JP2834101B2 - 電子写真感光体および電子写真装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子写真感光体およ
び電子写真装置に関し、特に電荷発生材料にオキソチタ
ニウムフタロシアニンを用いた電子写真感光体および電
子写真装置に関する。

【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、
画像露光を行って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電子写真感光体は、暗所で優
れた帯電能力を有し、且つ光照射によって帯電した電荷
を速やかに消失する能力が必要である。

【０００３】初期の電子写真感光体は、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点で問題があった。これらの
問題点を克服するため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。更
に、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に
おいて感度を持たせることができるため、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
る半導体レーザを光源としたディジタル方式の電子写真
プロセス用の感光体として非常に重要となっている。

【０００４】有機光導電性物質を用いた電子写真感光体
には、アルミニウム（アルミニウム合金を含む）支持体
上に、電荷発生材料を含む顔料およ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と電荷輸送層と
を形成した機能分離型の積層型電子写真感光体が広く用
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、Ｔ
ｉＯＰｃと記述する）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
用いた感光体のほとんどは、電荷輸送材料として正孔輸
送材料を用いた電荷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）ために、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、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行われている。

【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、単層または積層して用いられてい
る。しかし、下引き層には温湿度変化に伴う抵抗値の変
化が大きいという欠点があり、酸化皮膜には、膜厚が薄
いと正孔注入の制御が不十分であり、厚いと感光体の残
留電位を高くしてしまう欠点がある。

【０００８】本発明の目的は、電荷発生材料としてＴｉ
ＯＰｃを用いた高感度な感光体において、中間層を改善
し、電荷保持能力および環境安定性に優れ、且つ残留電
位の低い高性能な電子写真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】請求項１の電子写真感光
体は、電荷発生材料にオキソチタニウムフタロシアニン
を用い、導電性支持体と感光層との間に中間層を有する
電子写真感光体において、前記中間層に下記の構造式を
有するイソインドリン顔料を用いたことを特徴としてい
る。

【００１０】

【００１１】請求項２の電子写真感光体は、請求項１記
載の電子写真感光体において、前記感光層がオキソチタ
ニウムフタロシアニンを用いた電荷発生層と正孔輸送材
料を用いた電荷輸送層とから成り負帯電で使用される積
層型であることを特徴としている。

【００１２】請求項３の電子写真感光体は、請求項１又
は請求項２記載の電子写真感光体において、前記導電性
支持体がアルミニウム又はアルミニウム合金であること
を特徴としている。

【００１３】請求項４の電子写真装置は、請求項１，請
求項２又は請求項３記載の電子写真感光体を備えたこと
を特徴としている。

【００１４】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。

【００１５】本実施形態の電子写真感光体は、図１の断
面図に示すように、アルミニウム支持体１０と、電荷発
生層１２，電荷輸送層１３から成る感光層と、両者の間
に設けられた中間層１１とから成る積層型の電子写真感
光体であり、電荷発生材料にＴｉＯＰｃを用いた電荷発
生層１２とアルミニウム支持体１０との間に、アルミニ
ウム支持体１０からの正孔注入を制御するための中間層
１１を備え、この中間層１１がイソインドリン顔料をバ
インダー樹脂中に分散して形成され、高い電荷保持能力
を有することを特徴としている。

【００１６】以下、中間層，電荷発生層および電荷輸送
層の組成と製作法について順番に説明する。

【００１７】中間層は、イソインドリン顔料をバインダ
ー樹脂中に分散して形成する。バインダー樹脂には、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
等を単独または２種以上組み合わせて用いる。前記のイ
ソインドリン顔料とバインダー樹脂とを、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または分散し
た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。又、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
レード等の公知の手法が用いられる。イソインドリン顔
料はイオン化ポテンシャルが適当に高く（５．４５ｅ
Ｖ：理研計器製表面分析装置ＡＣ―１による測定結
果）、この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障壁となり感光体の電荷保持
能力が向上する。更に、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
とんど影響を及ばさない。このような効果を得るために
は、バインダー樹脂中に前記顔料を２０から７０重量
％、好ましくは４５から６０重量％分散して中間層を形
成する。中間層の膜厚は０．１から１０μｍ、好ましく
は０．１から１μｍとする。分散する顔料が少ないと樹
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
を招き、多いと中間層の成膜性が悪くなり、画像ムラや
支持体と有機層の剥離などの問題が生じる。又、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。

【００１８】中間層の上に形成される電荷発生層は、Ｔ
ｉＯＰｃとこれを分散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または２種以上組み合わせ
て用いる。電荷発生層は、ＴｉＯＰｃ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
に溶解または分散した塗料をアルミニウム支持体上に塗
布することにより形成する。これらの溶媒は単独または
混合して用いられる。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の公知の手法が用い
られる。電荷発生層の膜厚は０．０５から５μｍ、好ま
しくは０．１から２μｍ程度が適当である。

【００１９】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または分散して構成される電
荷輸送層用塗料を塗布することにより形成される。電荷
輸送層用塗料には、酸化防止剤や表面潤滑剤，紫外線吸
収剤等の添加剤を用いることができる。電荷輸送材料に
は、ポリ―Ｎ―ビニルカルバゾール及びその誘導体，ビ
レン―ホルムアルデヒド縮合物およびその誘導体，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，オキサゾ
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種または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種または２種以上組み合わせて用いることができ
る。溶媒には、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
ン等を単独または混合して用いる。電荷輸送層の膜厚は
５から４０μｍ、好ましくは１５から２５μｍ程度が適
当である。電荷輸送層の塗布方法には、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の公知の手
法が用いられる。

【００２０】

【実施例】上述したように、電荷発生材料にＴｉＯＰｃ
を用いた高感度な電子写真感光体において、アルミニウ
ム支持体と電荷発生層との間にイソインドリン顔料をバ
インダー樹脂中に分散して形成した中間層を備えること
により、支持体からの正孔注入を制御し電荷保持能力の
高い電子写真感光体を得ることができる。

【００２１】これを確認するため、以下に示すイソイン
ドリン顔料を含む中間層を備えた実施例１〜実施例３の
電子写真感光体を作成し、比較対象として作成したイソ
インドリン顔料を含まない従来の中間層を有する比較例
１〜比較例３の電子写真感光体と比較した。評価項目
は、半減露光感度，帯電から５秒後の電荷保持率および
残留電位とし、環境条件を変え静電帯電試験装置（川口
電機製ＥＰＡ８２００）によって測定した。

【００２２】［実施例１］ （１）イソインドリン顔料２重量％とポリビニルブチラ
ール２重量％とをテトラヒドロフラン９６重量％と共に
ボールミルで２４時間分散して中間層用塗料を作成し
た。 （２）オキソチタニウムフタロシアニン２重量％とポリ
ビニルブチラール２重量％とをテトラヒドラフロン９６
重量％と共にボールミルで２４時間分散して電荷発生層
用塗料を作成した。 （３）下記の構造式で示される電荷輸送材料（ブタジエ
ン誘導体）２０重量％とポリカーボネイト（Ｚ―２０
０，三菱瓦斯化学）２０重量％を塩化メチレン６０重量
％に溶解して電荷輸送層用塗料を作成した。

【００２３】

【００２４】（４）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
漬塗布し、中間層（０．２μｍ），電荷発生層（０．２
μｍ）及び電荷輸送層（２０μｍ）を形成し積層型電子
写真感光体を作成した。

【００２５】［実施例２］アルミニウム支持体表面を陽
極酸化して酸化被膜を形成した以外は実施例１と同様に
積層型電子写真感光体を作成した。

【００２６】［実施例３］イソインドリン顔料０．４重
量％とポリビニルブチラール３．６重量％とをテトラヒ
ドロフラン９６重量％と共にボールミルで２４時間分散
して中間層用塗料を作成した。中間層用塗料を使用した
以外は実施例１と同様に積層型電子写真感光体を作成し
た。

【００２７】［比較例１］アルミニウム支持体表面を陽
極酸化して酸化被膜を形成した上に、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電子写真感光
体を作成した。

【００２８】［比較例２］中間層をポリアミド樹脂で形
成した上に実施例１と同様に電荷発生層，電荷輸送層を
形成して積層型電子写真感光体を作成した。

【００２９】［比較例３］中間層をポリアミド樹脂で形
成した上に実施例２と同様に電荷発生層，電荷輸送層を
形成して積層型電子写真感光体を作成した。

【００３０】評価結果を表１及び表２に示す。表１は２
５°Ｃ，湿度５０％における評価結果であり、表２は３
５°Ｃ，湿度８０％における評価結果である。

【００３１】

【表１】

【００３２】

【表２】

【００３３】本発明による中間層を備えた実施例１，実
施例２，実施例３の感光体は、電荷発生層とアルミニウ
ム支持体との間に薄い酸化皮膜しか存在せず正孔注入の
制御効果がほとんどない比較例１の感光体と比較して、
いずれも電荷保持率が向上していることが分かる。な
お、各実施例の感光体の残留電位，半減露光感度は、い
ずれも比較例１と類似しており、電荷保持率のみ向上し
た電子写真感光体が得られている。

【００３４】一方、イソインドリン顔料を用いずに樹脂
のみで中間層を形成した比較例２，比較例３の感光体
は、２５°Ｃ，湿度５０％の環境下で電荷保持率の向上
が認められるが、残留電位が上昇してしまう欠点が明確
に表れている。又、３５°Ｃ，湿度８０％の高温高湿の
環境下で著しく電荷保持率が低下してしまう欠点も明確
に示されている。

【００３５】上述した実施例は、電荷輸送材料として正
孔輸送材料であるブタジエン誘導体を使用した負帯電の
積層型電子写真感光体であるが、電荷輸送材料として電
子輸送材料を用いた正帯電の場合でも、イソインドリン
顔料を用いることにより、同様な傾向を示すことが期待
できる。又、実施例ではアルミニウム支持体を用いた
が、アルミニウム合金の場合にも同様な効果が期待でき
る。なお、アルミニウム以外の他の金属を使用した場合
には、アルミニウムの場合ほど正孔注入の影響が大きく
ないので改善の効果は少ないが、同様な傾向を示すこと
が期待できる。

【００３６】更に、実施の形態として電荷発生層と電荷
輸送層とを備えた積層型感光体の場合を示したが、積層
型に限定されるものではなく、電荷発生層と電荷輸送層
の区別のない単層の感光層を有する電子写真感光体に適
用しても同様な効果が期待できる。

【００３７】本発明による電子写真感光体は、電荷発生
材料にＴｉＯＰｃを用いた近赤外波長域に感度を有する
高感度な電子写真感光体であり、電荷保持能力が高く且
つ残留電位が低く環境安定性に優れているので、複写
機，プリンタ，ファクシミリ等の半導体レーザを光源と
して電子写真プロセスを使用する各種の電子写真装置に
利用することができ、これらの性能改善に効果がある。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
電荷発生材料にＴｉＯＰｃを用いた高感度な電子写真感
光体において、導電性支持体と感光層との間にイソイン
ドリン顔料をバインダー樹脂中に分散して形成した中間
層を備えることにより、支持体からの正孔注入を有効に
制御し、電荷保持能力が高くて残留電位が低く且つ環境
安定性に優れた電子写真感光体を提供することできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】積層型電子写真感光体の構成を示す一部断面図
である。

【符号の説明】

１０ アルミニウム支持体 １１ 中間層 １２ 電荷発生層 １３ 電荷輸送層

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電荷発生材料にオキソチタニウムフタロ
   シアニンを用い、導電性支持体と感光層との間に中間層
   を有する電子写真感光体において、前記中間層に下記の
   構造式を有するイソインドリン顔料を用いたことを特徴
   とする電子写真感光体。
2. 【請求項２】 前記感光層がオキソチタニウムフタロシ
   アニンを用いた電荷発生層と正孔輸送材料を用いた電荷
   輸送層とから成り負帯電で使用される積層型であること
   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】 前記導電性支持体がアルミニウム又はア
   ルミニウム合金であることを特徴とする請求項１又は請
   求項２記載の電子写真感光体。
4. 【請求項４】 請求項１，請求項２又は請求項３記載の
   電子写真感光体を備えたことを特徴とする電子写真装
   置。