JP3493478B2 - Organic semiconductor gas sensor and electrophotographic apparatus having the same - Google Patents
Organic semiconductor gas sensor and electrophotographic apparatus having the sameInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は有機半導体ガスセンサー
及びそれを備えた電子写真装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an organic semiconductor gas sensor and an electrophotographic apparatus having the same.
【0002】[0002]
【従来技術】電子写真装置に使用される有機光半導体の
あるものには、オゾン、NOx、アンモニア等のガス暴
露で帯電特性が劣化し、画像上で濃度低下(ポジ/ポ
ジ)、地汚れ(ネガ/ポジ)等の異常画像を引き起こし
てしまうものがある。ところが、このような異常画像は
ガス暴露以外の原因でも引き起こされることがあり、こ
のため、電子写真想定の取扱者がその異常画像からこれ
が上記ガスの暴露によるものであるか否かを判断するこ
とは実質上できない。しかしながら、ガス暴露が原因で
あることがわかれば、これは回復可能な劣化であるた
め、適切な手段により回復させることができる。そのた
めに電子写真装置にガス暴露による劣化があったのかど
うかを知る手段を設けることが必要であり、そのような
目的に合致したガスセンサーの搭載が望まれている。2. Description of the Related Art Some organic photo-semiconductors used in electrophotographic devices have their charging characteristics deteriorated by exposure to gases such as ozone, NOx, ammonia, etc., resulting in a decrease in density (positive / positive) on an image and background stain ( Some may cause an abnormal image such as negative / positive). However, such anomalous images can also be caused by causes other than gas exposure.Therefore, the operator assuming the electrophotography should judge from the anomalous images whether or not this is due to the gas exposure. Is virtually impossible. However, if found to be due to gas exposure, this is a recoverable deterioration and can be recovered by appropriate means. Therefore, it is necessary to provide a means for knowing whether or not the electrophotographic apparatus has deteriorated due to gas exposure, and it is desired to mount a gas sensor that meets such a purpose.
【0003】一般的にガス濃度を測定する方法としてオ
ゾンの場合は紫外線を照射してオゾン濃度による紫外線
の透過光量の変化で計測する方法が採られ、NOxの場
合も複雑な光化学反応による発光を計測することで行わ
れており、それ故、これら装置は大型でしかも、高価に
なり勝ちである。In general, as a method of measuring the gas concentration, in the case of ozone, a method of irradiating ultraviolet rays to measure the change in the amount of transmitted light of the ultraviolet rays depending on the ozone concentration is adopted, and in the case of NOx, light emission due to a complicated photochemical reaction is also taken. It is performed by measuring, and therefore these devices tend to be large and expensive.
【0004】さらに、これら従来のガス濃度計の使用に
よれば雰囲気中のガス濃度を知ることができるが、有機
光半導体の上記ガスによる劣化はガス濃度ガス、暴露期
間によって劣化の進行状態が異なり、高濃度のガスに暴
露されたからと云って即、劣化してしまうわけではな
く、反対に低濃度のガスであっても長期にわたり暴露が
続くと劣化が生じることがあり、従って、雰囲気中のガ
ス濃度を知るだけでは、上述したような理由で、それに
よって感光体の劣化がどの程度進行したかを知ることは
できない。現在知られている濃度測定用のガスセンサー
を用いて対象物の劣化を知ろうとすると、あらかじめ、
有機光半導体のガスによる劣化のパターン(ガス濃度、
ガス暴露期間をパラメータとする)を調べ、これと実使
用時の雰囲気中のガス濃度及びガス濃度持続期間をモニ
ターし、かつメモリーし、これらデータから有機光半導
体のガスによる劣化を推測することになる。加えて、実
使用時の雰囲気中のガス濃度は一定ではないこともあ
り、ガスセンサー(濃度計)が大型で高価なこととあわ
せ、このようなセンサーシステムは複雑になり、経済的
にもコスト高となる。従って、小型で安価で、しかも容
易なガス濃度検知ができることは云うまでもなく、対象
物の劣化の有無を知ることのできるガスセンサー(シス
テム)が望まれている。Further, although the gas concentration in the atmosphere can be known by using these conventional gas densitometers, the deterioration of the organic optical semiconductor due to the above gases differs depending on the gas concentration gas and the exposure period. However, even if it is exposed to a high-concentration gas, it does not immediately deteriorate, and on the contrary, even if it is a low-concentration gas, deterioration may occur if it is exposed for a long period of time. For the above-mentioned reason, it is not possible to know how much the deterioration of the photoconductor has progressed, just by knowing the gas concentration. If you try to know the deterioration of an object using a gas sensor for concentration measurement that is currently known,
Deterioration pattern of organic photo-semiconductor due to gas (gas concentration,
Gas exposure period is used as a parameter), and the gas concentration and gas concentration duration in the atmosphere during actual use are monitored and stored, and the deterioration of the organic optical semiconductor due to the gas is estimated from these data. Become. In addition, the gas concentration in the atmosphere during actual use may not be constant, which makes the gas sensor (densitometer) large and expensive, making such a sensor system complicated and economically costly. It becomes high. Therefore, it is needless to say that a gas sensor (system) that is small and inexpensive and that can easily detect gas concentration and that can detect the deterioration of an object is desired.
【0005】なお、電子写真装置にガスセンサーを備え
ること自体は既に知られており、例えば特開昭59−1
47354号をあげることができる。しかし、ここに記
載されたガスセンサーはフタロシアニン系材料を使用
し、センサーの表面抵抗率(導電率と言い換えても良
い)の変化でガス濃度を検知するというものであり、こ
れには次のような欠点がある。即ち、ガスセンサーとし
てはフタロシアニン系材料はガス検知の感度が十分でな
いこと、またオゾン雰囲気の濃度に応じて表面抵抗率が
変化しオゾン濃度を知ることができることから、オゾン
の影響が一過性であると理解されるが、これと同じ素材
で作られた感光体にはオゾン濃度を一定値以下にするこ
とでオゾンの影響を防ぐことができるが、オゾン暴露に
よりオゾンの影響が累積してゆく感光体には、濃度を知
るだけでは十分な機能とはいえない。また、この明細書
には「オゾンがフタロシアニンに吸着され、その電気伝
導度を増大させる」との記述もあるが、この場合には、
吸着したガスを離脱させる手段がないため、一回限りの
濃度センサーとなり、機能的に不十分である。このため
依然として、先に指摘した電子写真感光体の劣化の進行
程度を適格或いはほぼ適格に知ることはできない。ま
た、ここに記載されたガスセンサーはオゾンのみに対す
るものと思われる。It is already known that an electrophotographic apparatus is equipped with a gas sensor, for example, JP-A-59-1.
No. 47354 can be mentioned. However, the gas sensor described here uses a phthalocyanine-based material and detects the gas concentration by the change in the surface resistivity (which may also be called conductivity) of the sensor. There are some drawbacks. In other words, as a gas sensor, the phthalocyanine-based material does not have sufficient sensitivity for gas detection, and since the surface resistivity changes according to the concentration of the ozone atmosphere and the ozone concentration can be known, the effect of ozone is transient. It can be understood that the effect of ozone can be prevented by setting the ozone concentration below a certain value for a photoconductor made of the same material, but the effect of ozone accumulates due to ozone exposure. It is not enough for the photoconductor to know the density. Further, in this specification, there is a description that "ozone is adsorbed on phthalocyanine to increase its electrical conductivity", but in this case,
Since there is no means for desorbing the adsorbed gas, it becomes a one-time concentration sensor and is functionally insufficient. For this reason, the degree of progress of the deterioration of the electrophotographic photosensitive member pointed out above cannot be properly or almost properly known. Also, the gas sensor described here appears to be for ozone only.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ガス
による影響が累積する有機光半導体(感光体)を使用す
る電子写真装置に搭載されて、有機光半導体のガス暴露
による劣化の程度を表示できるようにした有機半導体ガ
スセンサー及びそれを備えた電子写真装置を提供するも
のである。本発明の他の目的は、ガス暴露により劣化し
た感光体の特性が容易に回復できるようにした電子写真
装置を提供するものである。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to mount on an electrophotographic apparatus using an organic photosemiconductor (photoreceptor) in which the influence of gas is accumulated and to determine the degree of deterioration of the organic photosemiconductor due to gas exposure. An organic semiconductor gas sensor capable of displaying and an electrophotographic apparatus including the same are provided. Another object of the present invention is to provide an electrophotographic apparatus in which the characteristics of the photoconductor deteriorated by gas exposure can be easily recovered.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明者は、有機電子写
真感光体の劣化の程度及びその劣化の回復についていろ
いろな角度から検討を行なった。その結果、(i)オゾ
ン、NOxに暴露されることで異常画像を生じるように
なった有機光半導体には帯電特性の劣化がみられ、そし
て、この帯電特性の劣化はいわゆる「立ち上り電位」及
び/又は「飽和電位」の低下として扱われるが、その他
にも図4に示したような「帯電の遅れ」という特徴的な
劣化を示すが、これらの劣化は不可逆的な劣化ではな
く、回復可能であること、(ii)前記(i)における
劣化及び回復は電荷発生材料にアゾ系顔料の素材を用い
たものが、オゾン、NOx等に曝されたときに顕著であ
り、また暴露時間の長さに応じて劣化が進行してゆくこ
と、なおガスセンサーとしては、フタロシアニン系材料
はガス検知の感度が十分でないこと、(iii)感光体
の劣化の回復の方法は劣化した有機光半導体に100〜
130℃の熱を短時間(0.1〜3分間)与えればよい
こと、等を見出した。SUMMARY OF THE INVENTION The present inventor
About the degree of deterioration of the true photoconductor and recovery from the deterioration
We examined from various angles. As a result, (i) Ozo
To produce abnormal images when exposed to NOx
The deteriorated charging characteristics of the organic photo-semiconductor
As a result, this deterioration of the charging characteristics affects the so-called "rising potential".
And / or treated as a decrease in “saturation potential”, but other
In addition, the characteristic of "delay of charging" as shown in FIG.
Degradation is shown, but these degradations are not irreversible.
And (ii) in (i) above
Azo pigment material is used as charge generation material for deterioration and recovery
Are notable when exposed to ozone, NOx, etc.
In addition, deterioration progresses depending on the length of exposure time.
And still, as a gas sensor, phthalocyanine-based material
Is not enough gas detection sensitivity, (iii) photoconductor
The method of recovering the deterioration of
Heat at 130 ° C may be applied for a short time (0.1 to 3 minutes)
I found that.
【0008】従って、電子写真装置に搭載された有機光
半導体と同じ素材・処方でガスセンサーをつくり、ガス
暴露による特徴的な劣化現象を利用し、ガス暴露による
感光体の劣化の有無を知るようにすることで迅速な対応
が可能となる。また、この検出手段を通して電子写真装
置に適切な回復手段を設けておき、その検出手段から自
動的に回復手段を作動させることも可能となる。本発明
はこれらの知見に基づいてなされたものである。Therefore, a gas sensor is made of the same material and formulation as the organic optical semiconductor mounted on the electrophotographic apparatus, and the characteristic deterioration phenomenon due to gas exposure is utilized to know whether or not the photoreceptor is deteriorated due to gas exposure. By doing so, quick response is possible. It is also possible to provide an appropriate recovery means in the electrophotographic apparatus through this detection means and automatically operate the recovery means from the detection means. The present invention has been made based on these findings.
【0009】従って、本発明によれば、(1)導電性基
体上に有機半導体である電荷発生材料及び電荷移動材
料、更に高分子結着樹脂からなる感光層が形成され、該
電荷発生材料にはアゾ系顔料が使用されており、及び該
感光層の上面に金属電極が形成され、該金属電極上及び
該導電性基体端部に各々リード線が接続され、該リード
線を介し該導電性基体と該金属電極の厚み方向に直流電
圧を印加しうる電圧発生装置とで閉回路が形成され、該
導電性基板からの該リード線と該電圧発生装置の間に電
流検出手段が設けられ、更に該感光層の近傍に該感光層
を加熱する手段が設けられたことを特徴とする有機半導
体ガスセンサーが提供され、(2)該感光層が導電性基
体上に電荷発生層、電荷移動層をこの順に積層したもの
であることを特徴とする前記(1)の有機半導体ガスセ
ンサーが提供され、(3)該感光層への直流電圧印加時
に該電流検出手段により該感光層を流れる電流値を検出
・積分演算し、あらかじめ記憶装置に保持されているガ
ス暴露開始前の電流の積分演算値と比較する手段を有し
たことを特徴とする前記(1)又は(2)の有機半導体
ガスセンサーが提供され、(4)該有機半導体ガスセン
サーの近傍に加熱手段を設け、該加熱手段が該センサー
を100〜130℃の範囲で0.1〜3分間加熱するも
のであることを特徴とする前記(1)又は(2)の有機
半導体ガスセンサーセンターが提供され、(5)該導電
性基体上にアゾ系顔料電荷発生層、有機電荷移動層を順
次積層とした電子写真感光体と、その感光体と同じ電荷
発生材料、電荷移動材料、高分子結着樹脂からなる前記
(3)の有機半導体ガスセンサーとを配したことを特徴
とする電子写真装置が提供され、また(6)該有機半導
体ガスセンサーの出力から有機感光体のガス暴露劣化を
検知し、該有機感光体上にクリーニング部材が接触した
状態で該有機感光体が1回転以上回転するクリーニング
サイクルを経た後、該感光体を100〜130℃の範囲
で0.1〜3分間加熱する手段を設けたことを特徴とす
る前記(5)の電子写真装置が提供される。Therefore, according to the present invention, (1) a photosensitive layer comprising a charge generating material and a charge transfer material, which are organic semiconductors, and a polymer binder resin is formed on a conductive substrate. Uses an azo pigment, and a metal electrode is formed on the upper surface of the photosensitive layer, and lead wires are connected to the metal electrode and the end of the conductive substrate, respectively, and the conductive material is connected through the lead wire. A closed circuit is formed by the substrate and a voltage generator capable of applying a DC voltage in the thickness direction of the metal electrode, and current detection means is provided between the lead wire from the conductive substrate and the voltage generator. Further, there is provided an organic semiconductor gas sensor characterized in that means for heating the photosensitive layer is provided in the vicinity of the photosensitive layer, and (2) the photosensitive layer has a charge generation layer and a charge transfer layer on a conductive substrate. Characterized by being laminated in this order (1) The organic semiconductor gas sensor according to (1) above is provided, and (3) when a direct current voltage is applied to the photosensitive layer, the current detecting means detects and integrates the value of the current flowing through the photosensitive layer, and holds it in a storage device in advance. There is provided an organic semiconductor gas sensor according to the above (1) or (2), characterized in that the organic semiconductor gas sensor has means for comparing with an integrated calculation value of the current before the start of gas exposure. The heating means is provided in the vicinity of, and the heating means heats the sensor in the range of 100 to 130 ° C. for 0.1 to 3 minutes, (1) or (2) above. A sensor center is provided, and (5) an electrophotographic photoconductor in which an azo-based pigment charge generation layer and an organic charge transfer layer are sequentially laminated on the conductive substrate, and the same charge generation material, charge transfer material as the photoconductor, Polymer binding There is provided an electrophotographic apparatus characterized in that the organic semiconductor gas sensor (3) made of fat is arranged, and (6) gas exposure deterioration of an organic photoconductor is detected from the output of the organic semiconductor gas sensor. Means for heating the photosensitive member in the range of 100 to 130 ° C. for 0.1 to 3 minutes after a cleaning cycle in which the organic photosensitive member rotates once or more while the cleaning member is in contact with the organic photosensitive member The electrophotographic apparatus according to (5) above is provided.
【0010】以下に本発明をさらに詳細に説明する。ガ
スセンサーの動作原理としては無機ガスの吸着による重
量変化や半導体特性を利用し導電率変化をみる方法等が
考えられる。本発明によるガスセンサーの原理はガスの
吸着による導電率変化を利用するものであるが、より正
確には、センサーに電界を印加した直後のセンサーに流
れ込むいわゆる充電電流の積分値の変化を利用するもの
である。ここで、充電電流の積分値を利用することの理
由は、ガスの吸着により電界印加初期における充電電流
が極く短時間であるが電極間でショートしたかのように
大きな電流になるため、積分して充電電荷としてとらえ
ることが劣化の代用特性としては適しているからであ
る。The present invention will be described in more detail below. As a principle of operation of the gas sensor, a method of observing a change in electrical conductivity by utilizing a change in weight due to adsorption of an inorganic gas or a semiconductor characteristic can be considered. The principle of the gas sensor according to the present invention utilizes the change in conductivity due to the adsorption of gas, but more accurately, it utilizes the change in the integral value of the so-called charging current flowing into the sensor immediately after the electric field is applied to the sensor. It is a thing. Here, the reason for using the integrated value of the charging current is that the charging current in the initial stage of the electric field application due to the adsorption of gas is extremely short, but it becomes a large current as if the electrodes were short-circuited. This is because it is suitable as a substitute characteristic for deterioration to be regarded as a charge.
【0011】これをより判りやすく説明すると、高分子
結着樹脂は溶剤が抜けたあとに空隙があり、また有機光
半導体のほとんどは分子性結晶であり、結晶粒子内には
低分子である無機ガスが入り込める空間が存在する。こ
の空間に拡散してくるガスの吸着によって引き起こされ
る導電率の変化でガス濃度、あるいはガス暴露による劣
化を知ることになる。ただし、ガスセンサーとして繰り
返し利用するためには吸着されたガスの脱離をすみやか
におこさせる必要があり、そのために、本発明では有機
光導電体を100〜130℃の範囲で0.1〜3分間加
熱するのが望ましい。To explain this more clearly, the polymer binder resin has voids after the solvent has escaped, and most of the organic photo-semiconductors are molecular crystals, and the inorganic particles of low molecular weight are present in the crystal particles. There is a space where gas can enter. The change in conductivity caused by the adsorption of the gas diffusing into this space provides information on the gas concentration or deterioration due to gas exposure. However, for repeated use as a gas sensor, it is necessary to promptly desorb the adsorbed gas. Therefore, in the present invention, the organic photoconductor is 0.1 to 3 in the range of 100 to 130 ° C. It is desirable to heat for a minute.
【0012】ここで使用するガスセンサーは、既述のと
おり、電子写真装置に搭載される有機光半導体と同じ素
材、処方でつくられたものであればよい。素材としては
フタロシアニン系の顔料を用いたものより、アゾ系顔料
を用いたものの方がガスセンサーとしての感度が上であ
り好ましい。ガスセンサーの膜厚は薄いほどセンサーと
しての感度が上がり好ましいが、本発明の目的から、電
子写真装置に設置するものは、搭載された感光体と特性
が同程度以上であればよいので、同じ膜厚かそれ以下で
あればよい。As described above, the gas sensor used here may be made of the same material and formulation as the organic optical semiconductor mounted on the electrophotographic apparatus. As a material, a material using an azo pigment is preferable to a material using a phthalocyanine pigment because the sensitivity as a gas sensor is higher. The thinner the film thickness of the gas sensor is, the higher the sensitivity as a sensor is, which is preferable. However, for the purpose of the present invention, the one installed in the electrophotographic apparatus may have the same or more characteristics as the mounted photoconductor, and therefore the same. It may be a film thickness or less.
【0013】ガスセンサーのシステムとしては、導電率
(電圧印加時の充電電流の積分値)を得るために、電流
検出部の値を電圧に変え、この電圧信号を増幅してから
AD変換し、時間との積を累積して積分値を得る演算部
と、ガス暴露開始前の導電率を保持しておく記憶部と、
この値とガス暴露開始後の導電率の値との比較をしその
差(又は比率)が一定値以上であるときに劣化があった
ことを知らせる信号出力部とから構成される。さらに、
ガスセンサーを繰り返し使用するために、センサーを高
温加熱する手段として、面状発熱体、あるいは小型ドラ
イヤがセンサーに直接あるいは近傍に設置されている必
要がある(図2)。As a gas sensor system, in order to obtain conductivity (integral value of charging current when voltage is applied), the value of the current detecting section is changed to voltage, this voltage signal is amplified, and then AD converted, A calculation unit that accumulates a product with time to obtain an integrated value, and a storage unit that holds the conductivity before starting gas exposure,
This value is compared with the value of conductivity after the start of gas exposure, and a signal output unit for notifying that there is deterioration when the difference (or ratio) is a certain value or more. further,
In order to repeatedly use the gas sensor, it is necessary to install a sheet heating element or a small dryer directly or in the vicinity of the sensor as a means for heating the sensor at a high temperature (Fig. 2).
【0014】感光体加熱手段を電子写真装置に組み込む
場合、ヒータはニクロムヒータ、赤外線ランプ、ニクロ
ムヒータとファンの組み合わせ等いずれでもよいが、感
光体以外のユニットの昇温が抑えられるように熱源は温
度の立ち上がりがよいもの、周囲に対して断熱処置が施
されるもの等の使用が好ましい。また、感光体が高温加
熱されるため、感光体上の残留トナーは充分クリーニン
グされている必要がある。残留していたトナーが熱で感
光体表面に固着し、これが新たな画像欠陥の原因となる
ことがあるためである。この感光体加熱手段はガスセン
サーシステムからの信号出力でガス暴露劣化があったこ
とを表示する仕組みにして、電子写真装置の取扱者が加
熱手段の電源SWをONし、同時に作動するタイマーに
よりOFFされるよう構成してもよいし、SWを自動で
ONするようにしてもよい(図8)。自動で加熱処理を
行わないとき、感光体高温加熱手段は必ずしも電子写真
装置に組み込む必要はない。When the photoconductor heating means is incorporated in the electrophotographic apparatus, the heater may be any of a nichrome heater, an infrared lamp, a combination of a nichrome heater and a fan, etc., but the heat source is set so as to suppress the temperature rise of units other than the photoconductor. It is preferable to use one having a good temperature rise or one having a heat insulating treatment applied to the surroundings. Further, since the photoconductor is heated to a high temperature, the residual toner on the photoconductor needs to be sufficiently cleaned. This is because the residual toner adheres to the surface of the photoconductor due to heat, which may cause a new image defect. This photoconductor heating means has a mechanism for displaying that there is gas exposure deterioration by the signal output from the gas sensor system, and the operator of the electrophotographic apparatus turns on the power SW of the heating means and turns it off by a timer that operates at the same time. Alternatively, the SW may be automatically turned on (FIG. 8). When the heat treatment is not performed automatically, the photoconductor high temperature heating means does not necessarily have to be incorporated in the electrophotographic apparatus.
【0015】続いて、電子写真装置に搭載される有機光
半導体の一例について述べ、併せて、これと同一処方の
センサー、およびセンサーシステムについて説明を加え
る。Next, an example of the organic optical semiconductor mounted on the electrophotographic apparatus will be described, and at the same time, a sensor having the same prescription and a sensor system will be described.
【0016】本発明で用いられる有機感光体は、一般に
は、導電性基体上に下引き層、電荷発生層、電荷輸送層
を順次積層した構成がとられているが、感光層はこうし
た機能分離型だけでなく、単層型であってもよい。導電
性基体はアルミニウムが通常用いられる。The organic photoreceptor used in the present invention generally has a constitution in which an undercoat layer, a charge generation layer and a charge transport layer are sequentially laminated on a conductive substrate, and the photosensitive layer has such a functional separation. Not only the mold but also a single layer type may be used. Aluminum is usually used for the conductive substrate.
【0017】下引き層は従来から用いられてきたバイン
ダー(低抵抗樹脂)が含まれている。ここで用いられて
も良いバインダーは下引き層を構成する材料によるが、
導電性ポリマーが含まれる場合には、これの溶解溶媒に
も溶け、下引き層上に塗布される感光層液に浸されない
という条件を考慮し、水又はアルコール可溶性のものが
好ましい。具体的にはポリビニルアルコール、ポリアク
リル酸ソーダ、CMC、カゼイン、アルギン酸ソーダ、
ナイロン、共重合ナイロン、アルコキシメチル化ナイロ
ンなどである。導電性ポリマーとしては、スルホン酸ナ
トリウム基を含む重合物、スルホン酸アンモニウム基を
含む重合物などで代表されるアニオン系導電性ポリマ
ー、及び第4級アンモニウム塩基を含む重合物で代表さ
れるカチオン系導電性ポリマー等があげられる。The undercoat layer contains a conventionally used binder (low resistance resin). The binder that may be used here depends on the material forming the undercoat layer,
When the conductive polymer is contained, it is preferably water-soluble or alcohol-soluble in consideration of the condition that it is also soluble in the solvent for dissolving it and is not immersed in the photosensitive layer liquid coated on the undercoat layer. Specifically, polyvinyl alcohol, sodium polyacrylate, CMC, casein, sodium alginate,
Examples include nylon, copolymerized nylon, and alkoxymethylated nylon. As the conductive polymer, an anionic conductive polymer represented by a polymer containing a sodium sulfonate group, a polymer containing an ammonium sulfonate group, and a cationic system represented by a polymer containing a quaternary ammonium group. Examples include conductive polymers.
【0018】下引き層には無機顔料が含有されてもよ
い。無機顔料には二酸化チタン、酸化亜鉛、亜鉛華、鉛
白、リトポン、炭酸カルシウム、アルミナ、硫酸バリウ
ム、ホワイトカーボン等が例示でき、好ましくは可視光
ないし近赤外光における屈折率が1.9以上の比較的高
い値をもつ無機白色顔料である。殊に、無機白色顔料の
添加はレーザー光を用いた電子写真装置においては、モ
アレ発生防止に有効である。また、下引き層には電解質
系の物質を含めてもよく、電解質系の物質としてスルホ
ン酸ナトリウム(−Na2SO3)含有物、硫酸リチウム
(Li2SO4)などがあげられる。The undercoat layer may contain an inorganic pigment. Examples of the inorganic pigment include titanium dioxide, zinc oxide, zinc white, lead white, lithopone, calcium carbonate, alumina, barium sulfate, and white carbon, and the refractive index in visible light or near infrared light is preferably 1.9 or more. It is an inorganic white pigment having a relatively high value of. In particular, the addition of an inorganic white pigment is effective in preventing moire in an electrophotographic apparatus using laser light. The undercoat layer may contain an electrolyte-based substance, and examples of the electrolyte-based substance include sodium sulfonate (—Na 2 SO 3 ) -containing substances and lithium sulfate (Li 2 SO 4 ).
【0019】これらの材料により下引き層を形成するに
は、導電性ポリマー、溶剤、電解質系添加物、無機顔料
などを添加し、必要に応じて前記バインダーをボールミ
ル等に入れ顔料をよく分散し、得られた分散液を導電性
基体上に塗布し乾燥すればよい。下引き層の厚さは0.
3〜20μmくらいが適当である。導電性ポリマーを用
いる場合、これと無機顔料とバインダーとの比率は使用
される材料により異なってくるため画一的に決められな
いが、導電性ポリマーとバインダーとの合計量を1部と
した場合、無機顔料は重量比で10部以下好ましくは
0.05〜10部程度が適当である。また、導電性ポリ
マーとバインダーとの比率も画一的には決められない
が、導電性ポリマーを1部とした場合、バインダーは重
量比で0〜200部好ましくは10〜200部くらいが
適当である。To form an undercoat layer from these materials, a conductive polymer, a solvent, an electrolyte-based additive, an inorganic pigment, etc. are added, and if necessary, the binder is placed in a ball mill or the like to disperse the pigment well. The obtained dispersion liquid may be applied onto a conductive substrate and dried. The thickness of the undercoat layer is 0.
3 to 20 μm is suitable. When a conductive polymer is used, the ratio of this to the inorganic pigment and the binder varies depending on the materials used, so it cannot be uniformly determined, but when the total amount of the conductive polymer and the binder is 1 part The weight ratio of the inorganic pigment is 10 parts or less, preferably about 0.05 to 10 parts. Further, the ratio of the conductive polymer to the binder cannot be uniformly determined, but when the conductive polymer is 1 part, the binder is 0 to 200 parts by weight, preferably 10 to 200 parts by weight. is there.
【0020】有機感光層は(1)電子供与性化合物と電
子受容性化合物との組み合わせにより電荷輸送錯体を形
成したもの(USP3484237に記載)、(2)有
機光導電体に染料を添加して増感したもの(特公昭48
−25658号公報に記載)、(3)正孔あるいは電子
活性マトリックスに顔料を分散したもの(特開昭47−
30328号、特開昭47−18547号などの公報に
記載)、(4)電荷発生層と電荷輸送層とに機能分離し
たもの(特開昭49−105537号公報に記載)、
(5)染料及び樹脂からなる共晶錯体を主成分とするも
の(特開昭47−10785号公報に記載)、(6)電
荷輸送錯体中に有機顔料ないしは無機電荷発生材料を添
加したもの(特開昭49−91648号公報に記載)な
ど従来から知られている有機光導電体のいずれかで形成
されていてもかまわない。しかし、これらの中でも特に
(4)のタイプの積層型感光体は高感度であり、かつ、
機能にあわせて多様に材料が選択でき、更に、高電界印
加で一層効果を示すことから、一般的によく使われてい
る。The organic photosensitive layer comprises (1) a charge-transporting complex formed by a combination of an electron-donating compound and an electron-accepting compound (described in US Pat. No. 3,484,237), and (2) a dye added to an organic photoconductor to increase the organic photosensitive layer. What I felt (Japanese Patent Sho 48
No. 25658), and (3) one in which a pigment is dispersed in a positive hole or electron active matrix (JP-A-47-47).
No. 30328, JP-A-47-18547 and the like), (4) A charge-generating layer and a charge-transporting layer which are functionally separated (described in JP-A-49-105537),
(5) A compound containing a eutectic complex composed of a dye and a resin as a main component (described in JP-A-47-10785), and (6) a compound in which an organic pigment or an inorganic charge generating material is added to a charge transport complex ( It may be formed of any of conventionally known organic photoconductors such as JP-A-49-91648). However, among these, the laminated type photoreceptor of the type (4) has high sensitivity, and
It is widely used because various materials can be selected according to the function and it is more effective when a high electric field is applied.
【0021】電荷発生層はアゾ系顔料、フタロシアニン
系顔料、インジゴ系顔料、ペリレン系顔料、スクエアリ
ック顔料、セレン粉末、セレン合金粉末、アモルファス
シリコン粉末、酸化亜鉛粉末、硫化カドミウム粉末のご
とき電荷発生物質をポリエステル、ポリカーボネート、
ポリビニルビチラール、アクリル樹脂などの結着樹脂溶
液中に分散し、これを下引き層上に塗工することにより
形成される。しかし、電荷発生物質の中でも特にアゾ系
顔料の使用が有利であることは既述のとおりである。電
荷発生層の厚さは0.01〜2μmくらいが適当であ
る。The charge generating layer is a charge generating substance such as azo pigment, phthalocyanine pigment, indigo pigment, perylene pigment, square pigment, selenium powder, selenium alloy powder, amorphous silicon powder, zinc oxide powder, cadmium sulfide powder. The polyester, polycarbonate,
It is formed by dispersing it in a binder resin solution such as polyvinyl bitillal or acrylic resin, and coating this on the undercoat layer. However, as described above, it is particularly advantageous to use the azo pigment among the charge generating substances. The suitable thickness of the charge generation layer is about 0.01 to 2 μm.
【0022】電荷輸送層はα−フェニルスチルベン化合
物(特開昭58−198043号公報に記載)、ヒドラ
ゾン化合物((特開昭55−46760号公報に記載)
などの電荷輸送物質を成膜性のある樹脂、例えばポリエ
ステル、ポリサルホン、ポリカーボネート、ポリメタク
リル酸エステル類、ポリスチレンなどに溶解させ、これ
を電荷発生層上に厚さ10〜30μm程度塗工すればよ
い。ここで、成膜性樹脂が用いられるのは、電荷輸送性
物質が一般に低分子量でそれ自身では成膜性に乏しいた
めである。The charge transport layer comprises an α-phenylstilbene compound (described in JP-A-58-198043) and a hydrazone compound (described in JP-A-55-46760).
A charge-transporting substance such as is dissolved in a film-forming resin such as polyester, polysulfone, polycarbonate, polymethacrylic acid ester, polystyrene, etc., and this is applied to the charge-generating layer to a thickness of about 10 to 30 μm. . The film-forming resin is used here because the charge-transporting substance generally has a low molecular weight and is poor in film-forming property by itself.
【0023】ここで、有機感光体の作製の一例を示せば
次のとおりである。アルコール可溶性共重合ナイロン
(東レ社製、CM−8000)200gをメタノール2
000gに溶解した。これに導電性ポリマー(三洋化成
社製、ケミスタット6120)20gと酸化チタン粉末
(石原産業社製、A−100)100gとを加え、更に
Li2SO4を1.6g加えボールミルにて12時間分散
を行った。得られた塗工液を80mmφ、340mmの
アルミニウムドラム(導電性基体)表面に浸漬塗布せし
めた後、110℃で10分間乾燥して膜厚約2μmの下
引き層を形成した。次に、ブチラール樹脂(積水化学社
製、エスレックBL−S)10gをシクロヘキサノン3
00gに溶解し、これに下記構造式で表されるトリスア
ゾ顔料20gを加えボールミルにて48時間分散を行っ
た。An example of the production of the organic photoconductor will be described below. Alcohol-soluble copolymer nylon (Toray Industries, CM-8000) 200 g methanol 2
It was dissolved in 000 g. To this, 20 g of a conductive polymer (Chemist 6120 manufactured by Sanyo Kasei Co., Ltd.) and 100 g of titanium oxide powder (A-100 manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd.) were added, and 1.6 g of Li 2 SO 4 was further added, followed by dispersion in a ball mill for 12 hours. I went. The obtained coating liquid was applied by dipping onto the surface of an aluminum drum (conductive substrate) having a diameter of 80 mm and a height of 340 mm and then dried at 110 ° C. for 10 minutes to form an undercoat layer having a thickness of about 2 μm. Next, 10 g of butyral resin (Sekisui Chemical Co., Ltd., S-REC BL-S) was added to cyclohexanone 3
20 g of the trisazo pigment represented by the following structural formula was added, and the mixture was dispersed in a ball mill for 48 hours.
【0024】[0024]
【化1】 [Chemical 1]
【0025】これにシクロヘキサノン420gを加えて
3時間分散を行った後、容器に取り出し、固形分が1.
5重量%になるように撹拌しながらシクロヘキサノンで
希釈して電荷発生層形成液を調製した。この液を前記下
引き層上に浸漬塗布し120℃で10分間乾燥して約
0.3μm厚の電荷発生層を形成した。更に、ポリカー
ボネート樹脂(帝人化成社製、パンライトK−130
0)240gをテトラヒドロフラン1800gに溶解
し、これに下記構造式であらわされる電荷輸送物質14
0gを溶解したものを前記電荷発生層上に浸漬塗布し、
120℃で10分間乾燥して約22μm厚の電荷輸送層
を形成して積層型電子写真感光体を作成した。To this, 420 g of cyclohexanone was added and dispersed for 3 hours, then taken out into a container and the solid content was 1.
A charge generation layer forming liquid was prepared by diluting with cyclohexanone while stirring so as to be 5% by weight. This solution was applied onto the undercoat layer by dip coating and dried at 120 ° C. for 10 minutes to form a charge generation layer having a thickness of about 0.3 μm. Furthermore, polycarbonate resin (Panlite K-130 manufactured by Teijin Chemicals Ltd.
0) 240 g of tetrahydrofuran was dissolved in 1800 g of tetrahydrofuran, and the charge-transporting substance 14 represented by the following structural formula was added to the solution.
What melt | dissolved 0 g was apply | coated by dip coating on the said charge generation layer,
It was dried at 120 ° C. for 10 minutes to form a charge transport layer having a thickness of about 22 μm to prepare a laminated electrophotographic photoreceptor.
【0026】[0026]
【化2】 [Chemical 2]
【0027】この電子写真感光体の帯電特性について、
リコー社製の感光体ドラム評価装置(特開昭60−10
0167号公報に記載)を用いて評価した。特に帯電の
立ち上がりの状態を評価するために感光体は1500
r.p.m.の高速回転とした。また、放電電圧は−5.
5kvとした。感光体ドラム評価装置で得られる特性の
代表例を図4に示した。Regarding the charging characteristics of this electrophotographic photosensitive member,
Photoconductor drum evaluation device manufactured by Ricoh Co., Ltd. (JP-A-60-10)
No. 0167). In particular, in order to evaluate the rising state of charging, the photosensitive member is 1500
r.p.m. It was a high speed rotation. The discharge voltage is -5.
It was set to 5 kv. A representative example of the characteristics obtained by the photoconductor drum evaluation device is shown in FIG.
【0028】[0028]
【実施例】次に実施例をあげて本発明をさらに具体的に
説明する。EXAMPLES Next, the present invention will be described more specifically with reference to examples.
【0029】実施例1(ガスセンサーの例)
導電性基体としてポリエステルフィルム上にアルミ蒸着
されたものを用いた以外は、前記の感光体作成例で示し
た同じ塗工液、及び塗工条件で感光体を作成した。次に
50mm×50mmサイズに裁断し、真空蒸着装置にて
感光体表面に膜厚およそ200Å、サイズ35mm×3
5mmの半透明の櫛形金(Au)電極をつけた。真空装
置は、Edwards真空装置、真空度は7x1E−3
Pa以下、モリブデンのボート(フルウチ化学社製、B
V−107)を使用した。得られた電極上に銀ペースト
で銅の細線をつけ、リード線とした。一方感光体の端部
を溶剤(テトラヒドロフラン)で拭き取り導電性基体を
露出させ、ここに銀ペーストで銅の細線をつけリード線
とした(図1)。これを用いて図2のブロック図に示す
ようにセンサーシステムを構成した。Example 1 (Example of gas sensor) The same coating liquid and coating conditions as those shown in the above-mentioned photosensitive member preparation example were used, except that a conductive film obtained by aluminum vapor deposition on a polyester film was used as the conductive substrate. A photoconductor was created. Next, it is cut into a size of 50 mm x 50 mm, and the film thickness is approximately 200 Å and the size is 35 mm x 3 on the surface of the photoconductor using a vacuum vapor deposition device.
A 5 mm semi-transparent comb-shaped gold (Au) electrode was attached. Vacuum equipment is Edwards vacuum equipment, vacuum degree is 7x1E-3
Pa or less, molybdenum boat (Furuuchi Chemical Co., B
V-107) was used. A thin copper wire was attached to the obtained electrode with silver paste to form a lead wire. On the other hand, the end of the photoconductor was wiped with a solvent (tetrahydrofuran) to expose the conductive substrate, and a thin copper wire was attached to the conductive substrate to form a lead wire (FIG. 1). Using this, a sensor system was constructed as shown in the block diagram of FIG.
【0030】センサー(感光体)に−800Vの直流電
圧を印加し、初期の導電率(電界印加直後の感光層に流
れ込む電流(充電電流)を電流検出部で電圧値に変え、
増幅した値をA/D変換器でデジタル化した後、演算部
(CPU)で積分値にして、これを代用特性にした)を
測定した。センサー(感光体)を流れる電流データの代
表例を図3に示す。A direct current voltage of -800 V is applied to the sensor (photoreceptor), and the initial conductivity (the current (charging current) flowing into the photosensitive layer immediately after the application of the electric field is changed to a voltage value by the current detector).
After the amplified value was digitized by an A / D converter, it was converted to an integral value by a calculation unit (CPU) and used as a substitute characteristic). FIG. 3 shows a typical example of current data flowing through the sensor (photoconductor).
【0031】ここではまず、作製された感光体の初期帯
電特性を評価し、次にセンサー(感光体)に−800V
の直流電圧を印加し初期の導電率(上記の充電電流)を
測定し、次にオゾン暴露試験器(ダイレック社製)を使
用し、オゾン濃度5ppmで、5日間、感光体とセンサ
ー部を強制的に暴露、劣化させた。途中1日毎に感光体
及びセンサーを取り出し、各々特性を評価した。感光体
ドラムについてはMF530(リコー製社複写機)で画
像の評価も行った。画像品質は「地汚れ」の程度で評価
した。帯電特性の劣化はいわゆる「立ち上がり電位」、
「飽和電位」の低下としても現れるが、ここではオゾ
ン、NOx暴露による劣化の特徴である、コロナ放電を
受けても一瞬帯電しない「帯電の遅れ」(図4(b)に
示す)を帯電特性劣化の代用特性とした。図4(b)は
図4(a)のB部において帯電の遅れが生じることを表
わしたものでる。なお、図4(b)の横軸は図4(a)
の横軸(時間)を試料通過電荷量に変換してある。結果
をまとめて表1に示す。Here, first, the initial charging characteristics of the produced photoconductor are evaluated, and then -800 V is applied to the sensor (photoconductor).
DC voltage is applied to measure the initial conductivity (the above charging current), and then an ozone exposure tester (manufactured by Dylec Corporation) is used to force the photoconductor and the sensor section at an ozone concentration of 5 ppm for 5 days. Exposed and deteriorated. The photoconductor and the sensor were taken out every day on the way, and the characteristics were evaluated. With respect to the photosensitive drum, image evaluation was also performed with MF530 (a copying machine manufactured by Ricoh Co., Ltd.). The image quality was evaluated by the degree of "background stain". Deterioration of charging characteristics is called "rising potential",
Although it also appears as a decrease in "saturation potential", here is the characteristic of deterioration due to exposure to ozone and NOx, "charging delay" (shown in Fig. 4 (b)) that does not charge momentarily even when subjected to corona discharge. It was used as a substitute characteristic for deterioration. FIG. 4B shows that charging is delayed in the portion B of FIG. 4A. The horizontal axis of FIG. 4 (b) is shown in FIG. 4 (a).
The horizontal axis (time) of is converted into the amount of charge passing through the sample. The results are summarized in Table 1.
【0032】[0032]
【表1】 ×:地汚れ程度 大、 △:地汚れ程度 小、 ○:初期画像と同程度[Table 1] ×: Large degree of background stain, Δ: Small degree of background stain, ◯: Same as initial image
【0033】表1より、オゾン暴露の期間が長くなるに
つれ、感光体の帯電特性の劣化が進行し、画像品質上
も、許容できないようになる。これに伴い、同一環境に
おかれたガスセンサーの示す指示値も増加し(初期の2
倍強)、ガスセンサーで感光体のガス暴露劣化を知るこ
とが可能であることがわかる。このセンサーシステムを
電子写真装置に搭載したときの例を図8に示す。From Table 1, as the ozone exposure period becomes longer, the charging characteristics of the photoconductor deteriorate, and the image quality becomes unacceptable. Along with this, the indicated value of the gas sensor placed in the same environment also increased (initial 2
It is clear that it is possible to know the deterioration of the photoreceptor due to gas exposure with a gas sensor. FIG. 8 shows an example in which this sensor system is mounted on an electrophotographic apparatus.
【0034】実施例2(感光体の回復例)
実施例1に示した感光体ドラムを8本作製した。まず、
感光体の初期特性を評価し、つぎにオゾン暴露試験器
(ダイレック社製)を使用し、オゾン濃度5ppm、5
日間の暴露で強制的に劣化させた。これをそれぞれ60
℃、70℃、80℃、90℃、100℃、110℃、1
20℃、130℃、140℃にした乾燥機(いすず社
製)に入れ各々任意の時間で取り出し、前述のドラム評
価装置で回復状態を評価した。回復していないものは再
度乾燥機に入れ、加熱処理してから取り出し、再び評価
した。そして、充分回復するまで上記の加熱処理を繰り
返した。60℃、80℃、100℃における累積加熱処
理時間と回復との関係を図5に示す。各温度における結
果は表2に示した。(帯電特性の劣化の定義は実施例1
に同じである。また、この「帯電の遅れ」が5×10 -9
(C/cm2)以下−初期の状態−になった時点を回復
に要した時間とした。)感光体ドラムは熱電対を内側に
取付け、ドラム自体が各温度にある時間をみた。Example 2 (Recovery Example of Photoreceptor) Eight photoconductor drums shown in Example 1 were prepared. First,
The initial characteristics of the photoconductor were evaluated, and then an ozone exposure tester (manufactured by Dylec Corporation) was used to measure ozone concentration of 5 ppm and 5
It was forcibly degraded by exposure for one day. 60 for each
℃, 70 ℃, 80 ℃, 90 ℃, 100 ℃, 110 ℃, 1
It was put into a dryer (manufactured by Isuzu Co.) at 20 ° C., 130 ° C. and 140 ° C. and taken out at an arbitrary time, and the recovery state was evaluated by the above-mentioned drum evaluation device. Those which had not been recovered were put in the dryer again, heat-treated, taken out, and evaluated again. Then, the above heat treatment was repeated until it was sufficiently recovered. FIG. 5 shows the relationship between the cumulative heat treatment time at 60 ° C., 80 ° C. and 100 ° C. and the recovery. The results at each temperature are shown in Table 2. (The definition of the deterioration of the charging characteristics is described in Example 1.
Is the same as In addition, this “delay of charging” is 5 × 10 −9
The time required for recovery was defined as the time when (C / cm 2 ) or less-the initial state-was reached. ) The photoconductor drum was equipped with a thermocouple inside, and the time the drum itself was at each temperature was observed.
【0035】[0035]
【表2】
表2のデータから加熱処理温度と回復時間の関係を図6
に示した。帯電特性劣化の回復は、100℃未満では長
時間を要する事がわかる。[Table 2] From the data in Table 2, the relationship between the heat treatment temperature and the recovery time is shown in FIG.
It was shown to. It can be seen that it takes a long time to recover the deterioration of the charging characteristics at a temperature lower than 100 ° C.
【0036】実施例3(感光体の回復例)
実施例1に示した感光体ドラム4本を前記の画像テスト
機にいれて画像出しを行った。その後、NOx暴露試験
器(ダイレック社製)を使用し、NO25ppm、NO
225ppmの混合雰囲気下(NOx50ppm)で5
日間NOx暴露して強制的に劣化させた。このドラムを
画像テスト機にいれて画像出ししたところ、地汚れのあ
る画像ができた。これは複写装置が反転現像プロセスの
ためNOx暴露による帯電電位の低下の影響が出たため
である。Example 3 (Recovery Example of Photoreceptor) The four photoconductor drums shown in Example 1 were placed in the above-mentioned image tester to perform image formation. Then, using a NOx exposure tester (manufactured by Dairec), NO 25ppm, NO
2 5 in a mixed atmosphere of 25 ppm (NOx 50 ppm)
It was exposed to NOx for a day and forcedly deteriorated. When this drum was put in an image tester and an image was printed, an image with background stain was formed. This is because the copying machine has a reversal development process, which has an effect of lowering the charging potential due to NOx exposure.
【0037】 次にこれらの感光体ドラムを画像テス
ト機にいれて、クリーニングブレードのみ接触する状態
にして感光体ドラムを数回、空回しして充分クリーニン
グを行った後、クリーニングブレードは解除、現像装置
も感光体と非接触状態のまま、感光体ドラムを回転した
まま感光体の表面近傍に設置された加熱ヒータをONに
して、ヒータに近接する感光体表面の温度を局所的に8
0℃にした。温度は非接触温度測定器(エベレスト社
製)で測定した。温度制御はあらかじめ設定している電
力条件によった。0.5分、1分、3分、5分、10
分、15分、30分、45分、60分、90分後にヒー
タをOFFし、画像出しを行った。なお、ここでの時間
は感光体が所定の温度になっている時間であるが、感光
体は回転しており、感光体表面の同一点が連続してこの
時間、所定の温度にあったという事ではない。結果は9
0分後の画像で初期画像に近い画像が得られたが地汚れ
があり、充分な回復ではなかった。また、この時点に至
るまで長時間要したため、感光体回りに断熱処理をして
いても、感光体周囲の温度が70℃前後まで上昇してし
まったため、実験を打ち切った。
NOx暴露した別の感光体ドラムを用意して、前記
と同様にして感光体温度を110℃にした。画像出し
の結果、加温1分後で初期の画像に戻っていた。感光体
周囲の温度も40〜50℃であった。
NOx暴露した別の感光体ドラムを用いてと同様
にして感光体温度を140℃にした。画像出しの結果、
0.5分で初期画像に近い画像が得られた。感光体周囲
温度も50℃前後であった。3分後では感光体表面の一
部に塗膜の膨れができていた。
前記において、加熱処理前の数回のクリーニング
工程を省いた以外は同様にして評価した。結果は加温1
分後で初期の画像に戻っていたが、画像上、黒ベタ部分
において白点で抜けており、感光体を観察すると表面に
トナーが固着していた。
以上の結果をまとめて表3に示す。Next, these photoconductor drums are put in an image tester, and the photoconductor drums are idled several times for sufficient cleaning with only the cleaning blades in contact with each other, and then the cleaning blades are released and developed. While the device is not in contact with the photoconductor, the heating heater installed near the surface of the photoconductor is turned on while the photoconductor drum is rotating, and the temperature of the photoconductor surface in the vicinity of the heater is locally set to 8
The temperature was 0 ° C. The temperature was measured with a non-contact thermometer (manufactured by Everest). The temperature control was based on the preset power condition. 0.5 minutes, 1 minute, 3 minutes, 5 minutes, 10
After 15 minutes, 15 minutes, 30 minutes, 45 minutes, 60 minutes, and 90 minutes, the heater was turned off, and images were displayed. Note that the time here is the time when the photoconductor is at a predetermined temperature, but the photoconductor is rotating and the same point on the surface of the photoconductor is continuously at the predetermined temperature for this time. Not a thing. The result is 9
After 0 minutes, an image close to the initial image was obtained, but there was scumming and the recovery was not sufficient. Further, since it took a long time to reach this point, the temperature of the periphery of the photoconductor increased to around 70 ° C. even if the heat insulation treatment was performed around the photoconductor, so the experiment was terminated. Another photoconductor drum exposed to NOx was prepared, and the photoconductor temperature was set to 110 ° C. in the same manner as described above. As a result of the image display, the image returned to the initial one after 1 minute of heating. The temperature around the photoreceptor was also 40 to 50 ° C. The photoconductor temperature was set to 140 ° C. in the same manner as using another photoconductor drum exposed to NOx. As a result of image output,
An image close to the initial image was obtained in 0.5 minutes. The ambient temperature of the photoreceptor was also around 50 ° C. After 3 minutes, the coating film was swollen on a part of the surface of the photoreceptor. In the above, the evaluation was performed in the same manner except that several cleaning steps before the heat treatment were omitted. The result is warming 1
The image returned to the initial image after a minute, but white dots were missing in the solid black portion on the image, and the toner adhered to the surface when the photoreceptor was observed. The above results are summarized in Table 3.
【0038】[0038]
【表3】 [Table 3]
【0039】実施例2、3に示すように、オゾン、NO
x等の暴露による帯電特性劣化の回復は、100℃以下
では長時間を要し、これを電子写真装置内で行うには感
光体周囲温度の上昇という副作用を伴い問題がある。ま
た140℃以上では感光体表面塗膜の「部分的フクレ」
等の欠陥が生じることがあり、好ましくないことがわか
った。As shown in Examples 2 and 3, ozone, NO
It takes a long time to recover the deterioration of the charging characteristics due to exposure to x and the like at 100 ° C. or lower, and there is a problem with the side effect that the ambient temperature of the photoconductor rises in order to perform this in an electrophotographic apparatus. Also, above 140 ° C, "partial blistering" on the surface coating of the photoconductor
It was found that such defects may occur, which is not preferable.
【0040】実施例4(有機ガスセンサーの繰り返し使
用例)
実施例1のガスセンサーシステムにおいてセンサーの膜
厚を約5μmにしたことを除き同様のセンサーを用意
し、このガスセンサーの近傍に小型ニクロムヒータ(フ
ァン付き)を設置し、これら一式をNOx暴露試験器に
入れた。NOx暴露試験器内の濃度は順次、NOx(N
O:NO2=1:1)が10ppm、20ppm、30
ppm、40ppm、50ppmになるようにし、各濃
度で5分間暴露するようにした。ヒータはセンサーによ
る充電電流の積分測定が終了した時点で110℃、1分
加熱するように設定した。同じセンサーで各濃度とセン
サー導電率(充電電流積分値)との関係をもとめた。結
果は図7に示す(充電電流積分値は10ppmの値で正
規化している)。ガスセンサーとしてガス濃度計測が可
能であること、繰り返し使用が可能であることが確認さ
れた。Example 4 (Example of Repeated Use of Organic Gas Sensor) A similar sensor was prepared in the gas sensor system of Example 1 except that the film thickness of the sensor was set to about 5 μm, and a small nichrome was provided near this gas sensor. A heater (with a fan) was installed, and these sets were put in a NOx exposure tester. The concentration in the NOx exposure tester is NOx (N
O: NO 2 = 1: 1) is 10 ppm, 20 ppm, 30
The concentration was adjusted to ppm, 40 ppm, and 50 ppm, and each concentration was exposed for 5 minutes. The heater was set so as to heat at 110 ° C. for 1 minute at the time when the integrated measurement of the charging current by the sensor was completed. The same sensor was used to find the relationship between each concentration and the sensor conductivity (charging current integrated value). The results are shown in FIG. 7 (the integrated value of the charging current is normalized by the value of 10 ppm). It was confirmed that the gas concentration can be measured as a gas sensor and that it can be used repeatedly.
【0041】実施例5(有機ガスセンサーを搭載した電
子写真装置)
画像テスト機を改造し、図8に示すようなガスセンサー
及び感光体加熱手段を搭載した装置を用意し、前記感光
体の製造例に示した感光体ドラムを入れ、画像出しのテ
ストを行った。(図8において感光体加熱手段とガスセ
ンサーシステムは図示しない機構でインターフェースが
とられ、ガスセンサーシステムの信号出力でヒータ用の
タイマーSWがONされ、設定された時間経過でOFF
される。)
テスト条件は1日に200枚の画像出しを間欠的に行
い、終了すると電源を切り放置し、翌日繰り返す、とい
う方法をとった。ガスセンサーシステムはガス暴露前と
のデータの比較で2倍以上の値が検出されたとき、劣化
があったことを知らせる信号が出るように設定した。感
光体加熱手段は110℃、1分の加熱を行うようにし
た。また、環境は全テスト期間を通じ、温度が20℃〜
28℃、相対湿度は40%〜65%であった。画像の評
価はテスト期間中、適時行った。結果はテスト開始後、
3カ月目頃より徐々に地汚れが目立ち始め、4カ月目頃
には許容できぬ程の画像が現れたが、ガスセンサーシス
テムが作動し、すぐに初期画像にレベルに戻った。ま
た、トナー固着が原因となる異常画像も現れなかった。Example 5 (Electrophotographic apparatus equipped with an organic gas sensor) An image testing machine was modified to prepare an apparatus equipped with a gas sensor and a photosensitive member heating means as shown in FIG. The photoconductor drum shown in the example was inserted and a test for image output was conducted. (In FIG. 8, the photoconductor heating means and the gas sensor system are interfaced by a mechanism (not shown), the timer SW for the heater is turned on by the signal output of the gas sensor system, and is turned off after the set time elapses.
To be done. ) The test condition was to intermittently output 200 images per day, turn off the power at the end, and repeat the next day. The gas sensor system was set to output a signal notifying that there was deterioration when a value more than doubled was detected by comparing the data before gas exposure. The photoconductor heating means was adapted to perform heating at 110 ° C. for 1 minute. In addition, the environment is 20 ℃
28 degreeC and relative humidity were 40% -65%. Image evaluation was timely performed during the test period. After the start of the test,
From around the 3rd month, scumming began to stand out gradually, and an unacceptable image appeared around the 4th month, but the gas sensor system was activated and immediately returned to the initial image level. Further, no abnormal image due to toner sticking appeared.
【0042】[0042]
【発明の効果】本発明によれば、電子写真装置において
搭載された有機感光体(有機光半導体)と同一の素材、
処方で作製された有機ガスセンサーを有機感光体の近傍
に設置することで、オゾン、NOx等のガスによる有機
感光体の劣化があったことを知ることが可能になり、回
復のための適切な対処が迅速にできる。そして、この対
処手段(加熱手段)を電子写真装置に搭載した場合は、
感光体表面をクリーニングしてから、加熱することで感
光体表面にトナー固着等の不都合の発生無く、ガス暴露
劣化から感光体を回復させることができる。さらには、
センサーシステムが搭載されることで、不用意に加熱す
る事が無くなり、感光体への高温加熱の影響を最小限に
することができる。According to the present invention, the same material as the organic photoconductor (organic optical semiconductor) mounted in the electrophotographic apparatus,
By installing the organic gas sensor made by the prescription in the vicinity of the organic photoconductor, it becomes possible to know that the organic photoconductor has been deteriorated by the gas such as ozone, NOx, etc. It can be dealt with quickly. When the coping means (heating means) is mounted on the electrophotographic apparatus,
By cleaning the surface of the photoconductor and then heating it, it is possible to recover the photoconductor from deterioration due to gas exposure without causing problems such as toner adhesion on the surface of the photoconductor. Moreover,
Since the sensor system is installed, careless heating is eliminated, and the effect of high temperature heating on the photoconductor can be minimized.
【図1】充電電流を流すためにリード線を感光体表面と
導電塩基体とに設けた図。FIG. 1 is a diagram in which lead wires are provided on a surface of a photoconductor and a conductive base for supplying a charging current.
【図2】本発明のガスセンサーを用いたシステムを説明
するための図。FIG. 2 is a diagram for explaining a system using the gas sensor of the present invention.
【図3】ガスセンサーを流れる電流データの一例を表わ
した図。FIG. 3 is a view showing an example of current data flowing through a gas sensor.
【図4】感光体評価装置で得られる感光体の特性の一例
を表わした図。FIG. 4 is a diagram showing an example of characteristics of a photoconductor obtained by a photoconductor evaluation apparatus.
【図5】感光体が加熱されることにより帯電特性が変わ
ることを表わした図。FIG. 5 is a diagram showing that charging characteristics are changed by heating a photosensitive member.
【図6】感光体の回復時間と温度との関係を表わした
図。FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the recovery time of the photoconductor and the temperature.
【図7】感光体の導電率とガス濃度との関係を表わした
図。FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the electrical conductivity of the photoconductor and the gas concentration.
【図8】本発明の電子写真装置の概略図。FIG. 8 is a schematic view of an electrophotographic apparatus of the present invention.
1 感光体(1a 感光体表面) 2 電極 3 リード線 4 直流電圧電源 5 ヒータ 6 ガスセンサー 11 導電性基体 12 下引層 13 電荷発生層 14 電荷移動層 71 帯電チャージャー 72 現像器 73 転写チャージャー 74 クリーニング 75 除電器 76 定着ローラ 1 photoconductor (1a photoconductor surface) 2 electrodes 3 lead wire 4 DC voltage power supply 5 heater 6 gas sensor 11 Conductive substrate 12 Undercoat layer 13 Charge generation layer 14 Charge transfer layer 71 Charger 72 Developing device 73 Transcription Charger 74 cleaning 75 Static eliminator 76 fixing roller
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01N 27/00 - 27/49 G03G 5/00 - 5/16 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G01N 27/00-27/49 G03G 5/00-5/16
Claims (6)
生材料及び電荷移動材料、更に高分子結着樹脂からなる
感光層が形成され、該電荷発生材料にはアゾ系顔料が使
用されており、及び該感光層の上面に金属電極が形成さ
れ、該金属電極上及び該導電性基体端部に各々リード線
が接続され、該リード線を介し該導電性基体と該金属電
極の厚み方向に直流電圧を印加しうる電圧発生装置とで
閉回路が形成され、該導電性基板からの該リード線と該
電圧発生装置の間に電流検出手段が設けられ、更に該感
光層の近傍に該感光層を加熱する手段が設けられたこと
を特徴とする有機半導体ガスセンサー。1. A photosensitive layer comprising a charge generation material and a charge transfer material which are organic semiconductors, and a polymer binder resin is formed on a conductive substrate, and an azo pigment is used as the charge generation material. , And a metal electrode is formed on the upper surface of the photosensitive layer, and lead wires are connected to the metal electrode and the end of the conductive substrate, respectively, and the conductive substrate and the metal electrode are arranged in the thickness direction through the lead wire. A closed circuit is formed by a voltage generator capable of applying a DC voltage, a current detecting means is provided between the lead wire from the conductive substrate and the voltage generator, and the photosensitive layer is further provided in the vicinity of the photosensitive layer. An organic semiconductor gas sensor, characterized in that means for heating the layer are provided.
電荷移動層をこの順に積層したものであることを特徴と
する請求項1記載の有機半導体ガスセンサー。2. The photosensitive layer is a charge generating layer on a conductive substrate,
The organic semiconductor gas sensor according to claim 1, wherein the charge transfer layers are laminated in this order.
出手段により該感光層を流れる電流値を検出・積分演算
し、あらかじめ記憶装置に保持されているガス暴露開始
前の電流の積分演算値と比較する手段を有したことを特
徴とする請求項1又は2記載の有機半導体ガスセンサ
ー。3. A current value flowing through the photosensitive layer is detected and integrated by the current detecting means when a DC voltage is applied to the photosensitive layer, and an integral operation of a current held in a storage device before starting gas exposure is performed. The organic semiconductor gas sensor according to claim 1 or 2, further comprising a means for comparing with a value.
手段を設け、該加熱手段が該センサーを100〜130
℃の範囲で0.1〜3分間加熱するものであることを特
徴とする請求項1又は2記載の有機半導体ガスセンサ
ー。 4. A heating means is provided in the vicinity of the organic semiconductor gas sensor, and the heating means places the sensor in a range of 100 to 130.
3. The organic semiconductor gas sensor according to claim 1, wherein the organic semiconductor gas sensor is heated in the range of 0.degree. C. for 0.1 to 3 minutes.
-.
移動層を順次積層とした電子写真感光体と、その感光体
と同じ電荷発生材料、電荷移動材料、高分子結着樹脂か
らなる請求項3の有機半導体ガスセンサーとを配したこ
とを特徴とする電子写真装置。5. An electrophotographic photosensitive member in which a charge generating layer and an organic charge transfer layer are sequentially laminated on the conductive substrate, and the same charge generating material, charge transfer material, and polymer binder resin as the photosensitive member. An electrophotographic apparatus comprising the organic semiconductor gas sensor according to claim 3.
機感光体のガス暴露劣化を検知し、該有機感光体上にク
リーニング部材が接触した状態で該有機感光体が1回転
以上回転するクリーニングサイクルを経た後、該感光体
を100〜130℃の範囲で0.1〜3分間加熱する手
段を設けたことを特徴とする請求項5記載の電子写真装
置。6. A cleaning cycle in which deterioration of the organic photoreceptor due to gas exposure is detected from the output of the organic semiconductor gas sensor, and the organic photoreceptor rotates one or more revolutions with the cleaning member being in contact with the organic photoreceptor. 6. An electrophotographic apparatus according to claim 5, further comprising means for heating the photosensitive member in the range of 100 to 130 [deg.] C. for 0.1 to 3 minutes after the passage.
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JP02229495A JP3493478B2 (en) | 1995-01-17 | 1995-01-17 | Organic semiconductor gas sensor and electrophotographic apparatus having the same |
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JPH08193977A JPH08193977A (en) | 1996-07-30 |
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