JPH04263264A - 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】本発明は電子写真に用いられる感
光体、さらに詳しくは電荷輸送物質とそれを結着する樹
脂の組み合わせに特徴を有する感光体に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真等に用いられる感光体は、無機
系感光体に比べ、成膜性、軽量性等の点で優れる有機系
感光体が広く知られている。有機系感光体は、一般に、
電荷発生物質および電荷輸送物質を適当な樹脂に分散さ
せて形成されているが、感度、耐久性の点で無機系感光
体に劣るという欠点があった。これは感光層、特に電荷
輸送層の塗布状態、例えば塗工精度や、耐刷時における
機械的、物理的外力による傷、摩耗、劣化等が大きな要
因となり、この感光層の形成に使用する結着樹脂の特性
に大きく依存するためである。このような問題を解決す
るため、ポリカーボネート樹脂が広く使用されている。

【０００３】しかしながら、ポリカーボネート樹脂は、
塩素系脂肪族炭化水素系の溶剤ぐらいしか使用されてい
ない。塩素系の脂肪族炭化水素は、環境衛生上、作業性
上の問題もある。また、電荷輸送剤等はポリカーボネー
ト樹脂との相溶性があまりよくなく、均一化に長時間を
要する。またかかる組成物の塗布液は塗工性が悪く、感
光層にいわゆる「はじき」が生じやすく、複写画像に黒
斑点が生じる（なお、「はじき」とは感光層塗布時に、
塗布面にクレータ状の凹み部分を生じる現象を意味する
）。 さらに、該塗布液は、塗液保存性（ポットライフ）が悪
く、長時間保管しておくと、調製後は均一に混合溶解し
ていたものが、再びはじきが生じるようになる。従って
、ポリカーボネート樹脂に対してできるだけマッチング
のよい電荷輸送剤等を用いる必要があるが、その種類が
非常に少ない。たとえ最良の組み合わせを選んだとして
も、完全に上記問題を解決することは難しい。

【０００４】さらに、上記のような電荷輸送剤等と結着
樹脂のマッチングの問題は、ポリカーボネート樹脂を使
用する場合に限らず、それ以外のあらゆる結着樹脂と電
荷輸送剤との組み合わせにおいて、個々に考慮されなけ
ればならない問題である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事情に鑑
みなされたものであり、作業性、塗工性、ポットライフ
に優れた電荷輸送剤と結着樹脂の組み合わせを提供し、
耐摩耗性等の耐久性に優れ、黒斑点等が生じない優れた
画像形成が可能な感光体を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は導電
性基体上に感光層を設けた感光体において、感光層が下
記一般式［Ｉ］で表されるブタジエン化合物とスチレン
−アクリル樹脂よりなることを特徴とする感光体に関す
る。

【化２】

【０００７】上記一般式［Ｉ］中、Ｒ１およびＲ２はア
ルキル基、例えばメチル基、エチル基、プロピル基ある
いはブチル基等を表す。Ｒ３は水素原子、アルキル基、
例えばメチル基、エチル基あるいはプロピル基等、アル
コキシ基、例えばメトキシ基あるいはエトキシ基等、ジ
ベンジルアミノ基、ジアリールアミノ基、例えばジフェ
ニルアミノ基等、またはジアルキルアミノ基、例えばジ
メチルアミノ基、ジエチルアミノ基あるいはジプロピル
アミノ基等を表す。

【０００８】Ｒ４およびＲ５はそれぞれ、アルキル基、
例えばメチル基、エチル基あるいはプロピル基等、アラ
ルキル基、例えばベンジル基あるいはフェネチル基等、
アリール基、例えばフェニル基あるいはナフチル等、ジ
アルキルアミノ基、例えばジメチルアミノ基、ジエチル
アミノ基あるいはジプロピルアミノ基等、または複素環
式基、例えばフリル基、ピロリル基、チオフリル基等を
表す。これらの基は、アルキル基、アルコキシ基あるい
はハロゲン原子等の置換基を有していてもよい。ｎは１
または２の整数を表す。

【０００９】本発明の一般式［Ｉ］で表されるブタジエ
ン化合物は、例えば特開昭６２−３０２５５号公報に記
載の方法により合成することができる。

【００１０】本発明の一般式［Ｉ］で表されるブタジエ
ン化合物の好ましい具体例としては、例えば次の構造式
を有するものが挙げられる。

【００１１】

【化３】

【００１２】

【化４】

【００１３】

【化５】

【００１４】

【化６】

【００１５】

【化７】

【００１６】

【化８】

【００１７】

【化９】

【００１８】

【化１０】

【００１９】一般式［Ｉ］で表されるブタジエン化合物
と組み合わされて使用されるスチレン−アクリル樹脂は
、スチレンとアクリル酸アルキルあるいはメタクリル酸
アルキル（以下、「（メタ）アクリル酸アルキル」と表
す）を意味する。また、本発明に使用するスチレン−ア
クリル樹脂は、数多くの有機溶剤、例えばテトラヒドロ
フラン（ＴＨＦ）、ジオキサン、トルエン、キシレン、
シクロヘキサン、メチルエチルケトン、アセトン等、作
業性、環境衛生上の点からより好ましい溶剤を選択可能
である。上記一般式［Ｉ］で表されるブタジエン化合物
は、スチレン−アクリル樹脂との相溶性が非常によく、
従ってこのような組み合わせることにより、塗工性が改
良され、塗布液の安定性も向上する。また、反転現像時
の黒ポチ現象も少なくなり、光メモリーも小さいという
利点を有する。本発明は、Ｒ３がジアルキルアミノ基あ
るいはジアリールアミノ基等嵩高いブタジエン化合物を
使用するとき、特に有用である。

【００２０】（メタ）アクリル酸アルキルとしては（メ
タ）アルキル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（
メタ）アクリル酸プロピル、（メタ）アクリル酸ブチル
等を挙げることができる。特に、メタクリル酸メチルが
好ましい。

【００２１】スチレン−アクリル樹脂のスチレンと（メ
タ）アクリル酸アルキルとの共重合比は、９：１〜５：
５、好ましくは９：１〜６：４である。その比が９：１
より大きいと耐刷性が悪くなり、５：５より小さいと感
度が悪くなると共に、塗液のポットライフも短くなるた
めである。

【００２２】スチレン−アクリル樹脂の分子量としては
、該樹脂の構成モノマーの種類や、塗液調製に使用する
溶剤にもよるが、１００００〜１０００００のものが好
ましい。分子量が１００００より小さいと、感光層の硬
度が低くなり耐刷性が悪くなると共に塗液の粘度が低く
なり塗工しにくくなる。また、分子量がの１０００００
より大きいと、粘度が高くなりすぎて塗工性、塗液保持
性が悪くなる。

【００２３】感光塗液を形成する場合、溶剤１００重量
部に対してスチレン−アクリル樹脂１〜３０重量部、好
ましくは５〜２０重量部を使用する。同時に組み合わせ
て使用するブタジエン化合物は、感光層の形態にもよる
が、一般に結着樹脂１重量部に対して０．０１〜０．０
２重量部を使用すればよく、より具体的な使用量は、後
記する感光体の各種形態ごとの説明中に記載している。 スチレン−アクリル樹脂の使用量が上記範囲より多すぎ
ると、樹脂を溶剤に均一に溶解することが困難となり、
作業能率の低下、塗工性の低下、ポットライフの低下、
膜厚ムラの増大等の問題が生じ、少なすぎると、製膜性
の低下、膜厚ムラの増大、はじき等の問題が生じる。

【００２４】本発明の感光体は前記一般式［Ｉ］で表さ
れるブタジエン化合物を１種または２種以上およびスチ
レン−アクリル樹脂からなる感光層を有する。

【００２５】各種の形態の感光体は知られているが、本
発明の感光体はそのいずれの感光体であってもよい。た
とえば、支持体上に電荷発生材料と、ブタジエン化合物
を結着樹脂に分散させて成る感光層を設けた単層感光体
や、支持体上に電荷発生材料を主成分とする電荷発生層
を設け、その上に電荷輸送層を設けた所謂積層感光体等
がある。一般式［Ｉ］のブタジエン化合物は光導電性物
質であるが、電荷輸送材として作用し、光を吸収するこ
とにより発生した電荷担体を、極めて効率よく輸送する
ことができる。

【００２６】単層型感光体を作製するためには、電荷発
生材料の微粒子を樹脂溶液もしくは、電荷輸送化合物と
樹脂を溶解した溶液中に分散せしめ、これを導電性支持
体上に塗布乾燥すればよい。この時の感光層の厚さは３
〜３０μｍ、好ましくは５〜２０μｍがよい。使用する
電荷発生材料の量が少な過ぎると感度が悪く、多過ぎる
と帯電性が悪くなったり、感光層の機械的強度が弱くな
ったりし、感光層中に占める割合は樹脂１重量部に対し
て０．０１〜２重量部、好ましくは、０．２〜１．２重
量部の範囲がよい。電荷輸送物質として一般式［Ｉ］の
ブタジエン化合物を使用し、結着樹脂として、スチレン
−アクリル樹脂を使用する。結着樹脂としては、該スチ
レン−アクリル樹脂以外にも、後述する電荷発生層を形
成し、使用する結着樹脂を、本発明の効果を妨げない範
囲で併用してもよい。

【００２７】積層型感光体を作製するには、導電性支持
体上に電荷発生材料を真空蒸着するか、あるいは、アミ
ン等の溶媒に溶解せしめて塗布するか、顔料を適当な溶
剤もしくは必要があれば結着樹脂中を溶解させた溶液中
に分散させて作製した塗布液を塗布乾燥した後、その上
に電荷輸送材料および結着樹脂を含む溶液を塗布乾燥し
て得られる。真空蒸着する場合は、例えば無金属フタロ
シアニン、チタニルフタロシアニン、アルミクロロフタ
ロシアニンなどのフタロシアニン類が用いられる。また
、分散させる場合は、例えばビスアゾ顔料などが用いら
れる。このときの電荷発生層の厚みは４μｍ以下、好ま
しくは２μｍ以下がよく、電荷輸送層の厚みは３〜３０
μｍ、好ましくは５〜２０μｍがよい。電荷輸送層の結
着樹脂としてスチレン−アクリル樹脂を使用し、電荷輸
送物質として一般式［Ｉ］のブタジエン化合物を使用す
る。

【００２８】電荷輸送層中の電荷輸送材料の割合は結着
樹脂１重量部に対して０．２〜２重量部、好ましくは０
．３〜１．３重量部である。

【００２９】本発明の感光体は結着樹脂とともに、ハロ
ゲン化パラフイン、ポリ塩化ビフエニル、ジメチルナフ
タレン、ジブチルフタレート、Ｏ−ターフエニルなどの
可塑剤やクロラニル、テトラシアノエチレン、２，４，
７−トリニトロフルオレノン、５，６−ジシアノベンゾ
キノン、テトラシアノキノジメタン、テトラクロル無水
フタル酸、３，５−ジニトロ安息香酸等の電子吸引性増
感剤、メチルバイオレット、ローダミンＢ、シアニン染
料、ピリリウム塩、チアピリリウム塩等の増感剤を使用
してもよい。また、酸化防止剤や紫外線吸収剤、分散助
剤、沈降防止剤、レベリング剤等も適宜使用してもよい
。本発明のブタジエン化合物にヒドラゾン等の他の電荷
輸送材を併用してもよい。

【００３０】本発明の感光体の電荷発生層形成に使用さ
れる結着樹脂としては、電気絶縁性であるそれ自体公知
の熱可塑性樹脂あるいは熱硬化性樹脂や光硬化性樹脂や
光導電性樹脂等の結着剤を使用できる。適当な結着剤樹
脂の例は、これに限定されるものではないが、飽和ポリ
エステル樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、エチレ
ン−酢酸ビニル樹脂、イオン架橋オレフイン共重合体（
アイオノマー）、スチレン−ブタジエンブロック共重合
体、ポリカーボネイト、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合
体、セルロースエステル、ポリイミド、スチロール樹脂
等の熱可塑性樹脂；エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シリ
コーン樹脂、フエノール樹脂、メラミン樹脂、キシレン
樹脂、アルキッド樹脂、熱硬化アクリル樹脂等の熱硬化
性樹脂；光硬化性樹脂；ポリビニルカルバゾール、ポリ
ビニルピレン、ポリビニルアントラセン、ポリビニルピ
ロール等の光導電性樹脂である。これらは単独で、また
は組合せて使用することができる。これら電気絶縁性樹
脂は単独で測定して１×１０１２Ω・ｃｍ以上の体積抵
抗を有することが望ましい。

【００３１】電荷発生材料としては、ビスアゾ系顔料、
トリアリールメタン系染料、チアジン系染料、オキサジ
ン系染料、キサンテン系染料、シアニン系色素、スチリ
ル系色素、ピリリウム系染料、アゾ系染料、キナクリド
ン系顔料、インジゴ系顔料、ペリレン系顔料、多環キノ
ン系顔料、ビスベンズイミダゾール系顔料、インダスロ
ン系顔料、スクアリウム塩系顔料、アズレン系色素、フ
タロシアニン系顔料等の有機物質や、セレン、セレン・
テルル、セレン・砒素などのセレン合金、硫化カドミウ
ム、セレン化カドミウム、酸化亜鉛、アモルファスシリ
コン等の無機物質が挙げられる。これ以外でも、光を吸
収し極めて高い確率で電荷担体を発生する材料であれば
、いずれの材料であっても使用することができる。

【００３２】本発明の感光体に用いられる導電性支持体
としては、銅、アルミニウム、銀、鉄、ニッケル等の金
属の箔ないしは板をシート状またはドラム状にしたもの
が使用され、あるいはこれらの金属を、プラスチックフ
ィルム等に真空蒸着、無電解メッキしたもの、あるいは
導電性ポリマー、酸化インジウム、酸化錫等の導電性化
合物の層を同じく紙あるいはプラスチックフィルムなど
の支持体上に塗布もしくは蒸着によって設けられたもの
が用いられる。

【００３３】本発明の一般式［Ｉ］で表わされるブタジ
エン化合物およびスチレン−アクリル樹脂を組み合わせ
た感光体の構成例を図１から図５に模式的に示す。図１
は、基体（１）上に電荷発生材料（３）と電荷輸送材料
（２）を結着樹脂に配合した感光層（４）が形成された
感光体であり、電荷輸送材料として一般式［Ｉ］のブタ
ジエン化合物が用いられており、結着樹脂としてスチレ
ン−アクリル樹脂が使用されている。

【００３４】図２は、感光層として電荷発生層（６）と
、電荷輸送層（５）を有する機能分離型感光体であり、
電荷発生層（６）の表面に電荷輸送層（５）が形成され
ている。 電荷輸送層（５）中に一般式［Ｉ］のブタジエン化合物
およびスチレン−アクリル樹脂が組み合わされて使用さ
れている。

【００３５】図３は、図２と同様に電荷発生層（６）と
、電荷輸送層（５）を有する機能分離型感光体であるが
、図２とは逆に電荷輸送層（５）の表面に電荷発生層（
６）が形成されている。

【００３６】図４は、図１の感光体の表面にさらに表面
保護層（７）を設けたものであり、感光層（４）は電荷
発生層（６）と、電荷輸送層（５）を有する機能分離型
感光体であってもよい。

【００３７】図５は、基体（１）と感光層（４）の間に
中間層（８）を設けたものであり、中間層（８）は接着
性の改良、塗工性の向上、基体の保護、基体からの感光
層への電荷注入性改善のために設けることができる。

【００３８】中間層に用いられる材料としては、ポリイ
ミド、ポリアミド、ニトロセルロース、ポリビニルブチ
ラール、ポリビニルアルコール、酸化アルミニウムなど
が適当で、また膜厚は１μｍ以下が望ましい。

【００３９】表面保護層に用いられる材料としては、ア
クリル樹脂、ポリアリール樹脂、ポリカーボネート樹脂
、ウレタン樹脂などのポリマーをそのまま、または酸化
スズや酸化インジウムなどの低抵抗化合物を分散させた
ものなどが適当である。また、有機プラズマ重合膜も使
用できる。該有機プラズマ重合膜は、必要に応じて適宜
酸素、窒素、ハロゲン、周期律表の第３族、第５族原子
を含んでいてもよい。また表面保護層の膜厚は、５μｍ
以下が望ましい。

【００４０】以下、実施例を挙げて本発明を説明する。

【実施例】実施例１ τ型無金属フタロシアニン１重量部、ポリビニルブチラ
ール樹脂（エスレックＢＭ−２：積水化学社製）１重量
部およびシクロヘキサノン１００重量部をボールミルポ
ットに入れて２４時間分散し、感光塗液を得た。これを
アルミニウム基体上に塗布、乾燥し、厚さ０．２μｍの
電荷発生層を形成させた。この電荷発生層上に、前記ブ
タジエン化合物［４］１０重量部、スチレンとメチルメ
タクリレートの共重合体（８：２）（分子量６２，００
０）、１０重量部をＴＨＦ（テトラヒドロフラン）１８
０重量部からなる溶媒中に溶解させた塗布液を塗布、乾
燥して厚さ２０μｍの電荷輸送層を形成し、感光体を作
製した。

【００４１】実施例２ チタニルフタロシアニン０．５重量部、ポリエステル樹
脂（バイロン２００；東洋紡社製）０．５重量部および
ＴＨＦ１００重量部をペイントコンディショナーに入れ
て１０時間分散し、感光塗液を得た。これをアルミニウ
ム基体上に塗布、乾燥し、厚さ０．１μｍの電荷発生層
を形成させた。この電荷発生層上に、前記ブタジエン化
合物［１１］１０重量部、スチレンとメチルメタクリレ
ートの共重合体（７：３）（分子量４８，０００）１０
重量部をＴＨＦ１８０重量部からなる溶媒中に溶解させ
た塗布液を塗布、乾燥して厚さ２０μｍの電荷輸送層を
形成し、感光体を作製した。

【００４２】実施例３ 実施例１において、電荷輸送層に使用する樹脂が、スチ
レンとエチルメタクリレートの共重合体（８：２）（分
子量５３，０００）であり、電荷輸送材料としてブタジ
エン化合物［１４］を用いること以外は実施例１と同様
にして感光体を作製した。

【００４３】実施例４ 実施例２において、電荷輸送層に使用する樹脂が、スチ
レン−メチルアクリレートの共重合体（９：１）（分子
量６１，０００）であり、電荷輸送材料としてブタジエ
ン化合物［１６］を用いること以外は実施例２と同様に
して感光体を作製した。

【００４４】比較例１〜４ 実施例１において、電荷輸送層に使用する樹脂を以下の
表１のようにすること以外は、実施例１と全く同様にし
て、感光体を作製した。

【００４５】

【表１】

【００４６】比較例５〜７ 実施例１において、電荷輸送層に使用する電荷輸送材料
を以下のものにすること以外は、実施例１と同様にして
感光体を作製した。

【００４７】比較例５

【化１１】

【００４８】比較例６

【化１２】

【００４９】比較例７

【化１３】

【００５０】こうして得られた感光体を市販の電子写真
複写機（ミノルタカメラ社製；ＥＰ−５０）を用い、−
６ＫＶでコロナ帯電させ、初期表面電位Ｖｏ（Ｖ）、初
期電位を１／２にするために要した露光量Ｅ１／２（ｌ
ｕｘ・ｓｅｃ）、１秒間暗中に放置したときの初期表面
電位の減衰率ＤＤＲ１（％）を測定した。結果を表２に
示す。

【００５１】

【表２】

【００５２】また、本発明の実施例において、特にスチ
レン−アクリル樹脂を使用したものは、樹脂の溶剤に対
する溶解性が良好で塗布時にクラック等発生しなかった
。また、塗液保存性もよく、３ケ月経ってもゲル化しな
かった。しかし、比較例３，４における塗液は、１週間
でゲル化した。次に、複写機を改造し、初期表面電位（
Ｖｏ）を−７５０Ｖとし、現像バイアスを（Ｖｂ）＃−
５００Ｖとし反転現像したときの画像上の白紙部での黒
斑点を測定した。その結果を表３に示す。表３中、○は
良好なことを、×は問題があることを、××は非常に悪
いことを表す。

【００５３】

【表３】

【００５４】

【発明の効果】本発明は、作業性、塗工性、ポットライ
フに優れた電荷輸送剤と結着樹脂の組み合わせを提供し
た。このような組み合わせで構成した感光体は、耐摩耗
性等の耐久性に優れ、黒斑点等が生じない優れた画像形
成が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　導電性支持体上に感光層を積層してなる分
散型感光体の模式図である。

【図２】　　導電性支持体上に電荷発生層および電荷輸
送層を積層してなる機能分離型感光体の模式図である。

【図３】　　導電性支持体上に電荷輸送層および電荷発
生層を積層してなる機能分離型感光体の模式図である。

【図４】　　導電性支持体上に感光層および表面保護層
を形成した感光体の模式図である。

【図５】　　導電性支持体上に中間層および感光層を形
成した感光体の模式図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　導電性基体上に感光層を設けた感光体
   において、感光層が下記一般式［Ｉ］で表されるブタジ
   エン化合物とスチレン−アクリル樹脂よりなることを特
   徴とする感光体； 【化１】 ［式中、Ｒ１およびＲ２はアルキル基を表す；Ｒ３は水
   素原子、アルキル基、アルコキシ基、ジベンジルアミノ
   基、ジアルキルアミノ基またはジアリールアミノ基を表
   す；Ｒ４およびＲ５はそれぞれ、置換基を有してもよい
   、アルキル基、アラルキル基、アリール基、ジアルキル
   アミノ基または複素環式基を表す；ｎは１または２の整
   数を表す。］