JPH0194348A - 積層型電子写真用感光体 - 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〕 本発明は電子写真用感光体に関し、詳しくは有機材料を
含む電荷輸送層、電荷発生層からなり、電子写真方式の
複写機、プリンターなどに用いられる正帯電方式で用い
られる積層型電子写真用感光体に関する。

〔従来の技術〕

従来より電子写真用感光体く以下感光体とも称する）の
感光材料としてはセレンまたはセレン合金などの無機光
導電性物質、酸化亜鉛あるいは硫化カドミウムなどの無
機光導電性物質を樹脂バインダー中に分散させたもの、
ポリ−Ｎ−ビニールカルバゾールまたはポリビニールア
ントラセンなどの有機光導電性物質、フタロシアニン化
合物あるいはビスアゾ化合物などの有機光導電性物質。

または、これら有機光導電性物質を樹脂バインダー中に
分散させたものなどが利用されている。

また感光体には暗所で表面電荷を保持する機能、光を受
容して電荷を発生する機能、同じく光を受容して電荷を
輸送する機能とが必要であるが、−つの層でこれらの機
能を併せもったいわゆる単層型感光体と、主として電荷
発生に寄与する層と暗所での表面電荷の保持と光受容時
の電荷輸送に寄与する層とに機能分離した層を積層した
いわゆる積層型感光体がある。これらの感光体を用いた
電子写真法による画像形成には、例えばカールソン方式
が適用される。この方式での画像形成は暗所での感光体
へのコロナ放電による帯電、帯電された感光体表面上へ
の露光による原稿の文字や絵などの静電潜像の形成、形
成された静電潜像のトナーによる現像、現像されたトナ
ー像の紙などの支持体への転写、定着により行われ、ト
ナー像転写後の感光体は除電、残留トナーの除去、光除
電などを行った後、再使用に供される。

近年、可撓性、熱安定性、横形成性などの利点により、
有機材料を用いた積層型感光体が実用化されてきている
。この種の積層型感光体は通常導電性基体上に有機電荷
発生物質からなる電荷発生層、有機の電荷輸送性物質か
らなる電荷輸送層が順次積層されてなり、上述の画像形
成に際して負コロナ帯電方式がとられる。ところが負コ
ロナ放電では多量のオゾンが発生するため帯電時感光体
表面はオゾンにより強く酸化される状態となる。

したがって、感光体自体あるいは装置の機構によるオゾ
ン劣化防止対策が必要である。一方、正コロナ帯電方式
は負コロナ帯電方式に比べてコロナ放電が安定している
。オゾンの発生が少ない、さらに適合する現像剤の製造
が容易であるなどの点で好都合であるが、前述の導電性
基体−電荷発生層−電荷輸送層の層構成で正帯電方式を
適用できる感光体を形成するに好適な有機電荷発生物質
。

有機電荷輸送性物質はいまだ見出されていない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

感光体を正帯電で使用可能とするために、電荷発生物質
と電荷輸送性物質とを混合して単一層を形成する、ある
いは電荷輸送層の上に電荷発生層を形成することが考え
られている。しかしながら、前者では電荷受容能が低く
、かつ繰り返し特性も不十分であるとの欠点を有してい
る。

一方、後者では電荷輸送層の上に電荷発生層を１μｍ以
下の膜厚で形成するが、複写プロセスにより、感光体表
面が化学的・機械的ストレスを受けて劣化し、磨耗する
など耐久性が不十分であり、劣化を受けにくい電荷発生
層の確立が強く望まれてきた。

本発明は、有機材料が電荷発生物質、電荷輸送性物質と
して含まれる感光体において前記の欠点を除去し、耐久
性が大幅に改善され、しかも電子写真特性は従来と同等
である正帯電方式で使用される複写機用およびプリンタ
ー用電子写真用感光体を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明においては、導電性
基体上に有機電荷輸送性物質を樹脂バインダー中に含有
させた液を塗布して形成した電荷輸送層、有機電荷発生
物質を樹脂バインダー中に含有させた液を塗布して形成
した電荷発生層がこの順で積層されてなる積層型電子写
真用感光体にふいて、前記電荷発生層に用いられる樹脂
バインダーにイソシアネート化合物が添加されている積
層型電子写真用感光体とする。

〔作用〕

このような電荷発生層を形成するために、特にその層に
用いられる樹脂バインダーに架橋剤としてのイソシアネ
ート化合物を添加したので、そのバインダーを含む電荷
発生層が機械的、化学的に安定になり電気的安定性が良
くなり、層間の密着性も向上し、さらに耐磨耗性も向上
し、正帯電方式で使用できる優れた感光体が得られる。

〔実施例〕

第１図は本発明の感光体の一実施例を示す概念的断面図
で、１は導電性基体、２は電荷輸送層。

３は電荷発生層、４は被覆層である。

導電性基体１は感光体の電極としての役目と同時に他の
各層の支持体となっており、円筒状、板状、フィルム状
のいずれでも良く、材質的にはアルミニウム、ステンレ
ス鋼、ニッケルなどの金属、あるいはガラス、樹脂など
の上に導電処理を施したものでも良い。

電荷輸送層２は樹脂バインダー中に有機電荷輪通性物質
を分散させた材料からなる塗膜であり、暗所では絶縁体
層として感光体の電荷を保持し、光受容時には電荷発生
層から注入される電荷を輸送する機能を発揮する。有機
電荷輸送性物質としては、ピラゾリン、ヒドラゾン、ト
リフェニルメタン、オキサジアゾールなどの誘導体が用
いられる。樹脂バインダーとしては、ポリカーボネート
。

ポリエステル、ポリアミド、ポリウレタン、エポキシ、
シリコン樹脂、メタクリル酸エステルの重合体および共
重合体などが用いられるが、機械的。

化学的および電気的安定性、密着性などのほかに電荷輸
送性物質との相溶性が重要である。

電荷発生層３は有機電荷発生物質の粒子を樹脂バインダ
ー中に分散させた材料を塗布して形成され、光を受容し
て電荷を発生する。また、その電荷発生効率が高いこと
と同時に発生した電荷の電荷輸送層２および被覆層４へ
の注入性が重要で、電場依存性が少なく低電場でも注入
の良いことが望ましい。電荷発生物質としては、無金属
フタロシアニン、チタニルフタロシアニンなどの７タロ
シアニン化合物、各種アゾ、キノン、インジゴ顔料など
が用いられ、画像形成に使用される露光光源の光波長領
域に応じて好適な物質を選ぶことができる。電荷発生層
は電荷発生機能を有すればよいので、その膜厚は電荷発
生物質の光吸収係数より決まり一般的には５μｍ以下で
あり、好適には１μｍ以下である。電荷発生層は電荷発
生物質を主体としてこれに電荷輸送性物質などを添加し
て使用することも可能である。

樹脂バインダーとしてはポリエステル、ポリエーテルの
重合体および共重合体が用いられるが、これに架橋剤と
してイソシアネート化合物を添加することにより、機械
的、化学的および電気的安定性、密着性などの他に、耐
磨耗性が大幅に向上する。かくして、第１図に示した構
成、すなわち電荷輸送層上に薄膜の電荷発生層がある構
成においても特性が安定して耐久性の向上した感光体と
なり、正帯電方式で使用可能な優れた感光体が得られる
ことになる。

被覆層４を設けることは本発明において必須ではないが
、近年の感光体に対する耐久性の向上に対する要求にこ
たえるためには被覆層を設けることが望ましい。

以下、本発明の具体的な実施例について説明する。

はじめに、電荷発生層に用いる樹脂バインダーにイソシ
アネート化合物を添加した場合の電子写真特性について
調べてみた。

実施例１ まず、第２図に示すようなＸ線回折図（Ｃｕ−にα）を
有するα型無金属フタロシアニンを出発原料とし、二つ
のリニアモーターを対向して配置した間にα型無金属フ
タロシアニンと作用小片としてテフロンピースを内蔵し
た非磁性離体をおいて粉砕するＬ　Ｉ　ＭＭ　Ａ　Ｃ（
Ｌｉｎｅａｒ　Ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ　Ｍｏｔｏｒ　Ｍｉ
ｘ−ｉｎｇ　ａｎｄ　Ｃｒａｓｈｌｎｇ　：富士電機製
ン処理を２０分間行い微粉末化した。この微粉末化され
た試料１重量部とＤＭＦ　（Ｎ、Ｎ−ジメチルホルムア
ミド）溶剤５０重量部とを超音波分散処理を行った。そ
の後、試料とＤＭＦとを分離濾過して、乾燥して無金属
フタロシアニンの処理を行った。

次に、有機電荷輸送性物質１−フェニル−３＝（Ｐ−ジ
エチルアミノスチリル）−５−（パラジエチルアミノフ
ェニル）−２−ピラゾリン（ＡＳＰＰ：亜南香料製）１
００重量部をテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）７００重量
部に溶かした液とポリメタクリル酸メチルポリマー（Ｐ
ＭＭＡ：東京化成製）　１００重量部をトルエン７００
重量部に溶かした液とを混合してできた塗液をアルミ蒸
着ポリエステルフィルム（＾Ｊ−ＰＥＴ）基体上にワイ
ヤーバー法にて塗布し、乾燥後の膜厚が１５μｍになる
ように電荷輸送層を形成した。このようにして得られた
電荷輸送層上に、上記の処理をされた無金属フタロシア
ニン５０重量部をポリエステル樹脂（商品名バイロン２
００　：東洋紡製）１００重量部とＴＨＥ溶剤とともに
３時間混合機により混練し、これにイソシアネート化合
物（商品名コロネートし：日本ポリウレタン製）１０重
量部を添加後、さらに３０分間混練して調整した塗布液
をワイヤーバー法にて塗布し、乾燥後の膜厚が１μｍに
なるように電荷発生層を形成し感光体を作製した。

比較例１ 実施例１の電荷発生層の塗布液にイソシアネートを添加
しないもので実施例１と同様に電荷発生層を形成し感光
体を作製した。

このようにして得られた感光体の電子写真特性を川口電
機製静電記録紙試験装置ｒｓＰ−４２８Ｊを用いて測定
した。

感光体の表面電位Ｖ、（ボルト）は暗所で＋５．　Ｑｋ
Ｖのコロナ放電を１０秒間行って感光体表面を正帯電せ
しめたときの初期の表面電位であり、続いてコロナ放電
を中止した状態で２秒間暗所保持したときの表面電位Ｖ
ａ（ボルト）を測定し、さらに続いて感光体表面に照度
２ルツクスの白色光を照射してＶ、が半分になるまでの
時間（秒）を求め半減衰露光量Ｅｌ／２（ルックス・秒
）とした。また、照度２ルツクスの白色光を１０秒間照
射したときの表面電位を残留電位ｖｒ（ボルト）とした
。また、フタロシアニン化合物を電荷発生物質とした場
合、長波長光での高感度が期待できるので、波長７８０
ｎｍの単色光を用いたときの電子写真特性も同時に測定
した。すなわち、ｖｄ　までは同様に測定し、次に白色
光の替わりに１μ胃の単色光（７８０ｎｍ）を照射して
半減衰露光量（μＪ　／　ｃｒＩ）を求め、また、この
光を１０秒間感光体表面に照射したときの残留電位Ｖ、
（ボルト）を測定した。測定結果を第１表に示す。

第　　１　　表 第１表に見られるように、実施例１は各電子写真特性に
右いて比較例１と同等で遜色はなく、優れた感光体であ
った。

次に、感光ドラムを作製して電荷発生層に用いる樹脂バ
インダーに添加されたイソシアネート化合物の耐久性に
及ぼす効果を調べた。

実施例２ 実施例１で導電性基体をアルミ蒸着ポリエステルフィル
ム（＾Ａ−ＰＥＴ）から外径６０ｍｍ、長さ３２０ｍｍ
の＾ｌドラムに替えた以外は実施例１に準じて感光ドラ
ムを作製した。この感光ドラムをカールソン方式の複写
機に装着して５０００枚連続して画出し評価を行ったと
ころ、画像濃度の低下や地汚れのない良好な画出しがで
きた。

比較例２ 比較例１で導電性基体をアルミ蒸着ポリエステルフィル
ム（Ａｊ！−ＰＥＴ）から外径６０＋ｎｍ、長さ３２０
ｍ＋ｎの＾ｌドラムに替えた以外は比較例１に準じて感
光ドラムを作製した。この感光ドラムを実施例２と同じ
複写機に装着して５０００枚連続して画出し評価を行っ
たところ、初期には良好な画像が得　−られたが複写枚
数の増加ととも１と地汚れが発生した。

以上の実施例１．比較例１および実施例２．比較例２よ
り、電荷発生層用の樹脂バインダーに添加されたイソシ
アネート化合物は感光体の耐久性の向上に極めて有効で
あり、しかもその電子写真特性には悪影響を及ぼさない
ことが判る。

〔発明の効果〕

本発明によれば、導電性基体上に電荷輸送性物質を含有
する電荷輸送層を設け、その上に樹脂バインダーと電荷
発生物質とを混合してなる電荷発生層を設けてなる積層
型感光体において、電荷発生層に用いる樹脂バインダー
にイソシアネート化合物を添加することにより、耐久性
が大幅に改善され、しかも電子写真特性は従来と同等で
ある、正帯電方式で用いられる優れた積層型感光体を得
ることができる。

また、必要に応じて表面に被覆層を設置して耐久性をさ
らに向上させることが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の感光体の一実施例を示す概念的断面図
、第２図は本発明の一実施例において電荷発生物として
用いられるα型無金属フタロシアニンのＸ線回折図であ
る。 １　導電性基体、２　・電荷輸送層、３　電荷発生層、
４　被覆層。 第　１　図 ＵｉＪｔｆｒＰＪ　　ＩＩ　　に！θノ第　Ｚ　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）導電性基体上に有機電荷輸送性物質を樹脂バインダ
   ー中に含有させた液を塗布して形成した電荷輸送層、有
   機電荷発生物質を樹脂バインダー中に含有させた液を塗
   布して形成した電荷発生層がこの順で積層されてなる積
   層型電子写真用感光体において、前記電荷発生層に用い
   られる樹脂バインダーにイソシアネート化合物が添加さ
   れていることを特徴とする積層型電子写真用感光体。 ２）特許請求の範囲第１項記載の感光体において、電荷
   発生層に用いられる樹脂バインダーの主たる樹脂がポリ
   エステル系樹脂であることを特徴とする積層型電子写真
   用感光体。３）特許請求の範囲第１項記載の感光体にお
   いて、電荷発生層に用いられる樹脂バインダーの主たる
   樹脂がポリエーテル系樹脂であることを特徴とする積層
   型電子写真用感光体。