JPH08339092A - 電子写真感光体、電子写真装置及び装置ユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 繰り返し使用しても帯電性能の劣化、膜厚の
減耗が少なく、且つクリーニング性が良好で表面に傷が
付きにくい有機感光体の提供。更にはこの感光体を用い
た信頼性の高い電子写真装置及び装置ユニットの提供。 【構成】 導電性支持体上に感光層を設けてなる電子写
真感光体の最表面層に（１）体積平均粒径が０．１μｍ
以上２μｍ以下であり、下記式で定義される数平均粒子
直径（ＤＮ）と重量平均粒子直径（ＤＷ）の比（ＤＷ／
ＤＮ）が１≦（ＤＷ／ＤＮ）≦２である無機粒子、或い
は（２）体積平均粒径が０．１μｍ以上１．０μｍ以下
であり１．０以上の粒子が１体積％以下である無機粒
子、を含有することを特徴とする電子写真感光体。 ＤＮ＝ΣＮｉＤｉ／ΣＮｉ ＤＷ＝ΣｍｉＮｉＤｉ／
ΣｍｉＮｉ （式中、ｍｉは粒子の質量、Ｎｉは粒子の個数、Ｄｉは
粒子の直径を表す。）

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、プリンタ等に適
用される電子写真感光体、電子写真装置及び装置ユニッ
トに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真装置に用いられる感光体
としてはセレン、硫化カドミウム、酸化亜鉛等の無機感
光体が多く用いられてきたが、最近にいたって有機感光
体への変換が急速になされた。

【０００３】これには環境汚染対策上、無機感光体には
問題があること、最近の如くモノクロ複写機だけでな
く、カラー複写機、レーザプリンタ等の画像形成装置と
して電子写真装置が広く用いられる様になった等の背景
があろう。そのため多様な性能要求、コストや生産性向
上への要望が極めて高く、これに応えるには多種の素材
とその組み合わせが可能なことから有機感光体の方が有
利なためである。

【０００４】しかし、有機感光体はその要望される性能
を全て有していると言う訳ではなく、今日なお未解決の
問題も残っている。その中で最も大きいと言えるものは
表面強度についてである。有機感光体の表面は樹脂膜層
又は感光性成分或いはそれとバインダ樹脂とにより形成
されるのがほとんどであるが、これらのものは有機化合
物であるため柔らかい。そのため感光体表面に当接する
現像剤ブラシやクリーニングブレードにより、次第に摩
耗し膜厚減少をきたしたり、すじ状の傷がつき、帯電性
能の劣化による感度の低下、かぶりの発生、画像上に現
れるすじ等の故障原因となる。

【０００５】その対策としては、最表面層に使用するバ
インダとしてポリカーボネート等の上記摩耗に比較的強
い素材を用いること、加えてシリコーン樹脂等の滑りや
すい素材を用いること、更には特開昭６０−５７３４６
号，同６０−５７８４７号記載の如く、保護層等にシリ
カ粒子として液相中でコロイド次元に分散されたシリカ
ゾルやコロイダルシリカ、気相中で得られるシリカ超微
粒子などを添加する技術が知られている。

【０００６】しかし、これらによっても十分な効果が得
られず、現在まで更により良い方策の検討がなされてき
た。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】有機感光体の表面強度
を上げて、繰り替えし使用しても帯電性能の劣化、膜厚
の減耗が少なく、且つクリーニング性が良好、有機感光
体の表面に傷が付きにくく、耐久性の高い感光体の開発
にある。更にはこの感光体を用いた信頼性の高い電子写
真装置及び装置ユニットの開発にある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、下記構
成の何れかを採ることによって達成される。

【０００９】（１） 導電性支持体上に感光層を設けて
なる電子写真感光体の最表面層に体積平均粒径が０．１
μｍ以上２μｍ以下であり、下記式で定義される数平均
粒子直径（ＤＮ）と重量平均粒子直径（ＤＷ）の比（Ｄ
Ｗ／ＤＮ）が１≦（ＤＷ／ＤＮ）≦２である無機粒子を
含有することを特徴とする電子写真感光体。

【００１０】 ＤＮ＝ΣＮｉＤｉ／ΣＮｉ ＤＷ＝ΣｍｉＮｉＤｉ／ΣｍｉＮｉ （式中、ｍｉは粒子の質量、Ｎｉは粒子の個数、Ｄｉは
粒子の直径を表す。） （２） 導電性支持体上に感光層を設けてなる電子写真
感光体の最表面層に体積平均粒径０．１μｍ以上、１．
０μｍ以下であり、且つ１．０μｍ以上の粒子成分が
１．０体積％以下である無機粒子を含有することを特徴
とする電子写真感光体。

【００１１】（３） 上記電子写真感光体が電荷発生層
上に複数の電荷輸送層を積層した電子写真感光体である
ことを特徴とする（２）記載の電子写真感光体。

【００１２】（４） 上記無機粒子の粒度を無機粒子の
分散液をフィルターで濾過することにより調整したこと
を特徴とする（２）又は（３）記載の電子写真感光体。

【００１３】（５） 前記無機粒子が３００℃以上で焼
結処理されていることを特徴とする（１）〜（４）の何
れか１項に記載の電子写真感光体。

【００１４】（６） 前記無機粒子がシリカ粒子である
ことを特徴とする（１）〜（５）の何れか１項に記載の
電子写真感光体。

【００１５】（７） 前記シリカ粒子が疎水化処理され
ていることを特徴とする（１）〜（６）の何れか１項に
記載の電子写真感光体。

【００１６】（８） 前記無機粒子が相対湿度８０％の
環境下で調湿した場合、４０〜３００℃の温度範囲の示
差走査熱分析における吸熱のエネルギー変化量ΔＨが０
〜１５０（Ｊ／ｇ）であることを特徴とする（１）〜
（７）の何れか１項に記載の電子写真感光体。

【００１７】（９） 導電性支持体上に感光層を設けて
なる電子写真感光体の最表面層に体積平均粒径が０．１
μｍ以上２μｍ以下であり、次式で定義される数平均粒
子直径（ＤＮ）と重量平均粒子直径（ＤＷ）の比（ＤＷ
／ＤＮ）が１≦（ＤＷ／ＤＮ）≦２である無機粒子を含
有する感光体、該感光体上に静電潜像を形成する潜像形
成手段、感光体上に形成された静電潜像を顕像化してト
ナー像とする現像手段、顕像化して得られた感光体上の
トナー像を転写材上に転写する転写手段及びトナー像転
写後に感光体上に残留するトナーをクリーニングするク
リーニング手段を有することを特徴とする電子写真装
置。

【００１８】 ＤＮ＝ΣＮｉＤｉ／ΣＮｉ ＤＷ＝ΣｍｉＮｉＤｉ／ΣｍｉＮｉ （式中、ｍｉは粒子の質量、Ｎｉは粒子の個数、Ｄｉは
粒子の直径を表す。） （１０） 導電性支持体上に感光層を設けてなる電子写
真感光体の最表面層に体積平均粒径０．１μｍ以上、
１．０μｍ以下であり、且つ１．０μｍ以上の粒子成分
が１．０体積％以下である無機粒子を含有する感光体、
該感光体上に静電潜像を形成する潜像形成手段、感光体
上に形成された静電潜像を顕像化してトナー像とする現
像手段、顕像化して得られた感光体上のトナー像を転写
材上に転写する転写手段及びトナー像転写後に感光体上
に残留するトナーをクリーニングするクリーニング手段
を有することを特徴とする電子写真装置。

【００１９】（１１） 上記感光体の最上層に含有され
る無機粒子が３００℃以上で焼結処理されていることを
特徴とする（９）又は（１０）記載の電子写真装置。

【００２０】（１２） 上記クリーニング手段が弾性ブ
レードクリーニング手段である（９）又は（１０）記載
の電子写真装置。

【００２１】（１３） 上記クリーニング手段のクリー
ニングブレードが上記感光体に対してカウンター方向で
５〜５０（ｇ／ｃｍ）の圧接力で圧接してクリーニング
されることを特徴とする（１２）に記載の電子写真装
置。

【００２２】（１４） 導電性支持体上に感光層を設け
てなる電子写真感光体の最表面層に体積平均粒径が０．
１μｍ以上２μｍ以下であり、次式で定義される数平均
粒子直径（ＤＮ）と重量平均粒子直径（ＤＷ）の比（Ｄ
Ｗ／ＤＮ）が １≦（ＤＷ／ＤＮ）≦２である無機粒子
を含有する感光体と、該感光体上を一様に帯電する帯電
手段、該感光体上の静電潜像を顕像化する現像手段、該
感光体上に顕像化されたトナー像を転写材上に転写する
転写手段、転写後の感光体上の電荷を除去する除電手段
及び転写後の該感光体上の残留するトナーをクリーニン
グするクリーニング手段の少なくとも１つとが一体的に
支持され、装置本体に着脱自在に装着されていることを
特徴とする電子写真装置ユニット。

【００２３】 ＤＮ＝ΣＮｉＤｉ／ΣＮｉ ＤＷ＝ΣｍｉＮｉＤｉ／ΣｍｉＮｉ （式中、ｍｉは粒子の質量、Ｎｉは粒子の個数、Ｄｉは
粒子の直径を表す。） （１５） 導電性支持体上に感光層を設けてなる電子写
真感光体の最表面層に体積平均粒径０．１μｍ以上、
１．０μｍ以下であり、且つ１．０μｍ以上の粒子成分
が１．０体積％以下である無機粒子を含有する感光体
と、該感光体上を一様に帯電する帯電手段、該感光体上
の静電潜像を顕像化する現像手段、該感光体上に顕像化
されたトナー像を転写材上に転写する転写手段、転写後
の感光体上の電荷を除去する除電手段及び転写後の該感
光体上の残留するトナーをクリーニングするクリーニン
グ手段の少なくとも１つとが一体的に支持され、装置本
体に着脱自在に装着されていることを特徴とする電子写
真装置ユニット。

【００２４】（１６） 上記クリーニング手段として弾
性クリーニングブレードを用い、少なくとも該クリーニ
ングブレードと前記感光体とが一体的に支持され、かつ
装置本体に着脱自在に装置される（１４）又は（１５）
記載の電子写真装置ユニット。

【００２５】（１７） 上記感光体の最上層に含有され
る無機粒子が３００℃以上で焼結処理されていることを
特徴とする（１４）又は（１５）記載の電子写真装置ユ
ニット。

【００２６】従来、電子写真感光体の表面強度向上を目
的として、保護層等に用いられてきた無機粒子としては
液相中でコロイド次元に分散されたシリカゾルやコロイ
ダルシリカ、気相中で得られるシリカ超微粒子等が知ら
れている。しかしながらコロイド次元の粒子は粒径が
０．１μｍより小さい領域であり、この領域の粒子では
十分な表面強度が得られない。

【００２７】一方、平均粒径が０．１μｍを、超える粒
子であっても粒度分布の広い粒子はある確率で粗大粒子
や超微粒子が混入してくるため、大粒子によるクリーニ
ング不良や超微粒子の凝集による画像欠陥などの問題が
生じてくるためできるだけ分布のシャープな粒子が望ま
れる。特に１．０μｍ以上の粗大粒子を除去することが
良い結果をもたらし、１．０μｍ以上の粒子を通さない
フィルター等を用いて、無機粒子の分散液を濾過するの
が代表的な方法である。

【００２８】本発明の粒子は１≦（ＤＷ／ＤＮ）≦２を
満たすよう規定されているが、（ＤＷ／ＤＮ）が１の時
粒子は均一な粒径となり、分布がひろくなるにつれてこ
の値は大きくなる。上記理由によりＤＷ／ＤＮが規定し
た２より大きな値になるものは本発明の効果を奏さなく
なる。

【００２９】本発明の電子写真感光体の最上層は膜厚
０．１〜４０μｍとされ最上層に含有される無機粒子と
しては、好ましくはモース硬度で４以上の硬質の粒子
で、電子写真性能に悪影響を与えないものとされる。

【００３０】このような無機粒子としては、例えば酸化
セリウム、酸化クロム、酸化アルミニウム、酸化マグネ
シウム、酸化ケイ素、酸化錫、酸化ジルコニウム、酸化
鉄、酸化チタンなどの酸化物；硫酸カルシウム、硫酸バ
リウム、硫酸アルミニウムなどの硫酸塩；珪酸カルシウ
ム、珪酸マグネシウムなどの珪酸塩；チッ化ホウ素、チ
ッ化チタンなどのチッ化物；炭化ケイ素、炭化チタン、
炭化ホウ素、炭化タングステン、炭化ジルコニウムなど
の炭化物；ホウ化ジルコニウム、ホウ化チタンなどのホ
ウ化物などが挙げられ、これらのうち１種を、又は、必
要に応じて２種以上が用いられる。

【００３１】前記無機粒子は体積平均粒径が０．１μｍ
以上２μｍ以下とされ、好ましくは長径／短径の比が
２．０未満の実質的球形粒子とされる。

【００３２】前記無機粒子の体積平均粒径が０．１μｍ
を下回ると感光体表面の十分な機械的強度が得られず、
又粒子の表面積が大きくなる結果、吸着水量等が増大し
繰り返し像形成の過程で前記感光体表面が摩耗、損傷し
て電子写真性能が劣化する。又２．０μｍを上回ると感
光体表面粗さが大となりクリーニングブレードが摩耗、
損傷してクリーニング特性が悪化し、クリーニング不良
を生じ、かつ画像ボケが発生し易くなる。前記無機粒子
が実質的に球形とは、電子顕微鏡で１０，０００倍に拡
大した粒子が不定形ではなく前記長径／短径の比が２．
０未満の球形と見做されるものである。その場合感光体
表面の摩耗係数を低減することができ、従来問題とされ
てきた弾性クリーニングブレードの反転（めくれ）を防
止することができる等利点を生ずる。

【００３３】なお、前記無機粒子の数、体積、重量平均
粒径はいずれもレーザー回折／散乱式粒度分布測定装置
ＬＡ−７００（掘場製作所製）により、球相当径の体積
基準の値として測定される。

【００３４】具体的な測定結果は、想定範囲０．０４〜
２６２μｍを６４分割したヒストグラムとして表示され
るので、これを用いＤＷ、ＤＮ、ＤＷ／ＤＮが求められ
る。

【００３５】又前記無機粒子としては、例えばチタンカ
ップリング剤、シランカップリング剤、高分子脂肪酸又
はその金属塩等の疎水化処理剤により疎水化されたもの
が好ましい。

【００３６】前記チタンカップリング剤としては、テト
ラブチルチタネート、テトラオクチルチタネート、イソ
プロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピ
ルトリデシルベンゼンスルフォニルチタネート、ビス
（ジオクチルパイロフォスフェート）オキシアセテート
チタネートなどがある。更に、シランカップリング剤と
しては、γ−（２−アミノエチル）アミノプロピルトリ
メトキシシラン、γ−（２−アミノエチル）アミノプロ
ピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロ
ピルトリメトキシシラン、Ｎ−β−（Ｎ−ビニルベンジ
ルアミノエチル）γ−アミノプロピルトリメトキシシラ
ン塩酸塩、ヘキサメチルジシラザン、メチルトリメトキ
シシラン、ブチルトリメトキシシラン、イソブチルトリ
メトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、オクチ
ルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、ド
デシルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラ
ン、ｏ−メチルフェニルトリメトキシシラン、ｐ−メチ
ルフェニルトリメトキシシランなどが挙げられる。

【００３７】又、脂肪酸としては、ウンデシル酸、ラウ
リン酸、トリデカン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、
ペンタデカン酸、ステアリン酸、ヘプタデカン酸、アラ
キン酸、モンタン酸、オレイン酸、リノール酸、アラキ
ドン酸などの長鎖脂肪酸が挙げられ、その金属塩として
は亜鉛、鉄、マグネシウム、アルミニウム、カルシウ
ム、ナトリウム、リチウムなどの金属との塩が挙げられ
る。

【００３８】これら化合物は、前記無機粒子に対して重
量で１〜１０％添加し被覆することが良く、好ましくは
重量で３〜７％である。また、これらの材料を組み合わ
せて使用することもでき、通常前記無機粒子表面に単分
子層又はそれに近い層で被覆される。

【００３９】本発明においては、前記感光体の最上層中
に含有される無機粒子としては特にシリカ粒子が好まし
く用いられ、更には吸湿性が小さく、表面の活性水酸基
が少ないシリカ粒子が好ましく用いられる。

【００４０】このようなシリカ粒子としては、示差走査
熱量分析法で４０〜３００℃の範囲に吸熱ピークを有
し、かつＲＨ８０％の環境下において、該吸熱ピークの
エネルギーの変化量ΔＨが０〜１５０Ｊ／ｇのものとさ
れる。更に好ましくは前記シリカ粒子を前記シランカッ
プリング剤等の疎水化処理剤で処理して前記エネルギー
変化量ΔＨが０〜２０Ｊ／ｇとしたものが用いられる。

【００４１】球形シリカの作製法については、一般に湿
式のゾルゲル法、乾式の熔射法、燃焼法が知られてい
る。

【００４２】ゾルゲル法は原料のアルコキシシランをア
ルコール、純水の中に少量ずづ導入し、加水分解させる
ことによって得ることが出来る。この時、溶液をアルカ
リ性に保ったり、界面活性剤で分散させておくことによ
り、重縮合したシリカはゲル化又は二次会合することな
く球状の粒子となる。この方法は、粒径のそろった単分
散シリカを比較的容易に作ることが出来る。市販品とし
てはハイプレシカ（宇部日東化成）やシーホスタ（日本
触媒）等が知られている。

【００４３】このような造粒重合法によって得ることが
出来る重合シリカは多孔質で、大きな内部表面積をもつ
ため水分の吸着を起こすことがある。内部表面積及び粒
子表面の極性基を低減するためには、焼結処理が有効で
ある。処理の温度範囲は３００℃以上であり、この温度
より低いと目的とする効果が得られない。なお、焼結処
理として３００℃以上で処理することは、例え他の方法
で製造したものに対しても有効である。

【００４４】熔射法は結晶質シリカ粉を用いて酸素と水
素又はＬＰＧ火炎中で熔融させる。この方法の特徴は、
微粒子が溶着して消失し、粒度分布が粗粒側に片寄り、
シャープに成ることである。

【００４５】燃焼法は四塩化ケイ素又は高純度ケイ素粉
を用いて酸素と水素又はＬＰＧ火炎中で燃焼させる。こ
の方法においては、供給ガスの量や供給速度を制御する
ことによって、種種の粒径のシリカが得られる。

【００４６】又、本発明の前記電子写真装置の好ましい
実施態様としては、弾性ブレードクリーニング手段の弾
性ブレードが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。

【００４７】又本発明の装置ユニットの好ましい実施態
様としては、前記クリーニング手段が弾性ブレードクリ
ーニング手段とされ、少なくとも該クリーニング手段と
電子写真感光体とが装置ユニット内に一体的に支持さ
れ、装置本体に着脱自在に装着されている。

【００４８】前記無機粒子を最表面層に含有させて成る
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（ＣＧ
Ｍ）と電荷輸送物質（ＣＴＭ）とが含有される有機感光
体である。該有機感光体の層構成を図１に示す。

【００４９】図１（イ）は導電性支持体１上に中間層２
を介して電荷発生物質（ＣＧＭ）と電荷輸送物質（ＣＴ
Ｍ）を共に含有する単層構成の感光層６を有する感光体
であり、図１（ロ）は導電性支持体１上に中間層２を介
して電荷輸送物質（ＣＴＭ）を主成分として含有する電
荷輸送層（ＣＴＬ）３と電荷発生物質（ＣＧＭ）を主成
分として含有する電荷発生層（ＣＧＬ）４とをこの順に
積層して成る感光層６を有する感光体であり、図１
（ハ）は導電性支持体１上に中間層を介して電荷発生層
（ＣＧＬ）４と電荷輸送層（ＣＴＬ）３とをこの順に積
層して成る感光層６を有する感光体である。

【００５０】又、図１（ニ）、（ホ）、（へ）はそれぞ
れ図１（イ）、（ロ）、（ハ）の感光層の上に保護層５
を積層した構成を示す。上記（イ）、（ロ）、（ハ）、
（ニ）、（ホ）、（ヘ）の各図は有機感光体の代表的な
構成を示したものであり、本発明はこれらの層構成に限
定されるものではない。例えばこれらの図で示された中
間層２は必要でなければ設けなくてもよい。

【００５１】上記層構成の内、本発明の最も好ましい態
様は、（ニ）、（ホ）、（ヘ）で示されるように感光層
の上に更に保護層５を積層し、これら保護層中に本発明
の無機粒子を含有させたものである。

【００５２】保護層は、設けられた場合少なくとも樹脂
及び本発明の無機粒子より構成されるが、保護層中に電
荷輸送物質（ＣＴＭ）を含有させ、いわゆる複数の電荷
輸送層を積層した形の電子写真感光体がより好ましい。
これら保護層中に電荷輸送物質（ＣＴＭ）を含有させる
事により電子写真感光体のくり返し使用による残留電位
の上昇や、感度の低下を防ぐ事ができる。

【００５３】前記図１（イ）〜（ヘ）の各感光体の感光
層６に含有される電荷発生物質（ＣＧＭ）としては、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、
これらの電荷発生物質（ＣＧＭ）は単独で又は適当なバ
インダー樹脂と共に層形成が行われる。

【００５４】前記感光層６に含有される電荷輸送物質
（ＣＴＭ）としては、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これらの電荷輸送物質
（ＣＴＭ）は通常バインダーと共に層形成が行われる。

【００５５】これらの中で特に好ましい電荷輸送物質
（ＣＴＭ）としては下記の化合物が挙げられる。

【００５６】

【化１】

【００５７】

【化２】

【００５８】

【化３】

【００５９】

【化４】

【００６０】

【化５】

【００６１】

【化６】

【００６２】前記単層構成の感光層６及び積層構成の場
合の電荷発生層（ＣＧＬ）、電荷輸送層（ＣＴＬ）に含
有されるバインダー樹脂としては、ポリエステル樹脂、
ポリスチレン樹脂、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、ポリカー
ボネート樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニル
アセテート樹脂、スチレン−ブタジエン樹脂、塩化ビニ
リデン−アクリロニトリル共重合体樹脂、塩化ビニル−
無水マレイン酸共重合体樹脂、ウレタン樹脂、シリコン
樹脂エポキシ樹脂、シリコン−アルキッド樹脂、フェノ
ール樹脂、ポリシラン樹脂、ポリビニルカルバゾール等
が挙げられる。

【００６３】次に、前記各層を形成する際に用いられる
溶媒又は分散媒としては、前記ポリカーボネート樹脂の
溶媒又は分散媒として挙げられたものが好ましく用いら
れる。ケトン系溶媒を用いた場合に感度、繰り返し使用
時に電位変化等が更に良好となる。また、これらの溶媒
は単独或いは２種以上の混合溶媒として用いることもで
きる。

【００６４】本発明に於いて電荷発生層中の電荷発生物
質とバインダー樹脂との割合は重量比で１：５〜５：
１、特には１：２〜３：１が好ましい。また電荷発生層
の膜厚は２μｍ以下が好ましく、特には０．０５〜２μ
ｍが好ましい。

【００６５】又、電荷輸送層は電荷輸送物質とバインダ
ー樹脂を適当な溶剤に溶解し、その溶液を塗布乾燥する
ことによって形成される。電荷輸送物質とバインダー樹
脂との混合割合は重量比で３：１〜１：３が好ましく、
特には２：１〜１：２が好ましい。

【００６６】また、電荷輸送層の膜厚は５〜５０μｍ、
特には１０〜４０μｍが好ましい。

【００６７】感光体が単一層型の場合、上述したような
電荷発生物質と電荷輸送物質をバインダー樹脂に分散及
び溶解した溶液を塗布乾燥することによって得ることが
できる。

【００６８】本発明の感光層は、上述したように、所定
の層を塗布乾燥して作製されるが、乾燥後の残留溶媒量
は感光層の２％以下が好ましく、より好ましくは１．５
％以下である。この範囲の残留溶媒量にするには、乾燥
温度が９０〜１２０℃、好ましくは９５〜１２０℃がよ
く、このような残留溶媒量にすると、繰り返し特性が向
上する。

【００６９】次に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）紙或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）紙或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。

【００７０】次に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。前記スプレー塗布については例えば特開平３−９０
２５０号及び特開平３−２６９２３８号公報に詳細にさ
れ、前記円型量規制型塗布については例えば特開昭５８
−１８９０６１号公報に詳細に記載されている。

【００７１】なお前記スプレー塗布及び円形量規制塗布
によれば、前記浸漬塗布等に比して塗布液の無駄な消費
がなく、下層を溶解、損傷することがなく、かつ均一塗
布が達成される等の利点を有する。

【００７２】本発明においては前記した如く導電性支持
体と感光層の間に、バリヤー機能とバインダー樹脂を兼
備した中間層を設けることもできる。

【００７３】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、０．１〜１０μｍが好
ましく、特には０．１〜５μｍが好ましい。

【００７４】本発明においては、更に、支持体と中間層
との間に支持体の表面欠陥を補うための被覆を施すこと
や、特に画像入力がレーザー光の場合には問題となる干
渉縞の発生を防止することなどを目的とした導電層を設
けることができる。この導電層は、カーボンブラック、
金属粒子又は金属酸化物粒子等の導電性粉体を適当なバ
インダー樹脂中に分散した溶液を塗布乾燥して形成する
ことができる。導電層の膜厚は５〜４０μｍが好まし
く、特には１０〜３０μｍが好ましい。

【００７５】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、適用する電子写真装置に最適
な形状であればよい。

【００７６】本発明は、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電
子写真装置一般に適用し得るものであるが、更には電子
写真技術を応用したディスプレイ、記録、軽印刷、製
版、ファクシミリ等の装置にも広く適用し得るものであ
る。

【００７７】図２に本発明の電子写真感光体を有する画
像形成装置の概略構成例（断面図）を示す。

【００７８】図２において１０は像担持体である感光体
ドラムで、感光層をドラム上に塗布し接地されて時計方
向に駆動回転される。１２はスコロトロン帯電器で、感
光体ドラム１０周面に対し一様な帯電をコロナ放電によ
って与える。この帯電器１２による帯電に先だって、前
画像形成での感光体の履歴をなくすために発光ダイオー
ド等を用いた１１による露光を行って感光体周面の除電
をしてもよい。

【００７９】感光体への一様帯電ののち像露光手段１３
により画像信号に基づいた像露光が行われる。この図の
像露光手段１３は図示しないレーザダイオードを発光光
源とし回転するポリゴンミラー１３１、ｆθレンズ等を
経て反射ミラー１３２により光路を曲げられ感光体ドラ
ム上の走査がなされ、静電潜像が形成される。

【００８０】その静電潜像は次いで現像器１４で現像さ
れる。感光体ドラム１０周縁にはイエロー（Ｙ）、マゼ
ンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒色（Ｋ）等のトナーとキ
ャリアとから成る現像剤をそれぞれ内蔵した現像器１４
が設けられていて、先ず１色目の現像がマグネットを内
蔵し現像剤を保持して回転する現像スリーブ１４１によ
って行われる。現像剤はフェライトをコアとしてそのま
わりに絶縁性樹脂をコーティングしたキャリアと、ポリ
エステルを主材料として色に応じた顔料と荷電制御剤、
シリカ、酸化チタン等を加えたトナーとからなるもの
で、現像剤は層形成手段によって現像スリーブ１４１上
に１００〜６００μｍの層厚に規制されて現像域へと搬
送され、現像が行われる。この時通常は感光体ドラム１
０と現像スリーブ１４１の間に直流或いは交流バイアス
電位をかけて現像が行われる。

【００８１】カラー画像形成に於いては、１色目の顕像
化が終った後２色目の画像形成行程にはいり、再びスコ
ロトロン帯電器１２による一様帯電が行われ、２色目の
潜像が像露光手段１３によって形成される。３色目、４
色目についても２色目と同様の画像形成行程が行われ、
感光体ドラム１０周面上には４色の顕像が形成される。

【００８２】一方モノクロの電子写真装置では現像器１
４は黒色トナー１種で構成され、１回の現像で画像を形
成することができる。

【００８３】記録紙Ｐは画像形成後、転写のタイミング
の整った時点で給紙ローラ１７の回転作動により転写域
へと給紙される。なお、本発明における転写材は代表的
には記録紙（転写紙）であるが、その他オーバーヘッド
プロジェクター用ＰＥＴベース等、未定着トナー画像を
転写しうるものならばいずれも含まれる。

【００８４】転写域においては転写のタイミングに同期
して感光体ドラム１０の周面に転写ローラ１８が圧接さ
れ、給紙された記録紙Ｐを挟着して多色像が一括して転
写される。

【００８５】次いで記録紙Ｐはほぼ同時に圧接状態とさ
れた分離ブラシ１９によって除電され感光体ドラム１０
の周面により分離して定着装置２０に搬送され、熱ロー
ラ２０１と圧着ローラ２０２の加熱、加圧によってトナ
ーを溶着したのち排紙ローラ２１を介して装置外部に排
出される。なお前記の転写ローラ１８及び分離ブラシ１
９は記録紙Ｐの通過後感光体ドラム１０の周面より退避
離間して次なるトナー像の形成に備える。

【００８６】一方記録紙Ｐを分離した後の感光体ドラム
１０は、クリーニング装置２２のブレード２２１の圧接
により残留トナーを除去・清掃し、再び１１による除電
と帯電器１２による帯電を受けて次なる画像形成のプロ
セスに入る。なお感光体上にカラー画像を重ね合わせる
場合には前記のブレード２２１は感光体面のクリーニン
グ後直ちに移動して感光体ドラム１０の周面より退避す
る。

【００８７】尚３０は感光体ドラム、帯電手段、及びク
リーニング手段を一体化されている着脱可能なカートリ
ッジを形成した装置ユニットである。

【００８８】電子写真装置として、上述の感光体や現像
手段、クリーニング手段等の構成要素のうち、複数のも
のを装置ユニットとして一体に結合して構成し、このユ
ニットを装置本体に対して着脱自在に構成しても良い。
例えば帯電手段、現像手段及びクリーニング手段の少な
くとも１つを感光体とともに一体に支持してユニットを
形成し、装置本体に着脱自在の単一ユニットとし、装置
本体のレールなどの案内手段を用いて着脱自在の構成し
ても良い。

【００８９】像露光手段は、電子写真装置を複写機やプ
リンターとして使用する場合には、原稿からの反射光や
透過光を感光体に照射すること、或いはセンサーで原稿
を読み取り信号化し、この信号に従ってレーザービーム
の走査、ＬＥＤアレイの駆動、又は液晶シャッターアレ
イの駆動を行い感光体に光を照射することなどにより行
われる。

【００９０】尚、ファクシミリのプリンターとして使用
する場合には、像露光手段１３は受信データをプリント
するための露光装置になる。

【００９１】

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明す
るが、本発明の態様はこれに限定されない。なお記載中
の「部」とは「重量部」を表す。

【００９２】実施例に用いたシリカの平均粒径、粒径分
布分散度の調整は単分散シリカを混合したり、広い粒度
分布を有する市販のシリカを分散した液を遠心沈降法或
いは濾過によって粒径分布分散度を調整したものを用い
た。

【００９３】〔実施例、比較例のシリカ粒子の調製〕 実施例１用粒子 体積平均粒径０．２μｍ（ＤＷ／ＤＮ：１．００）と
０．５μｍ（ＤＷ／ＤＮ：１．００）の球形単分散シリ
カ（ハイプレシカ：宇部日東化成社製）をそれぞれ一部
ずつ混合した。この時の数平均粒子直径（ＤＮ）と、重
量平均粒子直径（ＤＷ）は、それぞれの粒子の質量、個
数より０．２２、０．３５であることから、（ＤＷ／Ｄ
Ｎ）は１．６となる。

【００９４】実施例２、３、及び比較例１、２用粒子 同様にして下記の如きシリカ粒子の調製を行い実施例
２、３、比較例１、２用粒子を作製した。

【００９５】

【表１】

【００９６】実施例４用粒子 実施例１用粒子においてシリカ粒子をアドマファインＳ
Ｏ−Ｃ２（アドマテックス社製）に換え、更に後述の第
二電荷輸送層に用いられる塗布液を１μｍのフィルタを
用いて濾過を行い、大粒径側の粒径成分を除去した。最
表面層のＳＥＭ写真観察においては粒径１μｍ以上の粒
径は０．５％であった。又、得られた粒子の分布は次の
如くであった。

【００９７】ＤＮ：０．４５、ＤＷ：０．９０、ＤＷ／
ＤＮ：１．９８ 比較例３、４用粒子 実施例１用粒子において０．１μｍ以下のコロイド次元
の単分散シリカ（ＯＳＣＡＰ：ＤＷ／ＤＮ＝１．０ 触
媒化成社製）及び３μｍの単分散シリカ（ハイプレシ
カ：ＤＷ／ＤＮ＝１．０宇部日東化成社製）を用いたも
のをそれぞれ比較例３、４用粒子とする。

【００９８】実施例５〜７用粒子 実施例１〜３用粒子においてシリカを６００℃の温度で
焼結を行った。

【００９９】実施例８用粒子 実施例１用粒子のシリカをトリメチルメトキシシランで
疎水化処理した。

【０１００】実施例９用粒子 実施例１用粒子において平均粒径２μｍの単分散シリカ
（ＤＷ／ＤＮ＝１．０）を用いた。

【０１０１】実施例１〜９及び比較例１〜４ 直径８０ｍｍのドラム状アルミニウム製導電性基体（ア
ルミニウムシリンダー）上に、ポリアミド樹脂からなる
厚さ約０．１μｍの中間層を設けた。次に下記化７に示
す電荷発生物質（ＣＧＭ−１）３０部、ブチラール樹脂
エレックスＢ（ＢＸ−Ｌ）１０部、メチルエチルケトン
１６００部からなる塗布液を、上記中間層上に浸漬塗布
により乾燥後の膜厚が０．５μｍになるように塗布して
電荷発生層を形成した。

【０１０２】次いで電荷輸送物質（Ｔ−１）４００部、
ポリカーボネート樹脂（Ｚ３００：三菱瓦斯化学社製）
６００部をジクロロメタン３０００部に溶解した液を用
いて浸漬塗布により、乾燥後の膜厚が２３μｍになるよ
うに第１の電荷輸送層を形成した。

【０１０３】更に電荷輸送物質（Ｔ−１）４００部、ポ
リカーボネート樹脂（Ｚ８００：三菱瓦斯化学社製）６
０部を１，２−ジクロロエタン３０００部に溶解した液
に表１に示す粒子６部を分散した液を用いて浸漬塗布に
より、乾燥後の膜厚が１μｍになるように第２の電荷輸
送層を形成した。

【０１０４】

【化７】

【０１０５】（評価１） ＜電子写真感光体の評価＞以上のようにして得た電子写
真感光体をコニカ社製複写機ＫｏｎｉｃａＵ−ＢＩＸ４
０４５を用いて以下のような特性評価を行った。結果を
表２に示した。

【０１０６】電気的特性・繰り返し特性評価 上記複写機を改造し、表面電位計を備え付けて、帯電→
露光→除電のプロセスを５０，０００回繰り返したとき
の１回目と５０，０００回目の黒紙電位、白紙電位の上
昇分（それぞれΔＶｂ、ΔＶｗ）を測定して評価した。
尚、ここでいう黒紙電位とは反射濃度１．３の黒紙原稿
を複写する際の感光体の表面電位をいう。同様に白紙電
位とは反射濃度０．０の白紙原稿を複写する際の感光体
の表面電位をいう。

【０１０７】画像評価 ５０，０００枚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、そして濃淡ムラな
どの感光体劣化（膜厚減耗、電気的特性）による画像欠
陥がでていないかを調べた。

【０１０８】耐摩耗性評価 感光体の耐摩耗性を５０，０００枚コピーの実写試験の
前後での感光体膜厚の変化量で評価した。尚、感光体の
膜厚はＦｉｓｃｈｅｒ社製ＥＤＤＹ ５６０Ｃで測定し
た。

【０１０９】

【表２】

【０１１０】本発明内のものは繰り返し使用における電
位変動、膜厚の減少も小さいが、本発明外のものは、少
なくも何れかが大きく、画像欠陥やクリーニング不良を
生じることがわかる。

【０１１１】

【発明の効果】本発明により、有機感光体の表面強度を
上げて、繰り返し使用しても帯電性能の劣化、膜厚の減
耗が少なく、且つクリーニング性が良好で有機感光体の
表面に傷が付きにくい、耐久性の高い感光体の提供が出
来る。更にはこの感光体を用いた信頼性の高い電子写真
装置及び装置ユニットの提供が出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる感光体の層構成を示す断面図で
ある。

【図２】本発明に係わる画像形成装置の断面図である。

【符号の説明】 １ 導電性支持体 ２ 中間層 ３ 電荷輸送層（ＣＴＬ） ４ 電荷発生層（ＣＧＬ） ５ 保護層 ６ 感光層 １０ 感光体ドラム １１ 発光ダイオード等を用いた露光部 １２ スコロトロン帯電器 １３ 像露光手段 １４ 現像器 １７ 給紙ローラ １８ 転写ローラ １９ 分離ブラシ ２０ 定着装置 ２１ 排紙ローラ ２２ クリーニング装置 ３０ 像保持部部材、帯電手段、現像手段及びクリーニ
ング手段を一体化されている着脱可能な装置ユニットで
あるカートリッジ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導電性支持体上に感光層を設けてなる電
   子写真感光体の最表面層に体積平均粒径が０．１μｍ以
   上２μｍ以下であり、下記式で定義される数平均粒子直
   径（ＤＮ）と重量平均粒子直径（ＤＷ）の比（ＤＷ／Ｄ
   Ｎ）が１≦（ＤＷ／ＤＮ）≦２である無機粒子を含有す
   ることを特徴とする電子写真感光体。 ＤＮ＝ΣＮｉＤｉ／ΣＮｉ ＤＷ＝ΣｍｉＮｉＤｉ／ΣｍｉＮｉ （式中、ｍｉは粒子の質量、Ｎｉは粒子の個数、Ｄｉは
   粒子の直径を表す。）
2. 【請求項２】 導電性支持体上に感光層を設けてなる電
   子写真感光体の最表面層に体積平均粒径０．１μｍ以
   上、１．０μｍ以下であり、且つ１．０μｍ以上の粒子
   成分が１．０体積％以下である無機粒子を含有すること
   を特徴とする電子写真感光体。
3. 【請求項３】 導電性支持体上に感光層を設けてなる電
   子写真感光体の最表面層に体積平均粒径が０．１μｍ以
   上２μｍ以下であり、次式で定義される数平均粒子直径
   （ＤＮ）と重量平均粒子直径（ＤＷ）の比（ＤＷ／Ｄ
   Ｎ）が１≦（ＤＷ／ＤＮ）≦２である無機粒子を含有す
   る感光体、該感光体上に静電潜像を形成する潜像形成手
   段、感光体上に形成された静電潜像を顕像化してトナー
   像とする現像手段、顕像化して得られた感光体上のトナ
   ー像を転写材上に転写する転写手段及びトナー像転写後
   に感光体上に残留するトナーをクリーニングするクリー
   ニング手段を有することを特徴とする電子写真装置。 ＤＮ＝ΣＮｉＤｉ／ΣＮｉ ＤＷ＝ΣｍｉＮｉＤｉ／ΣｍｉＮｉ （式中、ｍｉは粒子の質量、Ｎｉは粒子の個数、Ｄｉは
   粒子の直径を表す。）
4. 【請求項４】 導電性支持体上に感光層を設けてなる電
   子写真感光体の最表面層に体積平均粒径０．１μｍ以
   上、１．０μｍ以下であり、且つ１．０μｍ以上の粒子
   成分が１．０体積％以下である無機粒子を含有する感光
   体、該感光体上に静電潜像を形成する潜像形成手段、感
   光体上に形成された静電潜像を顕像化してトナー像とす
   る現像手段、顕像化して得られた感光体上のトナー像を
   転写材上に転写する転写手段及びトナー像転写後に感光
   体上に残留するトナーをクリーニングするクリーニング
   手段を有することを特徴とする電子写真装置。
5. 【請求項５】 導電性支持体上に感光層を設けてなる電
   子写真感光体の最表面層に体積平均粒径が０．１μｍ以
   上２μｍ以下であり、次式で定義される数平均粒子直径
   （ＤＮ）と重量平均粒子直径（ＤＷ）の比（ＤＷ／Ｄ
   Ｎ）が １≦（ＤＷ／ＤＮ）≦２である無機粒子を含有
   する感光体と、該感光体上を一様に帯電する帯電手段、
   該感光体上の静電潜像を顕像化する現像手段、該感光体
   上に顕像化されたトナー像を転写材上に転写する転写手
   段、転写後の感光体上の電荷を除去する除電手段及び転
   写後の該感光体上の残留するトナーをクリーニングする
   クリーニング手段の少なくとも１つとが一体的に支持さ
   れ、装置本体に着脱自在に装着されていることを特徴と
   する電子写真装置ユニット。 ＤＮ＝ΣＮｉＤｉ／ΣＮｉ ＤＷ＝ΣｍｉＮｉＤｉ／ΣｍｉＮｉ （式中、ｍｉは粒子の質量、Ｎｉは粒子の個数、Ｄｉは
   粒子の直径を表す。）
6. 【請求項６】 導電性支持体上に感光層を設けてなる電
   子写真感光体の最表面層に体積平均粒径０．１μｍ以
   上、１．０μｍ以下であり、且つ１．０μｍ以上の粒子
   成分が１．０体積％以下である無機粒子を含有する感光
   体と、該感光体上を一様に帯電する帯電手段、該感光体
   上の静電潜像を顕像化する現像手段、該感光体上に顕像
   化されたトナー像を転写材上に転写する転写手段、転写
   後の感光体上の電荷を除去する除電手段及び転写後の該
   感光体上の残留するトナーをクリーニングするクリーニ
   ング手段の少なくとも１つとが一体的に支持され、装置
   本体に着脱自在に装着されていることを特徴とする電子
   写真装置ユニット。