JPH09222746A

JPH09222746A - 電子写真感光体と画像形成方法及び装置

Info

Publication number: JPH09222746A
Application number: JP2790396A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Matsuura; 克巳松浦
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1996-02-15
Filing date: 1996-02-15
Publication date: 1997-08-26

Abstract

(57)【要約】【課題】機械的強度が強く、耐摩耗性が高く傷に強
い、機械内に蓄積されたオゾン、ＮＯ_X、等の活性ガス
に対し耐性の強い感光体を提供し、画像形成を多数枚繰
り返しても、帯電電位、残留電位、カブリ等の変動が十
分に小さい感光体を提供する。更に感光層の表面にトナ
ー成分や紙粉が付着しにくく、画像欠陥が発生しにくい
感光体を提供する。【解決手段】導電性支持体上に電荷発生物質を含有す
る電荷発生層、高分子バインダー及び電荷輸送物質を含
有する電荷輸送層及び保護層を有する電子写真感光体に
於いて、保護層が少なくとも有機金属化合物より形成さ
れた有機金属縮重合マトリックス成分及び電荷輸送物質
を含有することを特徴とする電子写真感光体。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリンタ
等に用いられる電子写真感光体とそれを用いた画像形成
方法、装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来電子写真分野で用いられていた無機
感光体に替わり、最近有機感光体が低速機から高速機ま
で広く用いられるようになってきた。

【０００３】有機感光体（以後ＯＰＣと言うこともあ
る）の特徴は生産性が良い、環境適性がある、分光感度
を露光光源の波長に合うように材料を選択できると言っ
た点にある。

【０００４】しかし、欠点又は問題点として解決を迫ら
れている事項も多く、例えば感光層の機械的強度が弱
く、クリーニング等の接触部材により摩耗しやすい、ち
ょっとした衝突により傷が付きやすい。画像形成中に帯
電器等から放出され機械内に蓄積されるオゾン、Ｎ
Ｏ_X、等の活性ガスにより帯電能、感度、カブリ特性等
が劣化し易い。或いは感光層の表面にトナー成分や紙粉
の付着が生じ易く、画像欠陥が発生し易いと言った点が
指摘されている。

【０００５】これらに対する改善策として保護層に電気
絶縁性の樹脂層を設けた感光体が公開されているが、繰
り返し使用により帯電電位、残留電位、カブリ等の変動
が大きく、十分実用に耐え得るものとは言えない。

【０００６】また、保護層にシリカ等の無機粒子を含有
させる技術も開発されている。この技術により確かに機
械的な強度は強くなるが、無機粒子の近傍にクリーニン
グ不良が発生し易く、画像欠陥が発生し易い。

【０００７】特開昭５９−４６６５１号には有機金属化
合物を保護層中に０．１〜３０重量％含有する保護層が
表面の耐久性を改善する方法として報告されている。し
かし、ここで報告されている保護層中の有機金属化合物
は主成分のシリコーン樹脂成分等感光層との接着性を改
善する為に用いられており、保護層自体の強度はなお不
十分であった。

【０００８】更に特開平２−２５９７６５号、特公平７
−１２００５１号には、電荷輸送層に金属アルコキシド
の縮重合により形成されるマトリックスと、特定の電荷
輸送物質を含有させる技術が記載されている。しかし、
この場合には帯電電位の暗減衰、残留電位上昇、感度低
下等が大きく、直ちに実用できるものではない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、機械
的強度が強く、クリーニング等の接触部材に対する耐摩
耗性や傷に強い感光体を提供する事にある。また、機械
内に蓄積されたオゾン、ＮＯ_X、等の活性ガスに対し耐
性の強い感光体を提供し、画像形成を多数枚繰り返して
も、帯電電位、残留電位、カブリ等の変動が十分に小さ
い感光体を提供する事、更に感光層の表面にトナー成分
や紙粉が付着しにくく、画像欠陥が発生しにくい感光体
を提供する事にある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者は、従来の有機
高分子樹脂を主成分とした保護層では保護層自体の強度
に限界があると考え、鋭意検討を重ねた結果、保護層の
主成分である結着材を無機のセラミック構造にする事に
よって保護層の膜強度を著しく改善できる事を発見し、
以下の発明を行った。

【００１１】本発明の目的は、下記構成の何れかを採る
ことによって達成される。

【００１２】（１）導電性支持体上に電荷発生物質を
含有する電荷発生層、高分子バインダー及び電荷輸送物
質を含有する電荷輸送層及び保護層を有する電子写真感
光体に於いて、保護層が少なくとも１つの有機金属化合
物より形成された有機金属縮重合マトリックス成分及び
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。

【００１３】（２）前記保護層中に前記有機金属マト
リックス成分を４０〜９０重量％含有することを特徴と
する（１）記載の電子写真感光体。

【００１４】（３）有機金属マトリックス成分が金属
アルコキシド化合物、金属アリールオキシド化合物、金
属アシレート化合物又は金属キレート化合物の何れかよ
り形成されたものであることを特徴とする（１）又は
（２）記載の電子写真感光体。

【００１５】（４）前記電子写真感光体の光導電性感
光層が電荷発生層とその上に塗設された電荷輸送層及び
保護層より構成され、該電荷輸送層及び保護層にｐ型の
電荷輸送物質を含有することを特徴とする（１）、
（２）又は（３）記載の電子写真感光体。

【００１６】（５）前記電子写真感光体の光導電性感
光層が電荷発生層とその上に塗設された電荷輸送層及び
保護層より構成され、該電荷輸送層及び保護層にｎ型の
電荷輸送物質を含有することを特徴とする（１）、
（２）又は（３）記載の電子写真感光体。

【００１７】（６）前記電子写真感光体の光導電性感
光層が電荷輸送層とその上に塗設された電荷発生層及び
保護層より構成され、該電荷輸送層にはｐ型の電荷輸送
物質を含有し、保護層にｎ型の電荷輸送物質を含有する
ことを特徴とする（１）、（２）又は（３）記載の電子
写真感光体。

【００１８】（７）前記電子写真感光体の光導電性感
光層と保護層の間に中間層を設けたことを特徴とする
（６）記載の電子写真感光体。

【００１９】（８）前記電子写真感光体の導電性支持
体と光導電性感光層の間に中間層を設けたことを特徴と
する（１）、（２）、（３）、（４）又は（５）記載の
電子写真感光体。

【００２０】（９）前記導電性支持体の表面粗さが十
点平均粗さ（Ｒｚ）で０．０１〜３．０μｍであること
を特徴とする（１）〜（８）の何れか１項記載の電子写
真感光体。

【００２１】（１０）導電性支持体上に電荷発生物質
を含有する電荷発生層、高分子バインダー及び電荷輸送
物質を含有する電荷輸送層及び保護層を有する電子写真
感光体を用いた画像形成方法に於いて、保護層が少なく
とも有機金属化合物より形成された有機金属縮重合マト
リックス成分及び電荷輸送物質を含有する電子写真感光
体を用いることを特徴とする画像形成方法。

【００２２】（１１）導電性支持体上に電荷発生物質
を含有する電荷発生層、高分子バインダー及び電荷輸送
物質を含有する電荷輸送層及び保護層を有する電子写真
感光体を用いた画像形成装置に於いて、保護層が少なく
とも有機金属化合物より形成された有機金属縮重合マト
リックス成分及び電荷輸送物質を含有する電子写真感光
体を用いることを特徴とする画像形成装置。

【００２３】本発明において、電子写真感光体を構成す
る導電性支持体、電荷発生物質を含有する電荷発生層、
高分子バインダー及び電荷輸送物質については、特に限
定はなく、後述するごとく既に公知のものを広く用いる
ことが出来る。

【００２４】本発明に用いられる有機金属化合物は金属
アルコキシド化合物、金属アリールオキシド化合物、金
属アシレート化合物、金属キレート化合物等が用いられ
る。これら有機金属化合物の金属としては３価又は４価
の金属原子、特にＡｌ，Ｂ，Ｇａ，Ｙ，Ｆｅ，Ｓｉ，Ｇ
ｅ，Ｓｎ，Ｔｉ，Ｚｒ等が好ましい。

【００２５】次にこれら有機金属化合物の具体的な化合
物を例示する。

【００２６】

【化１】

【００２７】

【化２】

【００２８】

【化３】

【００２９】特に好ましい有機金属化合物の一般式とし
ては、下記一般式（１）〜（６）がある。

【００３０】

【化４】

【００３１】（式中、Ｍ₁は３価の金属原子を表し、Ｍ₂
は４価の金属原子又は炭素原子を表し、Ｒ₁、Ｒ₂及びＲ
₃はそれぞれ水素原子又は炭素数１〜６のアルキル基を
表すが、Ｒ₁、Ｒ₂及びＲ₃の少なくとも一つは炭素数１
〜６のアルキル基を表し、Ｘ₁及びＸ₂はそれぞれ置換基
を有してもよいアルキル基、アリール基、アラルキル
基、アシル基、複素環基又は不飽和炭化水素基を表すか
又はＸ₁とＸ₂は互いに結合して環構造を形成する基を表
す。）又、保護層中には電荷輸送物質を含有させる事により、
感光体の電子写真特性をより安定にする事ができる。す
なわち感光体の長期使用に伴う残留電位の上昇や感度の
低下を防止する事ができる。

【００３２】保護層中に用いる電荷輸送物質としては、
ｐ型の有機電荷輸送物質としてトリアリールアミン誘導
体、フェニレンジアミン誘導体、スチルベン誘導体、ベ
ンジジン誘導体、カルバゾール誘導体、オキサゾール誘
導体、オキサジアゾール誘導体、チアゾール誘導体、ト
リアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ヒドラゾン誘
導体、ピラゾリン誘導体等が挙げられる。

【００３３】ｎ型の有機電荷輸送物質としてはベンゾキ
ノン系化合物、アントラキノン系化合物、ナフトキノン
系化合物、ナフタレンジイミド系化合物、フルオレノン
系化合物、チオピラン系化合物、インダン系化合物、イ
ンダンジオン系化合物、シクロペンタジエン系化合物及
びこれらのニトロ誘導体、シアノ誘導体、ジシアノメチ
レン誘導体、マロンサンエステル誘導体、フエニルイミ
ノ誘導体等が挙げられる。

【００３４】ここでｐ型の有機電荷輸送物質とは主たる
電荷輸送担体が正孔である物質を、ｎ型の有機電荷輸送
物質とは主たる電荷輸送担体が電子である物質を云う。
この区別は導電性支持体上に電荷発生層、その上に電荷
輸送層を設けた感光体に一定電位の正又は負の電位を与
え、像露光を照射し、感度を測定することにより、定義
される。

【００３５】即ち、ｐ型は正帯電時より負帯電時の方が
感度が高く、一方ｎ型は負帯電時より、正帯電時の方が
感度が高い。

【００３６】保護層中には必要により他の有機高分子樹
脂（バインダー）を併用してもよい。併用される樹脂と
してはポリエチレン、ポリブチルメタクリレート、ポリ
アミド、ポリエステル、ポリウレタン、ポリカーボネー
ト、ポリビニルホルマール、ポリビニルアセタール、ポ
リビニルブチラール、エチルセルロース、酢酸セルロー
ス、シリコーン樹脂等の熱可塑性、熱硬化性樹脂が挙げ
られる。

【００３７】保護層中に併用できるバインダーと電荷輸
送物質及びその他の添加剤の合計は保護層全重量の４０
％未満とする。これらの添加剤が４０％以上になると、
有機金属化合物から形成される縮重合マトリックス結着
材（成分）の成長が阻害され、保護層の膜強度が低下
し、電子写真特性も劣る。好ましくはこれらの添加剤は
３０％以下が良い。

【００３８】使用する溶剤としては、例えばメタノー
ル、エタノール、プロパノール、ブタノール等のアルコ
ール類、クロルベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素
類、エチレングリコール類、プロピレングリコール類等
のグリコール類等が挙げられるが、これらに限られるわ
けではない。またこれらは単独、或いは混合して用いら
れる。また必要に応じて水を混合してもよい。

【００３９】保護層の厚さは１０μｍ以下が好ましい。
１０μｍを越えると多数枚の連続コピー時等でカブリが
発生しやすく、画像が不鮮明になる。更に好ましくは７
μｍ以下が良い。

【００４０】塗布膜の乾燥条件は、乾燥温度としては１
０〜２５０℃、好ましくは９０〜２５０℃が、乾燥時間
としては５分〜５時間、好ましくは２０分〜２時間の時
間で、送風乾燥、或いは静止乾燥により行うことができ
る。

【００４１】本発明に係わる技術を更に説明する。

【００４２】本発明に係わる感光体は感光層が電荷発生
層と電荷輸送層から構成される。電荷発生層は電荷発生
物質をバインダー中に分散して構成してもよくまた、バ
インダーなしで電荷発生物質を例えば蒸着等で形成して
も良い。一方電荷輸送層はバインダー中に分散して構成
される。

【００４３】電荷発生層は、上記の如く電荷発生物質
（ＣＧＭ）を必要に応じてバインダー樹脂中に分散させ
て形成される。ＣＧＭとしては、例えばセレン及びセレ
ン合金、ＣｄＳ，ＣｄＳｅ、ＣｄＳＳｅ，ＺｎＯ及びＺ
ｎＳ等の無機光導電体であっても良いが、金属又は無金
属フタロシアニン化合物、ビスアゾ化合物、トリスアゾ
化合物等のアゾ化合物、スクエアリウム化合物、アズレ
ニウム化合物、ペリレン系化合物、インジコ化合物、キ
ナクリドン化合物、多環キノン系化合物、シアニン色
素、キサンテン染料、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾールと
トリニトロフルオレノンなどからなる有機系の電荷発生
物質が望ましい。またこれらは必要に応じて二種以上混
合して用いてもよい。

【００４４】本発明の目的を最も高いレベルで達成する
ためには、ペリレン化合物の一種、イミダゾールペリレ
ン化合物や金属フタロシアニン化合物の一種、チタニル
フタロシアニン（ＴｉＯＰｃ）が特に好ましい。

【００４５】また、電荷発生層に使用可能なバインダー
樹脂としては、例えばポリスチレン樹脂、ポリエチレン
樹脂、ポリプロピレン樹脂、アクリル樹脂、メタクリル
樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリビニルブ
チラール樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、フェ
ノール樹脂、ポリエステル樹脂、アルキッド樹脂、ポリ
カーボネート樹脂、シリコーン樹脂、メラミン樹脂、並
びにこれら樹脂の繰り返し単位のうち二つ以上を含む共
重合体樹脂、例えば塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹
脂、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体
樹脂、また高分子有機半導体、例えばポリ−Ｎ−ビニル
カルバゾール、等が挙げられるがこれらに限定されるわ
けではない。上記のうちＣＧＭとしてイミダゾールペリ
レン化合物を用いた場合に好ましいバインダーとして
は、ポリビニルブチラール樹脂が、ＴｉＯＰｃを用いた
場合に好ましいバインダーとしては、シリコーン樹脂及
びポリビニルブチラール樹脂、或いは両方を混合したも
のなどが挙げられる。

【００４６】電荷輸送層は、電荷輸送物質（ＣＴＭ）を
単独で、或いはバインダー樹脂とともに構成される。Ｃ
ＴＭとしては、例えばカルバゾール誘導体、オキサゾー
ル誘導体、オキサジアゾール誘導体、チアゾール誘導
体、チアジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、イミ
ダゾール誘導体、イミダゾロン誘導体、イミダゾリジン
誘導体、ビスイミダゾリジン誘導体、スチリル化合物、
ヒドラゾン化合物、ピラゾリン誘導体、オキサゾロン誘
導体、ベンズイミダゾール誘導体、キナゾリン誘導体、
ベンゾフラン誘導体、アクリジン誘導体、フェナジン誘
導体、アミノスチルベン誘導体、トリアリールアミン誘
導体、フェニレンジアミン誘導体、スチルベン誘導体、
ベンジジン誘導体、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポ
リ−１−ビニルピレン、ポリ−９−ビニルアントラセン
等が挙げられるがこれらに限定されるわけではない。ま
たこれらは単独でも、二種以上の混合で用いてもよい。

【００４７】また、電荷輸送層に使用可能なバインダー
樹脂としては、例えばポリカーボネート樹脂、ポリアク
リレート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂、
スチレン−アクリルニトリル共重合体樹脂、ポリメタク
リル酸エステル樹脂、スチレン−メタクリル酸エステル
共重合体樹脂等が挙げられるが、これらに限定されるわ
けではない。

【００４８】また繰り返し使用した際の疲労劣化を少な
くするために、或いは耐久性を向上させるために、感光
体の各層何れにでも従来公知の酸化防止剤、紫外線吸収
剤、電子受容性物質、表面改質剤、可塑剤等、環境依存
性低減剤などを、必要に応じて適正量添加して用いるこ
とができる。

【００４９】次に、前記保護層以外の感光層の各層を形
成する際に用いられる溶剤又は分散媒としては、ｎ−ブ
チルアミン、ジエチルアミン、エチレンジアミン、イソ
プロパノールアミン、トリエタノールアミン、トリエチ
レンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、アセト
ン、メチルエチルケトン、メチルイソプロピルケトン、
シクロヘキサノン、ベンゼン、トルエン、キシレン、ク
ロロホルム、ジクロロメタン、１，２−ジクロロエタ
ン、１，２−ジクロロプロパン、１，１，２−トリクロ
ロエタン、１，１，１−トリクロロエタン、トリクロロ
エチレン、テトラクロロエタン、テトラヒドロフラン、
ジオキサン、メタノール、エタノール、イソプロピナー
ル、酢酸エチル、酢酸ブチル、ジメチルスルホキシド、
メチルセロソルブ等が挙げられる。本発明はこれらに限
定されるものではないが、ケトン系溶媒を用いた場合に
感度、繰り返し使用時に電位変化等が更に良好となる。
また、これらの溶媒は単独或いは２種以上の混合溶媒と
して用いることもできる。

【００５０】本発明に於いて電荷発生層中の電荷発生物
質とバインダー樹脂との割合は重量比で１：５〜５：１
が好ましい。また電荷発生層の膜厚は５μｍ以下が好ま
しく、特には０．０５〜２μｍが好ましい。

【００５１】又、電荷輸送層の前記の電荷輸送物質とバ
インダー剤樹脂を適当な溶剤に溶解し、その溶液を塗布
乾燥することによって形成される。電荷輸送物質とバイ
ンダー剤樹脂との混合割合は重量比で５：１〜１：５が
好ましい。

【００５２】また、電荷輸送層の膜厚は５〜５０μｍ、
特には１０〜４０μｍが好ましい。

【００５３】次に本発明の電子写真感光体の導電性支持
体としては、１）アルミニウム板、ステンレス板などの金属板、２）紙或いはプラスチックフィルムなどの支持体上に、
アルミニウム、パラジウム、金などの金属薄層をラミネ
ートもしくは蒸着によって設けたもの、３）紙或いはプラスチックフィルムなどの支持体上に、
導電性ポリマー、酸化インジウム、酸化錫などの導電性
化合物の層を塗布もしくは蒸着によって設けたもの等が
挙げられる。

【００５４】上記支持体の表面加工は公知の加工方法で
行う事ができる。即ち、化学エッチング、電気メッキ等
の化学的方法、蒸着、スパッタリング等の物理的方法、
旋盤加工等の機械的方法等で任意の表面粗さに加工して
用いられる。即ち、必要により表面粗さを中心線平均粗
さ（Ｒａ）が０．１μｍ未満の鏡面加工しても良い。一
方画像形成の像露光光がレーザ等の可干渉性の光源に行
われる感光体に対しては支持体の表面粗さを最大粗さ
（Ｒｍａｘ）が０．４〜４．０μｍ、中心線平均粗さ
（Ｒａ）では０．１〜１．５μｍが良い。

【００５５】また十点平均粗さ（Ｒｚ）では０．０１〜
３．０μｍ、平均山間隔（Ｓｍ）では５〜５００μｍで
ある粗さにするのが好ましい。

【００５６】次に本発明の電子写真感光体を製造するた
めの塗布加工方法としては、浸漬塗布、スプレー塗布、
円形量規制型塗布等の塗布加工法が用いられるが、感光
層の表面層側の塗布加工は下層の膜を極力溶解させない
ため、又均一塗布加工を達成するためスプレー塗布又は
円形量規制型塗布等の塗布加工方法を用いるのが好まし
い。なお前記スプレー塗布については例えば特開平３−
９０２５０号及び特開平３−２６９２３８号公報に詳細
に記載され、円形量規制型塗布機（円形スライドホッパ
ー塗布機ともいう）については、例えば特開昭５８−１
８９０６１号、特開平１−１５８４５２号、同４−２６
７２６０号公報中に記載されている。

【００５７】即ち図１において０はＡ方向に搬送される
被塗布体、１は円形スライドホッパ塗布機で、２は該塗
布機１の塗布液分配室、３は塗布液分配スリット、４は
塗布液供給パイプ、５は液受け、６はホッパエッジ、７
は塗布液スライド面、８は塗布層であり、図１（ａ）は
被塗布体０を含む塗布機１の断面図、（ｂ）はその一部
破断斜視図である。

【００５８】塗布時塗布液Ｓがポンプ等により、塗布液
供給パイプ４へと必要量供給され、塗布液分配室２によ
って円周方向へと均一に分配され、分配スリット３を通
過し、スライド面７を円周方向に均一に流下する。しか
る後、塗布液Ｓはホッパエッジ６と被塗布体０の外周面
との間にビードが形成され、このビードと被塗布体外周
面とが接触した状態で被塗布体０が矢印Ａ方向へと搬送
され、表面に塗布層８が形成される。かかる塗布機によ
れば、塗布層８から速やかに溶剤が蒸発するので簡単な
乾燥装置を設けることにより容易に乾燥塗膜が得られ
る。又塗布液Ｓは必要量だけ送られるので塗布液の無駄
がなく、材料のコスト低減が計られる。又円形塗布であ
るため継目のない均一塗布が可能であり、塗布膜が液供
給量、粘度、被塗布体の移動速度で決まり、塗布厚の制
御が容易であり、又塗布中ビードの作用で塗布厚の変動
が少ないため高品質、高生産性の塗布が可能である。前
記円形スライドホッパー塗布機では、スライド面終端部
の径と円筒状支持体の外径との間隙は０．０５〜１ｍｍ
が好ましく、０．１〜０．６ｍｍがより好ましい。スラ
イド面の傾斜角は水平に対して１０〜７０°が好まし
く、２０〜４５°が更に好ましい。

【００５９】塗布液の粘度は０．５〜７００Ｃｐの範囲
内が良く、１〜５００Ｃｐが更に良い。

【００６０】なお、塗布液が塗布液分配スリットから円
周方向に均一に流出するようにするためには、分配室抵
抗（Ｐｃ）と塗布液分配スリットを流れるときのスリッ
ト抵抗（Ｐｓ）とがＰｓ／Ｐｃ≧８０であり、より好ま
しくは１００〜１００，０００の範囲である。

【００６１】この方法は塗布に必要な塗布量が少なくて
よく、塗布液の使い捨てが可能となり、塗布液の長期保
存による液物性の劣化を防止する事ができる。特に有機
金属化合物を含有する保護層塗布液は塗布液中で反応が
進むので長期の保存が困難であり、円形量規制型塗布方
法を用いる事により、コストが安く且つ性能の安定した
感光体を得る事ができる。

【００６２】なお前記スプレー塗布及び円形量規制型塗
布によれば、前記浸漬塗布等に比して塗布液の無駄な消
費がなく、かつ下層を溶解、損傷することがなく、かつ
均一塗布が達成される等の利点をも有する。

【００６３】本発明においては前記したごとく各感光層
の間或いは導電性支持体と感光層の間に、バリヤー機能
と接着機能を兼備した中間層を設けることもできる。

【００６４】中間層用の材料としては、カゼイン、ポリ
ビニルアルコール、ニトロセルロース、エチレン−アク
リル酸共重合体、ポリビニルブチラール、フェノール樹
脂ポリアミド類（ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン
６１０、共重合ナイロン、アルコキシメチル化ナイロン
等）、ポリウレタン、ゼラチン及び酸化アルミニウム等
が挙げられる。中間層の膜厚は、０．１〜１０μｍが好
ましく、特には０．１〜５μｍが好ましい。

【００６５】本発明においては、更に、支持体と中間層
との間に支持体の表面欠陥を補うための被覆を施すこと
や、特に画像入力がレーザー光の場合には問題となる干
渉縞の発生を防止することなどを目的とした導電層を設
けることができる。この導電層は、カーボンブラック、
金属粒子又は金属酸化物粒子等の導電性粉体を適当な結
着剤樹脂中に分散した溶液を塗布乾燥して形成すること
ができる。導電層の膜厚は５〜４０μｍが好ましく、特
には１０〜３０μｍが好ましい。

【００６６】また、支持体の形状はドラム状でもシート
状でもベルト状でもよく、適用する電子写真装置に適合
した形状であればよい。

【００６７】次に塗布膜の乾燥条件は乾燥温度として１
０〜２５０℃好ましくは９０〜２５０℃乾燥時間として
は５分〜５時間、好ましくは２０分以上の時間送風乾
燥、或いは静止乾燥を行う事が必要である。この様な乾
燥を行う事により、保護層の有機金属化合物から網目構
造のマトリックスを形成する事ができる。

【００６８】本発明の感光体は、複写機、レーザープリ
ンター、ＬＥＤプリンター、液晶シャッター式プリンタ
ー等の電子写真装置一般に適用し得るものであるが、更
には電子写真技術を応用したディスプレイ、記録、軽印
刷、製版、ファクシミリ等の装置にも広く適用し得るも
のである。又、本発明における潜像形成手段、現像手
段、転写手段及びクリーニング手段等は電子写真分野で
公知の各手段を広く用いることが出来る。

【００６９】図２に本発明の電子写真感光体を有する電
子写真装置の断面図を示す。

【００７０】図２において１０は像担持体である感光体
ドラムで、有機感光層をドラム上に塗布し接地されて時
計方向に駆動回転される。１２はスコロトロン帯電器
で、感光体ドラム１０周面に対し一様な帯電をコロナ放
電によって与えられる。この帯電器１２による帯電に先
だって、前画像形成での感光体の履歴をなくすために発
光ダイオード等を用いた１１による露光を行って感光体
周面の除電をしてもよい。

【００７１】感光体への一様帯電ののち像露光手段１３
により（一様帯電手段と像露光手段を合わせて潜像形成
手段と呼ぶ）、画像信号に基づいた像露光が行われる。
この図の像露光手段１３は図示しないレーザダイオード
を発光光源とし回転するポリゴンミラー１３１、ｆθレ
ンズ等を経て反射ミラー１３２により光路を曲げられ感
光体ドラム上の走査がなされ、静電潜像が形成される。

【００７２】その静電潜像は次いで現像器１４で現像さ
れる。感光体ドラム１０周縁にはイエロー（Ｙ）、マゼ
ンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒色（Ｋ）等のトナーとキ
ャリアとから成る現像剤をそれぞれ内蔵した現像器１４
が設けられていて、先ず１色目の現像が、マグネットを
内蔵し現像剤を保持して回転する現像スリーブ１４１に
よって行われる。現像剤はフェライトをコアとしてその
まわりに絶縁性樹脂をコーティングしたキャリアと、ポ
リエステルを主材料として色に応じた顔料と荷電制御
剤、シリカ、酸化チタン等を加えたトナーとからなるも
ので、現像剤は層形成手段によって現像スリーブ１４１
上に１００〜６００μｍの層厚に規制されて現像域へと
搬送され、現像が行われる。この時通常は感光体ドラム
１０と現像スリーブ１４１の間に直流或いは交流バイア
ス電位をかけて現像が行われる。

【００７３】カラー画像形成に於いては、１色目の顕像
化が終った後２色目の画像形成行程にはいり、再びスコ
ロトロン帯電器１２による一様帯電が行われ、２色目の
潜像が像露光手段１３によって形成される。３色目、４
色目についても２色目と同様の画像形成行程が行われ、
感光体ドラム１０周面上には４色の顕像が形成される。

【００７４】一方モノクロの電子写真装置では現像器１
４は黒トナー１種で構成され、１回の現像で画像を形成
することができる。

【００７５】記録紙Ｐは画像形成後、転写のタイミング
の整った時点で給紙ローラ１７の回転作動により転写域
へと給紙される。

【００７６】転写域においては転写のタイミングに同期
して感光体ドラム１０の周面に転写ローラ１８が圧接さ
れ、給紙された記録紙Ｐを挟着してトナー像が一括して
転写される。

【００７７】次いで記録紙Ｐはほぼ同時に圧接状態とさ
れた分離ブラシ１９によって除電され感光体ドラム１０
の周面より分離して定着装置２０に搬送され、熱ローラ
２０１と圧着ローラ２０２の加熱、加圧によってトナー
を溶着したのち排紙ローラ２１を介して装置外部に排出
される。なお前記の転写ローラ１８及び分離ブラシ１９
は記録紙Ｐの通過後感光体ドラム１０の周面より退避離
間して次なるトナー像の形成に備える。

【００７８】一方記録紙Ｐを分離した後の感光体ドラム
１０は、クリーニング装置２２のブレード２２１の圧接
により残留トナーを除去・清掃し、再び１１による除電
と帯電器１２による帯電を受けて次なる画像形成のプロ
セスに入る。なお感光体上にカラー画像を重ね合わせる
場合には前記のブレード２２１は感光体面のクリーニン
グ後直ちに移動して感光体ドラム１０の周面より退避す
る。尚、クリーニング装置用のブレードはウレタンゴム
弾性体等の弾性ブレードが好ましく、感光体の回転方向
に対しカウンター方向に５〜５０ｇ／ｃｍ程度の圧接力
で圧接することが望ましい。

【００７９】尚３０は感光体ドラム、帯電手段、現像手
段及びクリーニング手段を一体化されてなる着脱可能な
カートリッジである。

【００８０】上記の如く電子写真画像形成装置として
は、上述の感光体や現像手段、クリーニング手段等の構
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。例えば帯電手段、現像手段及び
クリーニング手段の少なくとも１つを感光体とともに一
体に支持してユニットを形成し、装置本体に着脱自在の
単一ユニットとし、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しても良い。

【００８１】像露光手段は、電子写真画像形成装置を複
写機やプリンターとして使用する場合には、原稿からの
反射光や透過光を感光体に照射すること、或いはセンサ
ーで原稿を読み取り信号化し、この信号に従ってレーザ
ービームの走査、ＬＥＤアレイの駆動、又は液晶シャッ
ターアレイの駆動を行い感光体に光を照射することなど
により行われる。

【００８２】尚、ファクシミリのプリンターとして使用
する場合には、像露光手段１３は受信データをプリント
するための露光になる。

【００８３】

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明す
るが、本発明の態様はこれに限定されない。

【００８４】実施例１〜３の感光体の作製直径８０ｍｍのアルミニウムドラム上に共重合タイプの
ポリアミド樹脂「アミランＣＭ−８０００」（東レ社
製）１．５重量部をメタノール９０容量部とブタノール
１０容量部との混合溶媒中に溶解してなる塗布液を浸積
塗布して膜厚０．３μｍの中間層を形成した。次にポリ
ビニルブチラール樹脂「エスレックＢＬ−Ｓ」（積水化
学社製）０．８重量部をメチルエチルケトン８０重量部
とシクロヘキサン２０重量部との混合溶媒中に溶解し、
得られた溶液中に下記構造式で示されるＣＧＭ−１を４
重量部混合分散した塗布液を、前記中間層上に浸積塗布
して膜厚０．２μｍのＣＧＬを形成した。

【００８５】次にバインダーとしてポリカーボネート樹
脂「ユーピロンＺ−３００」（三菱ガス化学社製）１５
重量部とＣＴＭとしてｐ型例示化合物（Ｔ−１）を１０
重量部、ヒンダードフエノール系酸化防止剤「イルガノ
ックス１０１０」（チバガイギー社製）０．２５重量部
をメチレンクロライド１００容量部に溶解した塗布液
を、前記ＣＧＬ上に浸積塗布して膜厚２５μｍのＣＴＬ
層を形成した。

【００８６】次に、例示１２の金属アルコキシド１０重量部テトラエトキシシラン３重量部Ｐ型電荷輸送物質Ｔ−２８重量部を混合しモノクロルベンゼン１８０重量部で希釈し保護
層塗布液を作製した。この塗布液を前述した円形量規制
型塗布方法により膜厚を０．５、１．０、２．０μｍと
変化させた感光体１、２、３を作製した。

【００８７】比較例１の感光体作製実施例１の感光体と同一であるが保護層を塗布しない感
光体を作製し比較例感光体１とした。

【００８８】比較例２の感光体作製実施例１の感光体の保護層からＴ−１の電荷輸送物質を
除いた他は同様の保護層塗布液を用いて、円形量規制型
塗布方法により膜厚を０．５μｍとした感光体を作製し
比較例感光体２とした。

【００８９】比較例３の感光体作製実施例１の感光体の電荷輸送層を塗布する替わりに、保
護層塗布液を用いて、浸漬塗布方法により膜厚２６μｍ
の電荷輸送層を形成した感光体を作製し、比較例感光体
３とした。

【００９０】

【化５】

【００９１】

【化６】

【００９２】特性評価以上の様にして得た感光体を該感光体とクリーニング手
段とが一体的にユニット化されている、帯電、像露光、
現像、転写、除電及びクリーニングの各手段を有するア
ナログ複写機「ＫｏｎｉｃａＵ−ＢＩＸ４１４５」
（コニカ（株）社製）に装着して、常温常湿下（２０
℃、６０％ＲＨ）で各感光体毎に像形成テストを行い、
得られた画像の画像評価及び電位変動量と１０万複写後
の膜厚減耗量を測定した。

【００９３】１）電位変動量の測定前記感光体を順次前記複写機に装着し、黒色部（反射濃
度１．３以上）、白色部（反射濃度０．０）、中間調部
を有する原稿を用いて１０万回の複写を行った。この帯
電器はスコロトロン帯電器が用いられ、グリット制御に
より前記感光体上に−７５０Ｖの一定帯電条件で像形成
が行われた。

【００９４】１０万回の像形成テスト前後の黒色部電位
（Ｖｂ）と白色部電位（Ｖｗ）を現像器の位置に配置さ
れた電位計により測定し、その差ΔＶｂ及びΔＶｗから
像形成テスト前後の各感光体の電位変動量を求め、その
結果を表１に示した。

【００９５】２）画像評価前記１０万回の像形成テスト時のクリーニング不良によ
る地カブリの発生の有無、筋故障発生の有無を目視によ
り評価し、その結果を表１に示した。

【００９６】３）膜厚減耗度感光体の膜厚減耗度は１０万回像形成テスト前後の膜厚
を測定し、その差で示した。

【００９７】

【表１】

【００９８】実施例４前記実施例２の電荷発生層と電荷輸送層の塗布順を変更
し、支持体上にポリアミド中間層、次に電荷輸送層、電
荷発生層を塗布し、その上にＴ−２化合物をｎ型電荷輸
送物質Ｔ−３に代えた他は実施例２と同一の保護層を塗
布し、正帯電用の実施例４の感光体を作製した。

【００９９】実施例４の感光体の評価はアナログ複写機
「ＫｏｎｉｃａＵ−ＢＩＸ４１４５」（コニカ（株）
社製）を正帯電用に帯電器、現像剤等を改造し、前記実
施例２と同様に評価し表２に示した。

【０１００】

【表２】

【０１０１】実施例５実施例４の感光体の電荷発生層と保護層の間に、更に下
記処方の塗布液で中間層（乾燥膜厚０．２μｍ）を円形
量規制型塗布機により設けた以外は実施例４と同様に実
施例５の感光体を作製した。

【０１０２】ポリビニルブチラール樹脂「エスレックＢＬ−Ｓ」（積水化学社製）１．５重量部をメタノール９０容量部とブタノール１０容量部との混
合溶媒中に溶解した。

【０１０３】評価は実施例４と同様に行い、表３に結果
を示した。

【０１０４】

【表３】

【０１０５】実施例６表面粗さ（Ｒｚ）を１．０μｍに加工した円筒状アルミ
ニウムドラムを用い、電荷発生層を下記の如く変更した
以外は実施例２と同様にして実施例６の感光体を作製し
た。

【０１０６】チタニルフタロシアニン：ＣＧＭ−２（Ｘ線回折ピークで２７．３に最大ピークを示す結晶型）４重量部シリコーン樹脂溶液ＫＲ−２５４０（信越化学社製）４５重量部２−ブタノン１００重量部比較例４実施例６から保護層を除いたものを比較例４の感光体と
した。

【０１０７】比較例５実施例６の保護層を比較例２の保護層に変更したものを
比較例５の感光体とした。

【０１０８】特性評価デジタル複写機Ｕ−ＢＩＸ７０５０（コニカ（株）社
製）に実施例６、比較例４、比較例５をそれぞれ搭載し
て、反転現像により常温常湿条件（２０℃、６０％Ｒ
Ｈ）で評価した。

【０１０９】１）画像濃度評価及びカブリ評価（画像濃
度及びカブリはマスベスク反射濃度計（Ａｄｉｖｉｓ
ｉｏｎｏｆＫｏｌｌｍｅｒｇｅｎＣｏｒｐｏｒａ
ｔｉｏｎ社製）で評価した。）画像濃度評価基準カブリ評価基準 ○：最高濃度が１．３以上 ○：０．０１未満 △：最高濃度が１．０〜１．３未満 △：０．０１〜０．０３未満 ×：最高濃度が１．０未満 ×：０．０３以上２）黒ポチ評価Ａ−４全面白地画像を形成し、白地画像中の黒ポチを肉
眼で観察して判定した。

【０１１０】 ○：Ａ−４全面黒ポチ全く観察できず △：Ａ−４中に１〜４個の黒ポチ発生 ×：Ａ−４中に５個以上の黒ポチ発生結果を下記表４に示す。

【０１１１】

【表４】

【０１１２】実施例７前記実施例６の電荷輸送層中の電荷輸送物質Ｔ−１をｎ
型の電荷輸送物質Ｔ−４に代え、保護層の電荷輸送物質
Ｔ−２もｎ型電荷輸送物質Ｔ−４に変更し、支持体上に
ポリアミド中間層、次に電荷発生層層、電荷輸送層、保
護層を塗布した以外は同一にして、正帯電の実施例７用
感光体を作製した。

【０１１３】実施例７の感光体の評価はデジタル複写機
Ｕ−ＢＩＸ７０５０（コニカ（株）社製）を正帯電用に
帯電器、現像剤等を改造し、前記実施例６と同様に評価
した。

【０１１４】

【表５】

【０１１５】実施例８実施例７の感光体の電荷発生層と保護層の間に更に下記
処方の塗布液で中間層（乾燥膜厚０．２μｍ）を円形量
規制塗布機により設けた以外は実施例７と同様にして実
施例８の感光体を作製した。

【０１１６】ポリビニルブチラール樹脂「エスレックＢＬ−Ｓ」（積水化学社製）１．５重量部をメタノール９０容量部とブタノール１０容量部との混
合溶媒中に溶解した。

【０１１７】評価は実施例７と同様に行った。

【０１１８】

【表６】

【０１１９】実施例９実施例６と下記の保護層処方を用いた事を除き同一にし
た感光体を作製した。

【０１２０】例示３２の金属アルコキシド１０重量部テトラエトキシシラン３重量部Ｐ型電荷輸送物質Ｔ−２８重量部を混合しモノクロルベンゼン１８０重量部で希釈し保護
層塗布液を作製した。

【０１２１】評価は実施例６と同様に行った。

【０１２２】

【表７】

【０１２３】実施例１０実施例６の保護層処方を下記のように変更した以外は実
施例６と同様に感光体を作製した。

【０１２４】例示２８の金属アルコキシド１０重量部テトラエトキシシラン３重量部Ｐ型電荷輸送物質Ｔ−２８重量部を混合しモノクロルベンゼン１８０重量部で希釈し保護
層塗布液を作製した。

【０１２５】実施例１１実施例６の保護層処方を下記のように変更した以外は実
施例６と同様に感光体を作製した。

【０１２６】例示１４の金属アルコキシド１０重量部テトラエトキシシラン３重量部Ｐ型電荷輸送物質Ｔ−２８重量部を混合しモノクロルベンゼン１８０重量部で希釈し保護
層塗布液を作製した。

【０１２７】実施例１０及び実施例１１共に実施例６と
同様に評価し結果を表８に示した。

【０１２８】

【表８】

【０１２９】実施例１２実施例１０の保護層を下記のように変更した以外は実施
例１１と同様に作製した。すなわち、実施例６の保護層
処方を下記のように変更した以外は実施例６と同様にし
て実施例１２用の感光体を作製した。

【０１３０】例示２の金属アルコキシド１０重量部テトラエトキシシラン３重量部Ｐ型電荷輸送物質Ｔ−２８重量部を混合しモノクロルベンゼン１８０重量部で希釈し保護
層塗布液を作製した。

【０１３１】評価は実施例１０と同様に行った。

【０１３２】

【表９】

【０１３３】以上の結果から明らかなごとく、本発明内
の実施例１〜１２は何れの特性も満足すべきレベルにあ
るのに対し、本発明外の比較例１〜５は少なくとも何れ
かの特性に問題があり実用性に乏しいことがわかる。

【０１３４】

【発明の効果】本発明により、機械的強度が強く、クリ
ーニング等の接触部材に対する耐摩耗性が高く傷に強い
感光体を提供する事が出来る。また、機械内に蓄積され
たオゾン、ＮＯ_X、等の活性ガスに対し耐性の強い感光
体を提供し、画像形成を多数枚繰り返しても、帯電電
位、残留電位、カブリ等の変動が十分に小さい感光体を
提供する事が出来、更に感光層の表面にトナー成分や紙
粉が付着しにくく、画像欠陥が発生しにくい感光体を提
供する事が出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる円形量規制型塗布機の断面図と
一部破断斜視図。

【図２】本発明に係わる電子写真装置の断面図。

【符号の説明】

１０感光体１２一様帯電手段である帯電器１３像露光手段１４現像手段である現像器１８転写手段で転写ローラ１９分離手段である分離ブラシ２０定着手段である定着装置２２クリーニング手段であるクリーニング装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０３Ｇ 21/00 ３５０Ｇ０３Ｇ 21/00 ３５０

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】導電性支持体上に電荷発生物質を含有す
る電荷発生層、高分子バインダー及び電荷輸送物質を含
有する電荷輸送層及び保護層を有する電子写真感光体に
於いて、保護層が少なくとも有機金属化合物より形成さ
れた有機金属縮重合マトリックス成分及び電荷輸送物質
を含有することを特徴とする電子写真感光体。
【請求項２】前記保護層中に前記有機金属マトリック
ス成分を４０〜９０重量％含有することを特徴とする請
求項１記載の電子写真感光体。
【請求項３】有機金属マトリックス成分が金属アルコ
キシド化合物、金属アリールオキシド化合物、金属アシ
レート化合物又は金属キレート化合物の何れかより形成
されたものであることを特徴とする請求項１又は２記載
の電子写真感光体。
【請求項４】前記電子写真感光体の光導電性感光層が
電荷発生層とその上に塗設された電荷輸送層及び保護層
より構成され、該電荷輸送層及び保護層にｐ型の電荷輸
送物質を含有することを特徴とする請求項１、２又は３
記載の電子写真感光体。
【請求項５】前記電子写真感光体の光導電性感光層が
電荷発生層とその上に塗設された電荷輸送層及び保護層
より構成され、該電荷輸送層及び保護層にｎ型の電荷輸
送物質を含有することを特徴とする請求項１、２又は３
記載の電子写真感光体。
【請求項６】前記電子写真感光体の光導電性感光層が
電荷輸送層とその上に塗設された電荷発生層及び保護層
より構成され、該電荷輸送層にはｐ型の電荷輸送物質を
含有し、保護層にｎ型の電荷輸送物質を含有することを
特徴とする請求項１、２又は３記載の電子写真感光体。
【請求項７】前記電子写真感光体の光導電性感光層と
保護層の間に中間層を設けたことを特徴とする請求項６
記載の電子写真感光体。
【請求項８】前記電子写真感光体の導電性支持体と光
導電性感光層の間に中間層を設けたことを特徴とする請
求項１、２、３、４又は５記載の電子写真感光体。
【請求項９】前記導電性支持体の表面粗さが十点平均
粗さ（Ｒｚ）で０．０１〜３．０μｍであることを特徴
とする請求項１〜８の何れか１項記載の電子写真感光
体。
【請求項１０】導電性支持体上に電荷発生物質を含有
する電荷発生層、高分子バインダー及び電荷輸送物質を
含有する電荷輸送層及び保護層を有する電子写真感光体
を用いた画像形成方法に於いて、保護層が少なくとも有
機金属化合物より形成された有機金属縮重合マトリック
ス成分及び電荷輸送物質を含有する電子写真感光体を用
いることを特徴とする画像形成方法。
【請求項１１】導電性支持体上に電荷発生物質を含有
する電荷発生層、高分子バインダー及び電荷輸送物質を
含有する電荷輸送層及び保護層を有する電子写真感光体
を用いた画像形成装置に於いて、保護層が少なくとも有
機金属化合物より形成された有機金属縮重合マトリック
ス成分及び電荷輸送物質を含有する電子写真感光体を用
いることを特徴とする画像形成装置。