JP4884616B2 - 電子写真感光体、その製造方法、電子写真方法及び装置 - Google Patents

電子写真感光体、その製造方法、電子写真方法及び装置 Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真感光体及びその製造方法に関し、更に詳しくは、積層型有機感光体、それらの感光体を使用した高耐久性を有し、かつ高画質化を実現した電子写真方法、電子写真装置、電子写真用プロセスカートリッジに関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、電子写真方式を用いた情報処理システム機の発展には目覚ましいものがある。特に、情報をデジタル信号に変換して光によって情報記録を行なうレーザープリンターやデジタル複写機は、そのプリント品質、信頼性において向上が著しい。さらに、それらは高速化技術との融合によりフルカラー印刷が可能なレーザープリンターあるいはデジタル複写機へと応用されてきている。
【0003】
これらの電子写真方式のレーザープリンターやデジタル複写機等に使用される感光体としては、有機系の感光材料を用いたものが、コスト、生産性及び無公害性等の理由から一般に広く応用されている。有機系の電子写真感光体には、ポリビニルカルバゾ−ル(PVK)に代表される光導電性樹脂、PVK−TNF(2,4,7−トリニトロフルオレノン)に代表される電荷移動錯体型、フタロシアニン−バインダーに代表される顔料分散型等が知られており、現在では電荷発生物質と電荷輸送物質とを組み合わせて用いる機能分離型の感光体が広く応用されている。
【0004】
機能分離型の感光体における静電潜像形成のメカニズムは、感光体を帯電した後に光照射すると、光は電荷輸送層を通過し、電荷発生層中の電荷発生物質により吸収され電荷を生成する。それによって発生した電荷が電荷発生層及び電荷輸送層の界面で電荷輸送層に注入され、さらに電界によって電荷輸送層中を最表面に向かって移動し、感光体の表面電荷を中和することにより静電潜像を形成するものである。
【0005】
しかし、有機系の感光体は、繰り返し使用によって摩耗されやすく、感光層の摩耗が進行すると、感光体の帯電電位の低下や光感度の劣化、濃度低下や地汚れ等の画質劣化が促進される傾向が強く、従来から感光体の耐摩耗性が大きな課題として挙げられていた。さらに、近年では電子写真装置の高速化あるいは電子写真装置の小型化に伴う感光体の小径化によって、感光体の高耐久化がより一層重要な課題となっている。
【0006】
感光体の高耐久化を実現するためには、前記のとおり感光体の耐摩耗性を向上させる必要がある。感光体の感光層の膜厚が摩耗によって薄くなるに従い電界強度が高くなり、地肌汚れ等の画像欠陥が顕著に発生しやすくなる。一方、感光層の膜厚を必要以上に増加させた場合には、解像度が大幅に低下し画質劣化が生じる傾向が見られる。また、繰り返し使用時に膜厚減少量が大きい場合や偏摩耗を起こす場合には、画像濃度ムラが発生し、画像品質の安定性が低下することになり、短いサイクルでの感光体の交換を余儀なくされる。従って、感光体の膜厚変動を少なくすることは、高画質化において非常に重要である。
【0007】
感光体の耐摩耗性を向上させる手段としては、感光体の最表面層に高分子電荷輸送物質を含有させる方法や感光体の最表面に保護層を形成する方法が効果的である。特に、保護層を形成する方法は広く知られており、さらに保護層を硬化させたり、保護層にフィラーを含有させたり、保護層に潤滑性を付与する方法が有効かつ有用である。しかし、保護層を硬化させる方法は、膜が脆くなることによってクラックが発生しやすくなり、十分な高耐久性が得られていない。フィラーを含有させる方法は、耐摩耗性に対しては有効であるが、著しい残留電位の上昇を引き起こす場合がほとんどであり、画質に大きな影響を与える。また、保護層に潤滑性物質を含有させる方法は、摩擦係数の減少によって耐摩耗性の向上が確認されてはいるが、繰り返し使用によって摩擦係数の著しい上昇を引き起こし、その効果は十分に得られていないのが実情である。
【0008】
さらに、感光体の耐摩耗性を向上させた場合、繰り返し使用によって画像の輪郭がぼやけて解像度が大幅に低下する画像ボケが発生することにより、高耐久化と高画質化の両立を難しいものにしている。画像ボケは、高温高湿環境下あるいはNOxやオゾン等の酸化性ガス雰囲気下においてより顕著に発現しやすい傾向がある。これは、感光体表面の抵抗が低下することにより、電荷の横移動が起こることに起因すると考えられており、帯電時に発生するオゾンやNOxと大気中の水分とによって生成される硝酸イオンが付着したり、紙粉が付着したり、あるいは感光体表面にトナー中の成分が付着することによって、画像ボケの発生が助長されているとの見方が一般になっている。
【0009】
従来、耐久性が十分ではなかった感光体では、繰り返し使用によって感光体表面が削れることによってこれらの汚染物質が除去され、画像ボケは発生しにくい状況にあった。しかし、感光体の高耐久化が進むに伴い、感光体の摩耗量が少なくなったことによって、それらの物質が除去されにくくなり、画像ボケという課題が顕在化されるに至った。
【0010】
これらの感光体表面の汚染を防止する従来技術としては、下記の方法が開示されている。特開平2−52373号公報、特開平3−92822号公報には、感光体表面を研摩する方法が開示されている。しかし、この方法は感光体の耐久性を犠牲にしている方法であり、感光体の高耐久化に対して有効な方法とは言えない。また、特開平1−191883号公報、特開平1−206386号公報、特開平1−233474号公報等には、感光体を加熱する方法が開示されている。
【0011】
この方法は、画像ボケの抑制効果は高いものの、ドラムヒーターを感光体に接触させる必要があることから、径が比較的小さな感光体には適用できず、さらに装置の大型化あるいは装置の立ち上げ速度の低下、さらには消費電力の増加等を引き起こすため好ましくはない。さらに、最近低融点のトナーを用いて転写効率を上げる手段が試みられているが、このようなトナーを用いた場合に感光体表面にトナーを融着させてしまうことによって、画質劣化を促進してしまう恐れがあるため、好ましい方法とは言えない。
【0012】
また、感光体表面の汚染を抑制する方法として、感光体の表面の摩擦係数を低減化し、表面エネルギーを減少させる方法が開示されている。これらの方法は、前述のとおり耐摩耗性に対しても効果がある上に、フィルミングの防止や紙粉付着の抑制、転写不良による画像欠陥の防止、クリーニング性の向上等優れた効果を併せ持つ有効な方法である。感光体の摩擦係数や表面エネルギーを低減化させる方法としては、感光体の表面層にシロキサン構造の化合物やフッ素系樹脂等の各種潤滑性物質を含有させる方法が開示されている。しかし、これらの方法は、少量の添加でも初期摩擦係数を低減させることが可能となるが、印刷を重ねる度に摩擦係数が一気に上昇してしまうため、高耐久化に対する効果はほとんど発現されていないのが実情である。さらに、これらの化合物を感光体に添加すると残留電位が上昇する場合が多く、画質や安定性に対しては満足されるものではなかった。
【0013】
一方、摩擦係数の低減効果を維持させるために、感光体の表面に潤滑性の固体微粒子を分散させる方法が開示されている。これらの微粒子の中でも、特に四フッ化エチレン樹脂(PTFE)微粒子やフッ化カーボン等(特許第3097940号公報、特公平6−82223号公報)はその効果が特に高く有効であることが知られている。
【0014】
しかしながら、これらのフッ素系樹脂微粒子やフッ化カーボンは、それらの添加によって摩擦係数の低下は認められるものの、膜強度が低下するために繰り返し使用時における感光体の摩耗を促進してしまう傾向があり、高耐久化が達成されていなかった。さらに、これらの潤滑性物質の添加は少なからず残留電位の上昇を誘発する傾向が見られることから、フィラーを含有させたり保護層を硬化させたりすることによって、耐摩耗性を付与させることは難しかった。従って、これらの方法では、摩擦係数を低減させることは可能となっても、膜強度の低下によって耐摩耗性の著しい低下を引き起こし、感光体の高耐久化が実現されるに至っていないのが実情であった。
【0015】
以上のことから、感光体の高耐久化と高画質化を両立させるためには、感光体表面の摩擦係数を低減させると同時に、耐摩耗性を向上させることが必要不可欠である。しかし、これらの課題を同時に解決する手段が見いだされていないのが実情であり、高耐久化と高画質化を両立した感光体の開発が熱望されていた。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、摩擦係数を低減させると同時に、耐摩耗性をも向上させ、かつ残留電位に与える影響を抑制することによって、長期間の繰り返し使用に対してもフィルミングや紙粉付着等の影響を軽減し、高画質画像が安定に得られる高耐久電子写真感光体及びその製造方法を提供することにある。また、それらの感光体を用いることにより、感光体の交換が不要で、かつ高速印刷あるいは感光体の小径化に伴う装置の小型化を実現し、長期使用においても高画質画像が安定に得られる電子写真方法、電子写真装置、ならびに電子写真装置用プロセスカートリッジを提供することにある。
【0017】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記課題は、下記の手段により達成される。請求項1の発明では、導電性支持体上に少なくとも電荷発生物質及び電荷輸送物質を含有する感光層を有する電子写真感光体において、該感光体の表面層に少なくともフッ化ピッチを含有することを最も主要な特徴とする。
【0018】
第二に、請求項1に記載の電子写真感光体において、前記感光層が、少なくとも電荷発生物質を含有する電荷発生層及び電荷輸送物質を含有する電荷輸送層とを順次積層されてなることを主要な特徴とする。
【0019】
第三に、請求項1又は2に記載の電子写真感光体において、前記感光層上に保護層を形成し、該保護層に少なくともフッ化ピッチを含有することを主要な特徴とする。
【0020】
第四に、請求項1から3のいずれか1項に記載の電子写真感光体において、前記フッ化ピッチは、石炭系ピッチまたは石油系ピッチを直接フッ素化して得られることを主要な特徴とする。
【0021】
第五に、請求項1から4のいずれか1項に記載の電子写真感光体において、前記フッ化ピッチが、構造中にペルフルオロアルキル基(CF3 )基を含んでいることを主要な特徴とする。
【0022】
第六に、請求項1から5のいずれか1項に記載の電子写真感光体において、前記フッ化ピッチは、フッ素と炭素の元素比率F/Cが1.1以上であることを主要な特徴とする。
【0023】
第七に、請求項1から6のいずれか1項に記載の電子写真感光体において、前記フッ化ピッチの数平均分子量が、1000〜3000の範囲であることを主要な特徴とする。
【0024】
第八に、請求項1から7のいずれか1項に記載の電子写真感光体において、前記フッ化ピッチの蒸着膜における体積固有抵抗が、1×1012Ωcm以上であることを主要な特徴とする。
【0025】
第九に、請求項1から8のいずれか1項に記載の電子写真感光体において、前記フッ化ピッチがフッ素系溶媒に可溶または分散可能であることを主要な特徴とする。
【0026】
第十に、請求項1から8のいずれか1項に記載の電子写真感光体において、前記フッ化ピッチが、10℃以上35℃の室温において液体状であることを主要な特徴とする。
【0027】
第十一に、請求項1から10のいずれか1項に記載の電子写真感光体において、感光体表面層の固形組成物中の前記フッ化ピッチの含有量が、全固形分に対して1〜60重量%であることを主要な特徴とする。
【0028】
第十二に、請求項1から11のいずれか1項に記載の電子写真感光体において、前記感光層の表面層もしくは保護層に、分散剤もしくは界面活性剤の一種を含有することを主要な特徴とする。
【0029】
第十三に、請求項12に記載の電子写真感光体において、前記分散剤もしくは界面活性剤の一種が、フッ素系化合物であることを主要な特徴とする。
【0030】
第十四に、請求項3に記載の電子写真感光体において、前記保護層に、さらに、電荷輸送物質が含有されていることを主要な特徴とする。
【0031】
第十五に、請求項14に記載の電子写真感光体において、前記保護層に含有される電荷輸送物質のイオン化ポテンシャルIpは、感光層に含有される電荷輸送物質のイオン化ポテンシャルIpを越えないIpを有する電荷輸送物質であることを主要な特徴とする。
【0032】
第十六に、請求項14に記載の電子写真感光体において、前記電荷輸送物質が、高分子電荷輸送物質であることを主要な特徴とする。
【0033】
第十七に、請求項3、14から16のいずれか1項に記載の電子写真感光体において、前記保護層に、フィラーが含有されていることを主要な特徴とする。
【0034】
第十八に、請求項17に記載の電子写真感光体において、前記フィラーが、金属酸化物を一種以上含有することを主要な特徴とする。
【0035】
第十九に、請求項18に記載の電子写真感光体において、前記金属酸化物が、表面処理剤で表面処理を施されたものを含むことを主要な特徴とする。
【0036】
第二十に、請求項17から19のいずれか1項に記載の電子写真感光体において、前記フィラーの平均一次粒径が、0.01μm〜0.5μmであることを主要な特徴とする。
【0037】
第二十一に、請求項3、14から20のいずれか1項に記載の電子写真感光体において、前記保護層が、架橋によって硬化されていることを主要な特徴とする。
【0038】
第二十二に、請求項21に記載の電子写真感光体において、前記保護層に少なくともアクリル樹脂の一種を含有し、架橋させることを主要な特徴とする。
【0039】
第二十三に、請求項17から22のいずれか1項に記載の電子写真感光体において、前記保護層に分散剤としてポリカルボン酸化合物を含有することを主要な特徴とする。
【0040】
第二十四に、請求項23に記載の電子写真感光体において、前記ポリカルボン酸化合物が、10〜400mgKOH/gの酸価を有することを主要な特徴とする。
【0041】
第二十五に、請求項1から24のいずれか1項に記載の電子写真感光体の製造方法において、前記感光層の表面層もしくは保護層の形成は、前記フッ化ピッチをフッ素系溶媒に溶解するか、もしくはフッ化ピッチを熱処理することによって、フッ化ピッチを液状化させてから塗工することを最も主要な特徴とする。
【0042】
第二十六に、請求項1から24のいずれか1項に記載の電子写真感光体の製造方法において、前記感光層の表面層もしくは保護層の形成において、スプレー塗工法を用いて塗工することを主要な特徴とする。
【0043】
第二十七に、電子写真感光体に、少なくとも帯電、画像露光、現像、転写が繰り返し行なわれる電子写真方法において、該電子写真感光体が請求項1から24のいずれか1項に記載の電子写真感光体であることを最も主要な特徴とする。
【0044】
第二十八に、電子写真感光体に、少なくとも帯電、画像露光、現像、転写を繰り返し行ない、かつ画像露光の際にはレーザダイオードあるいは発光ダイオードを用いて感光体上に静電潜像が形成される電子写真方法であって、該電子写真感光体が請求項1から24のいずれか1項に記載の電子写真感光体であることを主要な特徴とする。
【0045】
第二十九に、少なくとも帯電手段、画像露光手段、現像手段、転写手段および電子写真感光体を具備してなる電子写真装置であって、該電子写真感光体が請求項1から24のいずれか1項に記載の電子写真感光体であることを主要な特徴とする。
【0046】
第三十に、少なくとも帯電手段、画像露光手段、現像手段、転写手段および電子写真感光体を具備してなる電子写真装置は、画像露光手段にレーザダイオードあるいは発光ダイオードを使用することによって感光体上に静電潜像を形成する電子写真装置であって、該電子写真感光体が請求項1から24のいずれか1項に記載の電子写真感光体であることを主要な特徴とする。
【0047】
第三十一に、前記感光体を具備してなる請求項29又は30記載の電子写真装置において、該電子写真装置の帯電手段としてローラー状の帯電部材を用い、かつ帯電部材と感光体とが画像領域において非接触であることを主要な特徴とする。
【0048】
第三十二に、前記電子写真装置において、少なくとも電子写真感光体を具備してなる電子写真装置用プロセスカートリッジであって、該電子写真感光体が請求項1から24のいずれか1項に記載の電子写真感光体であることを最も主要な特徴とする。
【0049】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を説明する。ある特定の方法によって作製されるフッ化ピッチは、従来のフッ素系樹脂微粒子やフッ化カーボンにはない優れた特性を有している。
【0050】
一つには、フッ素系樹脂微粒子やフッ化カーボンには含まれないペルフルオロアルキル基(−CF3 )を有している。−CF3 基は低表面エネルギー化に対し非常に有効であることが知られている。
【0051】
二つには、フッ素と炭素の元素比率F/Cが1.1以上(好適には1.6)と高いことが特徴的である。F/Cが1.0であるフッ化カーボンに比べて低表面エネルギー化及びその維持性に大きな優位性を有していると考えられる。
【0052】
三つには、フッ化ピッチは光透過性が高いことが挙げられる。これらの潤滑性物質は感光体の表面に含有されるため、光透過性が乏しい材料は画質劣化や解像度低下を引き起こす原因となる。加えて、フッ化ピッチの大きな特徴として、それ自体が粉体状、透明樹脂状及び液体状等、様々な形態をとることが可能ということである。これにより、感光体の表面に含有させるための手段が大幅に広がり、微粒子の凝集を抑制したり、樹脂との相溶性を高めたりできることによって、塗膜欠陥の発生や光透過性の向上、さらには偏摩耗等の防止に有効である。
【0053】
また、粉体状のフッ化ピッチはフッ素系の溶媒に対し溶解性を有していることも大きなメリットとして挙げられる。溶媒に可溶であることにより、液寿命が高まったり、成膜工程が簡便化されたり、塗膜品質が向上されたり、摩擦係数低減効果あるいはその維持性を高めることが期待される。
【0054】
さらに、フッ化カーボンに比べてフッ化ピッチの比抵抗は高いため、画像ボケの影響が軽減されるが、残留電位上昇に与える影響は認められない。その上、耐摩耗性は高く、高画質化及び高耐久化に対し、非常に有利である。
【0055】
このように、本発明におけるフッ化ピッチは高い潤滑性と高い耐摩耗性を併せ持っていることによって、これまで困難とされてきた高耐久化と高画質化の両立に対し大きな優位性を有している。その上、溶媒に溶かしたり、自らを熱処理することによって液状化したりすることが可能であるため、その添加形態に様々な手段を応用することができる。
【0056】
さらに、本発明におけるフッ化ピッチは、残留電位に与える影響が極めて少ないため、繰り返し使用における残留電位上昇の影響を回避することができる。それによって、添加量を増加させることが可能となるため、効果をより高めることができる。また、残留電位の影響が少ないことから、場合によってはフィラーの添加や保護層の硬化によって、さらに耐摩耗性を向上させた感光体に対しても適用することが可能である。
【0057】
以上により、本発明におけるフッ化ピッチを感光体に含有させることにより、摩擦係数あるいは表面エネルギーの低減効果と同時に、耐摩耗性を向上させる効果を有し、かつ残留電位に与える影響が非常に少ないことから、画像ボケや画像濃度低下等の画質劣化を抑制させ、繰り返し使用時における安定性を大幅に高めることが可能となった。これにより、高画質画像を長期に渡って得ることが可能な高耐久感光体、並びに、それを用いた電子写真方法、電子写真装置、電子写真装置用プロセスカートリッジを提供することが可能となった。
【0058】
以下、本発明に用いられる電子写真感光体を図面に沿って詳細に説明する。図1(a)は、本発明の電子写真感光体を表わす断面図であり、導電性支持体31上に、電荷発生物質と電荷輸送物質を主成分とする感光層33が設けられている。表面層である感光層33には少なくともフッ化ピッチが含有されてなる。また、図1(b)の如く表面層となる感光層33の表面側にフッ化ピッチを含有させた構成であってもよい。
【0059】
図2(a)は、導電性支持体31上に、電荷発生物質を主成分とする電荷発生層35と、電荷輸送物質を主成分とする電荷輸送層37とが積層された構成をとっている。表面層である電荷輸送層37には少なくともフッ化ピッチが含有されてなる。また、図2(b)の如く表面層となる電荷輸送層37の表面側にフッ化ピッチを含有させた構成であってもよい。
【0060】
図3は、導電性支持体31上に、電荷発生物質と電荷輸送物質を主成分とする感光層33が設けられており、その上に保護層39が積層された構成をとっている。表面層である保護層39には少なくともフッ化ピッチが含有されてなる。
【0061】
図4は、導電性支持体31上に、電荷輸送物質を主成分とする電荷輸送層37と電荷発生物質を主成分とする電荷発生層35とが積層され、さらにその上に保護層39が積層された構成をとっている。表面層である保護層39には少なくともフッ化ピッチが含有されてなる。
【0062】
図5は、導電性支持体31上に、電荷発生物質を主成分とする電荷発生層35と、電荷輸送物質を主成分とする電荷輸送層37とが積層され、さらにその上に保護層39が積層された構成をとっている。表面層である保護層39には少なくともフッ化ピッチが含有されてなる。
【0063】
導電性支持体31としては、体積抵抗1010Ω・cm以下の導電性を示すもの、例えば、アルミニウム、ニッケル、クロム、ニクロム、銅、金、銀、白金などの金属、酸化スズ、酸化インジウムなどの金属酸化物を、蒸着またはスパッタリングにより、フィルム状もしくは円筒状のプラスチック、紙に被覆したもの、あるいは、アルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ステンレスなどの板およびそれらを、押し出し、引き抜きなどの工法で素管化後、切削、超仕上げ、研摩などの表面処理した管などを使用することができる。また、特開昭52−36016号公報に開示されたエンドレスニッケルベルト、エンドレスステンレスベルトも導電性支持体31として用いることができる。この他、上記支持体上に導電性粉体を適当な結着樹脂に分散して塗工したものについても、本発明の導電性支持体31として用いることができる。この導電性粉体としては、カーボンブラック、アセチレンブラック、またアルミニウム、ニッケル、鉄、ニクロム、銅、亜鉛、銀などの金属粉、あるいは導電性酸化スズ、ITOなどの金属酸化物粉体などが挙げられる。また、同時に用いられる結着樹脂には、ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアリレート樹脂、フェノキシ樹脂、ポリカーボネート、酢酸セルロース樹脂、エチルセルロース樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルトルエン、ポリ−N−ビニルカルバゾール、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂などの熱可塑性、熱硬化性樹脂または光硬化性樹脂が挙げられる。このような導電性層は、これらの導電性粉体と結着樹脂を適当な溶剤、例えば、テトラヒドロフラン、ジクロロメタン、メチルエチルケトン、トルエンなどに分散して塗布することにより設けることができる。さらに、適当な円筒基体上にポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリスチレン、ポリ塩化ビニリデン、ポリエチレン、塩化ゴム、テフロンなどの素材に前記導電性粉体を含有させた熱収縮チューブによって導電性層を設けてなるものも、本発明の導電性支持体31として良好に用いることができる。
【0064】
次に、感光層について説明する。感光層は単層でも積層でもよいが、先ず電荷発生層35と電荷輸送層37で構成される積層構成の場合から述べる。電荷発生層35は、電荷発生物質を主成分とする層であり、電荷発生物質や結着樹脂等を適当な溶剤に分散ないし溶解し、これを導電性支持体上あるいは下引き層上に塗布、乾燥することにより形成できる。電荷発生層35は、電荷発生物質、溶媒及び結着樹脂を主成分とするが、その中には、増感剤、分散剤、界面活性剤、シリコーンオイル等のいかなる添加剤が含まれていてもよい。
【0065】
電荷発生層35には、公知の電荷発生物質をすべて用いることが可能であり、その代表として、チタニルフタロシアニン、バナジルフタロシアニン、銅フタロシアニン、ヒドロキシガリウムフタロシアニン、無金属フタロシアニン等のフタロシアニン系顔料、モノアゾ顔料、ジスアゾ顔料、非対称ジスアゾ顔料、トリスアゾ顔料等のアゾ顔料、ペリレン系顔料、ペリノン系顔料、インジゴ顔料、ピロロピロール顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン系顔料、キノン系縮合多環化合物、スクエアリウム顔料等、公知の材料が挙げられ、これらは有用に用いられる。また、これら電荷発生物質は単独でも、2種以上混合して用いることも可能である。電荷発生層35は、電荷発生物質を必要に応じて結着樹脂とともに適当な溶剤中にボールミル、アトライター、サンドミル、超音波などを用いて分散し、これを導電性支持体上に塗布し、乾燥することにより形成される。
【0066】
必要に応じて電荷発生層35に用いられる結着樹脂としては、ポリアミド、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリケトン、ポリカーボネート、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルケトン、ポリスチレン、ポリスルホン、ポリ−N−ビニルカルバゾール、ポリアクリルアミド、ポリビニルベンザール、ポリエステル、フェノキシ樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリフェニレンオキシド、ポリアミド、ポリビニルピリジン、セルロース系樹脂、カゼイン、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン等が挙げられる。結着樹脂の量は、電荷発生物質100重量部に対し0〜500重量部、好ましくは10〜300重量部が適当である。結着樹脂の添加は、分散前あるいは分散後どちらでも構わない。
【0067】
ここで用いられる溶剤としては、イソプロパノール、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチルセルソルブ、酢酸エチル、酢酸メチル、ジクロロメタン、ジクロロエタン、モノクロロベンゼン、シクロヘキサン、トルエン、キシレン、リグロイン等が挙げられるが、特にケトン系溶媒、エステル系溶媒、エーテル系溶媒が良好に使用される。これらは単独で用いても2種以上混合して用いてもよい。
【0068】
塗布液の塗工法としては、浸漬塗工法、スプレーコート、ビートコート、ノズルコート、スピナーコート、リングコート等の方法を用いることができる。電荷発生層35の膜厚は、0.01〜5μm程度が適当であり、好ましくは0.1〜2μmである。
【0069】
電荷輸送層37は、電荷輸送物質および結着樹脂を適当な溶剤に溶解ないし分散し、これを電荷発生層上に塗布、乾燥することにより形成できる。また、必要により単独あるいは2種以上の可塑剤、レベリング剤、酸化防止剤、他の潤滑性物質等を添加することが可能であり有用である。
【0070】
電荷輸送物質には、正孔輸送物質と電子輸送物質とがあり、従来公知の材料はすべて使用することが可能である。電子輸送物質の代表例としては、例えばクロルアニル、ブロムアニル、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、2,4,7−トリニトロ−9−フルオレノン、2,4,5,7−テトラニトロ−9−フルオレノン、2,4,5,7−テトラニトロキサントン、2,4,8−トリニトロチオキサントン、2,6,8−トリニトロ−4H−インデノ〔1,2−b〕チオフェン−4−オン、1,3,7−トリニトロジベンゾチオフェン−5,5−ジオキサイド、ベンゾキノン誘導体等の電子受容性物質が挙げられる。
正孔輸送物質の代表例としては、ポリ−N−ビニルカルバゾールおよびその誘導体、ポリ−γ−カルバゾリルエチルグルタメートおよびその誘導体、ピレン−ホルムアルデヒド縮合物およびその誘導体、ポリビニルピレン、ポリビニルフェナントレン、ポリシラン、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、モノアリールアミン誘導体、ジアリールアミン誘導体、トリアリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、α−フェニルスチルベン誘導体、ベンジジン誘導体、ジアリールメタン誘導体、トリアリールメタン誘導体、9−スチリルアントラセン誘導体、ピラゾリン誘導体、ジビニルベンゼン誘導体、ヒドラゾン誘導体、インデン誘導体、ブタジェン誘導体、ピレン誘導体等、ビススチルベン誘導体、エナミン誘導体等、その他公知の材料が挙げられる。これらの電荷輸送物質は単独、または2種以上混合して用いられる。
【0071】
結着樹脂としては、ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエステル、ポリメチルメタクリレート、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアリレート、フェノキシ樹脂、ポリカーボネート、酢酸セルロース樹脂、エチルセルロース樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルトルエン、ポリ−N−ビニルカルバゾール、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂等の公知の材料が挙げられる。これらの結着樹脂は単独、または2種以上混合して用いられる。これらの中でも、特にポリカーボネートは膜強度あるいは膜透明性、静電特性上好適である。電荷輸送物質の量は、結着樹脂100重量部に対し、20〜300重量部、好ましくは40〜150重量部が適当である。また、電荷輸送層の膜厚は解像度や応答性の点から、25μm以下とすることが好ましく、20μm以下がより好ましい。下限値に関しては、使用するシステム(特に帯電電位等)に異なるが、少なくとも5μm以上が好ましい。
【0072】
ここで用いられる溶剤としては、テトラヒドロフラン、ジオキサン、トルエン、ジクロロメタン、モノクロロベンゼン、ジクロロエタン、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン、アセトンなどが用いられる。これらは単独で使用しても2種以上混合して使用してもよい。
【0073】
次に感光層が単層構成33の場合について述べる。感光層は、前述の電荷発生物質、電荷輸送物質、結着樹脂等を適当な溶剤に溶解ないし分散し、これを導電性支持体上に塗工及び乾燥することによって形成される。また、必要により可塑剤やレベリング剤、酸化防止剤、潤滑性物質等の各種添加剤を添加することもできる。電荷発生物質及び電荷輸送物質は、電荷発生層35及び電荷輸送層37で挙げた材料を使用することが可能である。また、結着樹脂としては、先に電荷輸送層37で挙げた結着樹脂のほかに、電荷発生層35で挙げた結着樹脂を混合して用いてもよい。結着樹脂100重量部に対する電荷発生物質の量は5〜40重量部が好ましく、電荷輸送物質の量は0〜190重量部が好ましく、さらに好ましくは50〜150重量部である。
【0074】
感光層は、電荷発生物質、結着樹脂を電荷輸送物質とともにテトラヒドロフラン、ジオキサン、ジクロロエタン、シクロヘキサン等の溶媒を用いて分散した塗工液を、浸漬塗工法やスプレーコート、ビードコート、リングコート等の方法を用いて塗工し、乾燥することによって形成できる。感光層の膜厚は、5〜25μm程度が適当である。
【0075】
本発明においては、表面層となる感光層には、フッ化ピッチが含有される。フッ化ピッチとは石炭系ピッチあるいは石油系ピッチを原料とし、直接フッ素化することによって得られる新規材料である。特許第3010532号公報に開示されている通り、ピッチとは石油蒸留残さ、ナフサ熱分解残さ、エチレンボトム油、石炭液化油、コールタール等の石炭系及び石油系重質油を蒸留操作に付すことにより沸点200℃未満の低沸点成分を除去したもの、及び更に熱処理や水添処理等を施したものをいう。ピッチとコークスまたはグラファイトとは炭素と水素の原子比C/Hで区別することができ、コークスまたはグラファイトはC/H≧8であるのに対し、ピッチはC/H≦3である。
【0076】
フッ素化反応は、原料ピッチ中に含まれる水素原子とフッ素との置換反応、及びC=C二重結合部へのフッ素の付加反応により進行して、粉末状のフッ化ピッチが生成される。この粉末状のフッ化ピッチの構成元素比はF/Cが1.3〜1.5であり、数平均分子量は3000程度である。さらに、反応温度を上昇させて熱処理を行うと透明樹脂状及び液体状のフッ化ピッチが生成する。これらのF/Cは1.4〜1.6及び1.6〜1.9であり、数平均分子量はそれぞれ2000及び1000程度である。
【0077】
従来のフッ素系樹脂微粒子やフッ化カーボンは固体状であることから、それらを表面層に分散させて含有させることは感光体の特性に与える影響が非常に大きかった。特に、感光層の表面層に添加する場合には表面層の膜厚が比較的厚いため、光透過性の低下や残留電位の上昇等により、画質劣化を引き起こす傾向が強く見られていた。そのため必要十分量を添加することは難しかった。
【0078】
しかし、本発明によるフッ化ピッチは、それ自体残留電位や光透過性に与える影響が少ない上に、熱処理によって液状化あるいは透明樹脂状化させることが可能であることから、感光層への添加が非常に容易にかつ効果的に行うことができる。従って、静電特性や画質あるいは塗膜品質等に悪影響を与えることなく、必要量のフッ化ピッチを添加することができ、それによってさらなる高耐久化並びに高画質化が実現される。
【0079】
液状化させたフッ化ピッチを作製する方法は、特許第3010532号に開示されている。さらに、固体粉末状のフッ化ピッチであっても、フッ素系溶媒に可溶であることから、溶液として添加できる特徴がある。これは、塗膜品質の防止や残留電位上昇を抑制する効果を有し、高画質化に対し有効である。フッ化ピッチの溶媒としては溶解度が高いことからC6 6 が好ましい。
【0080】
感光層へのフッ化ピッチの添加は、感光層の膜厚が比較的厚いことから、固体状よりも前述の液体フッ化ピッチあるいはフッ素系溶媒に溶かした状態で添加する方が好ましい。しかし、固体状のフッ化ピッチを使用する場合には、界面活性剤を共存させることによって、分散性を高めることが可能であり有効である。界面活性剤としては、特にフッ素系の界面活性剤が好ましく、添加によって塗膜品質の向上やそれに伴う高画質化が実現される。
【0081】
本発明のフッ化ピッチは、少量添加でも有効であるが、残留電位に与える影響が少ないことから、添加量を増加させても副作用は少なく、より高い効果を得ることが可能となる。全固形分に対して1〜60重量%の添加量が好ましく、より好ましくは10〜40重量%である。それよりも少ない場合には摩擦係数低減効果が十分に得られなくなり、それより多い場合にはバインダー樹脂の含有量が減少することにより膜強度の低下が引き起こされる場合がある。
【0082】
前記液体状フッ化ピッチやフッ素系溶媒に溶かしたフッ化ピッチの場合は、感光層塗工液にそのまま添加し、攪拌することによって塗工液が得られる。一方、前記固体粉末状フッ化ピッチについても、同様に添加して攪拌するだけでも塗工液を作製できるが、少なくとも有機溶剤、分散剤とともにボールミル、アトライター、サンドミル、超音波などの従来方法を用いて分散する方が好ましい。使用されるメディアの材質については、従来使用されているジルコニア、アルミナ、メノウ等すべてのメディアを使用することができる。また、分散剤あるいは界面活性剤は、フッ化ピッチの分散性を著しく向上させることから、フッ化ピッチや有機溶剤とともに分散前より添加することが好ましい。
【0083】
以上のようにして得られた分散液の塗工法としては、浸漬塗工法、スプレーコート、ビートコート、ノズルコート、スピナーコート、リングコート等、従来の塗工方法を用いることができるが、フッ化ピッチが固体粉末状である場合には、フッ化ピッチの分散性を向上させる目的でスプレー塗工が最も適している。スプレー塗工においては、必要な膜厚を一度に塗工するよりも、数度に分けて塗り重ねる方が分散性を高める上でより有効である。そうすることによって、塗工時における塗液のタレを抑制することもできるため、塗膜品質の向上においても効果がある。しかし、分散剤や界面活性剤の共用によって分散性を向上させることができることから、他の方法でも適用可能である。一方、液体状のフッ化ピッチやフッ素系溶媒に溶解したフッ化ピッチの場合には、浸漬塗工法が最も適しているが、いずれの方法を用いても良い。
【0084】
上記感光層の最表面にフッ化ピッチが含有されていない場合には、耐久性の向上を目的として少なくともフッ化ピッチ、バインダー樹脂、場合によっては分散剤、電荷輸送物質、酸化防止剤、フィラー等を適当な溶媒に分散あるいは溶解し、塗布及び乾燥することによって、保護層39が形成される。前記保護層に含有されるフッ化ピッチは、前述のとおりである。比較的膜厚の薄い保護層にフッ化ピッチを含有させる場合には、液状化フッ化ピッチあるいはフッ素系溶媒に溶かしたフッ化ピッチを用いるよりも、固体粉末状フッ化ピッチを分散させた方が好ましい。それによって、摩擦係数低減効果の安定性が高まる場合がある。
【0085】
前記液体状フッ化ピッチやフッ素系溶媒に溶かしたフッ化ピッチの場合は、保護層塗工液にそのまま添加し、攪拌することによって塗工液が得られる。一方、前記固体粉末状フッ化ピッチは、保護層塗工液に添加し、攪拌することによっても得ることができるが、少なくとも有機溶剤、分散剤とともにボールミル、アトライター、サンドミル、超音波などの従来方法を用いて分散した方が好ましい。使用されるメディアの材質については、従来使用されているジルコニア、アルミナ、メノウ等すべてのメディアを使用することができる。また、分散剤あるいは界面活性剤は、フッ化ピッチの分散性を著しく向上させることから、フッ化ピッチや有機溶剤とともに分散前より添加することが好ましい。
【0086】
これらのフッ化ピッチは、残留電位に与える影響が非常に少なく、それ自体光透過性が高いことから、添加量を増加させても画質に与える影響は少ない。さらに、残留電位上昇の影響が少ないことから、保護層にフィラーを含有させたり、保護層を硬化させたりすることが可能となり、さらなる高耐久化が実現される。
【0087】
前記保護層には、さらなる耐摩耗性の向上を目的としてフィラー材料を添加してもよい。フィラーは主に有機フィラーと無機フィラーとに分類され、有機フィラー材料としては、シリコーン樹脂粉末、a−カ−ボン粉末等が挙げられ、無機フィラー材料としては、銅、スズ、アルミニウム、インジウムなどの金属粉末、シリカ、酸化錫、酸化亜鉛、酸化チタン、アルミナ、酸化ジルコニウム、酸化インジウム、酸化アンチモン、酸化ビスマス、酸化カルシウム、アンチモンをドープした酸化錫、錫をドープした酸化インジウム等の金属酸化物、フッ化錫、フッ化カルシウム、フッ化アルミニウム等の金属フッ化物、チタン酸カリウム、窒化硼素などの無機材料が挙げられる。これらのフィラーの中で、フィラーの硬度の点から無機フィラーを用いることが耐摩耗性の向上に対し有利である。
【0088】
用いるフィラーの中でもフィラーの種類あるいはその分散性によって、耐摩耗性や残留電位、画像ボケに大きく影響する。フィラーに導電性フィラーを用いた場合には残留電位の影響は小さくなるが、画像ボケの影響が非常に大きくなる。一方、高抵抗フィラーを用いた場合には画像ボケの発生は軽減できるが残留電位上昇が顕著に起こりやすくなる。本発明においては、前述のフィラーの中でも画像ボケの影響から比較的高抵抗を有するフィラーが使用される。それらの中でも、熱安定性が高い上に、耐摩耗性が高い六方最密構造を有するα型アルミナは、画像ボケの抑制や耐摩耗性の向上の点から特に有用である。
【0089】
フィラーの平均一次粒径は、0.01〜0.5μmであることが、保護層の光透過率や耐摩耗性の点から好ましい。フィラーの平均一次粒径が0.01μm以下の場合は、フィラーの凝集や分散性の低下から耐摩耗性の低下を引き起こす上に、フィラーの比表面積の増加によりNOxやオゾンによる画像ボケの影響が大きくなる。また、フィラーの平均一次粒径が0.5μm以上の場合には、フィラーの沈降性が促進されたり、その感光体によって得られる画像に異常画像が発生したりする恐れがある。これらのフィラーは少なくとも一種の表面処理剤で表面処理させることが可能であり、そうすることがフィラーの分散性の面から好ましい。フィラーの分散性の低下は残留電位の上昇だけでなく、塗膜の透明性の低下や塗膜欠陥の発生、さらには耐摩耗性の低下や偏摩耗の増加をも引き起こすため、高耐久化あるいは高画質化を妨げる大きな問題に発展する可能性がある。表面処理剤としては、従来公知の表面処理剤をすべて使用することができる。例えば、チタネート系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤、ジルコアルミネート系カップリング剤、高級脂肪酸またはステアリン酸アルミニウム等の金属塩等、あるいはこれらの混合処理や、Al2 3 、TiO2 、ZrO2 、シリコーン、あるいはこれらの混合処理がフィラーの分散性及び画像ボケの面から好ましい。シランカップリング剤による単独処理は、特に高温高湿時における画像ボケの影響が強くなる場合があるが、上記の表面処理剤とシランカップリング剤との混合処理を施すことによりその影響を軽減できる場合がある。表面処理量については、用いるフィラーの平均一次粒径によって異なるが、2〜30wt%が適しており、3〜20wt%がより好ましい。表面処理量がこれよりも少ないとフィラーの分散効果が得られず、また多すぎると残留電位の上昇を引き起こす。
【0090】
これらのフィラーが含有されることによって、耐摩耗性の向上が実現されるが、フィラーの分散性が低いと残留電位上昇や耐摩耗性の低下あるいは偏摩耗の影響が増加することになる。これらの影響を抑制するためには、分散剤を添加しフィラーの分散性を向上させることも有効な方法の一つである。
【0091】
本発明における分散剤は、公知の分散剤を使用することが可能であるが、特にポリカルボン酸誘導体が好ましい。分散剤におけるカルボン酸部位は、分散性を高める重要な役割を果たしている。前述のとおり、親水性の無機フィラーは有機溶剤や結着樹脂との親和性が低く、そのままでは上手く分散できない。しかし、本発明における上記分散剤は、カルボン酸部位では無機フィラーとの親和性が高く、その他のポリマー部位では結着樹脂や有機溶剤との親和性が高いため、分散剤を介して無機フィラーと有機溶剤や結着樹脂との親和性を高めることが可能となる。これによって、フィラーの分散性を大幅に高めることができる。さらに、分散剤とフィラーとの親和性がより高まるだけでなく、分散剤同士においても親和性が保てることにより、フィラーの分散性を向上させると同時に、フィラーの沈降をも抑制する効果を有し、分散安定性を高める効果を得ることが可能となる。
【0092】
残留電位低減効果を得るためには、分散剤の添加によってフィラーの分散性を向上させることが必要であるが、分散剤が酸価を有することによって、より高い効果を得ることが可能となる。なお、酸価とは1g中に含まれる遊離脂肪酸を中和するのに要する水酸化カリウムのミリグラム数で定義される。分散剤の酸価としては、10〜400mgKOH/gが好ましく、より好ましくは30〜200mgKOH/gが適している。酸価が必要以上に高いと画像ボケの影響が大きくなり、酸価が低すぎると残留電位の低減効果が不十分となる。分散剤の酸価は、残留電位低減効果に直接影響するものではなく、用いる分散剤の構造あるいは分子量、フィラーの種類や分散性等によっても大きく影響される。上記分散剤の添加量としては、用いる分散剤の酸価によって下記の関係式を満たすことが好ましいが、必要最小量に設定することがより好ましい。
【0093】
0.1≦(分散剤の添加量×分散剤の酸価)/(フィラーの添加量)≦20
【0094】
添加量を必要以上に多くすると、画像ボケの影響が強く現れることがあり、添加量が少なすぎると分散性の向上や残留電位の低減効果が十分に発揮されなくなり、異常画像の発生を引き起こすことになる。
【0095】
本発明における保護層においては、電荷輸送物質を含有させることも可能であり、残留電位低減に対し有効である。保護層に含有される電荷輸送物質には、前述の電荷輸送層37に含有される電荷輸送物質をすべて使用することが可能であるが、保護層に含有される電荷輸送物質と感光層に含有される電荷輸送物質とが各々異なるものであってもよい。その場合、感光層に含有される電荷輸送物質よりも保護層に含有される電荷輸送物質の方に低いイオン化ポテンシャルを持たせることによって、感光層/保護層界面における電荷の注入性を向上させることが可能となり、残留電位の低減に有効である。
【0096】
また、保護層内において、複数の電荷輸送物質を含有させることが可能であり、その場合には保護層/感光層の界面側に含有される電荷輸送物質よりも、保護層の最表面側に含有される電荷輸送物質の方に、低いイオン化ポテンシャルを持たせることによって、残留電位上昇の抑制効果がさらに高まることがある。なお、イオン化ポテンシャルは、分光学的に求める方法、電気化学的に求める方法等、種々の方法を用いて測定することができる。
【0097】
本発明においては、保護層に電荷輸送物質としての機能とバインダー樹脂としての機能を持った高分子電荷輸送物質を用いた場合においても良好である。これらの高分子電荷輸送物質から構成される電荷輸送層は耐摩耗性に優れたものである。高分子電荷輸送物質としては、公知の材料が使用できるが、特に、トリアリールアミン構造を主鎖および/または側鎖に含むポリカーボネートが良好に用いられる。中でも、一般式(I)〜(X)で表わされる高分子電荷輸送物質が良好に用いられる。これらを以下に例示し、具体例を示す。
【0098】
【化1】
Figure 0004884616
【0099】
式中、R1 、R2 、R3 はそれぞれ独立して置換もしくは無置換のアルキル基又はハロゲン原子、R4 は水素原子又は置換もしくは無置換のアルキル基、R5 、R6 は置換もしくは無置換のアリール基、o,p,qはそれぞれ独立して0〜4の整数、k,jは組成を表わし、0.1≦k≦1、0≦j≦0.9、nは繰り返し単位数を表わし5〜5000の整数である。Xは脂肪族の2価基、環状脂肪族の2価基、または下記一般式で表わされる2価基を表わす。
【0100】
【化2】
Figure 0004884616
【0101】
式中、R101 ,R102 は各々独立して置換もしくは無置換のアルキル基、アリール基またはハロゲン原子を表わす。l(エル)、mは0〜4の整数、Yは単結合、炭素原子数1〜12の直鎖状、分岐状もしくは環状のアルキレン基、−O−,−S−,−SO−,−SO2 −,−CO−,−CO−O−Z−O−CO−(式中Zは脂肪族の2価基を表わす。)または、
【0102】
【化3】
Figure 0004884616
【0103】
(式中、aは1〜20の整数、bは1〜2000の整数、R103 、R104 は置換または無置換のアルキル基又はアリール基を表わす。)を表わす。ここで、R10 1 とR102 、R103 とR104 は、それぞれ同一でも異なってもよい。
【0104】
【化4】
Figure 0004884616
式中、R7 、R8 は置換もしくは無置換のアリール基、Ar1 ,Ar2 ,Ar3 は同一あるいは異なるアリレン基を表わす。X,k,jおよびnは、一般式(I)の場合と同じである。
【0105】
【化5】
Figure 0004884616
【0106】
式中、R9 、R10は置換もしくは無置換のアリール基、Ar4 、Ar5 、Ar6 は同一あるいは異なるアリレン基を表わす。X,k,jおよびnは、一般式(I)の場合と同じである。
【0107】
【化6】
Figure 0004884616
【0108】
式中、R11、R12は置換もしくは無置換のアリール基、Ar7 、Ar8 、Ar9 は同一あるいは異なるアリレン基、pは1〜5の整数を表わす。X、k、jおよびnは、一般式(I)の場合と同じである。
【0109】
【化7】
Figure 0004884616
【0110】
式中、R13、R14は置換もしくは無置換のアリール基、Ar10、Ar11、Ar12は同一あるいは異なるアリレン基、X1 、X2 は置換もしくは無置換のエチレン基、又は置換もしくは無置換のビニレン基を表わす。X、k、jおよびnは、一般式(I)の場合と同じである。
【0111】
【化8】
Figure 0004884616
【0112】
式中、R15、R16、R17、R18は置換もしくは無置換のアリール基、Ar13、Ar14、Ar15、Ar16は同一あるいは異なるアリレン基、Y1 、Y2 、Y3 は単結合、置換もしくは無置換のアルキレン基、置換もしくは無置換のシクロアルキレン基、置換もしくは無置換のアルキレンエーテル基、酸素原子、硫黄原子、ビニレン基を表わし、同一であっても異なってもよい。X、k、jおよびnは、一般式(I)の場合と同じである。
【0113】
【化9】
Figure 0004884616
【0114】
式中、R19、R20は水素原子、置換もしくは無置換のアリール基を表わし、R19とR20は環を形成していてもよい。Ar17、Ar18、Ar19は同一あるいは異なるアリレン基を表わす。X、k、jおよびnは、一般式(I)の場合と同じである。
【0115】
【化10】
Figure 0004884616
【0116】
式中、R21は置換もしくは無置換のアリール基、Ar20、Ar21、Ar22、Ar23は同一あるいは異なるアリレン基を表わす。X、k、jおよびnは、一般式(I)の場合と同じである。
【0117】
【化11】
Figure 0004884616
【0118】
式中、R22、R23、R24、R25は置換もしくは無置換のアリール基、Ar24、Ar25、Ar26、Ar27、Ar28は同一あるいは又は異なるアリレン基を表わす。X、k、jおよびnは、一般式(I)の場合と同じである。
【0119】
【化12】
Figure 0004884616
【0120】
式中、R26,R27は置換もしくは無置換のアリール基、Ar29、Ar30、Ar31は同一あるいは異なるアリレン基を表わす。X、k、jおよびnは、一般式(I)の場合と同じである。
【0121】
本発明においては前記保護層に各種添加剤を添加することが可能であり、有効かつ有用である。添加剤としては、可塑剤、酸化防止剤、他の潤滑性物質等、従来公知の添加剤をすべて使用することが可能である。
【0122】
酸化防止剤には、フェノール系化合物類、ヒンダードフェノール系化合物類、ヒンダードアミン系化合物類、パラフェニレンジアミン類、ハイドロキノン類、有機硫黄化合物類、有機リン化合物類、ベンゾフェノン類、サルシレート類、ベンゾトリアゾール類、クエンチャー(金属錯塩系)等、従来公知の酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤等の添加剤がすべて含まれる。また、これらの酸化防止剤を2種以上混合して使用することも可能であり、その組合せによっては相乗効果が得られる場合がある。しかし、その添加量によっては著しい残留電位上昇を引き起こす傾向が強く見られるものがある。これらの酸化防止剤の中で、NOxやオゾンガスによる画像ボケあるいは帯電低下、感度低下等に対し効果が大きなものとしては、特にヒンダードフェノール系化合物及びヒンダードアミン系化合物が有用であることが知られている。
【0123】
潤滑性物質としては、それらの添加によって保護層の表面の潤滑性を高める効果を有するものであり、液体状のものでも固体状のものでも構わない。固体状のフッ化ピッチが含有されている場合には、感光体の初期状態において、摩擦係数がやや高めになることがある。初期状態の摩擦係数をも低減させる場合にはシリコーンオイル等の液体状潤滑性物質を併用することによって可能となる。
【0124】
前記フィラー材料は、少なくとも有機溶剤、分散剤とともにボールミル、アトライター、サンドミル、超音波などの従来方法を用いて分散することができる。この中でも、フィラーと分散剤との接触効率を高くすることができ、外界からの不純物の混入が少ないボールミルが分散性の点からより好ましい。使用されるメディアの材質については、従来使用されているジルコニア、アルミナ、メノウ等すべてのメディアを使用することができるが、フィラーの分散性及び残留電位低減効果の点から特にアルミナを使用することが好ましく、耐摩耗性に優れたα型アルミナが特に好ましい。また、分散剤は、塗工液中のフィラーの凝集、さらにはフィラーの沈降性を抑制し、フィラーの分散性を著しく向上させることから、フィラーや有機溶剤とともに分散前より添加することが好ましい。一方、バインダー樹脂や電荷輸送物質、酸化防止剤等は、分散前に添加することも可能であるが、その場合、分散性が低下する場合が見られるため、有機溶剤に溶解された状態で分散後に添加することが好ましい。
【0125】
保護層全体の膜厚としては、0.5μm〜10μm、好ましくは1〜6μmが適当である。膜厚が極度に薄い場合には、膜の均一性が低下したり、十分な耐摩耗性が得られない場合があり、膜厚が極度に厚い場合には、残留電位上昇の影響が増大したり、光透過率の低下により解像度やドット再現性の低下を引き起こす場合がある。
【0126】
本発明の感光体においては、導電性支持(3)と感光層との間に下引き層を設けることができる。下引き層は一般には樹脂を主成分とするが、これらの樹脂はその上に感光層を溶剤で塗布することを考えると、一般の有機溶剤に対して耐溶剤性の高い樹脂であることが望ましい。このような樹脂としては、ポリビニルアルコール、カゼイン、ポリアクリル酸ナトリウム等の水溶性樹脂、共重合ナイロン、メトキシメチル化ナイロン等のアルコール可溶性樹脂、ポリウレタン、メラミン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド−メラミン樹脂、エポキシ樹脂等、三次元網目構造を形成する硬化型樹脂等が挙げられる。また、下引き層にはモアレ防止、残留電位の低減等のために酸化チタン、シリカ、アルミナ、酸化ジルコニウム、酸化スズ、酸化インジウム等で例示できる金属酸化物の微粉末顔料を加えてもよい。これらの下引き層は、前述の感光層の如く適当な溶媒及び塗工法を用いて形成することができる。更に本発明の下引き層として、シランカップリング剤、チタンカップリング剤、クロムカップリング剤等を使用することもできる。さらに、各種分散剤を添加することも可能である。この他、本発明の下引き層には、Al2 O3 を陽極酸化にて設けたものや、ポリパラキシリレン(パリレン)等の有機物やSiO2 、SnO2 、TiO2 、ITO、CeO2 等の無機物を真空薄膜作成法にて設けたものも良好に使用できる。このほかにも公知のものを用いることができる。さらに、下引き層は二層積層されていてもよく、地肌汚れの抑制に効果がある。下引き層の膜厚は0〜5μmが適当である。
【0127】
本発明の感光体においては、感光層と保護層との間に中間層を設けることも可能である。中間層には、一般にバインダー樹脂を主成分として用いる。これら樹脂としては、ポリアミド、アルコール可溶性ナイロン、水溶性ポリビニルブチラール、ポリビニルブチラール、ポリビニルアルコールなどが挙げられる。中間層の形成法としては、前述のごとく一般に用いられる塗布法が採用される。なお、中間層の厚さは0.05〜2μm程度が適当である。
【0128】
本発明においては、耐環境性の改善のため、とりわけ、感度低下、残留電位の上昇を防止する目的で、電荷発生層、電荷輸送層、下引き層、保護層、中間層等の各層に従来公知の酸化防止剤、可塑剤、滑剤、紫外線吸収剤、低分子電荷輸送物質およびレベリング剤を添加することが出来る。これらの化合物の代表的な材料を以下に記す。
【0129】
各層に添加できる酸化防止剤として、例えば下記のものが挙げられるがこれらに限定されるものではない。
【0130】
(a)フェノール系化合物
2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール、ブチル化ヒドロキシアニソール、2,6−ジ−t−ブチル−4−エチルフェノール、n−オクタデシル−3−(4' −ヒドロキシ−3' ,5' −ジ−t −ブチルフェノール)、2,2' −メチレン−ビス−(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,2' −メチレン−ビス−(4−エチル−6−t−ブチルフェノール)、4,4' −チオビス−(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、4,4' −ブチリデンビス−(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、1,1,3−トリス−(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェニル)ブタン、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、テトラキス−[メチレン−3−(3' ,5' −ジ−t−ブチル−4' −ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン、ビス[3,3' −ビス(4' −ヒドロキシ−3' −t−ブチルフェニル)ブチリックアッシド]グリコールエステル、トコフェロ−ル類など。
(b)パラフェニレンジアミン類
N−フェニル−N' −イソプロピル−p−フェニレンジアミン、N,N' −ジ−sec−ブチル−p−フェニレンジアミン、N−フェニル−N−sec−ブチル−p−フェニレンジアミン、N,N' −ジ−イソプロピル−p−フェニレンジアミン、N,N' −ジメチル−N,N' −ジ−t−ブチル−p−フェニレンジアミンなど。
(c)ハイドロキノン類
2,5−ジ−t−オクチルハイドロキノン、2,6−ジドデシルハイドロキノン、2−ドデシルハイドロキノン、2−ドデシル−5−クロロハイドロキノン、2−t−オクチル−5−メチルハイドロキノン、2−(2−オクタデセニル)−5−メチルハイドロキノンなど。
(d)有機硫黄化合物類
ジラウリル−3,3' −チオジプロピオネート、ジステアリル−3,3' −チオジプロピオネート、ジテトラデシル−3,3' −チオジプロピオネートなど。
(e)有機燐化合物類
トリフェニルホスフィン、トリ(ノニルフェニル)ホスフィン、トリ(ジノニルフェニル)ホスフィン、トリクレジルホスフィン、トリ(2,4−ジブチルフェノキシ)ホスフィンなど。
【0131】
各層に添加できる可塑剤として、例えば下記のものが挙げられるがこれらに限定されるものではない。
(a)リン酸エステル系可塑剤
リン酸トリフェニル、リン酸トリクレジル、リン酸トリオクチル、リン酸オクチルジフェニル、リン酸トリクロルエチル、リン酸クレジルジフェニル、リン酸トリブチル、リン酸トリ−2−エチルヘキシル、リン酸トリフェニルなど。
(b)フタル酸エステル系可塑剤
フタル酸ジメチル、フタル酸ジエチル、フタル酸ジイソブチル、フタル酸ジブチル、フタル酸ジヘプチル、フタル酸ジ−2−エチルヘキシル、フタル酸ジイソオクチル、フタル酸ジ−n−オクチル、フタル酸ジノニル、フタル酸ジイソノニル、フタル酸ジイソデシル、フタル酸ジウンデシル、フタル酸ジトリデシル、フタル酸ジシクロヘキシル、フタル酸ブチルベンジル、フタル酸ブチルラウリル、フタル酸メチルオレイル、フタル酸オクチルデシル、フマル酸ジブチル、フマル酸ジオクチルなど。
(c)芳香族カルボン酸エステル系可塑剤
トリメリット酸トリオクチル、トリメリット酸トリ−n−オクチル、オキシ安息香酸オクチルなど。
(d)脂肪族二塩基酸エステル系可塑剤
アジピン酸ジブチル、アジピン酸ジ−n−ヘキシル、アジピン酸ジ−2−エチルヘキシル、アジピン酸ジ−n−オクチル、アジピン酸−n−オクチル−n−デシル、アジピン酸ジイソデシル、アジピン酸ジカプリル、アゼライン酸ジ−2−エチルヘキシル、セバシン酸ジメチル、セバシン酸ジエチル、セバシン酸ジブチル、セバシン酸ジ−n−オクチル、セバシン酸ジ−2−エチルヘキシル、セバシン酸ジ−2−エトキシエチル、コハク酸ジオクチル、コハク酸ジイソデシル、テトラヒドロフタル酸ジオクチル、テトラヒドロフタル酸ジ−n−オクチルなど。
(e)脂肪酸エステル誘導体
オレイン酸ブチル、グリセリンモノオレイン酸エステル、アセチルリシノール酸メチル、ペンタエリスリトールエステル、ジペンタエリスリトールヘキサエステル、トリアセチン、トリブチリンなど。
(f)オキシ酸エステル系可塑剤
アセチルリシノール酸メチル、アセチルリシノール酸ブチル、ブチルフタリルブチルグリコレート、アセチルクエン酸トリブチルなど。
(g)エポキシ可塑剤
エポキシ化大豆油、エポキシ化アマニ油、エポキシステアリン酸ブチル、エポキシステアリン酸デシル、エポキシステアリン酸オクチル、エポキシステアリン酸ベンジル、エポキシヘキサヒドロフタル酸ジオクチル、エポキシヘキサヒドロフタル酸ジデシルなど。
(h)二価アルコールエステル系可塑剤
ジエチレングリコールジベンゾエート、トリエチレングリコールジ−2−エチルブチラートなど。
(i)含塩素可塑剤
塩素化パラフィン、塩素化ジフェニル、塩素化脂肪酸メチル、メトキシ塩素化脂肪酸メチルなど。
(j)ポリエステル系可塑剤
ポリプロピレンアジペート、ポリプロピレンセバケート、ポリエステル、アセチル化ポリエステルなど。
(k)スルホン酸誘導体
p−トルエンスルホンアミド、o−トルエンスルホンアミド、p−トルエンスルホンエチルアミド、o−トルエンスルホンエチルアミド、トルエンスルホン−N−エチルアミド、p−トルエンスルホン−N−シクロヘキシルアミドなど。
(l)クエン酸誘導体
クエン酸トリエチル、アセチルクエン酸トリエチル、クエン酸トリブチル、アセチルクエン酸トリブチル、アセチルクエン酸トリ−2−エチルヘキシル、アセチルクエン酸−n−オクチルデシルなど。
(m)その他
ターフェニル、部分水添ターフェニル、ショウノウ、2−ニトロジフェニル、ジノニルナフタリン、アビエチン酸メチルなど。
各層に添加できる潤滑性物質としては、例えば下記のものが挙げられるがこれらに限定されるものではない。
【0132】
(a)流動パラフィン、パラフィンワックス、マイクロワックス、低重合ポリエチレンなど。
(b)脂肪酸系化合物
ラウリン酸、ミリスチン酸、パルチミン酸、ステアリン酸、アラキジン酸、ベヘン酸など。
(c)脂肪酸アミド系化合物
ステアリルアミド、パルミチルアミド、オレインアミド、メチレンビスステアロアミド、エチレンビスステアロアミドなど。
(d)エステル系化合物
脂肪酸の低級アルコールエステル、脂肪酸の多価アルコールエステル、脂肪酸ポリグリコールエステルなど。
(e)アルコール系化合物
セチルアルコール、ステアリルアルコール、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリグリセロールなど。
(f)金属石鹸
ステアリン酸鉛、ステアリン酸カドミウム、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウムなど。
(g)天然ワックス
カルナウバロウ、カンデリラロウ、蜜ロウ、鯨ロウ、イボタロウ、モンタンロウなど。
(h)その他
シリコーン化合物、フッ素化合物など。
【0133】
各層に添加できる紫外線吸収剤として、例えば下記のものが挙げられるがこれらに限定されるものではない。
(a)ベンゾフェノン系
2−ヒドロキシベンゾフェノン、2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、2,2' ,4−トリヒドロキシベンゾフェノン、2,2' ,4,4' −テトラヒドロキシベンゾフェノン、2,2' −ジヒドロキシ4−メトキシベンゾフェノンなど。
(b)サルシレート系
フェニルサルシレート、2,4ジ−t−ブチルフェニル3,5−ジ−t−ブチル4ヒドロキシベンゾエートなど。
(c)ベンゾトリアゾール系
(2' −ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、(2' −ヒドロキシ5' −メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、(2' −ヒドロキシ5' −メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、(2' −ヒドロキシ3' −ターシャリブチル5' −メチルフェニル)5−クロロベンゾトリアゾールなど。
(d)シアノアクリレート系
エチル−2−シアノ−3,3−ジフェニルアクリレート、メチル2−カルボメトキシ3(パラメトキシ)アクリレートなど。
(e)クエンチャー(金属錯塩系)
ニッケル(2,2' チオビス(4−t −オクチル)フェノレート)ノルマルブチルアミン、ニッケルジブチルジチオカルバメート、ニッケルジブチルジチオカルバメート、コバルトジシクロヘキシルジチオホスフェートなど。
(f)HALS(ヒンダードアミン)
ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)セバケート、1−[2−〔3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ〕エチル]−4−〔3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ〕−2,2,6,6−テトラメチルピリジン、8−ベンジル−7,7,9,9−テトラメチル−3−オクチル−1,3,8−トリアザスピロ〔4,5〕ウンデカン−2,4−ジオン、4−ベンゾイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジンなど。
【0134】
次に図面を用いて本発明の電子写真方法ならびに電子写真装置を詳しく説明する。図6は、本発明の電子写真プロセス及び電子写真装置を説明するための概略図であり、下記のような例も本発明の範疇に属するものである。図6において、感光体1は少なくとも感光層が設けられ、最表面の保護層にフィラー及びアクリル樹脂を含有してなる。感光体1はドラム状の形状を示しているが、シート状、エンドレスベルト状のものであってもよい。帯電チャージャ3、転写前チャージャ7、転写チャージャ10、分離チャージャ11、クリーニング前チャージャ13には、コロトロン、スコロトロン、固体帯電器(ソリッド・ステート・チャージャ)、帯電ローラー、帯電ブラシ、転写ローラー等が用いられ、公知の手段がすべて使用可能である。これらの帯電部材は感光体に接触していても非接触であってもよい。特に、感光体を帯電する際に用いられる帯電ローラーは、コロトロンやスコロトロンに比べて発生するオゾン量が少ないことから本発明においても有効に用いられる。しかし、帯電ローラーが感光体と接触していると、感光体表面の汚染の影響が増加する場合があるため、帯電ローラーと感光体とが画像領域において非接触である方がより好ましい場合がある。また、帯電時に直流成分に交流成分を重畳させることによって、帯電の安定性が高まる場合があるため有効である。
【0135】
転写手段には、一般に上記の帯電器が使用できるが、図6に示されるように転写チャージャと分離チャージャを併用したものが効果的である。
【0136】
また、画像露光部5、除電ランプ2等の光源には、蛍光灯、タングステンランプ、ハロゲンランプ、水銀灯、ナトリウム灯、発光ダイオード(LED)、半導体レーザー(LD)、エレクトロルミネッセンス(EL)などの発光物全般を用いることができる。そして、所望の波長域の光のみを照射するために、シャープカットフィルター、バンドパスフィルター、近赤外カットフィルター、ダイクロイックフィルター、干渉フィルター、色温度変換フィルターなどの各種フィルターを用いることもできる。
【0137】
光源等は、図6に示される工程の他に光照射を併用した転写工程、除電工程、クリーニング工程、あるいは前露光などの工程を設けることにより、感光体に光が照射される。但し、除電工程における感光体への露光は、感光体に与える疲労の影響が大きく、特に残留電位の上昇が顕著に発生する場合がある。従って、露光による除電ではなく、帯電工程やクリーニング工程において逆バイアスを印可することによっても除電することが可能な場合もあり、感光体の耐久性の面から好ましい。
【0138】
さて、現像ユニット6により感光体1上に現像されたトナーは、転写紙9に転写されるが、全部が転写されるわけではなく、感光体1上に残存するトナーも生ずる。このようなトナーは、ファーブラシ14およびブレード15により、感光体より除去される。クリーニングは、クリーニングブラシだけで行なわれることもあり、クリーニングブラシにはファーブラシ、マグファーブラシを始めとする公知のものが用いられる。
【0139】
クリーニングは、転写後に感光体上に残ったトナー等を除く工程であるが、上記のブレードあるいはブラシ等がトナーとともに感光体表面を擦ることにより、感光体の摩耗が促進されたり、傷がついたりし、それが異常画像の発生に発展することがある。また、クリーニング不良によって感光体表面の汚染の影響が増加すると異常画像の発生の原因となるだけでなく、感光体の寿命を大幅に低減させることにつながる。特に、耐摩耗性の向上のためにフィラーを含有させた層を感光体表面に有する場合には、耐摩耗性が高い故に感光体表面に付着した汚染物質が除去されにくく、フィルミングや画像劣化の影響が増大するため、その影響はより一層大きくなる。従って、感光体のクリーニング性を高めることは感光体の高耐久化あるいは高画質化に対し非常に有効である。感光体のクリーニング性を高める手段としては、感光体表面の摩擦係数を低減させる方法が知られている。本発明におけるフッ化ピッチは耐摩耗性の向上と同時に、摩擦係数低減効果を有しており、非常に有効である。その他に、潤滑性物質を外部より供給する方法も知られており、摩擦係数低減効果を維持させる上で有効である。その中で、潤滑性物質を現像剤に含有させることによって現像時に感光体に付着させる方法は、エンジン廻りのレイアウトにも制約を受けずに、感光体表面の摩擦係数低減効果の持続性も高いため、感光体の高耐久化やクリーニング性の向上に対して非常に有効な手段である。本発明においては、フッ化ピッチを含有した感光体に、さらに外部より潤滑性物質を供給させることも可能であり、耐摩耗性あるいは高画質化に対して相乗効果が得られる場合がある。外部供給させる潤滑性物質としては、固体粉末状のものが好ましく、金属石鹸類が有効に用いられる。
【0140】
電子写真感光体に負(正)帯電を施し、画像露光を行なうと、感光体表面上には負(正)の静電潜像が形成される。これを正(負)極性のトナー(検電微粒子)で現像すれば、ポジ画像が得られるし、また負(正)極性のトナーで現像すれば、ネガ画像が得られる。かかる現像手段には、公知の方法が適用され、また、除電手段にも公知の方法が用いられる。
【0141】
図7には、本発明による電子写真プロセスの別の例を示す。感光体21は少なくとも感光層を有し、さらに最表面層にフッ化ピッチを含有しており、駆動ローラー22a,22bにより駆動され、帯電器23による帯電、光源24による像露光、現像(図示せず)、帯電器25を用いる転写、光源26によるクリーニング前露光、ブラシ27によるクリーニング、光源28による除電が繰返し行なわれる。図7においては、感光体21(勿論この場合は支持体が透光性である)に支持体側よりクリーニング前露光の光照射が行なわれる。
【0142】
以上の図示した電子写真プロセスは、本発明における実施形態を例示するものであって、もちろん他の実施形態も可能である。例えば、図7において支持体側よりクリーニング前露光を行なっているが、これは感光層側から行なってもよいし、また、像露光、除電光の照射を支持体側から行なってもよい。
【0143】
一方、光照射工程は、像露光、クリーニング前露光、除電露光が図示されているが、他に転写前露光、像露光のプレ露光、およびその他公知の光照射工程を設けて、感光体に光照射を行なうこともできる。
【0144】
以上に示すような画像形成手段は、複写装置、ファクシミリ、プリンター内に固定して組み込まれていてもよいが、プロセスカートリッジの形でそれら装置内に組み込まれてもよい。プロセスカートリッジとは、感光体を内蔵し、他に帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段、クリーニング手段、除電手段を含んだ1つの装置(部品)である。プロセスカートリッジの形状等は多く挙げられるが、一般的な例として、図8に示すものが挙げられる。感光体16は、導電性支持体上に少なくとも感光層を有し、かつ最表面の保護層には少なくともフッ化ピッチを含有してなる。
【0145】
[実施例]
以下、本発明について実施例を挙げて説明するが、本発明が実施例により制約を受けるものではない。なお、部はすべて重量部である。なお、電荷輸送物質のイオン化ポテンシャルIpは、表面分析装置(理研計器製、AC−1)にて測定した。
実施例1
アルミニウムシリンダー上に下記組成の下引き層塗工液、電荷発生層塗工液、および電荷輸送層塗工液を、浸漬塗工によって順次塗布、乾燥し、約3.0μmの下引き層、約0.2μmの電荷発生層、約25μmの電荷輸送層を形成した。
下引き層塗工液
アルキッド樹脂(「ベッコゾール1307-60 」大日本インキ製) 6部
メラミン樹脂(「スーパーベッカミンG-821-60」大日本インキ製) 4部
酸化チタン粉末(「タイペールCR−EL」石原産業社製) 40部
メチルエチルケトン : 50部
電荷発生層塗工液
下記構造式(1)のビスアゾ顔料 : 2.5部
【0146】
【化13】
Figure 0004884616
【0147】
ポリビニルブチラール(「XYHL」UCC製) : 0.5部
メチルエチルケトン : 80部
シクロヘキサノン : 200部
電荷輸送層塗工液
粉末状フッ化ピッチ(大阪ガスケミカル製) : 2部
ビスフェノールZポリカーボネート(「パンライトTS−2050」帝人化成
製) : 10部
下記構造式(2)の電荷輸送物質(Ip:5.4eV): 8部
【0148】
【化14】
Figure 0004884616
【0149】
シリコーンオイル(「KF50」信越化学製) : 0.002部
テトラヒドロフラン : 100部
【0150】
実施例2
実施例1において、電荷輸送層塗工液を下記の組成に変更した以外は、すべて実施例1と同様にして電子写真感光体2を作製した。
電荷輸送層塗工液
粉末状フッ化ピッチ(大阪ガスケミカル製) : 2部
フッ素系界面活性剤(「アロンGF300」東亜合成製) : 0.05部
ビスフェノールZポリカーボネート(「パンライトTS−2050」帝人化成
製) : 10部
(化14の電荷輸送物質(Ip:5.4eV) : 8部
シリコーンオイル(「KF50」信越化学製) : 0.002部
テトラヒドロフラン : 100部
【0151】
実施例3
実施例1において、電荷輸送層塗工液を下記の組成に変更し、フッ化ピッチを予め溶媒に溶かして添加した以外は、すべて実施例1と同様にして電子写真感光体3を作製した。
電荷輸送層塗工液
粉末状フッ化ピッチ(大阪ガスケミカル製) : 2部
ビスフェノールZポリカーボネート(「パンライトTS−2050」帝人化
成製) : 10部
構造式(2)の電荷輸送物質(Ip:5.4eV) : 8部
シリコーンオイル(「KF50」信越化学製) : 0.002部
ヘキサフルオロベンゼン : 10部
テトラヒドロフラン : 90部
【0152】
実施例4
実施例1において、電荷輸送層塗工液を下記の組成に変更した以外は、すべて実施例1と同様にして電子写真感光体4を作製した。
電荷輸送層塗工液
液体状フッ化ピッチ(大阪ガスケミカル製) : 2部
ビスフェノールZポリカーボネート(「パンライトTS−2050」帝人化成
製) : 10部
構造式(2)の電荷輸送物質(Ip:5.4eV) : 8部
シリコーンオイル(「KF50」信越化学製) : 0.002部
テトラヒドロフラン : 100部
【0153】
実施例5
実施例1において、電荷輸送層塗工液を下記の組成に変更した以外は、すべて実施例1と同様にして電子写真感光体5を作製した。
電荷輸送層塗工液
透明樹脂状フッ化ピッチ(大阪ガスケミカル製) : 2部
ビスフェノールZポリカーボネート(「パンライトTS−2050」帝人化
成製) : 10部
構造式(2)の電荷輸送物質(Ip:5.4eV) : 8部
シリコーンオイル(「KF50」信越化学製) : 0.002部
テトラヒドロフラン : 100部
【0154】
実施例6
アルミニウムシリンダー上に下記組成の下引き層塗工液、電荷発生層塗工液、および電荷輸送層塗工液を、浸漬塗工によって順次塗布、乾燥し、約3.0μmの下引き層、約0.2μmの電荷発生層、約20μmの電荷輸送層を形成した。さらに、電荷輸送層上に下記組成の保護層塗工液を用いて、リング塗工によって膜厚が約5μmの保護層を形成し、電子写真感光体6を作製した。
下引き層塗工液
アルキッド樹脂(「ベッコゾール1307-60 」大日本インキ製) : 6部
メラミン樹脂(「スーパーベッカミンG-821-60」大日本インキ) :4部
酸化チタン粉末(「タイペールCR−EL」石原産業社製) : 40部
メチルエチルケトン : 50部
電荷発生層塗工液
下記構造式(3)の非対称ビスアゾ顔料 : 2.5部
【0155】
【化15】
Figure 0004884616
【0156】
ポリビニルブチラール(「XYHL」UCC製) : 0.5部
メチルエチルケトン : 80部
シクロヘキサノン : 200部
電荷輸送層塗工液
ビスフェノールZポリカーボネート(「パンライトTS−2050」、帝人化
成製) : 10部
構造式(2)の電荷輸送物質(Ip:5.4eV) : 8部
シリコーンオイル(「KF50」信越化学製) : 0.002部
テトラヒドロフラン : 100部
保護層塗工液
粉末状フッ化ピッチ(大阪ガスケミカル製) : 1.5部
ビスフェノールZポリカーボネート(「パンライトTS−2050」帝人化
成製) : 15部
テトラヒドロフラン : 160部
【0157】
実施例7
実施例6において、保護層塗工液を下記の組成に変更した以外は、すべて実施例6と同様にして電子写真感光体7を作製した。
保護層塗工液
粉末状フッ化ピッチ(大阪ガスケミカル製) : 1部
ビスフェノールZポリカーボネート(「パンライトTS−2050」、帝人
化成製) : 10部
構造式(2)の電荷輸送物質(Ip:5.4eV) : 8部
テトラヒドロフラン : 170部
【0158】
実施例8
実施例6において、保護層塗工液を下記の組成に変更した以外は、すべて実施例6と同様にして電子写真感光体8を作製した。
保護層塗工液
粉末状フッ化ピッチ(大阪ガスケミカル製) : 4部
ビスフェノールZポリカーボネート(「パンライトTS−2050」、帝人
化成製) : 10部
構造式(2)の電荷輸送物質(Ip:5.4eV) : 7部
テトラヒドロフラン : 190部
【0159】
実施例9
実施例6において、保護層塗工液を下記の組成に変更し、粉末状フッ化ピッチを予めフッ素系溶媒に溶かして添加した以外は、すべて実施例6と同様にして電子写真感光体9を作製した。
保護層塗工液
粉末状フッ化ピッチ(大阪ガスケミカル製) : 2部
ビスフェノールZポリカーボネート(「パンライトTS−2050」、帝人
化成製) : 10部
構造式(2)の電荷輸送物質(Ip:5.4eV) : 8部
ヘキサフルオロベンゼン : 10部
テトラヒドロフラン : 160部
【0160】
実施例10
実施例6において、保護層塗工液を下記の組成に変更し、保護層塗工液をスプレー塗工によって形成した以外は、すべて実施例6と同様にして電子写真感光体10を作製した。
保護層塗工液
粉末状フッ化ピッチ(大阪ガスケミカル製) : 2部
フッ素系界面活性剤(「アロンGF300」東亜合成製): 0.05部
ビスフェノールZポリカーボネート(「パンライトTS−2050」帝人化
成製) : 10部
構造式(2)の電荷輸送物質(Ip:5.4eV) : 8部
テトラヒドロフラン : 460部
【0161】
実施例11
実施例10において、保護層塗工液を下記の組成に変更した以外は、すべて実施例10と同様にして電子写真感光体11を作製した。
保護層塗工液
液体状フッ化ピッチ(大阪ガスケミカル製) : 2部
ビスフェノールZポリカーボネート(「パンライトTS−2050」、帝人
化成製) : 10部
上記構造式(2)の電荷輸送物質(Ip:5.4eV) : 8部
テトラヒドロフラン : 480部
【0162】
比較例1
実施例1において、電荷輸送層塗工液を下記の組成に変更した以外は、すべて実施例1と同様にして電子写真感光体12を作製した。
電荷輸送層塗工液
ビスフェノールZポリカーボネート(「パンライトTS−2050」、帝人化
成製) : 10部
構造式(2)の電荷輸送物質(Ip:5.4eV) : 8部
シリコーンオイル(「KF50」信越化学製) : 0.002部
テトラヒドロフラン : 100部
【0163】
比較例2
実施例6において、保護層塗工液を下記の組成に変更した以外は、すべて実施例6と同様にして電子写真感光体13を作製した。
保護層塗工液
ビスフェノールZポリカーボネート(「パンライトTS−2050」、帝人
化成製) : 10部
構造式(2)の電荷輸送物質(Ip:5.4eV) : 8部
テトラヒドロフラン : 170部
【0164】
比較例3
実施例6において、保護層塗工液を下記の組成に変更した以外は、すべて実施例6と同様にして電子写真感光体14を作製した。
保護層塗工液
シリコーンオイル(「KF50」、信越化学製) : 0.2部
ビスフェノールZポリカーボネート(「パンライトTS−2050」、帝人
化成製) : 10部
構造式(2)の電荷輸送物質(Ip:5.4eV) : 8部
テトラヒドロフラン : 170部
【0165】
比較例4
実施例6において、保護層塗工液を下記の組成に変更した以外は、すべて実施例6と同様にして電子写真感光体15を作製した。
保護層塗工液
ステアリン酸亜鉛粉末(「ジンクステEX」製) : 1部
ビスフェノールZポリカーボネート(「パンライトTS−2050」帝人化
成製) : 10部
構造式(2)の電荷輸送物質(Ip:5.4eV) : 8部
テトラヒドロフラン : 170部
【0166】
比較例5
実施例6において、保護層塗工液を下記の組成に変更した以外は、すべて実施例6と同様にして電子写真感光体16を作製した。
保護層塗工液
ポリテトラフルオロエチレン樹脂微粒子(「ルブロンL−2」ダイキン工業
製) : 1部
ビスフェノールZポリカーボネート(「パンライトTS−2050」帝人化
成製) : 10部
構造式(2)の電荷輸送物質(Ip:5.4eV) : 8部
テトラヒドロフラン : 170部
【0167】
実施例12
実施例6において、保護層塗工液を下記の組成に変更した以外は、すべて実施例6と同様にして電子写真感光体17を作製した。
保護層塗工液
液体状フッ化ピッチ(大阪ガスケミカル製) : 3部
下記構造式(4)の高分子電荷輸送物質(Ip:5.4eV) : 17部
【0168】
【化16】
Figure 0004884616
【0169】
テトラヒドロフラン : 170部
【0170】
実施例13
実施例10において、保護層塗工液を下記の組成に変更した以外は、すべて実施例10と同様にして電子写真感光体18を作製した。
保護層塗工液
粉末状フッ化ピッチ(大阪ガスケミカル製) : 2部
チタネートカップリング処理アルミナ(平均一次粒径:0.3μm、「AA-0
3 」住友化学工業製) : 2部
不飽和ポリカルボン酸ポリマー(酸価180mgKOH/g、不揮発分50%
「BYK-P104」BYKケミー製) : 0.05部
ビスフェノールZポリカーボネート(「パンライトTS−2050」、帝人
化成製) : 10部
構造式(2)の電荷輸送物質(Ip:5.4eV) : 7部
テトラヒドロフラン : 350部
シクロヘキサノン : 110部
【0171】
実施例14
実施例10において、保護層塗工液を下記の組成に変更した以外は、すべて実施例10と同様にして電子写真感光体19を作製した。
保護層塗工液
粉末状フッ化ピッチ(大阪ガスケミカル製) : 1部
アクリル樹脂(水酸基価25(mgKOH/g)、不揮発分50%、「ヒタ
ロイド3020」日立化成製) : 14部
グアナミン樹脂(不揮発分70%、「マイコート1128」三井サイテック
製) : 4.5部
芳香族スルホン酸(不揮発分40%、「キャタリスト4040」三井サイテ
ック製) : 0.02部
構造式(2)の電荷輸送物質(Ip:5.4eV) : 7部
テトラヒドロフラン : 320部
【0172】
実施例15
実施例10において、保護層塗工液を下記の組成に変更した以外は、すべて実施例10と同様にして電子写真感光体20を作製した。
保護層塗工液
粉末状フッ化ピッチ(大阪ガスケミカル製) : 1部
シリカ(平均一次粒径:0.1μm、「KMPX−100」信越シリコーン
製) : 2部
ビスフェノールZポリカーボネート(「パンライトTS−2050」、帝人
化成製) : 10部
構造式(2)の電荷輸送物質(Ip:5.4eV) : 7部
テトラヒドロフラン : 350部
シクロヘキサノン : 110部
【0173】
比較例6
実施例10において、保護層塗工液を下記の組成に変更した以外は、すべて実施例10と同様にして電子写真感光体21を作製した。
保護層塗工液
アルミナ(平均一次粒径:0.3μm、「AA-03 」住友化学工業製):3部
不飽和ポリカルボン酸ポリマー(酸価180mgKOH/g、不揮発分50
%「BYK-P104」BYKケミー製) : 0.04部
ビスフェノールZポリカーボネート(「パンライトTS−2050」帝人化
成製) : 10部
構造式(2)の電荷輸送物質(Ip:5.4eV) : 7部
テトラヒドロフラン : 530部
シクロヘキサノン : 145部
【0174】
実施例16
実施例10において、電荷発生層塗工液、電荷輸送層塗工液及び保護層塗工液を下記のものに変更した以外は、実施例10と同様にして、電子写真感光体22を作製した。
電荷発生層塗工液
ポリビニルブチラール(「エスレックBX−1」積水化学製) : 5部
メチルエチルケトン : 400部
図9に示したX線回折(x-ray difraction spectroscopy)スペクトルを有
するチタニルフタロシアニン : 8部
電荷輸送層塗工液
ビスフェノールZポリカーボネート(「パンライトTS−2050」帝人化
成製) : 10部
下記構造式(5)の電荷輸送物質(Ip:5.3eV) : 10部
【0175】
【化17】
Figure 0004884616
【0176】
シリコーンオイル(「KF50」信越化学製) : 0.002部
テトラヒドロフラン : 100部
保護層塗工液
粉末状フッ化ピッチ(大阪ガスケミカル製) : 3部
フッ素系界面活性剤(「アロンGF300」、東亜合成製): 0.05部
ビスフェノールZポリカーボネート(「パンライトTS−2050」帝人化成
製) : 10部
上記構造式(5)の電荷輸送物質(Ip:5.4eV) : 7部
テトラヒドロフラン : 460部
【0177】
以上のように作製した電子写真感光体1〜22を、電子写真装置用プロセスカートリッジ(ただし、クリーニング前露光はなし)に装着し、画像露光光源の波長が655nm(但し、電子写真感光体No.22のみ780nm)の半導体レーザーを用いた(株)リコー製imagioMF2200改造機にて、初期時の明部電位及び静摩擦係数の測定を行い、その後連続してトータル1万枚の印刷を行い、1万枚印刷後の明部電位及び静摩擦係数の測定を実施した。さらに、初期時及び1万枚印刷後における膜厚差より摩耗量の評価を行った。これらの結果を表1に示した。なお、静摩擦係数の測定は、オイラーベルト法を用いて行った。
【0178】
【表1】
Figure 0004884616
【0179】
表1の評価結果より、フッ化ピッチを感光体の最表面層に含有させることによって、残留電位には大きな影響を与えずに、摩擦係数を低減させることが可能となった。さらに、それによって摩耗量を減少させることが実現された。一方、フッ化ピッチが含有されていない場合には、摩擦係数の上昇が大きくなると共に、摩耗量が顕著に増加した。また、フッ化ピッチ以外の潤滑性物質を添加した場合には、明部電位の著しい上昇を引き起こしたり、耐摩耗性が不十分であったり、摩擦係数の低減効果が非常に乏しかった。
【0180】
実施例17、比較例7
電子写真感光体8及び21を、電子写真装置用プロセスカートリッジ(ただし、クリーニング前露光はなし)に装着し、画像露光光源の波長が655nmの半導体レーザーを用いた(株)リコー製imagioMF2200改造機にて、さらに連続5万枚の印刷を行い、摩擦係数を測定した。その後30℃85%RHの環境下において画像評価を行った。これらの結果を表2に示した。
【0181】
【表2】
Figure 0004884616
【0182】
表2の結果より、感光体表面の摩耗量を低減させることによって、長期使用後の高温高湿環境下では解像度が低下する傾向が見られたが、本発明におけるフッ化ピッチを最表面に含有させた感光体を用いた場合には良好な画像が得られた。
【0183】
【発明の効果】
本発明によれば、フッ化ピッチは残留電位に与える影響が少ないため、添加量を増加し摩擦係数低減効果あるいは耐摩耗性を必要に応じて高めることが可能である。また、フッ化ピッチは高い光透過性を有していることにより、添加量を比較的増加させても画質に与える影響は非常に少ない。さらに、フッ化ピッチは液体、透明樹脂状、粉末状等、室温において様々な形態をとることが可能であることから、感光体に要求される耐久性やその構成に適した添加手段を選択することが可能である。それによって、塗膜品質の低下や静電特性の劣化を防止できることにより高画質化に対し大きな優位性を有している。以下各請求項について、逐次説明する。
【0184】
請求項1の、導電性支持体上に少なくとも電荷発生物質及び電荷輸送物質を含有する感光層を有する電子写真感光体において、該感光体の表面層に少なくともフッ化ピッチを含有することを特徴とする電子写真感光体によれば、感光体の最表面層にフッ化ピッチを含有させることにより、感光体表面の摩擦係数を低減させ、かつ繰り返し使用時における摩擦係数の安定性を高めたことにより、耐摩耗性を向上させると同時に、画像ボケの影響を軽減し、感光体の高耐久化及び高画質化が実現された。
【0185】
請求項2の、前記感光層が、少なくとも電荷発生物質を含有する電荷発生層及び電荷輸送物質を含有する電荷輸送層とを順次積層されてなることを特徴とする請求項1に記載の電子写真感光体によれば、現在最も多く使用されている形態の感光体の表面相にフッ化ピッチを含有させることにより、感光体表面の安定性を高め、耐摩耗性を向上し、高耐久化及び高画質化が実現された。
【0186】
請求項3の、前記感光層上に保護層を形成し、該保護層に少なくともフッ化ピッチを含有することを特徴とする請求項1又は2に記載の電子写真感光体によれば、表面保護相にフッ化ピッチを含有させることにより、感光体表面の安定性を高め、耐摩耗性を向上し、高耐久化及び高画質化が実現された。
【0187】
請求項4の、前記フッ化ピッチが、石炭系ピッチまたは石油系ピッチを直接フッ素化して得られることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の電子写真感光体によれば、静電特性や画質あるいは塗膜品質等に悪影響を与えることなく、必要量のフッ化ピッチを添加することができ、それによってさらなる高耐久化並びに高画質化が実現される。
【0188】
請求項5の、前記フッ化ピッチが、構造中にペルフルオロアルキル(CF3 )基を含んでいることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の電子写真感光体によれば、透明樹脂状、液体状の弗化ピッチが得られ、高耐久化並びに高画質化が実現される。
【0189】
請求項6の、前記フッ化ピッチにおいて、フッ素と炭素の元素比率F/Cが1.1以上であることを特徴とする請求項1〜5に記載の電子写真感光体にいよれば、元素比F/Cが1.3〜1.5で粉末状の数平均分子量3000程度のフッ化ピッチ、反応温度上昇、熱処理を行うとF/C1.4〜1.9で、数平均分子量はそれぞれ2000及び1000程度の透明樹脂状及び液体状のフッ化ピッチが得られ、高耐久化並びに高画質化が実現される。
【0190】
請求項7の、前記フッ化ピッチの平均分子量が、1000〜3000の範囲であることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の電子写真感光体によれば、粉末状または、透明樹脂状及び液体状のフッ化ピッチが得られ、高耐久化並びに高画質化が実現される。
【0191】
請求項8の前記フッ化ピッチの蒸着膜における体積固有抵抗が、1×1012Ωcm以上であることを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の電子写真感光体によれば、良好な電荷保持等の帯電特性が得られ、高耐久化並びに高画質化が実現される。
【0192】
請求項9の、前記フッ化ピッチがフッ素系溶媒に可溶または分散可能であることを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の電子写真感光体によれば、固体粉末状のフッ化ピッチであっても溶液として添加でき塗膜品質の低下防止や残留電位上昇抑制に有効で高画質が得られる。
【0193】
請求項10の、前記フッ化ピッチが、室温において液体状であることを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の電子写真感光体によれば、フッ化ピッチの添加が容易で低コストで高画質が得られる。
【0194】
請求項11の、感光体表面層の固形成分中の前記フッ化ピッチの含有量が、全固形分に対して1〜60重量%であることを特徴とする請求項1から10のいずれか1項に記載の電子写真感光体によれば、残留電位に与える影響が少なく十分な摩擦係数低減効果が得られる。
【0195】
請求項12の、前記感光層の表面層もしくは保護層に、分散剤もしくは界面活性剤の一種を含有することを特徴とする請求項1から11のいずれか1項に記載の電子写真感光体によれば、添加によって塗膜品質の向上や高画質化が得られる。
【0196】
請求項13の、前記分散剤もしくは界面活性剤の一種が、フッ素系化合物であることを特徴とする請求項12に記載の電子写真感光体によれば、さらに、添加によって塗膜品質の向上や高画質化が得られる。
【0197】
請求項14の、前記保護層に、さらに電荷輸送物質が含有されていることを特徴とする請求項3に記載の電子写真感光体によれば、残留電位低減に有効で高画質化が得られる。
【0198】
請求項15の、前記保護層に含有される電荷輸送物質のイオン化ポテンシャルIpは、感光層に含有される電荷輸送物質のイオン化ポテンシャルIpを越えないIpを有する電荷輸送物質であることを特徴とする請求項14に記載の電子写真感光体によれば、残留電位低減有効がさらに高まり、高画質化が得られる。
【0199】
請求項16の、前記電荷輸送物質が、高分子電荷輸送物質であることを特徴とする請求項14に記載の電子写真感光体によれば、バインダー機能と耐摩耗性に優れ高画質化が得られる。
【0200】
請求項17の、前記保護層に、フィラーが含有されていることを特徴とする請求項3、14から16のいずれか1項に記載の電子写真感光体によれば、耐摩耗性に優れた表面相が得られ、高画質化が得られる。
【0201】
請求項18の、前記フィラーが、金属酸化物を一種以上含有することを特徴とする請求項17に記載の電子写真感光体によれば、耐摩耗性に優れた表面相が得られる。
【0202】
請求項19の、前記金属酸化物が、表面処理剤で表面処理を施されたものを含むことを特徴とする請求項18に記載の電子写真感光体によれば、フィラーの分散性が良くなり、高耐久化並びに高画質化が実現される。
【0203】
請求項20の、前記フィラーの平均一次粒径が、0.01μm〜0.5μmであることを特徴とする請求項17から19のいずれか1項に記載の電子写真感光体によれば、平均一次粒径がこの範囲にある場合が保護層の光透過率や耐摩耗性の点から好ましく、画像ボケがなく、フィラーの沈降性が促進されて画像に異常画像が発生したりすることもない。
【0204】
請求項21の、前記保護層が、架橋によって硬化されていることを特徴とする請求項3、14から20のいずれか1項に記載の電子写真感光体によれば、表面の耐摩耗性がさらに向上する。
【0205】
請求項22の、前記保護層に少なくともアクリル樹脂の一種を含有し、架橋させることを特徴とする請求項21に記載の電子写真感光体によれば、表面の耐摩耗性がさらに向上する。
【0206】
請求項23の、前記保護層に分散剤としてポリカルボン酸化合物を含有することを特徴とする請求項17から22のいずれか1項に記載の電子写真感光体によれば、ポリカルボン酸化合物を分散剤として使用することにより、フィラーの分散性を向上させ、表面の耐摩耗性がさらに向上し残留電位の上昇も防ぐ。
【0207】
請求項24の、前記ポリカルボン酸化合物が、10〜400(mgKOH/g)の酸価を有することを特徴とする請求項23に記載の電子写真感光体によれば、この範囲にすることにより、画像ボケを防ぎ、残留電位低減効果を発揮する。
【0208】
請求項25の、前記感光層の表面層もしくは保護層の形成は、前記フッ化ピッチをフッ素系溶媒に溶解するか、もしくはフッ化ピッチを熱処理することによって、フッ化ピッチを液状化させてから塗工することを特徴とする請求項1から24のいずれか1項に記載の電子写真感光体の製造方法によれば、浸漬塗工法に最も適した塗工剤が得られる。
【0209】
請求項26の、前記感光層の表面層もしくは保護層の形成において、スプレー塗工法を用いて塗工することを特徴とする請求項1から24のいずれか1項に記載の電子写真感光体の製造方法によれば、分散液の塗工で、弗化ピッチが固体粉末状である場合、最も適した感光体の製造方法を提供する。
【0210】
請求項27の、電子写真感光体に、少なくとも帯電、画像露光、現像、転写が繰り返し行なわれる電子写真方法において、該電子写真感光体が請求項1から24に記載の電子写真感光体であることを特徴とする電子写真方法によれば、感光体表面にフッ化ピッチを含有させることによって、残留電位にほとんど影響を与えずに耐摩耗性の向上及び摩擦係数並びに表面エネルギーを低減させることが可能となったことにより、感光体の高耐久化及び高画質化を両立させる電子写真方法を提供することが可能となった。
【0211】
請求項28の、電子写真感光体に、少なくとも帯電、画像露光、現像、転写を繰り返し行ない、かつ画像露光の際にはレーザダイオードあるいは発光ダイオード用いて感光体上に静電潜像を形成する電子写真方法において、該電子写真感光体が請求項1〜24に記載の電子写真感光体であることを特徴とする電子写真方法によれば、本発明におけるフッ化ピッチを最表面に含有させた感光体を用いた場合には、感光体表面の摩耗量を低減させても、長期使用後の高温高湿環境下での解像度が低下する傾向も見らず、良好な画像が得られた。
【0212】
請求項29の、少なくとも帯電手段、画像露光手段、現像手段、転写手段および電子写真感光体を具備してなる電子写真装置であって、該電子写真感光体が請求項1〜24に記載の電子写真感光体であることを特徴とする電子写真装置によれば、感光体表面にフッ化ピッチを含有させることによって、残留電位にほとんど影響を与えずに耐摩耗性の向上及び摩擦係数並びに表面エネルギーを低減させることが可能となったことにより、感光体の高耐久化及び高画質化を両立させる電子写真装置を提供することが可能となった。
【0213】
請求項30の、少なくとも帯電手段、画像露光手段、現像手段、転写手段および電子写真感光体を具備してなる電子写真装置において、画像露光手段にLDあるいはLED等を使用することによって感光体上に静電潜像の書き込みが行なわれる、所謂デジタル方式の電子写真装置であって、該電子写真感光体が請求項1から24のいずれか1項に記載の電子写真感光体であることを特徴とする電子写真装置によれば、感光体表面の摩耗量を低減させても、長期使用後の高温高湿環境下での解像度が低下する傾向も見らず、良好な画像が得られる装置が得られた。
【0214】
請求項31の、前記感光体を具備してなる請求項29又は30記載の電子写真装置において、該電子写真装置の帯電手段としてローラー状の帯電部材を用い、かつ帯電部材と感光体とが画像領域において非接触であることを特徴とする電子写真装置によれば、感光体の高耐久化及び高画質化を両立させる電子写真装置を提供することが可能となった。
【0215】
請求項32の、前記電子写真装置において、少なくとも電子写真感光体を具備してなる電子写真装置用プロセスカートリッジであって、該電子写真感光体が請求項1から24のいずれか1項に記載の電子写真感光体であることを特徴とする電子写真装置用プロセスカートリッジによれば、本発明の電子写真感光体を用いることにより、高耐久性と高画質を併せ持つ画像形成装置、画像形成方法及び画像形成装置用プロセスカートリッジを提供することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の典型的有機半導体二層積層電子写真感光体を表わす断面図である。
【図2】本発明の表面層が電荷輸送層の上記有機電子写真感光体の断面図である。
【図3】本発明の表面が保護層の上記電子写真感光体を表わす断面図である。
【図4】本発明の上記図3と同様の電子写真感光体の一例を表わす断面図である。
【図5】本発明の上記図3と同様の電子写真感光体の他の例を表わす断面図である。
【図6】本発明の電子写真プロセス及び電子写真装置を説明するための概略図である。
【図7】本発明による電子写真プロセスの別の例を示す。
【図8】本発明のプロセスカートリッジの一般的な例の概略図である。
【図9】チタニルフタロシアニンのX線回折スペクトル図である。
【符号の説明】
1 感光体
2 除電ランプ
3 帯電チャージャ
4 イレーサ
5 画像露光部
6 現像ユニット
7 転写前チャージャ
8 レジストローラ
9 転写紙
10 転写チャージャ
11 分離チャージャ
12 分離爪
13 クリーニングチャージャ
14 ファーブラシ
15 クリーニングブラシ
16 感光体
17 帯電チャージャ
18 クリーニングブラシ
19 画像露光部
20 現像ローラ
21 感光体
22a 駆動ローラ
22b 駆動ローラ
23 帯電チャージャ
24 像露光源
25 転写チャージャ
26 クリーニング前露光
27 クリーニングブラシ
28 除電光源
31 導電性支持体
33 感光層
35 電荷発生層
37 電荷輸送層
39 保護層

Claims (32)

  1. 導電性支持体上に少なくとも電荷発生物質及び電荷輸送物質を含有する感光層を有する電子写真感光体において、該感光体の表面層に少なくともフッ化ピッチを含有することを特徴とする電子写真感光体。
  2. 前記感光層が、少なくとも電荷発生物質を含有する電荷発生層及び電荷輸送物質を含有する電荷輸送層とを順次積層されてなることを特徴とする請求項1に記載の電子写真感光体。
  3. 前記感光層上に保護層を形成し、該保護層に少なくともフッ化ピッチを含有することを特徴とする請求項1又は2に記載の電子写真感光体。
  4. 前記フッ化ピッチは、石炭系ピッチまたは石油系ピッチを直接フッ素化して得られることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の電子写真感光体。
  5. 前記フッ化ピッチは、構造中にペルフルオロアルキル基を含んでいることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の電子写真感光体。
  6. 前記フッ化ピッチは、フッ素と炭素の元素比率F/Cが1.1以上であることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の電子写真感光体。
  7. 前記フッ化ピッチの数平均分子量が、1000〜3000の範囲であることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の電子写真感光体。
  8. 前記フッ化ピッチの蒸着膜における体積固有抵抗が、1×1012(Ωcm)以上であることを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の電子写真感光体。
  9. 前記フッ化ピッチがフッ素系溶媒に可溶または分散可能であることを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の電子写真感光体。
  10. 前記フッ化ピッチが、室温において液体状であることを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の電子写真感光体。
  11. 前記フッ化ピッチの、感光体表面層の固形組成成分中含有量が、全固形分に対して1〜60重量%であることを特徴とする請求項1から10のいずれか1項に記載の電子写真感光体。
  12. 前記感光層の表面層もしくは保護層に、分散剤もしくは界面活性剤の一種を含有することを特徴とする請求項1から11のいずれか1項に記載の電子写真感光体。
  13. 前記分散剤もしくは界面活性剤の一種が、フッ素系化合物であることを特徴とする請求項12に記載の電子写真感光体。
  14. 前記保護層に、さらに電荷輸送物質が含有されていることを特徴とする請求項3に記載の電子写真感光体。
  15. 前記保護層に含有される電荷輸送物質のイオン化ポテンシャルIpは、下層の感光層に含有される電荷輸送物質のイオン化ポテンシャルIpを越えないIpを有する電荷輸送物質であることを特徴とする請求項14に記載の電子写真感光体。
  16. 前記電荷輸送物質が、高分子電荷輸送物質であることを特徴とする請求項14に記載の電子写真感光体。
  17. 前記保護層に、フィラーが含有されていることを特徴とする請求項3、14から16のいずれか1項に記載の電子写真感光体。
  18. 前記フィラーが、金属酸化物を一種以上含有することを特徴とする請求項17に記載の電子写真感光体。
  19. 前記金属酸化物が、少なくとも一種の表面処理剤で表面処理を施していることを特徴とする請求項18に記載の電子写真感光体。
  20. 前記フィラーの平均一次粒径が、0.01μm〜0.5μmであることを特徴とする請求項17から19のいずれか1項に記載の電子写真感光体。
  21. 前記保護層が、架橋によって硬化されていることを特徴とする請求項3、14から20のいずれか1項に記載の電子写真感光体。
  22. 前記保護層に少なくともアクリル樹脂の一種を含有し、架橋させることを特徴とする請求項21に記載の電子写真感光体。
  23. 前記保護層に分散剤としてポリカルボン酸化合物を含有することを特徴とする請求項17から22のいずれか1項に記載の電子写真感光体。
  24. 前記ポリカルボン酸化合物が、10〜400mgKOH/gの酸価を有することを特徴とする請求項23に記載の電子写真感光体。
  25. 前記感光層の表面層もしくは保護層の形成において、前記フッ化ピッチをフッ素系溶媒に溶解するか、もしくはフッ化ピッチを熱処理することによって、フッ化ピッチを液状化させてから塗工することを特徴とする請求項1から24のいずれか1項に記載の電子写真感光体の製造方法。
  26. 記感光層の表面層もしくは保護層の形成は、スプレー塗工法を用いて塗工することを特徴とする請求項1から24のいずれか1項に記載の電子写真感光体の製造方法。
  27. 電子写真感光体に、少なくとも帯電、画像露光、現像、転写が繰り返し行なわれる電子写真方法において、該電子写真感光体が請求項1から24のいずれか1項に記載の電子写真感光体であることを特徴とする電子写真方法。
  28. 電子写真感光体に、少なくとも帯電、画像露光、現像、転写を繰り返し行ない、かつ画像露光にレーザダイオードあるいは発行ダイオードを用いて感光体上に静電潜像を形成する電子写真方法であって、該電子写真感光体が請求項1から24のいずれか1項に記載の電子写真感光体であることを特徴とする電子写真方法。
  29. 少なくとも帯電手段、画像露光手段、現像手段、転写手段および電子写真感光体を具備してなる電子写真装置であって、該電子写真感光体が請求項1から24のいずれか1項に記載の電子写真感光体であることを特徴とする電子写真装置。
  30. 少なくとも帯電手段、画像露光手段、現像手段、転写手段および電子写真感光体を具備してなる電子写真装置は、画像露光手段にレーザダイオードあるいは発光ダイオードを使用することによって感光体上に静電潜像を形成する電子写真装置であって、該電子写真感光体が請求項1から24のいずれか1項に記載の電子写真感光体であることを特徴とする電子写真装置。
  31. 前記感光体を具備してなる請求項29又は30記載の電子写真装置において、該電子写真装置の帯電手段としてローラー状の帯電部材を用い、かつ帯電部材と感光体とが画像領域において非接触であることを特徴とする電子写真装置。
  32. 前記電子写真装置において、少なくとも電子写真感光体を具備してなる電子写真装置用プロセスカートリッジであって、該電子写真感光体が請求項1から24のいずれか1項に記載の電子写真感光体であることを特徴とする電子写真装置用プロセスカートリッジ。
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