JPH11327171A - 電子写真画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電子写真画像形成装置における接触帯電方式
の帯電ローラーや接触方式の転写ローラーの寿命を向上
させる。 【解決手段】 導電性基体上に感光層を有する電子写真
用感光体において、該感光層が次式（Ｉ−１）、 （式中、Ｒはアルキル基など、Ｂは−（ＣＨ_２）_ｘ−、
ｘは２〜６、ｎは０〜２００、ｍは１〜５０）の繰り返
し単位を有するポリジアルキルシロキサン含有ポリカー
ボネートを樹脂バインダーとして含有する電子写真用感
光体を用いた画像形成装置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式のプ
リンター、複写機などに用いられる積層型または単層型
構造の電子写真用感光体を使用する接触帯電方式または
接触転写方式の電子写真画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真用感光体（以下単に「感光体」
とも称する）は導電性基体上に光導電性を有する感光層
を積層した構造をとり、電荷発生や電荷輸送を担う機能
を併せ持った単層型感光体と、電荷発生に寄与する層と
表面電荷保持および電荷輸送に寄与する層とに機能分離
した層を持つ機能分離積層型感光体が一般的である。ま
た、近年、熱安定性、成膜性などの利点により、有機材
料を用いた電子写真用感光体が実用化されているが、か
かる感光体は電荷発生および電荷輸送の機能材料のみで
は機械的に安定した感光層を形成することが困難なた
め、通常は樹脂バインダーと共に感光層が形成されてい
る。

【０００３】最近においては感光層として電荷発生物質
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
送層とからなる機能分離積層型感光体が主流となってお
り、中でも電荷発生物質として有機顔料を蒸着または樹
脂バインダー中に分散させ成膜した層を電荷発生層と
し、電荷輸送機能を有する有機低分子化合物を電荷輸送
物質として樹脂バインダー中に分散させた層を電荷輸送
層として用いた負帯電型感光体が数多く提案されてい
る。

【０００４】かかる電荷発生材料としては、無金属フタ
ロシアニン、オキシチタニルフタロシアニン等の金属フ
タロシアニン、アゾ化合物等が使用されている。また、
電荷輸送材料としてはヒドラゾン化合物、スチリル化合
物、ジアミン化合物、ブタジエン化合物等が使用されて
いる。更に、上記の材料を結着させる樹脂バインダーと
してはポリカーボネート、ポリエステル、ポリアミド、
ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリビニルブチラール、
ボリビニルアセタール、フェノキシ樹脂、シリコーン樹
脂、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹
脂、酢酸ビニル樹脂、セルロース樹脂等、またはこれら
の共重合体が単独または混合して用いられる。特に、電
荷輸送層の樹脂バインダーとしては透明性や機械的強度
の点、さらには電子写真用感光体として低分子の電荷輸
送物質を分散させ感光層を形成したときの帯電特性や感
度特性の良好な物資として、ビスフェノールＡ型ポリカ
ーボネート樹脂やビスフェノールＺ型ポリカーボネート
樹脂、さらには主要繰り返し構成単位にビスフェノール
Ａ型ポリカーボネートを有する変性ポリカーボネート樹
脂が実用化されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】カールソンプロセスに
より電子写真用感光体を使用する場合、従来はスコロト
ロンやコロトロン方式のコロナ帯電や転写プロセスが主
流として用いられてきたが、最近では高電圧を必要とせ
ずオゾン発生のない接触帯電方式の帯電ローラーや帯電
ブラシを用いたプロセスや、接触方式の転写ローラーを
用いたプロセスが一般化してきている。しかしながら、
接触帯電方式を用いた場合、それに用いられる帯電ロー
ラーが使用されるにつれて、クリーニングプロセスで除
去できなかったトナーや、トナー、現像剤に含まれる外
添剤等が帯電ローラーに溶着し、帯電ムラや帯電能力の
低下発生がみられた。また、接触方式の転写ローラーを
使用する場合は、トナーや外添剤の溶着によりローラー
の表面抵抗が変化し、転写効率の低下を引き起こしてい
た。

【０００６】そこで本発明の目的は、電子写真画像形成
装置における接触帯電方式の帯電ローラーや接触方式の
転写ローラーの寿命を向上し得る電子写真用感光体を用
いた電子写真画像形成装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を解決すべく鋭意検討した結果、積層型電子写真用感光
体の最外層または単層型電子写真用感光体の感光層に特
定シロキサン構造の構成単位を有する変性ポリカーボネ
ート樹脂を用いることによって前記目的を達成し得るこ
とを見出し、本発明を完成するに至った。

【０００８】即ち、本発明の電子写真画像形成装置は、
接触帯電部材を具備する接触帯電方式の電子写真画像形
成装置において、次式（Ｉ−１）、 （式中、Ｒ^１〜１２は夫々同一であっても異なっていて
もよい炭素数１〜６のアルキル基、置換または未置換の
炭素数６〜１２の芳香属炭化水素基、Ｂ^１〜３は夫々同
一であっても異なっていてもよい−（ＣＨ_２）_ｘ−で、
ｘが２〜６、ｎは０〜２００、ｍは１〜５０である）で
表される繰り返し単位を有するポリジアルキルシロキサ
ン含有ポリカーボネートを樹脂バインダーとして含有す
る感光層を導電性基体上に形成した電子写真用感光体が
被帯電体として使用され、前記接触帯電部材により帯電
することを特徴とするものである。

【０００９】また、本発明の電子写真画像形成装置は、
帯電、露光、現像により形成されたトナー像を接触転写
手段により転写する転写ローラを具備する電子写真画像
形成装置において、次式（Ｉ−１）、 （式中、Ｒ^１〜１２は夫々同一であっても異なっていて
もよい炭素数１〜６のアルキル基、置換または未置換の
炭素数６〜１２の芳香属炭化水素基、Ｂ^１〜３は夫々同
一であっても異なっていてもよい−（ＣＨ_２）_ｘ−で、
ｘが２〜６、ｎは０〜２００、ｍは１〜５０である）で
表される繰り返し単位を有するポリジアルキルシロキサ
ン含有ポリカーボネートを樹脂バインダーとして含有す
る感光層を導電性基体上に形成した電子写真用感光体が
被帯電体として使用されていることを特徴とするもので
ある。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図１
〜図３に基づき説明する。図１は負帯電積層型感光体、
図２は正帯電積層型感光体、図３は単層型感光体を夫々
概念的に示す。図中、１は導電性基体、２は下引き層、
３は電荷発生層、４は電荷輸送層、５は表面保護層、６
は単層型における感光層を示す。

【００１１】導電性基体１は、感光体の電極としての役
目と同時に他の各層の支持体となっており、円筒状、板
状、フィルム状のいずれでもよく、アルミニウム、ステ
ンレス鋼、ニッケルなどの金属、あるいはガラス、樹脂
等に導電処理を施したものでもよい。

【００１２】下引き層２は、樹脂を主成分とする層また
はアルマイト等の酸化皮膜からなり、導電性基体から感
光層への不要な電荷の注入防止、基体表面の欠陥被覆、
感光層の接着性の向上等の目的で必要に応じて設けられ
る。樹脂バインダーとして、ポリエチレン、ポリプロピ
レン、ポリスチレン、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、
酢酸ビニル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポ
リエステル樹脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂、ポリ
ブチラール樹脂、ポリアミド樹脂およびこれらの共重合
体などを適宜組み合わせて使用することが可能である。
また樹脂バインダー中に金属酸化物微粒子等を含有させ
てもよく、金属酸化物微粒子としては、ＳｉＯ_２ 、Ｔ
ｉＯ_２ 、Ｉｎ_２ Ｏ_３ 、ＺｒＯ_２ 等を用いることが可
能である。また、下引き層２の膜厚は、０．１〜１０μ
ｍの範囲が好ましい。

【００１３】電荷発生層３は、有機光導電性物質を真空
蒸着または有機光導電性物質の粒子を樹脂バインダー中
に分散させた塗液を塗布して形成され、光を受容し電荷
を発生する。また、電荷発生層３は電荷発生効率が高い
ことと同時に発生した電荷の電荷輸送層４への注入性に
電界依存性が少なく低電界でも注入効率の良いことが望
まれるため、電荷発生物質を主体としてこれに電荷輸送
物質などを添加して使用することもある。電荷発生物質
としては、無金属フタロシアニン、チタニルフタロシア
ニン、スズフタロシアニン等のフタロシアニン系顔料、
アゾ顔料、アントアントロン顔料、ペリレン顔料、ペリ
ノン顔料、スクアリリウム顔料、チアピリリウム顔料、
キナクリドン顔料などを用いることができ、またこれら
の顔料を組み合わせて用いてもよい。樹脂バインダーと
しては、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポ
リアミド樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリ
ビニルブチラール樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、塩
化ビニル系樹脂、フェノキシ樹脂、シリコーン樹脂、メ
タクリル酸エステル樹脂およびこれらの共重合体などを
適宜組み合わせて使用することが可能である。電荷発生
層は電荷発生機能を有すればよいので、その膜厚は電荷
発生物質の光吸光係数により決まり、一般的には５μｍ
以下、好適には１μｍ以下である。

【００１４】電荷輸送層４は、主成分として電荷輸送物
質と樹脂バインダーとから構成され、電荷輸送物質とし
ては、ヒドラゾン化合物、スチリル化合物、ピラゾリン
化合物、ピラゾロン化合物、オキサジアゾール化合物、
アリールアミン化合物、ベンジジン化合物、スチルベン
化合物、ブタジエン化合物及びポリビニルカルバゾール
などの電荷輸送性ポリマー等を使用することが可能であ
る。樹脂バインダーとしては、本発明に係るポリジアル
キルシロキサン含有ポリカーボネートの他に、それ以外
のポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリスチ
レン樹脂、メタクリル酸エステルの重合体及び共重合体
などを含んでもよい。他の樹脂との組み合わせは、電荷
輸送層での相容性が良くなる組み合わせとし、かつ機械
的、化学的及び電気的安定性並びに密着性が確保される
ようにする。また、電荷輸送層４の膜厚は実用的に有効
な表面電位を維持するために１０〜５０μｍの範囲が好
ましい。

【００１５】表面保護層５は必要に応じて設けてもよ
く、機械的ストレスに対する耐久性に優れ、さらに化学
的に安定な物質で構成され、暗所ではコロナ放電の電荷
を受容して保持する機能を有しており、かつ電荷発生層
が感応する光を透過する性能を有し、露光時に光を透過
し、電荷発生層に到達させ、発生した電荷の注入を受け
て表面電荷を中和消滅させることが必要である。また、
表面保護層５の膜厚は、０．１〜５μｍの範囲が好まし
い。

【００１６】かかる表面保護層にも本発明に係るポリジ
アルキルシロキサン含有ポリカーボネートを適用するこ
とができ、さらにその他の樹脂バインダー、例えば、ポ
リビニルブチラール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ナイ
ロン樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアリレート樹脂、変
性シリコーン樹脂としてアクリル変性シリコーン樹脂、
エポキシ変性シリコーン樹脂、アルキッド変性シリコー
ン樹脂、ポリエステル変性シリコーン樹脂、ウレタン変
性シリコーン樹脂等、さらにまたハードコート剤として
のシリコーン樹脂等を適応することができる。これら変
性シリコーン樹脂は単独でも使用可能であるが、より耐
久性を向上させる目的でＳｉＯ_２、ＴｉＯ_２、Ｉｎ_２Ｏ
_３、ＺｒＯ_２を主成分とする皮膜を形成できる金属アル
コキシ化合物の縮合物との混合物が好適である。

【００１７】図３に示すような単層型の感光層６におい
ても、本発明に係るポリジアルキルシロキサン含有ポリ
カーボネート樹脂中に上記の電荷発生物質、電荷輸送物
質を分散させ、他の樹脂バインダーと共に用いることが
できる。

【００１８】この他に上述の積層型及び単層型の感光体
の感光層中にさらに熱、オゾン等に対する安定性を向上
させる目的で、酸化防止剤を適宜含有させることができ
る。このような目的に用いられる化合物としては、トコ
フェノールなどのクロマノール誘導体またはエーテル化
化合物もしくはエステル化化合物、ポリアリールアルカ
ン化合物、ハイドロキノン誘導体およびそのモノエーテ
ル化化合物またはジエーテル化化合物、ベンゾフェノン
誘導体、ベンゾトリアゾール誘導体、チオエーテル化合
物、フェニレンジアミン誘導体、ホスホン酸エステル、
亜リン酸エステル、フェノール化合物、ヒンダードフェ
ノール化合物、直鎖アミン化合物、環状アミン化合物、
ヒンダードアミン化合物などが挙げられる。

【００１９】さらに上述の積層型及び単層型の感光体の
感光層中に感度の向上や残留電位の減少、あるいは繰り
返し使用時の特性変動を低減させる目的で、必要に応じ
電子受容物質を含有させることができる。かかる電子受
容物質としては、無水コハク酸、無水マレイン酸、ジブ
ロム無水コハク酸、無水フタル酸、３−ニトロ無水フタ
ル酸、４−ニトロ無水フタル酸、無水ピロメリット酸、
ピロメリット酸、トリメリット酸、無水トリメリット
酸、フタルイミド、４−ニトロフタルイミド、テトラシ
アノエチレン、テトラシアノシノジメタン、クロラニ
ル、ブロマニル、ｏ−ニトロ安息香酸などの電子親和力
の大きな化合物を挙げることができる。

【００２０】次に、本発明に係る接触帯電手段および接
触転写手段による電子写真画像形成装置の断面を概念的
に図４に示す。図４において、接触帯電部材１２により
電子写真用感光体１１を帯電させ、次いで像露光にて静
電潜像を形成させた後、現像手段１４の現像ローラ１５
を用いてトナー像を形成させる。しかる後、接触転写部
材（転写ローラ）１３にて紙面上に像を転写し、定着後
コピー画像を形成させ、感光体１１はクリーニング手段
（ブレード）１６にてクリーニングした後、除電を行な
う。

【００２１】

【実施例】次に、本発明を実施例および比較例に基づき
説明する。 （実施例１〜４，比較例１〜３）実施例１ ポリアミド樹脂５重量部とアミノシラン処理された酸化
チタン微粒子５重量部とをジクロロエタン４５重量部、
メタノール３０重量部およびｎ−ブタノール１５重量部
の混合溶媒に溶解し、ディップ（Ｄｉｐ）法にて下引き
層をアルミ円筒基板上に４μｍとなるように塗工した
後、１２０℃で３０分間乾燥した。ついで、その上層
に、チタニルフタロシアンと塩化ビニル系共重合樹脂バ
インダーとをジクロロエタンに分散せしめた電荷発生層
塗工液をディップ（Ｄｉｐ）法にて０．１μｍとなるよ
うに塗工した。

【００２２】更に、電荷輸送層の樹脂バインダーとして
粘度平均分子量４００００の次式(II−１）、 で表されるポリジアルキルシロキサン含有ポリカーボネ
ート樹脂１０重量部をジクロロメタン溶媒８０重量部に
溶解し、更に次式(III−１）、 で表されるヒドラゾン化合物５重量部と、次式(III−
２）、 で表されるブタジエン化合物５重量部と、酸化防止剤と
してα−トコフェノール０．２重量部とから調製した塗
液を用いて、ディップ（Ｄｉｐ）法にて２０μｍの膜厚
となるように塗工形成させた後、８０℃で３０分間の乾
燥にて電子写真用感光体を作製した。

【００２３】実施例２ 実施例１の電荷輸送層樹脂バインダーの代わりに、粘度
平均分子量５００００のビスフェノールＺ型ポリカーボ
ネート樹脂５重量部と前記(II−１）式で表されるポリ
ジアルキルシロキサン含有ポリカーボネート樹脂５重量
部の混合樹脂バインダーをジクロロメタン溶媒８０重量
部に溶解し、その他は実施例１と同様にして電子写真用
感光体を作製した。

【００２４】実施例３ 電荷輸送層物質として、次式(III−３）、 で表されるヒドラゾン化合物１０重量部を用い、その他
は実施例１と同様にして電子写真用感光体を作製した。

【００２５】実施例４ 電荷輸送層物質として、次式(III−４）、 で表されるトリフェニルアミン化合物１０重量部を用
い、その他は実施例１と同様にして電子写真用感光体を
作製した。

【００２６】比較例１ 実施例１の電荷輸送層の樹脂バインダーの代わりに、粘
度平均分子量５００００の次式(II−２）、 で表されるビスフェノールＡ型−ビフェニル共重合ポリ
カーボネート樹脂１０重量部を用い、その他は実施例１
と同様にして電子写真用感光体を作製した。

【００２７】比較例２ 実施例１の電荷輸送層の樹脂バインダーの代わりに、粘
度平均分子量４００００の次式（II−３）、 で表されるビスフェノールＡ型ポリカーボネート樹脂１
０重量部を用い、その他は実施例１と同様にして電子写
真用感光体を作製した。

【００２８】比較例３ 実施例１の電荷輸送層の樹脂バインダーの代わりに、粘
度平均分子量５００００の次式（II−４）、 で表されるビスフェノールＺ型ポリカーボネート樹脂１
０重量部を用い、その他は実施例１と同様にして電子写
真用感光体を作製した。

【００２９】実施例１〜４および比較例１〜３で得られ
た電子写真用感光体について、非磁性一成分現像方式の
レーザープリンタにて２万枚の耐刷性評価を行った際の
帯電ローラの汚れ、転写ローラーの汚れ、現像部暗部電
位変化、および転写効率変化の結果を下記の表１〜３に
示す。

【００３０】

【表１】

【００３１】

【表２】

【００３２】

【表３】

【００３３】表１〜３からわかるように、実施例１〜４
ともトナーや外添剤による帯電ローラーおよび転写ロー
ラーへの汚染がなく、良好な現像部電位が維持され、転
写効率も良好な結果となった。これに対して比較例１〜
３に関しては、帯電ローラーの汚れと同時に現像部電位
の低下および転写効率の低下が見られた。

【００３４】

【発明の効果】本発明により帯電ローラーおよび転写ロ
ーラーが汚染されることがなく、良好な印字を長期間に
亘り得ることができ、電子写真用感光体、帯電ローラー
および転写ローラーの長寿命化が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る負帯電積層型感光体
を示す概念的断面図である。

【図２】本発明の実施の形態に係る正帯電積層型感光体
を示す概念的断面図である。

【図３】本発明の実施の形態に係る単層型感光体を示す
概念的断面図である。

【図４】本発明に係る接触帯電手段および接触転写手段
による電子写真画像形成装置の概念的断面図である。

【符号の説明】

１ 導電性基体（支持体） ２ 下引き層 ３ 電荷発生層 ４ 電荷輸送層 ５ 表面保護層 ６ 単層の感光層 １１ 電子写真用感光体 １２ 接触帯電部材 １３ 接触転写部材 １４ 現像手段 １５ 現像ローラ １６ クリーニング手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 接触帯電部材を具備する接触帯電方式の
   電子写真画像形成装置において、次式（Ｉ−１）、 （式中、Ｒ^１〜１２は夫々同一であっても異なっていて
   もよい炭素数１〜６のアルキル基、置換または未置換の
   炭素数６〜１２の芳香属炭化水素基、Ｂ^１〜３は夫々同
   一であっても異なっていてもよい−（ＣＨ_２）_ｘ−で、
   ｘが２〜６、ｎは０〜２００、ｍは１〜５０である）で
   表される繰り返し単位を有するポリジアルキルシロキサ
   ン含有ポリカーボネートを樹脂バインダーとして含有す
   る感光層を導電性基体上に形成した電子写真用感光体が
   被帯電体として使用され、前記接触帯電部材により帯電
   することを特徴とする電子写真画像形成装置。
2. 【請求項２】 帯電、露光、現像により形成されたトナ
   ー像を接触転写手段により転写する転写ローラを具備す
   る電子写真画像形成装置において、次式（Ｉ−１）、 （式中、Ｒ^１〜１２は夫々同一であっても異なっていて
   もよい炭素数１〜６のアルキル基、置換または未置換の
   炭素数６〜１２の芳香属炭化水素基、Ｂ^１〜３は夫々同
   一であっても異なっていてもよい−（ＣＨ_２）_ｘ−で、
   ｘが２〜６、ｎは０〜２００、ｍは１〜５０である）で
   表される繰り返し単位を有するポリジアルキルシロキサ
   ン含有ポリカーボネートを樹脂バインダーとして含有す
   る感光層を導電性基体上に形成した電子写真用感光体が
   被帯電体として使用されていることを特徴とする電子写
   真画像形成装置。