JPH08146641A - 電子写真感光体及び電子写真装置 - Google Patents

電子写真感光体及び電子写真装置

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JPH08146641A
JPH08146641A JP6289918A JP28991894A JPH08146641A JP H08146641 A JPH08146641 A JP H08146641A JP 6289918 A JP6289918 A JP 6289918A JP 28991894 A JP28991894 A JP 28991894A JP H08146641 A JPH08146641 A JP H08146641A
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electrophotographic
resin
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photoreceptor
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JP6289918A
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Youichi Kawamorita
陽一 川守田
Tatsuo Maeda
達夫 前田
Takao Soma
孝夫 相馬
Hisao Maruyama
久夫 丸山
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 繰り返しの使用に対しての耐久性に優れ、経
時変化による画質劣化の少ない電子写真感光体、及びこ
の感光体を有する電子写真装置を提供する。 【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、該感光体の表面層が、無機化合物微粒
子、並びにビスフェノールAの繰り返し単位を有する分
子量4万以上のポリカーボネート樹脂及びビスフェノー
ルZの繰り返し単位を有する分子量4万以上のポリカー
ボネート樹脂から選ばれる少なくとも1種を含有する電
子写真感光体、及びこの感光体を有する電子写真装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電子写真感光体及び電子
写真装置に関し、詳しくは長期の保存及び繰り返し使用
によっても画質劣化の少ない、耐久性に優れた高感度の
電子写真感光体及びこの感光体を有する電子写真装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】従来、電子写真感光体として、電荷発生
層上に電荷輸送層を積層して感光層を形成した機能分離
型のものが、感度及び耐久性に優れるため一般に用いら
れている。このタイプの感光体において電荷輸送層は、
一般に電荷輸送物質とバインダ樹脂及び必要に応じて加
えられる添加剤よりなるが、高感度の電子写真感光体を
得るには、電荷輸送層中の電荷輸送物質の比率をバイン
ダ樹脂に対して高くする必要がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、電荷輸送物質
のバインダ樹脂に対する比率を高くするとバインダ樹脂
本来の機械物性が損なわれ、実際の複写機にこのような
電子写真感光体を装着して使用した場合、感光体が削れ
易くなったり、傷つき易くなったりする問題が発生す
る。更に、別の問題として電荷輸送層中の電荷輸送物質
が結晶化し析出し易くなるという問題も発生する。すな
わち、電荷輸送物質の濃度がバインダ樹脂に対して高い
状態となっていると、時間の経過、保存温度あるいは特
定の物質付着などのきっかけにより電荷輸送物質が結晶
析出してしまい、それが実際の複写機で画像形成した場
合の斑点状の画像欠陥の原因となる。
【0004】上記のような表面層に要求される特性を満
たすため、例えばバインダ樹脂の種類や分子量の選定な
ど種々の方法が検討されている。
【0005】しかし、電荷輸送物資の結晶折出が起き
ず、かつ摩耗及び傷に対する耐久性が十分な電子写真感
光体は得られていないのが現状である。
【0006】従って、本発明の目的は、長期の保存に対
して画質の劣化がなく、表面層の摩耗が少なく、クリー
ニング性及び摩耗やキズに対する耐久性を有し、かつ繰
り返しの電子写真プロセスにおいて常に高品位の画像が
得られる、高耐久で高品位な電子写真感光体及びこの感
光体を有する電子写真装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】すなわち、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、該感光体の表面層が、無機化合物微粒子(無機フィ
ラー)、並びにビスフェノールAの繰り返し単位を有す
る分子量4万(Ostwald粘度法による粘度平均分
子量)以上のポリカーボネート樹脂及びビスフェノール
Zの繰り返し単位を有する分子量4万(Ostwald
粘度法による粘度平均分子量)以上のポリカーボネート
樹脂から選ばれる少なくとも1種を含有することを特徴
とする電子写真感光体、及びこの感光体を有する電子写
真装置である。
【0008】本発明においては、電子写真感光体の感光
層、特には表面層を形成するバインダ樹脂の分子量を適
度に選択することにより層中に共存する電荷輸送物質が
温湿度の影響で結晶化、析出することを抑制し、かつ、
無機フィラーを表面層に含有せしめることにより表面層
の耐摩耗性を向上させ、前述の諸問題を解決した高耐久
で高品位な電子写真感光体を得ている。
【0009】無機フィラーの材料としては硬度が高く、
バインダ樹脂に分散しやすいものがよく、例としては酸
化珪素、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化カルシウム、酸化
アルミニウム、酸化ジルコニウムなどの金属酸化物;硫
酸バリウム、硫酸カルシウムなど金属硫化物;窒化珪
素、窒化アルミニウムなどの金属窒化物が挙げられる。
これらの一種類単独または二種類以上を混合して用い
る。また、上記以外の減摩耗剤や潤剤と混合してもよ
い。
【0010】無機フィラーの平均粒径は、表面層の膜厚
の1/3以下で、かつ0.02μm〜5.0μmが好ま
しく、0.07μm〜2.0μmがより好ましい。
【0011】また、ポリカーボネート樹脂として、ビス
フェノールAの繰り返し単位を有する分子量4万以上の
ポリカーボネート樹脂及びビスフェノールZの繰り返し
単位を有する分子量4万以上のポリカーボネート樹脂か
ら選ばれる少なくとも1種を感光層に用いることが機械
的強度の点で、更に光導電性物質との相溶性の点で好ま
しい。
【0012】更に、必要に応じて他のバインダ樹脂を添
加することもできる。他のバインダ樹脂の例としては、
他のポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリエステ
ル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリカ
ーボネート樹脂、ポリビニルブチラール樹脂などの熱可
塑性樹脂;ポリウレタン樹脂、フェノール樹脂、エポキ
シ樹脂などの熱硬化樹脂;光硬化樹脂などが挙げられ
る。
【0013】バインダ樹脂と電荷輸送物質の総量に対す
る電荷輸送物質の比率は、バインダ樹脂及び電荷輸送物
質の種類にもよるが好ましくは20〜70重量%、より
好ましくは30〜65重量%である。電荷輸送物質の比
率が少ないと十分な感度が得られず、また、電荷輸送物
質の比率が多いと表面層の強度が低下し傷つき易くな
る。表面層における無機フィラーの比率は無機フィラー
の種類、感光層の構成によって適宜選択される。添加量
が多いと、光の透過率が低下し感度が低下したり、像露
光の光が散乱して画像ににじみが生じるなどの弊害が生
じる。また、添加量が少ないと摩耗し易く本発明の効果
が十分に得られない。表面層の全固形分重量に対して好
ましくは0.5%〜30%、より好ましくは0.5〜1
5%である。更に、必要に応じて添加剤、例えば界面活
性剤、シリコンオイル、レベリング剤、シランカップリ
ング剤などを加えることも可能である。
【0014】本発明の表面層を形成する場合、一般にバ
インダ樹脂中に無機フィラーを分散させ、ここに電荷輸
送物質及び溶媒を加え塗布液を作成し、これを塗布手段
により塗布し感光体を形成する。このとき用いる溶媒と
しては、バインダ樹脂及び電荷輸送物質に対する溶解性
が良好で、かつ無機フィラーの分散性が良好なものを選
定する。特に良好な例としては、メチルエチルケトン、
アセトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン
などのケトン類;ジエチルエーテル、テトラヒドロフラ
ンなどのエーテル類;酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエ
ステル類;トルエン、ベンゼンなどの炭化水素類;クロ
ロベンゼン、ジクロロメタンなどのハロゲン化炭化水素
類などが挙げられる。
【0015】本発明の電子写真感光体の表面層を形成す
るための塗布液の調合方法としては、無機フィラー、電
荷輸送物質及びバインダ樹脂を溶媒と共に同時に分散し
てもよい。また、無機フィラー及びバインダ樹脂をあら
かじめ分散した分散液を作成し、あらかじめバインダ樹
脂及び電荷輸送物質を溶解した液に混合して塗布液を作
成してもよい。電子写真感光体用塗布液または無機フィ
ラー分散液の作成に当っては単なる攪拌混合でもよい
が、必要に応じてボールミル、ロールミル、サンドミ
ル、高圧ホモジナイザーなどの分散手段を用いてもよ
い。分散粒径は用いる無機化合物フィラー粒子の固有1
次粒径に近く、かつ均一な分布を持つことが理想であ
る。
【0016】次に、本発明に用いられる電子写真感光体
の構成を説明する。
【0017】本発明の電子写真感光体に用いられる導電
性支持体の例としては、アルミニウム、銅、ニッケル、
銀などの金属またはこれらの合金;酸化アンチモン、酸
化インジウム、酸化スズなどの導電性金属酸化物、カー
ボンファイバ、カーボンブラック、グラファイト粉末と
樹脂を混合成形したものなどが挙げられる。
【0018】更に、支持体上の欠陥の被覆、支持体の保
護のため支持体上に導電層を設けることも可能である、
例えば、アルミニウム、銅、ニッケル、銀などの金属粉
体;酸化アンチモン、酸化インジウム、酸化スズなどの
導電性金属酸化物;ポリピロール、ポリアニリン、高分
子電解質などの高分子導電材;カーボンファイバ、カー
ボンブラック、グラファイト粉末;またはこれら導電性
物質で表面を被覆した導電性粉体などの導電性物質をア
クリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリ
酢酸ビニル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリビニルブ
チラール樹脂などの熱可塑性樹脂;ポリウレタン樹脂、
フェノール樹脂、エポキシ樹脂などの熱硬化樹脂;光硬
化樹脂などのバインダ樹脂に分散したもの、更に、必要
に応じた添加剤を加えたものを支持体上に塗布したもの
が挙げられる。
【0019】本発明の電子写真感光体の表面層として
は、例えば単層構造のものでは感光層全体が相当する
が、特に効果が大きい例としては電荷発生層上に電荷輸
送層を設けた機能分離した積層感光体の電荷輸送層が相
当する場合である。また、感光層上に保護層を設けた感
光体では保護層が相当する。
【0020】積層構造感光体の電荷発生層用材料として
は、例えばスダーンレッド、クロルダイアンブルーなど
のアゾ顔料、銅フタロシアニン、チタニルフタロシアニ
ンなどのフタロシアニン顔料、アントアンスロンなどの
キノン顔料、ペリレン顔料、インジゴ顔料などの電荷発
生物質をアクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド
樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポ
リビニルブチラール樹脂、ポリビニルブベンザール樹脂
などの熱可塑性樹脂;ポリウレタン樹脂、フェノール樹
脂、エポキシ樹脂などの熱硬化樹脂などのバインダ樹脂
に適当な溶剤と共に分散したものが挙げられる。
【0021】また、電荷輸送層用材料としては、例えば
ビフェニレン、アントラセン、ピレン、フェナントレン
などの多環芳香族化合物、インドール、カルバゾール、
オキサジアゾール、ピラゾリンなどの含窒素環式化合
物、ヒドラゾン化合物、スチリル化合物などが用いられ
る。これらを本発明によるビスフェノールAの繰り返し
単位を有する分子量4万以上のポリカーボネート樹脂及
びビスフェノールZの繰り返し単位を有する分子量4万
以上のポリカーボネートから選ばれる少なくとも1種を
用い、更に適当な結着剤樹脂、例えばアクリル樹脂、フ
ェノキシ樹脂、その他のポリカーボネート、ポリビニル
ブチラール、ポリアリレート、ポリウレタン、ポリアク
リルアミド、ポリアミド、アクリロニトリル−スチレン
コポリマーなどと混合、分散させ、それぞれの塗工液を
塗布して感光層を形成させる。
【0022】本発明で用いられる塗布方法には、浸漬塗
布法、スプレイ塗布法、ロールコータ塗布法、グラビア
コータ塗布法などの通常の塗布方法が適用できる。
【0023】図1に本発明の電子写真感光体を用いた転
写式電子写真装置の概略構成例を示した。
【0024】図において、1は像担持体としての本発明
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・レーザービーム走
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。
【0025】その静電潜像はついで現像手段4でトナー
現像されそのトナー現像像が転写手段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
転と同期取り出されて給紙された転写材Pの面に順次転
写されていく。
【0026】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(コピー)として機外へプリントアウトされる。
【0027】像転写後の感光体1の表面はクリーニング
手段6にて転写残りトナーの除去を受けて清浄面化さ
れ、更に前露光手段7により除電処理されて繰り返して
像形成に使用される。
【0028】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、クリーニング
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よい。例えば、感光体1
とクリーニング手段6とを一体化してひとつの装置ユニ
ットとし、装置本体のレー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
ットの方に帯電手段および/または現像手段を伴って構
成してもよい。
【0029】光像露光Lは、電子写真装置を複写機やプ
リンターとして使用する場合には、原稿からの反射光や
透過光、あるいは原稿を読取り信号化し、この信号に基
いてレーザービームを走査したり、LEDアレイを駆動
したり、または液晶シャッターアレイを駆動することな
どにより行われる。
【0030】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。
【0031】コントローラ11は画像読取部10とプリ
ンター10を制御する。コントローラ11の全体はCP
U17により制御されている。画像読取部10からの読
取データは、送信回路13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12を通してプ
リンター19に送られる。画像メモリー16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18は
プリンター19を制御している。14は電話である。
【0032】回線15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12で復調された後、CPU17で復号処理が行
われ、順次画像メモリー16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ー16に格納され
ると、そのページの画像記録を行なう。CPU17は、
メモリー16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18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18は、CPU1
7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19を制御す
る。
【0033】尚、CPU17は、プリンター19による
記録中に、次のページの受信を行なっている。
【0034】以上の様にして、画像の受信と記録が行な
われる。
【0035】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。
【0036】
【実施例】以下、具体的実施例を挙げて本発明を更に詳
しく説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるも
のではない。 (実施例1)導電層塗布工程として、10%の酸化アン
チモンを含有する酸化錫で被覆した導電性酸化チタン2
000重量部、フェノール樹脂2500重量部、メチル
セルソルブ2000重量部及びメタノール500重量部
を、φ1mmガラスビーズを用いたサンドミル装置で2
時間分散して導電層用塗布液を調製した。
【0037】アルミニウムシリンダ上に上記塗料を浸漬
塗布した後、乾燥装置により160℃で25分乾燥し
た。導電層の膜厚は20μmであった。
【0038】次に、中間層塗布工程として、再沈精製し
たNメトキシメチル化ナイロン6、750重量部及び
6.12.66.610共重合ナイロン250重量部
を、メタノール5000重量部及びブタノール5000
重量部の混合溶媒に溶解し、中間層用塗布液を調製し
た。前述の導電層塗布剤アルミニウムシリンダ上に更に
上記塗料を浸漬塗布し、乾燥装置により95℃で7分乾
燥した。中間層の膜厚は0.50μmであった。
【0039】次に、電荷発生層の塗布工程として、下記
構造式のアゾ顔料400重量部、
【0040】
【化1】 ポリビニルブチラール樹脂(BLS,積水化学工業製)
200重量部及びシクロヘキサノン5000重量部を、
φ1mmガラスビーズを用いたサンドミル装置で24時
間分散し、更にテトラヒドロフラン5000重量部を加
え電荷発生層用塗布液を調製した。更に、この液を遠心
分離機(7000rpm、30分)でビーズかす、ごみ
などを取り除いた。前述の中間層塗布済シリンダ上に上
記電荷発生層用塗料浸漬塗布し、85℃で7分乾燥し
た。電荷発生層の膜厚は0.15μmであった。
【0041】次に、無機フィラー分散液の作成工程とし
て、シリカ粉末(S−010、徳山曹達製)200重量
部、下記構造のポリカーボネート樹脂(粘度平均分子量
4万)200重量部
【0042】
【化2】 及びモノクロロベンゼン600重量部を十分に混合した
後、φ1mmガラスビーズを用いたサンドミル装置で4
時間分散して無機フィラー分散液を作成した。
【0043】次に、下記構造式のスチリル化合物100
0重量部、
【0044】
【化3】 前出のポリカーボネート樹脂800重量部、及び無機フ
ィラー粒子分散液500重量部を、モノクロロベンゼン
5000重量部及びジクロロメタン3000重量部に溶
解混合し、電荷輸送層用塗布液を調製した。固形分中の
無機フィラー粒子比率は5重量%である。この液を前記
電荷発生層塗布済アルミニウムシリンダ上に浸漬塗布
し、130℃で50分乾燥した。電荷輸送層の膜厚は2
5μmであった。
【0045】この電子写真感光体を市販の電子写真複写
機(NP−6030、キヤノン製)に取り付け画像の出
力及び耐久試験を行った。結果を表1に示す。
【0046】(実施例2)表面層中の無機フィラーの含
有率が0.5重量%となるようにした以外実施例1と同
様に電子写真感光体を作成した。更に、実施例1と同様
にこの電子写真感光体を市販の電子写真複写機(NP−
6030、キヤノン製)に取り付け画像の出力及び耐久
試験を行った。結果を表1に示す。
【0047】(実施例3)表面層中の無機フィラー含有
率が30重量%となるようにした以外実施例1と同様に
電子写真感光体を作成した。更に、実施例1と同様にこ
の電子写真感光体を市販の電子写真複写機(NP−60
30、キヤノン製)に取り付け画像の出力及び耐久試験
を行った。結果を表1に示す。
【0048】(実施例4)表面層中の無機フィラーを酸
化チタン(SR−1T、堺化学製)に代え、含有率が1
0重量%となるようにした以外実施例1と同様に電子写
真感光体を作成した。更に、実施例1と同様にこの電子
写真感光体を市販の電子写真複写機(NP−6030、
キヤノン製)に取り付け画像の出力及び耐久試験を行っ
た。結果を表1に示す。
【0049】(実施例5)表面層中のポリカーボネート
樹脂を分子量8万(粘度法)のものに代えた以外実施例
1と同様に電子写真感光体を作成した。更に、実施例1
と同様にこの電子写真感光体を市販の電子写真複写機
(NP−6030、キヤノン製)に取り付け画像の出力
及び耐久試験を行った。結果を表1に示す。
【0050】(比較例1)表面層中に無機フィラーを添
加しなかった以外実施例1と同様に電子写真感光体を作
成した。更に、実施例1と同様にこの電子写真感光体を
市販の電子写真複写機(NP−6030、キヤノン製)
に取り付け画像の出力及び耐久試験を行った。結果を表
1に示す。
【0051】(比較例2)表面層中の無機フィラー含有
率を35重量%とした以外実施例1と同様に電子写真感
光体を作成した。更に、実施例1と同様にこの電子写真
感光体を市販の電子写真複写機(NP−6030、キヤ
ノン製)に取り付け画像の出力及び耐久試験を行った。
結果を表1に示す。
【0052】(比較例3)表面層中のポリカーボネート
樹脂を分子量2万(粘度法)のものに代えた以外実施例
1と同様に電子写真感光体を作成した。更に、実施例1
と同様にこの電子写真感光体を市販の電子写真複写機
(NP−6030、キヤノン製)に取り付け画像の出力
及び耐久試験を行った。結果を表1に示す。
【0053】(実施例6)表面層中のポリカーボネート
樹脂を分子量4万(粘度法)のビスフェノールAタイプ
のポリカーボネート樹脂に代えた以外実施例1と同様に
電子写真感光体を作成した。更に、実施例1と同様にこ
の電子写真感光体を市販の電子写真複写機(NP−60
30、キヤノン製)に取り付け画像の出力及び耐久試験
を行った。結果を表1に示す。
【0054】
【表1】
【0055】
【発明の効果】以上から明らかなように、 (1)表面層に無機フィラー(特に金属酸化物、金属硫
酸化物または金属窒化物)、及び高分子量ポリカーボネ
ートを含有することにより、繰り返しの使用に対しての
耐久性に優れ、経時変化による画質劣化の少ない優れた
電子写真感光体が得られる。 (2)更に、表面層に含有される無機フィラーが酸化珪
素及び酸化チタンから選ばれる少なくとも1種で、酸化
珪素及び酸化チタンから選ばれる少なくとも1種の含有
量が、表面層の固形分の全重量に対し0.5重量%以上
30重量%以下である場合は特に画像性、耐摩耗性共良
好であった。 (3)本発明の電子写真感光体を用いた電子写真装置は
繰り返しの使用に対しての耐久性に優れ、経時変化によ
る画質劣化が少ない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の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ー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 感光体 2 帯電手段 3 露光部 4 現像手段 5 転写手段 6 クリーニング手段 7 前露光手段 8 像定着手段
フロントページの続き (72)発明者 丸山 久夫 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 (5)

    【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、該感光体の表面層が、無機化合物微
    粒子、並びにビスフェノールAの繰り返し単位を有する
    分子量4万以上のポリカーボネート樹脂及びビスフェノ
    ールZの繰り返し単位を有する分子量4万以上のポリカ
    ーボネート樹脂から選ばれる少なくとも1種を含有する
    ことを特徴とする電子写真感光体。
  2. 【請求項2】 前記無機化合物微粒子が金属酸化物、金
    属硫化物及び金属窒化物から選ばれる少なくとも1種で
    ある請求項1記載の電子写真感光体。
  3. 【請求項3】 前記無機化合物微粒子が酸化珪素及び酸
    化チタンから選ばれる少なくとも1種である請求項2記
    載の電子写真感光体。
  4. 【請求項4】 前記酸化珪素及び酸化チタンから選ばれ
    る少なくとも1種の含有量が、表面層の固形分の全重量
    に対して0.5%以上30%以下である請求項3記載の
    電子写真感光体。
  5. 【請求項5】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。
JP6289918A 1994-11-24 1994-11-24 電子写真感光体及び電子写真装置 Pending JPH08146641A (ja)

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