JP2883920B2 - 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、感度の優れた積層型電子写真感光体に関す
る。

〔従来の技術〕

電子写真感光体としては、無機光導電体を使用したも
の、及び有機光導電体を使用したものがあるが、有機光
導電体を使用した感光体は、環境汚染の問題が少ないこ
と、高生産性及び低コスト等の利点があるため、近年に
なり多用されるようになっている。

ところが、有機光導電体のうち、可視光を吸収して電
荷を発生する物質は、電荷保持力に乏しく、逆に電荷保
持力が良好で、成膜性に優れたような物質は、一般に可
視光による光導電性が殆どないという欠点がある。この
欠点を解決するものとして、可視光を吸収して電荷を発
生する電荷発生層と、その電荷の輸送を行う電荷輸送層
に機能分離して積層型にした感光層を有するものが提案
されている。感光層をこの様な積層構造とすることによ
り、電荷発生材料と電荷輸送材料とを個々に選択できる
ようになり、それぞれの材料の選択基準を広くすること
ができる。電荷発生材料としては、多環キノン顔料、ペ
リレン顔料、インジゴ顔料、ビスベンゾイミダゾール顔
料、キナクリドン顔料、フタロシアニン顔料、モノアゾ
顔料、ジスアゾ顔料、トリス又はそれ以上のポリアゾ顔
料等が知られ、また、電荷輸送材料としては、アミン系
化合物、ヒドラゾン化合物、ピラゾリン化合物、オキサ
ゾール化合物、オキサジアゾール化合物、スチルベン化
合物、カルバゾール化合物等が知られている。

〔発明が解決しようとする課題〕

これらの材料を使用して電子写真感光体を作成するに
は、感度、受容電位、電位保持性、電位安定性、残留電
位、分光特性等の電子写真的特性、強度、耐久性、耐汚
染性等の使用特性などのあらゆる点にわたって満足のい
く材料を選択する必要がある。

これらの特性のうち、感光体の感度は最も重要であ
り、感度の向上は常に望まれている。感度は、主として
電荷発生材料と電荷輸送材料の組合わせによって決定さ
れるが、電荷発生層と電荷輸送層の作成条件や成分調整
等によっても変化する。

また、感度は、例えば電荷発生層または電荷輸送層の
膜厚を厚く設定することによって、ある程度高くするこ
とができる。しかしながら、感度以外の物性の変化、ま
たは製造技術上の制約などのため、膜厚を厚くすること
には限度がある。また、電荷発生層中の電荷発生材料の
割合を高くすることも、感度向上には有効であるが、こ
れも感度以外の物性の変化と製造技術上の制約のため限
界がある。

したがって、電荷発生材料と電荷輸送材料をある特定
の種類に選択した上で、さらに感度を向上させることが
望まれていた。

したがって、本発明の目的は、材料の種類、成分の割
合、各層の膜厚等を変更することなく、感度を向上させ
た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、鋭意研究を重ねた結果、電荷輸送層中
に電荷輸送材料である電子供与性有機化合物と共に、特
定の酸を含有させることにより感度が上昇することを見
出だし、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、基体上に少なくとも電荷発生層
及び電荷輸送層が形成されてなる積層型電子写真感光体
において、該電荷輸送層が、無機酸、トリフルオロ酢
酸、フェニル酢酸及び安息香酸のハロゲン置換体から選
択された酸、及び電子供与性有機化合物を含有し、かつ
結着樹脂としてポリカーボネートを含有することを特徴
とする。

以下、本発明の電子写真感光体について詳記する。第
１図は、本発明の電子写真の基本構成を示す模式的断面
図であって、基体１上に電荷発生層２及び電荷輸送層３
が積層されている。第２図は、本発明の電子写真感光体
の他の一例であって、基体１と電荷発生層２との間に、
障壁層４が設けられている。

本発明において、感光層を構成する電荷発生層と電荷
輸送層とは、いずれが基体側に設けられてもよい。

本発明においては、電荷輸送層に酸と電子供与性有機
化合物が含まれることが特徴であるが、使用される酸と
しては、塩酸、硫酸、硝酸、臭化水素酸、燐酸、弗化水
素酸等の無機酸、トリフルオロ酢酸、フェニル酢酸及び
安息香酸のハロゲン置換体から選択される。

電子供与性有機化合物は、電荷輸送材料として、キャ
リアの移動媒体の働きをするものであって、ポリマーは
意味しない。本発明において使用できるものとしては、
例えば、Ｎ−メチル−Ｎ−フェニルヒドラジノ−３−メ
チリデン−９−エチルカルバゾール、ｐ−ジエチルアミ
ノベンズアルデヒド−N,N−ジフェニルヒドラジン、ｐ
−ジエチルアミノベンズアルデヒド−Ｎ−α−ナフチル
−Ｎ−フェニルヒドラジン等のヒドラゾン類、１−フェ
ニル−３−（ｐ−ジエチルアミノスチリル）−５−（ｐ
−ジエチルアミノフェニル）ピラゾリン、１−［キノリ
ル（２）］−３−（ｐ−ジエチルアミノスチリル）−５
−（ｐ−ジエチルアミノフェニル）ピラゾリン等のピラ
ゾリン類、２−（ｐ−ジエチルアミノスチリル）−６−
ジエチルアミノベンズオキサゾール等のオキサゾール系
化合物、ビス−（４−ジエチルアミノ−２−メチルフェ
ニル）−フェニルメタン等のトリアリールメタン化合
物、N,N′−ビフェニル−N,N′−ビス−（ｍ−トリル）
−［1,1′−ビフェニル］−4,4′−ジアミン等のジアミ
ン系化合物があげられる。

本発明において、電子供与性有機化合物を電荷輸送層
中に含有させるための結着樹脂として、ポリカーボネー
トが使用される。

本発明において、上記酸は、電子供与性有機化合物１
重量部に対して0.0001〜0.05重量部、好ましくは0.0005
〜0.02重量部の範囲で使用される。塩酸、硫酸など、水
を含む酸の場合には、水分を除いて計算する必要があ
る。

酸の量が少ない場合には、増感効果が少なく、多すぎ
る場合には、感度以外の物性、例えば、帯電電位の低
下、繰り返し安定性の低下などの不具合を生じやすくな
る。

電子供与性有機化合物と結着樹脂との配合比（重量
比）は、5:1〜1:5、好ましくは3:1〜1:3程度である。前
者が多すぎる場合には、電荷輸送層の機械的強度が低下
し、少なすぎる場合には、感度が低下する。

電荷輸送層の膜厚は、一般的には５〜50μｍ、好まし
くは10〜30μｍの範囲に設定される。

電荷輸送層は、上記各成分を含有する塗布液を塗布す
ることによって形成されるが、塗布方法としては、ブレ
ードコーティング法、マイヤバーコーティング法、スプ
レーコーティング法、浸漬コーティング法、ビードコー
ティング法、カーテンコーティング法等を用いることが
できる。

一方、電荷発生層は、電荷発生材料が結着樹脂中に分
散してなるものである。電荷発生材料としては、三方晶
系セレン、非晶質セレン、Se-Te合金、Se-As合金、モノ
アゾ−／ジスアゾ／トリスアゾ又はそれ以上のポリアゾ
顔料、多環キノン顔料、ペリレン顔料、インジゴ顔料、
ビスベンゾイミダゾール顔料、フタロシアニン顔料、キ
ナクリドン顔料、ピリリウム化合物、スクエアリウム化
合物、シアニン化合物、キノシアニン化合物、トリメチ
ン化合物、アズレニウム化合物等が使用できる。

結着樹脂としては、ポリエステル、ポリスチレン、セ
ルロース脂肪酸エステル、ポリアクリル酸又はメタクリ
ル酸エステル、ポリビニルブチラール、塩化ビニル−酢
酸ビニル共重合体などが使用できる。

電荷発生材料を結着樹脂中に分散させる方法として
は、ボールミル分散法、アトライター分散法、サイドミ
ル分散法等を用いることができる。その際、電荷発生材
料は、５μｍ以下、好ましくは２μｍ以下、最適には0.
5μｍ以下の粒子サイズにすることが有効である。ま
た、分散に用いる溶剤としては、メタノール、エタノー
ル、ｎ−ブタノール、ベンジルアルコール、メチルセロ
ソルブ、エチルセロソルブ、アセトン、メチルエチルケ
トン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、ジオキサン、テ
トラヒドロフラン、メチレンクロライド、クロロホルム
等の有機溶剤を用いることができる。

本発明における電荷発生層の膜厚は、一般には0.1〜
５μｍ、好ましくは0.2〜1.0μｍに設定される。

電荷発生層は、結着樹脂溶液中に電荷発生材料を分散
させた塗布液を塗布することによって形成されるが、そ
の塗布方法としては、前記の電荷輸送層を形成するのと
同様な方法を用いることができる。

本発明において、基体上には障壁層を設けてもよい。
障壁層は、基体からの不必要な電荷の注入を阻止するた
めに有効であり、感光層の帯電性を高めたり、画質を向
上させる作用がある。更に、感光層と基体との接着性を
向上させる作用もある。障壁層を構成する材料として
は、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポ
リビニルピリジン、セルロースエーテル類、セルロース
エステル類、ポリアミド、ポリウレタン、カゼイン、ゼ
ラチン、ポリグルタミン酸、澱粉、スターチアセテー
ト、アミノ澱粉、ポリアクリル酸、ポリアクリルアミド
等があげられる。これらの材料の抵抗率は10⁵〜10¹⁴Ω
・cm程度が好ましい。障壁層の膜厚は、0.05〜２μｍ程
度に設定する。

〔作用〕

積層型電子写真感光体では、電荷発生層と電荷輸送層
の界面において、２層間のエネルギーバリヤーの違いや
界面の状態の不均一性、及び不純物などによるキャリヤ
ートラップが存在し、このキャリヤートラップが、電荷
発生層で生成した光電荷を電荷輸送層に移動するのを妨
げ、界面のキャリヤー注入性が低下し、感度を低下させ
るものと考えられる。

電荷輸送層に酸と電子供与性化合物が含まれる場合、
上記酸は電子供与性化合物と電荷移動錯体を形成し、電
荷輸送層中に電気抵抗が低下した低抵抗部分を生じる
が、特に電荷発生層と電荷輸送層の界面において、この
電荷移動錯体が電荷発生材料と接触することにより、光
電荷が低抵抗部分を通って電荷輸送層に移動するため、
キャリヤートラップに捕獲されることがなく、注入性が
向上し、感度を向上するものと考えられる。

〔実施例〕

次に、本発明を実施例及び比較例によって説明する。

実施例 １ 基体として、厚さ100μｍのアルミニウムシートを使
用し、この上に、８−ナイロン樹脂（商品名：ラッカマ
イド5003、大日本インキ化学工業（株）製）のメタノー
ル/n−ブタノール混合溶液をワイヤーバーにより塗布し
て、120℃で10分間加熱乾燥を行い、膜厚10μｍの障壁
層を形成した。

次いで、ポリビニルブチラール樹脂（商品名：エスレ
ックBM−１、積水化学工業（株）製）１部（重量部、以
下同じ）をシクロヘキサノン19部に予め溶解した溶液
に、ジブロムアントアントロン顔料（C.I.ピグメントレ
ッド168）８部を混合した。さらに、1mmφガラスビーズ
を分散媒として、サンドミルによって分散を行い、分散
後にさらにシクロヘキサノンを加えて、固形分濃度が約
10重量％の塗布液を作成した。この塗布液を、上記障壁
層上にワイヤーバーににより塗布し、100℃で10分間加
熱乾燥を行い、膜厚0.8μｍの電荷発生層を形成した。
N,N′−ジフェニル−N,N′−ビス（ｍ−トリル）−［1,
1′−ビフェニル］−4,4′−ジアミン４部をポリカーボ
ネートＺ樹脂６部と共に、モノクロルベンゼン40部に溶
解させ、さらにトリフルオロ酢酸0.004部を添加して得
られた溶液を、上記電荷発生層の上に、ワイヤーバーに
より塗布し、110℃で１時間乾燥して、膜厚20μｍの電
荷輸送層を形成し、電子写真感光体を得た。

得られた電子写真感光体は、静電複写紙試験装置SP-4
28（川口電機（株）製）に組み込み、40μＡのコロナ放
電を１秒間行って負帯電させた後、照度5luxで露光し、
暗所における１秒間経過後の表面電位（V1（ボルト））
と、初期表面電位を半減衰させるのに要する露光量（E1
/2（lux・sec））とを求めた。また、帯電、露光、除電
を100サイクル繰り返した後の表面電位と半減露光量を
求めた。それらの結果を第１表に示す。

実施例 ２ 実施例１におけるトリフルオロ酢酸に代えて、ｐ−ク
ロロ安息香酸0.008部を使用した以外は、実施例１と同
様にして電子写真感光体を作成し、実施例１と同様に評
価した。その結果を第１表に示す。

実施例 ３ 実施例１におけるトリフルオロ酢酸に代えて、35％塩
酸0.004部を使用した以外は、実施例１と同様にして電
子写真感光体を作成し、実施例１と同様に評価した。そ
の結果を第１表に示す。

比較例 １ 実施例１において、トリフルオロ酢酸を含ませなかっ
た以外は、実施例１と同様にして電子写真感光体を作成
し、実施例１と同様に評価した。その結果を第１表に示
す。

実施例 ４ 実施例１において、電子供与性有機化合物としてＮ−
メチル−Ｎ−フェニルヒドラジノ−３−メチリデン−９
−エチルカルバゾールを使用し、酸としてフェニル酢酸
0.01部を使用した以外は、実施例１と同様にして電子写
真感光体を作成し、実施例１と同様に評価した。その結
果を第２表に示す。

比較例 ２ 実施例４において、フェニル酢酸を含ませなかった以
外は、実施例４と同様にして電子写真感光体を作成し、
実施例１と同様に評価した。その結果を第２表に示す。

実施例 ５ 実施例１における電子供与性有機化合物として、１−
［キノリル−（２）］−３−（ｐ−ジエチルアミノスチ
リル）−５−（ｐ−ジエチルアミノフェニル）ピラゾリ
ンを使用し、酸としてｍ−クロロ安息香酸0.006部を使
用した以外は、実施例１と同様にして電子写真感光体を
作成し、実施例１と同様に評価した。その結果を第３表
に示す。

比較例 ３ 実施例５において、ｍ−クロロ安息香酸を含ませなか
った以外は、実施例５と同様にして電子写真感光体を作
成し、実施例１と同様に評価した。その結果を第３表に
示す。

〔発明の効果〕 本発明の電子写真感光体は、上記実施例と比較例の比
較からも明らかなように、感度が改善され、安定な電子
写真特性を示す。

したがって、本発明の電子写真感光体は、電子写真複
写機に効果的に使用されるが、更にゼログラフー技術を
応用した各種のプリンター、マイクロフィルムリーダ
ー、電子写真製版システム等にも適用可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の電子写真感光体の基本構成を示す模式
的断面図、第２図は本発明の電子写真感光体の一実施例
の模式的断面図である。 １……基体、２……電荷発生層、３……電荷輸送層、４
……障壁層。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−134670（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−78753（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−153553（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−42162（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−122444（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−14240（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−121326（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−184347（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−143439（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−113236（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−113235（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G03G 5/05 103

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基体上に少なくとも電荷発生層及び電荷輸
   送層が形成されてなる積層型電子写真感光体において、
   該電荷輸送層が、無機酸、トリフルオロ酢酸、フェニル
   酢酸及び安息香酸のハロゲン置換体から選択された酸、
   及び電子供与性有機化合物を含有し、かつ、結着樹脂と
   して、ポリカーボネートを含有することを特徴とする電
   子写真感光体。