JP3509795B2 - 電子写真装置 - Google Patents
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Description
て好適な、特定のII型クロロガリウムフタロシアニンを
含む電子写真感光体を用いた電子写真装置に関するもの
である。
てさまざまな分野で活用されており、青色又は緑色系の
顔料、染料として用いられるほか、電子写真感光体、光
ディスク、太陽電池、センサー、脱臭剤、抗菌剤、非線
形光学材料等、幅広い分野で活発に研究開発が行われて
いる。特に、電子写真感光体に用いられるフタロシアニ
ン化合物は、感光波長領域を近赤外線の半導体レーザー
の波長まで広げ、高い感度を有するものも既に実用化さ
れており、レーザー・プリンターやフルカラー複写機等
のデジタル記録用感光体の電荷発生材料として、その結
晶型と電子写真特性を中心に、多くの報告がなされてい
る。
法、処理方法の違いにより,幾つかの結晶型を示し、こ
の結晶型の違いがフタロシアニン化合物の光電変換特性
に大きな影響を及ぼすことが知られている。フタロシア
ニン化合物の結晶型については、例えば、銅フタロシア
ニンについてみると、安定型のβ型以外に、α、ε、
χ、γ、δ等の結晶型が知られており、これらの結晶型
は、機械的歪力、硫酸処理、有機溶剤処理および熱処理
等により相互に転移が可能であることが知られている
(例えば米国特許第2,770,629号、3,16
0,635号、同第3,708,292号および同3,
357,989号明細書)。また、無金属フタロシアニ
ンでは、α、β、γ、ε、δおよびX等の結晶型が知ら
れている。さらに、ガリウムフタロシアニンについて
も、その結晶型と電子写真特性についての報告がなされ
ており、1994年日本化学会第67回春季年会講演予
稿集1B404および特開平5−98181号公報に
は、CuKα特性X線に対するブラッグ角度(2θ±
0.2°)の少なくとも7.4°、16.6°、25.
5°および28.3°に回折ピークを有するクロロガリ
ウムフタロシアニン結晶(本発明において、このような
結晶を「II型クロロガリウムフタロシアニン結晶」とい
う場合がある。)およびそれを用いた電子写真感光体が
記載されている。
材料として用いる電子写真感光体の感度は、使用するフ
タロシアニン化合物によりほぼ確定してしまうため、電
子写真感光体の設計の際には、電子写真プロセスが要求
する感度に見合ったフタロシアニン化合物の選択が必要
となる。しかしながら、場合によっては、電子写真プロ
セスの要求感度と電子写真感光体の感度が必ずしも一致
せず、細線の太りや細り、又はかぶりの問題を発生する
場合があり、高品位な画像形成を達成するためには、電
荷発生材料の選択に制限があった。
型レーザー・プリンターや、高解像度が要求されるフル
カラー複写機用の電子写真感光体は、高感度の電子写真
感光体を用いた場合、解像度の低下や、中間調の再現性
が悪化するといった問題を有しているため、高感度のフ
タロシアニン化合物をそのまま電荷発生材料として使用
するには実用上問題があった。
めには、例えば電荷発生材料を樹脂分散系で用いる場
合、使用する結着樹脂や溶剤を変更する方法が知られて
いるが、結着樹脂や溶剤は、感光体の構成上または生産
上の制約を受け、使用できるものが限定されるため、実
際に要求された感度に調整することは難しい。また、感
光体が電荷発生層と電荷輸送層からなる積層型感光体に
おいては、電荷発生層の膜厚をコントロールして感度調
整する方法が知られているが、高感度のフタロシアニン
化合物を用いた場合は、膜厚を薄くしなければならない
ため、微妙な膜厚のばらつきが生じて濃度むらの原因と
なり、特にフルカラーの複写機やプリンターで写真画像
を出力した場合には、4色の現像剤により濃度ムラが強
調されるため、致命的な画質欠陥になるという問題を有
していた。また、低感度のフタロシアニン化合物を用い
た場合には、逆に膜厚を厚くしなければならず、厚膜化
によって暗減衰が増加したり、かぶり状の画質欠陥が生
じるという問題があった。
て、オゾンや窒素酸化物の発生を抑えたクリーンな方法
として、帯電部材を直接電子写真感光体に当接させ帯電
させる接触帯電方式が提案されており(特開昭57−1
78267号公報、特開昭58−40566号公報
等)、この帯電部材を使用して直流電圧に交流電圧を重
畳させた電圧をかけ、電子写真感光体に電圧を印加する
のが一般的となっている(特開昭63−149668号
公報)。
電位部分を現像部分とする反転現像プロセスで使用する
場合、電荷発生層の膜厚が薄すぎると、プリント時に光
が当たった部分(プリント部)の感度が低下して、その
次のプリント時に全面画像を取ると、前のプリント部が
メモリーされて白く浮き出るネガ・ゴースト現象が出や
すくなる。逆に電荷発生層の膜厚が厚すぎると、プリン
ト時に光が当たった部分の感度が上昇して、その次のプ
リント時に全面画像を取ると前のプリント部がメモリー
されて黒く浮き出るポジ・ゴースト現象が出やすいとい
う欠点を有していた。
して用いることによって、感度調整を行うことも報告さ
れている。例えば、特開昭62−27227号公報に
は、α型およびβ型チタニルフタロシアニン結晶を用い
ることが、また特開平2−183261号公報には、ブ
ラッグ角(2θ)=7.6°、10.2°、12.6
°、13.2°、15.2°、16.2°、18.4
°、22.5°、24.2°、25.4°および28.
7°に回折ピークを有するチタニルフタロシアニン結晶
と27.3°にピークを有するチタニルフタロシアニン
結晶とを混合することが記載されており、異なる結晶型
のチタニルフタロシアニンを混合し、その混合比率を変
化させてその感度を調整することが知られている。ま
た、特開平2−280169号公報には、チタニルフタ
ロシアニン結晶に無金属フタロシアニン結晶、銅フタロ
シアニン結晶等の多種のフタロシアニン化合物を混合
し、感度を調整することが示されている。
真感光体は、感度調整範囲が必ずしも十分ではなく、粒
径や分散性の異なるフタロシアニン化合物が混在するこ
とによって、樹脂分散系で使用する際に、分散性の低下
や白点または黒点状の画質欠陥が発生する等の問題があ
った。又、製造工程が複雑化したり、コスト・アップす
るといった問題を有していた。
上記のような問題点を解消するためになされたものであ
る。すなわち、本発明の目的は、接触帯電により直流電
圧を電子写真感光体に印加する手段を有する電子写真装
置において、電子写真感光体の電荷発生層として、感度
の調整が広範囲で可能となり、樹脂分散液中の分散性に
優れ、良好な電子写真特性を有し、製造工程が簡単で、
コスト・アップすることのないフタロシアニン化合物を
用いることにより、ゴースト等の画質欠陥のない鮮明な
画質の画像が得られるように、電子写真感光体の感度を
電子写真プロセスの要求感度に合わせることが可能な電
子写真装置を提供することにある。
重ねた結果、電荷発生層にCuKα特性X線に対するブ
ラッグ角度(2θ±0.2°)の少なくとも7.4°、
16.6°、25.5°および28.3°に回折ピーク
を有し、かつ分光吸収スペクトルの774〜780nm
に吸収極大を有するクロロガリウムフタロシアニン結晶
を含有させた電子写真感光体が、電子写真プロセスの要
求感度に適合させることを可能にして、樹脂分散液中の
分散性や保管安定性を損なうことなく、安定した電子写
真特性を与えることを確認し、本発明を完成した。
せる帯電手段と、該帯電された電子写真感光体を像様露
光し、電子写真感光体表面に静電潜像を形成する露光手
段と、該静電潜像を現像してトナー像を得る現像手段
と、該トナー像を記録材に転写する転写手段と、を有す
る電子写真装置において、前記帯電手段が前記電子写真
感光体に帯電部材を接触させて帯電させる構成であり、
前記電子写真感光体が、導電性支持体上に、電荷発生層
および電荷輸送層を積層してなり、前記電荷発生層中
に、分光吸収スペクトルの774〜780nmに吸収極
大を有するII型クロロガリウムフタロシアニン結晶を含
有することを特徴とする電子写真装置である。 <2> 電荷発生層が、分光吸収スペクトルの774〜
780nmに吸収極大を有するII型クロロガリウムフタ
ロシアニン結晶および結着樹脂を溶媒に分散および溶解
させた塗布液を用いて、導電性基体上、または、導電性
基体上に形成された電荷輸送層上、に塗布することによ
り形成されたものであることを特徴とする<1>に記載
の電子写真装置である。 <3> 塗布液中の固形分濃度が、5.0〜10.0重
量%であることを特徴とする請求項2に記載の電子写真
装置である。 <4> 電荷発生層の厚さが、0.10〜0.50μm
であることを特徴とする<1>〜<3>のいずれかに記
載の電子写真装置である。 <5> 帯電手段において、直流電圧および/または交
流電圧を電子写真感光体に印加することを特徴とする<
1>〜<4>のいずれかに記載の電子写真装置である。 <6> 前記II型クロロガリウムフタロシアニン結晶に
おけるBET法による比表面積が、45m2/g以上で
あることを特徴とする<1>〜<5>のいずれかに記載
の電子写真装置である。
する。 〔本発明に用いるII型クロロガリウムフタロシアニン結
晶〕前述の如く、II型のクロロガリウムフタロシアニン
結晶は、CuKα特性X線に対するブラッグ角度(2θ
±0.2°)の少なくとも7.4°、16.6°、2
5.5°および28.3°に回折ピークを有する。ま
た、本発明に用いるII型クロロガリウムフタロシアニン
結晶は、分光吸収スペクトルの774〜780nmに吸
収極大を有することを特徴とする。このように分光吸収
スペクトルの774〜780nmに吸収極大を有するII
型のクロロガリウムフタロシアニン結晶は、理由は明ら
かではないが、分散性が良好であり、凝集が生じにく
く、BET法における比表面積(以下、「BET比表面
積」という場合がある。)の大きなものを得ることがで
きる。
ロシアニン結晶の製造〕本発明に用いるII型クロロガリ
ウムフタロシアニン結晶は、I型クロロガリウムフタロ
シアニン結晶を原料として得ることができる。ここで、
I型クロロガリウムフタロシアニン結晶とは、CuKα
特性X線に対するブラッグ角度(2θ±0.2°)の2
7.1°に回折ピークを有するものである。
ロシアニン結晶の原料として使用されるI型クロロガリ
ウムフタロシアニン結晶は、公知の方法によって合成さ
れる。例えば、1,3−ジイミノイソインドリンを三塩
化ガリウムと有機溶剤中で加熱縮合させるジイミノイソ
インドリン法、フタロニトリルと三塩化ガリウムとを加
熱融解または有機溶剤の存在下で加熱するフタロニトリ
ル法、無水フタル酸と尿素および三塩化ガリウムとを加
熱融解または有機溶剤の存在下で加熱するワイラー法等
により合成することができる。このとき使用する有機溶
剤としては、α−クロロナフタレン、β−クロロナフタ
レン、メトキシナフタレン、ジフェニルエタン、エチレ
ングリコール、ジアルキルエーテル、キノリン、スルホ
ラン、ジメチルスルホキシド、ジクロロベンゼン、ジク
ロロトルエン等の反応不活性な高沸点溶剤が望ましい。
また、加熱縮合温度は130〜220℃、好ましくは1
40〜180℃の範囲が選択される。上記の方法により
合成されたI型クロロガリウムフタロシアニン結晶は、
CuKα特性X線に対するブラッグ角度(2θ±0.2
°)の27.1°に強い回折ピークを有している。
は、乾式粉砕によって微粒化される。この乾式粉砕に使
用される装置としては、振動ミル、自動乳鉢、サンドミ
ル、ダイノーミル、スエコミル、コボールミル、アトラ
イター、遊星ボールミル、ボールミル等が挙げられる。
乾式粉砕した後のクロロガリウムフタロシアニン結晶の
一次粒子径は、粉砕時間や回転数、メデイアのサイズ、
顔料/メデイア比等の粉砕条件により調整する。本発明
のII型クロロガリウムフタロシアニン結晶を、電子写真
装置の感光体の電荷発生層に、電荷発生物質として用い
る場合には、前記一次粒子径は、0.05μm以下、好
ましくは0.03μm以下とすることが好ましい。一次
粒子径が0.05μmより大きいと、暗減衰が増加した
り分散性が低下して画質低下の原因となる。
フタロシアニン結晶は、溶剤の存在下で攪拌処理が行わ
れる。この攪拌処理は、メデイアを用いることなく攪拌
混合することが一つの特徴である。メデイアを使用しな
いため、メデイアの摩耗粉によるコンタミネーションが
発生することがなく、黒点白点等の画質欠陥が生じな
い。攪拌処理に使用可能な溶剤としては、ベンジルアル
コール、イソプロピルアルコール、シクロヘキサノン、
メチルエチルケトン、トルエン、キシレン、モノクロロ
ベンゼン、酢酸エチル、酢酸−n−ブチル、ジメチルホ
ルムアミド、ジメチルアセトアミド、テトラメチル尿
素、ヘキサメチルリン酸トリアミド、スルホラン、ジメ
チルスルホキシド、水又はこれらの混合溶剤等が挙げら
れる。上記攪拌処理によって、CuKα特性X線に対す
るブラッグ角度(2θ±0.2°)の少なくとも7.4
°、16.6°、25.5°および28.3°に回折ピ
ークを有する、即ちII型のクロロガリウムフタロシアニ
ン結晶を得ることができる。
タロシアニン結晶の混合液の温度が、溶剤の凝固点〜3
0℃の範囲、好ましくは0〜25℃の範囲で行われる。
上記条件の攪拌処理を行うことにより、分光吸収スペク
トルが774〜780nmの範囲に吸収極大を有する本
発明に用いるII型クロロガリウムフタロシアニン結晶を
得ることができる。前記混合液の温度がそれより高温に
なると、得られる結晶粒子は、粗大に成長してしまうた
め、暗減衰が増加するとともに塗布液中における分散性
が低下し、分光吸収スペクトルの吸収極大波長は、77
4nm未満にシフトする。一方、前記混合液の温度が溶
剤の凝固点より低温になると、溶剤が凍結して攪拌不能
になる。従って、前記混合液の温度は上記の範囲に設定
することが好ましい。クロロガリウムフタロシアニン結
晶と溶剤との混合割合は、特に制限されないが、攪拌効
率の観点から考えると、1:5〜1:100の範囲が好
ましい。
の温度によって任意に選択されるが、1〜100時間、
好ましくは5〜50時間の範囲である。1時間より攪拌
時間が短いと、上記クロロガリウムフタロシアニン結晶
への変換が不十分となり、そのために結晶性が低下する
とともに、塗布液がゲル化しやすくなる。このときの分
光吸収スペクトルの吸収極大波長は、780nmより大
きくなる。一方、攪拌時間を長くすると、結晶粒子が粗
大に成長するため、塗布液中における分散性が低下し、
塗布液の経時安定性が悪化して、ポットライフが短くな
る等の不具合を生じる。このように分散性が低下したク
ロロガリウムフタロシアニン結晶を電子写真装置の感光
体の電荷発生層に、電荷発生物質として用いると、黒
点、白点等の画質欠陥を生じる。また、このときの分光
吸収スペクトルの吸収極大波長は、774nm未満にシ
フトする。
シアニン結晶の製造において、攪拌処理に使用する攪拌
装置としては、短時間に槽内全体を均一な混合液に攪拌
できるものを選択することが理想的である。また、攪拌
槽としては、底部にクロロガリウムフタロシアニン結晶
が滞留しないような曲面を有するものを用いることが好
ましく、また、側面には邪魔板を設置し、対流が激しく
起こるようにすることが好ましい。攪拌装置の攪拌翼に
は、上下に対流を起こす形状のものが好ましい。攪拌速
度は10〜1,000rpmの範囲が好ましく、より好
ましくは20〜500rpmの範囲である。攪拌は、高
速にして攪拌効率を高くすると、溶剤中のクロロガリウ
ムフタロシアニン結晶の濃度局在が無くなり、バラツキ
が防止されて、得られる結晶の品質安定化に寄与するこ
とができる。しかし、あまり攪拌を高速にし過ぎると、
攪拌開始直後の混合液の粘度上昇により、攪拌モータへ
の負荷が上昇する為好ましくない。
ムフタロシアニン結晶をろ過して溶剤を分離(ろ取)
し、次に適当な溶剤で洗浄した後、まず90℃以下の温
度で第一の乾燥処理を行い、さらに100〜200℃の
温度で第二の乾燥処理を行うことによって、本発明に用
いるクロロガリウムフタロシアニン結晶を製造すること
ができる。上記ろ過および洗浄に使用できる装置として
は公知のろ過装置、洗浄装置を用いることができる。ま
た、洗浄に使用できる溶剤としては、上記攪拌処理に使
用する溶剤の他、メタノール、エタノール、イソプロピ
ルアルコール、n−ブチルアルコール、メチルエチルケ
トン、アセトン、トルエン、キシレン、酢酸エチル、酢
酸nブチル、塩化メチレン、クロロホルム、水およびこ
れらの混合物等が挙げられる。上記乾燥処理で使用でき
る乾燥装置としては、乾燥装置内を減圧できる装置が好
ましく、さらにクロロガリウムフタロシアニン結晶を攪
拌および/または振動をさせながら加熱乾燥するタイプ
のものが好ましい。また、第一の乾燥処理と第二の乾燥
処理で用いる乾燥装置は同一でも異なる装置でも良い。
って、結晶粒子の凝集を防ぐとともに、感光体に要求さ
れる感度への合わせ込みを可能にすることができる。第
一の乾燥処理は、洗浄後のクロロガリウムフタロシアニ
ン結晶の残留溶剤を除去するための処理であり、90℃
以下の温度が好ましく、より好ましくは40〜80℃の
温度である。温度が40℃より低くなると乾燥効率が低
下し、90℃を超えると溶剤の蒸発速度が速すぎるため
にクロロガリウムフタロシアニン結晶が凝集し易く、分
散性を低下させるとともに、画質欠陥の原因となる。
めの処理であり、100〜200℃の温度範囲で処理す
ることができ、温度を高くする程、低感度化することが
できる。温度が100℃より低いと感度調整効果がなく
なってしまい、200℃を超えると結晶の凝集や結晶型
の転移が起こるため好ましくない。また、乾燥処理時間
を調整することによって、より精密な感度制御をするこ
とも可能である。第二の乾燥処理によってクロロガリウ
ムフタロシアニン結晶の感度が制御できる理由として
は、該結晶中に微量含有して増感剤として作用する不純
物の含有量と結晶の凝集状態を、乾燥条件によって微妙
にコントロールすることが可能なためと考えられる。
ムフタロシアニン結晶は、CuKα特性X線に対するブ
ラッグ角度(2θ±0.2°)の少なくとも7.4°、
16.6°、25.5°および28.3°に回折ピーク
を有し(即ち、II型であり)、かつ分光吸収スペクトル
の774〜780nmに吸収極大を有する。さらに、上
記の方法により製造されるクロロガリウムフタロシアニ
ン結晶は、BET法による比表面積(以下、「BET比
表面積」という。)が45m2/g以上のものを得るこ
とができる。BET比表面積が45m2/g以上のクロ
ロガリウムフタロシアニン結晶は、これを溶媒に分散さ
せた塗布液の分散性が高く、比較的高い固形分濃度の塗
布液の調整が可能となる。なお、かかる分散性のより高
いクロロガリウムフタロシアニン結晶を得るためには、
上記製造条件を調整することにより、BET比表面積を
50m2/g以上に高めることが好ましい。
真装置に用いる電子写真感光体について説明する。かか
る電子写真感光体は、導電性基体上に、少なくとも電荷
発生層と電荷輸送層とが積層された感光層が設けられて
なるものであり、電荷発生層の電荷発生物質として、上
記II型クロロガリウムフタロシアニン結晶を用いたもの
である。該感光層の積層の順序としては、電荷発生層と
電荷輸送層のいずれが基体側にあってもよい。また、必
要に応じて、感光層と基体の間に下引き層を設けてもよ
い。
分けて説明する。 1.導電性支持体 導電性支持体としては、従来から電子写真感光体の導電
性支持体として使用されている如何なる素材も使用する
ことができ、不透明または実質的に透明であるものが使
用できる。例えば、アルミニウム、ニッケル、クロム、
ステンレス鋼等の金属類、アルミニウム、チタン、ジル
コニウム、ニッケル、クロム、ステンレス鋼、金、白
金、酸化銀、酸化インジウム、ITO等の薄膜を設けた
プラスチックフィルム、ガラスおよびセラミックス等、
あるいは導電性付与剤を塗布または含浸させた紙、プラ
スチックフィルム、ガラスおよびセラミックス等を挙げ
ることができる。導電性基体の形状は、ドラム状、シー
ト状、プレート状等、使用目的に合わせて適宜選択する
ことができる。
てかつ画質に影響のない範囲で、各種の処理を行うこと
ができる。例えば、表面の酸化処理(陽極酸化処理
等)、薬品処理、液体ホーニング、砂目立て等による粗
面化処理や、その他薬品処理、着色処理等を行うことが
できる。導電性支持体表面の酸化処理や粗面化処理は、
導電性支持体の表面を粗面化するのみならず、その上に
塗布される層の表面をも粗面化し、露光用光源としてレ
ーザー等の可干渉光源を用いた場合に問題となる導電性
支持体表面および/または積層膜界面での正反射による
干渉縞の発生を防止するという効果を発揮し得る。
シアニン結晶を結着樹脂溶液とともに分散して製造され
る電荷発生層用塗布液について説明する。電荷発生層用
塗布液は、電荷発生材料としての、既述の本発明に用い
るII型クロロガリウムフタロシアニン結晶と、結着樹脂
溶液とにより構成される。本発明に使用される結着樹脂
としては周知のもの、例えば、ポリカーボネート、ポリ
スチレン、ポリスルホン、ポリエステル、ポリイミド、
ポリエステルカーボネート、ポリビニルブチラール、メ
タクリル酸エステル重合体、酢酸ビニル重合体又は共重
合体、セルロースエステル又はエーテル、ポリブタジエ
ン、ポリウレタン、フェノキシ、エポキシ、シリコー
ン、フッ素樹脂等またはこれらの部分架橋硬化物等を単
独あるいは2種以上用いることができる。電荷発生材料
と結着樹脂の配合(重量)比は、40:1〜1:4、好
ましくは20:1〜1:2である。電荷発生材料の比率
が高すぎると塗布液の安定性が低下し、一方、低すぎる
と光感度が低下する。
剤としては、結着樹脂を溶解するものの中から適宜選択
することができる。また、分散手段としては、サンドミ
ル、コロイドミル、アトライター、ボールミル、ダイノ
ーミル、高圧ホモジナイザー、アルテイマイザー、超音
波分散機、コボールミル、ロールミル等の装置が利用で
きる。
0〜10.0重量%の範囲に調整される。固形分濃度が
5.0重量%より低いと、電荷発生層の膜厚ムラが生じ
るため、出力した画像に濃度ムラが発生してしまう。ま
た、10重量%を超えると所望の膜厚を得るべく塗布速
度を遅くしなければならなくなり、電子写真感光体の生
産性が低下してしまう。
ムフタロシアニン結晶の体積平均粒径としては、0.1
0μm以下になるように分散条件をコントロールするこ
とが好ましい。本発明に用いるII型クロロガリウムフタ
ロシアニン結晶は、予め分散性が改善され、一次粒子径
も小さいため、電荷発生層用塗布液とした時の体積平均
粒径が、従来の製法のものよりも小さく分散性に優れ、
画質欠陥のない電子写真感光体の製造を可能にすること
ができる。
性支持体上、もしくは該導電性支持体上に後述の電荷輸
送層を設けた後の該電荷輸送層上に塗布することによ
り、電荷発生層を得ることができる。塗布方法として
は、ブレードコーティング法、ワイヤーバーコーティン
グ法、スプレーコーティング法、浸漬コーティング法、
ビードコーティング法、カーテンコーティング法等を用
いることができる。電荷発生層の膜厚は、0.10〜
0.50μmの範囲、好ましくは0.15〜0.30μ
mの範囲である。0.10μmより薄いと、電荷発生層
の膜厚ムラが生じ易くなり、0.50μmより厚いと環
境変動の悪化や暗減衰の上昇といった問題を生じる。
II型クロロガリウムフタロシアニン結晶を用いて、上述
の方法により製造された電荷発生層用塗布液を用いて製
造することにより、感度を調節することができる。即
ち、II型クロロガリウムフタロシアニン結晶の製造条件
を調節して異なる感度の電荷発生材料を作製し、これら
感度の違った電荷発生材料を適宜選択することにより、
電子写真感光体の感度をコントロールすることができ
る。したがって、電荷発生層の膜厚を変えずに感度調整
を行うことができ、膜厚が薄いために生じる濃度ムラ
や、逆に厚いために生じる暗減衰の増加、画質の低下等
を防止することができる。さらに、本発明の如く接触帯
電方式の電子写真装置においては、電荷発生層の膜厚を
ゴーストが発生しない条件のままで、感度調整が可能な
ため、膜厚が薄いために生じるネガ・ゴーストや、逆に
厚いために生じるポジ・ゴースト等を防止して、画質欠
陥のない鮮明な画質の画像を得ることができる。
る。電荷輸送材料としては、例えば、N,N’−ジフェ
ニル−N,N’−ビス−(m−トリル)ベンジジン、4
−ジエチルアミノベンズアルデヒド−2,2−ジフェニ
ルヒドラゾン、p−(2,2−ジフェニルビニル)−
N,N−ジフェニルアニリン等、公知のものが適宜使用
できる。
ト、ポリアリレート、ポリスチレン、ポリエステル、ス
チレン−アクリロニトリル共重合体、ポリスルホン、ポ
リメタクリル酸エステル、スチレン−メタクリル酸エス
テル共重合体、ポリオレフィン等が用いられる。電荷輸
送材料と結着樹脂の配合(重量)比は、5:1〜1:
5、好ましくは3:1〜1:3である。電荷輸送材料の
比率が高すぎると電荷輸送層の機械的強度が低下し、一
方、低すぎると感度が低下するので、上記の範囲に設定
するのが好ましい。また、電荷輸送材料が成膜性を有す
るものを用いる際には、上記結着樹脂は使用しなくても
よい。
脂とを適当な溶剤に溶解し、塗布することによって形成
されるが、これらの塗布方法としては、上記の電荷発生
層と同様の方法が用いられる。電荷輸送層の膜厚は、5
〜50μmの範囲であり、好ましくは10〜40μmの
範囲に形成することが好ましい。
層を設けてもよい。下引き層は、基体からの不必要な電
荷の注入を阻止するために有効なものであり、感光体の
帯電性を向上させる作用を有している。さらに、感光層
と基体との接着性を向上させる作用も有している。
は、帯電手段が電子写真感光体に帯電部材を接触させて
帯電させる構成である、接触帯電方式に、以上説明した
電子写真感光体を適用したものである。
す概略構成図である。1は感光体であって、上記電子写
真感光体を用いる。感光体1の周囲には、感光体1を帯
電させる帯電手段としての接触帯電方式の接触帯電部材
2、該帯電された感光体1を像様露光し、感光体1表面
に静電潜像を形成する露光手段としての露光装置4、静
電潜像を現像してトナー像を得る現像手段としての現像
装置5、トナー像を記録材に転写する転写手段としての
転写装置6、クリーニング装置7および除電装置8が、
感光体1の回転方向に順に設けられている。帯電部材2
には、バイアス電源3から電圧が供給されるようになっ
ている。なお、9は定着装置である。
触するように配置され、感光体1の回転に従動して回転
し、バイアス電源3から電圧が感光体1に直接均一に印
加されて、感光体1を所定の極性・電位に帯電させるも
のである。なお、印加する電圧は、直流電圧、交流電圧
のいずれを用いてもよく、直流電圧に交流電圧を重畳さ
せた電圧を印加することも出来る。
において、電子写真プロセスの要求感度への感光体1の
感度の合わせ込みを、従来のように電荷発生層の膜厚に
よって行った場合、感光体の電荷発生層の膜厚が薄いと
ネガ・ゴースト、膜厚が厚いとポジ・ゴーストが発生す
る傾向があり、プロセスの設計を困難なものにしてい
た。しかし、本発明におけるII型クロロガリウムフタロ
シアニン結晶を電荷発生材料として用いた場合には、感
光体1の感度を電荷発生層の膜厚によって調整するので
はなく、電荷発生材料としてのII型クロロガリウムフタ
ロシアニン結晶により調整するため、ゴーストの発生し
ない膜厚を選択することができ、他の電子写真特性に影
響を与えることなく、電子写真プロセスの要求感度にコ
ントロールすることが可能である。
説明する。なお、文中「部」とあるのは、特に断りのな
い限り「重量部」を意味する。
ニン結晶の合成〕 (工程1)I型クロロガリウムフタロシアニン結晶の合
成 1,3−ジイミノイソインドリン30部、三塩化ガリウ
ム9.1部をジメチルスルホキシド230部中に入れ、
160℃において4時間反応させた。次に、生成物をろ
別してジメチルスルホキシドで洗浄後、さらにイオン交
換水で洗浄し、得られた湿ケーキを80℃において24
時間真空乾燥させることにより、I型クロロガリウムフ
タロシアニン結晶28部を得た。
ニン結晶の微粒化 工程1で得られたI型クロロガリウムフタロシアニン結
晶20部を、直径5mmのアルミナ製ビーズ400部と
ともにアルミナ製ポットに入れた。これを振動ミル(M
B−1型、中央化工機社製)に装着し、180時間乾式
粉砕して一次粒子径が0.02μmのクロロガリウムフ
タロシアニン結晶18部を得た。
晶の合成〕 製造例1 上記「微粒化されたのクロロガリウムフタロシアニン結
晶の合成」で得られたクロロガリウムフタロシアニン結
晶5部と、ジメチルスルホキシド(凝固点18.4℃)
500部とを、傾斜パドル型攪拌翼および邪魔板を設け
た恒温装置付きの攪拌槽に入れて、混合液温度24℃に
おいて24時間に亘り攪拌速度250rpmで攪拌し、
ろ過乾燥機(タナベウィルテック社製)を用いてろ過し
た後、イオン交換水で洗浄し、さらに、攪拌しながら第
一の乾燥処理として80℃において24時間真空乾燥し
た。次に、第二の乾燥として150℃で5時間真空乾燥
することにより、CuKα特性X線に対するブラッグ角
度(2θ±0.2°)の少なくとも7.4°、16.6
°、25.5°および28.3°に回折ピークを有する
II型のクロロガリウムフタロシアニン結晶4.7部を得
た。なお、図2に当該X線回折スペクトルを示す。な
お、当該X線回折スペクトルの測定は、粉末法によりC
uKα特性X線を用いて以下の条件で行った。
結晶を酢酸−n−ブチル溶媒とともに超音波洗浄機(D
TH−8210型、ヤマト科学社製)を使用して超音波
処理し、この分光吸収スペクトルを紫外可視分光測定器
(U−4000型、日立製作所社製)を用いて測定した
ところ、777nmに吸収極大を有していた(図3)。
また、BET式の比表面積測定器(フローソープ230
0、島津製作所社製)を用いて測定したBET比表面積
は55.0m2/gであった。
更したこと以外は、製造例1と同様にしてII型クロロガ
リウムフタロシアニン結晶を製造した。得られたII型ク
ロロガリウムフタロシアニン結晶のX線回折スペクトル
は、製造例1と同様のスペクトルを示した。また、製造
例1と同様に分光吸収スペクトルの吸収極大波長および
BET比表面積を測定したところ、それぞれ777n
m、および58.2m2/gであった。
更したこと以外は、製造例1と同様にしてII型クロロガ
リウムフタロシアニン結晶を製造した。得られたII型ク
ロロガリウムフタロシアニン結晶のX線回折スペクトル
は、製造例1と同様のスペクトルを示した。また、製造
例1と同様に分光吸収スペクトルの吸収極大波長および
BET比表面積を測定したところ、それぞれ774n
m、および46.2m2/gであった。
ルホキシドの凝固点(18.4℃)より低い10℃に変
更して行ったが、ジメチルスルホキシドが凝固して攪拌
できなくなってしまい、その後の工程を行うことができ
なかった。
更したこと以外は、製造例1と同様にしてクロロガリウ
ムフタロシアニン結晶を製造した。得られたクロロガリ
ウムフタロシアニン結晶のX線回折スペクトルは、製造
例1と同様のスペクトルを示した。また、製造例1と同
様に分光吸収スペクトルの吸収極大波長およびBET比
表面積を測定したところ、それぞれ772nm、および
39.0m2/gであった。
晶の合成」で得られたクロロガリウムフタロシアニン結
晶5部と、ベンジルアルコール(凝固点−15.2℃)
500部とを、製造例1で用いた攪拌槽に入れて、混合
液温度5℃において24時間に亘り攪拌速度200rp
mで攪拌した後、セラミック・フィルター(モノリス型
セラミック膜フィルター、日本ガイシ社製)を使用して
酢酸エチルによりろ過洗浄を行い、さらに、振動流動式
真空乾燥機(VFD型、玉川マシナリー社製)を用いて
第一の乾燥処理として80℃において24時間真空乾燥
した。次に、第二の乾燥として150℃で5時間真空乾
燥することにより、II型クロロガリウムフタロシアニン
結晶4.7部を得た。得られたII型クロロガリウムフタ
ロシアニン結晶のX線回折スペクトルは、製造例1と同
様のスペクトルを示した。また、製造例1と同様に分光
吸収スペクトルの吸収極大波長およびBET比表面積を
測定したところ、それぞれ779nm、および62.6
m2/gであった。
5時間と変更したこと以外は、製造例4と同様にしてII
型クロロガリウムフタロシアニン結晶を製造した。得ら
れたII型クロロガリウムフタロシアニン結晶のX線回折
スペクトルは、製造例1と同様のスペクトルを示した。
また、製造例1と同様に分光吸収スペクトルの吸収極大
波長およびBET比表面積を測定したところ、それぞれ
780nm、および65.3m2/gであった。
5時間と変更したこと以外は、製造例4と同様にしてII
型クロロガリウムフタロシアニン結晶を製造した。得ら
れたII型クロロガリウムフタロシアニン結晶のX線回折
スペクトルは、製造例1と同様のスペクトルを示した。
また、製造例1と同様に分光吸収スペクトルの吸収極大
波長およびBET比表面積を測定したところ、それぞれ
774nm、および46.9m2/gであった。
1時間と変更したこと以外は、製造例4と同様にしてII
型クロロガリウムフタロシアニン結晶を製造した。得ら
れたII型クロロガリウムフタロシアニン結晶のX線回折
スペクトルは、製造例1と同様のスペクトルを示した。
また、製造例1と同様に分光吸収スペクトルの吸収極大
波長およびBET比表面積を測定したところ、それぞれ
775nm、49.7m2/gであった。
4時間と変更したこと以外は、製造例4と同様にしてク
ロロガリウムフタロシアニン結晶を作製し、比較製造例
2とした。得られたクロロガリウムフタロシアニン結晶
の分光吸収スペクトルの吸収極大波長および比表面積
は、それぞれ781nm、68.7m2/gであった。
1時間に変更したこと以外は、製造例4と同様にしてII
型クロロガリウムフタロシアニン結晶を製造した。得ら
れたII型クロロガリウムフタロシアニン結晶のX線回折
スペクトルは、製造例1と同様のスペクトルを示した。
また、製造例1と同様に分光吸収スペクトルの吸収極大
波長およびBET比表面積を測定したところ、それぞれ
771nm、35.1m2/gであった。
以外は、製造例4と同様にしてII型クロロガリウムフタ
ロシアニン結晶を製造した。得られたII型クロロガリウ
ムフタロシアニン結晶のX線回折スペクトルは、製造例
1と同様のスペクトルを示した。また、製造例1と同様
に分光吸収スペクトルの吸収極大波長およびBET比表
面積を測定したところ、それぞれ785nm、68.8
m2/gであった。
こと以外は、実施製造例4と同様にしてII型クロロガリ
ウムフタロシアニン結晶を製造した。得られたII型クロ
ロガリウムフタロシアニン結晶のX線回折スペクトル
は、製造例1と同様のスペクトルを示した。また、製造
例1と同様に分光吸収スペクトルの吸収極大波長および
BET比表面積を測定したところ、それぞれ772n
m、37.9m 2/gであった。
化学工業社製)8部をn−ブチルアルコール152部に
溶解させた溶液に、トリブトキシジルコニウムアセチル
アセトネートの50%トルエン溶液(商品名:ZC−5
40、松本交商社製)100部、γ−アミノプロピルト
リエトキシシラン(商品名:A1100、日本ユニカー
社製)10部およびn−ブチルアルコール130部を混
合した溶液を、前述のポリビニルブチラール樹脂溶液中
に加え攪拌して、下引き層用の塗布液を作製した。この
下引き層用の塗布液を50μm厚のアルミニウムシート
上に浸漬塗布し、150℃において10分間加熱乾燥
し、1.0μm厚の下引き層を形成した。
酸共重合体(VMCH、ユニオンカーバイド社製)4部
を酢酸−n−ブチル100部に溶解させた溶液と前記製
造例1で得たII型クロロガリウムフタロシアニン結晶4
部を混合し、ガラスビーズとともに、12時間ダイノー
ミルで分散し、酢酸−n−ブチルで希釈して固形分濃度
7.0重量%の電荷発生層形成用塗布液を調製した。得
られた塗布液を前記下引き層の上に浸漬塗布し、100
℃で10分間加熱乾燥し、0.25μm厚の電荷発生層
を形成した。
送層を形成した。即ち、N,N’−ジフェニル−N,
N’−ビス(3−メチルフェニル)−[1,1’−ビフ
ェニル]−4,4’−ジアミン4部を電荷輸送材料と
し、ポリカーボネートZ樹脂6部とともに、モノクロロ
ベンゼン40部に溶解させ、得られた溶液を浸漬塗布装
置によって、前記電荷発生層上に塗布し、120℃で4
0分間加熱乾燥して、20μm厚の電荷輸送層を形成
し、電子写真感光体A−1aを作製した。一方、湿式ホ
ーニング処理により中心線平均粗さRaが0.15μm
となるように粗面化した直径30mm×長さ253mm
のアルミニウムパイプの表面に、上記と同様にして下引
き層、電荷発生層、電荷輸送層を順次形成し、画質評価
用の電子写真感光体ドラムA−1bを作製した。
に、下記の測定を行った。静電複写紙試験装置(EPA
8200:川口電機社製)を用いて、25℃、50%R
Hの環境下において、−5.0kVのコロナ放電により
電子写真感光体A−1aを負帯電させた後、干渉フィル
ターを用いて780nmに分光したハロゲンランプ光
を、各電子写真感光体表面上において5.0μW/cm
2になるように調整して照射した。そのときの初期表面
電位V0(V)とV0の1/2になるまでの半減露光量E
1/2(μJ/cm2)、露光から10秒後の残留電位VR
(V)および1秒間暗中に放置した時の初期電位の暗減
衰率DDR(%)を測定した。
を、接触帯電方式により直流電圧を電子写真感光体に印
加する手段を有する小型プリンター(PR1000、日
本電気社製)に装着して、本発明および比較例の電子写
真装置を作製し、画質の評価を行った。この時の帯電部
材としては、5mmφの18−8ステンレス鋼シャフト
の外周に、過塩素酸リチウム0.5%を加えて弾性を持
たせたポリエーテル系ポリウレタンゴムよりなる弾性層
を15mmφになるように形成し、その表面に樹脂層と
して0.001%のメチルフェニルシリコーンレベリン
グ剤を添加したポリエステル系ポリウレタンエマルジョ
ン樹脂溶液からなる塗布液を浸漬塗布により塗布し、1
20℃で20分間乾燥して厚さ20μmの被覆層を形成
したロール型帯電部材を用いた。結果を下記表1に示
す。
1で得たII型クロロガリウムフタロシアニン結晶に代え
て、製造例2で得たII型クロロガリウムフタロシアニン
結晶を使用したこと以外は、実施例1とすべて同様にし
て、電子写真感光体A−2a、および電子写真感光体ド
ラムA−2bを作製した。得られた電子写真感光体A−
2a、および電子写真感光体ドラムA−2bを用いて、
実施例1と同様にして評価を行った。結果を下記表1に
示す。
1で得たII型クロロガリウムフタロシアニン結晶に代え
て、製造例3で得たII型クロロガリウムフタロシアニン
結晶を使用したこと以外は、実施例1とすべて同様にし
て、電子写真感光体A−3a、および電子写真感光体ド
ラムA−3bを作製した。得られた電子写真感光体A−
3a、および電子写真感光体ドラムA−3bを用いて、
実施例1と同様にして評価を行った。結果を下記表1に
示す。
1で得たII型クロロガリウムフタロシアニン結晶に代え
て、比較製造例1で得たクロロガリウムフタロシアニン
結晶を使用したこと以外は、実施例1とすべて同様にし
て電子写真感光体B−1a、および電子写真感光体ドラ
ムB−1bを作製した。得られた電子写真感光体B−1
a、および電子写真感光体ドラムB−1bを用いて、実
施例1と同様にして評価を行った。結果を表1に示す。
1で得たII型クロロガリウムフタロシアニン結晶に代え
て、それぞれ製造例4〜7で得たII型クロロガリウムフ
タロシアニン結晶を使用し、酢酸−n−ブチルでの希釈
量を調整して、電荷発生層形成用塗布液の固形分濃度を
8.0重量%、電荷発生層の膜厚を0.30μmとした
こと以外は、実施例1とすべて同様にして、電子写真感
光体A−4a〜A−7a、および電子写真感光体ドラム
A−4b〜をA−7bを作製した。
a、および電子写真感光体ドラムA−4b〜をA−7b
を用いて、実施例1と同様にして評価を行った。なお画
質評価については、それぞれの電子写真感光体ドラムA
−4b〜A−7bの感度が異なり、同等比較が困難なた
め、感度の調整を行うために、プリンターの露光量を調
整して、最適な状態でのプリント画質を評価した。これ
らの結果を下記表2に示す。
1で得たII型クロロガリウムフタロシアニン結晶に代え
て、それぞれ比較製造例2〜5で得たII型クロロガリウ
ムフタロシアニン結晶を使用したこと以外は、実施例1
とすべて同様にして、電子写真感光体B−2a〜B−5
a、および電子写真感光体ドラムB−2b〜をB−5b
を作製した。得られた電子写真感光体B−2a〜B−5
a、および電子写真感光体ドラムB−2b〜をB−5b
を用いて、実施例1と同様にして評価を行った。これら
の結果を下記表2に示す。
1で得たII型クロロガリウムフタロシアニン結晶に代え
て、α型チタニルフタロシアニン結晶2部とβ型チタニ
ルフタロシアニン結晶2部の混合結晶を使用したこと以
外は、実施例1とすべて同様にして、電子写真感光体B
−6a、および電子写真感光体ドラムB−6bを作製し
た。得られた電子写真感光体B−6a、および電子写真
感光体ドラムB−6bを用いて、実施例1と同様にして
評価を行った。これらの結果を表2に示す。
1で得たII型クロロガリウムフタロシアニン結晶に代え
て、製造例4で得たII型クロロガリウムフタロシアニン
結晶を使用し、酢酸−n−ブチルでの希釈量を調整し
て、固形分濃度が9.0重量%の電荷発生層形成用塗布
液を調製した。この電荷発生層形成用塗布液を用いて
0.40μm厚の電荷発生層を形成したこと以外は、実
施例4とすべて同様にして、電子写真感光体A−8a、
および電子写真感光体ドラムA−8bを作製した。得ら
れた電子写真感光体A−8a、および電子写真感光体ド
ラムA−8bを用いて、実施例1と同様にして評価を行
った。これらの結果を下記表3に示す。
1で得たII型クロロガリウムフタロシアニン結晶に代え
て、比較製造例4で得たII型クロロガリウムフタロシア
ニン結晶を使用し、酢酸−n−ブチルでの希釈量を調整
して、固形分濃度10.5重量%の電荷発生層形成用塗
布液を調製した。この電荷発生層形成用塗布液を用いて
0.53μm厚の電荷発生層を形成したこと以外は、比
較例4とすべて同様にして、電子写真感光体B−7a、
および電子写真感光体ドラムB−7bを作製した。得ら
れた電子写真感光体B−7a、および電子写真感光体ド
ラムB−7bを用いて、実施例1と同様にして評価を行
った。これらの結果を下記表3に示す。
1で得たII型クロロガリウムフタロシアニン結晶に代え
て、製造例5で得たII型クロロガリウムフタロシアニン
結晶を使用し、酢酸−n−ブチルでの希釈量を調整し
て、固形分濃度が6.0重量%の電荷発生層形成用塗布
液を調製した。この電荷発生層形成用塗布液を用いて
0.11μm厚の電荷発生層を形成したこと以外は、実
施例5とすべて同様にして、電子写真感光体A−9a、
および電子写真感光体ドラムA−9bを作製した。得ら
れた電子写真感光体A−9a、および電子写真感光体ド
ラムA−9bを用いて、実施例1と同様にして評価を行
った。これらの結果を下記表3に示す。
1で得たII型クロロガリウムフタロシアニン結晶に代え
て、比較例6で用いたα型チタニルフタロシアニン結晶
2部とβ型チタニルフタロシアニン結晶2部の混合結晶
を使用し、酢酸−n−ブチルでの希釈量を調整して、固
形分濃度4.5重量%の電荷発生層形成用塗布液を調製
した。この電荷発生層形成用塗布液を用いて0.09μ
m厚の電荷発生層を形成したこと以外は、比較例6とす
べて同様にして電子写真感光体B−8a、および電子写
真感光体ドラムB−8bを作製した。得られた電子写真
感光体B−8a、および電子写真感光体ドラムB−8b
を用いて、実施例1と同様にして評価を行った。これら
の結果を下記表3に示す。
ロシアニン結晶は、電荷発生材料として感度の調整が広
範囲で可能となり、樹脂分散液中の分散性に優れたもの
となる。また、本発明に用いるII型クロロガリウムフタ
ロシアニン結晶を電荷発生材料として用いた電子写真感
光体は、感度の調整が広範囲で可能となり、樹脂分散液
中の分散性に優れるとともに、良好な電子写真特性を有
し、製造工程が簡単なためコスト・アップすることがな
い。したがって、かかる電子写真感光体を使用し、接触
帯電部材を用いる帯電方式の本発明の電子写真装置は、
濃度ムラ、ゴースト等の画像欠陥のない鮮明な画質の画
像を得ることができるとともに、良好な電子写真特性を
示すという優れた効果を有するものである。
図である。
ロシアニン結晶のX線回折スペクトルである。
ロシアニン結晶の分光吸収スペクトルである。
Claims (6)
- 【請求項1】 電子写真感光体と、該電子写真感光体を
帯電させる帯電手段と、該帯電された電子写真感光体を
像様露光し、電子写真感光体表面に静電潜像を形成する
露光手段と、該静電潜像を現像してトナー像を得る現像
手段と、該トナー像を記録材に転写する転写手段と、を
有する電子写真装置において、 前記帯電手段が前記電子写真感光体に帯電部材を接触さ
せて帯電させる構成であり、 前記電子写真感光体が、導電性支持体上に、電荷発生層
および電荷輸送層を積層してなり、 前記電荷発生層中に、分光吸収スペクトルの774〜7
80nmに吸収極大を有するII型クロロガリウムフタロ
シアニン結晶を含有することを特徴とする電子写真装
置。 - 【請求項2】 電荷発生層が、分光吸収スペクトルの7
74〜780nmに吸収極大を有するII型クロロガリウ
ムフタロシアニン結晶および結着樹脂を溶媒に分散およ
び溶解させた塗布液を用いて、導電性基体上、または、
導電性基体上に形成された電荷輸送層上、に塗布するこ
とにより形成されたものであることを特徴とする請求項
1に記載の電子写真装置。 - 【請求項3】 塗布液中の固形分濃度が、5.0〜1
0.0重量%であることを特徴とする請求項2に記載の
電子写真装置。 - 【請求項4】 電荷発生層の厚さが、0.10〜0.5
0μmであることを特徴とする請求項1〜3のいずれか
に記載の電子写真装置。 - 【請求項5】 帯電手段において、直流電圧および/ま
たは交流電圧を電子写真感光体に印加することを特徴と
する請求項1〜4のいずれかに記載の電子写真装置。 - 【請求項6】 前記II型クロロガリウムフタロシアニン
結晶におけるBET法による比表面積が、45m2/g
以上であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに
記載の電子写真装置。
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