JP2949953B2

JP2949953B2 - 電子写真感光体

Info

Publication number: JP2949953B2
Application number: JP23846091A
Authority: JP
Inventors: 純孝野上; 章高橋; 徹國司
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 1991-09-19
Filing date: 1991-09-19
Publication date: 1999-09-20
Anticipated expiration: 2014-09-20
Also published as: JPH0580569A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、導電性基体上に有機
材料からなる感光層を備えてなる電子写真感光体に関
し、詳しくは導電性基体と感光層との間に導電性の中間
層を設けた電子写真感光体に関する。

【０００２】

【従来の技術】カールソン方式の電子写真法に用いられ
る電子写真感光体（以下、単に感光体とも称する）は、
従来、セレン，セレン−テルル合金，セレン−ひ素合
金，酸化亜鉛などの無機系の光導電性材料を用いたもの
が主流であったが、最近では無公害性，成膜性などの点
から、有機系の光導電性材料を用いた感光体が盛んに開
発され、実用化されてきている。なかでも、感光層を電
荷発生層，電荷移動層に分離した、いわゆる機能分離型
の感光体の開発が積極的に進められている。機能分離型
は電荷発生効率の高い電荷発生物質を含む電荷発生層、
電荷移動度の大きい電荷移動物質を含む電荷移動層を組
み合わせることにより、高感度，長寿命の感光体が得ら
れる可能性が高いからである。

【０００３】現在、採用されている有機系光導電性材料
を用いた機能分離型の感光体の多くは、アルミニウムの
ような導電性基体の上に電荷発生層，電荷移動層が順次
積層されてなる感光層、または、バリヤー層，電荷発生
層，電荷移動層が順次積層されてなる感光層を備えた構
成のものである。バリヤー層は感光層の機能上必須の構
成要素ではないが、導電性基体から電荷発生層への電荷
の注入を阻止し感光体の帯電性を高めるために設けられ
ることが多く、サブミクロンオーダー以下の極めて薄い
膜として形成される。電荷発生層は膜厚が厚くなると電
荷発生層内で発生した電荷が電荷移動層および導電性基
体にスムーズに注入されにくくなり、メモリーの発生，
繰り返し使用時の帯電性の低下，残留電位の上昇などの
不具合をもたらす原因となるので、極めて薄い膜とされ
ることが必要であり、一般にはサブミクロンオーダーの
薄膜とされる。このような薄膜で入射してくる露光光を
充分吸収するためには、電荷発生物質は露光光に対する
吸収係数が大きく電荷発生効率の高いことが要求され、
現在、主として顔料系物質が使用されている。

【０００４】上述のように、電荷発生層は導電性基体上
に直接，または薄層のバリヤー層を介して極めて薄い膜
として設けられるため、導電性基体表面の欠陥、例え
ば、汚れ，傷，微細な凹凸が電荷発生層の成膜ムラとな
って現れ、感光体としての欠陥、例えば、白抜け，黒
点，濃度ムラ，カブリなどの画像欠陥として現れてく
る。このような欠点を解消し、また、長期間使用時の電
気特性の劣化を防止する方法として、導電性基体と感光
層との間に中間層を設けることが知られている。これま
でに知られている中間層としては、ポリアミド（特開昭
５２−２５６３８号公報），ポリエステル（特開昭５２
−２０８３６号公報），ポリウレタン（特開昭５３−８
９４３５号公報）などの比較的抵抗の低い樹脂からなる
層、または、カルボン酸塩，リン酸塩などの塩類を溶
解，分散させた樹脂からなる層がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような材料からなる中間層は環境の温度，湿度の変化に
よって抵抗が変化するため、このような中間層を設けた
感光体では常に安定した電気特性，良質の画像を得るこ
とが難しいという問題があった。この発明は、上述の問
題点を解消して、導電性基体と感光層との間に特定の材
料からなる中間層を設けることにより、低温低湿から高
温高湿にいたる各環境において、常に安定した電気特
性，良質の画像を得ることができる感光体を提供するこ
とを解決しようとする課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の課題は、この発明
によれば、導電性基体上に有機材料からなる感光層を備
えてなる電子写真感光体において、導電性基体と感光層
との間にポリオルソアニシジンを含む中間層を設けた感
光体とすることによって解決される。中間層に含まれる
ポリオルソアニシジンとしてはオルソアニシジンを低
温，例えば−５℃以下の低温，より好ましくは−１０℃
以下の低温で酸化重合して得られたものを用いると好適
である。また、中間層はポリオルソアニシジンとポリオ
ルソアニシジンと相溶性のある樹脂との混合物で形成し
ても良い。このとき、混合物のポリオルソアニシジンの
含有量は１０重量％以上とすることが望ましい。中間層
の膜厚は０．１μｍ以上２０μｍ以下の範囲内とするこ
とが好ましく、より好ましくは０．５μｍ以上１０μｍ
以下の範囲内である。

【０００７】

【作用】導電性基体と感光層との間にポリオルソアニシ
ジンを含む中間層を設けることにより、均質な感光層を
有し、低温低湿から高温高湿にいたる各環境において、
常に安定した電気特性，良質の画像を得ることができる
感光体が得られる。ポリオルソアニシジンはオルソアニ
シジンを各種の酸化剤により酸化重合して得られること
は、既に「ＳｙｎｔｈｅｔｉｃＭｅｔａｌｓ；２５巻
２３５ページ〜２４２ページ（１９８５年発刊）」に紹
介されているが、ジメチルフオルムアミド，トリフロロ
酢酸などの極性溶剤にのみ可溶な重合体としてであっ
た。本発明者らは、オルソアニシジンの酸化重合条件に
ついて鋭意検討を加えた結果、酸化重合を低温で行うこ
とによりテトラヒドロフラン，ジオキサンなどの通常の
塗料用溶媒に可溶なポリオルソアニシジンが得られ、し
かも、この重合体はポリエステル，ポリカーボネート，
塩化ビニルなどの樹脂と良好な相溶性を有することを見
出した。そうして、このような低温で酸化重合したポリ
オルソアニシジンを含む中間層を形成した感光体につい
て検討した結果、この発明に至ったのである。

【０００８】この発明によれば、オルソアニシジンを低
温条件下，好ましくは−５℃以下，より好ましくは−１
０℃以下で酸化重合し、得られた重合体を単独で、ある
いはこれと相溶性のある樹脂と共にテトラヒドロフラ
ン，ジオキサン，エチレングリコールジメチルエーテル
などの溶媒に溶解した溶液を導電性基体上に塗布，乾燥
することにより、容易にポリオルソアニシジンを含む中
間層を形成することができ、低温低湿から高温高湿にい
たる各環境において、常に安定した電気特性，良質の画
像を得ることができる感光体が得られる。ポリオルソア
ニシジンを相溶性のある樹脂と混合して用いる場合は、
その総量の少なくとも１０重量％以上ポリオルソアニシ
ジンが含まれていることが望ましい。また、ポリオルソ
アニシジンを含む中間層の膜厚は０．１μｍ以上２０μ
ｍ以下の範囲内であることが好ましく、より好ましくは
０．５μｍ以上１０μｍ以下の範囲内である。膜厚がこ
れより薄いと効果が少なく、厚くなると導電性基体への
電荷の注入が阻害され画像上濃度不足となる不具合が生
じてくる。

【０００９】この発明による中間層は、機能分離型の感
光層を備えた感光体において特に有効である。このよう
な機能分離型の感光体においては、電荷発生層は電荷発
生物質を単独で、あるいはバインダーと共に有機溶媒に
分散，溶解したものを導電性基体上に直接またはバリヤ
ー層を介して塗布，乾燥して形成される。また、熱的に
安定な電荷発生物質は真空中で昇華させて成膜すること
もできる。電荷発生物質の例としては、アゾ系顔料，ア
ントラキノン系顔料，多環キノン系顔料，インジゴ系顔
料，ジフェニルメタン系顔料，アジン系顔料，シアニン
系顔料，ペリレン系顔料，スクアリリウム顔料，フタロ
シアニン系顔料などが挙げられる。バインダーとして
は、ポリアミド樹脂，シリコーン樹脂，ポリエステル樹
脂，ポリカーボネート樹脂，フェノキシ樹脂，ポリスチ
レン樹脂，ポリビニル（ブチラール，ホルマール，アセ
タール）樹脂，（メタ）アクリル樹脂，塩化ビニル樹脂
などが単独，または混合して用いられる。これらのバイ
ンダーは電荷発生物質１００重量部に対して５重量部〜
２００重量部，好ましくは１０重量部〜１００重量部の
割合で使用される。電荷発生層の膜厚は０．０５μｍ〜
２．０μｍが望ましい。電荷移動層は電荷発生層上にポ
リ（Ｎ−ビニルカルバゾール），ポリ（ビニルアントラ
セン），ポリシランなどの高分子化合物の溶液を塗布，
乾燥するか、あるいは、ヒドラゾン化合物，ピラゾリン
化合物，エナミン化合物，スチリル化合物，アリールメ
タン化合物，アリールアミン化合物，ブタジエン化合
物，アジン化合物などの低分子化合物を適当な成膜性を
有するバインダーと共に有機溶媒に溶解した溶液を塗
布，乾燥することにより成膜される。これらの低分子化
合物と共に用いられるバインダーとしては、ポリカーボ
ネート樹脂，ポリエステル樹脂，ポリスチレン樹脂，
（メタ）アクリル樹脂，シリコーン樹脂などがあり低分
子化合物１００重量部に対して５０重量部〜２００重量
部の割合で用いられる。電荷移動層の膜厚は１０μｍ〜
３０μｍが望ましい。

【００１０】

【実施例】以下、この発明の実施例について説明する
が、この発明がこれらの実施例に限定されるものでない
ことは言うまでもない。なお、以下の実施例中の部は重
量部を指す。［ポリオルソアニシジンの合成例］まず、ポリオルソア
ニシジンの合成例について説明する。１０００部の蒸留
水中に３部の塩酸，１２３部のオルソアニシジンを加え
氷冷して−１０℃にまで冷却する。この冷却液に、１０
００部の蒸留水に７０部の塩酸，１９６部のパーオキソ
ニ硫酸アンモニウムを溶解した溶液を−１０℃の冷却下
で攪拌しながら徐々に添加する。添加後、冷却した状態
で一昼夜放置すると、濃緑色の沈殿が生成した。この沈
殿物を蒸留水で洗浄し、遊離の塩酸イオンの存在が認め
られなくなるまで熱水で洗浄し乾燥すると、濃緑色のポ
リオルソアニシジンが７０部得られた。元素分析の結果
はＣ₁₄Ｈ₁₃Ｏ₂Ｎ₂Ｃｌであり、ポリオルソアニシジン
の塩酸塩が得られたことが確認された。このポリオルソ
アニシジンをテトラヒドロフランに溶解すると１０％の
濃度まで良好な溶解性を有することが判った。

【００１１】実施例１外径６０ｍｍ，長さ２４７ｍｍ，肉厚１ｍｍで表面粗さ
が中心線平均粗さＲａで１．２μｍであるアルミニウム
ドラムの表面に上記の合成例で製造したポリオルソアニ
シジンの５％テトラヒドロフラン溶液を浸漬塗布し、乾
燥厚み３μｍの中間層を形成した。次に、この中間層の
上に共重合ポリアミド樹脂（東レ（株）製；アミランＣ
Ｍ−８０００）２部，メタノール１００部からなる溶液
を浸漬塗布し、乾燥厚み０．０７μｍのバリヤー層を設
け、その上に、Ｘ型無金属フタロシアニン（大日本イン
キ（株）製；フアストーゲンブルー８１２０Ｂ）１部，
塩化ビニル系共重合樹脂（日本ゼオン（株）製；ＭＲ−
１１０）１部をメチレンクロライト１００部に分散，溶
解させた溶液を浸漬塗布し、乾燥厚み０．４μｍの電荷
発生層を形成し、続いて、この上にｐ−ジエチルアミノ
ベンズアルデヒド−（ジフェニルヒドラゾン）１０部，
ポリカーボネート樹脂（三菱ガス化学（株）製；ユーピ
ロンＰＣＺ−３００）１０部，１、２−ジクロルエタン
７２部からなる塗液を浸漬塗布し、乾燥厚み２０μｍの
電荷移動層を形成して感光層とし、実施例１の感光体を
作製した。図１にこの感光体の模式的断面図を示す。

【００１２】実施例２実施例１で用いたのと同様なアルミニウムドラムの表面
に、上記の合成例で製造したポリオルソアニシジン２
部，ブチラール樹脂（積水化学（株）製；エスレックＢ
Ｍ−２）２部をテトラヒドロフランに溶解し３％の溶液
としたものを浸漬塗布し、乾燥厚み３μｍの中間層を設
けた。その上に、実施例１と同様にしてバリヤー層，電
荷発生層，電荷移動層を順次形成して感光層とし、実施
例２の感光体を作製した。

【００１３】比較例１実施例１で用いたのと同様なアルミニウムドラムの表面
に、ナイロン８（帝国化学（株）製；トレジンＥＦ３０
Ｔ）の８部をメタノール４６部，ブタノール４６部に溶
解した塗液を浸漬塗布し、乾燥厚み２μｍの中間層を設
け、その上に実施例１と同様にして電荷発生層，電荷移
動層を順次形成して感光層とし、比較例１の感光体を作
製した。比較例２実施例１で用いたのと同様なアルミニウムドラムの表面
に、直接、実施例１と同様にして電荷発生層，電荷移動
層を設けて感光層とし、比較例２の感光体を作製した。

【００１４】これらの感光体を感光体プロセス試験機に
取り付け、周速７８．５ｍｍ／秒で回転させながら、コ
ロトロンで−６００Ｖに帯電し、光を照射しない時の暗
部電位Ｖ_d，波長７８０ｎｍの光を２μＪ／ｃｍ²照射
した時の明部電位Ｖ_iをそれぞれ測定する。また、市販
の半導体レーザービームプリンタに装着して画像出しを
行いそれぞれ画質を評価する。このような測定，評価を
低温低湿（温度１０℃，相対湿度４０％），常温常湿
（温度２５℃，相対湿度５０％），高温高湿（温度３５
℃，相対湿度８５％）の各環境下で行った。その結果を
初期特性として表１，表２，表３に示す。

【００１５】

【表１】

【００１６】

【表２】

【００１７】

【表３】

【００１８】次に、上述のプリンタにより２万回の画像
出しを行った後、上述の測定および画質評価を行う。こ
れらの画像出し，測定および画質評価を低温低湿，常温
常湿，高温高湿の各環境下で行った結果を表４，表５，
表６にそれぞれ示す。

【００１９】

【表４】

【００２０】

【表５】

【００２１】

【表６】

【００２２】表１，表２，表３より、ポリオルソアニシ
ジンを含む中間層を設けた実施例１，実施例２の感光体
は各環境下で電気特性，画質ともに良好であり、また、
表１と表４，表２と表５，表３と表６をそれぞれ対比す
ると、実施例１，実施例２の感光体は各環境下での２万
回画像出し前後でも電気特性，画質ともに安定してお
り、この発明の中間層の効果は明らかである。

【００２３】

【発明の効果】この発明によれば、導電性基体上に有機
材料からなる感光層を備えてなる電子写真感光体におい
て、導電性基体と感光層との間にポリオルソアニシジン
を含む中間層を設けることにより、低温低湿から高温高
湿にいたる各環境において、常に安定した電気特性，良
質の画像を得ることができる感光体を得ることが可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の感光体の一実施例の模式的断面図

【符号の説明】

１導電性基体２中間層３感光層

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】導電性基体上に有機材料からなる感光層を
備えてなる電子写真感光体において、導電性基体と感光
層との間にポリオルソアニシジンを含む中間層を設けた
ことを特徴とする電子写真感光体。
【請求項２】中間層に含まれるポリオルソアニシジンが
オルソアニシジンを低温で酸化重合して得られたもので
あることを特徴とする請求項１記載の電子写真感光体。
【請求項３】中間層に含まれるポリオルソアニシジンが
オルソアニシジンを−５℃以下の低温，より好ましくは
−１０℃以下の低温で酸化重合して得られたものである
ことを特徴とする請求項１または２記載の電子写真感光
体。
【請求項４】中間層がポリオルソアニシジンとポリオル
ソアニシジンと相溶性のある樹脂との混合物からなるこ
とを特徴とする請求項１，２，３のうちのいずれかに記
載の電子写真感光体。
【請求項５】混合物のポリオルソアニシジンの含有量が
１０重量％以上であることを特徴とする請求項４記載の
電子写真感光体。
【請求項６】中間層の膜厚が０．１μｍ以上２０μｍ以
下、好ましくは０．５μｍ以上１０μｍ以下の範囲内で
あることを特徴とする請求項１ないし５のうちのいずれ
かに記載の電子写真感光体。