JPH06250414A - 電子写真感光体及びそれを有する電子写真装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的は、直接帯電転写方式における
トナー像の中抜け現象を大幅に改良することのできる電
子写真感光体及びそれを有する電子写真装置を提供する
ことにある。 【構成】 本発明は、電子写真感光体と、該感光体に接
触するように配置された転写帯電用帯電部材とを有し、
該感光体と該転写帯電用帯電部材との間に転写材を通過
させると同時に該転写帯電用帯電部材に電圧を印加する
ことにより、該感光体上のトナー像を該転写材上に転写
する電子写真装置に用いる電子写真感光体において、該
感光体の表面層がフッ素原子含有樹脂微粒子を含有する
電子写真感光体及びそれを有する電子写真装置である。 【効果】 本発明は、直接帯電転写方式において中抜け
の少ない高画質の画像を提供する電子写真感光体及びそ
れを有する電子写真装置を可能にした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一般には画像形成装置
に関するものであり、特に電子写真方式等により、原稿
からの反射光を均一に帯電された像担持体上に照射する
ことにより潜像形成を行ない、トナー現像し、像担持体
上のトナー像に対して転写材を圧接させると共に転写電
界を付与させて転写させることにより画像形成を行なう
電子写真感光体及びそれを有する電子写真装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】上記のような画像形成装置において、像
担持体と、これに圧接する転写ローラ、転写ベルト、転
写ドラム等の転写帯電用帯電部材を備え、これらの間に
紙等の転写材を通過させると共に前記転写帯電用帯電部
材に転写バイアスを印加して、像担持体表面にあらかじ
め形成されているトナー像を転写材に転移させるように
構成したものが既に提案されている。

【０００３】このような転写手段は、周知のコロナ放電
器を利用する場合に比べて、転写材を確実に保持できる
ので、転写材の搬送安定性が高く、転写バイアスも比較
的低圧かつ、低容量ですむので装置が小型コンパクト化
でき、オゾンの発生も殆んどないなど種々な利点があ
る。

【０００４】図１は、このような画像形成装置の典型的
な構成を略示する概略構成図であって、１は複写すべき
原稿、２は原稿台ガラス、Ａは光学走査ユニットで、原
稿照明ランプ３、第１ミラーＭ１、スリットＳ、第２ミ
ラーＭ２を内含する。又、Ｍ３〜Ｍ５は各々ミラーであ
る。Ｌは結像レンズ、４は帯電ローラ、５は感光ドラ
ム、６は現像器、７はレジストローラ、８は転写ガイ
ド、９は転写ローラ、１０は搬送ユニット、１１は定着
器、１２はクリーナーである。

【０００５】原稿台ガラス２上の原稿１は、原稿照明ラ
ンプ３によって光露光されて、第１ミラーＭ１、スリッ
トＳ、第２ミラーＭ２、第３ミラーＭ３、第４ミラーＭ
４、結像レンズＬ、第５ミラーＭ５によってドラム５上
に結像露光される。他方、感光ドラム５は帯電ローラ４
にて均一に帯電されており、第５ミラーＭ５からの反射
光によって潜像が形成される。このドラム５上の潜像は
現像器６でトナー現像され、ドラム５と同期するように
レジストローラ７によって送られてきた転写材Ｐが、ト
ナー像と共に転写ローラ９と、感光ドラム５とにはさま
れ、圧接され、転写バイアスが印加されて、トナー像が
転写される。トナー像が転写された転写材Ｐは搬送ユニ
ット１０によって定着器１１へ送られ定着されて画像形
成される。他方、転写された感光ドラムは残留トナーな
どをクリーナー１２で清掃され、再び画像形成に供され
る。

【０００６】

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、上
記従来例では、ドラム５上に形成されたトナー像に対し
て、転写材背面から転写ローラ９に圧接しながら転写バ
イアスを印加させて転写を行なわせているので、その圧
力にてトナーが凝集して、文字やライン画像の中央部が
欠落する画像欠陥、所謂中抜けが生じ易いという欠点が
あった。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは前記問題点
について検討を重ねた結果、電子写真感光体の表面層が
フッ素原子含有樹脂微粒子を含有している層とすること
で、転写時に感光体と転写材との間で圧接されたトナー
が、感光体上に残らず転写材上に転写されるようになり
前記中抜けを防止できることが判明した。

【０００８】すなわち本発明は、電子写真感光体と、該
感光体に接触するように配置された転写帯電用帯電部材
とを有し、該感光体と該転写帯電用帯電部材との間に転
写材を通過させると同時に該転写帯電用帯電部材に電圧
を印加することにより、該感光体上のトナー像を該転写
材上に転写する電子写真装置に用いる電子写真感光体に
おいて、該感光体の表面層がフッ素原子含有樹脂微粒子
を含有することを特徴とする電子写真感光体、及びそれ
を有する電子写真装置である。

【０００９】以下、本発明を詳細に説明する。

【００１０】従来、電子写真装置のトナー転写プロセス
においては感光体上のトナー像を紙等の転写材上に転写
する際には転写材の裏面にコロナ帯電を行ないその静電
力によってトナーを転写するのが一般的であった。これ
に対して、本発明においては転写帯電用帯電部材を感光
体に接触させこの間を転写材を通過させる。この時、同
時に転写帯電部材に転写バイアスを印加してトナー転写
材上に転写する。しかし、このように感光体上のトナー
を転写する際にトナーが感光体と転写材及び転写帯電部
材によって圧接される転写プロセスにおいては、文字や
ライン画像の中央部が欠落する画像欠陥、所謂中抜けが
生じやすい。本発明者らが該中抜けの原因を鋭意検討し
た結果、転写の際、感光体と転写材間で圧接され圧力を
かけられたトナーは、凝集しかつ感光体上に圧着され
る。さらに該感光体上に圧着されたトナーは感光体に強
く付着し転写バイアス印加による静電力のみで感光体上
から離脱させることが困難となることが判明した。また
該圧着された凝集トナーの感光体上への付着力は感光体
表面の表面エネルギーに大きく左右されることが判明し
た。そこで本発明者らが該中抜け防止対策として種々検
討した結果、感光体表面層にフッ素原子含有樹脂微粒子
を含有させた場合に他の弊害が全くなく、前記転写中抜
けに絶大の効果が認められた。

【００１１】本発明の電子写真感光体に用いられるフッ
素原子含有樹脂微粒子はポリテトラフルオロエチレン、
ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデ
ン、ポリジクロロジフルオロエチレン、テトラフルオロ
エチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合
体、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレ
ン共重合体、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合
体、及びテトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロ
ピレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体
からなる群から選ばれた１種または２種以上から構成さ
れているものである。市販のフッ素原子含有樹脂微粒子
をそのまま用いることが可能である。０．３万〜５００
万の分子量のものが使用可能であり、０．０１〜１０μ
ｍ、好ましくは０．０５〜２．０μｍの粒径のものが使
用可能である。

【００１２】本発明の電子写真感光体の構成は導電性支
持体上に感光層を形成したもの、及び導電性支持体上に
感光層さらに表面保護層をこの順に積層したものが使用
できる。また感光層としては同一層中に電荷発生材料及
び電荷輸送材料を含有する単層の感光層、または主に電
荷発生材料から成る電荷発生層と電荷輸送材料を含有す
る電荷輸送層との積層型感光層が挙げられ。また保護層
としては結着樹脂中に電荷輸送材料を含有した層、結着
樹脂を主成分とした層、結着樹脂中に酸化金属等により
成る導電性微粒子を分散した層などが使用される。本発
明において上記いずれの構成の電子写真感光体も使用可
能であるが、少なくともその表面層はフッ素原子含有樹
脂微粒子を含有していなければならない。

【００１３】電荷発生材料の例としては、フタロシアニ
ン顔料、多環キノン顔料、トリスアゾ顔料、ジスアゾ顔
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、アズレニウム塩染料、スクワリウム染料、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、キノンイミン色素、トリフェニルメタン
色素、スチリル色素、セレン、セレン−テルル合金、ア
モルファスシリコン、硫化カドミウム等が挙げられる。

【００１４】電荷輸送材料の例としては、ピレン化合
物、Ｎ−アルキルカルバゾール化合物、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、ポリニトロ化合物、ポリシアノ化合
物、さらに、これらの化合物をポリマー上に固定したペ
ンダントポリマーなどが挙げられる。

【００１５】前記のフッ素原子含有樹脂微粒子、電荷発
生材料、電荷輸送材料などを、それぞれ成膜性を有する
結着樹脂バインダー中に分散、含有させて、各保護層、
感光層などを形成する場合が多い。その様な結着樹脂バ
インダーとしては、ポリエステル、ポリウレタン、ポリ
アリレート、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリブタジ
エン、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリプロピレ
ン、ポリイミド、フェノール樹脂、アクリル樹脂、シリ
コーン樹脂、エポキシ樹脂、ユリア樹脂、アリル樹脂、
アルキッド樹脂、ポリアミド−イミド、ナイロン、ポリ
サルフォン、ポリアリルエーテル、ポリアセタール、ブ
チラール樹脂などが挙げられる。

【００１６】導電性支持体は、鉄、銅、金、銀、アルミ
ニウム、亜鉛、チタン、鉛、ニッケル、スズ、アンチモ
ン、インジウムなどの金属や合金、あるいは前記金属の
酸化物、カーボン、導電性ポリマーなどが使用可能であ
る。形状は円筒状、円柱状などのドラム形状と、ベルト
状、シート状のものとがある。前記導電性材料は、その
まま成形加工される場合、塗料として用いられる場合、
蒸着される場合や、エッチング、プラズマ処理により加
工される場合もある。塗料の場合には、支持体として前
記金属や合金はもちろん、紙、プラスチックなども用い
られる。

【００１７】本発明の感光体における感光層は、単層構
成であっても、積層構成であってもよい。積層構成の場
合には、少なくとも電荷発生層と電荷輸送層により構成
されるが、導電性支持体側に電荷発生層が設けられる場
合と、電荷輸送層が設けられる場合とでは帯電極性、使
用するトナー極性などが異なる。電荷発生層の膜厚とし
ては、０．００１μｍ〜６μｍが可能であり、より好ま
しくは、０．０１μｍ〜２μｍである。電荷発生層に含
有される電荷発生材料の含有率は、１０〜１００重量％
であることが可能であり、より好ましくは、５０〜１０
０重量％である。電荷輸送層の厚さは、前記感光層の膜
厚から前記電荷発生層の膜厚を差し引いたものである。
電荷輸送層中に含まれる電荷輸送材料の含有量は、２０
〜８０重量％であるが、より好ましくは３０〜７０重量
％である。

【００１８】また、導電性支持体と感光層との間に下引
層を設けても良い。下引層は、界面での電荷注入制御や
接着層として機能する。下引層は、主に結着樹脂から成
るが、前記金属や合金、またはそれらの酸化物、塩類、
界面活性剤などを含んでいてもよい。下引層を形成する
結着樹脂の具体例としてはポリエステル、ポリウレタ
ン、ポリアリレート、ポリエチレン、ポリスチレン、ポ
リブタジエン、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリプ
ロピレン、ポリイミド、フェノール樹脂、アクリル樹
脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ユリア樹脂、アリ
ル樹脂、アルキッド樹脂、ポリアミド−イミド、ナイロ
ン、ポリサルフォン、ポリアリルエーテル、ポリアセタ
ール、ブチラール樹脂などが挙げられる。下引層の膜厚
は、０．０５μｍ〜７μｍであるが、より好ましくは
０．１μｍ〜２μｍである。保護層を用いる場合に保護
層は、必ず感光層の上に設けられ、少なくともフッ素原
子含有樹脂微粒子と結着樹脂とから成る。

【００１９】本発明の電子写真感光体の製造方法として
蒸着、塗布などの方法が用いられる。塗布による方法
は、薄膜から厚膜まで広い範囲で、しかもさまざまな組
成の膜が形成可能である。具体的には、バーコーター、
ナイフコーター、浸漬塗布、スプレー塗布、ビーム塗
布、静電塗布、ロールコーター、アトライター、粉体塗
布などで塗布される。

【００２０】表面層を塗布する際に用いられる塗料は結
着樹脂及び溶剤中に前記フッ素原子含有樹脂微粒子を分
散させ、感光体の構成上、必要に応じて電荷発生材料、
電荷輸送材料、導電性微粒子を含有させることにより得
られる。フッ素原子含有樹脂微粒子の表面層における含
有量は５〜６０重量％が適当であり、さらに好適には１
０〜５０重量％である。分散の方法としては、ボールミ
ル、超音波、ペイントシェーカー、レッドデビル、サン
ドミルなどの方法が用いられる。導電性微粉や顔料、電
荷発生材料が顔料の場合も同様の分散方法を用いること
ができる。

【００２１】本発明の電子写真装置をファクシミリのプ
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。

【００２２】コントローラ１１１は画像読取部１１０と
プリンター１１９を制御する。コントローラ１１１の全
体はＣＰＵ１１７により制御されている。画像読取部１
１０からの読取データは、送信回路１１３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１
１２を通してプリンター１１９に送られる。画像メモリ
１１６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１１８はプリンター１１９を制御している。
１１４は電話である。

【００２３】回線１１５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１１２で復調された後、ＣＰＵ１１７で復号処
理が行われ、順次画像メモリ１１６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１１６に格
納されると、そのページの画像記録を行なう。ＣＰＵ１
１７は、メモリ１１６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１１８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１１８
は、ＣＰＵ１１７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
１１９を制御する。

【００２４】尚、ＣＰＵ１１７は、プリンター１１９に
よる記録中に、次のページの受信を行なっている。

【００２５】以上の様にして、画像の受信と記録が行な
われる。

【００２６】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。

【００２７】

【実施例】以下、本発明を実施例により説明する。

【００２８】実施例１ ナイロン（Ｍ−４０００：東レ製）１０重量部、メタノ
ール１００重量部及びイソプロパノール９０重量部を混
合、溶解した後、外径８０ｍｍ、肉厚１．５ｍｍ、長さ
３６３ｍｍのアルミニウム製シリンダー上に浸漬塗布
し、９０℃で２０分間乾燥して、２．０μｍの下引層を
得た。

【００２９】次に構造式

【００３０】

【化１】

【００３１】のトリスアゾ顔料１０重量部、ポリカーボ
ネート樹脂（ビスフェノールＡ型、Ｍｎ２０，０００）
５重量部及びシクロヘキサノン６００重量部をサンドミ
ルにて分散して電荷発生層用塗料を得た。この塗料を前
記の下引層上に浸漬塗布し、１２０℃で２０分間乾燥し
て０．１５μｍの電荷発生層を得た。

【００３２】次に構造式

【００３３】

【化２】

【００３４】のビフェニル化合物２０重量部、ポリカー
ボネート樹脂（ビスフェノールＡ型：Ｍｎ２０，００
０）２０重量部、ポリテトラフルオロエチレン微粒子
（ルブロンＬ−５：ダイキン工業（株）製）５重量部及
びモノクロロベンゼン８００重量部をボールミルにて分
散して電荷輸送層用塗料を得た。この塗料を前記電荷発
生層上に浸漬塗布し、１３０℃で９０分間乾燥して２５
μｍの電荷輸送層を形成して感光体を作製した。

【００３５】このように作製した感光体を図１に示す電
子写真装置に組み入れ、そのコピー画像の評価を行なっ
た結果、文字のボケやひずみもなく転写中抜けのないシ
ャープな画像が得られた。

【００３６】比較例１ 実施例１の感光体において、電荷輸送層用塗料として、
ポリテトラフルオロエチレン微粒子を除いた他は全く同
様の塗料を用い、実施例１と同様にして感光体を作製し
た。

【００３７】この感光体において実施例１と同様に画像
の評価を行なった結果、線画像及び文字画像の中央部分
が欠落する転写中抜けが発生した。

【００３８】実施例２ 実施例１と同様に電荷発生層まで塗工した。次に下記構
造式

【００３９】

【化３】

【００４０】のスチリル化合物１０部およびポリカーボ
ネート（重量平均分子量４６，０００）１０部をジクロ
ルメタン２０部、モノクロルベンゼン４０部の混合溶媒
中に溶解し、この溶液を上記の電荷発生層上に浸漬塗布
し、１２０℃で３０分間乾燥させ、膜厚１８μｍの電荷
輸送層を形成した。

【００４１】次にポリテトラフルオロエチレン微粒子
（ルブロンＬ−５：ダイキン工業（株）製）１２重量
部、ポリカーボネート樹脂（ビスフェノールＺ型、Ｍｎ
１８，０００）１０重量部、ジクロロメタン４５０重量
部をサンドミルにて分散し、保護層用塗料を得た。この
塗料を前記電荷輸送層上にスプレー塗布し、１２０℃で
３０分間乾燥して、２．０μｍの保護層を形成した。

【００４２】以上のように作製した感光体を実施例１と
同様の装置にて画像評価を行なった結果、中抜けのない
良好な画像が得られた。

【００４３】実施例３ 実施例１において電荷輸送層用塗工液におけるポリテト
ラフルオロエチレン微粒子の含有量が３重量部であるこ
との他は実施例１と同様に感光体を作製し、同様の評価
を行なった結果、中抜けがなくシャープで良好な画像が
得られた。

【００４４】

【発明の効果】以上に説明したように本発明により、電
子写真感光体と、該感光体に接触するように配置された
転写帯電用帯電部材とを有し、該感光体と該転写帯電用
帯電部材との間に転写材を通過させると同時に該転写帯
電用帯電部材に電圧を印加することにより、該感光体上
のトナー像を該転写材上に転写する電子写真装置に用い
る電子写真感光体において、該感光体の表面層がフッ素
原子含有樹脂微粒子を含有する感光体を用いることによ
って、小型でオゾン発生量が少なく、かつ転写中抜けの
ない良好な画像が得られる電子写真装置を提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電子写真装置の一例の概略断面図であ
る。

【図２】本発明の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。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子写真感光体と、該感光体に接触する
   ように配置された転写帯電用帯電部材とを有し、該感光
   体と該転写帯電用帯電部材との間に転写材を通過させる
   と同時に該転写帯電用帯電部材に電圧を印加することに
   より、該感光体上のトナー像を該転写材上に転写する電
   子写真装置に用いる電子写真感光体において、該感光体
   の表面層がフッ素原子含有樹脂微粒子を含有することを
   特徴とする電子写真感光体。
2. 【請求項２】 請求項１記載の電子写真感光体を有する
   ことを特徴とする電子写真装置。