JP2002182415A - 電子写真感光体およびそれを用いた電子写真方法、電子写真装置、及び電子写真装置用プロセスカートリッジ - Google Patents

電子写真感光体およびそれを用いた電子写真方法、電子写真装置、及び電子写真装置用プロセスカートリッジ

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JP2002182415A
JP2002182415A JP2000379229A JP2000379229A JP2002182415A JP 2002182415 A JP2002182415 A JP 2002182415A JP 2000379229 A JP2000379229 A JP 2000379229A JP 2000379229 A JP2000379229 A JP 2000379229A JP 2002182415 A JP2002182415 A JP 2002182415A
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electrophotographic
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Application number
JP2000379229A
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English (en)
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Masabumi Ota
正文 太田
Kazukiyo Nagai
一清 永井
Tomoyuki Shimada
知幸 島田
Michihiko Nanba
通彦 南場
Shinichi Kawamura
慎一 河村
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 繰り返し使用によっても高密度画像が得られ
る電子写真感光体を提供する。 【解決手段】 導電性支持体上の直接又は中間層を介し
て感光層を設け、さらにその上に保護層を設けた電子写
真感光体であって、該感光層は400〜450nmの波
長に感度を有し、該保護層は膜厚が1〜3μmであり、
かつ1万回の繰り返し画像形成プロセスに行った後の膜
厚が初期の1/10以上であることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリンタ
ー、ファクシミリ等の電子写真装置に用いられる電子写
真感光体に関し、詳しくは、高画質化の要求にこたえら
れる記録密度1200dot/inch以上を可能にす
る超高解像度の電子写真感光体に関し、さらには高い耐
久性のもとに高画質が安定して得られる電子写真感光
体、及びこれを用いる電子写真方法、電子写真装置、電
子写真装置用プロセスカートリッジに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、電子写真方式において使用される
電子写真感光体(以下、単に感光体と言うことがある)
の光導電体としては大きく分けて種々の無機及び有機光
導電体が知られている。ここにいう「電子写真方式」と
は一般に、光導電性の感光体をまず暗所で、例えばコロ
ナ放電によって帯電させ、次いで像露光し、露光部のみ
の電荷を選択的に逸散させて静電潜像を得て、この潜像
部を染料、顔料などの着色剤と高分子材料などとで構成
されるトナーで現像し、可視化して画像を形成するよう
にした、いわゆるカールソンプロセスとよばれる画像形
成プロセスである。
【0003】有機光導電体を用いた感光体は無機光導電
体のものに比べ、感光波長域の自由度、成膜性、可撓
性、膜の透明性、量産性、毒性やコスト面等において利
点を持つため、現在ではほとんどの感光体には有機光導
電体が用いられている。
【0004】また、この電子写真方式および類似プロセ
スにおいてくり返し使用される感光体には、感度、受容
電位、電位保持性、電位安定性、残留電位、分光感度特
性に代表される静電特性が優れていることが要求され
る。
【0005】加えて、近年では電子写真方式を用いた情
報処理システム機の発展は目覚ましいものがある。特に
情報をデジタル信号に変換して光によって情報記録を行
うデジタル記録方式を用いたプリンターは、そのプリン
ト品質、信頼性において向上が著しい。また、このデジ
タル記録方式はプリンターのみならず通常の複写機にも
応用され、所謂デジタル複写機が開発されている。さら
に、このデジタル複写機は、種々様々な情報処理機能が
付加されるため今後その需要性が益々高まっていくと予
想される。
【0006】現在これらの方式に用いられる電子写真感
光体は、一般的には導電性支持体上に直接または中間層
を介して電荷発生層を形成し、その上に電荷輸送層を設
けたいわゆる機能分離型積層感光体が主流である。さら
には、機械的もしくは化学的耐久性向上のため感光体最
表面に表面保護層を形成する。
【0007】この機能分離型積層感光体において、表面
が帯電された感光体が露光されたとき、光は電荷輸送層
を透過し、電荷発生層中の電荷発生材料に吸収される。
電荷発生材料はこの光を吸収して電荷担体を発生する。
発生した電荷担体は電荷輸送層に注入され帯電によって
生じている電界に沿って電荷輸送層を移動して感光体の
表面電荷を中和する。その結果感光体の表面に静電潜像
が形成される。よって、機能分離型積層感光体には主と
して近赤外部から可視部に吸収を持つ電荷発生材料と、
電荷発生材料の吸収光の透過を妨げない、すなわち可視
部(黄色光域)から紫外部に吸収を持つ電荷輸送材料と
の組みあわせが多く用いられている。
【0008】このようなデジタル記録方式に対応させる
光源としては、例えば、小型で安価な信頼性の高い半導
体レーザー(LD)や発光ダイオード(LED)が多く
使われている。現在最もよく使用されているLDの発振
波長域は780〜800nm付近の近赤外光領域にあ
る。また、代表的なLEDの発光波長は740nmにあ
る。
【0009】一方、最近ではこのデジタル記録方式に対
応させる書込光源として400〜450nmに発振波長
を有する紫色から青色の短波長LD、LEDが開発、市
場されるにおよんでいる。たとえば発振波長が従来から
の近赤外域LDに比べ約半分近くとなる短波長LDを書
込光源として用いた場合、下式(1)で示されるよう
に、感光体上におけるレーザービームのスポット径を理
論上かなり小さくすることが可能である。したがってこ
れらは潜像の書込密度すなわち解像度を上げることに非
常に有利なものである。 d∝(π/4)(λf/D) (1) (式中、dは感光体上のスポット径、λはレーザー光の
波長、fはfθレンズの焦点距離、Dはレンズ径)
【0010】またこの短波長LD、LEDにより光学系
を含む電子写真装置のコンパクト化、電子写真方式の高
速化がはかれるなどの利点があるため、これら約400
〜450nmのLDもしくはLED発振光源に対応した
高感度、高安定な電子写真感光体が要求されている。
【0011】ところで、現行の電子写真装置は300〜
600dpi程の解像度であり、写真調の画像としては
十分ではなかった。より高解像な電子写真装置が望まれ
ており、それに向けた開発が行われている。解像度を上
げるためには最小ドット径を小さくすることが有効であ
り、その為にはよりビーム径を小さくした画像露光手段
と小さな電位潜像を可能にする電子写真感光体とそれを
再現性良く現像する現像手段が必要になる。
【0012】しかしながら、これらを全て満足する電子
写真装置は未だ開発されていない。先に触れたとおり、
現在画像露光手段において最もよく使われているLDの
発振波長域は780〜800nm付近の近赤外光領域で
あるが、そのビームスポット径は約150〜60μm程
度である。これを1200dpi相当のドット径約30
μm又は2400dpi相当のドット径約15μmに絞
り込むためには超高精度な光学部品や大きな光学部材が
必要になり、コスト的にもスペース的にも実用化できる
ものではなかった。この解決のためには光源波長を短く
することが有効と考えられており、短波長レーザを使用
した電子写真装置が提案されている(特開平5−195
98号公報)。しかしながら、この様にビーム径を小さ
くしただけでは超高解像度の画像は得られなかった。
【0013】従来の電子写真装置に使用されている電子
写真感光体は前記のとおり機能分離型積層感光体が主流
であり、この様な電子写真感光体を使用した場合400
〜450nmのような非常に短波長の光では電荷輸送層
に吸収されてしまい感度が低下してしまうという欠点を
有する。それに対しては吸収の比較的少ない電荷輸送材
料を使用した電子写真装置が提案されている。この様に
電子写真感光体の電荷発生層にビーム径の小さい光を照
射できるようにしてもなお超解像度の画像形成は困難で
あった。
【0014】また、画像形成の高速化、デジタル化に伴
って光照射部位のエネルギー密度は高くなり、電子写真
感光体の電荷発生層で発生する電荷密度は高くなる。高
密度で発生した電荷は電荷輸送層中を感光体表面まで移
動するあいだに面方向に拡散してしまい、折角ビーム径
を絞っても感光体上に形成される静電潜像は大きくなっ
てしまう。
【0015】これを解決するためには電子写真感光体の
電荷輸送層の膜厚を小さくすることが有効であるが、現
状の1/2〜1/3にする必要があり、帯電安定性や寿
命や導電性支持体の凹凸による電位ムラによるドット再
現性の低下が起こり、その実現は非常に困難であった。
この様な状況により未だ超高解像度を有する電子写真装
置は市場提供されていない。
【0016】一方、電子写真装置に使用される電子写真
感光体として、導電性支持体上に電荷発生材料と電荷輸
送性材料とバインダーを主成分とする感光層を設けた単
層型のものが知られている。この感光体は光照射による
電荷発生が感光体表面部位で生じるため上記静電潜像の
広がりは少なくなり、超高解像度電子写真用として有利
である。しかしながら、機能分離型積層感光体に比べ感
度や残留電位特性が劣り、高速化が要求される電子写真
装置への課題を残している。
【0017】また、導電性支持体上に電荷輸送層、電荷
発生層の順に積層された逆層型の電子写真感光体も知ら
れている。この場合も電荷発生が感光体表面部位で生じ
るため上記静電潜像の広がりは少なくなり、超高解像度
電子写真用として有利である。例えば、特開平9−24
0051号公報に発振波長400〜500nmのLDを
光源として用いた電子写真装置が開示されている。
【0018】しかしながら、この感光体層構成は脆弱な
薄膜の電荷発生層が最表面に形成されるため、これが帯
電、現像、転写、クリーニング手段により機械的、化学
的なハザードを受けやすくなり、繰り返し使用による感
光体の劣化が著しいので実用的ではない。
【0019】寿命を上げるために表面保護層を形成した
逆層感光体の提案も行われている(特開平1−1709
51号公報)。この場合、オゾン発生量を低下させた環
境負荷の小さい電子写真装置の提供が狙いとなってお
り、超高解像電子写真装置用の感光体としての設計は行
われていなかった。
【0020】高画質を繰り返して行われる画像形成プロ
セス特に色の再現性、持続性の要求されるカラー画像形
成においては、今のところ高耐久と両立する電子写真装
置の提供はなされていない。
【0021】以上のように電子写真感光体として静電潜
像の広がりを防ぐ構成の提案もされているが、トナー現
像と転写を含めた画像形成プロセスの中で画像露光手段
のビーム径と電子写真感光体の静電潜像の広がりを考慮
しただけでは超高解像度な画像を形成し、高速で、耐久
性に優れた電子写真装置は提供できていない。
【0022】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明が
解決しようとする課題は、1200dpi以上さらには
2400dpiの超高解像度な画像形成が可能で、高い
耐久性のもとに高画質が安定して得られる電子写真感光
体、及びこれを用いた電子写真方法、電子写真装置等を
提供することである。
【0023】
【課題を解決しようとする手段】本発明によれば、第一
に、導電性基体上に直接又は中間層を介して感光層、表
面保護層がこの順で積層された電子写真感光体におい
て、該感光層は400〜450nmの波長に感度を有
し、また該表面保護層は膜厚が1〜3μmであり、か
つ、画像形成プロセスを1万回繰り返し行った後の膜厚
が初期の1/10以上であることを特徴とする電子写真
感光体が提供される。
【0024】第二に、電子写真感光体に、少なくとも帯
電、画像露光、現像が繰り返し行なわれる電子写真方法
において、該電子写真感光体として上記の電子写真感光
体が用いられ、この感光体への静電潜像の書き込みが波
長400〜450nmの光により行なわれることを特徴
とする電子写真方法が提供される。
【0025】第三に、少なくとも電子写真感光体、帯電
手段、画像露光手段、現像手段を装着した電子写真装置
において、該電子写真感光体が上記の電子写真感光体で
あり、該画像露光手段の書き込み光源が波長400〜4
50nmの範囲に発振波長を有する半導体レーザもしく
は発光ダイオードであることを特徴とする電子写真装置
が提供される。
【0026】第四に、上記の電子写真感光体と、帯電手
段、画像露光手段、現像手段及び転写手段及びクリーニ
ング手段から選ばれた少なくとも一つの手段とを一体的
に形成し、電子写真装置本体に着脱自在としたことを特
徴とする電子写真装置用プロセスカートリッジが提供さ
れる。
【0027】このように、本発明における電子写真感光
体は、高画質を達成するための超高解像度な画像形成の
要求を満たすとともに、高い耐久性のもとにトナー現像
と転写が安定していることを実現したものである。すな
わち、高画質を達成するため画像露光手段および電子写
真感光体の感光層を工夫するとともに、表面保護層を積
層することにより、高い耐久性を持たせるものである
が、該表面保護層の膜厚を初期と画像形成後の変化を制
御することにより、感光体の誘電率の変化量を少なく
し、トナーの現像と転写の安定性を実現したものであ
る。
【0028】表面保護層は、機械的耐久性を向上させる
ため感光層の組成と異なるのが通常であり、特にフィラ
ーなどを添加すると通常の感光層に比べて誘電率は大き
く異なってくる。一般に、感光体に使われる有機材料の
誘電率は約2から10以下であるが、たとえばルチル型
酸化チタンは110程度であり、感光層と表面保護層の
誘電率は1桁以上異なっており、したがって、繰り返し
による機械的な磨耗で表面保護層の膜厚が変化すること
は誘電率が大きく変化し、電子写真感光体の特性、特に
トナーの現像と転写の変化となり画像の安定性が得られ
ない。また、まったく削れないとよく知られているよう
に、画像形成プロセス中に発生するオゾン、NOx、な
どによる画質の低下があるのでこれらの影響をなくする
最小の膜厚減少は必要である。
【0029】 〔発明の詳細な説明〕以下本発明をさらに詳細に説明す
る。本発明の電子写真感光体の感光層としては、図1に
示すように、導電性支持体101上に電荷発生層102
を形成し、この電荷発生層上に電荷輸送層103が形成
されている。そしてこの電荷輸送層上に保護層4が設け
られる。ここでは、中間層は図示していない。
【0030】この構成を採る場合は、保護層および電荷
輸送層は、書き込み光源に対して十分な透過率を持つこ
とが要求される。さらに具体的には、390〜460n
m波長領域の単色光に対して50%以上の透過率を示す
ことが望ましい。また電荷発生層で発生したキャリアー
が電荷輸送層および保護層を移動していく過程で拡散
し、超高解像度の画像形成を阻害するのを防ぐため、電
荷輸送層および保護層の膜厚はなるべく薄くしたほうが
良い。ただし、保護層は高耐久化を達成するためには、
1〜3μmを必要とするものであり、電荷輸送層3は現
像などの条件にもよるが、5〜15μmが適切である。
【0031】また電荷輸送機能は、正孔輸送機能と電子
輸送機能がある。電荷輸送層に電荷輸送機能材料を用い
る場合、これら材料は単独でも両機能材料を混合して使
用しても良いが、保護層にも電荷輸送機能を持たせる場
合には、電荷輸送層と同じ機能を持たせるほうが良い。
【0032】また図2では導電性支持体101上に電荷
輸送層103を形成し、この電荷輸送層上に電荷発生層
102、次いで保護層104を設けた構成である。この
構成を採る場合は、保護層は、書き込み光源に対して十
分な透過率を持つことが要求される。また、この構成で
は電荷発生層で発生したキャリアーが電荷輸送層およ
び、または保護層を移動していく過程で拡散し、超高解
像度の画像形成を阻害するのを防ぐため、保護層の膜厚
はなるべく薄くしたほうが良い。ただし、保護層は高耐
久化を達成するためには、1〜3μmを必要とするもの
である。電荷輸送層は図1の構成の場合ほど薄くする必
要はないが、5〜25μmが適切である。
【0033】この構成で、保護層にも電荷輸送機能を持
たせる場合には、電荷輸送層と逆の機能を持たせるほう
が良い。また、電荷輸送層に両機能材料を混合して使用
した場合には、混合して使用するか、または、感光体の
帯電極性により適切な機能を設計するのが良い。具体的
には、マイナス帯電のときには、正孔輸送機能を有する
材料、プラス帯電のときには電子輸送機能を有する材料
を用いるのが良い。
【0034】さらには図3では導電性支持体101上に
電荷発生および電荷輸送機能を持つ層(単層タイプの感
光層)105を形成し、次いで保護層104を設けた構
成である。この構成を採る場合は、保護層は、書き込み
光源に対して十分な透過率を持つことが要求される。ま
たこの構成では感光層で発生したキャリアーがこの感光
層および/または保護層を移動していく過程で拡散し、
超高解像度の画像形成を阻害するのを防ぐため、保護層
の膜厚はなるべく薄くしたほうが良い。ただし、保護層
は高耐久化を達成するためには、1〜3μmを必要とす
るものである。また、ここでの感光層は図1の構成の場
合ほど薄くする必要はないが、5〜25μmが適切であ
る。
【0035】この構成で、保護層にも電荷輸送機能を持
たせる場合には、層105の電荷輸送機能と逆の機能を
持たせるほうが良い。また、層105に両機能材料を混
合して使用した場合には、混合して使用するか、また
は、感光体の帯電極性により適切な機能を設計するのが
良い。具体的には、マイナス帯電のときには、正孔輸送
機能を有する材料、プラス帯電のときには電子輸送機能
を有する材料を用いるのが良い。
【0036】各層の構成要素について以下に説明する。
【0037】導電性支持体としては、アルミニウム、ニ
ッケル、銅、チタン、金、ステンレス等の金属板、金属
ドラムまたは金属箔、アルミニウム、ニッケル、銅、チ
タン、金、酸化錫、酸化インジウムなどを蒸着したプラ
スチックフィルム或いは導電性物質を塗布した紙、プラ
スチックなどのフィルムまたはドラム等が挙げられる。
上記以外の材料として鉄、銀、亜鉛、鉛、錫、アンチモ
ン、インジウムなどの金属や合金、あるいは前記金属の
酸化物、カーボン、導電性ポリマーなども挙げられ、上
述のように導電性材料をそのまま成形加工することや、
適宜の基体上に上記導電性材料を塗布、蒸着、エッチン
グ、プラズマ処理等の手段で成膜することによって得ら
れた導電性支持体を使用することができる。
【0038】導電性支持体の表面粗さはRz値で0.0
2μmから1.5μmとされる。導電性支持体の表面粗
さが0.02μmより小さい場合には、レーザー光の散
乱が小さくなりモアレ等の画像欠陥を生じやすくなった
り、感光層との接着性が弱くなり剥離をおこして白抜け
等の画像欠陥を起こしたりする。また、表面粗さが1.
5μmを越える場合には、感光層表面の電位ムラを起こ
してドット再現性が低下したり、異常放電によるピンホ
ールが感光層に生成し、黒ポチ等の画像欠陥が発生した
りする。
【0039】導電性基体上に必要に応じて形成させる中
間層としては一般には樹脂を主成分とするが、これらの
樹脂はその上に感光層を溶剤で塗布することを考える
と、一般の有機溶剤に対して耐溶剤性の高い樹脂である
ことが望ましい。このような樹脂としては、ポリビニル
アルコール、カゼイン、ポリアクリル酸ナトリウム等の
水溶性樹脂、共重合ナイロン、メトキシメチル化ナイロ
ン等のアルコール可溶性樹脂、ポリウレタン、メラミン
樹脂、フェノール樹脂、アルキッド−メラミン樹脂、エ
ポキシ樹脂等、三次元網目構造を形成する硬化型樹脂等
が挙げられる。また、モアレ防止、抵抗値の最適化等の
ために酸化チタン、シリカ、アルミナ、酸化ジルコニウ
ム、酸化スズ、酸化インジウム等で例示できる金属酸化
物の微粉末顔料を加えてもよい。これらの中間層は適当
な溶媒、塗工法を用いて形成することができる。更にシ
ランカップリング剤、チタンカップリング剤、クロムカ
ップリング剤等を使用することもできる。
【0040】この他、本発明の中間層には、Al23
陽極酸化にて設けたものや、ポリパラキシリレン(パリ
レン)等の有機物やSiO2、SnO2、TiO2、IT
O、CeO2等の無機物を真空薄膜作成法にて設けたも
のも良好に使用できる。このほかにも公知のものを用い
ることができる。
【0041】中間層の表面粗さはRz値で0.02μm
から1.5μmとされる。中間層の表面粗さが0.02
μmより小さい場合には、レーザー光の散乱が小さくな
りモアレ等の画像欠陥を生じやすくなったり、電荷発生
層との接着性が弱くなり剥離をおこして白抜け等の画像
欠陥を起こしたりする。また、表面粗さが1.5μmを
越える場合には、感光層表面の電位ムラを起こしてドッ
ト再現性が低下したり、異常放電によるピンホールが感
光層に生成し、黒ポチ等の画像欠陥が発生したりする。
【0042】また、中間層には上記説明の微粉末顔料の
ような粒子をバインダー中に分散させたものがより好ま
しい。本発明の電子写真感光体は、400nm〜450
nmの短波長レーザ光を書込光源として使用される物で
あるが、長波長レーザ光に比べて散乱されやすくなると
はいえ、透明な中間層を使用した場合には、導電性支持
体からの反射光や中間層からの反射光等による感光層内
での干渉が起こり、モアレ等の異常画像を生ずる。この
様なモアレ防止には、支持体の表面粗さや中間層の表面
粗さを大きくして防止する事ができるが、解像性やドッ
ト再現性等との両立が難しくなる。
【0043】その解決のためには中間層に粒子を分散さ
せ、透過光を散乱させることが有効である。従って、導
電性支持体の表面凹凸及び中間層の表面凹凸による散乱
効果と中間層内粒子による散乱効果を合わせることで、
高解像性と異常画像のない高画質性を容易に両立させる
ことができる。
【0044】また、中間層の膜厚は1〜10μmが適当
である。中間層の膜厚が1μmより薄い場合は、光散乱
が不十分となり、モアレ等の異常画像を起こしやすくな
る。また、膜厚が10μmを越える場合は、残留電位の
発生やその蓄積性が大きくなり、感光体電位変動が大き
くなる。
【0045】電荷発生層は、電荷発生材料と適当な溶媒
に、必要に応じてバインダー樹脂を加え溶解もしくは分
散し、塗布して乾燥させることにより設けることができ
る。電荷発生層用分散液の分散方法としては、例えば、
ボールミル、超音波、ホモミキサー等が挙げられ、また
塗布手段としては、ディッピング塗工法、ブレード塗工
法、スプレー塗工法等が挙げられる。
【0046】電荷発生材料を分散し、感光層を形成する
場合、層中への分散性を良くするために、その電荷発生
材料は1μm以下、好ましくは0.5μm以下の平均粒
径のものが好ましい。また、高画質、小径ドット再現性
のためにもなるべく小さな方がよい。ただし、上記の粒
径があまりに小さいとかえって凝集しやすく、再凝集に
より分散液の保存性が悪くなったり、層の抵抗が上昇し
たり、結晶欠陥が増えて感度及び繰り返し特性が低下し
たり、或いは微細化する上で限界があるので、平均粒径
の下限を0.01μmとするのが好ましい。
【0047】電荷発生層の膜厚は、0.1〜2μmが好
ましい。
【0048】電荷発生材料は、400〜450nmの波
長に感度を示す従来公知の材料が使用でき、例えば以下
に示す様な顔料が挙げられる。有機顔料としては、例え
ば、シーアイピグメントブルー25(カラーインデック
スCI 21180)、シーアイピグメントレッド41
(CI 21200)、シーアイアシッドレッド52
(CI 45100)、シーアイベーシックレッド3
(CI 45210)、カルバゾール骨格を有するアゾ
顔料(特開昭53−95033号公報に記載)、ジスチ
リルベンゼン骨格を有するアゾ顔料(特開昭53−13
3445号公報)、トリフェニルアミン骨格を有するア
ゾ顔料(特開昭53−132347号公報に記載)、ジ
ベンゾチオフェン骨格を有するアゾ顔料(特開昭54−
21728号公報に記載)、オキサジアゾール骨格を有
するアゾ顔料(特開昭54−12742号公報に記
載)、フルオレノン骨格を有するアゾ顔料(特開昭54
−22834号公報に記載)、ビススチルベン骨格を有
するアゾ顔料(特開昭54−17733号公報に記
載)、ジスチリルオキサジアゾール骨格を有するアゾ顔
料(特開昭54−2129号公報に記載)、ジスチリル
カルバゾール骨格を有するアゾ顔料(特開昭54−14
967号公報に記載)、ベンズアントロン骨格を有する
アゾ顔料などのアゾ顔料。例えば、シーアイピグメント
ブルー16(CI 74100)、Y型オキソチタニウ
ムフタロシアニン(特開昭64−17066号公報)、
A(β)型オキソチタニウムフタロシアニン、B(α)
型オキソチタニウムフタロシアニン、I型オキソチタニ
ウムフタロシアニン(特開平11−21466号公報に
記載)、II型クロロガリウムフタロシアニン(飯島他,
日本化学会第67春季年回,1B4,04(199
4))、V型ヒドロキシガリウムフタロシアニン(大門
他,日本化学会第67春季年回,1B4,05(199
4))、X型無金属フタロシアニン(米国特許第3,8
16,118号)などのフタロシアニン系顔料、シーア
イバットブラウン5(CI 73410)、シーアイバ
ットダイ(CI 73030)などのインジコ系顔料、
アルゴスカーレットB(バイエル社製)、インタンスレ
ンスカーレットR(バイエル社製)などのペリレン顔料
などが挙げられる。なお、これらの電荷発生材料は単独
あるいは2種類以上が併用されても良い。
【0049】電荷発生層の分散液或いは溶液を調製する
際に使用する溶媒としては、例えば、N,N−ジメチル
ホルムアミド、トルエン、キシレン、モノクロルベンゼ
ン、1、2−ジクロルエタン、1、1、1−トリクロル
エタン、ジクロルメタン、1、1、2−トリクロルエタ
ン、トリクロルエチレン、テトラヒドロフラン、メチル
エチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサ
ノン、酢酸エチル、酢酸ブチル、ジオキサン等を挙げる
ことができる。
【0050】バインダー樹脂としては、絶縁性がよい従
来から知られているバインダー樹脂であれば何でも使用
でき、特に限定はない。例えば、ポリエチレン、ポリビ
ニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリスチレン
樹脂、フェノキシ樹脂、ポリプロピレン、アクリル樹
脂、メタクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ酢酸ビ
ニル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、フェノー
ル樹脂、ポリエステル樹脂、アルキッド樹脂、ポリカー
ボネート樹脂、ポリアミド樹脂、シリコン樹脂、メラミ
ン樹脂等の付加重合型樹脂、重付加型樹脂、重縮合型樹
脂、ならびにこれらの樹脂の繰り返し単位のうち2つ以
上を含む共重合体樹脂、例えば塩化ビニル−酢酸ビニル
共重合体、スチレン−アクリル共重合体、塩化ビニル−
酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体樹脂等の絶縁性樹
脂のほか、ポリ−N−ビニルカルバゾール等の高分子有
機半導体が挙げられる。これらのバインダーは単独また
は2種類以上の混合物として用いることが出来る。バイ
ンダー樹脂の量は、電荷発生材料1重量部に対し0〜5
重量部、好ましくは0.1〜3重量部が適当である。
【0051】電荷輸送層としては、従来公知のものが使
用できる。電荷輸送層が電荷発生層より表層側に積層さ
れる場合には、400〜450nm波長域範囲の単色光
を透過する必要がある。その場合の好ましい例としては
以下のようである。
【0052】電荷輸送層に用いられるバインダー樹脂と
しては、例えば具体的にポリスチレン、スチレン−アク
リロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合
体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエステ
ル、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合
体、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアリレ
ート、フェノキシ樹脂、ポリカーボネート、酢酸セルロ
ース樹脂、エチルセルロース樹脂、ポリビニルブチラー
ル、ポリビニルホルマール、ポリビニルトルエン、ポリ
−N−ビニルカルバゾール、アクリル樹脂、シリコーン
樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、フ
ェノール樹脂、アルキッド樹脂等の熱可塑性または熱硬
化性樹脂が挙げられる。中でもバインダー樹脂が下記一
般式(1)及び/または一般式(2)で示されるものや
ポリアリレート樹脂またはポリアリレート樹脂とポリカ
ーボネート樹脂のポリマーアロイ樹脂やポリアリレート
樹脂とポリエチレンテレフタレート樹脂とのポリマーア
ロイ樹脂が好適である。
【0053】
【化1】
【化2】 (R4、R5、R6、R7はそれぞれ独立して水素原子、置
換もしくは無置換のアルキル基又はハロゲン原子を表
し、又は置換もしくは無置換のアリール基を表す。Xは
脂肪族の2価基、環状脂肪族の2価基を表し、Yは単結
合、炭素原子数1〜12の直鎖状、分岐状もしくは環状
のアルキレン基、−O−,−S−,−SO−,−SO2
−,−CO−,−CO−O−Z−O−CO−(式中Zは
脂肪族の2価基を表す。)または、
【化3】 (式中、aは1〜20の整数、bは1〜2000の整
数、R8、R9は置換または無置換のアルキル基又はアリ
ール基を表す。ここで、R8とR9は、それぞれ同一でも
異なってもよい。)を表し、p、qは組成(モル分率)
を表し0.1≦p≦1、0≦q≦0.9、nは繰り返し
単位数を表し5〜5000の整数である。)
【0054】具体的には以下の表1に示す構造のものが
あげられるがこれらに限定されるものではない。
【表1】
【0055】また、本発明の電荷輸送層に用いられる電
荷輸送材料には正孔輸送材料と電子輸送材料があり、こ
れらには以下のものが挙げられる。
【0056】正孔輸送材料としては、例えば、ポリ−N
−カルバゾール及びその誘導体、ポリ−γ−カルバゾリ
ルエチルグルタメート及びその誘導体、ピレン−ホルム
アルデヒド縮合物及びその誘導体、ポリビニルピレン、
ポリビニルフェナントレン、オキサゾール誘導体、イミ
ダゾール誘導体、トリフェニルアミン誘導体、及び以下
の一般式(3)〜(20)で示される化合物がある。
【0057】
【化4】 (式中、R1はメチル基、エチル基、2−ヒドロキシエ
チル基または2−クロルエチル基を表し、R2はメチル
基、エチル基、ベンジル基またはフェニル基を表し、R
3は水素原子、塩素原子、臭素原子、炭素数1〜4のア
ルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基、ジアルキルア
ミノ基またはニトロ基を表す。)
【0058】
【化5】 (式中、Arはナフタレン環、アントラセン環、ピレン
環及びそれらの置換体あるいはピリジン環、フラン環、
チオフェン環を表し、Rはアルキル基、フェニル基また
はベンジル基を表す。)
【0059】
【化6】 (式中、R1はアルキル基、ベンジル基、フェニル基ま
たはナフチル基を表し、R2は水素原子、炭素数1〜3
のアルキル基、炭素数1〜3のアルコキシ基、ジアルキ
ルアミノ基、ジアラルキルアミノ基またはジアリールア
ミノ基を表し、nは1〜4の整数を表し、nが2以上の
ときはR2は同じでも異なっていても良い。R3は水素原
子またはメトキシ基を表す。)
【0060】
【化7】 (式中、R1は炭素数1〜11のアルキル基、置換もし
くは無置換のフェニル基または複素環基を表し、R2
3はそれぞれ同一でも異なっていてもよく、水素原
子、炭素数1〜4のアルキル基、ヒドロキシアルキル
基、クロルアルキル基または置換もしくは無置換のアラ
ルキル基を表し、また、R2とR3は互いに結合し窒素を
含む複素環を形成していても良い。R4は同一でも異な
っていてもよく、水素原子、炭素数1〜4のアルキル
基、アルコキシ基またはハロゲン原子を表す。)
【0061】
【化8】 (式中、Rは水素原子またはハロゲン原子を表し、Ar
は置換もしくは無置換のフェニル基、ナフチル基、アン
トリル基またはカルバゾリル基を表す。)
【0062】
【化9】 (式中、R1は水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、炭
素数1〜4のアルコキシ基または炭素数1〜4のアルキ
ル基を表し、Arは
【化10】 を表し、R2は炭素数1〜4のアルキル基を表し、R3
水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜4のアルキル基、
炭素数1〜4のアルコキシ基またはジアルキルアミノ基
を表し、nは1または2であって、nが2のときはR3
は同一でも異なっていてもよく、R4、R5は水素原子、
炭素数1〜4の置換もしくは無置換のアルキル基または
置換もしくは無置換のベンジル基を表す。)
【0063】
【化11】 (式中、Rはカルバゾリル基、ピリジル基、チエニル
基、インドリル基、フリル基あるいはそれぞれ置換もし
くは非置換のフェニル基、スチリル基、ナフチル基、ま
たはアントリル基であって、これらの置換基がジアルキ
ルアミノ基、アルキル基、アルコキシ基、カルボキシ基
またはそのエステル、ハロゲン原子、シアノ基、アラル
キルアミノ基、N−アルキル−N−アラルキルアミノ
基、アミノ基、ニトロ基及びアセチルアミノ基からなる
群から選ばれた基を表す。)
【0064】
【化12】 (式中、R1は低級アルキル基、置換もしくは無置換の
フェニル基、またはベンジル基を表し、R2は水素原
子、低級アルキル基、低級アルコキシ基、ハロゲン原
子、ニトロ基、アミノ基あるいは低級アルキル基または
ベンジル基で置換されたアミノ基を表し、nは1または
2の整数を表す。)
【0065】
【化13】 (式中、R1は水素原子、アルキル基、アルコキシ基ま
たはハロゲン原子を表し、R2およびR3はアルキル基、
置換もしくは無置換のアラルキル基あるいは置換もしく
は無置換のアリール基を表し、R4は水素原子、低級ア
ルキル基または置換もしくは無置換のフェニル基を表
し、また、Arは置換もしくは無置換のフェニル基また
はナフチル基を表す。)
【0066】
【化14】 (式中、nは0または1の整数、R1は水素原子、アル
キル基または置換もしくは無置換のフェニル基を表し、
Ar1は置換もしくは未置換のアリール基を表し、R5
置換アルキル基を含むアルキル基、あるいは置換もしく
は無置換のアリール基を表し、Aは
【化15】 9−アントリル基または置換もしくは無置換のカルバゾ
リル基を表し、ここでR 2は水素原子、アルキル基、ア
ルコキシ基、ハロゲン原子または
【化16】 (ただし、R3およびR4はアルキル基、置換もしくは無
置換のアラルキル基または置換もしくは無置換のアリー
ル基を示し、R3およびR4は同じでも異なっていてもよ
く、R4は環を形成しても良い)を表し、mが2以上の
時はR2は同一でも異なっても良い。また、nが0の
時、AとR1は共同で環を形成しても良い。)
【0067】
【化17】 (式中、R1、R2およびR3は水素原子、低級アルキル
基、低級アルコキシ基、ハロゲン原子またはジアルキル
アミノ基を表し、nは0または1を表す。)
【0068】
【化18】 (式中、R1およびR2は置換アルキル基を含むアルキル
基、または置換もしくは未置換のアリール基を表し、A
は置換アミノ基、置換もしくは未置換のアリール基また
はアリル基を表す。)
【0069】
【化19】 (式中、Xは水素原子、低級アルキル基またはハロゲン
原子を表し、Rは置換アルキル基を含むアルキル基、ま
たは置換もしくは無置換のアリール基を表し、Aは置換
アミノ基または置換もしくは無置換のアリール基を表
す。)
【0070】
【化20】 (式中、R1は低級アルキル基、低級アルコキシ基また
はハロゲン原子を表し、R2、R3は同じでも異なってい
てもよく、水素原子、低級アルキル基、低級アルコキシ
基またはハロゲン原子を表し、l、m、nは0〜4の整
数を表す。)
【0071】
【化21】 (式中、R1、R3およびR4は水素原子、アミノ基、ア
ルコキシ基、チオアルコキシ基、アリールオキシ基、メ
チレンジオキシ基、置換もしくは無置換のアルキル基、
ハロゲン原子または置換もしくは無置換のアリール基
を、R2は水素原子、アルコキシ基、置換もしくは無置
換のアルキル基またはハロゲン原子を表す。ただし、R
1、R2、R3およびR4はすべて水素原子である場合は除
く。また、k,l,mおよびnは1、2、3または4の
整数であり、それぞれが2、3または4の整数の時は、
前記R1、R2、R3およびR4は同じでも異なっていても
良い。)
【0072】
【化22】 (式中、Arは置換基を有してもよい炭素数18個以下
の縮合多環式炭化水素基を表し、また、R1およびR2
水素原子、ハロゲン原子、置換もしくは無置換のアルキ
ル基、アルコキシ基、置換もしくは無置換のフェニル基
を表し、それぞれ同じでも異なっていても良い。nは1
もしくは2の整数を表す。)
【0073】
【化23】 (式中、Arは置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基
を表し、Aは
【化24】 (ただし、Ar’は置換もしくは無置換の芳香族炭化水
素基を表し、R1およびR2は置換もしくは無置換のアル
キル基、または置換もしくは無置換のアリール基であ
る)を表す。)
【0074】
【化25】 (式中、Arは置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基
を、Rは水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、
または置換もしくは無置換のアリール基を表す。nは0
または1、mは1または2であって、n=0、m=1の
場合、ArとRは共同で環を形成しても良い。)
【0075】一般式(3)で表される化合物には、例え
ば、9−エチルカルバゾール−3−アルデヒド−1−メ
チル−1−フェニルヒドラゾン、9−エチルカルバゾー
ル−3−アルデヒド−1−ベンジル−1−フェニルヒド
ラゾン、9−エチルカルバゾール−3−アルデヒド−
1、1−ジフェニルヒドラゾンなどがある。
【0076】一般式(4)で表される化合物には、例え
ば、4−ジエチルアミノスチリル−β−アルデヒド−1
−メチル−1−フェニルヒドラゾン、4−メトキシナフ
タレン−1−アルデヒド−1−ベンジル−1−フェニル
ヒドラゾンなどがある。
【0077】一般式(5)で表される化合物には、例え
ば、4−メトキシベンズアルデヒド−1−メチル−1−
フェニルヒドラゾン、2、4−ジメトキシベンズアルデ
ヒド−1−ベンジル−1−フェニルヒドラゾン、4−ジ
エチルアミノベンズアルデヒド−1、1−ジフェニルヒ
ドラゾン、4−メトキシベンズアルデヒド−1−(4−
メトキシ)フェニルヒドラゾン、4−ジフェニルアミノ
ベンズアルデヒド−1−ベンジル−1−フェニルヒドラ
ゾン、4−ジベンジルアミノベンズアルデヒド−1、1
−ジフェニルヒドラゾンなどがある。
【0078】一般式(6)で表される化合物には、例え
ば、1、1−ビス(4−ジベンジルアミノフェニル)プ
ロパン、トリス(4−ジエチルアミノフェニル)メタ
ン、1、1−ビス(4−ジベンジルアミノフェニル)プ
ロパン、2,2’−ジメチル−4,4’−ビス(ジエチ
ルアミノ)−トリフェニルメタンなどがある。
【0079】一般式(7)で表される化合物には、例え
ば、9−(4−ジエチルアミノスチリル)アントラセ
ン、9−ブロム−10−(4−ジエチルアミノスチリ
ル)アントラセンなどがある。
【0080】一般式(8)で表される化合物には、例え
ば、9−(4−ジメチルアミノベンジリデン)フルオレ
ン、3−(9−フルオレニリデン)−9−エチルカルバ
ゾールなどがある。
【0081】一般式(9)で表される化合物には、例え
ば、1、2−ビス(4−ジエチルアミノスチリル)ベン
ゼン、1、2−ビス(2、4−ジメトキシスチリル)ベ
ンゼンなどがある。
【0082】一般式(10)で表される化合物には、例
えば、3−スチリル−9−エチルカルバゾール、3−
(4−メトキシスチリル)−9−エチルカルバゾールな
どがある。
【0083】一般式(11)で表される化合物には、例
えば、4−ジフェニルアミノスチルベン、4−ジベンジ
ルアミノスチルベン、4−ジトリルアミノスチルベン、
1−(4−ジフェニルアミノスチリル)ナフタレン、1
−(4−ジエチルアミノスチリル)ナフタレンなどがあ
る。
【0084】一般式(12)で表される化合物には、例
えば、4‘−ジフェニルアミノ−α−フェニルスチルベ
ン、4‘−ビス(4−メチルフェニル)アミノ−α−フ
ェニルスチルベンなどがある。
【0085】一般式(13)で表される化合物には、例
えば、1−フェニル−3−(4−ジエチルアミノスチリ
ル)−5−(4−ジエチルアミノフェニル)ピラゾリン
などがある。
【0086】一般式(14)で表される化合物には、例
えば、2、5−ビス(4−ジエチルアミノフェニル)−
1,3,4−オキサジアゾール、2−N、N−ジフェニ
ルアミノ−5−(4−ジエチルアミノフェニル)−1,
3,4−オキサジアゾール、2−(4−ジメチルアミノ
フェニル)−5−(4−ジエチルアミノフェニル)−
1,3,4−オキサジアゾールなどがある。
【0087】一般式(15)で表される化合物には、例
えば、2−N、N−ジフェニルアミノ−5−(N−エチ
ルカルバゾール−3−イル)−1,3,4−オキサジア
ゾール、2−(4−ジエチルアミノフェニル)−5−
(N−エチルカルバゾール−3−イル)−1,3,4−
オキサジアゾールなどがある。
【0088】一般式(16)で表されるベンジジン化合
物には、例えば、N,N’−ジフェニル−N,N’−ビ
ス(3−メチルフェニル)−[1,1’−ビフェニル]
−4,4’−ジアミン、3,3’−ジメチル−N,N,
N’,N’−テトラキス(4−メチルフェニル)−
[1,1’−ビフェニル]−4,4’−ジアミンなどが
ある。
【0089】一般式(17)で表されるビフェニリルア
ミン化合物には、例えば、4’−メトキシ−N,N−ジ
フェニル−[1,1’−ビフェニル]−4−アミン、
4’−メチル−N,N−ビス(4−メチルフェニル)−
[1,1’−ビフェニル]−4−アミン、4’−メトキ
シ−N,N−ビス(4−メチルフェニル)−[1,1’
−ビフェニル]−4−アミン、N,N−ビス(3,4−
ジメチルフェニル)−[1,1’−ビフェニル]−4−
アミンなどがある。
【0090】一般式(18)で表されるトリアリールア
ミン化合物には、例えば、1−ジフェニルアミノピレ
ン、1−ジ(p−トリルアミノ)ピレン、N,N−ジ
(p−トリル)−1−ナフチルアミン、N,N−ジ(p
−トリル)−1−フェナントリルアミン、9,9−ジメ
チル−2−(ジ−p−トリルアミノ)フルオレン、N,
N,N’,N’−テトラキス(4−メチルフェニル)−
フェナントレン−9,10−ジアミン、N,N,N’,
N’−テトラキス(3−メチルフェニル)−m−フェニ
レンジアミンなどがある。
【0091】一般式(19)で表されるジオレフィン芳
香族化合物には、例えば、1、4−ビス(4−ジフェニ
ルアミノスチリル)ベンゼン、1、4−ビス[4−ジ
(p−トリル)アミノスチリル]ベンゼンなどがある。
【0092】一般式(20)で表されるスチリルピレン
化合物には、例えば、1−(4−ジフェニルアミノスチ
リル)ピレン、1−[4−ジ(p−トリル)アミノスチ
リル]ピレンなどがある。
【0093】なお、電子輸送材料としては、例えば、ク
ロルアニル、ブロムアニル、テトラシアノエチレン、テ
トラシアノキノジメタン、2,4,7−トリニトロ−9
−フルオレノン、2,4,5,7−テトラニトロ−9−
フルオレノン、2,4,5,7−テトラニトロキサント
ン、2,4,8−トリニトロチオキサントン、2,6,
8−トリニトロ−インデノ4H−インデノ[1、2−
b]チオフェン−4−オン、1,3,7−トリニトロジ
ベンゾチオフェン−5,5−ジオキサイドなどを挙げる
ことができ、さらに下記一般式(21)、(22)に挙
げる電子輸送物質を好適に使用することができる。これ
らの電荷輸送物質は単独または2種類以上混合して用い
られる。
【0094】
【化26】 (式中R1、R2およびR3は水素原子、ハロゲン原子、
置換もしくは無置換のアルキル基、アルコキシ基、置換
もしくは無置換のフェニル基を表し、それぞれ同じでも
異なっていても良い。)
【0095】
【化27】 (式中R1、R2およびR3は水素原子、ハロゲン原子、
置換もしくは無置換のアルキル基、アルコキシ基、置換
もしくは無置換のフェニル基を表し、それぞれ同じでも
異なっていても良い。)
【0096】高分子型電荷輸送材料としては例えば、ポ
リ−N−カルバゾール誘導体、ポリ−γ−カルバゾリル
エチルグルタメート誘導体、ピレン−ホルムアルデヒド
縮合物誘導体、ポリビニルピレン、ポリビニルフェナン
トレン、オキサゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ア
セトフェノン誘導体(特開平7−325409号公報に
記載)、ジスチリルベンゼン誘導体、ジフェネチルベン
ゼン誘導体(特開平9−127713号公報に記載)、
α−フェニルスチルベン誘導体(特開平9−29741
9号公報に記載)、ブタジエン誘導体(特開平9−80
783号公報に記載)、水素化ブタジエン(特開平9−
80784号公報に記載)、ジフェニルシクロヘキサン
誘導体(特開平9−80772号公報に記載)、ジスチ
リルトリフェニルアミン誘導体(特開平9−22274
0号公報に記載)、ジフェニルジスチリルベンゼン誘導
体(特開平9−265197号、同9−265201号
公報に記載)、スチルベン誘導体(特開平9−2118
77号公報に記載)、m−フェニレンジアミン誘導体
(特開平9−304956号、同9−304957号公
報に記載)、レゾルシン誘導体(特開平9−32990
7号公報に記載)、トリアリールアミン誘導体(特開昭
64−9964号、特開平7−199503号、特開平
8−176293号、特開平8−208820号、特開
平8−253568号、特開平8−269446号、特
開平3−221522号、特開平4−11627号、特
開平4−183719号、特開平4−124163号、
特開平4−320420号、特開平4−316543
号、特開平5−310904号、特開平7−56374
号、特開平8−62864号各公報、米国特許5,42
8,090号、同5,486,439号各明細書)など
が挙げられる。これらの電荷輸送材料は単独または2種
類以上混合して用いてもよい。
【0097】これら高分子型電荷輸送材料の一例(P1
〜P27)を表2〜7に挙げるが、形式は単重合体、ラ
ンダム共重合体、交互共重合体、ブロック共重合体の形
式であっても、これに限定されるものではない。
【0098】
【表2】
【0099】
【表3】
【0100】
【表4】
【0101】
【表5】
【0102】
【表6】
【0103】
【表7】
【0104】電荷輸送材料の量はバインダー樹脂100
重量部に対し、20〜300重量部、好ましくは40〜
150重量部が適当である。電荷輸送層形成で用いられ
る溶剤としては、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ト
ルエン、ジクロロメタン、モノクロロベンゼン、ジクロ
ロエタン、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン、ア
セトンなどが用いられる。
【0105】表面保護層としては電荷輸送層よりも上層
に形成されるため、当然400〜450nm波長域範囲
の単色照射光をできるだけ吸収しないことが必要であ
る。使用される材料としてはABS樹脂、ACS樹脂、
オレフィン−ビニルモノマー共重合体、塩素化ポリエー
テル、アリル樹脂、フェノール樹脂、ポリアセタール、
ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリアクリレート、ポ
リアリルスルホン、ポリブチレン、ポリブチレンテレフ
タレート、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、
ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミ
ド、アクリル樹脂、ポリメチルベンテン、ポリプロピレ
ン、ポリフェニレンオキシド、ポリスルホン、ポリスチ
レン、AS樹脂、ブタジエン−スチレン共重合体、ポリ
ウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、エポ
キシ樹脂等の樹脂が挙げられる。
【0106】保護層にはその他、耐摩耗性を向上する目
的でポリテトラフルオロエチレンのような弗素樹脂、シ
リコーン樹脂、及びこれらの樹脂に硬度の高い無機フィ
ラーや有機フィラーを添加することができる。これらフ
ィラーの平均粒径は0.02μm〜3μm好ましくは
0.05〜1μmが使用される。粒径がこれより小さい
場合は表面保護層の耐摩耗性が弱くなり、高寿命な画像
形成装置が得られない。粒径が大きい場合は、光の散乱
により解像度低下を引き起こす。
【0107】フィラーの具体例としては、酸化チタン、
酸化スズ、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、酸化インジウ
ム、窒化ケイ素、酸化カルシウム、硫酸バリウム、IT
O、シリカ、コロイダルシリカ、アルミナ、カーボンブ
ラック、フッ素系樹脂微粉末、ポリシロキサン系樹脂微
粉末、高分子電荷輸送材料微粉末の中のいずれか一種も
しくは混合物を挙げることができる。
【0108】これらフィラーは分散性向上、表面性改質
などの理由から無機物、有機物で表面処理されてもよ
い。一般に撥水性処理としてシランカップリング剤で処
理したもの、あるいはフッ素系シランカップリング剤処
理したもの、高級脂肪酸処理もしくは高分子材料などと
共重合処理させたものがあげられ、無機物処理としては
フィラー表面をアルミナ、ジルコニア、酸化スズ、シリ
カ処理したものなどがあげられる。
【0109】フィラーはバインダー樹脂および、または
電荷輸送材料、分散溶媒とともに粉砕、もしくはそのま
ま分散し、感光層として塗工される。形成した表面保護
層中のフィラー含有量は5〜50重量%で、好ましくは
10〜40重量%であり、10重量%以下であると耐摩
耗性の点で十分ではなく、40重量%以上であると表面
保護層の透明性が損なわれ、感度低下をまねくこととな
る。平均粒径が0.02〜3.0μm、好ましくは0.
05〜1.0μmに粉砕、分散するのが好ましい。粒径
が大きいと表面に頭出しクリーニングブレードを傷つけ
クリーニング不良が発生し、画質が低下することとな
る。
【0110】分散溶媒としてはメチルエチルケトン、ア
セトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンの
ケトン類、ジオキサン、テトラヒドロフラン、エチルセ
ロソルブなどのエーテル類、トルエン、キシレンなどの
芳香族類、クロロベンゼン、ジクロルメタンなどのハロ
ゲン類、酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル類が使
用される。粉砕工程を加える場合はボールミル、サンド
ミル、振動ミルなどを用いる。
【0111】さらに上記感光層および/または保護層中
には、帯電性の向上等を目的に、フェノール化合物、ハ
イドロキノン化合物、ヒンダードフェノール化合物、ヒ
ンダードアミン化合物、ヒンダードアミンとヒンダード
フェノールが、同一分子中に存在する化合物などを添加
することが出来る。
【0112】またさらに、上記感光層および/または保
護層には、可塑剤やレベリング剤を添加してもよい。可
塑剤としては、ジブチルフタレート、ジオクチルフタレ
ートなど一般の樹脂の可塑剤として使用されているもの
がそのまま使用でき、その使用量は、結着樹脂に対して
0〜30重量%程度が適当である。レベリング剤として
は、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコ
ーンオイルなどのシリコーンオイル類や、側鎖にパーフ
ルオロアルキル基を有するポリマーあるいは、オリゴマ
ーが使用され、その使用量は結着樹脂に対して、0〜1
重量%が適当である。
【0113】本発明の電子写真感光体の表面における純
水に対する接触角は90゜以上が好ましい。より好まし
くは95゜以上である。純水に対する接触角が90゜以
上の場合、感光体の表面エネルギーの低下が達成され
る。感光体表面の純水に対する接触角が90゜未満の場
合、電子写真プロセスによる繰り返し使用によって表面
に帯電生成物やトナーや紙からもたらされる脱落物が付
着し易く、クリーニング不良や表面抵抗の低下による潜
像の劣化(画像流れ)を生じやすい。一方、純水に対す
る接触角があまりおお過ぎても、今度は感光体とトナー
の現像安定性などが不十分となるので140゜以下が好
ましい。
【0114】電子写真感光体の表面における純水に対す
る接触角を90゜以上にするには、たとえば、ジメチル
シリコーン部、メチルフェニルシリコーン部などのシリ
コーン構造、パーフルオロアルキル構造、長鎖アルキル
構造などを有するポリマーを使用する。あるいは、フッ
素系樹脂微粉末、ポリシロキサン系樹脂微粉末、シリコ
ーンオイル、エステル基を有するワックス、高級脂肪酸
などを感光体に添加する。またはこれらを塗布あるいは
供給することにより達成される。さらにこれらの方法は
効果を高めるために併用して使用してもよい。
【0115】また、電子写真感光体の表面元素の比F/
C,Si/Cは、上記にもある様に、シリコーン構造、
パーフルオロアルキル構造を有する材料は接触角を高く
し、感光体の表面エネルギーを低下するのに非常に有効
な材料である。したがってこの値を規定することによ
り、クリーニング不良などの悪影響を防ぐことが出来
る。ここで、F/C,Si/Cが0.01より小さい
と、表面エネルギーが高く効果が十分ではなく、また
1.00より大きいと、トナーの現像安定性などが不十
分となるので好ましくない。ここで、原子の比の測定法
であるXPS(X線光電子分光法)は、PHI社製16
00S型で、X線源としてMgKα(200W)を用
い、0.8mm×2mmの領域について測定し、10箇
所の平均値として求めた。
【0116】表面保護層を少なくとも硬化型樹脂からな
る層で構成するには、材料の分野で知られている種々の
架橋反応が使用できる。反応としては、ラジカル重合、
イオン重合、熱重合、光重合、放射線重合、プラズマC
VD法、光CVD法、などがよく知られている。たとえ
ば、特開平2−132456、特開平11−28812
1、特開平11−265085、特開平11−2122
91、特開2000−66433などに記載されている
方法がある。
【0117】表面保護層には電荷輸送機能を併せて持た
せるために電荷輸送機能を有する材料、または高分子型
電荷輸送材料を架橋反応させてもよい。これらについて
は、たとえば、特開2000−147814、特開20
00−147804、特開2000−122322等に
記述された材料、方法が使用できる。
【0118】また、表面エネルギーの低い硬化した保護
層を実現させるために、たとえば、特開平11−954
74、特開2000−131860などに開示される方
法でシリコーン構造、パーフルオロアルキル構造、長鎖
アルキル構造などを有する材料を架橋反応させてもよ
い。
【0119】感光体の磨耗性を制御する機構としては、
特開平8−20226、特開平11−212398、特
開平11−219087、特開平11−311928、
特開2000−047523、特開2000−0988
38、特開2000−147946などに記載の方法が
ある。これらの中には潤滑剤としてステアリン酸亜鉛、
シリコーンオイル、フッ素系のオイル、フッ素を含有す
る高分子などが例示され、これら潤滑剤を感光体表面に
塗布および、または供給し極薄膜を形成することにより
低表面エネルギーとし、低磨耗および高画質な電子写真
装置が提供される。
【0120】帯電手段としてはコロトロン、スコロトロ
ン、固体帯電器(ソリッド・ステート・チャージャ
ー)、帯電ローラを始めとする公知の手段が用いられ
る。被帯電体表面に導電性ローラーの表面(表面に保護
層を有する物を含む)を直接接触させ、ローラーに電圧
を印加することで被帯電体の表面を帯電する方法や被帯
電体表面に接触帯電部材を接触させ、この接触帯電部材
に電圧を印加することで被帯電体の表面を帯電する方式
が使用される。
【0121】画像露光手段としては、書き込み光源の波
長が400〜450nmの範囲に発振波長を有する半導
体レーザーもしくは発光ダイオードが使用された物であ
る。半導体レーザーを使用した場合、像露光手段の主要
構成は半導体レーザー(LD)、アパーチャー、コリメ
ートレンズ、主CYL、副CYL、ポリゴンミラー、走
査レンズ1、走査レンズ2、ミラーから構成される。L
Dの制御は画周波数65MHz以上であり、好ましくは
100MHz以上であり、さらに好ましくは130MH
z以上である。また、温度補償制御がされ、ポリゴンミ
ラーの回転数は50Krpm以上好ましくは60Krp
m以上である。光源はマルチビームで使用されるのが好
ましく、少なくとも2チャンネル、好ましくは4チャン
ネル以上が使用される。
【0122】現像手段としては、従来公知の現像装置が
使用できる。例えば接触現像方式や非接触現像方式が挙
げられる。非接触現像方式とは電子写真感光体と現像剤
担持体の間に現像剤層厚以上の間隙を空け、電界を印加
し顕画化する方法を言う。現像電圧はDCあるいはAC
あるいはDC+ACでもよい。AC現像とは電子写真感
光体と現像剤担持体を対向させ交互電界を印加して顕画
化する方法を言う。その際、使用されるトナーの平均粒
径は4〜8μmであり、粉砕型トナーであっても重合型
トナーであってもよい。重合トナーの場合、モノマー及
び着色剤を含有する組成物、もしくはプレポリマー及び
着色剤を含有する組成物を液体媒体中で重合する方法に
より生成されたトナー、又は必要に応じそのトナーを物
理的又は化学的に処理したトナー及びこれらのトナーを
含有する現像剤を表す。
【0123】次に、図面を用いて本発明の電子写真方法
ならびに電子写真装置を詳しく説明する。
【0124】図4は、本発明の電子写真装置を説明する
ための概略図であり、下記するような変形例も本発明の
範疇に属するものである。図4において、感光体1は導
電性支持体上に感光層、表面保護層が順次積層された本
発明の電子写真感光体である。感光体1はドラム状の形
状を示しているが、シート状、エンドレスベルト状のも
のであっても良い。帯電チャージャ3、転写前チャージ
ャ7、転写チャージャ10、分離チャージャ11、クリ
ーニング前チャージャ13には、コロトロン、スコロト
ロン、固体帯電器(ソリッド・ステート・チャージャ
ー)、帯電ローラを始めとする公知の手段が用いられ
る。
【0125】転写手段には、一般に上記の帯電器が使用
できるが、図に示されるように転写チャージャーと分離
チャージャーを併用したものが効果的である。
【0126】画像露光部5には400〜450nmの範
囲に発振波長を有する半導体レーザーが用いられる。ま
た、除電ランプ2等の光源には、蛍光灯、タングステン
ランプ、ハロゲンランプ、水銀灯、ナトリウム灯、発光
ダイオード(LED)、半導体レーザー(LD)、エレ
クトロルミネッセンス(EL)などの発光物全般を用い
ることができる。そして、所望の波長域の光のみを照射
するために、シャープカットフィルター、バンドパスフ
ィルター、近赤外カットフィルター、ダイクロイックフ
ィルター、干渉フィルター、色温度変換フィルターなど
の各種フィルターを用いることもできる。
【0127】かかる光源等は、図4に示される工程の他
に光照射を併用した転写工程、除電工程、クリーニング
工程、あるいは前露光などの工程を設けることにより、
感光体に光が照射される。除電手段にも公知の方法が用
いられる。
【0128】現像ユニット6により感光体1上に現像さ
れたトナーは、転写紙9に転写されるが、全部が転写さ
れるわけではなく、感光体1上に残存するトナーも生ず
る。このようなトナーは、ファーブラシ14およびブレ
ード15により、感光体より除去される。クリーニング
は、クリーニングブラシだけで行なわれることもあり、
クリーニングブラシにはファーブラシ、マグファーブラ
シを始めとする公知のものが用いられる。かかる現像手
段には、公知の方法が適用される。
【0129】感光体の磨耗性を制御する機構(図示せ
ず)は、例えば、電子写真感光体の表面に潤滑剤、低表
面エネルギー部材を塗布及び/又は供給する機構であ
り、これのレイアウトは特に場所を選ばないが、クリー
ニングから帯電までの間に設けるのが適している。この
感光体の摩耗性を制御する材料の代表例としてはポリテ
トラフルオロエチレン(PTFE、商品例:テフロ
ン)、四フッ化エチレンとパーフルロロアルキルビニル
エーテルとの共重合体(PFA)、ポリクロロトリフル
オロエチレン(PCTFE)、テトラフルオロエチレン
とエチレンとの共重合体(ETFE)、ポリビニリデン
フルオライド(PVDF)、テトラフルオロエチレンと
オキサフルオロプロピレンとの共重合体(FEP)、ポ
リクロロトリフルオロエチレン(PCTFE)、ポリト
リフルオロクロルエチレン(PTFCE)、ジクロルジ
フルオロエチレン、ポリトリフルオロエチレン(PTF
E)等のフッ素系樹脂;ポリフルオロカーボン、ポリテ
トラフルオロエチレン等の繊維の加工物等を挙げること
ができる。この中でも特に、ポリテトラフルオロエチレ
ンが有効な材料である。
【0130】図5には、本発明による電子写真プロセス
の別の例を示す。感光体21は本発明の感光層を有して
おり、駆動ローラ22a,22bにより駆動され、帯電
器23による帯電、光源24による像露光、現像(図示
せず)、帯電器25を用いる転写、光源26によるクリ
ーニング前露光、ブラシ27によるクリーニング、光源
28による除電が繰返し行なわれる。図5においては、
感光体21(勿論この場合は支持体が透光性である)に
支持体側よりクリーニング前露光の光照射が行なわれ
る。
【0131】以上の図示した電子写真プロセスは、本発
明における実施形態を例示するものであって、もちろん
他の実施形態も可能である。例えば、図5において支持
体側よりクリーニング前露光を行っているが、これは感
光層側から行ってもよいし、また、像露光、除電光の照
射を支持体側から行ってもよい。また、光照射工程は、
像露光、クリーニング前露光、除電露光が図示されてい
るが、他に転写前露光、像露光のプレ露光、およびその
他公知の光照射工程を設けて、感光体に光照射を行なう
こともできる。
【0132】また、以上に示すような画像形成手段は、
複写装置、ファクシミリ、プリンター内に固定して組み
込まれていてもよいが、プロセスカートリッジの形でそ
れら装置内に組み込まれてもよい。プロセスカートリッ
ジとは、感光体と帯電手段・現像手段・クリーニング手
段の少なくとも1つを一体に構成し、装置本体から着脱
自在としたものである。プロセスカートリッジの形状等
は多く挙げられるが、一般的な例として、図6に示すも
のが挙げられる。
【0133】
【実施例】以下、本発明を実施例を挙げて説明するが、
本発明が実施例により制約を受けるものではない。な
お、部はすべて重量部である。
【0134】実施例1 オイルフリーアルキッド樹脂(大日本インキ化学工業社
製:ベッコライトM6401)1.5部、メラミン樹脂
(大日本インキ化学工業社製:スーパーベッカミンG−
821)1部、二酸化チタン〔石原産業社製:タイペー
クCR−EL〕〕5部、2−ブタノン22.5部の混合
物をボールミルポットに取り、φ10mmのアルミナボ
ールを使用し、48時間ボールミリングして中間層塗布
液を調製した。この塗布液をアルミニウム・シリンダー
上に塗布し次に下記構造式(a)で示されるビスアゾ化
合物7.5部およびポリエステル樹脂[東洋紡績社製バ
イロン200]2.5部の0.5%テトラヒドロフラン
溶液500部をボールミル中で粉砕混合し、得られた分
散液を前記中間層上に塗布し、自然乾燥して電荷発生層
を形成した。
【化28】
【0135】次に、電荷輸送材料として下記構造式
(b)で示される電荷輸送材料7部とポリカーボネート
樹脂(帝人社製:パンライトC−1400]10部をテ
トラヒドロフランに溶解し、この電荷輸送層塗工液を前
記電荷発生層上に塗布し、80℃で2分間、ついで13
0℃で20分間乾燥して厚さ約14μmの電荷輸送層を
形成した。
【化29】 次に、例示化合物(P9)で示される高分子型電荷輸送
材料8部、ポリテトラフルオロエチレン粒子(平均1次
粒径0.3μm)3部をTHF40部及びシクロヘキサ
ノン140部に溶解し、この保護層塗工液を電荷輸送層
上に塗布し、80℃で2分間、ついで130℃で20分
間乾燥して厚さ2μmの保護層を形成し感光体を作成し
た。
【0136】この感光体について、純水に対する接触角
の測定を、接触角計CA−W型(協和界面科学社製)を
用い、液滴法にて測定した。接触角は110度であっ
た。また、別途作成した感光体について、XPSによる
表面元素の比を測定した結果、F/C=0.11であっ
た。
【0137】こうして得られた電子写真感光体を用い、
帯電手段として帯電ローラ、像露光手段として光源に発
振波長405nmの半導体レーザを搭載しビーム系をア
パーチャーで調節できる光学系、現像手段として2成分
の現像ユニット及びパターンジェネレーターを取り付け
た作像実験機により30μmのビーム系で得られる孤立
ドットを感光体上に形成させ、それを接着テープに転写
させ、CCDカメラにより読み取り、画像解析した。感
光体の初期帯電電位は600Vで行い、トナーは平均粒
径6μm磁性トナーを使用した。孤立ドットの形状、再
現性を目視により評価した。結果を表8に示す。
【0138】また、上記、電子写真感光体ドラムをリコ
ー社製Imagio MF2200に装着し(ただし、
画像露光光源を405nmに発振波長を持つLDとし
た)、初期暗部表面電位−600V、明部表面電位−1
00Vに設定して1万枚印刷後のそれぞれの表面電位を
測定した。また1万枚印刷後の感光体の減少膜厚を測定
した。測定結果を併せて表8に示す。
【0139】(実施例2)実施例1と同様にアルミニウ
ム・シリンダー上に中間層を形成した。次にY型オキソ
チタニウムフタロシアニン1.5部およびポリエステル
樹脂(東洋紡績社製バイロン200)1部の0.5%ジ
クロロメタン溶液500部をボールミル中で粉砕混合
し、得られた分散液を前記中間層上に塗工し、膜厚0.
2μmの電荷発生層を形成した。次に電荷輸送材料とし
て下記構造式(c)で示される電荷輸送材料10部とポ
リカーボネート樹脂(帝人社製パンライトC−140
0)10部をテトラヒドロフランに溶解し、この電荷輸
送層塗工液を前記電荷発生層上に塗工し、膜厚約10μ
mの電荷輸送層を形成した。
【化30】
【0140】次に下記構造式(d)で示される電荷輸送
材料3部、酸化防止剤としてのジステアリル−3,3’
−チオジプロピオネート0.03部、ポリスチレン樹脂
(三洋化成工業製:SBM−700)5部、フィラーと
して酸化チタン微粒子(石原産業社製CR97)2部、
THF40部及びシクロヘキサノン140部のこの保護
層塗工液を電荷輸送層上に塗布し、厚さ約2.5μmの
保護層を形成し感光体ドラムを作成した。
【化31】
【0141】こうして得られた電子写真感光体を実施例
1と同様に評価した。
【0142】(実施例3)実施例2と同様にアルミニウ
ム・シリンダー上に中間層、電荷発生層、電荷輸送層を
形成した。次に上記構造式(c)で示される電荷輸送材
料3部、弗化カーボン粒子(平均1次粒径0.2μm)
2部、ポリカーボネート樹脂(帝人社製パンライトTS
−2050)5部、フィラーとして酸化チタン微粒子
(石原産業社製CR97)2部、THF40部及びシク
ロヘキサノン140部のこの保護層塗工液を電荷輸送層
上に塗布し、厚さ約1.5μmの保護層を形成し感光体
ドラムを作成した。
【0143】この感光体について、純水に対する接触角
の測定を、接触角計CA−W型(協和界面科学社製)を
用い、液滴法にて測定した。接触角は113度であっ
た。また、別途作成した感光体について、XPSによる
表面元素の比を測定した結果、F/C=0.1であっ
た。
【0144】こうして得られた電子写真感光体を実施例
1と同様に評価した。
【0145】(実施例4)実施例2と同様にアルミニウ
ム・シリンダー上に中間層、電荷発生層、電荷輸送層を
形成した。
【0146】次に下記構造式(f)で示される電荷輸送
材料45部および下記構造式(g)示される電荷輸送材
料5部、下記構造式(e)で示される熱重合開始剤0.
4部、クロルメタン30部およびトルエン70部のこの
保護層塗工液を電荷輸送層上に塗布し、140度で2時
間熱硬化反応を行い厚さ約2.2μmの保護層を形成し
感光体ドラムを作成した。
【化32】
【化33】
【化34】
【0147】こうして得られた電子写真感光体を実施例
1と同様に評価した。
【0148】(実施例5)実施例1と同様にアルミニウ
ム・シリンダー上に中間層を形成した。
【0149】次に、電荷輸送材料として下記構造式
(h)で示される電荷輸送材料5部、下記構造式(i)
の電荷輸送材料5部とポリカーボネート樹脂(帝人社製
パンライトC−1400)10部をテトラヒドロフラン
に溶解し、この塗工液を下引き層上に塗布し、80℃で
2分間、ついで130℃で20分間乾燥して厚さ17μ
mの電荷輸送層を形成した。
【化35】
【化36】
【0150】次いで前記構造式(a)で示されるビスア
ゾ化合物7.5部およびフェノキシ樹脂(ユニオンカー
バイト社製PKHH)5.0部の1.5%メチルエチル
ケトン/シクロヘキサノン(4/1)溶液833部をボ
ールミル中で粉砕混合し、得られた分散液を前記電荷輸
送層上にドクターブレードで塗布し、100℃で10分
間乾燥して厚さ0.2μmの電荷発生層を形成した。
【0151】さらに、電荷輸送材料として前記構造式
(c)で示される電荷輸送材料6部とバインダー樹脂と
してポリカーボネート樹脂((株)帝人製パンライトT
S−2050)6部とシリカ微粒子(信越化学社製KM
PX100)2部、コアシェル微粒子2部(三菱レーヨ
ン製メタブレンSX−005)をテトラヒドロフランに
溶解させ、電荷発生層上に塗布し、130゜Cで20分
間乾燥して厚さ約1.7μmの表面保護層を形成した。
【0152】この感光体について、純水に対する接触角
の測定を、接触角計CA−W型(協和界面科学社製)を
用い、液滴法にて測定した。接触角は98度であった。
また、別途作成した感光体について、XPSによる表面
元素の比を測定した結果、Si/C=0.18であっ
た。
【0153】こうして得られた電子写真感光体を実施例
1と同様に評価した。
【0154】(実施例6)実施例5と同様にアルミニウ
ム・シリンダー上に中間層、電荷輸送層、電荷発生層を
形成した。
【0155】次に下記構造式(j)で示される電荷輸送
材料4部、弗化カーボン粒子(平均1次粒径0.2μ
m)3部、ポリカーボネート樹脂(帝人社製パンライト
TS−2050)5部、フィラーとしてアルミナ微粒子
(平均1次粒径0.3μm)1.5部、THF40部及
びシクロヘキサノン140部からなる保護層塗工液を電
荷輸送層上に塗布し、厚さ約2.3μmの表面保護層を
形成し感光体ドラムを作成した。
【化37】
【0156】この感光体について、純水に対する接触角
の測定を、接触角計CA−W型(協和界面科学社製)を
用い、液滴法にて測定した。接触角は115度であっ
た。また、別途作成した感光体について、XPSによる
表面元素の比を測定した結果、F/C=0.13であっ
た。
【0157】こうして得られた電子写真感光体を実施例
1と同様に評価した。
【0158】(実施例7)アルミニウムシリンダー表面
を陽極酸化処理した後封孔処理をおこなった。
【0159】この上に前記構造式(h)で示される電荷
輸送材料10部とポリスチレン樹脂(三洋化成工業社
製:SBM−700)10部をテトラヒドロフランに溶
解し、この電荷輸送層塗工液をアルミニウム・シリンダ
ー上に塗布し、80℃で2分間、ついで130℃で20
分間乾燥して厚さ17μmの電荷輸送層を形成した。
【0160】次いで前記構造式(a)で示されるビスア
ゾ化合物7.5部およびフェノキシ樹脂(ユニオンカー
バイト社製PKHH)5.0部の1.5%メチルエチル
ケトン/シクロヘキサノン(4/1)溶液833部をボ
ールミル中で粉砕混合し、得られた分散液を電荷輸送層
上に塗布し、自然乾燥して電荷発生層を形成した。
【0161】次いで、電荷輸送材料として構造式(k)
で示される化合物3部と構造式(l)で示される電荷輸
送材料1部、バインダー樹脂としてポリカーボネート樹
脂(帝人社製パンライトTS−2050)6部とシリカ
微粒子(信越化学社製KMPX100)2部をテトラヒ
ドロフランに溶解させ、電荷発生層上に塗布し、130
゜Cで20分間乾燥して厚さ1.8μmの表面保護層を
形成した。
【化38】
【化39】
【0162】こうして得られた電子写真感光体、帯電手
段として帯電ローラ、像露光手段として光源に発振波長
405nmの半導体レーザを搭載しビーム系をアパーチ
ャーで調節できる光学系、現像手段として2成分の現像
ユニット及びパターンジェネレーターを取り付けた作像
実験機により30μmのビーム系で得られる孤立ドット
を感光体上に形成させ、それを接着テープに転写させ、
CCDカメラにより読み取り、画像解析した。感光体の
初期暗部帯電電位は+600Vで行い、トナーは平均粒
径5μm磁性トナーを使用した。孤立ドットの形状、再
現性を目視により評価した。
【0163】また、上記、電子写真感光体ドラムをリコ
ー社製Imagio MF2200に装着し(ただし、
画像露光光源を405nmに発振波長を持つLDとし、
帯電極性をプラスに変更した)、初期暗部表面電位+6
00V、明部表面電位+100Vに設定して1万枚印刷
後のそれぞれの表面電位を測定した。また1万枚印刷後
の感光体の減少膜厚を測定した。
【0164】(実施例8)実施例2で得られた感光体に
ついて、感光体の磨耗性を制御する方法として、特開2
000−47523に記載のクリーニング装置の上端位
置に潤滑剤塗布装置を取り付けた実験用の電子写真複写
機を用い、潤滑剤としてフルオロシリコーン(ELS5
07,旭化成社製)を使用し、1万枚印刷後のそれぞれ
の表面電位を測定した。また1万枚印刷後の感光体の減
少膜厚を測定した。
【0165】
【表8】
【0166】(比較例1)表面保護層の膜厚を厚さ0.
8μmに変えた以外は実施例1と同様にして電子写真感
光体を作製し同様に評価を行った。その結果を表9に示
す。
【0167】(比較例2)表面保護層の膜厚を厚さ4.
6μmに変えた以外は実施例1と同様にして電子写真感
光体を作製し同様に評価を行った。その結果を表9に示
す。
【0168】(比較例3)表面保護層のフィラーを添加
しなかった以外は実施例2と同様にして電子写真感光体
を作製し同様に評価を行った。その結果を表9に示す。
【0169】
【表9】
【0170】(比較例4および5)実施例2において使
用するトナーの平均粒径を変える以外は同様にして評価
した。その結果を表10に示す。
【0171】
【表10】
【0172】(比較例6および7)実施例2において光
源のビーム径を変えた以外は同様にして評価した。その
結果を表11に示す。
【0173】
【表11】
【0174】これらの結果から本発明の電子写真感光
体、電子写真装置は、ドットの再現性に優れ、さらには
繰り返し使用によっても安定した画像電位が得られるこ
とがわかる。またさらにフィラーを含む保護層を施した
感光体、表面を低表面エネルギーにすることにより耐摩
耗性に優れ、安定した超高解像度な画像を得ることが理
解される。
【0175】
【発明の効果】以上のように本発明では、微小ドットを
再現性良く画像形成することが出来、且つ優れた耐刷性
を有することから1200dpi又は2400dpiと
いった超高解像度な画像を形成でき、且つ高耐久な部品
交換頻度の少ない両極性帯電可能な電子写真感光体、電
子写真装置、およびプロセスカートリッジを提供するこ
とが出来る。
【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を表した図。
【図2】本発明の別の電子写真感光体の層構成を表した
図。
【図3】本発明の別の電子写真感光体の層構成を表した
図。
【図4】本発明の電子写真装置の概略図
【図5】本発明の別の電子写真装置の概略図。
【図6】本発明の電子写真装置用プロセスカートリッジ
の図。
【符号の説明】
101 導電性支持体 102 電荷発生層 103 電荷輸送層 104 保護層 105 単層タイプの感光層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G03G 5/14 101 G03G 5/14 101 9/08 9/08 15/043 21/00 15/04 15/04 120 21/00 (72)発明者 島田 知幸 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内 (72)発明者 南場 通彦 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内 (72)発明者 河村 慎一 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内 Fターム(参考) 2H005 EA05 2H034 AA07 2H068 AA04 AA06 AA08 AA31 AA36 AA41 BB04 BB31 BB33 BB57 BB61 CA02 CA06 CA22 CA29 CA33 CA37 CA40 CA60 FA03 FA27 2H076 AB05 AB09 AB42

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 導電性基体上に直接又は中間層を介して
    感光層、表面保護層がこの順で積層された電子写真感光
    体において、該感光層は400〜450nmの波長に感
    度を有し、また該表面保護層は膜厚が1〜3μmであ
    り、かつ、画像形成プロセスを1万回繰り返し行った後
    の膜厚が初期の1/10以上であることを特徴とする電
    子写真感光体。
  2. 【請求項2】 感光層が電荷発生および電荷輸送機能を
    有する単層タイプで構成され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】 感光層が導電性基体側から400〜45
    0nmの波長に感度を有する電荷発生層、電荷輸送層の
    順に設けられた積層タイプで構成されることを特徴とす
    る請求項1記載の電子写真感光体。
  4. 【請求項4】 感光層が導電性基体側から電荷輸送層、
    400〜450nmの波長に感度を有する電荷発生層の
    順に設けられた積層タイプで構成されることを特徴とす
    る請求項1記載の電子写真感光体。
  5. 【請求項5】 表面保護層が少なくともフィラーおよび
    バインダー樹脂からなる層で構成されることを特徴とす
    る請求項1〜4のいずれかに記載の電子写真感光体。
  6. 【請求項6】 表面保護層が少なくともフィラーおよび
    電荷輸送材料からなる層で構成されることを特徴とする
    請求項1〜4のいずれかに記載の電子写真感光体。
  7. 【請求項7】 フィラーが酸化チタン、酸化スズ、酸化
    亜鉛、酸化ジルコニウム、酸化インジウム、窒化ケイ
    素、酸化カルシウム、硫酸バリウム、シリカ、コロイダ
    ルシリカ、アルミナ、カーボンブラック、フッ素系樹脂
    微粉末、ポリシロキサン系樹脂微粉末、ポリエチレン系
    樹脂微粉末、コア−シェル構造を有するグラフト共重合
    体微粉末から選ばれた少なくとも1種であることを特徴
    とする請求項5または6記載の電子写真感光体。
  8. 【請求項8】 表面保護層が少なくとも高分子型電荷輸
    送材料からなる層で構成されることを特徴とする請求項
    1〜4のいずれかに記載の電子写真感光体。
  9. 【請求項9】 表面保護層が少なくとも硬化型樹脂から
    なる層で構成されることを特徴とする請求項1〜4のい
    ずれかに記載の電子写真感光体。
  10. 【請求項10】 表面保護層の表面の純水に対する接触
    角が、90度以上であることを特徴とする請求項1〜4
    のいずれかに記載の電子写真感光体。
  11. 【請求項11】 表面保護層の極表面のXPSによるフ
    ッ素原子およびまたは珪素原子の炭素原子に対する原子
    の比が、 F/C=0.01〜1.00 Si/C=0.01〜1.00 であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載
    の電子写真感光体。
  12. 【請求項12】 電子写真感光体に、少なくとも帯電、
    画像露光、現像が繰り返し行なわれる電子写真方法にお
    いて、該電子写真感光体として請求項1〜11のいずれ
    かに記載の電子写真感光体が用いられ、この感光体への
    静電潜像の書き込みが波長400〜450nmの光によ
    り行なわれることを特徴とする電子写真方法。
  13. 【請求項13】 少なくとも電子写真感光体、帯電手
    段、画像露光手段、現像手段を装着した電子写真装置に
    おいて、該電子写真感光体が請求項1〜11のいずれか
    に記載の電子写真感光体であり、該画像露光手段の書き
    込み光源が波長400〜450nmの範囲に発振波長を
    有する半導体レーザもしくは発光ダイオードであること
    を特徴とする電子写真装置。
  14. 【請求項14】 書き込み光源のビーム径が10〜40
    μmであることを特徴とする請求項13記載の電子写真
    装置。
  15. 【請求項15】 現像手段に平均粒径4〜8μmのトナ
    ーが使用されることを特徴とする請求項13又は14記
    載の電子写真装置。
  16. 【請求項16】 感光体の磨耗性を制御する機構を有す
    ることを特徴とする請求項13〜15のいずれかに記載
    の電子写真装置。
  17. 【請求項17】 感光体の磨耗性を制御する機構が、潤
    滑剤、低表面エネルギー部材を電子写真感光体に塗布お
    よび/または供給する機構を有することを特徴とする請
    求項16記載の電子写真装置。
  18. 【請求項18】 請求項1〜11のいずれかに記載の電
    子写真感光体と、帯電手段、画像露光手段、現像手段及
    び転写手段及びクリーニング手段から選ばれた少なくと
    も一つの手段とを一体的に形成し、電子写真装置本体に
    着脱自在としたことを特徴とする電子写真装置用プロセ
    スカートリッジ。
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