JPH1172934A - 電子写真用感光体および電子写真装置 - Google Patents
電子写真用感光体および電子写真装置Info
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- JPH1172934A JPH1172934A JP18256998A JP18256998A JPH1172934A JP H1172934 A JPH1172934 A JP H1172934A JP 18256998 A JP18256998 A JP 18256998A JP 18256998 A JP18256998 A JP 18256998A JP H1172934 A JPH1172934 A JP H1172934A
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Abstract
留電位の電子写真用感光体および該感光体を用いた電子
写真装置を提供する。 【解決手段】 導電性基体上に電荷発生層および電荷輸
送層を積層してなる感光層を有する電子写真用感光体に
おいて、前記電荷輸送層が電荷輸送物質とバインダー樹
脂とを重量比2:5〜1:6で含有し、該電荷輸送層の
正孔移動度が電界強度20V/μmにおいて1×10-6
cm2/V・s以上である。
Description
(以下「感光体」と略記する場合あり)および該感光体
を用いた電子写真装置に関し、詳しくは、有機材料を含
む感光層が導電性基体上に積層された感光体であって、
電子写真方式のプリンター、複写機、FAXなどに用い
られる感光体および該感光体を用いた電子写真装置に関
する。
材料を用いた有機電子写真用感光体が、無公害、低コス
ト、材料選択の自由度より感光体特性を様々に設計でき
るなどの点から、数多く提案され、実用化されている。
有機電子写真用感光体の感光層は、主として有機光導電
材料を樹脂に分散させた層からなり、電荷発生材料を樹
脂に分散させた層(電荷発生層)と電荷輸送材料を樹脂
に分散させた層(電荷輸送層)を積層させた構造や、電
荷発生材料および電荷輸送材料を樹脂に分散させた単層
構造などが数多く提案されている。
電荷輸送層を積層させた機能分離型の感光体は、感光体
特性や耐久性にすぐれ、広く実用化されている。かかる
電荷輸送層の多くは、主成分として電荷輸送物質とバイ
ンダー樹脂とからなるものが用いられている。電荷輸送
層における電荷輸送物質とバインダー樹脂の比率、正孔
移動度、電解強度の相関に関しては、多くの文献が発表
されており、例えば、J. Phys. Chem.,88,4704(1984)、
第2回ポリマー材料フォーラム第123〜124頁、日
立化成テクニカルレポートNo.23(1994−7)
第27〜32頁等が挙げられる。実用としては、膜強度
や感度の観点から、電荷輸送物質とバインダー樹脂の重
量比は、4:6〜6:4の範囲で用いられることが多
い。なお、正孔移動度の低い電荷輸送層を用いた感光体
は、特に、低温低湿度下において感度低下や残留電位上
昇を招き、印字濃度を低下させる原因となることが知ら
れている。
感光体は、プリンターや複写機などにおける長期の繰り
返し印字において、現像剤(2成分、磁性1成分、非磁
性1成分など)やクリーニングブレードなどによる感光
層の膜削れを生じ、印字品質の低下を招き、感光体の耐
久性低下の大きな原因となっている。特に、従来のコロ
トロンやスコロトロン方式の帯電プロセスと共に、現在
広く用いられるようになった接触帯電方式の帯電プロセ
スを有する装置においては、感光層膜厚が低下すると、
感光体への電流リークを生じやすくなり、画像欠陥とな
りやすい。
めに、バインダー樹脂として分子量の大きい樹脂を用い
たり、電荷輸送物質濃度を低減することが効果的である
ことが報告されている(第2回ポリマー材料フォーラム
第123〜124頁および特開平4−147264号公
報)。
の大きい樹脂は、溶剤に対する溶解性が悪く、現在感光
体の作製方法として広く用いられているディップ(Di
p)法を用いて感光層を作製した場合、感光層の曇りな
どの欠陥を生じやすくなり、生産性を悪くする原因とな
る。また、従来の電荷輸送物質の濃度の低減は、電荷輸
送層の正孔移動度を大きく低減し、特に低温低湿度環境
下において感度低下および残留電位の上昇を招き、特
に、高速印字を目的とする装置において実用化が困難な
場合が多い。
ラムや日立化成テクニカルレポートには、下記一般式、
いた場合は、ビスフェノールA型ポリカーボネート樹脂
やZ型ポリカーボネート樹脂を用いた場合よりも正孔移
動度は向上するものの、摩耗量が大きくなることが報告
されており、感光体への使用には適していないことが知
られている。
子写真用感光体において、前記の欠点を除去し、削れに
くく高耐久性で、しかも高感度、低残留電位の電子写真
用感光体および該感光体を用いた電子写真装置を提供す
ることにある。本発明の他の目的は、コロトロン、スコ
ロトロン方式、および帯電ブラシや帯電ローラー等を用
いた接触帯電方式の各種帯電プロセス、さらには2成分
現像方式、非磁性1成分現像方式、磁性1成分現像方式
や重合トナーを用いた現像方式等の各種現像プロセス、
クリーニングブレード等による各種クリーニングプロセ
ス、各種転写プロセスを有する種々の電子写真装置に対
応可能な裕度をもつ電子写真用感光体および該感光体を
用いた電子写真装置を提供することにある。
複写機、FAX等が用いられる様々な湿度環境下で対応
可能な裕度をもつ電子写真用感光体および該感光体を用
いた電子写真装置を提供することにある。
に、本発明の電子写真用感光体は、導電性基体上に電荷
発生層および電荷輸送層を積層してなる感光層を有する
電子写真用感光体において、前記電荷輸送層が電荷輸送
物質とバインダー樹脂とを重量比2:5〜1:6で含有
し、該電荷輸送層の正孔移動度が電界強度20V/μm
において1×10-6cm2/V・s以上であることを特
徴とするものである。
記一般式、
同一であっても異なっていてもよい炭素数1〜4のアル
キル基を示す)で表される化合物を含有することが好ま
しく、また、前記バインダー樹脂として、下記一般式、
−、−CR21R22−(R2 1およびR22は各々独立に、水
素原子、炭素数1〜6のアルキル基または炭素数6〜1
2の置換もしくは無置換のアリール基)または炭素数5
〜7の1,1−シクロアルキリデン基、R11およびR12
は各々独立に水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜6の
アルキル基、炭素数5〜7のシクロアルキル基または炭
素数6〜12の置換もしくは無置換のアリール基、aお
よびbは各々独立に0〜4の整数である]で示される繰
り返し単位を1種または2種以上有するポリカーボネー
ト樹脂(但し、式中のR21およびR22がともにアリール
基であるポリカーボネート樹脂単独であることはない)
を用いることが好ましい。
式、
を用いることが好ましく、また、バインダー樹脂とし
て、少なくとも2種類以上のポリカーボネート樹脂を用
いることが好ましい。また、本発明は、前記感光体を備
えた電子写真装置、接触帯電方式に基づく帯電装置と前
記感光体を備えた電子写真装置、およびクリーニングブ
レードを有するクリーニング装置と前記感光体を備えた
電子写真装置に関する。
層が電荷発生層および電荷輸送層を積層してなる機能分
離型の感光層の場合には該電荷輸送層が、夫々電荷輸送
物質とバインダー樹脂とを重量比2:5〜1:6で含有
する。この重量比が2:5を超えて電荷輸送物質が増加
すると、現像剤やクリーニングブレードなどによる感光
層の膜削れを生じ、印字品質の低下、感光体の耐久性低
下の原因となる。一方1:6よりも電荷輸送物質を低減
すると、正孔移動度が大きく低下する。
孔移動度が電界強度20V/μmにおいて1×10-6c
m2/V・s以上である。正孔移動度が1×10-6cm2
/V・s未満であると、低温低湿度下において感度低下
や残留電位上昇を招き、印字濃度の低下を招くことにな
る。以下、本発明の実施の形態について、図面を参照し
ながら説明する。
念的断面図で、1は導電性基体、2は下引き層、3は電
荷発生層、4は電荷輸送層、5は感光層であり、感光層
は電荷発生層と電荷輸送層とに分離した機能分離型であ
る。図1の感光層は電荷発生層、電荷輸送層の順に積層
された負帯電タイプである。導電性基体1は、感光体の
電極としての役目と同時に他の各層の支持体となってお
り、円筒状、板状、フィルム状のいずれでもよく、材質
的にはアルミニウム、ステンレス鋼、ニッケルなどの金
属、あるいはガラス、樹脂などの上に導電処理を施した
ものでもよい。
でき、樹脂を主成分とする層やアルマイト等の酸化皮膜
等からなり、導電性基体から感光層への不要な電荷の注
入防止、基体表面の欠陥被覆、感光層の接着性の向上等
の目的で必要に応じて設けられる。バインダー樹脂とし
て、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ア
クリル樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリウ
レタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、メラミ
ン樹脂、シリコーン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、
ポリビニルアセタール樹脂、ポリアミド樹脂およびこれ
らの共重合体などを適宜組み合わせて使用することが可
能である。またバインダー樹脂中に金属酸化物微粒子等
を含有させてもよい。金属酸化物微粒子としては、Si
O2、TiO2、In2O3、ZrO2等を用いることが可
能である。
も依存するが、繰り返し連続使用したとき残留電位が増
大するなどの悪影響が出ない範囲で任意に設定できる。
電荷発生層3は有機光導電性物質を真空蒸着または有機
光導電性物質の粒子をバインダー樹脂中に分散させた材
料を塗布して形成され、光を受容して電荷を発生する。
また、その電荷発生効率が高いことと同時に発生した電
荷の電荷輸送層4への注入性が重要で、電場依存性が少
なく低電場でも注入性の良いことが望ましい。
ので、その膜厚は電荷発生物質の光吸収係数より決ま
り、一般的には5μm以下であり、好適には1μm以下
である。電荷発生層は電荷発生物質を主体として、これ
に電荷輸送物質などを添加して使用することも可能であ
る。電荷発生物質として、フタロシアニン系顔料、アゾ
顔料、アントアントロン顔料、ペリレン顔料、ペリノン
顔料、スクアリリウム顔料、チアピリリウム顔料、キナ
クリドン顔料等を用いることができ、またこれらの顔料
を組み合わせて用いてもよい。特にフタロシアニン系顔
料としては、無金属フタロシアニン、銅フタロシアニ
ン、チタニルフタロシアニンが好ましく、更には、X型
無金属フタロシアニン、τ型無金属フタロシアニン、ε
型銅フタロシアニン、β型チタニルフタロシアニン、Y
型チタニルフタロシアニン、特開平8−209023号
公報に記載のCuKα:X線回折スペクトルにてブラッ
グ角2θが9.6°を最大ピーク(図2)とするチタニ
ルフタロシアニンが好ましい。
好適に使用し得るポリカーボネート樹脂、および他のポ
リカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹
脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリビニルブチ
ラール樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、塩化ビニル樹
脂、フェノキシ樹脂、シリコーン樹脂、メタクリル酸エ
ステル樹脂およびこれらの共重合体などを適宜組み合わ
せて使用することが可能である。
送物質を分散させた材料からなる塗膜であり、暗所では
絶縁体層として感光体の電荷を保持し、光受容時には電
荷発生層から注入される電荷を輸送する機能を発揮す
る。電荷輸送物質としては、ヒドラゾン化合物、ピラゾ
リン化合物、ピラゾロン化合物、オキサジアゾール化合
物、オキサゾール化合物、アリールアミン化合物、ベン
ジジン化合物、スチルベン化合物、スチリル化合物、電
荷輸送性ポリマー等を使用することが可能である。特に
は、正孔移動度の大きい化合物が適しており、好ましく
は、下記一般式、
同一であっても異なっていてもよい炭素数1〜4のアル
キル基を示す)で表される化合物を挙げることができ、
具体例としては下記構造式(1−1)〜(1−10)で
表される化合物を挙げることができるが、本発明はこれ
らに限定されるものではない。
−、−CR21R22−(R2 1およびR22は各々独立に、水
素原子、炭素数1〜6のアルキル基または炭素数6〜1
2の置換もしくは無置換のアリール基)または炭素数5
〜7の1,1−シクロアルキリデン基、R11およびR12
は各々独立に水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜6の
アルキル基、炭素数5〜7のシクロアルキル基または炭
素数6〜12の置換もしくは無置換のアリール基、aお
よびbは各々独立に0〜4の整数である]で示される繰
り返し単位を1種または2種以上有するポリカーボネー
ト樹脂(但し、式中のR21およびR22がともにアリール
基であるポリカーボネート樹脂単独であることはない)
を好適に用いることができるが、他のポリカーボネート
樹脂、ポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂、メタクリ
ル酸エステルの重合体および共重合体などを適宜組み合
わせて使用することが可能である。
記に示す構造単位(2−1)〜(2−6)を1種または
2種以上を有するポリカーボネート樹脂がより適してお
り、これらの樹脂を2種以上混合して用いてもよい。
ためには3〜50μmの範囲が好ましく、より好適には
10〜40μmである。本発明の感光体においては、感
光層中に、感度の向上や残留電位の減少、あるいは繰り
返し使用時の特性変動の低減を図る目的で、必要に応じ
電子受容物質を含有させることができる。電子受容物質
としては、無水コハク酸、無水マレイン酸、ジブロム無
水コハク酸、無水フタル酸、3−ニトロ無水フタル酸、
4−ニトロ無水フタル酸、無水ピロメリット酸、ピロメ
リット酸、トリメリット酸、無水トリメリット酸、フタ
ルイミド、4−ニトロフタルイミド、テトラシアノエチ
レン、テトラシアノシノジメタン、クロラニル、ブロマ
ニル、ο−ニトロ安息香酸などの電子親和力の大きな化
合物を挙げることができる。
に対する安定性を向上させる目的で、酸化防止剤や光安
定剤などの劣化防止剤を含有させることもできる。この
ような目的に用いられる化合物としては、トコフェロー
ルなどのクロマノール誘導体、エステル化化合物、ポリ
アリールアルカン化化合物、ハイドロキノン誘導体、エ
ーテル化化合物、ジエーテル化化合物、ベンゾフェノン
誘導体、ベンゾトリアゾール誘導体、チオエーテル化合
物、フェニレンジアミン誘導体、ホスホン酸エステル、
亜リン酸エステル、フェノール化合物、ヒンダードフェ
ノール化合物、直鎖アミン化合物、環状アミン化合物、
ヒンダードアミン化合物等が挙げられる。
リング性の向上やさらなる潤滑性の付与を目的として、
シリコーンオイルやフッ素系オイル等のレベリング剤を
含有させることもできる。本発明の感光体は、電子写真
装置に適用され、特には接触帯電方式に基づく帯電装置
を備えた電子写真装置や、クリーニングブレードを有す
るクリーニング装置を備えた電子写真装置に好適に適用
される。
する。なお、以下において、「部」とは「重量部」を意
味するものとする。 実施例1 電気特性評価用としてはドラム感光体(30mmφ)を
作製した。アルミニウム素管上に、以下の組成の下引き
層分散液を浸漬塗工し、100℃で30分乾燥して膜厚
3μmの下引層を形成した。
00℃で30分間乾燥して膜厚0.3μmの電荷発生層
を形成した。
0℃で30分乾燥して膜厚25μmの電荷輸送層を形成
した。
えた以外は実施例1と同様に感光体を作製した。
えた以外は実施例1と同様に感光体を作製した。
えた以外は実施例1と同様に感光体を作製した。
えた以外は実施例1と同様に感光体を作製した。
えた以外は実施例1と同様に感光体を作製した。
えた以外は実施例1と同様に感光体を作製した。
えた以外は実施例1と同様に感光体を作製した。 電荷輸送物質 :前記式(1−6)の化合物 6部 バインダー樹脂:ポリカーボネート樹脂 前記式(2−2)の化合物 (BPPC 平均分子量20,000 出光興産(株)) 14部 溶剤 :塩化メチレン 100部 比較例3 実施例1で使用した電荷輸送層塗布液を以下の組成に代
えた以外は実施例1と同様に感光体を作製した。
えた以外は実施例1と同様に感光体を作製した。
えた以外は実施例1と同様に感光体を作製した。
えた以外は実施例1と同様に感光体を作製した。
えた以外は実施例1と同様に感光体を作製した。
えた以外は実施例1と同様に感光体を作製した。
えた以外は実施例1と同様に感光体を作製した。
体をヒューレットパッカード社製レーザープリンターLa
ser Jet 4 plusに装着し、温度22℃湿度48%および
温度10℃湿度20%のそれぞれの環境下で、黒ベタ、
白ベタ、印字率約5%の画像を印刷し、初期画像を評価
した。
印字率約5%の画像を1万枚印刷し、膜削れ量及びリー
クの有無を評価した。さらに、上記実施例及び比較例を
同様に作製した感光体ドラムをアルミ基体とともに、2
cm×2cmに切り出し、感光層表面に金電極を蒸着し
た。この素子を用い、Xerographic-Time-Of-Flight 法
(X−TOF)装置により、温度22℃湿度53%の環
境下、電界強度20V/μm時の電荷輸送層の正孔移動
度を測定した。これらの評価結果を下記の表5に示す。
は、潤滑性に優れ、削れにくくて、傷がつきにくく、フ
ィルミング等による画像欠陥を防止することができ、し
かもトナー離れが良く、高耐久性である。また、電子写
真感光体用塗工液の安定性を向上させることも可能であ
る。よって、電子写真方式を用いたプリンター、複写
機、FAX等に有用である。
る。
のX線回折スペクトルを示すグラフである。
Claims (8)
- 【請求項1】 導電性基体上に電荷発生層および電荷輸
送層を積層してなる感光層を有する電子写真用感光体に
おいて、 前記電荷輸送層が電荷輸送物質とバインダー樹脂とを重
量比2:5〜1:6で含有し、該電荷輸送層の正孔移動
度が電界強度20V/μmにおいて1×10-6cm2/
V・s以上であることを特徴とする電子写真用感光体。 - 【請求項2】 電荷輸送物質として下記一般式、 【化1】 (式中、R1、R2、R3、R4、R5およびR6は、互いに
同一であっても異なっていてもよい炭素数1〜4のアル
キル基を示す)で表される化合物を含有する請求項1記
載の電子写真用感光体。 - 【請求項3】 前記バインダー樹脂として、下記一般
式、 【化2】 [式中、Yは−、−O−、−CO−、−S−、−SO2
−、−CR21R22−(R2 1およびR22は各々独立に、水
素原子、炭素数1〜6のアルキル基または炭素数6〜1
2の置換もしくは無置換のアリール基)または炭素数5
〜7の1,1−シクロアルキリデン基、R11およびR12
は各々独立に水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜6の
アルキル基、炭素数5〜7のシクロアルキル基または炭
素数6〜12の置換もしくは無置換のアリール基、aお
よびbは各々独立に0〜4の整数である]で示される繰
り返し単位を1種または2種以上有するポリカーボネー
ト樹脂(但し、式中のR21およびR22がともにアリール
基であるポリカーボネート樹脂単独であることはない)
を用いた請求項1記載の電子写真用感光体。 - 【請求項4】 前記バインダー樹脂として、下記一般
式、 【化3】 で示される繰り返し単位を有するポリカーボネート樹脂
を用いた請求項3記載の電子写真用感光体。 - 【請求項5】 前記バインダー樹脂として、少なくとも
2種類以上のポリカーボネート樹脂を用いた請求項3記
載の電子写真用感光体。 - 【請求項6】 請求項1〜5項のうちいずれか一項記載
の電子写真用感光体を備えた電子写真装置。 - 【請求項7】 接触帯電方式に基づく帯電装置と、請求
項1〜5項のうちいずれか一項記載の電子写真用感光体
を備えた電子写真装置。 - 【請求項8】 クリーニングブレードを有するクリーニ
ング装置と、請求項1〜5項のうちいずれか一項記載の
電子写真用感光体を備えた電子写真装置。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP18256998A JP3733749B2 (ja) | 1997-06-30 | 1998-06-29 | 電子写真用感光体および電子写真装置 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9-173459 | 1997-06-30 | ||
JP17345997 | 1997-06-30 | ||
JP18256998A JP3733749B2 (ja) | 1997-06-30 | 1998-06-29 | 電子写真用感光体および電子写真装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH1172934A true JPH1172934A (ja) | 1999-03-16 |
JP3733749B2 JP3733749B2 (ja) | 2006-01-11 |
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ID=26495429
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP18256998A Expired - Lifetime JP3733749B2 (ja) | 1997-06-30 | 1998-06-29 | 電子写真用感光体および電子写真装置 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP3733749B2 (ja) |
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---|---|---|---|---|
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-
1998
- 1998-06-29 JP JP18256998A patent/JP3733749B2/ja not_active Expired - Lifetime
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---|---|
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