JP2934972B2 - 電子写真感光体及び塗布液 - Google Patents
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Description
供する電子写真感光体に関する。
て、無機光導電性材料に代えて有機光導電性材料が多く
用いられるようになった。その理由は、有機光導電性材
料においては、合成物質及び合成条件の組合せにより多
種多様の材料を得ることができ、材料の選択に自由度が
大きく、目的に応じて所望の感光体を容易に作成できる
からである。
いては、キャリア発生機能とキャリア輸送機能とを異な
る材料に分担させた機能分離型とすることにより、材料
の選択の自由度が一層拡大され、帯電能、感度及び耐久
性等の電子写真特性の改善が期待されるようになった。
の編集機能が要請され、これに対応したデジタル方式の
複写機又はプリンタ等の記録装置の開発が進められてお
り、そのための記録媒体としての感光体の改善が切望さ
れている。前記デジタル方式の記録装置においては、一
般に、画像信号により変調されたレーザ光を用いてドッ
ト状に露光して感光体上にドット潜像を形成し、これを
反転現像方式により現像して像形成を行うようにしてい
る。この場合、前記レーザ光としては、露光装置の単純
化、小型化及び低価格化が可能な半導体レーザ装置が好
ましく、その発振波長は750nm以上の赤外領域である。
従って、用いられる感光体としては、少なくとも750〜8
50nmの波長領域に高感度を有することが要求される。
質としては、種々の有機染料又は有機顔料が提案されて
おり、例えば、ジブロムアンスアンスロンに代表される
多環キノン顔料、ピリリウム染料及び該ピリリウム染料
とポリカーボネートとの共晶錯体、スクェアリウム顔
料、フタロシアニン顔料、アゾ顔料等が実用化されてい
る。これらのうち、特開昭61−239248号、同61−217050
号、同62−67094号及び同63−218768号等には、750nm以
上の長波長領域に主感度を有するチタニル系フタロシア
ニン顔料が記載されている。こうしたチタニル系フタロ
シアニン顔料はいずれも、特定の凝集構造もしくは結晶
構造をもたせることによって、主吸収を長波長化し、高
感度化を図ったものであるが、前記した顔料の製造条件
の設定が難しく、このため、帯電能、感度、繰返し特性
等の特性全般を満足するものが得られず、また、感度の
点では一層の高感度化が望まれる。
導電層と光導電層との間の電気的接触は微視的には均一
ではなく、例えば導電層側からのキャリア注入が場所に
よって異なるために、感光体表面に保持される電荷分布
に、局所的な差異が生じる。これは、現像の後に、画像
欠陥として顕在化し、ポジ型現像方式においては黒地に
白色斑点、ネガ型の反転現像方式においては白地に黒色
斑点となる。特に反転現像方式における黒色斑点は、地
かぶりと同様に、画像品質を著しく損なうものである。
この問題は、前記の高感度化された感光体においては特
に鋭敏に生じ、前記反転現像方式における黒色斑点の発
生が顕著となる。
体−光導電層間の良好な接着、光導電層の物理的及び/
又は化学的な保護、支持体からのキャリア注入のブロッ
キング或いは光導電層間に亘るキャリア注入の改善を計
る事等に関し、各種補助層の検討が積極的に進められ、
又光導電層のバインダについても同様の観点から数多く
の検討がされている。
接着性、支持体からのフリーキャリアのブロッキング効
果に主眼が置かれ、塩酢ビーマレイン酸共重合体(特開
昭56−47047号)、エチレン系高分子(特開昭60−21865
8号)等の疎水性樹脂下引が検討されたが、更に製造が
容易であり、且つ塗布性がよく、フリーキャリアのブロ
ッキング効果が高い或いは接着性がよい等の利点から親
水性の水溶性ポリマーが下引層として検討されている
が、これらの水溶性下引層は感光体に環境特性を劣化さ
せる、即ち高温、高湿下での帯電電位及び残留電位に不
安定さを持込む欠点がある。
がよく、更に熱可塑性、熱硬化性の両用が可能で塗布
性、粒子分散性のよいポリビニルブチラール等が知られ
ている。
に対する耐用性が不充分であり、特に高温高湿下稼働の
場合、生成したキャリアが吸収した水分の影響をうけて
電荷発生層中でトラップされ、感度の低下、残留電位の
上昇を招き、前記したポリブチラールの接着性をはじめ
とする数々の利点を活用する障害となっている。
て、本発明の目的は、 1.含有粒子の分散性、調製塗料の塗布性及び構成層界面
相互間の接着性が良好でかつ優れた画質を与える感光体
を提供することにある。また、 2.高感度で耐環境性がよく、高温高湿下で感度低下、残
留電位上昇のない感光体の提供にある。また、 3.繰返し使用における耐用性のよい感光体の提供にあ
る。更に、 4.半導体レーザ等の長波長光に対して高感度特性を有
し、電荷保持性が良好で、画像欠陥、特に反転現像時に
おける黒色斑点の少ない電子写真感光体を提供すること
にある。
けた電子写真感光体において、前記光導電層にチタニル
フタロシアニン顔料及び下記一般式〔I〕で表されるシ
リコーングラフト型変成ブチラール樹脂を含有する電子
写真感光体によって達成される。
塗布するための塗布液において、該塗布液は前記一般式
〔I〕で表されるシリコーングラフト型変成ブチラール
樹脂を含有することを特徴とする塗布液によっても達成
される。
りなる電荷発生層と有機物質よりなる電荷輸送層とを積
層した機能分離型積層光導電層である電子写真感光体で
あることが好ましい。
リール基或は水酸基を表し、アルキル基としてはメチル
基、アリール基としてはフェニル基が好ましい。は30
〜98モル%、mは1〜10モル%、nは0〜50モル%及び
jは1〜50モル%、kは1〜1000の範囲の数値をとる。
またxは300〜10000、好ましくは300〜5000である。
独で用いられることが好ましいが、他のバインダ樹脂と
併用されてもよいし、また電荷輸送層のバインダに単独
または他のバインダ樹脂との併用が用いられてもよい。
式 で表されるポリビニルブチラールと、一般式 〔但し、R1,R2,R3,R4アルキル基、アリール基、水酸
基)で表されるオルガノポリシロキサンとを、白金系触
媒の存在下にトルエン,キシレン,ジアセトンアルコー
ル等の高沸点溶媒中で70℃〜120℃に加熱して脱水反応
させた後トルエン,キシレン,ジアセトンアルコール等
の溶媒を減圧下に除去することによって容易に得られ
る。
したブチラール樹脂の好ましい特性を更に伸ばし、接着
性、粒子分散性に優れており、電荷発生物質(CGMと標
記)粒子の分散及びその分散性の保持に有用である。
(例えば750μm以上の波長領域)に主感度を有するフ
タロシアニンを含有することが好ましく、短波長領域に
主感度を有する他のCGMとの併用によって、広く波長領
域に亙り感度を有する感光体を作成することができる。
勿論夫々のCGMの単用によっても有用な感光体を作成す
ることができる。
合物は、α型のフタロシアニン化合物が結晶形の安定な
β型のフタロシアニン化合物に変る過程で各種結晶形の
フタロシアニン化合物が見出されている。これらの光導
電性を示すフタロシアニン系化合物としては、例えば特
公昭49−4338号記載のX型無金属フタロシアニン化合物
及び特開昭58−182639号、同60−19151号に記載されて
いるτ、τ′、η、η′型無金属フタロシアニン化合物
が挙げられる。
グ角2θの主要ピークが少なくとも9.6゜±0.2゜及び2
7.2゜±0.2゜にあるチタニルフタロシアニン顔料が好ま
しい。
で知られたチタニル系フタロシアニン顔料とは顔料結晶
の凝集状態が異なり、独特のX線回折スペクトルを有し
ていて、可視及び近赤外の吸収スペクトルが780〜860nm
に最大吸収を示す凝集状態を示し、半導体レーザ光等に
対して極めて高感度な特性を発揮しうるものである。前
記チタニルフタロシアニン顔料の基本構造は次の一般式
〔Pc〕で表される。
ン原子、アルキル基又はアルコキシ基を表し、n、m、
及びkはそれぞれ0〜4の整数を表す。
たものである。
X−8200」(日本電子社製)を用いて測定した。
ッグ角2θの主要ピークが9.6゜±0.2゜及び27.2゜±0.
2゜にあるが、これらの特徴的なピークの他に、11.7゜
±0.2゜、15.0゜±0.2゜、23.5゜±0.2゜及び24.1゜±
0.2゜にもピークを有している。
グ角2θの9.6゜±0.2゜のピーク強度が27.2゜±0.2゜
のピーク強度の40%以上であるものが感度、帯電性等の
点から特に好ましい。
されるビスアゾ化合物、或は一般式〔Ta〕で表されるト
リアゾ化合物が有用である。
〔Ta〕2、〔Ta〕3で表される。
換の炭素環式芳香族基を表す。
しては、例えば次のようなものがある。
アズレニウム化合物が有用である。
物である。
z〕1のものが挙げられる。
水素原子、ハロゲン原子又は有機残基を表す。また、R1
とR2、R2と、R3、R3とR4、R4とR5、R5とR6、R6とR7の組
合せのうち、いずれか1つの組合せで置換又は無置換の
縮合環を形成しても良い。
ル基、アリール基、アラリル基を表す。また、R8とR9と
で窒素原子と共に環を形成してもよい。
q〕で示されるスクエアリウム化合物が有用である。
いて、R1、R2R、3、R4は置換基を有してもよいアルキ
ル基、アリール基を表す。アルキル基としては炭素数1
〜6の鎖状アルキル基が好ましい。Xは水素原子または
ハロゲン原子、アルキル基、水酸基、アミノ基等の電子
供与基を表す。
与基またはニトロ基、ニトリル基、アシル基、アルコキ
シカルボニル基、カルボキシル基等の電子吸引基であっ
て、R1、R2及びXは電子移動による互変異性に好都合な
組合せが選ばれる。
キル基及びXの表すアルキル基はメチル基が好ましい。
種又は二種以上を併用することも可能である。併用でき
るCGMとしては、アトラキノン顔料、ペリレン顔料、多
環キノリン顔料、スクアリック酸メチン顔料等が挙げら
れる。
として併用できる。
シアノ基、アシル基又はカルボキシル基を表し、pは0
〜4の整数、qは0〜6の整数を表す。
する場合においては、CGMは2μm以下、好ましくは1
μm以下の平均粒径の粉粒体とされるのが好ましい。即
ち、粒径が余り大きいと、層中への分散が悪くなるとと
もに、粒子が表面に一部突出して表面の平滑性が悪くな
り、場合によっては粒子の突出部分で放電が生じたり、
或はそこにトナー粒子が付着してトナーフィルミング現
象が生じ易い。
光体が作製される。
は、種々のものが使用できるが、代表的なものとしては
例えば、オキサゾール、オキサジアゾール、チアゾー
ル、チアジアゾール、イミダゾール等に代表される含窒
素複素環核及びその縮合環核を有する化合物、ポリアリ
ールアルカン系の化合物、ピラゾリン系化合物、ヒドラ
ゾン系化合物、トリアリールアミン系化合物、スチリル
系化合物、スチリルトリフェニルアミン系化合物、α−
フェニルスチリルトリフェニルアミン系化合物、ブタジ
エン系化合物、ヘキサトリエン系化合物、カルバゾール
系化合物、縮合多環系化合物等が挙げられる。
356号に記載のCTMを挙げることができるが、特に代表的
なものの構造を次に例示する。
CGLに併用されるバインダ樹脂としては、任意のものを
選ぶことができるが、疎水性でかつフィルム形成能を有
するものが好ましく、以下のものを挙げることができ
る。
ル樹脂、メタクリル樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビ
ニリデン、ポリスチレン、スチレン−ブタジエン共重合
体、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルカルバゾール、スチレ
ン−アルキッド樹脂、シリコーン樹脂、シリコーン−ア
ルキッド樹脂、ポリエステル、フェノール樹脂、ポリウ
レタン、エポキシ樹脂、塩化ビニリデン−アクリロニト
リル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化
ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体。
広く任意のものを用いることができる。例えば、ブチル
アミン、エチレンジアミン、N,N−ジメチルホルムアミ
ド、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノ
ン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、酢酸エチル、酢
酸ブチル、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ、エチ
レングリコールジメチルエーテル、トルエン、キシレ
ン、アセトフェノン、クロロホルム、ジクロルメタン、
ジクロルエタン、トリクロルエタン、メタノール、エタ
ノール、プロパノール、ブタノール等が挙げられる。
wt%、また、CTLの厚みは好ましくは1〜100μm、更に
好ましくは5〜30μmである。
コーン変性ブチラール樹脂を機能分離型感光体の光導電
層に用いることにより皮膜物性に優れ、電荷保持力、感
度、残留電位等の電子写真特性に優れ且つ、繰返し使用
に供したときにも疲労劣化が少ない上、上述の特性が変
化することがなくて安定した特性を発揮し得る電子写真
感光体を作成することができる。
必要により表面層として設ける保護層(OCL)、及びCT
L、CGL或は中間層のいずれか、もしくはそれらの複数層
に、感度の向上、残留電位ないし反復使用時の疲労低減
等を目的として、少なくとも1種の電子受容性物質を含
有せしめることができる。
酸、無水マレイン酸、ジブロム無水琥珀酸、無水フタル
酸、テトラクロル無水フタル酸、テトラブロム無水フタ
ル酸、3−ニトロ無水フタル酸、4−ニトロ無水フタル
酸、無水ピロメリット酸、無水メリット酸、テトラシア
ノエチレン、テトラシアノキノジメタン、0−ジニトロ
ベンゼン、m−ジニトロベンゼン、1,3,5−トリニトロ
ベンゼン、p−ニトロベンゾニトリル、ピクリルクロラ
イド、キノンクロルイミド、クロラニル、ブロマニル、
ジクロルジシアノ−p−ベンゾキノン、アントラキノ
ン、ジニトロアントラミノン、9−フルオレニリデンマ
ロノジニトリル、ポリニトロ−9−フルオレニリデンマ
ロノジニトリル、ピクリン酸、0−ニトロ安息香酸、p
−ニトロ安息香酸、3,5−ジニトロ安息香酸、ペンタフ
ルオロ安息香酸、5−ニトロサリチル酸、3,5−ジニト
ロサリチル酸、フタル酸、メリット酸、その他の電子親
和力の大きい化合物を挙げることができる。電子受容性
物質の添加割合はCGMの重量100に対して0.01〜200が望
ましい。更には0.1〜100が好ましい。
せてもよい。また耐久性向上剤としてアンモニウム化合
物が含有されていてもよい。
ン化合物等及びその誘導体、トリアゾール化合物、イミ
ダゾール化合物、トリアジン化合物、クマリン化合物、
オキサジアゾール化合物、チアゾール化合物及びその誘
導体等の含窒素化合物類が用いられる。
ンダードアミン、パラフェニレンジアミン、アリールア
ルカン、ハイドロキノン、スピロクロマン、スピロイン
ダノン及びそれらの誘導体、有機硫黄化合物、有機燐化
合物等が挙げられる。
(亀裂防止、柔軟性付与等)を目的として必要により熱
可塑性樹脂を50wt%未満含有せしめることができる。
て機能するもので、上記バインダ樹脂の外に、例えばポ
リビニルアルコール、エチルセルロース、酢酸酪酸セル
ロース、カルボキシメチルセルロース、ニトロセルロー
ス、カゼイン、N−アルコキシメチル化ナイロン、アル
コール可溶性ナイロン、ポリエチレン、ポリスチレン等
が用いられる。
レングリコール型或は多価アルコール型の非イオン界面
活性剤が選ばれ、アニオン、カチオン或は両性界面活性
剤は耐湿性等に於いて問題を起こし易い。
テル結合、水酸基に対する疎水基が炭化水素のままであ
る炭化水素系、炭化水素の水素が珪素原子で置換された
シリコーン系及び弗素原子で置換された弗素系のものが
あり、 弗素系>シリコーン系>炭化水素系 の順に弗素系が最も好ましい。
料の10-4〜1.0wt%の範囲であり、最適量は実用的に定
められる。
持体としては、主として下記のものが用いられるが、こ
れらにより限定されるものではない。
に、アルミニウム、パラジウム、金などの金属薄層をラ
ミネートもしくは蒸着によって設けたもの。
に、導電性ポリマー、酸化インジウム、酸化錫などの導
電性化合物の層を塗布もしくは蒸着によって設けたも
の。
電性支持体1上にCGMを主成分とするCGL2とCTMを主成分
として含有するCTL3との積層体より成る光導電層4を設
ける。第2図に示すようにこの光導電層4は、導電性支
持体1上に設けた中間層5を介して設けてもよい。この
ように光導電層4を二層構成としたときに最もすぐれた
電子写真特性を有する電子写真感光体が得られる。
けてもよい。
性支持体1上に直接あるいは必要に応じて接着層もしく
はブロッキング層などの中間層を設けた上に、次の方法
によって形成することができる。
法。
分散媒中で微細粒子状とし必要に応じて、バインダと混
合分散して得られる分散液を塗布する方法。
ド、ロール法等の塗布方法が任意に用いられる。
mであることが好ましく、更に好ましくは0.05〜3μm
である。
〜30μmであることが好ましい。このCTL3における組成
割合は、CTM1重量部(wtを標記する)に対してバインダ
0.1〜5wtとするのが好ましい。また微粒子状のCGMをCTL
3中に分散せしめるこもできる。
合には、CGM1wtに対してバインダ5wt以下の範囲で用い
ることが好ましい。
るような実施例からも明らかなように帯電特性、感度特
性、画像形成特性に優れたものである。特に反転現像方
式に供したときにも疲労劣化が少なく耐久性が優れたも
のである。
り本発明の実施態様が限定されるものではない。
ノール100部に加熱溶解し、0.6μmのフィルタで濾過し
た後浸漬塗布法によって、アルミニウムドラム上に塗布
し、膜厚0.4μmの下引層(UCL)を形成した。
ール2部と別表に記載したCG−1のチタニルフタロシア
ニン2部、分散媒としてメチルイソブチルケトン100部
をサンドミルを用いて分散した液を先のUCLの上に浸漬
塗布法によって塗布して膜厚0.2μmのCGLを形成した。
次いでCTMのT−1を1部、ポリカーボネート樹脂「ユ
ーピロンZ200」(三菱瓦斯化学社製)1.5部、微量のシ
リコーンオイル「KF−54」(信越化学工業社製)を1,2
−ジクロルエタン10部に溶解した液を用いて浸漬塗布し
乾燥の後膜厚22μmのCTLを形成した。このようにして
得られた感光体を試料1とする。
3部を1,2−ジクロルエタン90部、エタノール10部に加
熱溶解して得た溶液を塗布してUCLを形成した他は実施
例1と同様にして感光体を得、これを試料2とする。
(大日本インキ社製)、CGLの樹脂を合成例2で得られ
たシリコーン変性ブチラール、CGMを別表に示すCG−II
とした他は実施例1と同様にして感光体を得、これを比
較試料(1)とする。
ール、CGMを別表記載のCG−IIIとした他は実施例1と同
様にして感光体を得、これを比較試料(2)とする。
(信越化学工業社製)、とした他は実施例4と同様にし
て感光体を得、これを比較試料(3)とする。
S」(積水化学工業社製)とした他は実施例2と同様に
して感光体を得、これを比較試料(4)とする。
いてJIS K5400に準じて碁盤目を形成した後、形成され
た碁盤目上にセロハンテープを粘着させてそれを剥がし
てアルミドラム上に残った部分を碁盤目試験の結果とし
て計上した。
(4)を「U−Bix1550」(コニカ社製)(半導体レー
ザ光源搭載)改造機に搭載し、5万回連続コピーを行っ
た。未露光部電位VHが−600〔V〕になるようにグリッ
ド電圧を調節し、0.7mWの照射時の露光部の電位VLを測
定し、さらにコピー終了後のVH及びVLを測定した。ま
た、現像バイアス−560〔V〕で反転現像を行い、複写
画像の白地部分の黒斑点を評価した。
00形」(島津製作所社製)を用いて黒斑点の粒径の個数
を測定し、φ(径)0.05mm以上の黒斑点が1cm2当たり何
個あるかにより測定した。黒斑点評価の測定基準は下記
表に示す通りである。
コーン変性ブチラール樹脂を含んでCGLが構成されてい
るので、高い帯電性を保持し、尚かつ低い残留電位を示
す事から、環境による電気特性の変動の少ない等の利点
を有する。
と光導電層間の接着性は良好であり、また、U−Bix155
0MRの画像出しで得られた画質は良好であった。
成例について示す断面図である。 1……導電性支持体、2……キャリア発生層 3……キャリア輸送層、4……光導電層 5……中間層、6……保護層
Claims (2)
- 【請求項1】導電性支持体上に光導電層を設けた電子写
真感光体において、 前記光導電層にチタニルフタロシアニン顔料及び下記一
般式〔I〕で表されるシリコーングラフト型変成ブチラ
ール樹脂を含有する電子写真感光体。 一般式〔I〕 (R1〜R4はアルキル基、アリール基或いは水酸基を表
す。は30〜98モル%、mは1〜10モル%、nは0〜50
モル%及びjは1〜50モル%である。ただし+m+n
+jは100モル%である。またkは1〜1000、xは300〜
10000の範囲の数値である。) - 【請求項2】導電性支持体上に電子写真感光体用光導電
層を塗布するための塗布液において、 該塗布液は下記一般式〔I〕で表されるシリコーングラ
フト型変成ブチラール樹脂を含有することを特徴とする
塗布液。 一般式〔I〕 (R1〜R4はアルキル基、アリール基或いは水酸基を表
す。は30〜98モル%、mは1〜10モル%、nは0〜50
モル%及びjは1〜50モル%である。ただし+m+n
+jは100モル%である。またkは1〜1000、xは300〜
10000の範囲の数値である。)
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