JP2000047409A - 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
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Info
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Abstract
性を有する電子写真感光体を提供する。 【解決手段】 波長380〜500nmの半導体レーザ
ー光光源で使用され、電荷発生材料が下記一般式
(1),(2)のアントラキノンアクリドン顔料、
(3),(4)のナフタレンテトラカルボン酸ジイミダ
ゾール顔料または(5)のナフタレンテトラカルボン酸
ジイミド顔料である電子写真感光体、これを有するプロ
セスカートリッジ及び電子写真装置。 (一般式(1)〜(4)中、A及びBは二価の芳香族炭
化水素基または二価の含窒素複素環基を表す。) (一般式(5)中、Cは水素原子、アルキル基、アルコ
キシ基、または芳香族炭化水素基を表す。)
Description
れを有するプロセスカートリッジ及び電子写真装置に関
し、詳しくは画像の高解像度化が可能な短波長の半導体
レーザーに適した電子写真感光体、プロセスカートリッ
ジ及び電子写真装置に関する。
るレーザーを光源として使用している電子写真装置にお
いて使用されているレーザーは、800nm付近あるい
は680nm付近に発振波長を有する半導体レーザーが
主流である。近年、出力画像の高画質化のニーズの高ま
りから、高解像度化に向けた様々なアプローチがなされ
ている。レーザーの波長もこの高解像度化に深く関わっ
ており、特開平9−240051号公報にも記載されて
いるように、レーザーの発振波長が短くなるほど、レー
ザーのスポット径を小さくすることが可能となり、高解
像度の潜像形成が可能となる。
かの手法が挙げられる。
調波発生(SHG)を用いてレーザー光の波長を2分の
1にするものである(特開平9−275242、特開平
9−189930及び特開平5−313033号公報な
ど)。この系は、一次光源として、既に技術が確立し高
出力可能なGaAs系LDやYAGレーザーを使用する
ことができるため、長寿命化や大出力化が可能である。
るもので、SHG利用のデバイスと比べ、装置の小型化
が可能である。ZnSe系半導体(特開平7−3214
09及び特開平6−334272号公報など)や、Ga
N系半導体(特開平8−088441及び特開平7−3
35975号公報など)を用いたLDが、その発光効率
の高さから、以前から多くの研究の対象となっている。
長条件、電極などの最適化が難しく、結晶中の欠陥など
により、実用化に必須である室温での長時間発振が困難
であった。
97年10月には日亜化学工業から、GaN系半導体を
用いたLDで1150時間連続発振(50℃条件)が報
告されるなど、実用化が目前に迫っている状態である。
0〜500nmのレーザーに適した感光体として、α型
チタニルフタロシアニンを用いた単層ないしは電荷発生
層を最表面層とした積層感光体が開示されているが、本
発明者らの検討によれば、この材料を用いた場合、感度
が悪い上に、特に400nm付近の光に対するメモリー
が非常に大きいため、繰り返し使用した際の感光体の電
位変動が大きいという問題があることが分かった。
0〜500nmの波長域でも高い感度特性を有し、かつ
光メモリーが小さく繰り返し使用時の電位変動の小さい
電子写真感光体及びこれを有するプロセスカートリッジ
を提供し、またこの感光体と短波長レーザーを使用する
ことによって、実用的で安定して高画質な出力画像が得
られる電子写真装置を提供することにある。
ーの発振波長が380〜500nmの範囲にある露光光
源で使用される電子写真感光体において、該電子写真感
光体に用いられる電荷発生材料が一般式(1)または
(2)で示されるアントラキノンアクリドン、または一
般式(3)または(4)で示されるナフタレンテトラカ
ルボン酸ジイミダゾール顔料、または一般式(5)で示
されるナフタレンテトラカルボン酸ジイミド顔料である
ことを特徴とする電子写真感光体である。
よい二価の芳香族炭化水素基または二価の含窒素複素環
基を表す。)
価の芳香族炭化水素基または二価の含窒素複素環基を表
す。)
キシ基、または置換されてもよい芳香族炭化水素基を表
す。)
するプロセスカートリッジ及び電子写真装置である。
び(4)中、A及びBが表す二価の芳香族炭化水素基と
してはo−フェニレン、o−ナフチレン、ペリナフチレ
ン及び1,2−アンスリレンなどの基が挙げられ、二価
の含窒素複素環基としては3,4−ピラゾールジイル、
2,3−ピリジンジイル、4,5−ピリジンジイル、
6,7−イミダゾールジイル及び6,7−キノリンジイ
ルなどの2価の基が挙げられる。一般式(5)中、Cが
表すアルキル基としてはメチル、エチル及びプロピルな
どの基が挙げられ、アルコキシ基としてはメトキシ、エ
トキシ及びプロポキシなどの基が挙げられ、芳香族炭化
水素基としてはフェニル、ナフチル、アンスリル及びピ
レニルなどの基が挙げられる。
チル、エチル、プロピル及びブチルなどのアルキル基、
メトキシ、エトキシ及びプロポキシなどのアルコキシ
基、フッ素原子、塩素原子及び臭素原子などのハロゲン
原子、ジメチルアミノ及びジエチルアミノなどのジアル
キルアミノ基、水酸基、ニトロ基、シアノ基及びハロメ
チル基などが挙げられる。
れるアントラキノンアクリドン顔料の具体的な化合物例
を列挙する。
れるナフタレンテトラカルボン酸ジイミダゾール顔料、
または一般式(5)で示されるナフタレンテトラカルボ
ン酸ジイミド顔料の具体的な化合物例を列挙する。
しく説明する。
うな公知のいかなる構成であってもさしつかえない。特
開平9−240051号公報には、図1のような導電性
支持体上に電荷発生層と電荷輸送層の順に積層した感光
体では、400〜500nmの光は電荷輸送材料に吸収
され、電荷発生層まで光が届かないため、原理上感度を
示さないとあるが、必ずしもそのようなことはなく、電
荷輸送層に使用される電荷輸送材料としてレーザーの発
振波長に透過性のある電荷輸送材料を用いれば、上記構
成の感光体でも十分な感度が得られ使用可能である。
荷輸送層を積層した機能分離型感光体についてその作成
方法を述べる。
示されるアントラキノンアクリドン顔料または一般式
(3)または(4)で示されるナフタレンテトラカルボ
ン酸ジイミダゾール顔料、または一般式(5)で示され
るナフタレンテトラカルボン酸ジイミド顔料を適当な溶
剤中でバインダー樹脂と共に分散した液を導電性支持体
上に公知の方法によって塗布することによって形成さ
れ、その膜厚は好ましくは5μm以下、より好ましくは
0.1〜1μmの薄膜層とする。
は、例えば、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ポリビ
ニルカルバゾール樹脂、フェノキシ樹脂、ポリカーボネ
ート樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルベン
ザール樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニルアセテート
樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリアリレート樹脂及び塩化
ビニリデン・アクリロニトリル共重合体樹脂などが主と
して挙げられる。
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、プラスチックまたは
紙などが挙げられ、形状としては円筒状またはフイルム
状などが挙げられる。
ヤー機能と接着機能を持つ下引き層を設けることもでき
る。
コール、ポリエチレンオキシド、エチルセルロース、メ
チルセルロース、カゼイン、ポリアミド、ニカワ及びゼ
ラチンなどが用いられる。
持体上に塗布される。
のムラや欠陥の被覆、及び画像入力がレーザー光の場合
には散乱による干渉縞防止を目的とした導電層を設ける
ことが好適である。これは、カーボンブラック、金属粒
子及び金属酸化物などの導電性粉体を、バインダー樹脂
中に分散して形成することができる。導電層の膜厚は好
ましくは5〜40μm、より好ましくは10〜30μm
である。
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各種のトリ
アリールアミン系化合物、ヒドラゾン系化合物、スチル
ベンゼン系化合物、ピラゾリン系化合物、オキサゾール
系化合物、チアゾール系化合物及びトリアリルメタン系
化合物などが挙げられる。バインダー樹脂としては電荷
発生層に用いたものと同様の樹脂を用いることができ
る。ただし、図1 の構成の感光体を使用する場合は、前
述の通り使用する半導体レーザーの発振波長に対して透
過性のある電荷輸送材料やバインダー樹脂を選択する必
要がある。
ッピング法、スプレーコーティング法、スピンナーコー
ティング法、ビードコーティング法、ブレードコーティ
ング法及びビームコーティング法などを用いることがで
きる。
的悪影響から保護することなどを目的として、保護層を
設けることもできる。
や紫外線吸収剤などの添加剤を使用してもさしつかえな
い。
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。
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、380〜500nmに発振
波長を有する半導体レーザーを用いた像露光手段(不図
示)からの画像露光光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。
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。
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。
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、更に前露光手段(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が帯電ローラー等を用いた接
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。
1、一次帯電手段3、現像手段5及びクリーニング手段
9等の構成要素のうち、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等の電子写
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等の案内手段
を用いて装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジ1
1とすることができる。
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に
より照射される光である。
中、「部」は重量部を表す。
キシメチル化ナイロン(平均分子量32000)5部と
アルコール可溶性共重合ナイロン(平均分子量2900
0)10部をメタノール95部に溶解した液をマイヤー
バーで塗布し、乾燥後の膜厚が0.3μmの下引き層を
形成した。
クリドン顔料10部をテトラヒドロフラン95部にブチ
ラール樹脂(ブチラール化度63モル%)4部を溶かし
た液に加え、サンドミルで20時間分散した。この分散
液を下引き層の上に乾燥後の膜厚が0.5μmとなるよ
うにマイヤーバーで塗布し、電荷発生層を形成した。
5部
子量20000)5.5部をクロロベンゼン40部に溶
解し、この溶液を電荷発生層の上に乾燥後の膜厚が20
μmとなるようにマイヤーバーで塗布し、電荷輸送層を
形成し、実施例1−1の電子写真感光体を作成した。
1]化合物例1−1に代えて表1−1に示すアントラキ
ノンアクリドン顔料を用いた他は、実施例1−1と全く
同様にして実施例1−2〜1−4の電子写真感光体を作
成した。また、比較対照する電子写真感光体として特開
昭61−239248号公報(USP4、728、59
2)に開示されている製造例に従って、いわゆるα型と
呼ばれている結晶形のオキシチタニウムフタロシアニン
(TiOPc)を用い実施例1−1と全く同様にして電
子写真感光体を作成した(比較例1−1)。
を、静電複写紙試験装置(川口電機製:EPA−810
0)を用いて、以下のように評価した。
なるようにコロナ帯電器で帯電し、次いでモノクロメー
タで分離した400nmの単色光で露光し、表面電位が
−350Vまで減衰するのに必要な光量を測定し、感度
(E 1/2)を求めた。
における感度を測定した。
d)及び初期明部電位(Vl)をそれぞれ−700V、
−200V付近に設定し、400nmの単色光を用いて
帯電、露光を3000回繰り返し、Vd、Vlの変動量
(ΔVd、ΔVl)を測定した。
nmの単色光での初期Vlをそれぞれ−700V、−2
00V付近に設定した。次に、感光体の一部に光強度2
0μW/cm2 の400nmの単色光を15分照射した
後、再度感光体のVd、Vlを測定し、光メモリーとし
て非照射部と照射部のVdの差(ΔVdPM)及び非照射
部と照射部のVlの差(ΔVlPM)を測定した。
下を表し、プラス記号は電位の上昇を表す。
2]実施例1−1〜1−4及び比較例1−1において、
電荷発生層と電荷輸送層の層構成を逆にした感光体を作
成し実施例1−1と同様にして、初期の感度を測定し
た。ただし電荷輸送材料は下記構造式の化合物に代え、
帯電極性はプラスとした。これらの結果を表1−2に示
す。
光体は比較例の感光体に比べ、短波長レーザーの発振波
長領域での感度が非常に優れている上、短波長光に対す
る光メモリーが小さく、繰り返し使用時の電位の安定性
に優れていることが分かる。
含有する酸化スズで被覆した酸化チタン粉体50部、レ
ゾール型フェノール樹脂25部、メチルセロソルブ20
部、メタノール5部及びシリコーンオイル(ポリジメチ
ルシロキサンポリオキシアルキレン共重合体、平均分子
量3000)0.002部をΦ1mmガラスビーズを用
いたサンドミル装置で2時間分散して導電層用塗料を調
製した。
浸漬塗布し、140℃で30分間乾燥させ、膜厚20μ
mの導電層を形成した。
リアミド共重合体樹脂5部をメタノール70部とブタノ
ール25部の混合溶媒に溶解した溶液をディッピング法
で塗布乾燥して0.8μm厚の下引き層を設けた。
クリドン顔料10部をポリビニルブチラール樹脂(商品
名:エスレックBM−S、積水化学社製)4部をテトラ
ヒドロフラン100部に溶解した液に添加し、1mmΦ
のガラスビーズを用いたサンドミルで3時間分散し、こ
れに100部のシクロヘキサノンを加えて、希釈した後
回収して、これを下引き層上に塗布した後、100℃で
10分間乾燥して、膜厚0.5μmの電荷発生層を形成
した。
9部とビスフェノールZ型ポリカーボネート樹脂(数平
均分子量20000)10部をモノクロルベンゼン60
部に溶解した溶液を作成し、電荷発生層上にディッピン
グ法により塗布した。これを110℃の温度で1時間乾
燥して20μm厚の電荷輸送層を形成し、実施例1−9
の電子写真感光体を作成した。
−1に代えて表1−3に示すアントラキノンアクリドン
顔料を用いた他は、実施例1−9と全く同様にして実施
例1−10〜1−12の電子写真感光体を作成した。
真感光体を、パルス変調装置を搭載しているキヤノン製
プリンターLBP−2000改造機(光源として日立金
属株式会社製全固体青色SHGレーザーICD−430
/発振波長430nmを搭載。また、反転現像系で60
0dpi相当の画像入力に対応できる帯電−露光−現像
−転写−クリーニングからなるカールソン方式の電子写
真システムに改造。)に装着。暗部電位Vd=−650
V,明部電位Vl=−200Vに設定し、1ドット1ス
ペース画像と文字(5ポイント)画像の出力を行った。
−1で用いた電荷発生材料用いた他は、実施例1−9と
同様にして感光体を作成し、画像評価を行った。これら
の結果を表1−3に示す。
は、ドットの再現性や文字の再現性に優れ高解像度の出
力画像が得られることが分かる。
用いた電荷発生材料を表2−1に記載したナフタレンテ
トラカルボン酸ジイミダゾール顔料またはナフタレンテ
トラカルボン酸ジイミド顔料に代えた以外は、実施例1
−1と全く同様にして電子写真感光体を作成し、同様に
評価した。これらの結果を表2−1に示す。
2−4において、電荷発生層と電荷輸送層の層構成を逆
にした感光体を作成し実施例2−1と同様にして、初期
の感度を測定した。ただし電荷輸送材料は実施例1−5
に用いたものに代え、帯電極性はプラスとした。これら
の結果を表2−2に示す。
光体は比較例の感光体に比べ、短波長レーザーの発振波
長領域での感度が非常に優れている上、短波長光に対す
る光メモリーが小さく、繰り返し使用時の電位の安定性
に優れていることが分かる。
に用いた電荷発生材料を表2−3に記載したナフタレン
テトラカルボン酸ジイミダゾール顔料またはナフタレン
テトラカルボン酸ジイミド顔料に代えた以外は、実施例
1−9と全く同様に電子写真感光体を作成し、同様に評
価した。これらの結果を表2−3に示す。
は、ドットの再現性や文字の再現性に優れ高解像度の出
力画像が得られることがわかる。
荷発生材料を用いることにより、380〜500nm付
近の短波長の半導体レーザーの発振波長領域において、
感度特性に優れ、光メモリーが小さく繰り返し特性の良
好な電子写真感光体及びこれを有するプロセスカートリ
ッジが提供され、またこの電子写真感光体と上記半導体
レーザーを組み合わせることにより、高解像度の画像形
成が可能で繰り返し使用にも安定して使用し得る電子写
真装置が提供される。
面図である。
面図である。
面図である。
トリッジを有する電子写真装置の概略構成の例を示す図
である。
Claims (10)
- 【請求項1】 半導体レーザーの発振波長が380〜5
00nmの範囲にある露光光源で使用される電子写真感
光体において、該電子写真感光体に用いられる電荷発生
材料が一般式(1)または(2)で示されるアントラキ
ノンアクリドン、または一般式(3)または(4)で示
されるナフタレンテトラカルボン酸ジイミダゾール顔
料、または一般式(5)で示されるナフタレンテトラカ
ルボン酸ジイミド顔料であることを特徴とする電子写真
感光体。 【化1】 (一般式(1)及び(2)中、A及びBは置換されても
よい二価の芳香族炭化水素基または二価の含窒素複素環
基を表す。) 【化2】 (一般式(3)及び(4)中、Aは置換されてもよい二
価の芳香族炭化水素基または二価の含窒素複素環基を表
す。) 【化3】 (一般式(5)中、Cは水素原子、アルキル基、アルコ
キシ基、または置換されてもよい芳香族炭化水素基を表
す。) - 【請求項2】 半導体レーザーの発振波長が400から
450nmの範囲にある、請求項1に記載の電子写真感
光体。 - 【請求項3】 電子写真感光体が、少なくとも電荷発生
層と電荷輸送層がこの順に積層された電子写真感光体で
ある、請求項1または2に記載の電子写真感光体。 - 【請求項4】 電荷発生材料が下記構造式で示されるア
ントラキノンアクリドン顔料である、請求項1乃至3の
いずれかに記載の電子写真感光体。 【化4】 - 【請求項5】 電荷発生材料が下記構造式で示されるア
ントラキノンアクリドン顔料である、請求項1乃至3の
いずれかに記載の電子写真感光体。 【化5】 - 【請求項6】 電荷発生材料が下記構造式で示されるナ
フタレンテトラカルボン酸ジイミダゾール顔料である、
請求項1乃至3のいずれかに記載の電子写真感光体。 【化6】 - 【請求項7】 電荷発生材料が下記構造式で示されるナ
フタレンテトラカルボン酸ジイミド顔料である、請求項
1乃至3のいずれかに記載の電子写真感光体。 【化7】 - 【請求項8】 電荷発生材料が下記構造式で示されるナ
フタレンテトラカルボン酸ジイミド顔料である、請求項
1乃至3のいずれかに記載の電子写真感光体。 【化8】 - 【請求項9】 請求項1乃至8のいずれかに記載の電子
写真感光体、及び帯電手段、現像手段及びクリーニング
手段からなる群より選ばれた少なくともひとつの手段を
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。 - 【請求項10】 請求項1乃至8のいずれかに記載の電
子写真感光体、発振波長が380〜500nmの半導体
レーザーを光源とした露光手段、帯電手段、現像手段及
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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JP21777598A JP3733242B2 (ja) | 1998-07-31 | 1998-07-31 | 電子写真装置 |
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