JPH04128764A - 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し、詳しくは導電性基
体上に光導電層を備えてなり、電子写真方式の複写機、
プリンター、およびファクシミリなどに用いられる電子
写真用感光体に関するものである。

〔従来の技術〕

従来より電子写真用感光体（以下、単に感光体とも称す
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
、ポリ−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
物あるいはジスアゾ化合物などの有機光導電性物質、あ
るいはこれら有機光導電性物質を樹脂結着剤中に分散さ
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、一つの層でこれらの
機能を合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、可とう性、熱安定性、膜形成性などの利点により
、電荷輸送能の優れた光導電性有機化合物の感光体への
応用が数多く提案されている。例えばオキサジアゾール
化合物としては、米国特許第３１８９４４７号明細書、
　ピラゾリン化合物としては特公昭５９−２０２３号公
報、またヒドラゾン化合物としては特公昭５５−４２３
８０号公報、特開昭５７−１０１８４４号公報、特開昭
５４−１５０１２８号公報、スチルベン化合物としては
特開昭５８−１９８０４３号公報などにより種々の電荷
輸送材料が知られている。

〔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得られていないのが現状
であり、特に光感度、繰り返し連続使用時の特性および
高温高湿時の特性に問題があった。

この発明は、上述の点に濫みてなされたものであって、
有機光導電層の界面側の部分に特定の物質を含有させる
ことにより、光感度、繰り返し連続使用時の特性および
高温高湿時の特性の良好な電子写真用感光体を提供する
ことを解決しようとする課題とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題は、この発明によれば、導電性基体上に有機光
導電層を備えてなる電子写真用感光体において、有機光
導電層に有機添加剤を含ませた電子写真用感光体とする
ことによって解決される。

前記光導電層が電荷発生層と電荷輸送層との積層である
ときには、構成要素である電荷発生層、あるいは電荷輸
送層に有機添加剤を含ませればよい。

有機添加剤としては、フッ素系化合物、ケイ素系化合物
が適しており、フッ素系化合物ではフッ素化アルキルエ
ステルが好適である。

〔作用〕

上述のような有機添加剤を光導電層または光導電層の構
成要素である層に添加すると界面側に内部より多く分布
することにより、その理由はまだ充分解明されてはいな
いが、電子写真用感光体の光感度、繰り返し連続使用時
の特性および高温高湿時の特性を向上させることができ
る。

〔実施例〕

第１ｖ！Ｊおよび第２図は、この発明に係わる感光体の
それぞれ異なる実施例を示す概念的断面図で、ｌは導電
性基体、２は電荷発生層３と電荷輸送層４とからなる光
導電層である。第１図における５は電荷発生層３を形成
する際に空気もしくは窒素と接触する界面側の層、６は
電荷発生層３を形成する際に空気および窒素以外と接触
する界面側の層であり、これらの界面側の層５，６は有
機添加剤をより多く含み、かつ、界面側の層５は界面側
の層６より多い有機添加剤を含むものであり、第２図に
右ける７は電荷輸送層４を形成する際に空気もしくは窒
素と接触する界面側の層、８は電荷輸送層４を形成する
際に空気および窒素以外と接触する界面側の層であり、
界面側の層７，８は有機添加剤を含み、かつ、界面側の
層７は界面側の層８より多い有機添加剤を含むものであ
る。

第１図と第２図はそれぞれ導電性基体１上に本顆発明に
従って塗布によりフッ素系有機添加剤またはフッ素系の
有機添加剤を添加した有機光導電層を形成すれば、それ
ぞれフッ素系またはケイ素系の添加物が界面側の層に局
在することを示す。

第３図は、第２図の感光体の電荷輸送層４にフッ素系の
有機添加剤を添加したときのフッ素強度分布をＥＳＣＡ
　（ε１ｅｃｔｒｏｎ　５ｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ　ｆ
ｏｒＣｈｅｍｉｃａｌ＾ｎａｌｙｓｉｓ）により測定し
た一例の線図であり、横軸は束縛エネルギー（ｅＶ）で
ある。９は第２図の７の界面層の界面から５ｎｍまでの
深さのフッ素強度、１０は同じ＜　０．５ｎｍから５．
５ｎｍまでの深さのフッ素強度、１１は第２図の８の界
面層の界面から５ｎｍまでの深さのフッ素強度、１２は
同じく０．５ｎｍから５．５ｎｍまでの深さのフッ素強
度である。

第３図からは、第２図の電荷輸送層４におけるフッ素系
有機添加剤の分布が一方の界面側７の界面０から５ｎｍ
の深さと同じ側の界面から０．５ｎｏ＋と５、５ｎｍの
間の深さとでは大きく異なり、前者のフッ素系添加剤の
濃度が高いことをあられしている。

また、さらにこの電荷輸送層４の他方の界面側８の界面
でも同様に濃度分布に違いがあると共に、一方の界面側
７の方が他方の界面側よりフッ素系添加剤の濃度が高い
ことをあられしている。

第４図は第２図の感光体の電荷輸送層４にフッ素系有機
添加物の代わりにケイ素系の有機添加剤を添加したとき
のケイ素強度を第３図と同様にＥＳＣＡにより測定した
グラフであり、横軸は束縛エネルギー（ｅＶ）である。

１３は第２図の７の界面層の界面から５ｎｍまでの深さ
のケイ素強度、１４は同じ＜　０．５ｎｍから５．５ｎ
ｍまでの深さのケイ素強度、１５は同じ＜　５．５ｎｍ
から１０．５ｎｍまでの深さのケイ素強度、１６は第２
図の８の界面層の界面から５０Ｉ１１までの深さのケイ
素強度、１７は同じ＜　０．５ｎｍから５，５０のまで
の深さのケイ素強度、１８は同じ＜　５．５ｎｍから１
０、５ｎｍまでの深さのケイ素強度である。

第４図からは、前述のフッ素系添加剤に換えてケイ素系
の有機添加剤を添加したときのその濃度分布が前述と同
様な分布をもつことと、ケイ素の濃度の方がより界面か
ら深いところまで分布していることの違いのあることが
わかる。

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２板状、フィルム状
のいずれでもよく、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よい。

有機光導電層２の構成要素となる層である電荷発生層３
は有機電荷発生物質を蒸着・昇華させるか、または有機
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、フタロシアニン顔料、ジスアゾ顔料。

多環キノン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良いので
、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。

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
どを単独あるいは適宜組み合わせて使用することが可能
である。

有機光導電層２の構成要素となる層である電荷輸送層４
は電荷輸送物質を樹脂バインダー中に混合させた材料か
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。電荷輸送物質としては、
例えばオキサジアゾール化合物、ピラゾリン化合物、ヒ
ドラゾン化合物、スチルベン化合物、ポリシラン化合物
が単独または混合して用いられ、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、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単
独あるい適宜組み合わせて使用することが可能である。

界面層５および６は電荷発生層を塗布により形成する場
合に有機光導電性物質の粒子を樹脂バインダー中に分散
させた材料に有機添加剤を添加したものを用いると形成
される。有機添加剤としては膜表面の潤滑性や平滑性改
善などのためフッ素系化合物やケイ素系化合物などが用
いられる。

界面層７および８は電荷輸送層４を塗布する際に電荷輸
送物質を樹脂バインダー中に混合させた材料に有機添加
剤を添加したものを用いると形成される。有機添加剤と
しては膜表面の潤滑性や平滑性改善などのためフッ素系
化合物やケイ素系化合物などが用いられる。

界面層５の界面と界面層６の界面では塗布の際の界面エ
ネルギーが異なると推定され、界面層５と界面層６では
ＥＳＣＡＳＣ−よる有機添加剤に由来する原子の強度が
異なっており、電荷発生層３を塗布する際に空気もしく
は窒素と接触した界面層５の方が導電性基体１と接触し
た界面層６よりも有機添加剤に由来する原子の強度が強
くなっている。同様のことが界面層７と界面層８との間
でも考えられ、電荷輸送層４を塗布する際に空気もしく
は窒素と接触した界面層７の方が電荷発生層３と接触し
た界面層８よりも有機添加剤に由来する原子の強度が強
くなっている。

この発明の具体的な例を以下に示すが、この発明はこれ
らの実施例に限定されるものではない。

実施例１ 無金属フタロシアニン６０重量部とポリメタクリル酸メ
チル樹脂４０重量部とをテトラヒドロフラン１０００重
量部とともに混合機により３時間よく混合分散し塗液と
した。この塗液をアルミニウム蒸着ポリエステルフィル
ム基板上にワイヤーバー法で塗布し、乾燥後のＷＩＮが
約０．５μｍの電荷発生層を形成した。このようにして
得られた電荷発生層上に、電荷輸送物質として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（Ａ　Ｓ　
Ｐ　Ｐ）１００重量部、ポリカーボネート樹脂１００重
量部、テトラヒドロフラン２３００重量部、フッ素化ア
ルキルエステルの１つである７０ラードＦＣ−４３０（
住友スリーエム製）１重量部よりなる塗液をワイヤーバ
ー法で塗布し、乾燥後の膜厚が１５μｍになるように電
荷輸送層を形成し感光体を作製した。

実施例２ 実施例１において、電荷輸送層の塗液に加える有機添加
剤をフッ素化アルキルエステルの１つであるフロラード
Ｆ　Ｃ−４３０からケイ素化合物の１つであるフランカ
ップリング剤ＫＰ−３２２（信越化学工業製）に変え、
その他は実施例１と同様にして感光体を作製した。

比較例１ 実施例１において、電荷輸送層の塗液に有機添加剤とし
てのフッ素化アルキルエステルの１つであるフロラード
Ｆ　Ｃ−４３０を加えないこと以外は実施例１と同様に
して感光体を作製した。

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族［ｒ　Ｓ　Ｐ−４２８」を用いて
室温で測定した。

感光体は暗所で−６，ＱｋＶのコロナ放電を１０秒間行
って感光体表面を負帯電させ、続いてコロナ放電を中止
した状態で２秒間暗所保持し、さらに続いて感光体表面
に１μ−の波長７８０ｎｍレーザー光を１０秒間照射し
たときの残留電位Ｖｒ（Ｖ　）を測定した。さらに、こ
のプロセスを５０回繰り返し、１回目７７）　Ｖ　ｒを
Ｖ　ｒ　（１）、また５０回目のＶ［をＶｒ（５０）と
した。

結果を第１表に示す。

第１表 第１表にみられるように、実施例はいずれも明部電位が
低（かつ繰り返しによる明部電位の変動が少なく良好な
特性であった。

また、測定環境を室温から３５℃・８０％の環境にかえ
、前述と同様の測定を行った。測定結果を第第 表 第２表にみられるように、高温高湿環境下でも実施例は
いずれも明部電位が低くかつ繰り返しによる明部電位の
変動が少なく良好な特性であった。

〔発明の効果〕

この発明によれば、光導電層の界面層に有機添加剤を含
ませたことにより、応答性に優れ高感度でかつ繰り返し
特性および高温高湿特性に優れた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図および第２図はこの発明に係わる感光体のそれぞ
れ異なる実施例を示す概念的断面図、第３図は第２図に
示した感光体の電荷輸送層にフッ素系の有機添加剤を加
えたときのフッ素の強度分布をＥＳＣＡで調べた線図、
第４図は第２図に示した感光体の電荷輸送層にケイ素系
の有機添加剤を加えたときのケイ素の強度分布をＥＳＣ
Ａで調べた線図である。 １　導電性基体、 ２　光導電層、 ３　電荷発生層、 ４　電荷輸送層、 ５　電荷発生層を塗布する際に空気もしくは窒素と接触
する界面層、 ６　電荷発生層を塗布する際に空気および窒素以外と接
触する界面層、 ７　電荷輸送層を塗布する際に空気もしくは窒素と接触
する界面層、 ８　電荷輸送層を塗布する際に空気および窒素以外と接
触する界面層。 ！ｆ！縛エネルギー（ｅＶ） 第６図 束縛エネルギー（ｅＶ） 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）導電性基体上に塗布により形成された有機光導電層
   を備えてなる電子写真用感光体において、有機光導電層
   に有機添加剤を含ませたことを特徴とする電子写真用感
   光体。 ２）特許請求の範囲第１項記載の電子写真用感光体にお
   いて、有機光導電層が電荷発生層と電荷輸送層からなり
   かつ電荷発生層に有機添加剤を含ませたことを特徴とす
   る電子写真用感光体。 ３）特許請求の範囲第１項記載の電子写真用感光体にお
   いて、有機光導電層が電荷発生層と電荷輸送層からなり
   かつ電荷輸送層に有機添加剤を含ませたことを特徴とす
   る電子写真用感光体。 ４）特許請求の範囲第１項、第２項、または第３項記載
   の電子写真用感光体において、有機添加剤がフッ素系化
   合物であることを特徴とする電子写真用感光体。 ５）特許請求の範囲第１項、第２項、または第３項記載
   の電子写真用感光体において、有機添加剤がケイ素系化
   合物であることを特徴とする電子写真用感光体。 ６）特許請求の範囲第４項記載の電子写真用感光体にお
   いて、フッ素系化合物がフッ素化アルキルエステルであ
   ることを特徴とする電子写真用感光体。