JPH0426110B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、残留電位の低い保護層を設けてなる
電子写真感光体に関する。 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、硫化カドミウムなどの無機系導電性物質
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。 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、価格などの点において有利であるこ
とから最近広く研究されてきている。その中で電
荷の発生と輸送という機能を分離した複合型感光
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つた感度を大幅に向上させる
ことができるため近年、急速な進歩を逐げつつあ
る。 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などに転写、定着しコピー
を得ることができる。この際、感光体表面にわず
かに付着残存しているトナーをブラシ、ブレード
などを用いて除去（クリーニング）する必要があ
る。 このように現像、転写、クリーニングの工程を
繰り返すことにより感光体の表面は摩耗し、損傷
を受け、この結果転写画像が不鮮明になり、場合
によつては電荷輸送層や電荷発生層の剥離を生じ
ることにより感光体の寿命は著しく短くなる。こ
のような問題から感光体には強固な耐久性が要求
されている。 そこで従来から、感光体の表面に新たに保護層
を設けることが提案されており、これらの材料に
はポリエチレン、ポリ−ｎ−ブチルメタクリレー
ト、ポリアミド、ポリエステル、ポリウレタン、
ポリカーボネート、エチルセルロース、酢酸セル
ロース及びシリコーン樹脂を含む有機ケイ素化合
物など常乾及び熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂が使
用されている。 一方、保護層（絶縁層）を設けると、電子写真
感光体の感度が低下し、残留電位が増加するとい
う問題が生じる。特に感光体の耐久性を上げるた
めに保護層の膜厚を厚くすると、この問題を大き
くすると共に、かぶりの発生等、画質の低下をも
たらす。 このように、保護層を設けて感光体の耐久性を
あげようとすると電子写真特性の低下につながる
ため、電子写真特性を低下させない保護層が要求
される。 本発明は、このような問題点を解決するもので
ある。 すなわち、本発明は、導電層、電荷を発生する
有機顔料を含有する電荷発生層、電荷保持輸送の
機能を有する電荷輸送層及び保護層を有する電子
写真感光体において、保護層に、一般式（） （ただし、式中、Ｒは水素、アルキル基、ヒド
ロキシル基またはカルボキシル基を示す） で表わされる化合物またはその水和物を含有させ
てなる電子写真感光体に関する。 本発明の電子写真感光体に用いられる材料につ
いて以下に詳述する。 まず、電荷発生層に含まれる電荷を発生する有
機顔料としては、アゾキシベンゼン系、ジスアゾ
系、トリスアゾ系、ベンズイミダゾール系、多環
キノン系、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、メチン系等の電荷
を発生することが知られている顔料が使用でき
る。これらの顔料は、例えば、特開昭47−37544
号公報、特開昭47−18543号公報、特開昭47−
18544号公報、特開昭48−43942号公報、特開昭48
−70538号公報、特開昭19−1231号公報、特開昭
49−105536号公報、特開昭50−75214号公報、特
開昭50−92738号公報等に開示されている。この
ようなもののほか、光照射により電荷担体を発生
する有機顔料はいずれも使用可能である。 電荷輸送層の主成分である電荷輸送性物質とし
ては高分子化合物のものではポリ−Ｎ−ビニルカ
ルバゾール、ハロゲン化ポリ−Ｎ−ビニルカルバ
ゾール、ポリビニルピレン、ポリビニルインドロ
キノキサリン、ポリビニルベンゾチオフエン、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が、低分子化合物のもの
ではフルオレン、フルオレノン、２，７−ジニト
ロ−９−フルオレノン、２，４，７−トリニトロ
−９−フルオレノン、4H−インデノ（１，２，
６）チオフエン−４−オン，３，７−ジニトロ−
ジベンゾチオフエン−５−オキサイド、１−プロ
ムピレン、、２−フエニルピレン、カルバゾール、
３−フエニルカルバゾール、２−フエニルインド
ール、２−フエニルナフタレン、オキサジアゾー
ル、オキサトリアゾール、１−フエニル−３−
（４−ジエチルアミノスチリル）−５−（４−ジエ
チルアミノフエニル）ピラゾリン，２−フエニル
−４−（４−ジエチルアミノフエニル）−５−フエ
ニルオキサゾール、トリフエニルアミン、イミダ
ゾール、クリセン、テトラフエン、アクリデン、
これらの誘導体等がある。 また、電荷発生層及び電荷輸送層には電子写真
感光体に通常使用される結合剤、可塑剤、流動性
付与剤、ピンホール抑制剤等の添加剤を使用する
ことができる。結合剤としては、シリコーン樹
脂、ポリアミド、ポリウレタン、ポリエステル、
エポキシ樹脂、ポリケトン、ポリカーボネート、
ポリスチレン、ポリメタクリル酸メチル、ポリア
クリルアミド等が挙げられる。また、熱及び／又
は光によつて架橋する熱硬化型及び光硬化型樹脂
も使用できる。いずれにしても絶縁性で通常の状
態で皮膜形成能を有する樹脂、並びに熱及び／又
は光によつて硬化し皮膜を形成する樹脂であれば
特に制限はない。可塑剤としてはハロゲン化パラ
フイン、ジメチルナフタレン、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（バス社製）等が、ピンホール抑制剤としては
ベンゾイン、ジメチルテレフタレート等が挙げら
れる。これらは適宜選択して使用され、その量も
適宜決定されればよい。 電荷発生層中には、上記有機顔料以外の成分と
して、上記結合剤、可塑剤、添加剤などがある
が、結合剤は上記有機顔料に対して300重量％以
下で使用される。300重量％を越えると電子写真
特性が低下する。可塑剤は上記有機顔料に対して
５重量％以下で使用されるのが好ましい。その他
の添加剤は３重量％以下で適宜使用してもよい。 上記電荷輸送性物質として、高分子化合物を使
用する場合には、結合剤を用いなくてもよいが、
該高分子化合物に対して結合剤を300重量％以下
で使用してもよい。300重量％を越えると電子写
真特性が低下する。また、上記電荷輸送性物質と
して低分子化合物を使用するときは、結合剤は該
低分子化合物に対して30〜300重量％使用される。
30重量％未満では電荷輸送層の形成が困難にな
り、300重量％を越えると電子写真特性が低下す
る。その他上記可塑剤、添加剤は上記電荷輸送性
物質に対して５重量％以下で適宜使用される。 本発明において導電層とは、導電処理した紙ま
たはプラスチツクフイルム、アルミニウムのよう
な金属箔を積層したプラスチツクフイルム、金属
板等の導電体である。 本発明の電子写真感光体は導電層の上に電荷発
生層を形成し、その上に電荷輸送層を形成したも
のが電子写真特性上好ましいが、電荷発生層と電
荷輸送層が逆になつていてもよい。電荷発生層の
厚さは、0.01〜10μm、好ましくは0.2〜5μmが望
ましい。0.01μm未満では、電荷発生層を均一に
形成するのが困難になり、10μmを越えると電子
写真特性が低下する。また電荷輸送層の厚さは５
〜50μm、好ましくは８〜20μmである。5μm未満
では初期電位が低下し、50μmを越えると感度が
低下する。 電荷発生層および電荷輸送層を形成するには、
各層の成分を、アセトン、メチルエチルケトン等
のケトン系溶剤、テトラヒドロフラン等のエーテ
ル系溶剤、トルエン、キシレン等の芳香族系溶剤
に均一に溶解または分散させたのち、導電層上に
塗布乾燥することにより行なうことができる。 一般式（）で表わされる化合物としては、
２，４（1H，3H）−ピリミジンジオン（ウラシ
ル）、２，６−ジオキソ−１，２，３，６−テト
ラヒドロ−４−ピリミジンカルボン酸（オロチン
酸）、４−ヒドロキシウラシル、４−メチルウラ
シル、４−エチルウラシル等がある。 一般式（）で表わされる化合物またはその水
和物は、保護層中に0.01〜20重量％になるように
使用されるのが好ましく、特に0.1〜５重量％に
なるように使用されるのが好ましい。上記一般式
（）で表わされる化合物またはその水和物が少
なすぎると感光体の感度低下及び残留電位の増加
防止の効果が小さく、多すぎると保護層の強度が
低下し感光体の耐久性が劣る。 保護層には、その他、上記電荷発生層または電
荷輸送層に用いることができる添加剤を含有され
ることができる。このような添加剤は、保護層
中、５重量％以下で使用されるのが好ましい。添
加剤が多すぎると感光体の電子写真特性及び耐久
性が低下しやすい。 保護層の形成は、電荷発生層または電荷輸送層
形成と同様に行なわれる。 本発明に係る電子写真感光体は、電荷発生層ま
たは電荷輸送層の上に保護層が形成されたもので
ある。 保護層は、上記一般式（）で表わされる化合
物またはその水和物を含有し、これら以外に保護
層材料として、ポリエチレン、ポリ−ｎ−ブチル
メタクリレート、ポリアミド、ポリウレタン、ポ
リカーボネート、エチルセルロース、酢酸セルロ
ース、シリコーン樹脂、ブチラール樹脂、ホルマ
ール樹脂等の常温乾燥性、熱硬化性または光硬化
性樹脂を含有する。 保護層の厚さは0.001〜10μmが好ましく、特に
0.05〜5μmが好ましい。保護層の厚さが小さすぎ
ると耐久性が劣り、大きすぎると残留電位が残り
やすくなる。 なお、本発明に係る電子写真感光体は、導電層
のすぐ上に薄い装着層又はバリヤ層を有していて
もよい。 本発明に係る電子写真感光体を用いた複写法は
従来と同様、表面に帯電及び露光を施した後、現
像を行ない、紙上に画像を転写し定着する方法を
採用すればよい。 次に本発明に関する実施例および比較例を示
す。 以下の例中に用いる各材料を次に列挙する。（）
内は略号を示す。 (1) 電荷を発生する有機顔料 Γフタロシアニン系：FastogenBlueFGF
（FGF） 〔大日本インキ化学工業(株)商品名〕 (2) 電荷輸送性物質 Γ ２−（ｐ−ジエチルアミノ）フエニル−４
−（ｐ−ジメチルアミノ）フエニル−５−（ｏ
−クロル）フエニル−１，３−オキサゾール
（OXZ） (3) 結合剤 Γ シリコーンワニス：KR−255（不揮発分50
％） 〔信越化学工業(株)商品名〕 Γ ポリエステル：バイロン200 〔東洋紡績(株)商品名〕 (4) 保護層材料 Γ ブチラール樹脂：エスレツクスBM−Ｓ 〔積水化学工業(株)商品名〕 Γ シリコン樹脂：KP−80 〔信越化学工業(株)商品名〕 Γ ポリカーボネート：パンライトＫ−1285 〔帝人化成工業(株)商品名〕 比較例 １ FGF2.5ｇ、シリコーンワニス5.0ｇ（固形分50
重量％）及びテトラヒドロフラン92.5ｇをボール
ミル（日本化学陶業製３寸ポツトミル）を用いて
８時間混練した。得られた顔料分散液をアプリケ
ーターによりアルミニウム板（導電体）上に塗工
し、90℃で15分間乾燥して厚さ1μmの電荷発生層
を形成した。 次にOXZ10ｇ及びポリエステル10ｇを80ｇの
テトラヒドロフラン中に溶解した。この溶液を前
記の電荷発生層の上にアプリケーターにより塗工
し、90℃で20分間乾燥して厚さ15μmの電荷輸送
層を形成して、保護層のない電子写真感光体を得
た。 比較例 ２〜４ 比較例１で作成した電子写真感光体の表面（電
荷輸送層の表面）にブチラール樹脂（比較例２）
はメタノールに、シリコーン樹脂（比較例３）又
はポリカーボネート（比較例４）はテトラヒドロ
フランに５〜10重量％の固形分になるよう配合し
た溶液をアプリケーターにより塗工し90℃で20分
間乾燥した。シリコーンワニスの場合には更に
100℃で60分加熱硬化した。このようにして得ら
れた保護層の膜厚は1μmであつた。 実施例 １〜５ 比較例１で作成した電子写真感光体の表面（電
荷輸送層の表面）に、表１に示す保護層材料及び
添加物を用いて、比較例２〜４と同様にして保護
層を形成した。 得られた感光体の電子写真特性を静電記録紙試
験装置（川口電機製SP−428）を用いて測定した
結果及び保護層に使用した物質を表１に併わせて
示す。 尚、表中の初期電位（V₀）は負5KVのコロナ
を瞬時に放電したときの帯電電位を示し、暗減衰
（V_K）はその後暗所において10秒間放置したとき
の電位減衰を示し（V_K＝V₁₀／V₀×100、V₁₀：10秒 後の電位）、半減露光量（E₅₀）は10lxの白色光を
照射し、電位が半分になるまでの光量値を示す。
また残留電位V_Rは10lxの白色光を15秒間照射し
た後の表面電位を示している。 また比較例１〜４及び実施例１〜５で得られた
電子写真感光体をカールソン法の電子写真装置に
適用して画像出しを行ない、初期の画像品質、特
に地肌汚れを観察した。結果を表１に示す。

【表】

【表】 表１から比較例１に比べて保護層を形成した電
子写真感光体（比較例２〜４）の電子写真特性
は、V₀が増加し帯電性が上がるもののV_Rが著し
く増大する。V_Rの増大は地肌汚れを起こし画像
品質を低下させる。 一方、本発明になる化合物を保護層中に添加す
る（実施例１〜５）と表１に示すようにV_Rが著
しく低下し地肌汚れがなく画像品質は良好にな
る。V_R以外の他の電子写真特性には悪影響はな
い。 次に比較例１〜４及び実施例１〜５で得られた
電子写真感光体の耐摩耗性及び複写耐久性を評価
した結果を表２に示す。 表２から保護層を設けていない比較例１に比べ
て保護層を設けた比較例２〜４は耐摩耗性が向上
し、実施例１〜５についても比較例２〜４と遜色
ない値を示している。これは複写耐久性について
も同様で比較例１は表面の摩耗により5000枚以下
で画質は低下するのに対し保護層を設けた比較例
２〜４は10000枚でも画質低下はみられない。実
施例１〜５に示すように本発明になる化合物を保
護層に含有させても複写耐久性に対する保護層の
効果を損うことはない。 以上より、本発明に係る保護層を有する電子写
真感光体は、耐久性に優れると共に残留電位が低
く、良好な画像を提供することができる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 導電層，電荷を発生する有機顔料を含有する
   電荷発生層，電荷保持輸送の機能を有する電荷輸
   送層及び保護層を有する電子写真感光体におい
   て、保護層に、一般式（） （ただし、式中、Ｒは水素、アルキル基、ヒド
   ロキシル基またはカルボキシル基を示す） で表わされる化合物またはその水和物を含有させ
   てなる電子写真感光体。 ２ 一般式（）で表わされる化合物がオロチン
   酸である特許請求の範囲第１項記載の電子写真感
   光体。 ３ 一般式（）で表わされる化合物を保護層中
   に0.01〜20重量％含有させてなる特許請求の範囲
   第１項又は第２項記載の電子写真感光体。