JP3375161B2 - 積層型有機感光体 - Google Patents
積層型有機感光体Info
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Description
光体、特に膜厚の厚い電荷輸送層を有し、耐摩耗性およ
び電気的特性に優れ、ガサツキ等のない画質に優れた画
像を形成可能な感光体に関する。
高性能な感光体であるヒ素−セレニウム合金に比べると
感度、耐久性が未だ不十分である。そのため更に性能を
向上すべく種々の検討が行われている。
規感光材料が探索され、また耐久性を向上させるために
電気的劣化の少ない感光材料、機械的損傷の少ない高強
度なバインダー材料の追及が行われている。その結果、
感度および電気的性能については十分な特性および耐久
性を持つものが開発されているが、機械的特性におい
て、未だ不十分で限られた耐久性に止どまっている。す
なわち方法、負荷によって差はあるがトナあるいは紙と
の摩擦、クリーニング部材による摩擦など、実用上の負
荷によって感光層の摩耗が生じ、感光層の膜厚が減少す
る。膜厚の減少は帯電性の低下をもたらす。この低下が
許容できる範囲を越えると感光体は寿命を迎えてしま
い、結果として耐刷性能が劣ることとなる。
ダー材料の樹脂によって変わり、その樹脂としては通常
アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポ
リカーボネート樹脂などが使用されている。
な強度を持たせるに至っていない。それらの材料で構成
される感光層は、例えば、通常のブレードクリーニング
方式をとったプロセスにおいて使用した場合、数万枚の
コピーによって感光層の摩耗が著しくなり、感光体は交
換せざるを得なくなる。摩耗による膜減り量は、材料、
プロセスによって異なるが、1万枚のコピープロセスで
0.2〜1μm程度が通常である。この摩耗量を減らす
ための使用条件の検討、新しい材料の開発が種々行われ
ている。
ながらも耐久性を向上する方法について種々検討を行な
ったところ、従来より十分感光層の膜厚を厚くするこ
と、具体的には電荷移動層の膜厚を大巾に厚くすること
によって摩耗による電気特性の変化、特に帯電性の低下
を防ぎ得ることを見出した。
積層型感光体では、電荷移動層の膜厚を厚くすることに
よって著しく電気特性が阻害され感度の低下と著しい残
留電位の上昇が見られ、実用に適さないことも判った。
感光体を5万枚以上耐刷を続けると、電荷の蓄積による
暗減衰速度の増大およびそれに伴う初期表面電位
(V0)の低下、画像濃度の低下、黒ベタ部における白
斑点の発生および画像のガサツキ、つまり線細り等が発
生する。複写枚数が増えるとそれらの現象が顕著にな
り、非常に画質の悪い見にくい複写画像が形成されるこ
とになる。
電荷移動層の膜厚を厚くすることによって生じる感度の
低下と著しい残留電位の上昇が防止され、ガサツキ等の
ない画質に優れた画像を形成可能な感光体を提供するこ
とを目的とする。
くとも、 (イ)封孔処理されており、そのインピーダンスが1〜300
KΩ、多孔質層の厚さが1〜10μmおよびバリアー層の厚
さが10〜1000Åであるアルマイト層を有する導電性支持
体、 (ロ)該アルマイト層上に形成され、有機電荷発生材料を
含有する有機電荷発生層および (ハ)該電荷発生層上に形成され、厚さが27〜60μmであ
り、かつ電荷の移動度が2×105V/cmの条件下で5×10-6c
m2/V・sec以上で、有機電荷輸送材料および結着樹脂を含
有する有機電荷輸送層からなる積層型有機感光体に関す
る。
る導電性支持体と特定の電荷輸送層とを組み合わせて、
積層型感光体を構成することにより、電荷移動層の膜厚
を従来使用されている10〜20μm付近の膜厚より大
巾に厚くし、27μm以上、好ましくは33μmないし
60μmにまで上げても電気特性は悪化せず、すなわち
残留電位の上昇も小さく実用上問題ないレベルにあり、
感度はむしろ向上することを見出し、従来より耐久性の
優れた感度の高い感光体であって、ガサツキ等のない画
質に優れた画像を形成可能な感光体を得ることができ
る。
マイト層を有する導電性支持体、該導電性支持体上に電
荷発生層および電荷輸送層をこの順に積層してなる。
m以上と厚くした場合に生じる画質の劣化、例えば画像
のガサツキ、黒斑点等を有効に防止することができる。
一般に、アルマイト層は、基板上にバリアー層および多
孔質層の二層からなる。アルマイト層の役目としては、
接着性の付与、電荷注入防止性および整流性等が必要で
ある。
めにはバリアー層の厚みを大きくとる必要がある。しか
しながら、バリアー層を厚くしすぎると残留電位の上昇
となり、感度の低下や繰り返し時に起こるカブリ等の原
因となる。したがって、バリアー層の厚みは10〜10
00Å、好ましくは10〜500Åが望ましい。
度の厚みが必要であるが、厚すぎると残留電位の上昇や
暗電流の増加となって表われる。したがって、多孔質層
の厚みは0.5〜15μm、好ましくは1〜10μm、よ
り好ましくは2〜8μmが望ましい。
部分的に封孔処理を施す。部分的にというのは、その多
孔質層中に空洞が残存した状態でその表面のみを封孔す
るという意味である。封孔度は封孔処理する時間や、封
孔剤の濃度、溶液の温度などにより調整することができ
る。部分的封孔処理によってアルマイト層中に入ったN
i等の不純物により、電子の流入がスムーズに行なわ
れ、一方、アルマイト層のバリアー性によって正孔自体
は注入が防止される結果、良好な整流性が得られる。
筒状等の適宜な形状に加工されているアルミニウム支持
体を陽極とし、電解液として硫酸あるいはシュウ酸等を
用いて電解処理を行ない、この表面にアルマイト層を形
成する。バリアー層の厚みの調整は、電解電圧を調整す
ることにより可能であり、多孔質層の厚みの調整は、電
解時間を調整することにより可能である。
等の水溶液で処理することにより行なう。封孔剤の濃度
は、1〜15wt%がよく、好ましくは5〜10wt%であ
る、水溶液の温度は30〜80℃が望ましい。
量は、アルミニウム合金の材質や、アルマイト処理条件
によって調整することができる。
ム、鉄、銅、シリコン以外のマンガン、クロム、亜鉛、
チタン等の金属は、特に電荷注入の原因にならない限り
は含有されてもよいが、その量は0.1重量%以下であ
ることが望ましい。
ジェ電子分光分析、発光分光分析により定量することが
できる。
を、1〜300KΩ、好ましくは1〜100KΩの範囲
に調整すれば、アルマイト処理することによって劣化す
るとされていた感光体としての特性、たとえば残留電位
の上昇、繰り返し特性の悪化等を良好なものとすること
ができる。
電圧をそれぞれ調整することにより可能であり、また、
封孔処理を施すなどにより可能である。アルマイト層の
インピーダンスは低すぎると、注入防止層としての役目
を果たさず、電荷保持能が低く、また、耐刷時の白斑点
も多数発生する。逆に、アルマイト層のインピーダンス
が高すぎると、初期の残留電位が高くなり、感度の低下
を招き、また、繰り返し複写によって残留電位の増加と
なり、画像にカブリが発生する。
B457−67により標準方式で測定することができ
る。すなわち、その方法はA−Cインピーダンスブリッ
ジを用いて測定を行なう方法で、電解液として35%の
食塩水を使用し、1000Hzで測定し、何回か他の場
所でテストを繰り返し測定し、その平均をとるものであ
る。
例し、測定面積に反比例し、測定温度にも影響を受け
る。本発明のアルマイト層皮膜のインピーダンスは測定
面積0.129cm2、測定温度25℃の条件下における
インピーダンス値に換算したものである。
不純物にも大きく影響される。鉄、銅またはシリコン等
が不純物として多く含有されていると電荷注入防止、整
流性が大きく影響される。本発明は、特に、電荷注入の
原因になると考えられるシリコン、銅、鉄等の不純物を
できだけ押さえることが好ましい。また、マグネシウム
およびシリコンが含有されていると、非常に問題となる
マグネシウム−シリコン合金が形成される。かかる理由
から上記金属は可能な限り少ないほうが望ましい。
る。電荷発生層は電荷発生物質をバインダー樹脂中に微
粒子状に分散した層であってもよく、真空蒸着等により
堆積させた層であってもよい。本発明は樹脂分散型の場
合に特に有効であり、バインダー樹脂としては、ポリ酢
酸ビニル、ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸
エステル、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリビニ
ルブチラール、フェノキシ樹脂、セルロース類、ウレタ
ン樹脂など各種バインダー樹脂が使用され、電荷発生層
として通常0.1μm〜3μm、好ましくは0.15μm
〜1μmの厚みの層として設けられる。
トリアリールメタン系染料、チアジン系染料、オキサジ
ン系染料、キサンテン系染料、シアニン系色素、スチリ
ル色素、ピリリウム系染料、アゾ系顔料、キナクリドン
系顔料、インジゴ系顔料、ペリレン系顔料、多環キノン
系顔料、ビスベンズイミダゾール系顔料、インダスロン
系顔料、スクアリウム系顔料、アズレン系色素、フタロ
シアニン系顔料等の有機物質が挙げられる。これ以外で
も、光を吸収し、極めて高い確率で電荷担体を発生する
材料であれば、いずれの材料であっても使用することが
できるが、特にアゾ系顔料が好ましい。
る。電荷輸送層は電荷輸送材料を結着樹脂中に分散した
構成として形成される。
の電荷の移動度が2×105V/cmの条件下で5×10
-6cm2/V・sec以上となるような組み合わせで選択す
る。このような組み合わせで電荷輸送層を形成し、アル
マイト層を有する導電性支持体との組み合わせとの相乗
効果により、電荷輸送層の膜厚を従来使用されている1
0ないし20μm付近の膜厚より大幅に厚くし、27μ
m以上、好ましくは33μmないし60μmにまで上げ
ても電気的特性は悪化せず、すなわち残留電位の上昇も
小さく実用上問題のないレベルにあり、感度はむしろ向
上し、従来より耐久性の優れた感度の高い、ガサツキ等
のない画質に優れた画像を形成できる感光体を得ること
ができる。
として選択できる電荷輸送層中の電荷輸送材料として
は、2,4,7−トリニトロフルオレノン、テトラシアノ
キノジメタン等の電子吸引性物質、カルバゾール、イン
ドール、イミダゾール、オキサゾール、チアゾール、オ
キサジアゾール、ピラゾール、ピラゾリン、チアジアゾ
ール等の複素環化合物、トリフェニルアミン系化合物、
スチリル系化合物、アニリンの誘導体、ヒドラゾン誘導
体、スチルベン骨格を有する共役系化合物などあるいは
これらの化合物からなる基を主鎖もしくは、側鎖に有す
る重合体等の電子供与性物質が挙げられる。
は、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、メタクリル
樹脂、ポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂、シリコー
ン樹脂などの熱可塑性樹脂や種々の硬化性樹脂が用いら
れる。特に、摩耗はあっても傷の発生の少ないポリカー
ボネート樹脂、ポリエステル樹脂が好ましい。ポリカー
ボネート樹脂のビスフェノール成分としては、ビスフェ
ノールA、ビスフェノールC、ビスフェノールZ等公知
の種々の成分が使用できるが、ビスフェノールC、ビス
フェノールZをビスフェノール成分としたポリカーボネ
ートが好適である。
可撓性等を向上するための添加剤、残留電位の蓄積を抑
制するための添加剤など、周知の添加剤を含有してもよ
い。
ゲン化パラフィン、ポリ塩化ビフェニル、ジメチルナフ
タレン、ジブチルフタレート、O−タ−フェニルなどの
可塑剤やクロラニル、テトラシアノエチレン、2,4,7
−トリニトロフルオレノン、5,6−ジシアノベンゾキ
ノン、テトラシアノキノジメタン、テトラクロル無水フ
タル酸、3,5−ジニトロ安息香酸、シアノビニル化合
物、マロジニトリル化合物等の電子吸引性増感剤、メチ
ルバイオレット、ローダミンB、シアニン染料、ピリリ
ウム塩、チアピリリウム塩等の増感剤を使用してもよ
い。
層の間に中間層を設けてもよい。これによって接着性の
改良、塗工性の向上、支持体の保護、支持体側からの感
光層への電荷注入性の抑制を図ることができる。
ミド、ポリアミド、ニトロセルロース、ポリビニルブチ
ラール、ポリビニルアルコール、酸化アルミニウム等が
適当で、また、膜厚は1μm以下が望ましい。また、こ
れらの樹脂に低抵抗化合物を分級させてもよい。
けたものであってもよい。表面保護層に用いられる材料
としては、アクリル樹脂、ポリアリール樹脂、ポリカー
ボネート樹脂、ウレタン樹脂などのポリマーをそのま
ま、または酸化スズ、酸化インジウムなどの低抵抗化合
物を分散させたものなどが適当である。
ができる。有機プラズマ重合膜は必要に応じて適宜酸
素、窒素、ハロゲン、周期律表の第3族、第5族原子を
含んでいてもよい。
ーザ、発光ダイオード(LED)、LCDシャッター、ブ
ラウン管等を光源とするプリンター、ファクシミリの感
光体として、電子写真の応用分野にも広く用いることが
できる。
明するが、本発明はその要旨を越えない限り、これらに
限定されるものではない。なお、以下において「部」は、
特に断らない限り「重量部」を示す。
イプを1%水酸化ナトリウム溶液中で30℃で5分間エ
ッチングし、水洗した後、25℃の7% 硫酸中に1分
間浸漬した。水洗後、150g/lの硫酸電解液中で、
1.0A/dm2の電流密度で陽極酸化を行ない、平均膜
厚6μ(バリアー層300Å)の陽極酸化皮膜を形成し
た。更に水洗後、酢酸ニッケルの10g/lの水溶液に8
0℃で30分間浸漬した後、引き上げ、純水にて洗浄し
た。このドラムのインピーダンスは85KΩであった。
ロン200;東洋紡績社製)1重量部をシクロヘキサノ
ン500重量部とともにサンドミルで分散し、分散した
溶液をテトラヒドロフラン500重量部で希釈した溶液
を乾燥膜厚で約0.3μmとなるように塗布し電荷発生
層を形成した。
リカーボネート50部、下記化学式:
ドロキシトルエン4部をジクロルメタンに溶解した溶液
を乾燥膜厚が10μm、20μm、30μm、40μmとな
るようにそれぞれ浸漬塗布した。得られた感光体をそれ
ぞれ感光体A、B、C、Dとする。なお、得られた感光
体の電荷輸送層中の電荷の移動度は2×105V/cmの
条件下で4×10-5cm2/V・secであった。
イプを1%水酸化ナトリウム溶液中で30℃で5分間エ
ッチングし水洗した後、25℃の5%硝酸中に1分間浸
漬した。水洗後、20℃±1℃の硫酸7vol%を有する
電解浴で、浴電圧30V、電流密度1.2A/dm2で陽
極酸化を行ない、平均膜厚4μ(バリアー層420Å)の
陽極酸化被膜を形成した。
ッケルの7g/lの水溶液に70℃で10分間浸漬した。
浸漬後パイプを引き上げ、純水で洗浄した。このドラム
のインピーダンスは120KΩであった。
(BX−1;積水化学社製)1部をシクロヘキサノン5
00部とともにサンドミルで分散した溶液をメチルエチ
ルケトン500部で希釈した溶液を、乾燥膜厚が約0.
2μmとなるように塗布し、電荷発生層を形成した。
ポリカーボネート50部、下記構造:
ドロキシトルエン4部をテトラヒドロフランに溶解した
溶液を乾燥後の膜厚が35μmとなるように塗布した。
このようにして得られた感光体をEとする。なお、得ら
れた感光体の電荷輸送層中の電荷の移動度は2×105
V/cmの条件下で5.3×10-6cm2/V・secであっ
た。
50Å)の陽極酸化膜を形成したJIS6063合金の
アルミドラム上に、下記化学式:
ンカーバイド社製;PKHH)0.5部、ポリビニルブ
チラール樹脂(電化工業社製;#6000)0.5部をシ
クロヘキサノン500部とともにサンドミルで分散し
1,4−ジオキサン500部で希釈した溶液を、乾燥後
の膜厚が0.3μmとなるように塗布し、電荷発生層を
形成した。
ポリカーボネート60部、下記構造:
キシトルエン4部を1,4−ジオキサンに溶解した溶液
を、乾燥膜厚が28μ、33μとなるようにそれぞれ浸
漬塗布した。このようにして得られた感光体をそれぞれ
感光体FおよびGとする。なお、得られた感光体の電荷
輸送層中の電荷の移動度は、2×105V/cmの条件下
で4.2×10-5cm2/V・secであった。
ミベースが陽極酸化を行なっていないこと以外は全く同
様にして感光体Hを作製した。
バゾール−3−アルデヒド−N,N−ジフェニルヒドラ
ゾンを50部用いる以外は比較例1と同様にして感光体
Iを作製した。
カメラ社製;EP−5400)を用いて−5KVとコロ
ナ帯電させたときの初期表面電位(V0(V))およびV0が
1/2まで減少するのに要した半減露光量(E1/2(lux
・sec))および暗中での5秒後における表面電位の減衰
率(DDR5(%))、イレース光(50lux・sec)を照射後
の残留電位Vr(V)を測定した。
ピーによる耐刷を行ない、V0、E1/2、DDR5、Vrの
測定を行なった。
サツキ、ハーフでの白斑点、黒ベタ部の画像濃度(I
D)等を以下の基準で評価した。
いて、ほとんど白斑点が認められないもの △ 若干白斑点が認められるものの実用上問題のないも
の × 白斑点が多数認められ実用上問題があるもの − 測定せず
て、ほとんど白斑点が認められないもの △ 若干白斑点が認められるものの実用上問題のないも
の × 白斑点が多数認められ実用上問題のあるもの − 測定せず
いて、良好に再現されているもの △ 若干細線の細りが生じるものの実用上問題のないも
の × 細線の細りが顕著になり実用上問題のあるもの − 測定せず
ガサツキ等のない画質に優れた画像を形成できる。
Claims (3)
- 【請求項1】 少なくとも、 (イ)封孔処理されており、そのインピーダンスが1〜300
KΩ、多孔質層の厚さが1〜10μmおよびバリアー層の厚
さが10〜1000Åであるアルマイト層を有する導電性支持
体、 (ロ)該アルマイト層上に形成され、有機電荷発生材料を
含有する有機電荷発生層および (ハ)該電荷発生層上に形成され、厚さが27〜60μmであ
り、かつ電荷の移動度が2×105V/cmの条件下で5×10-6c
m2/V・sec以上で、有機電荷輸送材料および結着樹脂を含
有する有機電荷輸送層からなる積層型有機感光体。 - 【請求項2】 前記アルマイト層がアルミニウム系導電
性支持体をエッチング処理した後、陽極酸化処理し、封
孔処理を行った後、純水で洗浄されている請求項1記載
の積層型有機感光体。 - 【請求項3】 前記封孔処理が、封孔剤として酢酸ニッ
ケルまたはフッ化ニッケルを使用し、この封孔剤の濃度
が1〜15重量%の水溶液で処理することにより行われる
請求項2記載の積層型有機感光体。
Priority Applications (3)
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JP34845592A JP3375161B2 (ja) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | 積層型有機感光体 |
US08/743,135 US5723241A (en) | 1992-12-28 | 1996-11-04 | Photosensitive member comprising thick photosensitive layer formed on anodized aluminum layer |
US08/924,195 US5908725A (en) | 1992-12-28 | 1997-09-05 | Photosensitive member comprising thick photosensitive layer formed on anodized aluminum layer |
Applications Claiming Priority (1)
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JPH06202362A JPH06202362A (ja) | 1994-07-22 |
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