JP2000105476A

JP2000105476A - 電子写真感光体、プロセスカ―トリッジ及び電子写真装置

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Publication number: JP2000105476A
Application number: JP11217187A
Authority: JP
Inventors: Norihiro Kikuchi; 憲裕菊地; Mitsuhiro Kunieda; 光弘國枝; Tetsuo Kanamaru; 哲郎金丸; Yuka Nakajima; 由香中島
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1998-07-31
Filing date: 1999-07-30
Publication date: 2000-04-11
Anticipated expiration: 2019-07-30
Also published as: JP4164201B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】３８０〜５００ｎｍの波長域でも高い感度特
性を有し、かつ繰り返し使用や環境による電位変動の小
さい電子写真感光体を提供し、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
品位な出力画像が得られるプロセスカートリッジ及び電
子写真装置を提供する。【解決手段】支持体上に感光層を有する電子写真感光
体において、電子写真感光体が３８０〜５００ｎｍの波
長を有する半導体レーザー光を照射され、かつ感光層が
下記式（１）などの構造を有する電荷輸送物質を含有す
ることを特徴とする電子写真感光体、これら電子写真感
光体を有するプロセスカートリッジ及び電子写真装置。

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、
プロセスカートリッジ及び電子写真感光体に関し、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及びプロセスカートリッジ及び
短波長の半導体レーザーを露光光源として有する電子写
真装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、レーザープリンターなどに代表さ
れ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
ている様に、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。

【０００３】レーザーの発振波長の短波長化には、いく
つかの手法が挙げられる。

【０００４】一つは、非線形光学材料を利用し、第２高
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号公報、
特開平９−１８９９３０号公報及び特開平５−３１３０
３３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系半導体レーザーや
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。

【０００５】もう一つは、ワイドギャップ半導体を用い
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系半導体レーザー（特開平７−
３２１４０９号公報及び特開平６−３３４２７２号公報
など）やＧａＮ系半導体レーザー（特開平８−０８８４
４１号公報及び特開平７−３３５９７５号公報など）
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。

【０００６】これらの半導体レーザーは素子構造、結晶
成長条件及び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。

【０００７】ところが、基盤等の技術革新が進み、１９
９７年１０月には、ＧａＮ系半導体レーザーで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。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来のレーザーを用い
た電子写真装置に使用される電子写真感光体は、７００
〜８００ｎｍ付近の波長域で実用的な感度特性を発現す
るよう設計されてきた。しかしながら、従来のこれらの
電子写真感光体を、４００〜５００ｎｍに発振波長を有
する半導体レーザーを用いた電子写真装置に組み込んで
も、実用的な感度特性を得ることができない。その主な
理由は、従来の長波長レーザー用感光体に使用されてい
る電荷発生物質、具体的には無金属フタロシアニン、銅
フタロシアニン及びオキシチタニウムフタロシアニンな
どの金属フタロシアニン、及び一部のアゾ顔料などは、
４００〜５００ｎｍ付近には十分な吸収帯がなく、こう
した波長域では十分なキャリアが発生しないためであ
る。

【０００９】また、４００〜５００ｎｍ付近に十分な吸
収帯を有する電荷発生物質を用いた場合でも、十分な感
度特性が得られるとは限らない。電子写真感光体は近
年、電荷キャリアの発生と電荷の移動の機能を別々の層
に分担させる、いわゆる積層型（機能分離型）が高感度
化に有利なことから、研究開発及び製品の主流となって
いる。導電性支持体上に電荷発生層と電荷輸送層がこの
順に積層された感光体では、レーザー光が電荷輸送層を
透過して電荷発生層に到達した場合にのみ感度を発現す
る。しかし４００〜５００ｎｍ付近の短波光の吸収係数
の大きい電荷輸送物質を用いた感光体は、電荷発生層ま
で光が十分に届かないため、４００〜５００ｎｍの光の
吸収の大きな電荷発生物質を使用したとしても十分な感
度を示さない。

【００１０】さらに、４００〜５００ｎｍ付近に十分な
吸収帯を有する電荷発生物質を使用した感光体と４００
ｎｍ付近の光源を組み合わせた場合、従来の長波長光源
用感光体と長波長光源を組み合わせた場合と比較して、
繰り返し使用した際に感光体の電位変動が大きかった
り、画像においてゴースト現象等の画像欠陥を生じ易い
ことが本発明者らの検討により明らかになった。この一
因として、短波長の強いエネルギーの光の照射により電
荷発生層で発生した励起子及び電荷キャリアの一部が、
電子写真プロセスで消費されずに感光層内に蓄積してい
き、感光体の帯電能や感度特性を変化させることが考え
られる。本発明者らは、このような励起子やキャリア
は、電荷輸送物質や他の化合物との電子移動反応により
蓄積を抑えることが可能であることを見い出した。つま
り、繰り返し使用時の電位変動やメモリー現象を抑制さ
せ、安定した高品位な画像を得るために、最適な電荷輸
送物質が存在するのである。

【００１１】また近年、電子写真感光体を使用したプリ
ンターなどは多種多様な分野で使用されるようになり、
より様々な環境においても常に安定した画像を提供する
ことがさらに厳しく要求されている。

【００１２】本発明の目的は、３８０〜５００ｎｍの波
長域でも高い感度特性を有し、かつ繰り返し使用時の電
位変動の小さい電子写真感光体を提供し、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及
びこの装置に着脱可能なプロセスカートリッジを提供す
ることにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、支持体
上に感光層を有する電子写真感光体において、該電子写
真感光体が３８０〜５００ｎｍの波長を有する半導体レ
ーザー光を照射され、かつ該感光層が下記式（１）、
（２）または（３）で示される電荷輸送物質を含有する
ことを特徴とする電子写真感光体である。

【００１４】また、本発明は、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選択される
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プロセスカートリッジにおいて、
該電子写真感光体が支持体上に感光層を有し、３８０〜
５００ｎｍの波長を有するレーザー光を照射され、該感
光層が下記式（１）、（２）または（３）で示される電
荷輸送物質を含有することを特徴とするプロセスカート
リッジである。

【００１５】また、本発明は、電子写真感光体、帯電手
段、露光手段、現像手段及び転写手段を有する電子写真
装置において、該露光手段が露光光源として３８０〜５
００ｎｍの発振波長を有する半導体レーザーを有し、該
電子写真感光体が支持体上に感光層を有し、該感光層が
下記式（１）、（２）または（３）に示される電荷輸送
物質を含有することを特徴とする電子写真装置である。

【００１６】

【外１０】

【００１７】式中、Ａｒ_1-1 は置換基を有してもよい芳
香環基を示し、Ａｒ_1-2 、Ａｒ_1-3、Ａｒ_2-1 及びＡｒ
_2-2 は置換基を有してもよい芳香環基を示す。Ｒ_1-1 〜
Ｒ_2-4 は置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有
してもよいアラルキル基、置換基を有してもよいビニル
基及び置換基を有してもよい芳香環基を示す（但し、Ｒ
_2-1 〜Ｒ_2-4 のうち少なくとも２つは置換基を有しても
よい芳香環基である）。Ｘ_1-1 及びＸ_2-1 は２価の有機
基を示し、特にＸ_1-1 及びＸ_2-1 が−Ｏ−、−Ｓ−、−
ＳＯ₂ −、−ＮＲ₁ −、−ＣＲ₂ ＝ＣＲ₃ −、−ＣＲ₄
Ｒ₅ −である場合が好ましい（Ｒ₁ 〜Ｒ₅ は置換基を有
してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアラルキ
ル基及び置換基を有してもよい芳香環基を示す）。な
お、Ｒ_1-1とＡｒ_1-1 、Ｒ_2-1 とＲ_2-2 及びＲ_2-3 とＲ
_2-4 は直接、あるいは−ＣＨ₂ −、−ＣＨ₂ ＣＨ₂ −、
−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｏ−及び−Ｓ−などの有機基を介し
て環を形成してもよい。

【００１８】

【外１１】

【００１９】式中、Ａｒ_3-1 及びＡｒ_3-3 は置換基を有
してもよい芳香環基を示し、Ａｒ_3-2 は置換基を有して
もよい芳香環基を示す。Ｒ_3-1 は置換基を有してもよい
アルキル基、置換基を有してもよいアラルキル基、置換
基を有してもよいビニル基及び置換基を有してもよい芳
香環基を示す。なお、Ｒ_3-1 とＡｒ_3-1 は直接、あるい
は−ＣＨ₂ −、−ＣＨ₂ ＣＨ₂ −、−ＣＨ＝ＣＨ−、−
Ｏ−及び−Ｓ−などの有機基を介して環を形成してもよ
い。

【００２０】式（１）乃至（３）中、Ｒ_1-1 、Ａｒ
_1-1 、Ｒ_2-1 〜Ｒ_2-4 、Ｒ_3-1 、Ａｒ_3-2 、Ａｒ_3-3 及
びＲ₁〜Ｒ₅の芳香環基としては、フェニル、ナフチル、
アントラセニル及びピレニルなどの芳香族炭化水素基、
ピリジル、キノリル、チエニル、フリル、カルバゾリ
ル、ベンゾイミダゾリル及びベンゾチアゾリルなどの芳
香族複素環基が挙げられる。Ａｒ_1-2 、Ａｒ_1-3 、Ａｒ
_2-1 、Ａｒ_2-2 及びＡｒ_3-2の芳香環基としては、ベン
ゼン、ナフタレン、アントラセン及びピレンなどの芳香
族炭化水素環及びピリジン、キノリン、チオフェン及び
フランなどの芳香族複素環から２個及び３個の水素原子
を除いた、２価及び３価の芳香族炭化水素基及び芳香族
複素環基が挙げられる。アルキル基としては、メチル、
エチル、プロピル、ブチル及びヘキシルなどの基が挙げ
られる。アラルキル基としてはベンジル、フェネチル、
ナフチルメチル及びフルフリルなどの基が挙げられる。

【００２１】また、これらの基が有してもよい置換基と
しては、メチル、エチル、プロピル、ブチル及びヘキシ
ルなどのアルキル基、メトキシ、エトキシ及びブトキシ
などのアルコキシ基、フッ素、塩素、臭素及びヨウ素な
どのハロゲン原子、フェニル及びナフチルなどの芳香族
炭化水素基、ピリジル、キノリル、チエニル及びフリル
などの複素環基、アセチル及びベンジルなどのアシル
基、トリフルオロメチルなどのハロアルキル基、シアノ
基、ニトロ基、フェニルカルバモイル基、カルボキシ基
及び、ヒドロキシ基などが挙げられる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下に式（１）、（２）及び
（３）で示される電荷輸送物質の好ましい例を挙げる。
但し、本発明は、これらの化合物に限定されるものでは
ない。

【００２３】

【外１２】

【００２４】

【外１３】

【００２５】

【外１４】

【００２６】

【外１５】

【００２７】

【外１６】

【００２８】

【外１７】

【００２９】

【外１８】

【００３０】

【外１９】

【００３１】

【外２０】

【００３２】

【外２１】

【００３３】

【外２２】

【００３４】

【外２３】

【００３５】

【外２４】

【００３６】次に、本発明の電子写真感光体についてさ
らに詳しく説明する。

【００３７】感光体の構成は、図１〜図６に示されるよ
うに、支持体上に電荷発生物質と電荷輸送物質の両方を
含有する単一の感光層を設けた単層型、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
層を有する積層型など、いかなるものであってもよい。
また、支持体と感光層の間にバリヤー機能や接着機能を
有する下引き層を設けたり（図４及び図６）、感光層を
外部からの機械的及び化学的悪影響から保護することな
どを目的として、感光層上に保護層を設けてもよい（図
５及び図６）。これらの構成の中では、支持体上に少な
くとも電荷発生層と電荷輸送層が、この順に積層された
構成を有する積層型、例えば図１、図４、図５及び図６
の構成が電子写真特性の点で特に好ましい。なお、各図
中、ａは支持体、ｂは電荷発生層、ｃは電荷輸送層、ｄ
は単層型の感光層、ｅは下引き層、ｆは保護層を示す。

【００３８】以下に、支持体上に電荷発生層と電荷輸送
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。

【００３９】本発明における支持体は、導電性を有して
いればよく、例えば以下に示した形態のものを挙げるこ
とができる。

【００４０】（１）アルミニウム、アルミニウム合金、
ステンレス及び銅などの金属を板形状またはドラム形状
にしたもの。

【００４１】（２）ガラス、樹脂及び紙などの非導電性
支持体や前記（１）の導電性支持体上にアルミニウム、
パラジウム、ロジウム、金及び白金などの金属を蒸着も
しくはラミネートしたもの。

【００４２】（３）ガラス、樹脂及び紙などの非導電性
支持体や前記（１）の導電性支持体上に導電性高分子、
酸化スズ及び酸化インジウムなどの導電性化合物を含有
する層を蒸着あるいは塗布することにより形成したも
の。

【００４３】本発明に用いられる有効な電荷発生物質と
しては、例えば以下のような物質が挙げられる。これら
の電荷発生物質は単独で用いてもよく、２種類以上組み
合わせてもよい。

【００４４】（１）モノアゾ、ビスアゾ及びトリスアゾ
などのアゾ系顔料（２）インジゴ及びチオインジゴなどのインジゴ系顔料（３）金属フタロシアニン及び非金属フタロシアニンな
どのフタロシアニン系顔料（４）ペリレン酸無水物及びペリレン酸イミドなどのペ
リレン系顔料（５）アンスラキノン及びピレンキノンなどの多環キノ
ン系顔料（６）スクアリリウム色素（７）ピリリウム塩及びチオピリリウム塩類（８）トリフェニルメタン系色素（９）セレン及び非晶質シリコンなどの無機物質

【００４５】電荷発生物質を含有する層、即ち電荷発生
層は上記のような電荷発生物質を適当な結着剤に分散
し、これを導電性支持体上に塗工することにより形成す
ることができる。また、導電性支持体上に蒸着、スパッ
タ及びＣＶＤなどの乾式法で形成することができる。

【００４６】上記結着剤としては広範囲な結着性樹脂か
ら選択でき、例えば、ポリカーボネート樹脂、ポリエス
テル樹脂、ポリアリレート樹脂、ブチラール樹脂、ポリ
スチレン樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ジアリルフ
タレート樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、酢酸ビ
ニル樹脂、フェノール樹脂、シリコン樹脂、ポリスルホ
ン樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体樹脂、アルキッ
ド樹脂、エポキシ樹脂、尿素樹脂及び塩化ビニル−酢酸
ビニル共重合体樹脂などが挙げられるが、これらに限定
されるものではない。これらは単独または共重合体ポリ
マーとして１種または２種以上混合して用いてもよい。

【００４７】電荷発生層中に含有する樹脂は、８０重量
％以下、特には４０重量％以下であることが好ましい。
また、電荷発生層の膜厚は５μｍ以下、特には０．０１
μｍ〜２μｍとすることが好ましい。また、電荷発生層
には種々の増感剤を添加してもよい。

【００４８】電荷輸送物質を含有する層、即ち電荷輸送
層は、少なくとも前記式（１）、式（２）または式
（３）で示される電荷輸送物質と、適当な結着剤とを組
み合わせて形成することができる。電荷輸送層に用いら
れる結着剤としては、前記電荷発生層に用いられている
ものが挙げられ、更にポリビニルカルバゾール及びポリ
ビニルアントラセンなどの光導電性高分子も挙げられ
る。

【００４９】電荷輸送物質には電子輸送性物質と正孔輸
送性物質があり、電子輸送性物質としては、例えば、
２，４，７−トリニトロフルオレノン、２，４，５，７
−テトラニトロフルオレノン、クロラニル及びテトラシ
アノキノジメタンなどの電子吸引性物質やこれら電子吸
引性材料を高分子化したものなどが挙げられる。

【００５０】正孔輸送性物質としては、前記式（１）、
式（２）及び式（３）で示されるアミン化合物の他に、
例えば、ピレン及びアントラセンなどの多環芳香族化合
物、カルバゾール系、インドール系、オキサゾール系、
チアゾール系、オキサジアゾール系、ピラゾール系、ピ
ラゾリン系、チアジアゾール系、トリアゾール系化合物
などの複素環化合物、ヒドラゾン系化合物、トリアリー
ルメタン系化合物、スチルベン系化合物、あるいは、こ
れらの化合物からなる基を主鎖または側鎖に有するポリ
マー（例えば、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール及びポリ
ビニルアントラセンなど）が挙げられる。

【００５１】本発明においては、前記式（１）、式
（２）及び式（３）で示されるアミン化合物を単独で用
いても２種類以上組み合わせて用いてもよく、また、本
発明の顕著な効果が得られる範囲内で先に挙げた他の構
造の電荷輸送物質と組み合わせて用いてもよい。

【００５２】結着剤と電荷輸送物質との配合割合は、結
着剤１００重量部あたり電荷輸送物質を１０〜５００重
量部とすることが好ましい。電荷輸送層は、上述の電荷
発生層と電気的に接続されており、電界の存在下で電荷
発生層から注入された電荷キャリアを受け取るととも
に、これらの電荷キャリアを表面まで輸送できる機能を
有している。この電荷輸送層は電荷キャリアを輸送でき
る限界があるので、必要以上に膜厚を厚くすることがで
きないが、５μｍ〜４０μｍ、特には１０μｍ〜３０μ
ｍの範囲が好ましい。

【００５３】更に、電荷輸送層中に酸化防止剤、紫外線
吸収剤及び可塑剤などを必要に応じて添加することもで
きる。

【００５４】下引き層はカゼイン、ポリビニルアルコー
ル、ニトロセルロース、ポリアミド（ナイロン６、ナイ
ロン６６、ナイロン６１０、共重合ナイロン及びＮ−ア
ルコキシメチル化ナイロンなど）、ポリウレタン及び酸
化アルミニウムなどによって形成することができる。膜
厚は０．１〜１０μｍであることが好ましく、特には
０．５〜５μｍであることが好ましい。

【００５５】保護層は樹脂層や導電性粒子などを含有す
る樹脂層である。

【００５６】これら各種の層は、適当な有機溶媒を用
い、浸漬コーティング法、スプレーコーティング法、ス
ピンナーコーティング法、ローラーコーティング法、マ
イヤーバーコーティング法及びブレードコーティング法
などのコーティング法により形成することができる。

【００５７】本発明における露光手段は、露光光源とし
て３８０〜５００ｎｍの発振波長を有する半導体レーザ
ーを有していればよく、他の構成は特に限定されるもの
ではない。また、半導体レーザーも発振波長が上記の範
囲内であれば、他の構成は特に限定されるものではな
い。なお、本発明においては、半導体レーザーの発振波
長が４００〜４５０ｎｍであることが、電荷輸送物質の
選択範囲の広さ、コスト及び電子写真特性の点で好まし
い。

【００５８】また、本発明における帯電手段、現像手
段、転写手段及びクリーニング手段も特に限定されるも
のではない。

【００５９】図７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。

【００６０】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、レーザービーム走査露光な
どの露光手段（不図示）から露光光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。

【００６１】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。

【００６２】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（コピー）として装置外へプリントアウ
トされる。

【００６３】像転写後の感光体１の表面は、クリーニン
グ手段９によって転写残りの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１
０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、図においては、一次帯電手段３が帯電ロー
ラーを用いた接触帯電手段であるので、前露光は必ずし
も必要ではない。

【００６４】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及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、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。

【００６５】

【実施例】以下、本発明を実施例によって具体的に説明
するが、本発明は、その要旨を超えない限り、以下の実
施例によって限定されるものではない。なお、以下の実
施例中「部」は「重量部」を示す。

【００６６】（実施例１）アルミニウム支持体上に、Ｎ
−メトキシメチル化６ナイロン樹脂（重量平均分子量３
０，０００）５．５部とアルコール可溶性共重合ナイロ
ン樹脂（重量平均分子量２８，０００）８部をメタノー
ル３０部／ブタノール８０部の混合溶液に溶解した液を
マイヤーバーで塗布し、乾燥することによって、膜厚が
約１μｍの下引き層を設けた。

【００６７】次に、下記構造式で示されるアゾ化合物２
０部とブチラール樹脂（ブチラール化度６５ｍｏｌ％、
重量平均分子量３０，０００）１０部をテトラヒドロフ
ラン４００部に添加し、φ１ｍｍのガラスビーズを用い
たサンドミル装置で２０時間分散した。この分散液を先
に作成した下引き層の上にマイヤーバーで塗布し、乾燥
することによって、膜厚が約０．２０μｍの電荷発生層
を形成した。

【００６８】

【外２５】

【００６９】次に、例示化合物１−１を７部、ビスフェ
ノールＺ型ポリカーボネート（重量平均分子量４５，０
００）１０部をモノクロルベンゼン６５部に溶解した電
荷輸送層溶液を調製し、この溶液を電荷発生層上にマイ
ヤーバーで塗布し、１００℃で１時間乾燥することによ
って、膜厚が２５μｍの電荷輸送層を形成し、電子写真
感光体を作成した。

【００７０】以上のようにして作成した感光体の電子写
真特性を、静電複写紙試験装置（川口電機製：ＥＰＡ−
８１００）を用いて以下のように測定した。

【００７１】（初期特性）感光体の表面電位を−７００
Ｖに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４５０ｎｍ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、
半減露光感度（Ｅ_1/2 ）を求めた。また、露光３０秒後
の残留表面電位（Ｖｒ）を測定した。

【００７２】（繰り返し特性及び環境特性）常温常湿下
（温度２３℃、湿度５５％ＲＨ）で初期暗部電位（Ｖ
ｄ）及び初期明部電位（Ｖｌ）をそれぞれ−７００Ｖ、
−２００Ｖ付近に設定し、４５０ｎｍの単色光を用いて
帯電及び露光を５０００回繰り返し、Ｖｄ及びＶｌの変
動量（ΔＶｄ、ΔＶｌ）を測定した。その後、環境を高
温高湿（温度３３℃、湿度８５％ＲＨ）に変え、Ｖｌの
常温湿下かからの変動量を測定した。電位変動における
負符号は電位の絶対値の低下を表し、正符号は電位の絶
対値の増加を表す。

【００７３】（光メモリー）感光体の初期Ｖｄ、４５０
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４５０ｎｍの単色光を２０分間照射し
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（ΔＶｄ）及び非照射
部と照射部のＶｌの差（ΔＶｌ）を測定した。電位差に
おける負符号は照射部電位が非照射部より絶対値が低い
ことを表し、正符号はその逆を表す。

【００７４】結果を表１に示す。

【００７５】（実施例２〜５）例示化合物１−１の代わ
りに表１に示した化合物を用いた他は、実施例１と同様
にして電子写真感光体を作成し、評価した。結果を表１
に示す。

【００７６】（比較例１）例示化合物１−１の代わりに
下記構造式で示される比較化合物１を用いた以外は、実
施例１と同様にして電子写真感光体を作成し、評価し
た。結果を表１に示す。

【００７７】

【外２６】

【００７８】（比較例２）例示化合物１−１の代わりに
下記構造式で示される比較化合物２を用いた以外は、実
施例１と同様にして電子写真感光体を作成し、評価し
た。結果を表１に示す。

【００７９】

【外２７】

【００８０】

【表１】

【００８１】（実施例６〜９）例示化合物１−１を表２
に示した化合物に代えた以外は、実施例１と同様にして
電子写真感光体を作成し、評価した。結果を表２に示
す。

【００８２】

【表２】

【００８３】（実施例１０〜１２及び比較例３）アゾ化
合物を下記構造式で示される化合物に代え、電荷輸送物
質を表３に示した化合物に代えた以外は、実施例１と同
様にして電子写真感光体を作成し、評価した。結果を表
３に示す。

【００８４】

【外２８】

【００８５】

【表３】

【００８６】（実施例１３〜１５）例示化合物を表４に
示した化合物に代えた以外は、実施例１０と同様にして
電子写真感光体を作成し、評価した。結果を表４に示
す。

【００８７】

【表４】

【００８８】これらの結果から、式（１）乃至（３）で
示される化合物を用いた電子写真感光体は、比較例の感
光体に比べて、短波長露光光源を有する電子写真装置に
組み込んだ場合に、より優れた感度を発現し、繰り返し
使用時の電位や感度の安定性により優れ、環境依存性が
より小さく、短波長光に対する光メモリーがより小さい
ことがわかる。

【００８９】（実施例１６〜１８及び比較例４）実施例
１０〜１２及び比較例３で作成した感光体の電荷発生層
と電荷輸送層の上下関係を逆にした感光体を作成し、実
施例１と同様にして初期の感度を測定した。但し、帯電
極性はプラスとした。結果を表５に示す。

【００９０】

【表５】

【００９１】これらの結果から、本発明の電子写真感光
体は、電荷輸送層と電荷発生層がこの順に積層されたい
わゆる逆層構成においても、短波長レーザー用感光体と
して実用的な感度が得られることがわかる。

【００９２】（実施例１９〜２１及び比較例５）１０％
酸化アンチモンを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３，０００）０．００２部を１ｍｍ
φ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。この塗料をアルミニウムシ
リンダー（３０ｍｍφ×２６１ｍｍ）上に浸漬塗布し、
１４０℃で３０分乾燥することによって、膜厚が２０μ
ｍの導電層を形成した。

【００９３】この導電層の上に、Ｎ−メトキシメチル化
６ナイロン樹脂（重量平均分子量５２，０００）５部と
アルコール可溶性共重合ナイロン樹脂（重量平均分子量
４８，０００）１０部をメタノール９５部に溶解した液
を浸漬塗布し、乾燥することによって、膜厚が０．８μ
ｍの下引き層を形成した。

【００９４】実施例１で用いたアゾ化合物２０部を、ポ
リビニルブチラール（商品名エスレックＢＭ−Ｓ、積水
化学（株）製）１０部をシクロヘキサノン２００部に溶
解した液に添加し、１ｍｍφのガラスビーズを用いたサ
ンドミル装置で２０時間分散し、更に２００部の酢酸エ
チルを加えて希釈した。この液を下引き層上に浸漬塗布
し、９５℃で１０分間乾燥することによって、膜厚が
０．４μｍの電荷発生層を形成した。

【００９５】次に、表６に示した例示化合物９部及びビ
スフェノールＺ型ポリカーボネート（重量平均分子量４
５，０００）１０部をモノクロロベンゼン６５部に溶解
した。この液を電荷発生層上に浸漬塗布し、１００℃で
１時間乾燥することによって、膜厚が２２μｍの電荷輸
送層を形成した。

【００９６】このようにして作成した電子写真感光体
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）
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６００ｄｐｉ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。）に装着し、以下の画像評価を行った。

【００９７】（ドット及び文字の再現性の評価）暗部電
位Ｖｄ＝−６５０Ｖ、明部電位Ｖｌ＝−２００Ｖに設定
し、１ドット１スペースの画像と文字（５ポイント）画
像の出力を行い、得られた画像を目視により評価した。
表６中、◎は優、○は良、△は可、×は劣を示す。

【００９８】（ゴーストの評価）常温常湿下（２３℃、
湿度５５％ＲＨ）で、初期に、ドラム一周分適当な文字
パターンを印字し、その後画像サンプルを出力し、ゴー
スト現象が出ているかどうかを目視により確認した。次
に、耐久パターンを５０００枚連続プリントし耐久後に
画像サンプルを出力し、耐久後のゴースト現象が出てい
るかどうかを確認した。耐久パターンは約２ｎｍ幅の線
を縦横７ｍｍおきに印字したものである。画像サンプル
は全面黒と、１ドット１スペースのドット密度の画像を
用い、機械の現像ヴォリューム、Ｆ５（中心値）とＦ９
（濃度薄い）で各々サンプリングした。評価基準は、ゴ
ーストが見えないものをランク５とし、１ドット１スペ
ースＦ９で見えるものをランク４、１ドット１スペース
Ｆ５で見えるものをランク３、全面黒Ｆ９で見えるもの
をランク２、全面黒Ｆ５で見えるものをランク１とし
た。

【００９９】結果を表６に示す。

【０１００】（比較例６）アゾ化合物を下記構造式で示
される化合物に代えた以外は、実施例１９と同様にして
電子写真感光体を作成した。

【０１０１】

【外２９】（比較例７）例示化合物を前記比較化合物１に代えた以
外は、比較例６と同様にして電子写真感光体を作成し
た。

【０１０２】比較例６及び比較例７で作成した感光体に
ついて、プリンターの光源を発振波長が７８０ｎｍのＧ
ａＡｓ系半導体レーザーに代えた以外は、実施例１９と
同様にして評価を行った。結果を表６に示す。

【０１０３】

【表６】

【０１０４】（実施例２２〜２４）例示化合物を表７に
示される例示化合物に代えた以外は、実施例１９と同様
にして電子写真感光体を作成し、評価した。結果を表７
に示す。

【０１０５】（比較例８）アゾ化合物を比較例６で用い
た化合物に代えた以外は、実施例２２と同様にして電子
写真感光体を作成した。

【０１０６】作成した感光体について、プリンターの光
源を発振波長が７８０ｎｍのＧａＡｓ系半導体レーザー
に代えた以外は、実施例２２と同様にして評価を行っ
た。結果を表７に示す。

【０１０７】

【表７】

【０１０８】これらの結果から、本発明の電子写真装置
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。また、欠陥がなく鮮
明な画像が安定して得られることがわかる。

【０１０９】

【発明の効果】以上説明した様に、本発明の電子写真感
光体は、４００〜５００ｎｍ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高感度であり、また、繰り
返し帯電、露光による連続画像形成及び環境の変化に際
して明部電位と暗部電位の変動が小さく、高品位な画像
が安定して得られるという顕著な効果を奏する。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
用や環境変化にも安定して使用し得るプロセスカートリ
ッジ及び電子写真装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電子写真感光体の層構成の例を示す断
面図である。

【図２】本発明の電子写真感光体の層構成の例を示す断
面図である。

【図３】本発明の電子写真感光体の層構成の例を示す断
面図である。

【図４】本発明の電子写真感光体の層構成の例を示す断
面図である。

【図５】本発明の電子写真感光体の層構成の例を示す断
面図である。

【図６】本発明の電子写真感光体の層構成の例を示す断
面図である。

【図７】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の例を示す図
である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者金丸哲郎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 (72)発明者中島由香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

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】支持体上に感光層を有する電子写真感光
体において、該電子写真感光体が３８０〜５００ｎｍの
波長を有する半導体レーザー光を照射され、かつ該感光
層が下記式（１）、（２）または（３）で示される電荷
輸送物質を含有することを特徴とする電子写真感光体。【外１】（式中、Ａｒ_1-1 は置換基を有してもよい芳香環基を示
し、Ａｒ_1-2 及びＡｒ_1-3 は置換基を有してもよい芳香
環基を示す。Ｒ_1-1 は置換基を有してもよいアルキル
基、置換基を有してもよいアラルキル基、置換基を有し
てもよいビニル基及び置換基を有してもよい芳香環基を
示す。Ｘ_1-1 は２価の有機基を示す。Ａｒ_1-1 とＲ_1-1
は結合して環を形成してもよい。）【外２】（式中、Ａｒ_2-1及びＡｒ_2-2 は置換基を有してもよい
芳香環基を示す。Ｒ_2-1〜Ｒ_2-4 は置換基を有してもよ
いアルキル基、置換基を有してもよいアラルキル基、置
換基を有してもよいビニル基及び置換基を有してもよい
芳香環基を示す（但し、Ｒ_2-1 Ｒ_2-4 のうち少なくとも
２つは置換基を有してもよい芳香環基である）。Ｘ_2-1
は２価の有機基を示す。Ｒ_2-1 とＲ_2-2 及びＲ_2-3 とＲ
_2-4 は結合して環を形成してもよい。）【外３】（式中、Ａｒ_3-1 及びＡｒ_3-3 は置換基を有してもよい
芳香環基を示し、Ａｒ_3-4 は置換基を有してもよい芳香
環基を示す。Ｒ_3-1 は置換基を有してもよいアルキル
基、置換基を有してもよいアラルキル基、置換基を有し
てもよいビニル基及び置換基を有してもよい芳香環基を
示す。Ａｒ_3-1 とＲ_3-1 は結合して環を形成してもよ
い。）
【請求項２】電荷輸送物質が式（１）で示される請求
項１記載の電子写真感光体。
【請求項３】電荷輸送物質が式（２）で示される請求
項１記載の電子写真感光体。
【請求項４】電荷輸送物質が式（３）で示される請求
項１記載の電子写真感光体。
【請求項５】半導体レーザー光が有する波長が４００
〜４５０ｎｍである請求項１乃至４のいずれかに記載の
電子写真感光体。
【請求項６】感光層が電荷発生層上に電荷輸送層を有
する請求項１乃至５のいずれかに記載の電子写真感光
体。
【請求項７】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選択される少なくともひと
つの手段を一体に支持し、電子写真装置本体に着脱自在
であるプロセスカートリッジにおいて、該電子写真感光体が支持体上に感光層を有し、３８０〜
５００ｎｍの波長を有するレーザー光を照射され、該感
光層が下記式（１）、（２）または（３）で示される電
荷輸送物質を含有することを特徴とするプロセスカート
リッジ。【外４】（式中、Ａｒ_1-1 は置換基を有してもよい芳香環基を示
し、Ａｒ_1-2 及びＡｒ_1- ₃ は置換基を有してもよい芳香
環基を示す。Ｒ_1-1 は置換基を有してもよいアルキル
基、置換基を有してもよいアラルキル基、置換基を有し
てもよいビニル基及び置換基を有してもよい芳香環基を
示す。Ｘ_1-1 は２価の有機基を示す。Ａｒ_1-1 とＲ_1-1
は結合して環を形成してもよい。）【外５】（式中、Ａｒ_2-1及びＡｒ_2-2 は置換基を有してもよい
芳香環基を示す。Ｒ_2-1〜Ｒ_2-4 は置換基を有してもよ
いアルキル基、置換基を有してもよいアラルキル基、置
換基を有してもよいビニル基及び置換基を有してもよい
芳香環基を示す（但し、Ｒ_2-1 Ｒ_2-4 のうち少なくとも
２つは置換基を有してもよい芳香環基である）。Ｘ_2-1
は２価の有機基を示す。Ｒ_2-1 とＲ_2-2 及びＲ_2-3 とＲ
_2-4 は結合して環を形成してもよい。）【外６】（式中、Ａｒ_3-1 及びＡｒ_3-3 は置換基を有してもよい
芳香環基を示し、Ａｒ_3-4 は置換基を有してもよい芳香
環基を示す。Ｒ_3-1 は置換基を有してもよいアルキル
基、置換基を有してもよいアラルキル基、置換基を有し
てもよいビニル基及び置換基を有してもよい芳香環基を
示す。Ａｒ_3-1 とＲ_3-1 は結合して環を形成してもよ
い。）
【請求項８】電荷輸送物質が式（１）で示される請求
項７記載のプロセスカートリッジ。
【請求項９】電荷輸送物質が式（２）で示される請求
項７記載のプロセスカートリッジ。
【請求項１０】電荷輸送物質が式（３）で示される請
求項７記載のプロセスカートリッジ。
【請求項１１】半導体レーザー光が有する波長が４０
０〜４５０ｎｍである請求項７乃至１０のいずれかに記
載のプロセスカートリッジ。
【請求項１２】感光層が電荷発生層上に電荷輸送層を
有する請求項７乃至１１のいずれかに記載のプロセスカ
ートリッジ。
【請求項１３】電子写真感光体、帯電手段、露光手
段、現像手段及び転写手段を有する電子写真装置におい
て、該露光手段が露光光源として３８０〜５００ｎｍの発振
波長を有する半導体レーザーを有し、該電子写真感光体が支持体上に感光層を有し、該感光層
が下記式（１）、（２）または（３）に示される電荷輸
送物質を含有することを特徴とする電子写真装置。【外７】（式中、Ａｒ_1-1 は置換基を有してもよい芳香環基を示
し、Ａｒ_1-2 及びＡｒ_1-3 は置換基を有してもよい芳香
環基を示す。Ｒ_1-1 は置換基を有してもよいアルキル
基、置換基を有してもよいアラルキル基、置換基を有し
てもよいビニル基及び置換基を有してもよい芳香環基を
示す。Ｘ_1-1 は２価の有機基を示す。Ａｒ_1-1 とＲ_1-1
は結合して環を形成してもよい。）【外８】（式中、Ａｒ_2-1及びＡｒ_2-2 は置換基を有してもよい
芳香環基を示す。Ｒ_2-1〜Ｒ_2-4 は置換基を有してもよ
いアルキル基、置換基を有してもよいアラルキル基、置
換基を有してもよいビニル基及び置換基を有してもよい
芳香環基を示す（但し、Ｒ_2-1 〜Ｒ_2-4 のうち少なくと
も２つは置換基を有してもよい芳香環基である）。Ｘ
_2-1 は２価の有機基を示す。Ｒ_2-1 とＲ_2-2 及びＲ_2-3
とＲ_2-4 は結合して環を形成してもよい。）【外９】（式中、Ａｒ_3-1 及びＡｒ_3-3 は置換基を有してもよい
芳香環基を示し、Ａｒ_3-4 は置換基を有してもよい芳香
環基を示す。Ｒ_3-1 は置換基を有してもよいアルキル
基、置換基を有してもよいアラルキル基、置換基を有し
てもよいビニル基及び置換基を有してもよい芳香環基を
示す。Ａｒ_3-1 とＲ_3-1 は結合して環を形成してもよ
い。）
【請求項１４】電荷輸送物質が式（１）で示される請
求項１３記載の電子写真装置。
【請求項１５】電荷輸送物質が式（２）で示される請
求項１３記載の電子写真装置。
【請求項１６】電荷輸送物質が式（３）で示される請
求項１３記載の電子写真装置。
【請求項１７】半導体レーザー光が有する波長が４０
０〜４５０ｎｍである請求項１３乃至１６のいずれかに
記載の電子写真装置。
【請求項１８】感光層が電荷発生層上に電荷輸送層を
有する請求項１３乃至１７のいずれかに記載の電子写真
装置。