JP3313980B2 - 電子写真感光体、この電子写真感光体を備えた電子写真装置及びプロセスカートリッジ - Google Patents
電子写真感光体、この電子写真感光体を備えた電子写真装置及びプロセスカートリッジInfo
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Description
の電子写真感光体を備えた電子写真装置及びプロセスカ
ートリッジに関する。
酸化亜鉛、カドミウムなどを主成分とする感光層を有す
る無機感光体が広く用いられてきた。無機感光体は感光
層の成膜が困難である、可塑性が悪い、製造コストが高
い等問題があった。更に、無機光導電性材料は一般的に
毒性が強く、製造上並びに取り扱い上にも大きな制約が
あった。
有機感光体は、無機感光体の上記欠点を補う等多くの利
点を有し近年注目を集めており、これまで数多くの提案
がされ、いくつかは実用化されてきている。
−ビニルカルバゾールに代表される光導電性ポリマー
と、2、4、7−トリニトロ−9−フルオレノン等のル
イス酸とから形成される電荷移動錯体を主成分とする電
子写真感光体が提案されている。これらの有機光導電性
化合物は、無機光導電性化合物に比べ軽量性、成膜性な
どの点では優れているが、感度、耐久性、環境変化によ
る安定性などの面で無機光導電性化合物に比べて劣って
おり必ずしも満足できるものではない。
れぞれ別々の物質に分担させた機能分離型電子写真感光
体が、従来の有機感光体の欠点とされていた感度や耐久
性に著しい改善をもたらした。このような機能分離型感
光体は、電荷発生物質と電荷輸送物質の材料選択範囲が
広く、所望の特性を有する電子写真感光体を比較的容易
に作成できるという利点を有している。
ゾ顔料、多環キノン顔料、シアニン色素、スクエアリッ
ク酸染料、ピリリウム塩系色素などが知られている。そ
の中でもアゾ顔料は耐光性が強い、電荷発生能力が大き
い、材料合成が容易などの点から多くの構造が提唱され
ている。
52−4188号公報のピラゾリン化合物、特公昭55
−42380号公報及び特開昭55−52063号公報
のヒドラゾン化合物、特開平3−114058号公報及
び特開平5−53349号公報のトリフェニルアミン化
合物、特開昭54−151955号公報及び特開昭58
−198043号公報のスチルベン化合物などが知られ
ている。
機やレーザープリンターに装着したまま長期間使用しな
いと、電荷輸送層にクラックが生ずることがあり、画像
欠陥の原因となった。
荷輸送層にクラックが生じることがない電子写真感光
体、この電子写真感光体を備えた電子写真装置及びプロ
セスカートリッジを提供することにある。
共に、繰り返し使用しても電子写真特性が安定な電子写
真感光体、この電子感光体を備えた電子写真装置及びプ
ロセスカートリッジを提供することにある。
は、支持体と、前記支持体上に形成した感光層とを有
し、前記感光層に下記一般式(1)で示されるアリール
アミン系化合物を含有したものである。
基、置換基を有してもよいアラルキル基または置換基を
有してもよい芳香族炭化水素環基を表わす。R2−R8
は水素原子、ハロゲン原子、置換基を有してもよいアル
キル基、置換基を有してもよいアルコキシ基または置換
基を有してもよいアミノ基を表わす。Arは置換基を有
してもよいアルキル基、置換基を有してもよい芳香族炭
化水素環基または置換基を有してもよい芳香族複素環基
を表わす。
子写真感光体と、前記電子写真感光体を帯電させる帯電
手段と、帯電した前記電子写真感光体に対し像露光を行
ない静電潜像を形成する像露光手段と、静電潜像の形成
された前記電子写真感光体をトナーで現像する現像手段
とを有するものである。
段、現像手段及びクリーニング手段のうちの少なくとも
1つを、上記の電子写真感光体とともにひとまとめに構
成したものである。
記支持体上に形成した感光層とを有し、前記感光層に下
記一般式(1)で示されるアリールアミン系化合物を含
有したものである。
基、置換基を有してもよいアラルキル基または置換基を
有してもよい芳香族炭化水素環基を表わす。R2−R8
は水素原子、ハロゲン原子、置換基を有してもよいアル
キル基、置換基を有してもよいアルコキシ基または置換
基を有してもよいアミノ基を表わす。Arは置換基を有
してもよいアルキル基、置換基を有してもよい芳香族炭
化水素環基または置換基を有してもよいピリジル基を表
わす。
わされるアルキル基としては炭素数1−4のもの、すな
わちメチル、エチル、プロピル、ブチルが好ましい。R
1 で表わされるアラルキル基としては、ベンジル、フェ
ネチル等が好ましい。R1 で表わされる芳香族炭化水素
環基としてはフェニル、ナフチル、ビフェニル等が好ま
しく、特にアルキル基を有するフェニル基が好ましい。
更には窒素原子に対してパラ位にアルキル基を有するフ
ェニル基が好ましく、特に窒素原子に対してパラ位にあ
るアルキル基としてはメチル基が好ましい。
はフッ素原子、塩素原子、臭素原子等が好ましい。R2
−R8で表わされるアルコキシ基としてはメトキシ、エ
トキシ、プロポキシ等が好ましい。Arで表わされる芳
香族炭化水素環基としてはフェニル、ナフチル等が好ま
しい。Arで表わされる芳香族複素環基はピリジルであ
る。そして、上記アルキル基、アラルキル基、芳香族炭
化水素環基、アルコキシ基、アミノ基及びピリジル基が
有してもよい置換基としては、メチル、エチル、プロピ
ル、ブチル等のアルキル基、メトキシ、エトキシ等のア
ルコキシ基、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等のハロ
ゲン原子等が挙げられる。
ミン系化合物について、好ましい例を挙げる。ただし、
これ等の化合物に限定されるものではない。
を示す。
カルバゾール5.0g(25.6mmolに酢酸−水
(9:1)40ml、ヨウ素3.3g(13.0mmo
l)、30%過酸化水素水2.5gおよび97%硫酸
1.8gを加えて、60℃で2時間加熱攪拌した。放冷
後、水で希釈し、その後トルエンを用いて抽出を行っ
た。このトルエン層を濃縮し、得られた残留物をシリカ
ゲルカラムで分離精製し、3−ヨード−9−エチルカル
バゾール5.3g(収率65%)を得た。
ル5g(15.5mmol)、p−トルイジン0.8g
(7.8mmol)、無水炭酸カリウム13.8gおよ
び銅粉3gをo−ジクロロベンゼン50mlに加え、窒
素気流中で攪拌しながら加熱還流を14時間行った。放
冷後、吸引ろ過し、ろ液から減圧下でo−ジクロロベン
ゼンを除去した。残留物をシリカゲルカラムで分離精製
し、化合物例2を3.2g(収率42%)を得た。
のアリールアミン化合物の電荷輸送物質と適当な電荷発
生物質とを組み合わせて用いる。
が挙げられる。
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
とを積層したもの (b)支持体側から順に電荷輸送層と電荷発生層とを積
層したもの (c)電荷発生物質と電荷輸送物質とを一緒に含有した
もの (d)支持体側から順に電荷発生層と電荷発生物質及び
電荷輸送物質を含有する電荷輸送層とを積層したもの
は正孔に対し高い輸送能を有するため、電荷輸送物質と
して用いることができる。感光層の形態が(a)の場合
は負帯電、(b)の場合は正帯電が好ましく、(c)及
び(d)の場合は正、負帯電いずれでも使用することが
できる。
の構成が好ましい。
(例えばモノアゾ、ビスアゾ、トリスアゾなど)、フタ
ロシアニン系顔料(例えば金属フタロシアニン、非金属
フタロシアニン)、インジゴ系顔料(例えばインジゴ、
チオインジゴなど)、多環キノン系顔料(例えばアンス
ラキノン、ピレンキノンなど)ペリレン系顔料(例えば
ペリレン酸無水物、ペリレン酸イミドなど)、スクワリ
ウム系色素、ピリリウム、チオピリリウム塩類、トリフ
ェニルメタン系色素などが挙げられる。
モルファスシリコンなどの無機材料も、電荷発生物質と
して使用することができる。
タロシアニンを電荷発生物質として使用するのが好まし
い。
ールアミン系化合物以外に、公知の電荷輸送物質を感光
層に含有してもよい。
〜100μmが好ましく、更には10〜60μmが好ま
しい。単一層の感光層には、電荷発生物質及び電荷輸送
物質を各々の10〜70重量%、更には20〜70重量
%含有するのがこのましい。
みは0.001〜5μm、更には0.01〜2μmが好
ましく、電荷輸送層の厚みは5〜40μm、更には10
〜30μmが好ましい。電荷発生層には、電荷発生物質
を20〜100重量%、更には60〜100重量%含有
するのが好ましい。電荷輸送層には、本発明で使用する
アリールアミン化合物を、結着樹脂100重量部に対し
て10〜500重量部含有するのが好ましい。
る材料を真空蒸着、スパッタ、CVDあるいは適当な結
着樹脂と組み合わせて、浸漬コーティング法、スプレー
コーティング法、スピンナーコーティング法、ローラー
コーティング法、マイヤーバーコーティング法、ブレー
ドコーティング法などのコーティング法を用いて支持体
上に成膜して得られる。
び電荷輸送層)で使用する結着樹脂としては、広範囲な
結着樹脂から選択でき、例えば、ポリカーボネート樹
脂、ポリエステル樹脂、ポリアリレート樹脂、ブチラー
ル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニルアセタール樹
脂、ジアリルフタレート樹脂、アクリル樹脂、メタクリ
ル樹脂、酢酸ビニル樹脂、フェノール樹脂、シリコン樹
脂、ポリスルホン樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体
樹脂、アルキッド樹脂、エポキシ樹脂、尿素樹脂、塩化
ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂などが挙げられるが、
これらに限定されるものではない。これらは単独または
共重合体ポリマーとして1種または2種以上混合して用
いてもよい。更にポリビニルカルボゾール、ポリビニル
アントラセンが、電荷輸送層の結着樹脂として使用でき
る。
金、銅、チタン、ステンレスなどの金属や合金、また
は、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフ
タレート、フェノール樹脂、ポリプロピレン、ポリスチ
レンなどの高分子材料、更に、硬質紙などの材料を用い
て製造することができる。支持体の形状は、円筒状、ベ
ルト状あるいはシート状が好ましい。支持体を構成する
材料の体積抵抗が高い場合には、導電処理をする必要が
ある。導電処理は、支持体上に導電性薄膜を形成した
り、あるいは支持体内に導電性物質を分散させて行なう
ことができる。
電層上に保護層を設けてもよい。保護層は主に樹脂で構
成される。保護層を構成する材料としては、例えば、ポ
リエステル、ポリウレタン、ポリアリレート、ポリエチ
レン、ポリスチレン、ポリブタジエン、ポリカーボネー
ト、ポリアミド、ポリプロピレン、ポリイミド、ポリア
ミドイミド、ポリサルホン、ポリアリルエーテル、ポリ
アセタール、ナイロン、フェノール樹脂、アクリル樹
脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ユリア樹脂、アリ
ル樹脂、アルキッド樹脂、ブチラール樹脂などが挙げら
れる。保護層の膜厚は0.05〜15μm、更には1〜
10μmが好ましい。
てもよい。下引き層は界面での電荷注入制御や接着層と
して機能する。下引き層は主に結着樹脂からなるが、導
電性材料や界面活性剤などを含有してもよい。下引き層
を形成する結着樹脂としてはポリエステル、ポリウレタ
ン、ポリアリレート、ポリエチレン、ポリスチレン、ポ
リブタジエン、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリプ
ロピレン、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリサルホ
ン、ポリアリルエーテル、ポリアセタール、ナイロン、
フェノール樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポ
キシ樹脂、ユリア樹脂、アリル樹脂、アルキッド樹脂、
ブチラール樹脂などが挙げられる。下引き層の膜厚は
0.05〜7μm、更には0.1〜2μmが好ましい。
防止剤、紫外線吸収剤あるいは可塑剤等を添加してもよ
い。
いた電子写真装置について説明する。
子写真感光体であり、軸2を中心に矢印方向に所定の周
速度で回転駆動する。感光体1は回転過程において、一
次帯電手段3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、スリット露光やレーザービー
ム走査露光等の露光手段(不図示)から画像露光4を受
ける。こうして感光体1の周面に静電潜像が順次形成さ
れていく。
によりトナー現像され、現像されたトナー現像像は、不
図示の給紙部から感光体1と転写手段6との間に感光体
1の回転と同期取りされて給送された記録材7に、転写
手段6により順次転写されていく。像転写を受けた記録
材7は感光体面から分離されて像定着手段8へ導入され
て像定着を受けることにより複写物(コピー)として装
置外へプリントアウトされる。像転写後の感光体1の表
面は、クリーニング手段9によっ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(不図示)か
らの前露光10により除電処理がされた後、繰り返し画
像形成に使用される。なお、一次帯電手段3が帯電ロー
ラー等を用いた接触帯電手段である場合は、前露光は必
ずしも必要ではない。
帯電手段3、現像手段5及びクリーニング手段9等の構
成要素のうち、複数のものをひとまとめに構成してプロ
セスカートリッジ11とし、このプロセスカートリッジ
11を複写機やレーザービームプリンター等の電子写真
装置本体に対して着脱可能に構成してもよい。例えば一
次帯電手段3、現像手段5及びクリーニング手段9の少
なくとも1つを感光体1と共にカートリッジとし、装置
本体のレール12等の案内手段を用いて装置本体に着脱
自在に設けることができる。また、画像露光4は、原稿
からの反射光や透過光、または信号により駆動されるレ
ーザー、LEDあるいは液晶シャッターアレイからの光
である。
機に利用するのみならず、レーザービームプリンター、
CRTプリンター、LEDプリンター、液晶プリンタ
ー、レーザー製版など電子写真応用分野にも広く用いる
ことができる。
4.6gを、ブチラール樹脂(ブチラール化度65モル
%)2gをシクロヘキサノン100ミリリットルに溶解
した液と共にサンドミルで38時間分散し、塗工液を調
製した。
厚が0.3μmとなるようにマイヤーバーで塗布し乾燥
して電荷発生層を形成した。
のアリールアミン化合物7gとポリカーボネートZ型樹
脂(重量平均分子量180000)10gとクロロベン
ゼン70gに溶解し、この液を電荷発生層の上にマイヤ
ーバーで塗布し、乾燥膜厚が19μmの電荷輸送層と
し、本発明の電子写真感光体を作成した。
製、静電複写紙試験装置Model−SP−428を用
いてスタチック方式で−5KVのコロナ帯電し、暗所で
1秒間保持した後、照度20ルックスの白色光で露光
し、帯電特性を評価した。帯電特性は帯電直後の表面電
位V0 、1秒間暗減衰させたときの電位(VI )、電位
(V1 )を1/5を減衰するのに必要な露光量E1/5 を
測定して評価した。結果を表1に示した。
の明部電位と暗部電位の変動を実機測定するために、支
持体として径80mm、長さ360mmのアルミシリン
ダーを用い、この支持体表面に上述の電荷発生層及び電
荷輸送層を同様にして設けた電子写真感光体を、キヤノ
ン(株)製PPC複写機NP−3825に装着し、同機
で5000枚の記録紙に連続複写を行ない、初期と50
00枚複写機の明部電位VL 、暗部電位VD 及び前露光
後の残留電位VR をそれぞれ測定した。なお、初期のV
D とVL は、各々−700V、−200Vとなるように
設定した。結果を表2に示した。
体の表面を指でさわり、その後この感光体を常温常圧下
で8時間放置した。こうして感光層にクラックが生じて
いるか否かを観察した。結果を表3に示した。
に代えて、前に例示した化合物例1、2、7、10、1
5、18、21及び26のアリールアミン化合物を用
い、かつ電荷発生物質として下記構造式のビスアゾ顔料
を用い、その他は実施例1と同様にして実施例2〜9の
電子写真感光体を作成した。こうして得た各感光体につ
いて、実施例1と同様に評価した。
て、下記に示した化合物を用い、その他は実施例1と同
様にして電子写真感光体を作成した。
と同様に評価した。結果を表4−6に示した。
脂(重量平均分子量3000)4gとアルコール可溶性
共重合ナイロン樹脂(重量平均分子量28000)10
gをメタノール100gに溶解した液をマイヤーバーで
塗布し、乾燥後の膜厚が0.8μmの下引き層を形成し
た。
ポリビニルブチラール樹脂(ブチラール化度68%、重
量平均分子量34000)5g及びジオキサン90gを
ボールミルで24時間分散した。この分散液を先に形成
した下引き層の上にブレードコーティング法により塗布
し、乾燥後の膜厚が0.3μmの電荷発生層を形成し
た。
合物例3のアリールアミン化合物7gとポリメチルメタ
クリレート樹脂(重量平均分子量45000)10gと
をクロロベンゼン70gに溶解し、この液を電荷発生層
上にブレードコーティング法により塗布し、乾燥後の膜
厚が23μmの電荷輸送層を形成し、電子写真感光体を
作成した。
製、静電複写紙試験装置Model−Sp−428を用
いてスタチック方式で−5KVのコロナ帯電し、暗所で
1秒間保持した後、レーザーで露光し、帯電特性を評価
した。帯電特性は帯電直後の表面電位V0 、1秒間暗減
衰させたときの電位(VI )、電位(V1 )を1/5に
減衰するのに必要な露光量E1/5 (μJ/cm2 )を測
定して評価した。光源としてはガリウム/アルミニウム
/ヒ素の三元系半導体レーザー(出力5mW、発振波長
780nm)を用いた。結果を以下に示す。
現像方式の電子写真方式プリンターであるレーザービー
ムプリンター(キヤノン(株)製LBP−CX)に、上
記電子写真感光体と同様にして作成した感光ドラムを装
着し、実際の画像形成テストを行なった。画像形成条件
は次の通りである。
cm2 ) 転写電位:+700V 現像極性:負極性 プロセスピード:50mm/sec 現像条件(現像バイアス):−450V 像露光後スキャン方式:イメージスキャン 一次帯電前露光:40ルックス・秒の赤色全面露光
(図形)信号に従ってラインスキャンして行なったが、
文字、(図形)共に良好なプリントが得られた。更に、
連続5000枚の画出しを行なったところ初期から50
00枚まで安定したプリントが得られた。
実施例10と同様にして電子写真感光体を作成した。
施例10と同様に評価した。結果を以下に示す。
10と同様に初期から5000枚まで安定したプリント
が得られた。
しなくても電荷輸送層にクラックが生じることがない。
また、本発明の電子写真感光体は感度が良好であると共
に、繰り返し使用しても電子写真特性が安定で、しかも
残留電位の上昇も小さい。従って、本発明によると欠陥
のない画像が得られ、しかも繰り返し画像形成を行なっ
ても画像の品質が劣化しにくい。
の一例を示す側面図である。
Claims (7)
- 【請求項1】 支持体と、前記支持体上に形成した感光
層とを有し、前記感光層に下記一般式(1)で示される
アリールアミン系化合物を含有することを特徴とする電
子写真感光体。 【外1】 一般式(1)中、R1は置換基を有してもよいアルキル
基、置換基を有してもよいアラルキル基または置換基を
有してもよい芳香族炭化水素環基を表わす。R2−R8
は水素原子、ハロゲン原子、置換基を有してもよいアル
キル基、置換基を有してもよいアルコキシ基または置換
基を有してもよいアミノ基を表わす。Arは置換基を有
してもよいアルキル基、置換基を有してもよい芳香族炭
化水素環基または置換基を有してもよいピリジル基を表
わす。 - 【請求項2】 前記一般式(1)中のR1 で表わされる
芳香族炭化水素環基がアルキル基を有するフェニル基で
ある請求項1記載の電子写真感光体。 - 【請求項3】 前記アルキル基が、窒素原子に対してパ
ラ位にある請求項2記載の電子写真感光体。 - 【請求項4】 前記アルキル基が、メチル基である請求
項3記載の電子写真感光体。 - 【請求項5】 下記構造のチタニルフタニルフタロシア
ニンを電荷発生物質として前記感光層に含有する請求項
1記載の電子写真感光体。 【外2】 - 【請求項6】 請求項1記載の電子写真感光体と、前記
電子写真感光体を帯電させる帯電手段と、帯電した前記
電子写真感光体に対し像露光を行ない静電潜像を形成す
る像露光手段と、静電潜像の形成された前記電子写真感
光体をトナーで現像する現像手段とを有することを特徴
とする電子写真装置。 - 【請求項7】 帯電手段、現像手段及びクリーニング手
段のうちの少なくとも1つを、請求項1記載の電子写真
感光体とともにひとまとめに構成したことを特徴とする
プロセスカートリッジ。
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JP25202395 | 1995-09-06 | ||
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1996
- 1996-08-27 JP JP22511996A patent/JP3313980B2/ja not_active Expired - Fee Related
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