JPH03248159A

JPH03248159A - 感光体

Info

Publication number: JPH03248159A
Application number: JP4529890A
Authority: JP
Inventors: Hideo Yoshizawa; 英男吉沢; Yoshihide Fujimaki; 藤巻　義英
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1990-02-26
Filing date: 1990-02-26
Publication date: 1991-11-06

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】イ、産業上の利用分野本発明は感光体に関し、特に、デジタル信号に基づいて
露光用ビームによりドツト露光してドツト状の画像を形
成するのに好適な電子写真感光体に関するものである。

口、従来技術従来、電子写真に用いられる感光体としては、第６図（
Ａ）に示すように、光減衰が緩慢であるいわゆる低γ型
光減衰特性を示すものに対し、第６図（Ｂ）に示すよう
に、光減衰が像露光の初期では緩慢であるが、中期、後
期にかけて急峻となるいわゆる高γ型光減衰特性を示す
ものが知られている。像露光開始後は表面電位があまり
低下しないインダクション期間すが存在する。

第６図（Ｂ）の高Ｔ型感光体が、上記したような優れた
特性が発揮される理由は必ずしも十分に解明されてはい
ないが、像露光の初期においては感光性物質（特に光導
電性有機顔料）の表面に発生したキャリアが当該顔料の
表面に暫時トランプされて光減衰が抑制され、露光の中
期、後期に至るとキャリアのトラップが飽和状態となり
、この結果、−挙になだれ現象（アバランシェ）が生じ
てほぼ直線的に下降する光減衰特性を示すものと推察さ
れる。

こうした高Ｔ特性の感光体の特性は、表面電位の光減衰
曲線の微分係数−光量特性が極大値を有することである
。ここで、光減衰曲線とは、感光体にある光量の光を照
射した場合の感光体の表面電位と光量の関係を指し、縦
軸は感光体の表面電位、横軸は感光体を表面に照射され
た光量（第６図（日）では時間で表している。）をとる
。この曲線に対して、微分係数とは、光減衰曲線ａの接
線の勾配を言う。近似的には、ある光量ＩｏがらΔＩだ
け光量が増した時の感光体の表面電位がを上記微分係数
と定義する（この時、Δ■はマイナスの値をとる）。第
７図には、上記の近似的手法を用いて求めた光減衰曲線
の微分係数−光量特性を示したが、極大値を有する曲線
Ａが第６図（日）の曲線ａに対応するものであり、曲線
Ａ′が第６図（Ａ）の光減衰曲線ａ′に対応するもので
ある。

また、第７図の曲線への特性を有する感光体は、第８図
に示すように、レーザー光による露光時、露光されない
領域の表面電位■イは、初期には高いが、繰り返し使用
していく間に低下し、一方、露光領域の表面電位Ｖ、も
それに伴って低下していく。即ち、高γ型光減衰特性を
示す感光体は、光減衰が露光の後期において急峻で、高
ガンマ特性を有する等の特長を有しながら、繰り返し使
用の過程で光減衰曲線が変化して劣化する欠点があるこ
とから有効に利用されていない。

しかし、近年、電子写真等の分野において、画質の改善
、変換、編集等が容易で、高品質の画像形成が可能なデ
ジタル方式を採用した画像形成方法の研究開発が盛んに
なされているが、この画像形成方法においては、高γ型
光減衰特性の感光体は極めて有用である。例えばレーザ
ー、ＬＥＤアレイ、液晶シャッタ、好ましくは半導体レ
ーザーのビームを、コンピュータ又は複写原稿からのデ
ジタル画像信号により変調し、−様に帯電された感光体
上にドツト露光してドツト状の静電潜像を形成し、これ
をトナーにより好ましく反転現像してドツト状の画像を
形成する際、通常、輝度１〜５ｍｗで５０〜１００μｍ
という極めて狭いパルス幅でドツト露光される。

このようなパルス幅の露光に対し、高Ｔ型の感光体は、
ドツト状の静電潜像の電位分布及びドツト状の画像濃度
分布において裾が短くて鮮鋭であり、デジタル方式の画
像の形成に好都合である。

しかしながら、従来の高Ｔ型の感光体にはなお一層の高
Ｔ化が要求されているにも拘わらず、実際にはその要求
に応える感光体が知られてはいない。しかも、繰り返し
使用時の安定性も望まれているが、これに十分に対応で
きてはいないのが実情である。

ハ１発明の目的本発明の目的は、感度を向上させて一層の高Ｔ化を可能
とし、かつ、繰り返し特性も安定である感光体を提供す
ることにある。

二０発明の構成本発明は、表面電位の光減衰曲線の微分係数−〔但し、
Ｒ１，ＲＺ、Ｒ３は水素原子、置換された若しくは未置
換のアリル基、置換された若しくは未置換のアリール基
、置換された若しくは未置換の複素環基、置換された若
しくは未置換のアルキル基、又は下記一般式で表される
基である。

１１　　　　　　　　１１　　　　　　　　　＋０　　
　　　　　０　　　　　　　０Ｈ又は　−Ｐ−ＧＯＲ’
）。

１（但し、Ｒ４は水素原子、置換された若しくは未置換の
アリル基、置換された若しくは未置換のアリール基、置
換された若しくは未置換の複素環基、置換された若しく
は未置換のアルキル基、又は置換された若しくは未置換
のアミノ基である。ｍ、ｎは０、ｌ。

２又は３である。）］〔但し、Ｒ１は前記したものと同じであり、Ｘはシクロ
アルカン形成基、シクロアルケン形成基、複素環形成基
又はシクロアルキルケトン環形成基である。Ｐは０．１
．２又は３である。〕（但し、Ｒ’は前記したものと同じであり、Ｒ５、Ｒ６
は下記一般式で表される基である。

一般式：％式％）（但し、Ｒ４は前記したものと同じである。ｑは１．２
．３又は４である。）〕本発明の感光体は例えば第１図の１１のように構成され
るが、図中の４１は導電性支持体、４２は中間層、４３
は感光層である。

感光層４３は、光導電性有機顔料と、チタネート系カッ
プリング剤と、電子受容性物質と、バインダ樹脂と、必
要に応じて用いられる酸化防止剤とを、バインダ樹脂の
溶剤を用いて０．１〜１μｍ径の微粒子状に混合分散し
て塗布液を調製し、この塗布液を中間層４２上に塗布し
、乾燥し、必要により熱処理して形成される。

導電性支持体４１としては、アルミニウム、スチール、
銅等の金属板又はドラムが用いられるが、そのほか、紙
、プラスチックフィルム上に金属層をラミネート又は蒸
着したものであってもよい。

また、中間層４２としては、通常、電子写真用の感光層
に使用される例えばポリビニルアルコール、ポリビニル
メチルエーテル等を用いることができる。

感光層４３に用いられる感光性物質については、露光用
ビームとして半導体レーザービームを用いる場合に好適
な光導電性有機顔料としては、特開昭６２−１４１５７
号公報記載のビスアゾ顔料、トリスアゾ顔料、テトラゾ
顔料及び多環牛ノン系顔料、特開昭６１−１０９０５６
号及び特開昭６１−２１７０５０号の各公報記載のチタ
ン系フタロシアニン顔料、特公昭４９−４３３８号公報
記載のＸ型無金属フタロシアニン顔料、特開昭５８−１
８３７５７号公報記載のτ型無金属フタロシアニン顔料
、特開昭５２−１６６２号公報記載のε型銅フタロシア
ニン顔料やα型銅フタロシアニン顔料、特開昭５５−５
９４６８号公報記載のβ型無金属フタロシアニン顔料、
特開昭６１−１５１４７号公報記載のアズレニウム塩顔
料、特開昭５７−２０５７４６号、特開昭５７−２０５
７４７号及び特開昭５７−２０６６５８号の各公報記載
のトリスアゾ系顔料、特開昭４９−１０５５３６号公報
記載のスカリリウム系顔料等を挙げることができる。

バインダ樹脂としては、アクリル樹脂、ポリカーボネー
ト樹脂、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂、メラミ
ン樹脂、尿素樹脂、ポリエステル樹脂、アルキッド樹脂
、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、
フラン樹脂、キシレン樹脂、石油樹脂、各種セルロース
誘導体、これらの複合樹脂、その他を挙げることができ
るが、特に熱硬化性アクリル樹脂とメラミン樹脂との複
合樹脂、或いはこれに更に熱硬化性エポキシ樹脂を含有
せしめたもの、または熱硬化性シリコーン樹脂とアクリ
ル樹脂との複合樹脂が好ましい。

感光層４３には、上記したチタネート系化合物（一般式
Ａ、Ｂ又はＣ）を含有させるが、これには下記に示す例
示化合物が挙げられる。

上記したチタネート系化合物は、感光体を高Ｔ化して感
度を向上させるために必須不可欠の成分であり、そのた
めには、光導電性有機顔料１００重量部に対してチタネ
ート系化合物は０．０５〜１５重量部含有させるのがよ
く、０．１〜１０重量部含有させるのが更に良い。この
含有量が少ないと、高Ｔ化が不十分となり、高耐久性も
得られ難くなる。

本発明においては、感光層には上記の他、特に電子受容
性物質を含有させることが、−層の高Ｔ化、高耐久性の
ために好ましい。こうした電子受容性物質としては、例
えば無水コハク酸、無水マレイン酸、ジブロム無水マレ
イン酸、無水フタル酸、テトラクロル無水フタル酸、テ
トラブロム無水フタル酸、３−ニトロ無水フタル酸、４
−ニトロ無水フタル酸、無水ピロメリット酸、無水メリ
ット酸、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメ
タン、０−ジニトロベンゼン、ｍ−ジニトロベンゼン、
１，３．５−）ジニトロベンゼン、バラニトロベンゾニ
トリル、ビクリルクロライド、キノンクロルイミド、ク
ロラニル、プロマニル、ジクロロジシアノバラヘンゾキ
ノン、ジクロロバラベンゾキノン、アントラキノン、ジ
ニトロアントラキノン、２．７−シニトロフルオレノン
、２゜４．７−１−リニトロフルオレノン、２，４．５
７−テトラニトロフルオレノン、９−フルオレニリデン
ー〔ジシアノメチレンマロノジニトリル］、ポリニトロ
−９−フルオレニリデンー［ジシアノメチレンマロノジ
ニトリル］、ピクリン酸、〇−ニトロ安息香酸、Ｐ−ニ
トロ安息香酸、３，５−ジニトロ安息香酸、ペンタフル
オロ安息香酸、５ニトロサリチル酸、３．５−ジニトロ
サリチル酸、フタル酸、メリット酸、その他の電子親和
力の大きい化合物を挙げることができる。電子親和力は
０．５〜３．０ｅＶＯものが有利である。また、電子受
容性物質の含有量は光導電性有機顔料１００重量部に対
して０．１〜３０重量部がよく、０．１〜２０重量部が
更によい。

感光層には必要に応じて、ヒンダードフェノール類、バ
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、有機リン化合物類等の酸化防止剤等を添加す
ることができる。

また、感光層４３の厚さは、５〜２００μｍ程度である
のがよく、−層好ましくは１０〜１００　μｍである。

なお、感光層の膜厚が過小であると高帯電性が得られ難
く、なだれ現象による高ガンマ特性が得られ難い。一方
、過大であると高帯電性が付与されるが、裾の長い光減
衰特性となり、鮮鋭度の高いドツト状の画像が得られ難
い。

本発明の感光体は第６図（Ｂ）及び第７図Ａに示した如
き高γ型光減衰特性を示す従来の感光体に比べて、第２
図に実線ａ１で示すように像露光時の光減衰がより急峻
となり、−層の高γ（オン・オフ特性）を示し、かっ、
インダクション期間もす、に短縮されたものとなってい
る。これは、感光層に上記したチタネート系化合物を含
有させたためであるが、チタネート系化合物剤が感光層
中のトラップ準位に有効にトラップされるため、像露光
による光キャリアがすぐにトラップ準位を飽和せしめ、
その結果、像露光の中期、後期においてきわめて２、激
ななだれ現象が生じ、超高ガンマ特性が発揮されるもの
と考えられる。

また、繰り返し特性についても、第３図に示すように、
露光領域の表面電位■１、及び非露光領域の表面電位■
、とも、時間経過に対して実質的に変化せず、耐久性が
向上している。

上記した如き感光体１１を用いて、デジタル方式で画像
を形成する際、第４図及び第５図に示す如き電子写真装
置を用いることができる。

第４図において、図中の１１は矢印方向に回転する本発
明に係る感光体、２１はコロナ帯電器、Ｌは半導体レー
ザー等の光学系２６より照射されるドツト状の画像露光
光、１５は現像装置、３０は転写前露光ランプ、３１は
定着器、３２は帯電前露光ランプ、３３は転写電極、３
４は分離電極、Ｐは転写紙、３６はクリーニング装置（
３６ａはファーブラシ、３６ｂはトナー回収ローラ、３
６ｃはスクレーバ）である。なお、現像装置１５は、モ
ノクロ又はモノカラ一方式であってよいが、多色画像を
得るにはイエロー、マゼンタ、シアン、黒のトナーを夫
々有する現像器を設ける。

感光体１１は第２図、第７図のＡに示した高γ型光減衰
特性を有していて、スコロトロン帯電極よりなるコロナ
帯電器２１により表面が均一に帯電され、この帯電と同
時に、赤外光による一様露光ランプ３５により均一露光
を与えられ、続いてレーザー光学系２６から記録データ
に従ったドツト状の画像露光光りが感光体１１上に照射
される。

このようにして潜像が形成されてから、この潜像はトナ
ーが収容されている現像装置１５により現像される。

トナー像を形成された感光体１１は、必要に応じて転写
前露光ランプ３０により均一に照射された後、転写極３
３により転写紙Ｐに転写される。

転写紙Ｐは分離極３４により感光体１１がら分離され、
定着器３１で定着される。転写前露光３゜はなくてもよ
く、又、これに替えてＡＣ除電を与えてもよい。一方、
感光体１１はクリーニング装置３６により清掃される。

クリーニング装置３６のファーブラシ３６ａは像形成中
は感光体１１とは非接触に保たれていて、感光体１１に
トナー像が形成されると、その転写後に感光体１１と接
触し、矢印方向に回転しながら転写残トナーを掻き取る
。

クリーニングが終わるとファーブラシ３６ａは再び感光
体１１から離れる。トナー回収ローラ３６ｂは矢印方向
に回転しながら適当なバイアスが印加されて、ファーブ
ラシ３６ｂよりトナーなどを回収する。それは更にスク
レーバ３６０″′？：Ｎき取られる。

本実施例でのレーザー光学系２６を第２図に示す。図中
、３７は半導体レーザーダイオード、３８は回転多面鏡
、３９はｆθレンズである。

現像工程においては、露光用ビームによりドツト露光し
て感光体上に形成したドツト状の静電潜像を、平均粒径
ｌ〜２０ｔ１ｍの微粒子トナーを含む一成分系または二
成分系現像剤を用いて現像する。

現像方式としては、接触反転現像方式を採用してもよい
し、また、感光体上に各色トナー像を重ね合わせて形成
し、これを転写材上に一括転写し、定着してカラー画像
を形成するカラー画像形成方法においては、現像領域に
高周波交流バイアスを印加してトナーを飛翔させて非接
触で反転現像する方式を採用してもよい（特開昭５８−
１８４３８１号公報参照）。

また、本発明においては、接触反転現像方式を採用する
場合であっても、現像領域に交流バイアスを印加して現
像するのがよく、当該交流バイアスの作用によりトナー
が感光体の潜像面に垂直方向から押し付けられて現像が
行われ、潜像面の全体が均一でかつシャープに現像され
る利点がある。

ホ、実施例以下、本発明の実施例を具体的に説明するが、本発明の
実施の態様が以下の実施例により限定されるものではな
い。

亥１」１− デジタル複写機ｒ　Ｄ　Ｃ−８０１０Ｊ　　（コニカ社
製）用の感光体ドラムのアルミニウム素管上に、下記組
成の塗布液を塗布した。

Ｘ−型無金属フタロシアニン顔料　　２０重量部（Ｆａ
ｓｔｏｇｅｎ　Ｂｌｕｅ　８１２０　：大日本インキ社
製）ポリエステル　　　　　　　　　　　６７重量部（
アルマテックスＰ−６４５：三井東圧化学社製）メラミ
ン樹脂　　　　　　　　　　　４０重量部（ニーパン２
１Ｒ：三井東圧化学社製）フローコントロール剤　　　
　　　　　２重量部（レジミックスＲＬ−４：三井東圧
化学社製）チタネート系化合物（ａ）　　　　　　０．
１重量部（プレンアクトＴＴＳ　：味の素社製）電子受
容性物質（±）　　　　　　　０．０２重量部（クロラ
ニル）テトラヒドロフラン　　　　　　　４００重量部即ち、
この組成物をサンドグラインダーにて３時間分散し、分
散液を調液した。使用したガラスピーズは粒径２．４〜
４．Ｏｗｍのハイピー陥、８（オハラ社製）であった。

そして、この分散液をデイツプ法で１５０ｍｍφのアル
ミニウム素管上に塗布し、１５０℃で１時間乾燥させ、
膜厚１９μｍの感光層を製膜した。この感光層下には、
予めポリビニルアルコールの中間層を数μｍの厚さに形
成しておいた。

１２〜１０、　　Ｌｌ〜２実施例１と同様にして、下記に示す各種のチタネート系
化合物（ｂ）、（±）、（ｉ）、及び各種の電子受容性
物質（２）、（１）、（４）を夫々下記表−１に示した
比率で添加し、各感光体を製造した。

〈チタネート系化合物〉（ｂ）プレンアク）４６Ｂ（味の素社製）（Ｃ）プレン
アクト５５（味の素社製）（ｄ）プレンアクト１３８Ｓ
（味の素社製）〈電子受容性物質〉上記に作成した各感光体ドラムを第４図に示したデジタ
ル複写機ｒ　Ｄ　Ｃ−８０１０Ｊ　　（コニカ社製）改
造機に装着し、当該感光体の表面を一様に帯電した後、
当該感光体の表面を、デジタル信号により変調された半
導体レーザービームにより露光してドツト状の静電潜像
を形成し、この静電潜像を、平均粒径５μｍの非磁性ト
ナーと平均粒径２０μｍの樹脂被覆フェライトキャリア
からなる二成分現像剤を用いて、現像ギャップ間に５０
０■のＤＣバイアス電圧を印加した状態で、接触反転現
像法により現像し、これを普通紙に転写し、定着して、
白黒画像を形成した。この際、現像器位置での感光体の
表面電位も公知の表面電位計（ＡＡ−２４０４：安藤電
気社製）で測定した。

以上の例で得られた結果は下記表−２の通りであった。

（以下余白）表この結果から、本発明に基〈実施例では、スタートから
安定した高画質の画像が得られたが、比較例１では初期
に文字とび、１０００サイクル後は文字ふとり、カブリ
が多く発生し、比較例２も文字ふとりが多く、良好な画
像が得られなかった。

なお、アルミニウム素管に、膜厚７５μｍのポリエチレ
ンテレフタレートフィルムにアルミニウムを蒸着したシ
ートを巻きつけ、この上には上記と同様に感光層を形成
し、シートサンプルを作成した。

このようにして得られたシートサンプルを川口電気社製
の感光体試験器エレクトロメーター「ＥＰＡ−８１００
Ｊに装着し、露光用ビームとして７８０ｎｍの単色光源
を用いて、光量１０μＷの強度で感光体の静電特性を測
定した。

この結果、得られた代表的な特性は第２図に示したもの
と同等であった。この感光体は、光減衰曲線の微分係数
−光量特性が極大値を有する第７図で述べた如き特性で
あった。そして、上記測定結果を下記表−３に具体的に
示す。インダクションレンジｈは第２図のｂ又はす、を
露光エネルギーで示し、Ｅ？会は表面電位を６００Ｖか
ら１００■に低下させるのに必要な露光エネルギーを示
す。

表　　−３この結果から、本発明に基く感光体は比較例のものに比
べて感度が大幅に向上し、高Ｔ特性を示した。

へ１発明の作用効果本発明は上述したように、光減衰曲線の微分係数−光量
特性が極大値を示す感光体に、特定構造のチタネート系
カップリング剤を含有させているので、感度を向上させ
て一層の高γ化を可能とし、かつ、繰り返し特性も安定
にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図は本発明を説明するためのものであって
、第１図は感光体の一例の一部分の断面図、第２図は感光
体の光減衰特性の概略図、第３図は繰り返しプロセス時
の表面電位の変化を示す概略図、第４図は画像形成装置の概略断面図、第５図はレーザー光学系の概略図である。第６図〜第８図は従来例を示すものであって、第６図（
Ａ）は低γ型光減衰特性の概略図、第６図（Ｂ）は高Ｔ
型光減衰特性の概略図、第７図は光減衰曲線の微分係数
−光量特性図、第８回は繰り返しプロセス時の表面電位
の変化を示す概略図である。なお、図面に示す符号において、１１・・・・・・・・・感光体１５・・・・・・・・・現像装置２１・・・・・・・・・コロナ帯電器２６・・・・・・・・・レーザー光学系３２・・・・・
・・・・帯電前露光３３・・・・・・・・・転写電極３４・・・・・・・・・分離電極４１・・・・・・・・・導電性支持体４２・・・・・・・・・中間層４３・・・・・・・・・感光層Ｌ・・・・・・・・・ドツト露光（画像露光）である。

Claims

【特許請求の範囲】１、表面電位の光減衰曲線の微分係数−光量特性が極大
値を示し、下記一般式Ａ、Ｂ又はＣで表されるチタネー
ト系化合物を含有する感光体。一般式Ａ： ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔但し、Ｒ＾１、Ｒ＾２、Ｒ＾３は水素原子、置換され
た若しくは未置換のアリル基、置換された若しくは未置
換のアリール基、置換された若しくは未置換の複素環基
、置換された若しくは未置換のアルキル基、又は下記一
般式で表される基である。一般式： ▲数式、化学式、表等があります▼ （但し、Ｒ＾４は水素原子、置換された若しくは未置換
のアリル基、置換された若しくは未置換のアリール基、
置換された若しくは未置換の複素環基、置換された若し
くは未置換のアルキル基、又は置換された若しくは未置
換のアミノ基である。ｍ、ｎは０、１、２又は３である
。）〕一般式Ｂ： ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔但し、Ｒ＾１は前記したものと同じであり、Ｘはシク
ロアルカン形成基、シクロアルケン形成基、複素環形成
基又はシクロアルキルケトン環形成基である。ｐは０、
１、２又は３である。〕一般式Ｃ： ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔但し、Ｒ＾１は前記したものと同じであり、Ｒ＾５、
Ｒ＾６は下記一般式で表される基である。一般式： ▲数式、化学式、表等があります▼ （但し、Ｒ＾４は前記したものと同じである。ｑは１、
２、３又は４である。）〕