JPH0363651A - 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 本発明は電子写真感光体に関し、更に詳しくは、特定の
ポリカーボネート樹脂を結着樹脂として用いた電子写真
感光体に関する。

従来の技術 近年電子写真感光体は、高速、かつ高印字品質が得られ
るという利点を有するため、複写機及びレーザービーム
プリンター等の分野において著しく利用されている。こ
れ等電子写真装置において用いられる電子写真感光体と
して、従来からのセレン、セレン−テルル合金、セレン
ーヒ素合金、硫化カドミウム等の無機光導電材料を用い
た電子写真感光体に比べ、安価で製造性及び廃棄性の点
で優れた利点を有する有機光導電材料を用いた電子写真
感光体の研究が活発化してきている。なかでも、露光に
より電荷を発生する電荷発生層と電荷を輸送する電荷輸
送層とを積層した機能分離型積層有機感光体は、感度、
帯電性及びその繰り返し安定性等、電子写真特性の点で
優れており、種々の提案がなされ、実用化されている。

また、有機感光体として、蒸着などの方法により導電層
を形成したポリエチレンテレフタレート等のフィルム上
に感光層の塗膜を形成したフレキシブルな電子写真感光
体についても、種々提案されている。このタイプの電子
写真感光体は、ベルト状に加工して複写機の中で繰り返
し使用できるため、複写機のハードウェアの形状自由度
を拡げることができるという利点を有している。そのた
めに電子写真感光体の結着樹脂について、従来から種々
の材料が検討され、例えば、ポリメチルメタクリレート
、ポリエステル、ポリカーボネート樹脂等を用いること
が知られている（特開昭５７−４０５１号及び特開昭６
０〜１７２０４４号公報）。

発明が解決しようとする課題 ところで、従来提案された結着樹脂を用い、塗布工程に
よって感光層の塗膜を形成した場合、比較的良好な耐久
性を有するベルト状電子写真感光体が得られるものの、
その機械的強度は必ずしも十分なレベルにあるとはいえ
ず、複写機中のベルト駆動装置において長期間繰返し回
転させた場合、感光層中に亀裂が生じ、それがコピー画
像上にひび割れ模様となって現れるという問題が残され
ていた。また、感光体を繰り返し使用した場合、感光層
の表面が摩耗することによって感光体の感度が低減し、
コピーにかぶりが生じたり、帯電電位が変化し、コピー
濃度が低下するという問題があった。したがって、従来
からベルト状電子写真感光体として使用した場合に、十
分な耐久性を有する感光層が形成されるような結着樹脂
の開発が望まれている。

またこれらの電子写真感光体を高速の複写機に用いる場
合には、感光体の感度が高いことは勿論であるが、それ
以外に感光体電位の減衰速度が速いことが要求される。

これは、電荷輸送層中のキャリアのモビリティ−が大き
いということを意味する。しかしながら、従来の結着樹
脂に電荷輸送剤を添加した材料系では、あらゆる高速複
写機に適合した十分なモビリティ−を有しているとは言
えなかった。キャリアのモビリティ−は電荷輸送材料と
その配合量で制御するというのが現在までの一般的な通
念であったために、モビリティ−向上に対して効果的な
結着樹脂を見いだすというアプローチは十分に検討され
ていなかった。

本発明は、上記のような実状に鑑みてなされたものであ
って、従来の技術における上記の問題点を解消すること
を目的とするものである。

すなわち、本発明の目的は、感光体表面の塗膜が、高い
折曲げ強度を有し、ベルト状感光体として繰り返し使用
した場合、塗膜中に亀裂などの欠陥の発生がなく、かつ
強い耐摩耗性を有する耐久性に優れた電子写真感光体を
提供することにある。

本発明の更にもう一つの目的は、高速複写機に適応でき
る高速応答性を有する電子写真感光体を提供することに
ある。

課題を解決するための手段 本発明者等は、上記の点を鑑みて種々検討した結果、感
光層の結着樹脂として下記構造式（Ｉ）で示されるポリ
カーボネート樹脂が、機械的強度に係わる耐久性に関し
、極めて優れた特性を有し、それを用いることにより、
ベルト状電子写真感光体を複写機中で長期間繰り返し回
転させた場合における感光層の機械的劣化の問題を解消
するとともに、感光層の電荷輸送能力を飛躍的に向上さ
せることができることを見いだし、本発明を完成するに
至った。

本発明は、導電性支持体上に感光層を設けてなる電子写
真感光体において、該感光層が結着樹脂として、下記構
造式（１）で示されるポリカーボネート樹脂を含むこと
を特徴とする特 （式中、Ｒ１及びＲ２は、それぞれ水素原子、アルキル
基、アリール基又はアリール置換アルキル基を表わし、
Ｒ３及びＲ４は、それぞれ水素原子、アルキル基又はア
リール基を表わし、ｎは１０〜（０００である） なかでも、下記構造式（ｎ）で示されるポリカーボネー
ト樹脂は、特に優れた特性を示す。

（ｎはｔｏ〜ｔｏｏｏである） 本発明の電子写真感光体において、 体としては、アルミニウム、銅、鉄、 ケルなどの金属ドラム、及びシート、 チック又はガラス上にアルミニウム、 導電性支持 亜鉛、ニラ 紙、プラス 銅、金、銀、 白金、パラジウム、チタン、ニッケルークロム、ステン
レス鋼、銅−インジウム等の金属を蒸着するか、酸化イ
ンジウム、酸化錫などの導電性金属化合物を蒸着するか
、金属箔をラミネートするか、又はカーボンブラック、
酸化インジウム、酸化錫−酸化アンチモン粉、金属粉、
沃化鋼等を結着樹脂に分散し、塗布することによって導
電処理したドラム状、シート状、プレート状のものなど
公知の材料を用いることができる。

更に必要に応じて、導電性支持体の表面は、画像に影響
のない範囲で各種の処理を行うことができる。

上記導電性支持体の上には、必要に応じて、バリアー機
能或いは接着機能を有する下引き層を設けてもよい。下
引き層を構成する材料としては、ポリビニルブチラール
、ポリビニルアルコール、カゼイン、ポリアミド、セル
ロース、ゼラチン、ポリウレタシ、ポリエステル等の樹
脂や、酸化アルミニウム等の金属酸化物を使用すること
ができる。

導電性基板上に形成される感光層は、単層構造であって
も、電荷発生層と電荷輸送層とに機能分離された積層構
造であってもよい。積層構造の場合、電荷発生層と電荷
輸送層の積層順序はいずれが上層であってもよい。

これら感光層は、電荷発生物質、電荷輸送物質又はそれ
らの両者が結着樹脂中に含有された塗膜より構成される
。

電荷発生物質としては、非晶質セレン、結晶性セレン−
テルル合金、セレンーヒ素合金、その他のセレン化合物
及びセレン合金、酸化亜鉛、酸化チタン等の無機系光導
電体、フタロシアニン系、スクェアリウム系、アントア
ントロン系、ペリレン系、アゾ系、アントラキノン系、
ピレン系、ビリリウム塩、チアピリリウム塩等の有機顔
料及び染料が用いられる。

電荷発生層は、電荷発生物質を真空蒸着により形成する
か、又は、有機溶剤及び結着樹脂と共に分散し塗布する
ことにより形成される。

電荷発生層における結着樹脂としては、以下のものをあ
げることができる。すなわち、本発明において使用する
上記構造式（１）で示されるポリカーボネート樹脂のほ
か、ビスフェノールＡタイプあるいはビスフェノール２
タイプ等のポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、
メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、
ポリスチレン樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、スチレ
ン−ブタジェン共重合体樹脂、塩化ビニリデン−アクリ
ロニトリル共重合体樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル−無
水マレイン酸共重合体樹脂、シリコン樹脂、シリコン−
アルキッド樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、
スチレン−アルキッド樹脂、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾ
ール樹脂等である。

これ等の結着樹脂は、単独あるいは２種以上混合して用
いることが可能である。

電荷発生物質と結着樹脂との配合比（重量比）は、ｔｏ
：　ｌ　−１：　ｔｏの範囲が望ましい。また、電荷発
生層の厚みは、一般には０゜０（〜５ＩＩ！ａ１好まし
くは０．０５〜２．０ｍの範囲に設定される。

電荷輸送物質としては、ｐ−ベンゾキノン、クロラニル
、ブロモアニル、アントラキノン等のキノン系化合物、
テトラシアノキノジメタン系化合物、２．４．７−）リ
ニトロフルオレノン等のフルオレノン化合物、キサント
ン系化合物、ベンゾフェノン系化合物、シアノビニル系
化合物、エチレン系化合物等の電子吸引性物質、トリフ
ェニルアミン系化合物、アリールアルカン系化合物、ア
リール置換エチレン系化合物、ベンジジン系化合物、ス
チルベン系化合物、アントラセン系化合物、或いはこれ
等の化合物からなる基を主鎖又は側鎖に有する重合体等
の電子供与性物質などがあげられる。

本発明において、電荷輸送物質の結着樹脂として、上記
−数式（Ｉ）で示されるポリカーボネート樹脂が使用さ
れる。このポリカーボネート樹脂の具体例として以下に
例示したものがあげられる。

但し、式中、ｎは重合度で、分子量１５．０００〜１０
０゜０００、好ましくは２０．０００〜５０．０００の
範囲に相当する値である。

電荷輸送層は、上記した電荷輸送物質及び上記ポリカー
ボネート樹脂を適当な溶媒に溶解させた溶液を塗布し、
乾燥させることによって形成することができる。電荷輸
送層の形成に使用される溶媒としては、代表的なものと
して、例えば、ベンゼン、トルエン、クロルベンゼンな
どの芳香族炭化水素類、アセトン、２−ブタノンなどの
ケトン類、塩化メチレン、クロロホルム、塩化エチレン
などのハロゲン化脂肪族炭化水素類、テトラヒドロフラ
ン、ジオキサン、エチレングリコール、ジエチルエーテ
ル等の環状或いは直鎖状エーテル類等、或いはこれ等の
混合溶剤を用いることができる。

電荷輸送物質と上記ポリカーボネート樹脂の配合比は１
０：　ｌ〜１：　５が好ましい。また電荷輸送層の膜厚
は一般に５〜５０ｍ＋、好ましくは１０〜３０１ｍの範
囲に設定される。

本発明におけるポリカーボネート樹脂は、相当する中間
体のビスフェノール化合物をホスゲンと反応させること
により製造することができる。次にその代表的な合成例
を示す。

合成例１ （例示化合物（５）の合成） ２リツトルの反応器に、ドイツ特許Ｄ　Ｔ　２４２５１
９３号明細書に開示された下記構造で示されるビスフェ
ノール化合物０．２モル、４，７％濃度の水酸化ナトリ
ウム水溶液４００　ｍｌ及び塩化メチレン３５０　ｍｌ
を添加し、激しく撹拌しながらホスゲンを４００　ｍ１
７分の割合でｉ５分間吹き込んだ。

澱させ、濾別後１００℃で（２時間乾燥してポリカーボ
ネート樹脂二例示化合物（５）（分子量４５．０００）
１００ｇを得た。

合成例２ （例示化合物（２）の合成） 合成例１におけるビスフェノール化合物を、下記構造の
ビスフェノール化合物に置き換えた以外は、合成例１の
方法と全く同様の方法で重縮合反応を繰り返して、ポリ
カーボネート樹脂：例示化合物（２）（分子量４０．０
００）　８０ｇを得た。

反応温度を１５℃に保ち、更に１３．７％濃度の水酸化
ナトリウム４０ｍ１、トリメチルベンジルアンモニウム
クロライド０．２ｇ及びトリエチルアミン０．３ｍｌを
加え、２３℃で１時間撹拌を続けて重縮合反応を実施し
た。反応終了後、生成物を塩化メチレン４００　ｍｌで
稀釈し、水ｉｎ　、　０．ＯＬ規定の塩酸０．５１及び
水１ｇで順次洗浄した。得られた有機層を５２のメチル
アルコールに注入して白色重合体を沈実施例 以下、本発明を実施例によって具体的に説明するが、本
発明がこれ等の実施例によって限定されるものではない
。

実施？４１ ポリエチレンテレフタレートフィルム表面上にアルミニ
ウムの蒸着膜を設けた導電性支持体（東し■製、メタル
ミー）の上に、ポリビニルアルコール樹脂１０重量部、
ｎ−プロピルアルコール１５０重量部、及び水４０重量
部からなる塗布液を塗布し、乾燥して、膜厚０．５ａの
下引き層を形成した。さらに三方晶セレン９重量部、ポ
リビニルブチラール樹脂（積木化学■製、エスレックＢ
Ｍ−１）２重量部、及びｎ−ブチルアルコール８０重量
部からなる混合物をボールミルボットにとり、ミル部材
として１／８インチφのＳＵＳボールを使用して６０時
間ミリングした後、さらにｎ−ブチルアルコール３０重
量部を加えて稀釈し、撹拌した。得られた分散液を、上
記下引き層上に塗布し、乾燥して、膜厚０．３１ｍの電
荷発生層を形成した。次に、Ｎ、Ｎ’−ジフェニル−Ｎ
、Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−［１，１’−ビ
フェニル］−４．４’−ジアミン４重量部と、前記合成
例１において得られたポリカーボネート樹脂６重量部と
を塩化メチレン５５重量部に加えて溶解し、塗布乾燥し
て膜厚２０ｆｉの電荷輸送層を形成し、三層からなる電
子写真感光体を作製した。

上記のよう１こして作製された電子写真感光体の感光層
塗膜を導電性基体上から剥離し、折り曲げ強度試験機を
用いて、５０００回までの折り曲げ繰り返し試験を実施
した。また上記電子写真感光体をベルト状に加工し、ベ
ルト回転駆動装置を有する複写機に装着して１０万サイ
クルまでのコピー走行試験を実施した。結果を第１表に
示す。

この電子写真感光体をコロナ帯電器を用いて８００Ｖに
帯電し、５５０ｎａ＋の単色光による露光後０．０７秒
での表面電位の減衰量を測定した。結果を第１図に示す
。

実施例２ 電荷輸送層の結着樹脂として、上記合成例２で得られた
ポリカーボネート樹脂を用いた以外は、すべて実施例１
の方法と同様に処理して電子写真感光体を作製し、同様
の評価を行った。結果を第１表及び第１図に示す。

比較例１ 電荷輸送層の結着樹脂として、下記構造式（Ａ）で示さ
れるポリカーボネート樹脂を用いた以外は、すべて実施
例１の方法と同様に処理して電子写真感光体を作製し、
同様に評価を行った。結果を第１表及び第１図に示す。

第１表 （ｎは重合度で、分子量８０．０（１０に相当する値）
比較例２ 電荷輸送層の結着樹脂として、下記構造式（Ｂ）で示さ
れるポリカーボネート樹脂を用いた以外は、すべて実施
例１の方法と同様に処理して電子写真感光体を作製し、
同様の評価を行った。結果を第１表及び第１図に示す。

（ｎは重合度で、分子量４０．０００に相当する値）発
明の効果 本発明においては、感光層の結着樹脂として、上記構造
式（１）で示されるポリカーボネート樹脂を用いたため
に、形成された塗膜は極めて高い折り曲げ強度を有して
おり、かつ高い電荷輸送能力を有している。したがって
、本発明の電子写真感光体は、高速複写機の中でも使用
することができ、さらにベルト状の形態でも感光層中に
亀裂などの問題を生ずることがなく、高い耐久性を有し
ている。したがって、本発明の電子写真感光体を用いる
ことにより、高速で安定性の高い画質のコピー画像を長
期間にわたって得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例及び比較例の電子写真感光体の表面電位
の減衰状態を示すグラフである。 （−■）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）導電性支持体上に感光層を設けてなる電子写真感
   光体において、該感光層が結着樹脂として下記構造式（
   I ）で示されるポリカーボネート樹脂を含むことを特
   徴とする電子写真感光体。 ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ） （式中、Ｒ＿１及びＲ＿２は、それぞれ水素原子、アル
   キル基、アリール基又はアリール置換アルキル基を表わ
   し、Ｒ＿３及びＲ＿４は、それぞれ水素原子、アルキル
   基又はアリール基を表わし、ｎは１０〜１０００である
   ）
2. （２）ポリカーボネート樹脂が下記構造式（II）で示さ
   れるポリカーボネート樹脂であることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の電子写真感光体。 ▲数式、化学式、表等があります▼（II） （式中、ｎは１０〜１０００である）