JPH05232724A

JPH05232724A - 電子写真用感光体

Info

Publication number: JPH05232724A
Application number: JP3460792A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Omote; 篤志表; Soji Tsuchiya; 宗次土屋; Hiroki Kusayanagi; 弘樹草柳
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1992-02-21
Filing date: 1992-02-21
Publication date: 1993-09-10

Abstract

(57)【要約】【目的】Ｘ型フタロシアニンと適当なバインダー高分
子の組合せから成る正帯電方式単層型有機感光体に関す
るものであり、高性能でかつ安価な普通複写機、レーザ
プリンタ兼用の電子写真用感光体を提供することを目的
とする。【構成】Ｘ型無金属フタロシアニンとペリレン系化合
物とポリスチレンをテトラヒドロフランに溶解し、分散
混合させて結晶の一部を変化させた後、基板上に塗布し
乾燥させることにより単層型電子写真用感光体を得るも
ので、本来の感度特性、環境安定性を維持したまま使用
波長範囲を広げることができ、安価な普通複写機、レー
ザープリンタ兼用の感光体を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、帯電、露光、現像など
のプロセスを含む電子写真方式に用いられる電子写真用
感光体に関するもので、Ｘ型無金属フタロシアニンを含
む正帯電方式に最適な電子写真用感光体に関する。

【０００２】

【従来の技術】光導電性物質を感光材料として利用する
電子写真用感光体において、この光導電性物質として
は、セレン、酸化亜鉛、酸化チタン、硫化カドミウム、
アモルファスシリコンなどの無機光導電体及びフタロシ
アニン顔料、ジスアゾ系顔料などの有機光導電体が知ら
れており、導電性支持体上にこれらの光導電体を含む層
を形成して電子写真用感光体とされる。

【０００３】このうち、有機感光体（ＯＰＣと略す）
は、無機感光体に比べ分子設計により色々な波長に高感
度な材料を合成できること、無公害であること、生産
性、経済性に優れ、安価であること、等の特徴を有して
おり、現在活発な研究開発が行われている。

【０００４】ＯＰＣは通常、光を吸収してキャリアを発
生させる電荷発生層（ＣＧＬと略す）と生成したキャリ
アを移動させる電荷移動層（ＣＴＬと略す）の２重層構
造で使用され、その高感度化が図られている。

【０００５】そして、従来、有機感光体の問題点とされ
ていた耐久性や感度の面でも著しい改良がなされ、その
いくつかは実用化に至っており、現在、電子写真用感光
体の主力となっている。

【０００６】一般に、２重層構造の有機感光体では高感
度化のためにＣＧＬは数ミクロン以下の厚さで塗布さ
れ、一方、ＣＴＬは数十ミクロンの厚さで塗布される。
このときその強度、耐刷性、等の理由からＣＧＬは基板
側に、ＣＴＬは表面側に形成されるのが普通である。こ
の様な構成においては、ＣＴＭが正孔の移動により作動
するもののみ実用化されているので、その２重層感光体
は負帯電方式となる。しかしながら、この様な負帯電方
式では、（１）帯電に用いられる負電荷により空気中の
酸素がオゾンになり大量に発生する、（２）コロナ帯電
の場合負帯電方式は不安定である、（３）薄いＣＧＬが
ドラム表面の影響を受けやすい、という問題があった。

【０００７】この様な問題点を解決するために現在では
正帯電方式による有機感光体の開発も多数行われてい
る。従来、正帯電を実現するためには、(１)ＣＧＬとＣ
ＴＬを負帯電の場合と逆構成にした逆２層構造ＯＰＣ、
(２)各種ＣＧＭとＣＴＭをバインダー高分子中に分散さ
せた単層構造ＯＰＣ、(３)銅フタロシアニンを高分子に
分散した単層型ＯＰＣ、が検討されてきた。

【０００８】（１）の方式による逆２層構造においては
負帯電方式の場合と同様に製造工程の複雑さや層間剥離
の問題は解決されない。更に、本質的に薄くする必要の
あるＣＧＬが感光体の表面に置かれる事により摩耗など
の機械的疲労による耐印刷性が問題となっており、実用
化に至ったものはない。

【０００９】一方、(２)(３)の方式による単層型の正帯
電感光体の場合には、多層型負帯電方式、逆層型正帯電
方式に比べ感度、残留電位、帯電特性の点で劣ってい
た。

【００１０】本出願人は、種々の構成を有する正帯電単
層型有機感光体の検討を行い、その結果、ＣＧＭとして
Ｘ型フタロシアニンを用い、これと適当なバインダー高
分子の組合せから成る単層型有機感光体が正帯電方式で
優れた感光特性を発揮することを見いだし提案した（特
開平３ー６５９６１号公報）。

【００１１】これについてはまだ不明確な点が残ってい
るが分散混合処理を行っている過程においてＸ型フタロ
シアニンの一部が可溶化して分子状になり新たに高分子
との相互作用を生じるようである。現象としては、溶液
の粘度の上昇、光吸収スペクトルの変化、Ｘ線回折パタ
−ンの変化としてとらえられる。バインダー樹脂として
は、構造式中に芳香環を含む樹脂をバインダー中に含有
することが望ましく、代表的な樹脂としてはポリスチレ
ン、ポリエステル、ポリカーボネートなどが挙げられ
る。さらに、望ましくは芳香環に加えＯＨ基、Ｂｒ基を
含む樹脂であり（特願平２ー１３５９１４号）、例え
ば、ＦＯＣ１０（富士薬品製）が挙げられる。これらの
樹脂は、単独もしくは、２種類以上の混合体あるいは、
共重合体として用いてもよい。

【００１２】この時、混合もしくは共重合体として用い
られる他の樹脂は、芳香環を持たない樹脂、例えば、ポ
リ塩化ビニル、ポリビニルブチラール、ポリアクリロニ
トリル、ポリアクリレート、ポリメタクリル酸メチル、
ポリアクリレート、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデ
ン、ポリビニルアセタール、及びこれらの共重合体であ
っても同様の効果が得られる。また、バインダー樹脂と
して熱または光硬化性樹脂を混合もしくは単独で用いる
ことにより、耐刷性が向上するので上記に述べた樹脂と
熱または光硬化性樹脂を混合してもよい。製膜は特別の
方法に限定されることはなく、バ−コ−タ−、カレンダ
−コ−タ−、スピンコ−タ−、ブレ−ドコ−タ−、デイ
ップコ−タ−、グラビアコ−タ−などいずれも使用する
ことができる。

【００１３】この感光体の感度は１．０〜２．０lux.se
cに達し、従来の単層型ＯＰＣに比べ著しく高感度であ
る。また本ＯＰＣは６００〜８００ｎｍの波長範囲の光
に対し優れた感度を示し、７８０ｎｍの波長をもつ半導
体レーザ、６６０ｎｍ付近の波長のＬＥＤを光源に用い
た各種レーザープリンタ用の感光体として最適である。
また、耐光性、耐熱性などにも非常に優れた安定性を示
すこともわかっている

【００１４】。

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この感
光体は６００〜８００ｎｍの分光感度と比較して５５０
ｎｍより下の波長に対する分光感度が、５．０〜１０．
０μＪ／ｃｍ²と悪く、露光光源にハロゲンランプやタ
ングステンランプを用いている普通複写機用の感光体と
しては、不適当なものであった。

【００１５】本発明の目的は、上記の様な感光体に望ま
れている課題を解決し、高性能でかつ安価な普通複写
機、レーザプリンタ兼用の電子写真用感光体を提供する
ことにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記に示した本願出願人
の提案になる正帯電単層型有機感光体において、本来の
感度特性、環境安定性を維持したまま仕様波長範囲を広
げることを目的とし、種々の材料の添加効果についての
検討を行った。その結果、有機光導電材料のうちペリレ
ン系化合物を添加した場合に、上記の望むべき特性を得
ることができた。

【００１７】

【作用】本発明はペリレン系化合物を添加することによ
り、本願出願人の提案した単層型感光体の高性能・高安
定性維持しつつ、４００〜６００ｎｍの増感をはかるこ
とで安価な普通複写機、レーザープリンタ兼用の感光体
を実現できる。

【００１８】この場合の光導電機構について考察する。
ペリレン系化合物は４００〜６００ｎｍの光に対してｐ
型の光導電体であることはよく知られている。しかし、
本発明において、添加したペリレン系化合物は非常に小
量であり同量のペリレン系化合物を単独で使用した場合
と比較して４００〜６００nmに対する感度が著しく上昇
することがわかった。このことより、添加したペリレン
系化合物が光導電体として機能するだけではなく、吸収
した光エネルギーでフタロシアニン分子を励起するとい
った効果をもつものと考えている。ペリレン系化合物に
吸収された光エネルギーによりフタロシアニン分子が励
起され、可視域に光吸収を持たないフタロシアニンが電
荷を発生し、４００〜６００ｎｍの光に対する分光感度
が上昇するものである。

【００１９】逆の効果が、Ｘ型フタロシアニン本来の感
度である６００〜８００ｎｍの波長範囲の光に対しても
わずかではあるが現れており、フタロシアニンが吸収し
た光エネルギーによりペリレンが励起され電荷を発生し
６００〜８００ｎｍの感度も良くなるといった効果であ
ろうと考えている。

【００２０】本発明で使用されるペリレン系化合物の量
は、Ｘ型フタロシアニンに対して０．１〜３０ｗｔ％で
あり、望ましくは１〜１０ｗｔ％である。ペリレン系化
合物をこれ以上多く入れると暗減衰率が悪くなるし、こ
れより少ない場合は、添加の効果が認められない。

【００２１】

【実施例】次に、この発明をさらに詳しく実施例を用い
て説明する。なおこの発明は下記の実施例に限られない
ことはいうまでもない。

【００２２】（実施例１）Ｘ型無金属フタロシアニン
（ＸＰｃと略す、大日本インキ（株）製）と（化３）に
示すＲ₁，Ｒ₂がメチル基であるような構造をもつペリレ
ン系化合物とポリスチレン（aldrich製、18242-7）をテ
トラヒドロフランに１０：１：４０で溶解し、ボ−ルミ
ル法により十分分散混合したのち、得られた溶液をアル
ミ板上にディップ法により塗布乾燥し、単層型感光体
（厚さ18μｍ）を形成した（サンプル１）。

【００２３】

【化３】

【００２４】比較例としてペリレン系化合物を入れない
でポリスチレンとＸ型フタロシアニンだけで、同様の感
光体を作製した（サンプル２）。

【００２５】こうして得られた感光体の感光特性を、川
口電機（株）製EPA-8100型ペーパーアナライザーを用
い、正帯電による分光感度特性（半減露光量、Ｅ1/2）
を測定した。その結果を（表１）に示すが、本実施例
（サンプル１）の感度が優れていることがわかる。

【００２６】

【表１】

【００２７】（実施例２）Ｘ型無金属フタロシアニン
（ＸＰｃと略す、大日本インキ（株）製）と（化４）に
示すＲ₁，Ｒ₂，Ｒ₃，Ｒ₄がーＯＣＨ₃であるような構造
をもつペリレンとポリエステル（東洋紡（株）製、バイ
ロン２００）をテトラヒドロフランに１０：０．５：４
０で溶解し、ボ−ルミル法により分散混合したのち、得
られた溶液をアルミ板上にディップ法により塗布乾燥
し、単層型感光体（厚さ15μｍ）を形成した（サンプル
３）。

【００２８】

【化４】

【００２９】比較例としてペリレン系化合物を入れない
でポリエステルとＸ型フタロシアニンだけで、同様の感
光体を作製した（サンプル４）。

【００３０】こうして得られた感光体の感光特性を、川
口電機（株）製EPA-8100型ペーパーアナライザーを用
い、正帯電による分光感度特性（半減露光量、Ｅ1/2）
さらに１００００回の繰り返し実験を行い前後の特性を
比較した。その結果を（表２）、（表３）に示すが、本
実施例（サンプル３）の方が感度、繰り返し感度ともに
優れていることがわかる。

【００３１】

【表２】

【００３２】

【表３】

【００３３】（実施例３）Ｘ型無金属フタロシアニン
（ＸＰｃと略す、大日本インキ（株）製）と実施例２と
同様のペリレン系化合物とＦＯＣ１０（富士薬品製）を
テトラヒドロフランに１０：１：５０で溶解し、ボ−ル
ミル法により十分分散混合したのち、得られた溶液をア
ルミ板上にディップ法により塗布乾燥し、単層型感光体
（厚さ18μｍ）を形成した（サンプル５）。

【００３４】比較例としてペリレン系化合物を入れない
でポリスチレンとＸ型フタロシアニンだけで、同様の感
光体を作製した（サンプル６）。

【００３５】こうして得られた感光体の感光特性を、川
口電機（株）製EPA-8100型ペーパーアナライザーを用
い、正帯電による分光感度特性（半減露光量、Ｅ1/2）
を測定した。結果を（表４）に示す。（表４）より、本
実施例（サンプル５）の感度が優れていることがわか
る。

【００３６】

【表４】

【００３７】（実施例４）Ｘ型無金属フタロシアニン
（ＸＰｃと略す、大日本インキ（株）製）と実施例１と
同様のペリレン系化合物とポリエステル（東洋紡製、バ
イロン２００）と熱硬化製樹脂のＦＤＥＲ（富士薬品）
をテトラヒドロフランに１０：０．３：５：３５で溶解
し、ボ−ルミル法により十分分散混合したのち、得られ
た溶液をアルミ板上にディップ法により塗布し、１５０
℃２Ｈで乾燥、硬化し単層型感光体（厚さ18μｍ）を形
成した（サンプル７）。

【００３８】比較例としてペリレン系化合物を入れない
でポリスチレンとＸ型フタロシアニンだけで、同様の感
光体を作製した（サンプル８）。

【００３９】こうして得られた感光体の感光特性を、川
口電機（株）製EPA-8100型ペーパーアナライザーを用
い、正帯電による分光感度特性（半減露光量、Ｅ1/2）
を測定した。結果を（表５）に示す。（表５）より、本
実施例（サンプル７）の感度が優れていることがわか
る。

【００４０】

【表５】

【００４１】このような特性の感光体を再現性よく作製
できることが確認された。上記実施例においては、Ｘ型
無金属フタロシアニン、前記Ｘ型無金属フタロシアニン
を溶解する溶剤、バインダー高分子にペリレン系化合物
を添加したものを撹拌処理し、少なくともその結晶型の
一部を変化させた（Ｘ型フタロシアニンの一部が可溶化
して分子状になったものと考えられる）例について述べ
たが、Ｘ型無金属フタロシアニンを、前記Ｘ型無金属フ
タロシアニンを溶解する溶剤及びバインダー高分子と共
に撹拌処理し、少なくともその結晶型の一部を変化させ
たものに、更にペリレン系化合物を分散させても上記実
施例と同じ結果が得られた。

【００４２】これらの結果より明らかなように本発明に
なる感光体は、本願出願人が以前に提案した正帯電単層
型有機感光体の有する高性能を維持したままで分光感度
特性に良好な特性を得ることが出来る。なお、この感光
体は高温高湿、あるいは低温低湿の環境化においても特
性に大きな変化はなかった。

【００４３】

【発明の効果】以上述べてきたように、本発明は、Ｘ型
無金属フタロシアニン、前記Ｘ型無金属フタロシアニン
を溶解する溶剤、バインダー高分子に更にペリレン系化
合物を添加したものを撹拌処理して、少なくともその結
晶型の一部を変化させたもので、より高感度でレーザプ
リンタ・普通複写機兼用の電子写真用感光体が容易に提
供でき、いろいろな記録機器等への応用が期待される。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｘ型無金属フタロシアニン、ペリレン系
化合物、前記Ｘ型無金属フタロシアニンを溶解する溶剤
及びバインダー高分子を撹拌処理し、少なくともその結
晶型の一部を変化させたことを特徴とする電子写真用感
光体。
【請求項２】Ｘ型無金属フタロシアニンを前記Ｘ型無
金属フタロシアニンを溶解する溶剤及びバインダー高分
子と共に撹拌処理し、少なくともその結晶型の一部を変
化させた感光体に、さらにペリレン系化合物を分散させ
ることを特徴とする電子写真用感光体。
【請求項３】バインダー高分子、前記バインダー高分
子中に分子状分散したＸ型無金属フタロシアニン、粒子
状に分散したＸ型無金属フタロシアニン、ペリレン系化
合物とから少なくともなる電子写真用感光体。
【請求項４】Ｘ型無金属フタロシアニンとバインダー
高分子の重量比が１：１から１：１０の範囲にある請求
項１乃至３のいずれかに記載の電子写真用感光体。
【請求項５】Ｘ型無金属フタロシアニンに対してペリ
レン系化合物の添加量が、０．１〜３０ｗｔ％の範囲に
ある請求項１乃至３のいずれかに記載の電子写真用感光
体。
【請求項６】バインダー高分子が、構造式中に芳香環
を含む高分子を少なくとも１種含有することを特徴とす
る請求項１乃至５のいずれかに記載の電子写真用感光
体。
【請求項７】バインダー高分子が、熱または光硬化性
樹脂を少なくとも１種含有することを特徴とする請求項
１乃至５のいずれかに記載の電子写真用感光体。
【請求項８】ペリレン系化合物が（化１）または（化
２）に示される一般式で表されることを特徴とする請求
項１乃至３のいずれかに記載の電子写真用感光体。【化１】【化２】