(57)【要約】【課題】本発明の目的は、電子写真感光体に関し、帯電均一性に優れ、しかも現像同時クリーニングシステムにおいても画像ボケに優れた感光層を有する電子写真感光体及びこれを有する電子写真装置を提供することにある。【解決手段】本発明は、導電性支持体、感光層を有する電子写真感光体に接触配置された帯電部材から直流電圧を印加して該感光対を帯電する工程、像露光工程、静電潜像を接触現像方式によりトナーを現像する工程及びトナー像を転写材に転写する工程及びトナー像を転写材に転写する工程を有し、転写工程の後に電子写真感光体上に残余するトナーを現像工程により回収する電子写真装置において、該電子写真感光体の表面層が、少なくともヘテロ原子として窒素を含む複素環化合物を構造中に含有することを特徴とする電子写真感光体から構成される。【選択図】　　　　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性支持体、感光層を有する電子写真感光体に接触配置された帯電部材から直流電圧を印可して該感光体を帯電する工程、像露光工程、静電潜像を接触現像方式によりトナーを現像する工程及びトナー像を転写材に転写する工程を有し、転写工程の後に電子写真感光体上に残余するトナーを現像工程により回収する電子写真装置において、該電子写真感光体の表面層が、少なくともヘテロ原子として窒素を含む複素環を構造に含む化合物を含有することを特徴とする電子写真感光体。
【請求項２】
前記電子写真感光体において、前記の窒素を含む複素環化合物が、ピリジン環、ピリミジン環、キノリン環、キノキサリン環、トリアジン環、チアゾール環、ピロール環、インドール環、イミダゾール環、プリン環である請求項１記載の電子写真感光体。
【請求項３】
前記電子写真感光体において、前記の窒素を含む複素環化合物として、より効果の高いものはピリジン環あるいはキノキサリン環である請求項１記載の電子写真感光体。
【請求項４】
前記電子写真感光体において、窒素を含む複素環化合物の含有量が０．０１重量％から１０重量％であることを特徴とする特許請求範囲第１項記載の電子写真感光体。
【請求項５】
前記電子写真感光体を用いる電子写真装置において、帯電部材が導電性ローラであることを特徴とする特許請求範囲第１項記載の電子写真感光体。
【請求項６】
前記電子写真感光体を用いる電子写真装置において、該電子写真感光装置が排気ファンを有しないことを特徴とする特許請求範囲第１項記載の電子写真感光体。
【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に関し、詳しくは帯電均一性に優れ、しかも現像同時クリーニングシステムにおいても画像ボケに優れた感光層を有する電子写真感光体、およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、様々な有機光導電性化合物を主成分とする電子写真感光体の開発が盛んに行われている。例えば米国特許３８３７８５１号公報にはトリアリルピラゾリンを含有する電荷輸送層を有する感光体、米国特許３８７１８８０号公報にはペリレン顔料の誘導体からなる電荷発生層と３−プロピレンとホルムアルデヒドの縮合体からなる電荷輸送層とを含有する感光体等が記載されている。
【０００３】
有機光導電性化合物は、その化合物によって感度を有する波長域が異なり、特開昭６１−２７２５４号公報および特開昭５６−１６７７５９号公報には可視領域に高い感度を有する化合物が開示されており、また特開昭５７−１９５７６７号公報および特開昭６１−２２８４５３号公報には、赤外領域に高い感度を有する化合物が開示されている。
【０００４】
一方当然のことながら電子写真感光体には、適用される電子写真プロセスに応じた感度、電気的特性、さらには光学的特性を備えていることが要求される。特に繰り返し使用される電子写真感光体の表面には帯電、露光、現像、転写、クリーニングなどの電気的、機械的外力が直接加えられるため、それらに対する耐久性も要求される。
【０００５】
その中でも特に、帯電時の放電、クリーニングによる摩耗や傷といった電気的劣化および機械的劣化に対する耐久性が要求されている。
【０００６】
これらの要求を満足させるため、クリーニング工程について装置のコンパクト化、さらにはエコロジーの観点より、トナーの有効活用という意味で廃トナーのない現像同時クリーニングまたはクリーナーレスと呼ばれる技術が開示されている（例えば特開昭５９−１３３５７３号公報）。しかしながらこのシステムではクリーニングブレードなどがないがゆえに感光体の表面に付着した異物や劣化した感光体表面を十分に除去することができず、例えばコロナ帯電においてはオゾンや窒素酸化物等のコロナ生成物により感光体表面が変質して画像ボケがより顕著に発生してしまうという問題がある。
【０００７】
また帯電工程については、近年、特開昭５７−１７８２６号公報、特開昭５８−４０５６６号公報に開示してあるような帯電部材に直接電圧をかけ電子写真感光体に電荷を印加する直接帯電方式が主流となりつつある。
【０００８】
これは導電ゴムなどで構成されたローラー状の帯電部材を直接電子写真感光体に当接させ、１〜２ｋＶ程度の直流電圧を印可して所定の電位に帯電する方法であり、スコロトロンなどに比べ、オゾン発生量が格段に少ない、スコロトロンは帯電器に流す電流の８０％前後はシールドに流れるため浪費されるのに対して、直接帯電はこの浪費分がなく非常に経済的である、などのメリットをもつ。
【０００９】
しかし、直接帯電はパッシェン則による放電による帯電のため帯電均一性が非常に悪いという欠点をもつ。具体的には被帯電面の移動方向に対して直角な方向に筋状の帯電ムラを生じてしまうもので、黒筋または白筋状の画像欠陥となる。
【００１０】
またこの帯電方法においてもコロナ帯電と比較するとオゾンの発生は少ないものの、感光体の劣化、変質を避けることはできず、特に現像同時クリーニングシステムにおいては画像ボケの発生を避けることはできなかった。
【００１１】
一方直接帯電方式の帯電均一性を向上させるとして直流電圧に交流電圧を重畳させた、いわゆるＡＣ／ＤＣ帯電方式が考案されている（特開昭６３−１４９６６８号公報）。
【００１２】
この帯電方式により帯電均一性は良化するがＡＣを重畳するために電子写真感光体表面の放電量は大幅に増大してしまい、その結果電子写真感光体の表面が劣化しやすく、現像同時クリーニングシステムのおける画像ボケの発生を避けることはできなかった。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、これらの問題点を解決し、帯電均一性に優れ、しかも現像同時クリーニングシステムにおいても画像ボケに優れた感光層を有する電子写真感光体、およびそれを用いた電子写真装置を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明は導電性支持体、感光層を有する電子写真感光体に接触配置された帯電部材から直流電圧を印可して該感光体を帯電する工程、像露光工程、静電潜像を接触現像方式によりトナーを現像する工程及びトナー像を転写材に転写する工程を有し、転写工程の後に電子写真感光体上に残余するトナーを現像工程により回収する電子写真装置において、該電子写真感光体の表面層が、少なくともヘテロ原子として窒素を含む複素環を構造に含む化合物を含有することを特徴とする電子写真感光体である。ここで窒素を含む複素環化合物とは、ピリジン環、ピリミジン環、キノリン環、キノキサリン環、トリアジン環、チアゾール環、ピロール環、インドール環、イミダゾール環、プリン環であり、より好ましくはピリジン環あるいはキノキサリン環である。
【００１５】
本発明の電子写真感光体は、感光体の表面層に窒素を含む複素環化合物を適度に含有させることにより、感光体および感光体表面付着物の変質を効果的に抑え、画像ボケの発生を抑制することが可能なだけでなく、直流電圧を印可して帯電する直接帯電方式の問題点であった帯電の不均一をも改善することが可能であることを見出し、本発明に至った。
【００１６】
本発明に用いられる窒素を含む複素環化合物の具体例を以下に示すが、これに限られるものではない。
【００１７】
【表１】
2004045515.tif 000002
【００１８】
【表２】
2004045515.tif 000003
【００１９】
感光体表面層に含まれる窒素を含む複素環化合物の量としては、具体的には０．０１重量％から１０重量％が好ましく、特に０．０２重量％から５重量％が好ましい。含有量が０．０１重量％より少ないと画像ボケ、帯電均一性への効果が不十分となり、また含有量が１０重量％を超えてしまうと感度の低下や塗工ムラによる画質劣化を招いてしまう。
【００２０】
本発明においては、窒素を含む複素環化合物以外に酸化防止剤、潤滑剤などの添加剤を添加しても良い。
【００２１】
本発明の電子写真感光体は、帯電部材が導電性ローラを用いた電子写真装置に用いる場合に特に効果的である。帯電部材が導電性ローラであると帯電不均一がより顕著に現れやすいが、本発明の電子写真感光体を用いることにより帯電不均一を解消することが可能となる。
【００２２】
また本発明の電子写真感光体は、排気ファンを有しない電子写真装置に用いる場合に特に効果的である。例えば排気ファンを有しない低速機などでは画像ボケの要因となる帯電生成物が電子写真感光体上に滞留しやすくなるが、本発明の電子写真感光体を用いることによりそれによる感光体の変質を効果的に抑えることができる。その結果電子写真装置の小型化、低コスト化、さらには静音化を実現した電子写真装置の提供が可能となる。
【００２３】
以下本発明に用いる電子写真感光体の構成について説明する。
【００２４】
本発明における電子写真感光体は、感光層が電荷輸送材料と電荷発生材料を同一の層に含有する単層型であっても、電荷輸送層と電荷発生層に分離した積層型でもよいが、電子写真特性的には積層型が好ましい。
【００２５】
使用する導電性基体は導電性を有するものであればよく、アルミニウム、ステンレスなどの金属、あるいは導電層を設けた金属、紙、プラスチックなどが挙げられ、形状はシート状、円筒状などが挙げられる。
【００２６】
レーザービームプリンターなど画像入力がレーザー光の場合は散乱による干渉縞防止、または基盤の傷を被覆することを目的とした導電層を設けてもよい。これはカーボンブラック、金属粒子などの導電性粉体をバインダー樹脂に分散させて形成することができる。導電層の膜厚は５〜４０μｍ、好ましくは１０〜３０μｍが適当である。
【００２７】
そのうえに接着機能を有する中間層を設ける。中間層の材料としてはポリアミド、ポリビニルアルコール、ポリエチレンオキシド、エチルセルロース、カゼイン、ポリウレタン、ポリエーテルウレタンなどが挙げられる。これらは適当な溶剤に溶解して塗布される。中間層の膜厚は０．０５〜５μｍ、好ましくは０．３〜１μｍが適当である。
【００２８】
中間層の上には電荷発生層が形成される。本発明に用いられる電荷発生物質としてはセレン−テルル、ピリリウム、チアピリリウム系染料、フタロシアニン、アントアントロン、ジベンズピレンキノン、トリスアゾ、シアニン、ジスアゾ、モノアゾ、インジゴ、キナクリドン、非対称キノシアニン系の各顔料が挙げられる。機能分離型の場合、電荷発生層は前記電荷発生物質を０．３〜４倍量の結着樹脂および溶剤とともにホモジナイザー、超音波分散、ボールミル、振動ボールミル、サンドミル、アトライター、ロールミルおよび液衝突型高速分散機などの方法でよく分散し、分散液を塗布、乾燥させて形成される。電荷発生層の膜厚は５μｍ以下、好ましくは０．１〜２μｍが適当である。
【００２９】
電荷輸送層は主として電荷輸送材料とバインダー樹脂と本発明の窒素を含む複素環化合物を溶剤中に分散させた塗料を塗布、乾燥して形成する。
【００３０】
用いられる電荷輸送材料としてはトリアリールアミン系化合物、ヒドラゾン化合物、スチルベン化合物、ピラゾリン化合物、オキサゾール化合物、トリアリルメタン化合物、チアゾール化合物などが挙げられる。
【００３１】
用いられる樹脂としてはアクリル掛脂、ポリエステル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリメタアクリレート樹脂などが挙げられる。
【００３２】
電荷輸送材料は０．５〜２倍量のバインダー樹脂と組み合わされ塗工後、乾燥して電荷輸送層を形成する。電荷輸送層の膜厚は５〜４０μｍ、好ましくは１５〜３０μｍが適当である。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、実施形態に従って説明する。
【００３４】
（第１の実施形態）
２４φ２４６ｍｍのＡ１シリンダーを支持体として、それに以下の材料より構成される塗料を支持体上に浸積法で塗布し１４０℃、３０分熱硬化して１５μｍの導電層を形成した。
【００３５】
導電性顔料：ＳｎＯ２　コート処理硫酸バリウム　　　　　　　１０部
抵抗調節用務料：酸化チタン　　　　　　　　　　　　　　　　２部
バインダー樹脂：フェノール樹脂　　　　　　　　　　　　　　６部
レベリング材：シリコーンオイル　　　　　　　　　　０．００１部
溶剤：メタノール／メトキシプロパノール　０．２／０．８　２０部
次にこの上にＮメトキシメチル化ナイロン３部および共重合ナイロン３部をメタノール６５部、ｎブタノール３０部の混合溶媒に溶解した溶液を浸積法で塗布し０．５μｍの中間層を形成した。
【００３６】
次にＣｕＫαのＸ線回折スペクトルにおける回折角２θ±０．２°が９．０°、１４．２°、２３．９°、２７．１°に強いピークを有するＴｉＯＰｃ４部とポリビニルブチラール（商品名：エスレックＢＭ２、積水化学製）２部およびシクロへキサノン６０部をφ１ｍｍガラスビーズを用いたサンドミル装置で４時間分散した後、エチルアセテート１００部を加えて電荷発生層用分散液を調製した。これを浸漬法で塗布し０．３μｍの電荷発生層を形成した。
【００３７】
次に下記構造式のアミン化合物９部
【外１】
2004045515.tif 000004
【００３８】
下記構造式のアミン化合物
【外２】
2004045515.tif 000005
【００３９】
および表１の化合物例３で示される窒素を含む複素環化合物０．０５部とポリカーボネートＺ１０部をモノクロロベンゼン６０部ジクロロメタン４０部の混合溶媒に溶解した。この塗料を浸せき法で塗布し１２０℃１時間乾燥し２４μｍの電荷輸送層を形成した。
【００４０】
次に評価について説明する。
【００４１】
評価機はヒユーレットパッカード社製ＬＢＰ「レーザージェット５Ｌ」を改造したものを用いた。改造は、まず一次帯電を直流電圧−１．３ｋＶの定電圧制御とした。次に現像器を接触現像方式に改造し、クリーニングブレードを取り外して現像同時クリーニングシステムとした。評価はこの機械を用い、２３℃／５０％ＲＨの環境下で帯電ムラの評価および３２℃／８６％ＲＨの環境下で画像ボケの評価を行った。帯電ムラの評価パターンはワンドットパターンで行い、帯電ムラが発生しているかを確認した。また画像ボケの評価パターンは印字率約５％の文字パターン画像を用い、評価紙は吸湿量８〜９％の紙を用いた。この条件で連続して２０００枚画像を出力し画像ボケが発生しているかを確認した。また２０００枚出力後は直後および１２時間後について画像確認を行った。なお判定は文字パターンおよびワンドットパターンで行い、文字パターンについては画像ボケの発生していないものを○、画像ボケは発生しているが、文字として認識できるものを△、文字として認識できないものを×とし、ワンドットパターンについては画像ボケの発生していないものを○、発生しているものを×とした。その結果を表２に示す。
【００４２】
（第２の実施形態）
表１の化合物例１２で示される窒素を含む複素環化合物を用いた以外は実施形態１と同様に電子写真感光体を作成し、評価を行った。その結果を表２に示す。
【００４３】
（第３の実施形態）
表１の化合物例２７で示される窒素を含む複素環化合物を用いた以外は実施形態１と同様に電子写真感光体を作成し、評価を行った。その結果を表２に示す。
【００４４】
（第４の実施形態）
表１の化合物例２８で示される窒素を含む複素環化合物を用いた以外は実施形態１と同様に電子写真感光体を作成し、評価を行った。その結果を表２に示す。
【００４５】
（第５の実施形態）
表１の化合物例２９で示される窒素を含む複素環化合物を用いた以外は実施形態１と同様に電子写真感光体を作成し、評価を行った。その結果を表２に示す。
【００４６】
（第６の実施形態）
表１の化合物例３０で示される窒素を含む複素環化合物を用いた以外は実施形態１と同様に電子写真感光体を作成し、評価を行った。その結果を表２に示す。
【００４７】
（第７の実施形態）
表１の化合物例２１で示される窒素を含む複素環化合物を用いた以外は実施形態１と同様に電子写真感光体を作成し、評価を行った。その結果を表２に示す。
【００４８】
（第８の実施形態）
窒素を含む複素環化合物の含有量を１０重量％にした以外は実施形態１と同様に電子写真感光体を作成し、評価を行った。その結果を表２に示す。
【００４９】
（第９の実施形態）
窒素を含む複素環化合物の含有量を０．０１重量％にした以外は実施形態１と同様に電子写真感光体を作成し、評価を行った。その結果を表２に示す。
【００５０】
（比較例１）
窒素を含む複素環化合物を用いなかった以外は実施形態１と同様に電子写真感光体を作成し、評価を行った。その結果を表３に示す。
【００５１】
（比較例２）
窒素を含む複素環化合物の含有量を１５重量％とした以外は実施形態１と同様に電子写真感光体を作成し、評価を行った。その結果を表３に示す。
【００５２】
（比較例３）
窒素を含む複素環化合物の含有量を０．００５重量％とした以外は実施の形態１と同様に電子写真感光体を作成し、評価を行った。その結果を表３に示す。
【００５３】
【表３】
2004045515.tif 000006
【００５４】
【表４】
2004045515.tif 000007
【００５５】
【発明の効果】
現像同時クリーニングシステムを用いた電子写真装置において、帯電均一性に優れ、しかも画像ボケに優れた電子写真感光体を提供することが可能となった。