JP4437066B2

JP4437066B2 - 電子写真感光体および画像形成装置

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Publication number: JP4437066B2
Application number: JP2004317363A
Authority: JP
Inventors: 大輔窪嶋; 一也浜崎
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Filing date: 2004-10-29
Publication date: 2010-03-24
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Description

本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタなどの画像形成装置に使用される電子写真感光体、およびこれを備えた画像形成装置に関し、より詳しくは特に現像同時クリーニング方式（またはクリーナーレス方式）の画像形成装置に適用可能な画像形成装置に関する。

画像形成装置では、当該装置に用いられる光源の波長領域に感度を有する種々の感光体が使用されている。その１つはセレンなどの無機材料を感光層に用いた無機感光体であり、他は有機材料を感光層に用いた有機感光体である。有機感光体は、無機感光体に比べて製造が容易であり、かつ電荷発生剤、電荷輸送剤（電子輸送剤・正孔輸送剤）、バインダ樹脂などの材料選択肢が多様で、機能設計の自由度が高いことから、近年、多く使用されるようになっている。さらに、近年、画像欠陥が発生せず、耐久性に優れ高感度な感光体の作製が望まれている。

下記特許文献１には、感光体の表面の劣化を防止し、高感度で、繰り返し特性および経時変化に対して良好な感光体を得るために、電荷輸送剤（正孔輸送剤）として、特定のジスチリル化合物を使用することが提案されている。

しかし、特許文献１に記載の正孔輸送剤は、感光層を作製する際の溶剤への溶解性、およびバインダ樹脂への相溶性が低いという問題点がある。このように溶解性および相溶性が低い場合、感光層中への正孔輸送剤の含有量が制限され、感光層の表面で結晶化が発生するという問題点がある。

ところで、クリーニング用の弾性ブレードを用いない現像同時クリーニング方式の画像形成装置が知られている。この画像形成装置は、電子写真感光体の周囲に、帯電手段と露光手段と、現像手段と、転写手段とが順次配置され、電子写真感光体の表面に残存するトナーを現像手段で回収するものである。このような現像同時クリーニング方式の画像形成装置では、クリーニング工程を有する画像形成装置とは異なり、弾性ブレードを用いないため、装置の小型化とともに、感光層の耐磨耗性が損なわれず長寿命な画像形成装置を得ることができる。その一方、被転写材である用紙を所定のサイズに切断する際に生じた紙粉や、用紙が各種の搬送ローラを通過する際にローラとの摩擦等により発生した紙粉等が、電子写真感光体表面に静電引力や転写時の圧力によって付着し、感光体からの紙粉の除去がきわめて困難となる。また、複写枚数を重ねるとともに、引き付けられた紙粉が、感光体の表面に強固に付着する。このように紙粉が感光体に付着すれば、黒筋や黒点などの画像欠陥が発生するという問題がある。上記紙粉の付着を引き起こす原因としては、感光層の表面での結晶化（特に微小な結晶化）が考えられる。
特開平４−２２５３６２号公報

本発明の課題は、感光層を作製する際における、正孔輸送剤の溶剤への溶解性と正孔輸送剤のバインダ樹脂への相溶性とを向上させて、感光層の表面での結晶化を防止することにより、画像欠陥が発生せず、耐久性に優れ高感度な電子写真感光体と、この電子写真感光体を備えた画像形成装置とを提供することにある。

本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、下記に示す特定の化学構造を有する化合物を正孔輸送剤として使用すると、溶剤への溶解性およびバインダ樹脂への相溶性が改善され、感光層の表面での結晶化を防止することができることを見出して、本発明を完成させるに至った。

すなわち、本発明における電子写真感光体および画像形成装置は、以下の構成からなる。

（１）導電性基体上に、少なくとも正孔輸送剤を含有する単一の感光層が設けられている単層型電子写真感光体であって、前記正孔輸送剤として、下記式（Ｉ）で表される化合物と、下記式（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）または（Ｆ）で表される化合物とを含有することを特徴とする電子写真感光体。

［式中、ＲａおよびＲｅは、それぞれ同一または異なる基であって、アルキル基、置換基を有してもよいアリール基、アルコキシ基またはハロゲン原子を示す。Ｒｂ、Ｒｃ、Ｒｄは、それぞれ同一または異なる基であって、水素原子、アルキル基、置換基を有してもよいアリール基、アルコキシ基またはハロゲン原子を示す。ＲｆおよびＲｇは、それぞれ同一または異なる基であって、水素原子、アルキル基、置換基を有してもよいアリール基、アルコキシ基またはハロゲン原子を示す。Ｘ１およびＸ２は、それぞれ同一または異なる基であって、下記式（ＩＩ）で表される。

（式中、ＲｈおよびＲｉは、それぞれ同一または異なる基であって、水素原子、アルキル基または置換基を有してもよいアリール基を示す。Ｒｊは、アルキル基、置換基を有してもよいアリール基、アルコキシ基またはハロゲン原子を示す。Ｘ１およびＸ２に対するｎは、いずれか一方が２であり、他方が１または２である。ｏは０〜５の整数を示す。ただし、ｏが２以上のとき、各Ｒｊは同一または異なる基であってもよい。）］

（式中、Ｒａ〜Ｒｆは、それぞれ同一または異なる基であって、水素原子、アルキル基、置換基を有してもよいアリール基、アルコキシ基またはハロゲン原子を示す。ｌ、ｍ、ｎ、およびｏは、０〜５の整数を示す。ｐおよびｑは０〜４の整数を示す。ただし、ｌ〜ｑが２以上のとき、各Ｒａ〜Ｒｆは同一または異なる基であってもよい。）

（式中、Ｒａ〜Ｒｄは、それぞれ同一または異なる基であって、水素原子、アルキル基、置換基を有してもよいアリール基、アルコキシ基またはハロゲン原子を示す。ｌ、ｍ、ｎ、およびｏは、０〜５の整数を示す。ただし、ｌ〜ｏが２以上のとき、各Ｒａ〜Ｒｄは同一または異なる基であってもよい。）

（式中、Ｒａ〜Ｒｄは、それぞれ同一または異なる基であって、水素原子、アルキル基、置換基を有してもよいアリール基、アルコキシ基またはハロゲン原子を示す。ｌ、ｍ、ｎ、およびｏは、０〜５の整数を示す。ただし、ｌ〜ｏが２以上のとき、各Ｒａ〜Ｒｄは同一または異なる基であってもよい。）]

（２）前記式（Ｉ）で表される化合物の含有量が、感光層中のすべての正孔輸送剤に対して１〜８０重量％であることを特徴とする前記（１）に記載の電子写真感光体。

（３）感光層中に、電子輸送剤をさらに含有することを特徴とする前記（１）〜（２）のいずれかに記載の電子写真感光体。

（４）前記（１）〜（３）のいずれかに記載の電子写真感光体が設けられていることを特徴とする画像形成装置。

（５）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って現像し、かつ前記電子写真感光体の表面に残存するトナーを回収する現像手段と、この現像手段により現像された前記電子写真感光体のトナーを被転写部材に転写させる転写手段とを備えていることを特徴とする前記（４）に記載の画像形成装置。

上記（１）〜（３）によれば、感光層を作製する際における、正孔輸送剤の溶剤への溶解性と、正孔輸送剤のバインダ樹脂への相溶性とを向上させることができる。このように溶解性と相溶性とを向上させることによって、感光層中に正孔輸送剤を低濃度から高濃度まで配合可能となる。また、上記溶解性および相溶性の向上により、感光層の表面での結晶化を防止し、紙粉の付着を低減することができる。その結果、画像欠陥が発生せず、耐久性に優れ高感度な電子写真感光体を提供することができる。

上記（４）、（５）によれば、上記電子写真感光体を備えて、感光層の表面での結晶化を防止して紙粉の付着を低減することができるため、画像欠陥が発生せず耐久性に優れ高感度な画像形成装置（特に現像同時クリーニング方式の画像形成装置）を提供することができる。

本発明の電子写真感光体は、導電性基体上に、正孔輸送剤、電子輸送剤および電荷発生剤を含有する感光層が設けられている。そして、正孔輸送剤として、上記式（Ｉ）で表される化合物を含有する。なお、ここでいう感光層には、単層型感光層と積層型感光層とがあるが、本発明ではいずれの感光層が設けられてもよい。

＜正孔輸送剤＞
本発明においては、正孔輸送剤として上記式（Ｉ）で表される化合物を含有している。この式（Ｉ）中のＲａおよびＲｅは、それぞれ同一または異なる基であって、アルキル基、置換基を有してもよいアリール基、アルコキシ基またはハロゲン原子を示す。いいかえれば、式（Ｉ）中のＲａおよびＲｅは、水素原子以外の基である。

上記のようなＲａおよびＲｅの基を設けることによって、本発明では、感光層を作製する際における、正孔輸送剤の溶剤への溶解性と、正孔輸送剤のバインダ樹脂への相溶性とを向上させることができる。つまり、感光層中に適用可能な正孔輸送剤の濃度を、今までよりも低濃度から高濃度にまで広げることができる。その結果、感光層の表面での結晶化を防止することができ、そのため紙粉の付着を低減して、画像欠陥の発生を抑制し、耐久性に優れ高感度な電子写真感光体を提供することができる。

上記式（Ｉ）で表される化合物の具体例としては、下記式に示すＨＴＭ−１〜２、ＨＴＭ−１０〜１１が挙げられる。なお、正孔輸送剤として上記式（Ｉ）で表される化合物は、１種または２種以上を混合して使用してもよい。

本発明では、正孔輸送剤として、前記式（Ｉ）で表される化合物と他の正孔輸送剤を含有する。

他の正孔輸送剤は、上記式（Ｉ）で表される化合物の含有量は、感光層中のすべての正孔輸送剤に対して１〜８０重量％、好ましくは１〜６０重量％とするのがよい。なお、他の正孔輸送剤は、式（Ｉ）の化合物と同様、溶剤への溶解性およびバインダ樹脂への相溶性が高いほうが好ましい。

前記他の正孔輸送剤としては、例えば下記式（Ａ）〜（Ｆ）に示す化合物が挙げられる。

［式中、Ｒａ〜Ｒｆは、それぞれ同一または異なる基であって、水素原子、アルキル基、置換基を有してもよいアリール基、アルコキシ基またはハロゲン原子を示す。ｌ、ｍ、ｎ、およびｏは、０〜５の整数を示す。ｐおよびｑは０〜４の整数を示す。ただし、ｌ〜ｑが２以上のとき、各Ｒａ〜Ｒｆは同一または異なる基であってもよい。］

［式中、Ｒａ〜Ｒｄは、それぞれ同一または異なる基であって、水素原子、アルキル基、置換基を有してもよいアリール基、アルコキシ基またはハロゲン原子を示す。ｌ、ｍ、ｎ、およびｏは、０〜５の整数を示す。ただし、ｌ〜ｏが２以上のとき、各Ｒａ〜Ｒｄは同一または異なる基であってもよい。］

また、前記他の正孔輸送剤の具体例としては、下記式のＨＴＭ−５〜９が挙げられる。

＜電子輸送剤＞
本発明の電子写真感光体は、感光層中に電子輸送剤を含有することが好ましい。本発明において使用可能な電子輸送剤としては、例えば、ジフェノキノン誘導体、ベンゾキノン誘導体、ナフトキノン誘導体、アントラキノン誘導体、マロノニトリル誘導体、チオピラン誘導体、チオキサントン誘導体（２，４，８−トリニトロチオキサントン等）、フルオレノン誘導体（３，４，５，７−テトラニトロ−９−フルオレノン誘導体等）、アントラセン誘導体、アクリジン誘導体、ジニトロベンゼン、ジニトロアントラセン、ジニトロアクリジン、無水コハク酸誘導体、無水マレイン酸誘導体、ジブロモ無水マレイン酸誘導体などの、電子受容性を有する化合物が挙げられる。これらの電荷輸送物質は単独でまたは２種以上をブレンドして用いてもよい。また、本発明において使用可能な電子輸送剤としては、移動度が５．０×１０^-7ｃｍ²／Ｖ・秒以上であるのが、高感度化を達成する上で好ましい。

本発明においては、例えば下記式（ａ）〜式（ｅ）で表される化合物を電子輸送剤として用いることができる。

［式中、Ｒａ〜Ｒｅは、それぞれ同一または異なる基であって、水素原子、アルキル基、置換基を有してもよいアリール基、アルコキシ基またはハロゲン原子を示す。］

［式中、Ｒａ〜Ｒｂは、それぞれ同一または異なる基であって、水素原子、アルキル基、置換基を有してもよいアリール基、アルコキシ基またはハロゲン原子を示す。］

［式中、Ｒａ〜Ｒｈは、それぞれ同一または異なる基であって、水素原子、アルキル基、置換基を有してもよいアリール基、アルコキシ基またはハロゲン原子を示す。］

［式中、Ｒａ〜Ｒｄは、それぞれ同一または異なる基であって、水素原子、アルキル基、置換基を有してもよいアリール基、アルコキシ基またはハロゲン原子を示す。］

［式中、Ｒａ〜Ｒｂは、それぞれ同一または異なる基であって、水素原子、アルキル基、置換基を有してもよいアリール基、アルコキシ基またはハロゲン原子を示す。ｎは０〜８の整数を示す。ただし、ｎが２以上のとき、各Ｒｂは同一または異なる基であってもよい。］

電子輸送剤の具体例としては、下記式ＥＴＭ−１〜５で表される化合物が挙げられる。

＜電荷発生剤＞
本発明で使用可能な電荷発生剤としては、例えば無金属フタロシアニン、チタニルフタロシアニン、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、α−チタニルフタロシアニン、Ｙ−チタニルフタロシアニン、Ｖ−ヒドロキシガリウムフタロシアニンなどのフタロシアニン系顔料、ペリレン系顔料、ビスアゾ顔料、ジオケトピロロピロール顔料、無金属ナフタロシアニン顔料、金属ナフタロシアニン顔料、スクアライン顔料、トリスアゾ顔料、インジゴ顔料、アズレニウム顔料、シアニン顔料、ピリリウム顔料、アンサンスロン顔料、トリフェニルメタン系顔料、スレン顔料、トルイジン系顔料、ピラゾリン系顔料、キナクリドン系顔料といった有機光導電体、セレン、セレン−テルル、セレン− ヒ素、硫化カドミニウム、アモルファスシリコンといった無機光導電材料などが挙げられる。中でもα−チタニルフタロシアニン、Ｙ−チタニルフタロシアニン、Ｖ−ヒドロキシガリウムフタロシアニンが好ましい。これらの電荷発生剤は単独でまたは２種以上をブレンドして用いてもよい。本発明では、特にフタロシアニン系顔料、とりわけ無金属フタロシアニン、チタニルフタロシアニン、ヒドロキシガリウムフタロシアニンおよびクロロガリウムフタロシアニンから選ばれる少なくとも１種を電荷発生剤として用いるのが、ＬＥＤやレーザー等、６５０ｎｍ以上の赤色もしくは赤外光を露光光源としたときの、感光体の電気特性のうえで好ましい。

＜バインダ樹脂＞
本発明において使用可能なバインダ樹脂は、例えばスチリルアミン構造を有する高分子化合物が挙げられる。スチリルアミン構造を有する高分子化合物としては、種々な高分子化合物が使用できるが、特にポリカーボネート樹脂であることが好ましい。

＜感光層＞
感光層の膜厚は５〜１００μｍ、好ましくは１０〜５０μｍである。電荷発生剤はバインダ樹脂総量に対して０．１〜５０質量％、好ましくは０．５〜３０質量％である。また、電子輸送剤はバインダ樹脂総量に対して１〜１００質量％、好ましくは５〜８０質量％である。

感光層には、前記した成分のほかに、画像形成に悪影響を与えない範囲で、種々の添加剤を配合することができる。このような添加剤としては、例えば酸化防止剤、ラジカル捕捉剤、一重項クエンチャー、紫外線吸収剤などの劣化防止剤、軟化剤、可塑剤、表面改質剤、増量剤，増粘剤、分散安定剤、ワックス、アクセプター、ドナーなどが挙げられる。また、感度を向上させるために、例えばテルフェニル、ハロナフトキノン類、アセナフチレン等の公知の増感剤を電荷発生剤と併用してもよい。

導電性基体と感光層との間には、感光体の特性を阻害しない範囲でバリア層が形成され
ていてもよい。また、感光層の表面には保護層が形成されていてもよい。

＜導電性基体＞
導電性基体としては、導電性を有する各種の材料が使用可能であり、例えば鉄、アルミニウム、銅、スズ、白金、銀、バナジウム、モリブデン、クロム、カドミウム、チタン、ニッケル、パラジウム、インジウム、ステンレス鋼、真鍮などの金属単体、上記金属が蒸着もしくはラミネートされたプラスチック材料、さらにヨウ化アルミニウム、酸化スズ、酸化インジウムなどで被覆されたガラスなどが挙げられる。

導電性基体は、使用する画像形成装置の構造に合わせてドラム状、シート状などの形態で使用される。この導電性基体は充分な機械的強度を有しているのが好ましい。

＜単層型感光体＞
単層型感光体は、導電性基体上に単一の感光層を設けたものである。この感光層はバインダ樹脂としてスチリルアミン構造を有する高分子化合物、正孔輸送剤、および電荷発生剤、さらに必要に応じて電子輸送剤や前記高分子化合物以外のバインダ樹脂を適当な溶剤と共に、ロールミル、ボールミル、アトライタ、ペイントシェーカー、超音波分散機などを用いて混合して分散液を調製し、これを公知の手段により塗布して乾燥させればよい。

前記分散液を調製するための溶剤としては、例えばメタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノールなどのアルコール類、ｎ‐ヘキサン、オクタン、シクロヘキサンなどの脂肪族炭化水素、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素、ジクロロメタン、ジクロロエタン、四塩化炭素、クロロベンゼンなどのハロゲン化炭化水素、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジオキソラン、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテルなどのエーテル類、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、酢酸メチルなどのエステル類、ジメチルホルムアルデヒド、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシドなどが挙げられる。これらの溶剤は単独で使用するほか、２種以上を混合して用いてもよい。

さらに、電荷発生剤および電荷輸送剤の分散性、感光体表面の平滑性を良くするために、界面活性剤、レベリング剤などを使用してもよい。

＜積層型感光体＞
本発明の電子写真感光体は、積層型感光体としてもよい。例えば、導電性基体上に電荷輸送剤を含有する電荷輸送層と、電荷発生剤を含有する電荷発生層とを積層することにより、本発明の電子写真感光体を構成してもよい。また、電荷発生剤と共に電荷輸送剤を含有させた光導電層を、電荷輸送層、電荷発生層と組み合わせてもよい。

＜画像形成装置＞
次に、上記電子写真感光体が適用される本発明に係る現像同時クリーニング方式の画像形成装置について説明する。この画像形成装置の概略図を図１に示す。本発明の画像形成装置１０は、回転可動な像担持体（感光体ドラム１）の周囲に、帯電手段２、露光手段３、現像手段４、転写手段５および紙粉とりブラシ（クリーニング手段）６の各手段を順次有する。感光体ドラム１には、上述の正孔輸送剤を含有する感光層が形成されている。

帯電手段２は、感光体ドラム１に対向し、接触しないように、所定の間隔を隔てて配設されている。この帯電手段２は、例えば、タングステンなどの帯電用ワイヤからコロナ放電し、感光体ドラム１の表面を一様に所定の電位に帯電させることができる。なお、感光体ドラム１の表面は、その初期帯電電位が、例えば約８００〜９００Ｖ程度になるように設定されていることが好ましい。

露光手段３は、感光体ドラム１の回転方向において、帯電手段２の下流側に配設されている。露光手段３は、例えば、レーザービームの高速走査又はアナログ露光等を利用して、帯電した感光体ドラム１の表面に、所定の画像データに基づく静電潜像を形成することができる。このような露光によって、未露光部分と露光部分とに電位の差が現れる。つまり、その感光体ドラム１の未露光部分においては初期帯電電位が維持され、露光部分においては、例えば約１００〜３００Ｖと減衰される。

現像手段４は、露光手段３のさらに下流側に配設されている。現像手段４は、帯電している電子写真感光体に形成された静電潜像（つまり、一様に帯電されている表面のうち、露光手段３によって露光され、電位が下がっている露光部分）に、現像手段４の内部において正帯電されているトナーを供給する。この供給により、現像手段４は、選択的に感光体ドラム１の表面にトナーを担持させて、可視像化する。なお、現像手段４として、例えば、２成分の磁気ブラシ現像方式等を採用することができる。

本発明の画像形成装置においては、感光体ドラム１表面に残存したトナーは、次の現像の際に、現像手段４によって回収する、いわゆる現像同時クリーニング方式（クリーナーレス方式）を採用している。具体的には、現像手段４と感光体ドラム１との間に、例えば、現像バイアス印加電源により直流電圧の現像バイアスが印加される。この現像バイアス電圧は、通常、感光体ドラム１の露光部の電位と未露光部の電位との中間電位に設定される。この現像バイアス電位と感光体ドラム１の表面電位との電位差が、トナー移動エネルギーとなって、現像手段４から感光体ドラム１の表面の減衰した部分（潜像部分）にトナーが移動する。このとき、同時に感光体ドラム１の表面に残存して薄く付着している未転写トナーのうち、未露光部にあるものは、感光体ドラム１表面から現像手段４に移動して回収される。他方、露光部にあるものは、感光体ドラム１表面から現像手段４に移動することなく、逆に現像手段４から感光体ドラム１の露光部にトナーが移動し、感光体ドラム１表面にトナー像を形成する。

例えば、感光体ドラム１の表面電位が露光部で＋２００Ｖ、未露光部で＋８００Ｖであり、現像手段４に印加される現像バイアス電位が＋４００Ｖであるとき、正帯電トナーには、露光部では現像手段４から感光体ドラム１へ＋２００Ｖの電位差による斥力が働く。また、未露光部では感光体ドラム１から現像手段４へ＋４００Ｖの電位差による斥力が働く。これらの電位差による斥力によって、トナーが移動し、潜像の現像とともに残存トナーの回収が行われる。

転写手段５は、現像手段４のさらに下流側に配設されている。転写する際には、被転写部材（例えば用紙）が、感光体ドラム１と転写手段５との間を通る間に、被転写部材に、感光体ドラム１に担持された可視像が転写されるとともに、この転写によって、感光体ドラム１の表面における未露光部分の転写後の帯電電位が、例えば、約５００〜６００Ｖ程度に低下する。

被転写部材として用紙を用いた場合、電子写真感光体と用紙とが接触したときに、感光体ドラム１の表面に紙粉が付着する。その付着した紙粉は、例えば、さらに下流に配設され、感光体ドラム１の表面に、その先端が接触した紙粉とりブラシ６によって物理的に絡めとるようにしてもよい。また、紙粉とりブラシ６に、直流電源から印加されるバイアス電圧を印加するために、バイアス電圧印加手段（図示せず）を設けてもよい。このバイアス電圧印加手段によるバイアス電圧によって、紙粉を電気的に捕捉することができる。

被転写部材に転写されたトナー像は、その後、図示しない定着手段によって、熱及び圧力が加えられて、被転写部材の表面に溶融定着する。

本発明の画像形成装置においては、上述した紙粉とりブラシ６は、通常、転写手段５と帯電手段２との間に設けられている。この紙粉とりブラシ６は、紙粉を除去する目的のみならず、感光体ドラム１の表面に残存した未転写トナーを分散し、感光体ドラム１の表面電荷との静電結合を弱めるように機能させてもよい。これにより、弾性ブレード等によるクリーニング工程を経ずに、現像時に同時にトナーを回収するシステムを採用する装置であっても、現像時のトナーをより効率よく回収することができる。

本発明の電子写真感光体である前記感光体ドラム１は、前記したように感光層表面の微小な結晶化が抑制されている。よって、上記画像形成装置（現像同時クリーニング方式の画像形成装置）は、感光層の表面の微小な結晶化による紙粉の付着を防止することができるため、黒筋や黒点などの画像欠陥を防止することができる。

また、感光体ドラムの直径が１６〜４０ｍｍであり、感光体ドラムの周速は５０ｍｍ／秒以上であるような、感光体ドラムに紙粉が付着しやすい画像形成装置であっても、本発明の電子写真感光体である前記感光体ドラム１を使用することで、紙粉による画像不具合を防止することができる。

＜カラー用画像形成装置＞
本発明の電子写真感光体は、カラー用画像形成装置に用いることができる。例えばブラックトナー、シアントナー、マゼンダトナー、イエロートナーなどの各色のトナーによって、本発明の電子写真感光体表面にトナー像を形成し、所定の転写紙上に順に転写することにより転写紙上にフルカラーの画像を形成することができる。さらに、この転写紙を、転写ベルトの排紙側に配置された定着装置に導入し、転写画像を転写紙に定着させることによって画像形成は行われる。もちろん、各色のトナー毎に専用の電子写真感光体を使用し、これらの電子写真感光体を転写ベルト上に配列した、いわゆるタンデム型フルカラー画像形成装置に、本発明の電子写真感光体を用いてもよい。このタンデム型フルカラー画像形成装置は、転写紙を転写ベルトによって連続的に搬送しながら画像形成を行うことができるという利点を有している。

［参考例１〜１３］
＜単層型電子写真感光体の作製＞
ｘ型無金属フタロシアニン４重量部、下記表１に示す正孔輸送剤５０量部、下記表１に示す電子輸送剤３０重量部、およびバインダ樹脂としてＺ型ポリカーボネート（帝人化成社製、パンライトＴＳ２０２０）１００重量部を、テトラヒドロフラン８００重量部とともにボールミルにて５０時間混合分散し、感光体塗布液を調製した。次に、上記塗布液を導電性基体（アルミニウム素管）にディップコート法にて塗布し、その後１００℃で４０分間熱風乾燥し、膜厚は２５μｍの感光体ドラム（単層型電子写真感光体）を得た。その後、得られた感光体ドラムの外観を目視し、表面の結晶化の有無を評価した。

次に、得られた感光体ドラムを用いて、感度評価実験を行った。具体的には、ＧＥＮＴＥＣ社製のドラム感度試験機を用いて表面電位を＋８５０Ｖに帯電させた状態で、ハロゲンランプの白色光からバンドパスフィルターを用いて取り出した波長７８０ｎｍの単色光を露光エネルギー１．５μＪ／ｃｍ²で照射し、露光開始から０．５秒経過した時点での表面電位を明電位とした。つまり、明電位が低いほど、感光体は高感度である。

なお、表１に記載したＨＴＭ−１〜２、ＨＴＭ−１０〜１１およびＥＴＭ−１〜５は前記した化合物である。ＨＴＭ−３およびＨＴＭ−４は、下記に示す。

表１によれば、参考例１〜９では、ドラムの外観も良好であった。一方、参考例１０〜１３では、ドラムの外観評価において、結晶化が見られた。

［実施例１〜７、比較例１〜４］
ｘ型無金属フタロシアニン４重量部、正孔輸送剤としてＨＴＭ１〜４のいずれかを４０量部、ＨＴＭ−５〜９のいずれかを４０重量部、電子輸送剤３０重量部およびバインダ樹脂としてＺ型ポリカーボネート（帝人化成社製、パンライトＴＳ２０２０）１００重量部を、テトラヒドロフラン８００重量部とともにボールミルにて５０時間混合分散させて、感光体塗布液を調製した。ついでこの塗布液を、導電性基体（アルミニウム素管）にディップコート法にて塗布し、その後１００℃で４０分間熱風乾燥し、膜厚２５μｍの感光体ドラム（電子写真感光体）を得た。なお、表２に記載したＨＴＭ−１〜９およびＥＴＭ−１〜５は、前記した化合物である。

表２によれば、実施例１〜７では、ドラムの外観も良好であった。一方、比較例１〜４では、ドラムの外観評価において、全面に結晶化が見られた。

［実施例８〜１２］
正孔輸送剤としてＨＴＭ１を４０量部、ＨＴＭ−５〜９のいずれかを４０重量部用いたこと以外は、実施例１と同様に単層型電子写真感光体を作製し、評価を行った。その結果を、実施例１の結果と合わせて下記表３に示す。

また、正孔輸送剤ＨＴＭ−５〜９の移動度（ｃｍ²／Ｖ・秒）を下記表４に示す。この移動度は、常温（２５±１℃）環境下、通常のＴＯＦ（ＴｉｍｅｏｆＦｌｉｇｈｔ）法により測定した。電界強度は３×１０⁵Ｖ／ｃｍとした。また、測定サンプルとしては、バインダ樹脂（ビスフェノールＺ型ポリカーボネート樹脂）に対して４０重量％の、測定対象である電荷輸送剤を配合し、溶媒を加えて溶解した塗布液を基材上に塗布し、８０℃で３０分間、熱処理して乾燥させて膜化したもの（膜厚：７μｍ）を用いた。

表３および表４によれば、式（Ｉ）で表される正孔輸送剤と共に用いる他の正孔輸送剤の移動度が、１．０×１０^-5ｃｍ²／Ｖ・秒以上であれば、明電位が低く、高感度な電子写真感光体が得られることが分かる。

［実施例１２〜１６］
正孔輸送剤として、ＨＴＭ−１およびＨＴＭ−５を下記表５に示す重量部で用い、かつ電子輸送剤としてＥＴＭ−１を用いた以外は、上記実施例１〜７と同様の方法で感光体ドラムを作製した。

表５に示すように、ＨＴＭ−１の含有量が、感光層中のすべての正孔輸送剤に対して１〜８０重量％である場合、好ましくは１〜６０重量％である場合、ドラムの外観が良好で高感度な感光体ドラムを得たことが分かる。

＜画像形成装置による試験＞
参考例１〜９および参考例１０〜１３で得られた感光体ドラム（単層型電子写真感光体）を、京セラミタ製のプリンタ（プリンタＤＰ−５６０：感光体ドラム直径１６ｍｍ、感光体ドラム周速６０ｍｍ／ｓｅｃ）に装着した。このプリンタは、図１に示すような現像同時クリーニング方式による画像形成装置である。転写紙として普通紙（Ａ４サイズ）を使用し、主帯電電位を＋８５０Ｖ、現像バイアス電圧を＋４００Ｖに設定して、転写紙を通して反転現像による画像形成サイクルを繰り返し行い、１０万枚印字したときの画像評価を目視にて行った。その結果を、表５に示す。なお、表５中の画像評価の項目において、「◎」は画像上に黒点が観測されなかったことを、「○」は画像上に黒点がわずかに観測されるが目立たず問題無いレベルであったことを、「×」は画像上に黒点が観測されたことを示す。

表６によれば、参考例１〜９の感光体ドラムを用いたものは、良好な結果が得られた。これは、参考例１〜９の感光体ドラムは、表１に示すように感光体の表面に結晶化がないためと考えられる。一方、参考例１０〜１３で得られた感光体ドラムでは、画像上に黒点が観測された。これは、参考例１０〜１３の感光体ドラムは、表１に示すように感光体の表面に結晶化が見られるためと考えられる。

本発明の画像形成装置の一実施形態を示す概略説明図である。

１電子写真感光体（（単層型）感光体ドラム）
２帯電手段
３露光手段
４現像手段
５転写手段
６クリーニング手段（紙粉とりブラシ）

Claims

導電性基体上に、少なくとも正孔輸送剤を含有する単一の感光層が設けられている単層型電子写真感光体であって、
前記正孔輸送剤として、下記式（Ｉ）で表される化合物と、下記式（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）または（Ｆ）で表される化合物とを含有することを特徴とする電子写真感光体。

［式中、ＲａおよびＲｅは、それぞれ同一または異なる基であって、アルキル基、置換基を有してもよいアリール基、アルコキシ基またはハロゲン原子を示す。Ｒｂ、Ｒｃ、Ｒｄは、それぞれ同一または異なる基であって、水素原子、アルキル基、置換基を有してもよいアリール基、アルコキシ基またはハロゲン原子を示す。ＲｆおよびＲｇは、それぞれ同一または異なる基であって、水素原子、アルキル基、置換基を有してもよいアリール基、アルコキシ基またはハロゲン原子を示す。Ｘ１およびＸ２は、それぞれ同一または異なる基であって、下記式（ＩＩ）で表される。

（式中、ＲｈおよびＲｉは、それぞれ同一または異なる基であって、水素原子、アルキル基または置換基を有してもよいアリール基を示す。Ｒｊは、アルキル基、置換基を有してもよいアリール基、アルコキシ基またはハロゲン原子を示す。Ｘ１およびＸ２に対するｎは、いずれか一方が２であり、他方が１または２である。ｏは０〜５の整数を示す。ただし、ｏが２以上のとき、各Ｒｊは同一または異なる基であってもよい。）］

（式中、Ｒａ〜Ｒｆは、それぞれ同一または異なる基であって、水素原子、アルキル基、置換基を有してもよいアリール基、アルコキシ基またはハロゲン原子を示す。ｌ、ｍ、ｎ、およびｏは、０〜５の整数を示す。ｐおよびｑは０〜４の整数を示す。ただし、ｌ〜ｑが２以上のとき、各Ｒａ〜Ｒｆは同一または異なる基であってもよい。）

（式中、Ｒａ〜Ｒｄは、それぞれ同一または異なる基であって、水素原子、アルキル基、置換基を有してもよいアリール基、アルコキシ基またはハロゲン原子を示す。ｌ、ｍ、ｎ、およびｏは、０〜５の整数を示す。ただし、ｌ〜ｏが２以上のとき、各Ｒａ〜Ｒｄは同一または異なる基であってもよい。）

（式中、Ｒａ〜Ｒｄは、それぞれ同一または異なる基であって、水素原子、アルキル基、置換基を有してもよいアリール基、アルコキシ基またはハロゲン原子を示す。ｌ、ｍ、ｎ、およびｏは、０〜５の整数を示す。ただし、ｌ〜ｏが２以上のとき、各Ｒａ〜Ｒｄは同一または異なる基であってもよい。）

（式中、Ｒａ〜Ｒｆは、それぞれ同一または異なる基であって、水素原子、アルキル基、置換基を有してもよいアリール基、アルコキシ基またはハロゲン原子を示す。ｌ、ｍ、ｎ、およびｏは、０〜５の整数を示す。ｐおよびｑは０〜４の整数を示す。ただし、ｌ〜ｑが２以上のとき、各Ｒａ〜Ｒｆは同一または異なる基であってもよい。）

（式中、Ｒａ〜Ｒｆは、それぞれ同一または異なる基であって、水素原子、アルキル基、置換基を有してもよいアリール基、アルコキシ基またはハロゲン原子を示す。ｌ、ｍ、ｎ、およびｏは、０〜５の整数を示す。ｐおよびｑは０〜４の整数を示す。ただし、ｌ〜ｑが２以上のとき、各Ｒａ〜Ｒｆは同一または異なる基であってもよい。）

（式中、Ｒａ〜Ｒｄは、それぞれ同一または異なる基であって、水素原子、アルキル基、置換基を有してもよいアリール基、アルコキシ基またはハロゲン原子を示す。ｌ、ｍ、ｎ、およびｏは、０〜５の整数を示す。ただし、ｌ〜ｏが２以上のとき、各Ｒａ〜Ｒｄは同一または異なる基であってもよい。）]
前記式（Ｉ）で表される化合物の含有量が、感光層中のすべての正孔輸送剤に対して１〜８０重量％であることを特徴とする請求項１に記載の電子写真感光体。
感光層中に、電子輸送剤をさらに含有することを特徴とする請求項１または２に記載の電子写真感光体。
請求項１〜３のいずれかに記載の電子写真感光体が設けられていることを特徴とする画像形成装置。
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って現像し、かつ前記電子写真感光体の表面に残存するトナーを回収する現像手段と、
この現像手段により現像された前記電子写真感光体のトナーを被転写部材に転写させる転写手段とを備えていることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。