JPH043069A - 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］ 本発明は複写機、プリンターに使用して鮮明な画像出力
を維持し、耐久性に優れた有機電子写真感光体に関する
。

［従来の技術］ カールソン法による電子写真技術の中て感光体の果たす
役割は非常に重要であり、その特性の優劣が複写機、プ
リンターより出力される画像の質を左右する。往々にし
て感光体特性の変動により、汚れの多い画像が出力され
たり、濃度の低い画像となることがある。電子写真の原
理は感光体表面を帯電させた後、露光によって静電潜像
を形成すると共にその静電潜像をトナーによって現像し
、次いでその可視像を上質紙等に転写、定着させること
からなる。また、使用済の感光体は付着トナーの除去や
除電が施され、反復使用される。

従って、感光体はコロナ放電時に発生するオゾンの暴露
を受けたり、現像、クリーニングの際には機械的な摺動
摩擦を受ける。このような条件下での繰り遅し使用また
は苛酷な環境下においての使用後も良好な帯電特性、感
光特性を維持しなければならない。

従来、電子写真感光体としてセレン、硫化カドミウム、
酸化亜鉛等の無機光導電性材料を導電性支持体上に塗布
または蒸着して製造していたが、一部は公害物質として
使用が困難になり、一部は耐久性に欠点をもつため、汎
用の複写機、プリンターには利用されなくなっている。

このような状況から廉価で且つ感光特性が優れ、耐刷性
に優れた電子写真感光体を求める要望が増えつつある。

最近は上述の無機系感光体に代わって有機感光体が多く
使用されるようになってきた。有機感光体はフタロシア
ニン系光導電材料で代表される有機光導電顔料を結着剤
中に分散させて導電性支持体上に塗布したものであるが
、現在は材料の制約から２層の感光層から構成されてい
るいわゆる積層型感光体が主流であり、これまでにもフ
タロシアニン系光導電材料の結着剤として数多くの樹脂
または添加剤が検討さ１１でいる。

例えば特開昭５４−１０５５５０号公報ては特定のフェ
ノール樹脂を用い、特開昭５７−１８５０４４号公報で
はポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール及びポリエステル樹脂
の混合物からなる結着剤を用いて感度向上を図っている
。特開昭５９−１５２５０号公報及び特開昭５９−２１
９７５２号公報ではアクリル樹脂とメラミン樹脂の混合
物を用い、特開昭６３−１８７２４８号公報ではポリエ
ステル樹脂とメラミン樹脂の混合物、特開平１−１３１
５７０号公報ではビス（ベンゾカルバゾール）メタン化
合物を感度向上添加剤として用いている。これらはいず
れも単層構成型感光体についての例であるが、更に積層
型については多数の検討例がある。

［発明が解決しようとする課題］ 積層型感光体は感度特性に優れるものの、表面の硬度が
低いため摩擦による傷がつき易く、耐刷性が低いという
課題を残している。

一方、単層構成型感光体ではフタロシアニン粒子の分散
性が不充分なために感度特性、帯電安定性に欠けるとこ
ろが多い。従って、感光体の感度を保証し且つ表面平滑
性１表面硬度を増加させることか課題である。

すなわち、本発明の目的は複写機、プリンター等に使用
して鮮明な画像出力を維持でき且つ耐刷性に優ｔＬｆ、
：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］ 電子写真感光体が具備しなければならない条件は■優れ
た感度特性、■高い表面平滑性、■高い表面硬度、■低
製造コストが挙げられる。具体的には上記の■の条件に
よりプリントスピードの早いマシンが設計できる。ｉな
、■の条件により高品質の画像が出力でき且つクリーニ
ング性が向上することにより耐刷性も増加する。更に、
■の条件により画像の高品質維持、耐刷性の増加が期待
できる。

本発明は上記の４条件を満足させるために基本的な検討
から始めることによって、有効な手段を見出しなもので
ある。

すなわち、本発明は導電性支持体上に、フタロシアニン
系光導電性材料を樹脂中に分散してなる光導電層を備え
てなる電子写真感光体において、前記樹脂が下記の一般
式 （式中、Ｒは脂肪族ジオキシ化合物残基を表し、Ｒ′は
脂肪族ジオキシ化合物残基または芳香族ジオキシ化合物
残基を表し、ｎは２−３０である）で示される構成単位
を有するポリカーボネート化合物を主剤として含有する
ことを特徴とする電子写真感光体に係る。

本発明の電子写真感光体に用いられるフタロシアニン系
光導電材料は金属フタロシアニン、無金属フタロシアニ
ン、ハロゲン化フタロシアニン、ニトロ化フタロシアニ
ン、シアン化フタロシアニン、スルホン化フタロシアニ
ンなどを挙げることができる。また、銅フタロシアニン
の結晶型についてはα型、β型、ε型、γ型、π型、Ｘ
型の結晶構造を有するフタロシアニン化合物の中から適
型選択することができる。

フタロシアニジ系光導電性材料の１次粒子は約０．０５
μ論の非常に微小な粒子で成り立っているため、結着剤
中に分散するに当たっては結着剤に用いられる化合物の
化学構造式との関係が密接であり、フタロシアニン系光
導電性材料粒子と親和性のある構造を有する化合物を選
択する必要がある。′ｉな、樹脂化合物の分子量もフタ
ロシアニン粒子の分散に対して密接な関係をもっている
ので適合した化学構造を有し、適合した分子量を有する
樹脂化合物を使用した場合に優れた分散状態が得られる
。

本発明者らはこれらの知見に基づいて検討した結果、下
記の一般式で表される構成単位を有するポリカーボネー
ト化合物を主剤とする樹脂を結着剤として使用すると優
れた電子写真感光体が得られることを見出しな； Ｒ′は脂肪族ジオキシ化き物残基または芳香族ジオキシ
化合物残基を表し、ｎは２〜３ｏである）上記−数式て
表されるポリカーボネート化合物の中でも脂肪族ポリカ
ーボネートジオール及び芳香族−脂肪族ポリカーボネー
トジオールがフタロシアニン粒子の分散に最適であるこ
とを確認した。

これらのポリカーボネートジオールには例えば下記の化
合物が含まれる・ ■ＨＯモ（Ｃ）１２ＬＯｃＯｉ（Ｃ１１２ＬＯ１１１ｎ
−５〜２゜ ■ＨＯモ（Ｃ）１２ＬＯＣＯ−ｈ（Ｉｌ’ｌ１２Ｍ）＋
１１　　　　　　　ｎ＝５〜２゜ ■）１０（７（ＣＩ（２）５０ＣＯ云（Ｃ）１２）５０
）１１　　　　　　　　　　　ｎ−５〜２゜■１１０÷
（ＣＩ’１２１６０ＣＯ−）＝（ＣＩ（２）、Ｃ１＋（
Ｉ　　　　　　　　　　　　ｎ−５〜２００ＨＯ÷（Ｃ
Ｈ２＞＋ｏＯＣＯｈ（ＣＨｚ）１ｏＯＨＩ　　　　　　
　　　　　　ｎ＝５〜２０（式中、Ｒは脂肪族ジオキシ
化合物残基を表し、これらの化合物の重合度は５〜２ｏ
が好ましい。

本発明では上記のポリカーボネート化合物を主剤として
用い、分子末端の水酸基と反応するイソシアネート化合
物を硬化剤として用いることによって加熱乾燥の結果、
ポリカーボネート分子間を架橋することにより網状構造
を形成して表面硬度の高い皮膜を得ることができる。

有用なイソシアネート化合物はトリレンジイソシアネー
ト誘導体またはジフェニルメタンジイソシアネート誘導
体であり、イソシアネート基に対するポリカーボネート
末端分子のＯＨ基の反応比率はＮＧＯ，１０）Ｉ＝１．
０〜１，２とすることが好ましい。

［作　　用］ 前記のポリカーボネート化合物はフタロシアニン系光導
電材料との親和性が著しく優れ、分散機での分散が容易
であるために、フタロシアニン粒子のポリカーボネート
化合物に対する分散が短時間で終了する。同時に、フタ
ロシアニン粒子の凝集が起こり難く、分散塗料の流動性
はなめらかな状暦となる。従って、導電性支持体に塗布
し乾燥した感光膜は厚みの均一な平滑性の優れたものと
なる。この分散状態の良さはポリカーボネート化合物と
フタロシアニン粒子の親和性の良さと適正な分子量を選
択したことが有効に働いている。このことはフタロシア
ニン粒子を被覆する際にポリカーボネート化合物がフタ
ロシアニン粒子表面を良く濡らし、また、ポリカーボネ
ート化合物相互の終み合いなどによる阻害作用が起こり
難いためである。しかし、ポリカーボネート化合物の分
子藍が小さいため、このままでは皮膜強度は不充分であ
る。イソシアネート化合物を混合し、加熱乾燥すること
により架橋反応が起こり、熱可塑性樹脂に比べて高硬度
の皮膜が得られる０本発明の電子写真感光体を作成する
にはフタロシアニン系光導電材料とポリカーボネート化
合物及びイソシアネート化合物を有機溶剤と共に分散機
に入れ、所定時間ミーリングして塗料を得る。アルミニ
ウム、銅、鉄、真ちゅう、金属または金属酸化物をプラ
スチックに蒸着またはラミネートした支持体を用いて、
必要によりその表面にカゼイン、ポリビニルアルコール
、ポリアミドなどの中間薄層を設け、その上にフタロシ
アニン塗料を５〜３０μ−の厚さに塗布した後、加熱乾
燥することで作成できる。

本発明の特徴の一つに光導電層が単層で構成されている
ことがある。２層で構成されている積層型感光体に比べ
て塗布回数が少ないだけ製造コストの低減につながる。

なお、有機溶剤としてはシクロヘキサノン、酢酸ブチル
等を使用することができ、その使用Ｉはフタロシアニン
顔料重量の１０倍〜２０倍程度である。

［実　施　例］ 以下に本発明を実施例により具体的に説明する。

実施例１ ε型銅フタロシアニン顔料 （東洋インキ製造製）　　　　　　　　　　１０部ポリ
カーボネート化合物ニッポラン９８０（日本ポリウレタ
ン工業製）　　　　　　３８部イソシアネート化合物コ
ロネートし く日本ポリウレタン工業製）　　　　　　１４部シクロ
へキサノン　　　　　　　　　　７０部酢酸ブチル　　
　　　　　　　　　　　１８０部を混合し、サンドミル
にて６時間混練して光導電性塗料を得た０次に、厚さ８
０ミクロンのアルミニウム箔上に乾燥皮膜が１８ミクロ
ンになるようにコートし、９０℃で２０分間加熱乾燥さ
せて電子写真感光体を得た８作製した感光体上にコロナ
帯電器を用いて＋６．８　Ｋ　Ｖで放電させたところ感
光体表面に＋６７０Ｖの帯電電位が得られた。

帯電Ｉ麦暗所放置による電位の減衰率は５秒間で１８？
６てあった。光感度の評価として帯電電位の１　′２に
電位を減少させるための露光量（半減値）は１．５ル・
ｌクス　秒であった。また、耐久性を調べるためにドラ
ムコーティングを行って市販の複写機に装着して連続コ
ピーを行ったところ１００００枚コピー後も画像には殆
ど障害になる変化は現れなかった。また、この時の表面
電位も初期に較べて殆ど変化ながった。感光体を取り出
してその表面を観察した結果、表面光沢は初期に較べて
変化なく、キズの発生は殆ど発見できなかった。

実施例２ α型銅フタロシアニン顔料 （東洋インキ製造製＞　　　　　　　　　　　ｉｏ部ポ
リカーボネート化合物ニッポラン９８１（日本ポリウレ
タン工業製）　　　　　　　３１部イソシアネート化合
物スミジュールＮ （住友バイエルウレタン製）　　　　　　　２４部シク
ロヘキサン　　　　　　　　　　　１５０部酢酸ブチル
　　　　　　　　　　　　　１２０部を混合し、サンド
ミルにて６時間混練して光導電性塗料を得た６次に、厚
さ８０ミクロンのアルミニウム箔上に乾燥膜厚が１５ミ
クロンになるようにコートし、９０℃で２０分間加熱乾
燥させて電子写真感光体を得た。作製した感光体に帯電
、露光を行い次のデータを得た。帯電電位＋６５０Ｖ、
暗減衰１５％（５秒問）、半減値１．３ルックス・秒、
耐久性のテストを行ったところ実施例１の感光体と同様
に実用上充分な特性を有していた。

［発明の効果］ 以上のようにポリカーボネート化合物をフタロシアニン
系光導電材料の結着剤すなわち樹脂の主剤として用いる
ことによりフタロシアニン粒子に対する親和性が有効に
働いてフタロシアニン粒子の分散が容易且つ良好となっ
て乾燥皮膜の平滑性が向上し、また２分散液の流動性が
清らがとなり、電子写真感光体の作製が容易となった。

また、イソシアネート化合物を併用してポリカーボネー
ト化合物を架橋することにより３次元網目構造とするこ
とで感光層表面の硬度が増大し、熱可塑性ポリカーボネ
ーｌ−樹脂に較べて皮膜強度が著しく増加し、電子写真
感光体として耐久性の優れた特性を有するものとなり、
複写機やプリンター等に使用することにより、その特徴
を存分に発揮することができる。

特許出願人　株式会社日本製鋼所 ｍ−」 手続補正書 平成２年６月１日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、導電性支持体上に、フタロシアニン系光導電性材料
   を樹脂中に分散してなる光導電層を備えてなる電子写真
   感光体において、前記樹脂が下記の一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、Ｒは脂肪族ジオキシ化合物残基を表し、Ｒ′は
   脂肪族ジオキシ化合物残基または芳香族ジオキシ化合物
   残基を表し、ｎは２〜３０である）で示される構成単位
   を有するポリカーボネート化合物を主剤として含有する
   ことを特徴とする電子写真感光体。 ２、樹脂がポリカーボネート化合物と化学反応するイソ
   シアネート化合物を含有してなる請求項１記載の電子写
   真感光体。 ３、導電性支持体上に形成された光導電層が５〜３０μ
   ｍの単一層である請求項１記載の電子写真感光体。