(57)【要約】【課題】  耐久性が得られながら、細線の再現性に優れると共に長期間にわたって画像ムラが抑制されて良好な画質の画像を形成することができる有機電子写真感光体を提供することにある。【解決手段】  有機電子写真感光体は、導電性支持体上に下引き層、電荷発生層およびポリカーボネート樹脂を含有する電荷輸送層がこの順に積層された有機電子写真感光体において、前記電荷輸送層の膜厚が３５μｍ以上４３μｍ以下であり、電荷輸送層以上の層の厚み方向の静電容量が８１〜１００ｐＦ／ｃｍ2 であることを特徴とする。本発明の有機電子写真感光体においては、前記電荷輸送層が、複数の電荷輸送層からなることが好ましい。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性支持体上に下引き層、電荷発生層およびポリカーボネート樹脂を含有する電荷輸送層がこの順に積層された有機電子写真感光体において、
前記電荷輸送層の膜厚が３５μｍ以上４３μｍ以下であり、
電荷輸送層以上の層の厚み方向の静電容量が８１〜１００ｐＦ／ｃｍ2 であることを特徴とする有機電子写真感光体。
【請求項２】
前記電荷輸送層が、複数の電荷輸送層からなることを特徴とする請求項１に記載の有機電子写真感光体。
【請求項３】
前記複数の電荷輸送層を構成する、前記電荷発生層上に積層された第１の電荷輸送層が、ポリカーボネート樹脂を含有してなり、
前記複数の電荷輸送層を構成する、有機電子写真感光体の表面に近い電荷輸送層ほど、誘電率が大きいことを特徴とする請求項２に記載の有機電子写真感光体。
【請求項４】
前記電荷輸送層が、誘電性化合物微粒子を含有してなることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の有機電子写真感光体。
【請求項５】
前記誘電性化合物微粒子が、金属酸化物からなることを特徴とする請求項４に記載の有機電子写真感光体。
【請求項６】
前記金属酸化物が、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、酸化チタンおよび酸化スズから選ばれる１種以上であることを特徴とする請求項５に記載の有機電子写真感光体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式の画像形成装置において用いられる有機電子写真感光体に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の複写機やプリンターなどの画像形成装置を構成する有機電子写真感光体（以下、単に「感光体」ともいう。）においては、長寿命であることや、高い画質の画像を長期間にわたって形成することができる性能が求められている。感光体においては、感光体表面の摩耗に伴って感光体の寿命が決定される。
耐久性が高く長寿命化が図られる感光体としては、例えば、導電性支持体上に積層された感光層上に硬化樹脂による保護層を設け、感光体の減耗量を低減させる構成のものや、感光層自体、特に感光層が電荷発生層および電荷輸送層からなるものである場合には電荷輸送層を厚膜化することによって減耗の許容量を大きくしたもの（例えば特許文献１参照。）などが挙げられる。
これらのうち、感光層上に硬化樹脂による保護層が設けられたものよりも生産設備に多大な投資が必要なく、また、素材そのものの取扱い性が容易であることなどから、電荷輸送層を厚膜化した感光体の作製を選択せざるを得ないことも少なくない。
【０００３】
しかしながら、膜厚の大きな電荷輸送層を備える感光体においては、耐久性は高くなるものの、厚膜化すると、電荷輸送層の厚み方向の静電容量Ｃが、Ｃ＝εｏ・ε・Ｓ／ｄ（ただし、εｏは真空誘電率、εは誘電率、Ｓは面積、ｄは膜厚である。）で与えられることから、電荷輸送層の厚み方向の静電容量が小さくなる。
電荷輸送層の厚み方向の静電容量が小さくなると、露光光の僅かな電荷量が表面電位に大きく寄与することとなり、さらには低電場域における感度が低くなり、その結果、細線の太りや文字つぶれなどが発生して画質が低下することや、成膜時の膜厚偏差や電子写真プロセスに供した場合の減耗偏差が画像ムラとして発現し易くなってしまう、という問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２-２８７３８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、その目的は、耐久性が得られながら、細線の再現性に優れると共に長期間にわたって画像ムラが抑制されて良好な画質の画像を形成することができる有機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】
【０００６】
本発明の有機電子写真感光体は、導電性支持体上に下引き層、電荷発生層およびポリカーボネート樹脂を含有する電荷輸送層がこの順に積層された有機電子写真感光体において、
前記電荷輸送層の膜厚が３５μｍ以上４３μｍ以下であり、
電荷輸送層以上の層の厚み方向の静電容量が８１〜１００ｐＦ／ｃｍ2 であることを特徴とする。
【０００７】
本発明の有機電子写真感光体においては、前記電荷輸送層が、複数の電荷輸送層からなることが好ましい。
【０００８】
本発明の有機電子写真感光体においては、前記複数の電荷輸送層を構成する、前記電荷発生層上に積層された第１の電荷輸送層が、ポリカーボネート樹脂を含有してなり、
前記複数の電荷輸送層を構成する、有機電子写真感光体の表面に近い電荷輸送層ほど、誘電率が大きいことが好ましい。
【０００９】
本発明の有機電子写真感光体においては、前記電荷輸送層が、誘電性化合物微粒子を含有してなることが好ましい。
【００１０】
本発明の有機電子写真感光体においては、前記誘電性化合物微粒子が、金属酸化物からなることが好ましい。
【００１１】
本発明の有機電子写真感光体においては、前記金属酸化物が、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウムおよび酸化チタンから選ばれる１種以上であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の有機電子写真感光体によれば、電荷輸送層以上の層の厚み方向の静電容量が８１〜１００ｐＦ／ｃｍ2 とされているので、電荷輸送層の膜厚が３５μｍ以上４３μｍ以下という厚膜であることによる耐久性が得られながら、細線の再現性に優れると共に長期間にわたって画像ムラが抑制されて良好な画質の画像を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の有機電子写真感光体の層構成の一例を示す部分断面図である。
【図２】本発明の有機電子写真感光体が備えられる画像形成装置の一例における構成を示す説明用断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明について具体的に説明する。
【００１５】
〔感光体〕
本発明の感光体は、導電性支持体上に下引き層、電荷発生層および電荷輸送層がこの順に積層されてなる有機電子写真感光体である。
【００１６】
本発明において、有機電子写真感光体とは、感光体の構成に必要不可欠な電荷発生機能および電荷輸送機能の少なくとも一方の機能が有機化合物により発揮されて構成されるものをいう。
【００１７】
そして、本発明の感光体は、電荷輸送層以上の層の厚み方向の静電容量が８１〜１００ｐＦ／ｃｍ2 とされている。
【００１８】
感光体の電荷輸送層以上の層の厚み方向の静電容量は８１〜１００ｐＦ／ｃｍ2 であり、好ましくは８３〜９４ｐＦ／ｃｍ2 、より好ましくは８６〜８９ｐＦ／ｃｍ2 である。
感光体の電荷輸送層以上の層の厚み方向の静電容量が８１ｐＦ／ｃｍ2 以上であることによって、低電場域における感度が十分に得られて形成される画像に細線の再現性が得られるので細線の太りや文字つぶれなどの発生が抑制され、また、長期間にわたって画像ムラの発生が抑制される。一方、感光体の電荷輸送層以上の層の厚み方向の静電容量を１００ｐＦ／ｃｍ2 以上とすることは、製造上、所期の光導電性を満足する素材の選択などに困難を伴う。
【００１９】
なお、一般的なポリカーボネート樹脂および電荷輸送物質からなる電荷輸送層が、膜厚３５μｍとして形成された感光体の場合、感光体の電荷輸送層以上の層の厚み方向の静電容量は、７８ｐＦ／ｃｍ2 程度となる。
【００２０】
感光体の電荷輸送層以上の層の厚み方向の静電容量の測定方法は、以下の通りである。
すなわち、まず、導電性支持体上の、下引き層および電荷発生層が形成されていない部分に電荷輸送層以上の層を形成させ、さらに、その表面に金属膜を蒸着により形成し、この金属膜および導電性支持体を電極としてＬＣＲメータによって静電容量を測定することにより、感光体の電荷輸送層以上の層の厚み方向の静電容量が測定される。
【００２１】
本発明の感光体においては、電荷輸送層は、電荷発生層上に積層された複数の電荷輸送層からなる構成を有するものであって、かつ、複数の電荷輸送層を構成する、感光体の表面に近い電荷輸送層ほど、誘電率が大きい構成とされることが好ましい。
複数の電荷輸送層を有し、感光体の表面に近い電荷輸送層ほど誘電率が大きいものとする構成を有することによって、感光体の電荷輸送層以上の層の厚み方向の静電容量を確実に上記の特定範囲に調整することができる。また、電子写真プロセスに供した場合に、１層構成の同じ誘電率を有する電荷輸送層のみからなる感光体においては電荷輸送層以上の層の減耗によって静電容量が漸増していくところ、複数の電荷輸送層を含有し、感光体の表面に近い電荷輸送層ほど誘電率が大きいものとする構成を有することによって、この静電容量の変動が抑制されるので、長期間にわたって安定した画質の画像を形成することができる。
複数の電荷輸送層を構成する各電荷輸送層の誘電率は、各電荷輸送層を形成する樹脂の種類を選択することや、樹脂中に誘電性化合物微粒子を分散させること、当該誘電性化合物微粒子の添加量などによって調整することができる。
【００２２】
このような感光体は、具体的には、例えば、図１に示されるように、導電性支持体１ａ上に、下引き層１ｂ、電荷発生層１ｃ、第１の電荷輸送層１ｄ１、第２の電荷輸送層１ｄ２および第３の電荷輸送層１ｄ３からなる３層構成の電荷輸送層１ｄがこの順に積層されてなる。
【００２３】
以下、電荷発生層１ｃおよび電荷輸送層１ｄについて説明する。
【００２４】
〔電荷発生層１ｃ〕
電荷発生層１ｃは、電荷発生物質およびバインダー樹脂（以下、「電荷発生層用バインダー樹脂」ともいう。）が含有されてなるものである。
【００２５】
電荷発生物質としては、例えば、スーダンレッド、ダイアンブルーなどのアゾ原料、ピレンキノン、アントアントロンなどのキノン顔料、キノシアニン顔料、ペリレン顔料、インジゴおよびチオインジゴなどのインジゴ顔料、ピランスロン、ジフタロイルピレンなどの多環キノン顔料、フタロシアニン顔料などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらのなかでも、多環キノン顔料、チタニルフタロシアニン顔料が好ましい。これらの電荷発生物質は１種単独でまたは２種以上を混合して用いてもよい。
【００２６】
電荷発生層用バインダー樹脂としては、公知の樹脂を用いることができ、例えば、ポリスチレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、アルキッド樹脂、ポリカーボネート樹脂、シリコーン樹脂、メラミン樹脂、並びにこれらの樹脂の内２個以上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、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体樹脂）、ポリ−ビニルカルバゾール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。これらのなかでも、ポリビニルブチラール樹脂が好ましい。
【００２７】
電荷発生層１ｃ中の電荷発生物質の含有割合は、電荷発生層用バインダー樹脂１００質量部に対して１〜６００質量部であることが好ましく、より好ましくは５０〜５００質量部である。
【００２８】
電荷発生層用バインダー樹脂と電荷発生物質との混合割合は、電荷発生層用バインダー樹脂１００質量部に対して電荷発生物質が２０〜６００質量部とされることが好ましく、さらに好ましくは５０〜５００質量部である。電荷発生層用バインダー樹脂と電荷発生物質との混合割合が上記の範囲にあることにより、後述する電荷発生層形成用塗布液に高い分散安定性が得られ、かつ、形成された感光体において電気抵抗が低く抑制されて繰り返し使用に伴う残留電位の増加を極めて抑制することができる。
【００２９】
以上のような電荷発生層１ｃは、例えば、電荷発生物質を、公知の溶媒で溶解した電荷発生層用バインダー樹脂中に添加して分散させて電荷発生層形成用塗布液を調製し、この電荷発生層形成用塗布液を下引き層１ｂの表面に塗布して塗布膜を形成し、この塗布膜を乾燥することにより形成することができる。
【００３０】
電荷発生層１ｃの形成に用いられる溶媒としては、電荷発生層用バインダー樹脂を溶解させることができるものを用いればよく、例えば、メチルエチルケトン、メチルイソプロピルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、アセトフェノンなどのケトン系溶媒、テトラヒドロフラン、ジオキソラン、ジグライムなどのエーテル系溶媒、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ、ブタノールなどのアルコール系溶媒、その酢酸エチル、酢酸ｔ−ブチルなどのエステル系溶媒、トルエン、クロロベンゼンなどの芳香属溶媒、ジクロロエタン、トリクロロエタンなどのハロゲン系溶媒など多数を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。これらは１種単独でまたは２種以上を混合して用いることができる。
【００３１】
電荷発生物質の分散手段としては、超音波分散機、ボールミル、サンドグラインダーおよびホモミキサーなどを用いることができる。
【００３２】
電荷発生層形成用塗布液の塗布方法としては、特に限定されないが、例えば、浸漬塗布法、スプレーコーティング法、円形スライドホッパー塗布法などが挙げられる。
【００３３】
塗布膜の乾燥方法は、溶媒の種類や形成する電荷発生層１ｃの膜厚に応じて公知の乾燥方法を適宜に選択することができ、特に熱乾燥することが好ましい。
【００３４】
電荷発生層１ｃの膜厚は、電荷発生物質の特性、電荷発生層１ｃを形成するバインダー樹脂の特性や含有割合などによっても異なるが、好ましくは０．１〜２μｍ、より好ましくは０．１５〜１．５μｍである。
【００３５】
〔３層構成の電荷輸送層１ｄ〕
３層構成の電荷輸送層１ｄを構成する第１の電荷輸送層１ｄ１、第２の電荷輸送層１ｄ２および第３の電荷輸送層１ｄ３は、いずれも、少なくとも電荷輸送物質およびバインダー樹脂（以下、「電荷輸送層用バインダー樹脂」ともいう。）が含有されてなるものである。
【００３６】
電荷輸送層用バインダー樹脂は、公知の樹脂を用いることができ、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂、スチレン−アクリルニトリル共重合体樹脂、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体樹脂などが挙げられるが、ポリカーボネート樹脂が好ましい。さらにはＢＰＡ（ビスフェノールＡ）型、ＢＰＺ（ビスフェノールＺ）型、ジメチルＢＰＡ型、ＢＰＡ−ジメチルＢＰＡ共重合体型、ポリエステル−ＢＰＡ共重合体型、ビフェニルエーテル−ＢＰＺ共重合体型、アクリル−ＢＰＡ共重合体型のポリカーボネート樹脂などが耐クラック、耐磨耗性、帯電特性の点で好ましい。
【００３７】
３層構成の電荷輸送層１ｄにおいては、少なくとも第１の電荷輸送層１ｄ１にはポリカーボネート樹脂が含有されており、３層構成の電荷輸送層１ｄを構成する各電荷輸送層の誘電率の設定によっても異なるが、第１の電荷輸送層１ｄ１、第２の電荷輸送層１ｄ２および第３の電荷輸送層１ｄ３のいずれにもポリカーボネート樹脂が含有されていることが好ましい。
なお、ポリカーボネート樹脂の誘電率εは３.０〜３.１程度である。
３層構成の電荷輸送層１ｄがポリカーボネート樹脂を含有していることにより、感光体として必要とされる所期の光導電性を確保することができる。
【００３８】
３層構成の電荷輸送層１ｄは、樹脂中に誘電性化合物微粒子が分散されて構成されていてもよい。第１の電荷輸送層１ｄ１、第２の電荷輸送層１ｄ２および第３の電荷輸送層１ｄ３のいずれにも誘電性化合物微粒子が分散されていることは必須ではなく、特に、誘電率の高い第３の電荷輸送層１ｄ３のみに誘電性化合物微粒子が分散されていることが好ましい。
【００３９】
誘電性化合物微粒子は、金属酸化物からなるものであることが好ましい。
金属酸化物としては、チタン酸バリウム（誘電率ε：１５００程度）、チタン酸ストロンチウム（誘電率ε：３００程度）、酸化チタン（誘電率ε：１００程度）および酸化スズ（誘電率ε：５０〜１６０）から選ばれる１種以上であることが好ましい。
【００４０】
電荷輸送物質としては、電荷を輸送する物質として、例えば、トリフェニルアミン誘導体、ヒドラゾン化合物、スチリル化合物、ベンジジン化合物、ブタジエン化合物などが挙げられる。
【００４１】
各電荷輸送層中の電荷輸送物質の含有割合は、電荷輸送層用バインダー樹脂１００質量部に対して１０〜５００質量部であることが好ましく、より好ましくは２０〜２５０質量部である。
【００４２】
各電荷輸送層中には、上記物質の他、酸化防止剤、電子導電剤、安定剤、シリコーンオイルなどが添加されていてもよい。酸化防止剤については特開２０００−３０５２９１号公報、電子導電剤は特開昭５０−１３７５４３号公報、同５８−７６４８３号公報などに開示されているものが好ましい。
【００４３】
以上のような３層構成の電荷輸送層１ｄを構成する第１の電荷輸送層１ｄ１、第２の電荷輸送層１ｄ２および第３の電荷輸送層１ｄ３は、いずれも、例えば、電荷輸送物質（ＣＴＭ）および必要に応じて誘電性化合物微粒子を、公知の溶媒で溶解した電荷輸送層用バインダー樹脂中に添加して分散させて電荷輸送層形成用塗布液を調製し、この電荷輸送層形成用塗布液を電荷発生層の表面に塗布して塗布膜を形成し、この塗布膜を乾燥することにより形成することができる。
電荷輸送層の形成において用いられる溶媒としては、電荷発生層の形成に用いられる溶媒と同じものを挙げることができる。
また、電荷輸送層形成用塗布液の塗布方法としても、電荷発生層形成用塗布液の塗布方法として挙げた方法と同じ方法を挙げることができる。
【００４４】
３層構成の電荷輸送層１ｄの膜厚は、３５μｍ以上４３μｍ以下とされている。
３層構成の電荷輸送層１ｄの膜厚が３５μｍ以上であることによって、３層構成の電荷輸送層１ｄに所期の減耗の許容量が確保され、従って感光体に十分な長寿命が得られる。一方、３層構成の電荷輸送層１ｄの膜厚が４３μｍ以下であることによって、成膜される３層構成の電荷輸送層１ｄを容易に均一性の高いものとすることができ、また、感光体の電荷輸送層以上の層の厚み方向の静電容量を上記の特定範囲にあるよう調整することができる。
【００４５】
３層構成の電荷輸送層１ｄの膜厚は、例えば、第１の電荷輸送層１ｄ１の膜厚が５〜３０μｍ、第２の電荷輸送層１ｄ２の膜厚が３〜２５μｍ、第３の電荷輸送層１ｄ３の膜厚が３〜２５μｍとすることができる。
【００４６】
以下、電荷発生層１ｃおよび電荷輸送層１ｄ以外の感光体の構成について説明する。
【００４７】
〔導電性支持体１ａ〕
導電性支持体１ａは、導電性を有するものであればよく、例えば、アルミニウム、銅、クロム、ニッケル、亜鉛およびステンレスなどの金属をドラムまたはシート状に成形したもの、アルミニウムや銅などの金属箔をプラスチックフィルムにラミネートしたもの、アルミニウム、酸化インジウム、酸化スズなどをプラスチックフィルムに蒸着したもの、導電性物質を単独またはバインダー樹脂と共に塗布して導電層を設けた金属、プラスチックフィルムおよび紙などが挙げられる。
【００４８】
〔下引き層１ｂ〕
下引き層１ｂは、導電性支持体１ａと電荷発生層１ｃとの間にバリアー機能と接着機能とを付与するものである。
【００４９】
このような下引き層１ｂは、例えば、バインダー樹脂（以下、「下引き層用バインダー樹脂」ともいう。）および必要に応じて導電性粒子や金属酸化物粒子が含有されてなるものである。
【００５０】
下引き層用バインダー樹脂としては、例えば、カゼイン、ポリビニルアルコール、ニトロセルロース、エチレン−アクリル酸コポリマー、ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ゼラチンなどが挙げられる。これらのなかでもアルコール可溶性のポリアミド樹脂が好ましい。
【００５１】
下引き層１ｂには、抵抗調整の目的で各種の導電性粒子や金属酸化物粒子を含有させることができる。例えば、アルミナ、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化スズ、酸化アンチモン、酸化インジウム、酸化ビスマスなどの各種金属酸化物粒子を用いることができる。スズをドープした酸化インジウム、アンチモンをドープした酸化スズおよび酸化ジルコニウムなどの超微粒子を用いることができる。
このような金属酸化物粒子の数平均一次粒径は、０．３μｍ以下であることが好ましく、より好ましくは０．１μｍ以下である。
金属酸化物粒子は１種単独でまたは２種以上を混合して用いてもよい。２種以上を混合した場合には、固溶体または融着の形をとってもよい。
【００５２】
導電性粒子または金属酸化物粒子の含有割合は、下引き層用バインダー樹脂１００質量部に対して２０〜４００質量部であることが好ましく、より好ましくは５０〜２００質量部である。
【００５３】
以上のような下引き層１ｂは、例えば、下引き層用バインダー樹脂を公知の溶媒に溶解し、必要に応じて導電性粒子または金属酸化物粒子を分散させて下引き層形成用塗布液を調製し、この下引き層形成用塗布液を導電性支持体の表面に塗布して塗布膜を形成し、この塗布膜を乾燥することにより形成することができる。
【００５４】
下引き層１ｂの形成に用いられる溶媒としては、特に限定されず、例えばｎ−ブチルアミン、ジエチルアミン、エチレンジアミン、イソプロパノールアミン、トリエタノールアミン、トリエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソプロピルケトン、シクロヘキサノン、ベンゼン、トルエン、キシレン、クロロホルム、ジクロロメタン、１，２−ジクロロエタン、１，２−ジクロロプロパン、１，１，２−トリクロロエタン、１，１，１−トリクロロエタン、トリクロロエチレン、テトラクロロエタン、テトラヒドロフラン、ジオキソラン、ジオキサン、メタノール、エタノール、ブタノール、イソプロパノール、酢酸エチル、酢酸ブチル、ジメチルスルホキシド、メチルセロソルブなどを用いることができ、これらの中でもトルエン、テトラヒドロフラン、ジオキソランなどが好ましく用いられる。これらの溶媒は１種単独であるいは２種以上の混合溶媒として用いることができる。
【００５５】
導電性粒子や金属酸化物粒子の分散手段としては、電荷発生層形成用塗布液における電荷発生物質の分散手段と同じ方法を挙げることができる。
また、下引き層形成用塗布液の塗布方法としては、電荷発生層形成用塗布液の塗布方法として挙げた方法と同じ方法を挙げることができる。
【００５６】
下引き層１ｂの膜厚は、０．１〜１５μｍであることが好ましく、０．３〜１０μｍであることがより好ましい。
【００５７】
以上のような感光体によれば、電荷輸送層１ｄ以上の層の厚み方向の静電容量が８１〜１００ｐＦ／ｃｍ2 とされているので、電荷輸送層１ｄの膜厚が３５μｍ以上４３μｍ以下という厚膜であることによる耐久性が得られながら、細線の再現性に優れると共に長期間にわたって画像ムラが抑制されて良好な画質の画像を形成することができる。
【００５８】
〔画像形成装置〕
本発明の感光体は、一般的な電子写真方式の画像形成装置に備えることができる。このような画像形成装置としては、例えば、感光体と、感光体の表面を帯電させる帯電手段と、当該感光体の表面に静電潜像を形成する露光手段と、静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像手段と、トナー像を転写材に転写する転写手段と、転写材に転写されたトナー像を定着させる定着手段と、感光体上の残留トナーを除去するクリーニング手段とを備えてなるものなどが挙げられる。
【００５９】
図２は、本発明の感光体が備えられる画像形成装置の一例における構成を示す説明用断面図である。
この画像形成装置は、タンデム型カラー画像形成装置と称せられるもので、４組の画像形成部（画像形成ユニット）１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｂｋと、無端ベルト状中間転写体ユニット７と、給紙手段２１および定着手段２４とからなる。画像形成装置の本体Ａの上部には、原稿画像読み取り装置ＳＣが配置されている。
【００６０】
４組の画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｂｋは、感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋを中心に、帯電手段２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｂｋと、露光手段３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｂｋと、回転する現像手段４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｂｋ、および、感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋをクリーニングするクリーニング手段６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｂｋより構成されている。
この画像形成装置は、感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋとして、上記の本発明の感光体を用いる。
【００６１】
画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｂｋは、感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋに形成するトナー画像の色がそれぞれイエロー色、マゼンタ色、シアン色、黒色、と異なるだけで、同じ構成であり、画像形成ユニット１０Ｙを例にして詳細に説明する。
【００６２】
画像形成ユニット１０Ｙは、像形成体である感光体１Ｙの周囲に、帯電手段２Ｙ，露光手段３Ｙ，現像手段４Ｙ，クリーニング手段６Ｙを配置し、感光体１Ｙ上にイエロー（Ｙ）のトナー画像を形成するものである。
【００６３】
帯電手段２Ｙは、感光体１Ｙに対して一様な電位を与える手段であり、例えば接触または非接触のローラ帯電方式のものなどが挙げられる。
【００６４】
露光手段３Ｙは、帯電手段２Ｙによって一様な電位を与えられた感光体１Ｙ上に、画像信号（イエロー）に基づいて露光を行い、イエローの画像に対応する静電潜像を形成する手段であって、この露光手段３Ｙとしては、感光体１Ｙの軸方向にアレイ状に発光素子を配列したＬＥＤと結像素子とから構成されるもの、あるいは、レーザー光学系などが用いられる。
【００６５】
現像手段４Ｙは、例えばマグネットを内蔵し現像剤を保持して回転する現像スリーブおよび感光体とこの現像スリーブとの間に直流および／または交流バイアス電圧を印加する電圧印加装置よりなるものである。
【００６６】
定着手段２４は、例えば、内部に加熱源を備えた加熱ローラと、この加熱ローラに定着ニップ部が形成されるよう圧接された状態で設けられた加圧ローラとにより構成されてなる熱ローラ定着方式のものが挙げられる。
【００６７】
クリーニング手段６Ｙは、クリーニングブレードと、このクリーニングブレードより上流側に設けられたブラシローラーとにより構成される。
【００６８】
この図２の画像形成装置においては、画像形成ユニット１０Ｙのうち、感光体１Ｙ、帯電手段２Ｙ、現像手段４Ｙおよびクリーニング手段６Ｙが一体に支持されてプロセスカートリッジとして備えられており、このプロセスカートリッジはレールなどの案内手段を介して画像形成装置の本体Ａに対して着脱自在に構成されていてもよい。
【００６９】
画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｂｋは、垂直方向に縦列配置されており、感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋの図示左側方には無端ベルト状中間転写体ユニット７が配置されている。無端ベルト状中間転写体ユニット７は、一次転写ローラ５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｂｋ、二次転写ローラ５ｂ、および、複数のローラ７１，７２，７３，７４によって巻回され、回動可能に支持された半導電性の無端ベルト状中間転写体７０と、クリーニング手段６ｂとからなる。
【００７０】
画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｂｋと、無端ベルト状中間転写体ユニット７とは、筐体８に収納されており、筐体８は、支持レール８２Ｌ、８２Ｒを介して画像形成装置の本体Ａから引き出し可能に構成されている。
【００７１】
画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｂｋより形成された各色のトナー画像は、一次転写手段としての一次転写ローラ５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｂｋにより、回動する無端ベルト状中間転写体７０上に逐次転写されて重畳され、カラー画像が形成される。そして、給紙カセット２０内に収容された転写材（定着された最終画像を担持する画像支持体：例えば普通紙、透明シートなど）Ｐが給紙手段２１により給紙され、複数の中間ローラ２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄ、レジストローラ２３を経て、二次転写手段としての二次転写ローラ５ｂに搬送され、当該転写材Ｐ上にカラー画像が一括転写される。カラー画像が転写された転写材Ｐは、定着手段２４により定着処理され、排紙ローラ２５に挟持されて機外の排紙トレイ２６上に載置される。
【００７２】
一方、二次転写ローラ５ｂにより転写材Ｐにカラー画像を転写した後、転写材Ｐを曲率分離した無端ベルト状中間転写体７０は、クリーニング手段６ｂにより残留トナーが除去される。
【００７３】
画像形成処理中、一次転写ローラ５Ｂｋは常時、感光体１Ｂｋに当接されており、他の一次転写ローラ５Ｙ，５Ｍ，５Ｃは、カラー画像の形成時にのみ、それぞれ対応する感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃに当接される。
【００７４】
二次転写ローラ５ｂは、ここを転写材Ｐが通過して二次転写が行われる時にのみ、無端ベルト状中間転写体７０に当接される。
【００７５】
なお、図２に示す画像形成装置においては、カラーのレーザプリンタを示したが、本発明の感光体は、モノクローのレーザプリンタやコピーにも同様に適用することができる。また、露光光源としては、レーザー以外の光源、例えばＬＥＤ光源を用いてもよい。
【００７６】
〔トナーおよび現像剤〕
本発明の感光体を備える画像形成装置に用いられるトナーは、粉砕トナーであっても重合トナーであってもよいが、本発明に係る画像形成装置においては、高い画質の画像が得られる観点から、重合法で作製された重合トナーを用いることが好ましい。
【００７７】
重合トナーとは、トナーを形成する結着樹脂の生成とトナー粒子形状の形成が、結着樹脂を得るための原料モノマーの重合と、必要によりその後の化学的処理とにより並行して行われて得られるトナーを意味する。
【００７８】
より具体的には、懸濁重合、乳化重合などの重合反応により樹脂微粒子を得る工程と、必要によりその後に行われる樹脂微粒子同士を融着させる工程を経て形成されるトナーを意味する。
【００７９】
本発明の感光体を備える画像形成装置に用いられるトナーとしては、結着樹脂が結晶性樹脂からなるものを用いることが好ましい。トナーとして結晶性樹脂からなる結着樹脂を含有するものを用いることによって、得られる画像におけるカブリの発生を抑制することができる。これは、現像手段４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｂｋにおいてトナーが摩擦帯電されたときの帯電のバラツキが低減されることによるものと考えられる。
【００８０】
トナーの体積平均粒径、すなわち、上記５０％体積粒径（Ｄｖ５０）は２〜９μｍ、より好ましくは３〜７μｍであることが望ましい。この範囲とすることにより、解像度を高くすることができる。さらに上記の範囲と組み合わせることにより、小粒径トナーでありながら、微細な粒径のトナーの存在量を少なくすることができ、長期に亘ってドット画像の再現性が改善され、鮮鋭性の良好な、安定した画像を形成することができる。
【００８１】
本発明に係るトナーは、それのみで一成分現像剤として用いてもよく、キャリアと混合して二成分現像剤として用いてもよい。
【００８２】
一成分現像剤として用いる場合は、非磁性一成分現像剤、あるいはトナー中に０．１〜０．５μｍ程度の磁性粒子を含有させ磁性一成分現像剤としたものが挙げられ、いずれも使用することができる。
【００８３】
また、キャリアと混合して二成分現像剤として用いる場合は、キャリアの磁性粒子として、鉄、フェライト、マグネタイトなどの金属、それらの金属とアルミニウム、鉛などの金属との合金などの従来から公知の材料を用いることができ、特にフェライト粒子が好ましい。上記磁性粒子は、その体積平均粒径としては１５〜１００μｍ、より好ましくは２５〜８０μｍのものがよい。
【００８４】
キャリアの体積平均粒径の測定は、代表的には湿式分散機を備えたレーザー回折式粒度分布測定装置「ヘロス（ＨＥＬＯＳ）」（シンパティック（ＳＹＭＰＡＴＥＣ）社製）により測定することができる。
【００８５】
キャリアは、磁性粒子がさらに樹脂により被覆されているもの、あるいは樹脂中に磁性粒子を分散させたいわゆる樹脂分散型キャリアが好ましい。コーティング用の樹脂組成としては、特に限定はないが、例えば、オレフィン系樹脂、スチレン系樹脂、スチレンアクリル樹脂、シリコーン系樹脂、エステル系樹脂或いはフッ素含有重合体系樹脂などが用いられる。また、樹脂分散型キャリアを構成するための樹脂としては、特に限定されず公知のものを使用することができ、例えば、スチレンアクリル樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素系樹脂、フェノール樹脂などを使用することができる。
【００８６】
以上、本発明の実施形態について具体的に説明したが、本発明の実施形態は上記の例に限定されるものではなく、種々の変更を加えることができる。
【実施例】
【００８７】
以下、本発明の具体的な実施例について説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００８８】
〔感光体の作製例１〕
（１）導電性支持体の作製
ドラム状のアルミニウム支持体からなる導電性支持体〔１〕を用意した。
【００８９】
（２）下引き層の形成
下引き層用バインダー樹脂：ポリアミド樹脂「ＣＭ８０００」（東レ社製）１００質量部を、メタノールおよびプロピルアルコールの混合溶媒１７００質量部に加えて、２０℃で撹拌混合した。この溶液に、酸化チタン粒子「ＳＭＴ５００ＳＡＳ」（テイカ社製）１２０質量部および酸化チタン粒子「ＳＭＴ１５０ＭＫ」（テイカ社製）１６０質量部を添加し、ビーズミルにより、ミル滞留時間５時間として分散させた。そして、この溶液を一昼夜静置した後、ろ過することにより、下引き層形成用塗布液を得た。ろ過は、ろ過フィルターとして、公称濾過精度が５μｍのリジメッシュフィルタ（日本ポール社製）を用いて、５０ｋＰａの圧力下で行った。このようにして得られた下引き層形成用塗布液を、洗浄した導電性支持体〔１〕の外周面に浸漬塗布法で塗布し、１２０℃で３０分間乾燥することにより、乾燥膜厚２μｍの下引き層〔１〕を形成した。
【００９０】
（３）電荷発生層の形成
下記原料を分散機としてサンドミルを用いて１０時間の分散を行い、電荷発生層形成用塗布液〔１〕を調製した。
・電荷発生物質：チタニルフタロシアニン顔料（Ｃｕ−Ｋα特性Ｘ線回折スペクトル測定で、少なくとも２７．３°の位置に最大回折ピークを有するもの）          ２０質量部
・電荷発生層用バインダー樹脂：ポリビニルブチラール樹脂「＃６０００−Ｃ」（電気化学工業社製）                                                            １０質量部
・溶媒：酢酸ｔ−ブチル                                              １０００質量部
上記下引き層〔１〕の上に、この電荷発生層形成用塗布液〔１〕を浸漬塗布法により塗布して塗布膜を形成し、この塗布膜を乾燥し、膜厚０．２μｍの電荷発生層〔１〕を形成した。
【００９１】
（４）電荷輸送層の形成
（４−１）第１の電荷輸送層の形成
下記原料を混合して溶解し、第１の電荷輸送層形成用塗布液〔１〕を調製した。
・電荷輸送層用バインダー樹脂：ポリカーボネート樹脂「Ｚ３００」（三菱ガス化学社製）                                                                  ３００質量部
・電荷輸送物質：下記式（Ａ）で表される化合物                        １８０質量部
・酸化防止剤：「イルガノックス１０１０」（ＢＡＳＦジャパン社製）        ６質量部
・溶媒：ＴＨＦ                                                    １６００質量部
・溶媒：トルエン                                                    ４００質量部
・シリコーンオイル「ＫＦ−９６」（信越化学社製）                  ０．２５質量部
上記電荷発生層〔１〕上に、この第１の電荷輸送層形成用塗布液〔１〕を浸漬塗布法により塗布して塗布膜を形成し、この塗布膜を乾燥し、膜厚２６μｍの第１の電荷輸送層〔ＣＴＬ１〕を形成した。
【００９２】
【化１】
2017015861.tif 000003
【００９３】
（４−２）第２の電荷輸送層の形成
下記原料を混合して溶解し、第２の電荷輸送層形成用塗布液〔２−１〕を調製した。
・電荷輸送層用バインダー樹脂：アクリル樹脂「アクリペットＭＤ＃００１」（三菱レイヨン社製）                                                          ２００質量部
・電荷輸送層用バインダー樹脂：ポリカーボネート樹脂「Ｚ３００」（三菱ガス化学社製）                                                                  １００質量部
・電荷輸送物質：上記式（Ａ）で表される化合物                        １８０質量部
・酸化防止剤：「イルガノックス１０１０」（ＢＡＳＦジャパン社製）        ６質量部
・溶媒：ＴＨＦ                                                    １６００質量部
・溶媒：トルエン                                                    ４００質量部
・シリコーンオイル「ＫＦ−９６」（信越化学社製）                  ０．２５質量部
上記第１の電荷輸送層〔ＣＴＬ１〕上に、この第２の電荷輸送層形成用塗布液〔２−１〕を円形スライドホッパー塗布法により塗布して塗布膜を形成し、この塗布膜を乾燥し、膜厚６μｍの第２の電荷輸送層〔ＣＴＬ２−１〕を形成した。
【００９４】
（４−３）第３の電荷輸送層の形成
下記原料を混合して溶解し、ＴｉＯ2 微粒子２質量部を超音波分散させることにより、第３の電荷輸送層形成用塗布液〔３−１〕を調製した。
・電荷輸送層用バインダー樹脂：ポリカーボネート樹脂「Ｚ３００」（三菱ガス化学社製）                                                                  ２００質量部
・電荷輸送物質：上記式（Ａ）で表される化合物                        １２０質量部
・酸化防止剤：ＢＨＴ                                                    ４質量部
・溶媒：ＴＨＦ                                                    １６００質量部
・溶媒：トルエン                                                    ４００質量部
・シリコーンオイル「ＫＦ−９６」（信越化学社製）                  ０．２５質量部
上記第２の電荷輸送層〔ＣＴＬ２−１〕上に、この第３の電荷輸送層形成用塗布液〔３−１〕を円形スライドホッパー塗布法により塗布して塗布膜を形成し、この塗布膜を乾燥し、膜厚３μｍの第３の電荷輸送層〔ＣＴＬ３−１〕を形成し、これにより、感光体〔１〕を作製した。
【００９５】
〔感光体の作製例２〜５〕
感光体の作製例１において、第１の電荷輸送層、第２の電荷輸送層および第３の電荷輸送層として表１に従った種類および膜厚のものを形成させたこと以外は同様にして、感光体〔２〕〜〔５〕を作製した。
以下に、第２の電荷輸送層の他の例である第２の電荷輸送層〔ＣＴＬ２−２〕の形成方法、第３の電荷輸送層の他の例である第３の電荷輸送層〔ＣＴＬ３−２〕、〔ＣＴＬ３−３〕、〔ＣＴＬ３−４〕の形成方法を示す。
【００９６】
＜第２の電荷輸送層〔ＣＴＬ２−２〕の形成方法＞   
下記原料を混合して溶解し、第２の電荷輸送層形成用塗布液〔２−２〕を調製した。
・電荷輸送層用バインダー樹脂：アクリル樹脂「アクリペットＭＤ＃００１」（三菱レイヨン社製）                                                          ３００質量部
・電荷輸送物質：上記式（Ａ）で表される化合物                        １８０質量部
・酸化防止剤：「イルガノックス１０１０」（ＢＡＳＦジャパン社製）        ６質量部
・溶媒：ＴＨＦ                                                    １６００質量部
・溶媒：トルエン                                                    ４００質量部
・シリコーンオイル「ＫＦ−９６」（信越化学社製）                  ０．２５質量部
上記第１の電荷輸送層〔ＣＴＬ１〕上に、この第２の電荷輸送層形成用塗布液〔２−２〕を円形スライドホッパー塗布法により塗布して塗布膜を形成し、この塗布膜を乾燥し、第２の電荷輸送層〔ＣＴＬ２−２〕を形成した。
【００９７】
＜第３の電荷輸送層〔ＣＴＬ３−２〕の形成方法＞
上記の感光体の作製例１の（４−３）第３の電荷輸送層の形成の工程において、ＴｉＯ2 微粒子の使用量を２質量部から３．２質量部に変更したこと以外は同様にして、第３の電荷輸送層〔ＣＴＬ３−２〕を形成した。
【００９８】
＜第３の電荷輸送層〔ＣＴＬ３−３〕の形成方法＞
上記の感光体の作製例１の（４−３）第３の電荷輸送層の形成の工程において、ＴｉＯ2 微粒子の使用量を２質量部から８質量部に変更したこと以外は同様にして、第３の電荷輸送層〔ＣＴＬ３−３〕を形成した。
【００９９】
＜第３の電荷輸送層〔ＣＴＬ３−４〕の形成方法＞
上記の感光体の作製例１の（４−３）第３の電荷輸送層の形成の工程において、ＴｉＯ2 微粒子２質量部の代わりにチタン酸ストロンチウム４．５質量部を用いたこと以外は同様にして、第３の電荷輸送層〔ＣＴＬ３−４〕を形成した。
【０１００】
〔感光体の作製例６〕
感光体の作製例１において、第１の電荷輸送層として表１に従った種類および膜厚のものを形成させ、第２の電荷輸送層および第３の電荷輸送層を形成しなかったこと以外は同様にして、比較用の感光体〔６〕を作製した。
【０１０１】
〔感光体の作製例７〕
感光体の作製例１において、第１の電荷輸送層および第２の電荷輸送層として表１に従った種類および膜厚のものを形成させ、第３の電荷輸送層を形成しなかったこと以外は同様にして、比較用の感光体〔７〕を作製した。
【０１０２】
〔感光体の作製例８〜９〕
感光体の作製例１において、第１の電荷輸送層、第２の電荷輸送層および第３の電荷輸送層として表１に従った種類および膜厚のものを形成させたこと以外は同様にして、比較用の感光体〔８〕〜〔９〕を作製した。
【０１０３】
〔感光体の作製例１０〕
感光体の作製例１において、第１の電荷輸送層として表１に従った種類および膜厚のものを形成させ、第２の電荷輸送層および第３の電荷輸送層を形成しなかったこと以外は同様にして、比較用の感光体〔１０〕を作製した。
【０１０４】
〔感光体の作製例１１〕
感光体の作製例１において、第１の電荷輸送層および第２の電荷輸送層として表１に従った種類および膜厚のものを形成させ、第３の電荷輸送層を形成しなかったこと以外は同様にして、比較用の感光体〔１１〕を作製した。
【０１０５】
〔感光体の作製例１２〕
感光体の作製例１において、第１の電荷輸送層として表１に従った種類および膜厚のものを形成させ、第２の電荷輸送層および第３の電荷輸送層を形成しなかったこと以外は同様にして、比較用の感光体〔１２〕を作製した。
【０１０６】
感光体〔１〕〜〔１２〕について、電荷輸送層以上の層の厚み方向の静電容量を測定した。結果を表１に示す。
【０１０７】
【表１】
2017015861.tif 000004
【０１０８】
〔実施例１〜５、比較例１〜７〕
市販の画像形成装置「ｂｉｚｈｕｂ  Ｃ６５００」（コニカミノルタ社製）に、感光体〔１〕〜〔１２〕をそれぞれ搭載して下記の評価を行った。
【０１０９】
（１）耐久性の評価
５０万枚の耐久プリント試験を行い、耐久プリント試験前後の電荷輸送層の残存膜厚を測定し、以下の評価基準に従って評価した。結果を表２に示す。
−評価基準−
◎：残存膜厚が１８μｍ以上（合格）
○：残存膜厚が１５μｍ以上１８μｍ未満（合格）
△×：残存膜厚が１２μｍ以上１５μｍ未満（不合格）
×：残存膜厚が１０μｍ以上１２μｍ未満（不合格）
××：残存膜厚が１０μｍ未満（不合格）
【０１１０】
（２）文字つぶれの評価
２．５ｍｍ角の「響」の文字を出力して拡大して観察し、鮮明に再現できるかについて以下の評価基準に従って評価した。結果を表２に示す。
−評価基準−
○：鮮明である（合格）
×：文字太りおよび／または横流れが観察される（不合格）
【０１１１】
（３）細線の再現性の評価
解像度出力における画像解像度を、以下の評価基準に従って評価した。結果を表２に示す。
−評価基準−
○：５本／ｍｍ以上（合格）
×：５本／ｍｍ未満（不合格）
【０１１２】
（４）濃度ムラの評価
感光体の膜厚が１μｍ変動する２つの部分の全面ベタプリント（濃度０．７〜１．０）における画像濃度差をマクベス濃度計にて測定し、以下の評価基準に従って評価した。結果を表２に示す。
−評価基準−
○：濃度差が０．０３未満（合格）
○△：濃度差が０．０３以上０．０５以下（合格）
×：濃度差が０．０５より大きい（不合格）
【０１１３】
【表２】
2017015861.tif 000005
【符号の説明】
【０１１４】
１ａ  導電性支持体
１ｂ  下引き層
１ｃ  電荷発生層
１ｄ  ３層構成の電荷輸送層
１ｄ１  第１の電荷輸送層
１ｄ２  第２の電荷輸送層
１ｄ３  第３の電荷輸送層
１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋ  感光体
２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｂｋ  帯電手段
３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｂｋ  露光手段
４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｂｋ  現像手段
５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｂｋ  一次転写ローラ
５ｂ  二次転写ローラ
６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｂｋ，６ｂ  クリーニング手段
７  無端ベルト状中間転写体ユニット
８  筐体
１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｂｋ  画像形成ユニット
２０  給紙カセット
２１  給紙手段
２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄ  中間ローラ
２３  レジストローラ
２４  定着手段
２５  排紙ローラ
２６  排紙トレイ
７０  無端ベルト状中間転写体
７１，７２，７３，７４  ローラ
８２Ｌ，８２Ｒ  支持レール
Ａ  本体
ＳＣ  原稿画像読み取り装置
Ｐ  転写材
【図１】
2017015861.tif 000006
【図２】
2017015861.tif 000007