JP3257618B2 - 電子写真感光体、及び該感光体を有する電子写真装置 - Google Patents
電子写真感光体、及び該感光体を有する電子写真装置Info
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Landscapes
- Photoreceptors In Electrophotography (AREA)
Description
感光体を有する複写機、レーザービームプリンター、L
EDプリンター、液晶シャッタープリンターなどの電子
写真装置に関する。
としては、セレン、硫化カドミウム、硫化亜鉛などの無
機化合物が広く用いられていた。しかし、これらの無機
化合物を用いた電子写真感光体は、高感度、高耐久であ
る反面、製造コストが高く、また安全性の点で問題があ
るため、近年はこれら無機光導電性物質を用いた電子写
真感光体に代わって、有機光導電性物質からなる電子写
真感光体が主流となってきている。そのような有機光導
電性物質からなる電子写真感光体としてはポリ−N−ビ
ニルカルバゾールに代示される光導電性ポリマーや2,
5−ビス(p−ジエチルアミノフェニル)−1,3,4
−オキサジアゾールのような低分子の有機光導電性物質
を用いたもの、更にはこのような有機光導電性物質と各
種の染料や顔料を組み合わせたものなどが知られてい
る。有機光導電性物質を用いた電子写真感光体は成膜性
が良く、塗工によって生産できるため、極めて生産性が
高く安価な感光体を提供できる利点を有している。ま
た、使用する染料や顔料の選択により、感色性を自在に
コントロールできるなどの利点を有し、これまで、幅広
い検討がなされてきた。特に最近では、有機光導電性染
料や顔料を含有した電荷発生層と前述の光導電性ポリマ
ーや低分子の有機光導電性物質を含有した電荷輸送層を
積層した機能分離型感光体の開発により、従来の有機電
子写真感光体の欠点とされていた感度や繰り返し特性な
どに著しい改善がなされてきた。一方で有機感光体の耐
摩耗性(感光体表面のきずや感光層のけずれに対する耐
久性)が、無機感光体に比べて著しく劣る事実は今なお
存在し、感光体表面層の高耐久化が盛んに検討されてい
る。
しては、電荷輸送物質をバインダー樹脂に溶解させたも
のが使用されており、このバインダー樹脂としては下記
式(7)で示すような2,2−ビス(4−ヒドロキシフ
ェニル)プロパン(ビスフェノールA)を原料としたポ
リカーボネート
シフェニル)シクロヘキサンを原料としたポリカーボネ
ート
樹脂を含む電子写真感光体の表面層の高耐久化の例とし
ては、感光体の表面層を構成する有機バインダー樹脂を
高分子量化したり、表面層の硬度を高めるためにシリカ
や酸化チタンなどの無機フィラーを添加したり、また表
面層の滑り性を向上させるためにフッ素系化合物を添加
したりするなどの技術が報告されている。また、最近は
有機バインダー樹脂の分子設計の点からも盛んに高耐久
化が検討されている。しかし、有機感光体の高耐久化は
未だ満足のいくものが得られておらず、更なる有機感光
体表面層の改質が求められているのが現状である。
以上の耐久性及び耐摩耗性に優れた電子写真感光体、及
び該感光体を有する電子写真装置を提供することにあ
る。
感光層の表面層である電荷輸送層において、ある特定の
電荷輸送物質とバインダー樹脂の組み合わせにより構成
された電荷輸送層が、優れた電子写真特性を有し、また
著しく耐久性及び耐摩耗性を向上させることを見い出し
た。
光層を有する電子写真感光体において、該感光層が下記
一般式(1)
子、ハロゲン原子、アルキル基、ハロゲン化アルキル
基、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有して
もよい複素環基、または置換基を有してもよい縮合多環
式基である。ただし、X1 、X2 、X3 及びX4 のうち
少なくとも2つは、前述のアリール基、複素環基または
縮合多環式基である。)で示されるブタジエン系電荷輸
送物質と下記一般式(2)
窒素原子数の合計は0〜4である。R1 及びR2 は各々
独立に水素原子、ハロゲン原子、置換基を有してもよい
各々、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数5〜7のシク
ロアルキル基または炭素数6〜12のアリール基であ
り、a及びbは各々独立に0〜4の整数である。)で示
される繰り返し単位を有する変性ポリカーボネート樹脂
を含有することを特徴とする電子写真感光体、及び該感
光体を有する電子写真装置である。
上に感光層を有する。感光層の形態は公知のいかなる形
態を取っていてもさしつかえないが、単一の感光層を有
するものよりは、電荷発生層と電荷輸送層を積層した機
能分離型の感光層を有するものの方が好ましい。
は、例えばアルミニウム、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、金や白金などが用いられ
る。また、こうした金属あるいは合金を、真空蒸着法に
よって被膜形成したプラスチック(例えば、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテ
レフタレート、アクリル樹脂など)や、導電性粒子(例
えば、酸化アンチモン、酸化インジウム、酸化錫などの
金属酸化物やカーボンファイバー、カーボンブラック、
グラファイト粉末、銀粒子など)を適当なバインダー樹
脂と共にプラスチック上に被覆したものあるいは混合成
形したものなどが挙げられる。
護のために支持体上に導電層を設けることもできる。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、酸化錫などの導
電性金属酸化物、カーボンファイバー、カーボンブラッ
ク、グラファイト粉末などの導電性物質、またこれらの
導電性物質で表面を被覆した微粒子をアクリル樹脂、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性樹脂、光硬化性樹脂な
どのバインダー樹脂中に分散したものを支持体上に塗布
したものが挙げられる。また、ポリピロール、ポリアニ
リンなどの導電性高分子材料を支持体上に塗布したも
の、あるいはこれらの導電性高分子材料や高分子電解質
などで表面を被覆した微粒子を先に述べたようなバイン
ダー樹脂中に分散したものを支持体上に塗布したものが
挙げられる。また、これら導電性層を構成する塗布液中
に、必要に応じて添加剤を加えることもできる。
層の中間にバリヤー機能と接着機能をもつ下引層を設け
ることもできる。下引層はカゼイン、ポリビニルアルコ
ール、ニトロセルロール、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、アルコ
キシメチル化ナイロンなど)、ポリウレタン、酸化アル
ミニウムなどによって形成できる。下引層の膜厚は好ま
しくは5μm以下、より好ましくは0.1〜3μmであ
る。
ば、スダーンレッド、クロダイアンブルーなどのアゾ顔
料、銅フタロシアニン、チタニルフタロシアニンなどの
フタロシアニン顔料、アントアンスロンなどのキノン顔
料、ペリレン顔料、インジゴ顔料などをアクリル樹脂、
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、ポリビニル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
熱硬化性樹脂などのバインダー樹脂とともに適当な溶剤
中に分散させたものを公知の方法によって導電性支持体
上に塗布することにより形成できる。その膜厚は好まし
くは5μm以下、より好ましくは0.1〜1μmの薄膜
層とする。また、必要に応じて前記の塗布液中に添加剤
を加えることが可能である。
タジエン系電荷輸送物質を後述の適当な溶剤中におい
て、一般式(2)で示される繰り返し単位を有する変性
ポリカーボネート樹脂と共に溶解させた塗布液を、先の
電荷発生層上に公知の方法によって塗布したものによっ
て構成される。その膜厚は好ましくは5〜40μm、よ
り好ましくは15〜30μmである。また、必要に応じ
て前記の塗布液中に添加剤を加えることも可能である。
輸送物質の具体例としては以下のようなものが挙げられ
る。
し単位を有する変性ポリカーボネート樹脂の具体例は、
以下に示す一般式(2)の繰り返し単位と一般式(3)
の繰り返し単位の組み合わせによって得られる。
ては、以下のようなものが挙げられる。
ようなものが挙げられる。
能であり、その割合は、(2)で示される繰り返し単位
の含有モル比が、(2)で示される繰り返し単位と
(3)で示される繰り返し単位との合計に対して1%〜
100%の範囲で自由に選択できる。
性ポリカーボネート樹脂を共に溶解し、前述の電荷発生
層を溶解しないものから選択するのが望ましい。具体的
には、テトラヒドロフラン、1,4ジオキサンなどのエ
ーテル類、シクロヘキサノン、メチルエチルケトンなど
のケトン類、N,N−ジメチルホルムアミドなどのアミ
ド類、酢酸メチル、酢酸エチルなどのエステル類、トル
エン、キシレン、クロロベンゼンなどの芳香族類、メタ
ノール、エタノール、2−プロパノールなどのアルコー
ル類、クロロホルム、塩化メチレン、ジクロルエチレ
ン、四塩化炭素、トリクロルエチレンなどの脂肪族ハロ
ゲン化炭化水素類などが挙げられる。
漬塗布法、スプレー塗布法、ロールコーター塗布法など
が挙げられる。
に利用するのみならず、レーザービームプリンター、L
EDビームプリンター、液晶プリンター、レーザー製
版、ファクシミリなどの電子写真応用分野にも広く用い
ることができる。
子写真装置並びにファクシミリについて説明する。
写式電子写真装置の概略構成例を示した。
明のドラム型感光体であり軸1a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1はその回転過
程で帯電手段2によりその周面に正または負の所定電位
の均一帯電を設け、次いで露光部3にて不図示の像露光
手段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。
現像されそのトナー現像が転写手段5により不図示の給
紙部から感光体1と転写手段5との間に感光体1の回転
と同期取り出されて給紙された転写剤Pの面に順次転写
されていく。
離されて像定着手段8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。
手段6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7により除電処理されて繰り返して
像形成に使用される。
帯電装置が一般に広く使用されている。また、転写装置
5もコロナ転写手段が広く一般に使用されている。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
体に着脱自在に構成してもよい。例えば、感光体1とク
リーニング手段6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。
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
づいてレーザー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。
リンターとして使用する場合には、光像露光Lは受信デ
ータをプリントするための露光になる。図2はこの場合
の1例をブロック図で示したものである。
ンター19を制御する。コントローラ11の全体はCP
U17により制御されている。画像読取部10からの読
取りデータは、送信回路13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12を通してプ
リンター19に送られる。画像メモリ16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18はプ
リンター19を制御している。14は電話である。
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12で復調された後、CPU17で復号処理が行
われ、順次画像メモリ16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16に格納される
と、そのページの画像記録を行う。CPU17は、メモ
リ16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16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18は、CPU17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19を制御する。
記録中に、次のページの受信を行っている。
われる。
明する。実施例中、部は重量部、%は重量%を示す。 (実施例1)導電層塗布工程として、10%の酸化アン
チモンを含有する酸化錫で被覆した導電性酸化チタン2
000部、フェノール樹脂2500部、メチルセルソル
ブ2000部及びメタノール500部を、φ1mmガラ
スビーズを用いたサンドミル装置で2時間分散して導電
層用塗布液を調製した。
46mm、肉厚3mm)上に上記塗布液を浸漬塗布した
後、乾燥装置により160℃で25分乾燥させた。な
お、導電層の膜厚は20μmであった。
たn−メトキシメチル化ナイロン6、1000部及び
6,12,66,610共重合ナイロン250部を、メ
タノール5000部及びブタノール5000部の混合溶
媒に溶解し、中間層用塗布液を調製した。前述の導電層
塗布済アルミニウムシリンダー上に、更に上記塗布液を
浸漬塗布し、乾燥装置により95℃で7分乾燥した。中
間層の膜厚は0.50μmであった。
(42)で示されるジスアゾ顔料400部、
ン5000部を、φ1mmガラスビーズを用いたサンド
ミル装置で24時間分散し、更にテトラヒドロフラン5
000部を加え電荷発生層用塗布液を調製した。更に、
この液を遠心分離機(7000rpm、30分)で処理
し、ビーズかす、ごみなどを取り除いた。前述の中間層
塗布済シリンダー上に上記電荷発生層用塗布液を浸漬塗
布し、85℃で7分乾燥した。電荷発生層の膜厚は0.
15μmであった。
(43)で示されるブタジエン系電荷輸送物質1200
部
脂800部を、
00部に溶解混合し、電荷輸送層用塗布液を調製した。
前述の電荷発生層塗布済シリンダー上に上記電荷輸送層
用塗布液を浸漬塗布し、130℃で40分乾燥した。な
お、このときの電荷輸送層の膜厚は25μmであった。
社製複写機NP2020を用いて実機耐久し、耐久後の
感光層の削れすなわち摩耗量、画像評価、及び感光体の
表面性を調べた。画像評価については、◎…非常に良
好、○…良好(若干のきずが見られる)、△…かなりの
きずが発生、×…きず多発により画像との判別不可、の
ように分類した。結果は表3に示した。表3からもわか
るように、実施例1により作製した感光体は30000
枚コピー後も、その画像は非常に良好であり、感光層の
摩耗量も少なく、また感光体表面も非常に良好であっ
た。また、摩耗量が少ないため、画像かぶりも発生しな
かった。
変性ポリカーボネート樹脂(44)を表2に示すように
2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン(ビ
スフェノールA)あるいは1,1−ビス(4−ヒドロキ
シフェニル)シクロヘキサンを原料とするポリカーボネ
ート樹脂に代えた以外は、実施例1と同様にして電子写
真感光体を作製した。この感光体を実施例1と同様の方
法にて実機耐久評価した結果、表3に示すように300
00枚コピー後の画像はきず発生がひどく、また感光層
の摩耗量も実施例1に比べて多く、画像かぶりが発生し
た。また、感光体表面においても、かなりの感光体周方
向のきずが発生していた。
た変性ポリカーボネート樹脂(44)の代わりに表1に
示す別の変性ポリカーボネート樹脂を用いた以外は、実
施例1と同様にして電子写真感光体を作製した。この感
光体を実施例1と同様の方法にて実機耐久評価した結
果、表3に示すように30000枚コピー後の画像は非
常に良好であり、感光体の摩耗量も非常に少なく、画像
かぶりの発生も見られなかった。また、感光体の表面も
ごく軽微な感光体周方向のきずがあるものもあったが、
全体的に非常に良好であった。
いたブタジエン系電荷輸送物質の代わりに表1に示す別
のブタジエン系電荷輸送物質を用い、実施例1〜17で
使用したバインダー樹脂をそれぞれ表1のように組み合
わせ、実施例1と同様にして電子写真感光体を作製し
た。この感光体を実施例1と同様の方法にて実機耐久評
価した結果、表3に示すように30000枚コピー後の
画像はかなり良好であり、感光体の摩耗量も非常に少な
く、画像かぶりの発生も見られなかった。また、感光体
の表面も若干の感光体周方向のきずがあるものもあった
が、非常に良好であった。
いたブタジエン系電荷輸送物質を表2に示すようにヒド
ラゾンあるいはスチリル系電荷輸送物質に代えた以外
は、比較例1〜2と同様にして電子写真感光体を作製し
た。この感光体を実施例1と同様の方法にて実機耐久し
た結果、表3に示すように、これらの感光体は実施例1
〜27によって作製した感光体に比べて、30000枚
コピー後の画像はきず発生がかなりひどかった。また、
感光層の摩耗量も多く、画像かぶりの発生が見られた。
更に、感光体表面についても、多数の感光体周方向のき
ずが発生しており、部分的には深いきずがついていると
ころもあった。
用いたブタジエン系電荷輸送物質を表2に示すようにヒ
ドラゾンあるいはスチリル系電荷輸送物質に代え、バイ
ンダー樹脂を実施例1〜11中で用いた中から、表2の
ように組み合わせた以外は、実施例1〜2と同様にして
電子写真感光体を作製した。この感光体を実施例1と同
様の方法にて実機耐久した結果、表3に示したように、
これらの感光体は実施例1〜27によって作製した感光
体に比べて、30000枚コピー後の画像はきず発生レ
ベルが悪かった。また、感光層の摩耗量も多く、ほとん
ど全ての感光体において画像かぶりの発生が見られた。
更に、感光体表面についても、多数の感光体周方向のき
ずが発生しており、部分的には深いきずがついていると
ころもあった。
送物質と一般式(2)で示される繰り返し単位を有する
変性ポリカーボネート樹脂の組み合わせによる電荷輸送
層を表面層とする電子写真感光体が特に優れた耐刷性を
有していることが明らかである。
ジエン系電荷輸送物質と変性ポリカーボネート樹脂の組
み合わせによって構成される電荷輸送層を有することに
より、耐摩耗性に優れ、高耐久で長寿命かつ長時間の耐
刷後も良好な画像を得る電子写真感光体を提供すること
ができる。
る。
クシミリのブロック図である。
Claims (8)
- 【請求項1】 導電性支持体上に感光層を有する電子写
真感光体において、該感光層が下記一般式(1) 【化1】 (式中、X1 、X2 、X3 及びX4 は各々独立に水素原
子、ハロゲン原子、アルキル基、ハロゲン化アルキル
基、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有して
もよい複素環基、または置換基を有してもよい縮合多環
式基である。ただし、X1 、X2 、X3 及びX4 のうち
少なくとも2つは、前述のアリール基、複素環基または
縮合多環式基である。)で示されるブタジエン系電荷輸
送物質と下記一般式(2) 【化2】 (式中、Z1 〜Z8 は各々独立にCHまたはNを示し、
窒素原子数の合計は0〜4である。R1 及びR2 は各々
独立に水素原子、ハロゲン原子、置換基を有してもよい
各々、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数5〜7のシク
ロアルキル基または炭素数6〜12のアリール基であ
り、a及びbは各々独立に0〜4の整数である。)で示
される繰り返し単位を有する変性ポリカーボネート樹脂
を含有することを特徴とする電子写真感光体。 - 【請求項2】 前記感光層が、電荷発生層及び一般式
(1)で示されるブタジエン系電荷輸送物質と、一般式
(2)で示される繰り返し単位を有する変性ポリカーボ
ネート樹脂を含有する電荷輸送層の少なくとも2層を有
する請求項1記載の電子写真感光体。 - 【請求項3】 前記感光層が、前記一般式(2)で示さ
れる繰り返し単位及び下記一般式(3)で示される繰り
返し単位を有する変性ポリカーボネート樹脂を含有する
請求項1記載の電子写真感光体。 【化3】 [式中、R3 及びR4 は各々独立に水素原子、ハロゲン
原子、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数5〜7のシク
ロアルキル基、または炭素数6〜12の置換基を有して
もよいアリール基であり、c及びdは各々独立に0〜4
の整数であり、Xは単結合、−O− 、−S−、−SO
−、−SO2 −、−CR5 R6 −(ただし、R5 及びR
6 各々独立に水素原子、トリフルオロメチル基、炭素数
1〜6のアルキル基、または炭素数6〜12の置換基を
有してもよいアリール基である)、炭素数5〜11の
1,1−シクロアルキレン基または炭素数2〜10の
α,ω−アルキレン基である。] - 【請求項4】 前記変性ポリカーボネート樹脂の一般式
(2)で示される繰り返し単位の含有モル比が、一般式
(2)で示される繰り返し単位と一般式(3)で示され
る繰り返し単位との合計に対して1%〜100%である
請求項1記載の電子写真感光体。 - 【請求項5】 前記一般式(1)で示されるブタジエン
系電荷輸送物質が下記一般式(4) 【化4】 (式中、R7 はジ低級アルキルアミノ基を示し、R8 は
水素原子またはジ低級アルキルアミノ基である。)であ
る請求項1記載の電子写真感光体。 - 【請求項6】 前記一般式(1)で示されるブタジエン
系電荷輸送物質が下記式(5) 【化5】 である請求項1記載の電子写真感光体。 - 【請求項7】 前記一般式(2)で示される繰り返し単
位が下記一般式(6) 【化6】 (式中、R1 及びR2 は各々独立に水素原子、ハロゲン
原子、置換基を有してもよい各々、炭素数1〜6のアル
キル基、炭素数5〜7のシクロアルキル基または炭素数
6〜12のアリール基であり、a及びbは各々独立に0
〜4の整数である。)である請求項1記載の電子写真感
光体。 - 【請求項8】 請求項1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。
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JP18996495A JP3257618B2 (ja) | 1995-07-26 | 1995-07-26 | 電子写真感光体、及び該感光体を有する電子写真装置 |
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JPH0943874A JPH0943874A (ja) | 1997-02-14 |
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- 1995-07-26 JP JP18996495A patent/JP3257618B2/ja not_active Expired - Fee Related
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