JPH01142658A - 電子写真感光体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は複写機、レーザービームプリンタ等の画像形成
装置における感光体として好適に使用されるα型チタニ
ルフタロシアニン組成物を用いた電子写真感光体に関す
る。

〈従来の技術〉 従来、複写機などの画像形成装置において、フタロシア
ニンなどの光導電性物質を用いた電子写真感光体が広く
使用されている。また、近年、半導体レーザを光源とし
、装置を小型化できると共に、高速にて高品質の画像を
ノンインパクト方式で形成することができるなどの利点
を有するレーザビームプリンタが普及しつつあり、該プ
リンタ用感光体に用いられる光導電性物質について種々
検討されている。

上記レーザビームプリンタ用感光体を用いる電子写真プ
ロセスにおいては、感光体をコロナ放電により均一に帯
電させる帯電工程と、帯電させた感光体に原稿像を半導
体レーザにより照射し、原稿像に対応する静電潜像を形
成する。露光工程などが繰り返し行われる。上記帯電工
程においては、感光体の帯電特性が良好であり、暗減衰
が小さいことが要求され、露光工程においては、半導体
レーザの発振波長である約７８０〜８２０ｎｍの波長領
域において高感度であること、半導体レーザによる照射
後の残留電位が小さいことが要求される他、繰り返し使
用により上記特性の劣化が小さいことなどが要求される
。

上記の点に鑑み、光導電性物質として、上記半導体レー
ザの波長領域において高感度を示すチタニルフタロシア
ニン化合物を用いた電子写真感光体が提案されている。

上記電子写真感光体は、前記半導体レーザの波長領域に
おいである程度高感度を示すと共に、帯電性などの電気
的特性においても優れているものの、暗減衰、残留電位
などの電気的特性および感度が未だ十分でないという問
題があった。

そこで、暗減衰、残留電位などの電気的特性だけでなく
、感度に優れるα型チタニルフタロシアニン組成物とそ
の製造方法ならびにそれを用いた電子写真感光体を先に
提案した。

〈発明が解決しようとする問題点〉 上記α型チタニルフタロシアニン組成物を用いた電子写
真感光体によって電気的特性および感度に優れた感光体
が得られたがこのα型チタニルフタロシアニン組成物を
用いて、さらに高感度の感光体を提供すべく本発明者ら
が鋭意研究した結果、本発明の感光体を完成させるに至
った。

〈問題点を解決するための手段〉 本発明の電子写真感光体は電荷発生材料としてα型チタ
ニルフタロシアニン組成物と共に、酸化電位が０．４５
乃至０．６５ｅＶである電荷輸送材料を用いることを特
徴とするものである。

（作用） 電子写真感光体において、電荷発生材料から発止した電
荷が移動するためには、電荷輸送材料の中に電荷が注入
され、注入された電荷が電荷輸送性分子間をホッピング
移動することが必要である。

従って、発生した電荷のエネルギーと、電荷が注入され
る輸送性分子の軌道エネルギーとの相互のエネルギー関
係が重要であり、この相互のエネルギー関係が最適な場
合、発生した電荷の電荷輸送層材料への注入効率が良く
なり、高感度化が図れる。本発明では、α型チタニルフ
タロシアニン組成物に対しては酸化電位が０．４５乃至
０．６５ｅＶの電荷輸送材料が組合せとして最適であり
、高感度を示すことが判明した。

以下に本発明について詳細に説明する。

本発明の電子写真感光体は、導電性基材と、該導電性基
材上に形成された感光層とで構成されている。上記感光
層は、電荷発生材料としての前記αチタニルフタロシア
ニン組成物と、電荷輸送材料、結着樹脂とそして必要に
応じて他の材料からなる単層型感光層であってもよく、
少なくとも前記α型チタニルフタロシアニン組成物を含
有する電荷発生層と、電荷輸送層とが積層された積層型
感光層であってもよい。また、上記積層型感光層は、電
荷発生層上に電荷輸送層が積層された構造や、その逆の
順序に積層された構造であってもよい。

本発明で用いられる電荷発生材料であるα型チタニルフ
タロシアニン組成物は、α型チタニルフタロシアニン６
０〜９０重量％とメタルフリーフッ０９フ５フ１０〜４
０重量％とを含有することを特徴としており、α型チタ
ニルフタロシアニンとともにメタルフリーフタロシアニ
ンを含有しているので電子写真用感光体の光導電物質と
して使用した場合安定であるだけでなく、帯電特性及び
感光特性、特に感度が著しく優れたものとなる。

上記α型チタニルフタロシアニン組成物は例えばチタニ
ルフタロシアニンを製造し、必要に応じてメタルフリー
フタロシアニンを所望量添加したチタニルフタロシアニ
ンを含有する硫酸溶液を水中に注入するアシッドペース
ト法により顔料化し、有機溶媒による有機溶媒処理、好
ましくは塩素系溶媒の存在下、湿式ミリングすることに
より製造される。また、個別に製造したα型チタニルフ
タロシアニンとメタルフリーフタロシアニンとを所定の
割合で混合して調製してもよい。

前記α型チタニルフタロシアニン組成物は、Ｘ線回折ス
ペクトルにおけるブラック角６．９°、９．６６．１５
．６°、１７．６°、２１．９°、２３．６°、２４．
７’および２８．０°に強い回折ピークを示し、上記ブ
ラック角のうち、６゜９°が最も大きい回折ピークを示
すものである。

また、上記電荷輸送物質としては、酸化電位が０゜４５
乃至０．６５ｅＶＯものが使用される。

例えば、 などが挙げられる。

尚、酸化電位は、サイクリックポルタンメトリー（参照
電極Ａｇ／Ａｇ″電極）を用いて測定したものである。

また、上記導電性基材としては、導電性を有するシート
状やドラム状のいずれであってもよく、導電性を存する
種々の材料、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金
、銅、錫、白金、金、銀、バナジウム、モリブデン、ク
ロム、カドミウム、チタン、ニッケル、パラジウム、イ
ンジウム、ステンレス銅、真鍮などの金属単体や、蒸着
等の手段により上記金属、酸化インジウム、酸化錫等の
層が形成されたプラスチック材料およびガラス等が例示
される。

また、結着樹脂としては、種々のもの、例えば、スチレ
ン系重合体、スチレン−ブタジェン共重合体、スチレン
−アクリロニトリル共重合体、スチレン−マレイン酸共
重合体、アクリル系重合体、スチレン−アクリル系共重
合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリ塩化ビニル
、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリエステル、ア
ルキッド樹脂、ポリアミド、ポリウレタン、アクリル変
性ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリカーボネート、ボ
リアリレート、ポリスルホン、ジアリルフタレート樹脂
、シリコーン樹脂、ケトン樹脂、ポリビニルブチラール
樹脂、ポリエーテル樹脂、フェノール樹脂等、各種の重
合体が例示されている。また、エポキシアクリレート等
の光硬化型樹脂等も使用できる。さらには、前記電荷輸
送物質としての光導電性ポリマー、例えば、ポリ−Ｎ−
ビニルカルバゾール等を結着樹脂としても使用してもよ
い。

また、他の材料としては、ターフェニル、ハロナフトキ
ノン類、アセナフチレン等、従来公知の増感剤、９−（
Ｎ、Ｎ−ジフェニルヒドラジノ）フルオレンなどのフル
オレン系化合物、可塑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤な
どの劣化防止剤等、種々の添加剤が例示される。

上記単層感光層におけるα型チタニルフタロシアニン組
成物と電荷輸送材料と上記結着樹脂との使用割合は、所
望する感光体の特性等に応じて適宜選択することができ
るが、結着樹脂１００重量部に対して、α型チタニルフ
タロシアニン組成物２〜２５重量部、電荷輸送材料２５
〜２００重量部、好ましくは５０〜１５０重量部使用さ
れる。

α型チタニルフタロシアニン組成物および電荷輸送材料
が上記使用量よりも少ないと、感光体の感度が十分でな
いばかりか、残留電位が大きくなる。

また上記範囲を越えると感光体の表面電位が低下する。

また、感光層は、適宜の厚みを有していてもよいが、３
〜５０μｍ、特に５〜２０μｍの厚みを有するものが好
ましい。

積層型感光層における電荷発生層は、前記αチタニルフ
タロシアニン組成物を２００℃以下の温度で結晶構造の
転移を抑制しながら、蒸着、スパッタリングすることに
より形成してもよいが、結晶構造を変化させず、しかも
生産性を高めるため、結着樹脂を用いて形成するのが好
ましい。

積層型感光層における電荷発生層を結着樹脂を用いて形
成する場合、α型チタニルフタロシアニン組成物と結着
樹脂との割合は適宜設定することができるが、結着樹脂
１００重量部に対してαチタニルフタロシアニン組成物
５〜５０００重量部、特に１０〜２５００重量部使用す
るのが好ましい。

α型チタニルフタロシアニン組成物が５重量部未満であ
ると電荷発生能が小さ（，５０００重量部を越えると感
光層の導電性基材に対する密着性が低下する等の問題が
ある。上記電荷発生層は、適宜の厚みを有していてもよ
いが、０．０１〜３０μｍ、特に０．１〜２０μｍ程度
の厚みを有するものが好ましい。

また、積層型感光層における電荷輸送層を形成する場合
、電荷輸送材料と結着樹脂との割合は適宜設定すること
ができるが、結着樹脂１００重量部に対して、電荷輸送
材料１０〜５００重量部、特に２５〜２００重量部使用
するのが好ましい。

電荷輸送物質が、１０重置部未満であると電荷輸送能が
十分でなく、５００重量部を越えると電荷輸送層の機械
的強度等が低下する。上記電荷輸送層は、適宜の厚みを
有していても良いが、２〜１１００ｃｒ、特に５〜３０
μｍ程度の厚みを有するものが好ましい。

上記単層感光層は、α型チタニルフタロシアニン組成物
と電荷輸送材料と結着樹脂などを含有する感光層用分散
液を調製し、該分散液を前記導電性基材に塗布し、乾燥
させることにより形成することができる。また、積層型
感光層は、α型チタニルフタロシアニン組成物と結着樹
脂などを含有する電荷発生層用分散液と、電荷輸送材料
と結着樹脂などを含有する電荷輸送層用塗布液をそれぞ
れ調製し、導電性基材上に順次塗布し、乾燥させること
により形成することができる、 上記分散液などの調製に際しては、結着樹脂等の種類に
応じて適宜の有機溶媒が使用され、該有機溶媒としては
、例えば、メタノール、エタノール、プロパツール、イ
ソプロパツール、ブタノールなどのアルコール類、ｎ−
ヘキサン、オクタン、シクロヘキサン等の脂肪族系炭化
水素、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水
素、ジクロロメタン、ジクロロエタン、四塩化炭素、ク
ロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素、ジメチルエーテ
ル、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、エチレン
グリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエ
チルエーテル等のエーテル類、アセトン、メチルエチル
ケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、酢酸エチル、
酢酸メチル等のエステル類等種々の溶剤が例示され、一
種または二種以上混合して用いられる。なお、上記分散
液などは、α型チタニルフタロシアニン組成物などの分
散性、塗工性等をよくするため、界面活性剤、シリコー
ンオイルなどのレベリング剤等を含有していてもよい。

上記分散液などは、従来慣用の混合分散方法、例えば、
ペイントシェーカー、ミキサー、ボールミル、サンドミ
ル、アトライター、超音波分散器等を用いて調製するこ
とができ、得られた分散液などの塗布に際しては、従来
慣用のコーティング方法、例えば、デイツプコーティン
グ、スプレーコーティング、スピンコーティング、ロー
ラーコーティング、ブレードコーティング、カーテンコ
ーティング、バーコーティング法等が採用される。

（実験例〉 以下に、実験例に基づき、本発明をより詳細に説明する
。

合成例 １、３−ジイミノイソインドレニン４モルと、テトラブ
トキシチタン１モルと、所定量のキノリンとを反応容器
に仕込み、１７０〜１８０℃の温度で５時Ｍ反応させる
ことにより、チタニルフタロシアニンを合成した。

感光体の作成 上記合成例のチクニルフタロシアニン１００重量部に対
して、濃度９８％の４硫酸を１５００重量部添加して溶
解し、温度２５℃で３時間放置した後、得られた溶液を
０℃の多量の水に注入することによりα型チタニルフタ
ロシアニン組成物を濾別し、ジクロロメタン中に分散さ
せて洗浄するとともに濾別、洗浄を繰り返し、８０℃の
温度で乾燥させることによりα型チタニルフタロシアニ
ン組成物を得た。さらに、得られたα型チタニルフタロ
シアニン組成物と所定量のジクロロメタンをボールミル
に仕込み、２０時間混合し、α型チタニルフタロシアニ
ン組成物を製造した。

得られたα型チタニルフタロシアニン組成物は、α型チ
タニルフタロシアニンを約８２．３重量％含有するもの
であった。

上記方法で得られたＵ型チタニルフタロシアニン組成物
８重量部、ビスフェノールＺ型ポリカーボネート（三菱
瓦斯化学社製）１００重量部、表１に示す電荷輸送材料
１００重量部およびテトラヒドロフラン１０００重量部
とを用い、超音波分散器にて分散液を調製すると共にア
ルミシート上に塗布し、厚み約２０μｍの感光層を存す
る各実施例及び比較例の有機感光体を作成した。

評価 上記各感光体の帯電特性および感光特性を静電複写試験
装置（ジエンチック社製、ジエンチックシンシア　３０
Ｍ）を用いて、前記各実施例および比較例の感光体を正
に帯電させ、各感光体の表面電位Ｖｓｐ（Ｖ）を測定し
た。また、ハロゲン光を用いて、感光体を露光し、上記
表面電位が１／２となるまでの時間を求め、半減露光量
Ｅｌ／２（μＪ　／　ｃ　ｍ”　）を算出するとともに
、露光後、０．１５秒経過後の表面電位を残留電位Ｖｒ
ｐ（■）とした。

また、各電荷輸送材料の酸化電位はサイクリックポルク
ンメトリーを用いて測定した。測定条件としては、作用
電極に白金、参照電極にＯ，ＩＭアセトニトリルＡｇ／
Ａｇ″電極、対極に白金を用い、各電荷輸送材料１ｍＭ
と支持電解質（ｎ　−Ｃ４Ｈ９）４ＮＣ１０４０，１Ｍ
を含むジクロロメタン溶液をアルゴンガスでバブルさせ
た後、走査速度１０ＱｍＶ／ｓｅｃで測定した。

表１ 上記各実施例及び比較例で得られた各感光体の半減露光
量及び残留電位の結果を表２に示す。

表２ 表２から明らかなように、実施例１．２の感光体は比較
例１．２の感光体に比べ、残留電位が低いだけでな（、
高感度であることが判明した。即ち、酸化電位が０．４
５乃至０．６５ｅＶの電荷輸送材料を含む感光体は怒度
に優れ、残留電位が低いと言える。

〈発明の効果〉 以上のように、本発明の電子写真感光体によれば、電荷
発生材料にα型チクニルフタロシアニン組成物を用い、
酸化電位が０．４５乃至０．６５ｅＶの電荷輸送材料を
用いることによって、高感度で、しかも残留電位が低い
という効果を奏する。

特許出願人　　三田工業株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、導電性基材と該導電性基材上に設けられた感光層と
   からなり、該感光層は、α型チタニルフタロシアニン組
   成物と酸化電位が０．４５乃至０．６５ｅＶである電荷
   輸送材料とを含有することを特徴とする電子写真感光体
   。 ２、前記感光層は、電荷発生層と電荷輸送層とからなり
   、該電荷発生層は前記α型チタニルフタロシアニン組成
   物を含有し、該電荷輸送層は前記電荷輸送材料を含有す
   る特許請求の範囲第１項記載の電子写真感光体。 ３、前記感光層は、前記α型チタニルフタロシアニン組
   成物と前記電荷輸送材料を結着樹脂中に分散させてなる
   特許請求の範囲第１項記載の電子写真感光体。 ４、前記α型チタニルフタロシアニン組成物が、α型チ
   タニルフタロシアニン６０〜９０重量％と、メタルフリ
   ーフタロシアニン１０〜４０重量％とを含有する上記特
   許請求の範囲第１乃至第３項記載の電子写真感光体。 ５、前記α型チタニルフタロシアニン組成物が、Ｘ線回
   折スペクトルにおけるブラック角６．９°、９．６°、
   １５．６°、１７．６°、２１．９°、２３．６°、２
   ４．７°および２８．０°に強い回折ピークを示し、上
   記ブラック角のうち、６．９°の回折ピークが最も大き
   い上記特許請求の範囲第１乃至第４項記載の電子写真感
   光体。