JPH06317915A

JPH06317915A - 電子写真感光体及び電子写真装置

Info

Publication number: JPH06317915A
Application number: JP12481893A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Aoto; 寛青砥; Hideki Anayama; 秀樹穴山; Nobuyuki Hanami; 信之葉波; Junichi Kishi; 淳一岸; Hideyuki Sonoya; 英之相野谷; Yoshiyuki Yoshihara; 淑之吉原
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-04-30
Filing date: 1993-04-30
Publication date: 1994-11-15

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明の目的は、接触帯電方式の電子写真装
置に用いて、耐トナー融着性に優れた電子写真感光体を
提供することにある。【構成】本発明は、接触帯電方式による帯電、露光、
現像、転写およびクリーニングの工程を経て画像形成を
行なう電子写真装置に用い、かつ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、該感光体の感光層
が酸化電位０．６０〜０．９０ｅＶの電荷輸送物質を含
有する電子写真感光体、およびそれを有する電子写真装
置である。【効果】本発明は、接触帯電方式の電子写真装置に用
いて、耐トナー融着性に優れ、高品質の画像を提供する
電子写真感光体、およ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、電子写真複写機、レー
ザビームプリンタ、ＣＲＴプリンタ、電子写真式製版シ
ステムなどの電子写真応用分野に広く用いることのでき
る電子写真感光体に関するものである。また、本発明
は、上記電子写真感光体を有する電子写真装置である。

【０００２】

【従来の技術】一般に、接触帯電方式を用いた電子写真
装置において画像形成を行う場合、導電性支持体の外周
に感光体を周設させた感光体ドラムを回転し、この感光
体をまず帯電ローラや帯電ブレード等によって均一に帯
電させる。そして、画像情報を載せた光を感光体上に導
いて露光させて感光体表面に静電潜像を形成した後、こ
の静電潜像にトナーを付着させて現像し、感光体表面に
可視像を形成する。この可視像を用紙に転写させた後、
加熱定着させる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、接触帯電方式
を用いた電子写真装置では、温度、湿度、画像形成の速
さ、画像形成のインターバル、トナーの粒径、クリーニ
ングブレードの圧力、帯電ローラに流す交流の周波数な
どの条件によっては、画像形成を数多く繰り返すうち
に、トナーが感光体表面に周方向に筋状に固着してクリ
ーニングプロセスによっても取り除くことができなくな
る融着（以下トナー融着と称する）という問題点があっ
た。このトナーの融着は、融着部分の電位が落ちなくな
るため、反転現像方式で形成した画像では白抜けとなっ
て現れる。これは電子写真感光体の基本特性を損なう現
象である。しかし、現在までのところトナー融着を解決
する技術は確立されていない。

【０００４】この発明の目的は、上述した問題点に鑑
み、耐トナー融着性に優れた電子写真用感光体を提供す
ることに有る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、接
触帯電方式による帯電、露光、現像、転写およびクリー
ニングの工程を経て画像形成を行なう電子写真装置に用
い、かつ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、該感光体の表面層が酸化電位０．６０〜
０．９０ｅＶの電荷輸送物質を含有することを特徴とす
る電子写真感光体である。また、本発明は、接触帯電
方式による帯電、露光、現像、転写およびクリーニング
の工程を経て画像形成を行ない、かつ導電性支持体上に
感光層を有する電子写真感光体を有する電子写真装置に
おいて、該感光体の表面層が酸化電位０．６０〜０．９
０ｅＶの電荷輸送物質を含有することを特徴とする電子
写真装置である。

【０００６】トナー融着の発生する原因としては種々考
えられるが、その一因としては、感光体表面が接触帯電
とはいえ微量発生するＯ₃によって酸化されることによ
り、表面に極性基を生じ接着性が上昇することが挙げら
れる。

【０００７】この場合、表面層に含有される電荷輸送物
質の酸化電位が低過ぎると（０．６０ｅＶ未満である
と）容易に酸化されるため表面層の接着性が急速に上昇
しトナー融着につながるものと考えられる。また、逆に
酸化電位が高過ぎると（０．９０ｅＶを越えると）、電
荷輸送物質自体は酸化されにくくなるが、今度は従来電
荷輸送物質が酸化されることによって保護されてきた表
面層のバインダー樹脂が酸化されてしまい接着性が上昇
しトナー融着につながるものと考えられる。本発明は、
表面層の電荷輸送物質の酸化電位を適正な範囲に選択す
ることによりトナー融着発生につながると考えられる感
光体表面の酸化を抑制することを可能にしている。

【０００８】本発明の電子写真感光体の感光層には電荷
発生層と電荷輸送層とを順次積層して構成した機能分離
型の感光層も含まれる。

【０００９】本発明の電子写真感光体を製造する場合、
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、紙、プラスチックなどの円筒状シリンダーまた
はフィルムが用いられる。これらの支持体の上には、バ
リヤー機能と接着機能をもつ下引層を設けることができ
る。

【００１０】下引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、および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。下引層の材料としては、
ポリビニルアルコール、ポリ−Ｎ−ビニルイミダゾー
ル、ポリエチレンオキシド、エチルセルロース、メチル
セルロース、エチレン−アクリル酸コポリマー、カゼイ
ン、ポリアミド、共重合ナイロン、ニカワ、ゼラチンな
どが知られている。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。この膜厚は、０．２〜
２μｍ程度である。さらに支持体と下引層との間に、支
持体のムラや欠陥の被覆および画像入力がレーザーの場
合には散乱による干渉縞防止を目的とした導電層を設け
ることが好ましい。これは、カーボンブラック、金属粒
子、金属酸化物などの導電性粉体をバインダー樹脂中に
分散して形成することができる。導電層の膜厚は、５〜
４０μｍ、好ましくは、１０〜３０μｍ程度である。

【００１１】以下の感光層についての説明において、一
般的な機能分離型の感光層を例にとっているが、本発明
の感光層は、単層型あるいは機能分離型等に限定される
ものではない。

【００１２】本発明の電子写真感光体における電荷発生
物質としては、セレン−テルル、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、トリスアゾ顔料、ジスアゾ顔料、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
ノシアニンあるいは特開昭５４−１４３６４５号公報に
記載のアモルファスシリコンなどが挙げられる。

【００１３】電荷発生層に用いるバインダー樹脂として
は、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、
塩ビ−酢ビ共重合体、ポリビニルアセタール、アルキド
樹脂、アクリル樹脂、ポリアクリルニトリル樹脂、ポリ
カーボネート樹脂、ポリアミド樹脂、ケトン樹脂、ポリ
アクリルアミド樹脂、ブチラール樹脂、ポリエステル樹
脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂
など公知のものが用いられる。

【００１４】酸化電位が０．６０〜０．９０ｅＶである
電荷輸送物質の具体例を以下に示す。

【００１５】

【化１】

【００１６】

【化２】

【００１７】

【化３】

【００１８】なお、酸化電位の測定は以下の様にして行
なった。

【００１９】飽和カロメル電極を参照電極１Ｎ（ｎ−Ｂ
ｕ）₄Ｎ⁺ＣｌＯ₄アセトニトリル溶液を用い、ポテン
シャルスイーパーによって作用電極の電位をスイープ
し、得られた電流−電位曲線のピーク位置をそのまま酸
化電位の値として求めた。

【００２０】詳しくは、サンプルを０．１Ｎ（ｎ−Ｂ
ｕ）₄Ｎ⁺ＣｌＯ₄アセトニトリル溶液の電解液に５〜
１０ｍｍｏｌ％程度の濃度になるように溶解する。そし
てこのサンプル溶液に電圧を加え、低電位から直線的に
電圧を変化させたときの電流変化を測定し、電流−電位
曲線を得る。この電流−電位曲線における電流値のピー
クに達した電位値を本発明における酸化電位とした。

【００２１】また、電荷輸送層に用いるバインダー樹脂
としては、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリ
アミド樹脂、ポリアクリルアミド樹脂など公知のものが
用いられ、ポリカーボネート樹脂が好ましい。

【００２２】また、電荷輸送層を構成する電荷輸送物質
とバインダー樹脂の比率は重量比で５：１０〜１５：１
０好ましくは７：１０〜１０：１０の範囲のものが電子
写真特性が優れている。

【００２３】本発明の電子写真感光体の電荷発生層は前
記の電荷発生物質を０．３〜４倍量のバインダー樹脂、
および溶剤と共にホモジナイザー、超音波、ボールミ
ル、振動ボールミル、サンドミル、アトライター、ロー
ルミルなどの方法で良く分散し、塗布、乾燥されて形成
される。その膜厚は０．１〜１μｕｍ程度である。

【００２４】電荷輸送層は前記の電荷輸送物質とバイン
ダー樹脂を溶解し、塗布される。溶剤としては、トルエ
ン、キシレン、モノクロルベンゼン、ジオキサン、ジク
ロロメタンなどが特に有用である。

【００２５】この溶液を塗布する方法は、例えば浸漬コ
ーティング法、スプレーコーティング法、スピンナーコ
ーティング法などが知られている。電子写真感光体を効
率的に精度よく大量生産するには浸漬コーティング法が
最良である。塗布後、送風乾燥または静止乾燥を行い、
５〜２５μｍの電荷輸送層が得られる。

【００２６】本発明で使用する電荷輸送層には、各種の
添加材を含有させることができる。かかる添加材として
は、ジフェニル、塩化ジフェニル、ｏ−タ−フェーニ
ル、ｐ−タ−フェニル、ジブチルフタレート、ジメチル
グリコールフタレート、ジオクチルフタレート、トリフ
ェニルりん酸、メチルナフタリン、ベンゾフェノン、塩
素化パラフィン、ジラウリルチオプロピオネート、３，
５−ジニトロサリチル酸などを挙げることができる。

【００２７】この発明の電子写真感光体の構成によれ
ば、後述する実験結果からも明らかなように、感光層に
酸化電位０．６０〜０．９０ｅＶである電荷輸送物質を
含有させることにより、直接帯電方式の電子写真装置に
用いて耐トナー融着性に優れた電子写真感光体を与え
る。

【００２８】図１に接触帯電方式の電子写真装置の一例
を示した。本例は転写式複写機もしくはプリンタであ
る。

【００２９】１は本発明の対象となっている電子写真感
光体のドラム型のものである。この電子写真感光体１は
矢印Ａの時計方向に所定の周速度（プロセススピード）
をもって回転駆動される。

【００３０】２は帯電手段としての接触帯電部材である
帯電ローラである。この帯電ローラ２は該帯電ローラに
圧設した感光体１の回転に従動して回転し、バイアス電
源２ＡからＡＣ電圧を重畳されたＤＣ電圧が印加され
る。この帯電ローラ２により感光体１の周面が所定の極
性・電位にかつ一様に接触帯電方式で帯電処理される。
その感光体１の帯電処理面に不図示の露光手段（原稿像
の結像露光手段、レーザービームスキャナなど）により
目的画像情報の露光３がなされて感光体１面に目的画像
情報に対応した静電潜像が形成されていく。

【００３１】その形成静電潜像は現像器４の荷電粒子
（トナー）５で正規現像または反転現像により可転写粒
子像（トナー像）５ａとして顕画化される。

【００３２】次いでそのトナー像は感光体１と該感光体
に圧設している転写手段としての転写ローラ７とのニッ
プ部（転写部）に給紙カセット９から給紙ローラ１０お
よびレジストローラ１１により所定のタイミングで一枚
づつ給送された用紙６に転写５ｂされる。転写ローラ７
にはバイアス電源７Ａからトナー５の保有電荷とは逆極
性のバイアス電圧が印加されている。

【００３３】トナー像転写を受けた用紙６は感光体１面
から分離されて不図示の定着手段へ搬送されてトナー像
の定着処理を受ける。

【００３４】トナー像転写後の感光体１面はクリーナー
（クリーニング装置）８により転写残りトナーなどの付
着汚染物の除去を受けて洗浄面化されて繰返して作像に
供される。

【００３５】

【実施例】以下に本発明をより詳細に説明するため、実
施例を記載するが、本実施例により本発明が制限される
ものではない。

【００３６】（実施例１）下記表１に示す組成の溶液を
用いて浸漬コーティング法により導電性支持体である３
０Φアルミニウム製パイプ表面に導電層を形成させ、１
４０℃で３０分間乾燥させた。導電層の膜厚は１８μｍ
であった。

【００３７】

【表１】次にこの導電層上に、ポリアミド樹脂（商品名：アミラ
ンＣＭ−８０００、東レ製）の５％メタノール溶液を用
いて浸漬コーティング法により中間層を塗工して、９０
℃で１０分間乾燥させた。中間層の膜厚は１μｍであっ
た。

【００３８】さらにこの中間層上に、下記化合物を１０
重量部、ポリビニルブチラール樹脂

【００３９】

【化４】（商品名：エスレックＢＬ−Ｓ、積水化学製）４重量
部、及びシクロヘキサノン２００重量部を１Φガラスビ
ーズを用いたサンドミル装置で５０時間分散し、これに
テトラヒドロフラン３００〜４００（適宜）重量部を加
えた溶液を用いて浸漬コーティング法により電荷発生層
を塗工して、８０℃で１０分間乾燥させた。電荷発生層
の膜厚は０．１５μｍであった。

【００４０】最後に電荷発生層上に、トリアリールアミ
ン系電荷輸送物質である下記化合物

【００４１】

【化５】を１重量部とポリカーボネート樹脂（商品名：Ｚ−２０
０、三菱ガス化学製）を１重量部とジクロロメタンを３
重量部とモノクロロベンゼンを９重量部よりなる組成の
溶液を用いて浸漬コーティング法により電荷輸送層を塗
工して、１２０℃で６０分間乾燥させた。電荷輸送層の
膜厚は２１μｍであった。この電荷輸送物質の酸化電位
は０．７６ｅＶである。

【００４２】（実施例２）導電性支持体、導電層、中間
層、電荷発生層は実施例１と同じものを用いた。電荷発
生層上に、トリアリールアミン系電荷輸送物質である下
記化合物を１重

【００４３】

【化６】量部とポリカーボネート樹脂（商品名：Ｚ−２００、三
菱ガス化学製）を１重量部とジクロロメタンを３重量部
とモノクロロベンゼンを９重量部よりなる組成の溶液を
用いて浸漬コーディング法により電荷輸送層を塗工し
て、１２０℃で６０分間乾燥させた。電荷輸送層の膜厚
は２０μｍであった。この電荷輸送物質の酸化電位は
０．６３ｅＶである。

【００４４】（実施例３）導電性支持体、導電層、中間
層、電荷発生層は実施例１と同じものを用いた。電荷発
生層上に、スチルベン系電荷輸送物質である下記化合物
を１重量部とポ

【００４５】

【化７】リカーボネート樹脂（商品名：Ｚ−２００、三菱ガス化
学製）を１重量部とジクロロメタンを３重量部とモノク
ロロベンゼンを９重量部よりなる組成の溶液を用いて浸
漬コーティング法により電荷輸送層を塗工して、１２０
℃で６０分間乾燥させた。電荷輸送層の膜厚は２０μｍ
であった。この電荷輸送物質の酸化電位は０．８２ｅＶ
である。

【００４６】（実施例４）導電性支持体、導電層、中間
層、電荷発生層は実施例１と同じものを用いた。電荷発
生層上に、トリアリールアミン系電荷輸送物質である下
記化合物を１重

【００４７】

【化８】量部とポリカーボネート樹脂（商品名：Ｚ−２００、三
菱ガス化学製）を１重量部とジクロロメタンを３重量部
とモノクロロベンゼンを９重量部よりなる組成の溶液を
用いて浸漬コーティング法により電荷輸送層を塗工し
て、１２０℃で６０分間乾燥させた。電荷輸送層の膜厚
は２２μｍであった。この電荷輸送物質の酸化電位は
０．８６ｅＶである。

【００４８】（比較例１）導電性支持体、導電層、中間
層、電荷発生層は実施例１と同じものを用いた。電荷発
生層上に、スチルベン系電荷輸送物質である下記化合物
を１重量部とポ

【００４９】

【化９】リカーボネート樹脂（商品名：Ｚ−２００、三菱ガス化
学製）を１重量部とジクロロメタンを３重量部とモノク
ロロベンゼンを９重量部よりなる組成の溶液を用いて浸
漬コーティング法により電荷輸送層を塗工して、１２０
℃で６０分間乾燥させた。電荷輸送層の膜厚は２０μｍ
であった。この電荷輸送物質の酸化電位は１．０２ｅＶ
である。

【００５０】（比較例２）導電性支持体、導電層、中間
層、電荷発生層は実施例１と同じものを用いた。電荷発
生層上に、ビフェニル系電荷輸送物質である下記化合物
を１重量部とポ

【００５１】

【化１０】リカーボネート樹脂（商品名：Ｚ−２００、三菱ガス化
学製）を１重量部とジクロロメタンを３重量部とモノク
ロロベンゼンを９重量部よりなる組成の溶液を用いて浸
漬コーティング法により電荷輸送層を塗工して、１２０
℃で６０分間乾燥させた。電荷輸送層の膜厚は２１μｍ
であった。この電荷輸送物質の酸化電位は０．９９ｅＶ
である。

【００５２】（比較例３）導電性支持体、導電層、中間
層、電荷発生層は実施例１と同じものを用いた。電荷発
生層上に、下記化合物を１重量部とポリカーボネート樹
脂（商品名：Ｚ

【００５３】

【化１１】 −２００、三菱ガス化学製）を１重量部とジクロロメタ
ンを３重量部とモノクロロベンゼンを９重量部よりなる
組成の溶液を用いて浸漬コーティング法により電荷輸送
層を塗工して、１２０℃で６０分間乾燥させた。電荷輸
送層の膜厚は２０μｍであった。この電荷輸送物質の酸
化電位は０．５７ｅＶである。

【００５４】実施例１〜４及び比較例１〜３の感光体の
耐トナー融着性を調べるためにキャノン製の直接帯電方
式のレーザビームプリンタＬＢＰ−ＬＸの中に入れて連
続プリントモードでプリントアウトを行った。結果を表
２に示す。

【００５５】実施例ではトナー融着が発生していないの
に対し、比較例では２０００枚から３０００枚の間でト
ナー融着を起こしていることが分かる。

【００５６】

【表２】

【００５７】

【発明の効果】本発明の電子写真感光体は、電荷輸送層
に酸化電位０．６０〜０．９０ｅＶである電荷輸送物質
を含有させることにより、直接帯電方式に用いる電子写
真装置において耐トナー融着性に優れた電子写真感光体
を与える。

【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構成図であ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者岸淳一東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者相野谷英之東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者吉原淑之東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】接触帯電方式による帯電、露光、現像、
転写およびクリーニングの工程を経て画像形成を行なう
電子写真装置に用い、かつ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、該感光体の表面層が酸化
電位０．６０〜０．９０ｅＶの電荷輸送物質を含有する
ことを特徴とする電子写真感光体。
【請求項２】接触帯電方式による帯電、露光、現像、
転写およびクリーニングの工程を経て画像形成を行な
い、かつ導電性支持体上に感光層を有する電子写真感光
体を有する電子写真装置において、該感光体の表面層が
酸化電位０．６０〜０．９０ｅＶの電荷輸送物質を含有
することを特徴とする電子写真装置。