JPH0456865A - 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】 ［概要］ 電子写真方式を応用した複写機、プリンターなどに広く
用いられる電子写真感光体に関し、感度が高く、かつ、
特性の低下を防止することができる電子写真感光体を提
供することを目的とし、 導電性支持体上に少なくとも電荷発生層と電荷［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、プリンター
などに広く用いられる電子写真感光体に関する。

電子写真の一例としては、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。

帯電プロセスは、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
ーザー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、及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ものである。印刷物
の品位は、感光体に依存することが多い。

したがって、感度に優れた感光体の開発が必要である。

［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・大型機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。

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、セレンなとの無機物
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ること、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。

特に、第２図に示すように、電荷発生層１と電荷輸送層
２とを積層した機能分離積層型感光体が注目されている
。ここで、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はその表面に帯電を保持すると共に、電荷発生層
１て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。

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、キャリア輸送機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ツトリニトロフルオ
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。

このように感光体の機能を二つの層に分離することによ
り、それぞれの機能に最適な化合物をほぼ独立に選択す
ることができ、感度、分光特性、機械的耐摩耗性などの
緒特性を向上させることができる。

なお、第２図中、３は感光層であり、感光層３は電荷発
生層１と電荷輸送層２により構成される。

感光層３は支持体４上に形成される。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、このような有機感光体は、セレンなど従
来の無機系感光体に比べると感度は未だ低く、高速プリ
ンタへの適用は困難であるという問題点があった。また
、帯電−露先のプロセスを繰返すに従って帯電の際、発
生するオゾンや高輝度で照射されるレーザ光などによっ
て電荷輸送物質が劣化をおこし、帯電電位の低下や残留
電位の上昇による印字品位の低下がおこってしまうとい
う問題点があった。

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、感度が高く、かつ、特性の低下を防止する
ことができる電子写真感光体を提供することを目的とし
ている。

［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
に少なくとも電荷発生層と電荷輸送層を有する電子写真
感光体において、 前記電荷輸送層を可溶性ポリアニリンで形成するかまた
は前記電荷輸送層中に可溶性ポリアニリンを含有するも
のである。可溶性ポリアニリンの代表的分子構造式を下
記（Ｉ）式に示す。

以下、必要に応じて第１図を参照しつつ、本発明を更に
詳細に説明する。

第１図において、１は電荷発生層、２Ａは電荷輸送層、
３は電荷発生層１と電荷輸送層２より構成される光導電
性感光層、４は導電性支持体である。

導電性支持体４としては感光体をアースでき得るものな
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あるいはラミ
ネートとしたもの、絶縁性円筒上に導電性を有する有機
薄膜を施したもの、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１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１は支持体４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、ニーチル、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４への塗布方法としては浸漬コート、スプレーコ
ート、ワイヤーバーコード、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、１μ
ｍ以下とするのが望ましい。

電荷輸送層２Ａは、可溶性ポリアニリン単独で、あるい
はバインダ樹脂と共に溶媒に溶解させ、前記電荷発生層
１上に塗布・乾燥させることによって形成する。

可溶性ポリアニリンはアニリンの化学酸化重合（Ｍ、＾
ｂｅ　：Ｊ、　Ｃｈｅｍ、　Ｓａｃ、　、　Ｃｂｅｍ、
　Ｃｏｍｍｕｎ、　、　１７３６　（１９８９）　）に
より容易に合成することができる。ポリアニリンはプロ
トンの付加・脱離やドーピングのレベルなどにより種々
の構造をとり正確な分子構造は不明であるため、前記（
Ｉ）式に示した構造は便宜上のものに過ぎない。従って
、本発明に用いられるポリアニリンは前記（Ｉ）式に限
定されるものでなく、アニリンの化学酸化重合によって
得られるアニリンの重合体を意味するものである。

バインダ樹脂を用いる場合はポリアニリンとの相溶性な
どを考慮して、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリ
スチレン、ポリアクリロニトリル、アクリル−スチレン
、ポリスルホンのような公知のものの中から選択する。

溶媒はポリアニリンおよび用いるバインダ樹脂などを考
慮して、電荷発生層の場合と同様に適宜選択する。

塗布方法は電荷発生層１の場合と同様の方法を用いるこ
とができる。膜厚は５〜５０μｍであるが、１０〜３０
μｍとするのが望ましい。

なお、電荷輸送層２Ａ中には、ポリアニリンに加えてヒ
ドラゾン誘導体やピラゾリン誘導体のような他の正孔輸
送性電荷輸送物質を添加しても良い。その際、ポリアニ
リンに対するその他の電荷輸送物質の混合比は、１００
　：　１〜１００　：　５００の範囲が望ましい。また
、電荷発生層１と電荷輸送層２Ａの積層順序は反対にし
ても良い。

導電性支持体４と電荷発生層１の間には、接着性の改良
、支持体表面に平坦化、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
どの目的て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１や電荷輸送層２Ａに用いられる各
種ｌく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１０１４Ω・Ｃｆｆ１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。

［作用コ 電荷輸送層をポリアニリンで形成するか、または電荷輸
送層中にポリアニリンを含有するようにしたため、高い
感度と優れた連続安定性を有する０電子写真感光体が得
られる。

以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明する。

［実施例］ 実施例１ まず、チタニルフタロシアニン１部（重量部）、ポリエ
ステル１部、テトラヒドロフラン３８部を硬質ガラスポ
ールと硬質ガラスポットを用いて２４時間分散混合した
ものをアルミ蒸着ポリエステルフィルムのアルミ面上に
ドクターブレードで塗布し、１００℃で１時間乾燥させ
て膜厚的０．３μｍの電荷発生層とした。

次に、前記（Ｉ）式で示されるポリアニリン１部をメチ
ルピロリドン９部に溶解させ、前記電荷発生層上にドク
ターブレードで塗布し、１５０℃で２時間乾燥させて膜
厚的２０μｍの電荷輸送層を形成し、実施例１の感光体
を得た。

実施例２ まず、チタニルフタロシアニン１部（重量部）、ポリエ
ステル１部、テトラヒドロフラン３８部を硬質ガラスポ
ールと硬質ガラスポットを用いて２４時間分散混合した
ものをアルミ蒸着ポリエステルフィルムのアルミ面上に
ドクターブレードで塗布し、１００℃で１時間乾燥させ
て膜厚的０．３μｍの電荷発生層とした。

次に、前記（Ｉ）式で示されるポリアニリン１部および
ポリエステル１部をメチルピロリドン９部に溶解させ、
前記電荷発生層上にドクターブレードで塗布し、１５０
℃で２時間乾燥させて膜厚的２０μｍの電荷輸送層を形
成し、実施例２の感光体を得た。

比較例 下記構造式で示されるヒドラゾン誘導体１部、ポリカー
ボネート１部をテトラヒドロフラン８部に溶解させ、実
施例１，２において得られた電荷発生層上にドクターブ
レードで塗布し、７０℃で２時間乾燥させて膜厚的２０
μｍの電荷輸送層を形成し、比較例の感光体を得た。

上記３種の感光体に対し次の測定を行った。まず−５ｋ
Ｖてコロナ帯電し、１秒後の表面電位をＶｏ　　（Ｖ）
とする。その瞬間から７８０ｎｍの入射光で露光を行い
、表面電位がＶｏの半分になるまての時間ｔ１／２を求
めて半減露光量Ｅｌ／２　　（μＩ／ａｄ’）を計算す
る。さらに露光開始後１０　ｔ　ｌ／２の表面電位Ｖｒ
（Ｖ）を記録し、最後に６３０ｎｍのＬＥＤで除電して
プロセスを終える。このプロセスをそれぞれ１００００
回くり返した結果を第１表に示す。

表かられかるように、本発明の感光体は比較例に比べて
Ｅ１／２の値が小さく、したかって高感度である。さら
に、１００００回連続試験の後も感度の低下や残留電位
Ｖｒの上昇を生じておらず、特性の劣化は無いと考えら
れる。これに対し比較例の感光体は初期には比較的良好
な特性を示すにもかかわらず、連続試験後には感度の低
下、残留電位の上昇を伴い、感光体が劣化（あるいは疲
労）しているのかわかる。

一般に本発明のような積層型感光体の場合、その感度は
、■電荷発生層におけるキャリア発生効率、■電荷発生
層から電荷輸送層へのキャリア注入効率、■電荷輸送層
におけるキャリア輸送効率の各効率が大きく、それらの
積が１に近いほど高感度であると言われている。実施例
と比較例は電荷発生層が同じであるため、両者の発生効
率は等しい。よって、実施例の方が高感度なのは、本発
明のポリアニリンにおける注入効率、輸送効率が大きい
ためであると言える。これらの値が大きいのは、ポリア
ニリンのイオン化ポテンシャルが小さいためであると考
えられる。

以上の理由から、本発明の感光体は、従来の電荷輸送物
質を用いたものより高い感度を示すものと考えられる。

第１表 ［発明の効果］ 以上説明してきたように、本発明によれば、電荷輸送層
にポリアニリンを含有させるか、または電荷輸送層をポ
リアニリンで形成したため、高い感度と低い残留電位が
得られ、かつ、繰り返し使用においても特性の劣化を伴
わない電子写真感光体を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成図、 第２図は従来例の構成図である。 図中、 １・・・電荷発生層、 ２Ａ・・・電荷輸送層、 ３・・・感光層、 ４・・・支持体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　導電性支持体上に少なくとも電荷発生層と電荷輸送層
   を有する電子写真感光体において、 前記電荷輸送層を可溶性ポリアニリンで形成するかまた
   は前記電荷輸送層中に可溶性ポリアニリンを含有するこ
   とを特徴とする電子写真感光体。