(57)【要約】【課題】本発明は、感光体表面耐磨耗性、耐キズ性などの機械的特性に優れ、且つ、光感度の経時変化を抑制することで、初期から長期にわたって安定に動作し得る電子写真感光体およびそれを備えた画像形成装置を提供することを課題とする。【解決手段】導電性支持体上に、下引き層、電荷発生物質を含む電荷発生層、および電荷輸送物質を含む電荷輸送層がこの順で積層された積層型感光体において、導電性基体上に感光層を塗布形成する最終乾燥方法が、過熱水蒸気による乾燥であることを特徴とする電子写真感光体が提供されるにより上記の課題を解決する。【選択図】図１
2013254100.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性支持体上に、下引き層、電荷発生物質を含む電荷発生層、および電荷輸送物質を含む電荷輸送層がこの順で積層された積層型感光体において、導電性基体上に感光層を塗布形成する最終乾燥方法が、過熱水蒸気による乾燥であることを特徴とする電子写真感光体。
【請求項２】
前記過熱水蒸気による乾燥が、１００〜１７０℃で行われる請求項１に記載の電子写真感光体。
【請求項３】
前記過熱水蒸気による乾燥が、２０〜１６０分間行われる請求項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、下記構造式（Ｉ）：
【化１】
2013254100.tif 000007
で示されるエナミン化合物である、請求項１〜３のいずれか１つに記載の電子写真感光体。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１つに記載の電子写真感光体と、前記電子写真感光体を帯電させる帯電手段と、帯電された前記電子写真感光体を露光して静電潜像を形成する露光手段と、露光によって形成された前記静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、現像によって形成された前記トナー像を記録材上に転写する転写手段と、転写された前記トナー像を前記記録材上に定着して画像を形成する定着手段と、前記電子写真感光体に残留するトナーを除去し回収するクリーニング手段とを少なくとも備え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、電子写真感光体およびそれを用いた画像形成装置に関する。より詳細には、本発明は、電子写真感光体の感光層の最終乾燥方法が、過熱水蒸気による乾燥である電子写真感光体およびそれを用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光導電性の電子写真感光体（「感光体」ともいう）を用いた電子写真プロセスは、光導電現象を利用した情報記録手段の一つである。
電子写真プロセスでは、まず暗所においてコロナ放電により感光体の表面を一様に帯電させた後、像露光を施して露光部の電荷を選択的に放電させることにより露光部に静電像を形成させ、次いで着色した荷電微粒子（トナー）を静電引力などで潜像に付着させて可視像として画像を形成する。
【０００３】
この一連のプロセスにおいて、感光体には、次の：
１）暗所において適当な電位に一様に帯電できること；
２）暗所において高い電荷保持能を有し、電荷の放電が少ないこと；
３）光感度に優れ、光照射により速やかに電荷を放電すること；
などの基本的特性が要求され、安定性や耐久性については、次の：
４）容易に感光体の表面を除電でき、残留電位が小さいこと；
５）機械的強度があり、可撓性に優れていること；
６）繰り返し使用する場合に電気的特性、特に帯電性や光感度、残留電位などが変動しないこと；
７）熱・光・温度・湿度やオゾン劣化などに対する耐性を有していること；
などの特性が要求される。
【０００４】
ここで、感光体の乾燥方法が上記の基本特性に大きく影響を及ぼすことが知られている。
一般的に、感光体の乾燥方法としては熱風乾燥が用いられているが、乾燥炉内の温度を均一にすることが困難なため、感光体に不均一な乾燥ムラが生じ、機械特性及び電気特性の悪化を引き起こしていた。
【０００５】
この弊害を解決するために、例えば、特開平１０−２３９８６８（特許文献１）、特開平９−１１４１１１（特許文献２）には、熱風乾燥装置の改良や電磁誘導式加熱といった乾燥方法の改良による不均一な乾燥ムラを改善する技術が提案されている。
また、感光体は生産直後では光感度が悪く、ある一定期間放置後安定することが知られている。このことは、初期の濃度低下、電気特性低下を引き起こすことを意味する。
【０００６】
この弊害を解決するために、例えば、特開平７−１４０６７７（特許文献３）、特開２００５−３３１９９１（特許文献４）には、最終乾燥後に高湿条件下で保管することで感光層の水分含有量を飽和させ、光感度の経時変化を抑制する技術が提案されている。
【０００７】
しかしながら、それらの技術による効果は十分ではなく、感光体表面耐磨耗性、耐キズ性などの機械的特性に優れ、且つ、感度の経時変化を簡易に抑制可能な電子写真感光体の開発が望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−２３９８６８
【特許文献２】特開平９−１１４１１１
【特許文献３】特開平７−１４０６７７
【特許文献４】特開２００５−３３１９９１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、感光体表面耐磨耗性、耐キズ性などの機械的特性に優れ、且つ、光感度の経時変化を抑制することで、初期から長期にわたって安定に動作し得る電子写真感光体およびそれを備えた画像形成装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は、上記の課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、感光体の最終乾燥方法として過熱水蒸気を用いることで、不均一な乾燥ムラを改善し、さらには、光感度の経時変化を改善し、上記の課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに到った。
【００１１】
かくして、本発明によれば、導電性支持体上に、下引き層、電荷発生物質を含む電荷発生層、および電荷輸送物質を含む電荷輸送層がこの順で積層された積層型感光体において、導電性基体上に感光層を塗布形成する最終乾燥方法が、過熱水蒸気による乾燥であることを特徴とする電子写真感光体が提供される。
【００１２】
また、本発明によれば、前記過熱水蒸気による乾燥が、１００〜１７０℃で行われる前記の電子写真感光体が提供される。
【００１３】
また、本発明によれば、前記過熱水蒸気による乾燥が、２０〜１６０分間行われる前記の電子写真感光体が提供される。
【００１４】
また、本発明によれば、前記電荷輸送物質が、下記構造式（Ｉ）：
【化１】
2013254100.tif 000003
で示されるエナミン化合物である、前記の電子写真感光体が提供される。
【００１５】
さらに、本発明によれば、前記の電子写真感光体と、前記電子写真感光体を帯電させる帯電手段と、帯電された前記電子写真感光体を露光して静電潜像を形成する露光手段と、露光によって形成された前記静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、現像によって形成された前記トナー像を記録材上に転写する転写手段と、転写された前記トナー像を前記記録材上に定着して画像を形成する定着手段と、前記電子写真感光体に残留するトナーを除去し回収するクリーニング手段とを少なくとも備えることを特徴とする画像形成装置が提供される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、初期から長期にわたって安定に動作し得る電子写真感光体およびそれを備えた画像形成装置を提供できる。
本発明によれば、導電性基体上に感光層を塗布形成し、最終乾燥方法として過熱水蒸気を用いた電子写真感光体であり、過熱水蒸気の温度が１００〜１７０℃、乾燥時間が２０〜１６０分間でさらに優れた上記の効果を発揮する電子写真感光体およびそれを備えた画像形成装置を提供できる。
【００１７】
また本発明の感光体は、また電荷輸送材が後述する構造式（Ｉ）で示されるエナミン化合物であることにより、さらに優れた上記の効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の感光体の要部の構成を示す模式断面図である。
【図２】本発明の画像形成装置の構成を示す模式側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の感光体は、導電性支持体上に、感光層を塗布形成し、最終乾燥方法として過熱水蒸気を用いた電子写真感光体である。
本発明で用いられる用語「過熱水蒸気」とは、沸騰水から得られる飽和水蒸気をさらに加熱することで得られる１００℃以上の気体を意味し、該過熱水蒸気を用いて感光層を乾燥すると、一旦感光層表面に水分子が吸着、凝縮してから内部の加熱が進むため、乾燥ムラを抑制し、膜物性を良化させることが可能となると思われる。
【００２０】
また、１７０℃以下の過熱水蒸気は、保湿効果を示すことが知られており、感光層の水分含有量を飽和することが可能となる。そのため、乾燥時に光感度の経時変化を簡易に抑制することが出来るものと思われる。
本発明の感光体について図面を用いて具体的に説明するが、本発明は以下に説明する形態に限定されるものではない。
【００２１】
図１は、本発明の感光体の要部の構成を示す模式断面図である。
図１の感光体は、導電性支持体１の表面に、下引き層２と、電荷発生物質（電荷発生材料ともいう）を含有する電荷発生層３と電荷輸送物質（電荷輸送材料ともいう）を含有する電荷輸送層４とがこの順で積層された積層型感光層５がこの順で形成されている。
【００２２】
導電性支持体１
導電性支持体は、感光体の電極としての役割を果たすとともに、他の各層の支持部材としても機能する。
導電性支持体の構成材料は、当該分野で用いられる材料であれば特に限定されない。
【００２３】
具体的には、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、真鍮、亜鉛、ニッケル、ステンレス鋼、クロム、モリブデン、バナジウム、インジウム、チタン、金、白金などの金属および合金材料：ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド、ポリエステル、ポリオキシメチレン、ポリスチレン、セルロース、ポリ乳酸などの高分子材料、硬質紙、ガラスなどからなる基体表面に金属箔をラミネートしたもの、金属材料または合金材料を蒸着したもの、導電性高分子、酸化スズ、酸化インジウム、カーボンブラックなどの導電性化合物の層を蒸着もしくは塗布したものなどが挙げられる。
【００２４】
導電性支持体の形状としては、シート状、円筒状、円柱状、無端ベルト（シームレスベルト）状などが挙げられる。
導電性支持体の表面には、必要に応じて、画質に影響のない範囲内で、陽極酸化被膜処理、薬品、熱水などによる表面処理、着色処理、表面を粗面化するなどの乱反射処理が施されていてもよい。
【００２５】
乱反射処理は、レーザーを露光光源として用いる電子写真プロセスにおいて、本発明による感光体を用いる場合に特に有効である。すなわち、レーザーを露光光源として用いる電子写真プロセスでは、レーザー光の波長が揃っているので、感光体の表面で反射されたレーザー光と感光体の内部で反射されたレーザー光とが干渉を起こし、この干渉による干渉縞が画像に現れて画像欠陥を生じることがある。そこで、導電性支持体の表面に乱反射処理を施すことにより、波長の揃ったレーザー光の干渉による画像欠陥を防止することができる。
【００２６】
下引き層（「中間層」ともいう）２
下引き層は、導電性支持体から積層型感光層への電荷の注入を防止する機能を有する。すなわち、積層型感光層の帯電性の低下が抑制され、露光によって消去されるべき部分以外の表面電荷の減少が抑えられ、かぶりなどの画像欠陥の発生が防止される。特に、反転現像プロセスによる画像形成の際に、白地部分にトナーからなる微小な黒点が形成される黒ポチと呼ばれる画像かぶりが発生するのが防止される。
また、導電性支持体の表面を被覆する下引き層は、導電性支持体の表面の欠陥である凹凸の度合を軽減して表面を均一化し、積層型感光層の成膜性を高め、導電性支持体と積層型感光層との密着性（接着性）を向上させることができる。
【００２７】
下引き層は、例えば、樹脂材料を適当な溶剤に溶解させて下引き層用塗布液を調製し、この塗布液を導電性支持体の表面に塗布し、乾燥により溶剤を除去することによって形成することができる。また、導電性支持体の構成材料がアルミニウムの場合には、その酸化により形成されるアルマイトを含む層（アルマイト層）を下引き層としてもよい。
【００２８】
樹脂材料としては、例えば、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルピロリドン樹脂、ポリアクリルアミド樹脂およびポリアミド樹脂などの樹脂、ならびにこれらの樹脂を構成する繰返し単位のうちの２つ以上を含む共重合体樹脂などの合成樹脂に加えて、カゼイン、ゼラチン、ポリビニルアルコール、セルロース、ニトロセルロースおよびエチルセルロースなどの天然高分子が挙げられ、これらの１種を単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００２９】
これらの樹脂の中でも、ポリアミド樹脂を用いることが好ましく、特にアルコール可溶性ナイロン樹脂を用いることが好ましい。
好ましいアルコール可溶性ナイロン樹脂としては、例えば、６−ナイロン、６,６−ナイロン、６,１０−ナイロン、１１−ナイロン、２−ナイロンおよび１２−ナイロンなどの単独重合または共重合ナイロン、ならびにＮ−アルコキシメチル変性ナイロンおよびＮ−アルコキシエチル変性ナイロンのように、ナイロンを化学的に変性させた樹脂などが挙げられる。
【００３０】
下引き層用塗布液の溶剤としては、水および各種有機溶剤のような単独溶剤ならびにこれらの混合溶剤が挙げられる。有機溶剤としては、メタノール、エタノールおよびブタノールなどのアルコール類、テトラヒドロフランおよびジオキサンなどのエーテル類、ジクロロエタン、クロロホルムおよびトリクロロエタンなどのハロゲン系有機溶剤などが挙げられる。これらの溶剤の中でも、地球環境に対する配慮から、非ハロゲン系有機溶剤が好適に用いられる。
【００３１】
また、下引き層は、金属酸化物粒子を含んでいてもよい。
金属酸化物粒子は、下引き層の体積抵抗値を容易に調節でき、積層型感光層への電荷の注入をさらに抑制できると共に、各種環境下において感光体の電気特性を維持することができる。
金属酸化物粒子としては、例えば、酸化チタン、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、酸化スズなどが挙げられる。その平均粒子径は、０.０２〜０.５μｍの範囲であるのが好ましい。
【００３２】
下引き層用塗布液における樹脂材料と金属酸化物粒子との合計配合量をＡ、溶剤の配合量をＢとするとき、両者の重量比率（Ａ／Ｂ）は、１／９９〜４０／６０であるのが好ましく、２／９８〜３０／７０であるのが特に好ましい。
また、樹脂材料の配合量をＣ、金属酸化物粒子の配合量をＤとするとき、両者の重量比率（Ｃ／Ｄ）は、１／９９〜９０／１０であるのが好ましく、５／９５〜７０／３０であるのが特に好ましい。
【００３３】
下引き層に金属酸化物粒子などの粒子を含有させる場合には、例えば、樹脂材料を適当な溶剤中に溶解または分散させて得られる溶液中に、金属酸化物粒子を分散させて下引き層用塗布液を調製すればよい。
【００３４】
金属酸化物粒子を樹脂溶液中に分散させるために、ボールミル、サンドミル、アトライタ、振動ミル、超音波分散機およびペイントシェーカーなどの公知の装置を用いてもよい。分散条件は、用いる容器や分散メディアの摩耗などにより不純物の混入が起こらないように適宜選択すればよい。
【００３５】
下引き層用塗布液の塗布方法は、塗布液の物性および生産性などを考慮に入れて最適な方法を適宜選択すればよく、例えば、スプレー法、バーコート法、ロールコート法、ブレード法、リング法および浸漬塗布法などが挙げられる。
これらの塗布方法の中でも、浸漬塗布法は、塗布液を満たした塗工槽に導電性支持体を浸漬した後、一定速度または逐次変化する速度で引上げることによって導電性支持体の表面に層を形成する方法である。この方法は比較的簡単で、生産性および原価の点で優れているので、感光体の製造に多用されている。浸漬塗布法に用いる装置には、塗布液の分散性を安定させるために、超音波発生装置に代表される塗布液分散装置が設けられていてもよい。
【００３６】
自然乾燥により塗膜中の溶剤を除去してもよいが、加熱により強制的に塗膜中の溶剤を除去してもよい。
このような乾燥工程における温度は、使用した溶剤を除去し得る温度であれば特に限定されないが、５０〜１４０℃程度が適当であり、８０〜１３０℃程度が特に好ましい。
【００３７】
乾燥温度が５０℃未満では、乾燥時間が長くなることがあり、また溶剤が充分に蒸発せず電荷発生層中に残ることがある。また、乾燥温度が１４０℃を超えると、感光体の繰り返し使用時の電気的特性が悪化して、得られる画像が劣化することがある。
このような温度条件は、下引き層のみならず後述する感光層などの層形成や他の処理においても共通する。
【００３８】
下引き層の膜厚は特に限定されないが、０.０１〜２０μｍであるのが好ましく、０.０５〜１０μｍであるのが特に好ましい。
下引き層の膜厚が０.０１μｍ未満では、下引き層として実質的に機能しなくなり、導電性支持体の欠陥を被覆して均一な表面が得られないおそれがある。一方、下引き層の膜厚が２０μｍを超えると、均一な下引き層を形成し難く、また感光体の感度が低下するおそれがある。
【００３９】
電荷発生層３
下引き層上に形成される電荷発生層は、照射された光を吸収することにより電荷を発生する電荷発生能を有する電荷発生物質を主成分とし、任意に結着樹脂および公知の添加剤を含有する。
電荷発生物質としては、当該分野で用いられる有機系、無機系の顔料および光導電性材料が挙げられ、感度や耐久性の点で有機系のものが好ましい。
【００４０】
有機系の顔料および光導電性材料としては、例えば、クロロダイアンブルーなどのビスアゾ系顔料、トリスアゾ系顔料、ジブロモアンサンスロンなどの多環キノン系顔料、ペリレン系顔料、キナクリドン系顔料、フタロシアニン系顔料、スクエアリウム顔料、アズレニウム塩系化合物などが挙げられ、これらを単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることができる。
また、感光体の要求される波長範囲に合わせて電荷発生物質を選択すればよい。
【００４１】
レーザー光やＬＥＤなどの光源を用いた反転現像プロセスにより画像形成を行う感光体では、６２０〜８００ｎｍの長波長の範囲の感度が要求され、従来から、高感度で耐久性に優れるフタロシアニン系顔料およびトリスアゾ系顔料、特に優れた特性を有するフタロシアニン顔料が検討されている。
【００４２】
フタロシアニン系顔料としては、無金属フタロシアニン、金属フタロシアニンおよびそれらの混合物や混晶化合物が挙げられる。
その結晶型としては、α型、β型、τ型、Ｙ型、アモルファスなどが挙げられる。
【００４３】
金属フタロシアニン顔料において用いられる金属としては、酸化状態がゼロであるものおよびその塩化物、臭化物などのハロゲン化金属、ならびにその酸化物などが挙げられる。好ましい金属としては、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｍｇ、Ｐｂ、Ｖ、Ｐｄ、Ｃｏ、Ｎｂ、Ａｌ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｃａ、Ｉｎ、Ｇａ、Ｆｅ、Ｇｅ、Ｔｉ、Ｃｒなどが挙げられる。
これらのフタロシアニン系顔料の製造方法としては種々の手法が提案されているが、特に限定されず、また顔料化された後に各種精製や結晶型を変換させるために種々の有機溶剤で分散処理を実施してもよい。
【００４４】
電荷発生層は、電荷発生物質を真空蒸着するような乾式法および下引き層と同様の湿式法により形成することができる。
湿式法では、電荷発生層は、例えば、結着樹脂を有機溶剤に溶解させた溶液に電荷発生物質を混合分散させて電荷発生層用塗布液を調製し、この塗布液を下引き層の表面に塗布し、乾燥により溶剤を除去することによって形成することができる。
【００４５】
電荷発生層用塗布液の調製において、電荷発生物質を分散させるために、下引き層用塗布液の調製と同様に公知の分散装置を用いてもよい。
その他の工程およびその条件は、下引き層の形成に準ずる。
【００４６】
電荷発生物質としてフタロシアニン系顔料を用いる場合には、一次粒子および／またはその凝集粒子径が３μｍ以下になるまで分散させることが好ましい。
一次粒子および／またはその凝集粒子径が３μｍを超えると、得られる感光体において、反転現像の際に、白地に黒ポチが非常に発生し易くなる。したがって、条件を最適化しフタロシアニン系顔料の一次粒子および／またはその凝集粒子径を３μｍ以下、より好ましくはメジアン径で０.５μｍ以下、モード径で３μｍ以下にまで分散させ、これよりも大きい粒子を含有しないことが好ましい。
【００４７】
一方、フタロシアニン系顔料を微粒子にするためには、その化学的構造から比較的強い分散条件と長時間の分散時間を必要とする。したがって、強い分散条件や長時間の分散処理では、コスト的に効率が悪くなるだけでなく、分散メディアの摩耗などによる不純物の混入が避けられず、分散時の有機溶剤や熱、分散による衝撃などによりフタロシアニン系顔料の結晶型が変化して、感光体の感度が大きく低下することがある。そのため、メジアン径で０.０１μｍ以下、モード径で０.１μｍ以下にまで分散させ、小さくすることは好ましくない。
【００４８】
また、分散された電荷発生層用塗布液中に３μｍを超えるフタロシアニン系顔料の粒子が含まれている場合には、ろ過処理を施して、粗大粒子や凝集物を除去してもよい。ろ過処理に用いられるフィルターの材質は分散の際に用いられる有機溶剤に膨潤や溶解しないものであれば特に限定されず、例えば孔径が均一なテフロン（登録商標）製メンブランフィルターが挙げられる。
【００４９】
結着樹脂は、電荷発生層の機械的強度や耐久性、層間の結着性などを向上させることができ、当該分野で用いられる結着性を有する樹脂を使用できる。具体的には、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、フェノキシ樹脂およびブチラール樹脂などの単独重合体樹脂、２つ以上の繰り返し単位を含む共重合体樹脂、例えば、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体樹脂などの絶縁性樹脂などが挙げられ、これらを単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００５０】
溶剤としては、塩化メチレン、二塩化エタンなどのハロゲン化炭化水素、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン類、酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル類、テトラヒドロフラン、ジオキサンなどのエーテル類、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素類、Ｎ,Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ,Ｎ−ジメチルアセトアミドなどの非プロトン性極性溶剤などが挙げられ、これらを単独でまたは２種以上を組み合わせて（混合溶剤として）用いることができる。
【００５１】
電荷発生物質の配合量が少ないと感光体の感度が低下することがあり、電荷発生物質の配合量が多いと感光体の耐久性が低下するばかりでなく、分散性が低下し粗大粒子が増大することから画像欠陥、特に黒ポチが多くなることがある。
したがって、電荷発生物質としてのフタロシアニン顔料を含む電荷発生物質の含有量をＥ、結着樹脂の配合量をＦとするとき、両者の配合比（Ｅ／Ｆ）は、１０／９０〜９９／１であるのが好ましく、４０／６０〜７０／３０であるのが特に好ましい。
【００５２】
電荷発生層は、本発明の効果を阻害しない範囲内で、化学増感剤、光学増感剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、分散安定剤、増感剤、レベリング剤（表面改質剤）、可塑剤などから選ばれる１種または２種以上の公知の添加剤を適量含有していてもよい。これらの添加剤は、後述する電荷輸送層に含有していてもよく、電荷発生層および電荷輸送層の両方に含有していてもよい。
【００５３】
化学増感剤および光学増感剤は、感光体の感度を向上させ、繰返し使用による残留電位の上昇および疲労などを抑え、電気的耐久性を向上させる。
【００５４】
化学増感剤としては、例えば無水コハク酸、無水マレイン酸、無水フタル酸、４−クロルナフタル酸無水物などの酸無水物；テトラシアノエチレン、テレフタルマロンジニトリルなどのシアノ化合物、４−ニトロベンズアルデヒドなどのアルデヒド類；アントラキノン、１−ニトロアントラキノンなどのアントラキノン類；２,４,７−トリニトロフルオレノン、２,４,５,７−テトラニトロフルオレノンなどの多環もしくは複素環ニトロ化合物；ジフェノキノン化合物などの電子吸引性材料およびこれらの電子吸引性材料を高分子化したものなどが挙げられる。
【００５５】
光学増感剤としては、例えばキサンテン系色素、キノリン系顔料、銅フタロシアニンなどの有機光導電性化合物、メチルバイオレット、クリスタルバイオレット、ナイトブルーおよびビクトリアブルーなどに代表されるトリフェニルメタン系染料；エリスロシン、ローダミンＢ、ローダミン３Ｒ、アクリジンオレンジおよびフラペオシンなどに代表されるアクリジン染料；メチレンブルーおよびメチレングリーンなどに代表されるチアジン染料；カプリブルーおよびメルドラブルーなどに代表されるオキサジン染料；シアニン染料；スチリル染料；ピリリウム塩染料およびチオピリリウム塩染料などが挙げられる。
【００５６】
酸化防止剤は、長期にわたって感度安定性を維持させることができる。
酸化防止剤としては、２,６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール（２,６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール：ＢＨＴ）のようなヒンダードフェノールなどのフェノール系酸化防止剤、ヒンダードアミンなどのアミン系酸化防止剤、ビタミンＥ、ハイドロキノン、パラフェニレンジアミン、アリールアルカンおよびそれらの誘導体、有機硫黄系化合物、有機燐系化合物などが挙げられ、これらを単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００５７】
酸化防止剤の添加量は、電荷発生物質１００重量部に対して、０.１〜５０重量部であるのが好ましく、０.５〜１５重量部であるのが特に好ましい。
酸化防止剤の添加量が０.１重量部未満では、塗工液の保存安定性の向上および感光体の耐久性の向上に充分な効果が得られないことがある。また、酸化防止剤の添加量が５０重量部を超えると、感度特性に悪影響を及ぼすことがある。
【００５８】
レベリング剤および可塑剤は、成膜性、可撓性および表面平滑性を向上させることができる。
レベリング剤としては、例えばシリコーンオイル、フッ素樹脂などが挙げられる。
【００５９】
可塑剤としては、例えばビフェニル、塩化ビフェニル、ベンゾフェノン、ｏ-ターフェニル、二塩基酸エステル、脂肪酸エステル、リン酸エステル、フタル酸エステル、各種フルオロ炭化水素、塩素化パラフィン、エポキシ型可塑剤などが挙げられる。
【００６０】
電荷発生層の塗膜後の乾燥成膜には、一般的な電荷発生層の乾燥方法が用いられる。
電荷発生層の膜厚は特に限定されないが、０.０５〜５μｍであるのが好ましく、０.０８〜１μｍであるのが特に好ましい。
電荷発生層の膜厚が０.０５μｍ未満では、光吸収の効率が低下し、感光体の感度が低下することがある。また、非常に小さくなるまで顔料を分散させる必要が生じ、フタロシアニン系顔料を用いる場合にはその結晶型が変化することがある。一方、電荷発生層の膜厚が５μｍを超えると、電荷発生層内部での電荷移動が表面電荷を消去する過程の律速段階となり、感度が低下することがある。また、一定の感度を示すが、コスト的に好ましくないばかりか、均一に塗布することが困難になる。
【００６１】
電荷輸送層４
電荷輸送層は、電荷発生物質で発生した電荷を受入れ、輸送する能力を有する電荷輸送物質およびそれらを結着させる結着樹脂を主成分として含有し、任意に公知の添加剤を含有する。
【００６２】
電荷輸送物質としては、当該技術分野で用いられるホール輸送材料および電子輸送材料を用いることができる。
ホール輸送性材料として、例えば、カルバゾール誘導体、ピレン誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、チアゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、イミダゾロン誘導体、イミダゾリジン誘導体、ビスイミダゾリジン誘導体、スチリル化合物、ヒドラゾン化合物、多環芳香族化合物、インドール誘導体、ピラゾリン誘導体、オキサゾロン誘導体、ベンズイミダゾール誘導体、キナゾリン誘導体、ベンゾフラン誘導体、アクリジン誘導体、フェナジン誘導体、アミノスチルベン誘導体、トリアリールアミン誘導体、トリアリールメタン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、スチルベン誘導体、エナミン誘導体およびベンジジン誘導体、ならびにこれらの化合物から誘導される基を主鎖または側鎖に有するポリマー、例えばポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリ−１−ビニルピレン、エチルカルバゾール−ホルムアルデヒド樹脂、トリフェニルメタンポリマー、ポリ−９−ビニルアントラセンなど、およびポリシランなどが挙げられる。
【００６３】
電子輸送材料としては、例えば、ベンゾキノン誘導体、テトラシアノエチレン誘導体、テトラシアノキノジメタン誘導体、フルオレノン誘導体、キサントン誘導体、フェナントラキノン誘導体、無水フタル酸誘導体、ジフェノキノン誘導体などの有機化合物が挙げられる。
【００６４】
これらの電荷輸送物質は、１種を単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でも、後述する実施例１〜５で用いられている構造式（Ｉ）で示されるエナミン化合物が特に好ましい。
【００６５】
結着樹脂は、電荷発生層に含まれるものと同様の結着樹脂の１種を単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることができる。
これらの樹脂の中でも、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリアリレートおよびポリフェニレンオキサイドは、体積抵抗値が１０13Ω以上であって電気絶縁性に優れ、かつ成膜性、電位特性などにも優れるので好ましく、ポリカーボネートが特に好ましい。
【００６６】
電荷輸送層は、例えば、電荷輸送物質、フィラー、結着樹脂および必要に応じて公知の添加剤を適当な溶剤に溶解および分散させて電荷輸送層用塗布液を調製し、この塗布液を電荷発生層の表面に塗布し、次いで乾燥して有機溶剤を除去することによって形成することができる。
電荷輸送物質の配合量をＧ、結着樹脂の配合量をＨとするとき、両者の配合比（Ｇ／Ｈ）は、１０／３０〜１０／１０であるのが好ましく、１０／２４〜１０／１６であるのが特に好ましい。
【００６７】
電荷輸送物質の配合量が少ないと、電荷輸送層におけるキャリア移動度が低下し、感光体の感度が低下するおそれがあり、電荷輸送物質の配合量が多いと、感光層の耐刷性が低下して繰返し使用による膜減り量が増加し、感光体の帯電性が低下するおそれがある。
【００６８】
電荷輸送層の膜厚は、特に限定されないが、５〜５０μｍであるのが好ましく、１０〜４０μｍであるのが特に好ましい。
電荷輸送層の膜厚が５μｍ未満では、感光体表面の帯電保持能が低下することがある。一方、電荷輸送層の膜厚が５０μｍを超えると、感光体の解像度が低下することがある。
【００６９】
本発明においては、電荷輸送層塗布後の最終乾燥方法として１００〜１７０℃の過熱水蒸気を用いて２０〜１６０分間乾燥することにより電子写真感光体が製造される。
過熱水蒸気の発生方法は、特に限定されないが、飽和蒸気をさらに熱することで発生することが出来る。例えば、対流伝熱、放射伝熱を利用した過熱水蒸気発生装置が挙げられる。
【００７０】
本発明の感光体は、電子写真複写機やレーザー、発光ダイオード（ＬＥＤ）などを光源とする各種プリンターおよび電子写真製版システムなどに使用することができる。
【００７１】
画像形成装置２０
本発明の画像形成装置は、本発明の感光体と、感光体を帯電させる帯電手段と、帯電された感光体を露光して静電潜像を形成する露光手段と、露光によって形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、現像によって形成されたトナー像を記録材上に転写する転写手段と、転写されたトナー像を記録材上に定着して画像を形成する定着手段と、感光体に残留するトナーを除去し回収するクリーニング手段とを少なくとも備えることを特徴とする。
【００７２】
本発明の画像形成装置について図面を用いて具体的に説明するが、本発明は以下に説明する形態に限定されるものではない。
図２は、本発明の画像形成装置の構成を示す模式側面図である。
【００７３】
図２の画像形成装置２０は、本発明の感光体２１（例えば、図１の感光体）と、帯電手段（帯電器）２４と、露光手段２８と、現像手段（現像器）２５と、転写手段（転写器）２６と、クリーニング手段（クリーナ）２７と、定着手段（定着器）３１と、除電手段（図示せず、クリーニング手段２７に併設される）を含んで構成される。図番３０は記録材としての転写紙を示す。
【００７４】
感光体２１は、図示しない画像形成装置２０本体に回転自在に支持され、図示しない駆動手段によって回転軸線２２回りに矢符２３方向に回転駆動される。駆動手段は、例えば電動機と減速歯車とを含んで構成され、その駆動力を感光体２１の芯体を構成する導電性支持体に伝えることによって、感光体２１を所定の周速度で回転駆動させる。帯電器２４、露光手段２８、現像器２５、転写器２６およびクリーナ２７は、この順序で、感光体２１の外周面に沿って、矢符２３で示される感光体２１の回転方向上流側から下流側に向って設けられる。
【００７５】
帯電器２４は、感光体２１の外周面を所定の電位に帯電させる帯電手段である。具体的には、例えば帯電器２４は、接触式の帯電ローラ２４ａや帯電ブラシあるいはコロトロンやスコロトロンなどのチャージャーワイヤによって実現される。図番２４ｂは帯電ローラ２４ａに電圧を印加するバイアス電源を示す。
【００７６】
露光手段２８は、例えば半導体レーザーなどを光源として備え、光源から出力されるレーザービームなどの光２８ａを、感光体２１の帯電器２４と現像器２５との間に照射することによって、帯電された感光体２１の外周面に対して画像情報に応じた露光を施す。光２８ａは、主走査方向である感光体２１の回転軸線２２の延びる方向に繰返し走査され、これに伴って感光体２１の表面に静電潜像が順次形成される。
【００７７】
現像器２５は、露光によって感光体２１の表面に形成される静電潜像を、現像剤によって現像する現像手段であり、感光体２１を臨んで設けられ、感光体２１の外周面にトナーを供給する現像ローラ２５ａと、現像ローラ２５ａを感光体２１の回転軸線２２と平行な回転軸線まわりに回転可能に支持すると共にその内部空間にトナーを含む現像剤を収容するケーシング２５ｂとを備える。
【００７８】
転写器２６は、現像によって感光体２１の外周面に形成される可視像であるトナー像を、図示しない搬送手段によって矢符２９方向から感光体２１と転写器２６との間に供給される記録材（記録媒体）である転写紙３０上に転写させる転写手段である。転写器２６は、例えば、帯電手段を備え、転写紙３０にトナーと逆極性の電荷を与えることによってトナー像を転写紙３０上に転写させる非接触式の転写手段である。
【００７９】
クリーナ２７は、転写器２６による転写動作後に感光体２１の外周面に残留するトナーを除去し回収する清掃手段であり、感光体２１の外周面に残留するトナーを剥離させるクリーニングブレード２７ａと、クリーニングブレード２７ａによって剥離されたトナーを収容する回収用ケーシング２７ｂとを備える。また、このクリーナ２７は、図示しない除電ランプと共に設けられる。
【００８０】
また、画像形成装置２０には、感光体２１と転写器２６との間を通過した転写紙３０が搬送される下流側に、転写された画像を定着させる定着手段である定着器３１が設けられる。定着器３１は、図示しない加熱手段を有する加熱ローラ３１ａと、加熱ローラ３１ａに対向して設けられ、加熱ローラ３１ａに押圧されて当接部を形成する加圧ローラ３１ｂとを備える。
【００８１】
この画像形成装置２０による画像形成動作は、次のようにして行われる。まず、感光体２１が駆動手段によって矢符２３方向に回転駆動されると、露光手段２８による光２８ａの結像点よりも感光体２１の回転方向上流側に設けられる帯電器２４によって、感光体２１の表面が正または負の所定電位に均一に帯電される。
【００８２】
次いで、露光手段２８から、感光体２１の表面に対して画像情報に応じた光２８ａが照射される。感光体２１は、この露光によって、光２８ａが照射された部分の表面電荷が除去され、光２８ａが照射された部分の表面電位と光２８ａが照射されなかった部分の表面電位とに差異が生じ、静電潜像が形成される。
【００８３】
次いで、露光手段２８による光２８ａの結像点よりも感光体２１の回転方向下流側に設けられる現像器２５から、静電潜像の形成された感光体２１の表面にトナーが供給されて静電潜像が現像され、トナー像が形成される。
【００８４】
感光体２１に対する露光と同期して、感光体２１と転写器２６との間に、転写紙３０が供給される。転写器２６によって、供給された転写紙３０にトナーと逆極性の電荷が与えられ、感光体２１の表面に形成されたトナー像が、転写紙３０上に転写される。
次いで、トナー像の転写された転写紙３０は、搬送手段によって定着器３１に搬送され、定着器３１の加熱ローラ３１ａと加圧ローラ３１ｂとの当接部を通過する際に加熱および加圧され、トナー像が転写紙３０に定着されて堅牢な画像となる。このようにして画像が形成された転写紙３０は、搬送手段によって画像形成装置２０の外部へ排紙される。
【００８５】
一方、転写器２６によるトナー像の転写後も感光体２１の表面上に残留するトナーは、クリーナ２７によって感光体２１の表面から剥離されて回収される。このようにしてトナーが除去された感光体２１の表面の電荷は、除電ランプからの光によって除去され、感光体２１の表面上の静電潜像が消失する。その後、感光体２１はさらに回転駆動され、再度帯電から始まる一連の動作が繰り返されて連続的に画像が形成される。
また、画像形成装置２１は、機種によって上記のクリーニング手段２７と除電手段を装備していないものであってもよい。
【実施例】
【００８６】
以下に、実施例および比較例に基づいて本発明を具体的に説明するが、これらの実施例により本発明が限定されるものではない。
【００８７】
実施例１
下記の成分：
金属酸化物微粒子：シリカコート酸化チタン微粒子（昭和電工株式会社製、製品名：
マックスライト（登録商標）ＴＳ−０４３）        １重量部
結着樹脂：ポリアミド樹脂（東レ株式会社製、製品名：アミラン（登録商標）
ＣＭ８０００）                                          ９重量部
溶剤：エタノール                                                ５０重量部
溶剤：テトラヒドロフラン                                        ５０重量部
を容量２０,０００ｍｌの撹拌タンクに投入した。次いで、容量１６,５００ｍｌの横型ビーズミルに分散メディアとして直径０.５ｍｍの窒化ケイ素製ビーズを容量８０％まで投入した分散機に、ダイヤフラムポンプを介して、撹拌タンクの成分を流速３,０００ｍｌ／分程度で送液し、１５時間循環分散しさせて下引き層用塗布液３,０００ｇを調製した。
【００８８】
得られた塗布液を容量２,５００ｍｌの塗工槽に満たし、導電性支持体１としての直径３０ｍｍ、全長３４０ｍｍのアルミニウム製円筒状支持体を浸漬し、引き上げた後、自然乾燥させて膜厚０.１５μｍの下引き層２を導電性支持体１上に形成した。
【００８９】
次いで、下記成分：
電荷発生物質：τ型無金属フタロシアニン（東洋インキ株式会社製、製品名：
Liophoton  ＴＰＡ−８９１）                         ２重量部
結着樹脂：ポリビニルブチラール樹脂（積水化学工業株式会社製、製品名：エスレック
ＢＭ−Ｓ）                                              ２重量部
溶剤：メチルエチルケトン                                      １００重量部
を混合し、さらに分散メディアとしてＺｒＯ2ビーズ（φ３ｍｍ）を３０容量％充填した容量４,０００ｍｌのボールミルで１２時間分散処理して、電荷発生層用塗布液２,０００ｇを調製した。
【００９０】
得られた塗布液を、下引き層形成の場合と同様の浸漬塗布法で先に設けた下引き層２上に塗布し、自然乾燥させて膜厚０.８μｍの電荷発生層３を形成した。
【００９１】
次いで、下記成分：
電荷輸送物質(CTM)：下記構造式（Ｉ）のエナミン化合物         １８重量部
結着樹脂：ポリカーボネート樹脂（三菱エンジニアリングプラスチック株式会社製、
製品名：Ｚ２００）                                ２０重量部
レベリング剤：メチルフェニルシリコーンオイル（信越化学工業株式会社製、製品名：
ＫＦ５０）                                      ０.０２重量部
溶剤：テトラヒドロフラン                                  １２０重量部
を容量４,０００ｍｌのボールミルで１５時間分散処理して、電荷輸送層用塗布液２０００ｇ調製した。
【００９２】
【化２】
2013254100.tif 000004
【００９３】
得られた塗布液を、同様の浸漬塗布法で先に設けた電荷発生層３上に塗布し、膜厚３０μｍの電荷輸送層４を形成した
円筒状感光体の乾燥用に改造した過熱水蒸気発生装置を設けた乾燥炉で、加熱水蒸気温度１３５℃で６０分間最終乾燥して、電子写真感光体を作製した。
【００９４】
実施例２
最終乾燥の過熱水蒸気温度が１１０℃であることを除いては、実施例１と同様に電子写真感光体を作製した。
【００９５】
実施例３
最終乾燥の過熱水蒸気温度が１６０℃であることを除いては、実施例１と同様に電子写真感光体を作製した。
【００９６】
実施例４
最終乾燥時間が３０分間であることを除いては、実施例１と同様に電子写真感光体を作製した。
【００９７】
実施例５
最終乾燥時間が１５０分間であることを除いては、実施例１と同様に電子写真感光体を作製した。
【００９８】
比較例１
最終乾燥方法が熱風乾燥であることを除いては、実施例１と同様に電子写真感光体を作製した。
【００９９】
比較例２
電荷輸送物質(CTM)として、下記構造式（ＩＩ）で示される電荷輸送物質を使用したことを除いては、実施例１と同様に電子写真感光体を作製した。
【化３】
2013254100.tif 000005
得られた実施例１〜５および比較例１〜２の感光体について、（ａ）保管試験および（ｂ）実機耐刷試験を実施した。
【０１００】
（ａ）保管試験
乾燥直後と標準環境下で各時間保管後（２４時間、７２時間、１６８時間、３３６時間後）の光感度を比較するため、ドラムシミュレーター（ＧＥＮＴＥＣ社製）を用いて、標準環境（Ｎ／Ｎ、２５℃／５０％）の環境下で、露光量０.６μＪ／ｃｍ2での照射時の感光体上の表面電位ＶＬ（Ｖ）を測定した。（初期帯電電圧−６００Ｖ、露光現像時間７０ｍｓｅｃ）
【０１０１】
（ｂ）実機耐刷試験
デジタル複写機（シャープ株式会社製、型式：ＭＸ−Ｍ４５０Ｎ）に感光体を搭載し、各特性の耐久性を評価するため、３００Ｋ枚の実写エージング終了時における感度特性、画像特性および耐刷性を評価した。なお、耐刷試験は最終乾燥後、１６８時間経過してから開始した。
【０１０２】
感度特性（電気特性）を、露光量０.６μＪ／ｃｍ2での照射時の表面電位を基準に評価した。
キズレベルを、３００Ｋ枚の実写エージング終了後における感光体ドラム面上の表面粗さを基準に評価した。表面粗粗さ測定機（東京精密製、Ｓｕｒｆｃｏｍ  １４００Ｄ）を用い、Ｒｚ（１０点平均粗さ）、及びＰｃ（ピークカウント）を指標とした。
【０１０３】
評価基準
キズレベル１： Ｒｚ:０.６以下かつＰｃ：１０以下
２： Ｒｚ:０.８以下かつＰｃ：２０以下
３： Ｒｚ:１.０以下かつＰｃ：２０以下
４： Ｒｚ:１.５以下かつＰｃ：３０以下
５： Ｒｚ:１.５以上あるいは Ｐｃ：３０以上
【０１０４】
耐摩耗性（耐久性）を、感光体の１００Ｋ回転後の膜減り量（μｍ／１００Ｋ回転）を基準に評価した。
得られた結果を表１に示す。
【０１０５】
【表１】
2013254100.tif 000006
【０１０６】
表１の結果から、最終乾燥方法に過熱水蒸気を用いた本発明による実施例１〜５の感光体は、耐摩耗性及び耐キズ性に優れ、且つ、光感度の経時変化も非常に小さいことがわかる。
実施例１と実施例２、３の比較から、過熱水蒸気の温度は１００〜１７０℃でさらに効果を発揮することがわかる。
実施例１と実施例４、５の比較から乾燥時間は２０〜１６０分間がより好ましいことがわかる。
【０１０７】
さらに、実施例１と比較例２の比較から、電荷輸送物質としては、構造式（Ｉ）で示されるエナミン化合物がより効果的であることがわかる。
また、最終乾燥方法として、乾燥温度１３５℃で乾燥時間６０分間と、上記の実施例１と同条件で乾燥しても、乾燥手段が過熱水蒸気ではなく熱風を用いた従来の感光体（比較例１）において、本発明の実施例１〜５による感光体と比較すると、耐磨耗性、耐キズ及び乾燥後の光感度変化のいずれもが大きく、安定動作性に劣ることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【０１０８】
本発明によれば、初期から長期にわたって安定に動作し得る電子写真感光体およびそれを備えた画像形成装置を提供できる。
また、本発明によれば、導電性基体上に感光層を塗布形成し、最終乾燥方法として過熱水蒸気を用いた電子写真感光体であり、過熱水蒸気の温度が１００〜１７０℃、乾燥時間が２０〜１６０分間で乾燥することにより、さらに優れた上記の効果を発揮する電子写真感光体およびそれを備えた画像形成装置を提供できる。
【符号の説明】
【０１０９】
１  導電性支持体
２  下引き層
３  電荷発生層
４  電荷輸送層
５  積層型感光層
２０  画像形成装置
【０１１０】
２１  電子写真感光体
２２  回転軸線（感光体回転軸）
２３、２９  矢符
２４  帯電手段（帯電器）
２４ａ  帯電ローラ
２４ｂ  バイアス電源
【０１１１】
２５  現像手段（現像器）
２５ａ  現像ローラ
２５ｂ  ケーシング
２６  転写手段（転写器）
２７  クリーニング手段（クリーナ）
２７ａ  クリーニングブレード
【０１１２】
２７ｂ  回収用ケーシング
２８  露光手段
２８ａ  光
３０  記録材（転写紙）
３１  定着手段（定着器）
３１ａ  加熱ローラ
３１ｂ  加圧ローラ
【図１】
2013254100.tif 000008
【図２】
2013254100.tif 000009