JPH04328561A

JPH04328561A - 電子写真感光体

Info

Publication number: JPH04328561A
Application number: JP9845691A
Authority: JP
Inventors: Koji Tsukamoto; 浩司塚本; Michiko Ogata; 道子緒方; Tsuneo Watanuki; 恒夫綿貫
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1991-04-30
Filing date: 1991-04-30
Publication date: 1992-11-17

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、電子写真方式を応用し
た複写機、プリンタなどに広く用いられる電子写真感光
体に関する。電子写真方式としては、帯電、露光、現像
、転写および定着の各工程の繰り返しによって印刷物を
得る方法が一般的である。

【０００２】帯電プロセスでは、光導電性を有する感光
体の表面に正または負の均一静電荷を施す。続く露光プ
ロセスでは、レーザ光などを照射して特定部分の表面電
荷を消去することによって感光体上に画像情報に対応し
た静電潜像を形成する。次に、この潜像をトナーという
粉体インクによって静電的に現像することにより感光体
上にトナーによる可視像を形成する。最後に、このトナ
ー像を記録紙上に静電的に転写し、熱、光、および圧力
などによって融着させることにより印刷物を得る。

【０００３】

【従来の技術】前記の光導電性を有する感光体として、
セレン系に代表される無機感光体が広く使用されていた
。この無機感光体は感度が高い上に機械的摩耗に強く、
高速・大型の複写機、プリンタに適しているという特長
を有する反面、真空蒸着法で製造しなければならないこ
と、人体に有害であるため回収する必要があることなど
の理由によりコストが高く、メインテナンスフリーの小
型・低価格機への適用が困難であるという問題点を有し
ていた。

【０００４】無機感光体に代わるものとして開発された
のが有機感光体である。これは塗布法によって製造でき
るため量産によるコスト低減が容易であること、セレン
などの無機物を用いる無機感光体に比べて材料選択範囲
が広いため有害性の無い化合物を選ぶことができ、ユー
ザ廃棄によるメインテナンスフリー化も可能であること
、などという特長を持つ。

【０００５】特に、図１に示すように、電荷発生層１と
電荷輸送層２を積層した機能分離積層型感光体が現在主
流となっている。電荷発生層１は入射光を吸収して電子
・正孔ペア（キャリアペア）を発生させる機能を有し、
電荷輸送層２はその表面に帯電電荷を保持すると共に、
電荷発生層１で発生したキャリアの片方を感光体表面ま
で輸送して静電潜像を形成させる機能を持つ。このよう
な積層型感光体の感度特性を支配する因子には、（１）
電荷発生層でのキャリアの発生効率、（２）電荷発生層
から電荷輸送層へのキャリアの注入効率、（３）電荷輸
送層でのキャリアの移動度などが考えられる。なお、図
中、３は感光層、４は導電性支持体である。

【０００６】電荷発生層１は、光を吸収してキャリアペ
アを発生させる電荷発生物質を蒸着膜にするか、あるい
はバインダ樹脂中に分散させて薄膜とすることによって
形成する。電荷発生物質としてはアゾ系顔料やフタロシ
アニンなどが知られており、バインダ樹脂としてはポリ
エステルやポリビニルブチラールなどが用いられている
。電荷輸送層２は、キャリア輸送能を有する電荷輸送物
質をバインダ樹脂中に相溶させて形成する。電荷輸送物
質としては電子を輸送する性質を持つトリニトロフルオ
レノンやクロラニルなどの電子輸送性電荷輸送物質と、
正孔を輸送する性質を有するヒドラゾンやピラゾリンな
どの正孔輸送性電荷輸送物質があり、バインダ樹脂とし
てはポリカーボネートやスチレン−アクリルなどが使用
される。

【０００７】それでもなお、セレンなどの従来の無機系
感光体に比べると多くの問題があるため、高速・大型の
複写機、プリンタへの適用は困難である。たとえば、こ
れまで用いられてきた電荷輸送物質はキャリアの移動度
が小さく、潜像形成に時間がかかるため、有機感光体の
適用範囲は低速・小型機に限られているのが現状である
。

【０００８】この問題を解決するために、開発されつつ
あるのが有機ポリシラン化合物である。有機ポリシラン
化合物は、無機化合物と有機化合物の中間的な分子構造
を持つため、１０−４（ｃｍ２　／Ｖｓ）程度の極めて
大きな移動度を有する電荷輸送物質である。すなわち、
有機ポリシラン化合物を採用することによって無機系感
光体と同程度の感度を実現できる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の有機感光体にあっては、セレンなど従来の無
機系感光体に比べると耐摩耗性は未だ低く、高い耐刷性
が要求される高速・大型機への適用は未だ困難であった
。すなわち、トナーによる現像、紙との摩擦などによっ
て多数の傷が表面に発生し、その結果、印字品位が著し
く低下することになる。また、クリーニング時の摩擦に
よって感光体表面が摩耗し、通常、ブレードクリーニン
グ方式のプロセスの場合は、１万枚程度の印刷を行うと
感光体表面が数μｍ摩耗し、帯電能が低下するため、印
刷にかぶりやかすれを生じるようになる。よって、それ
以上の印刷を行う場合には感光体の交換を余儀無くされ
る。

【００１０】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
てなされたものであって、感度および耐刷性に優れた電
子写真感光体を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、導電性支持体上に感光層を有する電子写
真感光体において、前記感光層が下記構造式（１）で表
わされるハシゴ型ポリシラン化合物を含有するものであ
る。

【００１２】

【化２】

【００１３】以下、本発明をさらに詳細に説明する。即
ち、該ポリシラン化合物の硬化反応物は従来用いられて
いるポリシラン化合物より表面硬度が高いため、耐摩耗
性に優れた電子写真感光体を得ることができる。これは
、該硬化反応物の架橋構造およびハシゴ型構造に起因す
ると考えられる。ここで反応性有機基とはビニル基、ア
リル基、アクリル基などの炭素−炭素二重結合を有する
官能基がより有効であるが、水酸基、アミノ基、カルボ
キシル基などでもよい。

【００１４】導電性支持体としては感光体をアースし得
るものなら何でもよく、各種金属円筒、導電性を施した
樹脂や紙などの円筒、絶縁性円筒表面に金属を蒸着した
もの、あるいは絶縁性円筒上に金属膜や導電性を有する
有機膜を施したもの、および上記と同様の構成を有する
フィルムなどを用いることができる。電荷発生層を構成
する、あるいは電荷発生層に含有される電荷発生物質と
しては、アゾ系、フタロシアニン系、インジゴ系、ペリ
レン系、スクアリリウム系、キノン系など各種の染料、
顔料を使用できるが、特にフタロシアニン系顔料を用い
ると良好な感度を得ることができる。フタロシアニンと
しては無金属フタロシアニン、銅フタロシアニン、塩化
アルミニウムフタロシアニン、チタニルフタロシアニン
、バナジルフタロシアニン、インジウムフタロシアニン
など各種の金属フタロシアニンを用いることができる。電荷発生層は支持体上にこれらの電荷発生物質を蒸着す
るか、あるいはバインダ樹脂と共に溶媒中に分散させた
ものを塗布・乾燥させることにより形成する。バインダ
樹脂としてはポリエステル、ポリビニルアルコール、ポ
リビニルアセタール、ポリアミド、エポキシ、シリコー
ンなど各種の樹脂、あるいはカゼインなどの成膜性を有
する各種有機化合物を用いることができ、下地への密着
性や電荷発生物質の分散性などを考慮して選択する。溶
媒は用いる電荷発生物質とバインダ樹脂に合わせて選択
するが、テトラヒドロフラン、ジオキサン、メタノール
、エタノール、ヘキサン、エーテル、ジクロロメタン、
ジクロロエタン、ベンゼン、トルエン、クロロベンゼン
、キシレン、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、酢
酸エチルなど各種有機溶媒を単独あるいは混合して用い
ることができる。支持体への塗布方法としては浸漬コー
ト、スプレーコート、ワイヤーバーコート、ドクターブ
レードコートなどがある。膜厚は０．０１〜３μｍ程度
であるが、より好ましくは１μｍ以下である。

【００１５】電荷輸送層は、反応性有機基を有するポリ
シラン化合物を主成分とする組成物を塗布した後、硬化
反応させることによって形成する。該ポリシラン化合物
は公知の方法（Ｊ．Ｐ．Ｗｅｓｓｓｏｎ，Ｔ．Ｃ．Ｗｉ
ｌｌｉａｍｓ，Ｊ．Ｐｏｌｙｍ．Ｓｃｉ．Ｐｏｌｙｍ，
Ｃｈｅｍ．，Ｅｄ．１８，９５９（１９８０））によっ
て容易に合成できるが、例えば下記の合成経路に従って
行うことができる。

【００１６】

【化３】

【００１７】（式中、Ｒ１　〜Ｒ２　はそれぞれ同一も
しくは異なってもよい、アルキル基、アリール基などの
有機基を表し、そのうち少なくとも一つは反応性有機基
を表す。また、Ｘはハロゲンを表す。）また、組成物の
他の成分として、該ポリシラン化合物の反応性有機基と
反応し得る化合物を加えてもよい。具体的な代表例とし
ては、スチレン、メチルメタクリレート、アクリロニト
リル、酢酸ビニルなどを上げることができる。さらに、
機械的強度の改良などの目的でポリカーボネート、ポリ
エステル、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、ポリ
アクリル−スチレン、ポリスルホン、ポリビニルアセタ
ール、ポリアミド、エポキシのような樹脂やコロイダル
シリカのようなフィラー成分および公知の各種添加剤を
加えてもよい。また、溶媒は電荷発生層の塗布の場合と
同様に適宜選択する。塗布方法は電荷発生層の場合と同
様の方法を用いることができる。膜厚は好ましくは５〜
５０μｍであるが、より好ましくは１０〜３０μｍであ
る。

【００１８】また、感光層は、電荷発生層と電荷輸送層
の積層順序が反対でも良く、さらに感光層は電荷の発生
と輸送が単層中で行われる単層型であっても良い。導電
性支持体と感光層の間には、接着性の改良、支持体表面
の平坦化、支持体表面の欠陥被服、ホットキャリアの注
入制御、帯電受容性や帯電保持率の改良などの目的で下
引層を設けても良い。下引層の構成材料としては、電荷
発生層や電荷輸送層に用いられる各種バインダ樹脂やカ
ゼインなどのように成膜性を有する材料単独、あるいは
それらの中に導電性物質を含有させて抵抗値を１０１４
Ω・ｃｍ以下に調整したものなどを用いることができる
。下引層の抵抗値を調整する場合の導電性物質としては
、各種金属粉、導電性金属酸化物粉、カーボンなど、導
電性を有するものなら何でもよい。

【００１９】

【作用】本発明においては、表面強度が改良されるので
、感度に優れ、なおかつ耐刷性に優れた電子写真感光体
が得られる。

【００２０】

【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに具体的に
説明するが、これにより限定されるものでない。合成例１第１表に示した原料化合物（１）３重量部および金属ナ
トリウム１重量部をトルエン、１００重量部に加えた後
、８０℃で１０時間加熱撹拌した。反応生成物をエタノ
ールに投入し、沈殿物を濾別した後、洗浄、再沈澱を繰
り返し、第１表に示したポリシラン化合物（１）を得た
。合成例２〜５合成例１において、原料化合物（１）の代わりに、第１
表に示した原料化合物（２）〜（５）を用いた以外は合
成例１と同様にして合成を行い、第１表に示したポリシ
ラン化合物（２）〜（５）を得た。実施例１酸化チタンフタロシアニン１重量部、ポリエステル１重
量部、テトラヒドロフラン３８重量部を硬質ガラスボー
ルと硬質ガラスポットを用いて２４時間分散混合したも
のをアルミシリンダ上に浸漬塗布し、１００℃で１時間
乾燥させて膜厚約０．３μｍの電荷発生層を形成した。

【００２１】次に、合成例１で合成したポリシラン化合
物（１）１重量部および過酸化ベンゾイル０．０１重量
部をクロロホルム９重量部に溶解させ、前記電荷発生層
上に浸漬塗布し、１２０℃で２時間加熱硬化させて膜厚
約２０μｍの電荷輸送層を形成した。こうして実施例１
の感光体を得た。実施例２〜４実施例１において、ポリシラン化合物（１）の代わりに
合成例２〜４で合成したポリシラン化合物（２）〜（４
）を用いた以外は実施例１と同様にして、実施例２〜４
の感光体を得た。比較例１実施例１において、ポリシラン化合物（１）の代わりに
合成例５で合成したポリシラン化合物（５）を用い、か
つ熱硬化を行わなかった以外は実施例１と同様にして、
比較例１の感光体を得た。比較例２酸化チタンフタロシアニン１重量部、ポリエステル１重
量部、テトラヒドロフラン３８重量部を硬質ガラスボー
ルと硬質ガラスポットを用いて２４時間分散混合したも
のをアルミシリンダ上に浸漬塗布し、１００℃で１時間
乾燥させて膜厚約０．３μｍの電荷発生層を形成した。

【００２２】次に、下記構造式（２）で表されるヒドラ
ゾン誘導体１重量部、ポリカーボネート１重量部をテト
ラヒドロフラン９重量部に溶解させ、前記電荷発生層上
に浸漬塗布し、７０℃で２時間乾燥させて膜厚約２０μ
ｍの電荷輸送層を形成した。こうして比較例２の感光体
を得た。

【００２３】

【化４】

【００２４】上記６種の感光体の耐刷性を調べるために
、ブレードクリーニング方式のプリンタにこれらの感光
体を取りつけ、５万枚の印刷試験を行うと共に電位特性
の測定を行った。また、感光体の表面強度を調べるため
に、表面の鉛筆硬度を測定した。これらの結果を第２表
に示す。比較例１および比較例２の感光体では、約１万
枚の印刷で感光体表面に多数の傷が発生し、表面層の摩
耗も見られた。また、印刷には感光体の傷によるすじ状
のパターンが発生し、白紙部の汚れも見え始めた。さら
に、第２表からわかるように、電位特性も初期に比べて
大きく変動していた。以上のことから、この感光体の耐
刷性は１万枚程度と判定された。

【００２５】実施例１〜４の感光体では、５万枚の印刷
を行った後も感光体表面には傷がまったく見られず、印
刷も良好な印字品位を保持していた。さらに、第２表か
らわかるように電位特性も比較的安定していた。以上の
ことから、これらの感光体の耐刷性は５万枚以上と判定
された。また、鉛筆硬度も４Ｈと、比較例１および比較
例２の鉛筆硬度のＢに比べて著しく向上していた。

【００２６】

【表１】

【００２７】

【表２】

【００２８】

【表３】

【００２９】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、感光層中に反応性有機基を有するハシゴ型ポリシラ
ン化合物を含有させることにより、表面強度が改良され
、感度および耐刷性の優れた電子写真感光体を得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の積層型感光体の構成図

【符号の説明】

１：電荷発生層２：電荷輸送層３：感光層４：導電性支持体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】導電性支持体上に感光層を有する電子写真
感光体において、前記感光層が下記構造式（１）で表わ
されるハシゴ型ポリシラン化合物を含有することを特徴
とする電子写真感光体。【化１】（式中、Ｒ１　〜Ｒ２　はそれぞれ同一もしくは異なっ
てもよい、アルキル基、アリール基などの有機基を表し
、そのうち少なくとも一つはビニル基、アリル基、アク
リル基、メタクリル基などの反応性二重結合を有する有
機基を表す。）