JPH0519507A - 電子写真感光体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 電荷発生層が低湿度下においても体積抵抗が
上昇せず、感度の低下が防止できる電子写真感光体を提
供する。 【構成】 導電性支持体上に、少なくとも、電荷発生層
および電荷輸送層からなる積層型感光層を有する電子写
真感光体において、電荷発生層に、２個以上のカルボキ
シル基を分子中に有する多塩基酸化合物からなる吸湿剤
が含まれていることを特徴とする電子写真感光体。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子写真感光体に関し、
さらに詳しくは、電荷発生層と電荷輸送層とを有する積
層型電子写真感光体に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真感光体における光導電性
物質としては、種々の無機系および有機系の光導電性物
質が知られている。有機系の光導電性物質は、それを電
子写真感光体に使用した場合、膜の透明性、良好な成膜
性、可とう性を有し、コストが低くなるなどの利点が有
るが、無機系の光導電性物質に比べて感度および耐久性
が劣るという欠点を有している。そのため、有機系光導
電性物質を使用する場合、感光体の感度および耐久性を
改善するために、電荷発生層と電荷輸送層とに機能分離
した積層型電子写真感光体が提案されている。

【０００３】この様な積層構造とすることにより、電荷
発生材料と電荷輸送材料を個々に選択できるようにな
り、それぞれの材料の選択基準を広げることができる。
電荷発生材料としては、多環キノン顔料、ペリレン顔
料、インジゴ顔料、ビスベンゾイミダゾール顔料、キナ
クリドン顔料、フタロシアニン顔料、モノアゾ顔料、ジ
スアゾ顔料、トリス又はそれ以上のポリアゾ顔料等が知
られ、また、電荷輸送材料としては、アミン系化合物、
ヒドラゾン化合物、ピラゾリン化合物、オキサゾール化
合物、オキサジアゾール化合物、スチルベン化合物、ブ
タジエン化合物、カルバゾール化合物等が知られてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】これらの材料を使用し
て感光体を作製するには、感度、受容電位、電位保持
性、電位安定性、残留電位、分光特性等の電子写真的特
性、強度、耐久性、耐汚染性等の使用特性などのあらゆ
る点にわたって満足のいく材料を選択する必要がある。
これらの特性のうち、感光体の感度は最も重要であり、
感度の向上は常に望まれている。感度は主として電荷発
生材料と電荷輸送材料との組み合せによって決定される
が、感光層の成分調整や作製条件によっても異なるもの
である。一方、感度は感光体の使用雰囲気、中でも空気
中の湿度によって変動することがある。これは、感光材
料や樹脂材料の各種物性が、湿度によって変化するため
である。感光体を構成する各層のうち、電荷輸送層で
は、電荷は電荷輸送材料を通して流れるものであり、比
較的湿度の影響は少ないが、電荷発生層では、内部の電
荷の移動は体積抵抗を通して流れるものであり、体積抵
抗は湿度の影響を受けやすいので特性が変化しやすい。
例えば、低湿度下で水分の蒸発により体積抵抗が上昇す
ると、電荷発生層内部で電荷の移動性が悪くなるので、
感度が低下し、高湿度下では逆の現象が起こる。この現
象のうち、感度が低下すると、コピー画像にカブリを生
ずるようになるのでこの方がより問題である。そこで、
特開昭６４−４４４５０号公報には、低湿度下において
も感度が低下しないように、電荷発生層に多価アルコー
ル類からなる湿潤剤を添加する方法が提案されている
が、多価アルコール類の保水能力は十分でなく、低湿度
下における連続使用時の体積抵抗の上昇を防ぐ効果は、
十分とはいえなかった。したがって、本発明は、特に電
荷発生層が低湿度下においても体積抵抗が上昇せず、感
度の低下を防止できる電子写真感光体を提供することを
目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、湿度が低い場
合でも、電荷発生層の乾燥を防止するために、電荷発生
層に保水能力の高い吸湿剤を含ませたことを特徴とす
る。すなわち、本発明は、導電性基体上に、少なくと
も、電荷発生層と電荷輸送層からなる積層型感光層を有
する電子写真感光体において、電荷発生層に、２個以上
のカルボキシル基を分子中に有する多塩基酸からなる吸
湿剤が含まれていることを特徴とする。

【０００６】以下、本発明の電子写真感光体について詳
細に説明する。本発明において導電性支持体としては、
電子写真感光体において使用されるものであれば、如何
なるものでも使用できる。また、必要に応じて、導電性
支持体の表面は、画質に影響のない範囲で各種の処理を
行うことができる。例えば、表面の陽極酸化処理、液体
ホーニング等による粗面化処理、薬品処理、着色処理等
を行うことができる。基体上には少なくとも電荷発生層
と電荷輸送層とが積層された感光層が設けられるが、そ
の積層の順序はいずれが基体側にあっても良い。本発明
における電荷発生層は、電荷発生材料と適当な結着樹脂
とより構成されるが、更に、吸湿剤が添加されているこ
とが特徴である。なおこの時、結着樹脂は無くてもよ
い。

【０００７】吸湿剤としては、分子中に２個以上のカル
ボキシル基を有する化合物が保水能力の高い水分吸収剤
として用いられ、その代表的なものとしては、シュウ
酸、マロン酸、グルタル酸、コハク酸、アジピン酸、フ
タル酸、フマル酸、マレイン酸、酒石酸、リンゴ酸、シ
クロヘキサノン−１，２−ジカルボン酸、ベンゼン−
１，３，５−トリカルボン酸、ポリアクリル酸、ポリメ
タクリル酸、エチレン−アクリル酸共重合体、塩化ビニ
ル−アクリル酸共重合体、およびこれらのハロゲン置換
体、水酸基置換体、ニトロ基置換体、アルキル基置換
体、アミノ基置換体、フェニル基置換体等の化合物が好
適である。また、これらの吸湿剤は２種以上を混合して
用いることもできる。

【０００８】電荷発生層における吸湿剤の添加量は、電
荷発生材料の固形分に対して、０．１〜１０重量％程度
が好ましい。添加量が上記の範囲よりも少ないと保湿効
果が得られず、多すぎる場合には電荷発生層の成膜性が
悪くなるだけでなく、基体との接着性が低下し、使用時
に感光層が剥がれる等の不具合を生じる。電荷発生材料
としては、公知のものであれば、如何なるものでも使用
できる。また、結着樹脂としては、周知のもの、例え
ば、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリエステル、
ポリビニルブチラール、メタクリル酸エステル重合体、
酢酸ビニル重合体または共重合体、セルロースエステル
またはセルロースエーテル、ポリブタジエン、ポリウレ
タン、エポキシ樹脂等が用いられる。電荷発生材料と結
着樹脂の配合比は、４０：１〜１：４、好ましくは２
０：１〜１：２である。電荷発生材料の比率が高すぎる
場合には、塗布溶液の安定性が低下し、低すぎる場合に
は、感度が低下するので、上記の範囲にするのが好まし
い。

【０００９】電荷発生層は、電荷発生材料を結着樹脂の
溶液に分散させ、塗布することによって形成する。本発
明においては、その際吸湿剤を添加するが、吸湿剤の添
加時期は、電荷発生材料の分散時、結着樹脂の溶解時、
塗布液の調合時等適宜の時点でよい。分散に使用される
溶剤としては、メタノール、エタノール、ｎ−ブタノー
ル、ベンジルアルコール、メチルセロソルブ、エチルセ
ロソルブ、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキ
サノン、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ｎ−ブチル、ジ
オキサン、テトラヒドロフラン、メチレンクロライド、
クロロホルム、ベンゼン、トルエン、キシレン、クロロ
ベンゼン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミ
ド等の有機溶剤或るいはこれらの混合溶剤をあげること
ができる。この時、吸湿剤としては、使用する溶剤に可
溶なものが選択される。分散手段としては、ボールミ
ル、ロールミル、サンドミル、アトライター等、通常用
いられるものが使用できる。電荷発生層は、膜厚０．０
５〜５μｍの範囲になるように形成するのが好ましい。
電荷輸送層は、電荷輸送材料と成膜性樹脂より構成され
るもので、電荷輸送材料としては、公知のものであれば
いずれのものでも使用できる。成膜性樹脂としては、例
えばポリカーボネート、ポリアリレート、ポリスチレ
ン、ポリエステル、スチレン−アクリロニトリル共重合
体、ポリスルホン、ポリメタクリル酸エステル、スチレ
ン−メタクリル酸エステル共重合体、ポリオレフィン等
が挙げられる。これらの中では、ポリカーボネートの一
種であるポリカーボネートＺが好適である。

【００１０】電荷輸送材料と成膜性樹脂の配合比は、
５：１〜１：５、好ましくは３：１〜１：３である。電
荷輸送材料の比率が高すぎる場合には、電荷輸送層の機
械的強度が低下し、低すぎる場合には、感度が低下する
ので、上記の範囲にするのが好ましい。また、電荷輸送
材料が成膜性を有する場合には、上記成膜性樹脂を省く
こともできる。電荷輸送層は、上記電荷輸送材料と成膜
性樹脂とを適当な溶剤に溶解し、塗布することによって
形成するが、膜厚は、５〜５０μｍ、好ましくは１０〜
４０μｍの範囲になるように形成するのが好ましい。こ
れらの感光層の塗布方法としては、ブレードコーティン
グ法、ワイヤーバーコーティング法、スプレーコーティ
ング法、浸漬コーティング法、ビードコーティング法、
カーテンコーティング法等通常採用される方法を用いる
ことができる。

【００１１】また、本発明の電子写真感光体は、必要に
応じて、感光層と基体の間に下引層を設けてもよい。下
引層は、基体からの不必要な電荷の注入を阻止するため
に有効であり、感光体の帯電性を高くする作用がある。
さらに、感光層と基体との接着性を向上させる作用もあ
る。下引層を構成する材料としては、ポリビニルアルコ
ール、ポリビニルピロリドン、ポリビニルピリジン、セ
ルロースエーテル類、セルロースエステル類、ポリアミ
ド、ポリウレタン、カゼイン、ゼラチン、ポリグルタミ
ン酸、澱粉、スターチアセテート、アミノスターチ、ポ
リアクリル酸、ポリアクリルアミド等が挙げられる。こ
れらの材料の抵抗値は、１０⁵〜１０¹⁴程度が好まし
い。下引層の膜厚は０．０５〜２μｍ程度に設定する。
また、下引き層中に本発明の吸湿剤を添加することも、
画像、電気特性の環境安定性に好ましい。

【００１２】更に、本発明の電子写真感光体は、耐刷性
を改善するために、感光層の上に保護層を設けてもよ
い。本発明の電子写真感光体は、電子写真複写機に効果
的に使用されるが、更にレーザービームプリンター、Ｌ
ＥＤプリンター、ＣＲＴプリンターや、マイクロフィル
ムリーダー、電子写真製版システム等に適用可能であ
る。

【００１３】

【作用】本発明においては、保水効果の高い吸湿剤によ
って電荷発生層に水分を保ち、低湿度下における電荷発
生層の体積抵抗の上昇を防止し、それにより感度の低下
を防ぐものである。

【００１４】

【実施例】次に、本発明を実施例によって説明する。 実施例１および比較例１ ポリビニルブチラール樹脂（商品名：エスレックＢＭ−
１、積水化学工業（株）製）３部（重量部、以下同じ）
を予め、シクロヘキサノン１００部に溶解した溶液に、
Ｘ型無金属フタロシアニン３部を混合し、更に吸湿剤と
してグルタル酸０．１５部を加え、２０時間サンドミル
で分散し、シクロヘキサノンで希釈し、固形分濃度３．
５重量％の電荷発生層形成用塗布液を調整した。一方、
８−ナイロン樹脂（商品名：ラッカマイド５００３、大
日本インキ化学工業（株）製）のメタノール／ｎ−ブタ
ノール混合溶液を４０φ×３１９ｍｍのアルミパイプに
浸漬塗布方法により塗布し、１３５°Ｃにおいて１０分
間加熱乾燥し、０．５μｍ厚の下引層を形成した。その
上に前記電荷発生層形成用塗布液をリング塗布機により
塗布し、１００°Ｃにおいて１０分間加熱乾燥し、０．
４μｍ厚の電荷発生層を形成した。形成された電荷発生
層の上に電荷輸送層を形成した。即ち、Ｎ，Ｎ’−ジフ
ェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）［１．
１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン４部を電荷輸
送材料とし、ポリカーボネートＺ樹脂６部と共に、モノ
クロロベンゼン４０部に溶解させ、得られた溶液を浸漬
塗布装置によって、前記電荷発生層上に塗布し、１１５
°Ｃ６０分加熱乾燥し、２０μｍ厚の電荷輸送層を形成
し、電子写真感光体を得た。

【００１５】これとは別に、グルタル酸を電荷発生層中
に添加しないこと以外は上記実施例とすべて同様にして
電子写真感光体を作製した。これを比較例１とした。

【００１６】これらの電子写真感光体に対して、グリッ
ド印加電圧−７００Ｖのスコロトロン帯電器で帯電し
（Ａ）、７８０ｎｍの半導体レーザーを用いて、１秒後
に２９．０ｅｒｇｓ／ｃｍ２の光を照射して放電を行い
（Ｂ）、更に、３秒後に５０ｅｒｇｓ／ｃｍ２の赤色Ｌ
ＥＤ光を照射して除電を行う（Ｃ）というプロセスによ
って、各部の電位を測定した。（Ａ）の電位ＶＨが高い
程、感光体の受容電位が高いので、コントラストを高く
とることができ、（Ｂ）の電位ＶＬは低い程高感度であ
り、（Ｃ）ＶＲＰの電位は低い程残留電位が少なく、画
像メモリーやカブリが少ない感光体といえる。この測定
を２８°Ｃ８５％ＲＨ、１０°Ｃ１５％ＲＨの両環
境下で行った。また、５０００回繰り返し帯電後の測定
も行った。更に、これらの電子写真感光体を、レーザー
プリンター（ＸＰ−１１、富士ゼロックス（株）製）に
装着し、同様な環境で１００００枚の耐久試験を行い、
画質評価を行った。これらの結果を表１に示す。

【００１７】

【表１】

【００１８】これらの表に示される結果から明らかなよ
うに、グルタル酸を加えなかった比較例１の電子写真感
光体は、低湿度下における電位の上昇が大きく、５００
０回繰り返し帯電後の電位の上昇も著しかった。また、
１００００枚の耐久試験後の画質は、低湿度下において
は、カブリ状の細かい黒点が多発した。

【００１９】実施例２および比較例２ まず、特開昭６０−１４４７５４号公報に記載されてい
る導電層を次のようにして形成した。酸化アンチモン１
５重量％を含有する平均粒径０．３μｍ及び０．０９μ
ｍの酸化錫−酸化アンチモン固溶体微粉末をそれぞれ２
０ｇ及び５０ｇ秤量した。この導電性粉末に、アクリル
ポリオール樹脂（３８重量％溶液、商品名：レタン・ク
リア、関西ペイント（株）製）６３ｇ及びキシレン５０
ｇを添加混合し、この混合物をボールミルによって２時
間分散させた。分散後に、この分散液にイソシアネート
化合物（６５重量％溶液、商品名：レタン・硬化剤、関
西ペイント（株）製）９ｇを添加し、これを塗布液とし
た。これをリング塗布機によって、４０φ×３１９ｍｍ
のアルミパイプの表面に塗布し、１２０°Ｃで１時間加
熱乾燥し、１５μｍ厚の導電層を形成した。この層の最
大表面粗さは約０．８μｍで、全面にわたり一様であっ
た。

【００２０】次に、この層の上に、実施例１と同様に
０．５μｍ厚の下引層を形成した。更に、吸湿剤として
グルタル酸０．１５部の代わりにマロン酸酸０．３０部
を加えたこと以外は、実施例１とすべて同様にして電荷
発生層を作製し、この層の上に、実施例１と同様に電荷
輸送層を形成して電子写真感光体を作製し実施例２とし
た。

【００２１】また、これとは別に、マロン酸を加えなか
ったこと以外は、実施例２とすべて同様にして電子写真
感光体を作製した。これを比較例２とした。これらの感
光体に対し、実施例１と同様の評価を行った。その結果
を表２に示す。

【００２２】

【表２】

【００２３】第２表に示される結果から明らかなよう
に、マロン酸を加えなかった比較例２の電子写真感光体
は、低湿度下における電位の上昇が大きく、５０００回
繰り返し帯電後の電位の上昇も著しかった。また、１０
０００枚の耐久試験後の画質は、低湿度下において、カ
ブリ状の細かい黒点が多発した。

【００２４】

【発明の効果】本発明の電子写真感光体においては、上
記のごとく、電荷発生層に吸湿剤を含有させることによ
って、低湿度下における感度の低下を防ぎ、残留電位が
低く、環境変動が少なく耐久性に優れた電子写真特性を
有するものとなる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 導電性支持体上に、少なくとも、電荷発
   生層および電荷輸送層からなる積層型感光層を有する電
   子写真感光体において、電荷発生層に、２個以上のカル
   ボキシル基を分子中に有する多塩基酸化合物からなる吸
   湿剤が含まれていることを特徴とする電子写真感光体。