JPH05188628A - 電子写真感光体、該電子写真感光体を備えた電子写真装置並びにファクシミリ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ［目的］滑り性および離型性を向上し、耐久性に優れた
電子写真感光体を提供することにある。 ［構成］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、前記感光層の表面層が少なくとも下記の末
端構造のポリカ−ボネ−トを含有することを特徴とする
電子写真感光体である。

Description

【発明の詳細な説明】

【産業上の利用分野】本発明は電子写真感光体、該電子
写真感光体を備えた電子写真装置並びにファクシミリに
関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真感光体に用いられる光導電材料
としては酸化亜鉛、セレン、硫化カドミウムなどの無機
光導電材料が知られているが、有機光導電材料としては
ポリビニルカルバゾ−ル、フタロシアニン、アゾ顔料な
どが高生産性、無公害性などの利点が注目され、光導電
特性、耐久性などでは劣る欠点はあるものの広く用いら
れるようになってきた。最近では上記欠点も改善された
新規材料が提案され、特に光導電特性は前記無機光導電
材料をしのぎつつある。

【０００３】電子写真感光体は複写機、レ−ザ−ビ−ム
プリンタ−などにおける電子写真プロセスにおいて、帯
電、露光、現像、転写、クリ−ニング、除電などの作用
を反復して受けるため、様々な耐久性を要求される。特
に耐摩耗性や耐傷性などの機械的強度は耐久寿命を決定
する最大の要素である。

【０００４】一方、前記の有機光導電材料は、単独では
成膜性を有しないためバインダ−樹脂と共に成膜される
のが一般的である。従って耐摩耗性や耐傷性はバインダ
−樹脂の選択によりほとんど決定されるといっても過言
ではない。しかし、光導電特性を満足するバインダ−樹
脂はかなり限定されており、耐摩耗性は無機電子写真感
光体に遥かに及ばない。

【０００５】耐摩耗性にもっとも関与する電子写真プロ
セスはクリ−ニングである。近年現像剤の微粒化んどに
伴い、クリ−ニングはますます高精度を要求されてい
る。また装置の省スペ−ス化に伴い、より簡単な装置構
成を実現するためにも、ブレ−ドクリ−ニングを採用す
るのが有利である。ブレ−ドクリ−ニングは板状のポリ
ウレタンなどの弾性部材を感光体上母線方向に突き当て
ただけの簡単な構成をとる。しかし、このような場合、
感光体とブレ−ドとの間に大きな摩擦力が生じ、感光体
の摩耗を促進し、耐久性の低下を引き起こしてしまう。
これに対処するためには、感光体に摩擦力に耐え得る強
度を付与することが有効であり、一般的にはバインダ−
樹脂の高分子量化、硬化性バインダ−樹脂の使用などが
考えられるが、高分子量バインダ−樹脂は有機感光体の
主たる製造法であるコ−ティング工程において、コ−テ
ィング塗料の増粘を引き起こすため、高分子量化には限
界がある。また硬化性バインダ−樹脂については、硬化
時の有機光導電材料の反応劣化、未反応官能基や重合開
始剤副成物などによる不純物準位の形成などにより、十
分な光導電特性が得られない。

【０００６】また電子写真感光体に滑り性を付与するこ
とも有効であるが、成膜性や相溶性を両立する材料はな
かった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は電子写
真特性を劣化させることなく耐摩耗性、耐傷性などの機
械的強度を向上させ、耐久性に優れた電子写真感光体を
提供すること、該電子写真感光体を並びにファクシミリ
を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は導電性支持体上
に感光層を有する電子写真感光体において、前記感光層
の表面層が少なくとも下記一般式で示す末端構造を有す
るポリカ−ボネ−トを含有することを特徴とする電子写
真感光体から構成される。 一般式 −Ａｒ−（Ｒ）_m−Ｒｆ 式中、Ａｒは置換基を有してもよいアリ−ル基を示し、
ｍは０または１の整数を示し、Ｒはアルキル基、酸素原
子、硫黄原子、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−ＮＨ−ＣＯ
−およびこれら２種以上の組み合わせを示し、Ｒｆは長
鎖フッ化アルキル基を示す。

【０００９】具体的にはＡｒとしては

【化１】

【化２】 ただし、Ｙはメチル基、塩素原子、臭素原子、フッ素原
子、ヨウ素原子、シアノ基、トリフルオロメチル基、ニ
トロ基、水素原子などを示す。

【化３】 などが挙げられ、

【００１０】Ｒｆとしては −（ＣＦ₂）₇−ＣＦ₃、−（ＣＦ₂）₉−ＣＦ₃、−（ＣＦ
₂）₁₁−ＣＦ₃、−（ＣＦ₂）₁₃−ＣＦ₃、−（ＣＦ₂）₁₅
−ＣＦ₃、−（ＣＦ₂）₁₇−ＣＦ₃、 などが挙げられ、

【００１１】Ｒとしては −ＣＨ₂−、−ＣＨ₂−ＣＨ₂−、−Ｏ−ＣＨ₂−、−Ｏ−
ＣＨ₂−ＣＨ₂−、−ＣＯ−ＣＨ₂−、−ＣＯ−ＣＨ₂−Ｃ
Ｈ₂−、−ＣＯ−Ｏ−ＣＨ₂−、−ＣＯ−Ｏ−ＣＨ₂−Ｃ
Ｈ₂−、−Ｏ−ＣＯ−ＣＨ₂−、−Ｏ−ＣＯ−ＣＨ₂−Ｃ
Ｈ₂−、−ＣＯ−ＮＨ−ＣＨ₂−ＣＨ₂−、−ＣＯ−ＮＨ
−ＣＨ₂−ＣＨ₂−、−ＮＨ−ＣＯ−ＣＨ₂−、−ＮＨ−
ＣＯ−ＣＨ₂−ＣＨ₂−、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ
−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＮＨ−ＣＯ−、−Ｓ−、−ＳＯ₂
− などが挙げられ、

【００１２】−Ａｒ−（Ｒ）_m−Ｒｆとしては

【化４】

【化５】

【化６】

【化７】

【化８】

【化９】

【化１０】

【化１１】

【化１２】

【化１３】

【化１４】

【化１５】

【化１６】

【化１７】 などが挙げられる。

【００１３】本発明に用いられる前記一般式で示す末端
構造を有するポリカ−ボネ−トは、末端にパ−フルオロ
アルキル基を有し、主鎖を形成するポリカ−ボネ−ト鎖
の分子量は１，０００〜１００，０００の範囲で使用可
能である。末端に存在するパ−フルオロアルキル基は塗
料としてコ−ティングした際に感光体表面にブリ−ドア
ウトし、表面エネルギ−を著しく下げる。また、その主
鎖はポリカ−ボネ−トなので、単独で成膜性を有し、ま
た、他の樹脂、特にポリカ−ボネ−トとの相溶性に優れ
る。

【００１３】前記一般式で示す末端構造を有するポリカ
−ボネ−トの合成例を示すとビスフェノ−ルＺおよび下
記化合物Ａを、ジクロロメタンおよび下記化合物Ｂを混
合した水酸化ナトリウム水溶液に混合した後、ホスゲン
を通じることにより下記化合物Ｃを得る。 化合物Ａ

【化１８】 化合物Ｂ

【化１９】 化合物Ｃ

【化２０】

【００１４】前記末端構造を有するポリカ−ボネ−ト
は、バインダ−樹脂として単独で用いることはもちろ
ん、他の樹脂と混合して用いることも可能である。混合
可能な樹脂としては、ポリエステル、ポリウレタン、ポ
リアリレ−ト、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリブタ
ジエン、ポリカ−ボネ−ト、ポリアミド、ポリプロピレ
ン、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリサルホン、ポ
リアリルエ−テル、ポリアセタ−ル、ナイロン、フェノ
−ル樹脂、アクリル樹脂、シリコ−ン樹脂、エポキシ樹
脂、アリル樹脂、アルキッド樹脂、ブチラ−ル樹脂など
が挙げられる。更に、反応性のエポキシ、（メタ）アク
リルモノマ−やオリゴマ−も混合可能である。

【００１１】本発明の電子写真感光体の感光層は単層ま
たは積層構造を有する。単層構造の場合、光キャリアの
生成および移動は同一層中で行われ、末端構造のポリカ
−ボネ−トはこの層に含有される。積層構造の場合、光
キャリアを生成する電荷発生層とキャリアが移動する電
荷輸送層とが積層される。

【００１２】表面層を形成するのは電荷発生層または電
荷輸送層のいずれの場合もある。いずれにしても、末端
構造のポリカ−ボネ−トは表面層を形成する層に含有さ
れる。

【００１３】単層感光層は膜厚５〜１００μｍが可能で
あり、好ましくは１０〜６０μｍである。電荷発生材料
や電荷輸送材料は２０〜８０％含有し、好ましくは３０
〜７０％である。積層感光体においては、電荷発生層の
膜厚は０．００１〜６μｍ、好ましくは０．０１〜２μ
ｍである。電荷発生材料の量は１０〜１００％、好まし
くは４０〜１００％である。電荷輸送層の膜厚は５〜１
００μｍ、好ましくは１０〜６０μｍである。電荷輸送
材料の量は２０〜８０％、好ましくは３０〜７０％であ
る。

【００１４】電荷発生材料としては、フタロシアニン顔
料、多環キノン顔料、アゾ顔料、ペリレン顔料、インジ
ゴ顔料、キナクリドン顔料、アズレニウム塩顔料、スク
アリリウム染料、シアニン染料、ピリリウム染料、チオ
ピリリウム染料、キサンテン色素、キノンイムン色素、
トリフェニルメタン色素、スチリル色素、セレン、テル
ル、アモルファスシリコン、硫化カドミウムなどが挙げ
られる。

【００１５】電荷輸送材料としては、ピレン化合物、カ
ルバゾ−ル化合物、ヒドラゾン化合物、Ｎ，Ｎ−ジアル
キルアニリン化合物、ジフェニルアミン化合物、トリフ
ェニルアミン化合物、トリフェニルメタン化合物、ピラ
ゾリン化合物、スチリル化合物、スチルベン化合物など
が挙げられる。

【００１６】本発明の電子写真感光体は感光層の上に保
護層を積層してもよい。この際は末端構造のポリカ−ボ
ネ−トは保護層にも含有される。保護層の膜厚は０．０
１〜２０μｍが可能であり、好ましくは０．１〜１０μ
ｍである。保護層には前述した電荷発生材料または電荷
輸送材料や金属およびその酸化物、窒化物、塩、合金更
にはカ−ボンなどの導電材料を含有してもよい。

【００１７】本発明の電子写真感光体に用いられる導電
性支持体は、鉄、銅、ニッケル、アルミニウム、チタ
ン、錫、アンチモン、インジウム、鉛、亜鉛、金、銀な
どの金属や合金、あるいはそれらの酸化物やカ−ボン、
導電性樹脂などが使用可能である。形状は円筒形、ベル
ト状やシ−ト状のものがある。また前記導電性材料は成
型加工される場合もあるが、塗料として塗布したり、蒸
着してもよい。

【００１８】導電性支持体と感光層との間に、下引き層
を設けてもよい。下引き層は主にバインダ−樹脂からな
るが、前記導電性材料やアクセプタ−を含有してもよ
い。下引き層を形成するバインダ−樹脂としてはポリエ
ステル、ポリウレタン、ポリアリレ−ト、ポリエチレ
ン、ポリスチレン、ポリブタジエン、ポリカ−ボネ−
ト、ポリアミド、ポリプロピレン、ポリイミド、ポリア
ミドイミド、ポリサルホン、ポリアリルエ−テル、ポリ
アセタ−ル、ナイロン、フェノ−ル樹脂、アクリル樹
脂、シリコ−ン樹脂、エポキシ樹脂、ユリア樹脂、アリ
ル樹脂、アルキッド樹脂、ブチラ−ル樹脂などが挙げら
れる。

【００１９】本発明の電子写真感光体の製造方法は蒸
着、塗布などの方法が用いられる。塗布にはバ−コ−タ
−、ナイフコ−タ−、ロ−ルコ−タ−、アトライタ−。
スプレ−、浸漬塗布、静電塗布、粉体塗布などの手段が
用いられる。

【００２０】また、本発明は前記本発明の電子写真感光
体を備えた電子写真装置から構成される。

【００２１】また、本発明は前記本発明の電子写真感光
体を備えた電子写真装置およびリモ−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から構成
される。

【００２２】次に、本発明の電子写真感光体を備えた電
子写真装置並びにファクシミリについて説明する。図１
に本発明のドラム型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を示した。図において、１は像担持
体として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−ザ−
ビ−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。そ
の静電潜像は、次いで現像手段４でトナ−現像され、そ
のトナ−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
りされて給送された転写材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
像定着手段８へ導入されて像定着を受けて複写物（コピ
−）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−ニング手段６にて転写残りトナ−
の除去を受けて清浄面化され、前露光手段７により除電
処理がされて繰り返して像形成に使用される。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−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−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−ルなどの案内手段を用いて着脱自在の構成にして
もよい。このとき、上記の装置ユニットのほうに帯電手
段および／または現像手段を伴って構成してもよい。ま
た、光像露光Ｌは、電子写真装置を複写機やプリンタ−
として使用する場合には、原稿からの反射光や透過光を
用いる、あるいは、原稿を読み取り信号化に従って、こ
の信号によりレ−ザ−ビ−ムの走査、発光ダイオ−ドア
レイの駆動、または液晶シャッタ−アレイの駆動などを
行うことにより行われる。また、ファクシミリのプリン
タ−として使用する場合には、光像露光Ｌは受信デ−タ
をプリントするための露光になる。

【００２３】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−ラ１０は画像読取部９とプ
リンタ−１８を制御する。コントロ−ラ１０の全体はＣ
ＰＵ１６により制御されている。画像読取部からの読取
りデ−タは、送信回路１２を通して相手局に送信され
る。相手局から受けたデ−タは受信回路１１を通してプ
リンタ−１８に送られる。画像メモリには所定の画像デ
−タが記憶される。プリンタコントロ−ラ１７はプリン
タ−１８を制御している。１３は電話である。回線１４
から受信された画像（回線を介して接続されたリモ−ト
端末からの画像情報）は、受信回路１１で復調された
後、ＣＰＵ１６は画像情報の信号処理を行い順次画像メ
モリ１５に格納される。そして、少なくとも１ペ−ジの
画像がメモリ１５に格納されると、そのペ−ジの画像記
憶を行う。ＣＰＵ１６は、メモリ１５より１ペ−ジの画
像情報を読み出しプリンタコントロ−ラ１７に信号かさ
れた１ペ−ジの画像情報を送出する。プリンタコントロ
−ラ１７は、ＣＰＵ１６からの１ペ−ジの画像情報を受
け取るとそのペ−ジの画像情報記録を行うべく、プリン
タ−１８を制御する。なお、ＣＰＵ１６は、プリンタ−
１８による記録中に、次のペ−ジの受信を行っている。
以上のように、画像の受信と記録が行われる。

【００２４】

【実施例】

実施例１ メトキシメチル化ナイロン１０部（重量部、以下同様）
およびイソプロパノ−ル１５０部を混合溶解した後に、
外径８０ｍｍ、長さ３６０ｍｍのアルミニウムシリンダ
−に浸漬塗布し、１μｍの下引き層を形成した。

【００２５】次に、下記アゾ顔料１０部、

【化２１】 ポリカ−ボネ−ト（ビスフェノ−ルＡ型、分子量３万）
５部およびシクロヘキサノン７００部をサンドミルにて
分散し、この分散液を前記下引き層上に浸漬塗布して、
膜厚０．０５μｍの電荷発生層を形成した。

【００２６】次に、下記トリフェニルアミン１０部、

【化２２】 下記末端構造を有するポリカ−ボネ−ト（ビスフェノ−
ルＺ型、分子量２万）７部、

【化２３】 ポリカ−ボネ−ト（ビスフェノ−ルＺ型、分子量２万５
千）３部、

【化２４】 クロロベンゼン１５０部およびジクロロメタン１００部
を溶解混合した後、前記電荷発生層上に浸漬塗布した。
塗布済シリンダ−を熱風乾燥後、膜厚２０μｍの電荷輸
送層を形成し、電子写真感光体を作成した。これを試料
１の電子写真感光体とする。

【００２７】同様にして５０μｍのアルミシ−ト上にも
前記感光層を形成して電子写真感光体を作成した。これ
を試料２の電子写真感光体とする。

【００２８】比較例 末端構造を有しないポリカ−ボネ−ト（前出）のみを電
荷輸送層のバインダ−樹脂として用い、末端構造のポリ
カ−ボネ−トを用いないことの他は、実施例１と同様に
して電子写真感光体を作成した。これを比較試料とす
る。

【００２９】耐摩耗性試験 テ−パ−式摩耗試験機により、試料２および比較試料の
電子写真感光体について加重５００ｇ（２個）、５，０
００サイクルの摩耗試験を行った。摩耗による重量減少
は、試料２は、比較試料に比べ、約２０％少なく、末端
構造のポリカ−ボネ−トを用いることの効果が見られ
た。

【００３０】接触角 滴下式の接触角計により、試料２および比較試料につい
て水に対する接触角について比較した。その結果、試料
２の接触角は１０６度と大きいの対し、比較試料は８０
度と小さかった。

【００３１】実機耐久 複写機（商品名ＣＬＣ５００、キヤノン（株）製）に前
記作成した電子写真感光体をセットし、２万枚の耐久を
行った。比較試料は１万３千枚で白地画像カブリが著し
くなり、使用不能となったが、試料１および２は２万枚
後も良好な画像であった。また、耐久後の感光体削れ量
も試料１および２は比較試料に比べ２５％程度少なかっ
た。

【００３２】実施例２ トリフェニルアミン化合物（実施例１で使用）３０部、
前記末端構造を有するポリカ−ボネ−ト（実施例１で使
用）５０部、ポリカ−ボネ−ト（ビスフェノ−ルＺ型、
分子量７万）２０部、クロロベンゼン１，０００部およ
びジクロロメタン５００部を溶解混合し、これを比較試
料の感光体上にスプレ−塗布し、熱風乾燥により膜厚６
μｍの保護層を設けた。この電子写真感光体を試料３と
する。この試料は優れた耐摩耗性と離型性を示した。

【００３３】実施例３ トリフェニルアミン化合物（実施例１で使用）３０部、
下記末端構造を有するポリカ−ボネ−ト３０部、

【化２５】 ポリカ−ボネ−ト（分子量７万）４０部、クロロベンゼ
ン１，０００部およびジクロロメタン５００部を溶解混
合し、これを比較試料の感光体上にスプレ−塗布し、熱
風乾燥により膜厚６μｍの保護層を設けた。この電子写
真感光体を試料４とする。この試料は優れた耐摩耗性と
離型性を示した。

【００３４】実施例４ トリフェニルアミン化合物（実施例１で使用）３０部、
下記末端構造を有するポリカ−ボネ−ト３０部、

【化２６】 ポリカ−ボネ−ト（ビスフェノ−ルＺ型、分子量７万）
２０部、クロロベンゼン１，０００部およびジクロロメ
タン５００部を溶解混合し、これを比較試料の感光体上
にスプレ−塗布し、熱風乾燥により膜厚６μｍの保護層
を設けた。この電子写真感光体を試料５とする。この試
料は優れた耐摩耗性と離型性を示した。

【００３５】実施例５ トリフェニルアミン化合物（実施例１で使用）３０部、
下記末端構造を有するポリカ−ボネ−ト３０部、

【化２７】 ポリカ−ボネ−ト（ビスフェノ−ルＺ型、分子量７万）
４０部、クロロベンゼン１，０００部およびジクロロメ
タン５００部を溶解混合し、これを比較試料の感光体上
にスプレ−塗布し、熱風乾燥により膜厚６μｍの保護層
を設けた。この電子写真感光体を試料６とする。この試
料は優れた耐摩耗性と離型性を示した。 実施例６ トリフェニルアミン化合物（実施例１で使用）３０部、
下記末端構造を有するポリカ−ボネ−ト３０部、

【化２８】 ポリカ−ボネ−ト（ビスフェノ−ルＺ型、分子量７万）
２５部、クロロベンゼン１，０００部およびジクロロメ
タン５００部を溶解混合し、これを比較試料の感光体上
にスプレ−塗布し、熱風乾燥により膜厚６μｍの保護層
を設けた。この電子写真感光体を試料７とする。この試
料は優れた耐摩耗性と耐傷性を示した。

【００３６】上記試料における電子写真感光体の評価結
果を下表に示す。

【表１】

【００３７】

【発明の効果】本発明の電子写真感光体は、末端構造の
ポリカ−ボネ−トを電子写真感光体表面層に含有硬化さ
せることにより膜強度および耐摩耗性を向上させ、耐久
性に優れるという顕著な効果を奏する。

【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−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 像担持体としてのドラム型感光体（本発明の電子
写真感光体） ２ コロナ帯電装置 ３ 露光部 ４ 現像手段 ５ 転写手段 ６ クリ−ニング手段 ７ 前露光手段 ８ 像定着手段 Ｌ 光像露光 Ｐ 像転写を受けた転写材 ９ 画像読取部 １０ コントロ−ラ− １１ 受信回路 １２ 送信回路 １３ 電話 １４ 回線 １５ 画像メモリ １６ ＣＰＵ １７ プリンタコントロ−ラ １８ プリンタ−

Claims (4)

【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、前記感光層の表面層が少なくとも下
   記一般式で示す末端構造を有するポリカ−ボネ−トを含
   有することを特徴とする電子写真感光体。 一般式 −Ａｒ−（Ｒ）_m−Ｒｆ 式中、Ａｒは置換基を有してもよいアリ−ル基を示し、
   ｍは０または１の整数を示し、Ｒはアルキル基、酸素原
   子、硫黄原子、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−ＮＨ−ＣＯ
   ーおよびこれら２種以上の組み合わせを示し、Ｒｆは長
   鎖フッ化アルキル基を示す。
2. 【請求項２】 感光層の表面層は、少なくとも一般式で
   示す末端構造を有するポリカ−ボネ−トおよびポリカ−
   ボネ−トを含有する請求項１記載の電子写真感光体。
3. 【請求項３】 請求項１記載の電子写真感光体を備えた
   電子写真装置。
4. 【請求項４】 請求項１記載の電子写真感光体を備えた
   電子写真装置およびリモ−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。 【０００１】