JP2000089494A - 電子写真用感光体 - Google Patents

電子写真用感光体

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JP2000089494A
JP2000089494A JP25649298A JP25649298A JP2000089494A JP 2000089494 A JP2000089494 A JP 2000089494A JP 25649298 A JP25649298 A JP 25649298A JP 25649298 A JP25649298 A JP 25649298A JP 2000089494 A JP2000089494 A JP 2000089494A
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JP
Japan
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photosensitive layer
light
conductive substrate
layer
photosensitive
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Withdrawn
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JP25649298A
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English (en)
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Haruo Kawakami
春雄 川上
Seizo Kitagawa
清三 北川
Hiroshi Yamaguchi
啓 山口
Shinichi Omokawa
真一 面川
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Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】レーザー光の感光体各層界面での多重反射によ
る光学的干渉を防止して干渉縞の発生がない単層型の電
子写真用感光体を得る。 【解決手段】感光体の外部より感光層表面に照射された
光の感光層表面における反射率を A %,感光層に入射し
て感光層を透過した光の導電性基体表面における反射率
を B %,導電性基体表面で反射し感光層を透過した光の
感光層表面における反射率を C %, 感光層の光吸収係数
を D (1/μm)、感光層の厚さを E (μm)とするときに前
記したA,B,C,D,E が数式(1)を満足する。 【数1】(1-A/100) x B/100 x (1-C/100) x exp(-2DE)
≦ A/1000 (1)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は電子写真方式のプ
リンタ等に用いられる単層型電子写真用感光体に係り、
特に光学的干渉を防止した電子写真用感光体に関する。
【0002】
【従来の技術】電子写真感光体は導電性基体上に光導電
機能を有する感光体層を設けた構造を有する。電子写真
感光体のうち電荷の発生や輸送を担う機能成分として有
機化合物を含有する有機電子写真感光体は、電荷発生層
(CGL)、電荷輸送層(CTL)などの機能層を積層
した積層型と、これらの機能を単一層で行う単層型が知
られている。
【0003】現在多く用いられている有機電子写真用感
光体の大半は、表面を負帯電にして用いる積層型のもの
である。これに対し正帯電の有機電子写真用感光体は使
用時のオゾン発生が少なく、膜削れに対する裕度が大き
い等の特徴を有するものの一般に有機物質が負電荷を輸
送しにくいということから、機能分離した積層型は困難
であり単層型が多く用いられる。単層型は積層型に比し
て、生産性が高く、生産コストも有利てある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述のよ
うな単層型有機電子写真用感光体は、感光体として求め
られる全ての性能を必ずしも充分に満足しているわけで
はない。特にレーザーを光源として用いるレーザープリ
ンターにおいては、レーザー光が感光体に形成された各
層の界面で多重反射することにより光学的干渉が生じ、
これに起因して画像上に干渉縞が現れることがあり、実
用上の問題点となることがある。
【0005】このような問題点を解決するために、例え
ば特公平5-26191 号公報に開示されるように、導電性基
板の表面粗さを制御して、界面で乱反射を起こさせるこ
とにより光学的干渉を抑制する等の手段が取られてき
た。しかしこのような方法では基板粗さを特定の範囲に
制御する必要があり、品質管理が煩雑になるという欠点
があった。
【0006】この発明は上述の点に鑑みてなされその目
的は、レーザー光の感光体各層界面における多重反射に
起因する光学的干渉を防止して、干渉縞の発生がない単
層型の電子写真用感光体を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上述の目的はこの発明に
よれば導電性基体上に電荷発生物質と電荷輸送物質を含
む感光層を有する電子写真用感光体において、感光体の
外部より感光層表面に照射された光の感光層表面におけ
る反射率を A %,感光層に入射して感光層を透過した光
の導電性基体表面における反射率を B %,導電性基体表
面で反射し感光層を透過した光の感光層表面における反
射率を C %, 感光層の光吸収係数を D (1/μm)、感光層
の厚さを E (μm)とするときに前記したA,B,C,D,E が数
式(1)を満足することにより達成される。
【0008】
【数2】 (1-A/100) x B/100 x (1-C/100) x exp(-2DE) ≦ A/1000 (1) 上述の発明において導電性基体が光学的に透過性である
こと、または導電性基体と感光層の間に、微細粒子を分
散させた中間層を設けることが有効である。図1は単層
型電子写真用感光体につきレーザー光の多重反射による
光学的干渉を示す透視正面図である。
【0009】正帯電の単層型電子写真用感光体は導電性
基体31上に感光層32を積層して構成される。感光層は電
荷輸送物質とバインダー中に電荷発生物質が粒子として
分散した構造となっている。図2は下引き層を設けた単
層型電子写真用感光体につきレーザー光の多重反射によ
る光学的干渉を示す透視正面図である。
【0010】この場合は導電性基体31と感光層32の間に
下引層33が設けられる。以下の議論では、簡単のため
に、下引層33を設けない場合について考察するが、下引
層33を設けた場合も同様な議論が成立する。感光体表面
は当初、コロナ放電等により高電圧に帯電される。次い
で光照射により感光層内部には、プラス電荷(正孔)と
マイナス電荷(電子)が発生する。発生した電荷の一部
は再結合により消滅するが、大部分の電荷は感光層に附
加された電界により光電流として基板、及び感光体表面
へ移動して表面電荷を打ち消す。このプロセスにより感
光体表面の光照射を受けた部分の電位が下がり、光照射
を受けない部分は高電位のままとなり、電気的潜像が形
成される。この状態で中間電位に帯電されたトナーを感
光体表面に付着させると、光照射を受け電位が下がった
部分にトナーが選択的に付着する。このように形成され
たトナー像を紙等に転写し定着することにより印刷が完
了する。
【0011】上記プロセスにおいて照射光は感光層表面
34と導電性基体表面35で反射される。感光層表面34での
反射光41と、感光層表面34を通過し導電性基体表面35で
反射され、再び感光層表面34を通過する透過光42が干渉
を起こす。感光層表面34を通過し導電性基体表面35で反
射され、感光層表面34でも反射された光43の効果も存在
するが、比較的効果が小さいので以下の議論では省略す
ることができる。
【0012】感光層表面34で外部から感光層32へ照射さ
れる光の反射率を A %, 感光層32に入射して感光層32を
透過した光の導電性基体表面35での反射率を B %, 導電
性基体表面35で反射し感光層32を透過した光の感光層表
面34における反射率を C %,感光層32の光吸収係数を D
(1/μm)、感光層の厚さを E (μm)とすると、照射光I
に対して、感光層表面34での反射光41はI x A/100、感
光層表面34を通過し導電性基体表面35で反射され、再び
感光層表面34を通過した透過光42は、Ix (1-A/100) x
B/100 x (1-C/100) x exp(-2DE) となる。
【0013】上述の反射光41と感光層表面34を通過した
透過光42の干渉は、感光層におけるレーザー光の光吸収
係数を大きくして、数式(2)に示すように透過光42の
光量を反射光41に比して十分小さくすると光学的干渉が
抑制される。
【0014】
【数3】 (1-A/100) x B/100 x (1-C/100) x exp(-2DE) << A/100 (2)
【0015】
【発明の実施の形態】発明者らは透過光42が反射光41の
10% 以下、望ましくは 5% 以下の場合に実画像上での光
学的干渉が抑制可能であることを見い出した。即ち
【0016】
【数4】 (1-A/100) x B/100 x (1-C/100) x exp(-2DE) ≦ A/1000 (1) A とC を約 8 %、また導電性基体として多く用いられる
Alの場合にB はほぼ95%とすれば、数式(3)が得られ
る。
【0017】
【数5】exp(-2DE) ≦ 0.00995 (3) これは DE ≧ 2.31 に相当する。例えば感光層の膜厚が
20μm の場合は、D は0.115(1/μm)以上であることが必
要となる。レーザー光を感光層内で吸収する主成分は電
荷発生物質であり、電荷発生物質の濃度を十分高く保つ
ことにより、本条件を満たすことが可能となる。勿論、
電荷発生物質以外の物質を吸光物質として用いることも
できる。
【0018】さらに基板の反射率を実効的に低下させて
上記の数式(1)を満たすことができる。例えば基板と
して、光学的に透明な物質を用いることにより、B の値
は10% 以下に抑制することができる。また下引層33のな
かに微細な粒子を分散させて乱反射を生じさせ、実効的
な反射率を低下させることもできる。導電性基体として
は、各種金属(アルミニウム等)製円筒や導電性プラス
チック製フィルム等を用いることができる。また透明基
板としてガラスやアクリル,ポリアミド,ポリエチレン
テレフタレート等の成形体やシート物質等に、透明電極
を付与したものを用いることができる。
【0019】下引層には高分子分散皮膜の物質としては
カゼイン,ポリビニルアルコール,ポリビニルアセター
ル,ナイロン,メラミン,セルロースなどの絶縁性高分
子あるいはポリチオフェン,ポリピロール,ポリアニリ
ンなどの導電性高分子、あるいはこれら高分子に二酸化
チタン,酸化亜鉛等の金属酸化物粉末を含有せしめたも
のを用いることができる。あるいは導電性基体の表面を
アルマイト化したものあるいは樹脂皮膜などにより表面
修飾を施したものを用いることができる。
【0020】感光層は主として電荷発生物質、電荷輸送
物質、樹脂バインダーより構成される。電荷発生物質と
しては、各種フタロシアニン化合物,アゾ化合物,多環
キノン化合物およびこれらの誘導体を用いることができ
る。電荷輸送物質としては、正孔輸送物質として各種ヒ
ドラゾン,スチリル,ジアミン,ブタジエン,インド−
ル化合物、及びこれらの混合物がある。また電子輸送物
質としては各種ベンゾキノン誘導体,フェナントレンキ
ノン誘導体,スチルベンキノン誘導体等がある。
【0021】感光層のバインダーとしては、膜強度なら
びに耐刷性面でポリカーボネートが最も優れた物質系と
して広く実用に供されている。該ポリカーボネートとし
てはビスフェノ−ルA型,ビスフフェノ−ルZ型等およ
び各種共重合体が挙げられる。かかるポリカーボネート
樹脂の最適平均分子量範囲は1万〜10万である。この
他にはポリエチレン,ポリフェニレンエーテル,アクリ
ル,ポリエステル,ポリアミド,ポリウレタン,エポキ
シ,ポリビニルブチラール,ポリビニルアセタール,フ
ェノキシ樹脂,シリコーン樹脂,アクリル樹脂,塩化ビ
ニル樹脂,塩化ビニリデン樹脂,酢酸ビニル樹脂,ホル
マール樹脂,セルロース樹脂,またはこれらの共重合体
およびこれらのハロゲン化物,シアノエチル化合物を用
いることができる。
【0022】
【実施例】実施例1 導電性基体として、アルミニウム合金(JIS3003) の円筒
基体を用い、電荷発生層の電荷発生物質として無金属フ
タロシアニン(結晶形χ型)、樹脂バインダ−としてビ
スフェノ−ルZ型ポリカ−ボネ−ト(テイジン(株)製
TS2050)、電荷輸送物質として化学式(1)に示すジス
チリル化合物を用いて、感光体を作製し、電気特性評価
を行った。電荷発生物質の無金属フタロシアニンの濃度
は 1.5%、膜厚は20μm とした。導電性基体表面は切削
加工により、表面粗さをRaで 0.1μm 以下に仕上げたも
のを用いた。
【0023】
【化1】
【0024】感光層の光吸収係数,反射率は、感光体に
用いたものと同じ物質を透明ガラス基板に塗布し分光光
度計により測定した。また導電性基体の反射率について
も同様な装置により測定した。感光体特性の評価は、帯
電機構・露光機構・除電機構を備えたレ−ザ−ビ−ムプ
リンタ−に上述した感光体を搭載し、常温常湿(20
℃,50RH)の雰囲気下で実施した。露光光源とし
て、波長780nmで1μJ/cm2 の単色レーザー光を用
いた。初期帯電電位を600Vに設定した後、露光し画
像評価を行った。 実施例2 無金属フタロシアニンの濃度を 1.8% とする以外はすべ
て実施例1と同様にして感光体を作製した。 実施例3 無金属フタロシアニンの濃度を 2.2% とする以外はすべ
て実施例1と同様にして感光体を作製した。 実施例4 無金属フタロシアニンの濃度を 1.3% ,感光層の膜厚を
25μm とする以外はすべて実施例1と同様にして感光体
を作製した。 実施例5 導電性基体としてポリエチレンテレフタレートのシート
物質にITO 透明電極をスパッタ成膜したものを用い、無
金属フタロシアニンの濃度を 1.0% 実施例6 感光層と導電性基体の間にポリビニールアセタール(セ
キスイ(株)製、エスレックKS−1)を用いて下引層
(厚さ0.1 μm)を形成し、無金属フタロシアニンの濃度
を 1.5% とする以外はすべて実施例1と同様にして感光
体を作製した。 実施例7 感光層と導電性基体の間にポリビニールアセタール(セ
キスイ(株)製、エスレックKS−1)と、2酸化チタン
粒子を混合した下引層(厚さ 1 μm)を設け、無金属フ
タロシアニンの濃度を 1.0% とする以外はすべて実施例
1と同様にして感光体を作製した。 比較例1 無金属フタロシアニンの濃度を 1.3% とする以外はすべ
て実施例1と同様にして感光体を作製した。 比較例2 無金属フタロシアニンの濃度を 1.0% とする以外はすべ
て実施例1と同様にして感光体を作製した。 比較例3 感光層の膜厚を17μm とする以外はすべて実施例1と同
様にして感光体を作製した。
【0025】上述した実施例1ないし実施例7、及び比
較例1ないし比較例3で得られた感光体を用いて光学的
干渉に起因する画像上の干渉障害の有無を検討した。得
られた結果を表1に示す。
【0026】
【表1】
【0027】数式(1)が満足される場合には、光学的
干渉に起因した画像上の干渉障害が発生しないことが明
らかである。
【0028】
【発明の効果】この発明によれば導電性基体上に電荷発
生物質と電荷輸送物質を含む感光層を有する電子写真用
感光体において、感光体の外部より感光層表面に照射さ
れた光の感光層表面における反射率を A %,感光層に入
射して感光層を透過した光の導電性基体表面における反
射率を B %,導電性基体表面で反射し感光層を透過した
光の感光層表面における反射率を C %, 感光層の光吸収
係数を D (1/μm)、感光層の厚さを E (μm)とするとき
に前記したA,B,C,D,E が数式(1)を満足するので、透
過光の光量が反射光に比して十分小さくなり、反射光と
透過光の光学的干渉が抑制され、画像上の干渉障害がな
い電子写真用感光体が得られる。
【0029】導電性基体が光学的に透過性である場合や
導電性基体と感光層の間に微細粒子を分散させた中間層
を設けると、数式(1)を満足して画像上の干渉障害が
ない電子写真用感光体が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】単層型電子写真用感光体につきレーザー光の多
重反射による光学的干渉を示す透視正面図
【図2】下引き層を設けた単層型電子写真用感光体につ
きレーザー光の多重反射による光学的干渉を示す透視正
面図
【符号の説明】
31 導電性基体 32 感光層 33 下引層 34 感光層表面 35 導電性基体表面 41 感光層表面34での反射光 42 感光層表面34を通過し導電性基体表面35で反射さ
れ、感光層表面を通過した透過光 43 感光層表面34を通過し導電性基体表面35で反射さ
れ、感光層表面で再度反射された反射光
フロントページの続き (72)発明者 山口 啓 神奈川県川崎市川崎区田辺新田1番1号 富士電機株式会社内 (72)発明者 面川 真一 神奈川県川崎市川崎区田辺新田1番1号 富士電機株式会社内 Fターム(参考) 2H068 AA31 AA43 AA44 AA52 AA58 BB24 FA17

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】導電性基体上に電荷発生物質と電荷輸送物
    質を含む感光層を有する電子写真用感光体において、感
    光体の外部より感光層表面に照射された光の感光層表面
    における反射率を A %,感光層に入射して感光層を透過
    した光の導電性基体表面における反射率を B %,導電性
    基体表面で反射し感光層を透過した光の感光層表面にお
    ける反射率を C %, 感光層の光吸収係数を D (1/μm)、
    感光層の厚さを E (μm)とするときに前記したA,B,C,D,
    E が数式(1)を満足することを特徴とする電子写真用
    感光体。 【数1】 (1-A/100) x B/100 x (1-C/100) x exp(-2DE) ≦ A/1000 (1)
  2. 【請求項2】導電性基体が光学的に透過性である請求項
    1に記載の電子写真用感光体。
  3. 【請求項3】導電性基体と感光層の間に、微細粒子を分
    散させた中間層を設けてなる請求項1に記載の電子写真
    用感光体。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8298733B2 (en) 2003-11-10 2012-10-30 Fuji Electric Co., Ltd. Electrophotographic photosensitive member

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US8298733B2 (en) 2003-11-10 2012-10-30 Fuji Electric Co., Ltd. Electrophotographic photosensitive member

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