JP2000347433A - 電子写真感光体及びそれを用いた電子写真装置 - Google Patents
電子写真感光体及びそれを用いた電子写真装置Info
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Abstract
ができ、高品質、高精彩画像を形成することのできる電
子写真感光体及びそれを用いた電子写真装置を提供す
る。 【解決手段】 導電性基体上に白色顔料、バインダーか
らなる下引き層及び感光層を順次積層してなる電子写真
感光体において、波長600〜900nmの光での導電
性基体の鏡面反射率に対する、導電性基体上に下引き層
を積層した積層体の相対鏡面反射率が16%以下である
ことを特徴とする電子写真感光体。上記電子写真感光体
を用いた電子写真装置。
Description
び電子写真装置に関し、特にデジタル方式に好適な電子
写真感光体及び電子写真装置に関する。
は、導電性基体上に感光層(電荷発生層)及び必要によ
り電荷移動層が順次積層される。導電性基体と感光層と
の接着性を改善し、導電性基体からの電荷の注入をブロ
ックするため、下引き層が用いられることも多く、通常
の電子写真感光体では導電性基体/下引き層/感光層/
電荷移動層を順次積層されるため、その製造工程は複雑
である。下引き層としては、樹脂あるいは樹脂に白色顔
料を分散させたものが用いられている。最近では、単一
波長のレーザー光を用いた電子写真方式においては、干
渉によるモアレの発生が起こりやすいため、導電性基体
の表面を荒らしてモアレを防止する手法(特開平6−2
08237号公報)が提案されている。ところが、この
公報に記載された手法では、導電性基体の表面を荒らす
ための工程が必要となり、また、工具、機材の摩耗、劣
化等により導電性基体の表面状態が変化しやすく、導電
性基体の取り扱いも面倒になる。
は、樹脂からなる下引き層の平均表面粗さを像露光用光
源の半波長以上として、レーザー光などの干渉縞による
モアレを防止する手法が開示されている。ところが、こ
の公報に記載された手法では、樹脂からなる下引き層の
表面を均一に再現性よく、均一に所望の荒さにすること
が難しいばかりか、下引き層の表面を荒らすための工程
が必要となる。
層は、特別な工程を追加することなく塗工により形成す
ることができ、白色顔料粒子による光の散乱が生じるの
でモアレの防止には最適である。
載公報、特開平2−67565号公報に開示されている
ような白色顔料を樹脂に分散させた下引き層を導電性基
体上に塗布し、感光層、電荷移動層を積層してなる電子
写真感光体について鋭意検討を行ってきた。しかしなが
ら、かかる電子写真感光体の量産を行いながら、電子写
真感光体を電子写真装置に組み込み画像形成試験を行っ
たところ、満足な画像が得られない場合があった。特に
帯電不良に起因する画像ボケ、転写工程に発生する虫食
いの現象が多発する場合があり、単色画像形成に比べて
多色画像形成を行うと特に発生しやすいことがあった。
画像品質の劣る電子写真感光体と正常な電子写真感光体
を比べてみたが、静電特性、目視レベルでの検査では明
確な両者の違いは見つけることができなかった。結局、
感光体の合否を判定するためには画像形成試験を行うし
かなく、大変な手間がかかってしまっていた。
製品の合否を容易に判定することができ、高品質、高精
彩画像を形成することのできる電子写真感光体及びそれ
を用いた電子写真装置を提供することをその課題とす
る。
題を解決するため、導電性基体上に白色顔料、バインダ
ーからなる下引き層及び感光層を順次積層してなる電子
写真感光体において、波長600〜900nmの光での
導電性基体の鏡面反射率に対する、導電性基体上に下引
き層を積層した積層体の相対鏡面反射率が16%以下で
あることを特徴とする電子写真装置用電子写真感光体が
提供される。また、本発明によれば、導電性基体上に白
色顔料、バインダーからなる下引き層及び感光層を順次
積層してなる電子写真感光体において、波長780nm
での光の入射角5°での導電性基体の鏡面反射率に対す
る、導電性基体上に下引き層を積層した積層体の波長7
80nmでの光の入射角5°での相対鏡面反射率が16
%以下であることを特徴とする電子写真感光体が提供さ
れる。また、本発明によれば、上記構成において、該白
色顔料の60重量%以上が酸化チタンであることを特徴
とする電子写真感光体が提供される。また、本発明によ
れば、上記構成の電子写真感光体を用いたことを特徴と
する電子写真装置が提供される。また、本発明によれ
ば、上記構成において帯電手段が接触帯電方式であるこ
とを特徴とする電子写真装置が提供される。また、本発
明によれば、上記構成において、帯電手段が接触方式で
あることを特徴とする電子写真装置が提供される。さら
に、本発明によれば、上記構成において、多色画像形成
電子写真装置である電子写真装置が提供される。
う前に、電子写真感光体の合否を判定することができな
いか、電子写真感光体の製造工程から注意深く観察した
結果、画像品質の劣る電子写真感光体は、下引き層の塗
工液を調合した直後には少ないが、ある程度の時間を経
過した下引き層の塗工液で発生しやすい傾向があり、感
光層の塗工液、電荷移動層の塗工液の保存期間にはほと
んど相関がないことを見出した。この結果を考えるに、
下引き層の塗工液は樹脂を溶媒に溶解させた溶液に白色
顔料を分散させて作製し、塗工液を攪拌しながら使用し
ているものの、経時的に白色顔料の沈殿が生じたり、撹
拌により白色顔料の粒径が変わるなど、塗工液の状態が
微妙に変化するのではないかと考えられる。一方、感光
層及び電荷移動層の塗工液は、顔料が軽量で粒径が小さ
いので沈降が起こりづらかったり、単に樹脂等を溶媒に
溶解したもので粒子自体が存在しないため、塗工液から
の溶媒の蒸発を防止し、酸化性気体との接触を避け、暗
冷所での使用と保管を慎重に行えば、塗工液の分散状態
が変化しづらいと考えられる。
層の影響が大きいと推測できるものの、下引き層の塗工
液の粘度を解析しても明確な指針は得られず、また画像
品質に係る下引き層の表面状態は、従来から行われてい
る接触式の表面粗さ計による検査、目視検査ではほとん
ど合否の差を見極めることができなかった。本発明者ら
は、この合否の差を明確にできるようにさらに鋭意検討
を重ねた結果、顔料を樹脂に分散させた下引き層を導電
性基体上に塗布、乾燥させて形成したときの下引き層表
面の状態がある条件を満たすときに製造される電子写真
感光体は画像品質に問題がないことを見出し、本発明を
完成するに至った。
電性基体上に白色顔料とバインダーを含む下引き層及び
感光層を順次積層してなる電子写真感光体において、波
長600〜900nmの光での導電性基体の鏡面反射率
に対する、導電性基体上に下引き層を積層した積層体の
相対鏡面反射率が16%以下であることを特徴とするも
のである。該相対鏡面反射率は、より好ましくは13%
以下、さらに好ましくは0.1〜12%である。相対鏡
面反射率が16%よりも大きいと画像ボケ、虫食いが発
生しやすい。本明細書における鏡面反射率とは、図1に
示すように入射光が基体1の表面で反射した光のうち、
鏡面反射した光の強さを測定し、入射光の強さに対する
鏡面反射光の強さの割合を言う。従って、鏡面反射率が
小さいと言うことは、例えば基体1の表面が微細に荒れ
て入射光を散乱させていたり、基体1あるいは基体1表
面の物質が入射光を吸収していることを示している。本
発明は下引き層の鏡面反射率に注目して見出された発明
である。しかし、下引き層のみの鏡面反射率を直接測定
することは困難であるため、本発明では参照用に導電性
基体の鏡面反射率を用い、導電性基体の鏡面反射率に対
する導電性基体上に下引き層を積層した積層体の鏡面反
射率の割合である相対鏡面反射率が簡便な測定で、再現
性が良く、かつ感光体の合否を判定する上できわめて有
益であることを見出した。本発明における相対鏡面反射
率測定における入射光の波長は600〜900nmが用
いられ、好ましくは700〜850nm、最も好ましい
のは780nmである。相対鏡面反射率は、入射光の波
長により変化する。波長が短いと入射光は波長が長い場
合に比べ下引き層でより散乱しやすくなるため相対鏡面
反射率は小さくなる。逆に波長が長いと下引き層の相対
反射率は大きくなる。本発明においては入射光の波長と
して、600〜900nmを用いることが良好な下引き
層の微妙な状態を的確に示すことができるものであり、
入射光の波長が上記範囲外では相対鏡面反射率がたとえ
16%以下であっても必ずしも良好な画像品質の電子写
真感光体であるとは言うことができない。本発明におけ
る相対鏡面反射率の測定における入射光の入射角θとし
ては原理的にはどのような角度であっても良いが、測定
精度、測定機の大きさを考慮すると1°〜30°、好ま
しくは2°〜10°であり、最も好ましくは5°であ
る。入射角が1°以下では正確な測定をするための光路
長を十分長くしなければならないため、測定機が大きく
なってしまい、入射角が30°以上では測定の精度が低
くなり、再現性が悪く好ましくない。
厚が0.5〜15μm、好ましくは1〜12μmであ
り、白色顔料と樹脂を主成分とする。白色顔料として
は、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウ
ム、酸化亜鉛等の金属酸化物が挙げられ、中でも導電性
基体からの電荷の注入防止性が優れる酸化チタンが最も
好ましい。下引き層中の白色顔料のうち、酸化チタンの
割合が60重量%以上、好ましくは70重量%、さらに
好ましくは80重量%以上のとき、特に画像品質の高い
電子写真感光体を製造することができる。下引き層中の
酸化チタンの割合が60重量%以下では、環境変動によ
り下引き層の特性が変動し、導電性基体からの電荷の注
入をブロックする効果が不安定になることがある。
る樹脂としては、ポリアミド、ポリビニルアルコール、
カゼイン、メチルセルロース等の熱可塑性樹脂、アクリ
ル、フェノール、メラミン、アルキッド、不飽和ポリエ
ステル、エポキシ等の熱硬化性樹脂を例示することがで
きる。
体としては、銅、アルミニウム、金、銀、白金、鉄、パ
ラジウム、ニッケル等の金属あるいはこれら金属を主成
分とする合金をシート状又はドラム状に成形したもの
や、上記の金属、酸化錫、酸化インジウム等をプラスチ
ックフィルム等に真空蒸着、無電解メッキ等によって付
着させたシートを例示することができる。導電性基体表
面は機械的、化学的、電気化学的方法により粗面化し
て、下引き層との接着性の向上及びモアレの防止を図っ
ても良い。本発明の電子写真感光体において、導電性基
体が例えば小径の円筒ドラムのように相対鏡面反射率の
測定面が曲面となる場合は、測定に用いる入射光の径を
十分小さくして相対鏡面反射率の測定面を平面とみなし
て測定することが好ましい。また簡易的には導電性基体
と同じ材質、同じ厚みであり、ほぼ同じ表面状態の平板
上あるいは大口径のドラム上に実際の電子写真感光体と
同じ塗工条件で下引き層を積層し、相対反射率を測定し
て合否を判定することもできる。
を設けるにあたっては、公知の方法によって感光層を設
けることができ、この感光層を構成する材料には、公知
の有機及び無機材料を使用することができる。また感光
層の構造も特に限定されず、電荷発生材料と電荷輸送材
料とが含有された単層型の感光層であっても、電荷発生
材料が含有された電荷発生層と電荷輸送材料が含有され
た電荷輸送層とが積層された機能分離型の感光層であっ
てもよく、さらにこの感光層の表面に保護層等を設ける
ようにしてもよい。
材料としては、例えば、モノアゾ系顔料、ビスアゾ系顔
料、トリスアゾ系顔料、テトラキスアゾ顔料、トリアリ
ールメタン系染料、チアジン系染料、オキサジン系染
料、キサンテン系染料、シアニン系色素、スチリル系色
素、ピリリウム系染料、キナクリドン系顔料、インジゴ
系顔料、ペリレン系顔料、多環キノン系顔料、ビスベン
ズイミダゾール系顔料、インダスロン系顔料、スクアリ
リウム系顔料、フタロシアニン系顔料等の有機系顔料及
び染料や、セレン、セレン−ヒ素、セレン−テルル、硫
化カドミウム、酸化亜鉛、酸化チタン、アモルファスシ
リコン等の無機材料を使用することができる。
材料としては、例えば、アントラセン誘導体、ピレン誘
導体、カルバゾール誘導体、テトラゾール誘導体、メタ
ロセン誘導体、フェノチアジン誘導体、ピラゾリン化合
物、ヒドラゾン化合物、スチリル化合物、スチリルヒド
ラゾン化合物、エナミン化合物、ブタジエン化合物、ジ
スチリル化合物、オキサゾール化合物、オキサジアゾー
ル化合物、チアゾール化合物、イミダゾール化合物、ト
リフェニルアミン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、
アミノスチルベン誘導体、トリフェニルメタン誘導体等
を使用することができる。
る結着樹脂としては、電気絶縁性であり、それ自体公知
の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂及び光導
電性樹脂等を使用することができ、適当な結着樹脂とし
ては、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、
塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビ
ニル−無水マレイン酸共重合体、エチレン−酢酸ビニル
共重合体、ポリビニルブチラール、ポリビニルアセター
ル、ポリエステル、フェノキシ樹脂、(メタ)アクリル
樹脂、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリアリレー
ト、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ABS樹脂
等の熱可塑性樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ウ
レタン樹脂、メラミン樹脂、イソシアネート樹脂、アル
キッド樹脂、シリコーン樹脂、熱硬化性アクリル樹脂等
の熱硬化性樹脂、ポリビニルカルバゾール、ポリビニル
アントラセン、ポリビニルピレン等の光導電性樹脂を挙
げることができるが、特に、これらのものに限定される
ものではない。
に用いると画像品質が優れ大変好ましい。本発明の電子
写真感光体を用いる電子写真装置は、少なくとも帯電、
像露光、現像、転写、クリーニング工程を実施する各部
を有する。帯電工程における帯電手段としては、コロナ
帯電方式、帯電ローラー、帯電ベルト、帯電ブレード、
帯電ブラシ等による接触帯電方式のいずれの方式におい
ても良好であるが、オゾン等の酸化性ガスの少ない接触
帯電方式で、本発明の効果は高い。即ち、波長600〜
900nmの光での導電性基体の鏡面反射率に対する、
導電性基体上に下引き層を積層した積層体の相対鏡面反
射率が16%より大きな値では帯電不良が起こりやすい
のに対して、16%以下では均一な帯電が可能となり、
安定で高品質の画像形成が可能となる。転写手段として
は、コロナ放電による非接触転写方式、転写ローラー、
転写ベルト、転写ブレード等による接触転写方式のいず
れの場合においても良好であるが、接触転写方式の場合
に、本発明の効果は特に高くなる。
段、転写手段ともに接触方式を選定した場合に本発明の
効果が高くなる理由は定かではないが、波長600〜9
00nmの光での導電性基体の鏡面反射率に対する、導
電性基体上に下引き層を積層した積層体の相対鏡面反射
率が16%である下引き層表面の表面粗さが、感光層、
電荷移動層を順次積層しても、感光体表面の状態はある
程度維持されるため、波長600〜900nmの光での
導電性基体の鏡面反射率に対する、導電性基体上に下引
き層を積層した積層体の相対鏡面反射率が16%以下に
対応した微細な帯電状態の違い、微細な静電潜像の違い
が接触帯電方式及び又は接触転写方式での効果を高めて
いるものと思われる。
りデジタル処理を行った場合に特に高品質な画像形成が
可能となる。また、本発明の電子写真装置は、単色、多
色画像形成においても良好な画像形成が可能であるが、
特に多色画像形成の場合に本発明の効果が高くなる。
する。
本インキ化学工業製))15重量部、メラミン樹脂(ス
ーパーベッカミンL−121−60(大日本インキ化学
工業製))10重量部をメチルエチルケトン80重量部
に溶解し、これに酸化チタン粉末(TM−1(富士チタ
ン工業製))70重量部を加え、ボールミルで24時間
分散し、下引き層塗布液を作成した。これを直径80m
m、長さ360mmのニッケルシームレスベルトに塗布
し、140℃で20分乾燥し、厚さ2μmの下引き層を
形成した。次にブチラール樹脂(エスレックBLS(積
水化学製))15重量部をシクロヘキサノン150重量
部に溶解し、これに下記構造式のトリスアゾ顔料10重
量部を加えてボールミルで48時間分散した。
を行った。これを固形分が1.5重量%になるように攪
拌しながらシクロヘキサノンで希釈した。こうして得ら
れた感光層塗工液を、前記下引き層上に塗布、乾燥し、
厚さ約0.2μmの感光層を形成した。さらに下記構造
式の電荷輸送材料6重量部、
化成製))10重量部、シリコンオイル(KF−50
(信越化学工業製))0.002重量部を90重量部の
塩化メチレンに溶解した。こうして得られて電荷移動層
塗工液を前記感光層上に塗布、乾燥させて、厚さ23μ
mの電荷移動層を形成し、電子写真感光体を作製した。
た。量産に伴い、各塗工液は減少したが、減少分は新た
に作製した各塗工液を追加しながら量産を行った。各塗
工液は、粘度、固形分濃度を定期的に検査しながら管理
を行った。量産を開始して、2日目、20日目、50日
目、100日目、134日目に、電子写真感光体及びニ
ッケルシームレスベルト上に下引き層のみを形成したも
のを抜き取り、電子写真感光体の画像評価を行った。電
子写真感光体の画像形成試験は、帯電ローラー、転写ベ
ルトを用いたデジタルカラー電子写真装置実験機で行っ
た。ニッケルシームレスベルト上に下引き層のみを形成
したものは、鏡面反射率測定装置(入射角5°用)P/
N206−14046(島津製作所製)を搭載した分光
光度計UV−1200(島津製作所製)で、入射光の波
長780nm、入射光5°におけるニッケルシームレス
ベルトに対する相対鏡面反射率を測定した。その測定結
果を表1に示す。
荷移動層塗工液をそれぞれ調整後、20時間以内に塗工
を開始した以外は実施例1と同様にして電子写真感光体
を作製した。
0重量部に代えて、酸化チタン粉末35重量部及び酸化
アルミ粉末(A−32(日本軽金属製))35重量部を
用いたて下引き層塗工液を作製した以外は実施例5と同
様にして電子写真感光体を作製した。
0重量部に代えて、酸化チタン粉末60重量部及び酸化
アルミ粉末(A−32(日本軽金属製))10重量部を
用いて下引き層塗工液を作製した以外は実施例5と同様
にして電子写真感光体を作製した。
時間を100時間として下引き層塗工液を調整したこと
以外は実施例5と同様にして電子写真感光体を作製し
た。
真感光体を実施例1で用いたデジタル電子写真装置に組
み込み、30℃、90%RHの環境で画像形成試験を行
った。その測定結果を表2に示す。
こと以外は同じ帯電ローラー、転写ベルトを用いた電子
写真装置実験機を用いて画像形成試験を行った。試験初
期から地肌汚れがわずかに観察され、1万枚画像形成後
には汚れが激しくなった。
の代わりにコロナ放電による非接触帯電器を用いた以外
は同様にして量産50日目の電子写真感光体3本につい
て画像形成試験を行った。3本の電子写真感光体のうち
2本は3万枚画像形成後も良好であったが、1本では3
万枚画像形成後にわずかに画像ボケが発生した。
900nmの光での導電性基体の鏡面反射率に対する、
導電性基体上に下引き層を積層した積層体の相対鏡面反
射率を16%以下とすることにより、優れた画像品質を
形成することのできる電子写真感光体、特にデジタル電
子写真感光体を提供することができる。請求項2の発明
によれば、導電性基体の鏡面反射率に対する、導電性基
体上に下引き層を積層した積層体の相対鏡面反射率の測
定として、780nmでの光の入射角5°での導電性基
体の鏡面反射率に対する、導電積基体上に下引き層を積
層した積層体の780nmでの光の入射角5°での相対
鏡面反射率の測定を行うことにより、高精度で、再現性
が良い測定が可能となり、その測定方法により相対鏡面
反射率を16%以下とすることで、優れた画像品質を形
成することができる電子写真感光体、特にデジタル電子
写真感光体を提供することができる。請求項3の発明に
よれば、白色顔料の60重量%以上を酸化チタンとする
ことにより、環境に対して変動が少なく、優れた画像品
質を形成することのできる電子写真感光体を提供するこ
とができる。請求項4の発明によれば、請求項1〜3の
いずれか記載の電子写真感光体を用いることにより、優
れた画像品質を形成できる電子写真装置、特にデジタル
電子写真装置を提供することができる。請求項5の発明
によれば、帯電手段を接触帯電方式とすることにより、
オゾン発生の少ない優れた画像品質を形成できる電子写
真装置を提供することができる。請求項6の発明によれ
ば、転写手段を接触方式とすることにより、優れた画像
品質を形成できる電子写真装置を提供することができ
る。請求項7においては、請求項1〜3のいずれか記載
の電子写真感光体を用いることにより高品質、高精彩の
多色画像形成ができるカラー電子写真装置、特にデジタ
ルカラー電子写真装置を提供できる。
Claims (7)
- 【請求項1】 導電性基体上に白色顔料、バインダーか
らなる下引き層及び感光層を順次積層してなる電子写真
感光体において、波長600〜900nmの光での導電
性基体の鏡面反射率に対する、導電性基体上に下引き層
を積層した積層体の相対鏡面反射率が16%以下である
ことを特徴とする電子写真装置用電子写真感光体。 - 【請求項2】 導電性基体上に白色顔料、バインダーか
らなる下引き層及び感光層を順次積層してなる電子写真
感光体において、波長780nmでの光の入射角5°で
の導電性基体の鏡面反射率に対する、導電性基体上に下
引き層を積層した積層体の波長780nmでの光の入射
角5°での相対鏡面反射率が16%以下であることを特
徴とする電子写真感光体。 - 【請求項3】 該白色顔料の60重量%以上が酸化チタ
ンであることを特徴とする請求項1又は2に記載の電子
写真感光体。 - 【請求項4】 請求項1〜3のいずれかに記載の電子写
真感光体を用いたことを特徴とする電子写真装置。 - 【請求項5】 帯電手段が接触帯電方式であることを特
徴とする請求項4に記載の電子写真装置。 - 【請求項6】 帯電手段が接触方式であることを特徴と
する請求項4又は5に記載の電子写真装置。 - 【請求項7】 多色画像形成電子写真装置である請求項
4〜6のいずれか一項に記載の電子写真装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11154885A JP2000347433A (ja) | 1999-06-02 | 1999-06-02 | 電子写真感光体及びそれを用いた電子写真装置 |
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|---|---|---|---|
| JP11154885A JP2000347433A (ja) | 1999-06-02 | 1999-06-02 | 電子写真感光体及びそれを用いた電子写真装置 |
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|---|---|
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|---|---|---|---|
| JP11154885A Pending JP2000347433A (ja) | 1999-06-02 | 1999-06-02 | 電子写真感光体及びそれを用いた電子写真装置 |
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|---|---|
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