JP2000056494A - 電子写真感光体、該電子写真感光体の製造方法及び該電子写真感光体を有するプロセスカ−トリッジ並びに電子写真装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】下引き層の塗布液を長期に保存したり、高濃度
で塗布する場合、あるいは低温保管する場合は、塗布液
が白濁したり、ゲル状に固まる等の弊害が無く、優れた
画像品質を有する電子写真感光体を提供することであ
る。 【解決手段】支持体上に中間層を介して感光層を有する
電子写真感光体において、該中間層は少なくともベンジ
ルアルコ−ルに可溶性ナイロンを溶解させて塗布形成し
ていることを特徴とする電子写真感光体。

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
の製造方法並びに該電子写真感光体を備えたプロセスカ
−トリッジ及び電子写真装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真感光体は、導電性支持体上に感
光層を形成したものが基本構成であるが、感光層の接着
性向上、塗工性改善、帯電性改善、支持体からの不要な
電荷注入の阻止、電気的破壊に対する保護、あるいは支
持体上の欠陥の被覆等のために、下引き層を設けること
が行われている。従来より、下引き層としては、例えば
ポリビニルメチルエ−テル、ポリ−Ｎ−ビニルイミダゾ
−ル、ポリエチレンオキシド、エチルセルロ−ス、メチ
ルセルロ−ス、エチレン−アクリル酸共重合体、ポリア
ミド、カゼイン、ゼラチン、ポリエチレン、ポリエステ
ル、フェノ−ル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合
体、エポキシ樹脂、ポリビニルピロリドン、ポリビニル
ピリジン、ポリウレタン、ポリグルタミン酸、ポリアク
リル酸等の樹脂材料を用いることが知られている。これ
等樹脂材料のうちでも、特に可溶性ポリアミド樹脂が好
ましいとされている（特開昭５１−１１４１３２号公
報、同５２−２５６３８号公報、同５６−２１１２９号
公報、同５８−９５３５１号公報等）。この中でも特開
昭５８−９５３５１号公報に記載されているＮ−アルコ
キシメチル化ナイロンは諸特性のバランス良い材料であ
り、好ましいものとして使用されている。

【０００３】この可溶性ポリアミド樹脂等を溶解させる
に好適な溶媒としてはメタノ−ル、エタノ−ル等の低級
アルコ−ルが望ましいとされていた。しかし、実際には
上述のポリアミド樹脂は低濃度で、しかも溶媒を加温す
る等、して溶解できるものであり、実際に用いるために
は取り扱いが困難であった。これらを解決するために、
特開平５−７２７８７号公報ではメタノ−ル等にも溶解
性の優れたＮ−メトキシメチル化ナイロン１２等を用い
る試みがなされている。また、特開昭６０−１６８１５
７号公報ではＮ−メトキシメチル化ナイロン１２等をメ
タノ−ルで溶解した後、炭素数４以上のアルコ−ルを加
えることはナイロン樹脂の溶解性には寄与していないも
のの溶媒が揮発乾燥する際の塗膜の表面性を改良する試
みがなされている。

【０００４】これらいずれの試みにおいても、ナイロン
樹脂を溶解させるのはメタノ−ル、エタノ−ル等で容易
に溶解できるとあるが、これらは加温された初期の状態
であったり、低濃度で溶解されたときの場合であった。
これらの塗布液を長期に保存したり、高濃度で塗布する
場合、あるいは低温保管する場合は、塗布液が白濁した
り、ゲル状に固まる等の弊害が避けられなかった。

【０００５】ところで、従来下引き層における可溶性ナ
イロンはナイロン共重合やアルコキシメチル化ナイロン
等原料ナイロンの種類によって、使用する溶媒の種類に
よって、その物性が異なり、それらを下引き層に用いた
場合、感光体の特性も少しずつ異なり、必ずしも満足で
きる結果は得られてはいなかった。

【０００６】本発明者らは、種々のナイロン樹脂と種々
の溶媒を用意し、それらを下引き層として用いた場合の
特性について検討した結果、最適のアルコキシメチル化
ナイロンと溶媒としてのベンジルアルコ−ル、また、ベ
ンジルアルコ−ルの含有率、これらの下引き層の塗布液
の乾燥条件を見出し、本発明に至った。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、下引
き層の塗布液を長期に保存したり、高濃度で塗布する場
合、あるいは低温保管する場合は、塗布液が白濁した
り、ゲル状に固まる等の弊害が無く、優れた画像品質を
有する電子写真感光体を提供すること、また、該電子写
真感光体を用いたプロセスカ−トリッジ及び電子写真装
置を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、支持体上に中
間層を介して感光層を有する電子写真感光体において、
該中間層は少なくともベンジルアルコ−ルに可溶性ナイ
ロンを溶解させて塗布形成していることを特徴とする特
徴とする電子写真感光体から構成される。

【０００９】また、本発明は、支持体上に中間層を介し
て感光層を有する電子写真感光体の製造方法において、
該中間層は少なくともベンジルアルコ−ルに可溶性ナイ
ロンを溶解させて塗布形成することを特徴とする特徴と
する電子写真感光体の製造方法から構成される。

【００１０】また、本発明は前記本発明の電子写真感光
体、帯電手段、現像手段、及びクリ−ニング手段からな
る群より選ばれる少なくとも１つの手段を一体に支持
し、電子写真装置に着脱自在であることを特徴とするプ
ロセスカ−トリッジから構成される。

【００１１】また、本発明は前記本発明の電子写真感光
体、帯電手段、像露光手段、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から構成される。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明における支持体としては、
アルミニウム等の金属製ドラム、シ−トあるいは表面を
酸化したアルマイト等の酸化金属製ドラム、シ−トが用
いられる。あるいは、プラスチックフィルム、紙等に、
アルミニウム等の金属箔をラミネ−トしたもの、導電処
理したものが挙げられる。

【００１３】また、さらに支持体上に導電性層、光散乱
防止層等を形成することも可能である。

【００１４】本発明における可溶性ナイロンとしては、
ナイロンに可溶性を付与するため、低ないし非結晶であ
ることが望ましい。かかるナイロンは１種もしくはそれ
以上のナイロンの原料を混合して共重合により得られ
る。ナイロンの種類としては、ナイロン６、６６、６１
０、１１、１２等様々な種類が挙げられる。これらの共
重合体の中では、ナイロン６／６６／６１０／１２共重
合体が好ましく、その組成比は３０〜３５／１０〜３５
／１５〜４５／２〜２５が適している。

【００１５】また、ナイロンの結晶性を低下させるため
に、ナイロン６、６６、６１０、１１、１２をアルコキ
シメチル基で置換したアルコキシメチル化ナイロン及び
それらの共重合体も用いられる。

【００１６】上記のようなメトキシメチル化ナイロンは
いずれか１種類でもよいが、複数種の混合を用いてもよ
い。

【００１７】これらの可溶性ナイロンをベンジルアルコ
−ルを含む溶剤中に溶解させる、その方法は、まず、ベ
ンジルアルコ−ルにナイロンを溶解してから他の溶剤を
加えてもよいし、ベンジルアルコ−ルと他の溶剤との混
合物に可溶性ナイロンを溶解してもよい。溶解に際して
加熱することも効果的であるが、ベンジルアルコ−ルを
用いた場合、溶解にかかる時間を短縮するに過ぎない。
このとき、ベンジルアルコ−ルと他の溶剤を混合する場
合については、特に指定するものではないが、ベンジル
アルコ−ルの沸点が２００℃以上であることからして
も、比較的低沸点の溶剤を選択することが望ましい。

【００１８】また、ベンジルアルコ−ルと他の溶剤を混
合する場合、ベンジルアルコ−ルの含有率は１５％以上
が望ましく、これ以下では初期の溶解性は得られても、
長期保存後、低温下保存後では溶液が白濁したり、ゲル
化が生ずる。また、含有率が８５％を超えると生産時に
溶剤が揮発しにくくなる上、乾燥温度を高く設定する必
要があり、効率的でない。

【００１９】ベンジルアルコ−ルを含有した塗布液を支
持体上に形成した後、加熱乾燥を行うが、この時の乾燥
温度は９０℃以上１５０℃以下の設定が望ましい。９０
℃以下の乾燥はベンジルアルコ−ルが十分に揮発しない
ばかりか、感光体特性、特に高温多湿環境下での画像等
に満足なものが得られない。１５０℃以上の乾燥温度で
は低温低湿環境下での繰り返し連続使用時の特性が低下
する。

【００２０】中間層には酸化チタン、表面処理を促した
酸化チタン等の微粒子を分散させてもよい。

【００２１】中間層の膜厚は０．１μｍ以上、３０μｍ
以下が望ましく、特に０．３μｍ以上、２０μｍ以下が
望ましい。

【００２２】中間層の上には感光層が形成される。感光
層は単層構造でもよいが、電荷発生層と電荷輸送層とに
機能分離された積層構造の場合が好ましい。

【００２３】感光層が単層構造の場合には、感光材料が
結着樹脂に分散してなる公知のものが適用できる。例え
ば、色素増感されたＺｎ感光層、ＣｄＳ感光層、電荷発
生物質を電荷輸送物質に分散させた感光層等が挙げられ
る。

【００２４】感光層が積層構造の場合には、まず、電荷
発生層が形成される。電荷発生物質を必要に応じて結着
樹脂に分散させて形成される。電荷発生物質としては、
例えばセレン及びセレン合金、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、Ｃｄ
ＳＳｅ，ＺｎＯ及びＺｎＳ等の無機光導電体、金属フタ
ロシアニン及び無金属フタロシアニン顔料、スクエアリ
ウム化合物、アズレニウム化合物、ペリレン系顔料、イ
ンジゴ顔料、キナクリドン顔料、多環キノン顔料、シア
ニン色素、キサンテン染料、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾ
−ルとトリニトロフルオレノンからなる電荷移動錯体、
ピリリウム塩染料とポリカ−ボネ−ト樹脂からなる共晶
錯体等が挙げられる。

【００２５】結着樹脂としては、例えばポリカ−ボネ−
ト、ポリスチレン、ポリエステル、ポリビニルブチラ−
ル、メタクリル酸エステル重合体または共重合体、酢酸
ビニル重合体または共重合体、セルロ−スエステルまた
はエ−テル、ポリブタジエン、ポリウレタン、エポキシ
樹脂等が用いられる。電荷発生層の膜厚は一般に０．１
〜５μｍ、好ましくは０．２〜２μｍが適当である。

【００２６】電荷発生層の上には電荷輸送層が形成され
る。電荷輸送層は、電荷輸送材料を必要に応じて結着樹
脂の分散させてなるものであって、電荷輸送材料として
は、可視光に対して透明であり、かつ、電荷輸送能力を
有するものであれば特に制限されるものではない。具体
的には、イミダゾ−ル、ピラゾリン、チアゾ−ル、オキ
サジアゾ−ル、オキサゾ−ル、ヒドラゾン、ケタジン、
アジン、カルバゾ−ル、ポリビニルカルバゾ−ル等、及
びそれらの誘導体、トリフェニルアミン誘導体、スチル
ベン誘導体、ベンジジン誘導体等が挙げられる。また、
結着樹脂としては、成膜性のある樹脂であればよく、例
えばポリカ−ボネ−ト、ポリアリレ−ト、ポリエステ
ル、ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合
体、ポリスルホン、ポリメタクリル酸エステル、スチレ
ン−メタクリル酸エステル共重合体が挙げられる。電荷
輸送層は、これらの材料を溶剤に溶解し、塗布される。
電荷輸送層も膜厚は５〜３０μｍが適当である。なお、
本発明において、電荷発生層と電荷輸送層との積層の順
序は、上記の逆であってもよい。

【００２７】本発明の電子写真感光体の感光層は、単層
でもよく、電荷発生層及び電荷輸送層で構成される積層
構造でもよい。感光層が単層の場合、電荷発生物質、電
荷輸送物質を同一層に含有して、同一層内で光キャリア
の生成及び移動を行う。感光層が積層構造の場合、電荷
発生物質を含有する電荷発生層と電荷輸送物質を含有す
る電荷輸送層との積層順は支持体側から電荷発生層、電
荷輸送層の順でもよいし、その逆でもよい。

【００２８】本発明の電子写真感光体は電子写真複写
機、レ−ザ−ビ−ムプリンタ−、ＬＥＤプリンタ−、液
晶シャッタ−式プリンタ−等の電子写真装置一般に適応
し得るが、更に電子写真技術を応用したディスプレ−、
記録、軽印刷、製版及びファクシミリ等の装置にも幅広
く適用し得るものである。

【００２９】次に、本発明のプロセスカ−トリッジ並び
に電子写真装置について説明する。図１に本発明の電子
写真感光体を有するプロセスカ−トリッジを有する電子
写真装置の概略構成を示す。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−ザ−ビ−ム走査露光等の像露光手段（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。

【００３０】形成された静電潜像は、次いで現像手段５
によりトナ−現像され、現像されたトナ−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。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−）として装
置外へプリントアウトされる。像転写後の感光体１の表
面は、クリ−ニング手段９によって転写残りトナ−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により除電処理がされた後、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
−ラ−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。

【００３１】本発明においては、上述の感光体１、一次
帯電手段３、現像手段５及びクリ−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−トリッジとし
て一体に結合して構成し、このプロセスカ−トリッジを
複写機やレ−ザ−ビ−ムプリンタ−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−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−トリッジ化
し、装置本体のレ−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−トリッジ１１とすることが
できる。また、画像露光光４は、電子写真装置が複写機
やプリンタ−である場合には、原稿からの反射光や透過
光を用いる、あるいは、センサ−で原稿を読み取り、信
号化し、この信号に従って行われるレ−ザ−ビ−ムの走
査、ＬＥＤアレイの駆動及び液晶シャッタ−アレイの駆
動等により照射される光である。

【００３２】

【実施例】実施例１ メトキシメチル化ナイロン６（商品名トレジンＦ３０、
帝国化学産業（株）製）８部をメタノ−ル６０部、ベン
ジルアルコ−ル４０部に溶解し、４℃の低温環境に１０
日間保管した後の液の外観を調べた。

【００３３】実施例２〜５ ベンジルアルコ−ルの含有率をそれぞれ１５％、６０
％、８５％とした他は、実施例１と同様にした。

【００３４】実施例６及び７ メタノ−ルに代えて、それぞれエタノ−ル、プロパノ−
ルとした他は、実施例１と同様にした。

【００３５】比較例１ ベンジルアルコ−ルの含有率を１０％とした他は、実施
例１と同様にした。

【００３６】比較例２及び３ ベンジルアルコ−ルに代えてそれぞれ水１５部、ブタノ
−ル１５部とした他は、実施例２と同様にした。

【００３７】実施例８ ３０φ２５４ｍｍのアルミニウムシリンダ−を支持体と
し、これに、以下の材料より調製される塗料を支持体に
浸漬塗布し、１４０℃、３０分間熱硬化して、膜厚１５
μｍの導電層を形成した。 導電性顔料：ＳｎＯ₂ コ−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 結着樹脂：フェノ−ル樹脂 ６部 レベリング材：シリコ−ンオイル ０．００１部 溶剤：メタノ−ル／メトキシプロパノ−ル ０．２／０．８ ２０部

【００３８】次に、上記導電層の上に下記構造式で示さ
れるＮメトキシメチル化ナイロン３部

【化１】 及び下記構造式で示される共重合ナイロン３部

【化２】 をメタノ−ル６５部、ベンジルアルコ−ル３０部の混合
溶媒に溶解して調製した塗布液を浸漬塗布し、膜厚０．
６５μｍの中間層を形成した。乾燥温度は９０℃とし
た。

【００３９】次にＣｕＫαのＸ線回折スペクトルにおけ
る回折角２θ±０．２°が９．０°、１４．２°、２
３．９°、２７．１°に強いピ−クを有するＴｉＯＰｃ
を４部とポリビニルブチラ−ル（商品名エスレックＢＭ
２、積水化学（株）製）２部及びシクロヘキサノン６０
部をφ１ｍｍガラスビ−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−ト１００部を加えて電
荷発生層用塗布液を調製した。これを上記中間層上に浸
漬塗布し、膜厚０．３μｍの電荷発生層を形成した。

【００４０】次に、下記構造式で示されるアミン化合物
９部、

【化３】 下記構造式で示されるアミン化合物１部

【化４】 とビスフェノ−ルＺ型ポリカ−ボネ−ト（商品名ユ−ピ
ロンＺ４００、三菱ガス化学（株）製）１０部をモノク
ロロベンゼン３０部、ジクロロメタン７０部の混合溶媒
に溶解した。調製した塗料を電荷発生層上に浸漬塗布
し、１２０℃、１時間加熱乾燥し、膜厚２０μｍの電荷
輸送層を形成し、電子写真感光体を作成した。

【００４１】次に評価について説明する。装置はヒュ−
レットパッカ−ド社製ＬＢＰ（レ−ザ−ジェット４ｐｌ
ｕｓ、プロセススピ−ド７１ｍｍ／ｓｅｃ）を用いた。
作成した電子写真感光体をこの装置で２８℃、９０％Ｒ
Ｈ下で通紙試験を行い、画像評価した。

【００４２】実施例９〜１１ 中間層の乾燥温度をそれぞれ１１０℃、１３０℃、１５
０℃とした他は、実施例８と同様にして電子写真感光体
を作成した。

【００４３】比較例４及び５ 中間層の乾燥温度をそれぞれ７０℃、１８０℃、１５０
℃とした他は、実施例８と同様にして電子写真感光体を
作成した。

【００４４】比較例６ ベンジルアルコ−ルの含有率を１００％とした他は、実
施例８と同様にして電子写真感光体を作成した。

【００４５】１０日後の溶液外観 実施例１ 無色透明 実施例２ 無色透明 実施例３ 無色透明 実施例４ 無色透明 実施例５ 無色透明 実施例６ 無色透明 実施例７ 無色透明 比較例１ やや白濁 比較例２ ゲル化して固まった 比較例３ ゲル化して固まった

【００４６】Ｈ／Ｈ環境の画像 実施例８ 黒ポチもなく良好 実施例９ 黒ポチもなく良好 実施例１０ 黒ポチもなく良好 実施例１１ 黒ポチもなく良好 比較例４ 黒ポチ多量に発生 比較例５ 黒ポチもなく良好 低温低湿下での帯電電位の低下が大きく、画像カブリ発
生 比較例６ 溶剤が十分に揮発しないため、黒ポチ多
量に発生 指触乾燥時のムラのために画像の濃淡ムラ発生

【００４７】

【発明の効果】本発明の電子写真感光体は、特に高温高
湿環境において、画像品質を高めるという顕著な効果を
奏する。また、プロセスカ−トリッジ及び電子写真装置
に装着して同様に優れた効果を奏する。

【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−
トリッジを有する電子写真装置の概略構成を示す図。

【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 画像露光光 ５ 現像手段 ６ 転写手段 ７ 転写材 ８ 像定着手段 ９ クリ−ニング手段 １０ 前露光光 １１ プロセスカ−トリッジ １２ レ−ル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 関戸 邦彦 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 AA21 AA42 AA43 BA12 BB28 EA14 EA19 EA32 FA27 FC01 FC05 FC08 FC11 FC15

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 支持体上に中間層を介して感光層を有す
   る電子写真感光体において、該中間層は少なくともベン
   ジルアルコ−ルに可溶性ナイロンを溶解させて塗布形成
   していることを特徴とする特徴とする電子写真感光体。
2. 【請求項２】 支持体上に中間層を介して感光層を有す
   る電子写真感光体の製造方法において、該中間層は少な
   くともベンジルアルコ−ルに可溶性ナイロンを溶解させ
   て塗布形成することを特徴とする特徴とする電子写真感
   光体の製造方法。
3. 【請求項３】 請求項１記載の中間層の形成において、
   ベンジルアルコ−ルに可溶性ナイロンを溶解させて塗布
   形成する際の溶媒中のベンジルアルコ−ル含有率が全溶
   媒中の１５％以上８５％未満である請求項１記載の電子
   写真感光体。
4. 【請求項４】 請求項２記載の中間層の形成において、
   ベンジルアルコ−ルに可溶性ナイロンを溶解させて塗布
   形成する際の溶媒中のベンジルアルコ−ル含有率が全溶
   媒中の１５％以上８５％未満である請求項２記載の電子
   写真感光体の製造方法。
5. 【請求項５】 請求項３記載の中間層の形成において、
   該中間層の加熱乾燥温度を９０℃以上１５０℃以下とす
   る請求項３記載の電子写真感光体。
6. 【請求項６】 請求項４記載の中間層の形成において、
   該中間層の加熱乾燥温度を９０℃以上１５０℃以下とす
   る請求項４記載の電子写真感光体の製造方法。
7. 【請求項７】 可溶性ナイロンがアルコキシメチル化ナ
   イロンである請求項１、３または５記載の電子写真感光
   体。
8. 【請求項８】 可溶性ナイロンがアルコキシメチル化ナ
   イロンである請求項２、４または６記載の電子写真感光
   体の製造方法。
9. 【請求項９】 可溶性ナイロンがアルコキシメチル化ナ
   イロン、及びその他の共重合ナイロンの混合物である請
   求項１、３または５記載の電子写真感光体。
10. 【請求項１０】 可溶性ナイロンがアルコキシメチル化
    ナイロン、及びその他の共重合ナイロンの混合物である
    請求項２、４または６記載の電子写真感光体の製造方
    法。
11. 【請求項１１】 請求項１記載の電子写真感光体、帯電
    手段、現像手段、及びクリ−ニング手段からなる群より
    選ばれる少なくとも１つの手段を一体に支持し、電子写
    真装置に着脱自在であることを特徴とするプロセスカ−
    トリッジ。
12. 【請求項１２】 請求項１記載の電子写真感光体、帯電
    手段、像露光手段、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。