JP2551604B2

JP2551604B2 - 電子写真用感光体

Info

Publication number: JP2551604B2
Application number: JP62300632A
Authority: JP
Inventors: 靖之花谷; 要中谷
Original assignee: Mita Industrial Co Ltd
Current assignee: Kyocera Mita Industrial Co Ltd
Priority date: 1987-11-27
Filing date: 1987-11-27
Publication date: 1996-11-06
Anticipated expiration: 2011-11-06
Also published as: JPH01142555A

Description

【発明の詳細な説明】＜産業上の利用分野＞本発明は複写機などの画像形成装置に好適に使用され
る電子写真用感光体に関する。

＜従来の技術と発明が解決しようとする問題点＞近年、カールソンプロセスを利用した複写機などの画
像形成装置を用いて複写画像を形成することが広く行な
われている。上記カールソンプロセスは、コロナ放電に
より感光体を均一に帯電させる帯電工程と、帯電した感
光体に原稿像を露光し、原稿像に対応した静電潜像を形
成する露光工程と、静電潜像をトナーを含有する現像剤
で現像し、トナー像を形成する現像工程と、トナー像を
紙などの基材に転写する転写工程と、基材に転写された
トナー像を定着させる定着工程と、転写工程の後、感光
体上に残留するトナーを除去するクリーニング工程とを
基本工程として含んでいる。

一方、上記カールソンプロセスを利用した画像形成装
置に使用される感光体として、材料の選択幅が広く、生
産性に優れ、機能設計を自由度の大きい有機感光体が広
く採用されている。より詳細には、導電性基材上に、前
記露光工程での露光により電荷を発生させる電荷発生物
質と、発生した電荷を輸送する電荷層物質と、結着樹脂
とを含有する単層型感光層や、電荷発生機能と電荷輸送
機能とを分離し、より一層感度を高めるため、電荷発生
物質を含有する電荷発生層と、電荷輸送物質と結着樹脂
などを含有する電荷輸送層とが積層された積層型感光層
が形成された電子写真用感光体が提案されている。上記
感光層を有する電子写真用感光体においては、光露光に
より生成した電荷が感光層内でトラップされるのを防止
し円滑に電荷を輸送するため、感光層が均質であること
と、複写画像品質を高めるため、感光層表面が平滑であ
ることが必要とされる。

上記の点に鑑み、感光層がシリコーン系レベリング剤
を含有する電子写真感光体や、導電性基材と感光層との
間に形成された導電層がシリコーン系レベリング剤を含
有する電子写真感光体が提案されている（特開昭55−14
0849号公報、特開昭59−208556号公報参照）。

上記前者の電子写真感光体によれば、感光層がシリコ
ーン系レベリング剤を含有するので、平滑な感光層表面
を有する感光体が得られ、また後者の電子写真感光体に
よれば、導電層がシリコーン系レベリング剤を含有する
ので、平滑な導電層および感光層表面を有する感光体が
得られる。

しかしながら、上記シリコーン系レベリング剤がポリ
ジメチルシロキサンであるため、感光層を構成する結着
樹脂などの親和性が小さく、離型性を有する。従って、
積層型感光層を形成する場合、積層型感光層の下層が上
記公報に記載されているシリコーン系レベリング剤を含
有すると上層用塗布液がはじかれてしまうので、均一な
上層、ひいては均一な感光層を形成できず、高品質の画
像を形成することが困難であるという問題がある。

＜発明の目的＞本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、平
滑性に優れるとともに、均一な感光層を有し、高品質の
画像を形成することができる積層型電子写真用感光体を
提供することを目的とする。

＜問題点を解決するための手段および作用＞上記目的を達成するため、本発明の電子写真用感光体
は、導電体基材上に電荷輸送層と電荷発生層とからなる
感光層が形成された積層型電子写真用感光体において、
上記電荷輸送層と電荷発生層のうち下層となる層が、一
般式：（式中、R¹は炭素数４〜25のアルキル基を示し、R²は炭
素数１〜25のアルキル基または炭素数１〜10のアルコキ
シ基を示し、R³及びR⁴は同一または異なって、炭素数１
〜25のアルキル基、炭素数１〜10のアルコキシ基、置換
基を有してもよいフェニル基または置換基を有していて
もよいアラルキル基を示す。ｍは１以上の整数を示し、
ｎは０または１以上の整数を示す。）で表されるアルキル変性ポリシロキサンを含有すること
を特徴とする。

上記構成の電子真用感光体によれば、電荷輸送層と電
荷発生層のうち下層となる層が結着樹脂などとの親和性
が大きなアルキル変性ポリシロキサンを含有しているた
め、上層用塗布液を塗布しても、該塗布液がはじかれる
ことがなく、平滑で均一な上層、ひいては感光層を形成
することができる。

以下に、本発明を詳細に説明する。

本発明の電子写真用感光体は、導電性基材と、この導
電性基材に形成された電荷輸送層および電荷発生層から
なる感光層とを有しており、前記電荷輸送層と電荷発生
層のうち下層となる層は、上記一般式で表されるアルキ
ル変性シロキサンを含有している。

上記導電性基材としては、導電性を有するシート状や
ドラム状のいずれであってもよく、導電性を有する種々
の材料、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、
銅、錫、白金、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、真鍮などの金属単体や、蒸着等
の手段により上記金属、酸化インジウム、酸化錫等の導
電層が形成されたプラスチック材料およびガラス等が例
示される。上記導電性基材のうち、感光層との密着性を
高めるため、酸化物表面を有するもの、特に、アルマイ
ト処理されたアルミニウム、中でもアルマイト処理層の
膜厚が５〜12μｍであり、表面粗さが1.5S以下のアルマ
イト処理されたアルミニウムが好ましい。

また、本発明の電子写真用感光体は、電荷発生物質お
よび結着樹脂を含有する電荷発生層上に、電荷輸送物質
および結着樹脂を含有する電荷輸送層が形成されたもの
であってもよく、これとは逆に前記電荷輸送層上に前記
電荷発生層が形成されたものであってもよい。

上記電荷発生物質としては、例えば、セレン、セレン
−テルル、アモルファスシリコン、ピルルウム塩、アゾ
系化合物、ジスアゾ系化合物、フタロシアニン系化合
物、アンサンスロン系化合物、ペリレン系化合物、イン
ジゴ系化合物、トリフェニルメタル系化合物、スレン系
化合物、トルイジン系化合物、ピラゾリン系化合物、キ
ナクリドン系化合物、ピロロピロール系化合物等が例示
される。上記電荷発生物質は、一種または二種以上使用
される。なお、上記電荷発生物質は、適宜選択すること
がでいるが、分光感度を高めるため、フタロシアニン系
化合物、例えば、α型、β型、γ型など、種々の結晶型
を有するアルミニウムフタロシアニン、銅フタロシアニ
ン、中でもメタルフリーフタロシアニンおよび／または
チタニルフタロシアニンを含有するものが好ましい。

また、電荷輸送物質としては、例えば、テトラシアノ
エチレン、2,4,7−トリニトロ−９−フルオレノン等の
フルオレノン系化合物、2,4,8−トリニトロチオキサン
トン、ジニトロアントラセン等のニトロ化化合物、無水
コハク酸、無水マレイン酸、ジブロモ無水マレイン酸、
2,5−ジ（４−ジ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化合物、９−（４
−ジエチルアミノスチリン）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、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、4,4′,4″
−トリス（N,N−ジフェニルアミノ）トリフェニルアミ
ン、4,4′−ビス［Ｎ−フェニル−Ｎ−（３−メチルフ
ェニル）アミノ］ジフェニルなどのアミン誘導体、1,1
−ビス（４−ジエチルアミノフェニル）−4,4−ジフェ
ニル−1,3−ブタジエンなどの共役不飽和化合物、４−
（N,N−ジエチルアミノ）ベンズアルデヒド N,N−ジフ
ェニルヒドラゾンなどのヒドラゾン系化合物、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、縮合多環族化
合物等が例示される。なお、上記電荷輸送物質は一種ま
たは二種以上使用される。また、前記電荷輸送物質とし
ては光導電ポリマー、例えば、ポリ−Ｎ−ビニルカルバ
ゾール等は結着樹脂として使用してもよい。

また、上記結着樹脂としては、種々のもの、例えば、
スチレン系重合体、アクリル系重合体、スチレン−アク
リル系共重合体、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、ポリプロピレン、アイ
オノマー等のオレフィン系重合体、ポリ塩化ビニル、塩
化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリエステル、アルキ
ッド樹脂、ポリアミド、ポリウレタン、エポキシ樹脂、
ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリスルホン、ジ
アリルフタレート樹脂、シリコーン樹脂、ケトン樹脂、
ポリビニルブチラレート樹脂、ポリエーテル樹脂、フェ
ノール樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂や、
エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート、ポリエ
ステルアクリレート等の光硬化型樹脂等、各種の重合体
が例示される。上記結着樹脂は一種または二種以上用い
られる。

そして、感光層は、上記感光層を構成する電荷輸送層
と電荷発生層のうち下層となる層は、上記一般式で表さ
れるアルキル変性ポリシロキサンを含有している。

上記一般式で表されるアルキル変性シロキサンにおい
て、R¹、R²、R³およびR⁴のうち、少なくともいずれか１
つが、炭素数４〜25のアルキル基を有していればよい。

上記一般式中、R¹における炭素数４〜25のアルキル基
としては、ブチル、イソブチル、tert−ブチル、ペンチ
ル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、
ウンデシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペ
ンタデシル、ヘキサデシル、ヘプタデシル、オクタデシ
ル、ノナデシル、イコシル、ヘンリコシル、ドコシル、
トリコシル、テトラコシル、ペンタコシル基などの直鎖
または分岐鎖アルキル基が例示される。上記アルキル基
のうち、特に、炭素数６〜22の直鎖または分岐鎖アルキ
ル基が好ましい。

R²、R³およびR⁴における炭素数１〜25のアルキル基と
しては、上記炭素数４〜25のアルキル基の他、メチル、
エチル、プロピル、イソプロピル基が例示される。上記
炭素数１〜25のアルキル基のうち、メチル基が好まし
い。

炭素数１〜10のアルコキシ基としては、メトキシ、エ
トキシ、プロポキシ、イソプロポキシ、ブトキシ、イソ
ブトキシ、tert−ブトキシ、ペンチルオキシ、ヘキシル
オキシ、ヘプチルオキシ、オクチルオキシ、ノニルオキ
シ、デシルオキシ基などが例示される。

R³およびR⁴における置換基を有していてもよいフェニ
ル基および置換基を有していてもよいアラルキル基にお
ける置換基としては、炭素数１〜６の低級アルキル基、
炭素数１〜６定休アルコキシ基が例示される。

上記アラルキル基としては、ベンジル、フェネチル基
などが例示される。

上記一般式で表されるアルキル変性シロキサンにおい
て、R¹が炭素数６〜22の直鎖または分岐鎖アルキル基、
R²がメチル基であり、R³および／またはR⁴が置換基を有
していてもよいフェニル基および／またはアラルキル基
であるシロキサンが好ましい。

なお、上記一般式で表されるアルキル変性ポリシロキ
サンは、適宜の分子量のものが使用でき、ｍとｎとの比
率は広範囲に選択でき、例えばm:n＝25〜100％:0〜75
％、好ましくは約50〜100％:0〜約50％である。

感光層を構成する電荷輸送層と電荷発生層のうち下層
となる層において、上記一般式で表されるアルキル変性
ポリシロキサンの含有量は、１×10^-5〜５重量％、特に
１×10^-4〜１重量％であるのが好ましい。前記含有量が
１×10^-5重量％未満であると感光層表面の平滑性が十分
でなく、５重量％を越えると感光層の機械的強度が低下
する。

上記一般式で表されるアルキル変性ポリシロキサン
は、従来のジメチルポリシロキサンと異なり、結着樹脂
などとの親和性が大きく離型性が小さいため、ジメチル
ポリシロキサンよりも多量に添加することができるとと
もに、レベリング性に優れ、上記一般式で表されるアル
キル変性ポリシロキサンを含有する下層化に上層用塗布
液などを塗布しても上層用塗布液がはじかれることがな
いので、表面が平滑で均一な感光層が形成される。ま
た、一般式で表されるアルキル変性ポリシロキサンは感
光体の帯電特性、感光特性に悪影響を及ぼすことがな
い。

また、感光層は、ターフェニル、ハロナフトキノン
類、アセナフチレン等、従来公知の増感剤、９−（N,N
−ジフェニルヒドラジノ）フルオレン、９−カルバゾリ
ルイミノフルオレンなどのフルオレン系化合物、酸化防
止剤、紫外線吸収剤などの劣化防止剤、可塑剤など、種
々の添加剤を含有していてもよい。

また、積層型感光層における電荷発生層は、前記電荷
発生物質からなる蒸着膜、スパッタリング膜などで形成
されていてもよい。また、電荷発生層が導電性基材上ま
たは電荷輸送層上に結着樹脂とともに形成される場合、
電荷発生層における電荷発生物質と結着樹脂との割合は
適宜設定することができるが、結着樹脂100重量部に対
して電荷発生物質10〜500重量部、特に50〜250重量部か
らなるものが好ましい。電荷発生物質が10重量部未満で
あると電荷発生能が小さく、500重量部を越えると密着
性が低下する等の問題がある。上記電荷発生層は、適宜
の厚みを有していてもよいが、0.01〜３μｍ、特に0.1
〜２μｍ程度の厚みを有するものが好ましい。

また、電荷輸送層における電荷輸送物質と結着樹脂と
の割合は適宜設定することができるが、結着樹脂100重
量部に対して、電荷輸送物質10〜500重量部、特に25〜2
00重量部からなるものが好ましい。電荷輸送物質は、10
重量部未満であると電荷輸送能が十分でなく、500重量
部を越えると電荷輸送層の機械的強度等が低下する。上
記電荷輸送層は、適宜の厚みを有していてもよいが、２
〜100μｍ、特に５〜30μｍ程度の厚みを有するものが
好ましい。

さらには、積層型感光層における電荷発生層は、前記
電荷輸送物質を含有していてもよい。電荷発生層が電荷
輸送物質を含有する場合、電荷発生物質と電荷輸送物質
と結着樹脂との割合は、特に限定されず、所望する電子
写真用感光体の特性等に応じて適宜選択される。なお、
上記電荷輸送物質を含有する電荷発生層は、電荷輸送物
質を含有しているため、前記電荷発生物質だけを含有す
る電荷発生層と異なり、膜厚を大きくすることができ、
感光体の表層に形成すると、表面保護層を必要としない
という利点がある。上記電荷輸送物質を含有する電荷発
生層は、適宜の厚みに形成することがきるが、通常、0.
1〜50μｍ程度に形成される。

なお、上記導電性基材と感光層との密着性を高めるた
め、導電性基材と感光層との感に前記下引き層が形成さ
れていてもよく、該下引き層は、天然または合成高分子
を含有する溶液を塗布し、乾燥後の膜厚が0.01〜１μｍ
程度になるように形成される。また、導電性基材と感光
層との密着性を高めるため、導電性基材は、シランカッ
プリング剤、チタンカップリング剤などの表面処理剤で
処理されていてもよい。さらには、前記感光層を保護す
るため、感光層上に表面保護膜が形成されていてもよ
く、前記表面保護層は、前記種々の結着樹脂や、該決着
樹脂と劣化防止剤等の添加剤との混合液を通常、乾燥後
の膜厚0.01〜10μｍ、好ましくは0.2〜５μｍ程度に塗
布することにより形成される。

本発明の電子写真用感光体における感光層は、電荷輸
送層用塗布液と電荷発生層用塗布液をそれぞれ調製し、
下層となる層用の塗布液を導電性基剤に塗布して、乾燥
または硬化させた後、上層となる層用の塗布液を塗布
し、乾燥または硬化させることにより形成することがで
きる。

また、上記塗布液の調製に際しては、使用される結着
樹脂等の種類に応じて種々の有機溶剤を使用することが
できる。上記溶剤としては、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炭化水素、ジクロロメタン、
ジクロロエタン、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、エチレングリコールエチルエーテル、ジエチ
レングリコール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
ホルムアミド、ジメチルスルホキシド等、種々の溶剤が
例示され、一種または二種以上混合して用いられる。な
お、光硬化性樹脂を用いる場合、上記溶剤は必ずしも必
要ではない。また、上記塗布液などを調製する際、分散
性、塗工性等をよくするため、界面活性剤等を併用して
もよい。

また、上記塗布液は、従来慣用の方法、例えば、ミキ
サ、ボールミル、ペイントシェーカー、サンドミル、ア
トライター、超音波分散器等を用いて調製することがで
き、得られた塗布液を前記のようにして導電性基剤に塗
布し、乾燥または硬化させることにより、本発明の電子
写真用感光体を得ることができる。

本発明の電子写真用感光体は、感光層が上記一般式で
表されるアルキル変性ポリシロキサンを含有しているた
め、平滑で均一な感光層を形成することができ、高品質
の画像を形成することができる、従って、本発明の電子
写真用感光体は、複写機、レーザビームプリンターなど
で使用される感光体として有用である。

＜実施例＞以下に、実施例に基づき、この発明をより詳細に説明
する。

実施例１実施例１〜５４−（N,N−ジエチルアミノ）ベンズアルデヒド N,N
−ジフェニルヒドラゾン10重量部、ポリアリレート（ユ
ニチカ社製、商品名Ｕ−100）10重量部およびジクロロ
メタン90重量部に、表に示す種類の異なるアルキル変性
ポリシロキサンを適性量添加し、混合攪拌して電荷輸送
層用塗布液を調製し、アルミニウム基板に塗布、乾燥
し、膜厚約20μｍの電荷輸送層を形成した。

なお、アルキル変性ポリシロキサンの種類とその量
は、以下の通りであり、アルキル変性ポリシロキサン
は、平滑な電荷輸送層表面が得られるのに必要な最少量
使用した。すなわち、ポリメチルオクチルシロキサン
（チッソ社製、商品名PS−140、温度38℃における粘度
η＝500センチストークス）0.01重量部（実施例１）、
ポリメチルオクタデシルシロキサン（チッソ社製、商品
名PS−130、温度50℃における粘度η＝800センチストー
クス）0.015重量部（実施例２）、ポリメチルデシル−
ジフェニルシロキサンコポリマー（チッソ社製、商品名
PS−136、温度25℃における粘度η＝50センチストーク
ス）0.03重量部（実施例３）、ポリメチルフェネチル−
メチルヘキシルシロキサンコポリマー（チッソ社製、商
品名PS−137、温度50℃における粘度η＝1500センチス
トークス）0.05重量部（実施例４）、ポリメチルドコシ
ルシロキサン（チッソ社製、商品名PS−132、温度100℃
における粘度η＝250センチストークス）0.05重量部
（実施例５）を添加した。

次いで、ジブロモアンサンスロン10重量部、ポリビニ
ルブチラール（積水化学工業社製、商品名エスレックBM
−１）５重量部およびｎ−ブタノール50重量部をボール
ミルに仕込み、24時間混合分散して電荷発生層用塗布液
を調製し、得られた塗布液を前記電荷輸送層上に塗布
し、乾燥し、膜厚約0.5μｍの電荷発生層を形成した。

また、ポリカーボネート（三菱瓦斯化学社製、商品名
ポリカーボネートPCZ）１重量部およびトルエン20重量
部からなる表面保護層用塗布液を調製し、上記電荷発生
層上に塗布、乾燥し、膜厚約２μｍの表面保護層を形成
することにより、積層型感光層を有する電子写真用感光
体を作製した。

比較例上記実施例１のアルキル変性ポリシロキサン0.01重量
部に代えて、ポリジメチルシロキサン（チッソ社製、商
品名PS−041、粘度η＝100センチストークス）0.001重
量部使用し、上記実施例１と同様にして電子写真用感光
体を作製した。なお、上記添加量は、前記と同様、平滑
な電荷輸送層表面が得られるには必要な最少量である。

そして、上記実施例および比較例で得られた積層型感
光層を有する電子写真用感光体の帯電特性、感光特性を
調べるため、静電複写紙試験装置（川口電機社製、SP−
428型）を用いて＋6.0KVの条件でコロナ放電を行なうこ
とにより、前記各実施例および比較例の電子写真用感光
体を正に帯電させた。また、各感光体の初期表面電位V
s.p.（Ｖ）を測定すると共に、光強度0.92mW/cm²の白色
光を用いて、感光体表面を露光し、上記表面電位Vs.p.
が1/2となるまでの時間を求め、半減露光量E 1/2（μJ/
cm²）を算出した。さらには、露光後、0.15秒経過後に
表面電位を残留電位Vr.p.（Ｖ）とした。

また、各実施例および比較例の感光体において、電荷
輸送層に電荷発生層用塗布液を塗布した際、電荷発生層
用塗布液がはじかれ、電荷発生層にはじきが生じるか否
かを目視にて観察し、電荷発生層にはじきがないものを
○、はじきが僅かにあるものを△、はじきが著しく多い
ものを×として評価した。

上記実施例および比較例で得られた各電子写真用感光
体の帯電特性、感光特性などの結果を表に示す。

表１より明らかなように、比較例の感光体は、極少量
のポリジメチルシロキサンを添加しているにも拘らず、
電荷発生層にはじきが著しく観察された。これに対し
て、実施例の電子写真用感光体は、アルキル変性ポリシ
ロキサンの添加量を比較例のよりも多いにも拘らず、電
荷発生層にはじきが観察されず、帯電特性、感光特性も
良好であることが判明した。

＜発明の効果＞以上のように、本発明の電子写真用感光体によれば、
感光層がアルキル変性ポリシロキサンを含有するので、
感光層が平滑で均一であり、高品質の画像を形成するこ
とができるという特有の効果を奏する。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】導電体基材上に電荷輸送層と電荷発生層と
からなる感光層が形成された積層型電子写真用感光体に
おいて、上記電荷輸送層と電荷発生層のうち下層となる
層が、一般式：（式中、R¹は炭素数４〜25のアルキル基を示し、R²は炭
素数１〜25のアルキル基または炭素数１〜10のアルコキ
シ基を示し、R³及びR⁴は同一または異なって、炭素数１
〜25のアルキル基、炭素数１〜10のアルコキシ基、置換
基を有してもよいフェニル基または置換基を有していて
もよいアラルキル基を示す。ｍは１以上の整数を示し、
ｎは０または１以上の整数を示す。）で表されるアルキル変性ポリシロキサンを含有すること
を特徴とする電子写真用感光体。
【請求項２】上記アルキル変性ポリシロキサンの含有量
が１×10^-5〜５重量％である上記特許請求の範囲第１項
記載の電子写真用感光体。