JPH04267259A - 反転現像用電子写真感光体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は負荷電トナ−による反転
現像方式を採用したＬＤプリンタ、ＬＥＤプリンタ等に
使用される電子写真感光体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真用感光体の光導電材料に
はセレン、硫化カドミウム、酸化亜鉛等の無機化合物が
広く用いられていた。しかしながら、これらの無機化合
物は多くの長所を持つ反面、様々な欠点も有する。例え
ば、セレンでは製造条件が困難で製造コストが高く温湿
度などにより結晶化が進みやすい。硫化カドミウムでは
耐湿性が悪く、また酸化亜鉛では硬度、耐摩耗性など機
械的強度に問題がある。更に、これらはカルコゲン、重
金属を含有するため公害問題に発展する危険性もあった
。

【０００３】近年、これらの無機化合物の欠点を克服す
るためにポリ−Ｎ−ビニルカルバゾ−ルに代表される種
々の有機光導電性化合物を用いた電子写真感光体の開発
研究が盛んに行われている。このような有機化合物系電
子写真感光体は、無機化合物系電子写真感光体に比べて
成膜が容易であり極めて生産性が高く安価な感光体を提
供できるという利点を持っている。しかしながら、例え
ばポリ−Ｎ−ビニルカルバゾ−ルのような光導電性ポリ
マ−に関してはポリマ−単独では被膜性、可撓性、接着
性などが不良であり、これらの欠点を改良するために可
塑剤、バインダ−などが添加されるが、この為に光感度
の低下や残留電位の上昇を招くなどの問題があった。

【０００４】最近では、電荷発生機能と電荷輸送機能を
分離した機能分離型積層感光体の開発が盛んに行われ有
機化合物系の低分子光導電性化合物を電荷移動媒体とし
て絶縁性のバインダ−ポリマ−中に溶解させて電荷輸送
層とするケ−スが多くなってきている。特にヒドラゾン
誘導体を媒体とした良好な感光性を有するものが得られ
ている。この場合には表面硬度、可撓性、接着性などの
性能をバインダ−ポリマ−の選択により向上させること
ができるため、より性能の優れた感光体を得ることがで
きる。

【０００５】現在、電荷輸送物質としてはキャリアの移
動度、材料の溶解性等の特性の優位性から正孔輸送型の
ものが主に用いられているため、導電性支持体上に少な
くとも電荷発生層、電荷輸送層を順次に積層した機能分
離型電子写真感光体はＮ型（負帯電型）が主流を占めて
おり、反転現像方式においてもこのＮ型（負帯電型）の
電子写真感光体が使用されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】この電子写真感光体が
反転現像方式のプリンタ等に使用される場合、感光体表
面上に形成された負荷電トナ−可視像を被印字体（紙等
）に移す「転写」のプロセスでは、感光体表面帯電電荷
の極性（負）と逆極性（正）の電圧を印加することにな
る。このため、転写プロセス時に被印字体の有無が生じ
ると被印字体の存在領域に比べて非存在領域の方が感光
体の正電荷による疲労度が大きくなり、結果的に被印字
体の存在領域に対応する感光体表面上の負電荷密度と被
印字体の非存在領域に対応するそれとが異なってくるた
めに印字品質の低下を招く。例えばペ−ジプリンタでは
、紙と紙の隙間に対応する感光体領域で正電荷疲労が大
きくなるため、印字上でスジ状となって現れるという品
質低下が招かれる。

【０００７】そこで、この問題をプロセス側から解決す
べく紙と紙の空隙領域に対して逆極性の正電荷を印加し
ないような工夫が為され、印字上に於けるスジの出現を
回避する方法が採用されているが、この場合紙の上下端
に転写電圧が印加されないため、紙の上下端数ｍｍの領
域には印字ができないという問題が出てくる。

【０００８】更には、最近種々のサイズの紙に対し印字
可能なペ−ジプリンタが上市されているが、このような
プリンタでは前述したプロセス側での工夫が為されても
紙のサイズ差から生じる印字品質の低下は不可避のもの
となる。また、当然紙の上下端に印字ができないという
欠点も有したままとなる。

【０００９】このようにプロセス側からの対処では限界
があるため、根本的に解決するためには電子写真感光体
側からの対処が必要となる。

【００１０】

【課題を解決するための手段】そこで本発明者らは、負
荷電トナ−による反転現像方式の採用により生じるこの
ような問題を電子写真感光体側から解決すべく鋭意検討
した。

【００１１】その結果、導電性支持体上に少なくとも電
荷発生層、正孔輸送型の電荷輸送層を順次に積層した機
能分離型感光体に於いて、感光体表面上の正電荷の暗減
衰保持率が大きな感光体を用いることにより上述した問
題を電子写真感光体側から解決することに成功した。

【００１２】以下本発明について詳細に説明する。導電
性支持体上に少なくとも電荷発生層、正孔輸送型の電荷
輸送層を順次に積層した電子写真感光体では、その電荷
輸送層が正孔輸送型であるため電荷輸送層表面に転写の
プロセスによって帯電された正電荷のうちバルク中に注
入したものは、正孔としての機能を有し電荷輸送層表面
上の正電荷と導電性支持体中の負電荷により生成する電
場の力を借りて電荷輸送層バルク中を電荷発生層の方向
に移動する。この場合、転写時に被印字体が存在しない
場合には直接感光体表面に正電荷が印加されることにな
るため、被印字体の存在する感光体領域に比べて表面に
帯電する正電荷密度は大きくなり、これによって大きな
電場が生成され電荷輸送層バルク中に注入する正電荷量
は多くなる。したがって、次のスコロトロンによる帯電
プロセスで負電荷が感光体表面全体に渡ってほぼ均一に
帯電しても、電荷輸送層バルク中に存在する正電荷（正
孔）が感光体表面上の負電荷と導電性支持体中の正電荷
により生成する電場の力を借りて電荷輸送層バルクから
表面に移動するために電荷中和後の感光体表面負電荷密
度は被印字体の有無領域で異なってきて、結果的には印
字品質の低下を引き起こす。

【００１３】よって、上述した悪影響を回避するために
は転写のプロセスで電荷輸送層表面に帯電した正電荷が
電荷輸送層バルク中へ注入しなければ良い。換言すれば
、感光体表面に帯電した正電荷の暗減衰保持率が大きい
反転現像用電子写真感光体は被印字体の有無により生じ
る印字品質の低下を防止することができる。

【００１４】以上の知見から、本発明者らは導電性支持
体上に少なくとも電荷発生層、正孔輸送型の電荷輸送層
を順次に積層した反転現像用電子写真感光体に於いて、
２３℃／５０％ＲＨの環境下で、感光体表面電位が＋５
００Ｖになるように正帯電した場合に帯電５分後の暗減
衰電荷保持率が９５．０％以上であることを特徴とする
電子写真感光体が転写のプロセス時に被印字体の有無が
生じても感光体表面全体に渡って帯電される負の電荷密
度を均一化し良品質の印字画像の出力を可能とすること
を見い出した。

【００１５】本発明の感光体に用いられる導電性支持体
の材料としては、例えばアルミニウム、銅、亜鉛、ステ
ンレス、クロム、チタン、ニッケル、モリブデン、バナ
ジウム、インジウム、金、白金等の金属またはこれらの
合金を用いた金属板、金属ドラム、あるいは導電性ポリ
マ−、酸化インジウム等の導電性化合物やアルミニウム
、パラジウム、金等の金属またはこれらの合金を塗布、
蒸着、あるいはラミネ−トした紙、プラスチックフィル
ム等が挙げられる。

【００１６】感光層に用いられる電荷発生材料としては
、例えば、アゾ系顔料、キノン系顔料、ペリレン系顔料
、インジゴ系顔料、チオインジゴ系顔料、ビスベンゾイ
ミダゾ−ル系顔料、フタロシアニン系顔料、キナクリド
ン系顔料、キノリン系顔料、レ−キ顔料、アゾレ−キ顔
料、アントラキノン系顔料、オキサジン系顔料、ジオキ
サジン系顔料、トリフェニルメタン系顔料、アズレニウ
ム染料、スクウェアリウム染料、ピリリウム系染料、ト
リアリルメタン染料、キサンテン染料、チアジン染料、
シアニン系染料等の種々の有機顔料、染料や、更にアモ
ルファスシリコン、アモルファスセレン、テルル、セレ
ン−テルル合金、硫化カドミウム、硫化アンチモン、酸
化亜鉛、硫化亜鉛等の無機材料を挙げることが出来る。 これらの材料は導電性支持体上にバインダー樹脂に分散
され塗布されるか、真空蒸着、スパッタリング、ＣＶＤ
法等の手段により成膜されて用いられる。

【００１７】電荷発生物質はここに挙げたものに限定さ
れるものではなく、その使用に際しては単独、あるいは
２種類以上混合して用いることが出来る。また正孔輸送
型の電荷輸送物質としては、感光体に対して感光体表面
即ち電荷輸送層表面からバルク中への正電荷注入が起こ
りにくいという特性を付与する電荷輸送物質が望ましく
、具体的な化合物としてＮ―カルバゾリルヒドラジノ―
３―メチリデン―９―フェニルカルバゾール、ビス（４
―ジエチルアミノ―２―メチルフェニル）フェニルメタ
ン等が挙げられる。このような電荷輸送物質はここに挙
げたものに限定されるものではなく、その使用に際して
は単独、あるいは２種類以上混合して用いることが出来
る。また、次に示す正孔輸送型の電荷輸送物質のうちの
少なくとも１種類を、その使用に際してＮ―カルバゾリ
ルヒドラジノ―３―メチリデン―９―フェニルカルバゾ
ール、ビス（４―ジエチルアミノ―２―メチルフェニル
）フェニルメタン等のうち、少なくとも１種類を含む電
荷輸送層中に混合して用いることが出来る。混合できる
電荷輸送物質は次に挙げたものに限定されるものではな
い。低分子化合物では、例えばピレン、Ｎ―エチルカル
バゾール、Ｎ―イソプロピルカルバゾール、Ｎ―カルバ
ゾリルヒドラジノ―３―メチリデン―９―フェニルカル
バゾールを除くＮ―フェニルカルバゾール、Ｎ―メチル
テトラヒドロカルバゾールあるいは１―（４―ジフェニ
ルアミノベンジリデンイミノ）―２―メチルインドリン
、１―（４―ジフェニルアミノベンジリデンイミノ）―
２，３―ジメチルインドリン、ｐ―Ｎ，Ｎ―ジメチルア
ミノベンズアルデヒドカルバゾリルヒドラゾン、ｐ―Ｎ
，Ｎ―ジエチルアミノベンズアルデヒドカルバゾリルヒ
ドラゾン、ｐ―Ｎ，Ｎ―ジフェニルアミノベンズアルデ
ヒドカルバゾリルヒドラゾン等のヒドラゾン類、２，５
―ビス（ｐ―ジエチルアミノフェニル）―１，３，４―
オキサジアゾール等のオキサジアゾール類、１―フェニ
ル―３―（ｐ―ジエチルアミノスチリル）―５―（ｐ―
ジエチルアミノフェニル）ピラゾリン等のピラゾリン類
、トリフェニルアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’―テトラフ
ェニル―１，１’―ジフェニル―４，４’―ジアミン、
Ｎ，Ｎ’―ジフェニル―Ｎ，Ｎ’―ビス（３―メチルフ
ェニル）―１，１’―ビフェニル―４，４’―ジアミン
等のアミン類、ビス（４―ジエチルアミノ―２―メチル
フェニル）シクロヘキシルメタン等のビス（４―ジエチ
ルアミノ―２―メチルフェニル）フェニルメタンを除く
フェニルメタン類、４，４―ジフェニル―１，１―ビス
（４’―Ｎ，Ｎ―ジエチルアミノフェニル）―１，３―
ブタジエン等のブタジエン類等が挙げられる。 また高分子化合物としては、例えばポリ―Ｎ―ビニルカ
ルバゾール、ハロゲン化ポリ―Ｎ―ビニルカルバゾール
、ポリビニルピレン、ポリビニルアンスラセン、ポリビ
ニルアクリジン、ピレン―ホルムアルデヒド樹脂、メチ
ルカルバゾール―ホルムアルデヒド樹脂、エチルカルバ
ゾール―ホルムアルデヒド樹脂、トリフェニルメタンポ
リマー、ポリシラン等が挙げられる。

【００１８】これらの材料はバインダー樹脂に分散され
塗布されるか、真空蒸着、スパッタリング、ＣＶＤ法等
の手段により製膜されて、感光層に使用することもでき
る。バインダ−としては、疎水性で、電気絶縁性のフィ
ルム形成可能な高分子重合体を用いるのが好ましい。こ
のような高分子重合体としては、例えばポリカーボネー
ト、ポリエステル、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポ
リ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポ
リビニルアセテート、スチレン−ブタジエン共重合体、
塩化ビニリデン−アクリロニトリル重合体、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、シリコン樹脂、シリコン−アルキ
ッド樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、スチレ
ン−アルキッド樹脂、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、
ポリビニルブチラール、ポリビニルフォルマール、ポリ
スルホン等が挙げられるが、これらに限定されるもので
はない。これらのバインダーは、単独または２種類以上
混合して用いられる。

【００１９】また、これらのバインダーとともに可塑剤
、増感剤、表面改質剤等の添加剤を使用することもでき
る。可塑剤としては、例えばビフェニル、塩化ビフェニ
ル、ｏ−ターフェニル、ジブチルフタレート、ジエチレ
ングリコールフタレート、ジオクチルフタレート、トリ
フェニル燐酸、メチルナフタレン、ベンゾフェノン、塩
素化パラフィン、ポリプロピレン、ポリスチレン、各種
フルオロ炭化水素等が挙げられる。

【００２０】増感剤としては、例えばクロラニル、テト
ラシアノエチレン、メチルバイオレット、ローダミンＢ
、シアニン染料、メロシアニン染料、ピリリウム染料、
チアピリリウム染料等が挙げられる。

【００２１】表面改質剤としては、例えばシリコンオイ
ル、フッ素樹脂等が挙げられる。更に本発明においては
、導電性支持体と感光層との接着性を向上させたり、支
持体から感光層への自由電荷の注入を阻止するため、導
電性支持体と感光層の間に、必要に応じて接着剤層ある
いはバリア層を設けることもできる。これらの層に用い
られる材料としては、前記バインダ−に用いられる高分
子化合物の他、カゼイン、ゼラチン、ポリビニルアルコ
ール、エチルセルロース、フェノール樹脂、ポリアミド
、カルボキシ−メチルセルロース、塩化ビニリデン系ポ
リマーラテックス、ポリウレタン、シラン系化合物、酸
化アルミニウム、酸化錫、酸化チタン等が挙げられる。

【００２２】積層型感光体を塗工によって形成する場合
、上記の電荷発生剤や電荷輸送物質をバインダー等に混
合したものを溶剤に溶解した塗料を用いるが、バインダ
ーを溶解する溶剤は、バインダーの種類によって異なる
が、下層を溶解しないものの中から選択することが好ま
しい。具体的な有機溶剤の例としては、例えばメタノー
ル、エタノール、ｎ−プロパノール等のアルコール類；
アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等の
ケトン類；Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジ
メチルアセトアミド等のアミド類；テトラヒドロフラン
、ジオキサン、メチルセロソルブ等のエーテル類；酢酸
メチル、酢酸エチル等のエステル類；ジメチルスルホキ
シド、スルホラン等のスルホキシド及びスルホン類；塩
化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素、トリクロロエ
タン等の脂肪族ハロゲン化炭化水素；ベンゼン、トルエ
ン、キシレン、モノクロロベンゼン、ジクロルベンゼン
等の芳香族類等が挙げられる。

【００２３】塗工法としては、例えば浸積コーティング
法、スプレーコーティング法、スピンコーティング法、
ビードコーティング法、ワイヤーバーコーティング法、
ブレードコーティング法、ローラコーティング法、カー
テンコーティング法等のコーティング法を用いることが
できる。

【００２４】

【実施例】以下、実施例により本発明を更に具体的に説
明するが、これにより本発明が実施例に限定されるもの
ではない。尚、実施例中「部」とあるのは「重量部」を
示す。 （実施例１）市販のシラン化合物（商品名「Ｈ−１１５
」デフラ社（西ドイツ）製）５部をメタノール７０部、
塩化メチレン１５部、ｎ−ブタノール１５部に溶解し、
アルミニウムドラム面上に乾燥後の膜厚が１００Ａにな
るように塗布し下地層を形成した。

【００２５】次にチタニルフタロシアニン顔料８部と市
販のブチラール樹脂（商品名「エスレックＢＨ−３」積
水化学工業（株）製）４部を１，１，２−トリクロロエ
タン３００部とジクロロメタン２００部に加え、サンド
ミルで分散して得られた塗料を上記下地層上に乾燥後２
４５０Ａの膜厚となるように塗布し電荷発生層を形成し
た。

【００２６】

【化１】

【００２７】更に正孔輸送物質である、化１の化合物１
４．５部及び

【００２８】

【化２】

【００２９】化２の化合物２．６部と市販のポリカーボ
ネート樹脂（商品名「ユーピロンＺ−２００」三菱瓦斯
化学（株）製）１９部とビスｔ−ブチルヒドロキシトル
エン（ＢＨＴ）０．８６部をモノクロロベンゼン４０部
と塩化メチレン６０部に溶解して得られた塗料を上記電
荷発生層上に乾燥後の膜厚が１７μｍとなるように塗布
し、電荷輸送層を形成することによって感光体を作製し
た。この感光体を実施例１とした。 （比較例１）

【００３０】

【化３】

【００３１】次に、正孔輸送物質が化３の化合物１７．
１部であることを除いては全く同様の条件で作製して得
られた感光体を比較例１とした。 （比較例２）

【００３２】

【化４】

【００３３】また、正孔輸送物質が化４の化合物１７．
１部であることを除いては全く同様の条件で作製して得
られた感光体を比較例２とした。こうして作製した感光
体の電子写真特性をプロセススピードが、３７７０ｍｍ
／ｍｉｎ．のＬＤペ−ジプリンタで２３℃／５０％ＲＨ
の環境下で給紙を行いながら測定した。但し、光感度測
定のための露光は波長７８０ｎｍの半導体レーザを０．
６ｍＷ（感光体表面に於いて０．５ｍＷ）の強度で行っ
た。また、この時の転写チャージャーの強度は、アルミ
素管を装着し単位長さ当りの転写チャージャーワイアか
ら該アルミ素管に流れ込む電流値で規定し、０．１３μ
Ａ／ｍｍとした。尚、感光体の電子写真特性の測定はこ
のアルミ素管の代わりに感光体ドラムを設置して行った
。

【００３４】以上に示す条件で測定することにより得ら
れた結果を第１表に示した。ここで、ＤＤＲは感光体表
面電位が＋５００Ｖになるように正帯電した時の帯電５
分後の暗減衰電荷保持率、Ｖ６は負荷電トナ−による反
転現像印字画像に於いて転写の悪影響が顕著に現われ安
くなる画像部６％の時の露光電位、Ｖ６ＴはＶ６に於い
て最も転写の悪影響を受けた時の電位、ｄＶ６は最も転
写の悪影響を受けた時の変動電位（ｄＶ６＝Ｖ６Ｔ−Ｖ
６）を表す。

【００３５】ｄＶ６が大きな値を示す程、印字画像の品
質低下が著しくなる。したがって、第１表から明らかな
ようにＤＤＲが９５．０％以上を有する感光体はｄＶ６
の値が小さいので、転写チャ−ジャ−の影響を回避した
高品質な印字画像を与えることがわかる。

【００３６】

【表１】

【００３７】

【発明の効果】本発明によれば、負荷電トナ−による反
転現像方式を採用したＬＤプリンタ、ＬＥＤプリンタ等
の用途において転写のプロセス時に被印字体が存在しな
い場合に起こる感光体の大きな正電荷疲労による悪影響
が回避でき、これにより高品質な印字画像を提供するこ
とができる。

【００３８】したがって、様々なサイズの被印字体に対
し印字可能なプリンタの出力も高品質なものとなる。ま
た、プロセス側からの対処は必要としないためにプリン
タの設計が容易となり、更には被印字体の上下端数ｍｍ
の領域への印字も可能となる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　導電性支持体上に少なくとも電荷発生
   層、正孔輸送型の電荷輸送層を順次に積層した反転現像
   用電子写真感光体に於いて、２３℃／５０％ＲＨの環境
   下で、感光体表面電位が＋５００Ｖになるように正帯電
   した場合の帯電５分後の暗減衰電荷保持率が９５．０％
   以上であることを特徴とする電子写真感光体。