JP2000258931A

JP2000258931A - 電子写真感光体

Info

Publication number: JP2000258931A
Application number: JP11061952A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Inagaki; 義雄稲垣
Original assignee: Kyocera Mita Corp
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 1999-03-09
Filing date: 1999-03-09
Publication date: 2000-09-22

Abstract

(57)【要約】【目的】電子写真特性を変化させることなく、機械的強
度を向上させ、耐久性に優れた電子写真感光体を提供す
ることである。【構成】支持体上に感光層を有する電子写真感光体にお
いて、前記感光層が下記一般式（１）で示されるポリア
リレート化合物をバインダー樹脂として含有することを
特徴とする電子写真感光体。一般式（１）：【化１】上記式（１）中、Ｒ¹、Ｒ²は、各々独立して水素原子、
置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有して
いてもよいアリール基、ハロゲン化アルキル基、または
ハロゲンを表す。【効果】本発明は、十分な機械的強度、耐久性を有し、
良好な電子写真特性を有する電子写真感光体の提供を可
能にした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、静電式複写機、フ
ァクシミリ、レーザービームプリンタ等の画像形成装置
に使用される電子写真感光体に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真感光体は、その像形成プロセス
において帯電、露光、現像、転写、クリーニング、除電
の繰り返し工程の中で使用される。帯電露光により形成
された静電潜像は、微粒子状の粉体であるトナーにより
現像される。更に現像されたトナーは転写プロセスにお
いて紙などの転写材に転写されるが１００％のトナーが
転写されるのではなく、一部が感光体上に残存する。こ
の残存するトナーを除去しないと繰り返しプロセスにお
いて汚れなどのない高品位な画像は得られない。そのた
め、残存トナーのクリーニングが必要となる。クリーニ
ングプロセスとしては、ファーブラシ、磁気ブラシ、ブ
レード等を用いたものが代表的であるが、クリーニング
精度、装置構成の合理化などの点から、ブレード状樹脂
板が直接感光体に接することによりクリーニングを行う
ブレードクリーニングが選択されるのが一般的である。

【０００３】この方法は、精度が高い一方で、感光体へ
の機械的負荷を上昇させ、その結果、感光層の摩耗量が
増加し、表面電位の低下、感度の悪化等の問題が発生
し、高品位な画像を得ることが困難となる。

【０００４】このような機械的ストレスに対し、感光体
に耐摩耗性を付与する技術が種々検討されており、感光
体の耐摩耗性には、バインダー樹脂及び電荷輸送剤の構
造が大きな影響を及ぼすことが知られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、電子
写真特性を変化させることなく、機械的強度を向上さ
せ、耐久性に優れた電子写真感光体を提供することであ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の電子写真感光体
は、請求項１記載の一般式（１）で示されるビスフェノ
ールＺ型骨格を有するポリアリレート化合物をバインダ
ー樹脂として含有することを特徴とし、このポリアリレ
ート樹脂を使用することにより、感光体の電子写真特性
を変化させることなく、耐摩耗性を向上させることが可
能である。

【０００７】更に、請求項２記載の一般式（２）で示さ
れるフェニレンジアミン誘導体を電荷輸送剤として含有
することを特徴とし、このフェニレンジアミン誘導体を
使用することにより、感光体の電子写真特性を変化させ
ることなく、耐摩耗性をより一層向上させることが可能
である。なお、このフェニレンジアミン誘導体は、特に
ホール輸送剤として使用するのが好ましい。

【発明の実施形態】

【０００８】本発明の電子写真感光体において、感光層
は単一層（単層型）でもよいし、少なくとも電荷発生層
及び電荷輸送層で構成される積層構造（積層型）でもよ
い。また、単層型、積層型に関わらず、正帯電、負帯電
のいずれでも適用可能であるが、単層型は正帯電型、積
層型は負帯電型で使用するのが特に好ましい。

【０００９】単層型感光体の場合、少なくとも、電荷発
生材料、一般式（１）で示されるポリアリレート樹脂、
または一般式（２）で示されるフェニレンジアミン誘導
体を含有して、同一層内で光キャリアの生成及び移動を
行う。

【００１０】積層型感光体の場合、電荷発生材料を含有
する電荷発生層と、電荷輸送材料を含有する電荷輸送層
との積層順序は、支持体側から電荷発生層、電荷輸送層
の順でもよいし、その逆でもよいが、一般式（１）で示
されるポリアリレート樹脂または一般式（２）で示され
るフェニレンジアミン誘導体は、少なくとも外側の層
（支持体から遠い方の層）に含有される。もちろん、電
荷発生層及び電荷輸送層の両層に、一般式（１）で示さ
れるポリアリレート樹脂または一般式（２）で示される
フェニレンジアミン誘導体を、それぞれ含有させても構
わない。

【００１１】次に、本発明の電子写真感光体に使用され
る材料について、より詳細に説明する。

【００１２】＜バインダー樹脂＞本発明の電子写真感光
体に用いられるバインダー樹脂としては、一般式（１）
で示されるポリアリレート樹脂を単独で、または少なく
とも１種類含有すればよく、他の樹脂と２種類以上で共
重合、ブレンド、ポリマーアロイ等させて使用できる。

【００１３】他の樹脂とは、従来から感光層に使用され
ている種々の樹脂を使用することができる。例えば、種
々のポリアリレート樹脂、ビスフェノールＡ骨格あるい
はビスフェノールＺ骨格等を有する種々のポリカーボネ
ート樹脂、更にはスチレン−ブタジエン共重合体、スチ
レン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−マレイン
酸共重合体、アクリル共重合体、スチレン−アクリル酸
共重合体、ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合
体、塩素化ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリプロピ
レン、アイオノマー、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合
体、ポリエステル、アルキド樹脂、ポリアミド、ポリウ
レタン、ポリスルホン、ジアリルフタレート樹脂、ケト
ン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリエーテル樹脂
等の熱可塑性樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フ
ェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、その他架橋性
の熱硬化性樹脂、エポキシアクリレート、ウレタン−ア
クリレート等の光硬化型樹脂等の樹脂があげられる。

【００１４】一般式（１）で示されるポリアリレート樹
脂、及び上記例のバインダー樹脂の重量平均分子量は
５,０００〜２００,０００、更には１５,０００〜１０
０,０００が好ましい。分子量が大きいと耐摩耗性は向
上するが、感光体の生産効率が低下し、分子量が小さい
と感光体の生産効率は向上するが、耐摩耗性は低下する
傾向にある。

【００１５】＜電荷輸送材料＞本発明の電子写真感光体
に用いられる電荷輸送材料としては、一般式（２）で示
されるフェニレンジアミン誘導体を使用する場合、単独
で、または少なくとも１種類含有すればよく、他の電荷
輸送剤と２種類以上でブレンドさせて使用できる。

【００１６】他の電荷輸送材料とは、従来から感光層に
使用されている種々の電荷輸送材料を使用することがで
きる。例えば2,5−ジ（4−メ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系の化合
物、9−4（−ジエチルアミノスチリル）アントラセン等
のスチリル系化合物、ポリビニルカルバゾール等のカル
バゾール系化合物、有機ポリシラン化合物、1−フェニ
ル−3（p−ジメチルアミノフェニル）ピラゾリン等のピ
ラゾリン系化合物、ヒドラゾン系化合物、トリフェニル
アミン系化合物、インドール系化合物、オキサゾール系
化合物、イソオキサゾール系化合物、チアゾール系化合
物、チアジアゾール系化合物、イミダゾール系化合物、
ピラゾール系化合物、トリアゾール系化合物等の含窒素
環式化合物等のホール輸送材料、または、ピレン系化合
物、カルバゾール系化合物、ヒドラゾン系化合物、Ｎ,
Ｎ−ジアルキルアニリン系化合物、ジフェニルアミン系
化合物、トリフェニルアミン系化合物、トリフェニルア
ミン系化合物、トリフェニルメタン系化合物、ナフトキ
ノン系化合物、ピラゾリン系化合物、スチリル系化合
物、スチルベン系化合物等の電子輸送材料があげられ
る。

【００１７】なお、一般式（２）で示されるフェニレン
ジアミン誘導体は、前述のように、ホール輸送剤として
使用するのが好ましいため、単層型感光体の場合、特
に、他の電子輸送剤との組み合わせにより好適に使用さ
れる。また、積層型感光体の場合、特に、支持体側か
ら、電荷発生層、電荷輸送層の順の構成において、電荷
輸送層に含有させることにより負帯電型として好適に使
用される。

【００１８】＜電荷発生材料＞本発明の電子写真感光体
に用いられる電荷発生材料としては、例えば、種々のフ
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
ム塩顔料、スクアリリウム顔料、シアニン顔料、ピリリ
ウム染料、チオピリリウム染料、キサンテン染料、キノ
ンイムン色素、トリフェニルメタン色素、スチリル色
素、セレン、テルル、アモルファスシリコン、硫化カド
ミウム等があげられ、単独または２種類以上をブレンド
して使用できる。

【００１９】感光層が単一層の場合、感光層の膜厚は５
〜１００μｍ、更には１０〜５０μｍ程度が好ましい。
一般式（１）のポリアリレート樹脂は、全バインダー樹
脂重量に対して、１０〜１００重量％含有させるのが好
ましい。電荷輸送材料は全バインダー樹脂重量に対して
２０〜５００重量％、更には３０〜２００重量％が含有
させるのが好ましい。一般式（２）のフェニレンジアミ
ン誘導体を含有させる場合は、全電荷輸送材料重量に対
して１０〜１００重量％含有させるのが好ましい。ま
た、電荷発生材料は全バインダー樹脂重量に対して０．
１〜５０重量％、更には０．５〜３０重量％含有させる
のが好ましい。

【００２０】感光層が積層構造の場合は、電荷発生層の
膜厚は０．０１〜５μｍ、更には０．１〜３μｍ程度が
好ましく、電荷輸送層の膜厚は２〜１００μｍ、更には
５〜５０μｍ程度が好ましい。一般式（１）のポリアリ
レート樹脂は、電荷発生層、電荷輸送層それぞれにおい
て、全バインダー樹脂重量に対して、１０〜１００重量
％含有させるのが好ましい。電荷輸送層には電荷輸送材
料を全バインダー樹脂重量に対して２０〜５００重量
％、更には３０〜２００重量％含有させるのが好まし
い。一般式（２）のフェニレンジアミン誘導体を含有さ
せる場合には、全電荷輸送材料重量に対して１０〜１０
０重量％含有させるのが好ましい。また、電荷発生層に
は電荷発生材料を全バインダー樹脂重量に対して０．１
〜５０重量％、更には０．５〜３０重量％含有させるの
が好ましい。

【００２１】感光層には、前述の各成分のほかに、電子
写真特性に悪影響を与えない範囲で、従来公知の種々の
添加剤、例えば、酸化防止剤、ラジカル補足剤、一重項
クエンチャー、紫外線吸収剤等の劣化防止剤、軟化剤、
可塑剤、表面改質剤、増量剤、増粘剤、分散安定剤、ワ
ックス、アクセプター、ドナー等を配合することができ
る。また、感光層の感度を向上させるために、例えば、
テルフェニル、ハロナフトキノン類、アセナフチレン等
の公知の増感剤を電荷発生剤と併用してもよい。

【００２２】支持体と感光層との間には、感光体の特性
を阻害しない範囲でバリア層が形成されていてもよい。
また、感光体の表面には、保護層が形成されていてもよ
い。

【００２３】感光層が形成される支持体としては、導電
性を有する種々の材料を使用することができ、例えば、
鉄、アルミニウム、銅、スズ、白金、銀、バナジウム、
モリブデン、クロム、カドミウム、チタン、ニッケル、
パラジウム、インジウム、ステンレス鋼、真鍮等の金属
単体や、上記金属が蒸着またはラミネートされたプラス
チック材料、ヨウ化アルミニウム、酸化スズ、酸化イン
ジウム等で被覆されたガラス等があげられる。

【００２４】支持体の形状は、使用する画像形成装置の
構造に合わせて、シート状、ドラム状等のいずれであっ
てもよく、支持体自体が導電性を有するか、あるいは支
持体の表面が導電性を有していればよい。また、支持体
は使用に際して十分な機械的強度を有するものが好まし
い。

【００２５】感光層を塗布の方法により形成する場合に
は、前記例示の電荷発生剤、電荷輸送剤、バインダー樹
脂等を適当な溶剤とともに、公知の方法、例えば、ロー
ルミル、ボールミル、アトライタ、ペイントシエーカ
ー、超音波分散機等を用いて分散混合して分散液を調整
し、これを公知の手段により塗布して乾燥させればよ
い。

【００２６】上記分散液を作製するための溶剤として
は、種々の有機溶剤が使用可能であり、例えば、メタノ
ール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール等の
アルコール類、n−ヘキサン、オクタン、シクロヘキサ
ン等の脂肪族系炭化水素、ベンゼン、トルエン、キシレ
ン等の芳香族系炭化水素、ジクロロメタン、ジクロロエ
タン、クロロホルム、四塩化炭素、クロロベンゼン等の
ハロゲン化炭化水素、ジメチルエーテル、ジエチルエー
テル、テトラヒドロフラン、エチレングリコールジメチ
ルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル等
のエーテル類、アセトン、メチルエチルケトン、シクロ
ヘキサノン等のケトン類、酢酸エチル、酢酸メチル等の
エステル類、ジメチルホルムアルデヒド、ジメチルホル
ムアミド、ジメチルスルホキシド等があげられる。これ
らの溶剤は単独で、または2種以上混合して用いられ
る。

【００２７】さらに、電荷発生剤、電荷輸送剤等の分散
性、感光層表面の平滑性を良くするために、界面活性
剤、レベリング剤等を使用してもよい。

【００２８】以下、参考例、実施例および比較例をあげ
て本発明を説明する。なお、以下の例は本発明を具体化
した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するもの
ではない。

【００２９】参考例１（直接重縮合によるポリアリレー
トの合成例）フラスコにｐ−トルエンスルホン酸クロリド１５ｍｍｏ
ｌをとり、ピリジン１２ｍｌを加えて溶解させる。これ
にジメチルホルムアミド３ｍｍｏｌを加えて室温下で３
０分撹拌した。撹拌機、窒素導入管、滴下漏斗、冷却器
を付けた三つ口フラスコに、イソフタル酸２．５ｍｍｏ
ｌとテレフタル酸２．５ｍｍｏｌとピリジン１０ｍｌを
とり、この混合物中に窒素気流中で先の溶液を一度に加
えて、室温下で１０分、ついで１２０℃で１０分撹拌し
て均一な透明溶液とした。この溶液中に、１２０℃で撹
拌しながらビスフェノールＺ型モノマー５．０ｍｍｏｌ
をピリジン１０ｍｌに溶かした溶液を２０分間かけて滴
下し、１２０℃で３時間撹拌して反応させた。得られた
粘調な溶液にピリジン２０ｍｌを加えて薄め、メタノー
ル８００ｍｌ中にゆっくりと加えてポリマー（Ｒｅｓｉ
ｎ−１）を析出させた。生成物をろ別し、メタノール中
で加熱還流して洗浄した後、５０℃で真空乾燥した。

【００３０】得られたポリアリレート（Ｒｅｓｉｎ−
１）のＧＰＣより求めた重量平均分子量は５０，０００
であった。また、ガラス転移温度は１６３℃であった。

【００３１】反応式（Ａ）

【化３】

【００３２】実施例１、２電荷発生材料としてＸ型無金属フタロシアニン顔料（Ｃ
ＧＭ）２重量部、ホール輸送材料として一般式（２）で
示されるフェニレンジアミン誘導体（ＨＴＭ−１）６０
重量部、及び電子輸送材料としてナフトキノン誘導体
（ＥＴＭ）３０重量部、バインダー樹脂として一般式
（１）で示されるポリアリレート樹脂（Ｒｅｓｉｎ−
１）と、他のポリアリレート樹脂（Ｒｅｓｉｎ−２、−
３）との共重合体（共重合比１：１、重量平均分子量５
０,０００）１００重量部、テトラヒドロフランと塩化
メチレンの混合溶媒（混合比４：１）８００重量部を、
ボールミル中で２４時間分散あるいは溶解させ、単層型
感光層用塗布液を調合した。そして、この塗布液を、支
持体としてのアルミニウム素管上にディップコート法に
て塗布し、１１０℃、３０分間の熱風乾燥を行い、膜厚
２９μｍの単一感光層を有する単層型正帯電感光体を作
製した。

【００３３】実施例３、４バインダー樹脂として一般式（１）で示される重量平均
分子量５０,０００のポリアリレート樹脂（Ｒｅｓｉｎ
−１）と他の重量平均分子量５０,０００のポリカーボ
ネート樹脂（Ｒｅｓｉｎ−４、−５）とのブレンド（ブ
レンド比１：１）１００重量部を使用した以外は実施例
１，２と同様にして単層型感光体を作製した。

【００３４】比較例１、２バインダー樹脂として、重量平均分子量５０,０００の
ポリアリレート樹脂（Ｒｅｓｉｎ−２、−３）を単独で
使用した以外は実施例１、２と同様にして単層型感光体
を作製した。

【００３５】比較例３、４バインダー樹脂として、重量平均分子量５０,０００の
ポリカーボネート樹脂（Ｒｅｓｉｎ−４、−５）を単独
で使用した以外は実施例１、２と同様にして単層型感光
体を作製した。

【００３６】（ＣＧＭ）

【化４】

【００３７】（ＨＴＭ−１）

【化５】

【００３８】（ＥＴＭ）

【化６】

【００３９】（Ｒｅｓｉｎ−１）

【化７】

【００４０】（Ｒｅｓｉｎ−２）

【化８】

【００４１】（Ｒｅｓｉｎ−３）

【化９】

【００４２】（Ｒｅｓｉｎ−４）

【化１０】

【００４３】（Ｒｅｓｉｎ−５）

【化１１】

【００４４】上記各実施例、比較例の電子写真感光体に
ついて下記の光感度試験、及び耐摩耗試験を行い、感度
特性、耐摩耗特性を評価した。評価結果を表１に示し
た。

【００４５】光感度試験（初期ドラム）ＧＥＮＴＥＣ社製のドラム感度試験機を用いて、各実施
例、比較例の感光体表面に印加電圧を加えて、その表面
を＋７００Ｖに帯電させた。そして、露光光源であるハ
ロゲンランプの白色光からバンドパスフィルタを用いて
取り出した波長７８０ｎｍの単色光（半値幅２０ｎｍ、
光強度８μＪ／ｃｍ²）を露光し、露光開始から０．５
秒経過した時点での表面電位を残留電位（Ｖ_L）として
測定した。残留電位Ｖ_Lが低いほど、感光体は高感度で
ある。

【００４６】耐摩耗試験各実施例、比較例で得た感光体ドラムをデジタル複写機
（三田工業(株)製Ｃｒｅａｇｅ７３２５）に装着し、３
０万枚の片面連続実写試験を行い、試験前後における感
光層の膜厚変化量を測定した。膜厚変化量が小さいほど
耐摩耗性が良好であることを示す。

【００４７】光感度試験（実写試験後ドラム）３０万枚の片面連続実写試験後のドラムについても、前
記と同様にして光感度試験を行った。初期ドラムに対し
て、残留電位の増加が少ないほど、感度劣化が少なく良
好な処方であることを示す。

【００４８】

【表１】

【００４９】表１より、本発明のポリアリレート樹脂を
含有した場合、含有しない場合に比較して、感度を変化
させることなく耐摩耗性が向上した。また、実写試験後
の感度劣化も少ない。

【００５０】実施例５〜７バインダー樹脂として本発明の重量平均分子量５０,０
００のポリアリレート樹脂（Ｒｅｓｉｎ−６）単独とホ
ール輸送剤として本発明のフェニレンジアミン誘導体
（ＨＴＭ−２、−３、−４）を使用した以外は実施例
１、２と同様にして単層型感光体を作製した。

【００５１】比較例５〜７ホール輸送剤として、ＨＴＭ−５、−６、−７を使用し
た以外は実施例５〜７と同様にして単層型感光体を作製
した。

【００５２】（Ｒｅｓｉｎ−６）

【化１２】

【００５３】（ＨＴＭ−２）

【化１３】

【００５４】（ＨＴＭ−３）

【化１４】

【００５５】（ＨＴＭ−４）

【化１５】

【００５６】（ＨＴＭ−５）

【化１６】

【００５７】（ＨＴＭ−６）

【化１７】

【００５８】（ＨＴＭ−７）

【化１８】

【００５９】上記各実施例、比較例の電子写真感光体に
ついて前記の光感度試験、及び耐摩耗試験を行い、感度
特性、耐摩耗特性を評価した。評価結果を表２に示し
た。

【００６０】

【表２】

【００６１】表２より、本発明のフェニレンジアミン誘
導体をホール輸送剤として使用した場合、使用しない場
合に比較して、感度を変化させることなく、更に耐摩耗
性が向上した。また、実写試験後の感度劣化も少ない。

【００６２】

【発明の効果】本発明は、十分な機械的強度、耐久性を
有し、良好な電子写真特性を有する電子写真感光体の提
供を可能にした。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】支持体上に感光層を有する電子写真感光体
において、前記感光層が下記一般式（１）で示されるポ
リアリレート化合物をバインダー樹脂として含有するこ
とを特徴とする電子写真感光体。一般式（１）：【化１】上記式（１）中、Ｒ¹、Ｒ²は、各々独立して水素原子、
置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有して
いてもよいアリール基、ハロゲン化アルキル基、または
ハロゲンを表す。
【請求項２】電荷輸送剤として、下記一般式（２）で示
されるフェニレンジアミン誘導体を含有する請求項１記
載の電子写真感光体。一般式（２）：【化２】上記式（２）中、Ｒ³、Ｒ⁴、Ｒ⁵、Ｒ⁶、及びＲ⁷は、同
一または異なって、ハロゲン原子、置換基を有してもよ
いアルキル基、置換基を有してもよいアルコキシ基また
はアリール基を示す。ｇ、ｈ、ｉ、ｊ、及びｋは同一ま
たは異なって、０〜５の整数を示し、ｋは０〜４の整数
を示す。なお、ｇ、ｈ、ｉ、ｊ、またはｋが２以上のと
き、Ｒ³、Ｒ⁴、Ｒ⁵、Ｒ⁶、及びＲ⁷は異なっていてもよ
い。