JPH0943883A - 電子写真感光体およびそれを用いた画像形成装置 - Google Patents

電子写真感光体およびそれを用いた画像形成装置

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JPH0943883A
JPH0943883A JP20855095A JP20855095A JPH0943883A JP H0943883 A JPH0943883 A JP H0943883A JP 20855095 A JP20855095 A JP 20855095A JP 20855095 A JP20855095 A JP 20855095A JP H0943883 A JPH0943883 A JP H0943883A
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JP20855095A
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English (en)
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Toru Ishii
徹 石井
Kiyokazu Mashita
清和 真下
Tomosumi Kamisaka
友純 上坂
Taketoshi Azuma
武敏 東
Katsumi Nukada
克己 額田
Akira Imai
彰 今井
Masahiro Iwasaki
真宏 岩崎
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Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 電気特性に優れ、高い表面硬度と良好な表面
潤滑性を兼ね備えた電子写真感光体の提供、および接触
帯電方式を用いた感光層の摩耗が少ない画像形成装置の
提供。 【解決手段】 導電性基板上に、一般式(I−1)また
は(I−2)で示される構造を含む繰り返し構造単位よ
りなる電荷輸送性ポリエステルとポリカーボネート−ポ
リシロキサンブロック共重合体とを含有する感光層を設
けた電子写真感光体。この感光体を接触帯電方式の画像
形成装置に使用する。 (式中、R1 およびR2 は、水素原子、アルキル基、ア
ルコキシ基、置換アミノ基、ハロゲン原子、または置換
もしくは未置換のアリール基を表し、Xは置換または未
置換の2価の芳香族基を表し、Tは炭素数1〜6の2価
の直鎖状炭化水素基または炭素数2〜10の2価の分枝
状炭化水素基を表し、k=0または1。)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電子写真感光体、およ
びその電子写真感光体と接触帯電装置とを組み合わせた
画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、電子写真装置、例えば普通紙複写
機(PPC)、レーザープリンター、LEDプリンタ
ー、液晶プリンター等は、回転ドラム型等の感光体に帯
電、露光、現像の作像プロセスを適用して画像を形成
し、転写材に転写後、定着して複写物を得る。これらに
用いられる感光体としては、セレニウム、ヒ素−セレニ
ウム、硫化カドミウム、酸化亜鉛、a−Si等の無機感
光体や有機感光体(OPC)が用いられている。なかで
も、安価で製造性および廃棄性の点で優れた有機感光体
が使用される機会が多く、また、その中でも電荷発生層
と電荷輸送層を積層した、いわゆる機能分離型積層感光
体が、感度、帯電性および繰り返し安定性等の電子写真
特性の点で優れているため、種々の提案がなされ、実用
化されている。
【0003】しかしながら、電子写真感光体に要求され
る耐久性は年々厳しいものとなっており、繰り返し使用
による表面層の摩耗、表面へのトナー等の異物の付着に
対する耐性等の問題に対して、耐久性向上に必須な技術
の検討が続けられている。また、電子写真プロセスを用
いた多くの画像形成装置では、クリーニング方式として
ゴム製のブレードを感光体表面に当接させる方式が採用
されており、感光体表面との摩擦によるメクレ等による
障害が発生することがある。この障害を防止するために
は、感光体表面を形成する層にシリコーンオイルを微量
添加する方法、或いは結着樹脂中の主鎖中にシロキサン
結合を有するブロック共重合体を用いる方法等が知られ
ている。例えば、特開昭61−132954号公報、特
開平2−240655号公報、特開平6−295075
号公報に開示されているように、感光層の結着樹脂とし
てポリカーボネート−ポリシロキサン共重合体を用いる
ことにより、高い表面硬度と良好な表面潤滑性を併わせ
持つ電子写真感光体を得る試み等が知られている。
【0004】さらに、最近の電子写真プロセスにおける
帯電装置の変化もまた、電子写真感光体がより一層の耐
久性を有することを要求している。すなわち、従来、感
光体の帯電装置としては、金メッキタングステン線等の
細いワイヤ電極とシールド板を主構成部とするコロナ帯
電装置が一般的に広く使用されている。しかしながら、
これらのコロナ帯電装置は、以下のような問題点を有し
ている。1)感光体等の潜像保持部材で500〜700
Vの表面電位を得るには、ワイヤ電極にD.C.4kV
以上の高電圧を印加する必要があり、シールド板や本体
へのリークを防止すべくワイヤ電極とシールド板の距離
を大きく維持する等の処置が必要となり、装置自体も大
型化し、また高圧ケーブル等の使用が不可欠となり、さ
らにコストを高くすることになる。2)コロナ放電に伴
い、かなり多量のオゾンや窒素酸化物が発生し、さらに
は窒素酸化物が空気中の水分と反応して硝酸等生じる。
これらの放電生成物は、感光体表面に付着または作用し
て変質、劣化等を生じさせ、画像ボケ等の画質欠陥の原
因となる。また近年関心が高まりつつある環境問題から
もこれら放電生成物は好ましくないものとされており、
これらを取り除くための排気ファン、フィルター等の使
用は不可欠であり、さらにコストは高くなる。
【0005】そこで、最近では、これら問題が多いコロ
ナ放電装置を用いる代わりに、接触帯電方式、すなわち
感光体表面に電圧を印加した導電性部材を当接させるこ
とにより感光体表面に電荷を直接注入して所望の帯電電
位を得る接触帯電方式が種々提案されている(例えば、
特開昭63−149669号公報)。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかるにこれまでに知
られている感光体では、低分子の電荷輸送材料が高分子
の結着樹脂中に分子分散された電荷輸送層を最表面層と
するものが多く、そのためにポリカーボネート−ポリシ
ロキサン共重合体を結着樹脂として使用した場合、 1)高い表面硬度を得るためには、感光層中のポリシロ
キサンブロックの配合量を低く抑えねばならず、その結
果十分な表面潤滑性を得ることが難しく、あらかじめ潤
滑剤を塗布したクリーニングブレードを用いてそのメク
レの発生を抑制する等の対策が必要となり、組み立てラ
インでの工程数の増加(コストの上昇)を招く、 2)低分子の電荷輸送材料が高分子の結着樹脂中に分子
分散された電荷輸送層に直接帯電部材が接触した状態で
繰り返し使用すると、電荷輸送層が著しく摩耗してしま
い、帯電性の低下、感度の変化等を引き起こし、コロナ
帯電方式を用いた場合と比較して感光体の寿命が極端に
短くなる、 3)帯電部材が直接接触することによって、感光体の表
面に異物が付着したり、汚染される等の問題が生じやす
くなり、それらに起因する画像欠陥が複写画像上に現れ
やすくなる、 等の問題がある。
【0007】接触帯電方式を採用した画像形成装置にお
ける感光体最表面層の摩耗の増加、感光体表面への異物
付着の増加には種々の原因が考えられるが、結着樹脂中
に低分子の電荷輸送材料が分散された電荷輸送層におい
ては、接触の仕方のバラツキにより局所的に直接電流が
流れるために、感光体表面だけではなく内部までストレ
スを受け、また直流だけでなく交流電圧を重畳して用い
る方式では、さらに深くまで電荷輸送材料と結着樹脂の
劣化が促進される。さらに電荷輸送材料が局所的に不均
一分散になっていると、これらの劣化も不均一になるた
めに、最表面層の膜強度が低下して摩耗が増加する一
方、不均一な劣化が異物を付着させる核をも形成させる
ものと考えられる。また、電荷輸送材料を高分子化する
という提案は、有機感光体の出現時から存在しているも
のであるが、高分子電荷輸送材料を高分子の樹脂と混合
して使用する場合には、著しい層分離が生じるため、満
足な電気特性を得ることは非常に困難である。
【0008】本発明は、従来の技術における上記のよう
な問題点を解決することを目的としてなされたものであ
る。すなわち、本発明の目的は、電気特性に優れ、高い
表面硬度と良好な表面潤滑性を兼ね備えた電子写真感光
体を提供することにある。本発明の他の目的は、感光層
の摩耗が少なく、異物付着により画質欠陥が生じにく
い、接触帯電方式を用いた画像形成装置を提供すること
にある。
【0009】
【課題を解決するための手段】そこで本発明者等はこれ
らの問題を解決するために鋭意検討した結果、特定の高
分子輸送材料とポリカーボネート−ポリシロキサンブロ
ック共重合体とを用いることにより、電気特性に優れ、
高い表面硬度と良好な表面潤滑性を兼ね備え、しかも、
接触帯電方式を用いた画像形成装置に使用した場合にお
いても、感光層の摩耗が少なく、異物付着により画質欠
陥が生じにくい好適な感光体を得られることを見出し、
本発明を完成するに至った。
【0010】本発明の電子写真感光体は、導電性支持体
上に、下記一般式(I−1)または(I−2)で示され
る構造を含む繰り返し構造単位よりなる電荷輸送性ポリ
エステルを1種以上と、ポリカーボネート−ポリシロキ
サン共重合体とを同時に含有する感光層を設けたことを
特徴とするものである。また、本発明の画像形成装置
は、上記の感光体、帯電手段、露光手段および現像手段
を有し、感光体上に静電荷像を形成し、現像によって可
視画像を形成するものであって、帯電手段として、感光
体表面に当接させた導電部材に電圧を印加する接触帯電
方式の帯電装置を用いたことを特徴とする。
【0011】
【化5】 (式中、R1 およびR2 は、それぞれ水素原子、アルキ
ル基、アルコキシ基、置換アミノ基、ハロゲン原子、ま
たは置換もしくは未置換のアリール基を表し、Xは置換
または未置換の2価の芳香族基を表し、Tは炭素数1〜
6の2価の直鎖状炭化水素基または炭素数2〜10の2
価の分枝状炭化水素基を表し、kは0または1の整数を
意味する。)
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て詳細に説明する。本発明の感光体において、感光層は
単層構造のものであっても、あるいは機能分離された積
層構造のものであってもよい。図2ないし図6は、本発
明の感光体の模式的断面図である。図2および図3は感
光層が単層構造を示すものであって、導電性支持体11
上に光導電層12が設けられており、図3においてはさ
らに下引き層13が設けられている。図4ないし図6
は、感光層が積層構造を示すものであって、図4は、導
電性支持体11上に電荷発生層14、電荷輸送層15が
順次設けられている。図5においてはさらに導電性支持
体11上に下引き層13が設けられている。図6では電
荷輸送層15の上に保護層16が設けられている。
【0013】また、図1は本発明の画像形成装置の概略
の構成を示したものである。画像形成装置は、導電性支
持体11上に感光層10を有する感光体1の周囲に、帯
電装置2、露光装置3、現像ロール41と層規制部材4
2を備えた現像装置4、転写装置5およびクリーニング
装置6が配設されている。図1の場合、帯電装置2は、
感光体表面に当接したロール帯電器よりなり、導電性部
材21に電源22より電圧が印加されるようになってい
る。転写装置を帯電装置と同様な接触型のもので構成す
ることも可能である。なお、7は記録材である。
【0014】本発明において上記の感光体には、上記一
般式(I−1)および(I−2)で示される構造から選
択された少なくとも1種を含む繰り返し構造単位よりな
る電荷輸送性ポリエステルと、ポリカーボネート−ポリ
シロキサンブロック共重合体を同時に含有する感光層が
用いられるが、感光層が複数の層から構成される場合、
上記の電荷輸送性ポリエステルとポリカーボネート−ポ
リシロキサン共重合体とを同時に含有する層が、感光層
の最表面層(保護層)として設けられていてもよい。ま
た、最表面層は、電荷発生層の上に設けられた第1およ
び第2の電荷輸送層であってもよい。
【0015】次に、本発明において使用される上記一般
式(I−1)および(I−2)で示される構造から選択
された少なくとも1種を含む繰り返し構造単位よりなる
電荷輸送性ポリエステルについて説明する。この電荷輸
送性ポリエステルとしては、下記一般式(II)または(II
I) で示されるものが好適に使用される。
【0016】
【化6】 [式中、Aは上記一般式(I−1)または(I−2)で
示される構造を表し、Rは水素原子、アルキル基、置換
もしくは未置換のアリール基、または置換もしくは未置
換のアラルキル基を表し、BおよびB′はそれぞれ基:
−O−(Y−O)−R または基:−O−(Y−O)
−CO−Z−CO−O−R(ここで、Rは上記したと
同じ意味を有し、Zは2価のカルボン酸残基を表し、m
は1〜6の整数を表す。)を表し、Yは2価のアルコー
ル残基を表し、Zは2価のカルボン酸残基を表し、pは
5〜5000の整数を表す。]
【0017】本発明で用いられる上記電荷輸送性ポリエ
ステルの重合度pは5〜5000であるが、好ましくは
10〜1000の範囲である。また、重量平均分子量
(Mw)は、GPCにおけるスチレン換算で10000
〜300000の範囲にあるのが好ましい。
【0018】また、上記一般式(I−1)または(I−
2)におけるX、YおよびZは、具体的には下記の基が
挙げられる。Xとしては、以下の基(1)〜(7)から
選択されるものをあげることができる。
【0019】
【化7】 [式中、R20は、水素原子、炭素数1〜4のアルキル
基、置換もしくは未置換のフェニル基、または置換もし
くは未置換のアラルキル基を表し、R21〜R27は、炭素
数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基、
置換もしくは未置換のフェニル基、置換もしくは未置換
のアラルキル基、またはハロゲン原子を表し、aは0ま
たは1を意味し、Vは、下記の基(8)〜(17)から
選択されたものを表す。
【0020】
【化8】 (式中、bは1〜10の整数を意味し、cは1〜3の整
数を意味する。)] これらの中でも、以下の構造を有する基(18)〜(1
9)は、“The Sixth Internatio
nal Congress on Advances
in Non−impact Printing Te
chnologies; 306,(1990)”にも
報告されているように,キャリア易動度が高いので特に
好ましい。
【化9】
【0021】Y、Zとしては、以下の基(20)〜(2
7)から選択されたものがあげられる。
【化10】 (式中、R28およびR29は、水素原子、炭素数1〜4の
アルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基、置換もしく
は未置換のフェニル基、置換もしくは未置換のアラルキ
ル基、またはハロゲン原子を表し、dおよびeは1〜1
0の整数を意味し、fおよびgは、0、1または2の整
数を表し、hおよびiは、0または1の整数を意味し、
Vは前記したと同意義を有する。)
【0022】また、上記一般式(I−1)、(I−2)
における基Tは、炭素数1〜6の2価の直鎖状炭化水素
基または2〜10の2価の分枝状炭化水素基を表し、好
ましくは炭素数3〜7の分枝状炭化水素基を表す。基T
の具体的な構造を以下に示す。
【0023】
【化11】
【0024】
【化12】
【0025】次に、上記の電荷輸送性ポリエステルにつ
いての具体例を示す。表1〜表4に一般式(I−1)で
示される構造の具体例を示し、表5〜表8に一般式(I
−2)で示される構造の具体例を示す。また、表9〜表
14に一般式(II)および(III) で示される電荷輸送性ポ
リエステルの具体例を示す。なお、表9〜表14におい
て、Zの欄が「−」の場合は一般式(II)で示される電荷
輸送性ポリエステルを意味し、構造式が記載されている
場合は一般式(III) で示される電荷輸送性ポリエステル
を意味する。
【0026】一般式(I−1)で示される構造の例
【表1】
【0027】
【表2】
【0028】
【表3】
【0029】
【表4】
【0030】一般式(I−2)で示される構造の例
【表5】
【0031】
【表6】
【0032】
【表7】
【0033】
【表8】
【0034】一般式(II)および(III) で示される電荷輸
送性ポリエステルの例
【表9】
【0035】
【表10】
【0036】
【表11】
【0037】
【表12】
【0038】
【表13】
【0039】
【表14】
【0040】本発明において、上記の電荷輸送性ポリエ
ステルと共に感光層中に含有させるポリカーボネート−
ポリシロキサンブロック共重合体としては、下記一般式
(IV−1)または(IV−2)で示されるものが好適である。
【化13】
【0041】[式中、R3 、R4 、R5 、R6 、R7
8 、R9 およびR10は、それぞれ水素原子、ハロゲン
原子または炭素数が1ないし3のアルキル基を示し、R
11、R12、R14、R15、R16およびR17は、それぞれ水
素原子、炭素数1ないし3のアルキル基、フェニル基ま
たは置換フェニル基を表し、R13は炭素数2ないし6の
直鎖状の飽和アルキレン基を表し、Dは、
【化14】 (ただし、R18およびR19は、それぞれ水素原子、炭素
数1ないし3の無置換もしくはフッ素置換されたアルキ
ル基、または置換基を有してもよいアリール基を表
す。)を表し、qおよびrは、それぞれ整数であって、
q/(q+r)=0.1〜0.9を表し、sは1〜20
0の整数を表す。]
【0042】本発明において使用するポリカーボネート
−ポリシロキサンブロック共重合体の分子量は、10,
000〜200,000の範囲のものが好ましい。ま
た、ブロック共重合体における各ブロック分子量は、そ
れぞれ200〜20,000および400〜50,00
0の範囲の大きさのものが好ましい。ポリカーボネート
−ポリシロキサンブロック共重合体の具体的な例として
は、以下のものが例示される。
【0043】
【化15】
【0044】
【化16】
【0045】以下、本発明の感光体について、機能分離
型積層構造の場合を中心に詳細に説明する。導電性支持
体としては、アルミニウム、ニッケル、クロム、ステン
レス鋼等の金属類、およびアルミニウム、チタニウム、
ニッケル、クロム、ステンレス、金、バナジウム、酸化
錫、酸化インジウム、ITO等の薄膜を設けたプラスチ
ックフィルム等、導電性付与剤を塗布または含浸させた
紙およびプラスチックフィルム等があげられる。これら
の導電性支持体は、ドラム状、シート状、プレート状
等、適宜の形状で使用されるが、これらに限定されるも
のではない。さらに必要に応じて導電性支持体の表面
は、画質に影響のない範囲で各種の処理を行うことがで
きる。例えば、表面の酸化処理、薬品処理または着色処
理等、或いは砂目立て等の乱反射処理を行うことができ
る。
【0046】また、導電性支持体と電荷発生層の間にさ
らに下引き層を設けてもよい。この下引き層は、積層構
造からなる感光層の帯電時において導電性支持体から感
光層への電荷の注入を阻止するとともに、感光層を導電
性支持体に対して一体的に接着せしめる接着層としての
作用、あるいは場合によっては導電性支持体の光の反射
防止作用等を示す。この下引き層には、ポリエチレン樹
脂、ポリプロピレン樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹
脂、ポリアミド樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹
脂、フェノール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレ
タン樹脂、ポリミド樹脂、塩化ビニリデン樹脂、ポリビ
ニルアセタール樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合
体、ポリビニルアルコール樹脂、水溶性ポリエステル樹
脂、ニトロセルロース、カゼイン、ゼラチン、ポリグル
タミン酸、澱粉、スターチアセテート、アミノ澱粉、ポ
リアクリル酸、ポリアクリルアミド、ジルコニウムキレ
ート化合物、チタニルキレート化合物、チタニルアルコ
キシド化合物、有機チタニル化合物、シランカップリン
グ剤等の公知の材料を用いることができ、これらの材料
は単独で、あるいは2種以上混合して用いることができ
る。
【0047】さらに酸化チタン、酸化ケイ素、酸化イン
ジウム、チタン酸バリウム、シリコーン樹脂等の微粒子
を混合して用いることができる。また、下引き層の厚み
は0.01〜10μm、好ましくは0.05〜2μmの
範囲である。塗布方法としてはブレードコーティング
法、ワイヤーバーコーティング法、スプレーコーティン
グ法、浸漬コーティング法、ビードコーティング法、エ
アーナイフコーティング法、カーテンコーティング法等
の通常の方法を用いることができる。
【0048】本発明の電荷発生層の電荷発生材料として
は、非晶質セレン、結晶性セレン−テルル合金、セレン
−ヒ素合金、その他セレン化合物およびセレン合金、酸
化亜鉛、酸化チタン等の無機系光導電性材料、フタロシ
アニン系、スクアリリウム系、アントアントロン系、ペ
リレン系、アゾ系、アントラキノン系、ピレン系、ピリ
リウム系、チアピリリウム塩等の有機顔料および染料が
用いられる。
【0049】また、電荷発生層における結着樹脂として
は、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルホルマール
樹脂、部分変性ポリビニルアセタール樹脂、ポリカーボ
ネート樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩
化ビニル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニルアセテー
ト樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、シリコーン
樹脂、フェノール樹脂、ポリ−N−ビニルカルバゾール
樹脂等であるが、これらに限定されるものではない。こ
れらの結着樹脂は単独に、あるいは2種以上混合して用
いることができる。
【0050】電荷発生材料と結着樹脂との混合比(重量
比)は、10:1〜1:10の範囲が望ましい。また、
本発明で用いる電荷発生層の厚みは、一般的には0.1
〜5μm、好ましくは0.2〜2.0μmの範囲であ
る。塗布方法としてはブレードコーティング法、ワイヤ
ーバーコーティング法、スプレーコーティング法、浸漬
コーティング法、ビードコーティング法、エアーナイフ
コーティング法、カーテンコーティング法等の通常の方
法を用いることができる。
【0051】さらに電荷発生層を設けるときに用いる溶
剤としては、メタノール、エタノール、n−プロパノー
ル、n−ブタノール、ベンジルアルコール、メチルセロ
ソルブ、エチルセロソルブ、アセトン、メチルエチルケ
トン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、酢酸n−ブチ
ル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、メチレンクロラ
イド、クロロホルム等の通常の溶剤を単独、あるいは2
種以上混合して用いることができる。
【0052】電荷輸送層は、前記の電荷輸送性ポリエス
テルとポリカーボネート−ポリシロキサンブロック共重
合体の混合物を適当な溶剤に溶解させて塗布し、乾燥さ
せることによって形成することができる。所望により、
公知の他の電荷輸送材料や高分子樹脂を混合することが
できる。電荷輸送層の形成に用いられる溶剤としては、
ベンゼン、トルエン、キシレン、クロルベンゼン等の芳
香族炭化水素類、アセトン、2−ブタノン等のケトン
類、塩化メチレン、クロロホルム、塩化エチレン等のハ
ロゲン化脂肪族炭化水素類、テトラヒドロフラン、ジオ
キサン、エチレングリコール、ジエチルエーテル等の環
状もしくは直鎖状のエーテル類等、あるいはこれらの混
合物を用いることができる。塗布方法としてはブレード
コーティング法、ワイヤーバーコーティング法、スプレ
ーコーティング法、浸漬コーティング法、ビードコーテ
ィング法、エアーナイフコーティング法、カーテンコー
ティング法等の通常の方法を用いることができる。電荷
輸送層の厚みは一般的には2〜100μm、好ましくは
10〜40μmに設定される。
【0053】この際の電荷輸送性ポリエステルとポリカ
ーボネート−ポリシロキサンブロック共重合体の混合比
は、電荷輸送性ポリエステル1重量部に対してポリカー
ボネート−ポリシロキサン共重合体0.1〜1.5重量
部であることが望ましく、そしてポリシロキサン部分の
含有率が電荷輸送層中の5〜35重量%になるようにす
るのが好適である。ポリカーボネート−ポリシロキサン
共重合体の比率が0.1重量部より低くなると十分な表
面潤滑性が得られず、また、1.5重量部より高くなる
と、電荷輸送能力が不足する。また、良好な表面潤滑性
を得るには、ポリシロキサン部分の含有率が5重量%よ
り高くなることが望ましいが、35重量%より高くなる
と、十分な表面硬度が得られなくなる。
【0054】また、光、熱等による感光体の劣化を防止
することを目的として、電荷輸送層中に酸化防止剤、光
安定剤等の添加剤を加えることができる。酸化防止剤と
しては、例えばヒンダードフェノール類、ヒンダードア
ミン類、パラフェニレンジアミン誘導体、アリールアル
カン類、ハイドロキノン誘導体、有機硫黄化合物、有機
リン化合物等があげられる。光安定剤としては、例えば
ベンゾフェノン、ベンゾトリアゾール、ジチオカルバメ
ート、テトラメチルピペリジン等の誘導体があげられ
る。これらの添加剤を単独、あるいは混合して用いる
が、電荷輸送性ポリエステルの重量の0.01〜20
%、好ましくは0.1〜10%の範囲で添加される。ま
た、感度の向上、残留電位の低減、繰り返し使用時の疲
労低減等を目的として、少なくとも1種の電子受容性物
質を含有させることができる。例えば、無水コハク酸、
無水マレイン酸、ジブロム無水マレイン酸、無水フタル
酸、テトラブロム無水フタル酸、テトラシアノエチレ
ン、テトラシアノキノジメタン、o−ジニトロベンゼ
ン、m−ジニトロベンゼン、クロラニル、ジニトロアン
トラキノン、トリニトロフルオレノン、ピクリン酸、o
−ニトロ安息香酸、p−ニトロ安息香酸、フタル酸等を
あげることができる。
【0055】本発明における上記電荷輸送性ポリエステ
ルおよびポリカーボネート−ポリシロキサンブロック共
重合体を含有する電荷輸送層は、他の化合物群からなる
第1の電荷輸送層の上に保護層をかねた形で第2の電荷
輸送層として設けてもよい。この場合の第1の電荷輸送
層としては、従来から知られている低分子の電荷輸送材
料が結着樹脂中に分子分散されたものを用いることがで
きる。
【0056】低分子の電荷輸送材料としては、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誘導体、1,3,
5−トリフェニルピラゾリン等のピラゾリン誘導体、ト
リフェニルアミン等の芳香族3級アミノ化合物、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
の芳香族3級ジアミノ化合物、3−(4′−ジエチルア
ミノフェニル)−5,6−ジ(4′−メトキシフェニ
ル)−1,2,4−トリアジン等の1,2,4−トリア
ジン誘導体、4−ジエチルアミノベンズアルデヒド−
1,1′−ジフェニルヒドラゾン等のヒドラゾン誘導
体、2−フェニル−4−スチリルキナゾリン等のキナゾ
リン誘導体、6−ヒドロキシ−2,3−ジ(p−メトキ
シフェニル)ベンゾフラン等のベンゾフラン誘導体、p
−(2,2′−ジフェニルビニル)−N,N′−ジフェ
ニルアニリン等のα−スチルベン誘導体等を用いること
ができる。また、結着樹脂としては、(変性)ポリカー
ボネート樹脂、ポリエステル樹脂、メタクリル樹脂、ア
クリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン
樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、スチレ
ン−ブタジエン共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−無
水マレイン酸共重合体、シリコーン樹脂、シリコーン−
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−アルキッド樹脂等を使用することができる。
【0057】これらの第1の電荷輸送層は、電荷輸送性
ポリエステルとポリカーボネート−ポリシロキサンブロ
ック共重合体の混合物を用いる場合と同様にして設ける
ことができるが、その際の電荷輸送材料と結着樹脂の重
量比は10:1〜1:5の範囲が好ましく、その膜厚は
一般的には5〜50μm程度、好ましくは10〜30μ
mの範囲に設定される。また、その際の電荷輸送性ポリ
エステルとポリカーボネート−ポリシロキサンブロック
共重合体を含有する第2の電荷輸送層である保護層の膜
厚は、第1の電荷輸送層の膜厚の1〜200%、好まし
くは5〜100%の範囲である。
【0058】次に、本発明の画像形成装置について説明
する。本発明の画像形成装置において、感光体は上記一
般式(I−1)または(I−2)で示される構造を含む
繰り返し構造単位よりなる電荷輸送性ポリエステルとポ
リカーボネート−ポリシロキサンブロック共重合体とを
含有するものであり、また、接触帯電を行う導電性部材
は、その形状が、ブラシ状、ブレード状、ピン電極状、
ロール状等、いずれのものでもよいが、ロール状の導電
性部材が最も好ましく用いられる。通常、ロール状の導
電性部材は、外側から抵抗層とそれらを支持する弾性層
と芯材から構成される。さらに必要に応じて抵抗層の外
側に保護層を設けることもできる。
【0059】芯材の材質としては導電性を有するもの
で、一般には鉄、銅、真鍮、ステンレス、アルミニウ
ム、ニッケル等が用いられる。またその他導電性粒子等
を分散した樹脂形成品等を用いることができる。弾性層
の材質としては導電性あるいは半導電性を有するもの
で、一般にはゴム材に導電性粒子あるいは半導電性粒子
を分散したものである。ゴム材としてはEDPM、ポリ
ブタジエン、天然ゴム、ポリイソブチレン、SBR、C
R、NBR、シリコーンゴム、ウレタンゴム、エピクロ
ルヒドリンゴム、SBS、熱可塑性エラストマー、ノル
ボーネゴム、フロロシリコーンゴム、エチレンオキシド
ゴム等が用いられる。導電性粒子としてはカーボンブラ
ック、亜鉛、アルミニウム、銅、鉄、ニッケル、クロ
ム、チタニウム等の金属、ZnO−Al2 3 、SnO
2 −Sb2 3 、In2 3 −SnO2 、ZnO−Ti
2 、MgO−Al2 3 、FeO−TiO2 、TiO
2 、SnO2 、Sb2 3 、In2 3 、ZnO、Mg
O等の金属酸化物を用いることができ、これらの材料は
単独あるいは2種以上混合して用いてもよく、2種以上
の場合は一方が微粒子状であってもよい。微粒子状のも
のとしてはフッ素系樹脂の微粒子を用いることができ
る。
【0060】抵抗層および保護層の材質としては結着樹
脂中に導電性粒子あるいは半導電性粒子を分散し、その
抵抗を制御したもので、抵抗率としては103 〜1014
Ωcm、好ましくは105 〜1012Ωcm、さらに好ま
しくは107 〜1012Ωcmの範囲である。また膜厚と
しては0.01〜1000μm、好ましくは0.1〜5
00μm、さらに好ましくは0.5〜100μmの範囲
である。結着樹脂としては、アクリル樹脂、セルロース
樹脂、ポリアミド樹脂、メトキシメチレン化ナイロン、
エトキシメチル化ナイロン、ポリウレタン樹脂、ポリカ
ーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレン樹
脂、ポリビニル樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリチオ
フェン樹脂、ポリエチレンテレフタレート(PET)等
のポリオレフィン樹脂、スチレンブタジエン樹脂等が用
いられる。導電性粒子あるいは半導電性粒子としては弾
性層と同様のカーボンブラック、金属、金属酸化物が用
いられる。
【0061】また必要に応じてヒンダードフェノール、
ヒンダードアミン等の酸化防止剤、クレー、カオリン等
の充填剤、シリコーンオイル等の潤滑剤を添加すること
ができる。これらの層を形成する手段としては、ブレー
ドコーティング法、ワイヤーバーコーティング法、スプ
レーコーティング法、浸漬コーティング法、ビードコー
ティング法、エアーナイフコーティング法、カーテンコ
ーティング法、真空蒸着法、プラズマコーティング法等
を用いることができる。
【0062】これらの導電部材を用いて感光体を帯電さ
せる場合には、導電性部材に電圧を印加するが、印加電
圧は直流電圧に交流電圧を重畳したものが好ましく、直
流電圧のみでは均一な帯電を得ることが難しい。電圧の
範囲としては直流電圧は正または負の50〜2000V
が好ましく、特に100〜1500Vが好ましい。重畳
する交流電圧は、ピーク間電圧が400〜1800V、
好ましくは800〜1600V、さらに好ましくは12
00〜1800Vの範囲である。このピーク間電圧が1
800Vを越えると、交流電圧を重畳しない場合より均
一な帯電が得られなくなる。交流電圧の周波数は100
〜2000Hzが望ましい。
【0063】
【実施例】以下、実施例によって本発明を説明する。用
いた電荷輸送性ポリエステルは、例えば以下のようにし
て合成した。 合成例(例示化合物(34)) 3,3′−ジメチル−N,N′−ビス(3,4−ジメチ
ルフェニル)−N,N′−ビス[4−(2−メトキシカ
ルボニルエチル)フェニル]−[1,1′−ビフェニ
ル]−4,4′−ジアミン2.0g、エチレングリコー
ル4.0g、テトラブトキシチタン0.1gを50ml
のフラスコに入れ、窒素気流下で3時間加熱還流した。
3,3′−ジメチル−N,N′−ビス(3,4−ジメチ
ルフェニル)−N,N′−ビス[4−(2−メトキシカ
ルボニルエチル)フェニル]−[1,1′−ビフェニ
ル]−4,4′−ジアミンが消費されたことを確認した
後、0.5mmHgに減圧して、エチレングリコールを
留去しながら230℃に加熱し、3時間反応を続けた。
その後、室温まで冷却し、塩化メチレン50mlに溶解
して不溶物を濾過し、その濾液をエタノール250ml
を撹拌している中に滴下してポリマーを析出させた。得
られたポリマーを濾過し、十分にエタノールで洗浄した
後、乾燥させ、1.9gの電荷輸送性ポリエステルを得
た。分子量はGPCにて測定し、Mw=1.23×10
5 (スチレン換算)であり、モノマーの分子量から求め
たpは約165であった。
【0064】実施例1 アルミニウムパイプ上に、ジルコニウム化合物(オルガ
チックスZC540、マツモト製薬社製)10部および
シラン化合物(A1110、日本ユニカー社製)1部と
イソプロパノール40部およびブタノール20部からな
る溶液を浸漬コーティング法で塗布し、150℃におい
て10分間加熱乾燥し、0.1μmの下引き層を形成し
た。次にX−型無金属フタロシアニン結晶1部を、ポリ
ビニルブチラール樹脂(エスレックBM−S、積水化学
社製)1部およびシクロヘキサノン100部と混合し、
ガラスビーズとともにサンドミルで1時間処理して分散
した後、得られた塗布液を上記の下引き層の上に浸漬コ
ーティング法で塗布し、100℃にて10分間加熱乾燥
して膜厚0.15μmの電荷発生層を形成した。次に、
電荷輸送性ポリエステルとして例示化合物(6)(Mw
=4.2×104 )1.5部とポリカーボネート−ポリ
シロキサンブロック共重合体として1.5重量部の例示
化合物(81)[ペトラーク・システム社製(Petr
ach Systems Inc.)Mw=2000
0]とを、モノクロロベンゼン15部とテトラヒドロフ
ラン15部の混合溶剤に溶解し、得られた塗布液を上記
の電荷発生層上に浸漬コーティング法にて塗布し、11
5℃で1時間加熱乾燥して、膜厚20μmの電荷輸送層
を形成した。形成された電子写真感光体の電荷輸送層は
平滑であり、良好な透明性を示すものであった。
【0065】次に、芯材として直径6mmのステンレス
鋼棒を用い、弾性層として抵抗106 Ωcmの導電性E
PDMゴムを用い、抵抗層として109 Ωcmのエピク
ロルヒドリンゴムを用いて直径12mmの導電性ロール
を形成した。このようにして得られた感光体と導電性ロ
ールをレーザービームプリンター(XP−11改造機、
富士ゼロックス社製)に装着して、まず、ゴム製のクリ
ーニングブレードのメクレの発生の起こりやすさを評価
した。すなわち、クリーニングブレードが感光体に当接
する部分をイソプロピルアルコールで拭き取りながら感
光体の装脱着を300回繰り返して、発生したメクレの
回数を数えることによって評価した。その後、導電性ロ
ールにDC:−550V、AC:1500V(ピーク間
電圧)を印加して感光層を一様帯電させ、像露光、現
像、転写を行って複写画像を採取して、その画質を評価
した。その後この複写操作を5万回繰り返してから、複
写画像を採取してその画質を評価するとともに、最表面
層の摩耗量を測定した。それらの結果を表15に示す。
さらに上記と同様の他の感光体を、通常のスコロトロン
による帯電方法を持つレーザープリンター(XP−11
改造機、富士ゼロックス社製)に装着し、同様に評価を
行った。その結果を表16に示す。
【0066】実施例2 電荷輸送性ポリエステルとして、例示化合物(6)に代
えて例示化合物(34)(Mw=1.2×105 )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、同様の評価を行った。 実施例3 電荷輸送性ポリエステルとして、例示化合物(6)に代
えて例示化合物(39)(Mw=1.2×105 )を、
ポリカーボネート−ポリシロキサンブロック共重合体と
して例示化合物(81)に代えて例示化合物(86)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、同様の評価を行った。
【0067】比較例1 電荷輸送性高分子として、例示化合物(6)に代えてポ
リビニルカルバゾール(和光純薬社製)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、同
様の評価を行った。 比較例2 電荷輸送性高分子として、例示化合物(6)に代えて米
国特許4,806,443号明細書に記載の方法で得た
下記の繰り返し構造単位を有する化合物を用いた以外
は、実施例1と同様にして電子写真感光体を作製し、同
様の評価を行った。
【化17】
【0068】比較例3 下記ベンジジン化合物を2重量部と、ポリカーボネート
−ポリシロキサンブロック共重合体として3重量部の例
示化合物(81)とを、モノクロロベンゼン10重量
部、テトラヒドロフラン10重量部の混合物に溶解し、
得られた塗布液を塗布、乾燥して電荷輸送層を形成した
以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体を作製
し、同様の評価を行った。
【化18】
【0069】比較例4 例示化合物(81)に代えて下記の繰り返し構造単位か
らなるポリカーボネート樹脂(粘度平均分子量:Mv=
5.0×104 )を用いた以外は、比較例3と同様にし
て感光体を作製し、同様の評価を行った。
【化19】
【0070】比較例5 1.5重量部の例示化合物(6)と1.5重量部の比較
例4の繰り返し構造単位を有するポリカーボネート樹脂
(粘度平均分子量:Mv=5.0×104 )を、モノク
ロロベンゼン15重量部とテトラヒドロフラン15重量
部の混合溶剤に溶解して得られた塗布液を用いて電荷輸
送層を形成した以外は、実施例1と同様にして電子写真
感光体を作製し、同様の評価を行った。
【0071】実施例4 比較例3と同様にして作製した電子写真感光体の電荷輸
送層上に、例示化合物(40)1部と例示化合物(8
1)1部とからなる保護層を形成して電子写真感光体を
作製し、同様に評価を行った。 実施例5 電荷輸送性ポリエステルとして、例示化合物(40)に
代えて例示化合物(73)を用いた以外は、実施例4と
同様にして電子写真感光体を作製し、同様に評価を行っ
た。 実施例6 電荷輸送性ポリエステルとして、例示化合物(40)に
代えて例示化合物(34)を、ポリカーボネート−ポリ
シロキサンブロック共重合体として、例示化合物(8
1)に代えて例示化合物(86)を用いた以外は、実施
例4と同様にして電子写真感光体を作製し、同様の評価
を行った。
【0072】上記実施例2〜6および比較例1〜5につ
いて得られた結果を表15および表16に示す。
【表15】
【0073】
【表16】
【0074】
【発明の効果】本発明の電子写真感光体は、上記の構成
を有するから、電気特性が優れ、高い表面硬度と良好な
表面潤滑性を有しており、したがって、感光層の摩耗が
著しく小さく、かつ同時に異物付着やクリーニングブレ
ードのメクレが著しく少ないという効果を奏する。ま
た、接触帯電方式を採用した本発明の画像形成装置は、
感光体の寿命が著しく改善される。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の画像形成装置の概略の構成図であ
る。
【図2】 本発明の電子写真感光体の一例の模式的断面
図である。
【図3】 本発明の電子写真感光体の一例の模式的断面
図である。
【図4】 本発明の電子写真感光体の一例の模式的断面
図である。
【図5】 本発明の電子写真感光体の一例の模式的断面
図である。
【図6】 本発明の電子写真感光体の一例の模式的断面
図である。
【符号の説明】
1…感光体、2…帯電装置、3…露光装置、4…現像装
置、5…転写装置、6…クリーニング装置、7…記録
材、10…感光層、11…導電性支持体、12…光導電
層、13…下引き層、14…電荷発生層、15…電荷輸
送層、16…保護層、21…導電性部材、22…電源、
41…現像ロール、42…層規制部材。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成8年10月18日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0021
【補正方法】変更
【補正内容】
【0021】Y、Zとしては、以下の基(20)〜(2
7)から選択されたものがあげられる。
【化10】 (式中、R28およびR29は、水素原子、炭素数1〜4の
アルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基、置換もしく
は未置換のフェニル基、置換もしくは未置換のアラルキ
ル基、またはハロゲン原子を表し、dおよびeは1〜1
0の整数を意味し、fおよびgは、0、1または2の整
数を表し、hおよびiは、0または1の整数を意味し、
Vは前記したと同意義を有する。)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 東 武敏 神奈川県南足柄市竹松1600番地 富士ゼロ ックス株式会社内 (72)発明者 額田 克己 神奈川県南足柄市竹松1600番地 富士ゼロ ックス株式会社内 (72)発明者 今井 彰 神奈川県南足柄市竹松1600番地 富士ゼロ ックス株式会社内 (72)発明者 岩崎 真宏 神奈川県南足柄市竹松1600番地 富士ゼロ ックス株式会社内

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 導電性基板上に感光層を設けた電子写真
    感光体において、該感光層中に下記一般式(I−1)ま
    たは(I−2)で示される構造を含む繰り返し構造単位
    よりなる電荷輸送性ポリエステルとポリカーボネート−
    ポリシロキサンブロック共重合体とを含有することを特
    徴とする電子写真感光体。 【化1】 (式中、R1 およびR2 は、それぞれ水素原子、アルキ
    ル基、アルコキシ基、置換アミノ基、ハロゲン原子、ま
    たは置換もしくは未置換のアリール基を表し、Xは置換
    または未置換の2価の芳香族基を表し、Tは炭素数1〜
    6の2価の直鎖状炭化水素基または炭素数2〜10の2
    価の分枝状炭化水素基を表し、kは0または1の整数を
    意味する。)
  2. 【請求項2】 該電荷輸送性ポリエステルが、下記一般
    式(II)または(III)で表されることを特徴とする請求項
    1記載の電子写真感光体。 【化2】 [式中、Aは上記一般式(I−1)または(I−2)で
    示される構造を表し、Rは水素原子、アルキル基、置換
    もしくは未置換のアリール基、または置換もしくは未置
    換のアラルキル基を表し、BおよびB′はそれぞれ基:
    −O−(Y−O)−R または基:−O−(Y−O)
    −CO−Z−CO−O−R(ここで、Rは上記したと
    同じ意味を有し、Zは2価のカルボン酸残基を表し、m
    は1〜6の整数を表す。)を表し、Yは2価のアルコー
    ル残基を表し、Zは2価のカルボン酸残基を表し、pは
    5〜5000の整数を表す。]
  3. 【請求項3】 該ポリカーボネート−ポリシロキサンブ
    ロック共重合体が、下記一般式(IV−1)または(IV−
    2)で示されることを特徴とする請求項1または請求項
    2記載の電子写真感光体。 【化3】 [式中、R3 、R4 、R5 、R6 、R7 、R8 、R9
    よびR10は、それぞれ水素原子、ハロゲン原子または炭
    素数が1ないし3のアルキル基を示し、R11、R12、R
    14、R15、R16およびR17は、それぞれ水素原子、炭素
    数1ないし3のアルキル基、フェニル基または置換フェ
    ニル基を表し、R13は炭素数2ないし6の直鎖状の飽和
    アルキレン基を表し、Dは、 【化4】 (ただし、R18およびR19は、それぞれ水素原子、炭素
    数1ないし3の無置換もしくはフッ素置換されたアルキ
    ル基、または置換基を有してもよいアリール基を表
    す。)を表し、qおよびrは、それぞれ整数であって、
    q/(q+r)=0.1〜0.9を表し、sは1〜20
    0の整数を表す。]
  4. 【請求項4】 導電性基板上に電荷発生層、電荷輸送層
    を順次設けた電子写真感光体において、該電荷輸送層が
    前記一般式(I−1)または(I−2)で示される構造
    を含む繰り返し構造単位よりなる電荷輸送性ポリエステ
    ルとポリカーボネート−ポリシロキサンブロック共重合
    体とを含有することを特徴とする請求項1ないし請求項
    3のいずれかに記載の電子写真感光体。
  5. 【請求項5】 該ポリカーボネート−ポリシロキサンブ
    ロック共重合体が、該電荷輸送層中に、ポリシロキサン
    部分の含有率が5〜35重量%になるように含有されて
    いることを特徴とする請求項4記載の電子写真感光体。
  6. 【請求項6】 導電性基板上に電荷発生層、第1の電荷
    輸送層、第2の電荷輸送層を順次設けた電子写真感光体
    において、該第2の電荷輸送層が前記一般式(I−1)
    または(I−2)で示される構造を含む繰り返し構造単
    位よりなる電荷輸送性ポリエステルとポリカーボネート
    −ポリシロキサンブロック共重合体とを含有することを
    特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の
    電子写真感光体。
  7. 【請求項7】 感光体と、感光体を一様に帯電する帯電
    手段と、感光体に光を照射して潜像を形成する露光手段
    と、該潜像を可視化する現像手段とを設けた画像形成装
    置において、該感光体が、感光層中に前記一般式(I−
    1)または(I−2)で示される構造を含む繰り返し構
    造単位よりなる電荷輸送性ポリエステルとポリカーボネ
    ート−ポリシロキサンブロック共重合体とを含有するも
    のであり、該帯電手段が、感光体表面に当接させた導電
    性部材に電圧を印加する接触帯電方式の帯電装置である
    ことを特徴とする画像形成装置。
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