JP2002107965A - 電子写真感光体、プロセスカートリッジ及び電子写真装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 優れた機械的強度と表面潤滑性を耐久後まで
併せ持つ電子写真感光体の提供。さらに電子写真特性、
塗工性および塗料ポットライフが良好であり、一般的な
クリーニングブレードでも捲れの起こらない電子写真感
光体の提供。 【解決手段】 導電性支持体、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、特定構
造のポリアリレート、ポリカーボネートおよび変性ポリ
カーボネート、並びにケイ素原子を側鎖に有する重合性
単量体を構成成分とするグラフト重合体を含有し、該ポ
リアリレートの粘度平均分子量（Ｍａ）が３０，０００
以上１０５，０００以下、該ポリカーボネートの粘度平
均分子量（Ｍｃ）が２５，０００以上５５，０００以
下、かつＭａ＞Ｍｃである。

Description

【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、
その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、その電子写真感光体を
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。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方法では、米国特許第２，２９
７，６９１号公報に示されるように、画像露光の間に受
けた照射量に応じて電気抵抗が変化しかつ暗所では絶縁
性の物質をコーティングした支持体よりなる光導電性材
料を用いる。この光導電性材料を用いた電子写真感光体
に要求される基本的な特性としては、（１）暗所で適当
な電位に帯電できること、（２）暗所において電位の逸
散が少ないこと、（３）光照射によって速やかに電荷を
逸散せしめることなどが挙げられる。

【０００３】電子写真感光体としては、セレン、酸化亜
鉛、硫化カドミウム等の無機光導電性化合物を主成分と
する感光層を有する無機感光体が広く使用されてきた。
しかしこれらは前記（１）〜（３）の条件は満足する
が、熱安定性、耐湿性、耐久性、生産性において必ずし
も満足できるものではなかった。

【０００４】無機感光体の欠点を克服する目的で様々な
有機光導電性化合物を主成分とする電子写真感光体の開
発が近年盛んに行われている。例えば米国特許３，８３
７，８５１号公報には、トリアリルピラゾリンを含有す
る電荷輸送層を有する感光体、米国特許３，８７１，８
８０号公報には、ペリレン顔料の誘導体からなる電荷発
生層と３−プロピレンとホルムアルデヒドの縮合体から
なる電荷輸送層とからなる感光体等が開示されている。

【０００５】さらに有機光導電性化合物はその化合物に
よって電子写真感光体の感光波長域を自由に選択するこ
とが可能であり、例えばアゾ顔料では特開昭６１−２７
２７５４号公報、特開昭５６−１６７７５９号公報に示
された物質は可視領域で高感度を示す。また、特開昭５
７−１９５７６７号公報、特開昭６１−２２８４５３号
公報で示された化合物は赤外領域まで感度を有してい
る。これらの材料のうち赤外領域に感度を示すものは近
年進歩の著しいレーザービームプリンター（以下ＬＢＰ
と略す）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。これら有機光導電性化合物を用
いた電子写真感光体は、電気的、機械的双方の特性を満
足させるために、電荷輸送層と電荷発生層を積層させた
機能分離型の感光体として利用される場合が多い。

【０００６】一方、当然のことながら電子写真感光体に
適用される電子写真プロセスに応じた感度、電気的特
性、さらには光学的特性を備えていることが要求され
る。特に繰り返し使用される電子写真感光体において
は、その電子写真感光体表面にコロナまたは直接帯電、
画像露光、トナー現像、転写工程、表面クリーニングな
どの電気的、機械的外力が直接加えられるため、それら
に対する耐久性も要求される。具体的には帯電時のオゾ
ン、および窒素酸化物による電気的劣化や、帯電時の放
電、クリーニング部材の摺擦によって表面が摩耗したり
傷が発生したりする機械的劣化、電気的劣化に対する耐
久性が求められている。電気的劣化は光が照射した部分
にキャリアーが滞留し、光が照射していない部分との間
に電位差が生じる現象が特に問題であり、これはフォト
メモリーとして生じる。機械的劣化は特に無機感光体と
異なり、物質的に柔らかいものが多い有機感光体は機械
的劣化に対する耐久性が劣り、耐久性向上は特に切望さ
れている。上記のような感光体に要求される耐久特性を
満足させるためにいろいろ試みがなされてきた。

【０００７】表面層によく使用される、摩耗性、電気特
性に良好な樹脂としては、ビスフェノールＡを骨格とす
るポリカーボネート樹脂が注目されているが、それは前
述したような問題点すべてを解決できるわけでもなく、
次のような問題点を有している。

【０００８】（１）溶解性に乏しく、ジクロロメタンや
１，２−ジクロロエタンなどのハロゲン化脂肪族炭化水
素類の一部にしか良好な溶解性を示さないうえ、これら
の溶剤の沸点は低いため、これらの溶剤で調製した塗工
液を用いて感光体を製造すると、塗工面が白化しやす
い。塗工液の固形分管理などにも手間がかかる。

【０００９】（２）ハロゲン化脂肪族炭化水素類以外の
溶剤に対しては、テトラヒドロフラン、ジオキサン、シ
クロヘキサノンあるいはそれらの混合溶剤に一部可溶で
あるが、その溶液は数日でゲル化するなど経時性が悪
く、感光体製造には不向きである。

【００１０】（３）さらに上記（１）、（２）が改善さ
れたとしても、ビスフェノールＡを骨格とするポリカー
ボネート樹脂にはソルベントクラックが発生しやすい。

【００１１】（４）加えて従来のポリカーボネート樹脂
では、該樹脂で形成された被膜に潤滑性がないため感光
体に傷がつきやすく、電子写真感光体の摩耗量を低くす
るようなクリーニング設定では画像欠陥になったり、ク
リーニングブレードの早期の劣化によるクリーニング不
良、トナー融着などが生じてしまうことがあった。

【００１２】前記（１）、（２）に挙げた溶液安定性の
問題は、ポリマーの構造単位として嵩高いシクロヘキシ
レン基を有するポリカーボネートＺ樹脂を使用するか、
ビスフェノールＺ、ビスフェノールＣなどと共重合させ
ることによって解決が図られてきた。

【００１３】一方、ポリアリレートはポリカーボネート
と類似の構造を有するが、諸特性は異なり、例えば、機
械的強度では優るものの、シクロヘキシル基を有するＺ
型の溶解性は低い。また、電子写真感光体特性としても
差があり、特に電荷輸送層のバインダーとして用いる際
には、使用される電荷輸送材の構造により各メモリー、
残留電位等が変化（悪化）しやすい。

【００１４】さらに加えて従来のポリカーボネート樹脂
より強靱なため、形成された被膜が削れにくく、一般的
なゴムブレードによるクリーニング方法では、ポリカー
ボネートより表面が荒れず、接触面積の増大によってカ
ウンター方向でクリーニングブレードを当接している場
合、クリーニングブレードが捲れるという現象も起こり
やすい。

【００１５】また、ソルベントクラックについても、特
開平６−５１５４４号公報、特開平６−７５４１５号公
報に開示されているように、シリコン変成ポリカーボネ
ート、エーテル変成ポリカーボネートを用いることによ
り解決することが可能である。ところがこれらの変成ポ
リカーボネートは、従来のポリカーボネート樹脂に比ベ
てソルベントクラック対策のためにポリマー内の内部応
力に対して柔軟性をもたせる構造をとっており、重合体
本体の機械的強度が低下するという欠点があった。

【００１６】さらに近年、特開昭５７−１７８２６号公
報、特開昭５８−４０５６６号公報に開示してあるよう
な帯電部材に直接電圧をかけ、電子写真感光体に電荷を
印加する直接帯電方式が主流となりつつある。これは、
導電ゴムなどで構成されたローラー状の帯電部材を直接
電子写真感光体に当接させ、電荷を印加する方法であ
り、スコロトロンなどに比べて、オゾン発生量が格段に
少ない。スコロトロンは帯電器に流す電流の８０％前後
はシールドに流れて浪費されるのに対して、直接帯電は
この浪費分がなく非常に経済的である。

【００１７】しかし、直接帯電はパッシェン則に基づく
放電による帯電のため帯電安定性が非常に悪い。この対
策として直流電圧に交流電圧を重畳させた、いわゆるＡ
Ｃ／ＤＣ帯電方式が考案されている（特開昭６３−１４
９６６８号公報）。この帯電方式により帯電時の安定性
は増したが、ＡＣを重畳するために電子写真感光体表面
の放電量は大幅に増大してしまい、電子写真感光体の削
れ量の増加という欠点が新たに生じてしまい、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。さらに電子写真特性を低下させずにこれらの要求を
みたすことが必要となってきた。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
のポリカーボネート樹脂またはポリアリレート樹脂を表
面層として有していた電子写真感光体の問題点を解決
し、機械的強度と高潤滑性の両者を耐久後まで一貫して
兼ね備えた電子写真感光体を提供することにある。さら
に電子写真特性が良好であり、かつ製造時の塗工性およ
び塗料ポットライフが良好であり、一般的なクリーニン
グブレードでも捲れの起こらない電子写真感光体を提供
することである。

【００１９】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、導電
性支持体、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
成単位を有するポリアリレート、下記式（２）で示され
る構成単位を有するポリカーボネート、下記式（３）お
よび下記式（４）で示される構成単位を有する共重合
体、並びにケイ素原子を側鎖に有する重合性単量体を構
成成分として有するグラフト重合体を含有し、該ポリア
リレートの粘度平均分子量（Ｍａ）が３０，０００以上
１０５，０００以下であり、該ポリカーボネートの粘度
平均分子量（Ｍｃ）が２５，０００以上５５，０００以
下であり、かつＭａ＞Ｍｃである電子写真感光体から構
成される。

【００２０】

【化５】 （式中、Ｘ₁ は、炭素原子、または単結合（この際のＲ
₅ ，Ｒ₆ は存在しない）、Ｒ₁ 〜Ｒ₄ は水素原子、ハロ
ゲン原子、置換されてもよいアルキル基、アリール基を
示し、Ｒ₅ ，Ｒ₆ は水素原子、ハロゲン原子、置換され
てもよいアルキル基、アリール基、またはＲ₅ とＲ₆ が
結合することによって形成されるアルキリデン基を示
し、Ｒ₇ 〜Ｒ₁₀は水素原子、ハロゲン原子、置換されて
もよいアルキル基、アリール基を示す。）

【００２１】

【化６】 （式中、Ｘ₂ は、炭素原子、または単結合（この際のＲ
₁₅，Ｒ₁₆は存在しない）、Ｒ₁₁〜Ｒ₁₄は水素原子、ハロ
ゲン原子、置換されてもよいアルキル基、アリール基を
示し、Ｒ₁₅，Ｒ₁₆は水素原子、ハロゲン原子、置換され
てもよいアルキル基、アリール基、またはＲ₁₅とＲ₁₆が
結合することによって形成されるアルキリデン基を示
す。）

【００２２】

【化７】 （式中、Ｒ₁₇〜Ｒ₂₂は水素原子、ハロゲン原子、置換さ
れてもよいアルキル基、アリール基を示し、ｎは正の整
数を示す。）

【００２３】

【化８】 （式中、Ｘ₃ は、炭素原子、または単結合（この際のＲ
₂₇，Ｒ₂₈は存在しない）、Ｒ₂₃〜Ｒ₂₆は水素原子、ハロ
ゲン原子、置換されてもよいアルキル基、アリール基を
示し、Ｒ₂₇，Ｒ₂₈は水素原子、ハロゲン原子、置換され
てもよいアルキル基、アリール基、またはＲ₂₇とＲ₂₈が
結合することによって形成されるアルキリデン基を示
す。）

【００２４】

【発明の実施の形態】式（１）乃至（４）中、ハロゲン
原子としてはフッ素原子、塩素原子、臭素原子等が挙げ
られ、アルキル基としてはメチル基、エチル基、プロピ
ル基、ブチル基等が挙げられ、アリール基としてはフェ
ニル基、ナフチル基等が挙げられ、シクロアルキリデン
基としてはシクロヘキシリデン基等が挙げられる。上記
アルキル基、アリール基、シクロアルキリデン基が有し
てもよい置換基としては、メチル基、エチル基、プロピ
ル基、ブチル基等のアルキル基、フェニル基、ナフチル
基等のアリール基、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等
のハロゲン原子等が挙げられる。ｎは正の整数を示し、
１〜２００であることが好ましい。

【００２５】式（１）で示される構成単位の具体例を表
１〜表４に示すが、本発明はこれらに限られるものでは
ない。

【００２６】

【表１】

【００２７】

【表２】

【００２８】

【表３】

【００２９】

【表４】 本発明において用いられる、式（１）で示される構成単
位を有する重合体は、通常、溶解性や剛直性の制御のた
め、テレフタル酸塩化物、イソフタル酸塩化物の混合物
として用いられ、アルカリの存在下で溶媒／水系中で各
種ビスフェノールと攪拌することにより界面重合を行う
ことができる。すなわち表１〜表４に示した式は、テレ
フタル酸塩化物、イソフタル酸塩化物の混合物から調製
された形として表わした。しかし、テレフタル酸塩化
物、イソフタル酸塩化物の比率はその重合体の溶解性を
考慮して決定されるものであり、定説はない。ただし、
いずれかの塩化物の割合が３０ｍｏｌ％以下になると、
合成した重合体の溶解性が極端に低下する。通常は１／
１の比率で合成するのが好ましい。本発明の電子写真感
光体においては、式（１）で示される構成単位が同一の
もので構成される重合体でも、２種類以上の式（１）で
示される別種の構成単位からなる共重合体でもよい。

【００３０】式（２）で示される構成単位の具体例を表
５〜表７に示すが、本発明はこれらに限られるものでは
ない。

【００３１】

【表５】

【００３２】

【表６】

【００３３】

【表７】 式（３）で示される構成単位の具体例を表８〜表９に示
すがこれらに限られるものではない。

【００３４】

【表８】

【００３５】

【表９】 式（４）については、表５〜表７に示された式（２）と
同一であるので、式（４）の例は、表５〜表７の例を適
用する。

【００３６】本発明に用いられるケイ素原子を側鎖に有
する重合性単量体を構成成分として有するグラフト重合
体は、ケイ素原子を側鎖に有し末端に重合性の官能基を
有する単量体と、ケイ素原子を持たない重合性の単量体
もしくは末端に重合性の官能基を有する分子量１，００
０から１０，０００程度の比較的低分子量のポリマーか
らなるマクロモノマーとを共重合して得られるものであ
り、主鎖に対してケイ素原子を含有する側鎖が枝状にぶ
ら下がった構造を有している。ケイ素原子を側鎖に有す
る重合性単量体としては以下のような化合物が挙げられ
るが、本発明はこれらの例に限られるものではない。

【００３７】

【化９】 一方の重合性単量体、もしくはマクロモノマーはグラフ
ト重合体を添加しようとする樹脂と親和性のあるものが
選択され、たとえばアクリル酸エステル類、メタクリル
酸エステル類、スチレン系等が用いられる。共重合比は
ケイ素原子を側鎖に有する重合性単量体の含有率として
５ｗｔ％以上が好ましい。得られた重合体の分子量は重
量平均分子量として５００〜１００，０００、特に１，
０００〜５，０００が好ましい。

【００３８】詳細なメカニズムは十分には解明できては
いないが、式（１）で示される構成単位を有するポリア
リレート、式（２）で示される構成単位を有するポリカ
ーボネート、式（３）および式（４）で示される構成単
位を有する共重合体、並びにケイ素原子を側鎖に有する
重合性単量体を構成成分として有するグラフト重合体を
含有し、該ポリアリレートの粘度平均分子量（Ｍａ）が
３０，０００以上１０５，０００以下であり、該ポリカ
ーボネートの粘度平均分子量（Ｍｃ）が２５，０００以
上５５，０００以下であり、かつＭａ＞Ｍｃであること
により耐久初期から耐久後まで安定して表面潤滑性、耐
ソルベントクラック性などを向上させることができる。

【００３９】ケイ素原子を側鎖に有する重合性単量体を
構成成分として有するグラフト重合体は表面移行性が強
いことが知られており、従って加えたケイ素原子を側鎖
に有する重合性単量体を構成成分として有するグラフト
重合体の大部分が膜表面近傍に局在化して耐久初期の表
面潤滑性を向上させるであろうことは容易に理解できる
が、本発明による構成では耐久初期から耐久後まで安定
して表面潤滑性を向上させていることは驚きである。こ
れは、ポリアリレート構造とポリカーボネート構造とシ
ロキサン構造が各々の分子鎖間に入り込んで各々の結晶
性を崩し、さらにケイ素原子を側鎖に有する重合性単量
体を構成成分として有するグラフト重合体が膜表面近傍
のみならず膜内部にも存在することによって、膜内部に
ケイ素原子を側鎖に有する重合性単量体を構成成分とし
て有するグラフト重合体を含む分子団および分子内配向
秩序を作りだし、特に特定の粘度平均分子量のポリアリ
レート構造と特定の粘度平均分子量のポリカーボネート
構造を導入することにより、各分子構造が複雑に作用し
あい、これにより高い耐摩耗性を保持したまま耐久後ま
での高い表面潤滑性、耐ソルベントクラック性を向上さ
せることができるものと推察される。

【００４０】またこの効果は、本発明の構成要素である
ポリアリレート構造とポリカーボネート構造とシロキサ
ン構造とケイ素原子を側鎖に有する重合性単量体を構成
成分として有するグラフト重合体が全てそろい、かつ特
定の粘度平均分子量のポリアリレート構造と特定の粘度
平均分子量のポリカーボネート構造である場合に有効に
発現されるものであり、構成要素の一つが欠けても大幅
に効果が損なわれることから、従来より知られているシ
ロキサン構造やケイ素原子を側鎖に有する重合性単量体
を構成成分として有するグラフト重合体のもつ潤滑性、
耐ソルベントクラック性を遙かに上回る新たな効果を、
上記の本発明の構成要素間の相互作用によって発現して
いるものと推察される。

【００４１】なお、本発明においては、式（１）で示さ
れる構成単位を有するポリアリレートの粘度平均分子量
は３０，０００〜１０５，０００であることが好まし
く、特には３５，０００〜９５，０００であることが好
ましい。３０，０００未満では十分な耐摩耗性が得られ
ず、１０５，０００超過ではポリアリレート構造とポリ
カーボネート構造とシロキサン構造の間の相互作用が発
現されにくくなり、結果として表面潤滑性が損なわれた
り、高温高湿環境下においてブレード捲れを引き起こし
たりするので好ましくない。

【００４２】また、式（２）で示される構成単位を有す
るポリカーボネートの粘度平均分子量は２５，０００〜
５５，０００であることが好ましく、特には２５，００
０〜４５，０００であることが好ましい。２５，０００
未満では十分な耐摩耗性が得られず、５５，０００超過
ではポリアリレート構造とポリカーボネート構造とシロ
キサン構造の間の相互作用が発現されにくくなり、結果
として表面潤滑性が損なわれたり、高温高湿環境下にお
いてブレード捲れを引き起こしたりするので好ましくな
い。

【００４３】また、ポリアリレートの粘度平均分子量
（Ｍａ）と該ポリカーボネートの粘度平均分子量（Ｍ
ｃ）の関係がＭａ＞Ｍｃであることが好ましい。ポリア
リレートとポリカーボネートの粘度平均分子量の関係が
Ｍａ＞Ｍｃでない場合、ポリアリレート構造とポリカー
ボネート構造とシロキサン構造の間の相互作用が不十分
となり、結果として耐摩耗性が損なわれたり、高温高湿
環境下においてブレード捲れを引き起こしたりする。

【００４４】また、詳細なメカニズムは十分には解明で
きてはいないが、式（１）においてＲ₁ ，Ｒ₂ ，Ｒ₅ ，
Ｒ₆ がメチル基であり、Ｒ₃ ，Ｒ₄ ，Ｒ₇ ，Ｒ₈ ，
Ｒ₉ ，Ｒ ₁₀が水素原子である構成単位を有するポリアリ
レートを含有し、式（２）においてＲ₁₁〜Ｒ₁₄が水素原
子であり、Ｒ₁₅，Ｒ₁₆がＸ₂と共にシクロヘキシリデン
基である構成単位を有するポリカーボネートを含有し、
式（３）においてＲ₁₇〜Ｒ ₂₀がメチル基であり、Ｒ₂₁，
Ｒ₂₂が水素原子であり、式（４）においてＲ₂₃〜Ｒ ₂₆が
水素原子でありＲ₂₇，Ｒ₂₈がＸ₃と共にシクロヘキシリ
デン基である構成単位を有する共重合体の各ポリマーを
混合使用し、さらにケイ素原子を側鎖に有する重合性単
量体を構成成分として有するグラフト重合体を含有する
ことにより耐久初期から耐久後まで特に安定して表面潤
滑性、耐ソルベントクラック性などを向上させることが
できる。

【００４５】これは、ポリアリレート構造が式（１）に
おいてＲ₁ ，Ｒ₂ ，Ｒ₅ ，Ｒ₆ がメチル基であり、
Ｒ₃ ，Ｒ₄ ，Ｒ₇ ，Ｒ₈ ，Ｒ₉ ，Ｒ₁₀が水素原子であ
り、ポリカーボネート構造が式（２）においてＲ₁₁〜Ｒ
₁₄が水素原子であり、Ｒ₁₅，Ｒ₁₆がＸ₂と共にシクロヘ
キシリデン基であり、シロキサン構造が式（３）におい
てＲ_{1 7}〜Ｒ₂₀がメチル基であり、Ｒ₂₁，Ｒ₂₂が水素原子
であり、式（４）においてＲ_{2 3}〜Ｒ₂₆が水素原子であ
り、Ｒ₂₇，Ｒ₂₈がＸ₃と共にシクロヘキシリデン基であ
ることと密接に関係し、各々の分子鎖間への入り込み
方、各々の結晶性の崩れ方、さらに膜内部でのケイ素原
子を側鎖に有する重合性単量体を構成成分として有する
グラフト重合体を含む分子団および分子内配向秩序ので
き方に違いがあるものと推察され、これにより高い耐摩
耗性を保持したまま耐久後までの高い表面潤滑性、耐ソ
ルベントクラック性を向上させることができるものと推
察される。

【００４６】また、式（１）で示される構成単位を有す
るポリアリレート、式（２）で示される構成単位を有す
るポリカーボネート、並びに式（３）および式（４）で
示される構成単位を有する共重合体を可溶媒中に溶解混
合し、貧溶媒により再沈殿して得られたブレンド材料を
含有することにより、本発明の効果をより明瞭に発現す
ることが可能である。溶解−再沈殿の方法は常法で行
い、たとえば、ジクロロメタン、クロロフォルムなどの
可溶解の溶媒に、式（１）で示される構成単位を有する
ポリアリレート、式（２）で示される構成単位を有する
ポリカーボネート、並びに式（３）および式（４）で示
される構成単位を有する共重合体を十分に溶解させる。

【００４７】次に、この混合ポリマー溶液をメタノール
や水などの貧溶媒から再沈殿させて綿状のポリマーが得
られる。これを真空乾燥させてブレンド材料が得られ
る。この材料は、各々を単純ブレンドした式（１）で示
される構成単位を有するポリアリレート、式（２）で示
される構成単位を有するポリカーボネート、並びに式
（３）および式（４）で示される構成単位を有する共重
合体より溶解性、塗料安定性が向上している。この方法
は式（１）で示される構成単位を有するポリアリレー
ト、式（２）で示される構成単位を有するポリカーボネ
ート、並びに式（３）および式（４）で示される構成単
位を有する共重合体でも有効であるが、特に溶解性の劣
るポリカーボネートＡ型やポリアリレートＺ型では特性
改良に効果的である。

【００４８】詳細なメカニズムは十分に解明できてはい
ないが、各ポリマーをあらかじめ溶液中にてブレンドす
ることにより、式（１）で示される構成単位を有するポ
リアリレート構造、式（２）で示される構成単位を有す
るポリカーボネート構造、並びに式（３）および式
（４）で示される構成単位を有する共重合体構造を高度
にブレンドでき、得られたブレンド材料は、各々の分子
鎖間に入り込んでいるためケイ素原子を側鎖に有する重
合性単量体を構成成分として有するグラフト重合体との
相互作用による新たな特性を発現しやすくなったと推定
される。まず、溶解性の低いポリカーボネートＡ型やポ
リアリレートＺ型などでは、異なる構造の分子がブレン
ドされることにより、各々の結晶性を崩していると考え
られることから各溶媒への溶解性を向上していると考え
られ、さらに保存時のゲル化等も抑制することが可能に
なったと推定される。また、電子写真特性の低下が少な
くなる要因は、次のように推測される。ポリアリレート
が機械的強度に優れている要因の一つであるフタル酸エ
ステル構造は、電荷輸送材料との組み合わせによりキャ
リアのトラップ要因の一つになると予想されているが、
本発明では式（２）で示される構成単位を有するポリカ
ーボネート並びに式（３）および式（４）で示される構
成単位を有する共重合体が分子レベルで式（１）で示さ
れる構成単位を有するポリアリレートの近傍に存在する
ため、フタル酸エステル構造との間で何らかの相互作用
が起こり、フタル酸エステル構造に起因するキャリアの
トラップを軽減していると推測される。さらに、ポリマ
ー中の残留不純物（残モノマー、塩化物など）は、諸特
性の悪化要因のひとつであるが、本発明のブレンド系で
は溶解性の向上により精製の容易性が上がり、電子写真
特性の悪化を抑制していると考えられる。

【００４９】この分子レベルにおけるブレンドが分子内
密度を上げ且つ非晶質部分と結晶質部分を同一分子内に
併せ持つため塗膜形成時に発生する分子内応力をも緩和
することができ、それによりソルベントクラックの要因
となる薬品が侵入しても内部応力を維持しクラックが生
じないと推定される。

【００５０】なお、本発明においては、式（３）および
式（４）で示される構成単位を有する共重合体の粘度平
均分子量は１０，０００〜２００，０００であることが
好ましく、特には１５，０００〜１００，０００である
ことが好ましい。

【００５１】また、式（１）で示される構成単位を有す
るポリアリレートの重量混合比（Ｗａ）と、式（２）で
示される構成単位を有するポリカーボネートの重量混合
比（Ｗｃ）と、式（３）および式（４）で示される構成
単位を有する共重合体の重量混合比（Ｗｓ）は、Ｗａ／
Ｗｃ＝９５／５〜５０／５０であることが好ましく、Ｗ
ｓ／（Ｗａ＋Ｗｃ）＝１／９９〜３０／７０であること
が好ましい。

【００５２】また、ケイ素原子を側鎖に有する重合性単
量体を構成成分として有するグラフト重合体の重量混合
比（Ｗｆ）は、Ｗｆ／（Ｗａ＋Ｗｃ＋Ｗｓ）＝０．０２
／１００〜２０／１００であることが好ましい。

【００５３】以下本発明に用いる電子写真感光体の構成
について説明する。

【００５４】本発明における電子写真感光体は、感光層
が電荷輸送材料と電荷発生材料を同一の層に含有する単
層型であっても、電荷輸送層と電荷発生層に分離した積
層型でもよいが、電子写真特性からは積層型が好まし
い。いずれの場合も、少なくとも電子写真感光体の表面
層が、式（１）で示される構成単位を有するポリアリレ
ート、式（２）で示される構成単位を有するポリカーボ
ネート、式（３）および式（４）で示される構成単位を
有する共重合体、並びにケイ素原子を側鎖に有する重合
性単量体を構成成分として有するグラフト重合体を含有
し、該ポリアリレートの粘度平均分子量（Ｍａ）が３
０，０００以上１０５，０００以下であり、該ポリカー
ボネートの粘度平均分子量（Ｍｃ）が２５，０００以上
５５，０００以下であり、かつＭａ＞Ｍｃである。

【００５５】使用する導電性基体は導電性を有するもの
であればよく、アルミニウム、ステンレスなどの金属、
あるいは導電層を設けた金属、紙、プラスチックなどが
挙げられ、形状はシート状、円筒状などが挙げられる。

【００５６】ＬＢＰなど画像入力がレーザー光の場合は
散乱による干渉縞防止、または基板の傷を被覆すること
を目的とした導電層を設けてもよい。これはカーボンブ
ラック、金属粒子などの導電性粉体をバインダー樹脂に
分散させて形成することができる。導電層の膜厚は５〜
４０μｍ、好ましくは１０〜３０μｍである。

【００５７】そのうえに接着機能を有する中間層を設け
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、ポリエーテルウレタンなどが挙
げられる。これらは適当な溶剤に溶解して塗布される。
中間層の膜厚は０．０５〜５μｍ、好ましくは０．３〜
１μｍである。

【００５８】中間層の上には電荷発生層が形成される。
本発明に用いられる電荷発生物質としては、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、非対称キノシアニン系の各顔料が挙げられ
る。機能分離型の場合、電荷発生層は前記電荷発生物質
を０．３〜４倍量の結着剤樹脂およ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、ロールミルおよび液衝突型
高速分散機などの方法でよく分散し、分散液を塗布、乾
燥させて形成される。電荷発生層の膜厚は５μｍ以下、
好ましくは０．１〜２μｍである。

【００５９】電荷輸送層は主として電荷輸送材料と本発
明からなるバインダー樹脂とを溶剤中に溶解させた塗料
を塗工乾燥して形成する。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、ヒドラゾン化合物、
スチルベン化合物、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、チアゾール系化
合物などが挙げられる。

【００６０】これらは０．５〜２倍量のバインダー樹脂
と組み合わされ、塗工、乾燥し、電荷輸送層を形成す
る。電荷輸送層の膜厚は５〜４０μｍ、好ましくは１５
〜３０μｍである。

【００６１】

【実施例】以下実施例に従って説明する。

【００６２】本発明で用いる式（１）で示される構成単
位を有するポリアリレート、式（２）で示される構成単
位を有するポリカーボネート、並びに式（３）および式
（４）で示される構成単位を有する共重合体は常法によ
り合成した。また、粘度平均分子量は常法により求め
た。

【００６３】式（１）で示される構成単位を有するポリ
アリレート、式（２）で示される構成単位を有するポリ
カーボネート、並びに式（３）および式（４）で示され
る構成単位を有する共重合体のブレンドの手段として
は、各ポリマーを粉体でブレンドする方法、溶媒中で溶
解しながらブレンドする方法等が適用可能であるが、本
発明では、溶媒中で溶解し、貧溶媒で再沈殿させてブレ
ンドする方法が効果的である。手順としては、まず各ポ
リマーを任意の混合比で秤量し、１０倍量（ｗｔ）のジ
クロロメタンに十分に溶解した。ついで溶解溶媒の１０
倍量（ｗｔ）のメタノールを攪拌しながら、このポリマ
ー溶液を徐々に滴下した。このメタノール中で白色綿状
のブレンドポリマーを得た。これを真空乾燥し、フレー
ク状にして用いた。

【００６４】以下の実施例で用いたケイ素原子を側鎖に
有する重合性単量体を構成成分として有するグラフト重
合体（化合物Ｎｏ．４−１〜４−４）は表１０に示すと
おりである。

【００６５】

【表１０】 ［実施例１］３０φ×２５４ｍｍのＡｌシリンダーを支
持体とし、それに、以下の材料より構成される塗料を支
持体上に浸せき法で塗布し、１４０℃×３０分間熱硬化
して１５μｍの導電層を形成した。

【００６６】 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 ０．２／０．８ ２０部 次にこの上に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３
０部の混合溶媒に溶解した溶液を浸せき法で塗布し、
０．５μｍの中間層を形成した。

【００６７】次にＣｕＫαのＸ線回折スペクトルにおけ
る回折角２θ±０．２゜の９．０゜、１４．２゜、２
３．９゜、２７．１゜に強いピークを有するＴｉＯＰｃ
４部とポリビニルブチラール（商品名：エスレックＢＭ
２、積水化学製）２部およびシクロヘキサノン６０部を
φ１ｍｍガラスビーズ入りサンドミル装置で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。これを浸せき法で塗布し、０．
３μｍの電荷発生層を形成した。

【００６８】次に、電荷輸送層を形成するために、電荷
輸送層用の塗料を調製した。ビスフェノールＣ型（例１
−２）のポリアリレート（粘度平均分子量６０，００
０）５０部およびビスフェノールＺ型（例２−３）のポ
リカーボネート（粘度平均分子量４０，０００）４０部
および例３−１と例２−１３に示される変性ポリカーボ
ネート（粘度平均分子量４０，０００）１０部を用いて
調製したブレンドポリマーを用いた。このブレンドポリ
マー１００部、ケイ素原子を側鎖に有する重合性単量体
を構成成分として有するグラフト重合体（化合物Ｎｏ．
４−１）２部を、モノクロロベンゼン５００部、ジクロ
ロメタン５００部中に溶解した。

【００６９】得られた溶解液に下記構造式のアミン化合
物９０部

【００７０】

【化１０】 下記構造式のアミン化合物１０部

【００７１】

【化１１】 を溶解し、電荷輸送層用の塗料を得た。

【００７２】この塗料を浸せき法で塗布し、１２０℃で
１時間乾燥し、２６μｍの電荷輸送層を形成した。

【００７３】次に評価について説明する。

【００７４】装置はキヤノン製ＬＢＰ「Ｉｍａｇｅ Ｃ
ｌａｓｓ ４０００」（プロセススピード１４４．５ｍ
ｍ／ｓｅｃ）を改造して用いた。改造は帯電器の直前に
ヒューズランプによる前露光を取り付け、残留電位測定
時のみ点灯させて使用した。電位測定は、暗部をＶｄ、
レーザー光照射部をＶｌ、前露光照射部をＶｒとして行
った。作製した電子写真感光体についてこの装置で２３
℃×５５％ＲＨ下で通紙耐久を行った。シーケンスはプ
リント２枚ごとに１回停止する間欠モードとし、３，０
００枚をプリントしたところで電位を測定し、引き続き
１０，０００枚まで通紙耐久を行い感光体の削れ量を測
定した。

【００７５】また、３２．５℃、８５％ＲＨの高温高湿
環境で４０，０００枚の通紙耐久を行った。シーケンス
はプリント２枚ごとに１回停止する間欠モードとし、５
００枚毎に１０分間プリントを休止し、１，０００枚毎
にカートリッジの出し入れを繰り返し、４０，０００枚
を耐久してクリーニングブレンドの捲れを評価した。
尚、必要に応じ１０分間のプリント休止中にトナー補給
を行った。さらにソルベントクラック性は表面に樹脂を
付着させ、２４時間放置し、顕微鏡観察によりソルベン
トクラックの有無を観察した。ポットライフの評価とし
て、各電荷輸送層塗料を室温（２３℃）で密閉容器中に
て１週間静置した後、溶解状態を観察した。

【００７６】［実施例２］用いるブレンドポリマーとし
てビスフェノールＺ型（例１−２３）およびビスフェノ
ールＣ型（例１−２）を１／１で共重合したポリアリレ
ート（粘度平均分子量＝４５，０００）を用い、表１１
に示す条件とした以外は実施例１と同様にして行った。
結果を表１３に示す。

【００７７】［実施例３〜１７］用いるポリマー、粘度
平均分子量、ケイ素原子を側鎖に有する重合性単量体を
構成成分として有するグラフト重合体、混合比、および
ブレンドポリマーとして用いたか、各ポリマーを別々に
用いたかの別を表１１〜表１２に示す条件とした以外は
実施例１と同様にして行った。結果を表１３に示す。

【００７８】［実施例１８］評価装置としてキヤノン製
ＬＢＰ「Ｉｍａｇｅ Ｃｌａｓｓ ４０００」の改造機
（プロセススピード２３５．５ｍｍ／ｓｅｃ）を用い
た。改造は高圧設定の変更、駆動モーターの早回し、ス
キャナーの早回し、一次ＡＣ周波数のアップ、レーザー
光量のアップ、および紙送りシーケンスの見直しにより
行った。用いるポリマー、粘度平均分子量、ケイ素原子
を側鎖に有する重合性単量体を構成成分として有するグ
ラフト重合体、混合比、およびブレンドポリマーとして
用いたか、各ポリマーを別々に用いたかの別を表１２に
示す条件とした以外は実施例１と同様にして行った。結
果を表１３に示す。

【００７９】［比較例１〜５］用いるポリマー、粘度平
均分子量、ケイ素原子を側鎖に有する重合性単量体を構
成成分として有するグラフト重合体、混合比、およびブ
レンドポリマーとして用いたか、各ポリマーを別々に用
いたかの別を表１２に示す条件とした以外は実施例１と
同様にして行った。結果を表１３に示す。

【００８０】

【表１１】

【００８１】

【表１２】

【００８２】

【表１３】 実施例１〜１８では全ての評価項目に関し良好な結果で
あった。しかし、比較例１、４はいずれも耐久４０，０
００枚以下で画像不良が発生した。原因は感光体の摩耗
にあった。また、比較例２、３、５ではいずれも高温高
湿下においてクリーニングブレードの捲れが発生した。

【００８３】このように、本発明で示した、電子写真感
光体の表面層が、式（１）で示される構成単位を有する
ポリアリレート、式（２）で示される構成単位を有する
ポリカーボネート、式（３）および式（４）で示される
構成単位を有する共重合体、並びにケイ素原子を側鎖に
有する重合性単量体を構成成分として有するグラフト重
合体を含有し、該ポリアリレートの粘度平均分子量（Ｍ
ａ）が３０，０００以上１０５，０００以下であり、該
ポリカーボネートの粘度平均分子量（Ｍｃ）が２５，０
００以上５５，０００以下であり、かつＭａ＞Ｍｃであ
ることにより、優れた機械的強度と表面潤滑性を耐久後
まで併せ持つ電子写真感光体を提供することができる。
さらに電子写真特性が良好であり、かつ製造時の塗工性
および塗料ポットライフが良好であり、一般的なクリー
ニングブレードでも捲れの起こらない電子写真感光体を
提供することができる。

【００８４】

【発明の効果】以上に説明したように本発明の電子写真
感光体は、優れた機械的強度と表面潤滑性を耐久後まで
併せ持ち、良好な電子写真特性を持っている。また、溶
解性、ポットライフの改善により、材料（構成単位）の
選択の幅が広がり、利用目的に応じた電子写真感光体の
提供が可能となった。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上杉 浩敏 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 Ｆターム(参考） 2H068 AA13 BB26 BB27 BB32 BB52 BB61 EA05 FA03 FA04 FA30

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導電性支持体、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を有するポリアリレート、下
   記式（２）で示される構成単位を有するポリカーボネー
   ト、下記式（３）および下記式（４）で示される構成単
   位を有する共重合体、 【化１】 （式中、Ｘ₁は、炭素原子、または単結合（この際のＲ
   ₅ ，Ｒ₆ は存在しない）、Ｒ₁ 〜Ｒ₄ は水素原子、ハロ
   ゲン原子、置換されてもよいアルキル基、アリール基を
   示し、Ｒ₅ ，Ｒ₆ は水素原子、ハロゲン原子、置換され
   てもよいアルキル基、アリール基、またはＲ₅ とＲ₆ が
   結合することによって形成されるアルキリデン基を示
   し、Ｒ₇ 〜Ｒ₁₀は水素原子、ハロゲン原子、置換されて
   もよいアルキル基、アリール基を示す。） 【化２】 （式中、Ｘ₂は、炭素原子、または単結合（この際のＲ
   ₁₅，Ｒ₁₆は存在しない）、Ｒ₁₁〜Ｒ₁₄は水素原子、ハロ
   ゲン原子、置換されてもよいアルキル基、アリール基を
   示し、Ｒ₁₅，Ｒ₁₆は水素原子、ハロゲン原子、置換され
   てもよいアルキル基、アリール基、またはＲ₁₅とＲ₁₆が
   結合することによって形成されるアルキリデン基を示
   す。） 【化３】 （式中、Ｒ₁₇〜Ｒ₂₂は水素原子、ハロゲン原子、置換さ
   れてもよいアルキル基、アリール基を示し、ｎは正の整
   数を示す。） 【化４】 （式中、Ｘ₃ は、炭素原子、または単結合（この際のＲ
   ₂₇，Ｒ₂₈は存在しない）、Ｒ₂₃〜Ｒ₂₆は水素原子、ハロ
   ゲン原子、置換されてもよいアルキル基、アリール基を
   示し、Ｒ₂₇，Ｒ₂₈は水素原子、ハロゲン原子、置換され
   てもよいアルキル基、アリール基、またはＲ₂₇とＲ₂₈が
   結合することによって形成されるアルキリデン基を示
   す。） 並びにケイ素原子を側鎖に有する重合性単量体を構成成
   分として有するグラフト重合体を含有し、該ポリアリレ
   ートの粘度平均分子量（Ｍａ）が３０，０００以上１０
   ５，０００以下であり、該ポリカーボネートの粘度平均
   分子量（Ｍｃ）が２５，０００以上５５，０００以下で
   あり、かつＭａ＞Ｍｃであることを特徴とする電子写真
   感光体。
2. 【請求項２】 前記式（１）においてＲ₁ ，Ｒ₂ ，
   Ｒ₅ ，Ｒ₆ がメチル基であり、Ｒ₃ ，Ｒ₄ ，Ｒ₇ ，
   Ｒ₈ ，Ｒ₉ ，Ｒ₁₀が水素原子である構成単位を有するポ
   リアリレートを含有することを特徴とする請求項１に記
   載の電子写真感光体。
3. 【請求項３】 前記式（２）においてＲ₁₁〜Ｒ₁₄が水素
   原子であり、Ｒ₁₅，Ｒ₁₆がＸ₂と共にシクロヘキシリデ
   ン基である構成単位を有するポリカーボネートを含有す
   ることを特徴とする請求項１に記載の電子写真感光体。
4. 【請求項４】 前記式（１）においてＲ₁ ，Ｒ₂ ，
   Ｒ₅ ，Ｒ₆ がメチル基であり、Ｒ₃ ，Ｒ₄ ，Ｒ₇ ，
   Ｒ₈ ，Ｒ₉ ，Ｒ₁₀が水素原子である構成単位を有するポ
   リアリレートを含有し、かつ、前記式（２）においてＲ
   ₁₁〜Ｒ₁₄が水素原子であり、Ｒ₁₅，Ｒ₁₆がＸ₂と共にシ
   クロヘキシリデン基である構成単位を有するポリカーボ
   ネートを含有することを特徴とする請求項１に記載の電
   子写真感光体。
5. 【請求項５】 前記式（１）で示される構成単位を有す
   るポリアリレート、および前記式（２）で示される構成
   単位を有するポリカーボネートを可溶媒中に溶解混合
   し、貧溶媒により再沈殿して得られたブレンド材料を含
   有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載
   の電子写真感光体。
6. 【請求項６】 請求項１〜５のいずれかに記載の電子写
   真感光体を、該電子写真感光体を帯電させる帯電手段、
   静電潜像の形成された該電子写真感光体をトナーで現像
   する現像手段、および転写工程後の該電子写真感光体上
   に残余するトナーを回収するクリーニング手段からなる
   群より選ばれた少なくとも一つの手段と共に一体に支持
   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。
7. 【請求項７】 請求項１〜５のいずれかに記載の電子写
   真感光体、該電子写真感光体を帯電させる帯電手段、帯
   電した該電子写真感光体に対し露光を行い静電潜像を形
   成する露光手段、静電潜像の形成された該電子写真感光
   体をトナーで現像する現像手段、および転写材上のトナ
   ー像を加熱転写する転写手段を有することを特徴とする
   電子写真装置。