JP3121208B2 - 電子写真感光体及び電子写真装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子写真感光体及び電子
写真装置に関し、特には繰り返し使用による画質劣化の
少ない耐久性に優れた高感度の電子写真感光体及び電子
写真装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真感光体の光導電性物質と
しては、セレン、硫化カドミウム、酸化亜鉛などの無機
光導電性物質が使用されてきた。一方、最近では、安
価、生産性及び無公害性を利点とする有機系の感光材料
を用いたものが使用され始めている。その中で電荷発生
物質と電荷輸送物質とを組み合わせて用いる機能分離型
の感光体は、それまで有機系光導電性物質を用いた感光
体の欠点であった感度を大幅に向上させることができ、
特に注目されている。

【０００３】ところが、このような機能分離型の高感度
感光体を帯電、露光、現像、転写などの工程、いわゆる
カールソンプロセスに繰り返し適用した場合、表面電位
の低下、感度の変化などが起こり、画像品質の低下（劣
化）という現象が生じることがあった。

【０００４】これらの劣化あるいは疲労の原因につて
は、いまだに明らかではなく種々の要因が考えられてい
る。

【０００５】一般に、複写機の中で感光体が使用される
場合、たえずコロナ放電の雰囲気にさらされており、コ
ピー枚数を重ねるに従い、コロナ放電で発生したガスの
影響を受け、劣化が進行する。

【０００６】従来、電子写真感光体の上記のような劣化
を防止する方法として、電荷輸送層中にトリアルキルフ
ェノール誘導体やジラウリルチオプロピオネートなどの
各種酸化防止剤を添加することが提案されている（特公
昭５０−３３８５７号公報、特公昭５１−３４７３６号
公報、特開昭５６−１３０７５９号公報及び特開昭５７
−１２２４４４号公報）。

【０００７】更に、特開昭６２−１０５１５１号公報及
び特開平４−５１２４８では、上記酸化防止剤による劣
化防止をより効果的に達成すると報告されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】そこで、コロナ放電に
よって発生するガスの影響を極力軽減するために、導電
性ゴムローラーを用いた直接帯電方式を採用してガスの
発生量をそれまでの１／１００〜１／１０００に減少さ
せて、劣化をある程度軽減することができたが、実用に
供するには更に防止効果を向上させる必要があった。

【０００９】このように、電荷輸送層に酸化防止剤を添
加することによって、あるいは電子写真感光体を用いる
プロセスを考慮することによって、感光体の劣化はある
程度防止できるが、実用に供するには更に防止効果を向
上させる必要がある。

【００１０】本発明の目的は、繰り返し使用に対して安
定した電気特性を有する電子写真感光体及び電子写真装
置を提供することにある。

【００１１】本発明の他の目的は、半導体レーザーなど
の長波長光源に対しても十分な感度を有する電子写真感
光体及び電子写真装置を提供することにある。

【００１２】本発明の更なる他の目的は光照射に対し、
帯電特性が変化せず、なおかつ、感度の一定な電子写真
感光体及び電子写真装置を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、導
電性支持体上に電荷発生層及び電荷輸送層を有する電子
写真感光体において、該電荷発生層がＣｕＫα特性Ｘ線
回折における回折角２θ±０．２°が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と構造中に硫黄原子を
含むヒンダードフェノール化合物を含有することを特徴
とする電子写真感光体、及びそれを有する電子写真装置
である。

【００１４】また、構造中に硫黄原子を含むヒンダード
フェノール化合物としては、下記式１で示される化合物
が好適である。 式１：

【００１５】

【化２】 以下本発明を詳細に説明する。

【００１６】本発明は、導電性支持体上に電荷発生層及
び電荷輸送層を有する電子写真感光体に適用でき、本発
明の電子写真感光体としては、ＣｕＫα特性Ｘ線回折に
おける回折角２θ±０．２°が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と構造中に硫黄原子を含むヒ
ンダードフェノール化合物を含有した電荷発生層と電荷
輸送物質を含有した電荷輸送層を積層した積層感光体
や、更に表面保護層を設けた感光体が挙げられる。

【００１７】本発明の電子写真感光体に用いられる導電
性支持体の材質の例としては、アルミニウム、銅、ニッ
ケル、銀などの金属またはこれらの合金、酸化アンチモ
ン、酸化インジウム、酸化スズなどの導電性金属酸化
物、カーボンファイバ、カーボンブラック、グラファイ
ト粉末と樹脂を混合成形したものなどが挙げられる。

【００１８】更に、支持体上の欠陥の被覆、支持体の保
護のため支持体上に導電層を設けることも可能である例
えば、アルミニウム、銅、ニッケル、銀などの金属粉
体；酸化アンチモン、酸化インジウム、酸化スズなどの
導電性金属酸化物；ポリピロール、ポリアニリン、高分
子電解質などの高分子導電材；カーボンファイバ、カー
ボンブラック、グラファイト粉末；及びこれら導電性物
質で表面を被覆した導電性粉体などの導電性物質をアク
リル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリ酢
酸ビニル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリビニルブチ
ラール樹脂などの熱可塑性樹脂；ポリウレタン樹脂、フ
ェノール樹脂、エポキシ樹脂などの熱硬化樹脂；光硬化
樹脂などのバインダ樹脂に分散したもの、更に必要に応
じた添加剤を加えたものを支持体上に塗布したものが挙
げられる。

【００１９】また必要に応じて導電性支持体と感光層の
間にはポリアミド、ポリウレタン、エポキシ樹脂、酸化
アルミニウムなどのバリアー層が設けられてもよい。

【００２０】電荷発生層には、電荷発生物質としてＣｕ
Ｋα特性Ｘ線回折における回折角２θ±０．２°が９．
０°，１４．２°，２３．９°，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（ＴｉＯ−
Ｐｃ）を含有されており、更にその他の有機顔料を１種
または２種以上を混合したものが含有されていてもよ
い。

【００２１】更に必要に応じてバインダ樹脂を添加す
る。バインダ樹脂の例としては、アクリル樹脂、ポリエ
ステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポ
リカーボネート樹脂、ポリビニルブチラール樹脂などの
熱可塑性樹脂；ポリウレタン樹脂、フェノール樹脂、エ
ポキシ樹脂などの熱硬化樹脂；光硬化樹脂などが挙げら
れる。

【００２２】本発明において使用される酸化防止剤は、
構造中に硫黄を含むヒンダードフェノール化合物であり
下記式１で示される化合物が好適な化合物である。 式１：

【００２３】

【化３】 その添加量は電荷発生層の全重量に対して０．５％〜４
５％、好ましくは３％〜３０％であり、添加量が少な過
ぎると効果が少なく、一方多過ぎると感度低下などの弊
害を生じ易い。

【００２４】電荷輸送層を形成するにあたっては一般に
電荷輸送物質及びバインダ樹脂に溶媒を加えて塗布液を
作成し、これを塗布手段により塗布し感光体を形成す
る。

【００２５】電荷輸送物質としては、ヒドラゾン系化合
物、スチルベン系化合物、ピラゾリン系化合物、オキサ
ゾール系化合物、チアゾール系化合物、トリアリールメ
タン系化合物などが挙げられる。

【００２６】溶媒としてはバインダ樹脂及び電荷輸送物
質に対する溶解性が良好なものを選定する。特に良好な
例としては、メチルエチルケトン、アセトン、メチルイ
ソブチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン類；ジ
エチルエーテル、テトラヒドロフランなどのエーテル
類；酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル類；トルエ
ン、ベンゼンなどの炭化水素類；クロロベンゼン、ジク
ロロメタンなどのハロゲン化炭化水素類などが挙げられ
る。

【００２７】電荷発生層用バインダ樹脂としては例え
ば、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹
脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリ
ビニルブチラール樹脂、ポリビニルブベンザール樹脂な
どの熱可塑性樹脂；ポリウレタン樹脂、フェノール樹
脂、エポキシ樹脂などの熱硬化樹脂などのバインダ樹脂
に分散したものが挙げられ、適当な溶媒に分散し塗布し
たものが挙げられる。更に必要に応じた添加剤を加える
ことも可能である。

【００２８】バインダ樹脂に対する電荷輸送物質の比率
はバインダ樹脂及び電荷輸送物質の種類にも依るが一般
的に２０〜７０重量％に好ましくは３０〜６５重量％で
ある。電荷輸送物質の比率が少ないと十分な感度が得ら
れにくい。また、電荷輸送物質の比率が多過ぎると表面
層の強度が低下して傷つきやすくなる。また、必要に応
じて表面層に無機フィラーや、ポリエチレン、ポリフル
オロエチレン、シリカなどの潤滑剤を添加してもよい。
バインダ樹脂に対する潤滑剤の比率は０．１重量％〜５
０重量％特に好ましくは１〜３０重量％である。更に必
要に応じた添加剤、例えば分散助剤、シリコーンオイ
ル、レベリング剤、金属石けん、シランカップリング剤
などを加えてもよい。

【００２９】本発明で用いられる塗布方法としては、浸
漬塗布方法、スプレイ塗布法、ロールコータ塗布法、グ
ラビアコータ塗布法などが挙げられる。

【００３０】本発明の電子写真感光体は複写機、レーザ
ープリンター、ＬＥＤプリンター、液晶シャッタープリ
ンター、などの電子写真装置一般に用いる感光ドラムに
適用できる。

【００３１】図１に本発明の電子写真感光体を用いた転
写式電子写真装置の概略構成例を示した。

【００３２】図において、４は像担持体としての本発明
のドラム型感光体であり軸４ａを中心に矢印方向に所定
の周速度で回転駆動される。該感光体４はその回転過程
で帯電手段５によりその周面に正または負の所定電位の
均一帯電を受け、次いで露光部６にて不図示の像露光手
段により光像露光Ｌ（スリット露光・レーザービーム走
査露光など）を受ける。これにより感光体周面に露光像
に対応した静電潜像が順次形成されていく。

【００３３】その静電潜像はついで現像手段７でトナー
現像されそのトナー現像像が転写手段８により不図示の
給紙部から感光体４と転写手段８との間に感光体４の回
転と同期取り出されて給紙された転写材Ｐの面に順次転
写されていく。

【００３４】像転写を受けた転写材Ｐは感光体面から分
離されて像定着手段１１へ導入されて像定着を受けて複
写物（コピー）として機外へプリントアウトされる。

【００３５】像転写後の感光体４の表面はクリーニング
手段９にて転写残りトナーの除去を受けて清浄面化さ
れ、更に前露光手段１０により除電処理されて繰り返し
て像形成に使用される。

【００３６】感光体４の均一帯電手段５としてはコロナ
帯電装置が一般に広く使用されているが導電性ゴムロー
ラー（図２）や、ブラシによる直接帯電方式（図３）も
使用される。また転写装置８もコロナ転写手段が一般に
広く使用されているが導電性ゴムローラーなどの転写手
段も使用される。電子写真装置として、上述の感光体や
現像手段、クリーニング手段などの構成要素のうち、複
数のものを装置ユニットとして一体に結合して構成し、
このユニットを装置本体に対して着脱自在に構成しても
よい。例えば、感光体４とクリーニング手段９とを一体
化して一つの装置ユニットとし、装置本体のレールなど
の案内手段を用いて着脱自在の構成にしてもよい。この
とき、上記の装置ユニットの方に帯電手段及び／または
現像手段を伴って構成してもよい。

【００３７】光像露光Ｌは、電子写真装置を複写機やプ
リンターとして使用する場合には、原稿からの反射光や
透過光、あるいは原稿を読取り信号化し、この信号に基
いてレーザビームを走査したり、ＬＥＤアレイを駆動し
たり、または液晶シャッターアレイを駆動することなど
により行われる。

【００３８】本発明の電子写真装置をファクシミリのプ
リンターとして使用する場合には、光像露光Ｌは受信デ
ータをプリンタするための露光になる。図４はこの場合
の１例をブロック図で示したものである。

【００３９】コントローラー２１は画像読取部２０とプ
リンター２９を制御する。コントローラー２１の全体は
ＣＰＵ２７により制御されている。画像読取部２０から
の読取データは、送信回路２３を通して相手局に送信さ
れる。相手局から受けたデータは受信回路２２を通して
プリンター２９に送られる。画像メモリ２６には所定の
画像データが記憶される。プリンタコントローラー２８
はプリンター２９を制御している。２４は電話である。

【００４０】回線２５から受信された画像情報（回線を
介して接続されたリモート端末からの画像情報）は、受
信回路２２で復調された後、ＣＰＵ２７で復号処理が行
われ、順次画像メモリ２６に格納される。そして、少な
くとも１ページの画像情報がメモリ２６に格納される
と、そのページの画像記録を行う。ＣＰＵ２７は、メモ
リ２６より１ページの画像情報を読み出し、プリンタコ
ントローラー２８に復号化された１ページの画像情報を
送出する。プリンタコントローラー２８は、ＣＰＵ２７
からの１ページの画像情報を受け取るとそのページの画
像情報記録を行うべく、プリンター２９を制御する。

【００４１】尚、ＣＰＵ２７は、プリンター２９による
記録中に、次のページの受信を行っている。

【００４２】以上の様にして、画像の受信と記録が行わ
れる。

【００４３】

【実施例】次に、実施例を挙げて本発明を説明する。実
施例中、部は重量部を示す。 実施例１ ６−６６−６１０−１２四元系ポリアミド共重合体樹脂
５部をメタノール７０部とブタノール２５部の混合溶液
に溶解した溶液をφ３０ｍｍ×２５４ｍｍのアルミニウ
ムシリンダー上にディッピング法で塗布乾燥して０．６
５μｍ厚の下引層を設けた。

【００４４】次に、Ｘ線回折における回折角２θ±０．
２°が９．０°，１４．２°，２３．９°及び２７．１
°に強いピークを有するＴｉＯ−Ｐｃ結晶５部をポリビ
ニルブチラール樹脂（商品名：エスレックＢＸ−１、積
水化学製）５部とシクロヘキサノン１００部に溶解した
液に添加し、１ｍｍφのガラスビーズを用いたサンドミ
ルで分散し、これに下記構造のヒンダードフェノール化
合物

【００４５】

【化４】 １部を添加、溶解し、次いで酢酸エチルを加えて希釈し
たものを下引層上に塗布した後、８０℃で１０分間乾燥
して、膜厚０．２５μｍの電荷発生層を形成した。

【００４６】更に、ビスフェノールＺ型ポリカーボネー
ト樹脂１０ｇと下記構造式の電荷輸送層１０ｇを

【００４７】

【化５】 塩化メチレン８０ｇに溶解し、得られた溶液をディッピ
ング法により先の電荷発生層上に塗布し、１１０℃で１
時間乾燥することによって、膜厚２４μｍの電荷輸送層
を形成して、積層型の電子写真感光体を作成した。

【００４８】実施例２ 添加するヒンダードフェノールの添加量を０．３部とし
たこと以外は実施例１と同様にして感光体を作成した。

【００４９】実施例３ 添加するヒンダードフェノールの添加量を３部としたこ
と以外は実施例１と同様にして感光体を作成した。

【００５０】比較例１ 実施例１において下記構造の酸化防止剤を用いたこと以
外は実施例１と同様にして感光体を作成した。

【００５１】

【化６】

【００５２】比較例２ 実施例１において下記構造の酸化防止剤を用いたこと以
外は実施例１と同様にして感光体を作成した。

【００５３】

【化７】

【００５４】比較例３ 実施例１において酸化防止剤を添加しないこと以外は実
施例１と同様にして感光体を作成した。

【００５５】比較例４ 実施例１において酸化防止剤を電荷発生層には添加しな
いで、電荷輸送層の固形分に対して１０重量％添加した
こと以外は実施例１と同様にして感光体を作成した。

【００５６】比較例５ 実施例１においてＸ線回折における回折角２θ±０．２
°が９．３°，１０．６，１３．２，１５．１°，２
０．８°，２３．３°，２６．３℃，２７．１°に強い
ピークを有するＴｉＯ−Ｐｃ結晶を用いた以外は実施例
１と同様にして感光体を作成した。

【００５７】上記の各感光体の評価を次の様に行なっ
た。エレクトロスタティックペーパーアナライザー（川
口電気製）によって、流れ込み電流が−２２μＡとなる
条件において一定の速度（１５０ｍｍ／ｓｅｃ）で感光
体を通過させ、その帯電圧を測定し、初期帯電圧Ｖ_d を
求めた。次に、１５００Ｌｕｘの照度の白色蛍光灯によ
り５分間照射し、３０ｓｅｃ後の帯電電圧を求めＶ_d30
とした。また、蛍光灯を照射しない部分の感光層を１０
℃，２０％ＲＨの環境下において、スタティックモード
で１万回帯電、露光を繰り返した後の帯電電圧を帯電後
のＶ_d として測定した。

【００５８】

【００５９】

【発明の効果】以上の結果で明らかなように本発明によ
れば光照射に対し安定で、繰り返し使用にも安定な耐久
性の高い電子写真感光体が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電子写真装置の概略構成図である。

【図２】本発明の電子写真装置に用いる帯電器の１例の
概略図である。

【図３】本発明の電子写真装置に用いる帯電器の１例の
概略図である。

【図４】本発明の電子写真装置をプリンターとして使用
したファクシミリのブロック図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岸 淳一 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 (56)参考文献 特開 平４−328752（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−100451（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−53348（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 5/00 - 5/16

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導電性支持体上に電荷発生層及び電荷輸
   送層を有する電子写真感光体において、該電荷発生層が
   ＣｕＫα特性Ｘ線回折における回折角２θ±０．２°が
   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と構
   造中に硫黄原子を含むヒンダードフェノール化合物を含
   有することを特徴とする電子写真感光体。
2. 【請求項２】 前記構造中に硫黄原子を含むヒンダード
   フェノール化合物が、下記式１ 式１： 【化１】 で示される請求項１記載の電子写真感光体。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の電子写真感光体を
   有することを特徴とする電子写真装置。