JP4136463B2 - 電子写真感光体、プロセスカートリッジおよび電子写真装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真感光体、プロセスカートリッジおよび電子写真感光体に関し、詳しくは、支持体上に感光層を有し、該感光層が特定の高分子量電荷輸送物質を含有する電子写真感光体、該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】
電子写真技術は即時性、高品質の画像が得られることなどから、複写機、プリンターの分野でも広く使われ、応用されている。
【０００３】
電子写真装置に用いられる像保持部材の代表的なものの１つとして、電子写真感光体が挙げられる。電子写真感光体に用いられる光導電性物質としては、セレン、硫化カドミウム、酸化亜鉛に代表される無機光導電性物質があるが、近年では、無公害性、高生産性、材料設計の容易性および将来性などの点から有機光導電性物質の開発がさかんに行われている。
【０００４】
電子写真感光体には、当然ながら適用される電子写真プロセスに応じた電気的、機械的さらには光学的特性など様々な特性が要求される。特に繰り返し使用される電子写真感光体にあっては、帯電、露光、現像、転写、クリーニングといった電気的、機械的な力が、直接的または間接的に繰り返し加えられるため、それらに対する耐久性が要求される。
【０００５】
有機光導電性物質を用いた有機電子写真感光体においては、有機光導電性物質をバインダー樹脂に溶解または分散して、塗膜を形成して用いるのが通常である。その塗膜は、有機光導電性物質とバインダー樹脂を溶媒に溶解または分散後、塗布乾燥して形成される。
【０００６】
バインダー樹脂としては、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニルなどのビニル重合体、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリアリレート、ポリスルフォン、フェノキシ樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、および、それらの共重合体などの材料が用いられている。
【０００７】
有機電子写真感光体は、大量生産性に優れ、価格も比較的安価に生産可能であるといった多くの利点を有しているが、電子写真感光体として必要とされるすべての要求を満足しているわけではなく改善の余地がある。
【０００８】
電子写真としての機能性、特性に関しては、無機電子写真感光体より優れた電子写真感光体が生産されるに至ったが、他の特性、特に有機電子写真感光体における耐久性ということに対してさらなる改善が望まれている。
【０００９】
有機電子写真感光体の耐久性向上の１つの方法として、機械的強度に優れた様々なバインダー樹脂の使用も提案されているが、バインダー樹脂そのものが機械的強度に優れていても、低分子量の電荷輸送物質を混合して用いるため、バインダー樹脂本来の膜強度を十分に生かせず、耐摩耗、耐キズ性において必ずしも十分な耐久性を得るには至っていない。
【００１０】
バインダー樹脂本来の膜強度を生かすためには、添加する電荷輸送物質の添加量を減らせばよいが、その場合には、電子写真感度の低下や残留電位の上昇を招いてしまうという問題が生じ、膜強度と電子写真特性を両立するには至っていない。
【００１１】
低分子量電荷輸送物質の添加による膜強度低下を改善する目的で、高分子量電荷輸送物質の使用が特開昭６４−９９６４号公報、特開平２−２８２２６３号公報、特開平３−２２１５２２号公報、特開平８−２０８８２０号公報などで提案されている。
【００１２】
しかしながら、これらの多くは必ずしも十分な耐摩耗性を有しているわけではなく、ある程度の膜強度を有する場合でも、製造コストが非常に高く、実用には向かないなどの欠点があった。
【００１３】
また、電子写真感光体の耐摩耗性あるいはコストの観点から、これらの高分子量電荷輸送物質を絶縁性樹脂と併用して使用した場合、バインダー樹脂と高分子量電荷輸送物質との相溶性が悪い場合があり、良好な画質を与える電子写真感光体を製作できない、あるいは、耐摩耗性を悪化させてしまうことがあった。
【００１４】
また、他種の高分子量電子輸送物質としては、トリフェニルアミンの繰り返し構造単位を有する高分子量電子輸送物質（国際公開番号：ＷＯ９９／３２５３７）が提案されている。この構造の高分子量電子輸送物質では、絶縁性樹脂との相溶性が良いため、高い機械的強度、高いモビリティーを有している。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
電子写真感光体の耐久性を向上させることによって、電子写真感光体の長期にわたる繰り返し使用時にも安定した特性を提供する必要もでてくるが、そのとき電荷輸送物質として劣化、特に電子写真感光体帯電時におけるオゾン、活性酸素といったものによる酸化劣化を起こしにくいといった特性が必要とされる。
【００１６】
ところが、前述の公報（国際公開番号：ＷＯ９９／３２５３７）に開示されている高分子量電子輸送物質は、高い機械的強度を有する反面、酸化劣化を起こし易く、繰り返し使用時における特性変動が大きい場合があった。
【００１７】
したがって、本発明の目的は、電子写真感光体として高い機械的強度を有し、さらに、繰り返し使用において安定した特性を持つ電子写真感光体を提供することにある。詳しくは、長期にわたる使用においても劣化を起こしにくい、電子写真感光体特性の高い安定性を有する高分子量電子輸送物質を電子写真感光体の感光層中に含有させることにより、電子写真感光体としての長寿命化を達成し、繰り返し使用においても安定した特性を得ることにある。
【００１８】
また、本発明の目的は、そのような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を提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題の改善に鋭意検討した結果、本発明に至った。
【００２０】
すなわち、本発明は、支持体およ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、
該感光層が、
下記式（２１）で示される繰り返し構造単位を平均で６以上２０以下有する、あるいは、
下記式（２１）で示される繰り返し構造単位および下記式（２３）で示される繰り返し構造単位を合わせて平均で６以上２０以下有する
高分子量電荷輸送物質を含有し、
該高分子量電荷輸送物質の半経験的軌道計算による最高被占有軌道のエネルギーレベル（Ｅ_ＨＯＭＯ）が、−８．３［ｅＶ］以上−８．０［ｅＶ］以下である
ことを特徴とする電子写真感光体である。
【００２１】
【外３】

（式（２１）中、Ｒ ^２１０１ 〜Ｒ ^２１１３ は、それぞれ独立に、水素、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアルコキシ基、または、電子吸引基を示す。Ａ ^２１０１ は、水素または置換もしくは無置換のアルキル基を有する１４族元素、あるいは、１６族元素を示す。）
【００２２】
【外４】

（式（２３）中、Ｒ ^２３０１ 〜Ｒ ^２３１３ は、それぞれ独立に、水素、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアルコキシ基、または、電子吸引基を示す。）
【００２３】
また、本発明は、上記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である。
【００２４】
上述のとおり、本発明において、高分子量電子輸送物質の最高被占有軌道のエネルギーレベル（Ｅ_ＨＯＭＯ）は半経験的分子軌道計算により求めた。
【００２５】
本発明において、『半経験的分子軌道計算』とは、『ＰＭ３パラメータを使った半経験的分子軌道計算を用いた構造最適化計算』を意味する。
【００２６】
分子軌道法では、シュレディンガー方程式で用いる波動関数を、原子軌道の線形結合で表される分子軌道からなるスレーター型行列式、あるいは、ガウス型行列式で近似し、その波動関数を構成する分子軌道を場の近似を用いて求めることにより全エネルギー、波動関数および波動関数の期待値として種々の物理量を計算できる。
【００２７】
場の近似により分子軌道を求める際、計算時間のかかる積分計算を種々の実験値を使ったパラメータを用い、近似することにより計算時間を短縮するのが半経験的分子軌道法である。
【００２８】
本発明における計算では、計算対象が高分子量体であることより、計算される原子数が多いため、計算時間が短縮される半経験的分子軌道法を採用した。半経験的パラメータとしてＰＭ３パラメータセットを用い、半経験的分子軌道計算プログラムＭＯＰＡＣを用いて計算した。
【００２９】
このように、高分子量電子輸送物質の最高被占有軌道のエネルギーレベル（Ｅ_ＨＯＭＯ）は、半経験的分子軌道計算プログラムを用いて求められる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
上記高分子量電荷輸送物質は、下記式（２１）で示される繰り返し構造単位を有する。
【００３１】
【外５】

【００３２】
上記式（２１）中、Ｒ^２１０１〜Ｒ^２１１３は、それぞれ独立に、水素、置換もしくは無置換のアルキル基、置換または無置換のアルコキシ基、または、電子吸引基を示す。Ａ^２１０１は、水素、置換または無置換のアルキル基、置換または無置換のアリール基、置換または無置換のアルコキシ基、または、電子吸引基を有する１４族元素、あるいは、１６族元素を示す。
【００３３】
上記式（２１）中のＲ^２１０１〜Ｒ^２１１３のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基などが挙げられ、アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基などが挙げられ、電子吸引基としては、フッ素、塩素、臭素、トリフルオロメチル基、フルオロフェニル基などが挙げられ、これらの中でも、メチル基、エチル基、メトキシ基、フッ素、トリフルオロメチル基が好ましい。
【００３４】
これらアルキル基、アルコキシ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、フェニル基、フッ素、トリフルオロメチル基などが挙げられ、これらの中でも、メチル基、フェニル基が好ましい。
【００３５】
上記式（２１）中のＡ^２１０１の１４族元素としては、炭素、ケイ素、ゲルマニウム、スズなどが挙げられ、これらの中でも炭素、ケイ素が好ましい。
【００３６】
この１４族元素が有する置換基のうち、アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基などが挙げられ、これらの中でも、メチル基、エチル基が好ましい。
【００３７】
これらアルキル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、フェニル基、フッ素、トリフルオロメチル基などが挙げられ、これらの中でも、メチル基、フェニル基が好ましい。
【００３８】
また、上記式（２１）中のＡ^２１０１の１６族元素としては、酸素、硫黄、セレン、テルルなどが挙げられ、これらの中でも、酸素、硫黄が好ましい。
【００３９】
また、さらに、上記式（２１）で示される繰り返し構造単位を有する高分子量電荷輸送物質は、下記式（２３）で示される繰り返し構造単位も有することがより好ましい。
【００４０】
【外６】

【００４１】
上記式（２３）中、Ｒ^２３０１〜Ｒ^２３１３は、それぞれ独立に、水素、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアルコキシ基、または、電子吸引基を示す。
【００４２】
上記式（２３）中のＲ^２３０１〜Ｒ^２３１３のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基などが挙げられ、アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基などが挙げられ、電子吸引基としては、フッ素、塩素、臭素、トリフルオロメチル基、フルオロフェニル基などが挙げられ、これらの中でも、メチル基、エチル基、メトキシ基、フッ素、トリフルオロメチル基が好ましい。
【００４３】
これらアルキル基、アルコキシ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、フェニル基、フッ素、トリフルオロメチル基などが挙げられ、これらの中でも、メチル基、フェニル基が好ましい。
【００４４】
以下に、上記式（２１）で示される繰り返し構造単位を有する高分子量電荷輸送物質の具体例を挙げる。
【００４５】
【外７】

【００４６】
【外８】

【００４７】
【外９】

【００４８】
【外１０】

【００４９】
【外１１】

【００５０】
【外１２】

【００５１】
これらの中でも、（２１−４）、（２１−７）、（２１−１０）、（２１−１２）、（２１−１３）、（２１−１５）、（２１−２０）、（２１−３０）、（２１−３１）、（２１−３２）、（２１−３３）、（２１−３４）、（２１−３６）、（２１−３７）、（２１−３８）が好ましい。
【００５２】
以下に、上記式（２１）で示される繰り返し構造単位と上記式（２３）で示される繰り返し構造単位とを有する高分子量電荷輸送物質の具体例を挙げる。
【００５３】
【外１３】

【００５４】
【外１４】

【００５５】
【外１５】

【００５６】
これらの中でも、（２４−１）、（２４−２）、（２４−６）、（２４−７）、（２４−８）、（２４−９）、（２４−１１）、（２４−１２）、（２４−１３）、（２４−１４）が好ましい。
【００５７】
上記各具体例において、ｎおよびｍは、それぞれ、１以上の整数である。
【００５８】
前述の計算方法により、高分子量電荷輸送物質の最高被占有軌道のエネルギーレベル（Ｅ_ＨＯＭＯ）は、半経験的分子軌道計算プログラムを用い容易に求められる。
【００５９】
分子軌道法により計算された最高被占有軌道のエネルギーレベル（Ｅ_ＨＯＭＯ）の数値は、対象物本来の化学的反応性を示すものである。
【００６０】
本発明の電子写真感光体に使用される高分子量電荷輸送物質は、上記特定の繰り返し構造単位を有するため、分子全体として窒素上の非共有電子対を介してフェニル基、特に、主鎖を構成するフェニル基上で擬似的にπ共役系が広がる構造になる。
【００６１】
このようなπ共役系が広がる構造は、一般的に電荷輸送能（モビリティー）が高くなる構造である。
【００６２】
しかしながら、モビリティー向上の弊害として最高被占有軌道のエネルギーレベル（Ｅ_ＨＯＭＯ）が高くなることにより、化学反応に対して敏感になり、例えば、帯電時の放電で発生するオゾンや活性酸素、あるいはＮＯｘといった活性な化学種と反応しやすくなり、結果的に電子写真感光体の劣化、電子写真特性の悪化といったことが起こる。
【００６３】
したがって、電子写真感光体の耐久性を向上させ、繰り返し使用時においても特性悪化を引き起こさないためには、上記特定の繰り返し構造単位を有する高分子量電荷輸送物質の最高被占有軌道のエネルギーレベル（Ｅ_ＨＯＭＯ）をある一定値より低くする必要がある。
【００６４】
高分子量電荷輸送物質の化学的変性に対しては、最高被占有軌道のエネルギーレベル（Ｅ_ＨＯＭＯ）は低い方がよいが、電子写真感光体用の電荷輸送物質として機能するためには、電荷発生物質と電荷輸送物質との間での電荷の移動が起こることが重要であり、極度に低い最高被占有軌道のエネルギーレベル（Ｅ_ＨＯＭＯ）は電荷発生物質とのエネルギーギャップを生み、電子写真感光体の特性を悪化させるため、最高被占有軌道のエネルギーレベル（Ｅ_ＨＯＭＯ）の適度にコントロールする必要がある。
【００６５】
半経験的分子軌道計算による最高被占有軌道のエネルギーレベル（Ｅ_ＨＯＭＯ）が−８．３［ｅＶ］以上−８．０［ｅＶ］以下となる範囲であれば、電子写真感光体としての良好な特性を損なうことなく、電子写真感光体の耐久性の向上と、繰り返し使用による電子写真感光体特性の悪化を抑制することが可能になった。
【００６６】
本発明において評価している電位変動の発現メカニズムについては詳細には解明されていないが、以下のように考察できる。
【００６７】
電子写真感光体の特性の悪化として評価している繰り返し使用時の電位変動は、電子写真プロセス、主に電子写真感光体の帯電時に発生するオゾンや活性酸素、ＮＯｘなどによる化学変性による材料劣化に起因していることが知られている。
【００６８】
本発明の電子写真感光体で使用する、最高被占有軌道のエネルギーレベル（Ｅ_ＨＯＭＯ）を低くした上記特定の繰り返し構造単位を有する高分子量電荷輸送物質では、最高被占有軌道のエネルギーレベル（Ｅ_ＨＯＭＯ）を低くしないそれと比較して、明らかに繰り返し使用時の電位変動に対して優位性が見られる。
【００６９】
このことは、最高被占有軌道のエネルギーレベル（Ｅ_ＨＯＭＯ）を低くすることで、化学反応や化学変性に対し活性度が低下しており、変性されにくく、電荷輸送物質の特性を長期にわたって発揮されることを示している。
【００７０】
また、本発明の目的の１つである電子写真感光体の機械的強度の向上を達成するためには、上記特定の繰り返し構造単位を有する高分子量電荷輸送物質の分子量の大きさが重要である。
【００７１】
電子写真感光体の機械的強度の向上を達成するため、上記特定の繰り返し構造単位の繰り返し回数（繰り返し構造単位の数）の平均値は６以上である。
【００７２】
一方、上記特定の繰り返し構造単位の繰り返し回数の平均値は２０以下である。２０を超えると、バインダー樹脂との相溶性が悪くなる場合があり、また、半経験的軌道計算による最高被占有軌道のエネルギーレベル（Ｅ_ＨＯＭＯ）を−８．３［ｅＶ］以上−８．０［ｅＶ］以下にすることが難しくなる。
【００７３】
分子量の向上と機械的強度との関係は詳細には明らかではないが、一般的に分子量の向上とガラス転移点（Ｔｇ）との間には相関性があり、分子量の増加ともにＴｇの増加がみられることから、高分子量電荷輸送物質の分子量増加に伴い、ガラス転移点が上昇し、結果として機械的強度の向上が図られたと推測される。
【００７４】
一方、分子量が大きいほど機械的強度は優位になるが、繰り返し回数の増加と共に、前述した分子軌道計算における最高被占有軌道のエネルギーレベルが上昇して酸化といった化学的劣化を引き起こすため、機械的強度と化学的安定性を両立させる分子の構造を決定することが重要であり、半経験的分子軌道計算による最高被占有軌道のエネルギーレベルの計算法は、その点で有効である。
【００７５】
上記式（２１）で示される繰り返し構造単位を有する高分子量電荷輸送物質において、その高分子量電荷輸送物質分子内の全構造単位に対する上記式（２１）で示される繰り返し構造単位の比率は、半経験的分子軌道計算による最高被占有軌道のエネルギーレベル（Ｅ_ＨＯＭＯ）が−８．３［ｅＶ］以上−８．０［ｅＶ］以下となる範囲であれば、任意でとることができる。
【００７６】
さらに、その範囲内においては、溶剤に対する溶解性や、樹脂との相溶性といった観点から最適になるように使用することができる。
【００７７】
また、高い電荷輸送機能を発現させるためには、できるだけ高分子量電荷輸送物質の分子量は大きいことが好ましい。したがって、高分子量電荷輸送物質の分子量は、Ｅ_ＨＯＭＯが−８．３［ｅＶ］以上−８．０［ｅＶ］以下を満たす範囲であればできるだけ大きい方がよい。
【００７８】
また、上記式（２１）で示される繰り返し構造単位と上記式（２３）で示される繰り返し構造単位などの他の繰り返し構造単位とを有する高分子量電荷輸送物質は、共重合体であることを意味している。
【００７９】
その共重合形態は、ランダム共重合、ブロック共重合、交互共重合のいずれでもよいが、その中でも、ランダム共重合、交互共重合の形態が、分子内における電荷の局在化を起こさず好ましい。
【００８０】
また、本発明の効果を十分に得るためには、本発明の電子写真感光体に使用する高分子量電荷輸送物質は、その分子内に、上記特定の繰り返し構造単位を全繰り返し構造単位に対して８０％以上有することが好ましく、さらには９０％以上有することが好ましい。
【００８１】
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。
本発明の電子写真感光体の感光層としては、電荷発生物質と電荷輸送物質を単一の層に含有する単層型感光層と、電荷輸送物質を含有する電荷輸送層と電荷発生物質を含有する電荷発生層に機能分離した機能分離型（積層型）感光層のどちらの形態でもいいが、電子写真特性の点で、機能分離型（積層型）が好ましく、支持体側から電荷発生層、電荷輸送層の順に積層した機能分離型（積層型）がより好ましい。以下、機能分離型（積層型）と表現する場合は、支持体側から電荷発生層、電荷輸送層の順に積層したものを意味する。
【００８２】
本発明の電子写真感光体に用いられる高分子量電荷輸送物質は、電子写真感光体の感光層に、感光層が電荷発生層と電荷輸送層を有する機能分離型（積層型）の場合は少なくとも電荷輸送層に、絶縁性のバインダー樹脂と共に使用する。
【００８３】
本発明の電子写真感光体に用いる支持体としては、導電性を有するものであればいずれのものでもよく、例えば、アルミニウム、銅、クロム、ニッケル、亜鉛、ステンレスなどの金属をドラムまたはシート状に成型したもの、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などが挙げられる。
【００８４】
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、支持体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。
【００８５】
これは、カーボンブラック、金属粒子などの導電性粒子をバインダー樹脂に分散させて形成することができる。
【００８６】
導電層の膜厚は、５〜４０μｍが好ましく、１０〜３０μｍがより好ましい。
【００８７】
また、支持体または導電層の上に、接着機能を有する中間層を設けてもよい。
【００８８】
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。
【００８９】
中間層の膜厚は、０．０５〜５μｍが好ましく、０．３〜１μｍがより好ましい。
【００９０】
機能分離型（積層型）感光層の場合、支持体、導電層または中間層の上には電荷発生層が形成される。
【００９１】
電荷発生層は、電荷発生物質を０．３〜４倍量のバインダー樹脂および溶剤とともにホモジナイザー、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。
【００９２】
電荷発生層の膜厚は、５μｍ以下が好ましく、０．１〜２μｍがより好ましい。
【００９３】
電荷発生物質としては、通常知られているものが使用可能であり、例えば、セレン−テルル、ピリリウム、金属フタロシアニン、無金属フタロシアニン、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、キナクドリンなどの各顔料が挙げられる。
【００９４】
これらの顔料は０．３〜４倍の重量のバインダー樹脂および溶剤ともにホモジナイザー、超音波分散、ボールミル、振動ミル、サンドミルアトライター、ロールミル、液衝突型高速分散機などを使用して、良く分散した分散液とする。機能分離型（積層型）感光層の場合、この液を塗布し、乾燥することによって電荷発生層が得られる。
【００９５】
機能分離型（積層型）感光層の場合、電荷発生層の上には電荷輸送層が形成される。
【００９６】
電荷輸送層は、上記高分子量電荷輸送物質と絶縁性のバインダー樹脂を溶剤に溶解させ塗布液とし、この液を電荷発生層上に塗布後、乾燥することによって作製される。
【００９７】
塗布液中の高分子量電荷輸送物質とバインダー樹脂の比率（高分子量電荷輸送物質／バインダー樹脂）は、質量比で１／１０〜１２／１０が好ましく、電子写真感光体の電荷輸送特性、あるいは電荷輸送層の強度といった観点より、２／１０〜１０／１０がより好ましい。
【００９８】
バインダー樹脂としては、通常、感光層（電荷輸送層）に使用する樹脂ならば、いずれの樹脂においても使用可能であるが、樹脂の透過性、製膜性の観点から、感光層（電荷輸送層）が電子写真感光体の表面層である場合には、耐摩耗性の観点からも、ポリカーボネートあるいはポリアリレート樹脂が好ましい。
【００９９】
以下に、ポリカーボネート樹脂の具体例を示す。
【０１００】
【外１６】

【０１０１】
以下に、ポリアリレート樹脂の具体例を示す。
【０１０２】
【外１７】

【０１０３】
【外１８】

【０１０４】
さらに、生産性の向上などのために、ポリアリレート樹脂に、他構造のポリアリレート樹脂やポリカーボネート樹脂とブレンドすることも可能である。混合の効果を効率よく発現させるためには、混合比率は、５／９５〜９５／５であることが好ましく、２０／８０〜８０／２０であることがより好ましい。
【０１０５】
また、電荷輸送層中に酸化防止剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、可塑剤を必要に応じて添加することもできる。
【０１０６】
電荷輸送層が電子写真感光体の表面層である場合、必要に応じて、潤滑剤や微粒子を使用してもよい。潤滑剤あるいは微粒子としては、ポリテトラフルオロエチレン微粒子、シリカ微粒子、アルミナ微粒子などが挙げられる。
【０１０７】
電荷輸送層の膜厚は、５〜４０μｍが好ましく、１５〜３０μｍが好ましい。
【０１０８】
また、電子写真感光体の表面層として、感光層を保護するための層、すなわち、保護層を感光層上に別途設けてもよい。
【０１０９】
保護層に使用する樹脂としては、高分子量の熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂が好ましく、さらには、高分子量ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂がより好ましい。
【０１１０】
また、残留電位の低減あるいは膜強度の向上を目的として、導電性粒子や潤滑剤を含有させてもよい。
【０１１１】
保護層の成膜方法は、熱、光あるいは電子線での硬化が可能であり、必要に応じて重合開始剤や酸化防止剤を含有してもよい。
【０１１２】
電子写真感光体の各層の形成工程において、使用する溶剤としては、クロロベンゼン、テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン、トルエン、キシレンなどが挙げられ、単独で用いても複数の溶剤を用いてもよい。
【０１１３】
また、上記塗布の方法としては、浸漬塗布法、スプレー塗布法、バーコート法など通常知られている方法が使用できる。
【０１１４】
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を示す。
【０１１５】
図１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。電子写真感光体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。こうして電子写真感光体１の周面に静電潜像が順次形成されていく。
【０１１６】
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電子写真感光体１と転写手段６との間に電子写真感光体１の回転と同期取りされて給送された転写材７に、転写手段６により順次転写されていく。
【０１１７】
像転写を受けた転写材７は、電子写真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。
【０１１８】
像転写後の電子写真感光体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、一次帯電手段３が図１のように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。
【０１１９】
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およ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およびクリーニング手段９の少なくとも１つを電子写真感光体１と共に一体に支持してカートリッジ化し、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。
【０１２０】
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、この信号にしたがって行われるレーザービームの走査、ＬＥＤアレイの駆動およ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。
【０１２１】
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、液晶プリンターおよ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。
【０１２２】
【実施例】
以下、実施例にしたがって本発明をより詳細に説明する。
【０１２３】
なお、実施例中の「部」は「質量部」を意味する。
【０１２４】
評価について説明する。
【０１２５】
高分子量電子輸送物質の最高被占有軌道のエネルギーレベル（Ｅ_ＨＯＭＯ）は、上述のとおり、ＰＭ３パラメータを使った半経験的分子軌道計算を用いた構造最適化計算を行い算出した。
【０１２６】
高分子量電子輸送物質を用いた電子写真感光体の繰り返し使用による耐久性と特性変動の評価は、キヤノン（株）製複写機ＧＰ４０（接触帯電方式）を像露光量が電子写真感光体面上での光量を０．６μＪ／ｃｍ^２となるように改造した評価機を用いて行った。
【０１２７】
電子写真感光体の繰り返し使用による耐久性特性の評価は、Ａ４サイズの普通紙を１枚複写ごとに１度停止する間欠モードにて２００００枚の複写を行い、その後、電子写真感光体膜厚の摩耗量を測定した。
【０１２８】
また、明部電位（Ｖｌ）の測定を耐久評価前（明部電位）と、２００００枚の複写後に行い、その差分を明部電位変動として評価した。
【０１２９】
電子写真感光体の表面電位の測定は、電子写真感光体上端より１８０ｍｍの位置に電位測定用プローブが位置するように固定された冶具と現像器とを交換して、現像器位置で行った。さらに新しい電子写真感光体の表面に皮脂を付着させて７２時間放置し、顕微鏡観察（１００倍）によりソルベントクラックの有無を観察した。観察点を１０点の観察を行い、すべての観察点にクラックが無かったものを「○」、観察点で発生のあったものを「×」とした。
【０１３０】
（実施例２−１、２−３〜２−５、２−８〜２−１０、２−１３〜２−１５、２−１８〜２−２０、２−２３〜２−２５、２−２８〜２−３０）
各実施例の電子写真感光体は、次のように作製した。
【０１３１】
直径３０ｍｍ×長さ３５７ｍｍ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塗料を浸漬塗布法にて塗布し、１４０℃で３０分熱硬化することにより、膜厚が１５μｍの導電層を形成した。
【０１３２】
導電性顔料：ＳｎＯ_２コート処理硫酸バリウム １０部
抵抗調整用顔料：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＝２／８ ２０部
【０１３３】
次に、この導電層上に、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６５部及びｎ−ブタノール３０部の混合溶剤に溶解した溶液を浸漬塗布法で塗布し、乾燥することによって、膜厚が０．５μｍの中間層を形成した。
【０１３４】
次にＣｕＫαのＸ線回折スペクトルにおける回折角２θ±０．２°の７．４°、２８．２°に強いピークを有するヒドロキシガリウムフタロシアニン４部と、ポリビニルブチラール（商品名：エスレックＢＸ−１、積水化学製）２部と、シクロヘキサノン６０部とを、直径１ｍｍの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。これを中間層上に浸漬法で塗布し、膜厚が０．２μｍの電荷発生層を形成した。
【０１３５】
次に、それぞれ、下表（評価および結果）に示す高分子量電荷輸送物質６部と、同じく下表に示すバインダー樹脂１０部とを、モノクロロベンゼン３０部、ジクロロメタン７０部の混合溶媒に溶解し、電荷輸送層用塗布液を調製した。これを電荷発生層上に浸漬法で塗布し、１２０℃、１時間乾燥して、膜厚が２５μｍの電荷輸送層を形成した。
【０１３６】
このようにして、各実施例の電子写真感光体を作製した。
【０１３７】
（比較例０−１、０−２、２−１、２−３）
実施例において、高分子量電荷輸送物質を、それぞれ、下記式（７）で示される繰り返し構造単位を有するもの、または、下表（評価および結果）に示すものに変更し、バインダー樹脂を、それぞれ、同じく下表に示すものに変更した以外は、実施例と同様にして、各比較例の電子写真感光体を作製した。
【０１３８】
【外１９】

【０１３９】
以下に、各実施例、各比較例の評価の結果を示す。
【０１４０】
なお、下表中、「構造単位の数」（ｎやｍ）は構造単位の数の平均値を意味し、「クラック」はソルベントクラックの有無を意味する。
【０１４１】
【表１】

【０１４２】
比較例は実施例と比較して、電子写真感光体の感光プロセスにより化学劣化を引き起こし、明部電位の大きな変動を引き起こしていることがわかる。
【０１４３】
さらに、実施例は比較例と比較して、繰り返し使用時における耐久性（機械的強度、耐摩耗性）が優れていることがわかる。
【０１４４】
電荷輸送層のバインダー樹脂を同じにして比較した場合には、いずれのバインダー樹脂においても、実施例は比較例と比較して、耐摩耗性の向上が見られている。
【０１４５】
また、高分子量電荷輸送物質を使用することにより、ソルベントクラックを抑制できる結果が示されている。
【０１４６】
【発明の効果】
電荷輸送物質として、特定の最高被占有軌道のエネルギーレベル（Ｅ_ＨＯＭＯ）を有し、かつ、特定の繰り返し構造単位を有する高分子量電子輸送物質を使用することにより、高い機械的強度を有し、さらに、繰り返し使用おいても化学的劣化を起こしにくく安定した電子写真特性を有する電子写真感光体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電子写真装置の概略構成の例を示す図である。
【符号の説明】
１ 本発明の電子写真感光体
２ 軸
３ 一次帯電手段
４ 露光光
５ 現像手段
６ 転写手段
７ 転写材
８ 像定着手段
９ クリーニング手段
１０ 前露光光
１１ プロセスカートリッジ
１２ レール

Claims (6)

1. 支持体およ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、
   該感光層が、
   下記式（２１）で示される繰り返し構造単位を平均で６以上２０以下有する、あるいは、
   下記式（２１）で示される繰り返し構造単位および下記式（２３）で示される繰り返し構造単位を合わせて平均で６以上２０以下有する
   高分子量電荷輸送物質を含有し、
   該高分子量電荷輸送物質の半経験的軌道計算による最高被占有軌道のエネルギーレベル（Ｅ_ＨＯＭＯ）が、−８．３［ｅＶ］以上−８．０［ｅＶ］以下である
   ことを特徴とする電子写真感光体。
   【外１】
   

   

   （式（２１）中、Ｒ ^２１０１ 〜Ｒ ^２１１３ は、それぞれ独立に、水素、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアルコキシ基、または、電子吸引基を示す。Ａ ^２１０１ は、水素または置換もしくは無置換のアルキル基を有する１４族元素、あるいは、１６族元素を示す。）
   【外２】
   

   

   （式（２３）中、Ｒ ^２３０１ 〜Ｒ ^２３１３ は、それぞれ独立に、水素、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアルコキシ基、または、電子吸引基を示す。）
2. 前記感光層が、電子写真感光体の表面層である請求項１に記載の電子写真感光体。
3. 前記感光層が、ポリカーボネートを含有する請求項２に記載の電子写真感光体。
4. 前記感光層が、ポリアリレートを含有する請求項２または３に記載の電子写真感光体。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の電子写真感光体と、帯電手段、現像手段およびクリーニング手段からなる群より選ばれた少なくとも１つの手段とを一体に支持し、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。
6. 請求項１〜４のいずれかに記載の電子写真感光体、帯電手段、露光手段、現像手段および転写手段を有することを特徴とする電子写真装置。

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