JPH05289384A - 正帯電型有機感光体 - Google Patents

正帯電型有機感光体

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JPH05289384A
JPH05289384A JP9508792A JP9508792A JPH05289384A JP H05289384 A JPH05289384 A JP H05289384A JP 9508792 A JP9508792 A JP 9508792A JP 9508792 A JP9508792 A JP 9508792A JP H05289384 A JPH05289384 A JP H05289384A
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JP
Japan
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layer
photoconductive
resin layer
phthalocyanine
photosensitive body
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Pending
Application number
JP9508792A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshio Kobayashi
利夫 小林
Makoto Tsunoda
誠 角田
Kikuo Hayama
菊雄 端山
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 フタロシアニン系光導電性化合物を用いた正
帯電型有機感光体の耐オゾン性を向上させ、また、反復
繰返し使用によって光感度が低下せず、逆極性の電荷の
浸入を抑制して帯電特性が低下しないようにする。 【構成】 導電性を有する感光体基体2の表面に下引き
層3を形成し、下引き層3の上にフタロシアニン系光導
電性化合物からなる光導電層4を形成し、さらに光導電
層4の上に順次ポリアミド樹脂層6と熱硬化性樹脂層7
とを積層して構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、電子写真方式の複写
機やプリンター等に使用される感光体に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来、電子写真感光体には、セレン、酸
化亜鉛、硫化カドミウムなどの無機系の材料が用いられ
てきたが、材料の毒性の問題や、複写機、プリンターな
どの高速化にともなう露光源の高輝度化、つまり半導体
レーザーやLEDの使用にともなう感光波長域の長波長
化などのために、有機系の感光体材料が多く用いられる
ようになってきた。また一方、機器使用者の健康保全の
問題から、コロナ帯電の時に発生するオゾンを極力少な
くできる正帯電型の有機感光体が大いに注目されてい
る。
【0003】このような正帯電型有機感光体を構成する
材料として、フタロシアニン系光導電性化合物を用いる
ことが、例えば米国特許第3,816,118 号明細書や特公昭
49-4338 号公報などに示されており、このフタロシアニ
ン系光導電性化合物は大きな光感度と優れた耐熱性、耐
薬品性および耐光性を有している。
【0004】図2はフタロシアニン系光導電性化合物を
使用して構成した従来の正帯電型有機感光体を示す断面
図である。図において、1は感光体全体、2はアルミニ
ウムなどの電気良導体で作られた円筒形の感光体基体
で、接地されている。3はこの感光体基体2の上に形成
された下引き層で、例えば1991年発行のジャパン・
ハードコピー(Japan Hardcopy) 論文集201ページに示
されているポリアミドやポリビニルアルコールなどを塗
布して形成される。4は下引き層3の上に塗布して設け
られた光導電層で、バインダー樹脂中にフタロシアニン
系化合物の粉体を均一分散させて形成されている。5は
光導電層3の上に塗布して設けられた被覆層で、例えば
特公昭49-4338 号公報に示されているように重クロム酸
シェラックなどの薄い誘電体膜で形成されている。
【0005】上記構成における光導電層4中のフタロシ
アニン系導電性化合物の配合割合は15〜40%で正帯電型
感光体として機能し、15%未満の場合には光感度が著し
く低下してしまい、また40%を越える場合には感光体1
のバルク抵抗が低下して電荷保持能が低下してしまい、
実用に供することができず、特に、光感度と電荷保持能
の兼ねあいで25〜35%が最も好ましい範囲である。ま
た、光導電層4の厚さは10〜30μmの範囲であることが
必要であり、10μm未満の場合には電荷保持能が低下
し、ピンポールが発生しやすくなり、機械的な特性、例
えば耐刷性が著しく低下し、逆に20μmより厚い場合に
は、光応答速度の不足をきたし、高価な光導電性材料の
使用量も多くなり不経済である。このため、電荷保持能
と光応答速度を考慮して、最も好ましい光導電層の厚さ
の範囲は15〜25μmである。
【0006】従来の正帯電型有機感光体は上記のように
構成され、感光体1の表面をコロナ帯電させた後、光線
図形によって露光して光の当った面の下方の光導電層4
のみを導電性となし、光の当った面に存在した帯電電荷
を光導電層4の導電部を通って感光体基体2から接地部
へ消散させる。その結果、感光体1の表面に静電潜像が
形成される。次いで、この静電潜像にトナーを静電吸引
させて現像し、この現像によって得られた可視像を直接
紙などに転写して定着させる。また、カラートナーの色
重ねを行なうため、トナーの帯電極性と逆極性の電界を
印加した転写ローラーや転写ベルトなどの中間媒体を使
用して、この中間媒体に一旦可視像を移し取り、移し取
った可視像を紙などに転写して定着させる。定着と同時
に感光体1の除電、清掃を行ない、このような帯電、露
光、現像、転写、定着、清掃を繰り返し、感光体1は多
数回にわたって反復使用される。
【0007】表1は従来の感光体1を反復使用した時の
帯電性および光感度の経時変化を実験的に調べたもので
あり、フタロシアニン系光導電性化合物として イ:無金属フタロシアニンのx型結晶 ロ:チタニルフタロシアニン を使用し、バインダー樹脂として a:エポキシ樹脂 b:ポリカーボネート樹脂 を使用して感光体1を作製した後、感光体評価装置を使
用して評価した結果である。この評価装置を用いて、感
光体1の初期電位を650 Vにコロナ帯電させた後、780
nmの波長の光で露光する操作を5000回繰り返し、その
後、帯電電位の変化率、電荷保持率の変化率ならびに残
留電位の変化量を求めた結果、帯電電位は−29〜−35
%、電荷保持率は−40〜−49%、残留電位の変化量は−
65〜−117 Vと大きな経時変化が生じた。
【0008】
【表1】
【0009】
【発明が解決しようとする課題】従来のフタロシアニン
系光導電性化合物を用いた正帯電型有機感光体は以上の
ように構成されており、正帯電型とすることによってオ
ゾンの発生量は少なくできるが、耐オゾン性は被覆層5
によって必ずしも改善されない。つまり、微量のオゾン
雰囲気でも長時間曝されると、オゾンは被覆層5を透過
して光導電層4に浸入して感光体の帯電性に悪影響を及
ぼすことが実験的に確認された。
【0010】また、被覆層5は耐摩耗性、耐湿性などの
向上には有効であるが、感光体1の光感度を低下させ、
さらに反復使用の間に被覆層5が機械的に削られてゆく
と感光体1の光感度が経時変化するという問題があっ
た。
【0011】さらに、転写する時に転写ローラーや転写
ベルトなどの中間媒体を使用する場合には、帯電した感
光体1に逆極性の電界が印加され、感光体1に逆極性の
電荷が流れ込むために著しく帯電性が低下し、その結
果、良好な転写像が得られないという問題があった。
【0012】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、耐オゾン性が優れ、反復使用し
ても光感度の経時変化が小さく、さらに転写ローラーや
転写ベルトを使用しても帯電性が低下しない正帯電型有
機感光体を得ることを目的としている。
【0013】
【課題を解決するための手段】この発明に係る正帯電型
有機感光体は、導電性を有する感光体基体と、この感光
体基体の上に形成されたフタロシアニン系光導電性化合
物からなる光導電層と、この光導電層の上に順次形成さ
れたポリアミド樹脂層と、熱硬化性樹脂層とを備えたも
のである。
【0014】
【作用】上記のように構成された正帯電型有機感光体
は、熱硬化性樹脂層の表面が硬く、耐摩耗性に優れたも
のが得られ、また、熱硬化性樹脂層とポリアミド樹脂層
によってオゾンの浸入が防止される。さらに、ポリアミ
ド樹脂層を設けたことによって、光感度の低下が抑制さ
れ、且つ帯電した感光体に逆極性の電荷が入るのが防止
されることを実験的に確認した。次に、この発明を実施
例に基づいて、さらに具体的に説明する。
【0015】
【実施例】図1はこの発明の一実施例を示す断面図であ
り、1は感光体全体を示している。2はアルミニウムな
どの電気良導体からなる円筒形の感光体基体、3はこの
感光体基体2の表面に形成された下引き層、4は下引き
層3の上に塗布された光導電層で、フタロシアニン系化
合物粉体25〜35重量%をバインダー樹脂に分散して形成
されている。6は光導電層4の上に塗布された約1μm
厚さのポリアミド樹脂層、7はポリアミド樹脂層6の上
に塗布された熱硬化性樹脂層である。
【0016】次に、上記のように構成された感光体1の
製造方法について説明する。まず、研磨加工したアルミ
ニウム円筒を感光体基体2とし、この感光体基体2に例
えばポリアミド樹脂層のメタノール溶液をディップ法で
塗布し、乾燥して膜厚0.5 μmの下引き層3を形成し
た。次に、フタロシアニン系光導電性化合物25〜35重量
%をバインダー樹脂に配合し、この配合剤が15〜30重量
%になるように分散溶媒を加えてペイントシェーカーを
用いて15分〜2時間分散処理を行ない、この混合液を下
引き層3の上にディップ法で成膜した後、空気中で乾燥
し、引き続きオーブン中で100 〜150 ℃の温度に1〜5
時間加熱して厚さ10〜30μmの光導電層4を形成した。
ディッピングによる塗布条件は浸漬時間2分、引き上げ
速度2cm/分とした。次に、ポリアミド樹脂のメタノー
ル溶液を光導電層4の上にディップ法で塗布して約1μ
mのポリアミド樹脂層6を形成した。さらに、ポリアミ
ド樹脂層6の上に熱硬性成樹脂をディップ法で塗布し、
室温で空気中乾燥した後、オーブン中で120 〜150 ℃の
温度に1〜5時間加熱して熱硬化成樹脂層7を形成し
た。
【0017】上記のように構成された感光体1を反復使
用した時の電子写真特性を実験的に確認するために、こ
の発明の主要部である熱硬化性樹脂層7の材料を A:エポキシ樹脂 B:ポリエステル/メラミン樹脂 3:1配合品 とし、これら樹脂の分散溶媒をそれぞれの樹脂の溶解性
に応じてシクロヘキサン、メチルエチルケトン、トルエ
ンおよびキシレンの単独または混合物を用いた。また、
光導電層6の材料はフタロシアニン系光導電性化合物と
して イ:無金属フタロシアニンのx型結晶 ロ:チタニルフタロシアニン を使用しバインダー樹脂として a:エポキシ樹脂 b:ポリカーボネート樹脂 c:ポリエステル樹脂 d:塩化ビニル・酢酸ビニル・マレイン酸共重合体 e:ポリエステル/メラミン樹脂 3:1配合品 を使用し分散溶媒はシクロヘキサン、メチルエチルケト
ン、トルエンおよびキシレンをそれぞれの樹脂の溶解性
に応じて単独または混合して用いた。
【0018】上記のように構成して作製した感光体1を
中間媒体を使用して転写する方式のプリンターに組み込
み、実働試験を行ない、繰り返し印刷しても安定した鮮
明な転写像を得ることができた。また、感光体評価装置
を使用して感光体1の初期電位を650 Vにコロナ帯電さ
せた後780 nmの波長の光で露光する操作を5万回繰り
返し、その後、帯電電位の変化率、電荷保持率の変化率
ならびに残留電位の変化量を求め、表2に示した。表に
おいて、帯電電位は高々10%の減少、電荷保持率は8%
の減少に留まり、残留電位の変化量も7〜18%増程度で
あって、オゾン発生雰囲気において繰り返し使用して
も、帯電性および光感度の経時変化を少なくできること
が確められた。
【0019】
【表2】
【0020】なお、この実施例における実験は熱硬化性
樹脂層7の材料としてエポキシ樹脂あるいはポリエステ
ル樹脂とメラミン樹脂を3:1の重量比で調合した配合
品を使用して良好な結果が得られたが、その他の材料と
してアクリル樹脂、ウレタン樹脂、ブチラール樹脂な
ど、さらにこれらの樹脂をアミノ樹脂あるいはイソシア
ネート樹脂などを加えて熱硬化性とした樹脂を使用して
も表1と同等の良好な結果が得られた。また、ポリアミ
ド樹脂層6に使用されるポリアミド樹脂は溶媒に可溶性
で光導電層4の上に塗布によって成膜できるものであれ
ば良い。
【0021】また、熱硬化性樹脂層7の厚さは0.1 〜20
μmの範囲で、ポリアミド樹脂層6の厚さは0.1 〜50μ
mの範囲で効果を発揮する。
【0022】さらに、光導電層4を構成するフタロシア
ニン系光導電性化合物は上記実施例に使用したもののほ
か、銅フタロシアニン、バナジルフタロシアニンなども
使用でき、特定のフタロシアニン系光導電性化合物に限
定されない。さらに、感光体基体2はアルミニウムやア
ルミニウム合金のようにそれ自体が導電性を持つもの
や、プラスチック上に真空蒸着法によってアルミニウム
などを被覆したドラム状あるいはベルト状のものなどが
使用でき、この表面に形成する下引き層3はこの他ポリ
ビニルアルコールなど公知のものを使用することができ
る。
【0023】
【発明の効果】以上のように、この発明によればフタロ
シアニン系光導電性化合物を含有した光導電層に、順
次、ポリアミド樹脂層、熱硬化性樹脂層を形成して構成
したので、耐オゾン性に優れ、反復使用しても光感度の
経時変化が小さく、転写ローラーや転写ベルトを使用し
ても帯電性が低下しない正帯電型有機感光体を得ること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例を示す断面図である。
【図2】従来の正帯電型有機感光体を示す断面図であ
る。
【符号の説明】
1 感光体 2 感光体基体 3 下引き層 4 光導電層 6 ポリアミド樹脂層 7 熱硬化性樹脂層
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成4年6月16日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0007
【補正方法】変更
【補正内容】
【0007】表1は従来の感光体1を反復使用した時の
帯電性および光感度の経時変化を実験的に調べたもので
あり、フタロシアニン系光導電性化合物として イ:無金属フタロシアニンのx型結晶 ロ:チタニルフタロシアニン を使用し、バインダー樹脂として a:エポキシ樹脂 b:ポリカーボネート樹脂 を使用して感光体1を作製した後、感光体評価装置を使
用して評価した結果である。この評価装置を用いて、感
光体1の初期電位を650 Vにコロナ帯電させた後、780
nmの波長の光で露光する操作を5000回繰り返し、その
後、帯電電位の変化率、電荷保持率の変化率ならびに残
留電位の変化量を求めた結果、帯電電位は−29〜−35
%、電荷保持率は−40〜−49%、残留電位の変化量は
65〜+117 Vと大きな経時変化が生じた。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0008
【補正方法】変更
【補正内容】
【0008】
【表1】

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 導電性を有する感光体基体、この感光体
    基体上に形成されたフタロシアニン系光導電性化合物か
    らなる光導電層、この光導電層の上に順次形成されたポ
    リアミド樹脂層、熱硬化性樹脂層を備えたことを特徴と
    する正帯電型有機感光体。
JP9508792A 1992-04-15 1992-04-15 正帯電型有機感光体 Pending JPH05289384A (ja)

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