JPH04328570A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子写真感光体に関し、
詳しくは耐久特性及び画質特性に優れた有機電子写真感
光体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子写真は感光体に帯電、露光を与えて
静電潜像を形成し、これに現像剤を与えて可視化するも
のであることはよく知られている。

【０００３】電子写真感光体の表面は用いられる電子写
真プロセスの過程で、様々な外力、例えばコロナ帯電、
トナー現像、転写およびクリーニングなど電気的、熱的
さらには機械的外力を直接に受けることになる。

【０００４】そこで、感光体を繰返し使用するためには
表面層がこれらの処理に対する強い耐久性を有すること
が肝要である。特にクリーニングによる表面損傷に対す
る耐久性は重要な項目である。一方、表面層には転写後
の残留トナーの他に、転写紙の紙粉やコロナ帯電により
発生するオゾンに起因する分解生成物が付着するので、
クリーニング処理が不十分であれば残留トナーの表面層
への融着や表面抵抗の低下を引き起こし、従って画質低
下の原因となるものである。すなわち、低抵抗物の付着
などによる画像流れや、表面層の低抵抗化にともなう画
像ボケが引き起こされる。さらに機械的外力による摺擦
傷、摩耗といった問題がある。

【０００５】従って繰り返し耐久性を満足させるために
は、感光体の表面層が良好なクリーニング性能すなわち
耐久性と滑り性を有することが必要であった。

【０００６】従来このような要求に対して、表面層に潤
滑性を付与させるような物質を添加することが試みられ
ていた。そのような物質として、一般的な塗膜表面改質
剤、すなわちレベリング剤、シリコンオイル等がある。 また潤滑粒子を分散させる方法もある。潤滑粒子として
はポリテトラフルオロエチレン粒子、ポリトリフルオロ
エチレン粒子、ポリエチレン粒子、フッ化カーボン粒子
などが用いられ、特にポリテトラフルオロエチレン粒子
が安価で滑り性に優れていることから主に使用されてい
る。

【０００７】しかしながら潤滑粒子を分散させた場合、
表面層の耐久性及び滑り性には効果が見られたが、感光
体の表面層側から露光を行う電子写真プロセスにおいて
は、露光に用いる入射光が表面層中の潤滑粒子によって
乱反射し、感光層に形成される潜像がぼけやすく、安定
した画像を得ることが困難であった。感光体表面の耐久
性、クリーニング性、削り性を高めるためには表面層中
の潤滑粒子の含有量を増加させることが効果的であるが
、含有量が多すぎると入射光の乱反射する割合が増大し
安定した潜像を得ることが難しかった。このように従来
の技術では感光体表面層中の潤滑粒子の含有量は画像ボ
ケなどが起こらない程度に制限されており、近年の高画
質化に伴ない感光体は更なる表面層の耐久性、クリーニ
ング性、削り性などが求められるようになった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前述の欠点
を解消し、表面の潤滑性、クリーニング性、耐久性が優
れており、かつ安定して潜像を形成し、高解像度を保つ
ことのできる電子写真感光体を提供することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明においては、前述
の目的に従って検討を重ねた結果、表面層に潤滑粒子を
含有している電子写真感光体において支持体として光透
過性導電性支持体を使用し、支持体側から露光する方法
の電子写真プロセスに適用したため、表面層中の潤滑粒
子の含有量が少量に制限されることなく、表面層の改質
を行うことができた。

【００１０】すなわち、本発明は光透過性導電性支持体
上に感光層を有する電子写真感光体において、表面層が
潤滑粒子を含有し、かつ感光体を支持体側より露光する
電子写真プロセスに用いることを特徴とする電子写真感
光体である。

【００１１】本発明の電子写真感光体は、潤滑性粒子を
表面層に含有しているため、良好な耐久特性と滑り性を
示し、クリーニング不良や画像流れなどのない高画質を
得ることができる。さらに、本発明の特徴としては光透
過性支持体側から露光を行う電子写真プロセスに用いる
ため、入射光の潤滑粒子による乱反射がなく表面層中の
潤滑粒子の含有量は厳しく制限されない。よって、感光
体表面層の耐久性、滑り性、クリーニング性において十
分に満足な特性を得ることができる程度に表面層の潤滑
粒子の含有量を増加することができる。

【００１２】以下、本発明の電子写真感光体を詳細に説
明する。本発明に用いる感光層の支持体の材質は光透過
型のガラス、樹脂などから選択できる。樹脂の好ましい
例としてはＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、Ｐ
ＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）、ポリアリレート、ポ
リスルホン、ポリアミド、アクリル樹脂、アクリロニト
リル樹脂、メタクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニ
ル樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル
、アルキド樹脂、ポリカーボネート、ポリウレタン、あ
るいはこれらの樹脂の繰り返し単位のうち２つ以上を含
む共重合体、例えばスチレン−ブタジエンコポリマー、
スチレン−アクリロニトリルコポリマー、スチレン−マ
レイン酸コポリマーなどを挙げることができる。

【００１３】支持体の型状としては、円筒型ドラム状、
ループ型エンドレスシート状などいずれのものでも良い
。

【００１４】本発明においては、上記材質の支持体に導
電処理を行なう。導電処理の方法は金属又は導電物質の
分散、蒸着、スパッタ、プラズマＣＶＤ、メッキ等が挙
げられる。好ましい金属又は導電物質の例としてはＡｌ
，Ａｕ，Ｃｕ，Ａｇ，Ｎｉ，Ｔｉ，Ｚｎ，Ｃｒ，Ｉｎ，
Ｓｎ，Ｐｂ，Ｆｅ等の金属又はこれらの合金、さらには
ＴｉＯ２　，Ｉｎ２　Ｏ３　，ＳｎＯ２　，アルマイト
等の金属酸化物、又はこれらの金属及び金属酸化物に塩
素、ヨウ素等のハロゲン元素をドープしたものなどを挙
げることができる。

【００１５】また導電性ポリマーを支持体の感光層側に
コーティングする方法もある。導電層の表面抵抗は１０
９　Ω以下、特には１０８　Ω以下が好ましい。

【００１６】本発明においては、感光層は、電荷発生層
と電荷輸送層に機能分離した積層構造型でも、単一層型
でも良い。

【００１７】積層構造型感光体の場合、電荷発生層はス
ーダンレッド、ダイアンブルーなどのアゾ顔料、ピレン
キノン、アントアントロンなどのキノン顔料、キノシア
ニン顔料、ペリレン顔料、インジゴ、チオインジゴなど
のインジゴ顔料、アズレニウム塩顔料、銅フタロシアニ
ンなどのフタロシアニン顔料などの電荷発生物質をポリ
ビニルブチラール、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ア
クリル樹脂、ポリビニルピロリドン、エチルセルロース
、酢酸酪酸セルロースなどの結着剤樹脂に分散させて、
この分散液を前述の導電層の上に塗工することによって
形成できる。このような、電荷発生層の膜厚は５μｍ以
下、特には０．０５〜２μｍが好ましい。

【００１８】電荷輸送層は、主鎖または側鎖にビフェニ
レン、アントラセン、ピレン、フェナントレンなどの構
造を有する多環芳香族化合物、インドール、カルバゾー
ル、オキサジアゾール、ピラゾリンなどの含窒素環式化
合物、ヒドラゾン化合物、スチリル化合物などの電荷輸
送性物質を、必要に応じて成膜性を有する樹脂に溶解さ
せた塗工液を用いて形成することができる。このような
成膜性を有する樹脂としてはポリエステル、ポリカーボ
ネート、ポリメタクリル酸エステル、ポリスチレンなど
が挙げられる。電荷輸送層の厚さは５〜４０μｍ、好ま
しくは１０〜３０μｍである。

【００１９】また、積層構造型感光体の場合、電荷発生
層上に電荷輸送層が積層された構造でも、電荷輸送層上
に電荷発生層が積層された構造であってもよい。

【００２０】更に、単一層型感光体の場合は、前述のよ
うな電荷発生物質と電荷輸送物質を樹脂中に含有させて
形成することができる。

【００２１】また、本発明においては、導電層と感光層
の中間に、バリヤー機能と接着機能をもつ下引層を設け
ることもできる。下引層は、カゼイン、ポリビニルアル
コール、ニトロセルロース、エチレン−アクリル酸コポ
リマー、アルコール可溶性ポリアミド、ポリウレタン、
ゼラチン、酸化アルミニウムなどによって形成できる。 下引層の膜厚は０．１〜５μｍが適当であり、好ましく
は０．５〜３μｍである。

【００２２】更に、感光層の上に表面保護層を設けるこ
ともできる。表面保護層はポリアミド、ポリカーボネー
ト、ポリエステルなどの樹脂層やこれらの樹脂に導電性
粒子を含有させた層などによって形成できる。

【００２３】本発明においては感光体の表面層に潤滑粒
子を含有することが特徴である。潤滑粒子としてはポリ
テトラフルオロエチレン粒子、ポリトリフルオロエチレ
ン粒子、ポリエチレン粒子、フッ化カーボン粒子などが
用いられ、特にポリテトラフルオロエチレン粒子が好ま
しい。潤滑粒子の含有量は表面層中において、１〜７０
重量％、好ましくは５〜５０重量％、より好ましくは１
０〜５０重量％である。含有量が１重量％より少ない場
合は潤滑効果が十分でなくなりはじめ、７０重量％より
多い場合は透過率などの関係で感度低下が起きる場合が
ある。潤滑粒子の分散方法としては、ボールミル、超音
波、サンドミル、ロールミルなどによる均一分散が行わ
れる。

【００２４】本発明の電子写真感光体は光透過性支持体
側より露光する電子写真プロセスに用いることを特徴と
する。支持体側から画像露光を行うことにより、表面層
側から露光する場合と異なり、入射光が潤滑粒子によっ
て乱反射されることがなく、安定した鮮明な潜像を形成
することができる。

【００２５】よって本発明においては、従来の表面層側
から露光を行う電子写真プロセスに用いる感光体と比較
して、感光体表面層中の潤滑粒子の含有量を増加させる
ことが可能である。その結果、感光体表面の耐久性、ク
リーニング性、滑り性などが良くなり、画質、耐久性共
に優れた電子写真感光体を得ることが可能となった。

【００２６】本発明においては、感光体の内側に光源を
設けているため、電子写真装置の小型化及びプロセス簡
素化を計ることができるという利点もある。

【００２７】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。

【００２８】図１に本発明の電子写真感光体を用いた電
子写真装置の概略構成例を示した。図において、１は像
担持体としての本発明の感光体であり軸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６によりその周囲に正または負
の所定電位の均一帯電を受け、次いで像露光７（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
により感光体周囲に露光像に対応した静電潜像が順次形
成されていく。

【００２９】その静電潜像はついで現像手段８でトナー
現像されそのトナー現像像が転写手段１０により、給紙
ローラー９から感光体１と転写手段１０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。像転写を受けた転写材Ｐは感光体
面から分離されて不図示の像定着手段へ導入されて像定
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。像転写後の感光体１の表面はクリーニングブ
レード３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５により除電処理されて繰り返して
像形成に使用される。２はクリーニングボックス、４は
クリーニングブレードの支持体である。

【００３０】感光体１の均一帯電手段６としてはコロナ
帯電手段が一般に広く使用されている。また転写手段１
０もコロナ帯電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、そ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（２，３，４）を一体化してひと
つの装置ユニットとし、装置全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
記の構成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】像露光７は、電子写真装置を複写機やプリ
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
レーザービームを走査、ＬＥＤアレイを駆動、または液
晶シャッターアレイを駆動させることなどにより行なわ
れる。

【００３２】ファクシミリのプリンターとして使用する
場合には、像露光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。コントローラ２１は画像読取部２０とプリ
ンター２９を制御する。コントローラ２１の全体はＣＰ
Ｕ２７により制御されている。画像読取部２０からの読
取データは、送信回路２３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２２を通してプリ
ンター２９に送られる。画像メモリ２６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２８はプリ
ンター２９を制御している。２４は電話である。

【００３３】回線２５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２２で復調された後、ＣＰＵ２７で復号処理が行
なわれ、順次画像メモリ２６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２６に格納される
と、そのページの画像記録を行なう。ＣＰＵ２７は、メ
モリ２６より１ページの画像情報の読み出し、プリンタ
コントローラ２８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２８は、ＣＰＵ２７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
記録を行なうべく、プリンター２９を制御する。尚、Ｃ
ＰＵ２７は、プリンター２９による記録中に、次のペー
ジの受信を行なっている。以上の様にして、画像の受信
と記録が行なわれる。

【００３４】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。

【００３５】本電子写真プロセスは、感光体の内側に光
源を設けているため、電子写真装置の小型化及びプロセ
ス簡素化を計ることができるという利点もある。光源と
しては、レーザー光、ＬＥＤ光、ＬＣＤ光等を使用する
。

【００３６】

【実施例】以下、本発明を実施例により説明する。 ［実施例１］面積１００ｃｍ×２５ｃｍ、厚さ２５μｍ
のＰＥＴシートの片面にＡｌを蒸着し、支持体を作成し
た。

【００３７】次にオキシチタニウムフタロシアニン顔料
１０部（重量部、以下同様）ポリビニルブチラール（ブ
チラール化度６８％、数平均分子量２０，０００）１０
部、及びシクロヘキサノン５０部をボールミルで６時間
分散して塗工液を調製し、この塗工液を上記導電性支持
体上に乾燥膜厚が１．０μｍとなる様にマイヤーバーで
塗布して電荷発生層を形成した。

【００３８】次にポリカーボネート樹脂（商品名パンラ
イトＫ−１３００、帝人化成（株）製）１０部をＴＨＦ
３５部、クロロベンゼン３５部の混合溶媒中に溶解した
のちポリテトラフルオロエチレン粒子０．３部（平均粒
径５μｍ）を混合しボールミルで５０時間分散した。こ
の液に電荷輸送物質として下記構造式（１）

【００３９
】

【化１】 を有する電荷輸送物質１０部を加えて溶解させ、塗工液
とした。先の電荷発生層に上にマイヤーバーで電荷輸送
層を塗工し、乾燥させて電子写真感光体を得た。このと
きの電荷輸送層の膜厚は２０μｍであった。この感光体
を感光体１−１とする。

【００４０】この感光体１−１を感光層が外側になる様
にループ状のエンドレスシートにし、図１に示す電子写
真装置に取付けた。図１に示す電子写真装置は、−６ｋ
Ｖのコロナ放電により感光体を帯電させ、次に支持体側
７８０ｎｍの半導体レーザーで露光を行ない、トナー現
像、転写、クリーニング、支持体側より除電露光を行な
うものである。現像はネガトナーを用いる所謂反転現像
で行なった。

【００４１】この装置を用い、５ｍｍ角のアルファベッ
ト、ベタ黒、ハーフトーン、ベタ白の画像出しを行ない
、また５０００枚の連続耐久テストを行なった。耐久後
の電荷輸送層の削れ量は０．８μｍであった。その結果
を表１に示す。

【００４２】［実施例２，３］実施例１の感光体の表面
層中のポリテトラフルオロエチレン粒子の添加量を変化
させた他は実施例１と同様に感光体を作成した。この感
光体を１−２，１−３とする。この電子写真感光体を用
いて実施例１と同様に連続耐久テストを行った。その結
果を表１に示す。

【００４３】［実施例４］実施例１の感光体１−１を、
実施例１の電子写真装置のレーザー光源をＬＥＤ光源に
変えた装置に取り付けた。この電子写真装置を用いて実
施例１と同様の方法で耐久テストを行った。その結果を
表１に示す。

【００４４】［実施例５］面積１００ｃｍ×２５ｃｍ、
厚さ２５μｍのＰＶＤＦシートの片面にＡｌを蒸着し、
支持体を作成した。

【００４５】次に下記構造式（２）の電荷発生物質１０
０部、ブチラール樹脂５０部、シクロヘキサン１３５０
部を１．０ｍｍφガラスビーズを用いたサンドミルで２
０時間分散し、上記支持体上にマイヤバーにより塗工し
、乾燥した。この時の膜厚は１．０μｍであった。

【００４６】

【化２】 次いで下記構造式（３）の電荷輸送物質を１０部

【００
４７】

【化３】 及びスチレン−メタクリル酸メチル共重合体樹脂１５部
をクロロベンゼン８０部に溶解し、上記電荷発生層上に
塗布し、乾燥膜厚１６μｍとした。

【００４８】次にポリカーボネート樹脂（商品名パンラ
イトＫ−１３００、帝人化成（株）製）１０部とＴＨＦ
３０部、クロロベンゼン３０部の混合溶媒中にポリテト
ラフルオロエチレン（平均粒径３μｍ）を３．５部混合
し、ボールミルで５０時間分散した。この溶液を前述の
電荷輸送層上に乾燥膜厚が５μｍとなるようにマイヤ−
バーで塗工し、表面保護層とした。この感光体を感光体
２とする。

【００４９】この感光体を実施例１と同様の方法で画像
出し耐久ステトを行った。その結果を表１に示す。

【００５０】［実施例６］実施例３と同様の感光体２を
用意した。実施例１に使用した電子写真装置の像露光用
光源として、レーザーの代わりにＬＥＤを用い、感光体
２を装着した。この電子写真装置を用いて実施例１と同
様の方法で画像出し耐久テストを行った。その結果を表
１に示す。

【００５１】［実施例７］実施例３と同様の方法で導電
性透明ＰＶＤＦシート上に電荷発生層を形成した。

【００５２】次いでポリカーボネート樹脂（商品名パン
ライトＫ−１３００、帝人化成（株）製）１０部及びポ
リテトラフルオロエチレン粒子（平均粒径５μｍ）５部
をクロロベンゼン３０部、ジクロロメタン４０部の混合
溶媒中に混合し、ボールミルで約６０時間分散した。得
られた分散液に構造式（１）の電荷輸送物質１０部を加
えて溶解し、塗工液とした。この塗工液を用いて先の電
荷発生層上にマイヤーバーで電荷輸送層を塗工し、乾燥
膜厚が１８μｍとなるようにした。この電子写真感光体
を感光体３とする。

【００５３】この電子写真感光体を実施例１で用いた電
子写真装置に装着した。この電子写真装置を用いて実施
例１と同様の方法により、画像出し耐久テストを行った
。その結果を表１に示す。

【００５４】［比較例１，２，３］実施例１〜３で使用
した電子写真感光体１−１，１−２，１−３を用意した
。次に実施例１で用いた電子写真装置の像露光光源を支
持体側ではなく、感光体表面層側から露光できるように
改造した。この電子写真装置に感光体１−１，１−２，
１−３を順次装着し、実施例１と同様の方法で画像出し
耐久テストを行った。その結果初期画像から画像がボケ
ていた。

【００５５】［比較例４］実施例５と同様にして導電性
透明支持体上に電荷発生層と電荷輸送層を形成した。実
施例５の様に表面保護層は積層せずに、この感光体を感
光体４とした。この感光体４を実施例１の電子写真装置
に装着し、実施例１と同様の方法で画像出し耐久テスト
を行った。その結果を表１に示す。

【００５６】［比較例５］電子写真感光体４を比較例１
で使用した電子写真装置に装着した。実施例１と同様の
方法で画像出し耐久テストを行った。その結果を表１に
示す。

【００５７】

【表１】 表１に示すように比較例１，２，３のように感光体表面
層にポリテトラフルオロエチレン粒子を含有している感
光体はその含有量が多い程、耐久テスト後の電荷輸送層
の削れ量は少なくなっている。しかしポリテトラフルオ
ロエチレン粒子の含有量が多くなる程解像度は低下して
おり、表面層への入射光が潤滑粒子による光乱反射を受
けていることを示している。

【００５８】又、比較例４，５においては、表面層に潤
滑剤としてのポリテトラフルオロエチレン粒子を含有し
ていないため、画像出し耐久テスト後には、表面層の削
れ量も大きく、クリーニング不良が発生していた。

【００５９】それに対して実施例１，２，３では、感光
体の表面層に含まれるポリテトラフルオロエチレン粒子
の含有量が増しても画像の解像度は下がらす、また耐久
テスト後の表面層の削れ量は減っており、耐久性に優れ
かつ画質の良い感光体が示されている。感光体の耐久性
及び画質の良さは実施例４〜７も同様である。

【００６０】

【発明の効果】以上説明した如く、本発明においては、
潤滑粒子を表面層に含有している電子写真感光体におい
て、導電性支持体に光透過性支持体を使用し、支持体側
から露光を行う方法の電子写真プロセスに適用したため
、表面層中の潤滑粒子の含有量が少量に制限されること
もなく、潤滑粒子による表面層の改質を行うことが可能
となった。よって、本発明によって感光体表面の滑り性
、クリーニング性が優れているだけではなく、画像ボケ
や画像流れのない画像を提供する電子写真感光体を得る
ことができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電子写真感光体を備えた電子写真装置
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　　　　クリーニングボックス ３　　　　クリーニングブレード ４　　　　支持部材 ５　　　　前露光手段 ６　　　　帯電手段 ７　　　　像露光 ８　　　　現像手段 ９　　　　給紙ローラー １０　　　　転写手段

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　光透過性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、表面層が潤滑粒子を含有
   し、かつ感光体を支持体側より露光する電子写真プロセ
   スに用いることを特徴とする電子写真感光体。
2. 【請求項２】　　前記潤滑粒子がポリテトラフルオロエ
   チレン粒子であ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. 【請求項３】　　前記潤滑粒子の含有量が表面層の全重
   量に対して１〜７０重量％であることを特徴とする請求
   項１に記載の電子写真感光体。
4. 【請求項４】　　請求項１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。