JP2000267308A - 電子写真感光体および該感光体を用いた電子写真装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電荷輸送層の膜厚が大きく長期間使用可能な
耐久性を有し、かつ、カールの発生がなく、二次加工が
容易で使用中の安全性も高い電子写真感光体の提供。 【解決手段】 金属層が積層された可撓性樹脂フィルム
からなる導電性支持体の金属層に、電荷発生層と電荷輸
送層が順次形成されてなる電子写真感光体において、電
荷輸送層の膜厚が２１μｍ以上で、かつ電荷輸送中の残
留溶媒量が１０ｍｇ／ｃｍ³ 〜１００ｍｇ／ｃｍ³ であ
ることを特徴とする電子写真感光体。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子写真感光体およ
び電子写真装置、更に詳しくは、耐久性に優れると共に
カールの発生がなく美麗な画像を得ることのできる電子
写真感光体およびそれを用いた電子写真装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真式画像形成方法は、即時に高品
質の画像が得られることから、近年では、複写機やプリ
ンター等において広く利用されている。そして、その中
核となる感光体として、装置内に配設する際の自由度が
大きい等の理由から可撓性の電子写真感光体が注目さ
れ、広く利用されている。

【０００３】可撓性の電子写真感光体は、可撓性樹脂フ
ィルムに金属層を形成した支持体に、電荷発生層および
電荷輸送層が順次形成されて用いられている。しかる
に、電子写真装置においては、画像を転写した都度電子
写真感光体をブレード等で擦り、残存するトナーを除去
する操作が行なわれる。このため、表面層を形成する電
荷輸送層に摩耗が生じ、電子写真感光体の耐久性は電荷
輸送層が摩耗して膜厚が減少する速度によって決定づけ
られる。

【０００４】従って、電荷輸送層が摩耗に耐えて長期間
使用可能な電子写真感光体を得るためには、電荷輸送層
の膜厚を厚くすることが望ましい。しかし、可撓性の電
子写真感光体において電荷輸送層の膜厚を大きくすると
感光体にソリ（カール）が生じ、裁断、印刷などの後加
工が難しくなったり、電子写真装置に装填して使用する
場合、感光体の側縁部が持ち上り帯電器に触れる等のト
ラブルが発生するおそれがある。また、無端ベルト状感
光体として使用する場合、搬送時の蛇行や、リブのロー
ラーへの乗り上げの原因ともなる。

【０００５】電子写真感光体のカールを防止する方法と
して、感光体の裏面にバックコート材を塗布する方法も
用いられているが、バックコート材の塗布工程が入るた
め、生産性が低下する問題がある。感光体の幅あるいは
面積が大きくなる程カールが大きくなり、また、電子写
真装置を小型化するために電子写真感光体を径の細いロ
ーラを用いて搬送させるケースが多くなっており、この
場合にもカールが大きくなる。このためカールの発生の
ない電子写真感光体の開発が重要となっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、電荷輸送層
の膜厚が大きく長期間使用可能な耐久性を有し、かつ、
カールの発生がなく、二次加工が容易で使用中の安全性
も高い電子写真感光体を提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、かかる目的を
達成するため鋭意検討した結果なされたもので、 金属層が積層された可撓性樹脂フィルムからなる導
電性支持体の金属層に、電荷発生層と電荷輸送層が順次
形成されてなる電子写真感光体において、電荷輸送層の
膜厚が２１μｍ以上で、かつ電荷輸送層中の残留溶媒量
が１０ｍｇ／ｃｍ³ 〜１００ｍｇ／ｃｍ³ であることを
特徴とする電子写真感光体、および、 上記記載の電子写真感光体を直径が３５ｍｍ以下
の搬送ローラを用いて駆動することを特徴とする電子写
真装置、を提供するものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明電子写真感光体は、可撓性
樹脂フィルムに金属層が積層された導電性支持体の金属
層に電荷発生層と電荷輸送層を形成してなるものであ
る。導電性支持体を構成する樹脂フィルムの材質として
は引張り強度が強く、伸びあるいは縮みの少ない樹脂が
好ましく、一般には、ポリエチレンテレフタレート、ポ
リブチレンテレフタレートなどのポリエステル樹脂が好
ましく、ポリエチレンテレフタレートが特に好ましい。

【０００９】これ等の樹脂は、フィルム状に成形された
後、一般に二軸方向に延伸される。フィルム状に成形す
る方法は制限はなく、インフレーション成形、あるいは
Ｔダイによる押出成形によって得ることができる。延伸
方法としては、縦延伸後に横方向に延伸する逐次二段法
であってもよく、また、縦延伸と横方向に同時に延伸す
る二軸同時延伸法であってもよい。

【００１０】樹脂フィルムの厚さは５０〜１５０μｍが
好ましく、更に好ましく７０〜１２０μｍである。導電
性支持体を構成する金属としては、銅、ニッケル、アル
ミニウムなどがあげられるが、アルミニウムが好まし
い。樹脂フィルム上に金属層を形成する手段としては、
真空蒸着、スパッタリング、化学メッキ、ラミネート等
公知の方法によって行なうことができる。

【００１１】金属層が積層された導電性支持体上には感
光体層が形成されるが、導電性支持体と電荷発生層との
間には、通常使用されるようなバリアー層を形成するこ
とができる。バリアー層としては、ナイロン、ポリビニ
ルアルコール、カゼイン、ポリビニルピロリドン、ポリ
アクリル酸、セルロース類、ゼラチン、デンプン、ポリ
ウレタン、ポリイミド等を用いることができる。また、
必要に応じて酸化チタン、酸化アルミニウム等の無機粒
子を含有してもよい。

【００１２】感光体層は、電荷発生層とその上に形成さ
れた電荷輸送層から構成される。電荷発生層は電荷発生
物質と結着用樹脂を溶媒に溶解または分散させた塗布液
を調製し、導電性支持体に塗布して形成される。電荷発
生物質としては、例えば、スーダンレッド、ダイアンブ
ルー、ジェナスグリーンＢ等のアゾ顔料、ジスアゾ顔
料、アルゴールイエロー、ピレンキノン等のキノン顔
料、キノシアニン顔料、ペリレン顔料、インジゴ顔料、
インドファーストオレンジトナー等のビスベンゾイミダ
ゾール顔料、チタニルフタロシアニン、銅フタロシアニ
ン等のフタロシアニン顔料、キナクリドン顔料、ピリリ
ウム塩、アズレニウム塩等が挙げられる。

【００１３】電荷輸送層は電荷輸送物質と結着用樹脂を
溶媒に溶解または分散させた塗布液を調製して電荷発生
層の上に塗布される。電荷輸送物質としては、例えば、
主鎖また側鎖に、アントラセン、フェナントレン、ピレ
ン、コロネン等の多環式芳香族化合物の骨格、または、
インドール、カルバゾール、イミダゾール、ピラゾー
ル、ピラゾリン、トリアゾール、オキサゾール、イソオ
キサゾール、オキサジアゾール、チアゾール等の含窒素
環式化合物の骨格を有する化合物、およびヒドラゾン化
合物等が挙げられる。

【００１４】また、電荷発生層あるいは電荷輸送層を形
成する結着用樹脂としては、ポリカーボネート、ポリア
リレート、線状ポリエステル、ポリアクリレート、ポリ
スチレン、スチレン−アクリレート共重合体、スチレン
−アクリロニトリル共重合体、ポリアクリロニトリル、
ポリサルホン、ポリビニルアセテート、ポリビニルブチ
ラール、ポリビニルピロリドン、メチルセルロース、ヒ
ドロキシメチルセルロース、セルロースエステル、フェ
ノキシ樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。

【００１５】塗布液とするための溶剤としては、ベンゼ
ン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系、メタノ
ール、エタノール、イソプロパノール等のアルコール
系、アセトン、メチルエチルケトン、４−メトキシ−４
−メチル−２−ペンタノン、２，４−ペンダジオン、３
−オキソブタン酸メチル、シクロヘキサノン等のケトン
系、エチルアセテート、ブチルアセテート、メチルセロ
ソルブアセテート等のエステル系、ジメトキシメタン、
ジメトキシエタン、メチルセロソルブ、エチルセロソル
ブ、アニール、テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサ
ン等のエーテル系、クロロホルム、ジクロロメタン、
１，２−ジクロロエタン、モノクロロベンゼン等の塩素
化炭化水素系、ｎ−ブチルアミン、ジエチルアミン、エ
チレンジアミン、イソプロパノールアミン、トリエタノ
ールアミン等の含窒素化合物系、Ｎ，Ｎ−ジメチルホル
ムアミド、Ｎ−メチルピロリドン、ジメチルスルホキシ
ド等の非プロトン性極性溶剤系等が挙げられる。

【００１６】電荷発生層用の塗布液の固形分濃度は１５
重量％以下、好ましくは１〜１０重量％、粘度は０．１
〜１０ｃｐｓとし、乾燥後の厚みは０．１〜１μｍとさ
れる。電荷輸送層用の塗布液の固形分濃度は４０重量％
以下、好ましくは１０〜３５重量％、粘度は５０〜３０
０ｃｐｓとし、乾燥後の厚みは２１μｍ以上、好ましく
は２１〜３５μｍとされる。電荷輸送層の膜厚を２１μ
ｍ以上とすることによって、電子写真感光体の耐久性を
向上することができる。

【００１７】電荷発生層用塗布液あるいは電荷輸送層用
塗布液の塗布は特に制限はなく、ダイコーター法、リバ
ースコーター法あるいはバーコーター法等によって塗布
することができる。バリヤー層、電荷発生層あるいは電
荷輸送層の各層が塗布された後乾燥が行なわれる。乾燥
は、加熱ローラー、熱風乾燥器、蒸気乾燥器、赤外線乾
燥器、あるいは、遠赤外線乾燥器等を用いて行なうこと
ができる。

【００１８】しかして、本発明においては、電荷輸送層
中の残留溶媒量を１０ｍｇ／ｃｍ³〜１００ｍｇ／ｃｍ
³ 、好ましくは１５〜８０ｍｇ／ｃｍ³ 、更に好ましく
は２０〜４０ｍｇ／ｃｍ³ の範囲となる条件で乾燥が行
なわれる。残留溶媒量は電荷輸送層をガスクロマトグラ
フで分析することによって知ることができ、残留溶媒量
を一定範囲内とする乾燥条件は電荷輸送層に使用された
結着剤、溶媒、電荷輸送剤あるいは他の添加剤の組合せ
に応じて経験的に知ることができる。本発明は、電荷輸
送層に溶媒を残留させることによって電子写真感光体の
カールを防止することができる。

【００１９】その理由は必ずしも明らかではなく、ここ
に示す解釈によって本発明が限定されるものではない
が、従来は、電荷輸送層の塗布後、乾燥により、あるい
は乾燥後の冷却により電荷輸送層に収縮が生じこれが可
撓性樹脂フィルムの収縮率と等しくないためにカールが
生じるのに対し、本発明は、残留溶媒によって電荷輸送
層の収縮が緩和される結果、カールの発生が防止される
ものと推定される。本発明電子写真感光体は、カールの
発生が少ないから、無端ベルト状感光体として使用する
場合に効果が大きく、また、広幅、大面積感光体として
使用する場合にも適し、横幅が３００ｍｍ以上の感光体
として用いることができる。また、電子写真感光体を直
径が３５ｍｍ以下の搬送ローラを用いた電子写真装置用
としても適するものである。

【００２０】

【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに具体的に
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。なお、下記の実施例に
おいて、明部電位については以下の方法で評価した。明部電位 感光体シートをアルミニウム素管（外径 ８０ｍｍφ）
上に貼り付け、その明部電位を測定した。まず、除電器
と帯電器との角度を２４°、帯電器と露光位置との角度
を２６°、露光位置と明部電位測定プローブとの角度を
６９°に設定し、感光体を周速９６ｍｍ／秒で回転さ
せ、露光しない時の表面電位が−６００Ｖとなるように
スコロトロン帯電条件を設定した。この条件で、各感光
体の２．０μＪ／ｃｍ² の７８０ｎｍの光を露光した際
の電位（明部電位）を測定した。

【００２１】実施例１−１ 二軸延伸ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム（厚
み７５μｍ）の表面に厚み７００オングストロームのア
ルミニウム蒸着層を形成し、導電性支持体を作製した。

【００２２】得られた導電性支持体のアルミニウム蒸着
面に、以下に示す電荷発生層用塗布液をワイヤーバーを
用いて塗布して厚み０．５μｍの電荷発生層を形成した
上に、以下に示す電荷輸送層用の塗布液−Ａをアプリケ
ータを用いて乾燥後の膜厚が２３μｍの電荷輸送層を形
成した。電荷輸送層の乾燥は、１１０℃で１１分間行っ
た。得られた電子写真感光体の電荷輸送層には２３ｍｇ
／ｃｍ³ の１，４−ジオキサンが含有されていた。この
感光体の明部電位は−８５Ｖであった。これを１００ｍ
ｍ×１００ｍｍに裁断して三日間静置した後、よりカー
ルの小さい対辺の中央部に荷重を置き、このときの感光
体の荷重を置いていない辺の浮き上りの最大値をカール
の大きさとした。その結果は１０．９ｍｍであった。

【００２３】電荷発生層用塗布液 電荷発生物質として、Ｘ線回折スペクトルのブラッグ角
（２θ±０．２°）２７．３°に最大回折ピークを有し
７．４°および２４．２°に回折ピークを示す結晶型オ
キシチタニウムフタロシアニンを用い、その１０重量部
を２００重量部の４−メトキシ−４−メチル−２−ペン
タノンに加え、サンドグラインドミルにて粉砕、分散処
理して得られた分散液を、ポリビニルブチラール樹脂
（デンカ社製、「＃６０００Ｃ」）の５重量％ジメトキ
シエタン溶液１００重量部とフェノキシ樹脂（ユニオン
カーバイド社製、「ＰＨＫＫ」）の５重量％ジメトキシ
エタン溶液１００重量部との混合溶液に加え、固形分濃
度４重量％とした塗布液。

【００２４】電荷輸送層用塗布液−Ａ 電荷輸送物質として、次記構造のヒドラゾン化合物
（Ａ）と（Ｂ）とを用い、

【００２５】

【化１】

【００２６】同化合物（Ａ）５６重量部、（Ｂ）１４重
量部、およびポリカーボネート樹脂（三菱化学社製、
「ノバレックス７０３０Ａ」）１００重量部を１，４−
ジオキサン１０００重量部に溶解させた塗布液。

【００２７】実施例１−２ 実施例１−１において、電荷輸送層を塗布した後の乾燥
を１１０℃、４分間とした他は実施例１−１と同じ実験
を行った。その結果、電荷輸送層の残留溶媒量（１，４
−ジオキサン）は３５ｍｇ／ｃｍ ³ でカールの大きさは
８．１ｍｍ、明部電位は−９０Ｖであった。

【００２８】比較例１−１ 実施例１−１において、電荷輸送層を塗布した後の乾燥
を１２５℃、２０分間とした他は実施例１と同じ実験を
行った。その結果、電荷輸送層の残留溶媒量（１，４−
ジオキサン）は４．３ｍｇ／ｃｍ³ でカールの大きさは
１９．８ｍｍ明部電位は−８２Ｖであった。

【００２９】比較例１−２ 実施例１−１において、電荷輸送層を塗布した後の乾燥
を１１０℃、４分間とした他は実施例１−１と同じ実験
を行った。その結果、電荷輸送層の残留溶媒量（１，４
−ジオキサン）は１０３ｍｇ／ｃｍ³ でカールの大きさ
は３．６ｍｍ、明部電位は−１８１Ｖであった。

【００３０】実施例２−１ 実施例１−１で用いたものと同様の導電性支持体、電荷
発生層を形成した上に、以下に示す電荷輸送層塗布液−
Ｂをアプリケータを用いて乾燥後の膜厚が２８μｍの電
荷輸送層を形成した。電荷輸送層の乾燥は１１０℃１５
分間とした。得られた電子写真感光体の電荷輸送層には
２０ｍｇ／ｃｍ³ のトルエンが含有されていた。

【００３１】電荷輸送用塗布液−Ｂ 電荷輸送物質として、前記ヒドラゾン（Ａ）を４重量
部、次記構造のヒドラゾン（Ｃ）を３６重量部および下
記構造のポリカーボネート樹脂１００重量部を、

【００３２】

【化２】

【００３３】溶媒としてテトラヒドロフラン／トルエン
（７０／３０：重量比）を計１００重量部に溶解させた
塗布液。これを実施例１−１と同様の方法によりカール
の大きさを測定したところ１２．２ｍｍ、明部電位は−
１１２Ｖであった。

【００３４】実施例２−２ 実施例２−１において、電荷輸送層を塗布した後の乾燥
を１１０℃、７分間とした他は実施例２−１と同じ実験
を行った。その結果、電荷輸送層の残留溶媒量（トルエ
ン）は２６ｍｇ／ｃｍ³ でカールの大きさは１０．０ｍ
ｍ、明部電位は−１２３Ｖであった。

【００３５】比較例２−１ 電荷輸送層の乾燥を１２０℃、２０分間とした他は実施
例２−１と同様の実験を行った。その結果、電荷輸送中
の残留溶媒（トルエン）は５．６ｍｇ／ｃｍ³ でカール
の大きさは１９．９ｍｍ明部電位は−１０８Ｖであっ
た。

【００３６】比較例２−２ 実施例２−１において、電荷輸送層を塗布した後の乾燥
を１１０℃、１．５分間とした他は実施例２−１と同じ
実験を行った。その結果、電荷輸送層の残留溶媒量（ト
ルエン）は１１５ｍｇ／ｃｍ³ でカールの大きさは６．
８ｍｍ、明部電位は−２６５Ｖであった。以上の結果を
表１にまとめる。

【００３７】

【表１】

【００３８】表１より、適度の残留溶媒量とすることに
よりカールが大きく改良されること、および、残留溶媒
量が多すぎる場合には、電荷移動時のトラップとなり、
明部電位が上昇し、特性が悪化することが判る。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属層が積層された可撓性樹脂フィルム
   からなる導電性支持体の金属層に、電荷発生層と電荷輸
   送層が順次形成されてなる電子写真感光体において、電
   荷輸送層の膜厚が２１μｍ以上で、かつ電荷輸送層中の
   残留溶媒量が１０ｍｇ／ｃｍ³ 〜１００ｍｇ／ｃｍ³ で
   あることを特徴とする電子写真感光体。
2. 【請求項２】 電荷輸送層が、ポリカーボネート、ポリ
   アリレートを結着剤とする請求項１記載の電子写真感光
   体。
3. 【請求項３】 感光体が、無端ベルト状である請求項１
   または２記載の電子写真感光体。
4. 【請求項４】 電子写真感光体の横幅が３００ｍｍ以上
   である請求項１〜３いずれかに記載の電子写真感光体。
5. 【請求項５】 請求項１〜４いずれかに記載の電子写真
   感光体を直径が３５ｍｍ以下の搬送ローラを用いて駆動
   するようにしたことを特徴とする電子写真装置。