(57)【要約】【課題】  繰り返し使用時の電位安定性に優れた電子写真感光体、ならびに、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】  電子写真感光体の表面層である電荷輸送層が、１５０℃で１時間保持したときの揮発成分量が１０ｐｐｍ以下である、特定の繰り返し構造単位を有するポリカーボネート樹脂を含有する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持体、該支持体上に設けられた電荷発生層および該電荷発生層上に設けられた電荷輸送層を有し、かつ、該電荷輸送層が表面層である電子写真感光体において、
該電荷輸送層が、下記式（Ａ）で示される繰り返し構造単位、下記式（Ｂ）で示される繰り返し構造単位および下記式（Ｃ）で示される繰り返し構造単位を有するポリカーボネート樹脂を含有し、該ポリカーボネート樹脂中のシロキサン部位の含有量が５質量％以上４０質量％以下であり、該ポリカーボネート樹脂中の下記式（Ｂ）で示される繰り返し構造単位の含有量が１０質量％以上３０質量％以下であり、該ポリカーボネート樹脂中の下記式（Ｃ）で示される繰り返し構造単位の含有量が２５質量％以上８５質量％以下であり、該ポリカーボネート樹脂を１５０℃で１時間保持したときの揮発成分量が１０ｐｐｍ以下であることを特徴とする電子写真感光体。
【化１】
2013238667.tif 000025
（式（Ａ）中、ｎは、各括弧内の構造の繰り返し数の平均値を示し、２０以上６０以下である。）
【化２】
2013238667.tif 000026
（式（Ｂ）中、Ｙは酸素原子または硫黄原子を示す。）
【化３】
2013238667.tif 000027
【請求項２】
請求項１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３】
請求項１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、電子写真感光体ならびに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】
電子写真感光体として有機光導電性物質（電荷発生物質）を含有する有機電子写真感光体（以下、「電子写真感光体」という）がある。電子写真プロセスにおいて、電子写真感光体の表面には、現像剤、帯電部材、クリーニングブレード、紙、転写部材などの種々のもの（以下「接触部材等」ともいう）が接触する。そのため、電子写真感光体は、これら接触部材等との接触ストレスによる画像劣化の発生を低減させることが求められている。特に、近年、電子写真感光体の耐久性が向上するのに伴い、電子写真感光体は、接触ストレスによる画像劣化の低減効果の持続性が求められている。
【０００３】
特許文献１および２には、特定構造のシロキサン構造を組み込んだポリカーボネート樹脂を含有する電子写真感光体の提案がなされ、離型作用による耐ソルベントクラック性や使用初期における電子写真感光体の表面の潤滑性向上といった効果の報告がなされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０６−０７５４１５号公報
【特許文献２】特開２００７−１９９６８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１では、樹脂の主鎖に特定構造のシロキサン構造を組み込んだポリカーボネート樹脂とシロキサン構造を有さない特定構造の共重合ポリカーボネート樹脂を混合した表面層を有する電子写真感光体が開示されている。そして、特許文献１の電子写真感光体は、耐ソルベントクラック性や耐トナー付着性が向上することが示されている。
【０００６】
しかしながら、特許文献１の電子写真感光体では、本発明者らが検討した結果、電子写真感光体の繰り返し使用時の電位安定性に改善の余地があることがわかった。
【０００７】
また、特許文献２には、樹脂の主鎖および末端に特定構造のシロキサン構造を組み込んだポリカーボネート樹脂と、シロキサン構造を有さないポリカーボネート樹脂とを混合した表面層を有する電子写真感光体が開示されている。そして、使用初期の潤滑性が向上することが示されている。
【０００８】
しかしながら、特許文献２に記載の電子写真感光体は、本発明者らが検討した結果、電子写真感光体の繰り返し使用時の電位安定性に改善の余地があることがわかった。
【０００９】
シロキサン構造を組み込んだ樹脂を使用すると、繰り返し使用時の電位安定性が課題となりやすい。
【００１０】
本発明の目的は、繰り返し使用時の電位安定性に優れた電子写真感光体、ならびに、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】
【００１１】
本発明は、支持体、該支持体上に設けられた電荷発生層および該電荷発生層上に設けられた電荷輸送層を有し、かつ、該電荷輸送層が表面層である電子写真感光体において、
該電荷輸送層が、下記式（Ａ）で示される繰り返し構造単位、下記式（Ｂ）で示される繰り返し構造単位および下記式（Ｃ）で示される繰り返し構造単位を有するポリカーボネート樹脂を含有し、該ポリカーボネート樹脂中のシロキサン部位の含有量が５質量％以上４０質量％以下であり、該ポリカーボネート樹脂中の下記式（Ｂ）で示される繰り返し構造単位の含有量が１０質量％以上３０質量％以下であり、該ポリカーボネート樹脂中の下記式（Ｃ）で示される繰り返し構造単位の含有量が２５質量％以上８５質量％以下であり、該ポリカーボネート樹脂を１５０℃で１時間保持したときの揮発成分量が１０ｐｐｍ以下であることを特徴とする電子写真感光体である。
【００１２】
【化１】
2013238667.tif 000003
【００１３】
式（Ａ）中、ｎは、各括弧内の構造の繰り返し数の平均値を示し、２０以上６０以下である。
【００１４】
【化２】
2013238667.tif 000004
【００１５】
式（Ｂ）中、Ｙは酸素原子または硫黄原子を示す。
【００１６】
【化３】
2013238667.tif 000005
【００１７】
また、本発明は、前記電子写真感光体と、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プロセスカートリッジである。
【００１８】
また、本発明は、前記電子写真感光体、帯電手段、露光手段、現像手段、および、転写手段を有する電子写真装置である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、繰り返し使用時の電位安定性の優れた電子写真感光体、ならびに、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】
【００２０】
【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。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の電子写真感光体は、上記のとおり、支持体、該支持体上に設けられた電荷発生層および該電荷発生層上に設けられた電荷輸送層を有し、かつ、該電荷輸送層が表面層である電子写真感光体である。そして、該電荷輸送層が、１５０℃で１時間保持したときの揮発成分量が１０ｐｐｍ以下であるシロキサン部位を有するポリカーボネート樹脂を含有する。
【００２２】
さらに、本発明に用いられる上記シロキサン部位を有するポリカーボネート樹脂は、下記式（Ａ）で示される繰り返し構造単位、下記式（Ｂ）で示される繰り返し構造単位および下記式（Ｃ）で示される繰り返し構造単位を有する。また、該ポリカーボネート樹脂中のシロキサン部位の含有量が５質量％以上４０質量％以下であり、該ポリカーボネート樹脂中の下記式（Ｂ）で示される繰り返し構造単位の含有量が１０質量％以上３０質量％以下であり、該ポリカーボネート樹脂中の下記式（Ｃ）で示される繰り返し構造単位の含有量が２５質量％以上８５質量％以下である。
【００２３】
【化４】
2013238667.tif 000006
【００２４】
式（Ａ）中、ｎは、各括弧内の構造の繰り返し数の平均値を示し、２０以上６０以下である。
【００２５】
【化５】
2013238667.tif 000007
【００２６】
式（Ｂ）中、Ｙは酸素原子または硫黄原子を示す。
【００２７】
【化６】
2013238667.tif 000008
【００２８】
式（Ａ）中、ｎは、各括弧内の構造の繰り返し数の平均値を示し、２０以上６０以下である。さらに、３０以上５０以下であることが、持続的ストレス緩和と繰り返し使用時の電位変動抑制の両立の観点から好ましい。さらに括弧内の構造の繰り返し数ｎは、ｎの繰り返し数の平均値で示した値の±１０％以内の範囲内であることが、本発明の効果が安定的に得られる点で好ましい。
【００２９】
表１に上記式（Ａ）で示される繰り返し構造単位の例を示す。
【００３０】
【表１】
2013238667.tif 000009
【００３１】
これらの中でも、繰り返し構造単位例（Ａ−３）が好ましい。
【００３２】
また、本発明に用いられるポリカーボネート樹脂は、末端構造として下記式（Ｅ）に示すシロキサン構造を有してもよい。
【００３３】
【化７】
2013238667.tif 000010
【００３４】
式（Ｅ）中のｍは、各括弧内の構造の繰り返し数の平均値を示し、２０以上６０以下である。
【００３５】
表２にシロキサン構造として式（Ａ）で示される繰り返し構造単位と、末端構造として式（Ｅ）で示される繰り返し構造単位とを有するポリカーボネート樹脂の例を示す。
【００３６】
【表２】
2013238667.tif 000011
【００３７】
以下に、式（Ｂ）で示される繰り返し構造単位の具体例を示す。
【００３８】
【化８】
2013238667.tif 000012
【００３９】
これらの中でも、上記式（Ｂ−１）で示される繰り返し構造単位が好ましい。
【００４０】
また、本発明に用いられるポリカーボネート樹脂は、ポリカーボネート樹脂の全質量に対して式（Ｂ）で示される繰り返し構造単位を１０質量％以上３０質量％以下で含有する。
【００４１】
次に、式（Ｃ）で示される繰り返し構造単位について説明する。
【００４２】
本発明に用いられるポリカーボネート樹脂は、ポリカーボネート樹脂の全質量に対して式（Ｃ）で示される繰り返し構造単位を２５質量％以上８５質量％以下で含有する。また、本発明に用いられるポリカーボネート樹脂は、ポリカーボネート樹脂の全質量に対してシロキサン部位を５質量％以上４０質量％以下で含有する。
【００４３】
本発明において、シロキサン部位とは、シロキサン部分を構成する両端のケイ素原子およびそれらに結合する基と、該両端のケイ素原子に挟まれた酸素原子、ケイ素原子およびそれらに結合する基を含む部位である。
【００４４】
具体的にいえば、本発明において、シロキサン部位とは、例えば、下記式（Ａ−Ｓ）で示される繰り返し構造単位の場合、下記破線で囲まれた部位のことである。また、ポリカーボネート樹脂Ａは末端構造としてシロキサン構造を有してもよい。その場合、同じようにシロキサン部位とは、例えば、下記式（Ｅ−Ｓ）で示される繰り返し構造単位の場合、下記破線で囲まれた部位のことである。この場合、ポリカーボネート樹脂Ａ中のシロキサン部位の含有量は、下記式（Ａ−Ｓ）および下記式（Ｅ−Ｓ）の下記破線部分の合計がポリカーボネート樹脂の全質量に対して５質量％以上４０質量％以下である。
【００４５】
【化９】
2013238667.tif 000013
【００４６】
すなわち、以下に示す構造が上記式（Ａ−Ｓ）および上記式（Ｅ−Ｓ）のシロキサン部位である。
【００４７】
【化１０】
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【００４８】
本発明に用いられるポリカーボネート樹脂の全質量に対するシロキサン部位の含有量は一般的な分析手法で解析可能である。以下に、分析手法の例を示す。
【００４９】
まず、電子写真感光体の表面層である電荷輸送層を溶剤で溶解させる。その後、サイズ排除クロマトグラフィーや高速液体クロマトグラフィーなどの各組成成分を分離回収可能な分取装置で、表面層である電荷輸送層に含有される種々の材料を分取する。分取されたポリカーボネート樹脂をアルカリ存在下などで加水分解させ、カルボン酸部分とビスフェノールおよびフェノール部分に分解する。得られたビスフェノールおよびフェノール部分に対し、核磁気共鳴スペクトル分析や質量分析をおこない、シロキサン部分の繰り返し数やモル比を算出し、含有量（質量比）に換算する。
【００５０】
本発明に用いられるポリカーボネート樹脂は、式（Ａ）で示される繰り返し構造単位と式（Ｂ）で示される繰り返し構造単位および式（Ｃ）で示される繰り返し構造単位との共重合体である。そして、その共重合形態は、ブロック共重合、ランダム共重合、交互共重合などのいずれの形態であってもよい。
【００５１】
本発明に用いられるポリカーボネート樹脂の重量平均分子量は、電荷輸送物質の凝集体を形成させない点で、３０，０００以上１５０，０００以下であることが好ましい。さらには、７０，０００以上１４０，０００以下であることがより好ましい。
【００５２】
本発明において、樹脂の重量平均分子量とは、常法に従い、特開２００７−７９５５５号公報に記載の方法により測定されたポリスチレン換算の重量平均分子量である。
【００５３】
本発明において、ポリカーボネート樹脂の共重合比は、一般的な手法である樹脂の１Ｈ−ＮＭＲ測定による水素原子（樹脂を構成している水素原子）のピーク位置、ピーク面積比による換算法によって確認することができる。
【００５４】
本発明に用いられるポリカーボネート樹脂は、エステル交換法やホスゲン法によって合成することが可能である。
【００５５】
本発明において、該ポリカーボネート樹脂が１５０℃で１時間保持したときの揮発成分量が１０ｐｐｍ以下であることが好ましい。本発明における樹脂の揮発成分量の分析は一般的なガスクロマトグラフィーを使用することによって行うことができ、ガスクロマトグラフィーの計測を行う前に、サンプルを１５０℃で１時間保持できるヘッドスペースサンプラーを備えている装置を使用することが望ましい。
【００５６】
該電荷輸送層は上記ポリカーボネート樹脂と下記式（Ｄ）で示される繰り返し構造単位を有するポリカーボネート樹脂Ｄとを含有してもよい。
【００５７】
【化１１】
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【００５８】
また、上記式（Ｄ）に示される繰り返し構造単位を含有する他に、上記式（Ｄ）との共重合構造として他の繰り返し構造単位を含有してもよい。上記式（Ｄ）に示される繰り返し構造単位の含有量は、電荷輸送物質の凝集体を形成することなく均一な膜を形成するという観点から、電荷輸送層の樹脂全質量に対して５０質量％以上含有することが好ましい。さらには、上記式（Ｄ）に示される繰り返し構造単位が７０質量％以上含有することが好ましい。
【００５９】
以下に、上記式（Ｄ）に示される繰り返し構造単位以外の繰り返し構造単位の具体例を示す。
【００６０】
【化１２】
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【００６１】
これらの中でも、上記式（２−１）または（２−３）で示される繰り返し構造単位が好ましい。
【００６２】
電荷輸送物質としては、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、スチルベンゼン化合物などが挙げられる。
【００６３】
以下に、本発明で用いられる電荷輸送物質の具体例を示す。
【００６４】
【化１３】
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【００６５】
【化１４】
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【００６６】
【化１５】
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【００６７】
これらの中でも、電荷輸送物質は、上記式（１−１）、（１−３）、（１−５）、（１−７）、（１−１１）、（１−１３）、（１−１４）、（１−１５）または（１−１７）で示される構造を有する電荷輸送物質であることが好ましい。
【００６８】
本発明の電子写真感光体の表面層である電荷輸送層は、樹脂としてシロキサン部位を含有するポリカーボネート樹脂を含有するが、さらに他の樹脂を混合して用いてもよい。混合して用いてもよい他の樹脂としては、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂などが挙げられる。これらの中でも、電子写真特性の向上の点で、ポリエステル樹脂が好ましい。
【００６９】
次に、本発明に用いられるシロキサン部位を有するポリカーボネート樹脂の合成例を示す。ポリカーボネート樹脂は、特開２００７−１９９６８８号公報に記載の合成方法を用いて合成することが可能である。
【００７０】
本発明においても同様の合成方法を用い、式（Ａ）で示される繰り返し構造単位、式（Ｂ）で示される繰り返し構造単位および式（Ｃ）で示される繰り返し構造単位に応じた原材料を用いて、表３に示す、本発明に用いられるポリカーボネート樹脂を合成した。以下に合成例を示す。
【００７１】
（合成例１）
１０％水酸化ナトリウム水溶液２５０ｍｌに、下記式（Ｂ−Ｍ）で示されるビスフェノール５３．６ｇと下記式（Ｃ−Ｍ）で示されるフェノール１０．１ｇを加えて溶解した。この溶液にジクロロメタン１５０ｍｌを加え撹拌し、溶液を１０℃以上１５℃以下に保ちながら、ホスゲン５０ｇを１時間かけて吹き込んだ。ホスゲンを約７０％吹き込んだところで、下記式（Ａ−Ｍ）で示されるシロキサン化合物（ｎ＝４０）を６．２５ｇ溶液に加えた。ホスゲンの導入が終了後、激しく撹拌して反応を乳化させ、０．２ｍｌのトリエチルアミンを加え、１時間撹拌した。その後、ジクロロメタン相をリン酸で中和し、更にｐＨ７程度になるまで水洗を繰り返した。続いてこの液相をイソプロパノールに滴下し、沈殿ろ過し、固形物を得た。この後、精製として得られた固形物を再度３００ｍｌのジクロロメタンに溶解させ、水洗を３回繰り返し、この液相をイソプロパノールに滴下し沈殿ろ過した。得られた固形物を、１２０℃で２４時間減圧乾燥することで、白色粉状の重合体（本発明にかかるポリカーボネート樹脂、ＰＣ−Ｓｉ（１））を得た。得られた重合体を赤外線吸収スペクトルで分析したところ、１７５０ｃｍ−１にカルボニル基による吸収、１２４０ｃｍ−１にエーテル結合による吸収およびカーボネート結合による吸収が確認された。更に、１１００ｃｍ−１以上１０００ｃｍ−１以下のシロキサンに起因するピークも確認された。また、得られた重合体をゲルパーミテーションクロマトグラフィーにより測定した結果、ポリスチレン換算で重量平均分子量（Ｍｗ）１１００００であることが分かった。また、ヘッドスペースサンプラーが接続されたガスクロマトグラフィーを使用し、得られたＰＣ−Ｓｉ（１）を１５０℃で１時間保持した後、ガスクロマトグラフィー計測した結果、揮発成分量が２．５ｐｐｍであった。
【００７２】
【化１６】
2013238667.tif 000020
【００７３】
合成例１と同様に合成したポリカーボネート樹脂の重量平均分子量、ポリカーボネート樹脂中のシロキサン部位の含有量および１５０℃で１時間保持したときの揮発成分量を表３に示す。
【００７４】
なお、表３において、ポリカーボネート樹脂ＰＣ−Ｓｉ（１）〜（１７）は、シロキサン部位として式（Ａ）に示される繰り返し構造単位のみを有するポリカーボネート樹脂である。ポリカーボネート樹脂ＰＣ−Ｓｉ（１８）〜（２７）は、シロキサン部位として式（Ａ）に示される繰り返し構造単位、および式（Ｅ）に示される繰り返し構造単位の両方を有するポリカーボネート樹脂である。表３におけるシロキサン部位の含有量は、前述の通り、ポリカーボネート樹脂に対する式（Ａ）に示される繰り返し構造単位、および式（Ｅ）に示される繰り返し構造単位に含まれるシロキサン部位の合計量である。ポリカーボネート樹脂ＰＣ−Ｓｉ（１８）〜（２７）の合成においては、式（Ａ−Ｍ）、および式（Ｅ−Ｍ）の原材料比を１：１の質量比になるようにして合成した。
【００７５】
【表３】
2013238667.tif 000021
【００７６】
ポリカーボネート樹脂ＰＣ−Ｓｉ（２）において、上記式（Ａ−３）で示される構造の括弧内の繰り返し数ｎの最大値は４３、最小値は３７であった。また、ポリカーボネート樹脂ＰＣ−Ｓｉ（２１）において、上記式（Ａ）で示される構造の括弧内の繰り返し数ｎの最大値は４３、最小値は３７であり、上記式（Ｅ）で示される構造の括弧内の繰り返し数ｍの最大値は４２、最小値は３８であった。
【００７７】
次に、本発明の電子写真感光体の構成について説明する。
【００７８】
本発明の電子写真感光体は、支持体、該支持体上に設けられた電荷発生層および該電荷発生層上に設けられた電荷輸送層を有する電子写真感光体である。また、電荷輸送層が電子写真感光体の表面層（最上層）である電子写真感光体である。
【００７９】
また、本発明の電子写真感光体の電荷輸送層は、上記ポリカーボネート樹脂および電荷輸送物質を含有する。電子写真感光体は、一般的には、円筒状支持体上に感光層を形成してなる円筒状の電子写真感光体が広く用いられるが、ベルト状、シート状などの形状とすることも可能である。
【００８０】
〔支持体〕
本発明の電子写真感光体に用いられる支持体としては、導電性を有するもの（導電性支持体）が好ましく、材質としては、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス鋼などが挙げられる。アルミニウムまたはアルミニウム合金製の支持体の場合は、ＥＤ管、ＥＩ管や、これらを切削、電解複合研磨、湿式または乾式ホーニング処理した支持体を用いることもできる。また、金属支持体、樹脂支持体上にアルミニウム、アルミニウム合金、または酸化インジウム−酸化スズ合金等の導電性材料の薄膜を形成したものも挙げられる。支持体の表面は、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。
【００８１】
また、カーボンブラック、酸化スズ粒子、酸化チタン粒子、銀粒子のような導電性粒子を樹脂などに含浸した支持体や、導電性樹脂を有するプラスチックを用いることもできる。本発明の電子写真感光体において、支持体上に導電性粒子と樹脂を有する導電層を設けてもよい。導電層は、導電性粒子を樹脂に分散させた導電層用塗布液を用いて形成される層である。導電性粒子としては、カーボンブラック、アセチレンブラックや、アルミニウム、ニッケル、鉄、ニクロム、銅、亜鉛、銀などの金属粉や、導電性酸化スズ、ＩＴＯなどの金属酸化物の粒子が挙げられる。
【００８２】
導電層に用いられる樹脂としては、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリビニルブチラール、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂およびアルキッド樹脂などが挙げられる。
【００８３】
導電層用塗布液の溶剤としては、エーテル系溶剤、アルコール系溶剤、ケトン系溶剤、および芳香族炭化水素溶剤が挙げられる。
【００８４】
導電層の膜厚は、０．２μｍ以上４０μｍ以下であることが好ましく、１μｍ以上３５μｍ以下であることがより好ましい。さらには５μｍ以上３０μｍ以下であることがより好ましい。
【００８５】
本発明の電子写真感光体では、支持体または導電層と、電荷発生層との間に下引き層（中間層とも呼ばれる。）を設けてもよい。
【００８６】
下引き層は、樹脂を含有する下引き層用塗布液を支持体上、または導電層上に塗布し、これを乾燥または硬化させることによって形成することができる。
【００８７】
下引き層に用いられる樹脂としては、ポリアクリル酸類、メチルセルロース、エチルセルロース、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリアミド酸、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタンなどが挙げられる。下引き層に用いられる樹脂は熱可塑性樹脂が好ましく、具体的には、熱可塑性のポリアミドが好ましい。ポリアミドとしては、溶液状態で塗布できるような低結晶性または非結晶性の共重合ナイロンが好ましい。
【００８８】
下引き層の膜厚は、０．０５μｍ以上４０μｍ以下であることが好ましく、０．１μｍ以上３０μｍ以下であることがより好ましい。また、下引き層には、半導電性粒子、電子輸送物質、あるいは電子受容性物質を含有させてもよい。
【００８９】
〔電荷発生層〕
本発明の電子写真感光体において、支持体、導電層または下引き層上には、電荷発生層が設けられる。
【００９０】
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、アゾ顔料、フタロシアニン顔料、インジゴ顔料およびペリレン顔料が挙げられる。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。これらの中でも、特にオキシチタニウムフタロシアニン、ヒドロキシガリウムフタロシアニン、クロロガリウムフタロシアニンなどが高感度であるため好ましい。
【００９１】
電荷発生層に用いられる樹脂としては、ポリカーボネート、ポリエステル、ブチラール樹脂、ポリビニルアセタール、アクリル樹脂、酢酸ビニル樹脂、および尿素樹脂が挙げられる。これらの中でも、ブチラール樹脂が特に好ましい。これらの樹脂は、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。
【００９２】
電荷発生層は、電荷発生物質を樹脂および溶剤とともに分散して得られる電荷発生層用塗布液を塗布し、これを乾燥させることによって形成することができる。また、電荷発生層は、電荷発生物質の蒸着膜としてもよい。
【００９３】
分散方法としては、例えば、ホモジナイザー、超音波、ボールミル、サンドミル、アトライター、ロールミルを用いた方法が挙げられる。
【００９４】
電荷発生物質と樹脂との割合は、樹脂１質量部に対して、電荷発生物質が０．１質量部以上１０質量部以下であることが好ましく、１質量部以上３質量部以下であることがより好ましい。
【００９５】
電荷発生層用塗布液に用いられる溶剤は、アルコール系溶剤、スルホキシド系溶剤、ケトン系溶剤、エーテル系溶剤、エステル系溶剤、または芳香族炭化水素溶剤などが挙げられる。
【００９６】
電荷発生層の膜厚は、０．０１μｍ以上５μｍ以下であることが好ましく、０．１μｍ以上２μｍ以下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。また、電荷発生層において電荷の流れが滞らないようにするために、電荷発生層には、電子輸送物質、または電子受容性物質を含有させてもよい。
【００９８】
〔電荷輸送層〕
本発明の電子写真感光体において、電荷発生層上には、電荷輸送層が設けられる。
【００９９】
本発明の電子写真感光体の表面層である電荷輸送層は、上記ポリカーボネート樹脂および電荷輸送物質を含有するが、上述のように他の樹脂をさらに混合して用いてもよい。混合して用いてもよい他の樹脂は、上述のとおりである。本発明の電荷輸送層に用いられる電荷輸送物質についても１種または２種以上を混合して用いることができる。
【０１００】
電荷輸送層は、電荷輸送物質および上記各樹脂を溶剤に溶解させることによって得られる電荷輸送層用塗布液を塗布し、これを乾燥させることによって形成することができる。
【０１０１】
電荷輸送物質と樹脂との割合は、樹脂１質量部に対して、電荷輸送物質が０．４質量部以上２質量部以下であることが好ましく、０．５質量部以上１．２質量部以下であることがより好ましい。
【０１０２】
電荷輸送層用塗布液に用いられる溶剤としては、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、エーテル系溶剤、および芳香族炭化水素溶剤が挙げられる。これら溶剤は、単独で使用してもよいが、２種類以上を混合して使用してもよい。これらの溶剤の中でも、エーテル系溶剤、または芳香族炭化水素溶剤を使用することが、樹脂溶解性の観点から好ましい。
【０１０３】
電荷輸送層の膜厚は、５μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましく、１０μｍ以上３５μｍ以下であることがより好ましい。
【０１０４】
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。
【０１０５】
本発明の電子写真感光体の各層には、各種添加剤を添加することができる。添加剤としては、例えば、酸化防止剤、紫外線吸収剤、耐光安定剤のような劣化防止剤や、有機粒子、無機粒子などの粒子が挙げられる。劣化防止剤としては、ヒンダードフェノール系酸化防止剤、ヒンダードアミン系耐光安定剤、硫黄原子含有酸化防止剤、リン原子含有酸化防止剤が挙げられる。有機粒子としては、フッ素原子含有樹脂粒子、ポリスチレン粒子、ポリエチレン樹脂粒子のような高分子樹脂粒子が挙げられる。無機粒子としては、例えば、シリカ、アルミナのような金属酸化物が挙げられる。
【０１０６】
上記各層の塗布液を塗布する際には、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。
【０１０７】
〔電子写真装置〕
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。
【０１０８】
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をもって回転駆動される。回転駆動される電子写真感光体１の表面は、回転過程において、帯電手段（一次帯電手段：帯電ローラーなど）３により、負の所定電位に均一に帯電される。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）から出力される目的の画像情報の時系列電気デジタル画像信号に対応して強度変調された露光光（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。
【０１０９】
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で反転現像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（紙など）Ｐに順次転写されていく。なお、転写材Ｐは、転写材供給手段（不図示）から電子写真感光体１の回転と同期して取り出されて電子写真感光体１と転写手段６との間（当接部）に給送される。また、転写手段６には、バイアス電源（不図示）からトナーの保有電荷とは逆極性のバイアス電圧が印加される。
【０１１０】
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へ搬入されてトナー像の定着処理を受けることにより画像形成物（プリント、コピー）として装置外へ搬送される。
【０１１１】
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（転写残トナー）の除去を受けて清浄面化される。次いで、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。
【０１１２】
本発明において、上記の電子写真感光体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などの構成要素の中から複数のものを選択し、これらを容器に納めてプロセスカートリッジとして一体に支持して構成してもよい。そして、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】
【０１１３】
以下に、実施例および比較例を挙げて本発明をさらに詳細に説明する。ただし、本発明は下記の実施例によって何ら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。
【０１１４】
〔実施例１〕
直径３０ｍｍ、長さ２６０．５ｍｍのアルミニウムシリンダーを支持体（導電性支持体）とした。
【０１１５】
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（抵抗調節用顔料）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部を、メタノール４部およびメトキシプロパノール１６部の混合溶剤を用いて導電層用塗布液を調製した。この導電層用塗布液を上記アルミニウムシリンダー上に浸漬塗布し、これを１４０℃で３０分間硬化（熱硬化）させ、膜厚が１５μｍの導電層を形成した。
【０１１６】
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部およびｎ−ブタノール３０部の混合溶剤に溶解させて、下引き層用塗布液を調製した。この下引き層用塗布液を上記導電層上に浸漬塗布し、これを１００℃で１０分間乾燥させて、膜厚が０．７μｍの下引き層を形成した。
【０１１７】
次に、ＣｕＫα特性Ｘ線回折におけるブラッグ角（２θ±０．２°）の７．５°、９．９°、１６．３°、１８．６°、２５．１°、および２８．３°に強いピークを有する結晶形のヒドロキシガリウムフタロシアニン（電荷発生物質）１０部を用意した。それに、シクロヘキサノン２５０部およびポリビニルブチラール（商品名：エスレックＢＸ−１、積水化学工業（株）製）５部を混合し、直径１ｍｍのガラスビーズを用いたサンドミル装置で２３±３℃雰囲気下で１時間分散した。分散後、酢酸エチル２５０部を加えて、電荷発生層用塗布液を調製した。この電荷発生層用塗布液を上記下引き層上に浸漬塗布し、これを１００℃で１０分間乾燥させて、膜厚が０．２６μｍの電荷発生層を形成した。
【０１１８】
次に、電荷輸送物質として上記式（１−１１）で示される構造を有する電荷輸送物質４．８部および上記式（１−１４）で示される構造を有する電荷輸送物質１．２部、ポリカーボネート樹脂として合成例１で合成したポリカーボネート樹脂ＰＣ−Ｓｉ（１）２部、および式（Ｄ）で示される繰り返し構造単位のみを有するポリカーボネート樹脂Ｄ（重量平均分子量８０，０００）８部を、ｏ−キシレン６０部およびジメトキシメタン２０部の混合溶剤に溶解させることによって、電荷輸送層用塗布液を調製した。この電荷輸送層用塗布液を上記電荷発生層上に浸漬塗布し、これを１２０℃で１時間乾燥させて、膜厚が１６μｍの電荷輸送層を形成した。
【０１１９】
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製造した。
【０１２０】
次に、評価について説明する。
【０１２１】
評価は、１０，０００枚繰り返し使用時の明部電位の変動（電位変動）について行った。評価装置としては、ＨＰ製レーザービームプリンターＣＰ−４５２５を、電子写真感光体の帯電電位（暗部電位）を調整できるように改造して用いた。評価は、温度２３℃、相対湿度５０％環境下で行った。
【０１２２】
＜電位変動評価＞
評価装置の７８０ｎｍのレーザー光源の露光量（画像露光量）については、電子写真感光体の表面での光量が０．３７μＪ／ｃｍ２となるように設定した。電子写真感光体の表面電位（暗部電位および明部電位）の測定は、電子写真感光体の端部から１３０ｍｍ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。電子写真感光体の非露光部の暗部電位が−５００Ｖとなるように設定し、レーザー光を照射して暗部電位から光減衰させた明部電位を測定した。また、Ａ４サイズの普通紙を用い、連続して画像出力を１０，０００枚行い、その前後での明部電位の変動量を評価した。テストチャートは、印字比率４％のものを用いた。結果を表４中の電位変動に示す。
【０１２３】
〔実施例２〜２７〕
実施例１において、ポリカーボネート樹脂を表５に示すようにＰＣ−Ｓｉ（２）〜（２７）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製造し、評価した。結果を表４中の電位変動に示す。
【０１２４】
【表４】
2013238667.tif 000022
【０１２５】
表４中の「シロキサン含有量（質量％）」は、電荷輸送層全質量に対するシロキサン部位の含有量（質量％）を意味する。「表３の揮発成分量／分子量」は表３に示したポリカーボネート樹脂ＰＣ−Ｓｉの１５０℃で１時間保持したときの揮発成分量と重量平均分子量を意味する。
【０１２６】
〔比較合成例〕
合成例１と同様に表５のポリカーボネート樹脂ＰＣ−Ｓｉ（２８）〜（３２）を合成した。ただし、反応終了後、中和を行い、イソプロパノールに滴下し沈殿ろ過により得られた重合体をその後の水洗を行わず、そのまま１２０℃で２時間乾燥させた以外は合成例１と同様に合成した。合成例１と同様に合成したポリカーボネート樹脂の重量平均分子量、ポリカーボネート樹脂中のシロキサン部位の含有量および１５０℃で１時間保持したときの揮発成分量を表５に示す。
【０１２７】
【表５】
2013238667.tif 000023
【０１２８】
〔比較例１〜５〕
実施例１において、ポリカーボネート樹脂ＰＳ−Ｓｉ（１）を、上記表５に示すＰＣ−Ｓｉ（２８）〜（３２）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製造し、評価した。その結果を表６に示す。
【０１２９】
表４、６中の「シロキサン含有量（質量％）」は、電荷輸送層全質量に対するシロキサン部位の含有量（質量％）を意味する。「表３の揮発成分量／分子量」は表３に示したポリカーボネート樹脂ＰＣ−Ｓｉの１５０℃で１時間保持したときの揮発成分量と重量平均分子量を意味する。
【０１３０】
【表６】
2013238667.tif 000024
【０１３１】
表６中の「シロキサン含有量（質量％）」は、電荷輸送層全質量に対するシロキサン部位の含有量（質量％）を意味する。「表５の揮発成分量／分子量」は表５に示したポリカーボネート樹脂ＰＣ−Ｓｉの１５０℃で１時間保持したときの揮発成分量と重量平均分子量を意味する。
【０１３２】
実施例と比較例１〜５との比較により、揮発成分量が１０ｐｐｍ以下である場合、比較例よりも電位変動が非常に良いことが示されている。また、検討を行った結果、ポリカーボネート樹脂ＰＣ−Ｓｉの重量平均分子量（Ｍｗ）に応じ、電位変動が変化していることが示唆された。すなわち、重量平均分子量が大きいと電位変動が良くなっている傾向があることが示されている。
【符号の説明】
【０１３３】
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】
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