JP2701794B2 - 電子写真感光体 - Google Patents

電子写真感光体

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JP2701794B2 JP16106095A JP16106095A JP2701794B2 JP 2701794 B2 JP2701794 B2 JP 2701794B2 JP 16106095 A JP16106095 A JP 16106095A JP 16106095 A JP16106095 A JP 16106095A JP 2701794 B2 JP2701794 B2 JP 2701794B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、複写機,プリンタ,フ
ァクシミリ等の電子写真装置に用いられる電子写真感光
体(以下、単に「感光体」という。)に関する。
【0002】
【従来の技術】電子写真プロセスは、光導電性を有する
感光体の表面にコロナ放電などで電荷を帯電させた後、
画像露光を行い静電潜像を形成させ、トナーによる現像
で可視化することにより画像形成を行うプロセスであ
る。このプロセスに用いる感光体は、暗所で優れた帯電
能力を有するとともに、帯電した電荷を光照射によって
速やかに消失する能力を有することが必要である。
【0003】従来より感光体は、Se、CdS、ZnO
などの無機光導電性化合物を主成分としてきたが、生産
性や有害性などの問題があった。これらの問題点を克服
するために有機光導電性物質を主成分とした感光体の開
発が盛んに行われ、実用化されている。また、有機光導
電性物質は、分子構造や結晶形を変えることにより、無
機感光体では困難であった近赤外波長域の感度を付与で
きる。そのため、有機光導電性物質を用いた感光体は、
近赤外波長域に発振波長を有する半導体レーザーを光源
としたデジタル方式の電子写真プロセス用としても、非
常に重要である。
【0004】有機光導電性物質を用いた感光体は、アル
ミニウム支持体上に、電荷発生材料を含む塗料及び電荷
輸送材料を含む塗料を順次塗布し乾燥して電荷発生層及
び電荷輸送層を形成した機能分離型の積層型感光体とし
て広く用いられている。
【0005】特に近年、近赤外波長域に非常に優れた感
度を有するオキソチタニウムフタロシアニン(以下、
「TiOPc」という。)が注目され、感光体の電荷発
生材料として実用化されている。TiOPcを電荷発生
層に用いた感光体の大部分は、正孔輸送層と組み合わせ
た負帯電積層型感光体である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上述したTiOPcを
用いた感光体は、TiOPcのイオン化ポテンシャルが
小さい(5.24eV:理研計器製表面分析装置AC−
1による測定結果)ためアルミニウム支持体からの正孔
の注入が起きやすく、感光体の電荷保持能力が低くなり
やすい。そこで、アルミニウム支持体からの正孔注入を
制御する方法として、アルミニウム支持体と電荷発生層
との間に中間層を設けることが多い。
【0007】上記の中間層としては、ポリアミド樹脂、
アクリレート樹脂、ポリウレタンなどで形成される下引
き層や、アルミニウム支持体の表面を陽極酸化して形成
される酸化皮膜が、単層又は積層として用いられてい
る。しかし、下引き層は、温湿度変化に伴う抵抗値の変
化が大きいという欠点を有する。酸化皮膜は、膜厚が薄
いと正孔注入の制御が不十分となり、膜厚が厚いと感光
体の残留電位が高くなるという欠点を有する。
【0008】
【発明の目的】そこで、本発明の目的は、電荷発生材料
としてTiOPcを含む感光層と導電性支持体との間の
中間層を改善することにより、電荷保持能力及び環境安
定性に優れ、かつ残留電位の低い特長を有する感光体を
提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するためになされたものであり、導電性支持体上に中
間層を介して、電荷発生材料としてTiOPcを含む感
光層を有する感光体を改良したものである。すなわち、
前記中間層が以下の構造式1に示すチオインジゴ顔料を
含むことを特徴とするものである。
【化2】
【0010】導電性支持体としては、例えばアルミニウ
ム(アルミニウム合金を含む)支持体が適当である。
【0011】中間層は、チオインジゴ顔料をバインダー
樹脂中に分散して形成する。バインダー樹脂は、ポリ塩
化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルブチラール、ポ
リビニルホマール、ポリエステル、ポリウレタン、ポリ
カーボネート、アクリル樹脂、フェノール樹脂等を単独
又は2種以上組み合わせて用いる。チオインジゴ顔料及
びバインダー樹脂を、トルエン、キシレン、モノクロル
ベンゼン、メチルアルコール、エチルアルコール、酢酸
エチル、塩化メチレン、テトラヒドロフラン、シクロヘ
キサン等の溶媒に溶解又は分散して塗料を作製し、この
塗料をアルミニウム支持体上に塗布することにより中間
層を形成する。また、この塗料には、必要に応じて酸化
防止剤等の添加剤を用いることができる。これらの塗布
方法は、スピンコーター、アプリケーター、スプレーコ
ーター、バーコーター、ディップコーター、ドクターブ
レード等公知の手法が用いられる。
【0012】チオインジゴ顔料は、イオン化ポテンシャ
ルが、例えば理研計器製表面分析装置AC−1による測
定結果によれば5.45eVと、適度に高い。したがっ
て、チオインジゴ顔料を中間層に用いると、アルミニウ
ム支持体からの正孔注入に対して中間層が障壁となるた
め、感光体の電荷保持能力が向上する。さらに、この中
間層の暗所での電気抵抗が電荷発生層と近いため、感光
体の残留電位などにはほとんど影響を及ぼさない。この
ような効果を得るためには、バインダー樹脂中にチオイ
ンジゴ顔料を、好ましくは20〜70重量%(すなわち
バインダー樹脂80〜30重量%)、より好ましくは4
5〜60重量%(すなわちバインダー樹脂55〜40重
量%)分散して中間層を形成する。中間層の膜厚は、好
ましくは0.1〜10μm、より好ましくは0.1〜1
μmとする。分散させるチオインジゴ顔料の含有量は、
少ないとバインダー樹脂の特性が反映され残留電位の上
昇と環境安定性の低下を導き、多いと中間層の成膜性が
悪くなることにより画像ムラやアルミニウム支持体と有
機層との剥離などの問題が生じる。また、中間層を塗布
するアルミニウム支持体は、表面を陽極酸化したもので
あっても同様の効果が得られる。
【0013】感光層は、例えば電荷発生層及び電荷輸送
層の二層によって構成される。
【0014】中間層の上に形成される電荷発生層は、T
iOPcと分散固定するためのバインダー樹脂とにより
形成され、必要に応じて酸化防止剤、分散剤等の添加剤
を加える。電荷発生材料を分散固定するためのバインダ
ー樹脂としては、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポ
リビニルブチラール、ポリビニルホマール、ポリエステ
ル、ポリウレタン、ポリカーボネート、アクリル樹脂、
フェノール樹脂等を単独又は2種以上組み合わせて用い
る。
【0015】電荷発生層は、TiOPcとバインダー樹
脂を、トルエン、キシレン、モノクロルベンゼン、メチ
ルアルコール、エチルアルコール、酢酸エチル、塩化メ
チレン、テトラヒドロフラン、シクロヘキサン等の溶媒
に溶解又は分散した塗料を中間層の上に塗布することに
より形成する。このとき用いる溶媒は、トルエン、キシ
レン、モノクロルベンゼン、メチルアルコール、エチル
アルコール、酢酸エチル、塩化メチレン、テトラヒドロ
フラン、シクロヘキサン等が用いられ、これらの溶媒は
単独又は混合して用いられる。これらの塗布方法は、ス
ピンコーター、アプリケーター、スプレーコーター、バ
ーコーター、ディップコーター、ドクターブレード等公
知の手法が用いられる。電荷発生層の膜厚は0.05〜
5μm好ましくは0.1〜2μm程度が適当である。
【0016】電荷発生層の上に形成される電荷輸送層
は、電荷輸送材料とこれらを分散固定するためのバイン
ダー樹脂とを溶媒中に溶解又は分散して構成される電荷
輸送層用塗料を塗工することにより形成される。電荷輸
送層用塗料には、酸化防止剤、表面潤滑剤、紫外線吸収
剤等の添加剤を用いることができる。電荷輸送材料は、
ポリ−N−ビニルカルバゾール及びその誘導体、ピレン
−ホルムアルデヒド縮合物及びその誘導体、ポリシラン
及びその誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾー
ル誘導体、モノアリールアミン誘導体、ジアリールアミ
ン誘導体、トリアリールアミン誘導体、スチルベン誘導
体、ベンジジン誘導体、ピラゾリン誘導体、ヒドラゾン
誘導体、ブタジエン誘導体等公知の材料が挙げられる。
電荷輸送材料は1種又は2種以上組み合わせて用いるこ
とができる。電荷輸送材料を分散固定するためのバイン
ダー樹脂としては、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、
ポリビニルブチラール、ポリビニルホマール、ポリエス
テル、ポリウレタン、ポリカーボネート、アクリル樹
脂、フェノール樹脂等が用いられる。これらの樹脂は1
種又は2種以上組み合わせて用いることができる。溶媒
は、トルエン、キシレン、モノクロルベンゼン、メチル
アルコール、エチルアルコール、酢酸エチル、塩化メチ
レン、テトラヒドロフラン、シクロヘキサン等が用いら
れる。これらの溶媒も単独又は混合して用いられる。電
荷輸送層の膜厚は5〜40μm好ましくは15〜25μ
m程度が適当である。電荷輸送層の塗工方法は、スピン
コーター、アプリケーター、スプレーコーター、バーコ
ーター、ディップコーター、ドクターブレード等公知の
手法が用いられる。
【0017】
【実施例】図1は、本発明に係る感光体の一実施例を示
す部分断面図である。図1において、感光体10は、ア
ルミニウム支持体11と、アルミニウム支持体11の上
に塗布された中間層12と、中間層12の上に塗布され
た電荷発生層13と、電荷発生層13の上に塗布された
電荷輸送層14とから構成されている。
【0018】〔実施例1〕
【0019】チオインジゴ顔料2重量部及びポリビニル
ブチラール2部をテトラヒドロフラン96重量部ととも
に、ボールミルで24時間分散して中間層用塗料を作成
した。また、図2に示した赤外吸収スペクトルを持つT
iOPc2重量部及びポリビニルチラール2重量部をテ
トラヒドロフラン96重量部とともに、ボールミルで2
4時間分散して電荷発生層用塗料を作成した。さらに、
以下の構造式2に示す電荷輸送材料を20重量部とポリ
カーボネイト(Z−200,三菱瓦斯化学)20重量部
とを塩化メチレン60重量部に溶解して、電荷輸送層用
塗料を作成した。
【化3】
【0020】アルミニウム支持体上に上記中間層用塗
料、電荷発生層用塗料、電荷輸送層用塗料を順次浸漬塗
工し、中間層(0.2μm)、電荷発生層(0.2μ
m)及び電荷輸送層(20μm)を形成し積層型感光体
を製作した。
【0021】この感光体について、半減露光感度、帯電
から5秒後の電荷保持率、及び残留電位を静電帯電試験
装置(川口電機製EPA8200)によって評価した。
【0022】〔実施例2〕
【0023】アルミニウム支持体表面を陽極酸化して酸
化皮膜を形成した以外は実施例1と同様に積層型感光体
を作成し、評価を行った。
【0024】〔実施例3〕
【0025】チオインジゴ顔料0.4重量部及びポリビ
ニルブチラール3.6重量部をテトラヒドロフラン96
重量部ととともに、ボールミルで24時間分散して作成
した中間層用塗料を使用した以外は、実施例1と同様に
積層型感光体を作成し、評価を行った。
【0026】〔比較例1〕
【0027】アルミニウム支持体表面を陽極酸化して酸
化皮膜を形成した上に、実施例1と同様に電荷発生層、
電荷輸送層を形成して積層型感光体を作成し、評価を行
った。
【0028】〔比較例2〕
【0029】中間層をポリアミド樹脂で形成した以外は
実施例1と同様に積層型感光体を作成し、評価を行っ
た。
【0030】〔比較例3〕
【0031】中間層をポリアミド樹脂で形成した以外は
実施例2と同様に積層型感光体を作成し、評価を行っ
た。
【0032】評価結果を図3及び図4に示す。図3は2
5℃、湿度50%における評価結果であり、図4は35
℃、湿度80%における評価結果である。
【0033】実施例1〜3の感光体は、比較例1の感光
体に対して、いずれも電荷保持率が向上している。ま
た、実施例1〜3の感光体における残留電位及び半減露
光感度は、ともに比較例1と類似している。したがっ
て、実施例1〜3により、電荷保持率のみを向上した感
光体が得られた。一方、比較例2,3の感光体は、チオ
インジゴ顔料を用いずに樹脂のみで中間層を形成したも
のであり、25℃、湿度50%の環境下では電荷保持率
の向上がなされている。しかしながら、これらは高温高
湿下(35℃、湿度80%)で著しく電荷保持率が低下
してしまう欠点と、残留電位(絶対値)が上昇してしま
う欠点とを有する。
【0034】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る感光
体によれば、電荷発生材料としてTiOPcを含む感光
層と導電性支持体との間の中間層を、チオインジゴ顔料
を含むものとしたことにより、導電性支持体からの正孔
注入を十分に制御でき、これにより電荷保持能力及び環
境安定性を向上できる一方、残留電位も低くできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る感光体の一実施例を示す部分断面
図である。
【図2】実施例1〜3で用いたオキソチタニウムフタロ
シアニンの赤外吸収スペクトルを示すグラフである。
【図3】実施例1〜3及び比較例1〜3の感光体につい
ての、温度25℃、湿度50%における評価結果示す図
表である。
【図4】実施例1〜3及び比較例1〜3の感光体につい
ての、温度35℃、湿度80%における評価結果を示す
図表である。
【符号の説明】
10 感光体 11 アルミニウム支持体(導電性支持体) 12 中間層 13 電荷発生層(感光層) 14 電荷輸送層(感光層)

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 導電性支持体上に中間層を介して、電荷
    発生材料としてオキソチタニウムフタロシアニンを含む
    感光層を有する電子写真感光体において、 前記中間層が、以下の構造式1に示すチオインジゴ顔料
    を含むことを特徴とする電子写真感光体。 【化1】
  2. 【請求項2】 前記中間層が、バインダー樹脂中に前記
    チオインジゴ顔料を20〜70重量%分散させたもので
    あることを特徴とする請求項1記載の電子写真感光体。
  3. 【請求項3】 前記中間層が、0.1〜10μmの膜厚
    を有することを特徴とする請求項2記載の電子写真感光
    体。
  4. 【請求項4】 前記バインダー樹脂が、ポリビニルブチ
    ラールであることを特徴とする請求項2記載の電子写真
    感光体。
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