(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子写真感光体、該電子写真感光体に接触配置された帯電部材を有する接触帯電手段、露光手段、現像手段並びに転写手段を備え、該帯電部材に印加する電圧が直流電圧に交流電圧を重畳した電圧である電子写真装置に用いられ、かつ、
支持体及び該支持体上に形成された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、下記式（１）で示される構成単位及び下記式（３）で示される構成単位を５０：５０（モル比）で有するポリエステル樹脂を含有し、
該表面層に含有されるバインダー樹脂が、該ポリエステル樹脂のみである
ことを特徴とする電子写真感光体。
【化１】
0004143222.tif 000009
【請求項２】
支持体及び該支持体上に形成された感光層を有する電子写真感光体、該電子写真感光体に接触配置された帯電部材を有する接触帯電手段、露光手段、現像手段並びに転写手段を備え、該帯電部材に印加する電圧が直流電圧に交流電圧を重畳した電圧である電子写真装置において、
該電子写真感光体の表面層が、下記式（１）で示される構成単位及び下記式（３）で示される構成単位を５０：５０（モル比）で有するポリエステル樹脂を含有し、
該表面層に含有されるバインダー樹脂が、該ポリエステル樹脂のみである
ことを特徴とする電子写真装置。
【化２】
0004143222.tif 000010
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子写真感光体及び電子写真装置に関し、詳しくは特定の樹脂を含有する表面層を有する電子写真感光体及び該電子写真感光体を有する電子写真装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
様々な有機光導電性化合物を含有する電子写真感光体の開発が近年盛んに行われている。
【０００３】
有機光導電性化合物は、化合物によって感光度を有する波長域が異なり、例えば、特開昭６１−２７２７５４号公報及び特開昭５６−１６７７５９号公報には、可視領域に高い感度を有するアゾ顔料が開示されており、また、特開昭５７−１９５７６号公報及び特開昭６１−２２８４５３号公報には、赤外領域に高い感度を有する化合物が開示されている。
【０００４】
これらの材料のうち、赤外領域に感度を示すものは、レーザービームプリンターやＬＥＤプリンターに使用され、その需要頻度は高くなってきている。
【０００５】
一方、当然のことながら、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感度、電気的特性、機械的特性、さらには光学的特性を備えていることが要求される。
【０００６】
特に、繰り返し使用される電子写真感光体の表面には、帯電、露光、現像、転写及びクリーニングなどの電気的、機械的外力が直接何度も加えられるため、それらに対する耐久性が要求される。
【０００７】
具体的には、帯電時に発生するオゾンや窒素酸化物による劣化や、放電やクリーニングによる表面の摩耗や傷といった電気的劣化及び機械的劣化に対する耐久性が求められている。
【０００８】
中でも、有機光導電性化合物を用いた感光体は、無機感光体に比較して、物質的に柔らかいものが多いため、機械的劣化に対する耐久性を向上することが特に望まれている。
【０００９】
さらに近年主流となりつつある、特開昭５７−１７８２６号公報及び特開昭５８−４０５６６号公報に開示されているような、電子写真感光体に接触配置された帯電部材に電圧を印加することによって、電子写真感光体を帯電する接触帯電方式に特に顕著に生じる問題もある。接触帯電方式は、スコロトロンなどに比べ、オゾンの発生量が格段に少ない、スコロトロンが帯電器に流す電流の８０％前後がシールドに流れるのに対して、接触帯電はこの浪費分がなく非常に経済的である、などのメリットをもつ。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、帯電部材が電子写真感光体に接触しているので、電子写真感光体にはより優れた機械的強度が要求される。
【００１１】
また、直接帯電は、帯電安定性を向上させるという目的で、印加電圧として直流（ＤＣ）電圧に交流（ＡＣ）電圧を重畳した電圧を用いることが提案されている（特開昭６３−１４９６６８号公報）。
【００１２】
しかしながら、この帯電方式は、帯電安定性を向上することはできるが、ＡＣ電圧を用いるために、電子写真感光体に流れる電流量は大幅に増大し、その結果電子写真感光体の削れ量が増加し易くなる。
【００１３】
このように、電子写真感光体には、機械的強度のみならず、電気的強度も要求されるようになってきた。
【００１４】
本発明の目的は、上記問題点を解決し、機械的強度及び電気的強度に優れ、繰り返し特性の優れた電子写真感光体を提供することにある。
【００１５】
また、本発明の目的は、上記電子写真感光体を有する電子写真装置を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明は、電子写真感光体、該電子写真感光体に接触配置された帯電部材を有する接触帯電手段、露光手段、現像手段並びに転写手段を備え、該帯電部材に印加する電圧が直流電圧に交流電圧を重畳した電圧である電子写真装置に用いられ、かつ、
支持体及び該支持体上に形成された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、下記式（１）で示される構成単位及び下記式（３）で示される構成単位を５０：５０（モル比）で有するポリエステル樹脂を含有し、
該表面層に含有されるバインダー樹脂が、該ポリエステル樹脂のみである
ことを特徴とする電子写真感光体である。
【００１７】
【化３】
0004143222.tif 000002
【００１８】
また、本発明は、支持体及び該支持体上に形成された感光層を有する電子写真感光体、該電子写真感光体に接触配置された帯電部材を有する接触帯電手段、露光手段、現像手段並びに転写手段を備え、該帯電部材に印加する電圧が直流電圧に交流電圧を重畳した電圧である電子写真装置において、
該電子写真感光体の表面層が、上記式（１）で示される構成単位及び上記式（３）で示される構成単位を５０：５０（モル比）で有するポリエステル樹脂を含有し、
該表面層に含有されるバインダー樹脂が、該ポリエステル樹脂のみである
ことを特徴とする電子写真装置である。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明においては、電子写真感光体の表面層に含有されるポリエステル樹脂が、剛直な性質を有するフタル酸構造と、柔軟な性質（いわゆる靱性）を有する脂肪族炭化水素構造を同時に有するため、硬いが脆い剛直ユニットの性質にしなやかさ（いわゆる靱性）が加わり、結果として非常に優れた機械的強度が得られたものと考えられる。
【００２０】
電気的劣化に強い理由は、今のところ明確になっていないが、電気劣化を引き起こす要因の１つと考えられる酸化反応に対して強い耐性を持つ構造を有しているためと推定される。
【００２１】
以下に、本発明に用いられるポリエステル樹脂が有する構成単位を、他の構成単位の例と共に示す。
【００２２】
【化４】
0004143222.tif 000003
【００２３】
【化５】
0004143222.tif 000004
【００２４】
なお、本発明に用いられるポリエステル樹脂の重量平均分子量は、１５，０００〜２００，０００であることが好ましく、特には２０，０００〜５０，０００であることが好ましい。
【００２５】
本発明に用いられるポリエステル樹脂は、テレフタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸クロライドまたはイソフタル酸クロライドと相当する脂肪族炭化水素基のジオールとを重合させることにより得ることができる。この際、溶解性の点から、テレ体とイソ体の好ましくはモル比で等量程度ずつの混合物を用いることが好ましい。
【００２６】
（参考合成例１）
シクロヘキサンジメタノール（３．０ｍｏｌ）、エチレングリコール（２．０ｍｏｌ）及びテレフタル酸及びイソフタル酸の混合物（５．０ｍｏｌ）をステンレス容器に入れ、２５０℃で加熱撹拌した。３０分後、反応温度を２８０℃まで上げ、さらに２時間加熱撹拌した。
【００２７】
放冷後、クロロホルム３リットルに溶解し、メタノールから再沈殿させた。沈殿物を濾取、乾燥し、無色のポリマー（後記樹脂Ｎｏ．４）を得た。最終収率は、７４％であった。
【００２８】
上記以外の構成単位例を有するポリエステル樹脂も上記と同様の方法によって合成することができる。
【００２９】
本発明の電子写真感光体の表面層は、感光層である場合と感光層上の保護層である場合に大別される。
【００３０】
表面層が感光層である場合、感光層が電荷発生材料と電荷輸送材料を同一の層に含有する単一層型であるときには、その層が表面層である。
【００３１】
また、感光層が、電荷発生材料を含有する電荷発生層上に電荷輸送材料を含有する電荷輸送層を有する積層型である場合は、電荷輸送層が表面層であり、逆に電荷発生層が上層である場合には、電荷発生層が表面層である。
【００３２】
本発明においては、電荷輸送層が表面層であることが、電子写真特性の点から好ましい。
【００３３】
電荷輸送層は、電荷輸送材料とバインダー樹脂とを溶剤中に溶解した溶液を塗布し、乾燥することによって形成することができる。用いられる電荷輸送材料としては、トリアリールアミン系化合物、ヒドラゾン系化合物、スチルベン系化合物、ピラゾリン系化合物、オキサゾール系化合物、トリアリルメタン系化合物及びチアゾール系化合物などが挙げられる。バインダー樹脂としては、電荷輸送層が表面層である場合は、本発明のポリエステル樹脂が、表面層でない場合は、各種樹脂が挙げられる。電荷輸送材料とバインダー樹脂の割合は、重量比で１：０．５〜１：２であることが好ましい。また、電荷輸送層の膜厚は、５〜４０μｍであることが好ましく、１５〜３０μｍであることがより好ましい。
【００３４】
電荷発生層は、電荷発生材料を０．３〜４倍の重量のバインダー樹脂及び溶剤と共にホモジナイザー、超音波分散、ボールミル、振動ボールミル、サンドミル、アトライター、ロールミル及び液衝突型高速分散機などの方法でよく分散した分散液を塗布し、乾燥することによって形成することができる。用いられる電荷発生材料としては、セレン−テルル、ピリリウム、チアピリリウム系染料、フタロシアニン、アントアントロン、ジベンズピレンキノン、トリスアゾ、シアニン、ジスアゾ、モノアゾ、インジゴ、キナクリドン及び非対称キノシアニン系などの各顔料が挙げられる。バインダー樹脂としては、電荷発生層が表面層の場合は、本発明のポリエステル樹脂が、表面層でない場合には、各種樹脂が挙げられる。また、電荷発生層の膜厚は、５μｍ以下であることが好ましく、０．１〜２μｍであることがより好ましい。
【００３５】
感光層が単一層型の場合は、上記電荷発生材料及び電荷輸送材料をバインダー樹脂に分散及び溶解した溶液を塗布し、乾燥することによって形成することができる。膜厚は、５〜４０μｍであることが好ましく、１５〜３０μｍであることがより好ましい。
【００３６】
保護層は、本願発明のポリエステル樹脂及び必要に応じて、有機物または無機物の抵抗制御剤を含有する溶液を塗布し、乾燥することによって形成することができる。保護層の膜厚は、０．５〜１０μｍであることが好ましく、１〜５μｍであることがより好ましい。
【００３７】
本発明に用いられる支持体は導電性を有するものであればよく、アルミニウム及びステンレスなどの金属、あるいは導電層を設けた金属、紙及びプラスチックなどが挙げられ、形状はシート状及び円筒状などが挙げられる。
【００３８】
本発明においては、支持体と感光層の間に、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。かかる導電層はカーボンブラック、金属粒子及び金属酸化物粒子などの導電性粒子をバインダー樹脂に分散した溶液を塗布し、乾燥することによって形成することができる。導電層の膜厚は５〜４０μｍであることが好ましく、１０〜３０μｍであることがより好ましい。
【００３９】
また、本発明においては、支持体と感光層の間に、接着機能及びバリア機能を有する中間層を設けることができる。中間層の材料としてはポリアミド、ポリビニルアルコール、ポリエチレンオキシド、エチルセルロース、カゼイン、ポリウレタン及びポリエーテルウレタンなどが挙げられる。これらを適当な溶剤に溶解した溶液を塗布し、乾燥することによって形成することができる。中間層の膜厚は、０．０５〜５μｍであることが好ましく、０．３〜１μｍであることがより好ましい。
【００４０】
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有する電子写真装置の概略構成の例を示す。
【００４１】
図において、１はドラム状の本発明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。感光体１は、回転過程において、一次帯電手段３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、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）からの露光光４を受ける。こうして感光体１の周面に静電潜像が順次形成されていく。
【００４２】
形成された静電潜像は、次いで現像手段５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感光体１と転写手段６との間に感光体１の回転と同期取り出されて給紙された転写材７に、転写手段６により順次転写されていく。
【００４３】
像転写を受けた転写材７は、感光体面から分離されて像定着手段８へ導入されて像定着を受けることにより複写物（コピー）として装置外へプリントアウトされる。
【００４４】
像転写後の感光体１の表面は、クリーニング手段９によって転写残り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１０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、図のように一次帯電手段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。
【００４５】
本発明においては、上述の電子写真感光体１、一次帯電手段３、現像手段５及びクリーニング手段９などの構成要素のうち、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ーなどの電子写真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３、現像手段５及びクリーニング手段９の少なくとも１つを感光体１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１２など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１１とすることができる。
【００４６】
また、露光光４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、センサーで原稿を読取り、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アレイの駆動及び液晶シャッターアレイの駆動などにより照射される光である。
【００４７】
本発明の電子写真感光体は電子写真複写機に利用するのみならず、レーザービームプリンター、ＣＲＴプリンター、ＬＥＤプリンター、液晶プリンター及びレーザー製版など電子写真応用分野にも広く用いることができる。
【００４８】
【実施例】
以下、実施例に従って本発明をより詳細に説明する。なお、実施例中「部」は重量部を表す。
【００４９】
（実施例１）
３０ｍｍφ×２５４ｍｍ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溶液を浸漬法で塗布し、１４０℃、３０分熱硬化することによって、膜厚が１５μｍの導電層を形成した。
【００５０】
導電性顔料：ＳｎＯ２コート処理硫酸バリウム                    １０部
抵抗調節用顔料：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（重量比０．２／０．８）２０部
【００５１】
次に、この層の上に、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７０部及びｎ−ブタノール３０部の混合溶液に溶解した溶液を浸漬法で塗布し、乾燥することによって、膜厚が０．３μｍの中間層を形成した。
【００５１】
次に、ＣｕＫα特性Ｘ線回折における回折角２θ±０．２°の９．０°、１４．２°、２３．９°及び２７．１°に強いピークを有するオキシチタニウムフタロシアニン４部、ポリビニルブチラール（商品名：エスレックＢＭ２、積水化学製）２部及びシクロヘキサノン６０部を混合した溶液を１ｍｍφ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。この分散液を中間層上に浸漬法で塗布し、乾燥することによって、膜厚が０．３μｍの電荷発生層を形成した。
【００５２】
次に、前記参考合成例１と同様にして合成した表１の樹脂Ｎｏ．１記載のポリエステル樹脂１０部と下記式で示されるトリアリールアミン化合物８部をモノクロロベンゼン５０部及びジクロロメタン５０部の混合溶媒に溶解した。
【００５３】
【化６】
0004143222.tif 000005
【００５４】
この溶液を電荷発生層上に浸漬法で塗布し、１２０℃１時間乾燥することによって、膜厚が２５μｍの電荷輸送層を形成した。
【００５５】
次に評価について説明する。
【００５６】
作成した感光体を、一次帯電手段として接触帯電手段を有するヒューレットパッカード製ＬＢＰ「レーザージェット４ｐｌｕｓ」（プロセススピード７１ｍｍ／ｓｅｃ）の改造機に装着し、温度２３℃、湿度５０％ＲＨの常温常湿下で、暗部電位Ｖｄ及び感度Δ５００を測定した。改造は、一次帯電時に印加するＡＣ電圧のピーク間電圧を２５％増加するように設定を変更すること、及び感光体の電子写真特性を測定するために電位測定装置を装着することである。
【００５７】
暗部電位Ｖｄは絶対値が大きいほど帯電能がよいことを示し、感度Δ５００は感光体の表面電位を−７００Ｖから−２００Ｖに減衰させるのに必要な光量で、値が小さいほど感度がよいことを示す。
【００５８】
さらに、常温常湿下で７，０００枚の通紙耐久試験を行い、摩耗量を測定するとともに、目視による画像評価も同時に行った。
【００５９】
耐久試験は、Ａ４で印字率５％の文字パターンのプリントで、プリント１枚毎に１回停止する間欠モードとし、摩耗量の測定にはフィッシャー社製渦電流式膜厚測定機（パーマスコープ  タイプ１１１）を用いた。
【００６０】
結果を表３に示す。
【００６１】
【表１】
0004143222.tif 000006
【００６２】
樹脂Ｎｏ．１〜９の共重合比はモル比を示す。樹脂Ｎｏ．１０〜１２は構成単位Ａを有する樹脂と構成単位Ｂを有する樹脂の混合物であり、混合比は重量比を示す。
【００６３】
分子量はゲルパーミエーションクロマトグラフィーで測定した。
【００６４】
（参考例２−１２）
電荷輸送層用樹脂として表１の樹脂Ｎｏ．２〜１２のものを用いた以外は、実施例１と同様にして電子写真感光体を作成し、評価した。結果を表３に示す。
【００６５】
（比較例１−４）
電荷輸送層用樹脂として表２に示される構成単位を有する比較樹脂Ｎｏ．１〜４を用いた以外は、実施例１と同様にして電子写真感光体を作成し、評価した。
結果を表３に示す。
【００６６】
【表２】
0004143222.tif 000007
【００６７】
【表３】
0004143222.tif 000008
【００６８】
以上の結果から、本発明の電子写真感光体は、優れた電子写真特性を有し、かつ良好な耐久特性を示すものであることが明らかである。
【００６９】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、高感度を維持しながら、電流量の大幅な増大を伴い勝ちなＡＣ／ＤＣ接触帯電方式に適用した場合にも、機械的及び電気的強度に優れているために、電子写真感光体の削れ量の増加が抑制され、繰り返し特性に優れた電子写真感光体、及び、該電子写真感光体を有する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】
【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有する電子写真装置の概略構成の例を示す断面図。
【図１】
0004143222.tif 000011