JPH0943875A - 電子写真感光体および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、積層型電子写真感光体において、
画像欠陥がなく、より高解像度で、高画像品質を得るこ
とを目的としている。 【構成】 また本発明の画像形成装置は、導電性支持体
上に感光層として、電子輸送物質を含有する電子輸送層
と、電荷発生物質を含有する電荷発生層と、正孔輸送物
質を含有する正孔輸送層とを、この順で積層した電子写
真感光体を用いることによって、高解像度化が可能で、
画像欠陥のない高画像品質が実現でき、さらに装置の低
コスト化が可能となるものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は複写機、プリンタやファ
クシミリなどの電子写真装置に用いられる電子写真感光
体および画像形成装置に関し、特には反転現像して画像
形成する装置に用いられる改良された電子写真感光体と
その画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子写真装置はその高速性、低騒
音性、高画質であること、普通紙への記録が可能である
ことなどの利点が注目され、複写機はもちろん、プリン
タやファクシミリなどにおいても急速に普及しつつあ
る。また、最近の傾向として、特にプリンタやファクシ
ミリの分野では、オフィスユースからパーソナルユース
へとその使用の形態が移行してきており、より小型化、
低コスト化、メンテナンスフリー化等が求められている
一方で、画像処理技術の向上にともなって、より高解像
度で、画像品質を向上する画像形成技術が求められてい
る。

【０００３】その電子写真装置に用いられる感光体とし
ては、近年、成膜が容易であり、安価で無公害であるな
どの長所のため有機光導電物質を含有する有機感光体が
開発され、実用化されている。特に半導体レーザーを露
光光源に用いたレーザービームプリンタやファクシミリ
に適した長波長領域に高い感度を有する有機感光体の発
展がめざましい。

【０００４】その実用化されている有機感光体のほとん
どが、電荷発生物質を含有する電荷発生層と電荷輸送物
質を含有する電荷輸送層とを導電性支持体上に設けた積
層型有機感光体であり、感光層として、薄膜の電荷発生
層を形成し、その上に比較的厚膜の電荷輸送層を形成し
て構成されており、この場合、電荷発生層はキャリアを
発生する機能を有し、電荷輸送層はキャリアを輸送する
機能と感光体の帯電電位を保持する機能とさらに感光体
の機械的強度を保つ機能とを有している。

【０００５】特に近年、電荷発生層に用いられる電荷発
生物質として、半導体レーザーの発振波長領域である長
波長域に高感度であるフタロシアニン顔料が注目され、
それらのフタロシアニン顔料を用いた積層型電子写真感
光体が実用化されている。

【０００６】この積層型電子写真感光体の電荷発生層
は、感光体の暗減衰を少なくして帯電能を高め、かつ感
度を向上させるために、通常、１μｍ以下の薄層に形成
される。電荷発生層の膜厚を厚くすると熱励起キャリア
によって暗減衰が増加して帯電電位が低下し、また光吸
収によって生成した光励起キャリアのトラップ、再結合
により繰り返し変動が大きくなるなどの特性劣化の要因
となるためである。

【０００７】このような薄層の電荷発生層を導電性支持
体上に形成すると、導電性支持体の表面状態や表面粗さ
によって電荷発生層の均一性に影響を及ぼし、電荷発生
層の膜厚ムラや部分的な電荷発生物質の凝集などの膜欠
陥を起こし易くその全表面にわたって均一な薄膜層を形
成することが困難となっている。

【０００８】一般に使用されている導電性支持体は、コ
スト、加工の容易性、軽量などの理由でアルミニウムま
たはアルミニウム合金からなるものがほとんどであり、
これらの支持体は円筒状に加工される場合の加工性のた
めにマンガンなどの異種金属を含有しており、この異種
金属とアルミニウムとの晶出物が表面欠陥となりやす
い。また表面粗さについては、表面加工の精度を上げれ
ば鏡面加工ができるが加工コストが高く、さらに鏡面加
工を施した場合では支持体からの反射光によって画像上
に干渉縞の画像欠陥が現れることがあるため、適度な表
面粗さに加工されるが、この場合、局所的に凹凸が生じ
て表面欠陥となる。

【０００９】これらの表面欠陥が導電性支持体上に存在
すると、その上に形成された薄膜の電荷発生層の膜欠陥
となり、帯電電位や感度の局所的なムラをひきおこすだ
けでなく、導電性支持体上の表面欠陥部分からのキャリ
アの注入が起こり、特にレーザープリンタのような反転
現像を用いる場合に黒点、黒すじなどの画像欠陥を生じ
ることがある。

【００１０】そこで、導電性支持体と感光層との間に、
中間層として樹脂の下引き層を形成し、その上に電荷発
生層を形成することによって接着性を向上させると共に
これらの欠陥を防止することが提案されている。

【００１１】図４にこの樹脂の下引き層を設けた従来の
積層型電子写真感光体の構成の断面図を示す。

【００１２】図４において、２１は電子写真感光体、２
２は導電性支持体、２３は電荷発生層２５と電荷輸送層
２６とからなる感光層、２４は導電性支持体２２と感光
層２３との間に設けられた下引き層（樹脂層）、２５は
電荷発生層、２６は電荷輸送層である。

【００１３】この下引き層２４として、例えば、特公昭
５８−４５７０７号公報にはアルコール可溶性ポリアミ
ド樹脂が記載されており、また特開昭５８−３０７５７
号公報には下引層２４としてポリアミド樹脂を用いると
共に電荷発生層２５にポリビニルブチラール樹脂を用い
ることが記載されている。

【００１４】また、これらの樹脂の下引き層は電気抵抗
が大きいため、樹脂中に導電性粉体を分散させて電気抵
抗を下げ、比較的厚膜の導電性の下引き層（導電層）と
する方法も提案されている。例えば、特開昭５５−２５
０３０号公報には、感光層と支持体との間に導電性粒子
層を設けることが提案されており、また特開昭５９−８
４２５７号公報には、その導電性粒子として酸化チタン
粉体および酸化スズ粉体を分散した樹脂層が提案されて
いる。

【００１５】この導電性の下引き層（導電層）を設けた
従来の積層型電子写真感光体の構成の断面図を図５に示
す。

【００１６】図５において、２１は電子写真感光体、２
２は導電性支持体、２３は電荷発生層２５と電荷輸送層
２６とからなる感光層、２７は導電性支持体２２と感光
層２３との間に設けられた導電層、２５は電荷発生層、
２６は電荷輸送層、２８は導電層中に分散された導電性
粉体粒子である。

【００１７】一方、近年、図６に示すように、アルミニ
ウムまたはアルミニウム合金からなる導電性支持体を、
アルマイト処理することによって、下引き層の代わりに
酸化アルミニウム層（アルマイト層）を形成する構成の
積層型電子写真感光体も提案されている。

【００１８】図６において、２１は電子写真感光体、２
２は導電性支持体、２３は電荷発生層２５と電荷輸送層
２６とからなる感光層、２９は導電性支持体２２と感光
層２３との間に設けられたアルマイト層、２５は電荷発
生層、２６は電荷輸送層である。

【００１９】図６に示す構成では、アルミニウムまたは
アルミニウム合金からなる導電性支持体をアルマイト処
理して表面にアルマイト層を形成し、これによって導電
性支持体の表面粗さを制御し、また接着性を向上させる
と共に支持体の表面欠陥を隠ぺいして画像欠陥を改善す
る。この提案は、例えば、特開昭５０−８７６２９号公
報、特開昭５９−１５８号公報、実開昭６０−１４５７
２６号公報、特開昭６１−１９８２４３号公報、特開昭
６１−１９８２４４号公報、特開昭６１−１９８２４５
号公報、特開昭６１−１９８２４６号公報、特開昭６１
−２６２７４４号公報、特開昭６３−１１６１６０号公
報、特開昭６３−１１６１６１号公報、特開昭６３−１
１６１６２号公報、特開昭６３−１１６１６３号公報、
特開昭６３−１１６１６４号公報、特開昭６３−１７９
３６５号公報、特開昭６３−２１４７５９号公報、特開
昭６３−３１１２６０号公報、特開昭６３−３１１２６
１号公報、特開昭６３−３１１２６２号公報、特開昭６
３−３１４５５５号公報、特開昭６３−３１６０６０号
公報などに、アルミニウムまたはアルミニウム合金のア
ルマイト処理の方法、組成、膜厚について、さらに形成
された多孔質層を封孔処理する方法、組成、膜厚などに
ついて記載されている。

【００２０】これらのように構成された従来の構成の積
層型電子写真感光体について、以下図７を用いてその動
作を説明する。図７において、２２は接地された導電性
支持体、２３は電荷発生層２５と電荷輸送層２６とから
なる感光層、２４は導電性支持体２２と感光層２３との
間に設けられた中間層であり、前述した樹脂の下引き
層、導電層、アルマイト層のいずれでも良い。また図７
中の７と８はあらかじめ帯電された帯電電荷、９は露光
のための信号光、１０と１１は露光で生成したキャリ
ア、１２は現像工程でのトナーを表している。

【００２１】まず、帯電工程において表面電荷７が与え
られて全面に均一帯電される。この時、接地された導電
性支持体２２にはアースから逆極性の電荷８が誘起され
る。

【００２２】次に、露光工程１で照射された信号光９
が、電荷発生層２５で吸収されてキャリアペア１０と１
１が発生する。そのキャリアペアが、あらかじめ帯電さ
れた電荷７と電荷８とで形成される電界によって解離
し、一方のキャリア１０は電荷輸送層２６に注入され、
電荷輸送層２６中を移動し表面電荷７を中和し、またも
う一方のキャリア１１は中間層２４中を移動し、導電性
支持体に誘起された電荷８を中和する。これによって、
信号光９に対応した静電潜像が形成される（露光工程２
および露光工程３）。

【００２３】この静電潜像が現像工程で現像され可視化
されるが、この際、反転現像では、帯電電荷７と同極性
のトナー１２によって、信号光９で露光された部分（表
面電位が低下した部分）が現像される。そのため、導電
性支持体２２やその上に形成された薄膜の電荷発生層２
５に欠陥があると、帯電電位や感度の局所的なムラをひ
きおこしたり、誘起電荷８が導電性支持体２２上の欠陥
部分から注入されたりして、露光されていない部分であ
っても表面電位が低下し、黒点、黒筋などの画像欠陥と
なる。そのために、下引き層、導電層、アルマイト層な
どの中間層２４を有する構成が提案されているのは、前
述した通りである。

【００２４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の従来の積層型電子写真感光体の構成では、それぞれ次
のような問題点を有している。

【００２５】まず、中間層として樹脂の下引き層を用い
た場合は、その樹脂層の電気抵抗が大きく、またその電
気抵抗が湿度によって影響されるため、膜厚を厚くすれ
ば画像欠陥はなくなるが、使用環境、特に湿度によって
特性変動が大きくなり、また膜厚が薄ければ画像欠陥が
十分解消されないという不安定さを含んでいる。

【００２６】中間層として導電層を用いた場合は、樹脂
中に分散した導電性粉体の粒子が粗いと表面平滑性に問
題を生じ、また均一分散されてなければ、局所的に電気
抵抗にムラが生じて特性変動が大きくなったり、画像欠
陥が十分解消されず不安定となる。そのため特定の材料
の組み合わせで、材料組成、分散手法などをコントロー
ルする必要があり、容易に製造することが困難である。
さらに、粒径を制御した酸化チタン粉体や酸化スズ粉体
は比較的高価であるため、それらを用いた電子写真感光
体のコストアップも問題となる。

【００２７】また、中間層としてアルマイト層を用いた
場合も、その表面平滑性と電気抵抗の制御が難しく、ア
ルマイト処理工程において各処理条件のコントロールが
必要なため、容易に製造することが困難である。さら
に、アルマイト処理は、エッチング処理工程、陽極酸化
処理工程、封孔処理工程、洗浄処理工程などの多工程を
経て処理されるため、アルマイト処理された導電性支持
体は、未処理の支持体よりコストアップになる。

【００２８】また、これらの中間層はいずれも電気抵抗
の制御によって注入阻止を行っているため、導電性支持
体の誘起電荷の注入は厳密には皆無ではなく、現状の解
像度では問題にならないレベルの微少な画像欠陥が、今
後さらに高解像度化された場合や感光体の使用条件、画
像形成方法によって顕在化する可能性があり、抜本的な
改善策ではない。特に、前述したようなフタロシアニン
顔料を電荷発生物質として用いた場合には、高感度であ
る反面、導電性支持体からの誘起電荷の注入による微小
な画像欠陥が発生しやすい。

【００２９】さらに従来の積層型電子写真感光体の構成
では、もうひとつの点において高解像度化に対する問題
点を有している。

【００３０】従来の積層型電子写真感光体は、薄膜の電
荷発生層と厚膜の電荷輸送層とから形成されているた
め、前述した図７での露光工程２において、キャリア１
０が電荷輸送層２６中を移動する際に点線のように横方
向に分散して移動することがあり、そのため、形成され
る静電潜像が信号光９より大きくなり、画像の解像度低
下が起こる。

【００３１】これを改善するためには、電荷輸送層の膜
厚を薄くして、電荷発生層から表面へのキャリアの移動
距離を短くすれば良いが、そうすると、感光体の帯電能
が小さくなり、帯電工程での初期帯電電位自体が低下し
画像のコントラスト電位がとれなくなる。したがって、
従来の積層型電子写真感光体の構成では高解像度化に限
界があり、それを用いた電子写真装置の高解像度化に対
しても限界があるという問題点を有している。

【００３２】一方、特開昭６０−４９３４２号公報で
は、機能分離型電子写真感光体において、電子移動層と
正孔移動層との間に電荷発生層を挟着したバイポーラ形
電子写真感光体の提案が開示されている。この感光体に
おいては、電荷発生層で発生したキャリア（電子および
正孔）が、電子は電子移動層へ、正孔は正孔移動層へ、
それぞれ注入され移動する構成であり、その電荷発生層
として金属フタロシアニン化合物が例示されている。

【００３３】しかしながら、このようなバイポーラ形電
子写真感光体では、電荷発生層から電子輸送層および正
孔輸送層へのキャリア注入・移動過程が同時に起こるた
め、そのキャリア挙動が複雑であり、通常の積層型電子
写真感光体で有効な材料がそのまま有効であるとは限ら
ない。すなわち、同じ電荷発生物質を用いた場合でも、
材料の組合せによっては帯電性や感度の点で充分満足い
く特性が得られず、また、サイクル安定性が悪くなるな
どの課題があり、現在、まだ、このバイポーラ形電子写
真感光体で実用化されているものはない。

【００３４】本発明はこのような問題点に鑑み、画像欠
陥がなく、より高解像度で、高画像品質を得ることが可
能で、かつ低コストで製造の容易な電子写真感光体を提
供し、また、その電子写真感光体を用いて、より高解像
度化、高画質化、低コスト化を実現することができる画
像形成装置を提供することを目的としている。

【００３５】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明の電子写
真感光体は、導電性支持体上に、電子輸送物質を含有す
る電子輸送層と電荷発生物質を含有する電荷発生層と正
孔輸送物質を含有する正孔輸送層とをこの順で積層して
なる電子写真感光体において、前記電荷発生層が少なく
ともオキソチタニウムフタロシアニン顔料を含有し、か
つ、前記正孔輸送層が少なくとも一般式が（化１）で表
されるα−フェニルスチルベン誘導体を含有しているこ
とを特徴とする電子写真感光体である。

【００３６】また、本発明の電子写真感光体は、導電性
支持体上に、電子輸送物質を含有する電子輸送層と電荷
発生物質を含有する電荷発生層と正孔輸送物質を含有す
る正孔輸送層とをこの順で積層してなる電子写真感光体
において、前記電荷発生層が少なくともオキソチタニウ
ムフタロシアニン顔料を含有し、かつ、前記正孔輸送層
が少なくとも一般式が（化２）で表されるブタジエン誘
導体を含有していることを特徴とする電子写真感光体で
ある。

【００３７】また、本発明の電子写真感光体は、導電性
支持体上に、電子輸送物質を含有する電子輸送層と電荷
発生物質を含有する電荷発生層と正孔輸送物質を含有す
る正孔輸送層とをこの順で積層してなる電子写真感光体
において、前記電荷発生層が少なくとも無金属フタロシ
アニン顔料を含有し、かつ、前記正孔輸送層が少なくと
も一般式が（化１）で表されるα−フェニルスチルベン
誘導体を含有していることを特徴とする電子写真感光体
である。

【００３８】また、本発明の電子写真感光体は、導電性
支持体上に、電子輸送物質を含有する電子輸送層と電荷
発生物質を含有する電荷発生層と正孔輸送物質を含有す
る正孔輸送層とをこの順で積層してなる電子写真感光体
において、前記電荷発生層が少なくとも無金属フタロシ
アニン顔料を含有し、かつ、前記正孔輸送層が少なくと
も一般式が（化２）で表されるブタジエン誘導体を含有
していることを特徴とする電子写真感光体である。

【００３９】また、これらの電子写真感光体の導電性支
持体が、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる
ことを特徴とする電子写真感光体である。

【００４０】また、これらの電子写真感光体の電子輸送
層が、少なくとも電子輸送物質とバインダー樹脂とを含
有することを特徴とする電子写真感光体である。

【００４１】また、これらの電子写真感光体の正孔輸送
層が、少なくとも正孔輸送物質とバインダー樹脂とを含
有することを特徴とする電子写真感光体である。

【００４２】さらに、本発明の画像形成装置は、少なく
とも、電子写真感光体と、この電子写真感光体に形成さ
れた静電潜像をトナーで反転現像する現像手段とを備え
る画像形成装置において、前記電子写真感光体として、
導電性支持体上に、電子輸送物質を含有する電子輸送層
と電荷発生物質を含有する電荷発生層と正孔輸送物質を
含有する正孔輸送層とをこの順で積層して形成された電
子写真感光体と、前記電子写真感光体を負に帯電する帯
電手段と、前記電子写真感光体に静電潜像を形成する書
き込み手段と、前記電子写真感光体の帯電極性と同極性
のトナーで反転現像する現像手段と、を設けることを特
徴とする画像形成装置である。

【００４３】また、この画像形成装置の電子写真感光体
の導電性支持体が、アルミニウムまたはアルミニウム合
金からなることを特徴とする画像形成装置である。

【００４４】

【作用】本発明の電子写真感光体は、導電性支持体上に
感光層として、電子輸送物質を含有する電子輸送層と、
電荷発生物質を含有する電荷発生層と、正孔輸送物質を
含有する正孔輸送層とを、この順で積層することによっ
て、従来の積層型電子写真感光体のように、中間層を設
けることなく画像欠陥を防止することができる。

【００４５】これは、電荷発生層を、それぞれ移動する
キャリアが異なる電子輸送層と正孔輸送層とでサンドイ
ッチする構成とすることで、導電性支持体と電荷発生層
との間に整流作用を持たせ、導電性支持体からの誘起電
荷（正孔）の注入を原理的に阻止するためである。した
がって、従来の中間層のように電気抵抗の制御が不要
で、かつ、電子輸送層を厚膜にすることができるため、
その表面平滑性を良好に形成でき、電荷発生層を形成す
る際の膜欠陥を防止できる。また本発明の構成では、導
電性支持体からの誘起電荷の注入がないため、導電性支
持体の表面加工精度や材料組成精度が比較的ラフで良
く、そのため、電子写真感光体の低コストで安定した製
造を実現できるものである。

【００４６】さらに本発明の電子写真感光体は、従来の
積層型電子写真感光体の電荷輸送層を電子輸送層と正孔
輸送層とに分離して電荷発生層の上下に形成すること
で、感光体の帯電能に寄与するトータル膜厚を薄くする
ことなく、電荷発生層から表面へのキャリアの移動距離
を短くすることができるため、より高解像度化が可能と
なるものである。

【００４７】また本発明の電子写真感光体は、特定の電
荷発生物質と特定の正孔輸送物質との組合せによって、
帯電性、感度およびサイクル安定性の向上を図ることが
できるものである。

【００４８】また本発明の画像形成装置は、導電性支持
体上に感光層として、電子輸送物質を含有する電子輸送
層と、電荷発生物質を含有する電荷発生層と、正孔輸送
物質を含有する正孔輸送層とを、この順で積層した電子
写真感光体を用いることによって、高解像度化が可能
で、画像欠陥のない高画像品質が実現でき、さらに装置
の低コスト化が可能となるものである。

【００４９】

【実施例】以下に本発明の電子写真感光体、画像形成方
法および画像形成装置について詳細に説明する。

【００５０】図１は本発明の一実施例の電子写真感光体
の断面図を示すものである。図１において、１は電子写
真感光体、２は導電性支持体、３は電子輸送層４と電荷
発生層５と正孔輸送層６とからなる感光層、４は電子輸
送物質をバインダー樹脂中に分散した電子輸送層、５は
電荷発生物質を含有する電荷発生層、６は正孔輸送物質
をバインダー樹脂中に分散した正孔輸送層である。

【００５１】ここで本発明の電子写真感光体は、感光層
３として、従来の構成の電荷輸送層をそれぞれ移動する
キャリアが異なる電子輸送層４と正孔輸送層６とに分離
して電荷発生層５の上下に形成してサンドイッチ構成と
する点において、従来の積層型電子写真感光体の構成と
異なっている。

【００５２】本発明の電子輸送層に用いる電子輸送物質
としては、ベンゾキノン、ジフェノキノン、スチルベン
キノンなどのキノン類とその誘導体、アントラキノジメ
タンなどの複素環縮合キノジメタン類とその誘導体、ト
リニトロフルオレノン、テトラニトロフルオレノン、フ
ルオレンイミンなどのフルオレノン類とその誘導体、チ
アントレン類とその誘導体、チオキサンテン類とその誘
導体、インダンジオン類とその誘導体、またニトロ基、
シアノ基、フルオロアルキル基などの電子吸引性基を有
する多環芳香族化合物や複素環化合物またはそれらを含
む誘導体などを使用することができる。電子輸送層は、
少なくともこれらの電子輸送物質とバインダー樹脂とを
適当な溶剤に溶解し、通常の塗工法によって塗布、乾燥
して形成する。電子輸送層の乾燥後の膜厚は、数μｍ〜
数十μｍ、好ましくは５〜２５μｍの厚さに形成するこ
とが望ましい。

【００５３】また、本発明の電荷発生層に含有される電
荷発生物質としては、オキシチタニウムフタロシアニン
顔料または無金属フタロシアニン顔料が用いられる。こ
れらのフタロシアニン顔料は、近赤外領域の長波長にま
で感度を有するため、露光光源として半導体レーザーを
用いるレーザービームプリンタやレーザーファクシミリ
に適している。このオキシチタニウムフタロシアニン顔
料または無金属フタロシアニン顔料としては、具体的に
はα型オキシチタニウムフタロシアニン、β型オキシチ
タニウムフタロシアニン、Ｙ型オキシチタニウムフタロ
シアニン、α型無金属フタロシアニン、β型無金属フタ
ロシアニン、τ型無金属フタロシアニン、Ｘ型無金属フ
タロシアニンなどの種々の結晶型のものが挙げられる。

【００５４】電荷発生層は、これらの電荷発生物質と適
当なバインダー樹脂とを溶剤中に加えて通常の分散法に
よって分散し、この調液した塗布液を、通常の塗工法に
よって塗布、乾燥して形成する。この際の膜厚は、感
度、繰り返し安定性などの電子写真特性面の観点から、
乾燥後の膜厚が１μｍ以下、好ましくは０．５μｍ以下
程度に形成するのが望ましい。

【００５５】また、本発明の正孔輸送層に含有される正
孔輸送物質としては、一般式が（化１）で表されるα−
フェニルスチルベン誘導体または一般式が（化２）で表
されるブタジエン誘導体が用いられる。正孔輸送層は、
電子輸送層と同様に、少なくともこれらの正孔輸送物質
とバインダー樹脂とを適当な溶剤に溶解し通常の塗工法
によって塗布、乾燥して形成する。正孔輸送層の乾燥後
の膜厚としては、数μｍ〜数十μｍであるが、好ましく
は５〜２５μｍである。

【００５６】電子輸送層、電荷発生層および正孔輸送層
の形成に用いられるバインダー樹脂は、他層との接着性
向上、塗布膜の均一性向上、塗工時の流動性調整などの
目的で用いており、具体的には、ポリ塩化ビニル樹脂、
ポリビニルブチラール樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリ
カーボネイト樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエステル
樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂など公知の熱可塑
性樹脂あるいは熱硬化性樹脂が使用できる。また溶剤と
しては、電子輸送物質、正孔輸送物質あるいはバインダ
ー樹脂を溶解するものであれば、どのような種類の溶剤
でも使用できるが、通常、メチルエチルケトンなどのケ
トン類、テトラヒドロフランなどのエーテル類、塩化メ
チレン、四塩化炭素などのハロゲン化炭化水素類、ベン
ゼン、トルエンなどの芳香族炭化水素類などを用いる。

【００５７】また、本発明の電子写真感光体の導電性支
持体は、従来から知られている導電性を有するフィルム
や板あるいは円筒を使用することができ、その材質は導
電性を有するものであれば、どのようなものでも良い
が、低コストであり、加工が容易で軽量であるなどの理
由から、アルミニウムまたはアルミニウム合金が望まし
い。すなわち、アルミニウムまたはアルミニウム合金か
らなる板あるいはドラム、もしくはそれらを蒸着、スパ
ッタリング、ラミネート、塗布などによって付着させ導
電性処理した各種プラスチックフィルムあるいはドラム
などである。

【００５８】本発明の電子写真感光体は、このようにし
て、導電性支持体上に、電子輸送層、電荷発生層、正孔
輸送層をこの順で積層して形成される。

【００５９】次に、このようにして形成された本発明の
電子写真感光体について、その動作を図２を用いて説明
する。

【００６０】図２において、２は接地された導電性支持
体、３は電子輸送層４と電荷発生層５と正孔輸送層６と
からなる感光層である。また図２中の７と８はあらかじ
め帯電された帯電電荷、９は露光のための信号光、１０
と１１は露光で生成したキャリアペアである正孔と電
子、１２は現像工程でのトナーを表している。

【００６１】まず、帯電工程において、負の表面電荷７
が与えられて全面に均一帯電される。この時、接地され
た導電性支持体２にはアースから逆極性の正の電荷８
（正孔）が誘起される。

【００６２】次に、露光工程１で照射された信号光９
が、電荷発生層５で吸収されてキャリアペアとして正孔
１０と電子１１が発生する。そのキャリアペアが、あら
かじめ帯電された負の表面電荷７と正の誘起電荷８とで
形成される電界によって解離し、正孔１０は正孔輸送層
６に注入され、正孔輸送層６中を移動し負の表面電荷７
を中和し、また、電子１１は電子輸送層４に注入され、
電子輸送層４中を移動し、導電性支持体の正の誘起電荷
８を中和する。これによって、信号光９に対応した静電
潜像が形成される（露光工程２および露光工程３）。

【００６３】最後に、この静電潜像が、帯電電荷７と同
極性のトナー１２によって反転現像される（現像工
程）。

【００６４】ここで、導電性支持体２は電子を移動でき
る電子輸送層４と接しているため、導電性支持体の正の
誘起電荷８（正孔）は電子輸送層４中を移動することが
できず、整流作用によって導電性支持体からの誘起電荷
（正孔）の注入を原理的に阻止できる。したがって、前
述したような、黒点、黒筋などの画像欠陥の発生はな
い。さらに、従来の積層型電子写真感光体の電荷輸送層
を、電子輸送層４と正孔輸送層６とに分離して電荷発生
層５の上下に形成しているため、露光工程２において、
電荷発生層５から表面への正孔１０の移動距離を従来の
電荷輸送層に比較して短くすることができ、横方向への
分散が少なく、より高解像度化が可能となる。

【００６５】本発明の電子写真感光体においては、電荷
発生物質として特定のフタロシアニン顔料を用い、正孔
輸送物質として特定のα−フェニルスチルベン誘導体ま
たはブタジエン誘導体を用いることによる組合せによっ
て良好な特性が得られる。この理由は詳細にはわからな
いが、このようなサンドイッチ構成の感光体での電子お
よび正孔の注入、移動過程において、オキシチタニウム
フタロシアニンまたは無金属フタロシアニンはそのキャ
リア生成効率が大きいとともに、電荷発生層中でのキャ
リア寿命が長く、また、α−フェニルスチルベン誘導体
またはブタジエン誘導体は高移動度でかつその移動度の
電界依存性が比較的少ないために、電荷発生層から表面
への正孔の移動が比較的良好に行われ、その結果、電子
輸送層中での電界強度が高くなることによって電子の移
動が起こり、全体としての特性の向上に寄与していると
考えられる。

【００６６】次に、本発明の画像形成装置について図面
を参照しながら説明する。図３は本発明の一実施例の画
像形成装置を示すものである。

【００６７】図３において、１０１は本発明の電子写真
感光体、１０２は電子写真感光体をマイナスに帯電する
コロナ帯電器、１０３は電子写真感光体の帯電電位を制
御するグリッド電極、１０４は信号光、１０５は電子写
真感光体の静電潜像を反転現像する現像器、１０６はマ
イナス帯電性トナー、１０７は現像ローラである。ま
た、１０８は現像されたトナー像を受像紙１０９に転写
する転写コロナ帯電器、１１０は転写残りのトナーを回
収するクリーナー、１１１は電子写真感光体上の静電潜
像を除電する除電ランプである。

【００６８】以上のように構成された画像形成装置につ
いて、以下その動作を説明する。まず、電子写真感光体
１０１を矢印の方向に回転させ、この電子写真感光体の
表面をコロナ帯電器１０３で、負に帯電し、次いで、レ
ーザー光１０４を照射して画像信号に応じた静電潜像を
形成する。この電子写真感光体１０１は、負の現像バイ
アスを印加された現像ローラ１０７の前を通過すること
によって、その表面の画像部のみにネガポジ反転したト
ナー像が形成される。

【００６９】次に、このようにして電子写真感光体１０
１上に形成されたトナー像は、転写コロナ帯電器１０８
によって受像紙１０９に転写された後、定着されて、プ
リント画像となる。

【００７０】さらに電子写真感光体１０１は矢印方向に
回転して、その表面に残った転写残りのトナーをクリー
ナー１１０によってかき取られた後、除電ランプ１１１
によって残留している静電潜像を除電されて、次の画像
形成に用いられる。

【００７１】以下本発明の電子写真感光体および画像形
成装置の具体例について詳細に説明するが、本発明はこ
れに限定されるものではない。

【００７２】（実施例１）３、５−ジメチル−３’、
５’−ジ−ｔ−ブチル−４、４’−ジフェノキノン１重
量部とポリカーボネイト樹脂（三菱瓦斯化学工業株式会
社製商品名ユーピロンＺ−３００）１重量部とを塩化メ
チレン９重量部に溶解した塗料を外径３０ｍｍのアルミ
ドラム上に浸積塗布し、１００℃で１時間乾燥して膜厚
約１０μｍの電子輸送層を形成した。

【００７３】次に、α型オキソチタニウムフタロシアニ
ン１０重量部とポリビニルブチラール樹脂（積水化学工
業株式会社製商品名エスレックスＢＬ−１）４重量部と
メラミン樹脂（大日本インキ化学株式会社製商品名スー
パーベッカミンＧ８２１）１重量部とをｎ−プロパノー
ル３５８重量部に加え、さらにガラスビーズ２００重量
部とともにペイントシェーカーにて１５時間分散し、こ
の分散液を前記電子輸送層上に浸積塗布し、１２０℃で
１時間乾燥して膜厚約０．２μｍの電荷発生層を形成し
た。

【００７４】さらに、４−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ−
α−フェニルスチルベン１重量部とポリカーボネイト樹
脂（三菱瓦斯化学工業株式会社製商品名ユーピロンＺ−
３００）１重量部とをトルエン５重量部に溶解した塗料
を前記電荷発生層上に浸積塗工し、１００℃で１時間乾
燥して膜厚約１０μｍの正孔輸送層を形成し、電子輸送
層／電荷発生層／正孔輸送層からなる積層型電子写真感
光体を得た。

【００７５】この積層型電子写真感光体を図３に示す画
像形成装置の電子写真感光体１０１に用いて、画像を形
成した。

【００７６】図３において、トナー１０６にはスチレン
アクリル樹脂をバインダー樹脂とする平均粒径約８μｍ
のマイナス帯電性磁性一成分トナーを用いた。この磁性
一成分トナーの組成は、スチレンアクリル樹脂７０重量
部、フェライト２５重量部、カーボンブラック３重量
部、オキシカルボン酸金属錯体２重量部からなり、さら
に粒径が０．０２μｍのコロイダルシリカを０．４重量
部外添している。

【００７７】また、電子写真感光体１０１は、周速６５
ｍｍ／ｓで図中の矢印の方向に回転させ、現像ローラ１
０７は内部に固定磁石を有した直径１６ｍｍのローラ
で、周速４０ｍｍ／ｓで電子写真感光体の進行方向と同
方向に回転させている。また、電子写真感光体１０１と
現像ローラ１０７とのギャップは３００μｍに設定し
た。

【００７８】画像形成に際して、この画像形成装置の電
子写真感光体１０１をコロナ帯電器１０２（印加電圧−
５．５ｋＶ、グリッド１０３の電圧−５００Ｖ）で、−
５００Ｖに帯電させ、次いで、この電子写真感光体１０
１にレーザ光１０４を照射し静電潜像を形成した。この
ときの電子写真感光体１０１の露光後電位は−７０Ｖで
あった。

【００７９】次に、この静電潜像を形成した電子写真感
光体１０１を同方向に回転する現像ローラ１０７の前を
通過させた。この時、現像ローラ１０７には−３５０Ｖ
の直流電圧を重畳した８００Ｖ0-p（ピーク・ツー・ピ
ーク １．６ｋＶ）の交流電圧（周波数２ｋＨｚ）を印
加した。これによって電子写真感光体１０１上の静電潜
像が反転現像され、画像部のみにネガポジ反転したトナ
ー像が形成された。

【００８０】こうして電子写真感光体１０１上に形成さ
れたトナー像を転写コロナ帯電器１０８によって受像紙
１０９に転写した後、定着器（図示せず）により熱定着
してプリント画像を得た。

【００８１】こうして形成したプリント画像の画像濃度
を反射濃度計（マクベス社）で測定し、評価を行なっ
た。その結果、ベタ黒画像が均一で濃度が１．４以上の
高濃度の画像が得られ、また非画像部の地かぶりや黒
点、黒筋などの画像欠陥も発生せず、鮮明な画像が得ら
れた。また、１００回繰り返して画像形成を行ったとこ
ろ、いずれも良好な画像が得られた。

【００８２】（実施例２）実施例１の積層型電子写真感
光体の正孔輸送層において、４−Ｎ，Ｎ−ジフェニルア
ミノ−α−フェニルスチルベンにかえて１、１−ビス
（ｐ−ジエチルアミノフェニル）−４、４−ジフェニル
−１、３ブタジエンを用いた以外は実施例１と同様にし
て電子写真感光体を作製した。

【００８３】この電子写真感光体を用いて、実施例１と
同一の条件で画像を形成した結果、ベタ黒画像が均一で
濃度が１．４以上の高濃度の画像が得られた。また非画
像部の地かぶりや黒点、黒筋などの画像欠陥も発生せ
ず、鮮明な画像が得られた。また同様に、１００回繰り
返して画像形成を行ったところ、いずれも良好な画像が
得られた。

【００８４】（実施例３）実施例１の積層型電子写真感
光体の電荷発生層において、α型オキシチタニウムフタ
ロシアニンにかえてτ型無金属フタロシアニン（東洋イ
ンキ製造株式会社製商品名Ｌｉｏｐｈｏｔｏｎ）を用い
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。

【００８５】この電子写真感光体を用いて、実施例１と
同一の条件で画像を形成した結果、ベタ黒画像が均一で
濃度が１．４以上の高濃度の画像が得られた。また非画
像部の地かぶりや黒点、黒筋などの画像欠陥も発生せ
ず、鮮明な画像が得られた。また同様に、１００回繰り
返して画像形成を行ったところ、いずれも良好な画像が
得られた。

【００８６】（実施例４）実施例２の積層型電子写真感
光体の電荷発生層において、α型オキシチタニウムフタ
ロシアニンにかえてτ型無金属フタロシアニン（東洋イ
ンキ製造株式会社製商品名Ｌｉｏｐｈｏｔｏｎ）を用い
た以外は実施例２と同様にして電子写真感光体を作製し
た。

【００８７】この電子写真感光体を用いて、実施例１と
同一の条件で画像を形成した結果、ベタ黒画像が均一で
濃度が１．４以上の高濃度の画像が得られた。また非画
像部の地かぶりや黒点、黒筋などの画像欠陥も発生せ
ず、鮮明な画像が得られた。また同様に、１００回繰り
返して画像形成を行ったところ、いずれも良好な画像が
得られた。

【００８８】（比較例１）実施例１の積層型電子写真感
光体において、電子輸送層を形成せずに、アルミドラム
上に直接、電荷発生層を形成し、さらにその上に正孔輸
送層を約２０μｍ形成した以外は実施例１と同様にして
感光体を作製した。

【００８９】この電子写真感光体を用いて、実施例１と
同一の条件で画像を形成した結果、ベタ黒画像について
は濃度が１．４以上の高濃度の画像が得られたが、非画
像部に地かぶり状の周期的な黒点が多数発生した。

【００９０】（比較例２）実施例３の積層型電子写真感
光体において、電子輸送層を形成せずに、アルミドラム
上に直接、電荷発生層を形成し、さらにその上に正孔輸
送層を約２０μｍ形成した以外は実施例３と同様にして
感光体を作製した。

【００９１】この電子写真感光体を用いて、実施例１と
同一の条件で画像を形成した結果、ベタ黒画像について
は濃度が１．４以上の高濃度の画像が得られたが、非画
像部に地かぶり状の周期的な黒点が多数発生した。

【００９２】これらの比較から、アルミドラム上に設け
た電子輸送層が、黒点、地かぶりなどの画像欠陥の発生
に大きな影響を与えていることが分かる。

【００９３】（比較例３）実施例１の積層型電子写真感
光体の正孔輸送層において、４−Ｎ，Ｎ−ジフェニルア
ミノ−α−フェニルスチルベンにかえてｐ−Ｎ，Ｎ−ジ
フェニルアミノベンズアルデヒド−ジフェニレンヒドラ
ゾンを用いた以外は実施例１と同様にして電子写真感光
体を作製した。

【００９４】この電子写真感光体を用いて、実施例１と
同一の条件で画像を形成した結果、非画像部の黒点、黒
筋などの画像欠陥は発生しなかったが、ベタ黒画像につ
いては濃度が０．８程度で充分な濃度が得られなかっ
た。さらに１００回繰り返して画像形成をしたところ、
徐々に画像濃度が薄くなるとともに、地かぶりが発生し
た。

【００９５】（比較例４）実施例３の積層型電子写真感
光体の正孔輸送層において、４−Ｎ，Ｎ−ジフェニルア
ミノ−α−フェニルスチルベンにかえてｐ−Ｎ，Ｎ−ジ
フェニルアミノベンズアルデヒド−ジフェニレンヒドラ
ゾンを用いた以外は実施例３と同様にして電子写真感光
体を作成した。

【００９６】この電子写真感光体を用いて、実施例１と
同一の条件で画像を形成した結果、非画像部の地かぶり
や黒点、黒筋などの画像欠陥は発生しなかったが、ベタ
黒画像については濃度が０．６程度で充分な濃度が得ら
れなかった。さらに１００回繰り返して画像形成をした
ところ、徐々に画像濃度が薄くなるとともに、地かぶり
が発生した。

【００９７】

【発明の効果】以上、本発明の電子写真感光体および画
像形成装置について詳細に説明したが、本発明の電子写
真感光体は、導電性支持体上に電子輸送層／電荷発生層
／正孔輸送層からなる感光層を形成した感光体におい
て、特定の電荷発生物質と特定の正孔輸送物質との組合
せを用いることによって、帯電性、感度およびサイクル
安定性に優れ、かつ、画像濃度が高く、地かぶりや黒点
などの画像欠陥がなく、また高解像度で鮮明な画像を得
ることができる。さらに、従来の中間層やアルマイト処
理などが不要なため、製造安定性が良く、かつ低コスト
である。

【００９８】また、本発明の画像形成装置では、反転現
像を用いる場合に特に顕著である黒点などの画像欠陥の
発生が、この電子写真感光体を用いることにより回避で
き、高解像度化が可能で、画像欠陥のない高画像品質が
実現でき、さらに装置の低コスト化が可能となるもので
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電子写真感光体の断面図

【図２】本発明の電子写真感光体の動作を説明するため
の動作原理の概念図

【図３】本発明の画像形成方法を実施する画像形成装置
の主要部を示す断面図

【図４】従来の電子写真感光体の第１の例の断面図

【図５】従来の電子写真感光体の第２の例の断面図

【図６】従来の電子写真感光体の第３の例の断面図

【図７】従来の電子写真感光体の動作を説明するための
動作原理の概念図

【符号の説明】

１、２１ 電子写真感光体 ２、２２ 導電性支持体 ３、２３ 感光層 ４ 電子輸送層 ５、２５ 電荷発生層 ６ 正孔輸送層 ７ 負の表面電荷 ８ 正の誘起電荷 ９ 信号光 １０ 正孔キャリア １１ 電子キャリア １２ トナー ２４ 下引き層（樹脂層） ２６ 電荷輸送層 ２７ 導電層 ２８ 導電性粉体粒子 ２９ アルマイト層 １０１ 電子写真感光体 １０２ コロナ帯電器 １０３ グリッド電極 １０４ 信号光 １０５ 現像器 １０６ トナー １０７ 現像ローラ １０８ 転写コロナ帯電器 １０９ 受像紙 １１０ クリーナ １１１ 除電ランプ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 つむぎ 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】導電性支持体上に、電子輸送物質を含有す
   る電子輸送層と電荷発生物質を含有する電荷発生層と正
   孔輸送物質を含有する正孔輸送層とをこの順で積層して
   なる電子写真感光体において、前記電荷発生層が少なく
   ともオキソチタニウムフタロシアニン顔料を含有し、か
   つ、前記正孔輸送層が少なくとも一般式が（化１）で表
   されるα−フェニルスチルベン誘導体を含有しているこ
   とを特徴とする電子写真感光体。 【化１】
2. 【請求項２】導電性支持体上に、電子輸送物質を含有す
   る電子輸送層と電荷発生物質を含有する電荷発生層と正
   孔輸送物質を含有する正孔輸送層とをこの順で積層して
   なる電子写真感光体において、前記電荷発生層が少なく
   ともオキソチタニウムフタロシアニン顔料を含有し、か
   つ、前記正孔輸送層が少なくとも一般式が（化２）で表
   されるブタジエン誘導体を含有していることを特徴とす
   る電子写真感光体。 【化２】
3. 【請求項３】導電性支持体上に、電子輸送物質を含有す
   る電子輸送層と電荷発生物質を含有する電荷発生層と正
   孔輸送物質を含有する正孔輸送層とをこの順で積層して
   なる電子写真感光体において、前記電荷発生層が少なく
   とも無金属フタロシアニン顔料を含有し、かつ、前記正
   孔輸送層が少なくとも一般式が（化１）で表されるα−
   フェニルスチルベン誘導体を含有していることを特徴と
   する電子写真感光体。
4. 【請求項４】導電性支持体上に、電子輸送物質を含有す
   る電子輸送層と電荷発生物質を含有する電荷発生層と正
   孔輸送物質を含有する正孔輸送層とをこの順で積層して
   なる電子写真感光体において、前記電荷発生層が少なく
   とも無金属フタロシアニン顔料を含有し、かつ、前記正
   孔輸送層が少なくとも一般式が（化２）で表されるブタ
   ジエン誘導体を含有していることを特徴とする電子写真
   感光体。
5. 【請求項５】前記導電性支持体が、アルミニウムまたは
   アルミニウム合金からなることを特徴とする請求項１〜
   ４記載の電子写真感光体。
6. 【請求項６】前記電子輸送層が、少なくとも電子輸送物
   質とバインダー樹脂とを含有することを特徴とする請求
   項１〜４記載の電子写真感光体。
7. 【請求項７】前記正孔輸送層が、少なくとも正孔輸送物
   質とバインダー樹脂とを含有することを特徴とする請求
   項１〜４記載の電子写真感光体。
8. 【請求項８】少なくとも、電子写真感光体と、この電子
   写真感光体に形成された静電潜像をトナーで反転現像す
   る現像手段とを備える画像形成装置において、 前記電子写真感光体として、導電性支持体上に、電子輸
   送物質を含有する電子輸送層と電荷発生物質を含有する
   電荷発生層と正孔輸送物質を含有する正孔輸送層とをこ
   の順で積層して形成された電子写真感光体と、 前記電子写真感光体を負に帯電する帯電手段と、 前記電子写真感光体に静電潜像を形成する書き込み手段
   と、 前記電子写真感光体の帯電極性と同極性のトナーで反転
   現像する現像手段と、を設けることを特徴とする画像形
   成装置。
9. 【請求項９】前記電子写真感光体の導電性支持体が、ア
   ルミニウムまたはアルミニウム合金からなることを特徴
   とする請求項８記載の画像形成装置。