JPH09265200A

JPH09265200A - 感光体用ポリシラン化合物および感光体ならびに画像形成装置

Info

Publication number: JPH09265200A
Application number: JP7290896A
Authority: JP
Inventors: Masato Fukutome; 正人福留; Takayoshi Doumaru; 隆祥堂丸; Kunio Oka; 邦雄岡
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 1996-03-27
Filing date: 1996-03-27
Publication date: 1997-10-07

Abstract

(57)【要約】【課題】高ホール移動度特性を維持するとともに、機械
的強度および膜特性に優れ、しかも、製造効率も高い感
光体用ポリシラン混合物を提供する。【解決手段】化１で表わされる感光体用ポリシラン化合
物。【化１】

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する従来技術】本発明は機械的強度、膜特性
に優れた感光体用ポリシラン化合物に関するものであ
る。また、本発明はポリシラン化合物がもつ高ホール移
動度特性を維持するとともに、強度を高めたポリシラン
化合物含有の感光体、ならびにこの感光体を搭載した画
像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子写真用感光体のキャリア輸送層材料
としては、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール（ＰＶＫ）の
ような高分子材料が用いられているが、近時、高移動度
キャリアの要求に応じるためにアニールアミン誘導体や
ヒドラゾン誘導体などの低分子化合物をポリカーボネー
ト樹脂などの不活性ポリマーバインダーに分散した低分
子樹脂分散複合材料が提案されている。

【０００３】しかしながら、最近のキャリア輸送材料に
おける高キャリア移動度の要望に対しては、未だ満足で
きる状況ではなく、さらに高いキャリア移動度、特に高
いホール移動度が求められている。

【０００４】たとえば高いキャリア移動度を必要とする
光背面露光方式の画像形成装置においては、ポリシラン
化合物を感光体のキャリア輸送層用材料に採用して、高
いホール移動度を達成しようとしている。

【０００５】そして、かかるポリシラン化合物を、それ
だけで用いる場合であれば、ポリシラン化合物の重量平
均分子量が50,000〜2,500,000 であり、かつ数平均分子
量に比べて１０以下の比率であって、ホール移動度が１
０^-5ｃｍ²／Ｖ・秒以上であることが要求されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、最も一
般的でかつ実用的なポリシランの合成法であるＷｕｒｔ
ｚカップリング反応によれば、一般的に分子量のコント
ロールが難しく、さらに異なる分子量の成分が幾つか存
在する、所謂ポリモーダルな分子量分布を示し、収率も
低く、そのため、高分子量でかつ分子量分布の狭いポリ
シラン化合物を大量にかつ低価格で提供することが難し
いという問題点がある。

【０００７】また、一般にポリシラン化合物は紫外光が
照射されることで分解され易く、これによって分子量が
低下し、その結果、ポリシラン特有の高キャリア移動度
等の特性が損なわれるという問題点がある。

【０００８】したがって、本発明の目的は、高ホール移
動度特性を維持するとともに、耐光性および機械的強度
ならびに膜特性に優れた感光体用ポリシラン化合物を提
供することにある。

【０００９】また、本発明の他の目的は、ポリシラン化
合物がもつ高ホール移動度特性を維持するとともに、強
度を高めたポリシラン化合物含有の感光体を提供するこ
とにある。

【００１０】さらにまた、本発明の他の目的は、本発明
の感光体を搭載して、高速に画像形成できるようにした
画像形成装置を提供することにある。

【００１１】

【問題点を解決するための手段】本発明の感光体用ポリ
シラン化合物は、下記化１で表わされることを特徴とす
る。

【００１２】

【化１】

【００１３】本発明の感光体は、光キャリア励起層と、
上記本発明の感光体用ポリシラン化合物から成るキャリ
ア輸送層とから成る感光層を導電性基体上に設けことを
特徴とする。

【００１４】本発明の画像形成装置は、上記本発明の感
光体と、この感光体の感光層側に配設した現像手段と、
透光性を有する導電性基体側から画像露光光を照射する
手段とから成るとともに、感光体の表面にトナー像を形
成させるべく上記現像手段と導電性基体との間に電圧を
印加しながら露光手段より画像露光光を照射するように
したことを特徴とする。

【００１５】本発明の他の画像形成装置は、上記本発明
の感光体と、この感光体の表面に電荷を付与する帯電手
段と、感光体の帯電領域に対して光照射する露光手段と
から成り、これら帯電手段と露光手段により感光体表面
に静電潜像を形成するとともに、静電潜像に対応するト
ナー像を感光体に形成する現像手段と、そのトナー像を
被転写材に転写する転写手段と、転写後に感光体表面の
残トナーを除去するクリーニング手段と、転写後に残余
静電潜像を除去する除電手段とを配設したことを特徴と
する。

【００１６】

【発明の実施の形態】

（ポリシラン化合物の構造）化１は架橋型のポリシラン
化合物であって、そのＲ1 〜Ｒ5 は、水素の他に、アル
キル基、置換アルキル基、アリール基、置換アリール
基、アルコキシ基、置換アルコキシ基がある。上記アル
キル基、、アリール基、、アルコキシ基としては、たと
えば、メチル、エチル、プロピル、ブチル、アミル、ヘ
キシル、オクチル、ノニル、デシル、ペンタデシル、ス
テアリル、シクロヘキシル、フェニル、トリル、キシリ
ル、ナフチル、メトキシ、エトキシ等が挙げられる。ま
た、これら置換基としてはアルキル、アリール、ハロゲ
ン、ニトロ、アミノ、アルコキシ、シアノ等がある。

【００１７】本発明のポリシラン化合物は、化１に示す
通り、ｘ、ｙ、ｚがそれぞれのユニットの比率を表わし
ており、０〜１０の整数により表示される。たとえば、
ｘ＝５、ｙ＝１、ｚ＝０であれば、２種類のユニットが
５：１の比率で連続して配列された組成となる。

【００１８】（架橋型ポリシラン化合物の製造方法）上
記架橋型ポリシラン化合物は、下記化２に示す反応式で
もって合成される。

【００１９】

【化２】

【００２０】すなわち、有機溶媒中でポリシラン化合物
とトリフルオロメタンスルホン酸（ＣＦ₃ＳＯ₃Ｈ）
を、―７８〜５０℃の温度条件下で反応させる。この反
応は３時間以内に完了するようにして、つぎにジリチオ
体（Ｌｉ−Ａ−Ｌｉ）を反応系に滴下し、反応をおこな
う。このときの反応温度は、―７８〜５０℃。に設定
し、この反応は、２時間以内で完了する。このような反
応によって、架橋型ポリシランが９０％以上の収率で得
られる。

【００２１】かくして得られた架橋型ポリシラン化合物
は、紫外光に対しほとんど分解しないことを確認した。

【００２２】（感光体用架橋型ポリシラン化合物の製
法）本発明に係る製法は、つぎの各工程（１）〜（３）
の順でおこなう。（１）化１で表わされるポリシラン化合物と、下記Ａか
ら選ばれる高分子樹脂とを混合してポリシラン混合物溶
液をつくる。

【００２３】Ａ：ポリカーボネート、ＰＭＭＡ、ポリス
チレン、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリプロピ
レン、ポリブタジエン、ポリエステル、ポリエーテル、
ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリカーボネート、ポリ
アクリレート、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、ポリ
ビニルブチラールそして、上記ポリシラン化合物と、高分子樹脂とを混合
するには、それらを有機溶媒中で混合させたり、あるい
は粉末状態でもってミル等により混練するなどによっ
て、ポリシラン混合物溶液をつくる。

【００２４】この有機溶剤には、ベンゼン、トルエン等
の芳香族系炭化水素、メチルアルコール、エチルアルコ
ール、IPA 等のアルコール類、テトラヒドロフラン、ジ
メチルエーテル等のエーテル類、アセトン、メチルエチ
ルケトン、等のケトン類、エステル類、ハロゲン類、ハ
ロゲン系炭化水素等が用いられ、それらを１種もしくは
２種以上混合して用いる。

【００２５】また、高分子樹脂の量は、ポリシラン混合
物全体当たり、２０〜８０重量％、好適には４０〜６０
重量％にするのがよく、この範囲内であれば、感光体特
性が良好となるとともに、製造コストの低減がはかられ
るという点でよい。

【００２６】（２）ポリシラン混合物溶液でもって成膜
形成する。この成膜形成には、たとえばバーコード法、
浸積法、溶融押出法、スプレー法等の塗布法でもってお
こなう。この塗布法以外に蒸着がある。

【００２７】（３）乾燥する。１００℃程度の熱風を送
ったり、そのような雰囲気内に配することで乾燥するこ
とができる。

【００２８】かくして上記製法によって、高ホール移動
度特性を維持するとともに、機械的強度および膜特性に
優れた感光体用ポリシラン化合物が得られる。しかも、
ポリシラン化合物の他に高分子樹脂も混合させているの
で、従来においてポリシランに求められていた分子量、
分子量分布に対する制限が全くなくなるので、大量にし
かも、低価格でポリシラン化合物を供給することがで
き、その結果、製造効率が向上する。

【００２９】（感光体の構成）図１と図２は本発明の感
光体の基本的な層構成であり、図１は導電性基板１の上
に積層型の感光層２を形成した例であり、この感光層２
は光キャリア励起層３とポリシラン化合物から成るキャ
リア輸送層４とから成り、これらの層３、４はその積層
順序を変えてもよい。図２はポリシラン化合物から成る
キャリア輸送体５に粒状の光キャリア励起体６を含有し
て成る単一の感光層７である。

【００３０】上記導電性基板１には銅、黄銅、SUS 、A
l、Niなどの金属導電体、あるいはガラス、セラミック
などの絶縁体の表面に導電性薄膜を被覆したもの、ある
いは透明の絶縁基板上に透明導電層を形成したものがあ
る。

【００３１】この基板１はシート状、ベルト状もしくは
ウエブ状可とう性導電シートでもよく、このようなシー
トにはSUS 、Al、Niなどの金属シート、あるいはポリエ
ステル、ナイロンポリイミドなどの高分子樹脂フィルム
の上にAl、Niなどの金属もしくは酸化スズ、インジウム
・スズ・オキサイド（ITO)などの透明導電性材料や有機
導電性材料を蒸着などにより被覆して導電処理したもの
が用いられる。

【００３２】また、光キャリア励起層３および光キャリ
ア励起体６の構成材として、それ自体公知の有機もしく
は無機の光導電材を用いることができる。有機光導電材
として、たとえばチタニルフタロシアニン、金属フタロ
シアニン系顔料、無金属型フタロシアニン、ペリレン系
顔料、多環キノリン系顔料、スクアリリウム色素、アズ
レニウム色素、チアピリリウム色素、トリスアゾ顔料等
を用いた高いキャリア生成効率を有する有機光半導体が
選ばれる。無機光導電材であれば、たとえばアモルファ
スのSeやSeAs、SeTeまたはSi（a-Se、a-SeAs、a-SeTe、
a-Si）、CdS 、ZnO 等がある。そして、光キャリア励起
層３を形成する場合であれば、真空蒸着法、活性反応蒸
着法、イオンプレーティング法、RFスパッタリング法、
DCスパッタリング法、RFグネトロンスパッタリング法、
DCマグネトロンスパッタリング法、熱CVD 法、プラズマ
CVD 法などにより行う。

【００３３】このキャリア励起層３をa-Siにより形成し
た場合には、それにカーボン、窒素、酸素、ゲルマニウ
ムを添加してアモルファス化したSiC 、SiN 、SiO 、Si
Geの層にしてもよい。また、これらに伝導型制御用不純
物元素である、B 、P などの元素を含有させた層を形成
すれば、キャリア注入阻止層等の機能を具備させること
ができる。

【００３４】また、前記感光層７の粒状光キャリア励起
体６としてa-Si系の粉末を用いる場合、この粉末は、a-
Si系光キャリア励起層２と同様に作製でき、粒状、柱
状、フレーク状を成す。その径は０．１５〜５μｍ、好
適には０．１〜３μｍであればよく、そして、その粉末
を層中１〜８０重量％、好適には５〜６０重量％で含有
させるとよく、その含有に当たっては、撹拌法、超音波
分散法等により分散させる。

【００３５】その他、チタニルフタロシアニン（TiOPc
と略記する）をポリシラン中に分散させたものを感光層
７としてもよく、特に長波長側の画像露光に対して高感
度とすることができる。このTiOPc は原料のTiOPc 顔料
に昇華精製や、酸またはアリカリによる精製等の精製処
理を行い、摩砕助剤や溶媒等とともに各種分散機を用い
て混練したり、あるいは蒸着法により微粒子状にして回
収する等を行い、粒子状に調整し、各種溶剤を用いてポ
リシラン中に分散させる。TiOPc の含有量は１〜８０重
量％、好適には層中１０〜６０重量％で含有させるとよ
い。

【００３６】本発明の感光体は上記のような基本的構成
に基づいて所要の電子写真特性に応じてさらに改良や変
更等を行ってもよい。たとえば、基板１とその上の感光
層２、７との間に中間層を設けることにより帯電性を高
めたり、残留電位を低減させてもよい。あるいはこれら
の感光層２、７の上に表面層を設けて帯電性を高めた
り、その耐久性を向上させることができる。

【００３７】かくして得られた感光体によれば、ポリシ
ラン化合物がもつ高ホール移動度特性を維持するととも
に、強度が高められている。しかも、本発明の感光体
は、それに用いるポリシラン化合物に、高分子樹脂を混
合させているので、従来のようにポリシランに求められ
ていた分子量や分子量分布に対する制約がなくなり、こ
れによって製造効率が大幅に向上し、その結果、大量に
かつ低価格で感光体が提供できる。

【００３８】（画像形成装置の構成）本発明の感光体を
搭載する画像形成装置としては、帯電もしくは電圧印
加、および露光により静電潜像を感光体の表面に形成し
て行うプロセスを採用しておれば、種々の電子写真方式
の装置がある。たとえば光背面露光方式、ならびに外部
電荷潜像方式であるカールソン法や容量像法（NP法、KI
P 法）がある。

【００３９】これらの電子写真プロセスの画像形成装置
においては、それに搭載した本発明の感光体に高い移動
度のキャリア輸送層が形成でき、これにより、感光層内
部に発生したキャリアが、その層内部を高い速度で移動
するので、静電潜像が形成されるまでの時間が短くな
り、その結果、ドラム状感光体の回転速度を高めること
ができ、画像形成を高速にできる。

【００４０】しかも、転写後の露光による除電において
も、その感光層内部に発生したキャリアが除電に速やか
に寄与するので、その除電に要する感光層の領域が狭く
なり、感光ドラムの高速度化と相まってドラム状感光体
の径を小さくでき、画像形成装置の小型が達成できる。

【００４１】また、これら各種方式の画像形成装置は、
いずれも複写機もしくはプリンターの構成にできる。こ
こで、複写機とは原稿からの反射光をレンズやミラーな
どの光学系を用いて、感光体の表面に露光する構造を有
するものであり、プリンターとは、電気信号により制御
された発光光源（レーザー、LED 、液晶シャッター、EL
等）を用いて、感光体の表面を露光する構造を有するも
のである。

【００４２】光背面露光方式つぎに本発明の特徴が最も応用できる光背面露光方式の
画像形成装置（プリンター）について具体的に詳述す
る。図３は上記光背面露光方式の画像形成装置８を表わ
す模式図であり、コロナ帯電を不要として露光と現像と
がほぼ同時に行えるように組み合わせた電子写真方式の
画像形成装置であり、図中、９は透光性支持体１０上に
透光性導電層１１と光キャリア励起層１２と１０^-5ｃｍ
²／Ｖ・秒以上の移動度を有するキャリア輸送層１３と
が積層されたドラム上の感光体、１４は露光手段として
のLED ヘッド、１５は現像手段としての現像機、１６は
転写手段としての転写ローラである。LED ヘッド１４と
現像機１５は、感光体９の一部を介して、ほぼ対称的に
配置される。このようなLED ヘッド１４としては、小型
で低消費電力のダイナミックドライブ方式の LEDヘッド
が好適に用いられる。１７は除電手段であるイレース用
光源としての LEDアレイであり、感光体９の外部に配置
してもよい。また、１７は必ずしも必要とするものでは
ない。現像機１５においては、たとえば８極の円柱状の
磁極ローラ１８と、その外周に亘って配設された円筒状
の導電性スリーブ１９から成り、さらにトナー受２０に
貯蔵された現像剤としての１成分磁性導電性トナーまた
は導電性磁性キャリアと絶縁性トナーから成る２成分現
像剤はスリーブ１９の外周へ配送され、磁気ブラシ２１
を形成する。また、スリーブ１９と透光性導電層１１と
の間にはバイアス電源２２が設けられ、その両者１１、
２２の間に感光体９の電位特性に応じて＋或いは−の電
圧（500V以下）を印加する。２３は感光体９の表面に形
成されたトナー像、２４は被転写材である記録紙、２５
は転写後の残電トナーである。これ以外に現像機の回転
駆動手段と感光体９の回転手段とを設ける。なお、露光
手段１４にはここではLED ヘッドを用いたが、レーザや
液晶シャッタ、ELヘッド等でもよい。イレース用光源１
７にも、LED アレイの他に、ハロゲンランプや蛍光灯、
ELアレイ等の光源が使用できる。

【００４３】かくして上記構成の画像形成装置８によれ
ば、回転する感光体９の透光性支持体１０側からLED ヘ
ッド１４より画像露光の光を照射し、光キャリア励起層
１２の内部に正孔と電子を発生させると、現像機側に−
のバイアス電圧を印加してあれば、そのバイアス電圧に
よって正孔はキャリア輸送層１３の表面側へ移動し、磁
気ブラシ２１の末端の負電荷と打ち消し合い、感光体９
の表面にトナーが付着される。そして、そのトナーは転
写ローラ１６により記録紙２４上に転写され、つぎいで
定着される。

【００４４】そして、本発明によれば、光キャリア励起
層１２と、ポリシランから成るキャリア輸送層１３とを
組み合わせるともに、そのキャリア輸送層１３の移動度
を１０^-5ｃｍ²／Ｖ・秒以上に設定して、高いキャリア
輸送特性を具備させ、これにより、光キャリア励起層１
２に発生したキャリアが効率的にキャリア輸送層１３の
表面へ移送されるので、高い画像形成速度が得られる。

【００４５】つぎに上記画像形成装置の具体的内容を図
４によりさらに詳述する。図４は上記感光体の一部と現
像機により形成される現像剤溜まり２６を表わす説明図
である。

【００４６】現像剤を保持させる現像機１５は、導電性
のスリーブ１９と、その内部に配置された磁極ローラ１
８とから成り、現像剤の搬送は、磁極ローラ１８を固定
してスリーブ１９を回転してもよく、またはスリーブ１
９を固定して内部の磁極ローラ１８を回転してもよい。

【００４７】ここで現像剤を感光体９と逆方向に搬送す
ると、両者の摩擦で現像機１５と感光体９の最近接部位
よりも下流側（感光体が現像剤から離れる側）に現像剤
溜まり２６が生じる。すなわち、現像剤の本来の高さよ
りもはみ出した部分が現像剤溜まり２６であり、現像剤
の搬送速度や現像剤の高さ、スリーブ１９と感光体９の
表面とのギャップ等は、感光体９の回転速度や必要とす
る現像剤溜まり２６の大きさに応じて適宜設定する。

【００４８】２７は制御電極であり、この制御電極２７
はスリーブ１９上で感光体９との最近接部位に設け、絶
縁体２８でスリーブ１９と絶縁する。制御電極２７は、
感光体９や現像剤に均一な電界が加わるように、スリー
ブ１９の長さ方向に沿った帯状とする。この制御電極２
７は必須不可欠のものではなく、適宜採用される。

【００４９】現像剤にはたとえば導電性磁性トナーを用
いるが、これは磁気ブラシ２１および現像剤溜まり２６
を形成し、必要な導電性を有すれば、１成分の現像剤で
も良く、導電性のキャリアと絶縁性のトナーとを所定の
混合比で混合して必要な導電率にした２成分の現像剤を
もちいてもよい。

【００５０】画像露光を行う位置は、感光体９の表面と
現像スリーブ１９との最近接位置Ａではなく、感光体９
の逆方向回転側で下流側に形成した現像剤溜まり２６の
位置Ｂに、好ましくは現像剤溜まり２６の中でも下流側
の後半部とする。現像剤溜まり２６の位置で露光を行う
ことにより、露光までの間に感光体９の帯電が十分に行
われ、帯電前の感光体９の電位の履歴の影響が抑えられ
るとともに、感光体９の表面の残留トナーや画像背景部
のトナーの回収が十分に行われる。さらに、感光体９が
十分に帯電されてから露光を行って電荷を消失させるた
めに、現像剤と感光体９との電気的引力が強く、良好な
トナー像２３が形成される。そして、トナー像２３の形
成後は感光体９が現像剤溜まり２６から速やかに離れる
ため、感光体９の表面のトナー２３が現像剤の衝突や摩
擦等の機械的な力により乱されることなく、良好な解像
度のトナー２３が得られる。

【００５１】現像剤溜まり２６の位置では、感光体９の
表面と現像スリーブ１９とが最も近接する位置Ａと比べ
て感光体９の表面と磁気ローラ１８の距離が大きくな
る。このため、現像剤を磁極ローラ18の側に吸引する磁
力は弱く、感光体９の表面に形成されたトナー像の一部
が磁力によって現像手段の側に回収されて画像濃度が低
下したり、磁力によりみだされて解像度が低下したりす
ることを防止することができる。

【００５２】さらに帯状の制御電極２７を接地し、透光
性導電層１１と共通電位にする。あるいはスリーブ１９
の電位に対してその電位を低くもしくは高く設定する。

【００５３】このようにスリーブ１９とは独立に電位を
印加できる制御電極２７を設けると、感光体９の表面電
位を現像剤を介して中和し、あるいは感光体９の表面の
電位を揃え、以前のプロセスでの帯電や露光の有無等に
よる感光体９の履歴の影響を打ち消すことができる。こ
の結果、繰り返し使用時、たとえば１枚の画像を得るた
めに感光体９を数回転させる場合等に、安定した現像状
態と記録画像とが得られる。ここで制御電極２７の電位
を調整すると、画像濃度や地かぶり等に対する最適画像
形成条件を調整して得ることができる。また、制御電極
２７の電位を高くし、スリーブ１９の電位を低くするこ
とにより、非露光部にトナーが付着し、露光部にはトナ
ーが付着しない、いわゆる反転現像も可能になった。

【００５４】感光体９の表面に形成されたトナー像２３
につぎいで記録紙２４に転写され、定着されて記録画像
となり、転写されずに感光体９の表面に残った残留トナ
ー２５は、つぎの画像形成プロセスにおいて現像機１５
に回収されて再利用される。

【００５５】さらに、転写後の感光体９にイレース用光
源１７により除電光を照射することにより、以前のプロ
セスでの帯電や露光の有無等による感光体９の履歴の影
響をより効果的に打ち消すことができ、繰り返し使用時
における残像現象などの画像上の問題を制御することが
できる。また、感光体９のキャリア輸送層１３の表面に
トラップされた電荷消去し、感光体９とその残像トナー
との電気的な引力をなくして、残像トナーを現像機１５
に回収されやすくすることができる。

【００５６】また、このキャリア輸送層１３は感光体９
の表面層を兼ねても良好な表面特性を具備させることが
できる。

【００５７】外部電荷潜像方式この外部電荷潜像方式には、カールソン法や容量像法
（NP法、KIP 法）が代表例として挙げられるが、このカ
ールソン法を図５により説明する。同図はプリンター構
成の画像形成装置３０であり、３１は本発明に係るドラ
ム状の感光体であり、その感光体３１の周面に帯電手段
であるコロナ帯電器３２と、その帯電後に光照射する露
光手段である露光器３３と、トナー像を感光体３１の表
面に形成するためのトナー３４を備えた現像手段である
現像機３５と、そのトナー像を被転写材３６に転写する
転写手段である転写器３７と、その転写後に感光体表面
の残電トナーを除去する除電手段３９とを配置した構成
である。また、４０は被転写材３６に転写されたトナー
像を熱もしくは圧力により固着するための定着器であ
る。

【００５８】このカールソン法はつぎの〜のプロセ
スを繰り返し経る。感光体３１の周面をコロナ帯電器３２により帯電す
る。露光器３３により画像を露光することにより、感光
体３１の表面上に電位コントラストとしての静電潜像を
形成する。この静電潜像を現像機３５により現像する。この現
像により黒色のトナーが静電潜像との静電引力により感
光体表面に付着し、可視化する。感光体表面のトナー像を紙などの被転写材３６の裏
面よりトナーと逆極性の電界を加えて、静電転写し、こ
れにより、画像を被転写材３６の上に得る。感光体表面の残留トナーをクリーニング手段３８に
より機械的に除去する。感光体表面を強い光で全面露光し、除電手段３９に
より残余の静電潜像を除去する。

【００５９】かくして、上記構成の画像形成装置３０に
よれば、露光器３３の光照射によって感光層内部に発生
したキャリアが、その層内部を高い速度で移動するの
で、静電潜像が形成される時間が短くなり、ドラム状の
感光体３１の回転速度を高めることができ、画像形成を
高速度にできる。しかも、転写後の露光による除電にお
いても、その感光層内部に発生したキャリアが除電に速
やかに寄与するので、その除電に要する感光層の領域が
狭くなり、感光ドラムの高速度化と相まってドラム状感
光体の径を小さくでき、画像形成装置小型化が達成でき
る。

【００６０】なお、上記画像形成装置３０はプリンター
の構成であるが、露光器３３に代えて原稿からの反射光
を通すレンズやミラーなどの光学系を用いれば、転写機
としての画像形成装置となる。

【００６１】

【実施例】

（例１）トルエン１．２５リットル中にナトリウム８
９．１グラム（３．８８モル）を入れて、加熱還流し、
これによってナトリウム分散体をつくる。そして、出発
物質であるフェニルメチルジクロロシラン１２．５ミリ
リットル（全体の５％）を滴下する（ナトリウム分散体
の表面に非常に薄いポリシラン膜を形成させ、これによ
って凝集を防ぐ）。かかる反応系を自然放冷し、６５℃
付近になったところで残りのフェニルメチルジクロロシ
ランをゆっくりと滴下し、６５℃を保持しながら脱塩素
化縮合反応をおこなった（フェニルメチルジクロロシラ
ンの量は、２５０ミリリットル（１．５５モル）であ
る）。

【００６２】かくして上記反応系によってポリ（メチル
フェニルシラン）が収率６０％で得られた。そして、重
量平均分子量Ｍｗと数平均分子量Ｍｎとをゲル浸透クロ
マトグラフィーを用いて測定したところ、Ｍｎは３万程
度であり、Ｍｗ／Ｍｎは４程度であった。

【００６３】（例２）（例１）にて得られたポリ（メチ
ルフェニルシラン）を出発物質とし、化２の反応式にし
たがって架橋型ポリシラン化合物の合成をおこなった。
すなわち、化３に示すとおり、ポリ（メチルフェニルシ
ラン）１．２グラム（１０ミリモル）をトルエン中に溶
解させ、このポリシラン／トルエン溶液を氷浴によって
冷却し、そして、０℃の温度条件下でトリフルオロメタ
ンスルホン酸０．０９ミリリットル（１ミリモル）をポ
リシラン／トルエン溶液に滴下する。この滴下が終了し
た後に氷浴を取り除き、反応系を自然に昇温させる。そ
して、室温で約３時間反応させた後、再び反応系を氷浴
で冷却する。ついで０℃の温度条件下で、1,4-ジリチオ
ブタジイン１ミリモルを反応系に滴下し、この滴下終了
後に、再び氷浴を取り除き、室温まで自然昇温し、そし
て、室温にて約２時間反応をおこなうことで架橋型ポリ
シランが９２％の収率で得られた。

【００６４】

【化３】

【００６５】かくして得られたポリシラン化合物の重量
平均分子量Ｍｗと数平均分子量Ｍｎとをゲル浸透クロマ
トグラフィーを用いて測定し、Ｍｗ／Ｍｎも求めたとこ
ろ、Ｍｗは5 万程度であり、Ｍｗ／Ｍｎは４程度であ
り、しかも、架橋により分子量が増加していることが認
められた。

【００６６】そして、この架橋型ポリシラン化合物によ
れば、紫外光に対してほとんど分解されないで、かかる
架橋構造によって耐光性が向上していることを確認し
た。

【００６７】（例３）透明な円筒状ガラス基板またはプ
ラスチックの周面に、透明性導電層１１としてITO 層を
活性反応蒸着法により1000Åの厚みで形成し、つぎいで
その上にチタニルフタロシアニンとポリエステル樹脂を
クロロホルム中に分散混合した液中に浸漬し、その後乾
燥して、チタニルフタロシアニンから成る３μｍ厚の光
キャリア励起層１２を形成した。つぎにこの成膜円筒状
ガラス基板上に、（例２）の架橋型ポリシラン化合物か
らなる２０μｍ厚のポリシラン含有キャリア輸送層１３
を形成し、感光体を作製した。

【００６８】そこで、本発明の感光体を図３に示すよう
な画像形成装置８に装着し、現像剤として導電性磁性キ
ャリアと絶縁性トナーとからなる２成分現像剤を用い、
また、ダイナミックドライブ方式の解像度300dpiのLED
ヘッドを配し、スリーブ１９と透明性導電層１１との間
にVs= −400Vの電圧印加し、波長660nm で画像露光を行
い、感光体上にトナー像を形成し、そのトナー像を400V
の転写バイアス電圧を印加した転写ローラにより普通紙
に転写し、熱定着を行って画像を得た。なお、現像剤を
感光体９と逆方向に回転させて現像溜り２６を形成し、
その部位に露光をおこなった。

【００６９】かくして得られた画像を評価したところ、
光学濃度が１．４以上の画像濃度を有し、バックのかぶ
りもなく、解像度も300dpiの良好な画像が得られた。

【００７０】（例４）つぎに本発明においては、Al製円
筒体の周面に、（例３）と同様にチタニルフタロシアニ
ンから成る有機光導電材を光キャリア励起層１２として
形成し、その層１２の上に（例２）のポリシラン混合物
からなる２０μｍ厚のキャリア輸送層１３を形成し、感
光体を作成した。

【００７１】このようにして得られた感光体について、
-6kVの電圧を印加したコロナ帯電器を用いて帯電させ、
暗部表面電位を測定して初期帯電電位を求めたところ、
800V 帯電電位をを示し、高い帯電能力を有することが
確認できた。

【００７２】つぎに表面電位を-800V に帯電させた後に
650nm の波長の光を照射して、表面電位を-500V から-2
50V に減衰させるのに必要な露光エネルギー（半減露光
量）を測定して、その逆数により半減光感度を求めたと
ころ、２．０（ｃｍ²／μＪ）となり、高い光感度を示
した。

【００７３】さらに露光波長を変えて分光感度特性を調
べたところ、600 〜800nm の範囲にわたって半減露光量
の２倍の露光量を与え、その時の表面電位を残留電位と
して求めたところ、10ｖ下と低く、優れた特性を示し
た。

【００７４】つぎに、これらの感光体の図５に示す構成
のカールソン法によるプリンター（画像形成装置３０）
に搭載し、露光手段として波長650nm 、解像度400dpi
（ドット／インチ）のダイナッミクドライブ方式のLED
ヘッドを用いて画像形成を行い、その画像について、画
像濃度、解像度、バックのかぶり、残像（ゴースト）に
ついても画像評価をおこなったところ、画像濃度はO.D.
が1.4 と高く、解像度も400dpiと良好に解像しており、
バックのかぶりもなく、残像も認められず、そして、ド
ラム状感光体の回転速度が高められた。また、従来のポ
リシラン化合物含有感光体では数万枚程度耐久性しかな
かったが、本例の感光体は、連続して１０万枚の画像形
成を行っても、画像濃度や解像度の低下あるいはバック
のかぶりの増加等の画像品質の変動は認められず、優れ
た耐久性を有することも確かめられた。

【００７５】（例６）（例５）の感光体をカールソン法
による市販の複写機に搭載して、露光手段として原稿か
らの反射光を感光体に照射する光学系を用いて同様に画
像形成をおこなったところ、画像濃度、解像度、バック
のかぶり、階調再現性、残像のいずれも優れた画像品質
を有する画像が得られるとともに、ドラム状感光体の回
転速度が高められ、複写機用感光体としても優れた特性
を有することが確かめられた。

【００７６】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、
改善、変更等は何ら差し支えない。

【００７７】

【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、化１に示
すようにポリシラン化合物を炭素原子で架橋するポリシ
ラン化合物を用いることで、高ホール移動度特性を維持
するとともに、耐光性および機械的強度ならびに膜特性
に優れた感光体用ポリシラン化合物が提供できた。

【００７８】また、本発明によれば、かかる本発明の感
光体用ポリシラン化合物を用いることで、ポリシラン化
合物がもつ高ホール移動度特性を維持するとともに、強
度を高めたポリシラン化合物含有の感光体が提供でき
た。

【００７９】さらに本発明によれば、本発明の感光体を
高いキャリア移動度が要求される画像形成装置、たとえ
ば光背面露光方式の画像形成装置等に好適に搭載するこ
とができた。

【００８０】さらにまた、本発明の画像形成装置によれ
ば、露光手段の光照射によって感光層内部に発生したキ
ャリアが、その層内部を高い速度で移動するので、静電
潜像が形成される時間が短くなり、これにより、ドラム
状の感光体であれば、そのドラムの回転速度を高めるこ
とができ、画像形成を高速度にできた。しかも、転写後
の露光による除電においても、その感光層内部に発生し
たキャリアが除電に速やかに寄与するので、その除電に
要する感光層の領域が狭くなり、感光ドラムの高速度化
と相まってドラム状の感光体の径を小さくでき、画像形
成装置の小型化が達成できた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の感光体の断面図である。

【図２】本発明の感光体の断面図である。

【図３】本発明の画像形成装置に用いられる電子写真方
法を示す模式図である。

【図４】本発明の画像形成装置の要部構成図である。

【図５】本発明の画像形成装置の概略構成図である。

【符号の説明】

１導電性基板２積層型感光層３光キャリア励起層４キャリア輸送層５キャリア輸送体６光キャリア励起体７単一の感光層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下記化１で表わされる感光体用ポリシラン
化合物。【化１】
【請求項２】光キャリア励起層と、請求項１の感光体用
ポリシラン化合物から成るキャリア輸送層とから成る感
光層を導電性基体上に設けた感光体。
【請求項３】請求項２の感光体と、該感光体の感光層側
に配設した現像手段と、透光性を有する導電性基体側か
ら画像露光光を照射する手段とから成るとともに、上記
感光体の表面にトナー像を形成させるべく上記現像手段
と導電性基体との間に電圧を印加しながら露光手段より
画像露光光を照射するようにした画像形成装置。
【請求項４】請求項２の感光体と、該感光体の表面に電
荷を付与する帯電手段と、感光体の帯電領域に対して光
照射する露光手段とから成り、これら帯電手段と露光手
段により感光体表面に静電潜像を形成するとともに、静
電潜像に対応するトナー像を感光体に形成する現像手段
と、該トナー像を被転写材に転写する転写手段と、該転
写後に感光体表面の残トナーを除去するクリーニング手
段と、該転写後に残余静電潜像を除去する除電手段とを
配設した画像形成装置。