JPH11202526A - Electrophotographic photoreceptor and electrophotographic image forming device - Google Patents

Electrophotographic photoreceptor and electrophotographic image forming device

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JPH11202526A
JPH11202526A JP351998A JP351998A JPH11202526A JP H11202526 A JPH11202526 A JP H11202526A JP 351998 A JP351998 A JP 351998A JP 351998 A JP351998 A JP 351998A JP H11202526 A JPH11202526 A JP H11202526A
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JP
Japan
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electrophotographic
image
layer
protective layer
surface protective
Prior art date
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Application number
JP351998A
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Japanese (ja)
Inventor
格 ▲高▼谷
Itaru Takatani
Yoshihiro Sato
祐弘 佐藤
Masataka Kawahara
正隆 川原
Keiko Hiraoka
敬子 平岡
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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  • Photoreceptors In Electrophotography (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a high-resolution electrophotographic photoreceptor which has a surface protective layer of an optically uniform state free of light scattering and bleeding and with which the hydrophobic property of the surface, the mechanical characteristics, such as hardness and strength, and the electrical durability, such as arc discharge resistance, are made compatible and an electrophotographic image forming device using this electrophotographic photoreceptor. SOLUTION: This electrophotographic photoreceptor has the surface layer contg. colloidal silica and siloxane resin. The siloxane resin condensed in the presence of the colloidal silica in the surface layer contains the structure expressed by the following formula: RSiO3/2 ,(R is at least one group selected from 4-12C alkyl group, substd. or unsubstd. aryl group). This electrophotographic image forming device has the photoreceptor described above.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式を用
いた複写機、プリンター、ファクシミリ、製版システ
ム、などに広く用いることの出来る高い画像均一性と対
摩耗性等の耐久性に優れた、且つ表面が疎水性であるこ
とによる対汚染性、滑り性に優れた表面保護層を有する
電子写真用電子写真感光体および電子写真画像形成装置
に関するものであり、更に詳しくは、半導体レーザーや
LEDを用いたスポット光によるデジタル方式によって
従来よりも高解像な画像、特に従来写真等が用いられる
ような高階調性でフルカラーの画像を安定に得ることが
可能な電子写真感光体および電子写真画像形成装置に関
するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrophotographic system which is widely used in copiers, printers, facsimile machines, plate making systems, etc., and has excellent durability such as high image uniformity and abrasion resistance. The present invention also relates to an electrophotographic photoreceptor for electrophotography and an electrophotographic image forming apparatus having a surface protective layer excellent in anti-contamination property and slipperiness due to its hydrophobic surface, and more particularly, to a semiconductor laser or LED. An electrophotographic photoreceptor and an electrophotographic image forming apparatus capable of stably obtaining a higher resolution image than before by the digital system using the used spotlight, particularly a high gradation and full color image such as a conventional photograph. It concerns the device.

【0002】[0002]

【従来の技術】電子写真感光体には、適用される電子写
真プロセスに応じた所要の感度、電気特性および、光学
特性などを備えていることはもちろんであるが、特に、
繰り返し使用される感光体の表面には、コロナ帯電、ロ
ーラ帯電等の帯電プロセス、現像プロセス、転写プロセ
ス、およびクリーニングプロセスなどにより電気的ある
いは機械的な影響が直接に加えられるために、それらに
対する耐久性が要求される。
2. Description of the Related Art Electrophotographic photoreceptors, of course, have the required sensitivity, electrical characteristics, optical characteristics, and the like according to the applied electrophotographic process.
The surface of a photoreceptor that is used repeatedly is subjected to electrical or mechanical influences directly by charging processes such as corona charging and roller charging, developing process, transfer process, and cleaning process, so that the durability against the Is required.

【0003】具体的には、しゅう擦による感光体表面の
摩耗や傷の発生や高湿下における帯電時に発生しやすい
電気的な感光体表面の劣化などに対する耐久性が要求さ
れる。特にローラ帯電方式等の放電現象を用いた帯電方
式においては高エネルギーのアーク放電に対する耐久性
が要求される。
Specifically, the photoreceptor is required to have durability against abrasion and scratches on the surface of the photoreceptor due to rubbing and deterioration of the surface of the electric photoreceptor which is likely to occur when charged under high humidity. Particularly, in a charging system using a discharge phenomenon such as a roller charging system, durability against high-energy arc discharge is required.

【0004】また、トナーによる現像とクリーニングの
繰り返しなどに起因した、感光体表面へのトナーの付着
という問題もあり、これに対しては感光体表面のクリー
ニング性の向上が求められている。
In addition, there is a problem that toner adheres to the surface of the photoreceptor due to repetition of development and cleaning with the toner. For this purpose, improvement in the cleaning property of the surface of the photoreceptor is required.

【0005】上記のような感光体表面に要求される様々
な特性を満たすために感光層上に種々の樹脂を主成分と
する表面保護層を設ける試みがなされている。例えば、
特開昭57−30843号公報には、導電性粒子として
金属酸化物粒子を添加することによって抵抗を制御した
保護層が提案されている。
Attempts have been made to provide a surface protective layer mainly composed of various resins on the photosensitive layer in order to satisfy the various characteristics required for the surface of the photosensitive member as described above. For example,
JP-A-57-30843 proposes a protective layer in which resistance is controlled by adding metal oxide particles as conductive particles.

【0006】また、保護層のみでなく電荷輸送層中に種
々の物質を添加することで感光体表面の物性を改善する
ことも検討されている。例えば、シリコーン樹脂の低表
面エネルギーに注目した添加物としては下記のようなも
のが報告されている。
It has also been studied to improve the physical properties of the photoreceptor surface by adding various substances to the charge transport layer as well as the protective layer. For example, the following are reported as additives focusing on low surface energy of silicone resins.

【0007】シリコーンオイル(特開昭61−1329
54)、ポリジメチルシロキサン、シリコーン樹脂粉体
(特開平4−324454)、架橋シリコーン樹脂、ポ
リ(カーボネートシリコン)ブロック共重合体、シリコ
ーン変成ポリウレタン、シリコーン変成ポリエステル、
熱硬化性シリコーン樹脂(特公平5−46940)、低
表面エネルギーの代表的なポリマーとしてはフッ素系高
分子があり、該フッ素系高分子として添加できるものと
しては下記のものがある。
[0007] Silicone oil (JP-A-61-1329)
54), polydimethylsiloxane, silicone resin powder (JP-A-4-324454), crosslinked silicone resin, poly (carbonate silicon) block copolymer, silicone-modified polyurethane, silicone-modified polyester,
A thermosetting silicone resin (Japanese Patent Publication No. 5-46940) and a typical polymer having a low surface energy include a fluoropolymer, and the following can be added as the fluoropolymer.

【0008】ポリテトラフルオロエチレン粉体 フッ化カーボン粉末[0008] Polytetrafluoroethylene powder Carbon fluoride powder

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、金属酸
化物等を含む表面保護層はかなりの硬度を有するものが
得られるが表面が親水性となりやすいためにクリーニン
グ性等に問題がある。シリコーン系樹脂は表面エネルギ
ーが小さい点で優れているが他の樹脂に対して十分な相
溶性を示さないため、添加系では凝集しやすく光散乱を
生じたり、ブリードして表面に偏せきするために安定し
た特性を示さない等の問題があった。また、シリコーン
系樹脂単独で用いた場合には硬度が不十分であり、光導
電性層を侵さない溶剤系、例えばアルコール、水等を使
用する場合には該シリコーン系樹脂の表面は親水性にな
りやすくクリーニング性等に問題がある。
However, a surface protective layer containing a metal oxide or the like can have a considerable hardness, but has a problem in cleaning properties because the surface is likely to be hydrophilic. Silicone resins are excellent in that they have low surface energy, but they do not show sufficient compatibility with other resins, so they tend to agglomerate in the additive system, causing light scattering or bleeding and biasing the surface. There is a problem that stable characteristics are not exhibited. In addition, when the silicone resin alone is used, the hardness is insufficient, and when a solvent system that does not attack the photoconductive layer, such as alcohol or water, is used, the surface of the silicone resin becomes hydrophilic. It has a problem in cleaning properties and the like.

【0010】その他、低表面エネルギーのポリマーであ
るポリテトラフルオロエチレンに代表されるフッ素系高
分子は一般に溶媒に不溶であり、分散性も不良であるこ
とから、平滑な感光体表面を得ることが困難であり、屈
折率も小さいことから光散乱が生じやすく、それによる
潜像の劣化を生じる問題点があった。
In addition, since a fluorine-based polymer represented by polytetrafluoroethylene, which is a polymer having a low surface energy, is generally insoluble in a solvent and has poor dispersibility, it is difficult to obtain a smooth photoreceptor surface. Difficulty and low refractive index tend to cause light scattering, which causes a problem of deterioration of the latent image.

【0011】また、ポリカーボネート、ポリアクリルエ
ステル、ポリエステル、ポリテトラフルオロエチレン等
の高分子化合物は一般に疎水性は強いが、耐アーク放電
性が十分でなく、放電により高分子主鎖が切断されるこ
とから容易に劣化してしまう問題点があった。
Further, polymer compounds such as polycarbonate, polyacrylester, polyester, and polytetrafluoroethylene generally have high hydrophobicity, but do not have sufficient arc discharge resistance, and the polymer main chain is cut by electric discharge. Therefore, there is a problem that it is easily deteriorated.

【0012】本発明の目的は前記の問題点に対して光散
乱やブリードがなく、光学的に均一な状態の表面保護層
を有しており表面の疎水性と硬度や強度等の機械的特
性、耐アーク放電性等の電気的耐久性を両立させた高解
像な電子写真感光体及び前記電子写真感光体を用いた電
子写真画像形成装置を提供することである。
An object of the present invention is to provide a surface protective layer that is optically uniform without light scattering or bleeding and solves the above-mentioned problems, and provides hydrophobic properties of the surface and mechanical properties such as hardness and strength. Another object of the present invention is to provide a high-resolution electrophotographic photosensitive member having both electric durability such as arc discharge resistance and the like, and an electrophotographic image forming apparatus using the electrophotographic photosensitive member.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明の第1の発明は、
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
て最外表面層がコロイダルシリカおよびシロキサン樹脂
を含有しているところの表面保護層であり、該表面保護
層において、コロイダルシリカ存在下で縮合したシロキ
サン樹脂が一般式(I)で表わされる構造 RSiO3/2 (I) (Rは炭素数4〜12のアルキル基、もしくは置換また
は無置換のアリール基から単独もしくは複数選択され
る。)を含有していることを特徴とする電子写真感光体
である。
Means for Solving the Problems A first invention of the present invention is:
In an electrophotographic photosensitive member having a photosensitive layer on a conductive support, the outermost surface layer is a surface protective layer containing colloidal silica and a siloxane resin, and the outermost surface layer is condensed in the presence of colloidal silica. The siloxane resin obtained has a structure represented by the general formula (I): RSiO 3/2 (I) (R is a single or a plurality selected from an alkyl group having 4 to 12 carbon atoms or a substituted or unsubstituted aryl group.) It is an electrophotographic photosensitive member characterized by containing.

【0014】本発明で述べるシロキサン樹脂はOH基、
OR基等の加水分解性基をケイ素原子あたり3つ有する
ケイ素化合物の縮合により得られるシリコーン樹脂もし
くは部分縮合したオリゴマーのことを意味する。
The siloxane resin described in the present invention has an OH group,
It means a silicone resin or a partially condensed oligomer obtained by condensation of a silicon compound having three hydrolyzable groups per silicon atom such as an OR group.

【0015】本発明の第2の発明は光を感光体上に照射
することによって潜像を形成し、その形成された潜像を
現像して画像を得る画像形成装置において、感光体を帯
電する手段及び得られた潜像をトナーにより現像する手
段を有し、該感光体が導電性支持体上に感光層を有する
電子写真感光体であって、かつ該コロイダルシリカおよ
びシロキサン樹脂を含有しているところの表面保護層で
あり、該表面保護層において、コロイダルシリカ存在下
で縮合したシロキサン樹脂が一般式(I)で表わされる
構造 RSiO3/2 (I) (Rは炭素数4〜12のアルキル基、もしくは置換また
は無置換のアリール基から単独もしくは複数選択され
る。)を含有していることを特徴とする電子写真感光体
であることを特徴とする電子写真画像形成装置である。
According to a second aspect of the present invention, a photoreceptor is charged in an image forming apparatus which forms a latent image by irradiating light onto the photoreceptor and develops the formed latent image to obtain an image. Means and a means for developing the obtained latent image with a toner, wherein the photosensitive body is an electrophotographic photosensitive body having a photosensitive layer on a conductive support, and contains the colloidal silica and a siloxane resin. Where the siloxane resin condensed in the presence of colloidal silica has a structure represented by the general formula (I) RSiO 3/2 (I) (R is a C 4-12 carbon atom) An electrophotographic photoreceptor containing an alkyl group or a single or a plurality of substituted or unsubstituted aryl groups). You.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、本発明をさらに詳細に説明
する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

【0017】本発明に用いられる表面保護層はコロイダ
ルシリカ及びシロキサン樹脂を含有しているものであ
り、電子写真感光体表面保護層用組成物を電子写真感光
体の表面に塗布、乾燥、硬化することにより形成され
る。本発明の電子写真感光体表面保護層用組成物は少な
くとも下記の(a)〜(c)の3成分からなる。 (a)コロイダルシリカ (b)R−Si(OR′)3 の部分縮合により作成され
るシロキサン樹脂(Rは炭素数4〜12のアルキル基、
もしくは置換または無置換のアリール基から単独もしく
は複数選択される。R′は炭素数1〜3のアルキル基、
水素原子から単独もしくは複数選択される。) (c)低級脂肪族アルコール、水より単独もしくは複数
選択してなる溶剤。
The surface protective layer used in the present invention contains colloidal silica and a siloxane resin, and the composition for an electrophotographic photosensitive member surface protective layer is applied to the surface of an electrophotographic photosensitive member, dried and cured. It is formed by this. The composition for a surface protective layer of an electrophotographic photoreceptor of the present invention comprises at least the following three components (a) to (c). (A) colloidal silica (b) siloxane resin (R is an alkyl group having 4 to 12 carbon atoms, formed by partial condensation of R—Si (OR ′) 3 ,
Alternatively, one or more selected from substituted or unsubstituted aryl groups. R ′ is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms,
One or a plurality of hydrogen atoms are selected. And (c) a solvent selected from one or more of lower aliphatic alcohols and water.

【0018】本発明の電子写真感光体表面保護層用組成
物は、コロイダルシリカは10〜70重量%、シロキサ
ン樹脂は30〜90重量%の範囲で構成され、コロイダ
ルシリカとシロキサン樹脂は1〜50wt%低級アルコ
ール−水混合溶液中に分散されているものが用いられ
る。固形分が50wt%を超えると、組成物が劣化しや
すく、ゲル化等のために良好に塗膜が形成されにくくな
る。1wt%未満では形成される表面保護層の強度が十
分でない問題がある。また、固形分におけるコロイダル
シリカの割合は10〜70wt%であり、シロキサン樹
脂の割合は30〜90wt%で用いられる。シロキサン
樹脂の固形分に占める割合が30wt%未満では脆くな
り良好な膜が形成されにくくクラック等がはいりやすく
なり、コロイダルシリカの割合が10wt%未満では形
成された表面保護層の硬度が十分でない問題がある。
In the composition for a surface protective layer of an electrophotographic photoreceptor of the present invention, colloidal silica is contained in an amount of 10 to 70% by weight, siloxane resin is contained in an amount of 30 to 90% by weight, and colloidal silica and siloxane resin are contained in an amount of 1 to 50% by weight. % Lower alcohol-water mixed solution is used. If the solid content exceeds 50 wt%, the composition is apt to deteriorate, and it is difficult to form a favorable coating film due to gelation and the like. If it is less than 1 wt%, there is a problem that the strength of the formed surface protective layer is not sufficient. The proportion of colloidal silica in the solid content is 10 to 70 wt%, and the proportion of the siloxane resin is 30 to 90 wt%. If the ratio of the siloxane resin to the solid content is less than 30% by weight, it becomes brittle and a good film is hardly formed, and cracks and the like tend to enter. There is.

【0019】本発明の表面保護層に用いられるコロイダ
ルシリカは市販の水分散系のものが用いられる。(商品
名“Ludox”、“Nalcoag”等)粒径は5n
m〜150nmのものが用いられるが、好ましくは10
nm〜30nmの粒径のものであり、分散安定性と光学
特性から優れている。本発明のコロイダルシリカにはN
2 O等のアルカリ金属酸化物の含有量が2wt%以下
のものが用いられる。分散溶剤としてはメタノール、エ
タノール、イソプロパノール、t−ブタノール、n−ブ
タノール等の低級脂肪族アルコールと水の混合溶剤系が
用いられるが、その他のグリコール、アセトン等の水可
溶性の溶剤を更に添加しても良い。
As the colloidal silica used for the surface protective layer of the present invention, a commercially available aqueous dispersion type is used. (Product name "Ludox", "Nalcoag" etc.) Particle size is 5n
m to 150 nm, preferably 10 to 150 nm.
The particles have a particle size of nm to 30 nm, and are excellent in dispersion stability and optical characteristics. The colloidal silica of the present invention contains N
Those having a content of an alkali metal oxide such as a 2 O of 2 wt% or less are used. As the dispersing solvent, a mixed solvent system of lower aliphatic alcohols such as methanol, ethanol, isopropanol, t-butanol, and n-butanol and water is used.Other glycols, and a water-soluble solvent such as acetone are further added. Is also good.

【0020】前記本発明の電子写真感光体表面保護層用
組成物は無機酸あるいは有機酸を用いることによりpH
3.0〜6.0の酸性状態に調整される。強酸を用いる
と組成物の安定性等に好ましくない影響を与えやすいの
でより好ましくは弱酸が用いられpH4.0〜5.5の
酸性状態に調整される。
The composition for the surface protective layer of the electrophotographic photoreceptor of the present invention can be adjusted to pH by using an inorganic acid or an organic acid.
It is adjusted to an acidic state of 3.0 to 6.0. If a strong acid is used, the stability of the composition or the like is likely to be unfavorably affected. Therefore, a weak acid is more preferably used to adjust the pH to an acidic state of 4.0 to 5.5.

【0021】電子写真感光体の感光層の上に塗布された
本発明の組成物は乾燥後、熱硬化されることにより硬
度、強度、表面の疎水性、耐放電性が発現する。熱硬化
は高温であるほど完全に進行するが、電子写真感光体特
性に悪影響を与えない範囲で選ばれる。好ましくは80
℃〜180℃で熱硬化されるが、より好ましくは100
℃〜150℃で行われる。
The composition of the present invention applied on the photosensitive layer of the electrophotographic photosensitive member is dried and then heat-cured to exhibit hardness, strength, surface hydrophobicity, and discharge resistance. Thermal curing proceeds more completely at higher temperatures, but is selected within a range that does not adversely affect the characteristics of the electrophotographic photosensitive member. Preferably 80
C. to 180.degree. C., more preferably 100.degree.
C. to 150.degree.

【0022】熱硬化の時間としては長時間であるほど硬
化は進むが、その処理温度において電子写真感光体特性
に悪影響を与えない範囲で選ばれる。熱硬化の処理時間
は一般的には10分〜12時間程度で行われる。
The longer the thermal curing time, the more the curing proceeds, but the thermal curing time is selected within a range that does not adversely affect the characteristics of the electrophotographic photosensitive member at the processing temperature. The heat curing treatment time is generally about 10 minutes to 12 hours.

【0023】乾燥後、熱硬化して得られた表面保護層は
少なくともコロイダルシリカとしてSiO2 で示される
成分およびRSiO3/2 で示されるところのシロキサン
樹脂を含有している。
After drying, the surface protective layer obtained by heat curing contains at least a component represented by SiO 2 as colloidal silica and a siloxane resin represented by RSiO 3/2 .

【0024】このときRは炭素数4〜12のアルキル
基、もしくは置換または無置換のアリール基から単独も
しくは複数のものが選択して用いられている。本発明の
表面保護層は0.1μm〜4μmの膜厚で用いられる。
0.1μm未満では表面硬度や強度が十分でないために
耐久性に問題があり、好ましくない。4μmを超えると
現像時に潜像によって形成されるコントラストポテンシ
ャルが劣化してしまい好ましくない。より好ましくは
0.2μm以上、3μm以下で用いられる。
In this case, R is a single or a plurality of R 4 to C 12 alkyl groups or substituted or unsubstituted aryl groups. The surface protective layer of the present invention is used in a thickness of 0.1 μm to 4 μm.
If the thickness is less than 0.1 μm, the surface hardness and strength are not sufficient, and there is a problem in durability. If it exceeds 4 μm, the contrast potential formed by the latent image during development deteriorates, which is not preferable. More preferably, it is used at a thickness of 0.2 μm or more and 3 μm or less.

【0025】本発明の表面保護層はクリーニング性およ
び耐汚染性を満足するために表面が疎水性である必要が
ある。水の接触角で測定される表面の疎水性として90
度以上が求められる。90度以下では電子写真プロセス
による繰り返し使用によって表面に帯電生成物やトナ
ー、紙からもたらされる脱落物が付着しやすくクリーニ
ング不良や表面抵抗の低下による潜像の劣化(画像流
れ)を生じやすい。より好ましくは95度以上の水の接
触角を有する表面保護層が用いられる。
The surface protective layer of the present invention needs to have a hydrophobic surface in order to satisfy cleaning properties and stain resistance. 90 as the hydrophobicity of the surface as measured by the contact angle of water
Degree is required. When the angle is 90 degrees or less, a charge product, a toner, and a dropping substance brought from paper are apt to adhere to the surface due to repeated use in the electrophotographic process, and a cleaning failure or a deterioration of a latent image (image deletion) due to a decrease in surface resistance is likely to occur. More preferably, a surface protective layer having a water contact angle of 95 degrees or more is used.

【0026】さらに本発明の表面保護層の特徴としては
コロイダルシリカおよびシロキサン樹脂を含有している
ことにより通常の有機化合物に比較して極めて高い表面
硬度が得られることがある。表面硬度はコロイダルシリ
カの含有量およびシロキサン樹脂の構造により諸物性と
のバランスから適宜選択されるが、ガラス板上に形成し
た膜の鉛筆硬度として5H以上が好ましい。5H以下で
は電子写真プロセスに用いられているトナーや紙粉によ
って傷や削れが生じやすく好ましくない。
Further, as a feature of the surface protective layer of the present invention, by containing colloidal silica and a siloxane resin, an extremely high surface hardness can be obtained as compared with ordinary organic compounds. The surface hardness is appropriately selected from the balance with various physical properties depending on the content of colloidal silica and the structure of the siloxane resin, but the pencil hardness of the film formed on the glass plate is preferably 5H or more. If it is less than 5H, the toner and paper powder used in the electrophotographic process are apt to cause scratches and scraping, which is not preferable.

【0027】本発明の表面保護層の体積抵抗は1×10
9 Ωcm以上で、かつ1×1015Ωcm以下のものが用
いられる。1×109 Ωcm未満では形成された潜像の
電荷が拡散するために劣化してしまう問題が発生して好
ましくない。1×1015Ωcmを超えると電子写真感光
体として露光後、現像までに電荷が十分に移動できない
ために見かけ上感度が低減し、残留電位も高くなってし
まう問題が発生する。
The volume resistivity of the surface protective layer of the present invention is 1 × 10
Those having a resistance of 9 Ωcm or more and 1 × 10 15 Ωcm or less are used. If it is less than 1 × 10 9 Ωcm, the electric charge of the formed latent image is diffused and deteriorated, which is not preferable. If it exceeds 1 × 10 15 Ωcm, the charge may not be sufficiently transferred after the exposure as an electrophotographic photoreceptor until development, so that the apparent sensitivity may be reduced and the residual potential may be increased.

【0028】また、電気抵抗のみでなく残存しているシ
ラノール基等の加水分解性基によっても残留電位が高く
なってしまう問題があるためにできるかぎり残存しない
ようにすることが望ましい。加水分解性基がSiOH基
換算での割合が0.1重量%以下、より好ましくは0.
01重量%以下で用いられる。
Further, not only the electric resistance but also the remaining hydrolyzable group such as a silanol group causes a problem that the residual potential is increased. Therefore, it is desirable that the residual potential is as low as possible. The ratio of the hydrolyzable group in terms of SiOH group is 0.1% by weight or less, more preferably 0.1% by weight.
It is used at not more than 01% by weight.

【0029】前記本発明の表面保護層においてはコロイ
ダルシリカおよびシロキサン樹脂を必須の成分として含
む樹脂組成物として用い、製造方法としてはUSP40
27073やUSP3944702に記載されている方
法が開示されている。
In the surface protective layer of the present invention, a resin composition containing colloidal silica and a siloxane resin as essential components is used.
Methods disclosed in U.S. Pat. No. 2,7073 and US Pat. No. 3,944,702 are disclosed.

【0030】シリコーン系のハードコート樹脂は、加水
分解性基を分子中に有する多官能性有機ケイ素化合物の
加水分解縮合物からなる。官能性基数が多いほど強度が
上がるため、生成した樹脂は硬くなる。その中でも、4
官能性有機ケイ素の替わりにコロイダルシリカを使用し
3官能性有機ケイ素を用いたものでは、コロイダルシリ
カの粒径、その添加量、3官能性有機ケイ素の加水分解
縮合を調節することにより、硬度が高く且つ成膜性に優
れた樹脂が得られる。好適なコロイダルシリカとして
は、平均粒径が5nm〜150nmであり、これを前述
の範囲で水を含む低級アルコール中に分散させ、加水分
解性基を有する3官能性の有機ケイ素化合物を酸或いは
アルカリ存在下で加水分解することで製造される。反応
終了後にさらに、必用に応じて低級アルコール、硬化触
媒、レベリング剤等を加える。これをプラスチック基板
上に、デイップ、スプレー、バーコート、スピンコート
等によりコートされる。溶媒を除去した後、一般的には
80〜150度の範囲で加熱硬化させることにより被膜
が形成される。硬化温度はコート基材プラスチックの熱
変形温度以下の温度で行うのが好ましい。このようにし
て形成されたシロキサン樹脂は、鉛筆硬度で5H以上の
硬度を発現できる。
The silicone-based hard coat resin comprises a hydrolytic condensate of a polyfunctional organosilicon compound having a hydrolyzable group in the molecule. The greater the number of functional groups, the higher the strength, and the resulting resin becomes harder. Among them, 4
In the case of using colloidal silica instead of functional organosilicon and using trifunctional organosilicon, the hardness is adjusted by controlling the particle size of colloidal silica, the amount of colloidal silica added, and the hydrolytic condensation of trifunctional organosilicon. A resin that is high and has excellent film-forming properties can be obtained. A preferred colloidal silica has an average particle size of 5 nm to 150 nm, which is dispersed in a lower alcohol containing water within the above-mentioned range, and a trifunctional organosilicon compound having a hydrolyzable group is acid or alkali. It is produced by hydrolysis in the presence. After completion of the reaction, a lower alcohol, a curing catalyst, a leveling agent and the like are further added as necessary. This is coated on a plastic substrate by dip, spray, bar coating, spin coating or the like. After removing the solvent, a coating is generally formed by heat-curing in the range of 80 to 150 degrees. The curing temperature is preferably performed at a temperature equal to or lower than the thermal deformation temperature of the coated substrate plastic. The siloxane resin thus formed can exhibit a pencil hardness of 5H or more.

【0031】ハードコートレジンは適用基板材料に応じ
て、基材表面との密着性を向上させる目的で、基材表面
を例えばシランカップリング剤といわれるシラン化合物
で表面処理したり、或いは化学的方法、物理的方法で表
面を変成させて密着性を向上させることは通常行われて
いることである。
The hard coat resin is subjected to a surface treatment with a silane compound called a silane coupling agent, or a chemical method, for the purpose of improving the adhesion to the substrate surface, depending on the substrate material to be applied. It is common practice to modify the surface by a physical method to improve the adhesion.

【0032】本発明の表面保護層を有する電子写真感光
体を製造する例を下記に示す。
An example of producing an electrophotographic photosensitive member having a surface protective layer according to the present invention will be described below.

【0033】電子写真感光体の導電性支持体としては支
持体自体が導電性を有するもの、例えば、アルミニウ
ム、アルミニウム合金、銅、亜鉛、ステンレス、クロ
ム、チタン、ニッケル、マグネシウム、インジウム、
金、白金、銀、鉄等を用いることが出来る。その他にア
ルミニウム、酸化インジウム、酸化スズ、金、等を蒸着
等によりプラスチック等の誘電体支持体に被膜形成し、
導電層としたものや、導電性微粒子をプラスチックや紙
に混合したもの等を用いることが出来る。これらの導電
性支持体は均一な導電性が求められるとともに平滑な表
面が重要である。表面の平滑性はその上層に形成される
下引き層、電荷発生層、正孔輸送層の均一性に大きな影
響を与えることから、その表面荒さは1.0μm以下で
用いられる。1.0μm以上の凹凸は下引き層や電荷発
生層のような薄い層に印加される局所電場を大きく変化
させてしまうためにその特性が大きく変化してしまい電
荷注入や残電のむら等の欠陥を生じ易いことから好まし
くない。
As the conductive support of the electrophotographic photosensitive member, a support having conductivity itself, for example, aluminum, aluminum alloy, copper, zinc, stainless steel, chromium, titanium, nickel, magnesium, indium,
Gold, platinum, silver, iron and the like can be used. In addition, aluminum, indium oxide, tin oxide, gold, etc. are formed on a dielectric support such as plastic by vapor deposition or the like,
A conductive layer, a conductive fine particle mixed with plastic or paper, or the like can be used. For these conductive supports, uniform conductivity is required and a smooth surface is important. Since the surface smoothness greatly affects the uniformity of the undercoat layer, charge generation layer, and hole transport layer formed thereon, the surface roughness is used at 1.0 μm or less. Irregularities of 1.0 μm or more greatly change the local electric field applied to a thin layer such as an undercoat layer or a charge generation layer, so that the characteristics thereof are greatly changed, and defects such as charge injection and unevenness of residual charge are caused. This is not preferable because it is liable to occur.

【0034】特に導電性微粒子をポリマーバインダー中
に分散して塗布することにより得られる導電層は形成が
容易であり、均質な表面を形成することに適している。
このとき用いられる導電性微粒子の1次粒径は100n
m以下であり、より好ましくは50nm以下のものが用
いられる。導電性微粒子としては、導電性酸化亜鉛、導
電性酸化チタン、Al、Au、Cu、Ag、Co、N
i、Fe、カーボンブラック、ITO、酸化スズ、酸化
インジウム、インジウム、等が用いられ、これらを絶縁
性微粒子の表面にコーティングして用いてもよい。前記
導電性微粒子の含有量は体積抵抗が十分に低くなるよう
に使用され、好ましくは1×1010Ωcm以下の抵抗と
なるように添加される。より好ましくは1×108 Ωc
m以下で用いられる。
In particular, a conductive layer obtained by dispersing and coating conductive fine particles in a polymer binder is easy to form and is suitable for forming a uniform surface.
The primary particle size of the conductive fine particles used at this time is 100 n.
m, more preferably 50 nm or less. As the conductive fine particles, conductive zinc oxide, conductive titanium oxide, Al, Au, Cu, Ag, Co, N
i, Fe, carbon black, ITO, tin oxide, indium oxide, indium, and the like are used, and these may be used by coating the surface of the insulating fine particles. The content of the conductive fine particles is used so that the volume resistance is sufficiently low, and is preferably added so as to have a resistance of 1 × 10 10 Ωcm or less. More preferably, 1 × 10 8 Ωc
m or less.

【0035】レーザー等のコヒーレントな光源を用いて
露光する場合は干渉による画像劣化を防止するために上
記導電性支持体の表面に凹凸を形成することも可能であ
る。このときは電荷注入や残留電位のむら等の欠陥が生
じにくいように使用する波長の1/2λ程度の凹凸を数
μm以下の直径のシリカビーズ等の絶縁物を分散するこ
とに10μm以下の周期で形成して用いることが可能で
ある。
When exposure is performed using a coherent light source such as a laser, it is possible to form irregularities on the surface of the conductive support in order to prevent image deterioration due to interference. In this case, irregularities having a wavelength of about 1 / 2λ used for dispersing insulators such as silica beads having a diameter of several μm or less are formed at a period of 10 μm or less so that defects such as charge injection and residual potential unevenness are unlikely to occur. It can be formed and used.

【0036】導電性支持体と感光層の中間に、注入阻止
機能と接着機能をもつ下引き層を設けることもできる。
下引き層としてはカゼイン、ポリビニルアルコール、ニ
トロセルロース、エチレン−アクリル酸コポリマー、ポ
リビニルブチラール、フェノール樹脂、ポリアミド、ポ
リウレタン、ゼラチン、等によって形成することができ
る。下引き層の膜厚は0.1μm〜10μm、好ましく
は0.3μm〜3μmが用いられる。
An undercoat layer having an injection blocking function and an adhesive function can be provided between the conductive support and the photosensitive layer.
The undercoat layer can be formed of casein, polyvinyl alcohol, nitrocellulose, ethylene-acrylic acid copolymer, polyvinyl butyral, phenol resin, polyamide, polyurethane, gelatin, or the like. The thickness of the undercoat layer is 0.1 μm to 10 μm, preferably 0.3 μm to 3 μm.

【0037】感光層としては電荷発生層と電荷輸送層か
らなる機能分離タイプのものや電荷発生と電荷輸送を同
一の層で行う単層タイプが用いられる。
The photosensitive layer may be of a function-separated type comprising a charge generation layer and a charge transport layer, or a single layer type in which charge generation and charge transport are performed in the same layer.

【0038】電荷発生材料としては、例えば、セレン−
テルル、ピリリウム系染料、チオピリリウム系染料、フ
タロシアニン系顔料、アントアントロン系顔料、ジベン
ズピレンキノン系顔料、ピラントロン系顔料、トリスア
ゾ系顔料、ジスアゾ系顔料、アゾ系顔料、インジゴ系顔
料、キナクリドン系顔料、シアニン系顔料等を用いるこ
とができる。
As the charge generating material, for example, selenium
Tellurium, pyrylium-based dye, thiopyrylium-based dye, phthalocyanine-based pigment, anthantrone-based pigment, dibenzpyrenequinone-based pigment, pyranthrone-based pigment, trisazo-based pigment, disazo-based pigment, azo-based pigment, indigo-based pigment, quinacridone-based pigment, Cyanine pigments and the like can be used.

【0039】電荷輸送性化合物は電子輸送性化合物と正
孔輸送性化合物に大別される。
The charge transporting compound is roughly classified into an electron transporting compound and a hole transporting compound.

【0040】電子輸送性化合物としては、2,4,7−
トリニトロフルオレノン、2,4,5,7−テトラニト
ロフルオレノン、クロラニル、テトラシアノキノジメタ
ン、およびアルキル置換ジフェノキノン等の電子受容性
化合物やこれらの電子受容性化合物を高分子化したもの
が挙げられる。正孔輸送性化合物としてはピレン、およ
びアントラセン等の多環芳香族化合物、カルバゾール、
インドール、オキサゾール、チアゾール、オキサチアゾ
ール、ピラゾール、ピラゾリン、チアジアゾールおよび
トリアゾール等の複素環化合物p−ジエチルアミノベン
ズアルデヒド−N,N−ジフェニルヒドラゾンおよび
N,N−ジフェニルヒドラジノ−3−メチリデン−9−
エチルカルバゾール等のヒドラゾン系化合物、α−フェ
ニル−4′−N,N−ジフェニルアミノスチルベンおよ
び5−(4−(ジ−p−トリルアミノ)ベンジリデン)
−5H−ジベンゾ(a,d)シクロヘプテン等のスチリ
ル系化合物、ベンジジン系化合物、トリアリールアミン
系化合物あるいはこれらの化合物からなる基を主鎖また
は側鎖に有する高分子化合物(ポリ−N−ビニルカルバ
ゾール、ポリビニルアントラセン等)が挙げられる。
As the electron transporting compound, 2,4,7-
Examples thereof include electron accepting compounds such as trinitrofluorenone, 2,4,5,7-tetranitrofluorenone, chloranil, tetracyanoquinodimethane, and alkyl-substituted diphenoquinone, and those obtained by polymerizing these electron accepting compounds. . Examples of the hole-transporting compound include pyrene, and a polycyclic aromatic compound such as anthracene, carbazole,
Heterocyclic compounds such as indole, oxazole, thiazole, oxathiazole, pyrazole, pyrazoline, thiadiazole and triazole p-diethylaminobenzaldehyde-N, N-diphenylhydrazone and N, N-diphenylhydrazino-3-methylidene-9-
Hydrazone compounds such as ethylcarbazole, α-phenyl-4′-N, N-diphenylaminostilbene and 5- (4- (di-p-tolylamino) benzylidene)
Styryl-based compounds such as -5H-dibenzo (a, d) cycloheptene, benzidine-based compounds, triarylamine-based compounds or polymer compounds having a group consisting of these compounds in the main chain or side chain (poly-N-vinylcarbazole) , Polyvinyl anthracene, etc.).

【0041】次に、電荷輸送性化合物の具体例を以下に
示す。
Next, specific examples of the charge transporting compound are shown below.

【0042】[0042]

【化1】 Embedded image

【0043】[0043]

【化2】 Embedded image

【0044】[0044]

【化3】 Embedded image

【0045】[0045]

【化4】 Embedded image

【0046】[0046]

【化5】 Embedded image

【0047】[0047]

【化6】 Embedded image

【0048】[0048]

【化7】 Embedded image

【0049】[0049]

【化8】 Embedded image

【0050】[0050]

【化9】 Embedded image

【0051】[0051]

【化10】 Embedded image

【0052】[0052]

【化11】 Embedded image

【0053】[0053]

【化12】 Embedded image

【0054】[0054]

【化13】 Embedded image

【0055】[0055]

【化14】 Embedded image

【0056】[0056]

【化15】 Embedded image

【0057】[0057]

【化16】 Embedded image

【0058】[0058]

【化17】 Embedded image

【0059】[0059]

【化18】 Embedded image

【0060】[0060]

【化19】 Embedded image

【0061】[0061]

【化20】 Embedded image

【0062】[0062]

【化21】 Embedded image

【0063】[0063]

【化22】 Embedded image

【0064】[0064]

【化23】 Embedded image

【0065】[0065]

【化24】 Embedded image

【0066】[0066]

【化25】 Embedded image

【0067】[0067]

【化26】 Embedded image

【0068】[0068]

【化27】 Embedded image

【0069】[0069]

【化28】 Embedded image

【0070】[0070]

【化29】 Embedded image

【0071】[0071]

【化30】 Embedded image

【0072】[0072]

【化31】 Embedded image

【0073】[0073]

【化32】 Embedded image

【0074】[0074]

【化33】 Embedded image

【0075】[0075]

【化34】 Embedded image

【0076】[0076]

【化35】 Embedded image

【0077】[0077]

【化36】 上記、電荷発生材料や電荷輸送材料は必要に応じてバイ
ンダーポリマーが用いられる。バインダーポリマーの例
としては、スチレン、酢酸ビニル、塩化ビニル、アクリ
ル酸エステル、メタクリル酸エステル、フッ化ビニリデ
ン、トリフルオロエチレン、等のビニル化合物の重合体
および共重合体、ポリビニルアルコール、ポリビニルア
セタール、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリスル
ホン、ポリフェニレンオキサイド、ポリウレタン、セル
ロース樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ケイ素樹
脂、エポキシ樹脂、等が挙げられる。
Embedded image As the charge generation material and the charge transport material, a binder polymer is used as needed. Examples of binder polymers include polymers and copolymers of vinyl compounds such as styrene, vinyl acetate, vinyl chloride, acrylates, methacrylates, vinylidene fluoride, trifluoroethylene, and the like, polyvinyl alcohol, polyvinyl acetal, and polycarbonate. , Polyester, polysulfone, polyphenylene oxide, polyurethane, cellulose resin, phenol resin, melamine resin, silicon resin, epoxy resin, and the like.

【0078】特に本発明で用いられる電荷輸送層用の高
分子化合物は前記本発明の電荷輸送性化合物と相溶する
ものが用いられる。代表的な高分子化合物としてはポリ
エステル、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリメタ
クリル酸エステル、ポリアクリル酸エステル等がある。
In particular, as the polymer compound for the charge transport layer used in the present invention, those which are compatible with the charge transport compound of the present invention are used. Representative polymer compounds include polyester, polycarbonate, polystyrene, polymethacrylate, and polyacrylate.

【0079】電荷輸送層に用いられる電荷輸送性化合物
は電荷輸送層の固形分に対して20wt%以上、70w
t%以下が好ましい。20wt%以下では十分な電荷移
動能が得られないために残留電位の増加等が生じ好まし
くない。70wt%以上では電荷輸送層の機械的強度が
低下してしまうために十分な耐久性が得られない。電荷
輸送層に用いられる高分子化合物は電荷輸送層の固形分
に対して20wt%以上、80wt%以下が好ましい。
80wt%以上では十分な電荷移動能が得られないため
に残留電位の増加および電気的耐久性低下、表面の疎水
性の効果低減等が生じ好ましくない。20wt%未満で
は電荷輸送層の機械的強度が低下してしまうために十分
な耐久性が得られない。
The charge transporting compound used in the charge transporting layer is 20 wt% or more and 70 w
t% or less is preferable. If the content is less than 20% by weight, sufficient charge transfer ability cannot be obtained, so that the residual potential increases and the like, which is not preferable. If the content is 70% by weight or more, sufficient durability cannot be obtained because the mechanical strength of the charge transport layer is reduced. The amount of the polymer compound used in the charge transport layer is preferably 20% by weight or more and 80% by weight or less based on the solid content of the charge transport layer.
If the content is 80% by weight or more, sufficient charge transfer ability cannot be obtained, resulting in an increase in residual potential, a decrease in electrical durability, a reduction in the effect of surface hydrophobicity, and the like. If the content is less than 20% by weight, the mechanical strength of the charge transport layer is reduced, so that sufficient durability cannot be obtained.

【0080】単層感光体として用いる場合は前記電荷発
生材料と電荷輸送性化合物と高分子化合物を組み合わせ
てなる組成物を用いることにより良好な特性が得られ
る。
When used as a single-layer photoreceptor, good properties can be obtained by using a composition comprising a combination of the above-mentioned charge generating material, a charge transporting compound and a polymer compound.

【0081】感光層には前記化合物以外にも機械的特性
の改良や耐久性向上のために添加剤を用いることができ
る。このような添加剤としては、酸化防止剤、紫外線吸
収剤、安定化剤、架橋剤、潤滑剤、導電性制御剤等が用
いられる。
Additives other than the above compounds can be used in the photosensitive layer in order to improve mechanical properties and durability. As such additives, an antioxidant, an ultraviolet absorber, a stabilizer, a crosslinking agent, a lubricant, a conductivity controlling agent, and the like are used.

【0082】以上のようにして形成された感光層の上に
前述した本発明の表面保護層が形成される。表面保護層
を形成するための組成物に用いる溶剤は感光層を侵さな
いものが好ましく、浸漬法やブレードコート法、ロール
コート法等により塗布される。感光層を浸すような溶剤
を用いる場合であってもスプレー塗布法等を用いること
により影響を低下させることが可能である。
The above-mentioned surface protective layer of the present invention is formed on the photosensitive layer formed as described above. The solvent used in the composition for forming the surface protective layer preferably does not attack the photosensitive layer, and is applied by a dipping method, a blade coating method, a roll coating method, or the like. Even in the case of using a solvent that immerses the photosensitive layer, the effect can be reduced by using a spray coating method or the like.

【0083】つぎに本発明の電子写真感光体を用いた電
子写真画像形成装置について説明する。
Next, an electrophotographic image forming apparatus using the electrophotographic photosensitive member of the present invention will be described.

【0084】本発明の電子写真感光体に帯電し露光によ
り潜像を形成することにより、耐久性の優れた、常に高
画質の画像が得ることが可能となったが、特に画像形成
装置の中で高速かつ低騒音プリンタとして、電子写真方
式を採用したレーザービームプリンタもしくはデジタル
方式の複写機、Fax等に対して高画質化、高耐久化の
効果が大きい。
By forming a latent image on the electrophotographic photosensitive member of the present invention by charging and exposing the same, it is possible to always obtain high-quality images with excellent durability. As a high-speed, low-noise printer, a laser beam printer adopting an electrophotographic system or a digital copying machine, Fax, etc., has a great effect of improving image quality and durability.

【0085】電子写真方式を採用したレーザービームプ
リンタもしくはデジタル方式の複写機、Fax等は文
字、図形等の画像を感光体にレーザービームを当てる
か、当てないかで形成する2値記録である。そして、一
般には文字、図形等の記録は中間調を必要としないので
プリンタの構造も簡便にできる。
A laser beam printer adopting an electrophotographic system or a digital copying machine, Fax, etc. is a binary recording in which images such as characters and figures are formed by applying or not applying a laser beam to a photosensitive member. In general, printing of characters, figures, and the like does not require a halftone, so that the structure of the printer can be simplified.

【0086】ところがこのような2値記録方式であって
も中間調を表現できるプリンタがある。かかるプリンタ
としてはディザ法、濃度パターン法等を採用したものが
よく知られている。しかし、周知のごとくディザ法、濃
度パターン法等を採用したプリンタでは高解像度が得ら
れない。そこで、近年、記録密度を低下させずに高解像
度で、各画素において中間調を形成する方式(PWM方
式)が提案されている。この方式は、画像信号によっ
て、レーザービームを照射する時間を変調することによ
り中間調画素形成を行うもので、この方式によれば高解
像度かつ高階調性の画像を形成でき、したがって、特に
高解像度と高階調性を必要とするカラー画像形成装置に
はとくに適している。すなわち、この方式によると、1
画素毎にビームスポットにより形成されるドットの面積
階調を行うことができ解像度を低下させることなく中間
調を表現できる。
However, there is a printer capable of expressing halftones even with such a binary recording system. As such a printer, a printer employing a dither method, a density pattern method, or the like is well known. However, as is well known, high resolution cannot be obtained with a printer employing a dither method, a density pattern method, or the like. Therefore, in recent years, a method (PWM method) of forming a halftone in each pixel with high resolution without lowering the recording density has been proposed. In this method, a halftone pixel is formed by modulating a laser beam irradiation time by an image signal. According to this method, a high-resolution and high-gradation image can be formed. It is particularly suitable for a color image forming apparatus requiring high gradation. That is, according to this method, 1
Area gradation of dots formed by the beam spot can be performed for each pixel, and halftone can be expressed without lowering the resolution.

【0087】ところが、このPWM方式においても、さ
らに画素密度を上げていくと露光スポット径に対して画
素が相対的に小さくなるために露光時間変調による階調
を十分にとることが出来ないという問題点がある。そこ
で階調性を保持したまま解像度を向上するためには、露
光スポット径をより小さくする必要がある。そのために
は、例えばレーザーを用いた走査光学系を使用するとき
にはレーザー光の波長を短波長化すること、f−θレン
ズのNAを大きくすること、等が必要となるが、このよ
うな方法を用いると高価なレーザーの使用やレンズ、ス
キャナーの大型化、焦点深度の低下による要求される機
械精度の上昇等から装置の大型化やコスト上昇は避け難
い。
However, even in this PWM method, if the pixel density is further increased, the pixels become relatively small with respect to the exposure spot diameter, so that it is not possible to obtain a sufficient gradation by exposure time modulation. There is a point. Therefore, in order to improve the resolution while maintaining the gradation, it is necessary to make the exposure spot diameter smaller. For this purpose, for example, when a scanning optical system using a laser is used, it is necessary to shorten the wavelength of the laser light, increase the NA of the f-θ lens, and the like. If used, the use of expensive lasers, the enlargement of lenses and scanners, the increase in required mechanical precision due to the decrease in the depth of focus, and the like, inevitably increase the size and cost of the apparatus.

【0088】また、LEDアレイや液晶シャッターアレ
イ等の固体スキャナーにおいてもスキャナー自体の価格
の上昇、取り付け精度の上昇、電気駆動回路のコスト上
昇は避け難い。
Further, in solid-state scanners such as LED arrays and liquid crystal shutter arrays, it is inevitable that the price of the scanner itself, the mounting accuracy, and the cost of the electric drive circuit will increase.

【0089】更に前述のように光スポットを微小化して
いった場合でも電子写真方式において良好な階調再現性
を得ることは困難であり、電気的な処理により、階調性
を疑似的に再現しているにすぎなかった。
Further, even if the light spot is miniaturized as described above, it is difficult to obtain good gradation reproducibility in the electrophotographic method, and the gradation is reproduced in a pseudo manner by electrical processing. It was just doing.

【0090】以上の様な問題点が存在するにもかかわら
ず、近年、電子写真方式を用いた画像形成装置に要求さ
れる解像度、階調性はますます上昇している。
In spite of the above-mentioned problems, the resolution and gradation required of the image forming apparatus using the electrophotographic method have been increasing more and more in recent years.

【0091】このような状況に対して、現像に用いられ
るトナーの粒子径を小さくして解像度、階調性を向上す
ることや現像条件をより均質にして改善することが試み
られている。
Under such circumstances, attempts have been made to improve the resolution and gradation by reducing the particle size of the toner used for development, and to improve the uniformity of the development conditions.

【0092】しかしながら、このような改善を行っても
肉眼で認識可能な400線から600線の256階調の
フルカラー画像データ等の階調データの再現性および文
字等の2値画像の高解像再現が十分でなかった。
However, even if such an improvement is made, the reproducibility of gradation data such as full-color image data of 256 gradations of 400 to 600 lines recognizable by the naked eye and the high resolution of binary images such as characters. Reproduction was not enough.

【0093】前述のように、通常肉眼で識別できる画像
としては400dpi、256階調程度であるが、この
場合の最小解像面積は16μm2 程度であり、5000
dpi以上の解像度に相当するものである。
As described above, an image which can be normally discriminated by the naked eye is about 400 dpi and about 256 gradations. In this case, the minimum resolution area is about 16 μm 2 and 5000
This corresponds to a resolution higher than dpi.

【0094】また、このような高解像度を実現するため
には光ビームのスポット面積を微細化する必要があるが
単にスポット面積を微細化するのみでは上記のような高
画質を実現することができなかった。このような問題点
に対して検討したところ、光ビームを照射して潜像を形
成するところの電子写真画像形成装置において感光体の
感光層の膜厚と照射スポット面積の積と階調再現性の間
に一定の関係があることを見い出し、スポット面積と感
光体の感光層の膜厚の積が20000μm3 以下とする
ことで400dpi、256階調を実現するところのき
わめて優れた画像品質を得ることを可能とした。
In order to realize such a high resolution, it is necessary to reduce the spot area of the light beam. However, simply by reducing the spot area, the above-described high image quality can be realized. Did not. After examining such problems, the product of the thickness of the photosensitive layer of the photoconductor and the irradiated spot area and the gradation reproducibility in an electrophotographic image forming apparatus that forms a latent image by irradiating a light beam It is found that there is a certain relationship between the two, and when the product of the spot area and the film thickness of the photosensitive layer of the photosensitive member is 20,000 μm 3 or less, an extremely excellent image quality that realizes 400 dpi and 256 gradations is obtained. Made it possible.

【0095】このことは従来の電子写真画像形成装置に
おいては光スポット面積を微細化しているにもかかわら
ず、感光体上に形成される潜像および現像の条件が十分
でないためであると考えられる。すなわち潜像を形成す
るための光キャリアが感光層を走行する間に拡散を生じ
るために光スポットによって与えられた画像情報が劣化
してしまう現象や形成された潜像により生じる電位ポテ
ンシャルのコントラストが導電性基板までに存在する空
間により低下する現象が生じることにより、初期に光ス
ポットにより与えられた画像情報が大きく劣化してしま
うことにより画質の低下が発生しているものと考えられ
る。
It is considered that this is because, in the conventional electrophotographic image forming apparatus, the conditions of the latent image formed on the photoreceptor and the development conditions are not sufficient despite the miniaturization of the light spot area. . That is, the phenomenon that the image information given by the light spot is degraded due to the diffusion of the optical carrier for forming the latent image while traveling through the photosensitive layer and the contrast of the potential potential caused by the formed latent image are reduced. It is conceivable that the phenomenon of deterioration caused by the space existing up to the conductive substrate causes the image information given by the light spot at the initial stage to be largely deteriorated, thereby causing the deterioration of the image quality.

【0096】上記に示すように光ビームのスポット面積
と感光体の感光層の膜厚の積を20000μm3 以下と
することにより、前記のキャリアの拡散や現像性の低下
を生じることなく良好な画像形成を可能とするものであ
る。
As described above, by setting the product of the spot area of the light beam and the thickness of the photosensitive layer of the photosensitive member to 20,000 μm 3 or less, a good image can be formed without causing the above-mentioned carrier diffusion and deterioration in developability. It enables formation.

【0097】これは、一般的に実現可能な微小光スポッ
ト径から求められるスポット面積で用いる感光体の感光
層の膜厚、主として正孔輸送層の膜厚として12μm以
下が適していることを示している。前述のように感光層
の膜厚は薄い方が望ましいが、同一帯電電位におけるピ
ンホールや感度の低下等を発生することから1μm以上
の膜厚が望まれる。より望ましくは3μm以上の膜厚で
用いられる。
This indicates that the film thickness of the photosensitive layer of the photoreceptor used at the spot area determined from the generally achievable minute light spot diameter, mainly the film thickness of the hole transport layer, is preferably 12 μm or less. ing. As described above, it is desirable that the thickness of the photosensitive layer be thin, but a thickness of 1 μm or more is desirable because pinholes and a decrease in sensitivity occur at the same charging potential. More preferably, it is used with a film thickness of 3 μm or more.

【0098】図1に本発明の電子写真感光体の断面の概
略図を示す平面図を示す。
FIG. 1 is a plan view showing a schematic cross section of the electrophotographic photosensitive member of the present invention.

【0099】本発明の表面保護層を電荷輸送層の上に塗
工し、加熱乾燥することによって形成される電子写真感
光体の表面保護層として図1Aに示すようにして用いる
ことも電荷発生層の上に直接塗工することで図1Bに示
すように用いることも可能である。
The surface protective layer of the present invention can be used as shown in FIG. 1A as a surface protective layer of an electrophotographic photosensitive member formed by applying the surface protective layer on the charge transport layer and drying by heating. It is also possible to use it as shown in FIG.

【0100】高解像度の記録を行うためには、図1の電
荷輸送層の膜厚(L)と記録される画像の解像度(S)
の比(S/L)を大きくする必要があり、比が小さいと
フォトキャリアーの拡散により潜像はぼやけてしまい、
良好な画像は得られない。比(S/L)は4以上が望ま
しく、より望ましくは5以上である。
In order to perform high-resolution recording, the thickness (L) of the charge transport layer and the resolution (S) of the recorded image shown in FIG.
It is necessary to increase the ratio (S / L), and if the ratio is small, the latent image is blurred due to the diffusion of the photocarrier,
Good images cannot be obtained. The ratio (S / L) is preferably 4 or more, and more preferably 5 or more.

【0101】また、電子写真感光体上に形成された潜像
を現像剤にて可視化する工程においても得られる電位ポ
テンシャルのコントラストが前述の比により影響を受け
る。同様に比は大きい方が好ましく、解像度を向上する
ためには電荷輸送層の膜厚の低減が求められている。
In the step of visualizing the latent image formed on the electrophotographic photosensitive member with a developer, the potential potential contrast obtained is also affected by the above ratio. Similarly, it is preferable that the ratio is large, and it is required to reduce the thickness of the charge transport layer in order to improve the resolution.

【0102】現在、求められている解像度は400dp
i以上、より望ましくは500dpi以上であり、用い
られる電荷輸送層の膜厚は15μm以下、より望ましく
は12μm以下で用いられる。
At present, the required resolution is 400 dp.
i or more, more preferably 500 dpi or more, and the thickness of the charge transport layer used is 15 μm or less, more preferably 12 μm or less.

【0103】図2に本発明の電子写真感光体を用いた電
子写真画像形成装置における照射光強度分布と導電性基
板に到達した照射光の光強度分布を示す。
FIG. 2 shows the light intensity distribution of the irradiation light and the light intensity distribution of the light reaching the conductive substrate in the electrophotographic image forming apparatus using the electrophotographic photosensitive member of the present invention.

【0104】該光ビームのスポット面積はピーク強度の
1/e2に減少するまでの部分で表わされる。
The spot area of the light beam is represented by a portion until it decreases to 1 / e2 of the peak intensity.

【0105】用いられる光ビームとしては半導体レーザ
を用いた走査光学系、LEDや液晶シャッター等の固体
スキャナー、等があり、光強度分布についてもガウス分
布、ローレンツ分布、等があるがそれぞれのピーク強度
の1/e2までの部分をスポット面積とする。
The light beam used includes a scanning optical system using a semiconductor laser, a solid-state scanner such as an LED or a liquid crystal shutter, and the like. The light intensity distribution also includes a Gaussian distribution, a Lorentz distribution, and the like. The area up to 1 / e2 is defined as the spot area.

【0106】光スポットは一般的には図2に示すように
楕円形の形状を有している。
The light spot generally has an elliptical shape as shown in FIG.

【0107】光ビームのスポット面積は4000μm2
以下で用いられる。4000μm2以上で400dp
i、256階調の画像信号を与えた場合に隣接画素の重
複による影響が大きくなり、階調再現性が不安定となる
ことから好ましくない。
The spot area of the light beam is 4000 μm 2
Used below. 400dp over 4000μm 2
When an image signal of i, 256 gradations is given, the influence of overlapping of adjacent pixels increases, and gradation reproducibility becomes unstable, which is not preferable.

【0108】本発明における階調再現性は、400dp
iの解像度において光ビームの照射量を256階調分直
線的に変化させた場合に画像濃度が照射量に比例する部
分で定義される。図3に本発明における階調再現性の測
定の模式図を示す。
The gradation reproducibility in the present invention is 400 dp.
When the irradiation amount of the light beam is linearly changed by 256 gradations at the resolution of i, the image density is defined by a portion proportional to the irradiation amount. FIG. 3 shows a schematic diagram of the measurement of gradation reproducibility in the present invention.

【0109】本発明の画像形成装置を用いて画像評価を
行った。
The image evaluation was performed using the image forming apparatus of the present invention.

【0110】本発明の画像形成装置としてデジタルフル
カラー複写機およびレーザービームプリンターを改造し
て680nm、100mWの半導体レーザーを用いて感
光体上でのスポット径は副走査方向の1/e2で400
線相当の63.5μm一定として、主走査方向の1/e
2スポット径は20μmとし、該光スポットに対して2
56階調のPWM変調もしくは600dpi相当の画素
変調を行って画像出力し評価測定した。前記、光スポッ
トのスポット面積は約1000μm2 である。
A digital full-color copying machine and a laser beam printer were modified as an image forming apparatus of the present invention, and a semiconductor laser of 680 nm and 100 mW was used, and the spot diameter on the photosensitive member was 400 at 1 / e2 in the sub-scanning direction.
1 / e in the main scanning direction, assuming a constant of 63.5 μm corresponding to the line
(2) The spot diameter is set to 20 μm.
An image was output after performing PWM modulation of 56 gradations or pixel modulation corresponding to 600 dpi, and evaluation and measurement were performed. The spot area of the light spot is about 1000 μm 2 .

【0111】[0111]

【実施例】以下、本発明で用いた電子写真感光体表面保
護層用組成物について詳細に説明する。 調液例1 フラスコにコロイダルシリカ(40%固体)の水性分散
液8.7gを取り、撹拌しながらコロイダルシリカ(3
0%固体)のイソプロピルアルコール分散液20.5
g、フェニルトリエトキシシラン34.5g、ブチルト
リメトキシシラン2.9g、酢酸3.2gを添加した。
添加後、混合溶液を65〜70℃に加熱し、2時間反応
させた。その後、イソプロピルアルコール21.7gで
希釈し、硬化触媒としてベンジルトリメチルアンモニウ
ムアセテート2.4gを添加し、さらにポリエーテル変
成ジメチルシリコーンの10%エタノール溶液0.16
gを添加した。 調液例2 フラスコにコロイダルシリカ(40%固体)の水性分散
液3.9gを取り、撹拌しながらコロイダルシリカ(3
0%固体)のイソプロピルアルコール分散液26.8
g、フェニルトリエトキシシラン2.0g、ブチルトリ
メトキシシラン1.4g、3,3,4,4,5,5,
6,6,6−ノナフルオロヘキシルトリメトキシシラン
2.4g、酢酸3.1gを添加した。添加後、混合溶液
を65〜70℃に加熱し、2時間反応させた。その後、
イソプロピルアルコール23.3gで希釈し、硬化触媒
としてベンジルトリメチルアンモニウムアセテート2.
4gを添加し、さらにポリエーテル変成ジメチルシリコ
ーンの10%エタノール溶液0.16gを添加した。 調液例3 フラスコにコロイダルシリカ(40%固体)の水性分散
液30.0gを取り、撹拌しながらフェニルトリメトキ
シシラン28.9gと酢酸3.5gとの混合物の1/3
を添加した。添加後、混合溶液を50〜60℃に保ちな
がら残りの混合物を添加した。反応溶液を20℃まで冷
却し、温度が安定したら30分間攪拌する。その後、イ
ソプロピルアルコール17.8gで反応溶液を希釈し、
ジブチル錫ジ−2−エチルヘキソエート2.8gを徐々
に添加し、さらにポリエーテル変性ジメチルシリコーン
の10%エタノール溶液0.16gを添加した。得られ
た反応混合物は沈殿物を除去した。
EXAMPLES The composition for a surface protective layer of an electrophotographic photosensitive member used in the present invention will be described in detail below. Liquid Preparation Example 1 8.7 g of an aqueous dispersion of colloidal silica (40% solid) was placed in a flask, and stirred while stirring.
00.5 solid) isopropyl alcohol dispersion 20.5
g, 34.5 g of phenyltriethoxysilane, 2.9 g of butyltrimethoxysilane, and 3.2 g of acetic acid.
After the addition, the mixed solution was heated to 65 to 70 ° C. and reacted for 2 hours. Thereafter, the mixture was diluted with 21.7 g of isopropyl alcohol, 2.4 g of benzyltrimethylammonium acetate was added as a curing catalyst, and a 0.1% ethanol solution of 10% polyether modified dimethyl silicone was added.
g was added. Preparation Example 2 3.9 g of an aqueous dispersion of colloidal silica (40% solid) was placed in a flask, and stirred while stirring.
06.8% solid) isopropyl alcohol dispersion 26.8
g, phenyltriethoxysilane 2.0 g, butyltrimethoxysilane 1.4 g, 3,3,4,4,5,5
6,6,6-Nonafluorohexyltrimethoxysilane 2.4 g and acetic acid 3.1 g were added. After the addition, the mixed solution was heated to 65 to 70 ° C. and reacted for 2 hours. afterwards,
Diluted with 23.3 g of isopropyl alcohol, benzyltrimethylammonium acetate as curing catalyst
4 g were added, and further 0.16 g of a 10% ethanol solution of polyether modified dimethyl silicone was added. Preparation Example 3 30.0 g of an aqueous dispersion of colloidal silica (40% solid) was placed in a flask, and 1/3 of the mixture of 28.9 g of phenyltrimethoxysilane and 3.5 g of acetic acid was stirred.
Was added. After the addition, the remaining mixture was added while maintaining the mixed solution at 50-60 ° C. Cool the reaction solution to 20 ° C. and stir for 30 minutes when the temperature stabilizes. Thereafter, the reaction solution was diluted with 17.8 g of isopropyl alcohol,
2.8 g of dibutyltin di-2-ethylhexoate was gradually added, and 0.16 g of a 10% ethanol solution of polyether-modified dimethyl silicone was further added. The resulting reaction mixture was free of precipitate.

【0112】以下に、具体的実施例をあげて、本発明を
さらに詳しく説明する。 実施例1 鏡面加工により作成した外径30mmのアルミニウムシ
リンダーに陽極酸化によりアルマイトを形成したものを
支持体として用いた。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to specific examples. Example 1 An aluminum cylinder having an outer diameter of 30 mm formed by mirror polishing and having anodized aluminum formed by anodization was used as a support.

【0113】次に、電荷発生層として下記のビスアゾ顔
料5部をシクロヘキサノン95部にポリビニルベンザー
ル(ベンザール化度75%以上)2部を溶解した液に加
え、サンドミルで20時間分散した。この分散液を支持
体の上に乾燥後の膜厚が0.2μmとなるように浸漬コ
ーティング法で塗工した。
Next, as a charge generation layer, 5 parts of the following bisazo pigment was added to a solution prepared by dissolving 2 parts of polyvinyl benzal (degree of benzalization of 75% or more) in 95 parts of cyclohexanone, and dispersed in a sand mill for 20 hours. This dispersion was applied on a support by a dip coating method so that the film thickness after drying was 0.2 μm.

【0114】[0114]

【化37】 ついで、下記の構造式を有するトリアリールアミン化合
物5部およびポリカーボネート樹脂(商品名 Z−40
0、三菱瓦斯化学(株)製)5部をテトラハイドロフラ
ン70部に溶解した電荷輸送層用の液を前記の電荷発生
層の上に浸漬コーティング法により乾燥後10μmの膜
厚に塗工した。
Embedded image Then, 5 parts of a triarylamine compound having the following structural formula and a polycarbonate resin (trade name: Z-40)
0, manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd.) was dissolved in 70 parts of tetrahydrofuran, and a solution for the charge transport layer was dried on the charge generation layer by a dip coating method and then applied to a thickness of 10 μm. .

【0115】[0115]

【化38】 次に調液例1の表面層用組成物を前記中間層の上に浸漬
コーティング法により塗布し、110℃、4時間乾燥熱
処理後1.0μmの膜厚にした。
Embedded image Next, the composition for the surface layer of Preparation Example 1 was applied on the above-mentioned intermediate layer by a dip coating method, and dried at 110 ° C. for 4 hours to give a film thickness of 1.0 μm.

【0116】−700Vに帯電して波長680nmで電
子写真特性を測定したところ、E1/2(−350Vま
で帯電電位が減少する露光量)=1.2μJ/cm2
残留電位28Vと良好であった。
The electrophotographic characteristics were measured at a wavelength of 680 nm after being charged to -700 V. As a result, E1 / 2 (exposure amount at which the charged potential decreased to -350 V) = 1.2 μJ / cm 2 ,
The residual potential was 28 V, which was good.

【0117】本電子写真感光体をキヤノン製デジタル複
写機GP215(ローラー帯電方式)を前述の照射スポ
ット径となるように改造した評価機にて初期帯電−60
0Vにて画像評価を行ったところ、初期および5000
枚耐久試験後も、均一性の優れた画像出力が得られ、階
調再現性も400dpiにて256階調ときわめて良好
であり、感光体の摩耗量も5000枚の耐久試験あたり
0.1μmと少なかった。
The electrophotographic photoreceptor was charged at an initial charge of −60 by an evaluation machine obtained by modifying a digital copying machine GP215 (roller charging system) manufactured by Canon to have the above-mentioned irradiation spot diameter.
When the image was evaluated at 0 V, the initial and 5000
Even after the sheet durability test, an image output with excellent uniformity was obtained, the tone reproducibility was very good at 256 gradations at 400 dpi, and the abrasion amount of the photoconductor was 0.1 μm per 5,000 sheet durability test. There were few.

【0118】また、感光体の表面の水の接触角を測定す
ると初期が98egにたいして5000枚耐久試験後も
94degと良好であった。 実施例2 鏡面加工により作成した外径80mmのアルミニウムシ
リンダーに陽極酸化によりアルマイトを形成したものを
用いて電荷発生層および電荷輸送層は実施例1と同じ条
件で塗工した。
When the contact angle of water on the surface of the photoreceptor was measured, the initial value was 98 deg, which was as good as 94 deg even after the 5,000-sheet durability test. Example 2 A charge generation layer and a charge transport layer were coated under the same conditions as in Example 1 by using an aluminum cylinder having an outer diameter of 80 mm formed by mirror polishing and having anodized aluminum formed by anodic oxidation.

【0119】次に調液例1の表面層用組成物を前記中間
層の上にスプレーコーティング法により塗布し、110
℃、4時間乾燥熱処理後1.0μmの膜厚にした。
Next, the composition for the surface layer of Preparation Example 1 was applied on the intermediate layer by a spray coating method.
After drying and heat treatment at 4 ° C. for 4 hours, a film thickness of 1.0 μm was obtained.

【0120】本電子写真感光体をキヤノン製デジタルカ
ラー複写機CLC500(コロナ帯電方式)を前述の照
射スポット径となるように改造した評価機にて初期帯電
−500Vにて画像評価を行ったところ、初期および5
000枚耐久試験後も、均一性の優れた画像出力が得ら
れ、階調再現性も400dpiにて256階調ときわめ
て良好であり、感光体の摩耗量も5000枚の耐久試験
あたり0.1μm以下と極めて少なかった。
The electrophotographic photoreceptor was subjected to image evaluation at an initial charge of -500 V using an evaluator modified from a Canon digital color copying machine CLC500 (corona charging system) to have the above-mentioned irradiation spot diameter. Initial and 5
Even after the durability test for 000 sheets, an image output with excellent uniformity was obtained, the tone reproducibility was extremely good at 256 gradations at 400 dpi, and the wear amount of the photoconductor was 0.1 μm per the durability test for 5000 sheets. There were very few:

【0121】また、感光体の表面の水の接触角を測定す
ると初期が97degにたいして5000枚耐久試験後
も92degと良好であった。 実施例3 引き抜き加工により得られた外径30mmのアルミニウ
ムシリンダーを用いて導電性層としてフェノール樹脂
(商品名 プライオーフェン、大日本インキ化学工業
(株)製)167部をメチルセロソルブ100部に溶解
したものへ導電性硫酸バリウム超微粒子(1次粒径50
nm)200部、及び平均粒径2μmのシリコーン樹脂
粒子3部を分散したものを浸漬コーティング法により、
乾燥後の膜厚が15μmとなるように塗工した。
When the contact angle of water on the surface of the photoreceptor was measured, it was as good as 92 deg at the initial stage and 92 deg after the durability test for 5000 sheets. Example 3 A phenol resin (trade name: Plyofen, manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc.) as a conductive layer was dissolved in 100 parts of methyl cellosolve as a conductive layer using an aluminum cylinder having an outer diameter of 30 mm obtained by drawing. Conductive barium sulfate ultrafine particles (primary particle size 50
nm) 200 parts and a dispersion of 3 parts of silicone resin particles having an average particle size of 2 μm were dispersed by a dip coating method.
Coating was performed so that the film thickness after drying was 15 μm.

【0122】下引き層としてアルコール可溶性共重合ナ
イロン(商品名 アミランCM−8000、東レ(株)
製)5部をメタノール95部に溶解した溶液を浸漬コー
ティング法により塗工した。80℃で10分間乾燥し
て、膜厚が1μmの下引き層を形成した。
As an undercoat layer, alcohol-soluble copolymerized nylon (trade name: Amilan CM-8000, manufactured by Toray Industries, Inc.)
(5 parts) in 95 parts of methanol was applied by dip coating. After drying at 80 ° C. for 10 minutes, an undercoat layer having a thickness of 1 μm was formed.

【0123】次に、電荷発生層としてオキシチタニウム
フタロシアニン顔料5部をシクロヘキサノン95部にポ
リビニルベンザール(ベンザール化度75%以上)2部
を溶解した液に加え、サンドミルで2時間分散した。
Next, as a charge generating layer, 5 parts of an oxytitanium phthalocyanine pigment was added to a solution of 2 parts of polyvinyl benzal (a degree of benzalization of 75% or more) dissolved in 95 parts of cyclohexanone, and dispersed by a sand mill for 2 hours.

【0124】この分散液を先に形成した下引き層の上に
乾燥後の膜厚が0.2μmとなるように浸漬コーティン
グ法で塗工した。
This dispersion was applied on the undercoat layer formed previously by dip coating so that the film thickness after drying was 0.2 μm.

【0125】ついで、実施例1で用いたトリアリールア
ミン化合物5部とポリカーボネート樹脂(商品名 Z−
400、三菱瓦斯化学(株)製)5部をテトラハイドロ
フラン70部に溶解した電荷輸送層用の液を前記の電荷
発生層の上に浸漬コーティング法により乾燥後10μm
の膜厚に塗工した。
Then, 5 parts of the triarylamine compound used in Example 1 and a polycarbonate resin (trade name Z-
400, manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd.) 5 parts of a solution for the charge transport layer in which 70 parts of tetrahydrofuran was dissolved was dried on the above-mentioned charge generation layer by a dip coating method, and then dried to 10 μm.
Was applied.

【0126】次に調液例3の表面層用組成物を前記中間
層の上に浸漬コーティング法により塗布し、110℃、
4時間乾燥熱処理後0.4μmの膜厚にした。
Next, the composition for the surface layer of Preparation Example 3 was applied onto the intermediate layer by a dip coating method.
After a drying heat treatment for 4 hours, a film thickness of 0.4 μm was obtained.

【0127】水の接触角は97度であった。[0127] The contact angle of water was 97 degrees.

【0128】−700Vに帯電して波長680nmで電
子写真特性を測定したところ、E1/2(−350Vま
で帯電電位が減少する露光量)=0.1μJ/cm2
残留電位55Vと良好であった。
When the electrophotographic characteristics were measured at a wavelength of 680 nm after charging at -700 V, E1 / 2 (exposure amount at which the charging potential decreased to -350 V) = 0.1 μJ / cm 2 ,
The residual potential was 55 V, which was good.

【0129】本電子写真感光体をキヤノン製レーザービ
ームプリンタ(LBP−8MarkII)の改造機(前述
の照射スポット条件に改造、ACローラー帯電器使用)
にて初期帯電−500Vにて画像評価を行ったところ、
4000枚の耐久試験後の感光体の摩耗量は0.1μm
以下ときわめて少なく、耐久後の水の接触角も95度と
良好で、画像の劣化もなく、600dpi相当の入力信
号においてのハイライト部の1画素再現性も十分であっ
た。 比較例1 実施例1において用いたトリアリールアミン化合物10
部とポリカーボネート樹脂(商品名Z−400、三菱瓦
斯化学(株)製)10部をクロロベンゼン70部に溶解
した電荷輸送層用の液を前述の電荷発生層の上に浸漬コ
ーティング法により乾燥後18μmの膜厚に塗工して実
施例3と同じキヤノン製レーザービームプリンタにて画
像評価を行ったところ、4000枚の耐久試験後は干渉
縞および黒ポチが認められ、摩耗量が5μmと大きく、
水の接触角も72度と小さいために不良であり、600
dpiでのハイライト部の1画素再現も不十分でムラが
あった。 実施例4 実施例3と同様に引き抜き加工により得られた外径30
mmのアルミニウムシリンダーを用いて導電性層として
フェノール樹脂(商品名 プライオーフェン、大日本イ
ンキ化学工業(株)製)167部をメチルセロソルブ1
00部に溶解したものへ導電性硫酸バリウム超微粒子
(1次粒径50nm)200部を分散したものを浸漬コ
ーティング法により、乾燥後の膜厚が10μmとなるよ
うに塗工した。この支持体に実施例10と同様に1μm
の下引き層、0.2μmの電荷発生層を形成した。
The electrophotographic photoreceptor was modified with a laser beam printer (LBP-8 Mark II) manufactured by Canon (modified to the irradiation spot conditions described above, using an AC roller charger).
When image evaluation was performed at -500 V at initial charging,
The wear amount of the photoconductor after the durability test of 4000 sheets is 0.1 μm.
The contact angle of water after durability was as good as 95 degrees, and the image was not deteriorated. The reproducibility of one pixel of a highlight portion in an input signal equivalent to 600 dpi was sufficient. Comparative Example 1 Triarylamine compound 10 used in Example 1
Of a charge transport layer in which 70 parts of chlorobenzene and 10 parts of a polycarbonate resin (trade name: Z-400, manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd.) are dissolved, and dried by dip coating on the above-described charge generation layer to obtain a layer having a thickness of 18 μm. When the image was evaluated with the same Canon laser beam printer as in Example 3 after the endurance test of 4000 sheets, interference fringes and black spots were observed, and the wear amount was as large as 5 μm.
The water contact angle was as small as 72 degrees, which was poor.
The reproduction of one pixel of the highlight portion at dpi was also insufficient, resulting in unevenness. Example 4 An outer diameter of 30 obtained by drawing in the same manner as in Example 3
167 parts of a phenol resin (trade name: Plyofen, manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc.) as a conductive layer using an aluminum cylinder having a thickness of 1 mm.
A solution prepared by dispersing 200 parts of conductive barium sulfate ultrafine particles (primary particle size: 50 nm) in a solution dissolved in 00 parts was applied by a dip coating method so that the film thickness after drying was 10 μm. 1 μm was applied to this support in the same manner as in Example 10.
, A 0.2 μm charge generation layer was formed.

【0130】次に実施例1において用いたトリアリール
アミン化合物5部とポリカーボネート樹脂(商品名 Z
−400、三菱瓦斯化学(株)製)5部をクロロベンゼ
ン70部に溶解した電荷輸送層用の液を前記の電荷発生
層の上に浸漬コーティング法により乾燥後10μmの膜
厚に塗工した。
Next, 5 parts of the triarylamine compound used in Example 1 and a polycarbonate resin (trade name Z
A solution for a charge transport layer, in which 5 parts of -400, manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd.) were dissolved in 70 parts of chlorobenzene, was dried on the charge generation layer by a dip coating method and then applied to a thickness of 10 μm.

【0131】次に前記中間層の上に調液例2で作成した
樹脂溶液をスプレーコーティング法により乾燥後0.5
μmとなるように塗布した。110℃にて4時間乾燥、
熱硬化し、水の接触角は98度であった。−700Vに
帯電して波長680nmで電子写真特性を測定したとこ
ろ、E1/2(−350Vまで帯電電位が減少する露光
量)=0.14μJ/cm2 、残留電位51Vと良好で
あった。
Next, the resin solution prepared in Preparation Example 2 was dried on the intermediate layer by a spray coating method.
It was applied to a thickness of μm. Drying at 110 ° C. for 4 hours,
It was thermoset and the contact angle of water was 98 degrees. Electrophotographic properties were measured at a wavelength of 680 nm after charging at -700 V. As a result, E1 / 2 (exposure amount at which the charging potential decreased to -350 V) = 0.14 μJ / cm 2 and a residual potential of 51 V were satisfactory.

【0132】本電子写真感光体をキヤノン製レーザービ
ームプリンタ(LBP−8MarkIV)の改造機(78
0nm、100mWの半導体レーザーを用いてレーザー
スポット径60×20μm2 に光学系を変更)にて初期
帯電−500Vにて画像評価を行ったところ、4000
枚の耐久試験後の感光体の摩耗量は0.1μmと極めて
少なく、水の接触角は94度と良好で黒ポチ等の電荷注
入および干渉縞による画像の劣化もなく、600dpi
相当の入力信号においてのハイライト部の1画素再現性
も十分であった。 実施例5 引き抜き加工により得られた外径30mmのアルミニウ
ムシリンダーを用いて導電性層としてフェノール樹脂
(商品名 プライオーフェン、大日本インキ化学工業
(株)製)167部をメチルセロソルブ100部に溶解
したものへ導電性硫酸バリウム超微粒子(1次粒径50
nm)200部、および平均粒径2μmのシリコーン樹
脂粒子3部を分散したものを浸漬コーティング法によ
り、乾燥後の膜厚が15μmとなるように塗工した。
The electrophotographic photoreceptor was converted to a modified laser beam printer (LBP-8 Mark IV) (78).
Using a semiconductor laser of 0 nm and 100 mW, the optical system was changed to a laser spot diameter of 60 × 20 μm 2 ).
The wear amount of the photoreceptor after the durability test of the sheet is extremely small as 0.1 μm, the contact angle of water is as good as 94 °, there is no deterioration of the image due to charge injection such as black spots and interference fringes, and 600 dpi
The reproducibility of one pixel in the highlight portion for a considerable input signal was also sufficient. Example 5 Using an aluminum cylinder having an outer diameter of 30 mm obtained by drawing, 167 parts of a phenol resin (trade name: Plyofen, manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc.) was dissolved in 100 parts of methyl cellosolve as a conductive layer. Conductive barium sulfate ultrafine particles (primary particle size 50
(nm) 200 parts and a dispersion of 3 parts of silicone resin particles having an average particle diameter of 2 μm were applied by a dip coating method so that the film thickness after drying was 15 μm.

【0133】下引き層としてアルコール可溶性共重合ナ
イロン(商品名 アミランCM−8000、東レ(株)
製)5部をメタノール95部に溶解した溶液を浸漬コー
ティング法により塗工した。80℃で10分間乾燥し
て、膜厚が1μmの下引き層を形成した。
As an undercoat layer, an alcohol-soluble copolymerized nylon (trade name: Amilan CM-8000, manufactured by Toray Industries, Inc.)
(5 parts) in 95 parts of methanol was applied by dip coating. After drying at 80 ° C. for 10 minutes, an undercoat layer having a thickness of 1 μm was formed.

【0134】次に、電荷発生層としてオキシチタニウム
フタロシアニン顔料5部をシクロヘキサノン95部にポ
リビニルベンザール(ベンザール化度75%以上)2部
を溶解した液に加え、サンドミルで2時間分散した。こ
の分散液を先に形成した下引き層の上に乾燥後の膜厚が
0.2μmとなるように浸漬コーティング法で塗工し
た。
Next, as a charge generation layer, 5 parts of an oxytitanium phthalocyanine pigment was added to a solution prepared by dissolving 2 parts of polyvinyl benzal (a degree of benzalization of 75% or more) in 95 parts of cyclohexanone, and dispersed by a sand mill for 2 hours. This dispersion was applied by dip coating on the previously formed undercoat layer so that the film thickness after drying was 0.2 μm.

【0135】ついで、実施例1で用いたトリアリールア
ミン化合物5部とポリカーボネート樹脂(商品名 Z−
400、三菱瓦斯化学(株)製)5部をテトラハイドロ
フラン70部に溶解した電荷輸送層用の液を前記の電荷
発生層の上に浸漬コーティング法により乾燥後10μm
の膜厚に塗工した。
Then, 5 parts of the triarylamine compound used in Example 1 and a polycarbonate resin (trade name Z-
400, manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd.) 5 parts of a solution for the charge transport layer in which 70 parts of tetrahydrofuran was dissolved was dried on the above-mentioned charge generation layer by a dip coating method, and then dried to 10 μm.
Was applied.

【0136】次に調液例2の組成物を前記電荷輸送層の
上に浸漬コーティング法により塗布し、110℃、4時
間乾燥熱処理後1.5μmの膜厚にした。
Next, the composition of Preparation Example 2 was applied on the charge transport layer by a dip coating method, and dried at 110 ° C. for 4 hours to form a film having a thickness of 1.5 μm.

【0137】水の接触角97度であった。The contact angle of water was 97 degrees.

【0138】−700Vに帯電して波長680nmで電
子写真特性を測定したところ、E1/2(−350Vま
で帯電電位が減少する露光量)=0.11μJ/c
2 、残留電位42Vと良好であった。
Electrostatic properties were measured at a wavelength of 680 nm after charging to -700 V. E1 / 2 (exposure amount at which the charging potential decreases to -350 V) = 0.11 μJ / c.
m 2 and a residual potential of 42 V were good.

【0139】本電子写真感光体をキヤノン製レーザービ
ームプリンタP270の改造機(前述の照射スポット条
件に改造、ACローラー帯電器使用)にて初期帯電−5
00Vにて画像評価を行ったところ、4000枚の耐久
試験後の感光体の摩耗量は0.2μmと極めて少なく、
耐久後の水の接触角も95度と良好で、画像の劣化もな
かったが600dpi相当の入力信号においてのハイラ
イト部の1画素再現性がやや不十分であった。 比較例2 引き抜き加工により得られた外径30mmのアルミニウ
ムシリンダーを用いて導電性層としてフェノール樹脂
(商品名 プライオーフェン、大日本インキ化学工業
(株)製)167部をメチルセロソルブ100部に溶解
したものへ導電性硫酸バリウム超微粒子(1次粒径50
nm)200部、および平均粒径2μmのシリコーン樹
脂粒子3部を分散したものを浸漬コーティング法によ
り、乾燥後の膜厚が15μmとなるように塗工した。
This electrophotographic photoreceptor was initially charged by a remodeling machine of a Canon laser beam printer P270 (remodeled to the above-mentioned irradiation spot conditions, using an AC roller charger).
When the image was evaluated at 00 V, the wear amount of the photoconductor after the durability test of 4000 sheets was extremely small at 0.2 μm.
The contact angle of water after endurance was as good as 95 degrees, and the image was not deteriorated. However, the reproducibility of one pixel of a highlight portion in an input signal corresponding to 600 dpi was slightly insufficient. Comparative Example 2 Using an aluminum cylinder having an outer diameter of 30 mm obtained by drawing, 167 parts of a phenol resin (trade name: Plyofen, manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc.) was dissolved as a conductive layer in 100 parts of methyl cellosolve. Conductive barium sulfate ultrafine particles (primary particle size 50
(nm) 200 parts and a dispersion of 3 parts of silicone resin particles having an average particle diameter of 2 μm were applied by a dip coating method so that the film thickness after drying was 15 μm.

【0140】下引き層としてアルコール可溶性共重合ナ
イロン(商品名 アミランCM−8000、東レ(株)
製)5部をメタノー95部に溶解した溶液を浸漬コーテ
ィング法により塗工した。80℃で10分間乾燥して、
膜厚が1μmの下引き層を形成した。
As an undercoat layer, alcohol-soluble copolymerized nylon (trade name: Amilan CM-8000, manufactured by Toray Industries, Inc.)
A solution prepared by dissolving 5 parts in 95 parts of methanol was applied by dip coating. Dry at 80 ° C for 10 minutes,
An undercoat layer having a thickness of 1 μm was formed.

【0141】次に、電荷発生層としてオキシチタニウム
フタロシアニン顔料5部をシクロヘキサノン95部にポ
リビニルベンザール(ベンザール化度75%以上)2部
を溶解した液に加え、サンドミルで2時間分散した。
Next, as a charge generating layer, 5 parts of an oxytitanium phthalocyanine pigment was added to a solution of 2 parts of polyvinyl benzal (a degree of benzalization of 75% or more) dissolved in 95 parts of cyclohexanone, and dispersed by a sand mill for 2 hours.

【0142】この分散液を先に形成した下引き層の上に
乾燥後の膜厚が0.2μmとなるように浸漬コーティン
グ法で塗工した。
This dispersion was applied by dip coating on the previously formed undercoat layer so that the film thickness after drying was 0.2 μm.

【0143】前記電荷発生層の上に実施例1において用
いたトリアリールアミン化合物5部とポリカーボネート
樹脂(商品名 Z−400、三菱瓦斯化学(株)製)5
部およびテフロン微粒子0.5部をクロロベンゼン70
部に分散、溶解した電荷輸送層用の液を浸漬コーティン
グ法により乾燥後20μmの膜厚に塗工して実施例3と
同じキヤノン製レーザービームプリンタにて画像評価を
行ったところ、4000枚の耐久試験後は摩耗量は4μ
m程度であり、水の接触角も89度とやや表面は疎水性
であったが、600dpiでのハイライト部の1画素再
現は耐久初期から不十分でムラがあった。
On the charge generation layer, 5 parts of the triarylamine compound used in Example 1 and a polycarbonate resin (trade name: Z-400, manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd.) 5
Parts and 0.5 parts of Teflon microparticles in chlorobenzene 70
The solution for the charge transport layer dispersed and dissolved in the portion was dried by a dip coating method, applied to a thickness of 20 μm, and evaluated with the same Canon laser beam printer as in Example 3. 4μ after wear test
m and the contact angle of water was 89 degrees, and the surface was slightly hydrophobic. However, the reproduction of one pixel of the highlight portion at 600 dpi was insufficient from the initial stage of durability and was uneven.

【0144】図4に本発明の実施例を示す画像形成装置
について簡単に説明する。
FIG. 4 briefly describes an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.

【0145】まず、原稿台10上に原稿Gを複写すべき
面を下側にしてセットする。次にコピーボタンを押すこ
とにより複写が開始される。原稿照射用ランプ、短焦点
レンズアレイ、CCDセンサーが一体のユニット9が原
稿を照射しながら走査することにより、その照射走査光
が、短焦点レンズアレイによって結像されてCCDセン
サーに入射される。CCDセンサーは受光部、転送部、
出力部より構成されている。CCD受光部において光信
号が電気信号に変換され、転送部でクロックパルスに同
期して順次出力部へ転送され、出力部において電荷信号
を電圧信号に変換し、増幅、低インピーダンス化して出
力する。このようにして得られたアナログ信号をデジタ
ル信号に変換し、更に画像の特性に応じて解像度、階調
性を最適化するところの画像処理を行って出力するため
のデジタル信号に変換してプリンター部に送られる。コ
ンピュータ等から出力する場合には解像度、階調再現方
法等を選択して望ましい画像が得られるように処理し変
換してプリンター部に送られる。プリンター部において
は、上記の画像信号を受けて以下のようにして静電潜像
を形成する。本発明の感光ドラム1は、中心支軸を中心
に所定の周速度で回転駆動され、その回転過程に帯電器
3により所定の電圧の正極性または負極性の一様な帯電
処理を受け、その一様帯電面に画像信号に対応してO
N、OFF発光される固体レーザー素子の光を高速で回
転する回転多面鏡によって走査することにより感光ドラ
ム1面には、原稿画像に対応した静電潜像が順次に形成
されていく。
First, the document G is set on the document table 10 with the surface to be copied facing downward. Next, copying is started by pressing the copy button. A unit 9 in which a document irradiation lamp, a short focus lens array, and a CCD sensor are integrated scans the document while irradiating the document. The irradiation scan light is imaged by the short focus lens array and is incident on the CCD sensor. The CCD sensor is a light receiving unit, a transfer unit,
It consists of an output unit. The optical signal is converted into an electric signal in the CCD light receiving unit, and is sequentially transferred to the output unit in synchronization with the clock pulse in the transfer unit. The output unit converts the charge signal into a voltage signal, amplifies the voltage signal, reduces the impedance, and outputs the signal. The analog signal obtained in this way is converted into a digital signal, and further converted into a digital signal for performing image processing for optimizing the resolution and gradation according to the characteristics of the image and outputting the digital signal. Sent to the department. When outputting from a computer or the like, resolution, gradation reproduction method and the like are selected, processed and converted so as to obtain a desired image, and sent to a printer unit. The printer unit receives the image signal and forms an electrostatic latent image as follows. The photosensitive drum 1 of the present invention is driven to rotate around a center support shaft at a predetermined peripheral speed, and receives a uniform positive or negative charging process of a predetermined voltage by a charger 3 during the rotation process. O corresponding to the image signal on the uniformly charged surface
By scanning the light of the solid-state laser element that emits N, OFF light with a rotating polygon mirror rotating at a high speed, an electrostatic latent image corresponding to the original image is sequentially formed on the surface of the photosensitive drum 1.

【0146】図5は、前記の装置においてレーザー光を
走査するレーザー走査部300(図4では100)の概
略機構を示すものである。
FIG. 5 shows a schematic mechanism of a laser scanning unit 300 (100 in FIG. 4) for scanning a laser beam in the above-described apparatus.

【0147】このレーザー走査部300によりレーザー
光を走査する場合には、まず入力された画像信号に基づ
き発光信号発生器301により、固体レーザー素子30
2から放射されたレーザー光は、コリメーターレンズ系
303により概略平行な光束に変換され、更に矢印b方
向に回転する回転多面鏡304により矢印c方向に走査
されるとともにfθレンズ群305a,305b,30
5acにより感光ドラム等の被走査面306にスポット
状に結像される。このようなレーザー光の走査により被
走査面306上には画像一走査分の露光分布が形成さ
れ、該被走査面306を前記走査方向とは垂直に所定量
だけスクロールさせれば、該被走査面306上に画像信
号に応じた露光分布が得られる。本実施例においては、
レーザーPWM方式(パルス幅変調)を用いて、1画素
の面積階調による多値記録を行ったため、PWM方式に
ついて簡単に説明する。
When the laser beam is scanned by the laser scanning unit 300, the solid-state laser element 30 is first emitted by the light emission signal generator 301 based on the input image signal.
The laser light emitted from 2 is converted into a substantially parallel light beam by a collimator lens system 303, and further scanned in a direction of an arrow c by a rotating polygon mirror 304 rotating in a direction of an arrow b, and fθ lens groups 305a, 305b, 30
5ac forms an image in a spot shape on the surface to be scanned 306 such as a photosensitive drum. By such scanning of the laser beam, an exposure distribution for one scan of an image is formed on the surface to be scanned 306. If the surface to be scanned 306 is scrolled by a predetermined amount perpendicularly to the scanning direction, the scanned surface is scanned. An exposure distribution according to the image signal is obtained on the surface 306. In this embodiment,
Since the multi-level recording based on the area gradation of one pixel was performed using the laser PWM method (pulse width modulation), the PWM method will be briefly described.

【0148】図6はパルス幅変調回路の1例を示す回路
ブロック図、図7はパルス幅変調回路の動作を示すタイ
ミングチャートである。
FIG. 6 is a circuit block diagram showing an example of the pulse width modulation circuit, and FIG. 7 is a timing chart showing the operation of the pulse width modulation circuit.

【0149】図6において401は8ビットのデジタル
画像信号をラッチするTTLラッチ回路、402はTT
L論理レベルをECL論理レベルに変換する高速レベル
変換器、403はECL論理レベルをアナログ信号に変
換する高速D/Aコンバーターである。404はPWM
信号を発生するECLコンパレーター、405はECL
論理レベルをTTL論理レベルに変換するレベル変換
器、406はクロック信号2fを発振するクロック発振
器、407はクロック信号2fに同期して略理想的三角
波信号を発生する三角波発生器、408はクロック信号
2fを1/2分周して画像クロック信号fを作成してい
る1/2分周器である。これによりクロック信号2fは
画像クロック信号fの2倍の周期を有していることとな
る。なお、回路を高速動作させるために、随所にECL
論理回路を配している。
In FIG. 6, reference numeral 401 denotes a TTL latch circuit for latching an 8-bit digital image signal;
A high-speed level converter 403 for converting the L logic level to the ECL logic level, and a high-speed D / A converter 403 for converting the ECL logic level to an analog signal. 404 is PWM
ECL comparator for generating signal, 405 is ECL comparator
A level converter for converting the logic level to a TTL logic level, a clock oscillator 406 for oscillating the clock signal 2f, a reference numeral 407 for generating a substantially ideal triangular wave signal in synchronization with the clock signal 2f, and a reference numeral 408 for the clock signal 2f Is a 分 frequency divider that generates the image clock signal f by dividing the frequency by 1 /. Thus, the clock signal 2f has a cycle twice as long as the image clock signal f. In order to operate the circuit at high speed, ECL is used everywhere.
A logic circuit is provided.

【0150】かかる構成からなる回路動作を図51のタ
イミングチャートを参照して説明する。信号(a)はク
ロック信号2f、信号(b)は画像クロック信号fを示
しており、図示のごとく画像信号と関係つけてある。ま
た、三角波発生器内部においても、三角波信号のデュー
ティー比を50%に保つために、クロック信号2fをい
ったん1/2分周してから三角波信号(c)を発生させ
ている。更に、この三角波信号(c)はECLレベルに
変換されて三角波信号(d)になる。
The operation of the circuit having the above configuration will be described with reference to the timing chart of FIG. The signal (a) shows the clock signal 2f and the signal (b) shows the image clock signal f, which are related to the image signal as shown in the figure. Also, inside the triangular wave generator, the clock signal 2f is once frequency-divided by か ら to generate the triangular wave signal (c) in order to keep the duty ratio of the triangular wave signal at 50%. Further, this triangular wave signal (c) is converted into an ECL level to become a triangular wave signal (d).

【0151】一方、画像信号は00h(白)〜FFh
(黒)まで256階調レベルで変化する。尚、信号′
h′は16進数表示を示している。そして画像信号
(e)はいくつかの画像信号値についてそれらをD/A
変換したECL電圧レベルを示している。例えば、第1
画素は黒画素レベルのFFh、第2画素は中間調レベル
の80h、第3画素は中間調レベルの40h、第4画素
は中間調レベルの20hの各電圧を示している。コンパ
レーターは三角波信号(d)と画像信号(e)を比較す
ることにより、形成すべき画素濃度に応じたパルス幅
T,t2,t3,t4等のPWM信号を発生する。そし
てこのPWM信号は、0Vまたは5VのTTLレベルに
変換されてPWM信号(f)になりレーザードライバ回
路に入力される。このようにして得られたPWM信号値
に対応して1画素あたりの露光時間を変化させることに
より1画素で最大256階調を得ることが可能となる。
On the other hand, the image signal is from 00h (white) to FFh
It changes at 256 gradation levels up to (black). In addition, signal '
h 'indicates hexadecimal notation. And the image signal (e) is D / A for some image signal values.
The converted ECL voltage level is shown. For example, the first
The pixel indicates a black pixel level FFh, the second pixel indicates a halftone level 80h, the third pixel indicates a halftone level 40h, and the fourth pixel indicates a halftone level 20h. The comparator generates a PWM signal having a pulse width T, t2, t3, t4 or the like corresponding to the pixel density to be formed by comparing the triangular wave signal (d) with the image signal (e). Then, this PWM signal is converted into a TTL level of 0 V or 5 V, becomes a PWM signal (f), and is input to the laser driver circuit. By changing the exposure time per pixel corresponding to the PWM signal value obtained in this way, it is possible to obtain a maximum of 256 gradations per pixel.

【0152】本実施例はPWM方式による階調制御を用
いたが、ディザ法等の面積階調法やレーザー光強度変調
を用いることも可能であり、更に、それらを組み合わせ
てもよい。
Although the present embodiment uses the gradation control by the PWM method, it is also possible to use an area gradation method such as a dither method or laser light intensity modulation, and these may be combined.

【0153】このようにして、感光ドラム1に形成され
た静電潜像は現像装置4により現像され、形成されたト
ナー像は、転写帯電器7によって転写材上に静電転写さ
れる。その後、転写材は分離帯電器8によって静電分離
されて定着器6へと搬送され、熱定着されて画像が出力
される。
The electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 1 is developed by the developing device 4 and the formed toner image is electrostatically transferred onto a transfer material by the transfer charger 7. Thereafter, the transfer material is electrostatically separated by the separation charger 8, conveyed to the fixing device 6, and thermally fixed to output an image.

【0154】一方、トナー像転写後の感光ドラム1の面
はクリーナー5によって転写残りトナー等の付着汚染物
の除去を受けて繰り返し画像形成に使用される。
On the other hand, the surface of the photosensitive drum 1 after the transfer of the toner image is subjected to removal of adhered contaminants such as untransferred toner by the cleaner 5 and is repeatedly used for image formation.

【0155】図8に本発明のカラー複写機の概略図を示
す。
FIG. 8 is a schematic view of a color copying machine according to the present invention.

【0156】図8において201はイメージスキャナ部
であり、原稿を読み取り、デジタル信号処理を行う部分
である。また、200はプリンタ部であり、イメージス
キャナ201に読み取られた原稿画像に対応した画像を
用紙にフルカラーでプリント出力する部分である。
In FIG. 8, reference numeral 201 denotes an image scanner, which reads an original and performs digital signal processing. Reference numeral 200 denotes a printer unit which prints out an image corresponding to the document image read by the image scanner 201 on a sheet in full color.

【0157】イメージスキャナ部201において、20
2は原稿厚板であり、原稿台ガラス(以下プラテン)2
03上の原稿204を固定するために用いられる。原稿
204は、ハロゲンランプ205の光で照射される。原
稿204からの反射光はミラー206,207に導か
れ、レンズ208により3本のCCDラインセンサで構
成される3ラインセンサ(以下CCDという)210上
に像を結ぶ。CCD210は原稿からの光情報を色分解
して、フェルカラー情報のうちレッド(R)、グリーン
(G)、ブルー(B)成分として信号処理部209に送
られる。なお、205,206は速度vで、207は1
/2vでラインセンサの電気的走査方向(以下、主走査
方向)に対して垂直方向(以下、副走査方向)に機械的
に動くことにより、原稿全面を走査する。
In the image scanner section 201, 20
Reference numeral 2 denotes an original plate, and an original platen glass (hereinafter, platen) 2
This is used to fix the original 204 on the document 03. The document 204 is irradiated with light from a halogen lamp 205. The light reflected from the document 204 is guided to mirrors 206 and 207, and forms an image on a three-line sensor (hereinafter, referred to as a CCD) 210 including three CCD line sensors by a lens 208. The CCD 210 separates the light information from the document into colors and sends it to the signal processing unit 209 as red (R), green (G), and blue (B) components of the fel color information. Note that 205 and 206 are speeds v, and 207 is 1
/ 2v, the entire surface of the document is scanned by mechanically moving in a direction perpendicular to the electrical scanning direction (hereinafter, main scanning direction) of the line sensor (hereinafter, main scanning direction).

【0158】211は標準白色板であり、シェーディン
グ補正時に、センサ210−2〜210−4それぞれ
R,G,Bの成分のラインセンサに対応する読み取りデ
ータの補正のためのデータを発生するために用いられ
る。
Reference numeral 211 denotes a standard white plate, which is used to generate data for correcting read data corresponding to the R, G, and B component line sensors at the time of shading correction. Used.

【0159】この標準白色板は可視光に対してほぼ均一
の反射特性を示している。
The standard white plate has a substantially uniform reflection characteristic with respect to visible light.

【0160】この標準白色板を用いてR,G,Bの可視
センサ210−2〜210−4の出力データの補正に用
いる。
The standard white plate is used to correct the output data of the R, G, B visible sensors 210-2 to 210-4.

【0161】信号処理部209では読み取られた信号を
電気的に処理し、マゼンタ(M)、シアン(C)、イエ
ロー(Y)、ブラック(BK)の各成分に分解し、プリ
ンタ部200に送る。
In the signal processing unit 209, the read signal is electrically processed, decomposed into magenta (M), cyan (C), yellow (Y), and black (BK) components, and sent to the printer unit 200. .

【0162】また、イメージスキャナ部201における
一回の原稿走査(スキャン)につき、M,C,Y,BK
の内、一つの成分が面順次にプリンタ200に送られ、
計4回の原稿走査により一回のカラー画像形成が完成す
る。
Further, M, C, Y, and BK per one scan of the original in the image scanner unit 201 (scan).
Is sent to the printer 200 in a frame-sequential manner,
One color image formation is completed by a total of four document scans.

【0163】イメージスキャナ部201より送られてく
るM,C,Y,BKの画像信号は、レーザドライバ21
2に送られる。レーザドライバ212は画像信号に応
じ、半導体レーザ213を変調駆動する。レーザ光はポ
リゴンミラー214、f−θレンズ215、ミラー21
6を介し、感光体ドラム217上を走査する。
The M, C, Y, and BK image signals sent from the image scanner unit 201 are transmitted to the laser driver 21.
Sent to 2. The laser driver 212 modulates and drives the semiconductor laser 213 according to the image signal. The laser light is reflected by a polygon mirror 214, an f-θ lens 215, and a mirror 21.
6, the photosensitive drum 217 is scanned.

【0164】219〜222は現像器であり、マゼンタ
現像器219、シアン現像器220、イエロー現像器2
21、ブラック現像器222より構成され、4つの現像
器が交互に感光体ドラムに接し、感光体ドラム217上
に形成されたM,C,Y,BKの静電潜像を対応するト
ナーで現像する。
Reference numerals 219 to 222 denote developing units, which are a magenta developing unit 219, a cyan developing unit 220, and a yellow developing unit 2
21; a black developing device 222; four developing devices alternately contact the photosensitive drum, and develop M, C, Y, and BK electrostatic latent images formed on the photosensitive drum 217 with corresponding toners; I do.

【0165】223は転写ドラムで、用紙カセット22
4または225より給紙された用紙をこの転写ドラム2
23に巻付け、感光体ドラム217上に現像されたトナ
ー像を用紙に転写する。このようにしてM,C,Y,B
Kの4色が順次転写された後に、用紙は定着ユニット2
26を通過して定着後、排紙される。
Reference numeral 223 denotes a transfer drum.
4 or 225 to the transfer drum 2
23, and the toner image developed on the photosensitive drum 217 is transferred to a sheet. Thus, M, C, Y, B
After the four colors K are sequentially transferred, the sheet is fixed to the fixing unit 2.
After passing through 26 and being fixed, the sheet is discharged.

【0166】前記、電子写真画像形成装置は半導体レー
ザを用いてポリゴンによる走査光学系により感光体を露
光しているものであるが、ポリゴンのような機械的な駆
動部のない固体スキャナーとしてLEDプリンターヘッ
ドが用いられる。LEDプリンターヘッドは発光ダイオ
ードを概略線状に集積したもので400dpi以上の高
解像度のものも作成されており、駆動部分がないことか
ら、小型化に有利である。LEDプリンターヘッドから
のスポット光は収束性ロッドレンズアレイにより感光体
上に結像される。このとき主走査方向の解像度はLED
プリンターヘッドの集積度により決められ、400dp
iすなわち63.5μm間隔より高解像度のものが用い
られるが、副走査方向はロッドレンズアレイの集光性能
と感光体の移動速度により決められる。
The above-mentioned electrophotographic image forming apparatus uses a semiconductor laser to expose a photosensitive member by a polygonal scanning optical system. However, an LED printer is used as a solid-state scanner having no mechanical driving unit such as a polygon. A head is used. The LED printer head is one in which light-emitting diodes are integrated in a substantially linear shape, and one having a high resolution of 400 dpi or more is also produced. Since there is no driving part, it is advantageous for miniaturization. The spot light from the LED printer head is imaged on the photoreceptor by the converging rod lens array. At this time, the resolution in the main scanning direction is LED
Determined by the degree of integration of the printer head, 400dp
i, that is, a resolution higher than the 63.5 μm interval is used, but the sub-scanning direction is determined by the light condensing performance of the rod lens array and the moving speed of the photoconductor.

【0167】LEDの発光の強度分布はガウス分布より
矩形的な分布を有しているが、ピーク強度の1/e2の
強度を有している部分の面積について考慮すればよい。
The intensity distribution of the light emission of the LED has a more rectangular distribution than the Gaussian distribution, but the area of a portion having 1 / e2 of the peak intensity may be considered.

【0168】[0168]

【発明の効果】以上、説明したように本発明のコロイダ
ルシリカおよびシロキサン樹脂を含有するところの組成
物を感光層の表面保護層として用いることにより、高硬
度で放電による劣化の少ないことから耐摩耗性に優れ、
かつ表面が疎水性であることから汚染が少なく、クリー
ニング性の優れた、残留電位等の電気特性の優れた電子
写真感光体を実現した。
As described above, by using the composition containing the colloidal silica and the siloxane resin of the present invention as the surface protective layer of the photosensitive layer, it has high hardness and is hardly deteriorated by electric discharge. Excellent in nature,
In addition, an electrophotographic photoreceptor having less contamination due to its hydrophobic surface, excellent cleaning properties, and excellent electric properties such as residual potential is realized.

【0169】さらに、該電子写真感光体は光散乱も少な
いことからこれを用いた電子写真画像形成装置では耐久
性が優れているのみでなく、耐久後も良好な画像を提供
することを可能とした。特にレーザー等のスポット光を
用いるデジタル方式の電子写真画像形成装置において該
感光層の膜厚を耐久性を保ちつつ低減することが可能と
なるために400dpiといった高解像度において25
6階調の優れた階調再現性を有するむらのない高画像品
位の出力を得ることが可能となった。
Further, since the electrophotographic photosensitive member has little light scattering, an electrophotographic image forming apparatus using the same can not only have excellent durability but also provide a good image after the durability. did. In particular, in a digital electrophotographic image forming apparatus using a spot light such as a laser beam, it is possible to reduce the thickness of the photosensitive layer while maintaining durability.
It has become possible to obtain an even, high-quality image output having excellent gradation reproducibility of six gradations.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】(A)は本発明のコロイダルシリカおよびシロ
キサン樹脂を含有する組成物を電荷輸送層の表面保護層
に用いた本発明の電子写真感光体の断面の概略図であ
る。(B)は本発明のコロイダルシリカおよびシロキサ
ン樹脂を含有する組成物を電荷発生層の表面保護層に用
いた本発明の電子写真感光体の断面の概略図である。
FIG. 1A is a schematic cross-sectional view of an electrophotographic photoreceptor of the present invention using a composition containing the colloidal silica and a siloxane resin of the present invention for a surface protective layer of a charge transport layer. (B) is a schematic cross-sectional view of an electrophotographic photoreceptor of the present invention using a composition containing the colloidal silica and a siloxane resin of the present invention for a surface protective layer of a charge generation layer.

【図2】本発明の電子写真感光体における照射光ビーム
のスポット形状と導電性基板に到達した光ビームの強度
分布を示す概略図である。
FIG. 2 is a schematic diagram showing a spot shape of an irradiation light beam and an intensity distribution of the light beam reaching a conductive substrate in the electrophotographic photosensitive member of the present invention.

【図3】階調再現性の測定方法における光照射量と画像
濃度の関係を示す概略図である。
FIG. 3 is a schematic diagram showing a relationship between a light irradiation amount and an image density in a method of measuring gradation reproducibility.

【図4】本発明の電子写真画像形成装置の概略図であ
る。
FIG. 4 is a schematic view of an electrophotographic image forming apparatus of the present invention.

【図5】本発明のレーザー光走査部の概略図である。FIG. 5 is a schematic diagram of a laser beam scanning unit of the present invention.

【図6】本発明のレーザー光を制御するためのパルス幅
変調回路の回路ブロック図である。
FIG. 6 is a circuit block diagram of a pulse width modulation circuit for controlling laser light according to the present invention.

【図7】本発明のレーザー光を制御するためのパルス幅
変調回路の動作を示すタイミングチャートである。
FIG. 7 is a timing chart showing an operation of a pulse width modulation circuit for controlling laser light according to the present invention.

【図8】本発明の電子写真画像形成装置のカラー複写機
の構成図である。
FIG. 8 is a configuration diagram of a color copying machine of the electrophotographic image forming apparatus of the present invention.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平岡 敬子 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 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Keiko Hiraoka 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Inside Canon Inc.

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 導電性支持体上に感光層を有する電子写
真感光体において表面保護層がコロイダルシリカおよび
シロキサン樹脂を含有し、該表面保護層において、コロ
イダルシリカ存在下で縮合したシロキサン樹脂が一般式
(I)で表わされる構造 RSiO3/2 (I) (Rは炭素数4〜12のアルキル基、もしくは置換また
は無置換のアリール基から単独もしくは複数選択され
る。)を含有していることを特徴とする電子写真感光
体。
1. An electrophotographic photosensitive member having a photosensitive layer on a conductive support, wherein the surface protective layer contains colloidal silica and a siloxane resin, and the surface protective layer generally comprises a siloxane resin condensed in the presence of colloidal silica. It contains a structure represented by the formula (I) RSiO 3/2 (I) (R is singly or plurally selected from an alkyl group having 4 to 12 carbon atoms or a substituted or unsubstituted aryl group.) An electrophotographic photosensitive member characterized by the following.
【請求項2】 前記感光層が電荷発生層と電荷輸送層か
らなる請求項第1項記載の電子写真感光体。
2. The electrophotographic photoreceptor according to claim 1, wherein said photosensitive layer comprises a charge generation layer and a charge transport layer.
【請求項3】 前記表面保護層の水の接触角が95度以
上である請求項第1項記載の電子写真感光体。
3. The electrophotographic photoconductor according to claim 1, wherein the contact angle of water of the surface protective layer is 95 degrees or more.
【請求項4】 前記電子写真感光体において導電性支持
体上に形成された感光層の膜厚が12μm以下である請
求項第1項記載の電子写真感光体。
4. The electrophotographic photosensitive member according to claim 1, wherein the photosensitive layer formed on the conductive support in the electrophotographic photosensitive member has a thickness of 12 μm or less.
【請求項5】 前記表面保護層の体積抵抗が1×109
Ωcm以上で、かつ1×1015Ωcm以下である請求項
第1項記載の電子写真感光体。
5. The volume resistance of the surface protective layer is 1 × 10 9.
2. The electrophotographic photoreceptor according to claim 1, wherein said electrophotographic photoreceptor is not less than Ωcm and not more than 1 × 10 15 Ωcm.
【請求項6】 前記表面保護層の鉛筆硬度が5H以上で
ある請求項第1項記載の電子写真感光体。
6. The electrophotographic photosensitive member according to claim 1, wherein the pencil hardness of the surface protective layer is 5H or more.
【請求項7】 前記表面保護層の膜厚が0.2μm以
上、3μm以下である請求項第1項記載の電子写真感光
体。
7. The electrophotographic photosensitive member according to claim 1, wherein the thickness of the surface protective layer is 0.2 μm or more and 3 μm or less.
【請求項8】 電子写真感光体上に露光により潜像を形
成し、その形成された潜像を現像して画像を得る画像形
成装置において、該画像形成装置が該感光体を帯電する
手段及び得られた潜像をトナーにより現像する手段を有
し、かつ該感光体が導電性支持体上に感光層を有する電
子写真感光体であって、かつ該感光体の表面保護層がコ
ロイダルシリカおよびシロキサン樹脂を含有し、該表面
保護層において、コロイダルシリカ存在下で縮合したシ
ロキサン樹脂が一般式(I)で表わされる構造 RSiO3/2 (I) (Rは炭素数4〜12のアルキル基、もしくは置換また
は無置換のアリール基から単独もしくは複数選択され
る。)を含有していることを特徴とする電子写真画像形
成装置。
8. An image forming apparatus for forming a latent image on an electrophotographic photoreceptor by exposure and developing the formed latent image to obtain an image, wherein the image forming apparatus charges the photoreceptor, and Means for developing the obtained latent image with toner, and wherein the photosensitive member is an electrophotographic photosensitive member having a photosensitive layer on a conductive support, and wherein the surface protective layer of the photosensitive member has colloidal silica and The surface protective layer contains a siloxane resin, and in the surface protective layer, a siloxane resin condensed in the presence of colloidal silica has a structure represented by the general formula (I): RSiO 3/2 (I) (R is an alkyl group having 4 to 12 carbon atoms; Or a single or a plurality of substituted or unsubstituted aryl groups).
【請求項9】 入力信号で変調された光ビームを感光体
上に照射するとともに走査することによって潜像を形成
し、その形成された潜像を現像して画像を得る画像形成
装置において、該画像形成装置が、記録される画像の解
像度および階調性により前記感光体への光ビームの露光
量を制御する手段、感光体を帯電する手段及び得られた
潜像をトナーにより現像する手段を有し、かつ該感光体
が導電性支持体上に感光層を有する電子写真感光体であ
って、かつ該感光体の表面保護層がコロイダルシリカ及
びシロキサン樹脂を含有し、該表面保護層において、コ
ロイダルシリカ存在下で縮合したシロキサン樹脂が一般
式(I)で表わされる構造 RSiO3/2 (I) (Rは炭素数4〜12のアルキル基、もしくは置換また
は無置換のアリール基から単独もしくは複数選択され
る。)を含有していることを特徴とする電子写真画像形
成装置。
9. An image forming apparatus for forming a latent image by irradiating a light beam modulated by an input signal onto a photosensitive member and scanning the same, and developing the formed latent image to obtain an image. The image forming apparatus includes a unit that controls an exposure amount of the light beam to the photoconductor according to a resolution and a gradation of a recorded image, a unit that charges the photoconductor, and a unit that develops the obtained latent image with toner. Having, and the photoreceptor is an electrophotographic photoreceptor having a photosensitive layer on a conductive support, and the surface protective layer of the photoreceptor contains colloidal silica and a siloxane resin, in the surface protective layer, colloidal silica condensed siloxane resin in the presence general formula structure RSiO 3/2 represented by (I) (I) (R is an alkyl group having 4 to 12 carbon atoms or a substituted or unsubstituted aryl group, Are German or multiple selection.) Electrophotographic image forming apparatus characterized by containing the.
【請求項10】 前記光ビームのスポット面積と感光層
の膜厚の積が20000μm3 以下である請求項第9項
記載の電子写真画像形成装置。
10. The electrophotographic image forming apparatus according to claim 9, wherein the product of the spot area of the light beam and the thickness of the photosensitive layer is 20,000 μm 3 or less.
【請求項11】 前記露光量を制御する手段が露光時間
変調を含む請求項第9項記載の電子写真画像形成装置。
11. An electrophotographic image forming apparatus according to claim 9, wherein said means for controlling the amount of exposure includes exposure time modulation.
【請求項12】 前記光ビームが半導体レーザにより得
られる請求項第9項記載の電子写真画像形成装置。
12. An electrophotographic image forming apparatus according to claim 9, wherein said light beam is obtained by a semiconductor laser.
【請求項13】 前記光ビームがLEDアレイにより得
られる請求項第9項記載の電子写真画像形成装置。
13. An electrophotographic image forming apparatus according to claim 9, wherein said light beam is obtained by an LED array.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2002162767A (en) * 2000-11-24 2002-06-07 Fuji Xerox Co Ltd Image carrier, image recording device using the same, and method for recording image

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