JPH0248669A - 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〕 この発明は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（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結着剤中に分散させたもの、ポＩ
Ｊ　−Ｎ−ビニルカルバゾールまたはポリビニルアント
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を樹脂
結着剤中に分散させたものや真空蒸着させたものなどが
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、一つの層でこれらの
機能をあわ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、可とう性、熱安定性、膜形成性などの利点により
、有機材料を用いた電子写真用感光体が実用化されてき
ている。例えば、ポリ−Ｎ−ビニルカルバソールと２．
４．７−ドリニトロフルオレンー９−オンとからなる感
光体（米国特許第３４８４２３７号明細書に記載）、有
機顔料を主成分とする感光体（特開昭４７−３７５４３
号公報に記載）、染料と樹脂とからなる共晶錯体を主成
分とする感光体（特開昭４７−１０７３５号公報に記載
）などである。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述のように、有機材料は無機材料にない多くの長所を
持つが、また同時に電子写真用感光体に要求されるすべ
ての特性を充分に満足するものがまだ得られていないの
が現状であり、特に導電性基体、電荷輸送層、電荷発生
層１表面保護層を順次積層してなる正帯電型の感光体に
おいては帯電能、帯電保持能に問題があった。すなわち
、多くの電荷輸送層は電子に比べ正孔が走行し易いため
負帯電型感光体に比べ正帯電型感光体の帯電能および電
荷保持率゛が低かった。

この発明は、上述の点に鑑みてなされたものであって、
電荷輸送層の結着剤として特定の分子量を有した樹脂を
用いることにより帯電能、帯電保持能に優れた正帯電型
の電子写真感光体を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するために、この発明によれば、導電
性基体上に電荷輸送層、電荷発生層３表面保護層を順次
積層してなる電子写真用感光体において、前記電荷輸送
層の結着剤が分子量２万以上４，５万以下の樹脂である
電子写真用感光体とする。

〔作用〕

本発明者は、前記目的を達成するために各種有機材料に
ついて鋭意検討を進める中で、電荷輸送層の結着剤につ
いて数多くの実験を行った結果、前述のような分子量の
樹脂を結着剤として用いると正帯電型感光体の帯電能、
電荷保持率が著しく増加することを見出し、特性の優れ
た感光体を得るに至ったのである。

〔実施例〕

この発明の感光体は第１図に示したような構成からなる
。第１図は概念的断面図で１は導電性基体、２は電荷輸
送層、３は電荷発生層、４は表面保護層である。また、
電荷輸送層２は電荷輸送物質２１と結着剤２２とからな
っている。

第１図の感光体は、電荷輸送物質および樹脂バインダー
（結着剤）を溶解した溶液を導電性基体上に塗布、乾燥
し、その上に電荷発生物質を真空蒸着するか、あるいは
電荷発生物質の粒子を溶剤または樹脂バインダー中に分
散して得た分散液を塗布、乾燥し、さらに被覆層を形成
することにより作製できる。

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
の上に導電処理をほどこしたものでも良い。

電荷発生層３は、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するか、あるいは、真空蒸着
などの方法により形成され、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および表面保護層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、チタニルフタロンアニンなどのフタロシアニン化
合物、各種アゾ、キノン、インジゴ顔料あるいは、シア
ニン、スクアリリウム、アズレニウム、ピＩＪ　ＩＪウ
ム化合物などの染料や、セレンまたはセレン化合物など
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を適宜組み合わせて使用
することが可能である。

表面保護層４は暗所ではコロナ放電の電荷を受容して保
持する機能を有しており、かつ電荷発生層が感応する光
を透過する性能を有し、露光時に光を透過し、電荷発生
層に到達させ、発生した電荷の注入を受けて表面電荷を
中和消滅させることが必要である。被覆材料としては、
ポリエステル。

ポリアミドなどの有機絶縁性皮膜形成材料が適用できる
。また、これら有機材料とガラス樹脂。

８１０２などの無機材料さらには金属、金属酸化物など
の電気抵抗を低減せしめる材料とを混合して用いること
もできる。被覆材料としては有機絶縁性皮膜形成材料に
限定されることはなく、８１０２などの無機材料さらに
は金属、金属酸化物などを蒸着スパッタリングなどの方
法により形成することも可能である。被覆材料は前述の
通り電荷発生物質の光の吸収極大の波長領域においてで
きるだけ透明であることが望ましい。

表面保護層自体の膜厚はその配合組成にも依存するが、
繰り返し連続使用したとき残留電位が増大するなどの悪
影響が出ない範囲で任意に設定できる。

電荷輸送層２は樹脂バインダー中に有機電荷輸送物質と
して例えば下記構造式（Ｉ）で示されるヒドラゾン化合
物を分散させた塗膜であり、暗所では絶縁体層として感
光体の帯電電荷を保持し、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。

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
どを用いることが知られているが、各種バインダーを分
子量をパラメーターとして検討することはなされてぃな
がった。本発明者の検討によれば、電荷輸送層に用いる
樹脂バインダーと感光体の帯電能、電荷保持能とは密接
な関係を存し、電子写真特性の優れた感光体を得るため
には、樹脂バインダーとしては分子量２万以上４．５万
以下の樹脂が好適である。

以下、この発明の実施例について説明する。

実施例１ 電荷輸送物質として前記構造式（Ｎで示されるヒドラゾ
ン化合物を用い、樹脂バインダーとして第１表に示す各
種樹脂バインダーを用いて、Ａβ基体上に膜厚１８μｍ
の電荷輸送層を形成して、第１表に示す試料Ｎα１〜Ｎ
ｏ、　ｌ　２を作製した。電荷輸送物質と樹脂バインダ
ーとの混合比は重量比で１：ｌとした。

第１表（そのｌ） 第１表（その２） これらの試料について、正帯電の電荷保持率（５分後）
を測定したところ、第２図の線図に示すとおり、樹脂バ
インダーの分子量が大きくなるにつれて、帯電電荷保持
率が急激に向上することが判る。

実施例２ 実施例１の試料Ｎｏ、　１−　Ｎα１２と同様にして各
電荷輸送層を形成した試料の電荷輸送層上に無金属フタ
ロシアニン５０重量部、ポリエステル樹脂（商品名バイ
ロン２００：東洋紡製）５０重量部、　　ＰＭＭＡ５０
重量部をＴＨＦ溶剤とともに３時間混合機により混練し
て塗布液を調製し、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、さら
に、その上にふっ素含有くし型グラフトポリマー（綜研
化学製Ｌ　Ｆ−４０）を乾燥後の膜厚が０．５μｍとな
るように形成して表面保護層とし、感光体Ｎα１〜Ｎ（
Ｌ１２を作製した。

このようにして得られた感光体のＮｌ１１−　Ｎｏ、　
４　。

Ｎα６〜Ｎα１１について電子写真特性を川口電機製静
電記録紙試験装置ｒ　Ｓ　Ｐ−４２８Ｊを用いて測定し
た。

感光体の表面電位Ｖ５（ボルト）は暗所で＋６．　Ｏｋ
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
、（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ｖｄ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Ｖ、（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、Ｖ、までは同様に測定し、次に白色光
の替わりに１μＷの単色光（７８０ｎｍ）を照射して半
減衰露光量（μＪ／ｃｎｌ）を求め、また、この光を１
０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。測定結果のうち、ｌμＷの単色光（７
８０ｎｍ）で測定した結果を第２表に示す。

第２表 第２表に見られるように、電荷輸送層に用いた樹脂バイ
ンダーの分子量が２万以下であると表面電位Ｖ、が低く
、また４、５万以上であると残留電位ｖｒが高く半減衰
露光ｆＦｘＥ−ｙ−が大きく　（すなわち感度が低く）
なり実用に適さない。

実施例３ 実施例２の感光体を、温度１００℃の雰囲気中に４８時
間放置前後で、電子写真装置に装着して画像出し試験を
行った。その結果を電荷輸送層に用いた樹脂バインダー
の種類でまとめた結果を第３表に示す。

第３表 第３表において、◎印は良質な画像が得られたことを示
し、Ｏ印は実用上問題のない程度の画像が得られたこと
を示し、Ｘ印は実用上問題となる画像であったことを示
す。

第３表よりポリカーボネートが耐熱性の点て優れている
ことが判る。従って、電荷輸送層の樹脂バインダーとし
てポリカーボネートを用いると、正帯電の感光体におい
て、帯電能、帯電電荷保持能に優れ、かつ、耐熱性にも
優れた感光体を得ることができる。

〔発明の効果〕

この発明によれば、導電性基体上に電荷輸送層電荷発生
層２表面保護層を順次接層してなる電子写真用感光体に
おいて、電荷輸送層の結着剤として分子量２万以上４，
５万以下の樹脂を用いる。このような樹脂バインダーを
用いることにより帯電能、帯電電荷保持能に優れた正帯
電型の電子写真用感光体を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の感光体の一実施例の概念的断面図、
第２図は電荷輸送層に用いた樹脂バインダーの分子量と
帯電電荷保持率との関係を示す線図である。 １　導電性基体、２　電荷輸送層、３　電荷発生層、４
　表面保護層、２１　　電荷輸送物質、２２結着剤。 第　　１　図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）導電性基体上に電荷輸送層、電荷発生層、表面保護
   層を順次積層してなる電子写真用感光体において、前記
   電荷輸送層の結着剤が分子量２万以上４．５万以下の樹
   脂であることを特徴とする電子写真用感光体。