JP2001075296A - 電子写真感光体、感光層用塗液およびそれらの製造方法ならびに電子写真感光体を用いた画像形成装置 - Google Patents

電子写真感光体、感光層用塗液およびそれらの製造方法ならびに電子写真感光体を用いた画像形成装置

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JP2001075296A JP25049799A JP25049799A JP2001075296A JP 2001075296 A JP2001075296 A JP 2001075296A JP 25049799 A JP25049799 A JP 25049799A JP 25049799 A JP25049799 A JP 25049799A JP 2001075296 A JP2001075296 A JP 2001075296A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像欠陥の抑制と高感度との両立を図った電
子写真感光体およびその製造方法を提供し、また感光層
用塗液およびその製造方法を提供し、さらに電子写真感
光体を用いた画像形成装置を提供する。 【解決手段】 導電性支持体2の上に下引き層3が形成
され、下引き層3の上に感光層4が形成されて電子写真
感光体1a,1bが構成される。下引き層3は、針状お
よび樹枝状のうちの少なくともいずれかの酸化チタン粒
子を含有する。感光層4は、一次粒子径および凝集粒子
径が0.01μm以上10μm以下の範囲の電荷発生物
質8を含有する。したがって、感光体1a,1bにおい
て高感度と優れた耐久性が得られ、また欠陥のない画像
を形成することができる。感光体1aの感光層4は電荷
発生層5と電荷輸送層6との積層構造を有する。電荷発
生物質8はフタロシアニン顔料である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、導電性支持体上に
下引き層と感光層とをこの順番に形成して構成される電
子写真感光体およびその製造方法に関し、また感光層用
塗液およびその製造方法に関し、さらに電子写真感光体
を用いた画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】複写機やプリンタなどの画像形成装置に
適用される電子写真プロセスは、感光体の光導電現象を
利用した情報記録の手法の1つであり、デジタル用複写
機などの画像形成装置においては、反転現像法によって
画像を形成する。すなわち、暗所でのコロナ放電によっ
て感光体表面を一様に帯電した後、露光によって所定領
域の電荷を選択的に放電させて潜像を形成し、着色した
荷電微粒子(トナー)を潜像に付着させて可視像を形成
し、トナーを所定の用紙に転写し定着して画像を形成す
る。ここで、感光体に要求される基本特性としては、暗
所において所望の電位に一様に帯電可能であること、暗
所において高い電荷保持能を有し、電荷の放電が少ない
ことおよび光感度に優れ、光照射によって速やかに電荷
を放電することが挙げられ、さらには帯電した電荷を容
易に除電可能であり、残留電位が小さいこと、機械的強
度や可撓性に優れていること、繰返し使用時の帯電性、
光感度および残留電位などの電気的特性が変動しないこ
と、熱、光、温度、湿度およびオゾンなどに対する耐性
が優れていることなどが要求される。このように高い安
定性や耐久性が求められる感光体には、感光層が電荷発
生物質と電荷輸送物質とを含有する単一層で構成される
単一層型と、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を積層して構成される
積層型(機能分離型)とがある。
【0003】一方、画像形成装置では、近年、画像処理
による画質の向上、高画質の維持および画像の加工など
の高機能化やファクシミリ装置などとの複合化が図られ
ており、感光体に対しても高機能化や複合化のための検
討がなされている。たとえば、画像欠陥の低減による画
質向上の検討がなされている。露光によって電荷が減少
した感光体表面の領域にトナーを付着させるので、露光
以外の要因によって電荷が減少すると、黒ぽち(微小な
黒点)などと称されるかぶりによる欠陥が発生して画質
が低下するが、このような画像欠陥を低減するために下
引き層を設けている。具体的には、導電性支持体と感光
層との間に電荷ブロッキング層として機能する下引き層
を設けている。導電性支持体からキャリアが注入される
と表面電荷が微視的に消失または減少して画像欠陥が発
生するが、下引き層を設けることによって支持体表面の
欠陥が被覆され、また帯電性が改善され、さらには感光
層の接着性や塗布性が向上し、支持体からのキャリア注
入を減少することができる。したがって、画像欠陥の発
生を防止することができる。
【0004】また、高感度を得るための検討がなされて
いる。具体的には、感光層、特に電荷発生層に含有され
る電荷発生物質としてフタロシアニン顔料を用いてい
る。画像データをデジタル処理する画像形成装置では、
レーザ光やLED(発光ダイオード)などの光源を用い
て露光を行うが、この場合感光体としては620nm〜
800nm程度の比較的長波長帯域に高い感度を示す必
要がある。そのための電荷発生物質としてフタロシアニ
ン顔料やトリスアゾ顔料があるが、特に高感度で化学的
に安定なフタロシアニン顔料が用いられる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】画像欠陥の低減による
画質向上のために設けられる下引き層には、各種樹脂が
用いられる。たとえば、特開昭48−47344号公報
ではポリアミド樹脂を用いているが、樹脂だけで下引き
層を構成した場合、残留電位の蓄積が大きく低い感度し
か得られない。この傾向は低温低湿の環境下で顕著であ
る。また、特開昭56−52757号公報では酸化チタ
ンを含有しており、また特開平11−15184号公報
では不飽和結合を有するカップリング剤を含有してい
る。さらに、USP5,489,496では特定の抵抗
値を有する針状の結晶を含有する下引き層を設けてお
り、またUSP5,391,448では下引き層中の酸
化チタンの含有量と下引き層の膜厚を最適化している。
しかしながら、このような下引き層を用いた従来公知の
感光体は特性的に未だ不充分であり、さらなる改良が望
まれている。
【0006】高感度を得るために、感光層、特に電荷発
生層にはフタロシアニン顔料が含有される。フタロシア
ニン顔料の粒子径は画質に影響を及ぼし、画像欠陥を防
止するために、従来の感光体では粒子径を1μm以下と
する必要がある。感光層や電荷発生層は、バインダ樹脂
を溶剤に溶解し、さらにフタロシアニン顔料を分散した
塗液を用いて作製されるが、塗液中に分散されたフタロ
シアニン顔料は粒子径が1μm以下となるまで分散され
る。ここで、フタロシアニン顔料には種々の結晶型が存
在し、フタロシアニン顔料の分散時間は結晶型に影響を
及ぼすので、粒子径が1μm以下となるまで分散すると
結晶型が変化して感度が低下する。また、分散時間が長
くなると分散メディアからの不純物の混入などによって
感度が低下する。特開平3−221963号公報には、
平均粒子径が1μm以上であって、粗大粒子の含有率が
10容量%以下の粒度分布を有するフタロシアニン顔料
を含有しており、分散後に遠心分離し濾過して粗大粒子
を除去する手法が開示されている。
【0007】本発明の目的は、高感度でかつ画像欠陥の
低減によって高画質な画像を形成することができる電子
写真感光体およびその製造方法を提供すること、またそ
のような感光体を実現するための感光層用塗液およびそ
の製造方法を提供すること、さらにそのような電子写真
感光体を用いた画像形成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、導電性支持
体、導電性支持体上に形成される下引き層および下引き
層上に形成される感光層を備える電子写真感光体におい
て、下引き層は針状および樹枝状のうちの少なくともい
ずれかの酸化チタン粒子を含有し、感光層は一次粒子径
および凝集粒子径が0.01μm以上10μm以下の範
囲の電荷発生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。
【0009】本発明に従えば、感光体は、導電性支持体
上に針状および樹枝状のうちの少なくともいずれかの酸
化チタン粒子を含有する下引き層を形成し、下引き層上
に一次粒子径および凝集粒子径が0.01μm以上10
μm以下の範囲の電荷発生物質を含有する感光層を形成
して構成される。このような感光体では高い感度と耐久
性が得られ、また欠陥の少ない画像を形成することがで
きる。
【0010】下引き層において酸化チタンが少ないと
き、たとえばバインダ樹脂よりも酸化チタンが少ないと
きには、下引き層の体積抵抗値が大きくなって露光時に
生成したキャリアの輸送が阻止されて残留電位が上昇す
る。また、繰返し使用すると残留電位が蓄積し、特に低
湿度時に顕著で、耐久性が低下する。酸化チタンの増加
に伴ってこれらの不都合は軽減するが、長時間繰返し使
用すると残留電位は蓄積する傾向にあり、特に低湿度時
に顕著である。一方、バインダ樹脂がほとんど無くなる
と、下引き層の膜強度が低下し、また支持体との接着性
が低下する。このような感光体を繰返し使用すると、下
引き層が破断して感度が低下したり画質が低下したりす
る。また、感光体の体積抵抗値が急激に低下して帯電性
が低下し、支持体からのキャリアが注入されやすくなっ
て画像欠陥が発生する。このように下引き層に単に酸化
チタンを添加するだけでは充分な特性が得られない。本
発明では下引き層に針状および樹枝状のうちの少なくと
もいずれかの酸化チタン粒子を含有したので、残留電位
の蓄積が少なくなり、支持体からのキャリア注入を抑制
して画像欠陥を防止することができる。また、繰返し使
用時の耐久性が向上する。
【0011】また、感光層に含有される電荷発生物質の
粒子径は画質に大きな影響を及ぼす。ここで、粒子径と
は一次粒子径や凝集粒子径である。一次粒子径とは、電
荷発生物質の結晶型を維持する最小の粒子径であり、こ
のような径を有する粒子を一次粒子という。分散(粒子
の粉砕)が進むと粒子間の凝集力が大きくなり、見かけ
上、分散が進んだ良好な分散状態の塗液が作製される。
このとき、電荷発生物質は一次粒子の状態だけでなく数
個の一次粒子が凝集した凝集体の状態で安定して存在す
る。凝集粒子径とはこのような凝集体の粒子径である。
一次粒子径や凝集粒子径が10μmよりも大きいと、感
光層の膜均一性が損なわれて画像むらが生じ、さらには
黒ぽちが多数発生して画質が低下する。本発明では、一
次粒子径および凝集粒子径が0.01μm以上10μm
以下の範囲の電荷発生物質を含有したので、感光層の均
一性が向上して欠陥の少ない画像を形成することができ
る。このような感光層と下引き層とを組合わせることに
よって、高い感度や耐久性を有し、優れた画質の画像が
形成できる感光体を提供することができる。
【0012】また本発明は、前記感光層が電荷発生層と
電荷輸送層との積層構造を有し、前記電荷発生物質が電
荷発生層に含有されていることを特徴とする。
【0013】本発明に従えば、前記感光体は具体的に積
層型の感光体であり、積層型の感光体において、下引き
層には針状および樹枝状のうちの少なくともいずれかの
酸化チタン粒子が含有され、電荷発生層には一次粒子径
および凝集粒子径が0.01μm以上10μm以下の範
囲の電荷発生物質が含有される。これによって、残留電
位の蓄積が少なくなり、高感度で優れた耐久性が得られ
る。また、欠陥の少ない画像を形成することができる。
【0014】また本発明は、前記電荷発生物質がフタロ
シアニン顔料であることを特徴とする。
【0015】本発明に従えば、電荷発生物質として高感
度で化学的に安定なフタロシアニン顔料を用いて、欠陥
の少ない画像を形成することができる。フタロシアニン
顔料を用いるので、レーザ光やLEDなどの光源を用い
た画像形成装置において、620nm〜800nm程度
の比較的長い波長帯域において高い感度を得ることがで
きる。
【0016】フタロシアニン顔料の結晶型は感度に影響
を及ぼすので、結晶型が変化しない比較的緩やかな条件
でフタロシアニン顔料を分散した感光層用塗液を用いて
感光層が形成される。しかし、緩やかな条件での分散の
ために粗大粒子が残存し、これによって画像欠陥が発生
する。本発明の感光体では、感光層においてフタロシア
ニン顔料の粒子径を最適化し、このような感光層と、針
状および樹枝状のうちの少なくともいずれかの酸化チタ
ン粒子を含有する下引き層と組合わせているので、高感
度を維持して欠陥の少ない画像を形成することができ
る。
【0017】また本発明は、前記酸化チタン粒子の表面
がアルミニウムの酸化物およびジルコニウムの酸化物の
うちの少なくともいずれかで被覆されていることを特徴
とする。
【0018】本発明に従えば、下引き層は、針状および
樹枝状のうちの少なくともいずれかの酸化チタン粒子で
あって、その表面がアルミニウム酸化物、ジルコニウム
酸化物およびこれらの混合物のうちのいずれかで被覆さ
れた酸化チタン粒子を含有するので、画像欠陥の発生を
防止することができる。
【0019】従来、下引き層に使用されている酸化チタ
ン粒子は粒状である。電子顕微鏡観察によると粒状の酸
化チタンは、粒子径が0.01μm以上1μm以下の範
囲で、アスペクト比の平均値が1以上1.3以下の範囲
であり、やや凹凸はあるがほぼ球形の粒子である。粒状
の酸化チタン粒子を下引き層に含有した場合、粒子同士
の接触が点接触に近く、接触面積が小さいために、酸化
チタン粒子の含有量が所定量を越えるまでは下引き層の
抵抗値が高く、感光体特性、特に感度が低く、残留電位
が高い。しかし、酸化チタン粒子の含有量を増大する
と、下引き層の電荷ブロッキング機能が低下して画像欠
陥が発生する。また、下引き層用塗液の分散性や保存安
定性が低下し、下引き層の膜強度や支持体との接着性が
低下して、画像欠陥が発生する。
【0020】本発明の感光体では、針状および樹枝状の
うちの少なくともいずれかで、アルミニウム酸化物およ
びジルコニウム酸化物のうちの少なくともいずれかで被
覆された酸化チタン粒子を含有するので、酸化チタン粒
子を高い含有率で分散しても、塗液の分散性および保存
安定性を高く維持することができる。このため、支持体
の欠陥を被覆して均一な下引き層を形成することがで
き、このような下引き層上に均一な感光層を形成するこ
とができるので、欠陥の少ない画像を形成することがで
きる。また、下引き層の電荷ブロッキング機能が向上
し、画像欠陥の発生を防止することができる。
【0021】また本発明は、前記酸化チタン粒子の表面
がシランカップリング剤、シリル化剤およびチタネート
系カップリング剤のうちの少なくともいずれかで被覆さ
れていることを特徴とする。
【0022】本発明に従えば、下引き層は、針状および
樹枝状のうちの少なくともいずれかの酸化チタン粒子で
あって、その表面がシランカップリング剤、シリル化剤
およびチタネート系カップリング剤のうちの少なくとも
いずれかで被覆された酸化チタン粒子を含有するので、
塗液の分散性および保存安定性を高く維持することがで
き、上述したような画像欠陥の発生を防止することがで
きる。
【0023】また本発明は、前記フタロシアニン顔料の
一次粒子のモード径および凝集粒子のモード径が0.0
1μm以上5μm以下の範囲に選ばれることを特徴とす
る。
【0024】本発明に従えば、フタロシアニン顔料の一
次粒子のモード径および凝集粒子のモード径を0.01
μm以上5μm以下の範囲に選ぶことによって、フタロ
シアニン顔料の分散均一性が向上し、画像欠陥の発生を
低減することができる。電荷発生物質としてフタロシア
ニン顔料を使用する場合、フタロシアニン顔料は安定な
結晶型を形成することから均一に分散することが難し
く、粗大粒子の存在によって画像欠陥が発生しやすい。
また、分散し過ぎて粒子が小さくなりすぎると感度が低
下する。本発明のフタロシアニン顔料は粒子径を上述の
範囲に選んだので、均一な感光層が得られ、画像欠陥の
発生を防止することができる。
【0025】なお、前記電荷発生層の膜厚を0.2μm
以上10μm以下の範囲に選ぶことによって、画像むら
および感度低下を防止することができる。電荷発生層の
膜厚は感度に影響を及ぼし、充分な感度を得るためには
ある程度の膜厚が必要である。しかし、均一な厚膜化
は、塗液の固形分濃度、粘度および使用される溶剤の沸
点などの種々の要因の影響によって困難である。固形分
濃度を高めると顔料の均一な分散が困難となって粗大粒
子が残存し、均一な電荷発生層を形成することができ
ず、画像欠陥が発生する。充分な感度が得られ、かつ画
像欠陥を低減するためには、塗液に含まれるフタロシア
ニン顔料の粒子径と電荷発生層の膜厚との整合性を一定
に保つ必要がある。本発明では、電荷発生層の膜厚を上
述の範囲に選んだので、高感度が得られ、画像欠陥の発
生を防止することができる。
【0026】また本発明は、前記フタロシアニン顔料が
感光層に対して10重量%以上99重量%以下の範囲で
含有されていることを特徴とする。
【0027】本発明に従えば、感光層に対するフタロシ
アニン顔料の割合を10重量%以上99重量%以下の範
囲に選んだので、感度低下を防止することができ、また
塗液の分散性および保存安定性の低下を防止することが
できる。感光層または電荷発生層中のフタロシアニン顔
料の含有率は感度に影響を及ぼし、特に電荷発生層用塗
液を分散して作製した後、粗大粒子を除去すると、塗液
中のフタロシアニン顔料が減少して感度が低下する。ま
た、顔料の含有率が高いと、塗液の分散性や保存安定性
が低下する。本発明では、フタロシアニン顔料の含有率
を上述の範囲に選んだので、高感度が得られ、塗液の分
散性および保存安定性の低下を防止することができる。
【0028】また本発明は、反転現像法を採用した画像
形成装置であって、上述の電子写真感光体を備えること
を特徴とする画像形成装置である。
【0029】本発明に従えば、欠陥の少ない画像を形成
することができる。デジタルタイプの画像形成装置に搭
載される従来の感光体は、フタロシアニン顔料などの電
荷発生物質の結晶型の維持と微粒子化とを両立すること
が難しい。また、塗液の保存安定性が悪い。したがっ
て、感度が低く、粗大粒子に起因する画像欠陥が発生す
る。本発明の画像形成装置では、上述したような感光体
を搭載するので、従来の反転現像法によって発生した黒
ぽちなどの画像欠陥のない画像形成装置を提供すること
ができる。
【0030】また本発明は、感光層用バインダ樹脂、バ
インダ樹脂を溶解する有機溶剤および有機溶剤に分散さ
れるフタロシアニン顔料を含む感光層用塗液において、
フタロシアニン顔料の一次粒子のモード径および凝集粒
子のモード径が0.01μm以上5μm以下の範囲に選
ばれることを特徴とする感光層用塗液である。
【0031】本発明に従えば、フタロシアニン顔料の一
次粒子のモード径および凝集粒子のモード径を0.01
μm以上5μm以下の範囲に選ぶことによって、感光層
用塗液においてフタロシアニン顔料の分散均一性を向上
することができる。このような塗液を用いて形成された
感光層を有する電子写真感光体を用いた画像形成装置で
は、画像欠陥の少ない画像を形成することができる。
【0032】フタロシアニン顔料の結晶型は感度に影響
を及ぼすので、フタロシアニン顔料は比較的温和な条件
で分散されるが、それゆえ粗大粒子が残存して画像欠陥
が生じる。本発明の感光層用塗液では、一次粒子径およ
び凝集粒子径が0.01μm以上10μm以下の範囲の
電荷発生物質を含有しているので、画像欠陥の発生を防
止することができる。
【0033】また本発明は、前記フタロシアニン顔料の
うち、一次粒子径および凝集粒子径が5μmよりも大き
いフタロシアニン顔料はフタロシアニン顔料に対して5
0重量%以下の割合で含有され、10μmよりも大きい
フタロシアニン顔料は含まれないことを特徴とする。
【0034】本発明に従えば、フタロシアニン顔料に対
して、5μmよりも大きい一次粒子径および凝集粒子径
のフタロシアニン顔料を50重量%以下の割合に選ぶこ
とによって、感光層用塗液においてフタロシアニン顔料
の分散均一性をさらに向上することができ、欠陥の少な
い画像を形成することができる。
【0035】また本発明は、有機溶剤に感光層用バイン
ダ樹脂を溶解する工程と、バインダ樹脂を溶解した有機
溶剤にフタロシアニン顔料を添加し分散する工程とを備
える感光層用塗液の製造方法において、分散工程ではフ
タロシアニン顔料の一次粒子のモード径および凝集粒子
のモード径が0.01μm以上5μm以下の範囲となる
までフタロシアニン顔料が分散されることを特徴とする
感光層用塗液の製造方法である。
【0036】本発明に従えば、フタロシアニン顔料の一
次粒子のモード径および凝集粒子のモード径が0.01
μm以上5μm以下の範囲となるまで分散することによ
って、感光層用塗液においてフタロシアニン顔料の分散
均一性を向上することができ、欠陥の少ない画像を形成
することができる。また、高い作業性、生産性および塗
液再現性が得られ、さらに比較的短い時間で塗液を調整
することができ、製造コストにおいても有利である。
【0037】また本発明は、前記分散工程の後に一次粒
子径および凝集粒子径が10μmよりも大きいフタロシ
アニン顔料をフィルタで濾過し除去する工程を含むこと
を特徴とする。
【0038】本発明に従えば、フタロシアニン顔料の一
次粒子のモード径および凝集粒子のモード径が0.01
μm以上5μm以下の範囲となるまで分散した後、10
μmよりも大きいフタロシアニン顔料をフィルタで濾過
し除去することによって、感光層用塗液においてフタロ
シアニン顔料の分散均一性をさらに向上することがで
き、欠陥の少ない画像を形成することができる。
【0039】また本発明は、導電性支持体上に下引き層
を形成する工程と、下引き層上に感光層を形成する工程
とを備える感光体の製造方法において、下引き層の形成
工程では針状および樹枝状のうちの少なくともいずれか
の酸化チタンを含有する下引き層を形成し、感光層を形
成する工程では上述の感光層用塗液を用いた浸漬塗布法
によって感光層を形成することを特徴とする感光体の製
造方法である。
【0040】本発明に従えば、支持体上に針状および樹
枝状のうちの少なくともいずれかの酸化チタンを含有す
る下引き層を形成した後、該下引き層上に感光層を形成
する。感光層は、バインダ樹脂、バインダ樹脂を溶解す
る有機溶剤および有機溶媒剤に分散されるフタロシアニ
ン顔料を含み、フタロシアニン顔料の一次粒子のモード
径および凝集粒子のモード径が0.01μm以上5μm
以下の範囲に選ばれる塗液を用いて形成される。また特
に、フタロシアニン顔料のうち、一次粒子径および凝集
粒子径が5μmよりも大きいフタロシアニン顔料はフタ
ロシアニン顔料に対して50重量%以下の割合で含有さ
れ、10μmよりも大きいフタロシアニン顔料は含まれ
ない。フタロシアニン顔料の高い分散均一性を有する塗
液を用いて感光体を形成するので、均一性の高い感光層
が得られる。本発明の製造方法によって形成された感光
体は、高感度で、欠陥の少ない画像を形成することがで
きる。本発明の製造方法では、このような感光体を高い
生産性で作製することができる。
【0041】また本発明は、導電性支持体上に下引き層
を形成する工程と、下引き層上に感光層を形成する工程
とを備える感光体の製造方法において、下引き層の形成
工程では針状および樹枝状のうちの少なくともいずれか
の酸化チタンを含有する下引き層を形成し、感光層を形
成する工程では上述の方法によって製造された感光層用
塗液を用いた浸漬塗布法によって感光層を形成すること
を特徴とする感光体の製造方法である。
【0042】本発明に従えば、支持体上に針状および樹
枝状のうちの少なくともいずれかの酸化チタンを含有す
る下引き層を形成した後、該下引き層上に感光層を形成
する。感光層は、有機溶剤にバインダ樹脂を溶解し、さ
らにフタロシアニン顔料を添加し、フタロシアニン顔料
の一次粒子のモード径および凝集粒子のモード径が0.
01μm以上5μm以下の範囲となるまで分散して製造
された塗液を用いて形成される。また特に、塗液は、分
散後、フタロシアニン顔料の一次粒子径および凝集粒子
径が10μmよりも大きいフタロシアニン顔料がフィル
タで濾過し除去される。フタロシアニン顔料の高い分散
均一性を有する塗液を用いて感光体を形成するので、均
一性の高い感光層が得られる。本発明の製造方法によっ
て形成された感光体は、高感度で、欠陥の少ない画像を
形成することができる。本発明の製造方法では、このよ
うな感光体を高い生産性で作製することができる。
【0043】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の実施の一形態で
ある電子写真感光体1a,1bを示す断面図である。図
1(a)に示される感光体1aは、積層型(機能分離
型)の感光体であり、感光層4は電荷発生層5と電荷輸
送層6とを積層して構成される。具体的には、導電性支
持体2の上に下引き層3が形成され、下引き層3の上に
電荷発生層5が形成され、電荷発生層5の上に電荷輸送
層6が形成される。電荷発生層5は、バインダ樹脂7と
電荷発生物質8とを含んで構成される。電荷輸送層6
は、バインダ樹脂18と電荷輸送物質9とを含んで構成
される。
【0044】図1(b)に示される感光体1bは、単一
層型の感光体であり、感光層4は単一である。具体的に
は、導電性支持体2の上に下引き層3が形成され、下引
き層3の上に感光層4が形成される。感光層4は、バイ
ンダ樹脂19と電荷発生物質8と電荷輸送物質9とを含
んで構成される。
【0045】図2は、電子写真感光体1a,1bの製造
時に用いられる浸漬塗布装置を示す図である。塗液槽1
3および撹拌槽14の内部には、塗液12が収容され
る。塗液12はモータ16によって循環経路17aを通
って撹拌槽14から塗液槽13へ送られ、塗液槽13の
上部と撹拌槽14の上部とをつなぐ傾斜する循環経路1
7bを通って塗液槽13から撹拌槽14へ送られ、この
ようにして循環される。塗液槽13の上部には、支持体
2が回転軸10に取付けられている。回転軸10の軸方
向は、塗液槽13の上下方向に沿っており、回転軸10
をモータ11で回転させることによって、取付けられた
支持体2が昇降する。
【0046】モータ11を予め定められる一方向に回転
させて支持体2を下降させ、塗液槽13の内部の塗液1
2に浸漬する。次に、モータ11を前記一方向とは逆の
他方向に回転させて支持体2を上昇させ、塗液12から
引出し、乾燥させて塗液12による膜が形成される。下
引き層3、機能分離型の電荷発生層5および電荷輸送層
6、単一層型の感光層4は、このような浸漬塗布方法で
形成可能である。
【0047】本発明の下引き層3に含有される酸化チタ
ン粒子の形状としては、針状および樹枝状のうちの少な
くともいずれかが選ばれる。針状とは、棒状、柱状およ
び紡錘状を含む細長い形状を指す。細長い形状であれば
よく、極端に細長くてもそうでなくてもよい。また、先
端が、たとえば鋭く尖っていてもそうでなくてもよい。
樹枝状とは、棒状、柱状および紡錘状を含む細長い形状
が枝分かれしている形状を指す。
【0048】図3(a)は樹枝状の酸化チタン粒子を示
す図であり、図3(b)は針状の酸化チタン粒子を示す
図である。針状および樹枝状の酸化チタン粒子は、長軸
長aが100μm以下で、短軸長bが1μm以下である
ことが好ましい。特に、長軸長aが10μm以下で、短
軸長bが0.5μm以下であることが好ましい。軸長
a,bがこれらの値よりも大きい場合、金属酸化物や有
機化合物によって表面処理を施しても、下引き層用塗液
において酸化チタン粒子の高い分散安定性が得られな
い。針状の場合、長軸長aと短軸長bとの比a/bであ
るアスペクト比が1.5以上であることが好ましく、特
に1.5以上300以下の範囲であることが好ましく、
さらに2以上10以下の範囲であることが好ましい。な
お、粒子径やアスペクト比の測定は、重量沈降法や光透
過式粒度分布測定法を用いることができるが、その形状
から電子顕微鏡によって直接測定することが好ましい。
【0049】下引き層用塗液には、酸化チタン粒子の分
散性を長期間保持するとともに均一な下引き層3を形成
するために、バインダ樹脂が含有されることが好まし
い。
【0050】下引き層3において、下引き層3に対する
針状および樹枝状のうちの少なくともいずれかの酸化チ
タン粒子の含有率は、10重量%以上99重量%以下の
範囲が好ましく、特に30重量%以上99重量%以下の
範囲が好ましく、さらに35重量%以上95重量%以下
の範囲が好ましい。10重量%よりも少ない場合、感度
が低下し、下引き層3の中に電荷が蓄積されて残留電位
が増大する。このような現象は、低温低湿下での繰返し
使用時において特に顕著である。また、99重量%より
も多い場合、下引き層用塗液の保存安定性が悪化して粒
子の沈降が生じる。
【0051】なお、本発明では、針状の酸化チタン粒子
と粒状の酸化チタン粒子とを混合して、樹枝状の酸化チ
タン粒子と粒状の酸化チタン粒子とを混合して、針状の
酸化チタン粒子と樹枝状の酸化チタン粒子とを混合し
て、または針状の酸化チタン粒子と樹枝状の酸化チタン
粒子と粒状の酸化チタン粒子とを混合して使用しても構
わない。いずれの酸化チタン粒子においても、結晶型と
してはアナターゼ型、ルチル型およびアモルファス型な
どがあるが、いずれを用いても構わない。また、2種以
上の結晶型を混合して用いても構わない。
【0052】針状もしくは樹枝状の酸化チタン粒子の粉
体の体積抵抗値は、105〜1010Ωcmが好ましい。
105Ωcmよりも小さくなると、下引き層3としての
抵抗値が低下して電荷ブロッキング層として機能しなく
なる。たとえば、アンチモンをドープした酸化錫導電層
などの導電処理を施した金属酸化物粒子の場合には、1
0Ωcm〜101Ωcmと粉体の体積抵抗値が非常に低
くなり、これを用いた下引き層は電荷ブロッキング層と
して機能せず、帯電性が低く、画像にカブリや黒点が発
生し、使用することができない。また、粉体の体積抵抗
値が1010Ωcmよりも高くなってバインダ樹脂自身の
体積抵抗値と同等あるいはそれ以上になると、下引き層
3としての抵抗値が高すぎて、光照射時に生成したキャ
リアの輸送が抑制阻止され、残留電位が上昇して光感度
が低下する。
【0053】針状もしくは樹枝状の酸化チタン粒子の粉
体の体積抵抗値を上述の範囲に維持するために、針状も
しくは樹枝状の酸化チタン粒子の表面はアルミニウムの
酸化物、ジルコニウムの酸化物およびこれらの混合物の
うちの少なくともいずれかで被覆することが好ましい。
アルミニウムの酸化物としてはAl23が挙げられ、ジ
ルコニウムの酸化物としてはZrO2が挙げられる。ま
た、有機化合物で被覆することが好ましい。
【0054】表面未処理の酸化チタン粒子を用いると、
使用する酸化チタン粒子が微粒子であるために充分に分
散された下引き層用塗液であっても長期間の使用や塗液
の保管時に酸化チタン粒子の凝集が避けられない。その
ため、形成された下引き層3に欠陥やむらが発生し、形
成された画像に欠陥が生じる。また、支持体2からの電
荷の注入が起こりやすくなるために、微小領域の帯電性
が低下し黒点が発生する。
【0055】本発明では、針状もしくは樹枝状の酸化チ
タン粒子の表面をアルミニウムの酸化物、ジルコニウム
の酸化物およびこれらの混合物のうちの少なくともいず
れかで被覆することによって、針状もしくは樹枝状の酸
化チタンの凝集を防止し、分散性や保存安定性に優れた
下引き層用塗液を得ることができる。また、支持体2か
らの電荷の注入を防止することができるので、黒点のな
い画像が形成できる感光体1a,1bを得ることができ
る。
【0056】Al23およびZrO2のうちの異なる金
属酸化物の両方で表面処理を施すと、さらに優れた画像
特性が得られることから、より好ましい効果が発現され
る。なお、SiO2で表面処理を施した場合は、その表
面が親水性を示すために有機溶剤になじみにくくなり、
酸化チタン粒子の分散性が低下し凝集を引き起こしやす
い。したがって、長期間の使用には好ましくない。ま
た、Fe23などの磁性をもつ金属酸化物で酸化チタン
粒子の表面の被覆を施した場合には、感光層中に含有す
るフタロシアニン顔料と化学的な相互作用が起こり、感
光体特性、特に感度や帯電性が低下するので好ましくな
い。
【0057】針状もしくは樹枝状の酸化チタン粒子の表
面を被覆する金属酸化物として用いられるAl23およ
びZrO2の表面処理量としては、酸化チタン粒子に対
して0.1重量%〜20重量%の範囲が好ましい。0.
1重量%よりも少ない場合、酸化チタン粒子の表面を充
分に被覆することができず、表面処理の効果が発現しに
くくなる。20重量%よりも多い場合、充分な表面処理
が施されて、特性としては変化はなく、コストがかかる
ので好ましくない。
【0058】針状もしくは樹枝状の酸化チタンの表面を
被覆する有機化合物としては、一般的なカップリング剤
を用いることができる。カップリング剤の種類として
は、アルコキシシラン化合物などのシランカップリング
剤、ハロゲン、窒素、硫黄などの原子がケイ素と結合し
たシリル化剤、チタネート系カップリング剤、アルミニ
ウム系カップリング剤などが挙げられる。
【0059】たとえばシランカップリング剤としては、
テトラメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、ジ
メチルジメトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、
ジエチルジメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラ
ン、アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−(2−ア
ミノエチル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン、
アリルトリメトキシシラン、アリルトリエトキシシラ
ン、3−(1−アミノプロポキシ)−3,3−ジメチル
−1−プロペニルトリメトキシシラン、(3−アクリロ
キシプロピル)トリメトキシシラン、(3−アクリロキ
シプロピル)メチルジメトキシシラン、(3−アクリロ
キシプロピル)ジメチルメトキシシラン、N−3−(ア
クリロキシ−2−ヒドロキシプロピル)−3−アミノプ
ロピルトリエトキシシラン等のアルコキシシラン化合
物、メチルトリクロロシラン、メチルジクロロシラン、
ジメチルジクロロシラン、フェニルトリクロロシラン等
のクロロシラン類、ヘキサメチルジシラザン、オクタメ
チルシクロテトラシラザン等のシラザン類、イソプロピ
ルトリイソステアロイルチタネート、ビス(ジオクチル
パイロホフェート)等のチタネート系カップリング剤、
アセトアルコキシアルミニウムジイソプロピレート等の
アルミニウム系カップリング剤等が挙げられるが、これ
らに限定されるものではない。
【0060】また、これらのカップリング剤によって酸
化チタン粒子に表面処理を施したり、分散剤として使用
する場合に、1種または2種以上のカップリング剤を併
用して用いてもよい。酸化チタン粒子に表面処理を施す
方法としては、前処理法とインテグラルブレンド法とに
大別され、さらに前処理法としては湿式法と乾式法とに
分けられる。湿式法は水処理法と溶媒処理法とに分けら
れ、水処理法としては直接溶解法、エマルジョン法、ア
ミンアダクト法などがある。
【0061】湿式法の場合には、有機溶媒や水に表面処
理剤を溶解または懸濁させたものに酸化チタン粒子を添
加し、その溶液を数分から1時間程度撹拌混合し、場合
によっては加熱処理を施した後に、瀘過などの工程を経
て乾燥させることによって表面処理を施すことができ
る。同様に、酸化チタン粒子を有機溶媒や水に分散した
懸濁液に表面処理剤を添加しても差し支えない。使用で
きる表面処理剤としては、直接法では水に溶解する品
種、エマルジョン法では水中乳化可能型の品種、アミン
アダクト法ではリン酸残基を有する品種に適用できる。
アミンアダクト法の場合には、トリアルキルアミンやト
リアルキロールアミンなどの3級アミンを少量添加する
ことによって調整液をpH=7〜10にし、中和発熱反
応による液温の上昇を抑えるために冷却しながら処理す
ることが好ましく、その他の工程は他の湿式法と同様に
処理することによって表面処理を施すことができる。し
かしながら、湿式法の場合に使用できる表面処理剤とし
ては、使用する有機溶媒や水に溶解したり懸濁すること
ができるものに限られる。
【0062】乾式法としては酸化チタン粒子に直接表面
処理剤を添加し、ミキサで撹拌混合することによって表
面処理を施すことができる。一般的な方法としては、酸
化チタン粒子の表面水を除去するために予備乾燥を行う
ことが好ましい。たとえば、ヘイシャルミキサなどのシ
ェアの大きい混合機で数10rpmで、100℃前後の
温度にて予備乾燥を行った後、表面処理剤を直接もしく
は有機溶媒や水に溶解もしくは分散混合した溶液を添加
する。その際、乾燥空気やN2ガスで噴霧させて処理す
ることによって、より均一に混合することができる。添
加する際には、80℃前後の温度で、1000rpm以
上の回転数で数10分間撹拌することが好ましい。
【0063】インテグラルブレンド法は、酸化チタン粒
子と樹脂を混練する際に表面処理剤を添加する方法であ
り、塗料の分野では一般的に使用されている方法であ
る。表面処理剤および添加剤の添加量としては、金属酸
化物粒子の種類や形態によって様々ではあるが、金属酸
化物粒子の0.01重量%〜30重量%、好ましくは、
0.1重量%〜20重量%である。この範囲より少ない
添加量であれば、添加の効果が発現しにくく、またこの
範囲より多ければ添加効果としてはあまり変わらず、コ
ストの面で不利になる。
【0064】また、酸化チタン粒子の表面は、カップリ
ング剤で処理する場合にはその処理の前後において、ま
た、分散剤として有機溶剤中に添加する場合のいずれに
おいても、酸化チタン粒子の粉体の体積抵抗値を上述の
範囲に維持する限り、酸化チタン粒子の表面は未処理の
ものがよく、さらにAl23,ZrO2等もしくはその
混合物などの金属酸化物で被覆させたものでもよい。
【0065】下引き層3に含有されるバインダ樹脂とし
ては、樹脂単一層で下引き層3を形成する場合と同様の
材料が用いられる。たとえば、ポリエチレン、ポリプロ
ピレン、ポリスチレン、アクリル樹脂、塩化ビニル樹
脂、酢酸ビニル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹
脂、ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、シリコン樹脂、
ポリビニルブチラール樹脂、ポリアミド樹脂等の樹脂材
料やこれらの繰返し単位のうち2つ以上を含む共重合体
樹脂、さらには、カゼイン、ゼラチン、ポリビニルアル
コール、エチルセルロース等が知られているが、これら
のうち特にポリアミド樹脂が好ましい。この理由は、バ
インダ樹脂の特性として、下引き層3の上に感光層4を
形成する際に用いられる溶媒に対して溶解や膨潤などが
起こらないこと、支持体2との接着性に優れ、可撓性を
有することなどの特性が必要とされるからである。ポリ
アミド樹脂のうちより好ましくは、アルコール可溶性ナ
イロン樹脂を用いることができる。たとえば、6−ナイ
ロン、66−ナイロン、610−ナイロン、11−ナイ
ロン、12−ナイロン等を共重合させた、いわゆる共重
合ナイロンや、N−アルコキシメチル変性ナイロン、N
−アルコキシエチル変性ナイロンのように、ナイロンを
化学的に変性させたタイプが好ましい。
【0066】下引き層用塗液に使用される有機溶剤とし
ては一般的な有機溶剤を使用することができるが、バイ
ンダ樹脂としてより好ましいアルコール可溶性ナイロン
樹脂を用いる場合には、炭素数1〜4の低級アルコール
を用いることが好ましい。さらには、下引き層用塗液の
溶媒を、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプ
ロピルアルコール、ノルマルプロピルアルコールおよび
ノルマルブタノールより成る群から選ばれた低級アルコ
ールと他の有機溶媒との混合溶媒として、下引き層塗液
の分散性を向上させることが好ましい。
【0067】前述のポリアミド樹脂と針状もしくは樹枝
状の酸化チタン粒子とを、上記の低級アルコールと他の
有機溶媒の混合溶媒、好ましくは共沸組成の溶媒中に分
散して作製した塗液を支持体2の上に塗布し乾燥するこ
とによって、下引き層3が形成される。ここで、他の有
機溶媒、たとえば1,2−ジクロロエタンを混合するこ
とによりアルコール系溶媒単独よりも塗液の保存安定性
(下引き層用塗液の作成からの経過日数を以下ポットラ
イフと称する)の長期化や塗液の再生が可能となる。ま
た、下引き層用塗中に支持体2を浸漬塗布して下引き層
3を形成する際、下引き層3の塗布欠陥や塗布むらを防
止し、その上に形成される感光層4が均一に塗布できる
ことによって、膜欠陥のない非常に優れた画像特性を有
する感光体1a,1bを形成することができる。
【0068】ここで、本発明でいう共沸とは、液体混合
物が一定圧力下において、溶液の組成と蒸気の組成とが
一致し、定沸点混合物となる現象のことであり、その組
成は上記低級アルコールと他の有機溶媒の混合溶媒の任
意の組合せにおいて決定される。その割合は、当該分野
で既知の割合(化学便覧、基礎編)であって、たとえ
ば、メタノールと1,2−ジクロロエタンの場合、メタ
ノール35重量部、1,2ジクロロエタン65重量部の
割合で混合した溶液が共沸組成となる。この共沸組成に
より、均一な蒸発が起こり、下引き層3は、欠陥のない
均一な膜に形成されるばかりでなく、下引き層用塗液の
保存安定性も向上する。
【0069】下引き層3の膜厚としては、好ましくは、
0.01μm以上20μm以下、より好ましくは0.0
5μm以上10μm以下の範囲である。下引き層3の膜
厚が0.01μmより小さければ実質的に下引き層3と
して機能しなくなり、支持体2の欠陥を被覆して均一な
表面性が得られず、支持体2からのキャリアの注入を防
止することができなくなり、黒ぽちが発生しやすくなる
など画質の低下が生じる。また、20μmよりも大きく
することは下引き層3を浸漬塗布する場合、感光体1
a,1bを製造する上で難しくなり、感光体1a,1b
の感度が低下するために好ましくない。
【0070】下引き層用塗液の分散方法としては、ボー
ルミル、サンドミル、アトライタ、振動ミル、超音波分
散機などがあり、塗布手段としては、前記の浸漬法など
一般的な方法が適用できる。
【0071】導電性支持体2としてはアルミニウム、ア
ルミニウム合金、銅、亜鉛、ステンレス、チタンなどの
金属製ドラムおよびシート、ポリエチレンテレフタレー
ト、ナイロン、ポリスチレンなどの高分子材料や硬質紙
上に金属箔ラミネートや金属蒸着処理を施したドラム、
シートおよびシームレスベルト等が挙げられる。
【0072】下引き層3の上に形成される感光層4の構
造としては、電荷発生層5と電荷輸送層6との2層から
成る機能分離型、およびこれらが分離されずに単一層で
形成される単層型があるが、いずれを用いてもよい。
【0073】機能分離型の場合、下引き層3の上に電荷
発生層5が形成される。電荷発生層5に含有される電荷
発生物質8としては、クロロダイアンブルー等のビスア
ゾ系化合物、ジブロモアンサンスロン等の多環キノン系
化合物、ペリレン系化合物、キナクリドン系化合物、フ
タロシアニン系化合物、アズレニウム塩系化合物等が知
られているが、レーザ光やLEDなどの光源を用いて反
転現像法により画像形成を行う電子写真感光体では、6
20nm〜800nmの長波長の範囲に感度を有するこ
とが要求され、その際に使用される電荷発生物質8とし
ては、高感度で耐久性に優れているフタロシアニン顔料
やトリスアゾ顔料が好ましい。その中でも特にフタロシ
アニン顔料がさらに優れた特性を有しており、好まし
い。なお、これらの顔料を1種もしくは2種以上併用す
ることも可能である。
【0074】使用されるフタロシアニン顔料は、無金属
フタロシアニンまたは金属フタロシアニンさらにはこれ
らの混合物や混晶化合物が挙げられる。金属フタロシア
ニン顔料において用いられる金属としては、酸化状態が
ゼロであるものまたはその塩化物、臭化物などのハロゲ
ン化金属、もしくは酸化物などが用いられる。好ましい
金属としては、Cu,Ni,Mg,Pb,V,Pd,C
o,Nb,Al,Sn,Zn,Ca,In,Ga,F
e,Ge,Ti,Cr等が挙げられる。これらのフタロ
シアニン顔料の製造方法は種々の手法が提案されている
が、どの様な製造方法を用いてもよく、さらに顔料化さ
れた後に各種精製や結晶型を変換させるために種々の有
機溶剤で分散処理を行ったりしたものを用いてもよい。
本発明においては、非晶型やα型、β型、γ型、δ型、
ε型、χ型、τ型等の結晶型を使用することができる。
【0075】これらのフタロシアニン型顔料を用いた電
荷発生層5の作製方法としては、電荷発生物質8、特に
フタロシアニン顔料を真空蒸着することによって形成す
る方法、およびバインダ樹脂7と有機溶剤と混合分散し
て成膜する方法があるが、混合分散処理する前に予め粉
砕機によって粉砕処理を行ってもよい。その粉砕機に用
いられる粉砕機としては、ボールミル、サンドミル、ア
トライタ、振動ミルおよび超音波分散機などを用いた方
法がある。
【0076】一般的にバインダ樹脂溶液中に電荷発生物
質8を分散した後、下引き層3を形成した支持体2の上
に塗布する方法が好ましい。塗布方法としては、スプレ
ー法、バーコート法、ロールコート法、ブレード法、リ
ング法、浸漬法等が挙げられる。特に図2で説明したよ
うな浸漬塗布方法は、塗液12を満たした塗液槽13
に、支持体2を浸漬した後、一定速度または逐次変化す
る速度で引上げることによって膜を形成する方法であ
り、比較的簡単で、生産性およびコストの点で優れてい
るために、電子写真感光体を製造する場合に多く利用さ
れている。
【0077】バインダ樹脂7としては、メラミン樹脂、
エポキシ樹脂、シリコン樹脂、ポリウレタン樹脂、アク
リル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹
脂、フェノキシ樹脂、ブチラール樹脂などや2つ以上の
繰返し単位を含む共重合体樹脂、たとえば塩化ビニル−
酢酸ビニル共重合体樹脂、アクリロニトリル−スチレン
共重合体樹脂などの絶縁性樹脂を挙げることができる
が、これらに限定されるものではなく、一般に用いられ
るすべての樹脂を単独あるいは2種以上混合して使用す
ることができる。
【0078】また、これらの樹脂を溶解させる溶媒とし
ては、塩化メチレン、2塩化エタン等のハロゲン化炭化
水素、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノ
ン等のケトン類、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル
類、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類、
ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、
N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセ
トアミド等の非プロトン性極性溶媒あるいはこれらの混
合溶剤などを用いることができる。
【0079】フタロシアニン顔料は電荷発生層5に対し
て10重量%以上99重量%以下の範囲で含有されてい
ることが好ましい。この範囲より少ない場合は感度が低
下し、多ければ分散液の保存安定性が低下し感度はこれ
以上変わらなくなるためにコスト的に不利となるばかり
か、顔料粒子の分散性が低下するために粗大粒子が増大
することから画像欠陥、特に黒ぽちが多くなる。
【0080】電荷発生層用塗液を製造する際には、前述
のフタロシアニン顔料、バインダ樹脂および有機溶剤を
混合し分散させるが、分散条件としては用いる容器や分
散メディアの摩耗等による不純物の混入が起こらないよ
うに適当な分散条件を選択して行う。
【0081】上記のようにして得られる分散液中に含有
させるフタロシアニン顔料は、一次粒子径および凝集粒
子径が0.01μm以上10μm以下となるように分散
することが肝要である。一次粒子径および凝集粒子径が
10μmよりも大きければ、得られる感光体1aにおい
て、反転現像の際、白地に黒ぽちが発生する。そのため
各種分散機により電荷発生層用塗液を製造する際には、
分散条件を最適化しフタロシアニン顔料を10μm以
下、さらに好ましくはモード径で5μm以下にまで分散
し、10μmよりも大きい粒子を含有しないことが好ま
しい。
【0082】フタロシアニン顔料はその化学的構造から
微粒子にするためには比較的強い分散条件と長時間の分
散時間を必要としており、分散を進めることはコスト的
に効率が悪く、分散メディアの摩耗等による不純物の混
入が避けられない。また、分散時の有機溶剤や熱、分散
による衝撃などによりフタロシアニン顔料の結晶型が変
化することによって、感光体の感度が大きく低下するな
どの弊害が発生する。そのため、0.1μm以下にフタ
ロシアニン顔料の粒子径を小さくすることは好ましくな
い。
【0083】また、分散された塗液中のフタロシアニン
顔料中に10μmよりも大きい粒子が含まれている場合
には濾過処理を施し、10μmよりも大きい一次粒子お
よび凝集粒子を除去することが好ましい。濾過処理に用
いられるフィルタの材質は分散の際に用いられた有機溶
剤に膨潤や溶解しないものであればよく、一般的に用い
られるものが使用されるが、好ましくは孔径が均一のテ
フロン(商品名)製メンブランフィルタがよい。さら
に、遠心分離により粗大粒子や凝集物を除去してもよ
い。
【0084】特に、5μmよりも大きい一次粒子径およ
び凝集粒子径のフタロシアニン顔料を、フタロシアニン
顔料に対して50重量%以下の割合に選ぶことによっ
て、優れた画像特性が得られる。ただし、5μmよりも
大きい粒子の割合が50重量%よりも多い場合、本発明
の下引き層3の効果が小さく、黒ぽちなどの画像欠陥が
若干増加する傾向がある。さらに、5μmよりも大きい
粒子の割合を10重量%以下とすることが好ましく、5
μmよりも大きい粒子が存在しないことが最も好まし
い。
【0085】このようにして得られた電荷発生層用塗液
を用いて形成される電荷発生層5の膜厚は、0.2μm
以上10μm以下の範囲に選ばれる。この範囲より小さ
ければ、感度の低下を招くとともに、顔料を微粒子化し
なければ電荷発生層5を均一に塗布することが困難とな
り、塗布むらが発生しやすくなることから画像の均一性
が低下する。さらにこの塗布むらを防止するために顔料
を微粒子化すれば顔料の結晶型が変化し、かえって感度
低下をもたらすこととなり好ましくない。また、これよ
り大きければ、電荷発生層用塗液の保存安定性が低下す
ることに加えて、電荷発生物質8を粗大粒子や凝集粒子
がないように均一に分散させ、さらに電荷発生層5を均
一に塗布することが難しくなるばかりか、感光体1aの
感度は一定でほとんど変化しなくなるためにコスト的に
不利となる。
【0086】塗布方法としては下引き層3の塗布方法と
同様に、スプレー法、バーコート法、ロールコート法、
ブレード法、リング法、浸漬法等が挙げられるが、生産
性、コスト面から浸漬法が好ましい。
【0087】なお、下引き層3を設けなかった場合、電
荷発生層5の中に含有される電荷発生物質8の粒子径が
電荷発生層5の膜厚よりも大きいときには、電荷発生層
5の塗布膜の均一性は低下し、画像欠陥を発生する要因
となる。しかし、本発明では下引き層3を設けているの
で、電荷発生層5の膜厚よりもやや大きい粒子径の電荷
発生物質8を含有しても、画像欠陥の発生を抑制するこ
とができる。ただし、粒子径が10μmよりも大きい場
合、下引き層3の効果は小さく、電荷発生層5の不均一
性による画像欠陥を完全に無くすことはできない。
【0088】電荷発生層5の上に設けられる電荷輸送層
6の作製方法としては、バインダ樹脂溶液中に電荷輸送
物質9を溶解させた電荷輸送用塗液を作製し、これを塗
布して成膜する方法が一般的である。電荷輸送層6に含
有される電荷輸送物質9としては、ヒドラゾン系化合
物、ピラゾリン系化合物、トリフェニルアミン系化合
物、トリフェニルメタン系化合物、スチルベン系化合
物、オキサジアゾール系化合物などが知られており、1
種もしくは2種以上併用することも可能である。バイン
ダ樹脂18としては、前記電荷発生層用の樹脂を1種も
くしは2種以上混合して使用することもできる。電荷輸
送層6の作製方法としては、下引き層3と同様の方法が
用いられ、電荷輸送層6の膜厚は5μm以上50μm以
下の範囲、好ましくは10μm以上40μm以下の範囲
に選ばれる。
【0089】感光層4が単一層構造の場合、感光層4の
膜厚は5μm以上50μm以下の範囲、好ましくは10
μm以上40μm以下の範囲に選ばれる。単一層構造の
感光層用塗液の作製方法としては、電荷発生物質8、特
にフタロシアニン顔料と電荷輸送物質9とを、有機溶剤
に溶解させたバインダ樹脂溶液と混合して分散すること
によって作製することができる。その際に使用される有
機溶剤やバインダ樹脂19は前述したものが用いられ、
分散方法および塗布方法も同様に前述の公知の方法を使
用することができる。
【0090】なお、単一層構造および積層構造のいずれ
の場合も感光層4は、下引き層3が支持体2からのホー
ル注入に対して障壁となり、さらに高感度および高耐久
性を有するために、負帯電性とすることが好ましい。
【0091】また、感度の向上、残留電位や繰返し使用
時の疲労低減等を目的として、感光層4に少なくとも1
種以上の電子受容性物質を添加することができる。たと
えば、パラベンゾキノン、クロラニル、テトラクロロ
1,2−ベンゾキノン、ハイドロキノン、2,6−ジメ
チルベンゾキノン、メチル1,4−ベンゾキノン、α−
ナフトキノン、β−ナフトキノン等のキノン系化合物、
2,4,7−トリニトロ−9−フルオレノン、1,3,
6,8−テトラニトロカルバゾール、p−ニトロベンゾ
フェノン、2,4,5,7−テトラニトロ−9−フルオ
レノン、2−ニトロフルオレノン等のニトロ化合物、テ
トラシアノエチレン、7,7,8,8−テトラシアノキ
ノジメタン、4−(P−ニトロベンゾイルオキシ)−
2’,2’−ジシアノビニルベンゼン、4−(m−ニト
ロベンゾイルオキシ)−2’,2’−ジシアノビニルベ
ンゼン等のシアノ化合物などを挙げることができる。こ
れらのうち、フルオレノン系、キノン系化合物やCl,
CN,NO2等の電子吸引性置換基のあるベンゼン誘導
体が特に好ましい。また、安息香酸、スチルベン化合物
やその誘導体、トリアゾール化合物、イミダゾール化合
物、オキサジアゾール化合物、チアゾール化合物、およ
びその誘導体等の含窒素化合物類などのような紫外線吸
収剤や酸化防止剤を含有させることもできる。
【0092】さらに、必要であれば、感光層4の表面を
保護するために保護層を設けてもよい。保護層には、熱
可塑性樹脂や光または熱硬化性樹脂を用いることができ
る。保護層中に紫外線防止剤、酸化防止剤、金属酸化物
等の無機材料、有機金属化合物、電子受容性物質等を含
有させることもできる。また、感光層4および保護層に
は、必要に応じて、二塩基酸エステル、脂肪酸エステ
ル、リン酸エステル、フタル酸エステルや塩素化パラフ
ィン等の可塑剤を混合させて、加工性および可撓性を付
与し、機械的物性の改良を施してもよく、シリコン樹脂
などのレベリング剤を使用することもできる。
【0093】本発明の電子写真感光体1a,1bは、下
引き層3に針状および樹枝状のうちの少なくともいずれ
かの酸化チタン粒子を含有し、感光層4に一次粒子径お
よび凝集粒子径が0.01μm以上10μm以下の電荷
発生物質を含有しているので、高感度でかつ高耐久性を
有しながら、黒ぽちのない優れた画像特性を有する電子
写真感光体1a,1bを得ることができる。
【0094】すなわち、酸化チタン粒子が針状および樹
枝状のうちの少なくともいずれかであれば、粒子が細長
いので、下引き層3が形成されたときには酸化チタン粒
子同士が接触しやすく、接触面積が大きくなる。したが
って、粒状の酸化チタン粒子を使用する場合よりも、下
引き層3の酸化チタン粒子の含有量を低下させても、同
等の性能を有する下引き層3を容易に作製することがで
きる。酸化チタン粒子の含有率を少なくできることは、
下引き層3の膜強度および支持体2との密着性の向上に
も役立つ。さらに、酸化チタン粒子同士の接触が強固で
あるので、長期間の繰返し使用によっても、電気的特性
および画像特性の劣化が発生せず、優れた安定性を有す
る感光体1a,1bを得ることができる。
【0095】また、酸化チタン粒子の含有量が同じ場合
には、粒状よりも針状もしくは樹枝状の酸化チタン粒状
を用いた方が下引き層3の抵抗値が低くなり、下引き層
3の膜厚を厚くすることができる。このため、下引き層
3の表面には支持体2の表面欠陥が現れず、平滑な下引
き層3の表面を得る上で有利である。
【0096】これらの作用は、アルミニウムの酸化物、
ジルコニウムの酸化物およびこれらの混合物のうちの少
なくともいずれか、またはシランカップリング剤、シリ
ル化剤およびチタネート系カップリング剤のうちの少な
くともいずれかで酸化チタン粒子の表面を処理すること
によって、さらにその効果を高めることができる。
【0097】また、電荷発生物質8としてフタロシアニ
ン顔料を用いて反転現像を行う電子写真方式の複写機、
プリンタおよび電子写真製版システムなどの場合、顔料
粒子の粗大粒子や凝集体によって黒ぽちが発生すること
を防止するために、高感度を維持しながら、結晶型を変
えることなく微粒子になるまで分散を行うことが非常に
困難であり、さらにフィルタリングや遠心分離などによ
って粗大粒子や凝集体を除去するなど生産性に乏しいも
のであった。しかし、本発明の下引き層3を用いること
によって、電荷発生層用塗液を緩やかな分散条件によっ
て電荷発生物質8の結晶型を崩すことなく比較的大きな
粒子や凝集体が存在しても黒ぽちの発生がないことか
ら、生産性の高い、高感度で耐久性に優れた電子写真感
光体1a,1bを提供することができる。
【0098】以下、本発明の電子写真感光体およびその
製造方法、感光層用塗液およびその製造方法、ならびに
画像形成装置にかかる実施例について具体的に説明する
が、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【0099】(実施例1)下記の成分をペイントシェー
カで10時間分散し、下引き層塗液を作製した。
【0100】 (下引き層塗液) 酸化チタン(表面未処理針状ルチル型) STR−60N(堺化学社製) 3重量部 アルコール可溶性ナイロン樹脂 CM8000(東レ社製) 5.57重量部 メタノール 35重量部 1,2−ジクロロエタン 65重量部
【0101】導電性支持体2として、厚さ100μmの
アルミニウム製導電性支持体を用いて、この上に上記下
引き層用塗液をベーカアプリケータによって塗布し、1
10℃で10分間の熱風乾燥を行い、乾燥膜厚1.0μ
mの下引き層3を設けた。次に、下記の成分をボールミ
ルで12時間分散し、感光層用塗液を作製した後、その
塗液をベーカアプリケータによって下引き層3の上に塗
布し、100℃で1時間の熱風乾燥を行い、乾燥膜厚2
0μmの感光層4を設け、単層型の電子写真感光体1b
を作製した。この感光層用塗液中の顔料粒子径を遠心沈
降式粒度分布測定装置(SA−CP3:島津製作所社
製)を用いて測定したところ、平均粒子径(モード径)
は4.9μmであり、10μmよりも大きい粒子は存在
しなかった。また、5μmよりも大きい粒子は52重量
%存在した。
【0102】 (感光層塗液) トリスアゾ顔料 下記構造式(I) 17.1重量部 ポリカーボネート樹脂 Z−400(三菱瓦斯化学社製) 17.1重量部 ヒドラゾン系化合物 下記構造式(II) 17.1重量部 ジフェノキノン化合物 下記構造式(III) 17.1重量部 テトラヒドロフラン 100重量部
【0103】
【化1】
【0104】
【化2】
【0105】
【化3】
【0106】(実施例2)実施例1で使用した酸化チタ
ンSTR−60Nの代わりに酸化チタンSTR−60
(Al23表面被覆針状ルチル型:堺化学社製)を用い
た以外は実施例1と同様の方法にて下引き層用塗液を作
製した後、これを用いて同様にして導電性支持体2の上
に塗布し、下引き層3を作製した。その後、実施例1と
同様の方法にて感光層用塗液を作製し、下引き層3の上
に感光層4を形成して単層型の電子写真感光体1bを作
製した。
【0107】(実施例3)実施例1で使用した下引き層
用塗液を用い、同様にして導電性支持体2の上に下引き
層3を設けた。次に下記成分をボールミルで36時間分
散し、電荷発生層用塗液を作製した後、その塗液をベー
カアプリケータによって下引き層3の上に塗布し、12
0℃で10分間の熱風乾燥を行い、乾燥膜厚2.0μm
の電荷発生層5を設けた。この電荷発生層用塗液中の顔
料粒子径を遠心沈降式粒度分布測定装置を用いて測定し
たところ、平均粒子径(モード径)は1.8μmであ
り、10μmよりも大きい粒子は存在しなかった。
【0108】 (電荷発生層用塗液) トリアゾ顔料 前記構造式(I) 2重量部 塩化ビニル−酢酸ビニル−マレイン酸共重合体樹脂 SOLBIN M(日信化学工業社製) 2重量部 メチルエチルケトン 100重量部
【0109】さらに、下記成分を混合し撹拌し溶解させ
て電荷輸送層用塗液を作製した。その塗液をベーカアプ
リケータによって電荷発生層5の上に塗布し、80℃で
1時間の熱風乾燥を行い、乾燥膜厚20μmの電荷輸送
層6を設け、このようにして機能分離型の電子写真感光
体1aを作製した。
【0110】 (電荷輸送層塗液) ヒドラゾン系化合物 前記構造式(II) 8重量部 ポリカーボネート樹脂 K1300(帝人化成社製) 10重量部 シリコンオイル KF50(信越化学社製) 0.002重量部 ジクロロメタン 120重量部
【0111】(実施例4)実施例1で使用した下引き層
用塗液を用い、同様にして導電性支持体2の上に下引き
層3を設けた。さらに実施例3で使用した電荷発生層用
塗液を下記の構成材料に変更した以外は実施例3と同様
の方法にて電荷発生層用塗液を作製した後、下引き層3
の上に電荷発生層5を設けた。この感光層用塗液中の顔
料粒子径を遠心沈降式粒度分布測定装置を用いて測定し
たところ、平均粒子径(モード径)は2.4μmであ
り、10μmよりも大きい粒子は存在しなかった。ま
た、5μmよりも大きい粒子は36重量%存在した。
【0112】 (電荷発生層用塗液) τ型無金属フタロシアニン Liophoton TPA-891(東洋インキ製造社製) 2重量部 塩化ビニル−酢酸ビニル−マレイン酸共重合体樹脂 SOLBIN M(日信化学工業社製) 2重量部 メチルエチルケトン 100重量部
【0113】さらに、実施例3と同様の方法にて同一の
構成材料で電荷輸送層6を設け、機能分離型の電子写真
感光体1aを作製した。
【0114】(実施例5)下引き層用塗液を以下の成分
に変えた以外は、実施例4と同様にして下引き層3を作
製した後、実施例4と同様の方法にて同一の構成材料に
て電荷発生層5および電荷輸送層6を形成し、機能分離
型の電子写真感光体1aを作製した。
【0115】 (下引き層塗液) 酸化チタン(Al23表面被覆針状ルチル型) STR−60(堺化学社製) 3重量部 アルコール可溶性ナイロン樹脂 CM8000(東レ社製) 5.57重量部 メタノール 35重量部 1,2−ジクロロエタン 65重量部
【0116】(実施例6)下引き層用塗液を以下の成分
に変えた以外は、実施例4と同様にして下引き層3を作
製した後、実施例4と同様にして感光層4を作製し、機
能分離型の電子写真感光体1aを作製した。
【0117】 (下引き層塗液) 酸化チタン(表面未処理針状ルチル型) STR−60N(堺化学社製) 3重量部 アルコール可溶性ナイロン樹脂 CM8000(東レ社製) 5.57重量部 シランカップリング剤 γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン 0.15重量部 メタノール 35重量部 1,2−ジクロロエタン 65重量部
【0118】(実施例7)実施例6で使用した下引き層
用塗液のシランカップリング剤であるγ−(2−アミノ
エチル)アミノプロピルメチルジメトキシシランを0.
6重量部に変えた以外は実施例6と同様にして下引き層
3を設けた後、実施例6と同様にして感光層4を設け、
機能分離型の電子写真感光体1aを作製した。
【0119】(実施例8〜10)実施例6で使用した下
引き層用塗液のシランカップリング剤であるγ−(2−
アミノエチル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン
の代わりに、それぞれフェニルトリクロロシラン、ビス
(ジオクチルパイロホフェート)およびアセトアルコキ
シアルミニウムジイソプロピレートに変えた以外は実施
例6と同様にして下引き層3を設けた後、実施例6と同
様にして感光層4を設け、機能分離型の電子写真感光体
1aを作製した。
【0120】(実施例11)実施例4で使用した下引き
層用塗液を以下の成分に変えた以外は、実施例4と同様
にして下引き層3を設けた後、実施例4と同様にして感
光層4を設け、機能分離型の電子写真感光体1aを作製
した。
【0121】 (下引き層塗液) 酸化チタン(Al23,ZrO2表面処理樹枝状ルチル型) TTO−D−1(石原産業社製) 3重量部 アルコール可溶性ナイロン樹脂 CM8000(東レ社製) 5.57重量部 メタノール 35重量部 1,2−ジクロロエタン 65重量部
【0122】(実施例12)実施例4で使用した下引き
層用塗液を以下の成分に変えた以外は、実施例4と同様
にして下引き層3を設けた後、実施例4と同様にして感
光層4を設け、機能分離型の電子写真感光体1aを作製
した。
【0123】 (下引き層塗液) 酸化チタン(Al23,ZrO2表面処理樹枝状ルチル型) TTO−D−1(石原産業社製) 3重量部 アルコール可溶性ナイロン樹脂 CM8000(東レ社製) 3重量部 γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン 0.15重量部 メタノール 35重量部 1,2−ジクロロエタン 65重量部
【0124】(実施例13〜16)実施例12で使用し
た下引き層用塗液中で用いられたシランカップリング剤
を、それぞれ以下の成分および使用量に変えた以外は、
実施例4と同様にして下引き層3を設けた後、実施例4
と同様にして感光層4を設け、機能分離型の電子写真感
光体1aを作製した。
【0125】 実施例13 γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルメチルジメトキシ シラン 0.6 重量部 実施例14 フェニルトリクロロシラン 0.15重量部 実施例15 ビス(ジオクチルパイロホフェート) 0.15重量部 実施例16 アセトアルコキシアルミニウムジイソプロピレート 0.15重量部
【0126】(実施例17,18)実施例4で使用した
下引き層用塗液中で用いられたバインダ樹脂を、それぞ
れ以下の樹脂に変えた以外は、実施例4と同様にして下
引き層3を設けた後、実施例4と同様にして感光層4を
設け、機能分離型の電子写真感光体1aを作製した。
【0127】 実施例17 N−メトキシメチル化ナイロン樹脂 EF−30T (帝国化学社製) 実施例18 アルコール可溶性ナイロン樹脂 VM171 (ダイセル・ヒュルス社製)
【0128】(実施例19)実施例4で使用した下引き
層用塗液中で用いられた酸化チタンを、以下の酸化チタ
ンに変えた以外は、実施例4と同様にして下引き層3を
設けた後、実施例4と同様にして感光層4を設け、機能
分離型の電子写真感光体1aを作製した。
【0129】 酸化チタン(Al23,ZrO2表面処理樹枝状ルチル型) TTO−D−1(石原産業社製) 1.5重量部 Al23,SiO2表面処理樹脂状ルチル型 チタン成分91% STR−60S(堺化学社製) 1.5重量部
【0130】(実施例20)実施例4で使用した下引き
層用塗液中で用いられた酸化チタンを、以下の酸化チタ
ンに変えた以外は、実施例4と同様にして下引き層3を
設けた後、実施例4と同様にして感光層4を設け、機能
分離型の電子写真感光体1aを作製した。
【0131】 酸化チタン(Al23,ZrO2表面処理樹脂状ルチル型) TTO−D−1(石原産業社製) 2重量部 表面未処理粒状アナターゼ型 チタン成分98% TA−300(富士チタン工業社製) 1重量部
【0132】以上のようにして実施例1〜20で作製し
た各感光体1a,1bをシャープ社製デジタル複写機A
R−5030改造機のアルミニウムドラムにそれぞれ巻
付けて装着し、反転現像方式で白べたの画像を形成した
ところ、各実施例1〜20においていずれも欠陥のない
良好な画像が得られた。また、実施例1〜20で作製し
た感光体1a,1bを5℃/20%の低温低湿度環境下
(以下L/L環境と呼ぶ)で画像評価を行ったところ、
ほとんど感度の低下は認めず良好な画像特性を示した。
さらにL/L環境下で白べたの画像を連続して1万枚形
成する耐刷試験を行ったところ、実施例1,3,4で
は、わずかに黒ぽちが発生した。しかし、実使用上問題
ないレベルであった。
【0133】(比較例1)実施例1で形成した下引き層
3を形成せずに、感光層4を支持体2の上に塗布した単
層型の電子写真感光体1bを作製した。
【0134】(比較例2)実施例3で形成した下引き層
3を形成せずに、電荷発生層5および電荷輸送層6を支
持体2の上に塗布した機能分離型の電子写真感光体1a
を作製した。
【0135】(比較例3)実施例4で形成した下引き層
3を形成せずに、電荷発生層5および電荷輸送層6を支
持体2の上に塗布した機能分離型の電子写真感光体1a
を作製した。
【0136】(比較例4)実施例4で使用した下引き層
用塗液中で用いられた酸化チタンを、以下の酸化チタン
に変えた以外は、実施例4と同様にして下引き層3を設
けた後、実施例4と同様にして感光層4を設け、機能分
離型の電子写真感光体1aを作製した。
【0137】 (下引き層塗液) 酸化チタン(表面未処理粒状) TTO−55N(石原産業社製) 3重量部 アルコール可溶性ナイロン樹脂 CM8000(東レ社製) 5.57重量部 メタノール 35重量部 1,2−ジクロロエタン 65重量部
【0138】以上のようにして比較例1〜3で作製した
各感光体1a,1bをシャープ社製デジタル複写機AR
−5030改造機のアルミニウムドラムにそれぞれ巻き
付けて装着し、反転現像方式で白べたの画像を形成した
ところ、各比較例1〜3においていずれも画像上に非常
に多数の黒い斑点状の欠陥が発生した。また、比較例4
では比較例1〜3よりも黒ぽちの発生量は少ないものの
L/L環境下では著しく感度が低下し、白べたの画像に
かぶりを生じた。
【0139】以上のように電荷発生物質8の粒子径を制
御することによって、黒ぽちを抑制することができる。
さらに下引き層3を設けることによって黒ぽちを抑制で
きるとともに、下引き層3の酸化チタンの表面を被覆す
ることによって、さらにその効果を飛躍的に高めること
ができる。また、その際用いられる酸化チタンが針状お
よび樹枝状のうちの少なくともいずれかであれば感光体
1a,1bの感度を損なうことなく黒ぽちの発生を防止
することができる。
【0140】(実施例21)実施例1において用いた感
光層用塗布液をさらにボールミルを用いて48時間分散
させた後、実施例1と同様の下引き層3を設けた上に感
光層4を設け、単層型の電子写真感光体1bを作製し
た。この感光層用塗液中の顔料粒子径を実施例1と同様
にして測定したところ、平均粒子径(モード径)は1.
5μmであり、5μmよりも大きい粒子は存在しなかっ
た。
【0141】(実施例22)実施例4において用いた電
荷発生層用塗布液をさらにボールミルを用いて24時間
分散させた後、実施例4と同様の下引き層3を設けた上
に電荷発生層5を形成した。さらに、実施例4と同様の
電荷輸送層6を形成することによって感光層4を設け、
機能分離型の電子写真感光体1aを作製した。この電荷
発生層用塗液中の顔料粒子径を実施例1と同様にして測
定したところ、平均粒子径(モード径)は1.9μmで
あり、5μmよりも大きい粒子は15重量%存在した。
また、10μmよりも大きい粒子は存在しなかった。
【0142】(実施例23)実施例11で用いた下引き
層3を設けた上に、実施例22で用いた電荷発生層用塗
液を使用し、実施例22と同様の感光層4を設け、機能
分離型の電子写真感光体1aを作製した。
【0143】(実施例24)実施例22において用いた
電荷発生層用塗布液をテフロン(商品名)製メンブラン
フィルター(孔径5μm)を用いてろ過処理を施した。
この電荷発生層用塗液を用いて実施例4と同様の下引き
層3を設けた上に電荷発生層5を形成した。さらに、実
施例4と同様の電荷輸送層6を形成することによって感
光層4を設け、機能分離型の電子写真感光体1aを作製
した。この電荷発生層用塗液中の顔料粒子径を実施例1
と同様にして測定したところ、平均粒子径(モード径)
は1.9μmであり、5μmよりも大きい粒子は存在し
なかった。
【0144】(実施例25)実施例4において用いた電
荷発生層用塗液を下記の構成材料に変更した以外は、実
施例22と同様にして電荷発生層用塗液を作製した後、
同様の機能分離型の電子写真感光体1aを作製した。
【0145】 (電荷発生層用塗液) τ型無金属フタロシアニン Liophoton TPA-891(東洋インキ製造社製) 0.4重量部 塩化ビニル−酢酸ビニル−マレイン酸共重合体樹脂 SOLBIN M(日信化学工業社製) 3.6重量部 メチルエチルケトン 100重量部
【0146】この電荷発生層用塗液中の顔料粒子径を実
施例1と同様にして測定したところ、平均粒子径(モー
ド径)は2.2μmであり、5μmよりも大きい粒子は
10重量%存在したが、実施例24と同様の方法にて濾
過処理を行ったところ、5μmよりも大きい粒子は存在
しなかった。
【0147】(比較例5)実施例4において用いた電荷
発生層用塗液を下記の構成材料に変更した以外は、実施
例22と同様にして電荷発生層用塗液を作製した後、同
様の機能分離型の電子写真感光体1aを作製した。
【0148】 (電荷発生層用塗液) τ型無金属フタロシアニン Liophoton TPA-891(東洋インキ製造社製) 0.2重量部 塩化ビニル−酢酸ビニル−マレイン酸共重合体樹脂 SOLBIN M(日信化学工業社製) 3.8重量部 メチルエチルケトン 100重量部
【0149】この電荷発生層用塗液中の顔料粒子径を実
施例1と同様にして測定したところ、平均粒子径(モー
ド径)は2.2μmであり、5μmよりも大きい粒子は
8重量%存在したが、実施例24と同様の方法にて濾過
処理を行ったところ、5μmよりも大きい粒子は存在し
なかった。
【0150】実施例25および比較例5を実施例1〜2
0と同様にして反転現像方式で白べたの画像をとったと
ころ、実施例25では欠陥のない良好な画像が得られた
が、比較例5では感光体の感度が低下し、画像濃度の低
下が見られた。
【0151】(実施例26)実施例4において用いた電
荷発生層用塗液を下記の構成材料に変更した以外は、実
施例22と同様にして電荷発生層用塗液を作製した後、
同様の機能分離型の電子写真感光体1aを作製した。
【0152】 (電荷発生層用塗液) τ型無金属フタロシアニン Liophoton TPA-891(東洋インキ製造社製) 3.96重量部 塩化ビニル−酢酸ビニル−マレイン酸共重合体樹脂 SOLBIN M(日信化学工業社製) 0.04重量部 メチルエチルケトン 100重量部
【0153】(比較例6)実施例4において用いた電荷
発生層用塗液を下記の構成材料に変更した以外は、実施
例22と同様にして電荷発生層用塗液を作製した後、同
様の機能分離型の電子写真感光体1aを作製した。
【0154】 (電荷発生層用塗液) τ型無金属フタロシアニン Liophoton TPA-891(東洋インキ製造社製) 4重量部 メチルエチルケトン 100重量部
【0155】実施例26および比較例6を実施例1〜2
0と同様にして反転現像方式で白べたの画像をとったと
ころ、実施例26では欠陥のない良好な画像が得られた
が、比較例6ではバインダ樹脂がないので電荷発生層用
塗液の保存安定性が悪く、電荷発生物質8が沈降するこ
とが観察された。この塗液を用いて電荷発生層5を形成
すると、均一な塗膜に形成できずに塗布むらが発生し、
このむらに対応した画像欠陥が発生した。
【0156】(実施例27)実施例24において用いた
電荷発生層用塗液中の顔料粒子とバインダ樹脂との比率
をそれぞれ0.4重量部と3.6重量部に変えた以外
は、実施例24と同様の方法にて電荷発生層用塗液を作
製した後、機能分離型の電子写真感光体1aを作製し
た。この電荷発生層用塗液中の顔料粒子径を実施例1と
同様にして測定したところ、平均粒子径(モード径)は
1.7μmであり、5μmよりも大きい粒子は存在しな
かった。
【0157】(実施例28)実施例24において用いた
電荷発生層用塗液中の顔料粒子とバインダ樹脂との比率
をそれぞれ3.96重量部と0.16重量部に変えた以
外は、実施例24と同様の方法にて電荷発生層用塗液を
作製した後、機能分離型の電子写真感光体1aを作製し
た。この電荷発生層用塗液中の顔料粒子径を実施例1と
同様にして測定したところ、平均粒子径(モード径)は
3.1μmであり、5μmよりも大きい粒子は存在しな
かった。
【0158】(実施例29)実施例24において形成し
た電荷発生層5の膜厚を0.2μmに変えた以外は、実
施例24と同様の方法にて電荷発生層用塗液を作製した
後、機能分離型の電子写真感光体1aを作製した。
【0159】(実施例30)実施例24において形成し
た電荷発生層5の膜厚を10μmに変えた以外は、実施
例24と同様の方法にて電荷発生層用塗液を作製した
後、機能分離型の電子写真感光体1aを作製した。
【0160】以上のようにして実施例21〜24,27
〜30で作製した感光体を、実施例1〜20と同様に反
転現像方式で白べたの画像をとったところ、いずれの感
光体とも欠陥のない良好な画像が得られた。さらに実施
例22〜24,27〜30の感光体を35℃/85%の
高温高湿度環境下(以下H/H環境と呼ぶ)で12時間
放置後同様に白べたの画像をとったところ、実施例22
ではわずかに黒ぽちが発生した。さらにH/H環境下で
白べたの画像を連続して1万枚の耐刷試験を行ったとこ
ろ、実施例22では黒ぽちがやや増加し、実施例24,
27〜30ではわずかに黒ぽちが発生した。しかし、実
使用上問題ないレベルであった。実施例23では黒ぽち
はまったく発生しなかった。また実施例22〜24,2
7〜30の感光体のいずれも画像の解像度には変化はな
く、良好な耐久性を示した。
【0161】以上のように、電荷発生物質8であるフタ
ロシアニン顔料の粒子径を小さく揃えることによって黒
ぽちの発生を低減することができる。さらに、下引き層
3の酸化チタン粒子の表面を被覆することによって、そ
の効果をさらに高めることができる。また、下引き層3
による感度の低下や耐久性の悪化は見られなかった。
【0162】(比較例7)実施例4において使用した電
荷発生層用塗液を分散する際、分散時間を4時間に変更
した以外は、実施例4と同様に機能分離型の電子写真感
光体1aを作製した。この電荷発生層用塗液中の顔料粒
子径を遠心沈降式粒度分布測定装置を用いて測定したと
ころ、平均粒子径(モード径)は8.2μmであり、1
0μmよりも大きい粒子は60重量%存在した。
【0163】(比較例8)実施例4において使用した電
荷発生層用塗液を分散する際、ペイントシェーカを用い
て分散処理を施して分散を強化した以外は、実施例4と
同様に機能分離型の電子写真感光体1aを作製した。こ
の電荷発生層用塗液中の顔料粒子径を遠心沈降式粒度分
布測定装置を用いて測定したところ、平均粒子径(モー
ド径)は0.5μmであり、1μmよりも大きい粒子は
存在しなかった。さらに顔料粒子の結晶型を調べると、
明確なX線回折ピークを示さず、結晶型が崩れていた。
【0164】以上のようにして比較例7,8で作製した
感光体を、実施例22〜24,27〜30と同様に反転
現像方式でH/H環境下で白べたの画像をとったとこ
ろ、比較例7では黒ぽちが多数発生した。さらに耐刷試
験の結果、黒ぽちが著しく増大した。また、比較例8で
は黒ぽちの発生はH/H環境下でも見られなかったが、
感度が大きく低下しており、画像の解像度が悪化してい
た。このことから、顔料粒子の分散状態が著しく悪い場
合には黒ぽちが発生、また顔料粒子径を微細化する際に
結晶型が変化すると黒ぽちは抑制されるが、画像の解像
度が低下し、感度変化をきたすことがわかる。
【0165】(実施例31)実施例1で使用した下引き
層用塗液を以下の成分に変え、実施例1と同様にして下
引き層用塗液を作製した後、直径65mm、長さ348
mmのアルミニウム製の導電性支持体2の上に下引き層
用塗液を浸漬塗布して乾燥膜厚0.05μmの下引き層
3を形成した。次に、実施例3と同様にして電荷発生層
用塗液および電荷輸送層用塗液を作製し、電荷発生層5
および電荷輸送層6を順次それぞれの塗液に浸漬塗布し
た後、80℃で1時間の熱風乾燥を行い、膜厚1μmの
電荷発生層5、膜厚27μmの電荷輸送層6を順次形成
し、機能分離型電子写真感光体1aを作製した。
【0166】 (下引き層塗液) 酸化チタン(Al23,ZrO2表面処理針状ルチル型) TTO−M−1(石原産業社製) 3重量部 アルコール可溶性ナイロン樹脂 CM8000(東レ社製) 3重量部 メタノール 35重量部 1,2−ジクロロエタン 65重量部
【0167】(実施例32〜34)実施例31で使用し
た下引き層用塗液を用いて乾燥膜厚をそれぞれ1μm、
5μm、10μmにした以外は、実施例31と同様にし
て下引き層3を作製した後、実施例31と同様にして感
光層4を形成し、機能分離型電子写真感光体1aを作製
した。
【0168】 実施例32 下引き層3の膜厚 1μm 実施例33 下引き層3の膜厚 5μm 実施例34 下引き層3の膜厚 10μm
【0169】以上のようにして実施例31〜34で作製
した感光体1aをシャープ社製デジタル複写機AR−5
030に搭載して反転現像方式で白べたの画像をとった
ところ、以下のような結果であった。 実施例31〜34 欠陥のない良好な画像が得られ
【0170】(比較例9,10)実施例31で使用した
下引き層用塗液において含有する酸化チタンを除き、バ
インダ樹脂を用いて乾燥膜厚をそれぞれ0.05μmと
10μmにした以外は、実施例31と同様にして下引き
層3を作製した後、実施例31と同様にして感光層4を
形成し、機能分離型電子写真感光体1aを作製した。
【0171】 比較例9 下引き層3の膜厚 0.01μm 比較例10 下引き層3の膜厚 15μm
【0172】以上のようにして比較例9,10で作製し
た感光体1aをシャープ社製デジタル複写機AR−50
30に搭載して反転現像方式で白べたの画像をとったと
ころ、以下のような結果であった。 比較例9,10 欠陥のない良好な画像が得られ
【0173】さらに、10℃、15%RHの低温低湿環
境下で30000枚の耐刷試験を行ったところ、表1に
示すような結果であった。
【0174】
【表1】
【0175】以上の結果から実施例31〜34では、下
引き層3の膜厚が0.05μm〜10μmの範囲では安
定した感度を有していることがわかる。また、3000
0枚の耐刷試験後の画像特性を調べると、実施例31〜
34では初期と同様の良好な画像が得られた。しかし、
比較例9,10では感度が大きく低下していることがわ
かる。画像上の黒ぽちは実施例31〜34では耐刷試験
前後でまったく見られなかった。しかし、比較例9では
初期から黒ぽちが多くみられ、また耐刷試験後はさらに
増大していた。比較例10では耐刷試験前後において黒
ぽちは見られなかったが、耐刷試験後は白地にかぶりが
発生した。
【0176】以上のことから本発明の下引き層3とフタ
ロシアニン顔料を含有する感光層4とを組合わせること
により、感光体1a,1bの感度を低下させることなく
黒ぽちの発生を抑制することができる。さらにこの組合
せにより従来では環境の変化により感度や画質が変化し
たり画像欠陥が発生するなど特性の改善が困難であった
ものが、飛躍的にその特性の向上が図られ、環境変化に
よる感度の変化がなく画像欠陥も発生しない優れた特性
を有する電子写真感光体1a,1bを提供することがで
きる。
【0177】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、導電性支
持体上に形成される下引き層に針状および樹枝状のうち
の少なくともいずれかの酸化チタン粒子を含有し、下引
き層上に形成される感光層に一次粒子径および凝集粒子
径が0.01μm以上10μm以下の範囲の電荷発生物
質を含有したので、高感度と優れた耐久性が得られ、ま
た欠陥の少ない画像を形成することができる。
【0178】また本発明によれば、電荷発生層と電荷輸
送層との積層構造の場合であっても、高感度と優れた耐
久性が得られ、また欠陥の少ない画像を形成することが
できる。
【0179】また本発明によれば、電荷発生物質として
フタロシアニン顔料を用いて欠陥のない画像を得ること
ができ、またフタロシアニン顔料を用いるのでレーザ光
やLEDなどの光源を用いた画像形成装置において62
0nm〜800nm程度の比較的長い波長帯域において
高感度を得ることができる。
【0180】また本発明によれば、酸化チタン粒子の表
面をアルミニウムの酸化物、ジルコニウムの酸化物およ
びこれらの混合物のうちの少なくともいずれかで被覆し
たので、画像欠陥の発生を防止することができる。
【0181】また本発明によれば、酸化チタン粒子の表
面をシランカップリング剤、シリル化剤およびチタネー
ト系カップリング剤のうちの少なくともいずれかで被覆
したので、画像欠陥の発生を防止することができる。
【0182】また本発明によれば、フタロシアニン顔料
の一次粒子のモード径および凝集粒子のモード径を0.
01μm以上5μm以下の範囲に選んだので、フタロシ
アニン顔料の分散均一性が向上し、画像欠陥の発生を低
減することができる。
【0183】また本発明によれば、フタロシアニン顔料
を感光層に対して10重量%以上99重量%以下の範囲
で含むようにしたので、感度低下を防止することがで
き、また塗液の分散性および保存安定性の低下を防止す
ることができる。
【0184】また本発明によれば、反転現像法を採用し
た画像形成装置に上述したような電子写真感光体を搭載
して、欠陥の少ない画像を形成することができる。
【0185】また本発明によれば、感光層用塗液におい
て、フタロシアニン顔料の一次粒子のモード径および凝
集粒子のモード径を0.01μm以上5μm以下の範囲
に選んだので、フタロシアニン顔料の分散均一性を向上
することができる。このような塗液を用いて形成された
感光層を有する電子写真感光体を用いた画像形成装置で
は、欠陥の少ない画像を形成することができる。
【0186】また本発明によれば、フタロシアニン顔料
のうち、一次粒子径および凝集粒子径が5μmよりも大
きいフタロシアニン顔料をフタロシアニン顔料に対して
50重量%以下の割合で含み、10μmよりも大きいフ
タロシアニン顔料は含まないようにしたので、感光層用
塗液においてフタロシアニン顔料の分散均一性をさらに
向上することができ、欠陥の少ない画像を形成すること
ができる。
【0187】また本発明によれば、有機溶剤に感光層用
のバインダ樹脂を溶解し、バインダ樹脂を溶解した有機
溶剤にフタロシアニン顔料を添加しフタロシアニン顔料
の一次粒子のモード径および凝集粒子のモード径が0.
01μm以上5μm以下の範囲となるまで分散して感光
層用塗液を製造するようにしたので、感光層用塗液にお
いてフタロシアニン顔料の分散均一性が向上し、欠陥の
少ない画像を形成することができる。また、作業性、生
産性および塗液の再現性を低下することなく、短時間
で、電荷発生層用塗液を作製することができる。
【0188】また本発明によれば、フタロシアニン顔料
の一次粒子のモード径および凝集粒子のモード径が0.
01μm以上5μm以下の範囲となるまで分散した後、
10μmよりも大きいフタロシアニン顔料をフィルタで
濾過し除去するようにしたので、感光層用塗液において
フタロシアニン顔料の分散均一性をさらに向上すること
ができ、欠陥の少ない画像を形成することができる。
【0189】また本発明によれば、導電性支持体上に針
状および樹枝状のうちの少なくともいずれかの酸化チタ
ンを含有する下引き層を形成し、下引き層上に上述した
ような感光層用塗液を用いた浸漬塗布法によって感光層
を形成して感光体の製造するようにした。フタロシアニ
ン顔料の高い分散均一性を有する感光層用塗液を用いて
感光体を形成するので、均一性の高い感光層が得られ
る。本発明の製造方法によって形成された感光体は、高
感度で欠陥のない画像を形成すことができる。本発明の
製造方法では、このような感光体を高い生産性で作製す
ることができる。
【0190】また本発明によれば、導電性支持体上に針
状および樹枝状のうちの少なくともいずれかの酸化チタ
ンを含有する下引き層を形成し、下引き層上に上述した
ようにして作成された感光層用塗液を用いた浸漬塗布法
によって感光層を形成して感光体を製造方法するように
した。フタロシアニン顔料の高い分散均一性を有する感
光層用塗液を用いて感光体を形成するので、均一性の高
い感光層が得られる。本発明の製造方法によって形成さ
れた感光体は、高感度で欠陥のない画像を形成すること
ができる。本発明の製造方法では、このような感光体を
高い生産性で作製することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の一形態である電子写真感光体1
a,1bの断面図である。
【図2】浸漬塗布装置を示す図である。
【図3】針状および樹枝状の酸化チタンを示す図であ
る。
【符号の説明】
1a,1b 電子写真感光体 2 導電性支持体 3 下引き層 4 感光層 5 電荷発生層 6 電荷輸送層 7,9 バインダ樹脂 8 電荷発生物質 18,19 電荷輸送物質
フロントページの続き (72)発明者 坂元 雅遊亀 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 森田 竜廣 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 藤田 さやか 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 中村 雅 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 Fターム(参考) 2H068 AA19 AA34 AA35 AA44 AA45 BA38 BA57 BA58 CA33 EA05 EA13 EA14 EA16 FA13 FC08

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 導電性支持体、導電性支持体上に形成さ
    れる下引き層および下引き層上に形成される感光層を備
    える電子写真感光体において、 下引き層は針状および樹枝状のうちの少なくともいずれ
    かの酸化チタン粒子を含有し、 感光層は一次粒子径および凝集粒子径が0.01μm以
    上10μm以下の範囲の電荷発生物質を含有することを
    特徴とする電子写真感光体。
  2. 【請求項2】 前記感光層が電荷発生層と電荷輸送層と
    の積層構造を有し、前記電荷発生物質が電荷発生層に含
    有されていることを特徴とする請求項1記載の電子写真
    感光体。
  3. 【請求項3】 前記電荷発生物質がフタロシアニン顔料
    であることを特徴とする請求項1記載の電子写真感光
    体。
  4. 【請求項4】 前記酸化チタン粒子の表面がアルミニウ
    ムの酸化物およびジルコニウムの酸化物のうちの少なく
    ともいずれかで被覆されていることを特徴とする請求項
    1記載の電子写真感光体。
  5. 【請求項5】 前記酸化チタン粒子の表面がシランカッ
    プリング剤、シリル化剤およびチタネート系カップリン
    グ剤のうちの少なくともいずれかで被覆されていること
    を特徴とする請求項1記載の電子写真感光体。
  6. 【請求項6】 前記フタロシアニン顔料の一次粒子のモ
    ード径および凝集粒子のモード径が0.01μm以上5
    μm以下の範囲に選ばれることを特徴とする請求項3記
    載の電子写真感光体。
  7. 【請求項7】 前記フタロシアニン顔料が感光層に対し
    て10重量%以上99重量%以下の範囲で含有されてい
    ることを特徴とする請求項3記載の電子写真感光体。
  8. 【請求項8】 反転現像法を採用した画像形成装置であ
    って、 請求項1〜7のうちのいずれかに記載の電子写真感光体
    を備えることを特徴とする画像形成装置。
  9. 【請求項9】 感光層用バインダ樹脂、バインダ樹脂を
    溶解する有機溶剤および有機溶剤に分散されるフタロシ
    アニン顔料を含む感光層用塗液において、 フタロシアニン顔料の一次粒子のモード径および凝集粒
    子のモード径が0.01μm以上5μm以下の範囲に選
    ばれることを特徴とする感光層用塗液。
  10. 【請求項10】 前記フタロシアニン顔料のうち、一次
    粒子径および凝集粒子径が5μmよりも大きいフタロシ
    アニン顔料はフタロシアニン顔料に対して50重量%以
    下の割合で含有され、10μmよりも大きいフタロシア
    ニン顔料は含まれないことを特徴とする請求項9記載の
    感光層用塗液。
  11. 【請求項11】 有機溶剤に感光層用バインダ樹脂を溶
    解する工程と、バインダ樹脂を溶解した有機溶剤にフタ
    ロシアニン顔料を添加し分散する工程とを備える感光層
    用塗液の製造方法において、 分散工程ではフタロシアニン顔料の一次粒子のモード径
    および凝集粒子のモード径が0.01μm以上5μm以
    下の範囲となるまでフタロシアニン顔料が分散されるこ
    とを特徴とする感光層用塗液の製造方法。
  12. 【請求項12】 前記分散工程の後に一次粒子径および
    凝集粒子径が10μmよりも大きいフタロシアニン顔料
    をフィルタで濾過し除去する工程を含むことを特徴とす
    る請求項11記載の感光層用塗液の製造方法。
  13. 【請求項13】 導電性支持体上に下引き層を形成する
    工程と、下引き層上に感光層を形成する工程とを備える
    感光体の製造方法において、 下引き層の形成工程では針状および樹枝状のうちの少な
    くともいずれかの酸化チタンを含有する下引き層を形成
    し、 感光層を形成する工程では請求項9または10に記載の
    感光層用塗液を用いた浸漬塗布法によって感光層を形成
    することを特徴とする感光体の製造方法。
  14. 【請求項14】 導電性支持体上に下引き層を形成する
    工程と、下引き層上に感光層を形成する工程とを備える
    感光体の製造方法において、 下引き層の形成工程では針状および樹枝状のうちの少な
    くともいずれかの酸化チタンを含有する下引き層を形成
    し、 感光層を形成する工程では請求項11または12に記載
    の方法によって製造された感光層用塗液を用いた浸漬塗
    布法によって感光層を形成することを特徴とする感光体
    の製造方法。
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