JPH02151868A - 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の像形成を行う電子写真用感光体に
関し、更に詳しくは、バインダーとして特定の分子構造
からなる高分子材料を含有する酸化亜鉛感光体に関する
。

従来の技術 従来、電子写真用像形成のための光導電層を構成する光
導電材料としては、Ｓｅ、ＣｄＳ、ＺｎＯ。

アモルファス−８ｉ、有機光導電体、等が一般に使用さ
れている。しかし、これらの光導電体にはいずれもいく
つかの欠点があり、目的に応じ、あるいはその欠点な相
補って実用化が図られている。

例えば、Ｓｅにおいては一般に分光感度領域を広げるた
めにＴｅやＡＳが添加されるが、このために光疲労が大
きくなると言う欠点があり、更に、ＳｅやＴｅ、ＡＳが
人体に対して有害であるという欠点を有している。まだ
、Ｓｅ系光電導体はアモルファス状態で使用されるが、
このアモルファス状態は６５℃付近で再結晶化するため
、暗抵抗が小さくなってしまうという欠点がある。

また、ｚ　ｎ　ｏ−ｔｂｃ　ａ　ｓ等は適当な樹脂に分
散して使用する必要があるが、このため光電導特性の再
現性や耐湿性、耐久性に問題があった。特に、ＣｄＳは
人体に有害であり、ＺｎＯは光感度が低いと言う大きな
欠点がある。

一方、アモルファスＳｌはすぐれた光電導性、耐刷性を
有しているが、製造方法が複雑で高価であるという欠点
を有している。

更に、有機感光体はその用途に対応しているい５　べ−
／゛ ろな化合物が開発されており塗布法により比較的容易に
製造出来る事からその需要は拡大している。

しかし、一方で耐久性の向上は依然として大きな課題で
ある。

次に、本発明の対象となるＺｎＯ感光体について、更に
詳しく述べる。

ＺｎＯ感光体はＺｎＯ粉末、色素増感剤、バインダー樹
脂よりなるコロイド分散された光導電層を支持体上に設
けたものである。製造法は、まず、ＺｎＯと色素溶液を
、ボールミル、アトライターサンドグラインダー　ロー
ルミル等で十分に分散する。次に、バインダー溶液を加
えて、同様の手法で分散を行った後、リバースロール塗
工、ロッド塗工、ブレード塗工、スプレー塗工等で基板
上に塗工し、感光体層とするものである。こうして得ら
れた光導電層は内部に１０〜５０％の空隙を有する不均
一構造である。

発明が解決しようとする課題 この様なＺｎＯ感光体の特性に最も大きな影響を与える
のはバインダーである。ＺｎＯ感光体の６　・・−／ もっとも大きな技術課題である感光特性の向上には、従
って、高性能バインダーの開発が不可欠である。この様
な目的に使用されるバインダー高分子としては、ポリエ
ステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリメチルメタア
クリレート樹脂、アクリル樹脂、アクリル−スチレン樹
脂、フェノールアルキド樹脂、スチレン化アルキド樹脂
、ポリビニルブチラール樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂等が
ある。しかし、これらのバインダーは依然としてＺｎＱ
の特性を十分に引出しているとはいいがたく、ＺｎＯの
光感度は、まだ、他の感光体に比べ低い水準に留まって
いる。

本発明の目的は、上記の様なＺｎＯ感光体のもつ欠点を
解決し、高感度で耐久性にも優れるＺｎＯ感光体を、新
規な高分子バインダーを適用することにより提供するこ
とにある。

課題を解決するための手段 我々は、上記の問題点を解決するために、従来のバイン
ダーとは全く異なるバインダー樹脂の開発を行った。そ
の結果、新規な高性能高分子バイ７　′＼ ンダーを見出し、本発明を成すに至った。この本発明に
なる高分子バインダーはシリコンを主鎖とするポリシラ
ンである。この高分子はそれ自身がかなり優れた光導電
特性を示し、そのためこのバインダーを使用する事によ
りその感光特性を向上させ、さらに残留電位を小さくす
る効果がある事が明かになった。ポリシランは通常の炭
素な主鎖とする有機高分子と異なり、σ電子に基づく共
役を有しており、その特異な共役が電荷移動の効率を高
くし、さらにその光伝導性が残留電位を小さくしだもの
と思われる。

従って、この発明にかかるバインダーとして、次の様な
一般式 ％式％ ［式中、Ｒ，−Ｒ，は炭素数１から７までのアルキル基
、またはフエニノペナフチル等の誘導体を含むアリール
基である。また、ｎは２以上の整数を表わす］で表現さ
れる高分子化合物を用いる。

更に、上記ポリシランとしては、メチル・ｎフロビル・
ポリンラン（１）、メチル・ｎ−ブチル・ポリシラン（
２）、メチル・ｎ−ペンチル・ポリシラン（３）、メチ
ル・ｎ−ヘキシル・ポリンラン（４）、メチル・シクロ
ヘキシル・ポリ７ラン（５）、メチル・ｎ−へグチル・
ポリシラン（６）、メチル・アリル・ポリシラン（７）
、ジエチル・ポリシラン（８）、エチル・ｎ−フロビル
・ポリシラン（９）、エチル・１ドブチル・ポリシラン
（＋（）、エチル・ｎ−ペンチル・ポリ７ランθυ、エ
チル・ｎ−ヘキシル・ポリンラン（２）、エチル・シク
ロヘキシル・ポリシランθ■、エチルｎ−ヘプチル・ポ
リシラン０４）、ジロープロピル・ポリシラン〔１η、
ｎ−プロピル・ｎ−ブチル・ポリシラン（１６）、ｎ−
フロビル・ｎ−ペンチル・ポリンランＨ１＋１−フロビ
ル・ｎ−ヘキシル・ポリ７ラン（１眠１〕−７’口ピル
・シクロヘキシル・ポリンラン（１９）、モロ−ブチル
・ポリシラン（２０）、ｎ−グチル・ｎ−ペンチル・ポ
リ７ラン（２］）、ｎ−ブチル・ｎ−ヘキシル・ポリシ
ラン（２２）、ｎ−グチル・シクロヘキシル・ポリシラ
ン（２３）、ｎ−ブチル・ｎ−ヘプチル・ホリンラン（
２４）、モロ−ペンチ／１／・ポ９　ヘ一７′ リシラン（２５）、ｎ−ペンチル・ｎ−ヘキシル・ポリ
シラン（２６Ｌ　ｎ−ペンチル・シクロヘキシル・ポリ
ンラン（２７）、ｎ−ペンチル・ｎ−ヘプチル・ポリシ
ランｔ２眠ジｎ−ヘキシル・ポリシラン（２９Ｌ　　ｎ
−ヘキシル・シクロヘキシル・ポリシラン（３０）、メ
チル・フェニル・ポリシラン（３１）、エチル・フェニ
ル・ポリシラン（３２）ｎ−フロビル・フェニル・ポリ
シラン（３３）　、　　ｎ　−グチル・フェニル・ホリ
ンラン（３４）、ｎ−ペンチル・フェニル・ポリシラン
（３５）、ｎ−ヘキシル・フェニル・ポリシラン、（３
６）、アリル・フェニル・ポリシラン（３力、フェニル
・ビニル・ホリンラン（３８）、ジフェニル・ポリシラ
ン（３９１、メチル・β−フェニルエチル・ポリシラン
（４０）、メトキシエチル・メチル・ポリシランＧｎ）
、１．１−　ジメチル２，２−ジフェニルポリシラン（
４２）、および、これらの異性体、または共重合体から
成る群れから選ばれた少なくとも１種類であることが好
ましい。

上記バインダー、及びＺｎＯと複合される色素増感剤と
しては、特に大きな制限はないが、キサンチン系、トリ
フェニルメタン系、チアジン系、１０’−− シアニン系色素が有効に使用出来る。

更に、有機色素を用いない増感方法として、金属硫化物
をＺｎＯ表面に吸着する方法や、フタロシアニンと混合
する方法等がある。

また、上記の方法で作成されたＺｎＯ感光体層は、ヒド
ラゾン系化合物、ピラゾリン系化合物、ポリアリールア
ルカン系化合物、ジアリールメタン系化合物、アジン系
化合物等の電荷移動剤から成る電荷移動層との２重構造
とする事に依って、さらに高感度化をはかる事が出来る
。

作用 ＺｎＯ感光体用バインダーとして、本発明になる高分子
バインダーを使用する事により、優れた感光特性を実現
できる。まだ、これらの高分子は膜形成能力を有してい
るため、通常のバインダー樹脂を必要とせずに感光層を
形成する事が出来る。

従来のバインダー樹脂はそれ自身では光導電特性有して
いないが、本発明の高分子はそれ自身が光伝導特性を有
しているので、この高分子を用いる事により、高感度が
実現出来る。さらに、これら１１　へ−・ の高分子は高い熱安定性を有しているので耐久性に優れ
た感光層を形成する事が出来る。

実施例 以下に、この発明の詳細な説明する。

はじめに、この光導電体の基板となる導電性支持体とし
ては、特に限定はされず、使用用途等によって適宜選択
することが出来る。具体的には、アルミニウム等の金属
や、ガラス、紙あるいはプラスチック等の表面に金属蒸
着等の方法で導電層を形成したものなどが好ましく用い
られる。また、その形状についても、ドラム状、ベルト
状、シート状、などいろいろな形状を取ることが出来る
。

この発明で用いられる高分子バインダーの合成方法、お
よび光導電層の形成方法については、特に限定されない
が、一般には次の様な反応によって、ジハロゲン化物か
ら合成される。

Ｎａ、　＞　１ｏｏ℃　Ｒ１ Ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎ　　　Ｒ２ ＲＩ　Ｒ２５ｉｃ１２Ｎａ、　　＞　１００℃　Ｒ，Ｒ
。

なお、これらの高分子の具体的な合成方法については次
に示す文献に記載されている。

ロバート　ウェスト（Ｒｏｂｅｒｔ　Ｗｅｓｔ）、　　
ジャーナル　オプ　オルガノメタリック　ケミストリ（
Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｏｒｇａｎｏｍｅｔａｌｌｉｃ
　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ）　３００．３２７このようにし
て形成されるこの発明のＺｎＯ用高分子バインダーは、
各種の色素増感剤と混練される。その様な目的に使用さ
れる色素として、ローズベンガル（４３）、クリスタル
バイオレット（４４）、メチレンブルー（４５）等や第
１図（４６）〜０５２）に示す様な構造式のシアン色素
を例示出来る。

また、本発明のＺｎＯ感光体は、従来、用いられている
ＣＴ材料との組み合わせ、２層構造とする事が出来る。

この場合本発明のＺｎｏ感光体層を基板側に設置し、そ
の上にＣＴ層を設けた構造とする。

１３　・・−ン この様な目的に使用されるＣＴ材料としては第２図（５
３）〜（５６）に示す化合物が例示出来る。

また、本発明になる高分子バインダーは多くの物が単独
で優れた皮膜を形成するが、その強度や接着性の向上の
ために種々のバインダー高分子と複合することが出来る
。

この様な材料の組合せにより、例えば、メチルシクロヘ
キシルポリシラン（５）、ＺｎＯ，第１図（４６１に示
す色素の系では、半減露光量感度で最高０．８１ｕｘ　
−ｓｅｃの高感度が実現された。しかも、これらの組合
せの系は非常に安定で、１０００回の繰り返し試験でも
、その特性にほとんど変化□は生じなかった。

以上述べてきたこの発明にかかる電子写真用感光体は、
例えば、複写機、プリンター、シアンシミＩＪ、オフセ
ット感光板等の種々の記録方式に用いる事が出来、その
用途は伺等限定されない。なお、この発明にかかる電子
写真用感光体は、上記例に限定される事なく、例えば必
要に応じて有機感光体層上にさらに絶縁性樹脂による表
面保護層を形成したり、感光体層と基板の間にブロッキ
ン１４パ−・ グ層を設けたりすることも出来る。

次に、この発明をさらに詳し〈実施例と比較例とを併せ
て説明する。

実施例１ 上記文献に記載の方法に従って合成したメチルシクロヘ
キシルポリシラン（５）、特開昭６０−１０３３５３号
公報に記載された方法によって作製された７、ｎｏ粉末
、第１図（４６）に示した色素をアトライターによって
混練し、溶液をアルミドラム上にデイツプ法により塗布
し、真空中、１００℃で１時間処理して、感光体層（厚
さ５〜１０μｍ）を形成した。

こうして得られた各種感光体の感光特性を川口電機■製
Ｅ　Ｐ　Ａ　−８１００型ペーパーアナライザーを用い
、タングステンによる白色光を照射して負帯電による光
感度（半減露光量、Ｅ　’Ｖ　２　）及び１０００回の
繰り返し試験後の光感度な測定した。その結果Ｅ１／２
は１．４　ｌｕｘ　−ｓｅｃであり、同様に１０００回
の繰り返し試験後の特性は１．６１ｕ＊・ｓｅｃであっ
た。

実施例２ 次に、第２図（５３）に示すＣＴ剤とポリヵーボネイ１
５　ヘ一／ Ｉ・樹脂よりなるＣＴ層を、上記実施例１の方法で作製
したＺｎＯ感光体層上に塗布し、１５〜２０μｍの厚さ
の塗膜を形成した。塗膜を大気中、１００℃で１時間熱
処理して、２層構造の感光体を得だ。

その結果、Ｅ１／２はＯ，Ｂ　ｌｕｘ　−！Ｅｅｃであ
り、同様に１０００回の繰り返し試験後の特性はｌ、　
Ｑ　ｌｕｘ　−ｓｅｃ、であった。

比較例１ 比較のため実施例２と同じ構成でポリシランの代わりに
ポリカーボネイト樹脂を使用した２層構造感光体を作製
しその特性を測定した。

その結果、Ｅ１／２は３．　Ｑ　ｌｕｘ　−３ｅＣであ
り、同様に１０００回の繰り返し試験後の特性はそれぞ
れ、４．５１ｕｘ　−ｓｅｃ、本発明の有用性が証明さ
れた。

実施例３ 」二記文献に記載の方法に従って合成した、各種のポリ
シラン（１）〜（蜘の特性を、実施例１と同様の方法で
作製した感光体によって評価した。

その結果を第１表に示す。

第１表 １８′＼−・ 実施例１と同様の手法で増感色素として（４３）〜（５
２）の材料を用い、感光体層を形成し、その感光特性を
測定した。その結果を第２表に示す。この結果より本発
明のバインダー高分子は各種の増感色素に有効に使用出
来る事が分かる。

第２表 これらの結果から、本発明になるバインダー高分子は感
光特性を向上させ、さらにその特性は安定である事が分
かる。

実施例４ 実施例５ 上記ポリシラン（５）をバインダーとして用い、ＺｎＱ
、第１図（４６）の色素よりなる感光層を形成し、１９
′・−ジ 同層上に第２図（５４）〜（５６）を用いたＣＴ層を積
層して、２層構造の感光体を得だ。それぞれの感光特性
を第３表に示す。この給米から本発明のバインダーが各
種のＣＴ材に対し有効である事が明かと成った。

第３表 なお、実施例に示した感光特性はＺｎＯに対するバイン
ダーの添加量を変化させ、最高感度を示す添加量での感
度である。添加量と感度の関係は一般にバインダーの添
加量がＣＧ材の２０重量％以上で感度が向上し、８０重
量％以上では感度が向上しない事が明かに成った。

以上、実施例１．２．３．４．５において示した様に実
施例の感光体はいずれも高感度で残留電位特性も著しく
改良されており、繰り返し試験によってもその特性がほ
とんど変化しないことから、安定性にも優れている事が
判明した。

発明の効果 以上述べてきたように、この発明にかかる電子写真用感
光体は、ＺｎＯ感光体のバインダーとして、安定でそれ
自身が光感度を有する高分子光導電体を用いているため
、従来に比べ高感度で、かつ安定性にも優れたものとな
っており、電子写真用感光体としているいろな記録機器
等への応用が期待される。

【図面の簡単な説明】

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）酸化亜鉛感光体用バインダーとして、下記一般式
   ； ▲数式、化学式、表等があります▼または▲数式、化学
   式、表等があります▼ ［式中、Ｒ＿１〜Ｒ＿４は炭素数１から７までのアルキ
   ル基、またはフェニル、ナフチル等の誘導体を含むアリ
   ール基である。また、ｎは２以上の整数を表わす］で示
   される高分子が用いられている電子写真用感光体。
2. （２）請求項１記載のバインダーが、メチル・ｎ−プロ
   ピル・ポリシラン、メチル・ｎ−ブチル・ポリシラン、
   メチル・ｎ−ペンチル・ポリシラン、メチルｎ−ヘキシ
   ル・ポリシラン、メチル・シクロヘキシル・ポリシラン
   、メチル・ｎ−ヘプチル・ポリシラン、ジエチル・ポリ
   シラン、エチル・ｎ−プロピル、ポリシラン、エチル・
   ｎ−ブチル・ポリシラン、エチル・ｎ−ペンチル・ポリ
   シラン、エチル・ｎ−ヘキシル・ポリシラン、エチル・
   シクロヘキシル・ポリシラン、エチル・ｎ−ヘプチル・
   ポリシラン、ジｎ−プロプル・ポリシラン、ｎ−プロピ
   ル・ｎ−ブチル・ポリシラン、ｎ−プロピル・ｎ−ペン
   チル・ポリシラン、ｎ−プロピル・ｎ−ヘキシル、ポリ
   シラン、ｎ−プロピル、シクロヘキシル・ポリシラン、
   ｎ−プロピル・ｎ−ヘプチル・ポリシラン、ジｎ−ブチ
   ル・ポリシラン、ｎ−ブチル・ｎ−ペンチル・ポリシラ
   ン、ｎ−ブチル・ｎ−ヘキシル・ポリシラン、ｎ−ブチ
   ル・シクロヘキシル・ポリシラン、ｎ−ブチル・ｎ−ヘ
   プチル・ポリシラン、ジｎ−ペンチル・ポリシラン、ｎ
   −ペンチル・ｎ−ヘキシル・ポリシラン、ｎ−ペンチル
   ・シクロヘキシル・ポリシラン、ｎ−ペンチル・ｎ−ヘ
   プチル・ポリシラン、ジｎ−ヘキシル・ポリシラン、ｎ
   −ヘキシル・シクロヘキシル・ポリシラン、メチル・フ
   ェニル・ポリシラン、エチル・フェニル・ポリシラン、
   ｎ−プロピル・フェニル・ポリシラン、ｎ−ブチル・フ
   ェニルポリシラン、ｎ−ペンチル・フェニル・ポリシラ
   ン、ｎ−ヘキシル・フェニル・ポリシラン、ｎ−ヘプチ
   ル・フェニル・ポリシラン、アリル・フェニル・ポリシ
   ラン、フェニル・ビニル・ポリシラン、ジフェニル・ポ
   リシラン、メチル・βフェニルエチル・ポリシラン、メ
   トキシエチル・メチル・ポリシラン、１，１−ジメチル
   ２，２−ジフェニルポリシラン及びこれらの異性体また
   は共重合体の中から選ばれた少なくとも１種である電子
   写真用感光体。