JP2002107983A - 電子写真感光体、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 除電手段を有さず、直流電圧のみで接触帯電
を行う画像形成装置に用いて、帯電ムラやゴースト等の
ない高品質な画像が得られ、上記画像形成装置に特有な
ＶＬ変動を軽減することが可能な電子写真感光体、該電
子写真感光体を有するプロセスカートリッジ及び該電子
写真感光体を有する画像形成装置を提供する。 【解決手段】 除電手段を有さず、直流電圧のみで接触
帯電を行う画像形成装置に用いる電子写真感光体であっ
て、導電性支持体上に中間層、電荷発生層及び膜厚が１
８μｍ以下の電荷輸送層をこの順に有し、該中間層の体
積抵抗率が１０¹⁰〜１０¹²Ωｃｍである電子写真感光
体、該電子写真感光体を有するプロセスカートリッジ及
び該電子写真感光体を有する画像形成装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式の光
プリンター、複写機及びファックス等に用いられる電子
写真感光体に関し、詳しくは直流電圧のみで接触帯電が
行われる電子写真感光体、該電子写真感光体を有するプ
ロセスカートリッジ及び画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、画像形成装置に使用される電子写
真感光体としては、導電性支持体上にセレンあるいはセ
レン合金を主体とする光導電層を設けたもの、酸化亜鉛
や硫化カドミウム等の無機系光導電性材料をバインダー
樹脂中に分散させたもの、及び非晶質シリコン系材料等
を用いたものが一般に知られているが、近年ではコスト
の低さ、電子写真感光体設計の自由度の高さや、無公害
等の理由から有機系電子写真感光体が広く利用されるよ
うになってきている。

【０００３】有機光導電性化合物は、その化合物あるい
はそれらの結晶型によって電子写真感光体の感光波長領
域を自由に選択することが可能である。例えば、特開昭
６１−２７２７５４号公報に示されたアゾ顔料は可視領
域で高感度を示すことが開示されており、更に特開昭５
７−１９５７６号公報、特開昭６１−２２８４５３号公
報で示されたフタロシアニン類は赤外領域まで感度を有
していることが開示されている。これらの材料のうち、
赤外領域に感度を示すものは、デジタル的に静電潜像形
成を行うレーザービームプリンター（以下ＬＢＰと略
す）やＬＥＤプリンターに使用され、その需要は高くな
ってきている。プリンター装置はＬＥＤプリンター及び
ＬＢＰプリンターが最近の市場の主流になっており、従
来２４０や３００ｄｐｉであった解像度は、４００、６
００や１２００ｄｐｉと高精細化の方向に進んできてい
る。また、複写機においても高機能化が進んでおり、そ
のため急速にデジタル化の方向に進みつつある。デジタ
ル機は、静電潜像をレーザーで形成する方法が主流であ
り、プリンター同様、高解像度の方向に進んできてい
る。このような高解像度の画像形成装置に対応するた
め、赤外波長領域において高感度な電子写真感光体が求
められているが、高感度な電子写真感光体は高感度ゆえ
にキャリヤーの絶対数が多く、ホールが注入した後の電
荷が電荷発生層中に残存し、一種のメモリーとして電位
変動を起こし易いという欠点がある。

【０００４】実際にこのような電子写真感光体を用いて
印刷を行った場合、連続プリント時の明部電位及び残留
電位の低下として現れる。例えば、多くのプリンターで
用いられている暗部電位部分を非現像部とし明部電位部
分を現像部分とする現像プロセス（いわゆる反転現像
系）で使用した場合、前プリント時に光が当たった所の
感度が速くなり、次プリント時に全面黒画像を取ると、
前プリント部分が黒く浮き出る、いわゆるゴースト現象
が顕著に現れる。

【０００５】従来の技術では、帯電前露光により除電を
行うことで、このような問題を回避しているが、帯電前
露光を行う場合には、帯電電位を十分に減衰させる必要
があるために露光量は像露光量の数倍〜２０倍程度必要
となり、この結果、前露光による電子写真感光体の劣化
や、連続プリント時の暗部電位及び明部電位の変動が大
きくなる等の弊害があり、前露光等の除電手段を持たな
い画像形成装置の開発が望まれている。

【０００６】一方、電子写真方法において、電子写真感
光体に帯電、露光、現像、転写、定着及びクリーニング
等の基本的プロセスを行うことにより画像を得る際、帯
電プロセスは、従来よりほとんど金属ワイヤーに高電圧
（ＤＣ５〜８ｋＶ）を印加することで発生するコロナに
より帯電を行っている。しかし、この方法ではコロナ発
生時にオゾンやＮＯ_X等のコロナ生成物により電子写真
感光体表面を変質させ画像ボケや劣化を進行させたり、
ワイヤーの汚れが画像品質に影響し、画像白抜けや黒ス
ジを生じる等の問題があった。特に、感光層が有機光導
電体を主体として構成される電子写真感光体は、他のセ
レン電子写真感光体やアモルファスシリコン電子写真感
光体に比べて化学的安定性が低く、コロナ生成物にさら
されると化学反応（主に酸化反応）が起こり劣化し易い
傾向にある。従って、コロナ帯電下で繰り返し使用した
場合には前述の劣化による画像ボケや感度の低下による
コピー濃度薄が起こり耐印刷寿命が短くなる傾向にあっ
た。

【０００７】また、コロナ帯電は電力的にも電子写真感
光体に向かう電流のほとんどがシールド板に流れ、帯電
手段としては効率の悪いものであった。

【０００８】このような問題点を補うために、コロナ放
電器を利用しないで帯電する手段として特開昭５７−１
７８２６７号公報、特開昭５６−１０４３５１号公報、
特開昭５８−４０５６６号公報、特開昭５８−１３９１
５６号公報及び特開昭５８−１５０９７５号公報等に提
案されているように、接触帯電させる方法が提案されて
いる。

【０００９】具体的には、電子写真感光体表面に１〜２
ｋＶ程度の直流電圧を外部より印加した導電性弾性ロー
ラー等の帯電用部材を接触させることにより電子写真感
光体表面を所定の電位に帯電させるものである。

【００１０】近年、接触帯電方法は多数の画像形成装置
に搭載され、帯電方法の主流になっており、そのほとん
どは導電性ローラーに電圧印加する方法が用いられてい
る。この帯電方法は、帯電部材に直流電圧のみを印加す
る方法と、直流電圧に交流電圧を重畳する方法がある
が、ほとんどの画像形成装置には後者の方法が用いられ
ている。その理由としては、前者には帯電の不均一性、
及び直接電圧を印加することによる電子写真感光体の放
電絶縁破壊の発生が原因として挙げられる。帯電の不均
一性とは、被帯電面の移動方向に対して直角な方向に、
長さ２〜２００ｍｍ、巾０．５ｍｍ以下程度のスジ状の
帯電ムラを生じてしまうもので、正現像方式の場合に起
こる白スジ（ベタ黒又はハーフトーン画像に白いスジが
現われる現象）、または反転現像方式の場合に起こる黒
スジといった画像欠陥になる。

【００１１】このような問題点を解決して帯電の均一性
を向上させるために、直流電圧に交流電圧を重畳して帯
電用部材に印加する方法が提案され（特開昭６３−１４
９６６８号公報）、広く用いられている。

【００１２】この帯電方法は、直流電圧に交流電圧を重
畳することによって脈流電圧を印加して均一な帯電を行
うものであり、この帯電方式の場合、帯電の均一性を保
持して、正現像方式における白ポチ、反転現像方式にお
ける黒ポチ、かぶりといった画像欠陥を防ぐためには、
重畳する交流電圧が、直流電圧の２倍以上のピーク間電
位差（ＶP-P）をもっていることが必要である。

【００１３】しかしながら、画像欠陥を防ぐ目的で、重
畳する交流電圧を上げていくと、脈流電圧の最大印加電
圧によって、電子写真感光体内部のわずかな欠陥部位に
おいて放電絶縁破壊が起こってしまう。特に、電子写真
感光体が絶縁耐圧の低い有機電子写真感光体の場合に
は、この絶縁破壊が著しく、正現像方式においては接触
部分の長手方向にわたって画像が白ヌケし、反転現像方
式においては黒オビが発生してしまう。更に、ピンホー
ルがある場合、そこの部位が導通路となって電流がリー
クして帯電部材に印加された電圧が降下してしまうとい
う問題点があった。

【００１４】一方で、帯電時に交流電圧を重畳すると、
直流電圧のみの場合に比べて帯電時の放電電流が増える
ため、電子写真感光体表面層の摩耗量が増加する等、電
子写真感光体の耐久性が低下するという問題がある。

【００１５】これら上記の問題に対し、接触帯電により
直流電圧のみを印加し、前露光等の除電手段を持たない
画像形成装置において、電子写真感光体の電荷輸送層の
膜厚を１８μｍ以下とすることで上記問題を解決できる
ことが本発明者らによって見出されている。

【００１６】しかしながら、除電手段を持たない直流電
圧帯電のみによる画像形成装置において電荷輸送層を薄
膜化（１８μｍ以下）した電子写真感光体を用いて長時
間連続印刷すると、連続印刷前後で明部電位（ＶＬ）が
大きく変動すること（ＶＬ変動）が本発明者らの検討に
より明らかとなった。

【００１７】更に、ＶＬ変動は印加する電界強度に依存
していることも検討によって明らかとなった。

【００１８】従って、除電手段を持たず、直流電圧のみ
の帯電による画像形成装置を用いた場合、画像ムラ、ゴ
ーストの解消と、長時間の連続印刷の際に発生するＶＬ
変動の軽減を同時に行うことは難しいのが現状である。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、除電
手段を有さず、直流電圧のみで接触帯電を行う画像形成
装置に用いて、帯電ムラやゴースト等のない高品質な画
像が得られ、上記画像形成装置に特有なＶＬ変動を軽減
することが可能な電子写真感光体及び該電子写真感光体
を有する、プロセスカートリッジ及び画像形成装置を提
供することにある。

【００２０】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、除電手
段を有さず、直流電圧のみで接触帯電を行う画像形成装
置に用いる電子写真感光体であって、導電性支持体上に
中間層、電荷発生層及び膜厚が１８μｍ以下の電荷輸送
層をこの順に有し、該中間層の体積抵抗率が１０¹⁰〜１
０¹²Ωｃｍであることを特徴とする電子写真感光体であ
る。

【００２１】また、本発明は、除電手段を有さず、直流
電圧のみで接触帯電を行う帯電部材及び請求項１記載の
電子写真感光体を一体に支持し、画像形成装置本体に着
脱自在であることを特徴とするプロセスカートリッジで
ある。

【００２２】また、本発明は、除電手段を有さず、請求
項１記載の電子写真感光体及び該電子写真感光体に直流
電圧のみで接触帯電を行う帯電部材を有することを特徴
とする画像形成装置である。

【００２３】ＶＬ変動は、前露光等の除電手段を有さ
ず、直流電圧のみで帯電を行う帯電手段を有する画像形
成装置に特有な現象であることが、本発明者らの検討に
よって明らかとなった。

【００２４】更に、電荷輸送層の膜厚が、１８μｍ以下
の場合、または印加電圧の電界強度が３．４４×１０⁵
Ｖｃｍ^-1以上の場合、より大きなＶＬ変動が観測される
ことが、本発明者らの検討で明らかになった。

【００２５】ＶＬ変動の原因は現在鋭意検討中である
が、現在のところ以下のような機構により発生すると推
測している。中間層の体積抵抗率が低い電子写真感光体
を有し、除電手段を有さない直流電圧帯電による画像形
成装置で長時間連続で印刷を行うと、導電性支持体上に
発生するホールは中間層内に注入し、電荷発生層と中間
層の界面あるいは電荷発生層に一種の帯電メモリーとし
て蓄積されることが予想される。この状態の電子写真感
光体にレーザー光を照射すると、上記帯電メモリーが何
らかの理由で、電荷発生層内に発生したホールの電荷輸
送層への注入、あるいは電荷輸送層内の移動を促進し、
印刷開始前に比べて表面電荷を効率よく散逸し、見かけ
上感度が向上すると考えられる。

【００２６】上記のＶＬ変動機構に基づいて考えると、
導電性支持体から電子写真感光体への電荷注入を制御、
即ち中間層の体積抵抗率を上げることでＶＬ変動を軽減
することができると考えることができる。そこで、ＶＬ
変動を軽減できる中間層の体積抵抗率の最小値を鋭意検
討した結果、中間層の体積抵抗率を１０¹⁰Ωｃｍ以上と
することでＶＬ変動が軽減されることを、本発明者らは
見出した。

【００２７】また、上記画像形成装置に特有な現象では
ないが、中間層の体積抵抗率が高い電子写真感光体の場
合、帯電後の露光時間の増大に伴い明部電位（ＶＬ）の
上昇（ＶＬ立ち上がり）が観測される。原理的には、中
間層の体積抵抗が高過ぎる場合、電子写真感光体の一回
転目のプロセスにおいて、レーザー光照射により発生し
た負電荷の一部が、抵抗の大きな中間層に抜けることな
く、電荷発生層と電荷輸送層の界面に進行し、界面近傍
のホール注入のバリアー性を上げるために、二回転目の
プロセスでは表面電位の散逸を阻害し、見かけ上の感度
低下を引き起こしていると考えている。

【００２８】従って、この機構に基づいて考えると、中
間層の体積抵抗率を制御することでＶＬ立ち上がりを軽
減できることが考えられる。そこで、体積抵抗率につい
て鋭意検討した結果、１０¹²Ωｃｍ以下の体積抵抗率の
電子写真感光体の場合、ＶＬ立ち上がりが小さいことが
判明した。

【００２９】従って、電子写真感光体の中間層の体積抵
抗率を１０¹⁰〜１０¹²Ωｃｍ と規定することで、前露
光等による除電手段を持たず、直流電圧のみで帯電を行
う画像形成装置で観測されるＶＬ変動の軽減を行うこと
が可能となった。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、本発明に用いられる電子写
真感光体の構成について説明する。

【００３１】本発明の電子写真感光体は、導電性支持体
上に中間層、電荷発生材料料を含有する電荷発生層と電
荷輸送材料を含有する電荷輸送層とをこの順に積層した
構成である。

【００３２】使用する導電性支持体は導電性を有するも
のであればよく、アルミニウムあるいはアルミニウム合
金、銅、亜鉛、ステンレス、バナジウム、モリブデン、
クロム、チタン、ニッケル、インジウム、金や白金等を
用いることができる。形状はシート状や円筒状等が挙げ
られる。特に、ＬＢＰ等の画像入力がレーザー光の場合
は、散乱による干渉縞防止、または支持体の傷を被覆す
ることを目的とした導電層を設けることが好ましい。こ
れはカーボンブラック、金属粒子等の導電性粉体をバイ
ンダー樹脂に分散させて形成することができる。導電層
の膜厚は５〜４０μｍであることが好ましく、１０〜３
０μｍであることがより好ましい。

【００３３】その上に積層する中間層の材料は体積抵抗
率が１０¹⁰〜１０¹²Ωｃｍの範囲のものであればよく、
ポリビニルアルコール、ポリビニルアセタール、ポリア
ミド、Ｎ，Ｎ−ジアルキル化ポリアミド（ナイロン６、
ナイロン６６、ナイロン６１０、共重合ナイロン及びア
ルコキシメチル化ナイロン等）、ポリメチルメタアクリ
レート、ポリエステル、カゼイン、ゼラチン、セルロー
ス誘導体、エポキシレジン、フェノールレジン、フェノ
キシレジン、アクリルスチレン・スチレン共重合体、ア
クリル・スチレン・ブタジエン共重合体、ポリウレタ
ン、ニトリルゴム及びクロロブレンゴム等、単一もしく
はこれらの組み合わせが知られており、これらは適当な
溶媒に溶解して塗布される。また、場合によっては抵抗
調整のためにこれら有機高分子材料に無機顔料、有機金
属化合物や有機金属錯体を分散させることで、体積抵抗
率を調整したものも中間層として使用してもよい。例え
ば無機顔料として、ＳｎＯ、ＳｎＯ₂、ＺｎＯ、Ｔｉ
Ｏ₂、ＢａＳＯ₄、Ａｌ₂Ｏ₃、ＳｉＯ₂、ＣａＣＯ₃及びＭ
ｇＯが好ましい。有機金属化合物としては、ＺｎＲ₂、
ＺｎＡｒ₂、ＡｌＲ₂、ＡｌＡｒ₂、Ｂｒ₃及びＮｉ（Ｃ₂
Ｈ₅）₂がある（Ｒはアルキル基、Ａｒは芳香族化合物で
ある）。中間層の膜厚は、０．１〜１０μｍであること
が好ましく、０．３〜３μｍであることがより好まし
い。

【００３４】中間層の上に設けられる、電荷発生層は電
荷発生材料を必要に応じてバインダー樹脂に分散させて
形成させる。電荷発生材料としては、金属または無金属
フタロシアニン顔料、ビスアゾ及びトリスアゾ顔料等の
アゾ顔料、スクエリアリウム化合物、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、シアニン顔料、キサンテン染料、
トリ−Ｎ−ビニルカルバゾールとトリニトロフルオレン
等からなる電荷輸送錯体及びピリリウム塩染料とポリカ
ーボネート樹脂からなる共晶錯体等が挙げられる。バイ
ンダー樹脂としては、周知なもの、例えばポリカーボネ
ート、ポリスチレン、ポリエステル、ポリビニルブチラ
ール、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、セルロースエステル、
ポリエーテル、ポリブタジエン、ポリウレタン及びエポ
キシ樹脂等が挙げられる。

【００３５】電荷輸送材料は、感度、残留電位及び帯電
特性に優れたものより選べばよく、アントラセン、ピレ
ン、フエナントレン及びコロネン等の多環芳香族化合物
またはトリあるいはジあるいはモノアリルアミン誘導
体、インドール、カルバゾール、オキサゾール、イソオ
キサゾール、チアゾール、イミダゾール、ピラゾール、
オキサジアゾール、ピラゾリン、チアジアゾール及びト
リアゾール等の各含窒素環式化合物の誘導体、ヒドラゾ
ン誘導体及びスチリル誘導体等の電荷輸送材料を０．５
〜２倍の質量の成膜性を有する樹脂に溶解させた塗布液
を用いて形成される。これは電荷輸送物質が一般的に低
分子量で、それ自身では成膜性に乏しいためである。

【００３６】電荷輸送材料を含む電荷輸送層を形成する
には、適当なバインダー樹脂を選択することによって被
膜形成ができればよく、使用できる樹脂を単独あるいは
組み合わせて使うことができる。バインダー樹脂の例と
しては、アクリル樹脂、ポリアリレート、ポリエステ
ル、ポリカーボネート、ポリスチレン、アクリロニトリ
ル−スチレンコポリマー、アクリロニトリル−ブタジエ
ンコポリマー、ポリビニルブチラール、ポリビニルホル
マール、ポリスルホン、ポリアクリルアミド、ポリアミ
ド及び塩素化ゴム等の絶縁性樹脂、あるいはポリ−Ｎ−
ビニルカルバゾール、ポリビニルアントラセン及びポリ
ビニルピレン等の有機光導電性ポリマーを挙げることが
できる。

【００３７】本発明の効果の本質は、電子写真感光体に
用いる材料によらないため、上記電子写真感光体材料の
構成に限定されるものではない。

【００３８】次に、本発明の電子写真感光体を有する画
像形成装置について説明する。

【００３９】図１を参照しながら画像形成装置の概略を
説明する。この装置は、電子写真感光体２６に接触配置
された帯電部材である帯電ローラー２１により電子写真
感光体を直流電圧のみにより一様に帯電する。帯電に次
いで、レーザー光で画像部分を露光することにより静電
潜像を形成し、現像手段２２により可視画像（トナー画
像）とした後に、電圧を印加した転写ローラー２７によ
りトナー像を転写材２８に転写する。像転写後の電子写
真感光体２６の表面は、クリーニング手段３０によって
転写残りトナーの除去を受けて清浄面化された後、繰り
返し画像形成に使用される。なお、本発明の画像形成装
置においては、前露光手段からの前露光光による電子写
真感光体表面の除電処理を行わない。

【００４０】また、電子写真感光体２６及び帯電部材２
１、更には、必要に応じて、現像手段２２やクリーニン
グ手段３０を一体に支持し、画像形成装置本体に着脱自
在のプロセスカートリッジ３１とすることもできる。

【実施例】以下、実施例及び比較例により本発明を更に
詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定
されるものではない。

【００４１】以下に示す「％」及び「部」は、それぞれ
「質量％」及び「質量部」を意味する。

【００４２】また、体積抵抗率は２５℃、相対湿度５０
％の環境下、以下のようにして測定した。まず、電極間
距離（Ｄ）１８０μｍ、長さ（Ｌ）５．９ｃｍのくし型
白金電極上に、厚さ（Ｔ）４μｍの中間層を設ける。次
に、くし型電極間に１００Ｖの直流電圧（Ｖ）を印加し
た時の直流電圧（Ｉ）をｐＡ（ピコアンペアー）メータ
ーで測定し、下記式によって抵抗ρＶを得た。

【００４３】

【数１】

【００４４】［実施例１］１０％の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φ１ｍｍガラスビーズ
を用いたサンドミルで２時間分散して導電層用塗料を調
製した。アルミニウムシリンダー（φ３０ｍｍ）上に、
導電層用塗料を浸漬法で塗布し、１４０℃で３０分間乾
燥させ、膜厚が１５μｍの導電層を形成した。導電層上
にポリアミド（商品名 Ｍ９９５、日本リルサン株式会
社製）１０．０部、ポリアミド（商品名 ＣＭ−８００
０、帝国化学産業株式会社製）３０．０部をメチルアル
コール４１２部、ｎ−ブチルアルコール２０６部からな
る混合溶媒に溶解した溶液を浸漬法で塗布し、１００℃
で１０分間乾燥して、膜厚が０．６５μｍの中間層を形
成した（体積抵抗率：２．０×１０¹⁰Ωｃｍ）。次に、
ＣｕＫα特性Ｘ線回折におけるブラッグ角２θ±０．２
°の ７．４°及び２８．２°に強いピークを有するヒ
ドロキシガリウムフタロシアニン結晶３．５部を、ポリ
ビニルブチラール樹脂（商品名 エレックスＢＸ−１、
積水化学工業株式会社製）１部をシクロヘキサノン１９
部に溶解した樹脂溶液と混合し、φ１ｍｍガラスビーズ
を用いたサンドミルで３時間分散して分散液を作り、こ
れにシクロヘキサノン６９部と酢酸エチル１３２部を加
えて希釈し塗料を調製し、それを用いて膜厚が０．３μ
ｍの電荷発生層を形成した。次に、電荷発生層上に２−
（ジ−４−トリル）−アミノ−９，９−ジメチルフルオ
レン９部、５−（アミノベンジリデン）−５Ｈ−ジベン
ゾ［ａ，ｄ］シクロペンテン１部及び下記構造

【００４５】

【化１】 のポリアリレート（粘度平均分子量９６，０００）１０
部をモノクロロベンゼン５０部及びジクロロメタン５０
部からなる混合溶媒に溶解して塗料を調製し、この塗料
を電荷発生層上に浸漬法で塗布し、１２０℃で２時間乾
燥して、膜厚が１５μｍの電荷輸送層を形成した。

【００４６】［実施例２］実施例１の中間層の代わり
に、ポリアミド（商品名 Ｍ９９５、日本リルサン株式
会社製）２０．０部及びポリアミド（商品名 ＣＭ−８
０００、帝国化学産業株式会社製）２０．０部をメチル
アルコール４１２部及びｎ−ブチルアルコール２０６部
からなる混合溶媒に溶解した溶液を浸漬法で塗布し、１
００℃で１０分間乾燥して、膜厚が０．６５μｍの中間
層を形成した（体積抵抗率：１．０×１０¹¹Ωｃｍ）以
外は、実施例１と同様な構成の電子写真感光体ドラムを
作成した。

【００４７】［実施例３］実施例１の中間層の代わり
に、ポリアミド（商品名 Ｍ９９５、日本リルサン株式
会社製）１５．０部及びポリアミド（商品名 ＣＭ−８
０００、帝国化学産業株式会社製）３５．０部をメチル
アルコール４１２部及びｎ−ブチルアルコール２０６部
からなる混合溶媒に溶解した溶液を浸漬法で塗布し、１
００℃で１０分間乾燥して、膜厚が０．６５μｍの中間
層を形成した（体積抵抗率：３．８×１０¹¹Ωｃｍ）以
外は、実施例１と同様な構成の電子写真感光体ドラムを
作成した。

【００４８】［実施例４］実施例１の中間層の代わり
に、ポリアミド（商品名 Ｍ１２７６、日本リルサン株
式会社製）２０．０部及びポリアミド（商品名 ＣＭ−
８０００、帝国化学産業株式会社製）２０．０部をメチ
ルアルコール４１２部及びｎ−ブチルアルコール２０６
部からなる混合溶媒に溶解した溶液を浸漬法で塗布し、
１００℃で１０分間乾燥して、膜厚が０．６５μｍの中
間層を形成した（体積抵抗率：９．２×１０¹⁰Ωｃｍ）
以外は、実施例１と同様な構成の電子写真感光体ドラム
を作成した。

【００４９】［実施例５］実施例１の中間層の代わり
に、ポリアミド（商品名 ＭＸ１８０９、日本リルサン
株式会社製）１６．０部及びポリアミド（商品名 ＣＭ
−８０００、帝国化学産業株式会社製）２４．０部をメ
チルアルコール４１２部及びｎ−ブチルアルコール２０
６部からなる混合溶媒に溶解した溶液を浸漬法で塗布
し、１００℃で１０分間乾燥して、膜厚が０．６５μｍ
の中間層を形成した （体積抵抗率：７．８×１０¹⁰Ω
ｃｍ）以外は、実施例１と同様な構成の電子写真感光体
ドラムを作成した。

【００５０】［実施例６］実施例１の中間層の代わり
に、ポリアミド（商品名 ＭＸ１８０９、日本リルサン
株式会社製）２０．０部及びポリアミド（商品名 ＣＭ
−８０００、帝国化学産業株式会社製）２０．０部をメ
チルアルコール４１２部及びｎ−ブチルアルコール２０
６部からなる混合溶媒に溶解した溶液を浸漬法で塗布
し、１００℃で１０分間乾燥して、膜厚が０．６５μｍ
の中間層を形成した（体積抵抗率：４．２×１０¹¹Ωｃ
ｍ）以外は、実施例１と同様な構成の電子写真感光体ド
ラムを作成した。

【００５１】［実施例７］電荷輸送層の膜厚が１３μｍ
であること以外は、実施例１と同様な構成の電子写真感
光体ドラムを作成した。

【００５２】［実施例８］電荷輸送層の膜厚が１８μｍ
であること以外は、実施例１と同様な構成の電子写真感
光体ドラムを作成した。

【００５３】［実施例９］実施例１の中間層の代わり
に、平均粒径０．０２μｍのアンチモン含有酸化スズ微
粒子（Ｔ−１、三菱マテリアル株式会社製）４５部、
（３，３，３−トリフルオロプロピル）トリメトキシシ
ラン（チッソ株式会社製）５部、下記構造

【００５４】

【化２】 のアクリル系モノマー５０部及びエタノール３００部を
混合し、サンドミル装置で９６時間分散して、中間層用
の塗料を調製した。導電層上にこの塗料を浸漬法で塗布
し、乾燥後メタルハライドランプにて２５０ｍＷｃｍ^-2
の光強度で６０秒間紫外線照射して、膜厚が１μｍの中
間層を形成した（体積抵抗率：３．５×１０¹⁰Ωｃｍ）
以外は、実施例１と同様な構成の電子写真感光体ドラム
を作成した。

【００５５】［実施例１０］実施例１の電荷発生層の代
わりに電荷発生層の構成が、ＣｕＫα特性Ｘ線回折にお
けるブラッグ角２θ±０．２°の９．０°、１４．２
°、２３．９°及び２７．１°に強いピークを有するオ
キシチタニウムフタロシアニン（ＴｉＯＰＣ）４部をポ
リビニルブチラール（商品名：エレックスＢＭ２、積水
化学工業株式会社製）２部をシクロヘキサノン６０部に
溶解させた樹脂溶液と混合して、φ１ｍｍガラスビーズ
を用いたサンドミル装置で４時間分散した後、エチルア
セテート１００部を加えた電荷発生層用分散液を浸漬法
で塗布して、膜厚が０．３μｍの電荷発生層を形成した
以外は、実施例１と同様な構成の電子写真感光体ドラム
を作成した。

【００５６】［実施例１１］実施例１において電荷輸送
層のポリアリレートをビスフェノールＺ型ポリカーボネ
ート（商品名 ユーロピロンＺ−２００、三菱瓦斯化学
株式会社製）に代えた以外は、同様な構成の電子写真感
光体ドラムを作成した。

【００５７】［比較例１］導電層上にポリアミド（商品
名 ＣＭ−８０００、東レ株式会社製）４０部をメチル
アルコール４１２部及びｎ−ブチルアルコール２０６部
からなる混合溶媒に溶解した溶液を浸漬法で塗布し、１
００℃で１０分間乾燥して、膜厚が０．６５μｍの中間
層を形成した（体積抵抗率：３．４×１０⁸Ωｃｍ） 以
外は、実施例１と同様な構成の電子写真感光体ドラムを
作成した。

【００５８】［比較例２］導電層上にポリアミド（商品
名 Ｍ９９５、日本リルサン株式会社製）２．０部及び
ポリアミド（商品名 ＣＭ−８０００、帝国化学産業株
式会社製）３８．０部をメチルアルコール４１２部及び
ｎ−ブチルアルコール２０６部からなる混合溶媒に溶解
した溶液を浸漬法で塗布し、１００℃で１０分間乾燥し
て、膜厚が０．６５μｍの中間層を形成した（体積抵抗
率：８．４×１０⁸Ωｃｍ）以外は、実施例１と同様な
構成の電子写真感光体ドラムを作成した。

【００５９】［比較例３］導電層上にポリアミド（商品
名 Ｍ９９５、日本リルサン株式会社製）５．０部及び
ポリアミド（商品名 ＣＭ−８０００、帝国化学産業株
式会社製）３５．０部をメチルアルコール４１２部及び
ｎ−ブチルアルコール２０６部からなる混合溶媒に溶解
した溶液を浸漬法で塗布し、１００℃で１０分間乾燥し
て、膜厚が０．６５μｍの中間層を形成した（体積抵抗
率：２．３×１０⁹Ωｃｍ）以外は、実施例１と同様な
構成の電子写真感光体ドラムを作成した。

【００６０】［比較例４］導電層上にポリアミド（商品
名 Ｍ９９５、日本リルサン株式会社製）１３．０部及
びポリアミド（商品名 ＣＭ−８０００、帝国化学産業
株式会社製）３７．０部をメチルアルコール４１２部及
びｎ−ブチルアルコール２０６部からなる混合溶媒に溶
解した溶液を浸漬法で塗布し、１００℃で１０分間乾燥
して、膜厚が０．６５μｍの中間層を形成した（体積抵
抗率：１．３×１０¹²Ωｃｍ）以外は、実施例１と同様
な構成の電子写真感光体ドラムを作成した。

【００６１】［比較例５］導電層上にポリアミド（商品
名 Ｍ９９５、日本リルサン株式会社製）１０．０部及
びポリアミド（商品名 ＣＭ−８０００、帝国化学産業
株式会社製）３０．０部をメチルアルコール４１２部及
びｎ−ブチルアルコール２０６部からなる混合溶媒に溶
解した溶液を浸漬法で塗布し、１００℃で１０分間乾燥
して、膜厚が０．６５μｍの中間層を形成した（体積抵
抗率：４．７×１０¹²Ωｃｍ）以外は、実施例１と同様
な構成の電子写真感光体ドラムを作成した。

【００６２】［比較例６］導電層上にポリアミド（商品
名 ＥＦ−３０Ｔ、帝国化学産業株式会社製）３７．５
部及びポリアミド（商品名 ＣＭ−８０００、東レ株式
会社製）１２．５部をメチルアルコール４１２部及びｎ
−ブチルアルコール２０６部からなる混合溶媒に溶解し
た溶液を浸漬法で塗布し、１００℃で１０分間乾燥し
て、膜厚が０．６５μｍの中間層を形成した（体積抵抗
率：３．６×１０⁸Ωｃｍ）以外は、実施例１と同様な
構成の電子写真感光体ドラムを作成した。

【００６３】［比較例７］導電層上にポリアミド樹脂
（商品名 Ｍ９９５、日本リルサン株式会社製）５０部
をメチルアルコール４４．５部、塩化メチレン４４．５
部からなる混合溶媒に溶解した溶液を浸漬法で塗布し、
１００℃で１０分間乾燥して、膜厚が０．６５μｍの中
間層を形成した（体積抵抗率：３．６×１０¹³Ωｃｍ）
以外は実施例１と同様な構成の電子写真感光体ドラムを
作成した。

【００６４】［比較例８］電荷輸送層の膜厚が２０μｍ
であること以外は、実施例１と同様な構成の電子写真感
光体ドラムを作成した。

【００６５】［比較例９］電荷輸送層の膜厚が２５μｍ
であること以外は、実施例１と同様な構成の電子写真感
光体ドラムを作成した。

【００６６】評価法を以下に説明する。試験にはヒュー
レットパッカード社製ＬＢＰ「レーザージェット４００
０」（プロセススピード９４．２ｍｍ／ｓｅｃ）を改造
して用いた。高圧電源基盤に改造を施し、直流電圧のみ
の帯電とした。このときの帯電部材である帯電ローラー
も直流帯電用のものを用いた。像露光装置には可変抵抗
を設け、印加電圧を調整することで、光量を０．５μＪ
ｃｍ^-2に調整した。測定は全て、２５℃、相対湿度が５
０％の環境で行い、電子写真感光体ドラムは、測定前に
最低２４時間は測定環境に放置したものを用いた。

【００６７】また、画像の評価は以下のように行った。
ドラム一周分適当な画像を印字した後、全面ハーフトー
ン画像を印字する画像を出力してゴーストの評価に用い
た。また、プリント全面ハーフトーンのテストチャート
及びベタ黒画像を印字することによってより帯電ムラに
よるスジ画像の評価を行った。

【００６８】表１〜２のＶＬ変動（ΔＶＬ）は、上記評
価機を用いて電子写真感光体ドラムに２時間−１２６０
Ｖの直流電圧を印加しながら回転を行い、２時間帯電前
後の明部電位の差を求めたものである。また、２時間の
帯電前後に行われる測定時には、電子写真感光体の表面
電位が−７３０Ｖとなるように印加電圧を調整してＶＬ
変動を測定した。また、ＶＬ立ち上がり（ＶＬup）は、
帯電後、レーザー光を照射し、電子写真感光体ドラムの
第１周目と第５周目の明部電位の差を求めた値である。

【００６９】表１に実施例、比較例の電子写真感光体ド
ラムの体積抵抗率、ＶＬ変動（ΔＶＬ）、ＶＬ立ち上が
り（ＶＬup）を示した。

【００７０】

【表１】

【００７１】特に、実施例１〜３と比較例２〜５は、異
なる体積抵抗率の２種類の樹脂（Ｍ９９５、ＣＭ−８０
００）を混合することで、中間層の体積抵抗率を変えた
電子写真感光体のΔＶＬ、ＶＬupを示した表である。こ
の結果、ΔＶＬは中間層の体積抵抗率が１０¹⁰Ωｃｍを
下回るあたりから上昇し、ＶＬupは１０¹²Ωｃｍを超え
るあたりから上昇した。

【００７２】また、ＣＭ−８０００とＭ９９５の構成以
外（実施例５、６、９、比較例６、７）でも、実施例１
〜３、比較例２〜５での検討結果と同様にΔＶＬは中間
層の体積抵抗率が１０¹⁰Ωｃｍを下回るあたりから上昇
し、ＶＬupは１０¹²Ωｃｍを超えるあたりから上昇し
た。

【００７３】また、異なる電荷発生層であったとしても
（実施例１と実施例１０）、ΔＶＬとＶＬupの値は、
ほとんど変わらない値となった。

【００７４】また、異なる電荷輸送層であったとしても
（実施例１と実施例１１）、ΔＶＬとＶＬupの値は、
ほとんど変わらない値となった。

【００７５】表２は、電荷輸送層の膜厚以外は、同様な
構成を持つ電子写真感光体ドラムを表１の評価と同様な
手法によるＶＬ変動、ＶＬ立ち上がり、更にゴースト及
び帯電ムラを評価した結果である。

【００７６】

【表２】

【００７７】表２の結果から、中間層の体積抵抗率が１
０¹⁰〜１０¹²Ωｃｍの範囲で電荷輸送層の膜厚が１８μ
ｍ以下である電子写真感光体であれば、ゴーストと帯電
ムラの解消と同時に、ΔＶＬとＶＬupを軽減できた。

【００７８】表３に実施例１、比較例１の電子写真感光
体ドラムに−８６０〜−１６６０Ｖの直流電圧を２時間
印加した際のＶＬ変動を示した。

【００７９】

【表３】

【００８０】表３から中間層の体積抵抗率が１０¹⁰〜１
０¹²Ωｃｍの範囲にある場合（実施例１）、ＶＬ 変動
は軽減し、体積抵抗率が１０¹⁰Ωｃｍ未満の場合（比較
例１）、３．４４×１０⁵Ｖｃｍ^-1以上の電界強度下で
は十分なＶＬ変動は観測されなかった。

【００８１】また、中間層の体積抵抗率が３．４４×１
０⁵Ｖｃｍ^-1未満の電界強度下では、もともとのＶＬ変
動値が小さく、中間層の体積抵抗率を変えたとしてもＶ
Ｌ変動に大きな差は生じない。

【００８２】

【発明の効果】本発明によれば、中間層の体積抵抗率が
１０¹⁰〜１０¹²Ωｃｍの電子写真感光体を用いることに
より、除電手段を持たず、直流電圧のみで接触帯電を行
う画像形成装置に特有なＶＬ変動の軽減を可能とするこ
とができる。

【００８３】更に、特に顕著なＶＬ変動が観測される、
電荷輸送層の膜厚が１８μｍ以下の電子写真感光体、も
しくは印加電圧の電界強度が３．４４×１０⁵Ｖｃｍ^-1
以上の画像形成装置においても、中間層の体積抵抗率を
１０¹⁰〜１０¹²Ωｃｍとすることで、ＶＬ変動を効果的
に軽減することができる。

【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ー
トリッジを具備する画像形成装置の概略構成を示す図で
ある。

【符号の説明】

２１ 帯電ローラー ２２ 現像手段 ２３ 規制ブレード ２４ 現像ローラー ２５ 供給ローラー ２６ 電子写真感光体 ２７ 転写ローラー ２８ 転写材 ２９ クリーニングブレード ３０ クリーニング手段 ３１ プロセスカートリッジ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上杉 浩敏 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 田辺 幹 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） 2H003 AA01 BB11 CC05 DD03 2H068 AA43 AA48 BB28

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 除電手段を有さず、直流電圧のみで接触
   帯電を行う画像形成装置に用いる電子写真感光体であっ
   て、導電性支持体上に中間層、電荷発生層及び膜厚が１
   ８μｍ以下の電荷輸送層をこの順に有し、該中間層の体
   積抵抗率が１０¹⁰〜１０¹²Ωｃｍであることを特徴とす
   る電子写真感光体。
2. 【請求項２】 除電手段を有さず、直流電圧のみで接触
   帯電を行う帯電部材及び請求項１記載の電子写真感光体
   を一体に支持し、画像形成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。
3. 【請求項３】 該電子写真感光体が該帯電部材によって
   ３．４４×１０⁵Ｖｃｍ^-1以上の電界強度を印加される
   請求項２記載のプロセスカートリッジ。
4. 【請求項４】 除電手段を有さず、請求項１記載の電子
   写真感光体及び該電子写真感光体に直流電圧のみで接触
   帯電を行う帯電部材を有することを特徴とする画像形成
   装置。
5. 【請求項５】 該電子写真感光体が該帯電部材によって
   ３．４４×１０⁵Ｖｃｍ^-1以上の電界強度を印加される
   請求項４記載の画像形成装置。