JPH0444046A

JPH0444046A - 電子写真感光体およびその製造方法

Info

Publication number: JPH0444046A
Application number: JP15152890A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Momotake; 宏之百武; Shigeru Takahara; 茂高原; Tomoyoshi Sasagawa; 笹川　知由; Tetsuhiro Koide; 哲裕小出
Original assignee: Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Current assignee: Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Priority date: 1990-06-12
Filing date: 1990-06-12
Publication date: 1992-02-13
Anticipated expiration: 2014-08-25
Also published as: JP2939304B2

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、電子写真感光体に関し、さらに詳しくは、新
規な積層構造を有する電子写真感光体およびその製造方
法に関する。

〔従来技術〕

近年、電子写真感光体は、複写機用またはディジタルプ
リンター用として盛んに用いられ、さらに用途か広がり
つつある。

電子写真感光体としては、ａ−３ｅ系感光体、ａ−３ｉ
系感光体、有機感光体などが知られている。

このうち有機感光体は、無毒性でかつ安価な電子写真感
光体として近年研究か盛んであり、実用化も進んでいる
。この有機感光体の欠点は、他の感光体と較へて感度お
よび耐久性か劣る点であると言われている。これらの欠
点を改良するため電荷発生機能と電荷輸送機能を別個の
物質に分担させた機能分離型感光体か注目され、近年急
速な進歩を遂げている。

この機能分離型感光体においては、それぞれの機能を有
する物質を広い範囲のものから選択し、組み合わぜるこ
とかてきるのて、（Ａ料の組み合わせによっては高感度
、高耐久性の感光体を作製することが可能である。

しかしなから、この機能分離型感光体においても現在ま
でのところ、ａ−３ｅ系感光体、ａ−３ｉ系感光体に較
へるとまた感度および耐久性か不十分であり、改良か望
まれている。

〔発明か解決しようとする問題点〕

本発明の課題は、感度および繰り返し安定性のよい電子
写真感光体およびその製造方法を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らは、上記問題を解決するため鋭意検討した結
果、特に電荷発生層の構成をうまく工夫することにより
、既存の材料系においても高感度でかつ繰り返し安定性
（電気的耐久性）のよい電子写真感光体か得られること
を見出し、本発明を完成するに至った。

即ち、本発明は、導電性基体上に電荷発生層および電荷
輸送層を積層した、いわゆる機能分離型電子写真感光体
に於いて、該電荷発生層か電荷発生物質と電荷輸送物質
の両方を含有し、かつその含有割合か積層方向に向かっ
て連続的に変化してなることを特徴とする電子写真感光
体、および電荷発生物質を含有する塗液および電荷輸送
物質を含有する塗液を、両者のスプレー量の割合を連続
的に変化させながらスプレー塗布して、電荷発生物質と
電荷輸送物質の両方を含有する電荷発生層を形成させる
ことを特徴とする電子写真感光体の製造方法である。

機能分離型電子写真感光体において、電荷発生層は、通
常、電荷発生物質を適当なバインダー樹脂中に一様に分
散した形で含有してなるものである。

これに対して、本発明の電子写真感光体は、電荷発生層
か電荷発生物質と電荷輸送物質の両方をバインダー樹脂
中に含有してなるものであり、このような電荷発生層を
、本明細書では単に電荷発生層と称する。

本発明の電荷発生層は、第１図にように構成されるもの
が例示される。

この第１図においては、電荷発生層（２）に電荷輸送層
（１）か積層されてなり、その電荷発生層において、電
荷発生機能（３）と電荷輸送物質（４）が含有され、電
荷発生物質と電荷輸送物質の割合が、積層の方向に連続
的に変化し、すなわち、電荷輸送層の方向に電荷発生物
質の量か少なく、電荷輸送物質の量が多くなるように構
成されている例である。

すなわち、この図に例示されるように、本発明の電子写
真感光体における電荷発生層は、電荷発生物質と電荷輸
送物質とを含有してなり、且つ、この層における電荷発
生物質と電荷輸送物質の含有割合か積層方向に連続的に
変化してなることを特徴とするものである。

したかって、この電荷発生層では、電荷発生物質と電荷
輸送物質との含有割合は、積層される電荷輸送層方向に
電荷発生物質か減少し、電荷輸送物質か増大する。かつ
、含有割合は、好ましく連続的に変化させる。

電荷発生層に含有される電荷発生物質と電荷輸送物質は
、電荷輸送層側（例えば、第１図においてａ側）では、
バインダー樹脂に対して、電荷発生物質の割合が０〜５
重量比、更に好ましくは０〜２重量比であり、電荷輸送
物質の添加割合が、０．１〜２０重量比、更に好ましく
は０．５〜ＩＯ重量比である。電荷輸送層側に対する一
方の側（例えば、第１図においてｂ側であり、電子写真
感光体の電荷発生層と電荷輸送層との構成によっては、
導電性基体側または電子写真感光体の表面側のことがあ
る）では、バインダー樹脂に対して、電荷発生物質の割
合が０．２＝１０重量比、更に好ましくは０．５〜３重
量比であり、電荷輸送物質の添加割合か０〜５重量比、
更に好ましくは０〜２重量比である。バインダー樹脂に
対する電荷発生物質の添加量が少な過ぎると電子写真感
光体としての感度か低下し、逆に多過きると基体との密
着性が悪くなる。電荷発生層に添加する電荷輸送層の量
は、少な過ぎると感光体内に電荷か蓄積して、繰り返し
安定性か悪くなりやすく、逆に多過ぎると感度および基
体との密着性か悪くなる。

また、この層の両側端（第１図でａ端とｂ端を言う）で
の電荷発生物質および／または電荷輸送物質の濃度差は
、次式で示すように、電荷発生物質と電荷輸送物質の濃
度差Ｐをパラメータとしてとると、両端でのその差ΔＰ
が５パ一セント以上か好ましい。

Ｐ　ａ　＝　ＷＧａ−ＷＴａＷＧａ：ａ端での電荷発生物質の濃度（重量パーセント）ＷＴａ：ａ端での電荷輸送物質の濃度（重量パーセント）Ｐｂ　　＝ＷＧｂ−ＷＴｂＷＧｂ：ｂ端での電荷発生物質の濃度（重量パーセント）ＷＴｂ：ｂ端での電荷輸送物質の濃度（重量パーセント） △Ｐ＝Ｐｂ　　−Ｐａ　　＞　５したかって、好ましくは、この範囲の濃度差となるよう
に、かつバインダー中の電荷発生物質と電荷輸送物質の
含有濃度が前記の量となるように電荷発生物質を含有す
る塗液および電荷輸送物質の含有する塗液を連続的に変
化させながらスプレー塗布して電荷発生層を形成させる
。

電荷発生層の膜厚は、好ましくは０．０５〜５μ、更に
好ましくは０．１〜２μである。０．０５μ未満ては電
荷発生層を均一に形成するのが困難になり、５μを超え
ると電子写真特性が低下する傾向かある。このように薄
い膜厚の中でその組成を連続的に変化させることは、通
常のデイツプコート法では困難であるが、例えば、実施
例で示すように複数のノズルをもったスプレーコート法
などを用いると可能である。

電荷発生物質としては、電荷発生能を有する物質であれ
ばいずれも使用できるが、フタロシアニン系、ペリレン
系、ペリノン系、インジゴ系、アントラキノン系、シア
ニン系、アゾ系などの有機染料、顔料などが例示できる
。

電荷発生層に含有させる電荷輸送剤としては、電荷輸送
層に用いる物質と同様、正孔または電子を輸送する性質
をもつ有機材料のいずれも使用できる。

正孔輸送物質としては、特に制限はないが、ポリ−Ｎ−
ビニルカルバゾールに代表されるような複素環化合物を
含有する重合体、トリアゾール誘導体、オキサジアゾー
ル誘導体、イミダゾール誘導体、ビラプリン誘導体、ポ
リアリールアルカン誘導体、フェニレンシアミン誘導体
、ヒドラゾン誘導体、アミノ置換カリコン誘導体、トリ
アリールアミン誘導体、カルバゾール誘導体、スチルベ
ン誘導体なとの正孔を輸送し易い電子供与性物質か挙げ
られる。

電子輸送物質としてはトリニトロフルオレノンまたはテ
トラニトロフルオレノンなどの電子を輸送し易い電子受
容性物質か挙げられる。

これらの電荷輸送物質は単独または２種以上混合（７て
用いられる。

電荷発生層のバインダー樹脂としては、電荷発生物質の
分散か良好な絶縁性高分子重合体を使用するが、例えば
、ポリスチレン、ポリアクリルアミド、ポリエステル樹
脂、ポリカーボネー１〜樹脂、エポキシ樹脂、フェノキ
シ樹脂、ポリアミド、ポリ塩化ビニル、塩ビー酢ビ共重
合体、ポリビニルブチラール樹脂、ポリスルホン樹脂、
ポリメタクリレ−１・樹脂なとか使用される。また、そ
れ自身電荷輸送能力を有するポリ−Ｎ−ビニルカルバゾ
ールなともバインダーとして使用することか出来る。こ
れらのバインダー樹脂は単独または２種以上混合して用
いられる。

本発明の構成をさらに詳しく説明する。

機能分離型感光体の構成を第２図に示す。

本発明の電子写真感光体は、第２図のＡに示すような、
導電性基体３の上に電荷発生物質および電荷輸送物質を
含む電荷発生層２、電荷輸送物質を含む電荷輸送層１を
順次積層した構造、あるいはその逆に第２図のＢに示す
ような、導電性基体３の上に電荷輸送層１、電荷発生層
２を順次積層した構造のいずれの構造もとりつる。

導電性支持体としては、アルミニウム、銅または亜鉛な
どの金属板、ポリエステルなどのプラスチックシートま
たはプラスチックフィルムにアルミニウム、Ｓｎａｐな
との導電材料を蒸着したもの、あるいは導電処理した紙
または樹脂なとが使用される。

電荷輸送層は、電荷輸送剤とバインダー樹脂とを適当な
溶媒に溶かした溶液を塗布して作製される。

電荷輸送剤としては、電荷発生層に含有させる前述の正
孔または電子を輸送する性質をもつ有機材料のいずれも
使用できる。

これらの電荷輸送物質は単独または２種以上混合して用
いられる。

バインダー樹脂としては、電荷輸送物質との相溶性が良
好な絶縁性高分子重合体を使用するが、例えば、ポリス
チレン、ポリアクリルアミド、ポリエステル樹脂、ポリ
カーボネート樹脂、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、ボ
リアリレート、ポリスルホン樹脂、ポリメタクリレート
樹脂などが使用される。また、それ自身電荷輸送能力を
有するポリ−Ｎ−ビニルカルバゾールなどもバインダー
として使用することか出来る。

電荷輸送層には、電荷輸送物質をｌＯ〜９５重量０６、
好ましくは３０〜９０重量％含有させる。電荷輸送物質
か１０重量９６未満であると、電荷の輸送が殆と行われ
ず、９５重量％を越えると感光体の機械的強度が悪く実
用的には好ましくない。

電荷輸送層の膜厚は、好ましくは３〜５０μであり、更
に好ましくは５〜３０μである。膜厚か３μ未満ては帯
電量が不十分であり、５０μを超えると残留電位か高く
実用的には好ましくない。

感光層と導電性支持体との間に中間層を設けることが出
来るが、材料としてはポリアミド、ニトロセルロース、
カゼイン、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラー
ル、ポリビニルピロリ１ｚンなどか適当て、膜厚は１μ
以下が好ましい。

また、オゾン劣化防止、機械的強度向」二などの目的で
電荷輸送層の上に更にオーバーコート層を設けることも
てきる。

本発明の電子写真感光体において電荷発生層を形成させ
るには、第３図に示すような、例えば、複数個のノズル
を備えたスプレー塗布装置を用いる。回転する導電性基
体ドラム上に、電荷輸送物質及び／または電荷発生物質
を適当なバインダーに溶解した複数の塗液を微粒子に霧
化し、キャリヤーガスでスプレーノズルからドラム状導
電性基体にスプレー塗布し、熱風乾燥して電荷発生層を
形成させる。複数のノズルとドラムの間には静電圧コン
トローラで適当な静電圧がかけられ、塗膜の組成を連続
的に変化させる。このために複数のスプレーノズルは隣
合わせて設置され、複数のスプレーノズルから、タイミ
ンクコントローラによって電荷輸送物質と電荷発生物質
の組成を連続的に変化させながらスプレー塗布し、電荷
輸送物質と電荷発生物質を含有し、含有割合が連続的変
化した電荷発生層を形成させる。スプレー塗布された電
荷発生層は熱風乾燥させて、さらに、第４図に示すよう
なスプレーコート装置を用いて電荷輸送層を積層する。

電荷輸送物質を適当なバインダーに溶解した塗液をスプ
レー塗布して、更に熱風乾燥を行って電荷輸送層を形成
させる。

本発明の電子写真感光体は、導電性基板上に電荷輸送層
を形成し、その上に電荷発生層を、上記方法を逆にして
、積層する方法で製造することもてきる。

以上の方法により本発明の電子写真感光体を得ることが
できる。

〔作用および効果〕

本発明の電子写真感光体は高感度で、かつ繰り返し安定
性か良好であり、電子写真感光体として非常に優れてい
る。

〔実施例〕

以下、実施例により本発明を更に具体的に説明するが、
これにより本発明の実施の態様か限定されるものではな
い。

なお、実施例における電子写真感光体はっぎの方法で調
製した。

第３図に示すようなノズルを２つ備えたスプレー塗布装
置（ノードソン社製エアロコートシステム）を用いて、
外径６０ｍｍのアルミニウムドラムにテープで貼りつけ
たアルミニウム薄板の上に電荷発生層を生成した。

第３図に於いて、塗液槽４の塗液はポンプ５によってジ
ェネレータ３に運ばれ、ここで微粒子に霧化される。霧
化された塗液はキャリヤーガスでスプレーノズル２に運
ばれ、ノズルからアルミニウムドラムｌにスプレー塗布
される。ノズルとドラムの間には静電圧コントローラ６
て適当な静電圧かかけられる。塗膜の組成を連続的に変
化させるためには２つのスプレーノズルか隣合わせて設
置されており、タイミングコントローラ７によってＡ液
からＢ液に組成を連続的に変化させる。

８０°Ｃ２ｈｒの熱風乾燥の後、第４図に示すスプレー
：ｌ−１−装！（ノードソン社製エアレスコートシステ
ム）を用いて電荷輸送層を積層し、更に８０°Ｃ２ｈｒ
の熱風乾燥を行って感光体テストピースを得た。

第４図に於いて、塗液槽の塗液はポンプ５によってスプ
レーノズル２に運ばれ、そこからアルミニウムドラム１
にスプレ塗布される。

実施例−１バインダー樹脂としてポリビニルブチラール樹脂（ユニ
オンカーバイド社製、商品名ｒ　ＢＡＫＥＬＩＴＥビニ
ルブチラール樹脂　ＸＹＨＬＪ　）を５．０重量％溶解
したシクロヘキサノン溶液に電荷発生物質として、Ｘ型
無金属フタロシアニン（大日本インキ化学工業製）１０
．０重量％（溶液に対して）を加え、ボールミルで７２
時間分散した。分散液に更にバインダー樹脂および／ま
たは電荷輸送物質３−（Ｎメチル−Ｎ−フェニルヒドラ
ゾン）メチル−９−エチルカルバゾールを溶解したシク
ロヘキサノンを加えて希釈し、塗布液Ａ、塗布液Ｂを調
製した。

脱脂した厚さ０．１ｍｍのアルミニウム板をアルミニウ
ムドラムに貼りつけて、第３図の装置を用いて塗布液組
成をＡ液からＢ液に連続的に変化させて塗布し、８０°
Ｃて２時間乾燥して厚さ約１．０μの電荷発生層を形成
した。

更に、第４図の装置を用いて、上記の電荷輸送物質５．
０重量％、およびポリカーボネート樹脂（奇人化成社製
、商品名［パンライトＫ］３００Ｊ　）５．０重量９イ
を含むシクロヘキサノン溶液をスプレー塗布し、８０°
Ｃて２時間乾燥して、厚さ約２５μの電荷輸送層を形成
して積層型感光体を作製した。

静電複写紙試験装置（川口電機製、ＥＰＡ−８１００）
を用いて感光体を印加電圧−６ｋＶのコロナ放電により
帯電させ、そのときの表面電位■。を測定し、２秒間暗
所に放置しそのときの表面電位■２を測定し、続いてバ
ンドパスフィルターを通して分光した７８０ｎｍの光（
半値幅８〜１５ｎｍ）を感光体表面の露光光強度か３μ
Ｗ／ｃｍ２となる状態で照射して表面電位か■２の１／
２になる時間を測定し、半減露光量ｉ／Ｅ＋ｚ２（ｃｍ
２／　μＪ　）を計算した。また光照射１０秒後の表面
電位Ｖ１２すなわち残留電位を測定した。

更に帯電、露光の操作を１０００回繰り返し、耐久性を
チエツクした。

比較例−１Ａ液のみを用いて電荷発生層０．９μを形成した以外は
実施例−１と同様な操作を行い、積層型感光体を作製し
、評価を行った。

比較例−２Ｂ液のみを用いて電荷発生層０．９μを形成した以外は
実施例−１と同様な操作を行い、積層型感光体を作製し
、評価を行った。

実施例−１、比較例−１，２のザンプルの評価結果を表
−１に示した。

これらの実施例、比較例から本発明により、感光体の感
度、および繰り返し安定性が向上していることかわかる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の概念を示した電荷発生層、電荷輸送
層の断面図である。第１図において各符号は次の通りである。 ■・・・電荷輸送層２・・・電荷発生層３・・・電荷輸送物質４・・・電荷発生物質ａ・・・電荷輸送層と電荷発生層の界面ｂ・・・電荷発
生層と導電性基体等との界面第２図は電子写真用感光体
の構成例を示した断面図である。第２図において各符号は次の通りである。 ■・・・電荷輸送層２・・・電荷発生層３・・・導電性支持体第３図は本発明の実施例に用いた装置の図面である。第３図において各符号は次の通りである。１・・・アルミニウムドラム２・・・スプレーノズル３・・・ジェネレータ４・・・塗液槽５・・・ポンプ６・・・静電圧コントローラ７・・・タイミングコントローラ第４図は本発明の実施例に用いた装置の図面である。第４図において各符号は次の通りである。ｌ・・・アルミニウムドラム２・・・スプレーノズル４・・・塗液槽５・・・ポンプ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）導電性基体上に電荷発生層、電荷輸送層を積層し
た機能分離型電子写真感光体に於いて、該電荷発生層が
電荷発生物質と電荷輸送物質の両方を含有し、かつその
含有割合が積層方向に向かって連続的に変化してなるも
のであることを特徴とする電子写真感光体。
（２）導電性基体上に電荷発生物質と電荷輸送物質を含
有する電荷発生層、および電荷輸送物質を含有する電荷
輸送層を順次積層してなる請求項１記載の電子写真感光
体。
（３）導電性基体上に電荷輸送物質を含有する電荷輸送
層、および電荷発生物質と電荷輸送物質を含有する電荷
発生層を順次積層してなる請求項１記載の電子写真感光
体。
（４）電荷発生層における電荷発生物質と電荷輸送物質
の含有割合が、電荷輸送層方向に電荷輸送物質を連続的
に大きいものである請求項１ないし３記載の電子写真感
光体。
（５）電荷発生物質を含有する塗液および電荷輸送物質
を含有する塗液を、両者のスプレー量の割合を連続的に
変化させながらスプレー塗布して電荷発生層を形成させ
ることを特徴とする請求項１記載の電子写真感光体の製
造方法。
（６）導電性基体上に、電荷発生物質を含有する塗液お
よび電荷輸送物質を含有する塗液を、両者のスプレー量
の割合を連続的に変化させながらスプレー塗布して電荷
発生層を形成させ、その後直ちに電荷輸送物質を含有す
る塗液をスプレー塗布し積層させた電荷輸送層を形成さ
せることを特徴とする請求項２記載の電子写真感光体の
製造方法。
（７）導電性基体上に、電荷輸送物質を含有する塗液を
スプレー塗布し電荷輸送層を形成させ、その後直ちに電
荷発生物質を含有する塗液および電荷輸送物質を含有す
る塗液を、両者のスプレー量の割合を連続的に変化させ
ながらスプレー塗布し積層させた電荷発生層を形成させ
ることを特徴とする請求項３記載の電子写真感光体の製
造方法。
（８）電荷発生層が、電荷輸送層の方向に、電荷輸送物
質の含有割合が大きくなるように、電荷発生物質を含有
する塗液と電荷輸送物質を含有する塗液を連続的変化さ
せてスプレー量を調節してスプレーする請求項５ないし
７記載の製造方法。