JPH04225361A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真感光体に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、光導電性物質を感光材料として利
用する電子写真材料においては、セレン、酸化亜鉛、酸
化チタン、酸化カドミウムなどの無機系光導電性物質が
主に用いられてきた。しかし、これらは、一般に毒性が
強いものが多く、廃棄する方法にも問題がある。

【０００３】一方、有機光導電性化合物を使用する感光
材料は、無機系光導電性物質を使用する場合に比べて一
般に、毒性が弱く、更に、透明性、可とう性、軽量性、
表面平滑性、価格などの点に於て有利であることから、
最近広く研究されてきている。その中でも、電荷の発生
機能を有する電荷発生層と電荷の輸送機能を有する電荷
輸送層を分離した機能分離型電子写真感光体は、従来、
有機光導電性化合物を使用した感光体の大きな欠点であ
った感度を大幅に向上させることができるため、近年急
速な進歩を遂げつつある。

【０００４】これらの複合型感光体をカールソン法によ
る電子写真装置に適用した場合には、まず、感光体表面
に静電潜像を形成し、次に、同符号あるいは異符号に帯
電した一般にトナーと称する現像剤により現像し、トナ
ー画像を他の基体、例えば紙等に転写、定着し、コピー
を得ることが出来る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】電子写真感光体は、複
写機、レーザービームプリンタ（以下ＬＢＰと略す）、
ライトエミッションダイオードプリンタ等に搭載される
が、最近、これらの装置の印刷速度が、より高速化し、
また装置自身が小型化する傾向にあり、１プリント当た
りのプロセス時間（帯電−露光−現像−イレーズの時間
）も短縮する傾向にある。このため、感光体には、より
速い応答性が要求されてきている。

【０００６】感光体の応答性を支配しているのはおもに
電荷輸送層（以下ＣＴＬと略す）であることが知られて
いる。ＣＴＬは電荷輸送材料（以下ＣＴＭと略す）と結
合剤及び添加剤からなり、基本的にはＣＴＭが応答性の
点を担っており、結合剤がＣＴＬの成膜性、膜強度の点
を担っている。感光体の応答性を向上させるための研究
、発明はこれまでに数多くなされており、高い応答性を
示すＣＴＭを用いる、ＣＴＬ中のＣＴＭ濃度を増やす、
添加剤を加える等の方法が提案されている。一方、結合
剤については成膜成、膜強度、耐溶剤性などの感光体に
関わる特性に加えて、ＣＴＬの原料であるＣＴＬ塗工液
にする際の溶解性、安定性等の添加ら選定されており、
結合剤の構造で応答性を向上させる検討はなされてなか
った。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、以上の点
に鑑みて、鋭意検討した結果、ＣＴＬの結合剤として特
定の構造を有する樹脂を用いると感光体の応答性が向上
することを見いだして本発明に至った。

【０００８】即ち、本発明は、導電性基体上に電荷発生
層及び電荷輸送層を有する電子写真感光体において、前
記電荷輸送層に、結合剤として、条件式（１）で表され
る構造を有する樹脂である電子写真感光体に関する。 カルボニル基濃度＜　３．５×１０−３　　（１）但し
、樹脂のカルボニル基濃度は（樹脂の繰り返し単位中の
カルボニル基数）／（繰り返し単位の分子量）で定義す
る。

【０００９】本発明にの電子写真感光体について詳述す
る。

【００１０】本発明の感光体は導電性基体上に設けられ
る。導電性基体としては、導電処理した紙またはプラス
チックフィルム、アルミニウムのような金属箔を積層し
たプラスチックフィルム、金属板、金属ドラムなどの導
電体が使用できる。

【００１１】このような、導電性基体上に、単層型、積
層型などの感光層が設けられるが、この間に通常使用さ
れるような公知の下引き層が設けられてもよい。

【００１２】下引き層としては、例えば、酸化チタン、
酸化アルミニウム、ジルコニア、チタン酸ジルコン酸ラ
ンタン鉛、アルミナ、チタンブラック、シリカ、チタン
酸鉛、チタン酸バリウム等の微粒子、ポリアミド樹脂、
フェノール樹脂、カゼイン、メラミン樹脂、ベンゾグア
ナミン樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、セルロ
ース、ポリビニルブチラール樹脂等が挙げられる。

【００１３】これらの微粒子、樹脂は単独でまたは２種
以上混合して使用できる。

【００１４】下引き層を形成する方法として、まず、前
記微粒子及び／または樹脂を溶剤に分散、溶解した溶液
を調整する。

【００１５】ついで該溶液を導電性基体上に浸積塗工法
、スプレー塗工法、ロール塗工法、アプリケータ塗工法
、ワイヤバー塗工法などの塗工法を用いて塗工し、乾燥
して形成することが出来る。

【００１６】この場合、用いる溶剤としては、アセトン
、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、テト
ラヒドロフラン、トルエン、酢酸エチル、塩化メチレン
、トルエン、キシレン、セロソルブ、１，１，２−トリ
クロロエタン、メタノール、イソプロピルアルコール、
イソブチルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、１，２
−ジクロロエタンなどの溶剤がある。下引き層の厚さ通
常０．０１〜１０．０μｍ、好ましくは、０．１〜３．
０μｍである。この厚さが０．０１μｍ未満であると、
下引き層を均一に形成するのが困難になり、１０．０μ
ｍを越えると、電子写真特性が低下する傾向がある。

【００１７】本発明において、感光層に用いられる光導
電性物質としては、アゾキシベンゼン系、ジスアゾ系、
トリスアゾ系、ベンゾイミダゾール系、多環式キノリン
系、インジゴイド系、キナクリドン系、フタロシアニン
系、ペリレン系、メチン系等の有機顔料が使用できる。

【００１８】積層型感光体の場合は、電荷発生層及び電
荷輸送層を順次積層したものでもよく、逆に電荷輸送層
及び電荷発生層を順次積層したものでもよい。また、電
荷発生層を二層の電荷輸送層ではさむサンドイッチ構造
のものでもよい。

【００１９】まず積層型感光体について説明する。積層
型感光体において、（ｉ）電荷発生層を前記光導電性物
質のみを用いて均一層を形成する場合には真空蒸着法が
用いられ、また、（ｉｉ）電荷発生層を前記光導電性物
質と他の成分とを用いて形成する場合には、前記光導電
性物質、結合剤及び可塑剤、硬化触媒、流動性付与剤、
ピンホール制御剤などの必要に応じて使用される添加剤
を、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチル
ケトン、テトラヒドロフラン、トルエン、酢酸エチル、
塩化メチレン、トルエン、キシレン、セロソルブ、１，
１，２−トリクロロエタン、メタノール、イソプロピル
アルコール、イソブチルアルコール、ｎ−ブチルアルコ
ール１，２−ジクロロエタンなどの溶剤に均一に溶解ま
たは分散させた後、導電性基体（下引き層がある場合に
は、下引き層）の上に浸積塗工法、スプレー塗工法、ロ
ール塗工法、アプリケータ塗工法、ワイヤバー塗工法な
どの塗工法を用いて塗工し、乾燥して形成することが出
来る。

【００２０】結合剤としては、シリコーン樹脂、ポリア
ミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、エポ
キシ樹脂、ポリケトン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポ
リスチレン樹脂、ポリメタクリレート樹脂、ポリアクリ
ルアミド樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリイソプレン樹
脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ポリクロロ
プレン樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、エチルセルロ
ース樹脂、ニトロセルロース樹脂、尿素樹脂、フエノー
ル樹脂、フェノキシ樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、
ホルマール樹脂、酢酸ビニル樹脂、酢酸ビニル／塩化ビ
ニル共重合体、ポリエステルカーボネート樹脂等が挙げ
られる。また、熱及び／または光硬化性樹脂も使用でき
る。いずれにしても電気絶縁性で通常の状態で皮膜を形
成しうる樹脂であれば特に制限はない。

【００２１】上記の（ｉｉ）の場合、電荷発生層中の結
合剤樹脂は、光導電物質１００重量部に対して５〜２０
０重量部とするのが好ましく、更に好ましくは、１０〜
１００重量部である。５重量部未満では、電荷発生層の
皮膜が不均一となりやすく画質が劣る傾向がある。２０
０重量部を越えると、感度が低下し、残留電位が高くな
る傾向がある。

【００２２】可塑剤としては、ハロゲン化パラフィン、
ジメチルナフタリン、ジブチルフタレート等が挙げられ
る。流動性付与剤としては、モダフロー（モンサントケ
ミカル社製）、アクロナール４Ｆ（バスフ社製）等が挙
げられる。ピンホール制御剤としては、ベンゾイン、ジ
メチルフタレート等が挙げられる。これらは、各々、前
記電荷を発生する光導電性物質に対して５重量部以下で
使用するのが好ましい。

【００２３】電荷発生層の厚さ通常０．０１〜２．０μ
ｍ、好ましくは、０．１〜０．８μｍである。この厚さ
が０．０１μｍ未満であると、電荷発生層を均一に形成
するのが困難になりやすく、２．０μｍを越えると、電
子写真特性が低下する傾向がある。

【００２４】電荷輸送層は、電荷輸送物質、結合剤、及
びその他の添加剤を含むものである。

【００２５】本発明において、電荷輸送層に用いる電荷
輸送物質としては、フルオレン、フルオレンオン、２，
７−ジニトロ−９−フルオレノン、４−インデノ（１，
２，６）チオフェン−４−オン、３，７−ジニトロ−ジ
ベンゾチオフェン−５−オキシド、１−ブロモピレン、
２−フェニルピレン、カルバゾール、３−フェニルカル
バゾール、２−フェニルインドール、２−フェニルナフ
タリン、オキサゾール、オキサジアゾール、オキサトリ
アゾール、トリフェニルアミン、イミダゾール、クリセ
ン、テトラフェン、アクリデン、各種ヒドラゾン類、ス
チリル化合物、ポリ−Ｎービニルカルバゾール、ハロゲ
ン化ポリ−Ｎービニルカルバゾール、１−フェニル−３
−（４−ジエチルアミノスチリル）−５−（４−ジエチ
ルアミノフェニル）ピラゾリン、ポリビニルピレン、２
−フェニル−４−（４−ジエチルアミノフェニル）−５
−フェニルオキサゾール、ポリビニルインドロキノキサ
リン、１，１−ビス（ｐ−ジエチルアミノフェニル）−
４，４−ジフェニル−１，３−ブタジエン、ポリビニル
ベンゾチオフェン、ポリビニルアントラセン、ポリビニ
ルアクリジン、ポリビニルピラゾリン等並びにこれらの
誘導体などが挙げられる。

【００２６】電荷輸送層の結合剤である樹脂としては、
前記条件式（１）で示される構造を有する樹脂であれば
よく、樹脂の骨格、熱可塑性、熱硬化性樹脂等の種類は
問わない。この樹脂は、上記の電荷発生層の結合剤の例
で述べたような樹脂から一般に市販されているものを商
業的に入手できる。この樹脂は、電荷輸送物質１００重
量部に対して、電子写真特性が低下しないように４５０
重量部以下の使用が望ましく、低分子電荷輸送物質に対
しては、皮膜特性の関係上５０重量部以上が望ましい。 また、電荷輸送層に、電荷発生層と同様な添加剤、例え
ば可塑剤、硬化剤、流動性付与剤、ピンホール制御剤な
どの添加剤を必要に応じて含有させることが出来る。添
加剤は、各々、電荷輸送物質に対して５重量部以下で使
用するのが好ましい。

【００２７】電荷輸送層を形成するには、電荷輸送物質
、結合剤及び添加剤を電荷発生層の作製に用いた場合と
同じ溶剤に均一に溶解した後、この溶液を、電荷発生層
の上に浸積塗工法、スプレー塗工法、ロール塗工法、ア
プリケータ塗工法、ワイヤバー塗工法などの塗工法を用
いて塗工し、乾燥して形成することが出来る。

【００２８】電荷輸送層の厚さ通常５〜５０μｍ、好ま
しくは、８〜３０μｍである。この厚さが５μｍ未満で
あると、初期で電位が低くなり、５０μｍを越えると、
電子写真特性が低下する傾向がある。

【００２９】次に、単層型感光体の場合について説明す
る。

【００３０】単層型感光体の場合には、光導電性物質と
電荷輸送物質及び結合剤、更に可塑剤、硬化触媒、流動
性付与剤、ピンホール制御剤などの必要に応じて使用さ
れる添加剤を前記の電荷発生層を形成する場合に例示し
た溶剤に均一に溶解または分散させた後、塗布、乾燥し
て形成することが出来る。この中で、結合剤の役割は重
要である。単層型感光体において、結合剤は電荷輸送物
質１００重量部に対して８０〜４５０重量部用いるのが
好ましく、特に１００〜３００重量部用いるのが好まし
い。結合剤が少なすぎると帯電生が劣り、多すぎると感
度が低下する。また、この場合、光導電性物質は、電荷
輸送物質及び結合剤の総量に対して、好ましくは０．１
〜２０重量部、特に好ましくは０．５〜５重量部使用さ
れる。光導電物質が少なすぎると感度が低下し、多すぎ
ると帯電性が劣る。その他、可塑剤、硬化剤、流動性付
与剤、ピンホール制御剤などの添加剤は単層型感光体中
に５重量部以下で適宜選択して使用される。単層型感光
体の膜厚は、５〜５０μｍ、好ましくは、８〜２０μｍ
である。この厚さが５μｍ未満であると、初期で電位が
低くなり、５０μｍを越えると、電子写真特性が低下す
る傾向がある。

【００３１】単層型感光体を形成するには、光導電材料
と電荷輸送物質及び結合剤、更に可塑剤、硬化剤、流動
性付与剤、ピンホール制御剤などの添加剤を必要に応じ
前記の電荷発生層の場合と同様な溶剤に均一に溶解また
は分散させた後、塗布、乾燥て形成することができる。

【００３２】本発明の感光層としては、前記単層型の感
光体のすぐ上にもしくはすぐ下にまたは両方に前記複合
型感光体における電荷輸送層と同じ電荷輸送層を形成し
た多層型の感光層を採用することができる。

【００３３】本発明においては、導電性基体と感光層の
間に、前記の下引き層を設けることが、画質を向上させ
るため好ましい。

【００３４】本発明の電子写真感光体において、感光層
の上に保護層を形成してもよい。保護層の膜厚は、０．
０１〜１０μｍ、好ましくは、０．１〜３μｍである。 この厚さが０．０１μｍ未満では、保護層の効果が少な
く、耐久性が劣り、１０μｍを越えると、感度が低下し
、残留電位が増大する傾向がある。

【００３５】本発明になる電子写真感光体を用いて印字
を行う場合には、従来と同様に帯電、露光を施した後、
現像を行い、普通紙上に画像を転写し、定着すればよい
。

【００３６】

【実施例】次に、実施例によって本発明を詳述するが、
本発明はこれに限定されるものでない。以下の例中に用
いる各材料を次に列記する。括弧内には略号を示す。

【００３７】（１）電荷を発生する有機顔料τ型無金属
フタロシアニン（τ−Ｈ２Ｐｃ）（東洋インキ（株）製
）

【００３８】（２）電荷輸送物質 下記構造を有する１，１−ビス（ｐ−ジエチルアミノフ
ェニル）−４，４−ジフェニル−１，３−ブタジエン　
　　（ＰＢＤ）

【化１】

【００３９】（３）結合剤 （Ａ）下引き層用 ポリアミド樹脂；Ｍ９９５（Ｍ９９５）固形分１００％
　　（日本リルサン製）メラミン樹脂；メラン２０００
（ＭＬ２０００）固形分５０％　　（日立化成工業製）

【００４０】（Ｂ）電荷発生層用 ポリエステル樹脂；バイロン２００（Ｖ２００）固形分
１００％　　（東洋紡製）

【００４１】（Ｃ）電荷輸送層用 ポリカーボネート樹脂；下記構造を有する（１）レキサ
ン１４１−１１１（Ｌ１４１）　　固形分１００％　　
（ＧＥ製）カルボニル基濃度：３．９×１０−３

【化２
】

【００４２】（２）ＰＣ−１（ＰＣ−１）　　固形分１
００％　　（出光興産製）　　カルボニル基濃度：２．
６×１０−３

【化３】 ポリエステルポリカーボネート樹脂；　　下記構造を有
する　　Ｃ２５０Ａ（Ｃ２５０Ａ）　　固形分１００％
　　（三菱瓦斯化学製）　　カルボニル基濃度：５．６
×１０−３

【化４】 ポリスチレン樹脂；　　デンカスチロールＱＰ２−３０
１　　（ＰＳＴ）　　固形分１００％　　（電気化学工
業製）　　カルボニル基濃度：０ポリブチルメタクリレ
ート樹脂；　　エルバサイト２０４５　（ＰＢＭ）　　
固形分１００％　　（デュポン製）　　カルボニル基濃
度：１４×１０−３

【００４３】（Ｄ）表面保護層用 メラミン樹脂；ＭＬ２０００　　（ＭＬ２０００）　　
固形分５０％　　（日立化成工業製）ブチラール樹脂；
　　デンカブチラール＃２０００　　（＃２０００）　
　固形分１００％　　（電気化学工業製）

【００４４】比較例１ ３５ｇのＭ９９５、３５ｇのＭＬ２０００及び２．１ｇ
のトリメリット酸をメタノールと塩化メチレンの１：１
の混合溶媒９３０ｇに完全に溶解した。この溶液を、ア
ルミニウムドラム（６０φ×２４７Ｌ）の上に浸漬せき
塗工法で塗工し、１２０℃で６０分乾燥して膜厚０．３
ｕｍの下引き層を形成した。

【００４５】次に、２５ｇのτ−Ｈ２Ｐｃと２０ｇのＶ
２００をテトラヒドロフランと１，２−ジクロルメタン
の１：１の混合溶剤９３０ｇを超音波分散機を用いて１
０時間分散した。得られた、分散液を上記の下引き層上
に浸漬塗工法で塗工し、１４０℃で６０分乾燥して膜厚
０．３ｕｍの電荷発生層を形成した。

【００４６】次に、２５ｇのＰＢＤ及び７５ｇのＬ１４
１を塩化メチレンと１，１，２−トリクロロエタンの１
：１の混合溶剤９００ｇに完全に溶解した。この溶液を
浸漬塗工法により、前記下引き層を有する電荷発生層上
に塗工し、１２０℃で６０分乾燥して膜厚２０ｕｍの電
荷輸送層を形成し、電子写真感光体を形成した。

【００４７】実施例１ 比較例１に示した物質及び操作を用いて、アルミニウム
ドラム上に、下引き層、電荷発生層を形成した。

【００４８】次に、２５ｇのＰＢＤ及び７５ｇのＰＣ−
１を塩化メチレンと１，１，２−トリクロロエタンの１
：１の混合溶剤９００ｇに完全に溶解した。この溶液を
浸漬塗工法により、前記下引き層を有する電荷発生層上
に塗工し、１２０℃で６０分乾燥して膜厚２０ｕｍの電
荷輸送層を形成し、電子写真感光体を形成した。

【００４９】比較例２ 比較例１に示した物質及び操作を用いて、アルミニウム
ドラム上に、下引き層、電荷発生層を形成した。

【００５０】次に、２５ｇのＰＢＤ及び７５ｇのＣ２５
０Ａを塩化メチレンと１，１，２−トリクロロエタンの
１：１の混合溶剤９００ｇに完全に溶解した。この溶液
を浸漬塗工法により、前記下引き層を有する電荷発生層
上に塗工し、１２０℃で６０分乾燥して膜厚２０ｕｍの
電荷輸送層を形成し、電子写真感光体を形成した。

【００５１】実施例２ 比較例１に示した物質及び操作を用いて、アルミニウム
ドラム上に、下引き層、電荷発生層を形成した。

【００５２】次に、２５ｇのＰＢＤ及び７５ｇのＰＳＴ
を塩化メチレンと１，１，２−トリクロロエタンの１：
１の混合溶剤９００ｇに完全に溶解した。この溶液を浸
漬塗工法により、前記下引き層を有する電荷発生層上に
塗工し、１２０℃で６０分乾燥して膜厚２０ｕｍの電荷
輸送層を形成し、電子写真感光体を形成した。

【００５３】比較例３ 比較例１に示した物質及び操作を用いて、アルミニウム
ドラム上に、下引き層、電荷発生層を形成した。

【００５４】次に、２５ｇのＰＢＤ及び７５ｇのＰＢＭ
を塩化メチレンと１，１，２−トリクロロエタンの１：
１の混合溶剤９００ｇに完全に溶解した。この溶液を浸
漬塗工法により、前記下引き層を有する電荷発生層上に
塗工し、１２０℃で６０分乾燥して膜厚２０ｕｍの電荷
輸送層を形成し、電子写真感光体を形成した。

【００５５】前記比較例及び実施例で得られた電子写真
感光体の電子写真特性を評価した。電子写真特性は、光
減衰測定装置（緑屋電気（株）製、シンシア３０）を用
いて、暗減衰（ＤＤＲ５）、感度、０．２秒後の残留電
位（Ｖｒ）及び表面電位（Ｖ０）が１／２になる時間を
評価した。Ｖ０は、−７００ｖとした。

【００５６】ＤＤＲ５は、暗所５秒後の電位（Ｖ５）を
測定し、（Ｖ５／Ｖ０）×１００（％）で示した。感度
は、波長７８０ｎｍの光を照射した場合Ｖ０が−３５０
ｖになるのに要するエネルギーで示した。Ｖｒは、２０
ｍＪ／ｍ２のエネルギー（波長７８０ｎｍ）を照射した
場合の表面電位を示す。Ｖ０が半分になる時間は、２０
ｍＪ／ｍ２のエネルギー（波長７８０ｎｍ）を照射し求
めた。

【００５７】これらの結果を、表１に示した。表１に示
す結果から明らかなように、本発明になる電子写真感光
体は暗減衰、Ｖｒ、Ｖ０が１／２になる時間が優れてい
る。

【００５８】

【表１】

【発明の効果】本発明の電子写真感光体は、電子写真特
性特に光応答性に優れている。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　導電性基体上に、電荷を発生する電荷
   発生物質を含む電荷発生層及び電荷輸送物質を含む電荷
   輸送層を有し、前記電荷輸送層が電荷輸送性物質と結合
   剤及び添加剤よりなり、電荷輸送層の結合剤が下記の条
   件式（１）を満足する樹脂であることを特徴とする電子
   写真感光体。 カルボニル基濃度＜３．５×１０−３　　　　　（１）
   但し、カルボニル基濃度は（樹脂の繰り返し単位中のカ
   ルボニル基数）／（繰り返し単位の分子量）で定義する
   。