JPH11119449A - 電子写真感光体、画像形成方法及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 反転現像のプロセスにおいて、フィルミング
に起因したスジ故障などの画像不良を起こす事なく、高
耐久性の電子写真感光体の提供。 【解決手段】 分岐化ビスフェノールＺ型ポリカーボネ
ートを含有し、かつガラス転移点が６５℃以上の層を含
有することを特徴とする電子写真感光体。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子写真感光体、画
像形成方法及び画像形成装置に関し、詳しくは優れた耐
久性を有する電子写真感光体と該感光体を使用した画像
形成方法及び画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に電子写真法により画像形成を行う
には、感光体表面に帯電、像露光及び現像を施してトナ
ー像を形成し、該トナー像を転写材上に転写、定着して
画像を得ると共に、転写後の感光体は残留トナーのクリ
ーニング及び除電が行われて長期に亘り繰り返し使用さ
れる。

【０００３】従って前記感光体としては、帯電電位、感
度、暗減衰及び残留電位特性等の電子写真性能は勿論、
繰り返し使用時の耐刷性、耐摩耗性、耐湿性等の物性
や、コロナ放電時に発生するオゾンや像露光への耐性に
おいても良好であることが要請される。

【０００４】他方、従来電子写真感光体としては、アモ
ルファスシリコン、セレン、硫化カドミウム等を用いた
無機光導電性感光体が多く用いられてきたが、近年低コ
ストで毒性がなく、かつ加工性に優れていて、目的に応
じた選択の自由度が大きい有機光導電性感光体（以下単
に有機感光体と称する）が主流となっている。

【０００５】これらの電子写真感光体の繰り返し使用に
よる疲労劣化は、感光体上に形成されたトナー像の転写
材上への転写、分離及び転写後の感光体上の残留トナー
のクリーニングの各工程における摺擦による感光層表面
の摩擦、損傷及び感光体表面への帯電、像露光、除電等
の各工程における感光層の分解、変質等によるものとさ
れている。

【０００６】従って前記感光体の疲労劣化を防止するに
は感光層表面の改良が重要課題となる。特に有機感光体
の感光層は無機感光体に比して軟質であり、かつ光導電
性物質が有機質であるため感光体の繰り返し使用時の疲
労劣化が大であり、前記感光層表面の改良がより重要と
なる。

【０００７】従来ビスフェノールＺ型ポリカーボネート
（以下ＢＰＺともいう）は、耐摩耗性、耐ソルベントク
ラック性などに優れていることから電子写真感光体用の
バインダーとして広く使用されてきた。しかしながら、
鳥海らによると、ビスフェノールＺ型ポリカーボネート
を用いた感光層は粘性項の寄与が大きく、外力に対して
変形を受け易いことが（鳥海ら、Ｊａｐａｎ Ｈａｒｄ
ｃｏｐｙ ’９４予稿集Ｐ２３３〜２３６（１９９
４））報告されている。従来のＯＰＣの耐用枚数の範囲
に於いては特に実害性は指摘されていなかったが、ＯＰ
Ｃに対して求められる耐久レベルが高くなるにつれて、
従来では見られなかった問題が顕在化してくるようにな
った。特に弾性体ゴムブレードをクリーニング手段とし
て用いたプロセスで長期に亘って使用していった場合、
感光体表面には微小な凹凸が発生し、やがては紙粉やト
ナーのフィルミングが起こり易いといった問題が発生し
ている。

【０００８】上記フィルミングに起因したスジ故障など
の画像不良は特に反転現像のプロセスにおいて顕著に見
られる現象である。これは感光体とトナーは同極性の電
荷を有しているため付着力が低減されてクリーニングに
は有利となる反面、トナーによる擦過力も低減するため
紙粉等の付着物の抑制効果に対しては不十分となり易
い。したがってより付着の起こりにくい表面状態を長期
に亘って確保することが重要である。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、反転
現像のプロセスにおいて、フィルミングに起因したスジ
故障などの画像不良を起こす事なく、高耐久性の電子写
真感光体を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、下
記構成により達成された。

【００１１】（１） 分岐化ビスフェノールＺ型ポリカ
ーボネートを含有し、かつガラス転移点が６５℃以上の
層を含有することを特徴とする電子写真感光体。

【００１２】（２） 上記分岐化ビスフェノールＺ型ポ
リカーボネートの粘度平均分子量が３０，０００以上で
あることを特徴とする前記１記載の電子写真感光体。

【００１３】（３） 感光層の膜厚が２５μｍ以上であ
ることを特徴とする前記１又は２記載の電子写真感光
体。

【００１４】（４） 前記１〜３のいずれか１項記載の
感光体上に現像されたトナー像を記録材に転写後に、該
感光体上に残留するトナーを弾性体ゴムブレードでクリ
ーニングを行う工程を有する画像形成方法において、該
現像が反転現像であることを特徴とする画像形成方法。

【００１５】（５） 前記１〜３のいずれか１項記載の
感光体を有し、かつ、該感光体上に反転現像されたトナ
ー像を記録材に転写後に、該感光体上に残留するトナー
を弾性体ゴムブレードでクリーニングを行う工程を有す
ることを特徴とする画像形成装置。

【００１６】本発明を更に詳しく説明する。本発明の電
子写真感光体は、導電性支持体の上に、感光層と必要に
応じその上に保護層を設けて構成される。本発明の電子
写真感光体の感光層は、セレン、アモルファスシリコ
ン、硫化カドミウム等を用いた無機感光体であってもよ
いが、好ましくは有機の電荷発生物質（ＣＧＭ）と電荷
輸送物質（ＣＴＭ）とが含有される有機感光体である。
そして、該感光層は分岐化ビスフェノールＺ型ポリカー
ボネートを含有し、かつガラス転移点が６５℃以上の層
である。好ましいガラス転移点は７０℃以上であり、よ
り好ましくは７３〜９５℃である。

【００１７】感光層のガラス転移温度は示差熱分析（Ｄ
ＳＣ）により測定した。測定条件は次の通り。

【００１８】測定機器：７Ｓｅｒｉｅｓ Ｔｈｅｒｍａ
ｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ Ｓｙｓｔｅｍ（パーキンエルマ
ー社製） 測定条件：ｒａｔｅ＝１０℃／ｍｉｎ 測定範囲：０〜２００℃ また、感光層の膜厚は２０μｍ以上あればよいが、好ま
しくは２５〜３５μｍである。

【００１９】次に、本発明の分岐化ビスフェノールＺ型
ポリカーボネートについて述べる。本発明の分岐化ビス
フェノールＺ型ポリカーボネートは下記一般式（Ｉ）の
構造単位と後述する分岐モノマー単位を有するポリマー
である。

【００２０】

【化１】

【００２１】式中、Ｒ₁〜Ｒ₈はそれぞれ独立した水素原
子、ハロゲン原子、各々置換若しくは無置換の炭素数１
〜１０のアルキル基、シクロアルキル基又はアリール基
を表し、Ｚは４〜１１の飽和又は不飽和の炭素環を形成
する原子群を表し、Ｒ₉は水素原子、炭素原子数１〜９
のアルキル基又はアリール基を表す。

【００２２】一般式（Ｉ）の構造単位を有するポリカー
ボネート樹脂としては、市販品として、例えば、ＢＰ
Ｚ：ポリ（４，４′−シクロヘキシリデンジフェニル）
カーボネートがあり、ＴＳ−２０５０：帝人（株）、Ｚ
−ＰＣＲ：三菱ガス（株）などが挙げられる。本発明の
分岐化ビスフェノールＺ型ポリカーボネートは、上記、
一般式（Ｉ）の構造単位を有するポリカーボネート樹脂
に対し分岐モノマーを２モル％以下用いて重合すること
により得られる。

【００２３】分岐モノマーとしては、フルオログルシ
ン、２，６−ジメチル−２，４，６−トリ（４−ヒドロ
キシフェニル）３−ヘプテン，４，６−ジメチル−２，
４，６−トリ（４−ヒドロキシフェニル）２−ヘプテ
ン、１，３，５−トリ（２−ヒドロキシフェニル）ベン
ゾール、１，１，１−トリ（４−ヒドロキシフェニル）
エタン、２，６−ビス（２−ヒドロキシ−５−メチルベ
ンジル）４−メチルフェノール、α，α′，α″−トリ
（４−ヒドロキシフェニル）１，３，５−トリイソプロ
ピルベンゼン、イチサンビスフェノール、５−クロロイ
チサン、５，７−ジクロロイチサン、５−ブロモイチサ
ン等が挙げられる。

【００２４】本発明の分岐化ビスフェノールＺ型ポリカ
ーボネートは、粘度平均分子量１０，０００〜３００，
０００の樹脂が用いられる。特に、粘度平均分子量は、
３０，０００より大きく、１５０，０００以下の樹脂が
好ましい。

【００２５】粘度平均分子量はサンプル（分岐ＢＰＺ）
６．０（ｇ／ｌ）のジクロロメタン溶液を調整し、２０
℃で測定されるηＳＰから次式により求められる。

【００２６】 ηＳＰ／Ｃ＝〔η〕（１＋Ｋ′ηＳＰ） 〔η〕＝Ｋ（Ｍｖ）α Ｃ：ポリマー濃度（ｇ／ｌ） Ｋ′＝０．２８ Ｋ＝１．２３×１０^-3 α＝０．
８３ 〔η〕：極限粘度 Ｍｖ：粘度平均分子量 本発明の分岐化ビスフェノールＺ型ポリカーボネートの
溶媒又は分散媒としては、ｎ−ブチルアミン、ジエチル
アミン、エチレンジアミン、イソプロパノールアミン、
トリエタノールアミン、トリエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ
−ジメチルホルムアミド、アセトン、メチルエチルケト
ン、メチルイソプロピルケトン、シクロヘキサノン、ベ
ンゼン、トルエン、キシレン、クロロホルム、ジクロロ
メタン、１，２−ジクロロエタン、１，２−ジクロロプ
ロパン、１，１，２−トリクロロエタン、１，１，１−
トリクロロエタン、トリクロロエチレン、テトラクロロ
エタン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、メタノー
ル、エタノール、２−プロパノール、酢酸エチル、酢酸
ブチル、ジメチルスルホキシド、メチルセロソルブ等が
挙げられる。本発明はこれらに限定されるものではない
が、ジクロロメタン、１，２−ジクロロエタン、メチル
エチルケトン等が好ましく用いられる。また、これらの
溶媒は単独あるいは２種以上の混合溶媒として用いるこ
ともできる。

【００２７】本発明で好ましく用いられる有機の電荷発
生物質（ＣＧＭ）としては、公知の例えば、フタロシア
ニン顔料、多環キノン顔料、アゾ顔料、ペリレン顔料、
インジゴ顔料、キナクリドン顔料、アズレニウム顔料、
スクワリリウム染料、シアニン染料、ピリリウム染料、
チオピリリウム染料、キサンテン色素、トリフェニルメ
タン色素、スチリル色素等が挙げられる。

【００２８】また、本発明で好ましく用いられる有機の
電荷輸送物質（ＣＴＭ）としては、公知の例えば、オキ
サゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、チアゾール
誘導体、チアジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、
イミダゾール誘導体、イミダゾロン誘導体、イミダゾリ
ン誘導体、ビスイミダゾリジン誘導体、スチリル化合
物、ヒドラゾン化合物、ベンジジン化合物、ピラゾリン
誘導体、スチルベン化合物、アミン誘導体、オキサゾロ
ン誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、ベンズイミダゾー
ル誘導体、キナゾリン誘導体、ベンゾフラン誘導体、ア
クリジン誘導体、フェナジン誘導体、アミノスチルベン
誘導体、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリ−１−ビ
ニルピレン、ポリ−９−ビニルアントラセン等が挙げら
れる。

【００２９】本発明の電子写真感光体の導電性支持体と
しては、 １）アルミニウム板、ステンレス板などの金属板 ２）紙あるいはプラスチックフィルムなどの支持体上
に、アルミニウム、パラジウム、金などの金属薄層をラ
ミネートもしくは蒸着によって設けたもの ３）紙あるいはプラスチックフィルムなどの支持体上
に、導電性ポリマー、酸化インジウム、酸化錫などの導
電性化合物の層を塗布もしくは蒸着によって設けたもの
等が挙げられる。

【００３０】本発明の電子写真感光体を製造するための
塗布加工方法としては、浸漬塗布、スプレー塗布、円形
量規制型塗布等の塗布加工法が用いられるが、感光層の
表面層側の塗布加工は下層の膜を極力溶解させないた
め、又均一塗布加工を達成するためスプレー塗布又は円
形量規制型塗布等の塗布加工方法を用いるのが好まし
い。

【００３１】本発明においては導電性支持体と感光層と
の間に、バリヤー機能と接着樹脂を兼備した中間層を設
けることもできる。中間層用の材料としては、カゼイ
ン、ポリビニルアルコール、ニトロセルロース、エチレ
ン−アクリル酸共重合体、ポリビニルブチラール、フェ
ノール樹脂ポリアミド類（ナイロン６、ナイロン６６、
ナイロン６１０、共重合ナイロン、アルコキシメチル化
ナイロン等）、ポリウレタン、ゼラチン及び酸化アルミ
ニウム等が挙げられる。中間層の膜厚は、０．１〜１０
μｍが好ましく、特には０．１〜５μｍが好ましい。

【００３２】また、支持体の形状はドラム状でもシート
状でもベルト状でもよく、適用する画像形成装置に最適
な形状であることが好ましい。

【００３３】本発明の電子写真感光体は、アナログ複写
機、デジタル複写機、レーザープリンター、ＬＥＤプリ
ンター、液晶シャッター式プリンター等の画像形成装置
一般に適用し得る。

【００３４】本発明の画像形成装置は、弾性体ゴムブレ
ードクリーニング工程を有する。弾性体ゴムブレード
は、本発明の画像形成装置内に組み込まれた電子写真感
光体に対してカウンター方向で５〜５０ｇ／ｃｍの圧接
力で圧接して使用される。

【００３５】

【実施例】以下本発明を実施例により具体的に説明する
が本発明の実施の態様はこれにより限定されるものでは
ない。

【００３６】〈分岐化ビスフェノールＺ型ポリカーボネ
ートの合成〉三菱ガス化学社製のビスフェノールＺ
（４，４′−シクロヘキシリデンジフェノール）に対
し、１，１，１−トリ（４−ヒドロキシフェニル）エタ
ン（分岐モノマー）を０．３モル％添加して重合し、粘
度平均分子量が、２２，０００、５３，０００及び分岐
モノマーを０．５モル％添加し粘度平均分子量が、１０
５，０００の分岐化ビスフェノールＺ型ポリカーボネー
トを得た。

【００３７】実施例１ 〈感光体の作製〉導電性支持体としては鏡面加工を施し
た直径８０ｍｍ、高さ３５５ｍｍのアルミニウム支持体
を用いた。

【００３８】前記支持体上に下記の下引き層塗布液を調
製し、乾燥膜厚１．０μｍとなるように塗布した。

【００３９】 下引き層塗布液 チタンキレート化合物（ＴＣ−７５０ 松本製薬製） ３０ｇ シランカップリング剤（ＫＢＭ−５０３ 信越化学社製） １７ｇ ２−プロパノール １５０ｍｌ この下引き層上に、下記感光層塗布液を分散調液し、膜
厚０．５μｍとなるよう塗布した。

【００４０】 電荷発生層塗布液 Ｙ型チタニルフタロシアニン １０ｇ シリコーン樹脂（ＫＲ−５２４０ 信越化学社製） １０ｇ 酢酸−ｔ−ブチル １０００ｍｌ 上記塗布液をサンドミルを用いて２０時間分散したも
の。

【００４１】この電荷発生層上に下記の電荷輸送層塗布
液ＣＴＬ−１を調製し、乾燥膜厚３０μｍになるように
塗布した後、１００℃、１時間乾燥して感光体を得た。

【００４２】 電荷輸送層塗布液 電荷輸送物質（Ｔ−１） ４２０ｇ 分岐化ビスフェノールＺ型ポリカーボネート（Ｍｖ＝53,000） ６６０ｇ ジクロロメタン ２８００ｍｌ

【００４３】

【化２】

【００４４】上記のようにして作製された感光体を反転
現像方式を採用したデジタル複写機ＫＯＮＩＣＡ７０５
０（コニカ社製）に組み込んだ。

【００４５】またゴム硬度ＪＩＳ Ａ ７０°、厚さ２
ｍｍ、自由長９ｍｍの弾性ゴムブレードを当接角２０°
で感光体の回転に対してカウンター方向に、重り式荷重
方式で押圧力１８ｇ／ｃｍで当接した。

【００４６】この状態で１０万コピーの実写テストを行
い、複写画像の品質を評価し結果を表１に示す。

【００４７】実施例２ 実施例１において、電荷輸送層塗布液の分岐化ビスフェ
ノールＺ型ポリカーボネート（Ｍｖ＝５３，０００）の
代わりに粘度平均分子量Ｍｖ＝２２，０００の分岐化ビ
スフェノールＺ型ポリカーボネートを用いた以外は実施
例１と同様にして感光体を作製し、実施例１と同様に１
０万コピーの実写テストを行い、複写画像の品質を評価
し結果を表１に示す。

【００４８】実施例３ 実施例１において、電荷輸送層塗布液の分岐化ビスフェ
ノールＺ型ポリカーボネート（Ｍｖ＝５３，０００）の
代わりに粘度平均分子量Ｍｖ＝１０５，０００の分岐化
ビスフェノールＺ型ポリカーボネートを用いた以外は実
施例１と同様にして感光体を作製し、実施例１と同様に
１０万コピーの実写テストを行い、複写画像の品質を評
価し結果を表１に示す。

【００４９】実施例４ 実施例１において乾燥膜厚を２２μｍとした以外は実施
例１と同様に感光体を作製し、実施例１と同様に１０万
コピーの実写テストを行い、複写画像の品質を評価し結
果を表１に示す。

【００５０】実施例５ 実施例１において乾燥条件を１２０℃、１時間とした以
外は実施例１と同様に感光体を作製し、実施例１と同様
に１０万コピーの実写テストを行い、複写画像の品質を
評価し結果を表１に示す。

【００５１】比較例１ 実施例１において、電荷輸送層塗布液の分岐化ビスフェ
ノールＺ型ポリカーボネートの代わりにビスフェノール
Ｚ型ポリカーボネート（ＴＳ２０５０ Ｍｖ＝５０，０
００：帝人化成社製）を用いた他は実施例１と同様に感
光体を作製し、実施例１と同様に１０万コピーの実写テ
ストを行い、複写画像の品質を評価し結果を表１に示
す。

【００５２】比較例２ 実施例１において乾燥条件を８０℃、１時間とした以外
は実施例１と同様に感光体を作製し、実施例１と同様に
１０万コピーの実写テストを行い、複写画像の品質を評
価し結果を表１に示す。

【００５３】〈評価条件〉 フィルミング評価 高温高湿環境（３０℃、８０％）での５ＫＣの画像出し
を行った後の感光体の表面観察からフィルミングの状態
を目視で評価した。

【００５４】○ 良好 △ 軽微 × 多発 表面粗さ １０万コピー後のドラムの十点平均粗さ（ＲＺ）を測定
した。

【００５５】画像評価 １０万コピー後の画像サンプルを見て地カブリ、中間調
画像での白スジや黒スジ、濃淡ムラ等の画像欠陥の有無
を調べた。

【００５６】

【表１】

【００５７】表１から明らかなように、本発明の電子写
真感光体は、フィルミングもなく、高耐久性の電子写真
感光体であることがわかる。又、粘度平均分子量が３
０，０００以上の分岐化ビスフェノールＺ型ポリカーボ
ネートを含有する電子写真感光体、又は感光層の厚さが
２５μｍ以上の本発明の電子写真感光体は、表面の粗さ
も十分であり、１０万コピー以上の耐刷性がある。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 分岐化ビスフェノールＺ型ポリカーボネ
   ートを含有し、かつガラス転移点が６５℃以上の層を含
   有することを特徴とする電子写真感光体。
2. 【請求項２】 上記分岐化ビスフェノールＺ型ポリカー
   ボネートの粘度平均分子量が３０，０００以上であるこ
   とを特徴とする請求項１記載の電子写真感光体。
3. 【請求項３】 感光層の膜厚が２５μｍ以上であること
   を特徴とする請求項１又は２記載の電子写真感光体。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか１項記載の感光
   体上に現像されたトナー像を記録材に転写後に、該感光
   体上に残留するトナーを弾性体ゴムブレードでクリーニ
   ングを行う工程を有する画像形成方法において、該現像
   が反転現像であることを特徴とする画像形成方法。
5. 【請求項５】 請求項１〜３のいずれか１項記載の感光
   体を有し、かつ、該感光体上に反転現像されたトナー像
   を記録材に転写後に、該感光体上に残留するトナーを弾
   性体ゴムブレードでクリーニングを行う工程を有するこ
   とを特徴とする画像形成装置。