JP2717533B2 - 電子写真用感光体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は電子写真用感光体に関し、詳しくは、アナロ
グ画像形成及びデジタル画像形成を行なうのに適した積
層型電子写真用感光体に関する。 〔従来技術〕 近年、電子写真複写機の性能の向上はめざましく、良
質の画像が安定して得られるようになってきている。 ところで、感光体に静電荷像を形成する手段として
は、一般に感光体上に一様の帯電を施した後、（ｉ）タ
ングステン、ハロゲン、蛍光灯などの光源を用いて背景
露光を行ない静電荷像を形成する方法（アナログ画像形
成法）と、（ii）半導体レーザーなどの光源を用いてド
ット状のイメージ露光を行ない静電荷像を形成する方法
（デジタル画像形成法）とが知られている。 前者の（ｉ）は連続調ないし中間調の協調された画像
を得るのに特に有利であり、後者の（ii）はネガ画像又
は反転現像してポジの線画を得るのに特に有利である。
しかしながら、複写機内にタングステン等及び半導体レ
ーザー等の２種の光源を設けること自体は容易である
が、それら両光源に良好な感度をもち、同時に、どちら
の光源による画像形成法によっても良質のコピーが得ら
れる電子写真用感光体はいまだ開発されていないのが実
情である。 〔目的〕 本発明の第一の目的は前記のタングステン等を光源と
したアナログ複写、半導体レーザー等を光源としたデジ
タル複写が選択的に行なえる多機能性電子写真用感光体
を提供するものである。本発明の第二の目的は400nm以
上一般には400〜800nmの範囲にわたって即ち良好なパン
クロマチックの感度を有する電子写真用感光体を提供す
るものである。 〔構成〕 本発明の積層型電子写真用感光体は、導電性支持体上
に体積抵抗が10⁸〜10¹⁴Ωcmで膜厚が0.1〜10μｍの中間
層を設け、該中間層の上に700nm以上の波長の光に感度
を有する第一の電荷発生層を設け、更にこの上に400〜7
00nmの波長域の光に感度を有し700nm以上の分光感度が2
00V・cm²/μｍ以下である第二の電荷発生層、及び電荷
移動層を順次設けたことを特徴とする。 第１図は本発明に係る感光体の一例の断面を示してい
る。 導電型支持体１にはアルミニウム、ニッケル、ステン
レス、銅などの金属の他、紙やプラスチックフィルムな
どの基体に導電処理を施したもの又は基体表面に導電層
を設けたものなどが例示できる。 本発明においては、後記のように、第一電荷発生層３
が700nm以上の波長に感度をもつことから光学的エネル
ギーバンドギャップは狭く、このため、導電性支持体１
と第一電荷発生層３との間に中間層２を設けるのが効果
的であり、特に耐疲労特性を改良するのに有効である。 中間層２の体積抵抗は10⁸〜10¹⁴Ωcmである。10⁸Ωcm
未満であると帯電時に導電性支持体１からの電荷の注入
が生じて帯電特性を低下せしめ、逆に10¹⁴Ωcmより以上
であると残留電位が発生するようになる。また、中間層
２膜厚は0.1〜10μｍくらいが適当である。 中間層２はポリアミド樹脂、ポリビニルアルコール、
ポリビニルアセタール、ポリアクリル酸などの樹脂層、
或いは、これら樹脂にTiO₂,SnO₂,SiO₂,MgO,ZnOなどの白
色顔料を分散させて形成することができる。 第一電荷発生層３は700nm以上の波長の光（例えば700
〜800nmの波長域の光）に感度を有する層で、無金属フ
タロシアニン、金属フタロシアニン、スクエアリック染
料、アズレニウム染料、トリスアゾ顔料などがここでの
電荷発生物質として使用される。特に本発明における第
一電荷発生層３のための電荷発生物質としては下記一般
式（Ｉ） （式中、Ａはカップラー残基を表わす） で示されるトリスアゾ顔料の使用が効果的である。この
トリスアゾ顔料のいくつかの具体例をあげれば下記のと
おりである。但し、ここでは便宜上カップラー残基のみ
をあげることにする。 これらの電荷発生物質は単独で用いるか又はこれを粉
砕し微粒子化しポリエステル、ポリスチレン、ポリカー
ボネート、ポリアクリレート、ポリビニルブチラール、
ポリ酢酸ビニル、エチルセルロースなどの樹脂に分散さ
せて用いられる。中間層２上に形成されるこの第一電荷
発生層３の厚さは0.05〜３μｍ程度である。第一電荷発
生層３中に占める電荷発生物質の量は１〜95重量％くら
いが適当である。 第二電荷発生層４は400〜700nmの波長域の光に対し感
度を有し700nm以上の分光感度が200V・cm²/μｍ以下で
ある層で、これには電荷発生物質が使用される。ここで
の電荷発生物質は勿論前記第一電荷発生層で用いられた
ものとは相違しており、具体的には、シーアイピグメン
トブルー25（カラーインデックスCI21180）、シーアイ
ピグメントレッド41（CI21200）、シーアイアシッドレ
ッド52（CI45100）、シーアイベーシックレッド３（CI4
5210）、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）、ジスチリルベンゼン骨格を有
するアゾ顔料（特開昭53−133445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53−1323
47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54−21758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54−14967号公報に記載）など
のアゾ顔料や、アルゴスカーレットＢ（バイエル社
製）、インダスレンスカーレットＲ（バイエル社製）な
どのペリレン系顔料などがあげられる。なお、これら電
荷発生物質は単独で用いられても２種以上が併用されて
もかまわない。 これら第二電荷発生層４で用いられる電荷発生物質は
ポリエステル、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリ
アクリレート、ポリビニルブチラール、ポリ酢酸ビニ
ル、エチルセルロース、ポリスルフォンなどの樹脂溶液
中に分散された後、第一電荷発生層３上に塗工されて第
二電荷発生層４を形成する。第二電荷発生層４中に含ま
れるここでの電荷発生物質の量は１〜80重量％程度が適
当である。また、この第二電荷発生層５の厚さは0.05〜
３μｍくらいが好ましい。 上記のように、本発明においては二種の顔料を組合せ
て２つの電荷発生層として積層し400〜800nmの波長域に
高感度を得るようにしている。本発明の電荷発生層を第
一電荷発生層３及び第二電荷発生層４により複層として
形成せしめたのは、一般に有機電荷発生顔料は赤〜オレ
ンジ、赤、青などの色調をもち青、緑、黄、赤などの光
に感度を有するものであり、400〜800nmの波長域の全域
にわたって吸収を示し、かつ、高感度な有機電荷発生顔
料はいまだ見出されていないためである。 電荷移動層５は第二電荷発生層４上に形成される。こ
の層５はポリビニルカルバゾール、あるいはα−フェニ
ルスチルベン化合物（特開昭58−198043号）、ヒドラゾ
ン化合物（特開昭55−46760号）などの電荷輸送性物質
を成膜性のある樹脂に溶解させて形成される。これは電
荷輸送性物質が一般的に低分子量で、それ自身では成膜
性に乏しいためである。このような成膜性樹脂としては
ポリエステル、ポリサルホン、ポリカーボネート、ポリ
メタクリル酸エステル類、ポリスチレンなどが挙げられ
る。 電荷移動層５の厚さは10〜30μｍ程度が適当である。
また、電荷輸送性物質の電荷移動層５中に占める割合は
25〜60重量％くらいが適当である。 本発明に係る積層型電子写真用感光体は上記のような
構成を採るものであるが、電荷移動層５上に保護層を設
けることもできる。ちなみに、本発明感光体での電荷移
動層５はプラスキャリアの移動度がマイナスキャリアの
移動度に比べて格段に大きいという性質をもつものであ
る。従って、帯電時の極性はマイナスが適している。 本発明感光体を用いて画像形成を行なうには、感光体
上に常法に従って一様の負帯電を施した後、アナグロ画
像を得る場合はタングステンなどの光源（波長400〜700
nmの光源）を通して画像露光を行ない通常の方法で現像
し、その画像を転写紙（普通紙など）に転写すれば中間
調再現性のよい画像が得られる。また、デジタル画像を
得る場合は帯電後、半導体レーザーなどの光源（波長70
0nm以上の光源）によりドット状のイメージ露光を行な
った後通常の方法で現像を行ない、転写紙へ転写すれば
シャープな線画像が得られる。 なお、第一電荷発生層３と第二電荷発生層４との位置
を入れかえて感光体を作成することも考えられるが、こ
の場合には400nm〜700nmの波長域の光感度が低下し、ア
ナログ画像を得る際に不都合が生じる。 次に実施例を示す。 実施例１ 40φ340mmアルミシリンダー上にTiO₂（石原産業社製
タイペーク） 40gr ポリアミド樹脂（東レ社製CM−8000） 40gr メタノール 400gr の混合物をボールミルで12時間分散し調製した液を乾燥
後の膜厚が約４μｍになるように浸漬法で塗工し中間層
（体積抵抗３×10⁹Ωcm）を形成した。一方、 前記顔料No.9 50gr ポリエステル樹脂（東洋紡社製バイロン−200）の５
％メチルエチルケトン溶液 400gr をボールミルにて48時間分散した後メチルエチルケトン
（MEK）400grを加え、更に24時間分散してからMEK2000g
rで希釈（レッドダウン）して第一電荷発生層形成液を
調製した。 これを前記の中間層上に浸漬法で塗布し、130℃で10
分間乾燥して約0.1μｍ厚の第一電荷発生層を設けた。
次いで、この上に フエノキシ樹脂（UCC社製PKHH）の５％アノン溶液176
gr アノン 200gr を48時間分散しアノン:MEK＝1:1の混合600grを加え５時
間分散後KEK1000grでレットダウンして調製した液を浸
漬法により塗布し、130℃で10分間乾燥して約0.2μｍ厚
の第二電荷発生層を設けた。 次いで、下記組成からなる溶液を第二電荷発生層上に
浸漬法で塗工して約22μｍ厚の電荷移動層を形成した。 ポリカーボネート（帝人社製Ｃ−1400） 240gr ジクロルメタン 1520gr シリコンオイル （信越シリコン社製KF−50） 1gr このようにして作成した電子写真用感光体について、
アナログ複写用の測定として特開昭60−100167号公報に
記載されている装置によって、その感光特性を調べた。
即ち、帯電は放電電圧−5KVで20秒間、走査速度2000rpm
で回転させてVmとし、暗減衰は20秒間でVoとした。ま
た、タングステンランプ（色温度2856K、照度2.7ルック
ス）を用いてスリット巾3mmで光照射し表面電位が1/2に
減衰するのに必要な露光量（半減露光量）をE1/2ルック
ス・秒とし、光照射後30秒経た後の電位（残留電位）を
V₃₀とした。 一方、デジタル複写用の測定としては特開昭60−1001
67号公報に記載されている装置にキセノンランプを光源
としとりつけ、モノクロメーターで780nm波長の光を分
光して感光体へ照射（光強度36μＷ）して行なった。帯
電及び暗減衰については上記アナログ複写用の測定と同
様にして行なった。 これらの結果を表−１に示す。また、この感光体を第
２図に示される複写機に内蔵にして耐久試験を一万枚行
なった。ここでは、帯電器７に−6.5KVの電圧を印加
し、ハロゲンランプ８で露光し、二成分系現像剤で現像
した後、トナー像を転写紙12に転写するようにした。ま
た、露光光源を半導体レーザー（波長780nm）でポリゴ
ンミラーでスキャンし一万枚コピーした。これらの電気
特性も併せて表−１に示した。 なお、一万枚コピーしても画像結果はアナログ画像、
デジタル画像ともに画線の細りや異常画像の発生が認め
られず、アナログ画像のハーフトーン、網点はすべて良
好であった。 実施例２ 実施例１と同じ支持体上に中間層を設けたものの上に ポリエステル樹脂（東洋紡社製バイロン−200）11.2g
r アノン 400 gr からなる混合物をボールミルに仕込み、48時間分散後、
アノン400gを加え６時間分散し、更にアノン:MEK＝1:2
（重量比）の混合溶媒800grでレットダウンして調製し
た液を浸漬法により塗布し、130℃で10分間乾燥して約
0.2μｍ厚の第一電荷発生層上に設けた。 この第一電荷発生層上に フエノキシ樹脂（UCC社製PKHC）の５％アノン溶液150
gr からなる混合物をボールミルにて24時間分散後、アノ
ン:MEK＝1:1（重量比）の混合溶媒400gを加え再度４時
間分散し、これをアノン:MEK＝1:1（重量比）の混合溶
媒800grでレッドダウンして調製した液を浸漬法により
塗布し、乾燥して約0.1μｍ厚の第二電荷発生層を設け
た。 次いで、この第二電二発生層に下記処方液を浸漬法で
塗布し120℃で分間乾燥して約20μｍ厚の電荷移動層を
設けた。 ポリカーボネート（帝人社製Ｃ−1400） 280 gr テトラヒドロフラン 1700 gr シリコンオイル（信越化学社製KF−50） 0.5gr このようにして作成された積層型電子写真感光体の画
像結果は実施例１とほぼ同様良好なものであった。ま
た、電気特性は表１に示した。 実施例３ 40φ340mmのアルミシリンダー上にポリアミド樹脂
（東レ社製CM−8000）の４％のメタノール−ブタノール
（7:3）溶液を浸漬法で塗工し約0.4μｍ厚の中間層（体
積抵抗５×10¹¹Ωcm）を設けた。この中間層上に Ｘ型フタロシアニン（大日本インキ化学社製Fastogen
Blue） 40gr ポリビニルブチラール（UCC社製XYHL）の５％テトラ
ヒドロフラン溶液 400gr をポールミルで12時間粉砕分散後THF（テトラヒドロフ
ラン）400grを加え、１時間分散後THF2000grでレッドダ
ウンして得た塗料を浸漬法により塗布し、130℃で10分
間乾燥して約0.07μｍ厚の第１の電荷発生層を設けた。
この上に ポリエステル樹脂（東洋紡社製バイロン−200）５％
アノン溶液 300gr アノン 100gr をボールミルで36時間粉砕分散後アノン:MEK＝1:1（重
量比）400grを加え再度２時間分散し、更にアノン:MEK
＝1:1（重量比）1200gでレッドダウンして得た塗料を浸
漬法により塗布し、乾燥して約0.12μｍ厚の第二電荷発
生層を設けた。 次いで、実施例２と同じ電荷移動層を設けて電子写真
用感光体を作成した。これの電気特性を表−１に示し
た。また、これらの画像結果は実施例１とほぼ同様良好
なものであった。 比較例１ 40φ340mmのアルミシリンダー上に浸漬法で下記処方
の中間層（厚さ約１μｍ、体積抵抗４×10⁶Ωcm）を設
けた。 カチオン系スチレン樹脂 （三洋化成社製ケミスタット8800） 40gr メタノール 400gr ブタノール 160gr 以後、第一の電荷発生層、第二の電荷発生層及び電荷
移動層を実施例１と同様にして設け、比較の電子写真用
感光体を作成した。これの特性を表−１に示した。ま
た、この比較感光体の画像結果は、アナログ画像におい
ては複写初期から画像濃度が低く、5000枚コピーくらい
で画像濃度が初期の半分となってしまった。デジタルコ
ピーは初期から駄目ですぐ中止した。 比較例２ 40φ340mmのアルミシリンダー上に浸漬法で下記処方
の中間層（厚さ約４μｍ、体積抵抗５×10⁵Ωcm）を設
けた。 導電性TiO₂（三菱金属社製Ｔ−１） 40gr ポリアミド樹脂（東レ社製CM−8000） 40gr メタノール 400gr 以後、第一の電荷発生層、第二の電荷発生層及び電荷
移動層を実施例１と同様にして設け、比較の電子写真用
感光体を作成した。これの特性を表−１に示した。ま
た、この比較感光体の画像結果は、アナログ画像におい
ては複写初期から画像濃度が激しかった。デジタルコピ
ーは初期から駄目ですぐ中止した。 比較例３ 40φ340mmのアルミシリンダー上に浸漬法で下記処方
の中間層（厚さ約２μｍ、体積抵抗10¹⁵Ωcm以上）を設
けた。 スチレン−メチルメタクレート 共重合体（三菱レーヨン社製BR−50） 100gr トルンエン 400gr MEK 400gr 以降、第一の電荷発生層、第二の電荷発生層をスプレ
ー法で実施例１と同じ膜厚に塗工した。電荷移動層は実
施例１で使用した液をアノンで希釈したものを使用し同
じ厚さにスプレー塗工した。このようにして作成した比
較感光体の特性を表−１に示すとおりであった。また、
この比較感光体の画像結果は、アナログ画像においては
5000枚コピーあたりで地肌汚れが目立つようになった。
デジタルコピーは初期から駄目ですぐ中止した。 比較例４ 実施例１における第一電荷発生層と第二電荷発生層と
の位置を入れかえた以外は実施例１とまったく同様にし
て比較の電子写真用感光体を作成した。これの特性を表
−１に示した。また、この比較感光体の画像結果は、ア
ナログ画像においては3000枚コピーくらいで地肌汚れが
目立つようになった。デジタルコピーは初期から駄目で
すぐ中止した。〔効果〕 以上のように、本発明は電荷発生層を700nm以上に感
度をもつ第１の電荷発生層、400〜700nmに感度を有する
第２の電荷発生層の複層としたことでアナログ複写−デ
ジタル複写に適した高感度感光体が得られ、更に、体積
抵抗10⁸〜10¹⁴Ωcmの中間層を設けたことにより高耐久
性のものとなった。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明に係る電子写真用感光体の代表例の断面
図、第２図はこの感光体を用いた複写機の一例を示す概
略図である。 １……支持体、２……中間層 ３……第１の電荷発生層 ４……第２の電荷発生層 ５……電荷移動層、６……感光体 ７……帯電器 ８……第一露光部（タングステン、ハロゲン又は蛍光
灯） ９……第二露光部（半導体レーザー） 10……現像部、11……転写前露光 12……転写紙、13……転写・分離チャージ 14……クリーニング部 15……クリーニングランプ

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．導電性支持体上に体積抵抗が10⁸〜10¹⁴Ωcmで膜厚
   が0.1〜10μｍの中間層を設け、該中間層の上に700nm以
   上の波長の光に感度を有する第一の電荷発生層を設け、
   更に、この上に400〜700nmの波長域の光に感度を有し70
   0nm以上の分光感度が200V・cm²/μＪ以下である第二の
   電荷発生層、及び電荷移動層を順次設けたことを特徴と
   する積層型電子写真用感光体。