JP2639076B2 - 電子写真感光体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、電子写真感光体に関し、更に詳しくは、特
定のポリカーボネート樹脂を結着樹脂として用いた電子
写真感光体に関する。

従来の技術 近年、電子写真技術は、高速、かつ高印字品質が得ら
れると言う利点を有するため、複写機及びレーザービー
ムプリンター等の分野において、著しく応用されてい
る。

これ等電子写真技術において用いられる電子写真感光
体としては、従来からセレン、セレン−テルル合金、セ
レン−ひ素合金、硫化カドミウム等の無機光導電材料を
用いたものが広く知られている。一方、これ等無機光導
電材料を用いた電子写真感光体に比べ、安価で製造性及
び廃棄性の点で優れた利点を有する有機光導電材料を用
いた電子写真感光体の研究も活発化してきている。中で
も、露光により電荷を発生する電荷発生層と電荷を輸送
する電荷輸送層を積層する機能分離型の有機積層型感光
体は、感度、帯電性及びその繰り返し安定性等、電子写
真特性の点で優れており、種々の提案がなされ、実用化
されている。

これら有機積層型感光体では、上記の電子写真特性に
関しては十分な性能を示すものが開発されてきている
が、機械的外力に対する耐久性、即ち、トナー、現像
剤、用紙、クリーニング部材等からの直接的負担による
感光体表面の摩耗や傷等の発生及びトナーフィルミング
等の異物付着などによって、画質欠陥が生じる問題があ
り、感光体寿命を制限している。

これらの問題点を解決するために種々の対策が検討さ
れており、例えば、感光体表面層の結着樹脂として、ポ
リメチルメタクリレート、ポリエステル、ポリカーボネ
ート樹脂等を用いるものが提案されている（特開昭57−
4051号及び特開昭60−172044号公報）。

発明が解決しようとする課題 ところで、従来提案された樹脂を結着樹脂として用い
ると、比較的良好な耐久性の電子写真感光体が得られる
が、未だ充分満足できるものではない。すなわち、それ
等の樹脂を用いて形成された塗膜は、その鉛筆硬度がHB
ないしＨの範囲にとどまり、したがって、形成される電
子写真感光体の表面硬度は充分満足できるものではな
く、４万ないし５万枚程度のコピー操作によって、感光
層表面の摩耗及び傷による画質欠陥が発生すると言う問
題が残されていた。したがって、従来から、高い表面硬
度を有する感光層が形成されるような結着樹脂の開発が
望まれていた。

本発明は、上記のような実状に鑑みてなされたもので
あって、従来の技術における上記の問題点を解消するこ
とを目的とするものである。

すなわち、本発明の目的は、高い表面硬度の感光層を
有する電子写真感光体を提供することにある。

課題を解決するための手段 本発明者等は、感光層の結着樹脂について、種々検討
した結果、下記構造式（Ｉ）で示される繰り返し単位
と、下記構造式（II）、（III）又は（IV）で示される
繰り返し単位とからなるポリカーボネート樹脂が、極め
て優れた表面硬度を有し、それを用いることによって、
上記の問題点、すなわち、感光層表面の摩耗及び傷によ
る画質欠陥の発生を解消し、電子写真感光体の寿命を飛
躍的に向上させることができることを見い出し、本発明
を完成するに至った。

本発明は、導電性基体上に感光層を設けてなる電子写
真感光体において、感光層が、結着樹脂として、下記構
造式（Ｉ）で示される繰り返し単位と、下記構造式（I
I）、（III）又は（IV）で示される繰り返し単位とから
なるポリカーボネート樹脂（以下、「共重合ポリカーボ
ネート樹脂」という）を含有することを特徴とする。

（式中、Ｘは水素原子又はアルキル基を表わし、Ｒはア
ルキル基を表わす） 以下、本発明について、詳細に説明する。

本発明の電子写真感光体における導電性基体として
は、アルミニウム、真ちゅう、銅、ニッケル、鋼等の金
属又は金属シート、プラスチックシート上に、アルミニ
ウム、ニッケル、クロム、チタン、パラジウム、酸化イ
ンジウム、酸化錫、グラファイト等の導電性物質を蒸
着、スパッタリング、塗布等によりコーティングして導
電化処理を施したもの、或いはガラス、プラスチック
板、布、紙等を導電化処理したもの等を用いることがで
きる。

上記導電性基板上には、必要に応じて、バリアー機能
或いは接着機能を有する下引き層を設けてもよい。下引
き層を構成する材料としては、ポリビニルブチラール、
ポリビニルアルコール、カゼイン、ポリアミド、セルロ
ース、ゼラチン、ポリウレタン、ポリエステル等の樹
脂、酸化アルミニウム等の金属酸化物が使用できる。

導電性基板上に形成される感光層は、単層構造であっ
ても、また、電荷発生層と電荷輸送層とに機能分離され
た積層構造であってもよい。積層構造の場合、電荷発生
層と電荷輸送層の積層順序は、いずれが上層であっても
よい。

これ等感光層は、電荷発生物質、電荷輸送物質、又は
それ等両者が結着樹脂中に含有された塗膜より構成され
る。

電荷発生物質としては、非晶質セレン、結晶性セレ
ン、セレン−テルル合金、セレン−ひ素合金、その他の
セレン化合物及び合金、酸化亜鉛、酸化チタン等の無機
系光導電体、フタロシアニン系、スクエアリウム系、ア
ントアントロン系、ペリレン系、アゾ系、アントラキノ
ン系、ピレン系、ピリリウム塩、チアピリリウム塩等の
有機顔料及び染料が用いられる。

電荷輸送物質としては、ｐ−ベンゾキノン、クロラニ
ル、ブロモアニル、アントラキノン等のキノン系化合
物、テトラシアノキノジメタン系化合物、2,4,7−トリ
ニトロフルオレノン、2,4,5,7−テトラニトロフルオレ
ノン等のフルオレノン化合物、キサントン系化合物、ベ
ンゾフェノン系化合物、シアノビニル系化合物、エチレ
ン系化合物等の電子吸引性物質、アリールアルカン系化
合物、トリフェニルアミン系化合物、アリール置換エチ
レン系化合物、ベンジジン系化合物、スチルベン系化合
物、アントラセン系化合物、或いはこれ等の化合物から
なる基を主鎖又は側鎖に有する重合体等の電子供与性物
質が用いられる。

本発明において、結着樹脂としては、上記共重合ポリ
カーボネート樹脂が使用される。感光層が電荷発生層と
電荷輸送層とに機能分離された積層構造を有する場合に
おいては、上記共重合ポリカーボネート樹脂は、電荷発
生層及び電荷輸送層のいずれの結着樹脂としても用いる
ことができるが、少なくとも表面を形成する層において
用いる必要がある。そして、特に、表面が電荷輸送層よ
りなる場合における結着樹脂として使用するのが好まし
い。

本発明において使用される上記共重合ポリカーボネー
ト樹脂としては、前記構造式（Ｉ）で示される繰り返し
単位と、前記構造式（II）、（III）又は（IV）で示さ
れる繰り返し単位との含有比が10:90ないし90:10である
ものが好ましい。またその粘度平均分子量は、１万〜20
万、好ましくは２万〜10万であるものがあげられる。

本発明において好適に使用できる共重合ポリカーボネ
ート樹脂の具体例として、例えば次のものが例示され
る。

上記共重合ポリカーボネート樹脂は、3,3−ビス（４
−ヒドロキシフェニル）−１（3H）−イソベンゾフラノ
ン化合物と、構造式（II）、（III）又は（IV）の繰り
返し単位に対応するビスフェノール化合物を所定の割合
で混合し、ホスゲンと反応させることによって製造する
ことができる。次に、その代表例を示す。

合成例１ ２の反応器に、3,3−ビス（４−ヒドロキシフェニ
ル）−１（3H）−イソベンゾフラノン0.12モル、4,4′
−（１−メチルエチリデン）ビスフェノール0.08モル、
4.7％濃度の水酸化ナトリウム水溶液400ml、及び塩化メ
チレン350mlを添加し、激しく撹拌しながら、ホスゲン
を400ml/分の割合で15分間吹き込んだ。反応温度を15℃
に保ち、更に13.7％濃度の水酸化ナトリウム40ml、トリ
メチルベンジルアンモニウムクロライド0.2g、及びトリ
エチルアミン0.3mlを加え、23℃で１時間撹拌を続け
て、重縮合反応を実施した。反応終了後、正生物を塩化
メチレン400mlで希釈し、水１、0.01規定の塩酸0.5
、及び水１で順次洗浄した。得られた有機層を、５
のメタノールに注入して、白色重合体を沈澱させ、濾
別後、100℃で12時間乾燥して共重合ポリカーボネート
樹脂約70gを得た。

合成例２ 合成例１における4,4′−（１−メチルエチリデン）
ビスフェノールの代わりに、4,4′−（１−フェニルエ
チリデン）ビスフェノール0.08モルを用いた以外は、合
成例１と同様に重縮合反応を実施して、共重合ポリカー
ボネート樹脂約70gを得た。

合成例３ 合成例１における4,4′−（１−メチルエチリデン）
ビスフェノールの代わりに、4,4′−（１−フェニルエ
チリデン）ビス（２−メチルフェノール）0.08モルを用
いた以外は、合成例１と同様に重縮合反応を実施して、
共重合ポリカーボネート樹脂約70gを得た。

合成例４ 合成例１における4,4′−（１−メチルエチリデン）
ビスフェノールの代わりに、4,4′−シクロヘキシリデ
ンビスフェノール0.08モルを用いた以外は、合成例１と
同様に重縮合反応を実施して、共重合ポリカーボネート
樹脂約70gを得た。

合成例５ 合成例１における4,4′−（１−メチルエチリデン）ビ
スフェノールの代わりに、4,4′−（シクロヘキシリデ
ン）ビス（２−メチルフェノール）0.08モルを用いた以
外は、合成例１と同様に重縮合反応を実施して、共重合
ポリカーボネート樹脂約70gを得た。

合成例６ 合成例１における3,3−ビス（４−ヒドロキシフェニ
ル）−１（3H）−イソベンゾフラノンの代わりに、3,3
−ビス（３−メチル−４−ヒドロキシフェニル）−１
（3H）−イソベンゾフラノン0.12モルを用いた以外は、
合成例１と同様に重縮合反応を実施して、共重合ポリカ
ーボネート樹脂約70gを得た。

合成例７ 合成例１における3,3−ビス（４−ヒドロキシフェニ
ル）−１（3H）−イソベンゾフラノンの代わりに、3,3
−ビス（３−メチル−４−ヒドロキシフェニル）−１
（3H）−イソベンゾフラノン0.12モルを用い、また、4,
4′−（１−メチルエチリデン）ビスフェノールの代わ
りに、4,4′−（１−フェニルエチリデン）ビスフェノ
ール0.08モルを用いた以外は、合成例１と同様に重縮合
反応を実施して、共重合ポリカーボネート樹脂約70gを
得た。

合成例８ 合成例１における3,3−ビス（４−ヒドロキシフェニ
ル）−１（3H）−イソベンゾフラノンの代わりに、3,3
−ビス（３−メチル−４−ヒドロキシフェニル）−１
（3H）−イソベンゾフラノン0.12モルを用い、また、4,
4′−（１−メチルエチリデン）ビスフェノールの代わ
りに、4,4′−（１−フェニルエチリデン）ビス（２−
メチルフェノール）0.08モルを用いた以外は、合成例１
と同様に重縮合反応を実施して、共重合ポリカーボネー
ト樹脂約70gを得た。

合成例９ 合成例１における3,3−ビス（４−ヒドロキシフェニ
ル）−１（3H）−イソベンゾフラノンの代わりに、3,3
−ビス（３−メチル−４−ヒドロキシフェニル）−１
（3H）−イソベンゾフラノン0.12モルを用い、また、4,
4′−（１−メチルエチリデン）ビスフェノールの代わ
りに、4,4′−シクロヘキシリデンビスフェノール0.08
モルを用いた以外は、合成例１と同様に重縮合反応を実
施して、共重合ポリカーボネート樹脂約70gを得た。

合成例10 合成例１における3,3−ビス（４−ヒドロキシフェニ
ル）−１（3H）−イソベンゾフラノンの代わりに、3,3
−ビス（３−メチル−４−ヒドロキシフェニル）−１
（3H）−イソベンゾフラノン0.12モルを用い、また、4,
4′−（１−メチルエチリデン）ビスフェノールの代わ
りに、4,4′−（クロヘキシンリデン）ビス（２−メチ
ルフェノール）0.08モルを用いた以外は、合成例１と同
様に重縮合反応を実施して、共重合ポリカーボネート樹
脂約70gを得た。

本発明において、感光層が積層構造を有する場合、電
荷発生層は、上記電荷発生物質及び結着樹脂を適当な溶
媒に分散又は溶解させて得た塗布液を塗布し、乾燥する
ことによって形成することができる。結着樹脂として
は、上記共重合ポリカーボネート樹脂のほか、結着樹脂
として公知のもの、例えば、ポリスチレン、ポリ塩化ビ
ニル、ポリ酢酸ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合
体、ポリビニルアセタール、アルキッド樹脂、アクリル
樹脂、ポリアクリロニトリル、ポリカーボネート、ポリ
アミド、ポリケトン、ポリアクリルアミド、ブチラール
樹脂、ポリエステル等の熱可塑性樹脂、ポリウレタン、
エポキシ樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂等、従
来公知のものを使用することができる。

電荷発生層の膜厚は、通常0.05〜40μｍ、好ましくは
0.05〜25μｍに設定される。

また、電荷輸送層は、上記した電荷輸送物質及び上記
共重合ポリカーボネート樹脂とを、適当な溶媒に溶解さ
せた溶液を塗布し、乾燥させることによって形成するこ
とができる。電荷輸送層の形成に使用される溶媒として
は、代表的なものとして、例えば、ベンゼン、トルエ
ン、キシレン、クロルベンゼン等の芳香族系炭化水素
類、塩化メチレン、クロロホルム、塩化エチレン等のハ
ロゲン化脂肪族系炭化水素類、テトラヒドロフラン、ジ
オキサン等の環状或いは直鎖状エーテル等、或いはこれ
等の混合溶剤をあげることができる。

電荷輸送層の膜厚は、２〜100μｍ、好ましくは10〜4
0μｍに設定される。

実施例 以下、本発明を実施例によって具体的に説明するが、
本発明がこれ等実施例に限定されるものではない。

実施例１ 導電性基体として、アルミニウムパイプを用い、これ
にポリアミド樹脂10重量部、メタノール150重量部、及
び水40重量部からなる塗布液を塗布し、乾燥して、膜厚
１μｍの下引き層を形成した。更に三方晶系セレン（米
国ゼロックスク社製）90重量部、ポリビニルブチラール
樹脂10重量部、ｎ−ブタノール300重量部からなる混合
物を分散させ、得られた分散液１重量部に対しｎ−ブタ
ノール２重量部を加えて稀釈した液を、上記の下引き層
上に塗布し、乾燥して、膜厚0.3μｍの電荷発生層を形
成した。次に、N,N′−ジフェニル−N,N′−ビス（３−
メチルフェニル）−［1,1′−ビフェニル］−4,4′−ジ
アミン３重量部と前記合成例１において得られたポリカ
ーボネート樹脂10重量部とを塩化メチレン40重量部に加
えて溶解し、得られた溶液を、上記の電荷発生層上に塗
布し、乾燥して、膜厚20μｍの電荷輸送層を形成させ、
三層からなる電子写真感光体を作製した。

上記の様にして作製された電子写真感光体をクリーニ
ング部材を有する複写機に装着して10万枚のコピー走行
を行った場合における、電子写真感光体表面の摩耗及び
傷による画像欠陥発生の有無、及び表面摩耗量を調査
し、更にまた表面鉛筆硬度を調べた。結果を第１表に示
す。

実施例２〜10 電荷輸送層の結着樹脂として、前記合成例２〜10で得
られた共重合ポリカーボネート樹脂を用いた以外は、す
べて上記実施例と同様に処理して電子写真感光体を作製
し、それぞれ同様に評価を行なった。それ等の結果を第
１表に示す。

比較例１ 電荷輸送層の結着樹脂として、下記構造式（Ａ）及び
（Ｂ）で示される繰り返し単位を5:5のモル比で含む共
重合ポリカーボネート樹脂を用いた以外は、すべて実施
例１と同様に処理して電子写真感光体を作製し、同様に
評価を行なった。結果を第１表に示す。

比較例２ 電荷輸送層の結着樹脂として、下記構造式で示される
繰り返し単位からなるポリカーボネート樹脂を用いた以
外は、すべて上記実施例と同様に処理して電子写真感光
体を作製し、同様に評価を行なった。結果を第１表に示
す。

発明の効果 本発明においては、感光層の結着樹脂として、上記構
造式（Ｉ）で示される繰り返し単位よりなるポリカーボ
ネート樹脂を用いたから、形成された塗膜は極めて優れ
た表面硬度を有しており、したがって本発明の電子写真
感光体は、耐久性に優れ、感光層表面の摩耗及び傷によ
る画像欠陥の発生が抑制され、寿命が飛躍的に向上す
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−172045（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−105550（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−118139（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−234880（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−136051（ＪＰ，Ａ) 特公 平７−74907（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】導電性基体上に感光層を設けてなる電子写
   真感光体において、該感光層が、結着樹脂として、下記
   構造式（Ｉ）で示される繰り返し単位と、下記構造式
   （II）、（III）又は（IV）で示される繰り返し単位と
   からなるポリカーボネート樹脂を含有することを特徴と
   する電子写真感光体。 （式中、Ｘは水素原子又はアルキル基を表わし、Ｒはア
   ルキル基を表わす）
2. 【請求項２】前記構造式（Ｉ）で示される繰り返し単位
   と前記構造式（II）、（III）又は（IV）で示される繰
   り返し単位との含有比が10:90ないし90:10であることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の電子写真感光
   体。