JPH04318557A - 電子写真感光体及び電子写真装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真複写機、レー
ザービームプリンター、普通紙ＦＡＸなどの電子写真応
用分野に広く用いることができる電子写真感光体及びこ
れを用いた電子写真装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真法は米国特許第２２９７６９１
号公報に示されるように画像露光の間に受けた照射量に
応じて電気抵抗が変化し且暗所では絶縁性の物質をコー
ティングした支持体よりなる光導電性材料を用いる。こ
の光導電性材料を用いた電子写真感光体に要求される基
本的に特性としては（１）暗所で適当な電位に帯電でき
ること。（２）暗所において電荷の逸散が少ないこと。 （３）光照射によって速やかに電荷を逸散せしめうるこ
となどが挙げられる。

【０００３】従来より電子写真感光体としてはセレン、
酸化亜鉛、硫化カドミウム等の無機光導電性化合物を主
成分とする感光層を有する無機感光体が広く用いられて
きた。しかし、これらは前記（１）〜（３）の条件は満
足するが熱安定性、耐湿性、耐久性、生産性等において
必ずしも満足し得るものではない。例えば、セレンは結
晶化すると感光体としての特性が劣化してしまう為製造
上も難しく、また熱や指紋等が原因となり結晶化を起こ
し感光体としての性能が劣化してしまう。また硫化カド
ミウムは耐湿性や耐久性、酸化亜鉛では平滑性、硬度、
耐摩擦性に問題がある。さらに無機感光体の多くは感光
波長領域が制限されている。例えばセレンの感光波長領
域は青色領域であり赤色領域にはほとんど感度を有しな
い。

【０００４】そのため感光性を長波長領域に広げるため
に種々の方法が提案されているが感光波長領域の選択に
制約が多い。酸化亜鉛あるいは硫化カドミウムを感光体
として用いる場合にもそれ自体の感光波長域は狭く種々
の増感剤の添加が必要である。

【０００５】これらの無機感光体のもつ欠点を克服する
目的で様々な有機光導電性化合物を主成分とする電子写
真感光体の開発が近年盛んに行なわれている。例えば米
国特許第３８３７８５１号公報にはトリアリルピラゾリ
ンを含有する電荷輸送層を有する感光体、米国特許第３
８７１８８２号公報にはペリレン顔料の誘導体からなる
電荷発生層と３−プロピレンとホルムアルデヒドの縮合
体からなる電荷輸送層とからなる感光体等が公知である
。

【０００６】またビスアゾ顔料またはトリスアゾ顔料を
電荷発生物質として用いた感光体として特開昭５９−３
３４４５号公報、特開昭５６−４６２３７号公報、特開
昭６０−１１１２４９号公報等が公知である。

【０００７】さらに有機光導電性化合物はその化合物に
よって電子写真感光体の感光波長域を自由に選択するこ
とが可能である。例えばアゾ系の有機顔料に関して言え
ば特開昭６１−２７２７５４号公報、特開昭５６−１６
７７５９号公報に示された物質は可視領域で高感度を示
すものが開示されており又特開昭５７−１９５７６７号
公報、特開昭６１−２２８４５３号公報で示された物質
は赤外領域にまで感度を有しているものも示されている
。

【０００８】これらの材料のうち赤外領域に感度を有す
る材料は近年進歩の著しいレーザービームプリンター（
以下ＬＢＰと略す）やＬＥＤプリンターなどに使用され
その需要頻度は高くなっている。

【０００９】特に近年赤外領域に高感度を有する材料と
してオキシチタニウムフタロシアニン（以下ＴｉＯＰｃ
と略す）が注目されている。ＴｉＯＰｃは多くの結晶形
態をとることが知られており、例えば特開昭６３−３６
６号公報や特願平１−３１９９３４号明細書などに結晶
形態が示されている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ＴｉＯＰｃを
電荷発生物質として用いた電子感光体は、非常に高感度
でかつ赤外領域にまで感度を有しているものの、黒ポチ
状の画像欠陥や電位変動を生じ易いという欠点があった
。

【００１１】従って、本発明の目的は、ＴｉＯＰｃを用
いた電子写真感光体の持つ優れた特性を損なうことなく
、高温高湿下においても黒ポチ状の画像欠陥が生じにく
く、しかも電位変動が少ない電子写真感光体を提供する
ことにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明に従って、導電性
支持体上に感光層を有する電子写真感光体において、該
感光層が平均粒径０．１５μｍ以下のオキシチタニウム
フタロシアニンを含有することを特徴とする電子写真感
光体が提供される。

【００１３】以下、本発明を詳細に説明する。本発明に
おいて平均粒径とは球換算の平均粒径をいう。

【００１４】本発明者等は、電荷発生物質としてオキシ
チタニウムフタロシアニンを含有する電子写真感光体に
おいて、電荷発生層中にキャリア発生量が著しく多い部
位が存在することに起因して特に高温高湿下で黒ポチ状
の画像欠陥が生じたり残留電位が初期より高かったり経
時的に上昇したりする現象が、ＴｉＯＰｃの平均粒径が
０．１５μｍを越えた場合にのみ起きること、いい換え
れば０．１５μｍ以下では起きないことを見い出した。

【００１５】この現象は、ＴｉＯＰｃを電荷発生層に用
いた電子写真感光体がＴｉＯＰｃにより発生キャリア量
が多くかつ電荷輸送層へのキャリアの注入が行なわれ易
いため非常に高感度であり、従ってＴｉＯＰｃの巨大粒
子が存在するとその部位からのキャリア発生量が特に多
くなるため起きるものである。また、この現象に関して
は、従来の比較的低感度の感光体においては比較的小さ
いため電荷発生物質の平均粒径を特定値以下にすること
による改善効果もそれほどではないのに対し、本発明の
ように高感度の電荷発生物質を用いた場合には平均粒径
を特定値以下にすることにより著しい改善効果が得られ
る。

【００１６】平均粒径の好ましい範囲は０．０７〜０．
１５μｍである。

【００１７】ＴｉＯＰｃの平均粒径を０．１５μｍ以下
にする手段としては湿式分散法等がある。用いる湿式分
散装置としてはサンドミル，ボールミル，ペイントシェ
イカー，ホモミキサー等が挙げられる。このうち分散処
理能力および分散のための破砕力の点でサンドミルを用
いることが望ましい。

【００１８】次に本発明を実際の構成に従って説明する
。導電性支持体としては導電性を有するものであれば良
くアルミニウム、ステンレスなどの金属、あるいは導電
層を設けた金属、プラスチック、紙などが挙げられ、形
状としては円筒状またはフィルム状等が挙げられる。

【００１９】ＬＢＰなど画像入力がレーザー光の場合は
散乱による干渉縞防止を目的とした導電層を設けること
が好適である。これはカーボンブラック、金属粒子等の
導電性粉体をバインダー樹脂中に分散して形成すること
ができる。導電層の膜厚は５〜４０μｍ、好ましくは１
０〜３０μｍである。

【００２０】その上にポリアミドからなる中間層を設け
ることが好ましい。中間層の膜厚は０．２〜５μｍ、好
ましくは０．５〜１μｍである。

【００２１】中間層の上に、ＴｉＯＰｃを、溶剤に溶解
したバインダー樹脂中に分散した塗工液を、塗工し乾燥
して電荷発生層を形成する。

【００２２】ここで用いるバインダー樹脂としては例え
ばポリエステル樹脂、ポリアクリル樹脂、ポリビニルカ
ルバゾール樹脂、フェノキシ樹脂、ポリカーボネート樹
脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、ポ
リサルフォン樹脂、ポリアリレート樹脂、塩化ビニリデ
ン・アクリロニトリロコポリマー樹脂、ポリビニルベン
ザール樹脂などが主として用いられる。バインダー樹脂
と顔料の比率は１／５〜５／１が好ましく、より好まし
くは１／２〜３／１である。

【００２３】電荷輸送層は主として電荷輸送物質とバイ
ンダー樹脂とを溶剤中に溶解させた塗料を塗工乾燥して
形成する。用いられる電荷輸送物質としては各種のトリ
アリールアミン系化合物、ヒドラゾン系化合物、スチル
ベン系化合物、ピラゾリン系化合物、オキサゾール系化
合物、トリアリルメタン系化合物、チアゾール系化合物
などを挙げられる。バインダー樹脂としては電荷発生層
に用いたものと同様の樹脂を用いることができる。

【００２４】これらの感光層の塗布方法としてはディッ
ピング法、スプレーコーティング法、スピンナーコーテ
ィング法、ビードコーティング法、ブレードコーティン
グ法、ビームコーティング法などを用いることができる
。

【００２５】図１に本発明の電子写真感光体を用いた一
般的な転写式電子写真装置の概略構成例を示した。

【００２６】図において、１は像担持体としての本発明
のドラム型感光体であり軸１ａを中心に矢印方向に所定
の周速度で回転駆動される。該感光体１はその回転過程
で帯電手段２によりその周面に正または負の所定電位の
均一帯電を受け、次いで露光部３にて不図示の像露光手
段により光像露光Ｌ（スリット露光・レーザービーム走
査露光など）を受ける。これにより感光体周面に露光像
に対応した静電潜像が順次形成されていく。

【００２７】その静電潜像はついで現像手段４でトナー
現像されそのトナー現像像が転写手段５により不図示の
給紙部から感光体１と転写手段５との間に感光体１の回
転と同期取り出されて給紙された転写材Ｐの面に順次転
写されていく。

【００２８】像転写を受けた転写材Ｐは感光体面から分
離されて像定着手段８へ導入されて像定着を受けて複写
物（コピー）として機外へプリントアウトされる。

【００２９】像転写後の感光体１の表面はクリーニング
手段６にて転写残りトナーの除去を受けて清浄面化され
、更に前露光手段７により除電処理されて繰り返して像
形成に使用される。

【００３０】感光体１の均一帯電手段２としてはコロナ
帯電装置が一般に広く使用されている。また転写装置５
もコロナ転写手段が一般に広く使用されている。電子写
真装置として、上述の感光体や現像手段、クリーニング
手段などの構成要素のうち、複数のものを装置ユニット
として一体に結合して構成し、このユニットを装置本体
に対して着脱自在に構成しても良い。例えば、感光体１
とクリーニング手段６とを一体化してひとつの装置ユニ
ットとし、装置本体のレールなどの案内手段を用いて着
脱自在の構成にしても良い。このとき、上記の装置ユニ
ットの方に帯電手段および／または現像手段を伴って構
成しても良い。

【００３１】光像露光Ｌは、電子写真装置や複写機やプ
リンターとして使用する場合には、原稿からの反射光や
透過光、あるいは原稿を読取り信号化し、この信号によ
りレーザービームの走査、ＬＥＤアレイの駆動、または
液晶シャッターアレイの駆動などにより行なわれる。フ
ァクシミリのプリンターとして使用する場合には、光像
露光Ｌは受信データをプリントするための露光になる。 図２はこの場合の１例をブロック図で示したものである
。

【００３２】コントローラ１１は画像読取部１０とプリ
ンター１９を制御する。コントローラ１１の全体はＣＰ
Ｕ１７により制御されている。画像読取部１０からの読
取データは、送信回路１３を通して相手局に送信される
。相手局から受けたデータは受信回路１２を通してプリ
ンター１９に送られる。画像メモリ１６には所定の画像
データが記憶される。プリンタコントローラ１８はプリ
ンター１９を制御している。１４は電話である。

【００３３】回線１５から受信された画像情報（回線を
介して接続されたリモート端末からの画像情報）は、受
信回路１２で復調された後、ＣＰＵ１７で復号処理が行
なわれ、順次画像メモリ１６に格納される。そして、少
なくとも１ページの画像情報がメモリ１６に格納される
と、そのページの画像記録を行なう。ＣＰＵ１７は、メ
モリ１６より１ページの画像情報を読み出し、プリンタ
コントローラ１８に復号化された１ページの画像情報を
送出する。プリンタコントローラ１８は、ＣＰＵ１７か
らの１ページの画像情報を受け取るとそのページの画像
情報記録を行なうべく、プリンター１９を制御する。

【００３４】尚、ＣＰＵ１７はプリンター１９による記
録中、次のページの受信を行なっている。

【００３５】以上の様にして、画像の受信と記録が行な
われる。

【００３６】本発明の電子写真感光体は電子写真複写機
に利用するのみならず、レーザービームプリンター、Ｃ
ＲＴプリンター、ＬＥＤプリンター、液晶プリンター、
レーザー製版など電子写真応用分野にも広く用いること
ができる。

【００３７】次に本発明に用いるＴｉＯＰｃの製造例を
示す。

【００３８】［製造例１］α−クロロナフタレン１００
ｇ中、ｏ−フタロジニトリル５．０ｇ、四塩化チタン２
．０ｇを２００℃にて３時間加熱・撹拌した後５０℃ま
で冷却して析出した結晶を濾別、ジクロロチタニウムフ
タロシアニンのペーストを得た。次にこれを１００℃に
加熱したＮ，Ｎ’−ジメチルホルムアミド１００ｍｌで
撹拌・洗浄、次いで６０℃のメタノール１００ｍｌで２
回洗浄を繰返し濾別した。更にこの得られたペーストを
脱イオン水１００ｍｌ中８０℃で１時間撹拌、濾別して
青色のＴｉＯＰｃ結晶を得た。収量４．３ｇ。

【００３９】この化合物の元素分析値は以下の通りであ
った。 　　　　元素分析値（Ｃ３２Ｈ１６Ｎ８　ＴｉＯ）　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Ｃ　　
　　　　　　　　Ｈ　　　　　　　　　　Ｎ　　　　　
　　　　　　　Ｃｌ　　　　　　　　　　計算値（％）
　　　　６６．６８　　　　２．８０　　　　１９．４
４　　　　０．００　　　　　　　　実測値（％）　　
　　６６．５０　　　　２．９９　　　　１９．４２　
　　　０．４７次にこの結晶を濃硫酸３０ｍｌに溶解さ
せ２０℃の脱イオン水３００ｍｌ中に撹拌下で滴下して
再析出、濾過し十分に水洗した後非晶質のＴｉＯＰｃを
得た。この非晶質のＴｉＯＰｃ４．０ｇをメタノール１
００ｍｌ中室温（２２℃）下、８時間懸濁・撹拌処理し
、濾別、減圧乾燥し低結晶性のＴｉＯＰｃを得た。更に
、低結晶性のＴｉＯＰｃ２．０ｇにｎ−ブチルエーテル
４０ｍｌを加え１ｍｍφ硝子ビーズと共にミリング処理
を室温下（２２℃）２０時間行なった。この分散液より
固形分を取りだしメタノール、水で十分に洗浄、乾燥し
た。収量１．８ｇ。

【００４０】この結晶のＸ線回折における回折角２θ±
０．２°は９．０°，１４．２°，２３．９°，２７．
１°に強いピークを有していた。

【００４１】［製造例２］特開昭６１−２３９２４８号
公報（ＵＳＰ４，７２８，５９２）に開示されている製
造例に従って、いわゆるα型と呼ばれている結晶系のＴ
ｉＯＰｃを得た。

【００４２】

【実施例】以下実施例に従って説明する。

【００４３】（実施例１）３０φ、２６０ｍｍのＡ１シ
リンダーを基本とし、それに、以下の材料より構成され
る塗料を基体上に浸漬法で塗布し、１４０℃、３０分熱
硬化して１８μｍの導電層を形成した。 　　導電性顔料：酸化スズコート処理酸化チタン　　…
１０部（重量部、以下同）　　抵抗調節用顔料：酸化チ
タン　　　　　　　　　　　　　　　　…１０部　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　結着樹脂：フ
ェノール樹脂　　　　　　　　　　　　　　　　　　…
１０部　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
レベリング剤：シリコーンオイル　　　　　　　　　　
　　…０．００１部　　　　　　　　　　　　　　　　
溶剤：メタノール／メチルセロソルブ＝１／１…２０部
次に、この上にＮ−メトキシメチル化ナイロン３部と共
重合ナイロン３部とをメタノール６５部とｎ−ブタノー
ル３０部とに溶解した溶液を浸漬法で塗布して１．０μ
ｍの中間層を形成した。

【００４４】次に製造例１で作成した顔料３重量部とポ
リビニルブチラール（商品名エスレックＢＭ−２積水化
学製）２部およびシクロヘキサノン８０部をφ１ｍｍガ
ラスビーズを用いたサンドミル装置で４時間分散した後
、メチルエチルケトン１１５部を加えて平均粒径０．１
５μｍのＴｉＯＰｃを含む電荷発生層分散液を得た。 これを前記中間層上に浸漬法で塗布し、０．２μｍの電
荷発生層を形成した。なお、作成された電子写真感光体
の電荷発生層を剥して粉末とし、その粉末を超音波分散
し、レーザー粒径側器でＴｉＯＰｃの平均粒径を測定し
たところ０．１５μｍと、電荷発生層用分散液中の平均
粒径と同じであることが確認されている。

【００４５】ビスフェノールＺポリカーボネート樹脂（
粘度平均分子量２２０００）１０部と下記構造で示され
る電荷輸送物質１０部を

【００４６】

【化１】 モノクロルベンゼン５０部、ジクロルメタン１０部に溶
解した。この塗料を前述の電荷発生層の上に浸漬法で塗
布し、１１０℃，１時間乾燥し２０μｍの電荷輸送層を
形成した。

【００４７】得られた感光体について、画像評価を行な
った。評価はキヤノン製ＬＢＰ（商品名「レーザーショ
ット」）を使用した。環境は３５℃，８５％ＲＨとした
。黒ポチの評価は５×５ｃｍ２　の画像域にある黒ポチ
の数で表１のようにランクを付けた。

【００４８】３５℃，８５％ＲＨで画像出しを行なった
後に、同環境下において残留電位を測定した。又残留電
位測定後、連続２０００枚の画像出し耐久試験を行ない
、その直後の電位を測定し残留電位がどのくらい上昇し
ているかを調べた。その結果を表２に示す。

【００４９】（実施例２）サンプルＮｏ．１の電荷発生
層用分散液調製において分散時間を４時間より長くして
平均粒径が以下の数値を示すサンプルを作成した。 　　Ｎｏ．　　　　　　　　　　２　　　　　　　　３
　　　　　　　　４　　　　　　５　　　　　　　　６
　　平均粒径（μｍ）０．１４　　０．１３　　０．１
２　　０．１１　　０．１０　　　　　　　　Ｎｏ．　
　　　　　　　　　７　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　平均粒径（μｍ）０．０
９ 電荷発生層用分散液の平均粒径を変えた以外は実施例１
と同様に感光体を作成した。得られた感光体を用いて実
施例１と同様な評価を行ないその結果を表２に示す。

【００５０】（比較例１）サンプルＮｏ．１の電荷発生
層用分散液調製において分散時間を４時間未満に変え平
均粒径が以下の数値を示すサンプルを作成した。 　　Ｎｏ．　　　　　　　　　　８　　　　　　　　９
　　　　　　　　１０　　　　　　１１　　　　　　１
２　　平均粒径（μｍ）０．１６　　０．１７　　０．
１８　　０．２０　　０．２５　　　　　　電荷発生層
用分散液の平均粒径を変えた以外は実施例１と同様に感
光体を作成した。得られた感光体を用いて実施例１と同
様な評価を行ないその結果を表２に示す。

【００５１】

【表１】

【００５２】

【表２】 以上実施例に述べたようにＴｉＯＰｃを電荷発生物質に
用いた塗工液の該ＴｉＯＰｃの平均粒径が０．１５μｍ
以下のものを用いることによって高感度でかつ高温高湿
下でも画像欠陥が無く、更に高温高湿下でも電位変動の
少ない電子写真感光体を作成することができる。ＴｉＯ
Ｐｃは特にＸ線回折スペクトルにおける回折角２θ±０
．２°が９．０°，１４．２°，２３．９°，２７．１
°に強いピークを有する場合特に効果が著しい。

【００５３】又比較例に示すように平均粒径が０．１５
μｍより大きい場合は小さい場合と比べ画像特性および
電位変動に改善効果が認められない。

【００５４】

【発明の効果】本発明の電子写真感光体は、優れた電子
写真特性を損なわずに画像欠陥特に高温高湿下での黒ポ
チ状の画像欠陥を抑え、同環境下で電位変動を小さくす
ることが可能となり、全環境において安定した画像を得
ることが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】一般的な転写式電子写真装置の概略構成図であ
る。

【図２】電子写真装置をプリンターとして使用したファ
クシミリのブロック図である。

【符号の説明】

１　　　　感光体 ２　　　　帯電手段 ３　　　　露光部 ４　　　　現像手段 ５　　　　転写手段 ６　　　　クリーニング手段 ７　　　　前露光手段 ８　　　　像定着手段

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　導電性支持体上に感光層を有する電子
   写真感光体において、該感光層が平均粒径０．１５μｍ
   以下のオキシチタニウムフタロシアニンを含有すること
   を特徴とする電子写真感光体。
2. 【請求項２】　　前記オキシチタニウムフタロシアニン
   が、ＣｕＫα特性Ｘ線回折における回折角２θ±０．２
   °が９．０°，１４．２°，２３．９°，２７．１°に
   強いピークを有することを特徴とする請求項１記載の電
   子写真感光体。
3. 【請求項３】　　前記感光層が電荷発生層と電荷輸送層
   とを有し、該電荷発生層が前記平均粒径０．１５μｍ以
   下のオキシチタニウムフタロシアニンを含有することを
   特徴とする請求項１記載の電子写真感光体。
4. 【請求項４】　　請求項１ないし３記載の電子写真感光
   体を備えた電子写真装置。
5. 【請求項５】　　請求項１ないし３記載の電子写真感光
   体を備え、かつリモート端末からの画像情報を受信する
   受信手段を有するファクシミリ。