JP3588734B2 - 電子写真感光体 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ等に用いられる電子写真感光体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
カールソン方式の電子写真画像形成装置においては、感光体表面に帯電させた後、露光によって静電潜像を形成すると共に、その静電潜像をトナーによって現像し、次いでその可視像を紙などに転写、定着させる。感光体は残留付着しているトナーの除去や除電、表面の清浄化が施され、長期に亘って反復使用される。
【０００３】
従って、電子写真感光体としては帯電特性及び感度が良好で更に暗減衰が小さいなどの電子写真特性は勿論であるが、加えて繰り返し使用による耐刷性、耐磨耗性、耐湿性などの物理的性質やコロナ放電時に発生するオゾン、露光時の紫外線などへの耐性（耐環境性）においても良好である事が要求される。
【０００４】
以上の要求を満たすため、酸化防止剤として知られるヒンダードフェノール化合物やヒンダードアミン化合物を添加することが検討されている（特開昭６３−１８３５６号、特開昭６３−５０８４９号、特開昭６３−７３２５６号）。
【０００５】
しかしながら、近年より耐久性が高く、高速の画像形成を望まれると、従来の材料を使用した有機感光体（ＯＰＣ）においては、繰り返し画像形成時の残留電位の上昇による感度の低下などの問題がある。
【０００６】
さらにまた、複写機にはいわゆる朝一ボケと言われる現象がある。これは複写機を使用後、機械を止め翌日まで放置し稼働を再開するとコロナチャージャー直下の感光体部分にあたるコピー画像がボケる現象であり、コロナチャージャーより発生したオゾンが空気中の窒素と反応してできた窒素酸化物が原因と考えられている（小林、佐藤等 Ｊ．ｏｆ Ｉｍａｇｉｎｇ Ｓｃｉ．ａｎｄ Ｔｅｃ．ｖｏｌ３９，ｎｕｍｂｅｒ ６，Ｐ４８５（１９９５））。窒素酸化物の感光体への付着は極表面付近と考えられ、ボケた複写画像が出ても暫く稼動を続ければ問題は軽減する。
【０００７】
しかし近年、電子機器の発達によりファクシミリ用のプリンタなどでは夜間無人でも待機し、受信次第、無人で稼動することが望まれている。このような場合、初期画像形成のボケは大きな問題となる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、耐環境性、耐オゾン性に優れ、繰り返し使用時の帯電能の低下、感度の低下などがなく、またコピー再開後のファーストコピーで画像がボケる（朝一ボケ）等の無い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】
発明者等は、鋭意検討の結果、本発明の目的は下記構成を採ることによって達成されることをつきとめた。
【００１０】
〔１〕 下記の一般式（Ａ）で表される化合物を含有することを特徴とする電子写真感光体。
【００１１】
【化２】

【００１２】
（一般式中、Ｒ₁は２級または３級のアルキル基を表し、Ｒ₂は水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルコキシル基、アリール基またはハロゲン原子を表し、Ａｌｋはアルキル基を表す。ｎは１〜３の整数を表す。）
〔２〕 前記一般式（Ａ）においてｎが１であることを特徴とする〔１〕記載の電子写真感光体。
【００１３】
〔３〕 前記感光体がポリカーボネート樹脂を含有することを特徴とする〔１〕又は〔２〕記載の電子写真感光体。
【００１４】
上記一般式（Ａ）中、Ｒ₁はＯＨ基のｏ−（オルト）に位置し２級または３級のアルキル基を表す。２級または３級のアルキル基としては例えばイソプロピル基、ｔ−ブチル基、イソアミル基などを挙げることができる。
【００１５】
Ｒ_２は水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルコキシル基、アリール基またはハロゲン原子を表し、アルキル基としては一級アルキル基、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、オクチル基、２−エチルヘキシル基などの他、２級、３級のアルキル基、例えばイソプロピル基、ｔ−ブチル基、イソアミル基などを挙げることができる。
【００１６】
アリール基としては各々置換または未置換のフェニル基、ナフチル基を挙げることができ、これらフェニル基、ナフチル基には置換基としてアルキル基、アリール基、アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、エステル基又はアミド基などを含んでも良い。
【００１７】
ｎは１〜３の整数を表し、好ましくは１を表す。Ｒ_２の置換位置はＯＨ基に対してｏ−、ｍ−、ｐ−をとり得る。
【００１８】
又、一般式（Ａ）において置換基−ＣＯＡｌｋの置換位置はＯＨ基に対してｏ−、ｍ−、またはｐ−位である。
【００１９】
Ａｌｋはアルキル基を表す。
【００２０】
つぎに本発明の化合物の具体例を示す。
【００２１】
【化３】

【００２４】
本発明の化合物の合成には色々な手段が考えられる。一般式（Ａ）の化合物はすでに２位、または６位を置換したフェノール系化合物と有機酸塩化物を塩化アルミニウムなどを触媒とする通常のフリーデルクラフト反応で合成することができる。
【００２８】
合成
（化合物Ａ−１の合成）
２，６−ｔ−ブチルフェノール（東京化成製）２０．６ｇをベンゼン１２０ｍｌに溶かし、カプリル酸クロライド（ｎ−Ｃ_７Ｈ_１５ＣＯＣｌ 東京化成製）１６．５ｇを加え、２５℃以下で塩化アルミニウム１４．０ｇを加えた。室温で３時間攪拌し、更に６０℃で２時間反応させた。
【００２９】
反応終了後、冷水に注ぎ、有機層をトルエンにて抽出、カラム（シリカゲル／トルエン）にて分離、ｎ−ヘキサンで結晶化させ目的物を得た。
【００３０】
白色結晶 １２．０ｇ ｙ＝３６％ ｍｐ ９２℃
【００３２】
前述の如く本発明の化合物はいわゆるヒンダードフェノール系の酸化防止剤の概念に含まれる。しかし、この化合物を電子写真感光体に含有させたとき酸化防止能に基づく効果とは別に従来の化合物に無い効果が認められた。一般式（Ａ）の化合物では残量電位の上昇を抑制する効果がある。
【００３３】
本発明の化合物が添加される感光体には特に制限が無く、公知のもの、即ち今日広く使われている負帯電機能分離型感光体や単層感光体さらには逆層構成の感光体に添加できる。
【００３４】
本発明に使われる電荷発生物質（ＣＧＭ）に制限はなく、公知の物を用いることができる。例えばアゾ顔料、フタロシアニン顔料、アントラキノン顔料、イミダゾールペリレン顔料、アンスアンスロン顔料などを挙げることができる。また本発明に使用される電荷輸送物質（ＣＴＭ）も制限はなく、公知のトリフェニルアミン化合物、ブタジエン化合物、スチリル化合物、ヒドラゾン化合物などを用いることができる。これらＣＧＭやＣＴＭは既知のバインダによって分散あるいは溶解され感光体とすることができる。
【００３５】
バインダにはポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂などを挙げることができる。
【００３６】
また本発明の感光体は導電性支持体と感光層との間に接着性と導電性支持体からの電荷の注入の防止を目的とした中間層を用いることができる。中間層の素材としては接着剤などに使用されている公知のポリマーを使うことができる。例えばポリアミド樹脂、ポリブチラール樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂など接着剤などに使用されている公知のポリマーの他、セラミック下引きとして知られる金属アルコキシド（例えばジルコニウムアルコキシド、チタニウムアルコキシドなど）の部分加水分解物の縮合体などを挙げることができる。また本発明の感光体は保護層を付けることができる。
【００３７】
本発明のヒンダード化合物は感光体の各層に添加することができる。添加量は電荷輸送層（ＣＴＬ）に添加される場合、ＣＴＬ中のＣＴＭに対して０．１〜１００重量％、好ましくは１〜５０重量％である。
【００３８】
保護層（ＯＣＬ）に添加される場合、ＯＣＬ中のバインダー樹脂に対して０．１〜１００重量％、好ましくは１〜５０重量％である。
【００３９】
【実施例】
以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明の態様はこれに限定されない。
【００４０】
実施例Ａ
外径８０ｍｍのアルミドラム上にポリアミド樹脂（ＣＭ８０００ 東レ社製）３０ｇをメタノール９００ｍｌとブタノール１００ｍｌの混合溶媒中に投入し、５０℃で加熱溶解した。得られた溶液を室温まで冷却後、前記ドラム上に浸漬塗布して０．５μｍ厚の中間層を形成した。
【００４１】
次いでポリビニルブチラール樹脂（エスレックＢＸ−Ｌ 積水化学社製）５ｇをメチルエチルケトン１０００ｍｌに溶解し電荷発生物質（ＣＧＭ−１）１０ｇを混合した後、サンドミルを用いて１０時間分散した。得られた分散液を前記中間層上に浸漬塗布して０．５μｍ厚の電荷発生層（ＣＧＬ）を形成した。ついで電荷輸送物質（ＣＴＭ−１〜３）２００ｇとポリカーボネート樹脂（Ｚ２００ 三菱ガス化学社製）２８０ｇと本発明の一般式（Ａ）の化合物２０ｇをジクロロメタン中に溶解し、得られた溶液を前記ＣＧＬ上に浸漬塗布して２５μｍ厚の電荷輸送層（ＣＴＬ）を形成し、１００℃で１時間加熱乾燥して本実施例の感光体とした。
【００４２】
比較例（Ａ−０，Ａ−１）
実施例における本発明の化合物にかえて酸化防止剤添加せず（Ａ−０）、既存のフェノール系酸化防止剤（Ｈ−１）にした（Ａ−１）他は実施例と同様にして比較感光体をつくった。
【００４３】
【化７】

【００４４】
【化８】

【００４５】
評価
以上のようにして得た実施例および比較例の感光体をコニカ社製Ｕ−ＢＩＸ ３０３５に装着し、１０万回の実写テストを行い、初期および１０万コピー後の黒紙電位（Ｖｂ）、白紙電位（Ｖｗ）、残留電位（Ｖｒ）を測定した。
【００４６】
また上記ランニングテスト中、５万回コピー後、機械を止め１２時間休止し、再コピー直後の画質を見て画像ボケを評価した。評価基準は○：ボケ認められず、△：認められるが程度はひどくない、×：明らかに認められ実用上問題がある、とした。
【００４７】
【表１】

【００４８】
本発明の感光体はＶｒの変化が比較（本発明外）のヒンダードフェノール化合物に比して極めて少ない。また画像ボケにも良い効果が得られている。
【００６６】
【発明の効果】
本発明により、耐環境性、耐オゾン性に優れ、繰り返し使用時の帯電能の低下、感度の低下などがなく、またコピー再開直後の画像がボケる（朝一ボケ）等の無い感光体を提供することが出来る。

Claims (3)

1. 下記の一般式（Ａ）で表される化合物を含有することを特徴とする電子写真感光体。
   

   

   （一般式中、Ｒ₁は２級または３級のアルキル基を表し、Ｒ₂は水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルコキシル基、アリール基またはハロゲン原子を表し、Ａｌｋはアルキル基を表す。ｎは１〜３の整数を表す。）
2. 前記一般式（Ａ）においてｎが１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. 前記感光体がポリカーボネート樹脂を含有することを特徴とする請求項１又は２記載の電子写真感光体。