JPH05257315A - 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］表面の滑性、耐汚染性に優れ、良好なクリ−ニ
ング性が得られる電子写真感光体を提供することであ
る。 ［構成］導電性支持体上に少なくとも感光層および保護
層を有する電子写真感光体において、該保護層がフッ素
系樹脂とフッ化黒鉛を含有していることを特徴とする電
子写真感光体。

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に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】電子写真プロセスは、通常、電子写真感
光体表面の一様帯電、露光による潜像形成、トナ−によ
る現像像の形成、紙を主とする被転写材への転写、さら
に、残存トナ−、紙粉などの感光体表面からの除去（ク
リ−ニング）から成り立っている。従って感光体表面に
は、帯電時に発生するＮＯ_X、オゾンに対する化学的耐
性、転写効率を高めるための離型性、機械的クリ−ニン
グ時の表面滑性、耐摩耗性、硬度といった特性が要求さ
れる。このため感光体表面に保護層としてＰＴＦＥを初
めとするフッ素系樹脂粒子を分散させた樹脂層を形成す
る方法が知られている。このような樹脂層は表面の摩擦
係数がが低く、クリ−ニング性が向上し、摩耗に対する
耐久性も良化する。またオゾンによって劣化し易い電荷
輸送層、電荷発生層が外気から遮断されることにより、
耐久性が改善される。

【０００３】しかし、従来用いられてきたフッ素樹脂粒
子は、それ自体のはっ水性が十分でなく、しかも、表面
の多くは結着樹脂が露出しているため、さらにはっ水性
が低下する。例えば、はっ水性の尺度として純水との接
触角を測定するとフッ素系樹脂では高々１２０°であ
り、結着樹脂では９０°以下のものがほとんどである。
従って、フッ素系樹脂粒子分散層としては１２０°以下
の接触角しか得られず、実用上可能なフッ素系樹脂粒子
の含有量では結着樹脂単独の場合と同等の接触角しか得
られないことすらある。水との接触角が小さいことは、
即ち、表面自由エネルギ−が大であり、電子写真感光体
においては、離型性の低下による転写残トナ−の増加、
ＮＯｘ などによる表面汚染の増加、表面滑性の低下に
よるクリ−ニング性の劣化、感光体表面へのトナ−の付
着といった問題がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は表面の
滑性、耐汚染性に優れ、良好なクリ−ニング性を有する
電子写真感光体を提供すること、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を提供することで
ある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は導電性支持体上
に少なくとも電荷発生層および電荷輸送層を有し、正あ
るいは負に帯電可能な電子写真感光体において、導電性
支持体から最も離隔する層が、分子式（ＣＦ_m）_n（ｍ≧
１）で表わされ、黒鉛構造を主骨格とするフッ化炭素化
合物を含むことを特徴とする電子写真感光体から構成さ
れる。

【０００６】本発明は、分子式（ＣＦ_m）_n（ｍ≧１）で
表わされる黒鉛構造を主骨格にとするフッ化炭素化合物
を用いることにより、電子写真感光体表面に要求される
特性を満足することができる。

【０００７】フッ化炭素化合物は、例えば純水との接触
角が１４０°以上であり、離型性、はっ水性、耐汚染性
に優れ、層状構造を有しているため潤滑性が高いという
特性を有している。さらに、フッ化炭素化合物粒子を分
散する結着樹脂に何らかの方法により成膜可能な含フッ
素樹脂あるいは含フッ素樹脂と他の樹脂との混合物を用
いることによって結着樹脂による表面自由エネルギ−の
低下を抑えることができるが、含フッ素樹脂単独で用い
ることが好ましい。また、結着樹脂を含フッ素樹脂とす
ることで、フッ化炭素化合物粒子の分散が容易になる。

【０００８】成膜可能な結着樹脂としては、フッ化ビニ
リデン系共重合体、フルオロオレフィン−炭化水素系オ
レフィン共重合体、フルオロアクリレ−ト共重合体、フ
ルオロメタクリレ−ト共重合体、フルオロエポキシ樹
脂、フッ化ポリカ−ボネ−ト樹脂、フッ化シリコ−ン樹
脂、フッ素化フォスファゼン系樹脂などが挙げられる
が、これらに限定するものではなく、また、相溶性に問
題がない限り、２種以上の混合物でよい。さらに硬化方
法も常温硬化、熱硬化、ＵＶ硬化、電子線硬化などが挙
げられるが、特に限定するものではない。しかし、高硬
度を得るために、高分子量化、高架橋密度化が可能な方
法が好ましい。また、分散塗液を調製する際、電子写真
特性、感光体表面特性を損なわない範囲で界面活性剤を
添加することができる。

【０００９】分散されるフッ化炭素化合物の含量は、固
形分中、３〜８０重量％が好ましく、特に５〜３０重量
％が好ましい。含量が３％未満ではフッ化炭素化合物粒
子分散の効果が十分でなく、８０％を超えると光透過性
が低下するとともに、キヤリアの移動性が低下する。ま
た分散されるフッ化炭素化合物粒子の平均粒径は３μｍ
以下が望ましく、粒径分布は特に規定しないが、平均粒
径±５０％以内に全粒子の８０％以上が存在することが
望ましい。平均粒径が３μｍを超えたり、極端に大径の
粒子が多数存在すると、電子写真画像の不鮮明化が生じ
ることがある。

【００１０】本発明の電子写真感光体において、導電性
支持体としては、アルミニウム、ステンレスなどの金属
や合金、紙、プラスチックなどの円筒状シリンダ−また
はフィルムが用いられる。

【００１１】上記導電性支持体の上には、バリヤ−機能
と接着機能を有する下引き層を設けることができる。下
引き層は感光層の接着性改良、塗工性改良、支持体の保
護、支持体上の欠陥の被覆、支持体からの電荷注入性改
良、感光層の電気的破壊に対する保護などのために形成
される。下引き層の材料としてはポリビニルアルコ−
ル、ポリ−Ｎ−ビニルイミダゾ−ル、ポリエチレンオキ
シド、エチルセルロ−ス、メチルセルロ−ス、エチレン
−アクリル酸コポリマ−、カゼイン、ポリアミド、共重
合ナイロン、にかわ、ゼラチンなどが挙げられる。これ
らはそれぞれに適した溶剤に溶解されて支持体上に塗布
される。膜厚は０．２〜２μｍの範囲である。

【００１２】感光層としては、電荷発生物質を含有する
電荷発生層と電荷輸送物質を含有する電荷輸送層との積
層構造を有する感光層、電荷発生物質と電荷輸送物質を
含有する単一の層からなる感光層などがある。

【００１３】電荷発生物質としてはピリリウム、チオピ
リリウム系染料、フタロシアニン系顔料、アントアント
ロン顔料、ジベンズピレンキノン顔料、ピラントロン顔
料、トリスアゾ、ジスアゾ、モノアゾなどのアゾ顔料、
インジゴ顔料、キナクリドン系顔料、非対称キノシアニ
ン、キノシアニンなどが挙げられる。

【００１４】電荷輸送物質としてはヒドラゾン系化合
物、ピラゾリン系化合物、オキサゾ−ル系化合物、トリ
アリ−ルメタン系化合物、ポリアリ−ルアルカン化合
物、トリフェニルアミン系化合物などが挙げられる。

【００１５】本発明の電子写真感光体の作成について、
電荷発生層より支持体から遠い側に電荷輸送層を積層
し、さらに、支持体から最も遠い側に保護層としてフッ
化炭素化合物を含む層を有する、負に帯電可能な機能分
離型の電子写真感光体を例として説明する。

【００１６】前記の電荷発生物質を０．３〜１０倍量の
結着樹脂および溶剤とともにホモジナイザ−、超音波、
ボ−ルミル、振動ボ−ルミル、サンドミル、アトライタ
−、ロ−ルミルなどの方法でよく分散する。この分散液
を下引き層を塗布した導電性支持体上に塗布、乾燥し、
０．１〜１μｍ程度の電荷発生層を形成させる。

【００１７】電荷輸送層は前記の電荷輸送物質と結着樹
脂を溶剤に溶解し、これを電荷発生層上に塗布して形成
される。電荷輸送物質と結着樹脂との混合割合は２：１
〜１：２程度である。溶剤としてはトルエン、キシレン
などの芳香族炭化水素化合物、ジクロロメタン、クロロ
ベンゼン、クロロホルム、四塩化炭素などの塩素系炭化
水素化合物などが挙げられる。この溶液を塗布する際に
は、例えば浸漬コ−ティング法、スプレ−コ−ティング
法、スピンナ−コ−ティング法、ビ−ドコ−ティング
法、ブレ−ドコ−ティング法、カ−テンコ−ティング法
などの方法を用いることができ、乾燥は１０〜２００
℃、好ましくは２０〜１５０℃の範囲の温度で５分間〜
５時間、好ましくは１０分間〜２時間、送風乾燥または
静止乾燥下で行うことができる。電荷輸送層の膜厚は５
〜５０μｍ程度である。

【００１８】この電子写真感光体上に、フッ化炭素化合
物粒子を結着樹脂と溶剤とともにホモジナイザ−、ボ−
ルミル、サンドミル、アトライタ−、ロ−ルミルなどの
方法で分散し、分散溶液を浸漬コ−ティング法、スプレ
−コ−ティング法、突き上げコ−ティング法、ロ−ルコ
−ティング法などの方法により塗布する。結着樹脂の硬
化特性によりＵＶ照射、加熱などによって塗膜を硬化あ
るいは乾燥させ保護層を形成する。膜厚は１〜１０μｍ
程度である。また、この層中に電荷の移動を容易にする
ため、電荷輸送層中の電荷輸送物質の濃度を下回る範囲
で電荷輸送物質を添加することができる。

【００１９】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。

【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。

【００２１】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し、この信号
に従ってレ−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−アレイの駆動などが行わ
れる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。

【００２２】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。

【００２３】

【実施例】

実施例１ アルミニウムシリンダ−（φ８０ｍｍ×３６０ｍｍ）上
に、アルコ−ル可溶性ポリアミド（商品名アミランＣＭ
−８０００、東レ（株）製）の５％メタノ−ル溶液を浸
漬法で塗布し、膜厚１μｍの下引き層を形成した。

【００２４】次に、下記構造式のジスアゾ顔料を１０部
（重量部、以下同様）、

【化１】 ポリビニルブチラ−ル（商品名エスレックＢＸＬ、積水
化学（株）製）８部およびシクロヘキサノン５０部を１
φガラスビ−ズを用いたサンドミルで２０時間分散し、
この分散液にメチルエチルケトン７０〜１２０（適宜）
部を加えて下引き層上に塗布し、膜厚０．１５μｍの電
荷発生層を形成した。

【００２５】次に、下記構造式のヒドラゾン化合物１０
部

【化２】 およびビスフェノ−ルＡ型ポリカ−ボネ−ト（商品名パ
ンライトＬ１２５０、帝人化成（株）製）１０部をジク
ロルメタン６０部に溶解し前記電荷発生層上に塗布し、
１００℃で１時間熱風乾燥し、膜厚１５μｍの電荷輸送
層を形成した。

【００２６】次に、フッ素系ＵＶ硬化樹脂（商品名ＤＥ
ＦＥＮＳＡ ＭＣＦ−２３９−１、大日本インキ化学工
業（株）製）８部、平均粒径０．１μｍのフッ化黒鉛
（商品名（ＣＦ）_n セフボン−ＣＭＦ、セントラル硝
子（株）製）２部、溶剤としてテトラヒドロフラン５０
部をステンレス製ボ−ルミルで３０時間分散した。この
分散液を前記電荷輸送層上にスプレ−塗布およびＵＶ光
照射し、膜厚２μｍの保護層を形成した。さらに、その
表面をＳｉＣを含有研磨シ−ト（商品名ラッピングテ−
プ＃２０００、富士フイルム（株）製）で研磨し、表面
粗さＲ_Zを約０．３μｍとし、分散されたフッ化黒鉛を
表面に露出させた。

【００２７】上記作成した電子写真感光体を試料１と
し、比較のため、上記において、保護層を形成していな
い電子写真感光体を試料２とした。試料１および２を市
販の複写機（商品名ＮＰ−３５２５、キヤノン（株）
製）に装着して、５万枚の画像評価、耐久性評価を行っ
た。その結果、試料２においては画像のがさつき、トナ
−の感光体表面への付着が起き、転写効率は約９０％
（初期）から７５％以下（５万枚）に低下した。これに
対し、試料１では初期から安定した高品位画像が得ら
れ、５万枚耐久後も初期レベルの画像が得られた。さら
に転写効率も９０％以上を維持することができた。さら
に、試料１を高温、高湿下（３３℃、湿度９０％）で３
万枚耐久を行ったところ、転写効率は８７％まで落ちた
が、がさつき、トナ−付着がなく、高品位の画像が得ら
れた。

【００２８】実施例２ 実施例１と同様にしてアルミニウムシリンダ−上に電荷
発生層を形成した。次いで実施例１で用いたポリカ−ボ
ネ−ト８部、同じくヒドラゾン化合物１０重量部をジク
ロロメタン５０部に溶解した。これに下記構造式で示す
ポリカ−ボネ−トＡＦ２部

【化３】 とフッ化黒鉛２部をジクロロメタン１０部中で分散を行
った溶液（分散液）を加えて塗布ようえきとした。この
液を電荷発生層上に塗布し、１００℃で１時間乾燥して
１５μｍ厚の電荷輸送層を形成した。作成した電子写真
感光体を試料３とする。この試料を実施例１で画像評価
および耐久性評価を行ったところ、画像不良はまったく
無く、高品位の画像が得られた。

【００２９】実施例３ メトキシメチル化ナイロン１０部およびイソプロパノ−
ル１５０部を混合溶解した後に、アルミニウムシリンダ
−（φ８０ｍｍ×３５８ｍｍ）に浸漬塗布し、１μｍの
下引き層を形成した。

【００３０】次に、下記ジスアゾ顔料１０部、

【化４】 ビスフェノ−ルＡ型ポリカ−ボネ−ト（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、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。

【００３１】次に、下記構造式の化合物１０部、

【化５】 ビスフェノ−ルＡ型ポリカ−ボネ−ト（分子量２万５
千）１０部をクロロベンゼン／ジクロロメタン（１：
１）に溶解し、この液を前記電荷発生層上に浸漬塗布、
１１０℃で１時間乾燥し、膜厚２０μｍの電荷輸送層を
形成した。

【００３２】さらに、実施例１と同様にフッ化炭素化合
物とビスフェノ−ルＡＦ型ポリカ−ボネ−トをテトラヒ
ドロフランとともにサンドミルにて分散し、分散液を前
記電荷輸送層上にスプレ−塗布、１００℃で１時間乾燥
し、保護層を形成し、試料４の電子写真感光体を作成し
た。

【００３３】試料４を市販の電子写真装置（商品名ＣＬ
Ｃ−３００、キヤノン（株）製）に装着し、画像評価を
行ったところ、初期から１万枚耐久後まで高品位の画像
が得られた。接触角は初期１２２°、１万枚後９８°で
あり、転写効率は初期９５％、１万枚後も９０％と高転
写効率であった。

【００３４】

【発明の効果】本発明の電子写真感光体は表面の滑性、
耐汚染性に優れ、良好なクリ−ニング性が得られ、電子
写真装置中において連続使用しても良好な画像が得られ
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 (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導電性支持体上に少なくとも電荷発生層
   および電荷輸送層を有し、正あるいは負に帯電可能な電
   子写真感光体において、導電性支持体から最も離隔する
   層が、分子式（ＣＦ_m）_n（ｍ≧１）で表わされ、黒鉛構
   造を主骨格とするフッ化炭素化合物を含むことを特徴と
   する電子写真感光体。
2. 【請求項２】 フッ化炭素化合物が粒子状態で結着樹脂
   中に分散されている請求項１記載の電子写真感光体。
3. 【請求項３】 結着樹脂がそれ自体単独で成膜可能なフ
   ッ素を含有する樹脂を含む請求項２記載の電子写真感光
   体。
4. 【請求項４】 フッ化炭素化合物の含有量が３〜８０ｗ
   ｔ％である請求項２記載の電子写真感光体。
5. 【請求項５】 フッ化炭素化合物粒子の結着樹脂中にお
   ける平均粒径が３μｍ以下である請求項２記載の電子写
   真感光体。
6. 【請求項６】 フッ化炭素化合物を含有する層の表面が
   研磨剤との摺擦により研磨されている請求項２記載の電
   子写真感光体。
7. 【請求項７】 請求項２〜６に記載のフッ化炭素化合物
   を含有する層を保護層として有する電子写真感光体。
8. 【請求項８】 請求項１記載の電子写真感光体を備えた
   電子写真装置。
9. 【請求項９】 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
   する手段を有するファクシミリ。 【０００１】