JP2000206710A - 電子写真感光体及び電子写真画像形成法 - Google Patents

電子写真感光体及び電子写真画像形成法

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JP2000206710A
JP2000206710A JP289199A JP289199A JP2000206710A JP 2000206710 A JP2000206710 A JP 2000206710A JP 289199 A JP289199 A JP 289199A JP 289199 A JP289199 A JP 289199A JP 2000206710 A JP2000206710 A JP 2000206710A
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敏 西垣
Hiroshi Sugimura
博 杉村
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高密度記録を忠実に再現する高感度の感光体
を実現することを目的とする。 【解決手段】 像を露光して１２００ｄｐｉ以上の潜像
を形成し、平均粒径６μｍ以下のトナーを使用して反転
現像方式で潜像の可視像化を行う画像形成装置に用いら
れる電子写真感光体であって、前記電子写真感光体は、
導電性支持体上に電荷発生層と電荷輸送層とを順次設
け、前記電荷輸送層の層厚が２０μｍ以下であることを
特徴とする電子写真感光体を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プリンター、デジ
タル複写機、ファクシミリ等に利用される電子写真感光
体及び電子写真画像形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】現在、カールソン方式に代表される電子
写真方式は、その高速記録性、高画質、ノンインパクト
性から広く用いられている。現在の電子写真方式は、
感光体の均一帯電画像情報の光による書き込み（潜像
形成）現像剤によるトナー像の形成普通紙へのトナ
ー像の転写トナー像の定着、を基本プロセスとしてい
る。近年、特に、画像情報のデジタル化に伴い、従来の
白色光の代わりにレーザ光あるいはＬＥＤアレイ光を光
源とした方式が普及するに至り、より高画質な出力画像
が求められている。
【０００３】この求めに応じて光記録ヘッド、記録光学
系では高速性、高解像度化を目指した開発が進展してお
り、例えば、可変スポットレーザー記録方式（Ｏ plus
Ｅ１９９６年５月）、マルチレーザービーム記録方式、
あるいは１２００ｄｐｉ用のＬＥＤプリントヘッド、さ
らには超精密・超高速ポリゴンミラー（Japan Hardcopy
'96 論文集）の開発などがなされている。
【０００４】このような半導体レーザーあるいはＬＥＤ
アレイを記録光源とする方式では、画像は画素と呼ばれ
る微小ドットの集合及び配列で表現されるため、光学系
の高分解能化による微小スポットの形成技術が必須とな
り、光学系側では１２００ｄｐｉ以上の記録密度が可能
となってきている。
【０００５】また、高画質化設計のためには、光学系の
みではなく、トナー粒子径の小粒径化、現像あるいは転
写時トナー飛散の最小限化の技術と相まって、画像デー
タを電子写真法のもつ画像再現特性に見合うように加工
するという画像処理技術が重要となる。
【０００６】トナー粒子径の小粒径化の技術として、例
えば、特許登録２６９６４００号公報には、６００ｄｐ
ｉ以上の記録密度でデジタル露光を行い、８μｍ以下の
トナーを使用する画像形成法が記載されている。しか
し、１２００ｄｐｉ以上の更なる高画質デジタル画像記
録とする場合には、単にトナーの重量平均粒子径を規定
しただけでは、感光体上に形成された静電潜像の忠実な
再生は困難であることが分かって来ており、且つ、使用
される感光体も記録密度の劣化を起こさない設計が必要
となってきている。
【０００７】一般に、目で見た画質は、その解像度と階
調性の相乗効果で決まるものであり、美術品のような印
刷では、高々、２００ｄｐｉの分解能しかもたないが２
５６階調の表現ができているので高品質画像が得られて
いる。人間の目は、３００ｄｐｉの解像度、６４階調の
濃度を検知できる能力をもつと言われており、階調表現
として、面積階調では高解像度が、濃度階調では低解像
度でよいことは明らかであり、このバランスを考慮した
画像形成方法が重要となる。画質の経時安定性、環境安
定性などを勘案して、電子写真法でのハーフトーン濃度
の不安定さを考えれば安定した高画質を実現する上で
は、階調表現として面積階調とし、高解像度化すること
が有利となる。
【０００８】また、電子写真学会誌 第２６巻 第１号
（１９８７）には「電子写真の高画質化・・・デジタル
記録技術」と題して電子写真の高画質化の技術解説がな
されている。この中で、レーザーの多値出力方法とし
て、パルス幅変調法を用いると、光エネルギー分布のピ
ーク値が低下すること、その分布が強度変調特性を帯び
てくるため、潜像電位分布としても暗時帯電電位と明時
表面電位の中間値を示すことが述べられているが、高分
解能記録となればなるほど、多値記録となればなるほど
高感度・高解像度な感光体が必要となることは明らかで
ある。
【０００９】しかしながら、感光体そのもの、あるい
は、使用する感光体と記録方式との関連での解像度に関
する検討は希薄であり、従来、感光体自体の解像度は問
題とはされていなかった。これは、４００ｄｐｉから６
００ｄｐｉの記録密度では、実用化されている膜厚の感
光体で十分な解像度を有していること、膜厚に依存した
キャリア拡散に基づく解像度劣化が課題とならなかった
からである。むしろ、高感度化するために、かつ長寿命
化要求と相俟ってより厚い膜厚の感光体が検討されてき
ている。例えば、特開平７−２４４３８８号公報では、
特開平７−２６１４１５号公報には、２７μｍ以上の膜
厚とする技術が報告されている。
【００１０】一方、デジタル化に対応した感光体として
要求される性能として以下の新たな要件が必要とされて
いる。コンピュータからの情報を直接利用してデジタル
画像形成を行う場合には、その文字・情報を光信号に変
換して、また、原稿からの情報を入力してデジタル画像
処理する場合には、原稿情報は光情報として読み取った
後、一旦、デジタル電気信号に変換、再度光信号に変換
して感光体上に記録される。いずれの場合も感光体に対
しては光情報として記録されるが、記録手段としては主
にレーザ光やＬＥＤ光が用いられる。現在よく使用され
るのが、７８０ｎｍの近赤外光や６５０ｎｍの赤外光源
である。デジタル用感光体では、これらの光源に対して
高い感度を有することが要求され、結晶型フタロシアニ
ン系化合物が幅広く検討され、実用に供されている。例
えば、特許登録２０７３６９６号公報には、チタニルフ
タロシアニンを用いた感光体が記載され、特公昭５９−
１５５８５１号公報にはβ型インジウムフタロシアニン
を用いた感光体が記載され、特開昭６１−２８５５７号
公報には、バナジウムフタロシアニンを用いた感光体が
記載されている。
【００１１】また、結晶型チタニルフタロシアニンに
は、種々の結晶系が存在し、その結晶系の違いにより帯
電性、暗減衰、感度などに大きな差があることが報告さ
れている。特に、それらフタロシアニン類の中でも高感
度を示すオキソチタニルフタロシアニンの研究が精力的
に行われている。オキソチタニルフタロシアニンだけで
も、電子写真学会誌 第３２巻、第３号、ｐ２８９に記
載のとおりＸ線回折スペクトルの回折角の違いから数多
くの結晶型に分類されている。具体的に、特徴的な結晶
を示すと、特許登録２００７４４９号公報にはα型、特
許登録１９１７７９６号公報にはＡ型、特許登録１８７
６６９７号公報及び特許登録１９９７２６９号公報には
Ｃ型、特許登録１９５０２５５号公報及び特許登録２１
２８５９３号公報にはＹ型、特公平７−１５０６７号公
報にはＭ−α型、特許登録２５０２４０４号公報にはＩ
型、特許登録１９７８４６９号公報にはＭ型結晶が記載
されている。さらに、特許登録２７００８５９号公報、
特開平８−２０９０２３号公報には基本的にＹ型に分類
される結晶が記載されている。
【００１２】結晶型オキソチタニルフタロシアニンで
は、種々の結晶系が存在するが、オキソチタニルフタロ
シアニン分子の結晶格子中の配列を規定することにな
る。結晶型オキソチタニルフタロシアニンでは、このよ
うな結晶系の違いにより帯電性、暗減衰、感度等に大き
な差があることが報告されている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、高画質
化を追求するためには、感光体自体の高解像度化の観点
からの検討を求められ、１５００ｄｐｉから２４００ｄ
ｐｉの高密度記録を忠実に再現する高感度な感光体の検
討が求められる。現状の６００ｄｐｉ以下の記録密度で
は実用化されている感光体の膜厚は２０〜３５μｍとな
っている。この膜厚は感光体に要求される感度、耐刷性
（寿命）等の要因から設定されており、感光体上に形成
される潜像は記録密度の再現性で問題とはならない。し
かしながら、１５００ｄｐｉ以上の高密度の潜像の場合
には、２０μｍ以上の膜厚の感光体では、感光体のキャ
リア走行距離に依存したキャリア拡散を生じて、解像度
劣化を起こすことになるので、忠実な画像再現が困難と
なる問題が発明者らの検討によって明らかとなってき
た。
【００１４】また、高解像度が要求される感光体での潜
像形成時の解像度を劣化を防止するためには、表面電荷
密度を高くすること、かつ、キャリアの拡散による劣化
が問題とならない程度にまで、膜厚を薄くすることが必
要となる。しかし、膜厚が薄くなると感光層にかかる電
界強度が高まることになり、感光層の耐圧性を向上させ
る必要があることの問題、電気容量の増大に伴う実効的
な感度低下の問題など新たな問題が生じることになる。
耐圧の問題は、反転現像による微小画像欠陥の発生を招
き、実効的な感度低下の問題は、電位コントラストの低
下に繋がり、十分な画像濃度の確保のためには更なる表
面電位のアップと記録光源のパワーアップといった悪循
環をもたらすことになる。
【００１５】
【課題を解決するための手段】かかる状況を鑑み、記録
方式と感光体の膜厚、階調表現法、記録ドット径の検討
を発明者らは鋭意行った結果、高画質化のために記録方
式に依存した記録ドット径と感光体の最適設計が必要と
なることを見出して、本発明を完成するに至った。ま
た、感光体の膜厚の検討の結果、明らかとなってきた新
たな問題を解決するための、電荷発生材料あるいは、感
光体の層構造並びに電荷輸送材料などの最適な構成を見
い出して本発明を完成するに至った。
【００１６】すなわち、本発明の電子写真感光体は、像
を露光して１２００ｄｐｉ以上の潜像を形成し、平均粒
径６μｍ以下のトナーを使用して反転現像方式で潜像の
可視像化を行う画像形成装置に用いられる電子写真感光
体であって、前記電子写真感光体は、導電性支持体上に
電荷発生層と電荷輸送層とを順次設け、前記電荷輸送層
の層厚が２０μｍ以下であることを特徴とする。
【００１７】また、前記電荷発生層がオキソチタニルフ
タロシアニンであることを特徴とする。
【００１８】前記オキソチタニルフタロシアニンは、Ｃ
ｕＫα特性Ｘ線（波長：１．５４１８Å）に対するＸ線
回折スペクトルにおいて、そのブラッグ角（２θ±０．
２゜）が９．４°、９．６°、２７．２°に主要な強い
回折線を示し、７．３°、１１．６°、２４．１°に回
折線を示すことを特徴とする。
【００１９】前記オキソチタニルフタロシアニンは、Ｃ
ｕＫα特性Ｘ線（波長：１．５４１８Å）に対するＸ線
回折スペクトルにおいて、そのブラッグ角（２θ±０．
２゜）が９．３°、９．５°、９．７°、２７．２°に
主要な強い回折線を示すことを特徴とする。
【００２０】前記電荷発生層と前記電荷輸送層とからな
る感光層と、前記導電性支持体との間に中間層を有する
ことを特徴とする。
【００２１】前記電荷輸送層として、下記一般式（１）
で示されるエナミン構造を有するホール輸送材料を含有
することを特徴とする。
【００２２】
【化３】
【００２３】（但し、Ａｒは置換基を有してもよいアリ
ール基、置換基を有してもよい複素環基、置換基を有し
てもよいアラルキル基、置換基を有してもよい複素環ア
ルキル基であり、ｎは２、３もしくは４である。）。
【００２４】また、前記電荷輸送層として、下記一般式
（２）で示され、粘度平均分子量が、３５０００〜８５
０００であるポリカーボネート樹脂からなる結着剤樹脂
を含有することを特徴とする。
【００２５】
【化４】
【００２６】（但し、Ｒ１乃至Ｒ４は水素、ハロゲンま
たは炭素数１〜４のアルキル基を示し、Ｚは無置換の炭
素環、若しくは置換、無置換の複素環を形成するのに必
要な原子群を表す。）。
【００２７】前記電荷輸送層に、α−トコフェロール、
ｔ−ブチルハイドロキノン若しくはｔ−ブチルヒドロキ
シトルエンの少なくともいずれか１つの酸化防止剤を含
み、該酸化防止剤は電荷輸送剤に対して重量比で５／１
０００から５０／１０００となることを特徴とする。
【００２８】また、本発明の電子写真画像形成法は、平
均粒径６μｍ以下、重量平均粒子径に対する標準偏差が
その平均値の３０％以下、その標準偏差から外れた粒子
径を持つトナーを１０％未満含むトナーと、前記請求項
１乃至８のいずれかに記載の電子写真感光体とを用い
て、電子写真画像を反転現像方式で作像することを特徴
とする。
【００２９】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明においては、従来よりも電荷輸送層の膜厚を薄く
することによって、高解像度を達成するものである。電
荷輸送層の薄膜化によって、キャリアの拡散による静電
潜像の解像劣化が抑制され、感光体自体の膜厚に起因す
る解像度低下の問題が解消される。また、感光体膜厚が
薄くなることによる微小な画像欠陥、感度低下の新たな
問題は、導電性支持体と電荷発生層との間に有効なキャ
リア注入阻止層となる中間層の存在、暗時の高電界下で
もフリーキャリアとなるキャリア放出の極めて小さな高
感度結晶型のオキソチタニルフタロシアニンからなる電
荷発生層の採用、さらには、エナミン構造を有するキャ
リア注入効率のよいホール輸送材料からなる電荷輸送層
の採用によって、高感度の特性を有する感光体が得られ
ることを見い出した。
【００３０】本発明の電子写真感光体の構成としては、
図１に示すように、導電性支持体１上に感光層４が積層
され、感光層４は電荷発生層２と電荷輸送層３の２層か
らなり、導電性支持体１と電荷発生層２との間には中間
層５が設けられている。
【００３１】本発明に用いられる導電性支持体として
は、基体自体が導電性を持つもの、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、ニッケ
ル、チタン等を用いることができ、その他にアルミニウ
ム、金、銀、銅、亜鉛、ニッケル、チタン、酸化インジ
ウム、酸化錫等を蒸着したプラスチックや紙、導電性粒
子を含有したプラスチックや紙、導電性ポリマーを含有
するプラスチック等を用いることができ、それらの形状
としては、ドラム状、シート状、シームレスベルト状の
ものなどが使用できる。
【００３２】このような導電性支持体と電荷発生層との
間には、ルチル型酸化チタン結晶をポリアミド樹脂に分
散した樹脂層からなる中間層を設けるのが最も好適であ
る。ルチル型酸化チタン結晶は表面処理を施したものあ
るいは未処理のもの、形状は球状、針状、不定形のいず
れでもよい。ポリアミド樹脂としては、アルコール可溶
性ナイロンが好ましく、例えば６−ナイロン、６６−ナ
イロン、６１０−ナイロン、１１−ナイロン、１２−ナ
イロン等を共重合させた所謂共重合ナイロンやＮ−アル
コキシメチル変成ナイロン、Ｎ−アルコキシエチル変成
ナイロンのように、ナイロンを化学的に変化させたタイ
プが用いられる。
【００３３】中間層は、上記のポリアミド樹脂とルチル
型酸化チタン結晶粒子を有機溶媒中にボールミル、サン
ドグラインダー、ペイントシェイカー、超音波分散機等
によって粉砕、分散して得られる塗布液を導電性支持体
上に塗布して形成される。シートの場合にはベーカーア
プリケーター、バーコーター、キャスティング、スピン
コート等を用いる方法、また、ドラムの場合にはスプレ
ー法、垂直型リング法、浸漬塗工法が知られているが、
一般に装置が簡便であることから浸漬塗工法が用いられ
ている。中間層の膜厚は、０．０１μｍ以上２０μｍ以
下が好ましく、０．０５μｍ以上１０μｍ以下がより好
ましい。
【００３４】本発明で用いられる電荷発生材料は、結晶
性オキソチタニルフタロシアニン化合物が好ましく、中
でもＣｕＫα特性Ｘ線（波長１．５４１８Å）に対する
Ｘ線回折スペクトルにおいて、そのブラッグ角（２θ±
０．２゜）で９．４、９．６、２７．２に少なくとも主
要な回折線を有し、更に、２４．１°、１１．６°、
７．３°にも回折線を示すもの、並びに９．３°、９．
５°、９．７°、２７．２°に少なくとも同等強度の強
い回折線を示すものが特に好適である。
【００３５】電荷発生層の製造方法としては、これらの
フタロシアニン化合物の微粒子に有機溶媒を加えて分散
して作製された塗液を中間層と同様な装置で塗布される
のが一般的である。結着性を増すためにバインダー樹脂
として例えばポリエステル樹脂、ポリビニルアセテー
ト、ポリアクリル酸エステル、ポリカーボネート、ポリ
アリレート、ポリビニルアセトアセタール、ポリビニル
プロピオナール、フェノキシ樹脂、エポキシ樹脂、ウレ
タン樹脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹
脂、セルロースエステル、セルロースエーテル塩化ビニ
ル−酢酸ビニル共重合樹脂などの各種バインダー樹脂を
加えてもよい。
【００３６】また、溶剤としては、塗液の安定性、結晶
型の安定性からアセトン、メチルエチルケトン、メチル
イソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類が好
適であるが、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類、
テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類、ベン
ゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、Ｎ，
Ｎ−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド等の
非プロトン性極性溶媒等との混合にて用いることもでき
る。形成する電荷発生層の膜厚としては０．０５〜５μ
ｍで、好ましくは０．０１〜１μｍである。また、電荷
発生層には必要に応じて塗布性を改善するためのレベリ
ング剤や酸化防止剤、増感剤等の各種添加剤を含んでい
てもよい。
【００３７】電荷輸送層は、主に電荷輸送材料とバイン
ダー樹脂からなり、電荷輸送材料としては注入効率の観
点から下記一般式（１）に示されるエナミン系化合物が
特に好適であるが、その他、２，４，７−トリニトロフ
ルオレノン、テトラシアノキノジメタンなどの電子吸引
物質、カルバゾール、インドール、イミダゾール、オキ
サゾール、ピラゾール、オキサジアゾール、ピラゾリ
ン、チアゾールなどの複素環化合物、アニリン誘導体、
ピドラゾン化合物、芳香族アミン誘導体、スリチル化合
物等も挙げられ、これらの部分架橋高架物も使用でき
る。これ電荷輸送材料は単独でも複数を混合してもよ
い。
【００３８】
【化５】
【００３９】（但し、Ａｒは置換基を有してもよいアリ
ール基、置換基を有してもよい複素環基、置換基を有し
てもよいアラルキル基、置換基を有してもよい複素環ア
ルキル基であり、ｎは２、３もしくは４である。）。
【００４０】また、好ましいバインダー樹脂としては、
電荷輸送層に用いられるバインダー樹脂としては、ポリ
メチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル
等のビニル重合体、及びその共重合体、ポリエステル、
ポリエステルカーボネート、ポリアリレート、ポリスル
ホン、ポリイミド、フェノキシ、エポキシ、シリコーン
樹脂などが挙げられ、これらは単独あるいは２種類以上
混合して使用してもよく、またそれらの樹脂を構成する
のに必要なモノマーの共重合体等や部分的に架橋した熱
硬化性樹脂も使用できる。
【００４１】特に、好ましいバインダー樹脂としては下
記一般式（２）で示され、粘度平均分子量が、３５００
０〜８５０００であるポリカーボネート樹脂からなるこ
とが好ましい。
【００４２】
【化６】
【００４３】（但し、Ｒ１乃至Ｒ４は水素、ハロゲンま
たは炭素数１〜４のアルキル基を示し、Ｚは無置換の炭
素環、若しくは置換、無置換の複素環を形成するのに必
要な原子群を表す。）。
【００４４】バインダー樹脂と電荷輸送材料の割合は、
通常、バインダー樹脂１００重量部に対しては、３０〜
２００重量部、好ましくは４０〜１５０重量部の範囲で
使用される。また、膜厚は少なくとも２０μｍ以下が好
ましい。尚、電荷輸送層に、特にビタミンＥやあるいは
ハイドロキノン、ヒドロキシトルエン化合物を含有させ
ることによって、電位特性の安定化で著しい効果が発現
されるので好適である。上記のような酸化防止剤は電荷
輸送層に対して重量比で５／１０００から５０／１００
０程度まで含有していることが好ましい。成膜性、可撓
性、塗布性などを向上させるために周知の可塑剤、他の
酸化防止剤、紫外線吸収剤、レベリング剤などの添加剤
を含有させてもよい。これらの電荷輸送層は、電荷発生
層上に中間層と同様な装置で塗布させて得られる。
【００４５】以上のようにして得られた感光体は、例え
ば、近赤外線の長波長域で高分解能特性を保持したまま
高い感度を有し、微小画像欠陥がなく、良好な画像形成
を行う電子写真プロセスを構成することができた。
【００４６】本発明の画像形成方法は、少なくとも帯
電、露光、反転現象、転写の各プロセスを含むが、どの
プロセスも通常用いられている方法のいずれかの方法を
用いても構わない。帯電方法としては、例えば、コロナ
放電を利用したコロトロン、あるいはスコロトロン帯
電、導電性ローラーあるいはブラシによる接触帯電な
ど、いずれの方法を用いても構わない。コロナ放電を利
用した帯電方法では、暗部電位を一定に保つために、ス
コロトロン帯電を用いることが多い。露光方法として
は、半導体レーザなど６００〜８５０ｎｍに主たるエネ
ルギーピークを持つ露光光源を光学系で所定のビーム径
に調整して行い、現像方式としては、６μｍ以下の粒径
の小粒径トナーからなる磁性あるいは非磁性の１成分現
像剤、２成分現像剤などを接触あるいは非接触で現像す
るが、いずれも明部電位を現像する反転現像で用いられ
る。転写方法としては、コロナ放電によるもの、転写ロ
ーラーを用いた方法などいずれでもよい。通常トナー像
を紙などに定着する定着プロセスでよく、一般的に用い
られている熱定着、圧力定着を用いることができる。こ
れらプロセスの他、クリーニング、除電等のプロセスを
有してもよい。高分解能かつ高階調画像を得るには、６
μｍ以下の平均粒径の小粒径トナーでも特にその粒度分
布のシャープなものが望ましい。具体的には、重量平均
粒子径に対する標準偏差がその平均値の３０％以下、そ
の標準偏差から外れた粒子径を持つトナーを１０％未満
含むトナーを使用することが好ましい。
【００４７】（実施の形態）以下に実施例をあげて本発
明を具体的に説明するが、本発明はその要旨を越えない
限り以下の実施例に限定されるものではない。
【００４８】（実施例１）酸化チタン（ＳＴＲ−６０
Ｎ：堺化学社製）７２．６重量部、共重合ナイロン（ア
ミランＣＭ８０００：東レ社製）１０７.４重量部をメ
チルアルコール２８７重量部と１，２−ジクロロエタン
５３３重量部の混合溶液に加え、ペイントシェーカーに
て８時間分散し、中間層形成用塗布液を作製した。これ
をタンクに満たし、直径６５ｍｍ、長さ３３２ｍｍのア
ルミ製円筒状支持体を該タンクに浸漬した後、引き上げ
て塗工し、１１０℃にて１０分間乾燥を行い、約１μｍ
の中間層を設けた。
【００４９】次に、電荷発生材料として、図２に示すＣ
ｕＫα特性Ｘ線（波長：１５４１８Å）に対するＸ線ス
ペクトルにおいて、そのブラッグ角（２θ±０．２°）
で９．４°、９．６°、２７．２°に主要な強い回折
線、７．３°、１１．６°、２４．１°にも回折線を示
す結晶型であるオキソチタニルフタロシアニン２重量部
とポリビニルブチラール（エスレックＢＬ−１：積水化
学社製）１重量部とメチルエチルケトン９７重量部とを
ペイントシェーカーで１時間分散して電荷発生層形成用
分散液を調整した。この分散液をタンクに満たし、中間
層を形成したアルミ製円筒状支持体を該タンクに浸漬し
た後、引き上げて塗工し、８０℃にて１時間乾燥を行
い、厚さ０．２μｍの電荷発生層を形成した。
【００５０】なお、Ｘ線回折スペクトルの測定条件は、 Ｘ線源 ＣｕＫα＝１．５４１８Å 電圧 ３０〜４０ｋＶ 電流 ５０ｍＡ スタート角度 ５．０゜ ストップ角度 ３０．０゜ ステップ角度 ０．０１〜０．０２゜ 測定時間 ２．０〜０．５゜／ｍｉｎ． 測定方法 θ／２θ スキャン方法 の測定条件となっている。以下、Ｘ線スペクトルの測定
条件は同様とする。
【００５１】一方、電荷輸送材料として、下記構造式
【００５２】
【化７】
【００５３】で示されるエナミン系化合物１重量部とバ
インダーとしてポリカーボネート（ＰＣＺ−４００：三
菱ガス化学社製）１重量部とをジクロロメタン８重量部
に溶解し、電荷発生層上に浸漬塗工し、８０℃で１時間
乾燥を行い、厚さ１６μｍの電荷輸送層を形成して図１
に示す感光体を得た。
【００５４】本実施の形態で作製した感光体を評価する
ために、市販のデジタル複写機（シャープ社製 ＡＲ５
１３０）を改造して１５００ｄｐｉの記録密度で記録を
行い、平均粒径５．５±１．４μｍの重合トナー（７μ
ｍ以上、４μｍ以下の粒子径のトナーは６％未満）を用
いて画像評価を行った。その結果、１６本／ｍｍまでの
解像が可能であり、且つ、白地部のかぶり、微小黒点の
ない鮮明な画像が得られた。
【００５５】また、感光体の絶対感度を、静電記録紙試
験装置（川口電機製；ＥＰＡ−８２００）により電子写
真特性を評価した。その結果、表面電位−５００Ｖから
−２５０Ｖに減衰させるに要する半減露光エネルギー値
として、０．０５μＪ／ｃｍ2：波長７８０ｎｍ；露光
強度２．０μＷ／ｃｍ2）の極めて高い感度を示した。
【００５６】（比較例１）電荷輸送層の膜厚を２５μｍ
とした他は、実施例１と同様にして感光体を作製した。
半減露光エネルギーは０．０４μＪ／ｃｍ2の高い感度
を示したが、平均粒径６．５±２．５μｍの重合トナー
（９μｍ以上、４μｍ以下の粒子径のトナーは１５％以
上）を用いて画像評価を行った。その結果、１２本／ｍ
ｍまでの判別ができる程度であり、１６本／ｍｍの判別
は困難であった。
【００５７】（実施例２）電荷発生材料として、図３に
示すＣｕＫα特性Ｘ線（波長：１５４１８Å）に対する
Ｘ線スペクトルにおいて、そのブラッグ角（２θ±０．
２°）で９．３°、９．５°、９．７°、２７．２に主
要な強い回折線を示す結晶型であるオキソチタニルフタ
ロシアニンを用いて、他は実施例１と同様に感光体を作
製し評価した。
【００５８】平均粒径５．１±１．１μｍの重合トナー
（６．５μｍ以上、４μｍ以下の粒子径のトナーは８％
未満）を用いて画像評価を行った。１６本／ｍｍまでの
解像が可能であり、且つ、半減露光エネルギーは０．０
６μＪ／ｃｍ2の極めて高い感度を示した。
【００５９】（実施例３）電荷輸送層のバインダー樹脂
としてポリカーボネート樹脂（ＰＣＺ−８００：三菱ガ
ス化学社製）とポリエステル樹脂（バイロンＶ−２９
０：東洋紡社製）を８：２の重量比で混合した樹脂を用
い、膜厚を１４μｍの電荷輸送層を形成した他は、実施
例１と同様に感光体を評価した。平均粒径５．０±０．
８μｍの重合トナー（６μｍ以上、４μｍ以下の粒子径
のトナーは５％未満）を用いて画像評価を行った。２０
本／ｍｍまでの解像が可能であり、且つ、半減露光エネ
ルギーは０．０５μＪ／ｃｍ2の極めて高い感度を示し
た。
【００６０】（実施例４）電荷輸送材料として、下記構
造式
【００６１】
【化８】
【００６２】で示されるブタジエン系化合物１重量部と
バインダーとしてポリカーボネート（ＰＣＺ−４００：
三菱ガス化学社製）１重量部とをジクロロメタン８重量
部に溶解することによって、電荷輸送層塗工用塗布液を
調整し、１５μｍの電荷輸送層を形成した他は、実施例
１と同様に感光体を作製し、画像評価を行った。
【００６３】本実施の形態で作製した感光体を評価する
ために、平均粒径５．５±１．４μｍの重合トナー（７
μｍ以上、４μｍ以下の粒子径のトナーは６％未満）を
用いて画像評価を行った。１６本／ｍｍまでの解像が可
能であり、且つ、半減露光エネルギーは０．１３μＪ／
ｃｍ2の極めて高い感度を示した。
【００６４】（実施例５）電荷輸送材料として、下記構
造式
【００６５】
【化９】
【００６６】で示されるトリフェニルアミン２量体系化
合物１重量部とバインダーとしてポリカーボネート（Ｐ
ＣＺ−４００：三菱ガス化学社製）１重量部とをジクロ
ロメタン８重量部に溶解することによって、電荷輸送層
塗工用塗布液を調整し、１８μｍの電荷輸送層を形成し
た他は、実施例１と同様に感光体を作製し評価した。
【００６７】本実施の形態で作製した感光体を評価する
ために、平均粒径５．５±１．４μｍの重合トナー（７
μｍ以上、４μｍ以下の粒子径のトナーは６％未満）を
用いて画像評価を行った。１６本／ｍｍまでの解像が可
能であり、且つ、半減露光エネルギーは０．１５μＪ／
ｃｍ2の極めて高い感度を示した。
【００６８】（実施例６）実施例１で用いた表面未処理
の針状酸化チタン（ＳＴＲ−６０Ｎ：堺化学社製）の代
わりに表面未処理の粒状酸化チタン（ＴＴＯ−５５Ｎ：
石原産業社製）９０重量部と共重合ナイロン（アミラン
ＣＭ８０００：東レ社製）９０重量部からなる中間層を
用い、電荷発生材料として、ＣｕＫα特性Ｘ線（波長：
１．５４１８Å）に対するＸ線回折スペクトルにおい
て、そのブラック角（２θ±０．２°）で９．３°、
９．５°、９．７°、２７．２°に少なくとも同等強度
の強い回折線を示す結晶型であるチタニルフタロシアニ
ンを用いた他は、実施例１と同様に感光体を作製し評価
した。
【００６９】平均粒子径５．１±１．１μｍの重合トナ
ー（６．５μｍ以上、４μｍ以下の粒子径のトナー８％
未満）を用いて画像評価を行った結果、１６本／ｍｍま
での解像が可能であることが分かった。また、半減露光
エネルギーとしては、０．０６μＪ／ｃｍ2の極めて高
い感度を示した。
【００７０】（実施例７）表面未処理の針状酸化チタン
（ＳＴＲ−６０Ｎ：堺化学社製）の代わりにＡｌ2Ｏ3で
表面処理された針状酸化チタン（ＳＴＲ−６０：堺化学
社製）を用いた他は、実施例６と同様に感光体を作製し
評価した。平均粒子径５．１±１．１μｍの重合トナー
（６．５μｍ以上、４μｍ以下の粒子径のトナー８％未
満）を用いて画像評価を行った結果、１６本／ｍｍまで
の解像が可能であることが分かった。また、半減露光エ
ネルギーとしては、０．０６μＪ／ｃｍ2の極めて高い
感度を示した。
【００７１】（実施例８）実施例３で用いた電荷輸送層
に、酸化防止剤としてα−トコフェロールを電荷輸送材
料に対して２／１００添加したことを特徴とする電子写
真感光体を作製した。他の作製条件は実施例３と同じで
ある。平均粒子径５．０±０．８μｍの重合トナー（６
μｍ以上、４μｍ以下の粒子径のトナー５％未満）を用
いて画像評価を行った結果、２０本／ｍｍまでの解像が
可能であることが分かった。また、半減露光エネルギー
としては、０．０５μＪ／ｃｍ2の極めて高い感度を示
した。本感光体は、複写機ＡＲ５１３０（シャープ社
製）で４万枚相当のコピーを実施した結果、感光層の膜
減りは２．９μｍであり、帯電能の劣化も実用上問題と
ならなかった。
【００７２】（実施例９）実施例３で用いた電荷輸送層
に、酸化防止剤としてｔ−ブチルハイドロキノンを電荷
輸送材料に対して１／１００添加したことを特徴とする
電子写真感光体を作製した。他の作製条件は、実施例３
と同じである。平均粒子径５．０±０．８μｍの重合ト
ナー（６μｍ以上、４μｍ以下の粒子径のトナー５％未
満）を用いて画像評価を行った結果、２０本／ｍｍまで
の解像が可能であることが分かった。また、半減露光エ
ネルギーとしては、０．０５μＪ／ｃｍ2の極めて高い
感度を示した。本感光体は、複写機ＡＲ５１３０（シャ
ープ社製）で４万枚相当のコピーを実施した結果、感光
層の膜減りは２．６μｍであり、帯電能の劣化も実用上
問題とならなかった。
【００７３】（実施例１０）製造例３で用いた電荷輸送
層に、酸化防止剤としてｔ−ブチルヒドロキシトルエン
を電荷輸送材料に対して５／１０００添加したことを特
徴とする電子写真感光体を作製した。他の作製条件は実
施例３と同じである。平均粒子径５．０±０．８μｍの
重合トナー（６μｍ以上、４μｍ以下の粒子径のトナー
５％未満）を用いて画像評価を行った結果、２０本／ｍ
ｍまでの明瞭に解像が可能であることが、分かった。ま
た、半減露光エネルギーとしては、０．０５μＪ／ｃｍ
2の極めて高い感度を示した。本感光体は、複写機ＡＲ
５１３０（シャープ社製）で４万枚相当のコピーを実施
した結果、感光層の膜減りは２．３μｍであり、帯電能
の劣化も実用上問題とならなかった。
【００７４】（実施例１１）中間層を設けず、実施例１
と同様にして感光体試料を作製した。半減露光エネルギ
ーとしては、０．０４μＪ／ｃｍ2の極めて高い感度を
示した。本実施例の感光体は、電位保持性がやや悪い
が、１６本／ｍｍまでの解像が可能であったが、画像欠
陥がやや発光しやすかった。
【００７５】（実施例１２）電荷輸送層のバインダー樹
脂としてポリカーボネート樹脂（Ｃ１４００：帝人化成
社製）を用いて電荷輸送層を形成した他は、実施例１と
同様に感光体を作製し、評価を行った。半減露光エネル
ギーは０．０７μＪ／ｃｍ2の極めて高い感度を示した
が、本感光体は、複写機ＡＲ５１３０（シャープ社製）
で４万枚相当のコピーを実施した結果、感光層の膜減り
は４．１μｍとなり、帯電能の劣化がやや大きくなっ
た。
【００７６】（実施例１３）本実施例の感光体は、中間
層を形成せず、かつ、電荷発生材料として、図４に示す
ＣｕＫα特性Ｘ線（波長：１５４１８Å）に対するＸ線
スペクトルにおいて、そのブラッグ角（２θ±０．２
°）で２７．３°に最大の回折線を示し、７．４°、
９．７°、２４．２°にも主要な回折線を示すＹ型に分
類される結晶型であるオキソチタニルフタロシアニンを
用いて、他の条件は実施例１と同様に感光体を作製し評
価した。半減露光エネルギーは０．２４μＪ／ｃｍ2の
極めて高い感度を示したが、電位保持性が極めて悪く、
暗中で−５００Ｖに帯電した時、５秒後の保持率は８１
％であった。また、画像は白地の地汚れが顕著で画質が
著しく劣悪であった。
【００７７】（実施例１４）酸化チタン（ＳＴＲ−６０
Ｎ：堺化学社製）１２０重量部と共重合ナイロン（アミ
ランＣＭ８０００：東レ社製）６０重量部の構成からな
る中間層を設けた他は実施例１と同様にして感光体を作
製した。半減露光エネルギーは０．０９μＪ／ｃｍ2の
極めて高い感度を示したが、画像は白地に微小な黒点の
発生が多く、高品質なコピーとは言えなかった。
【００７８】（実施例１５）電荷発生材料として、比較
例２のいわゆるＹ型に分類される結晶型チタニルフタロ
シアニン２重量部と、ポリビニルブチラール（エスレッ
クＢＭ−１：積水化学社製）１重量部から構成される電
荷発生層を形成した他は、実施例１と同様にして感光体
を作製した。半減露光エネルギーは０．２１μＪ／ｃｍ
2で高い感度を示したが、パルス幅変調による中間調記
録を行う場合において、ハイデューティ側の電位減衰量
が小さく、階調表現性に劣ることが判明した。また、暗
順応後の１回転目の帯電電位も低く、画像中の白地に
は、微小な黒点が多数認められた。また、低温低湿環境
と高温高湿環境の、明電位レベルの変化が大きく測定さ
れた。
【００７９】（実施例１６）電荷発生材料として、図５
に示すＣｕＫα特性Ｘ線（波長：１５４１８Å）に対す
るＸ線スペクトルにおいて、そのブラッグ角（２θ±
０．２°）で２７．３°に最大の回折線を示し、７．３
°、９．５°、９．７°、１１．７°、１５．０°、１
８．０°、２３．５°にも主要な回折線を示すＹ型に分
類される結晶型であるオキソチタニルフタロシアニンを
用いて、他は実施例１と同様に感光体を作製し評価し
た。半減露光エネルギーは０．２０μＪ／ｃｍ2の高い
感度を示したが、パルス幅変調による中間調記録を行う
場合において、ハイデューティ側の電位減衰量が小さ
く、階調表現性に劣ることが判明した。また、暗順応後
の１回転目の帯電電位も低く、画像中の白地には、微小
な黒点が多数認められた。また、高温高湿環境下では、
残留電位が−１００Ｖを示し、エージングによって更に
劣化した。
【００８０】（実施例１７）電荷発生材料として、図６
に示すＣｕＫα特性Ｘ線（波長：１５４１８Å）に対す
るＸ線スペクトルにおいて、そのブラッグ角（２θ±
０．２°）で２７．３°に最大の回折線を示し、９．１
°、１４．３°、１８．０°、２４．０°にも主要な回
折線を示すＩ型に分類される結晶型であるオキソチタニ
ルフタロシアニンを用いて、他は実施例１と同様に感光
体を作製し評価した。半減露光エネルギーは０．２８μ
Ｊ／ｃｍ2の感度であったが、残留電位の減衰量−９０
Ｖと高く、パルス幅変調による中間調記録を行う場合に
おいて、ハイデューティ側の電位減衰量が小さく、階調
表現性に劣ることが判明した。また、暗順応後の１回転
目の帯電電位も低く、画像中の白地には、微小な黒点が
多数認められた。
【００８１】上記の各実施例、比較例の電子写真感光体
における評価方法について、具体的に説明する。このよ
うにして作成した電子写真感光体は静電記録紙試験装置
（川口電機製；ＥＰＡ−８２００）により電子写真特性
を評価した。測定条件は、印加電圧：−６ｋＶ、スタテ
ィック：Ｎｏ．３であり、干渉フィルターで分光した７
８０ｎｍの単色光（照射光：２μＷ／ｃｍ2）による、
−５００Ｖから−２５０Ｖに減衰させるに要する露光量
Ｅ1/2（μＪ／ｃｍ2）及び初期電位Ｖ0（−Ｖ）を測定
した。
【００８２】また、市販のデジタル複写機（シャープ社
製 ＡＲ５１３０）を改造してそれぞれの感光体試料を
セットし、連続空コピー（Ｎｏｎ Ｃｏｐｙ Ａｇｉｎ
ｇ）を３万回行って、その前後において、Ｖ0、ならび
に前記静電記録紙試験装置を用いＥ1/2、帯電能（帯電
５秒後の保持率％、前／後）、更に、５℃／２０％ＲＨ
の低温低湿環境と３５℃／８５％ＲＨの高温高湿環境に
おける明電位レベルの変化（ΔＶL：Ｖ）の測定を行っ
た。また、低温低湿環境下での暗順応後のドラム１回転
目の帯電低下量（Ｖ）、高温高湿環境下で帯電電位−８
００Ｖで反転現像して得たコピーの画像特性の測定も同
時に行った。
【００８３】このような評価方法で測定した各実施例の
結果を表１に示す。
【００８４】
【表１】
【００８５】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、高解像
度特性と高感度特性、高画質さらには高耐刷特性を達成
する高性能な電子写真感光体を提供することができる。
また、本発明の電子写真感光体を用いて、特定の分布を
持つ平均粒径６μｍ以下のトナーを用いることによっ
て、高画質を得ることができる電子写真画像形成法を提
供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電子写真感光体の層構造を模式的に示
した断面図である。
【図２】本発明で用いた結晶型チタニルフタロシアニン
のＸ線回折パターンを示す図である。
【図３】本発明で用いた結晶型チタニルフタロシアニン
のＸ線回折パターンを示す図である。
【図４】Ｙ型に分類される結晶型チタニルフタロシアニ
ンのＸ線回折パターン示す図である。
【図５】Ｙ型に分類される結晶型チタニルフタロシアニ
ンのＸ線回折パターン示す図である。
【図６】Ｉ型に分類される結晶型チタニルフタロシアニ
ンのＸ線回折パターン示す図である。
【符号の説明】
１ 導電性支持体 ２ 電荷発生層 ３ 電荷輸送層 ４ 感光層 ５ 中間層
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０３Ｇ 5/14 １０１ Ｇ０３Ｇ 5/14 １０１ 9/08 9/08 Ｆターム(参考） 2H005 EA05 FA00 2H068 AA16 AA19 AA20 AA37 AA41 BA05 BA12 BA39 BB26 BB52 FA13 FA30 FC08

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 像を露光して１２００ｄｐｉ以上の潜像
    を形成し、平均粒径６μｍ以下のトナーを使用して反転
    現像方式で潜像の可視像化を行う画像形成装置に用いら
    れる電子写真感光体であって、 前記電子写真感光体は、導電性支持体上に電荷発生層と
    電荷輸送層とを順次設け、前記電荷輸送層の層厚が２０
    μｍ以下であることを特徴とする電子写真感光体。
  2. 【請求項２】 前記電荷発生層がオキソチタニルフタロ
    シアニンであることを特徴とする請求項１に記載の電子
    写真感光体。
  3. 【請求項３】 前記オキソチタニルフタロシアニンは、
    ＣｕＫα特性Ｘ線（波長：１．５４１８Å）に対するＸ
    線回折スペクトルにおいて、そのブラッグ角（２θ±
    ０．２゜）が９．４°、９．６°、２７．２°に主要な
    強い回折線を示し、７．３°、１１．６°、２４．１°
    に回折線を示すことを特徴とする請求項２に記載の電子
    写真感光体。
  4. 【請求項４】 前記オキソチタニルフタロシアニン
    は、ＣｕＫα特性Ｘ線（波長：１．５４１８Å）に対す
    るＸ線回折スペクトルにおいて、そのブラッグ角（２θ
    ±０．２゜）が９．３°、９．５°、９．７°、２７．
    ２°に主要な強い回折線を示すことを特徴とする請求項
    ２に記載の電子写真感光体。
  5. 【請求項５】 前記電荷発生層と前記電荷輸送層とから
    なる感光層と、前記導電性支持体との間に中間層を有す
    ることを特徴とする請求項１乃至４に記載の電子写真感
    光体。
  6. 【請求項６】 前記電荷輸送層として、下記一般式
    （１）で示されるエナミン構造を有するホール輸送材料
    を含有することを特徴とする請求項２乃至５のいずれか
    に記載の電子写真感光体。 【化１】 （但し、Ａｒは置換基を有してもよいアリール基、置換
    基を有してもよい複素環基、置換基を有してもよいアラ
    ルキル基、置換基を有してもよい複素環アルキル基であ
    り、ｎは２、３もしくは４である。）
  7. 【請求項７】 前記電荷輸送層として、下記一般式
    （２）で示され、粘度平均分子量が、３５０００〜８５
    ０００であるポリカーボネート樹脂からなる結着剤樹脂
    を含有することを特徴とする請求項２乃至５のいずれか
    に記載の電子写真感光体。 【化２】 （但し、Ｒ１乃至Ｒ４は水素、ハロゲンまたは炭素数１
    〜４のアルキル基を示し、Ｚは無置換の炭素環、若しく
    は置換、無置換の複素環を形成するのに必要な原子群を
    表す。）
  8. 【請求項８】 前記電荷輸送層に、α−トコフェロー
    ル、ｔ−ブチルハイドロキノン若しくはｔ−ブチルヒド
    ロキシトルエンの少なくともいずれか１つの酸化防止剤
    を含み、該酸化防止剤は電荷輸送剤に対して重量比で５
    ／１０００から５０／１０００となることを特徴とする
    請求項２乃至７のいずれかに記載の電子写真感光体。
  9. 【請求項９】 平均粒径６μｍ以下、重量平均粒子径に
    対する標準偏差がその平均値の３０％以下、その標準偏
    差から外れた粒子径を持つトナーを１０％未満含むトナ
    ーと、前記請求項１乃至８のいずれかに記載の電子写真
    感光体とを用いて、電子写真画像を反転現像方式で作像
    することを特徴とする電子写真画像形成法。
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