JPH1135686A

JPH1135686A - ポリシラン化合物、感光体ならびに画像形成装置

Info

Publication number: JPH1135686A
Application number: JP19222897A
Authority: JP
Inventors: Masato Fukutome; 正人福留
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 1997-07-17
Filing date: 1997-07-17
Publication date: 1999-02-09

Abstract

(57)【要約】【課題】ポリシランの特性を損なわず、高いキャリア輸
送特性、有機溶剤に対する優れた溶解性、ならびに紫外
光に対する優れた高耐久性の電子写真用キャリア輸送剤
を提供する。【解決手段】化１もしくは化２で表されたポリシラン化
合物。【化１】【化２】

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は高いキャリア輸送特
性、有機溶剤に対する優れた溶解性、ならびに紫外光に
対する優れた耐久性を備えた新しいポリシラン化合物に
関し、さらにこのポリシラン化合物から成る膜の機械的
強度を高めた感光体ならびにこの感光体を搭載した画像
形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子写真用感光体のキャリア輸送材料と
しては、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール（ＰＶＫ）のよ
うな高分子材料が用いられているが、近時、より高いキ
ャリア輸送特性の要求に応じるためにアリールアミン誘
導体やヒドラゾン誘導体などの低分子化合物をポリカー
ボネート樹脂などの不活性ポリマーバインダーに分散し
た低分子樹脂分散複合材料が提案されている。

【０００３】しかしながら、最近のキャリア輸送特性材
料における高キャリア移動度の要望に対しては、未だ満
足できるものではなく、さらに高いキャリア移動度、と
くに高いホール移動度が求められる。

【０００４】たとえば高いキャリア移動度を必要とする
画像形成装置に対して、ポリシラン化合物を感光体のキ
ャリア輸送材料に採用することが提案されているが、ポ
リシラン単独で用いる場合には、ポリシラン化合物の重
量平均分子量が50,000〜2,500,000 であり、且つ数平均
分子量に比べて１０以下の比率であるホール移動度が１
０^-5ｃｍ²／Ｖ・秒以上のポリシラン化合物でなければ
ならないことが提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、最も一般的
で実用的なポリシラン合成方法であるウルツカップリン
グ反応は、一般に分子量の制御がむずかしく、さらにポ
リモーダルな分子量分布を示し、収率も低く、そのため
高分子量で、分子量分布の狭いポリシランを大量に且つ
低価格で提供することは困難である。そこで以下のよう
な手段が報告されている。

【０００６】ポリシランと高分子樹脂を混合させる
（特開平4-178652号参照）ポリシラン/ 有機低分子キャリア輸送剤／高分子樹脂
（特開平3-170940号、特開平4-151669号、特願平6-9013
8 号参照）ポリシランと他の高分子との共重合体（特開平2-1334
16号、特開平2-153359号参照）しかしながら、これら各技術によれば、単純に混合する
だけであるため、相溶性が悪く、均一な膜が得られない
という問題点、また、有機低分子キャリア輸送剤を混合
することによりポリシラン感光体としての特長（高いホ
ール移動度）が失われるという問題点、さらにポリシラ
ンと他の高分子との共重合反応が確立されていないなど
の問題点がある。

【０００７】したがって本発明の目的はポリシランの特
性を損なわず、機械的強度、膜特性に優れ、さらに有機
溶剤に対する溶解性や紫外光に対する耐久性に優れた電
子写真用のポリシラン化合物を提供することにある。ま
た、本発明の他の目的は本発明のポリシラン化合物から
成る膜の機械的強度を高めた感光体を提供することにあ
る。さらにまた、本発明の他の目的は本発明の感光体を
搭載した画像形成装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明のポリシラン化合
物は下記化１もしくは化２で表されたことを特徴とす
る。

【０００９】

【化１】

【００１０】

【化２】

【００１１】ただし、ｎは重合度、ｘ，ｙは１〜１０ま
での整数であり、置換基R1、R2、R3、R4、R5、R6は、水
素の他に、アルキル基、置換アルキル基、アリール基、
置換アリール基、アルコキシ基、置換アルコキシ基、ア
ミノ基、置換アミノ基、ハロゲンがある。上記アルキル
基、アリール基、アルコキシ基、アミノ基としては、た
とえばメチル、エチル、プロピル、ブチル、アミル、ヘ
キシル、オクチル、ノニル、デシル、ペンタデシル、ス
テアリル、シクロヘキシル、フェニル、トリル、キシリ
ル、ナフチル、メトキシ、エトキシ、ジメチルアミノ、
ジエチルアミノなどが挙げられる。またこれら置換基と
してはアルキル、アリール、ハロゲン、ニトロ、アミ
ノ、アルコキシ、シアノなどがある。

【００１２】本発明の感光体は、導電性基体の上に光キ
ャリア励起層と本発明のポリシラン化合物から成るキャ
リア輸送層との積層の感光層を形成したことを特徴とす
る。

【００１３】本発明の画像形成装置は、本発明の感光体
と、感光体の感光層側に配設した現像手段と、透光性を
有する導電性基体側から画像露光光を照射する手段とか
ら成るとともに、上記感光体の表面にトナー像を形成さ
せるべく上記現像手段と導電性基体との間に電圧を印加
しながら露光手段より画像露光光を照射するようにした
ことを特徴とする。

【００１４】本発明の他の画像形成装置は、本発明の感
光体と、感光体の表面に電荷を付与する帯電手段と、感
光体の帯電領域に対して光照射する露光手段とから成
り、これら帯電手段と露光手段により感光体表面に静電
潜像を形成するとともに、静電潜像に対応するトナー像
を感光体に形成する現像手段と、トナー像を被転写材に
転写する転写手段と、転写後に感光体表面の残留トナー
を除去するクリーニング手段と、転写後に残余静電潜像
を除去する除電手段とを配設したことを特徴とする。

【００１５】

【発明の実施の形態】

（ポリシラン化合物の構造）本発明のポリシラン化合物
は化１、化２で表された架橋型ポリシランであり、この
架橋部位には酸素原子や窒素原子が含有されている。そ
の合成は化３にて示すようにフェニル基を有するポリシ
ランにトリフルオロメタンスルフォン酸を反応させて生
成する化合物Ａと、ジリチオ体（化合物Ｂまたは化合物
Ｃ）とを反応させて生成する。

【００１６】

【化３】

【００１７】かくして得られたポリシラン化合物をバー
コート法、浸積法、溶融押し出し法、スプレー法などに
より塗布し、ついで乾燥して膜形成すると、高いキャリ
ア輸送特性を有したポリシラン特性を有し、さらに機械
的強度に優れたポリシラン化合物の膜が得られる。

【００１８】（感光体の構成）図１と図２は本発明感光
体の基本的な層構成であり、図１は導電性基板１の上に
積層型の感光層２を形成した例であり、この感光層は光
励起層３とポリシラン化合物から成るキャリア輸送層と
から成り、これらの層３、４はその積層順序を変えても
よい。また、図２はポリシラン化合物から成るキャリア
輸送体５に粒状の光励起体６を含有して成る感光層７を
導電性基板１の上に形成した例である。

【００１９】上記導電性基板１には銅、黄銅、ＳＵＳ、
Ａｌ、Ｎｉなどの金属導電体、あるいはガラス、セラミ
ックなどの絶縁層の表面に導電性薄膜を被覆したものが
あり、この基板１はシート状、ベルト状もしくはウエブ
状可とう性導電シートでもよく、このようなシート状に
はＳＵＳ、Ａｌ、Ｎｉなどの金属シート、あるいはポリ
エステル、ナイロンポリイミドなどの高分子樹脂フィル
ムの上にＡｌ、Ｎｉなどの金属もしくは酸化スズ、イン
ジウム・スズ・オキサイド（ＩＴＯ）などの透明導電性
材料や有機導電性材料を蒸着などにより被覆して導電処
理したものが用いられる。

【００２０】また、光励起層３もしくは光励起体６の構
成材として、それ自体公知の有機もしくは無機の光導電
材を用いることができる。有機光導電材にはチタニルフ
タロシアニン、金属フタロシアニン系顔料、無金属フタ
ロシアニン、ペリレン系顔料、多環キノリン系顔料、ス
クアリリウム色素、アズレニウム色素、チアピリリウム
色素、トリスアゾ顔料などを用いた高いキャリア生成効
率を有する有機半導体が選ばれる。

【００２１】無機半導体にはアモルファスのＳｅやＳｅ
Ａｓ、ＳｅＴｅまたはＳｉ（ａ−Ｓｅ、ａ−ＳｅＡｓ、
ａ−ＳｅＴｅ、ａ−Ｓｉ）、ＣｄＳ、ＺｎＯなどがあ
る。そして、光励起層３を形成する場合であれば、真空
蒸着法、活性反応蒸着法、イオンプレーティング法、Ｒ
Ｆスパッタリング法、ＤＣスパッタリング法、ＲＦネグ
トロンスパッタリング法、ＤＣネグトロンスパッタリン
グ法、熱ＣＶＤ、プラズマＣＶＤ法などによりおこな
う。

【００２２】このキャリア励起層３をａ- Ｓｉにより形
成した場合には、それにカーボン、窒素、酸素、ゲルマ
ニウムを添加してアモルファス化したＳｉＣ、ＳｉＮ、
ＳｉＯ，ＳｉＧｅの層にしてもよい。また、これらに伝
導型制御用不純物元素として、Ｂ、Ｐなどの元素を含有
させた層を形成すれば、キャリア注入阻止などの機能を
具備させることができる。

【００２３】また、前記感光層７の粒状の光励起体６と
してａ−Ｓｉ系粉末を用いる場合、この粉末をａ−Ｓｉ
系光励起層２と同様に作製でき、このような粉末は粒
状、柱状、フレーク状を成す。その径は０．１５〜５μ
ｍ、好適には０．１〜３μｍであればよく、そして、そ
の粉末を層中に１〜８０重量％、好適には５〜６０重量
％で含有させるとよく、その含有に当たっては、攪拌
法、超音波分散法などにより分散させる。

【００２４】その他、チタニルフタロシアニン（ＴｉＯ
Ｐｃと略記する）をポリシラン化合物に分散させたもの
を感光層としてもよく、とくに長波長側の画像露光に対
して高感度化できる。このＴｉＯＰｃは原料のＴｉＯＰ
ｃ顔料に昇華精製や、酸またはアルカリによる精製など
の精製処理をおこない、磨砕助材や溶媒などとともに各
種分散機を用いて混練したり、あるいは蒸着法により微
粒子状にして回収するなどをおこない、粒子状に調整
し、各種溶剤を用いてポリシラン中に分散させる。Ｔｉ
ＯＰｃの含有量は１〜８０重量％、好適には層中１０〜
６０重量％で含有させるとよい。

【００２５】本発明の感光体は上記のような基本構成に
基づいて所要の電子写真特性に応じてさらに改良や変更
などをおこなってもよい。たとえば基板１とその上の感
光層２、７との間に中間層を設けることにより帯電性を
高めたり、残留電位が低減できる。あるいは、これらの
感光層２、７上に表面層を設けて帯電性を高めたり、そ
の耐久性を向上させることができる。

【００２６】（ポリシラン化合物層の形成方法）ポリシ
ラン化合物層であるキャリア輸送層４や感光層７は、す
でに公知となった種々の方法により形成することができ
るが、たとえば得られたポリシラン化合物を有機溶剤に
溶液化し、バーコート法、浸積法、溶融押し出し法、ス
プレー法などの塗布法により塗布し、そして乾燥をおこ
なって形成する。このような有機溶剤にはベンゼン、ト
ルエンなどの芳香族系炭化水素、メチルアルコール、エ
チルアルコール、ＩＰＡなどのアルコール類、テトラヒ
ドロフラン、ジメチルエーテルなどのエーテル類、アセ
トン、メチルエチルケトンなどのケトン類、エステル
類、ハロゲン類、ハロゲン系炭化水素などが用いられ、
それらを１種もしくは２種以上混合して用いる。

【００２７】（画像形成装置）本発明の感光体を搭載す
る画像形成装置には、帯電もしくは電圧印加と露光によ
り静電潜像を感光体の表面に形成しておこなう電子写真
プロセスを採用しておれば、種々の方式の装置があり、
たとえば光背面露光方式ならびに外部電荷潜像方式であ
るカールソン法や容量像法（ＮＰ法、ＫＩＰ法）があ
る。これらの電子写真プロセスの画像形成装置において
は、それを搭載した本発明の感光体に高い移動度のキャ
リア輸送層を形成でき、これにより、感光層内部に発生
したキャリアが、その層内部を高い速度で移動するの
で、静電潜像が形成されるまでの時間が短くなり、その
結果、ドラム状感光体の回転速度を高めることができ、
画像形成を高速にできる。しかも、転写後の露光による
除電においても、その感光層内部に発生したキャリアが
除電に速やかに寄与するので、その除電に要する感光層
の領域が狭くなり、感光ドラムの高速化と相まってドラ
ム状感光体の径を小さくでき、画像形成装置の小型が達
成できる。

【００２８】また、これらの各種方式の画像形成装置
は、いずれも複写機もしくはプリンタの構成にできる。
ここで、複写機については、原稿からの反射光をレンズ
やミラーなどの光学系を用いて、感光体の表面に露光す
る構造を有する構成であり、他方のプリンタは電気信号
により制御された発光光源（レーザー、ＬＥＤ、液晶シ
ャッター、ＥＬなど）を用いて、感光体の表面を露光す
る構造を有する。

【００２９】光背面露光方式つぎに光背面露光方式の画像形成装置( プリンタ) につ
いて具体的に詳述する。図３はこの方式の画像形成装置
８を表す模式図であり、コロナ帯電を不要として露光と
現像とがほぼ同時に行えるように組み合わせた電子写真
方式の画像形成装置である。図中、９は透過性支持体１
０上に透光性導電層１１、光励起層１２および１０^-5ｃ
ｍ²／Ｖ・秒以上の移動度を有するキャリア輸送層１３
とが積層された感光体、１４は露光手段としてのＬＥＤ
ヘッド、１５は現像手段としての現像機、１６は転写手
段としての転写ローラである。ＬＥＤヘッド１４と現像
機１５は、感光体の一部を介して、ほぼ対称的に配置さ
れる。このようなＬＥＤヘッド１４としては、小型で低
消費電力のダイナミックドライブ方式のＬＥＤヘッドが
好適に用いられる。１７は除電手段であるイレース用光
源としてのＬＥＤアレイであり、感光体９の外部に配置
してもよい。また、１７は必ずしも必要とするものでは
ない。

【００３０】現像機１５においてはたとえば８極の円柱
状の磁極ローラ１８と、その外周に亘って配置された円
筒状のスリーブからなり、さらにトナー受２０に貯蔵さ
れた現像剤として１成分磁性導電性トナーは導電性磁性
キャリアと絶縁性トナーから成る２成分現像剤はスリー
ブ１９の外周へ配送され、磁気ブラシ２１を形成する。

【００３１】また、スリーブ１９と透光性導電層１１と
の間にバイアス電源２２が設けられ、その両者１１、２
２の間に感光体９の電位特性に応じて＋或い−の電圧
（５００Ｖ以下）を印加する。

【００３２】２３は感光体の表面に形成されたトナー
像、２４は被転写材である記録紙、２５は転写後の残電
トナーである。これ以外に現像機の回転駆動手段と感光
体９の回転手段とを設ける。

【００３３】なお、露光手段１４にはここではＬＥＤヘ
ッドを用いたが、レーザや液晶シャッタ、ＥＬヘッドな
どでもよい。イレース用電源１７にも、ＬＥＤアレイの
他に、ハロゲンランプや蛍光灯、ＥＬアレイなどの光源
が使用できる。

【００３４】かくして上記構成の画像形成装置８によれ
ば、回転する感光体９の透光性支持体１０からＬＥＤヘ
ッド１４より画像露光の光を照射し、光励起層１２の内
部に正孔と電子を発生させると、現像機側に−のバイア
スを電圧印加してあれば、そのバイアス電圧によって正
孔はキャリア輸送層１３の表面側へ移動し、磁気ブラシ
２１の末端の負電荷と打ち消し合い、感光体９の表面に
トナーが付着される。そして、そのトナーは転写ローラ
１６により記録紙２４上に転写され、ついで定着され
る。

【００３５】本発明において、光励起層１２とポリシラ
ン化合物から成るキャリア輸送層１３とを組み合わせる
とともに、そのキャリア輸送層１３の移動度を１０^-5ｃ
ｍ²／Ｖ・秒以上に設定して、高いキャリア輸送特性を
具備させ、これにより、光励起層１２に発生したキャリ
アが効率的にキャリア輸送層１３の表面へ移送されるの
で、高い画像形成装置が得られる。

【００３６】つぎに上記画像形成装置の具体的な構成を
図４によりさらに詳述する。図４は上記感光体の一部と
現像機により形成される現像溜り２６を表す説明図であ
る。現像剤を支持させる現像装置１５は導電性のスリー
ブ１９と、その内部に配置された磁気ローラ１８とから
成り、そして、現像剤の搬送は磁気ローラ１８を固定し
てスリーブ１９を回転してもよく、またスリーブ１９を
固定して内部磁気ローラ１８を回転してもよい。ここで
現像剤を感光体９と逆方向に搬送すると、両者の摩擦で
現像機１５と感光体９の最近接部よりも下流側（感光体
が現像剤から離れる側）に現像溜り２６が生じる。すな
わち、現像剤の本来の高さよりもはみ出した部分が現像
剤溜り２６であり、現像剤の搬送速度や現像剤の高さ、
スリーブ１９と感光体９の表面とのギャップなどは感光
体９の回転速度や必要とする現像剤溜り理２６の大きさ
に応じて適宜設定する。

【００３７】２７は制御電極であり、この制御電極２７
はスリーブ１９上で感光体９との最近接部位に設け、絶
縁体２８でスリーブ１９と絶縁する。制御電極２７は感
光体９や現像剤に均一な電界が加わるように、スリーブ
１９の長さ方向にそった帯状とする。この制御電極２７
は必要不可欠のものではなく、適宜採用される。

【００３８】現像剤にはたとえば導電性磁性トナーを用
いるが、これは磁気ブラシ２１および現像溜り２６を形
成し、必要な導電性を有すれば、１成分の現像剤でもよ
いが、他に導電性のキャリアと絶縁性トナーと所定の混
合比で混合して必要な導電率にした２成分の現像剤を用
いてもよい。

【００３９】画像露光をおこなう位置は、感光体９の表
面と現像スリー部１９との最近接位置Ａではなく、感光
体９の逆方向回転側で下流側に形成した現像剤溜り２６
の位置Ｂとし、好ましくは現像剤溜り２６の中でも下流
側の後半部とする。現像剤溜り２６の位置で露光をおこ
なうことにより、露光までの間に感光体９の帯電が十分
におこなわれ、帯電前の感光体９の電位の履歴の影響が
抑えられるとともに、感光体９の表面の残留トナーや画
像背景部のトナーの回収が十分におこなわれる。さらに
感光体９が十分に帯電されてから露光をおこなって電荷
を消失させるために、現像剤と感光体９の電気的引力が
強く、良好なトナー像２３が形成される。そして、トナ
ー像２３の形成後は感光体９が現像剤溜まり２６から速
やかに離れるため、感光体９の表面のトナー２３が現像
剤の衝突や摩擦などの機械的な力により乱されることな
く、良好な解像度のトナー２３が得られる。

【００４０】現像剤溜まり２６の位置では、感光体９の
表面と現像スリーブ１９とが最も近接する位置Ａよりも
感光体９の表面と磁気ローラ１８の距離が大きくなる。
このため、現像剤を磁極ローラ１８の側に吸引する磁力
は弱く、感光体９の表面に形成されたトナー像の一部が
磁力によって現像手段の側に回収されて画像濃度が低下
したり、磁力によりみだされて解像度が低下したりする
ことを防止することができる。

【００４１】さらに帯状の制御電極２７を接地し、透光
性導電層１１と共通電位にする。あるいはスリーブ１９
の電位に対してその電位を低くもしくは高く設定する。
このようにスリーブ１９とは独立に電位を印加できる制
御電極２７を設けると、感光体９の表面電位を現像剤を
介して中和し、あるいは感光体９の表面の電位を揃え、
以前のプロセスでの帯電や露光の有無などによる感光体
９の履歴の影響を打ち消すことができる。その結果、繰
り返し使用時、たとえば１枚の画像を得るために感光体
９を数回転させる場合などに、安定した現像状態と記録
画像とが得られる。ここで制御電極２７の電位を調整す
ると、画像濃度や地かぶりなどに対する最適画像形成条
件を調整して得ることができる。また、制御電極２７の
電位を高くし、スリーブ１９の電位を低くすることによ
り、非露光部にトナーが付着し、露光部にはトナーが付
着しない、いわゆる反転現像も可能になった。

【００４２】感光体９の表面に形成されたトナー像２３
に対応して、記録紙２４に転写され、定着されて記録画
像となり、転写されずに感光体９の表面に残った残留ト
ナー２５は、つぎの画像形成ブロセスにおいて現像機１
５に回収されて再利用される。

【００４３】さらに、転写後の感光体９にイレース用光
源１７により除電光を照射することにより、以前のブロ
セスでの帯電や露光の有無などによる感光体９の履歴の
影響をより効果的に打ち消すことができ、繰り返し使用
時における残像現象などの画像上の問題を制御すること
ができる。また、感光体９のキャリア輸送層１３の表面
にトラップされた電荷消去し、感光体９とその残像トナ
ーとの電気的な引力をなくして、残像トナーを現像機１
５に回収されやすくなる。また、このキャリア輸送層１
３は感光体９の表面層を兼ねても良好な表面特性を具備
させることができる。

【００４４】外部電荷溶像方式この外部電荷潜像方式には、カールソン法や容量像法(
ＮＰ法、ＫＩＰ法) が代表例として挙げられるが、この
カールソン法を図５により説明する。同図はプリンター
構成の画像形成装置３０であり、３１は本発明に係るド
ラム状の感光体であり、その感光体３１の周面に帯電手
段であるコロナ帯電器３２と、その帯電後に光照射する
露光手段である露光器３３と、トナー像を感光体３１の
表面に形成するためのトナー３４を備えた現像手段であ
る現像機３５と、そのトナー像を被転写材３６に転写す
る転写手段である転写器３７と、その転写後に感光体表
面の残電トナーを除去する除電手段３９とを配置した構
成である。また、４０は被転写材３６に転写されたトナ
ー像を熱もしくは圧力により固着するための定着器であ
る。

【００４５】このカールソン法はつぎの〜のブロセ
スを繰り返し経る。感光体３１の周面をコロナ帯電器３２により帯電す
る。露光器３３により画像を露光することにより、感光体
３１の表面上に電位コンラストとしての静電潜像を形成
する。この静電潜像を現像機３５により現像する。この現像
により黒色のトナーが静電潜像との静電引力により感光
体表面に付着し、可視化する。感光体表面のトナー像を紙などの被転写材３６の裏面
よりトナーと逆極性の電界を加えて、静電転写し、これ
により、画像を被転写材３６の上に得る。感光体表面の残留トナーをクリーニング手段３８によ
り機械的に除去する。感光体表面を強い光で全面露光し、除電手段３９によ
り残余の静電潜像を除去する。

【００４６】かくして上記構成の画像形成装置３０によ
れば、露光器３３の光照射によって感光層内部に発生し
たキャリアが、その層内部を高い速度で移動するので、
静電潜像が形成される時間が短くなり、ドラム状の感光
体３１の回転速度を高めることができ、画像形成を高速
度にできる。しかも、転写後の露光による除電において
も、その感光層内部に発生したキャリアが除電に速やか
に寄与するので、その除電に要する感光層の領域が狭く
なり、感光ドラムの高速度化と相まってドラム状感光体
の径を小さくでき、画像形成装置小型化が達成できる。

【００４７】なお、上記画像形成装置３０はプリンター
の構成であるが、露光器３３に代えて原稿からの反射光
を通すレンズやミラーなどの光学系を用いれば、複写機
としての画像形成装置となる。

【００４８】

【実施例】

（例１）本例においては、出発物質である各種ジクロロ
シランに対して、溶媒であるトルエンを加え、６５〜１
１０℃の反応温度でもってナトリウムによる脱塩素化縮
合反応をおこない、化４〜７に示すポリシランを合成し
た。

【００４９】

【化４】

【００５０】

【化５】

【００５１】

【化６】

【００５２】

【化７】

【００５３】そして、これらのポリシランの重量平均分
子量Ｍｗと数平均分子量Ｍｎとをゲル浸透クロマトグラ
フィーを用いて測定し、Ｍｗ／Ｍｎも求めたところ、表
１に示すような結果が得られた。また、同表にはＴＯＦ
法により求めた各ポリシランのホールドリフト移動度を
示す。

【００５４】

【表１】

【００５５】（例２）ＴＨＦ中において（例１）で合成
した５種類のポリシランとトリフルオロメタンスルホン
酸を０℃の条件下で反応させた。いずれもこの反応は２
時間で終了し、これを溶液Ａとする。この溶液Ａにジリ
チオ体をポリシラン化合物に対して０．１モル％添加
し、反応をおこなった。この反応は化８に示すとおりＴ
ＨＦ還流条件下でおこない、ＴＬＣ（薄層クロマトグラ
フィー）にて確認しながらおこなった。

【００５６】

【化８】

【００５７】反応終了後、メタノールにて反応溶液を処
理したところ、白色からやや淡黄色の固体物質が析出し
てきた。これを単離精製し、各種分析装置にて分析した
ところ、架橋されたポリシラン化合物であることを確認
した。なお、生成物は¹Ｈ−ＮＭＲ、¹³Ｃ−ＮＭＲ、²⁸
Ｓｉ- ＮＭＲ、紫外可視分光光度計、赤外分光光度計を
用いて同定した。

【００５８】また、このポリシランの重量平均分子量Ｍ
ｗと数平均分子量ＭｎをＧＰＣ（ゲル浸透クロマトグラ
フィー）を用いて測定し、さらにホール移動度をタイム
・オブ・フライト法ににより測定したところ、表２に示
すような結果が得られた。なお、表１の種類にてａ−
１、ａ−２、ａ−３、ｂ、ｃはそれぞれ表２におけるＡ
−１、Ａ−２、Ａ−３、Ｂ、Ｃに対応する。

【００５９】

【表２】

【００６０】これら各ポリシランについては架橋により
分子量の増加がみられ、ホール移動度は架橋前ポリシラ
ンと比較してほとんど変化していなかった。この点につ
いては、架橋剤であるアニオン種（ジリチオ体）により
ポリシラン主鎖の切断が進行せず、効率よく側鎖の置換
基変換反応が進行したものと考える。

【００６１】また、各々のポリシラン化合物の耐光性を
調べたところ、紫外光に対し、ほとんど劣化がおきない
ことがわかった。しかも、従来、分子量が１００万以上
のポリシラン化合物は、有機溶媒に対する溶解性が余り
良くないが、本発明のように架橋部位に酸素原子を導入
したことで、分子量が２００万を越えるポリシランＡ−
３の場合でも有機溶剤に対し、良好な溶解性を示した。

【００６２】（例３）透明な円筒ガラス基板またはプラ
スティック基板の周面に、透明導電性層１１としてＩＴ
Ｏを活性反応蒸着により１０００Åの厚みで形成し、つ
いでその上にチタニルフタロシアニンとポリエステル樹
脂をクロロホルム中に分散混合した液中に浸積し、その
後に乾燥して、チタニルフタロシアニンから成る１μｍ
厚の光励起層１２を形成した。つぎにこの成膜円筒上基
板上に、（例１）の５種類のポリシラン化合物から成る
２０μm 厚のポリシラン含有キャリア輸送層１３を形成
し、感光体を作製した。その結果、ポリシラン化合物ａ
−１（化４）およびａ−２（化５）については、乾燥後
膜剥がれが発生し、感光体特性評価をおこなうことがで
きなかった。その他のポリシラン化合物（ａ−２、ｂ、
ｃ）含有感光体に関しては、感光体特性を評価すること
ができた。

【００６３】上記の評価は、本発明の感光体を図３に示
すような画像形成装置を用いておこなった。すなわち、
感光体をこの画像形成装置に装着し現像剤に導電性磁性
キャリアと絶縁性トナーとからなる２成分現像剤を用
い、また、ダイナミックドライブ方式の、解像度３００
ｄｐｉのＬＥＤヘッドを配し、スリーブ１９と透明性導
電層１１との間にＶｓ＝−４００Ｖの電圧印加し、波長
６６０ｎｍで画像露光をおこない、感光体上にトナー像
を形成し、そのトナー像を４００Ｖの転写バイアス電圧
を印加した転写ローラにより普通紙に転写し、熱定着を
おこなって画像を得た。なお、現像剤を感光体９と逆方
向に回転させて現像溜り２６を形成し、その部位に露光
をおこなった。

【００６４】かくして、各感光体の画像評価をおこなっ
たところ、いずれも光学濃度が１．４以上の画像濃度を
有し、バックのかぶりもなく、解像度も３００ｄｐｉの
良好な画像が得られた。しかし、感光体の耐久テストを
行ったところ、いずれも連続２０００枚程度までは初期
画像と変わらない程度の画像が得られたが、５０００枚
を超えると画像濃度も光学濃度１．０以下になり、かぶ
りも発して、これらのポリシランは、耐久性が低いこと
が分かった。

【００６５】（例４）つぎに（例２）で得られたポリシ
ラン化合物Ａ−１およびＡ−３をもちいて感光体の作製
をおこなった。すなわち、透明な円筒ガラス基板または
プラスティック基板の周面に、透明導電性層１１として
ＩＴＯを活性反応蒸着により１０００Åの厚みで形成
し、ついでその上にチタニルフタロシアニンとポリエス
テル樹脂をクロロホルム中に分散混合した液中に浸積
し、その後乾燥して、チタニルフタロシアニンから成る
１μｍ厚の光励起層１２を形成した。つぎにこの成膜円
筒上基板上に、（例２）のポリシラン化合物（Ａ−１お
よびＡ−３）から成る２０μｍ厚のポリシラン含有キャ
リア輸送層１３を形成し、感光体を作製した。

【００６６】この感光体を図３に示すような画像形成装
置に装着し、現像剤に導電性磁性キャリアと絶縁性トナ
ーとからなる２成分現像剤を用い、また、ダイナミック
ドライブ方式の、解像度300 ｄｐｉのＬＥＤヘッドを配
し、スリーブ１９と透明性導電層１１との間にＶｓ＝−
４００Ｖの電圧印加し、波長６６０ｎｍで画像露光をお
こない、感光体上にトナー像を形成し、そのトナー像を
４００Ｖの転写バイアス電圧を印加した転写ローラによ
り普通紙に転写し、熱定着を行って画像を得た。なお、
現像剤を感光体９と逆方向に回転させて現像溜り２６を
形成し、その部位に露光をおこなった。

【００６７】そして、双方の感光体により得られた画像
を評価したところ、いずれも光学濃度が１．４以上の画
像濃度を有し、バックのかぶりもなく、解像度も３００
ｄｐｉの良好な画像が得られた。また、感光体としての
耐久テストに関しても、連続して１０万枚以上の画像形
成をおこなっても、画像濃度の低下、バックのかぶりの
増加などの画像品質の変動は認められず、優れた耐久性
を有していた。

【００６８】

【発明の効果】以上のとおり、酸素原子や窒素原子が導
入された架橋剤により架橋された本発明のポリシラン化
合物によれば、ホール輸送特性に優れ、さらにホール移
動度、有機溶剤に対する溶解性、機械的強度にも優れ、
そして、これを用いた感光体においては、感光体特性な
らびに耐久性に優れ、従来のポリシラン含有感光体と比
べ、約１０倍程度耐久性を向上させ、その結果、本発明
の感光体は高いキャリア移動度が要求される画像形成装
置、たとえば光背面露光方式の画像形成装置などに好適
に搭載することができた。

【００６９】また、本発明の画像形成装置によれば、露
光手段の光照射によって感光層内部に発生したキャリア
が、その層内部を高い速度で移動するので、静電潜像が
形成される時間が短くなり、これにより、ドラム状の感
光体であれば、そのドラムの回転速度を高めることがで
き、画像形成を高速にできた。しかも、転写後の露光に
よる除電においても、その感光層内部に発生したキャリ
アが除電に速やかに寄与するので、その除電に要する感
光層の領域が狭くなり、感光ドラムの高速化と相まって
ドラム状の感光体の径を小さくでき、画像形成装置の小
型化が達成できた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の感光体の断面図である。

【図２】本発明の感光体の断面図である。

【図３】本発明の画像形成装置に用いられる電子写真方
法を示す模式図である。

【図４】本発明の画像形成装置の要部構成図である。

【図５】本発明の画像形成装置の概略構成図である。

【符号の説明】

１導電性基板２積層型感光層３光励起層４キャリア輸送層５キャリア輸送体６光励起体７感光層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下記化１または化２で表されたポリシラン
化合物。【化１】【化２】
【請求項２】導電性基体の上に光キャリア励起層と請求
項１のポリシラン化合物から成るキャリア輸送層との積
層の感光層を形成したことを特徴とする感光体。
【請求項３】請求項２の感光体と、該感光体の感光層側
に配設した現像手段と、透光性を有する導電性基体側か
ら画像露光光を照射する手段とから成るとともに、上記
感光体の表面にトナー像を形成させるべく上記現像手段
と導電性基体との間に電圧を印加しながら露光手段より
画像露光光を照射するようにしたことを特徴とする画像
形成装置。
【請求項４】請求項２の感光体と、感光体の表面に電荷
を付与する帯電手段と、感光体の帯電領域に対して光照
射する露光手段とから成り、これら帯電手段と露光手段
により感光体表面に静電潜像を形成するとともに、静電
潜像に対応するトナー像を感光体に形成する現像手段
と、該トナー像を被転写材に転写する転写手段と、該転
写後に感光体表面の残留トナーを除去するクリーニング
手段と、該転写後に残余静電潜像を除去する除電手段と
を配設したことを特徴とする形成画像形成装置。