JP2585572B2

JP2585572B2 - 電子写真用感光体

Info

Publication number: JP2585572B2
Application number: JP62044643A
Authority: JP
Inventors: 実梅田; 勝一大田; 佳代子横山; 俊夫深貝; 淑谷口
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1987-02-27
Filing date: 1987-02-27
Publication date: 1997-02-26
Anticipated expiration: 2012-02-26
Also published as: JPS63210936A

Description

【発明の詳細な説明】〔技術分野〕本発明は、電荷発生物質を分散した層を有する電子写
真用感光体の改良に関する。

〔従来技術〕

従来より、電荷発生物質と共に各種の樹脂を配合させ
た電荷発生層を設けた電子写真用感光体は知られてい
る。このような例としては、ポリビニルブチラール（特
開昭58−105154号）、脂肪酸セルロースエステル（特開
昭58−166353号）、Tgが70℃以下で酸価数10〜40のアク
リル樹脂（特開昭58−192040号）、Tgが70℃以下の樹脂
と、Tgが75℃以上の樹脂を混合したもの（特開昭58−19
3549号）、電荷発生物質−樹脂−溶剤の系に相溶性のよ
り低い樹脂−溶剤系を加えて再分散したもの（特開昭56
−12646号）、ポリビニルピロリドン（特開昭56−11314
0号）、ポリビニルホルマール樹脂（特開昭61−235844
号）等の樹脂を用いたものが挙げられる。

しかしながら、従来公知の感光体にあっては、電荷発
生物質とバインダー樹脂の混合比によって感度と前露光
疲労に対する帯電性が異なるという問題があった。

即ち、従来の感光体は電荷発生物質に対するバインダ
ー樹脂の使用量を少くすると感度を増大することができ
るが、前露光疲労に対する帯電性の低下が著しくなり、
逆に電荷発生物質に対するバインダー樹脂の使用量を多
くすると前露光疲労に対する帯電性の低下を抑制できる
が、感度が著しく低下するという問題点を包含する。

また、従来の感光体は帯電と露光の繰り返しにおいて
帯電電位の低下が著しいという欠点も有している。

〔目的〕

本発明は、高感度であるとともに前露光疲労による帯
電性の低下が著しく小さく、しかも帯電と露光の繰り返
しにおいても帯電電位が低下しない電子写真用感光体を
提供することを目的とする。

〔構成〕

本発明によれば、導電性支持体上に電荷発生物質を分
散した層を少なくとも有する電子写真用感光体におい
て、電荷発生物質を分散した層が電荷発生物質とポリオ
キシエチレンソルビタンの脂肪酸エステルからなること
を特徴とする電子写真用感光体が提供される。

すなわち、本発明によれば、非イオン界面活性剤をポ
リオキシエチレンソルビタンの脂肪酸エステルに特定す
ることにより、電荷発生物質を分散した層に従来用いら
れてきた結着剤を用いることなく、電荷発生物質を分散
した層が電荷発生物質とポリオキシエチレンソルビタン
の脂肪酸エステルとからなることとした電子写真用感光
体が提供される。

本発明の電子写真用感光体の電荷発生物質を分散した
層を電荷発生物質とポリオキシエチレンソルビタンの脂
肪酸エステルにより構成したことにより、電子写真感光
体を高感度のものとし、前露光疲労による帯電性の低下
を著しく小さくすることができ、しかも帯電と露光の繰
り返しにおいても帯電電位の低下を防ぐことができると
いう従来知られていなかった電子写真感光体を作り出す
ことができたものである。

従来から電子写真感光体には結着剤を用いることが不
可欠とされ、その作用は電荷発生物質の露光疲労による
帯電性の低下を抑制するものであるとされてきたが、前
述のように本発明では結着剤を用いなくても、ポリオキ
シエチレンソルビタンの脂肪酸エステルを特定して用い
ることにより前露光疲労による帯電性の低下を小さくす
ることを可能とすると共に帯電と露光の繰り返しによる
帯電電位を低下させないことを可能としたものである。
本発明で用いられるポリオキシエチレンソルビタンの脂
肪酸エステルは電荷発生に際し感度を向上せしめるとい
う従来の非イオン界面活性剤がはたしてきた作用とは相
違する前述の従来知られていなかった作用をはたしてい
るものと考えられる。

一般に、高感度の電子写真用感光体は帯電及び露光を
繰返すことによって、その帯電性が低下する、いわゆる
露光疲労という現象が発生する。この露光疲労は光吸収
によって発生した電荷が、移動可能な状態で感光体に残
留している時間が長いほど、またその電荷数が多いほ
ど、露光疲労による帯電性の低下が著しくなる。即ち、
光吸収によって発生した電荷が残留している状態におい
ては、さらに露光することによる帯電操作を行っても残
留するキャリアの移動のために、表面電荷が中和される
ため、残留電位が消費されるまで表面電位は上昇しない
現象がおこる。したがって、露光疲労分だけ表面電位の
上昇が遅くなり、見かけ上の帯電電位が低くなるとされ
ている。

本発明者らは、この点を改善すべく鋭意検討したもの
であり、電荷発生物質を分散した層に結着剤を存在させ
ることなくポリオキシエチレンソルビタンの脂肪酸エス
テルを含有させると、露光疲労による帯電電位の低下が
解消されることを新しく見い出したものである。

本発明がこのような顕著な作用効果を有する理由は現
地点では必ずしも明らかでないが、電荷発生物質にポリ
オキシエチレンソルビタンの脂肪酸エステルが化学吸着
され、光吸収によって発生した電荷は再結合されるた
め、前露光疲労で発生した電荷が速やかに再結合し、そ
の電荷を消失することによって感光体の帯電電位の低下
が抑制されることに帰因するものと思われる。

更に、前記のような前露光疲労に対する効果は、帯電
と露光を繰り返す実際の使用時においても同様に発現す
るため、本発明に係る電子写真用感光体は、従来のもの
と比較して、帯電と露光との繰り返しにおいても、帯電
電位の低下を著しく小さくすることを可能にしたもので
ある。

以下、添付図面に沿って本発明をさらに詳細に説明す
る。

第１図〜第３図は本発明の電子写真用感光体の代表的
な層構成を説明する図面である。

第１図は、導電性支持体３上に、電荷発生層１および
電荷移動層２が順次積層されたものであり、第２図は第
１図の電荷発生層１と電荷移動層２の積層順位を逆にし
たものであり、電荷発生層１の形成は、電荷移動層２を
乱さない様な塗工方法例えばスプレー塗工法等が採用さ
れる。

第３図は、第１図において、導電性支持体３と電荷発
生層１との間に下引層４を設けたものである。

下引層はレーザープリンター用感光体における光干渉
防止を目的とする場合は、光散乱性下引層又は光吸収性
下引層が用いられ、接着性・可撓性を目的とする場合は
接着性の良好なポリアミド、ポリエステル、塩化ビニル
−酢酸ビニル共重合体、ポリビニルブチラール等の樹脂
下引層が用いられる。

つぎに、本発明で用いられる各構成材料について説明
する。

導電性支持体とは、帯電電荷と逆極性の電荷を基体側
に供給することを目的とするものであって、電気抵抗が
10⁸Ωcm以下で、かつ電荷発生層、電荷移動層更には下
引層の成膜条件に耐えられるものを使用することができ
る。これらの例としては、Al、Ni、Cr、Zn、ステンレス
等の電気伝導性の金属および合金並びにガラス、セラミ
ックス等の無機絶縁物質およびポリエステル、ポリイミ
ド、フェノール樹脂、ナイロン樹脂、紙等の有機絶縁性
物質の表面を、真空蒸着、スパッタリング、吹付塗装等
の方法によって、Al、Ni、Cr、Zn、ステンレス、炭素、
SnO₂、In₂O₃等の電気導電性物質を被服して導電処理を
行なったもの等があげられる。

電荷発生物質を分散した層は、第１図、第２図及び第
３図のように積層型感光層における電荷発生層として構
成され、電荷発生物質とポリオキシエチレンソルビタン
の脂肪酸エステルから形成される。

本発明において、用いるポリオキシエチレンソルビタ
ンの脂肪酸エステルとしては、ソルビタンの６個の水酸
基のうち１〜３個がエステル化されているものが好まし
く用いられる。

この場合、脂肪酸は、天然脂肪酸でも合成脂肪酸でも
よく、飽和のものでも不飽和のものでもよく、さらに直
鎖状のものでも分枝鎖状のものでもよく、またその炭素
数は偶数でも奇数でもよい。このような脂肪酸の具体例
としては、例えば、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチ
ン酸、パルミチン酸、マルガリン酸、ステアリン酸、ア
ラキン酸、ベヘン酸、パルミトレン酸、オレイン酸、エ
ルカ酸、２−メチルドデカン酸、イソステアリン酸等が
挙げられる。好ましくは、炭素数10〜18の飽和又は不飽
和の直鎖状脂肪酸である。

このようなポリオキシエチレンソルビタンの脂肪酸エ
ステルとしては、例えば、アトラスパウター社のTween
タイプの非イオン系界面活性剤、三洋化成（株）製のイ
オネットＴ−20C、Ｔ−60C、Ｔ−80C、旭電化工業
（株）製のアデカエストールＴ−62、アデカエストール
Ｔ−82、第一工業製薬（株）製のソルゲンTW系、日本油
脂（株）製のノニオンLT−221、PT−221、ST−221、OT
−221等が挙げられる。

ポリオキシエチレンソルビタンの脂肪酸エステルの使
用量は、後記する電荷発生物質１重量部に対して0.001
〜２重量部、好ましくは0.111〜１重量部である。

その使用量が上記範囲外であると、本発明の所期の目
的が充分に発揮されない。

電荷発生物質としては、例えば、シーアイピグメント
ブルー25〔カラーインデックス（CI）21180〕、シーア
イピグメントレッド41（CI 21200）、シーアイアシッド
レッド52（CI 45100）、シーアイベーシックレッド３
（CI 45210）、さらに、ポリフィリン骨格を有するフタ
ロシアニン系顔料、アズレニウム塩顔料、スクアリック
塩顔料、カルバゾール骨格を有するアゾ顔料（特開昭53
−95033号公報に記載）、スチルスチルベン骨格を有す
るアゾ顔料（特開昭53−138229号公報に記載）、トリフ
ェニルアミン骨格を有するアゾ顔料（特開昭53−132547
号公報に記載）、ジベンゾチオフェン骨格を有するアゾ
顔料（特開昭54−21728号公報に記載）、オキサジアゾ
ール骨格を有するアゾ顔料（特開昭54−12742号公報に
記載）、フルオレノン骨格を有するアゾ顔料（特開昭54
−22834号公報に記載）、ビススチルベン骨格を有する
アゾ顔料（特開昭54−17733号公報に記載）、ジスチリ
ルオキサジアゾール骨格を有するアゾ顔料（特開昭54−
2129号公報に記載）、ジスチリルカルバゾール骨格を有
するアゾ顔料（特開昭54−17734号公報に記載）、カル
バゾール骨格を有するトリアゾ顔料（特開昭57−195767
号公報、同57−195768号公報に記載）等、さらに、シー
アイピグメントブルー16（CI 74100）等のフタロシアニ
ン系顔料、シーアイバットブラウン５（CI 73410）、シ
ーアイバットダイ（CI 73030）等のインジゴ系顔料、ア
ルゴスカーレットＢ（バイオレット社製）、インダスレ
ンスカーレットＲ（バイエル社製）等のペリレン系顔料
等の有機顔料を使用することができる。

これら電荷発生物質の中でも特にアゾ顔料が好適であ
り、更にアゾ顔料の中でも以下に示すジスアゾ顔料ある
いはトリスアゾ顔料が最も好ましい。

アゾ顔料の具体例を以下に示す。

電荷発生層１の膜厚は、0.05〜２μｍ程度が適当であ
り、好ましくは0.1〜１μｍである。

電荷発生層１は、適当な溶剤にポリオキシエチレンソ
ルビタンの脂肪酸エステルおよび電荷発生物質を溶解な
いし分散し、これを塗布、乾燥することによって形成で
きる。溶剤として、ベンゼン、トルエン、キシレン、塩
化メチレン、ジクロルエタン、モノクロルベンゼン、ジ
クロルベンゼン、酢酸エチル、酢酸ブチル、メチルエチ
ルケトン、ジオキサン、テトラヒドロフラン、シクロヘ
キサノン、メチルセロソルブ、エチルセロソルブなどを
単独または混合して用いることができる。

電荷移動層２は、電荷移動物質および樹脂バインダー
を適当な溶剤に溶解ないし分散し、これを電荷発生層１
上に塗布、乾燥することにより形成できる。また、必要
により可塑剤やレベリング剤等を添加することもでき
る。

電荷移動物質としては、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾー
ルおよびその誘導体、ポリ−γ−カルバゾリルエチルグ
ルタメートおよびその誘導体、ピレン−ホルムアルデヒ
ド縮合物およびその誘導体、ポリビニルピレン、ポリビ
ニルフェナントレン、オキサゾール誘導体、オキサジア
ゾール誘導体、イミダゾール誘導体、トリフェニルアミ
ン誘導体、９−（ｐ−ジエチルアミノスチリル）アント
ラセン、1,1−ビス−（４−ジベンジルアミノフェニ
ル）プロパン、スチリルアントラセン、スチリルピラゾ
リン、フェニルヒドラゾン類、α−フェニルスチルベン
誘導体等の電子供与性物質が挙げられる。

樹脂バインダーとしては、ポリスチレン、スチレン−
アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重
合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエステ
ル、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合
体、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアクリ
レート樹脂、フェノキシ樹脂、ポリカーボネート、酢酸
セルロース樹脂、エチルセルロース樹脂、ポリビニルブ
チラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルトルエ
ン、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、アクリル樹脂、シ
リコン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹
脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂等の熱可塑性また
は熱硬化性樹脂が挙げられる。

このときの溶剤としては、テトラヒドロフラン、ジオ
キサン、トルエン、モノクロルベンゼン、ジクロルエタ
ン、塩化メチレン等が使用できる。

電荷移動層２の厚さは、５〜100μｍ程度が適当であ
る。

更に、本発明においては、前記したように導電性支持
体と感光層の間に必要により下引層を設けることができ
る。

光散乱性下引層及び光吸収性下引層は前述の様にプリ
ンター用感光体における光干渉防止を目的とする層であ
る。光散乱性下引層は、例えば酸化スズ、酸化アンチモ
ン等の導電性粉体と酸化亜鉛、硫化亜鉛、酸化チタン等
の白色顔料とを下記の様な熱硬化性樹脂中に分散して構
成され、また光吸収性下引層は、例えば炭素、各種金属
等の導電性光吸収性顔料及び／又は光吸収性有機顔料を
同様な熱硬化性樹脂中に分散して構成される。ここで使
用される熱硬化性樹脂は例えば、活性水素（−OH基、−
NH₂基、−NH基等の水素）を複数個含有する化合物とイ
ソシアネート基を複数個含有する化合物及び／又はエポ
キシ基を複数個含有する化合物とを熱重合させたもので
ある。活性水素を複数個含有する化合物としては、例え
ばポリビニルブチラール、フェノキシ樹脂、フェノール
樹脂、ポリアミド、ポリエステル、ポリエチレングリコ
ール、ポリプロピレングリコール、ポリブチレングリコ
ール、ヒドロキシエチルメタアクリレート基等の活性水
素を含有するアクリル系樹脂等があげられる。イソシア
ネート基を複数個含有する化合物としては、たとえば、
トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシア
ネート、ジフェニルメタンジイソシアネート等とこれら
のプレポリマー等があげられ、エポキシ基を複数有する
化合物としては、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂等が
あげられる。

いずれにしても光散乱性又は光吸収性下引層は以上の
様な成分を溶解又は分散した液を基体上に塗布し、50〜
200℃で熱重合させて形成される。なおこの下引層の厚
さは１〜10μｍが適当である。また導電性粉末と白色顔
料と前記熱硬化性樹脂との重量比は２〜6/1〜5/2〜６が
適当であり、また光吸収性顔料と前記熱硬化性樹脂との
重量比は４〜9/1〜６が適当である。

〔効果〕

本発明の電子写真用感光体は、電荷発生物質を分散し
た層が電荷発生物質とポリオキシエチレンソルビタンの
脂肪酸エステルから構成されているので、高感度である
とともに前露光疲労による帯電性の低下が著しく小さ
く、しかも帯電と露光の繰り返しにおいても帯電電位が
低下しないという顕著な作用効果を奏する。

〔実施例〕

以下、実施例により本発明を詳細に説明する。

実施例１〔電荷発生層用塗工液〕表−１に示すアゾ顔料（顔料No.1）５重量部とモノラ
ウリン酸ポリオキシエチレンソルビタン〔イオネットＴ
−20C、三洋化成（株）〕の0.39重量％シクロヘキサノ
ン溶液160重量部とを72時間ボールミルで混合して顔料
分散液を得、ついでこの顔料分散液100重量部に、攪拌
しながら、メチルエチルケトン90重量部を追加混合して
電荷発生層塗工液とした。

〔電荷移動層用塗工液〕

α−フェニルスチルベン系電荷移動物質（下記の化合物） 100重量部ポリカーボネート（商品名、パンライトC1400:帝人（株）） 100重量部シリコン油（商品名、KF50:信越シリコーン（株））0.1
重量部テトラヒドロフラン 800重量部つぎに、Alを真空蒸着した75μｍのポリエステルフィ
ルム基板上に上記の電荷発生層用塗工液をブレード塗工
し、120℃で10分間加熱乾燥して約0.2μｍの電荷発生層
を形成した。ついで、電荷発生層の上に上記組成の電荷
移動層用塗工液をブレード塗工し、120℃で20分間加熱
乾燥して約20μｍの電荷移動層を形成し感光体を作成し
た。

実施例２電荷発生層塗工液のアゾ顔料を顔料No.39に代えた以
外は実施例１と同様にして感光体を作成した。

実施例３ Alを真空蒸着した75μｍのポリエステルフィルム基板
上に実施例１で用いた電荷移動層用塗工液を実施例１と
同様にしてブレード塗工し、ついで乾燥して約20μｍの
電荷移動層を形成した。ついで、この電荷移動層の上に
実施例１で用いた電荷発生層用塗工液をスプレー塗工
し、120℃で30分間加熱乾燥して約0.2μｍの電荷発生層
を形成し感光体を作成した。

実施例４電荷移動層用塗工液のα−フェニルスチルベン化合物
を下記構造の化合物に変更した以外は実施例１と同様に
して感光体を作成した。

実施例５酸化アンチモン10重量％を含有する酸化スズの微粉８
重量部と酸化チタン白色顔料粉末５重量部とポリビニル
ブチラール（商品名:BL−１、積水化学社製）の12重量
％メチルエチルケトン溶液68重量部とを72時間ボールミ
ルで処理し、次にメチルエチルケトン47重量部を追加し
て48時間再びボールミルで処理した。次にこの顔料分散
液80重量部を攪拌しながら８重量部のトリレンジイソシ
アネートの20重量％メチルエチルケトン溶液を追加混合
して光散乱用下引層塗光液とした。

つぎに、Alを真空蒸着した75μｍのポリエステルフィ
ルム基板上に上記光散乱用下引層塗工液をブレード塗工
し、120℃で30分間加熱硬化して約2.5μｍの光散乱用下
引層を形成した。

次に、この光散乱用下引層の上に実施例２と同様にし
て電荷発生層及び電荷移動層を形成した感光体を作成し
た。

比較例１〜２電荷発生層用塗工液のモノラウリン酸ポリオキシエチ
レンソルビタンをポリビニルブチラール（商品名:XYH
L、ユニオンカーバイドプラスチック社製）にし、ポリ
ビニルブチラールの0.78重量％溶液で顔料分散液を作成
した以外は各々実施例１〜２と同様にして感光体を作成
した。

比較例３電荷発生層用塗工液のモノラウリン酸ポリオキシエチ
レンソルビタンを比較例１〜２と同様にポリビニルブチ
ラール（商品名:XYHL、ユニオンカーバイドプラスチッ
ク社製）にした以外は実施例３と同様にして感光体を作
成した。

比較例４電荷発生層用塗工液のモノラウリン酸ポリオキシエチ
レンソルビタンを比較例１〜２と同様にポリビニルブチ
ラール（商品名:XYHL、ユニオンカーバイドプラスチッ
ク社製）にした以外は実施例４と同様にして感光体を作
成した。

比較例５電荷発生層用塗工液のモノラウリン酸ポリオキシエチ
レンソルビタンを比較例１〜２と同様にポリエステル
（商品名：バイロン200、東洋紡社製）にした以外は実
施例２と同様にして感光体を作成した。

比較例６電荷発生層用塗工液作成時のモノラウリン酸ポリオキ
シエチレンソルビタンの0.39重量％シクロヘキサノン溶
液をポリビニルブチラール（商品名:XYHL、ユニオンカ
ーバイドプラスチック社製）の5.88重量％シクロヘキサ
ノン溶液にした以外は実施例１と同様にして感光体を作
成した。

比較例７電荷発生層用塗工液作成時のモノラウリン酸ポリオキ
シエチレンソルビタンをリン酸トリステアリルエステル
にした以外は実施例２と同様にして感光体を作成した。

比較例８電荷発生層用塗工液の作成時に使用したメチルエチル
ケトン90重量部をポリエステル樹脂（商品名：バイロン
200、東洋紡社製）の４重量％メチルエチルケトン溶液9
0重量部とした以外は実施例５と同様にして感光体を作
成した。

以上の様にして作成した電子写真用感光体を、静電複
写紙試験装置（川口電機製作所（株）、SP428型）を使
用して、次の様に電子写真特性を評価した。まず、各感
光体に−6KVのコロナ放電を20秒間行なって、その間に
コロナ放電開始２秒後の帯電電位V₂（volt）を測定し、
その後、暗所で放電して表面電位が−800Vになった時点
でタングステン光を照射して、表面電位が−400Vに光減
衰するのに必要な露光量Ｓ（lux sec）を求めた。その
後、色温度2856゜Kのタングステン光を100000lux sec照
射の後、再び前記と同様に光疲労後の帯電電位V₂′（vo
lt）及び露光量Ｓ′（lux sec）を求めた。以上の結果
を表−１に示す。

なお、第２図のタイプ感光体は＋7KVのコロナ放電を2
0秒間行なって、その間にコロナ放電開始後の帯電々位V
₂を測定し、その後、暗所に放置して表面電位が＋800V
になった時点でタングステン光を照射して表面電位が＋
400Vに減衰するのに必要な露光量Ｓを求めた。その後前
記と同様に100000lux・sec照射後、光疲労後の帯電々位
V₂′及び露光量Ｓ′を求めた。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明に係る種々の電子写真用感光体
の模式断面図である。 1;電荷発生層 2;電荷移動層 3;導電性支持体 4;下引層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者深貝俊夫東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者谷口淑東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (56)参考文献特開昭58−68750（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】導電性支持体上に電荷発生物質を分散した
層を少なくとも有する電子写真用感光体において、電荷
発生物質を分散した層が電荷発生物質とポリオキシエチ
レンソルビタンの脂肪酸エステルとからなることを特徴
とする電子写真用感光体。