JPH01217353A - 電子写真感光体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 狡生欠互 本発明は有機光導電層を有する電子写真感光体に関する
。

従来技術 電子写真用感光体として近年、セレン感光体のような無
機系感光体に比べて価格、生産性及び公害上の点で有利
な有機系感光体が使用され始めている。有機系感光体は
基本的には支持体上に有機光導電層を設けたもので、そ
の種類としてはＰＶＫ　（ポリビニルカルバゾール）の
ような有機光導電体単独型；ＰＶＫ−ＴＮＦ　（２゜４
．７−ドリニトロフルオレノン）のような移動錯体型；
フタロシアニン顔料あような有機光導電体〜樹脂分散型
；電荷発生層−電荷移動層の機能分離型などが知られて
いるが、中でも機能分離型のものが注目されている。し
かし従来の有機系感光体は前露光疲労が大きいため、帯
電性が低く、また暗中での電荷保持性が悪い（暗減衰、
即ち疲労が大きい）上、繰返し使用による、これら特性
の劣化が大きく、画像上に、濃度ムラ、カブリ、また反
転現像の場合、地汚れを生ずるという欠点を有している
。　そこでこれらの欠点を解消するために例えば機能分
離型のものでは支持体と電荷発生層との間に５ｉＯ１Ａ
Ｉ１２０．等の無機材料層を設けたり、電荷発生層中に
ＡＱ２０３（特開昭５５−１４２３５４号公報）や金属
粉末（特開昭６０−２１．４３６４号公報）を含有させ
ることが知られている。

また機能分離型に限らず、一般の有機系感光体に下引層
としてポリアミド樹脂（特開昭５８−３０７５７号公報
、特開昭５８−９８７３９号公報）、アルコール可溶性
ポリアミド樹脂（特開昭６０−１．９６７６６号公報）
、水溶性ポリビニルブチラール樹脂（特開昭６０−２３
２５５３号公報）、ポリビニルブチラール樹脂（特開昭
５８−１０６５４９号公報）などの樹脂層を設けること
が提案されている。

しかし以上のような有機系感光体は繰返し使用による帯
電性及び電荷保持性の低下については未だ不充分であり
、いっそうの改善が望まれていた。

一方、複写装置の使用環境においては、感光体の種類を
問わず、高温高湿下では画像ボケ、画像濃度低下等を生
じ、また、低温時においては感光体の結露、地汚れ等の
問題を有している。

このような感光体の環境依存性に関しては特開昭６１−
７８４３号公報では感光層の支持体を面状発熱体として
比較的低温（３０〜５０℃）に加熱することにより高温
高湿下における感光体の相対湿度を減少できることが開
示されている。特開昭６２−１．２１４８２号公報には
感光体に温風又は冷風を吹きつける方法が開示されてお
り、低温時の感光体への結露や高温時の感光体の劣化が
防止できるとある。しかし有機系感光体の場合は無機系
感光体に比べて温度変化に対しデリケー１〜なので、こ
れらの熱処理方法をそのま＼適用することはできない。

目　　　　　的 本発明の目的は以上のような熱処理法に適するように特
定熱容量のものを使用することにより、特に繰返し使用
時の帯電性及び電荷保持性の低下を防止すると共に、高
温高湿下の画像ボケ、画像濃度低下等や、低温時の結露
、地汚れ等を防止した有機系電子写真感光体を提供する
ことである。

構　　　成 本発明の電子写真感光体は支持体上に有機光導電層を有
する電子写真感光体において、この感光体の単位表面積
当りの熱容量が０．００２〜０．３ｃａ　Ｑ　／　ｄｅ
ｇ、　ｃｓ＆の範囲にあることを特徴とするものである
。

本発明者らは従来の有機系感光体における前述のような
欠点を解消すべく前述のような熱処理法に好適な感光体
について種々検討した結果、前記特定の熱容量を有する
感光体を暗中で熱処理すると、高温高湿下での画質の低
下や低温低湿下での結露、地汚れ等が発生しなくなるこ
とを見出した。また繰返し使用により帯電性や電荷保持
性が低下した感光体でも前記熱容量範囲のものであれば
熱処理後、繰返し使用前と同様、帯電４位の立上りの遅
れがない帯電特性を示すと共に、暗中で良好な電荷保持
性を示す、即ち繰返し使用による疲労を回復することを
見出した。

本発明はこれらの知見に基づくものである。

本発明の有機系感光体は下記構成例のような公知の有機
系感光体のうち単位表面積当りの熱容量が０．００ニア
〜０．３ｃａ　ｎ　／ｄｅｇ、ａ＃、好ましくは０．０
０５−０．１、ｃａ　Ｑ　／ｄｅｇ、ｃＪの範囲にある
ものであれば全て使用できる。

本発明の感光体自体の構造及び使用材料は従来と全く同
じである。構造例としては第１〜４図に示すものが挙げ
られる。即ち、第１図の感光体は導電性支持体１１上に
感光層１４を単層構成で設けたものである。第２図（ａ
）及び（ｂ）の感光体は感光層１４が電荷発生層２１と
電荷輸送層２２との積層で構成されたものである。第３
図及び第４図は第１〜２図の変形例であって、第３図は
導電性支持体１１と感光層１４との間に中間層１３を設
けたものであり、また第４図は感光層１４の上に絶縁性
保護層１５を設けたものである。

導電性支持体１１としては、体積抵抗１０１０Ω■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、銀、金、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後フィルム状
もしくはドラム状のプラスチックや紙に被覆したもの、
あるいはアルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、
ステンレス等の板、ベルト、ドラム等が挙げられる。

感光層１４としては単層型の場合は後述するように電荷
発生物質、電荷輸送物質及びパインダ−樹脂を適当な溶
媒に溶解又は分散した液を塗布して形成したものが使用
される。一方、積層型の場合は電荷発生層２１には電荷
発生物質として千ノー、ジス−又はトリス−アゾ顔料、
フタロシアニン顔料、インジゴ顔料、ペリレン顔料等の
有機顔料単独、またはこれらをポリアミド、ポリウレタ
ン、ポリエステル、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、ＰＶＡ、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
、スチレン樹脂、ＰＶＫ、ポリアクリルアミド等のバイ
ンダー樹脂に分散したもの等が使用される。また電荷輸
送層には電荷輸送物質、および必要あれば可塑剤、レベ
リング剤等の添加物をバインダー樹脂に分散したものが
使用される。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、正孔輸送物質としては、ポリ−Ｎ−ビ
ニルカルバゾールおよびその誘導体、ポリ−ツービニル
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、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、１〜リフ工ニルアミン誘導体、９−（Ｐ−ジエチル
アミノスチリル）アントラセン、１，１−ビス−（４−
ジベンジルアミノフェニル）プロパン、スチリルアント
ラセン、スチリルピラゾリン、フェニルヒドラゾン類、
α〜フェニルスチルベン誘導体、ベンジジン誘導体等の
電子供与性物質が挙げられる。また電子輸送物質として
はクロルアニル、ブロムアニル、テトラシアノエチレン
、テトラシアノキノンジメタン、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−　トリニドロチオキサントン
、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−ドリニトロ
ジベンゾチオフエン〜５゜５−ジオキサイドなどの電子
受容性物質が挙げられる。

電荷輸送層用のバインダー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
ジェン共重合体、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、フ
ェノキシ樹脂、ポリカーボネート、酢酸セルロース、エ
チルセルロース、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、ＰＶＫ、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、アルキッド樹脂等の熱可塑
性または熱硬化性樹脂が挙げられる。

感光層の形成方法としては一般に単層型の場合は電荷発
生物質、電荷輸送物質及びバインダー樹脂をテ１へラヒ
ドロフラン、ジオキサン、トルエン、モノクロルベンゼ
ン、ジクロルエタン、シクロヘキサノン、塩化メチレン
などの溶剤等に溶解又は分散した液を浸漬塗布、スプレ
ー塗布、ロール塗布等の通常の塗布法で支持体上に塗布
し、乾燥する方法が、また積層型の場合は電荷発生物質
及び必要あればバインダー樹脂を溶解又は分散した液を
同様な塗布法で支持体上に塗布し、乾燥して電荷発生層
を形成した後、その上に電荷輸送物質及びバインダー樹
脂を溶解又は分散した液を同様な塗布法で塗布し、乾燥
して電荷輸送層を形成する方法が採用される。

なお感光層の厚さは単層型の場合は５〜１００μｍ程度
が適当であり、また積層型の場合は電荷発生層について
は０．０１〜５μｍ程度、電荷輸送層の場合は５〜５０
μｍ程度が適当である。

支持体１１と感光Ｊｉ１．４との間に設けられる中間層
１３は本発明の効果をいっそう向上すると共に、接着性
を向上する目的で設けられ、その材料としてはＳ　ｉ　
Ｏ、Ａ　Ｑ２０３、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の無機材料やポリ
アミド樹脂、アルコール可溶性ポリアミド樹脂、水溶性
ポリビニルブチラール、ポリビニルブチラール、ＰＶＡ
等の接着性の良いバインダー樹脂などが使用される。そ
の他、前記接着性の良い樹脂にＺｎ○、ＴｉＯ２、Ｚｎ
Ｓ等を分散したものも使用できる。中間層の形成法とし
ては無機材料単独の場合はスパッタリング、蒸着等の方
法が、また有機材料を用いた場合は通常の塗布法が採用
される。なお中間層の厚さは５μｍ以下が適当である。

保護層１５は感光体の表面保護の目的で設けられ、これ
に使用される材料としてはＡＢＳ樹脂、ＡＣ８樹脂、オ
レフィンルビニルモノマー共重合体、塩素化ポリエーテ
ル、アリル樹脂、フェノール樹脂、ポリアセタール、ポ
リアミド、ポリアミドイミド、ボリアリレート、ポリア
リルスルホン、ポリブチレン、ポリブチレンテレフタレ
ート、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリ
エチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、
アクリル樹脂、ポリメチルペンテン、ポリプロピレン、
ポリフェニレンオキシド、ポリスルホン、ポリスチレン
、ＡＳ樹脂、ブタジェン−スチレン共重合体、ポリウレ
タン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、エポキシ
樹脂等の樹脂が挙げられる。保護層にはその他、耐摩耗
性を向上する目的でポリテトラフルオロエチレンのよう
な弗素樹脂、シリコーン樹脂、及びこれら樹脂に酸化チ
タン、酸化錫、チタン酸カリウム等の無機材料を分散し
たもの等を添加することができる。保護層の形成法とし
ては通常の塗布法が採用される。なお保護層の厚さは０
．５〜１０μｍ程度が適当である。

本発明の感光体は以上のような材料で構成されるが、熱
容量を０．００２−０．３ｃａ　Ｑ　／　ｄｅｇ、　ｃ
ｒＫにする一般的な方法としては感光層の使用材料や厚
さによっても若干変化するが、支持体として一般的な材
料である例えばＡＱを用いた場合は０゜３〜５ｍ程度の
厚さとし、紙を用いた場合は０．１〜１、Ｏｉｗｎ程度
の厚さとし、またＡＱ蒸着ポリエステルフィルムを用い
た場合は５０μｍ〜３ｍｍ、好ましくは５０〜５００μ
ｍ程度の厚さとすればよい。

以上の説明から判るように本発明の感光体は所望の効果
を得るために熱処理して使用される。

この熱処理法は特に限定されるものではないが、例えば
感光体の表面（感光層側）又は裏面（支持体側）を赤外
線ランプ（熱線）、熱風、高周波、ＰＴＣ発熱体（ＰＴ
Ｃ特性を有する発熱体）、熱ローラ−（熱源として赤外
線ランプ、ＰＴＣ発熱体、抵抗加熱器、熱媒体を通した
ヒートパイプ等を内蔵するか、或いは表面を面状発熱体
で構成したもの）等で加熱する方法、或いは感光体の支
持体を面状発熱体で構成しくこの場合支持体はカーボン
粉、金属粉等の導電性物質を充填したプラスチックフィ
ルムで構成するか、或いはこのような導電性プラスチッ
クを塗布、接着等の方法で積層して構成する）、これに
直流電流を流して加熱する方法等が挙げられる。

これらの方法は感光体の形状（通常、ベルト状又はドラ
ム状）に応して適宜選択すればよいが、ドラム状感光体
の場合は前記熱ローラーに用いられるような熱源を内蔵
させてもよい。またいずれの方法も温度調節ができるよ
うに冷風、冷却パイプ等の冷却手段を併用してもよい。

実際にこの熱処理法を本発明の感光体に適用−１２＝ する場合、加熱は感光体の使用中、連続的に行なっても
よいし、断続的又は−時的（使用初期又は使用直前のみ
）に行なってもよい。連続的に又は場合により断続的に
（加熱間隔が短かい場合）加熱する場合、加熱温度は４
０〜８０°Ｃ程度の範囲が適当である。−時的に又は場
合により断続的に（加熱間隔が長い場合）加熱する場合
は使用時間にもよるが、８０℃より高温（最高１２０°
Ｃ程度）でもよい。なお感光体の疲労回復には温度が高
い程、また加熱時間が長い程、有効である。また感光体
の感度は温度が低い程、悪い傾向があるので、この点か
らも感光体の熱処理は前記範囲内でできるたけ高い温度
で行なうことが好ましい。

いずれにしても以上のような熱処理法においては加熱を
開始して所定温度に達した後の感光体の温度変動及び加
熱又は冷却した時の感光体の温度に対する応答性が問題
となる。前者については感光体の温度変動が小さければ
感光体の帯電性、電荷保持性等の特性は安定化し、ひい
ては良質の画像が得られることになる。この温度変動を
小さくするには感光体の熱容量を大きくすればよい。本
発明者らは単位表面積当りの熱容量が０．００２ｃａ　
Ｑ　／　ｄｅｇ、　ｃｎＹ以上、好ましくは０゜００５
ｃａ　Ｑ　／　ｄｅｇ、　ｃｎ？以上であれば感光体の
温度変動が小さくなることを見出した。

一方、後者については感光体の温度応答性が良ければ加
熱時間が短縮でき、また余分な熱エネルギーのやりとり
が不要となる上、加熱が均一に行なえるので有利である
。この温度応答性も良くするには前者の場合とは逆に感
光体の熱容量を小さくすればよい。本発明者らは単位表
面積当りの熱容量が０　、３ｃａΩ／ｄｅｇ、　ｃｉ以
下、好ましくはＯ、ｔｅａα／ｄｅｇ、ａ（以下であれ
ば、感光体の温度応答性が良くなることを見出した。

以下に本発明を実施例によって更に詳しく説明する。な
お部は全て重量部である。

実施例１ 下記表に示すドラム状支持体（内径８０ｍｎ）上に下記
組成の電荷発生層形成液及び電荷輸送層形成液を順次、
塗布乾燥して夫々０．１μｍ厚の電荷発生層及び１５μ
ｍ厚の電荷輸送層を形成した。

電荷発生層形成液： 下記構造式のトリスアゾ顔料　　　　　　　　　　２部
シクロへキサノン　　　　　　　　　　　　　　１５０
部２−ブタノン　　　　　　　　　　　　　　　　　５
０部電荷輸送層形成液： 下記構造式の電荷輸送物質　　　　　　　　　１０部テ
トラヒドロフラン　　　　　　　　　　　　　８０部得
られた有機系感光体の単位表面積当りの熱容量は下表の
通りである。なお感光体Ｎαは使用した支持体Ｎｏに対
応するものである。

次に試作した潜像形成装置（感光体への帯電系、露光系
、現像部及びクリーニング部を備え、更に感光体加熱用
赤外線ランプを配置したもので、現像剤は使用せず）に
各感光体をセットし、赤外線照射により感光体表面を８
０℃迄加熱し、ついで加熱を中止した後、１００回の潜
像形成を行ない、１００回目の表面電位を測定した。な
おこの時の雰囲気温度は２０℃である。

こうして得られた表面電位と熱容量との関係を第５図に
示した。この図から分るように熱容量が０．００５ｃａ
　Ｑ　／ｄｅｇ、　ａＫ以下の所では表面電位が次第に
大きくなり、０．００２ｃａ　Ｑ　／ｄｅｇ、ｃｎ？未
満ではもはや使用に耐えない。

実施例２ 実施例１と同じ支持体上に下記組成の中間層形成液、電
荷発生層形成液及び電荷輸送層形成液を順次、塗布乾燥
して夫々０．３μｍ厚の中間層０．１μｍ厚の電荷発生
層及び２０μｍ厚の電荷輸送層を形成した。

中間層形成液： ポリアミド（東し社製ＣＭ−８０００）　　　　　　　
　３部メタノール　　　　　　　　　　　　　　　６０
部ブタノール　　　　　　　　　　　　　　　　３７部
電荷発生層形成液： 下記構造式の電荷発生物質　　　　　　　　２部シクロ
へキサノン　　　　　　　　　　　　８０部メチルエチ
ルケトン　　　　　　　　　　　１８部電荷輸送層形成
液： 下記構造式の電荷輸送物質　　　　　　　　９部ポリカ
ーボネート　　　　　　　　　　　　１０部塩化メチレ
ン　　　　　　　　　　　　　１００部得られた有機系
感光体の単位表面積当りの熱容量は下表の通りである。

（以下余白） 一１９＝ 次に実施例１で使用した潜像形成装置に画像転写部及び
画像定着部を設け、更に現像部に乾式現像剤を入れて画
像形成装置とし、これに各感光体をセラ１へし、実施例
１と同様に感光体表面を赤外線照射により８０℃迄加熱
し、ついで加熱を中止した後、画像形成を行なった。そ
の結果、熱容量の小さい感光体（Ｎｏ、２−５．２−６
）を用いた場合は地汚れが発生した。特に熱容量が０．
００２より小さい感光体（Ｎｏ、２−５）の場合はかな
りひどく地汚れが発生したが、熱容量が０．０１より大
きい感光体（Ｎｏ、　２−１　、２−２）の場合は殆ん
ど発生しなかった。熱容量が０．００３〜０．０１の範
囲の感光体（Ｎα２−３．２−４．２−７．２−８．２
．−９．２−１０）の場合は僅かに発生したが、実用上
は問題なかった。

実施例３ 支持体として１０ＩＴＩＴｌ厚のＡＩ２ドラム（支持体
Ｎα３−１とする）を追加し、電荷発生層形成液として
下記組成のものを用い、且つ電荷発生層及び電荷輸送層
の厚さを夫々１．０μｍ、３０μｍとした他は実施例１
と同じ方法で有機系感光体を作成した。

電荷発生層形成液： 下記構造式の電荷発生物質　　　　　　　２部シクロへ
キサノン　　　　　　　　　　　１００部（以下余白） 得られた感光体の単位面積当りの熱容量は下表の通りで
ある。

次に各感光体を実施例１で用いた潜像形成装置にセット
し、赤外線照射により感光体表面を加熱し、表面温度が
１００°Ｃに到達する迄の時間を測定することにより、
感光体の表面温度の立上り特性を評価した。

こうして得られた、感光体表面温度の１００°Ｃ到達時
間と熱容量との関係を第６図に示す。

この図から分るように、感光体の熱容量が大きい程、温
度の立上り時間が長くなる。従って本実施例のように感
光体を１００°Ｃ迄いったん加熱し、ついで冷却して使
用するような場合、例えばウオーミングアツプの時間等
を利用して感光体を加熱することも考えられるから、加
熱時間は最低でも１０分以内、特に５分以内であること
が好ましい。この結果から感光体の単位表面積当りの熱
容量は０．３ｃａ　Ｑ　／ｄｅｇ、　ｃｉ以下、好まし
くは００ｌｅａ　ｎ　／ｄｅｇ、　ｃｎ？以下が必要で
ある。

一方、各感光体を実施例２で用いた画像形成装置にセッ
トシ、加熱を行なわず、そのま＼コピーを行なった。得
られたコピーの画像濃度（マクベス濃度計で測定）はい
ずれも殆んど差がなく、１．２５〜１．３０の範囲にあ
った。引続き画像濃度が約０．５になる迄繰返しコピー
を行なって各感光体を疲労させた。

疲労後、各感光体を赤外線照射により１０分間加熱しく
この時の感光体の表面温度は約７０〜１２０°Ｃ１但し
１２０°Ｃを起えないようにする。）、ついで冷風を吹
きつけて室温迄冷却した後、再びコピーを行なって画像
濃度を測定した。

こうして得られたコピーの画像濃度と感光体の熱容量と
の関係を第７図に示す。

この図から分るように本発明感光体のように熱容量が小
さい程、画像濃度が高く、従って疲労の回復が早い。な
お実用上の画像濃度は１．０以上、好ましくは１．１以
上と考えられている。

効　　　果 本発明の有機系感光体は熱処理法に適した熱容量を有す
るので、熱処理により特に繰返し使用時の帯電性及び電
荷保持性の低下を防止すると共に、高温高湿下の画像ボ
ケ、画像濃度低下等や、低温時の結露、地汚れ等を防止
して高品質の画像を形成できる。また保温性が良いため
、熱処理時も効率良く加熱されるので、能率的、経済的
でもある。

【図面の簡単な説明】

第１〜４図は夫々本発明感光体の一例の断面図、第５図
は実施例１で作成した感光体の表面電位と熱容量との関
係図、第６図は実施例３で作成した感光体の表面温度１
００℃に到達する迄の時間と熱容量との関係図、第７図
は実施例３で作成した感光体の繰返しコピー後の画像濃
度と感光体の熱容量との関係図である。 １１・導電性支持体　　１３　　中間層１４・感光層　
　　　　１５・・・保護層２１・・電荷発生層　　　２
２・・・電荷輸送層特許出願人　株式会社　リ　コ　− 代理人　弁理士　佐　１）守　雄外１名第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、支持体上に有機光導電層を有する電子写真感光体に
   おいて、この感光体の単位表面積当りの熱容量が０．０
   ０２〜０．３ｃａｌ／ｄｅｇ．ｃｍ＾２の範囲にあるこ
   とを特徴とする電子写真感光体。