JPH05289378A

JPH05289378A - 電子写真感光体

Info

Publication number: JPH05289378A
Application number: JP8517292A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Suzuki; 慎一鈴木; Yasuyuki Shigematsu; 保行重松; Hiroe Kizaki; 宏恵木崎
Original assignee: Mitsubishi Petrochemical Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Petrochemical Co Ltd
Priority date: 1992-04-07
Filing date: 1992-04-07
Publication date: 1993-11-05

Abstract

(57)【要約】【構成】導電性基体上に感光層を形成してなる電子写
真感光体において、前記感光層がポリエステル樹脂とメ
ラミン樹脂からなる結着剤中に光導電性半導体粉末とし
て有機酸処理をした電子吸引基の数がフタロシアニン単
位の合計に対し０．５個以下０．００１個以上となる組
成割合のフタロシアニン系組成物を分散させてなるもの
である電子写真感光体。【効果】特にデジタル記録に好適な特性を有し、更に耐
環境特性、耐久性に優れた電子写真感光体を提供する。

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、
特にデジタル記録に好適な特性を有し、更に耐環境特
性、耐久性に優れた電子写真感光体に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真感光体は所定の特性を得るた
め、あるいは適用される電子写真方法に応じて、種々の
構成をとっており、その代表的なものとして導電性基体
上に光導電層が形成されてなる感光体が広く用いられて
いる。一般に、この種の感光体の光導電層にはａ−Ｓｅ
及びその合金を含むアモルファスカルコゲナイド系材
料、ＺｎＯ、ＣｄＳ等の無機化合物系材料、ａ−Ｓｉ材
料、そして有機光導電材料が用いられている。しかし何
れの感光体及び電子写真方法もアナログ的概念に基づい
て発展してきたものである。そのため入力光量に対し、
濃度が比例関係にあることを原則としている。

【０００３】一方、近年の電子写真方法は電子写真技術
とコンピューターや通信が融合したプリンタやファクシ
ミリ、画像をデジタル分解して処理するコピーマシン等
デジタル的な動作による方法が広く展開されている。従
ってこの種の方法には前記のアナログ的概念に基づく感
光体はその特性上甚だ不向きなものとなっている。

【０００４】こうした中で感光体の感光特性に閾値を持
たせる事により、レーザプリンタ等のデジタル記録方式
に好適なデジタル光入力用感光体が考案されている。こ
の種の感光体は以前よりインダクション効果として知ら
れ、その低減化が要求されていた現象をむしろ積極的に
利用したものである。この現象を示す感光体としては例
えばＺｎＯ、ＴｉＯ、ＣｄＳ等の無機化合物材料または
フタロシアニン系材料を、通常の感光体に適用される熱
可塑性バインダー樹脂中に分散含有させて構成された感
光体が知られている。

【０００５】デジタル方式によるドット露光によって得
られた画像を鮮明なものにするためには、図１に示すよ
うに、感光体の光減衰特性において初期帯電とほぼ同じ
程度に維持できる最大の光エネルギーをＥ₁、表面電位
を残留電位（約３０Ｖ）までに低下させることのできる
最小の光エネルギーをＥ₂とした時、Ｅ₂／Ｅ₁の値が
少くとも０から５の範囲にあることが好ましい。

【０００６】しかし前記の多くの感光体はデジタル光入
力用感光体としてはＥ₂／Ｅ₁の値が５よりも大きく、
デジタル方式によるドット状の画像の形成には全く不適
当であり、帯電特性、感度、暗減衰、残留電位などの電
子写真特性も長期使用により変動し、ドット再限の上で
実用上充分であるとは言い難いのが現状である。

【０００７】

【本発明が解決しようとする課題】本発明は上記従来技
術の実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、
導電性基体上に感光層を形成してなる電子写真感光体で
あって、耐環境特性、耐久性に優れたデジタル光入力用
感光体を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、導電性基体上
に感光層を形成してなる電子写真感光体において、前記
感光層がポリエステル樹脂とメラミン樹脂とからなる結
着剤中に光導電性半導体粉末としてフタロシアニンとフ
タロシアニン分子のベンゼン核が電子吸引基によって置
換されたフタロシアニン誘導体からなるフタロシアニン
系組成物を分散させてなるものであり、前記フタロシア
ニン系組成物における電子吸引基の数がフタロシアニン
およびフタロシアニン誘導体のフタロシアニン単位の合
計に対し０．５個以下０．００１個以上となる組成割合
で、且つ、フタロシアニン系組成物がフタロシアニンを
溶解せしめる有機酸と混合した後、水もしくは貧溶媒物
質によって析出したものである、上記課題を解決した、
電子写真感光体を提供するものである。

【０００９】以下に本発明を詳細に説明する。導電性基
体としては、金属板、金属ドラム又は導電性ポリマー、
酸化インジウム等の導電性化合物若しくはアルミニウ
ム、パラジウム、金等の金属より成る導電性薄層を塗
布、蒸着、ラミネート等の手段により、紙、プラスチッ
ク、フィルム等の基体に設けたものが用いられる。又、
カーボン、金属粉等を結着樹脂に分散させたものも用い
ることができる。

【００１０】本発明の電子写真感光体は導電性基体上に
形成される感光層の結着剤としてポリエステル樹脂とメ
ラミン樹脂を用いる。ポリエステル樹脂は多塩基酸と多
価アルコールとの縮合反応生成物であり、ポリエステル
樹脂の原料としては無水フタル酸、テレフタル酸等の芳
香族飽和酸、ヘキサドロ無水フタル酸、コハク酸、アゼ
ライン酸等の脂肪族飽和酸、無水マレイン酸等の不飽和
酸を多塩基酸成分として、少なくとも１種また、多価ア
ルコール成分としてエチレングリコール、プロピレング
リコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコ
ール等のジオール類のうち少なくとも１種を縮合反応さ
せたものを用い、好ましくは分子量が５００〜５００
０、酸価が２〜３０が適正である。

【００１１】メラミン樹脂としてはメラミンとホルマリ
ンとの縮合物も用いられるが、ポリエステル樹脂との相
溶性の点からブチルアルコールによるエーテル化合物が
好ましい。ポリエステル樹脂の分子量が適正な範囲を越
えて大きくなるとメラミン樹脂との相溶性を損なうので
好ましくない。ポリエステル樹脂とメラミン樹脂の配合
比については固形分比でポリエステル樹脂１００重量部
に対してメラミン樹脂１０〜５０重量部である。メラミ
ン樹脂が多くなるに従って塗膜硬度が上昇するが硬化速
度が遅くなる。

【００１２】結着剤中に分散される光導電性粉末として
用いられるフタロシアニン系組成物のフタロシアニンと
しては、無金属フタロシアニン、銅、ニッケル、コバル
ト、スズ、亜鉛、鉄、鉛、マグネシウム、チタン及び上
記金属の酸化物・ハロゲン化物であり、また、これらの
混合物である。フタロシアニンは顔料としてよく知られ
ている化合物であり、本発明においてはクルードと称さ
れているフタロシアニン、顔料化されたフタロシアニン
の何れも使用できる。

【００１３】フタロシアニン誘導体は、フタロシアニン
分子のベンゼン核が電子吸引基によって置換されたもの
である。電子吸引基としては、ニトロ基、シアノ基、ハ
ロゲン原子、スルホン基およびカルボキシル基等が例示
される。このフタロシアニン誘導体はフタロシアニン合
成時に、フタロシアニンの原料となるフタロニトリル、
フタル酸、無水フタル酸、フタルイミドとして、上記置
換基で置換されたフタロニトリル、フタル酸、無水フタ
ル酸、フタルイミドを用いること、もしくは一部併用す
ることによって得られる。フタロシアニン誘導体の製法
も特に制限はない。フタロシアニン誘導体１分子におけ
る電子吸引置換基の数としては１〜１６個である。

【００１４】フタロシアニンとフタロシアニン誘導体と
の組成割合は、フタロシアニン誘導体の電子吸引性基の
数がフタロシアニンおよびフタロシアニン誘導体のフタ
ロシアニン単位の合計に対し０．５個以下、好ましくは
０．２個以下で、かつ０．００１個以上、好ましくは
０．００２個以上となるような割合にする。

【００１５】本発明に係わるフタロシアニン系組成物
は、上記割合のフタロシアニンおよびフタロシアニン誘
導体を有機酸と混合し、これに溶解させ、その後、水も
しくは貧溶媒物質によって析出させることにより得られ
るフタロシアニン系光導電性組成物である。フタロシア
ニンおよびフタロシアニン誘導体を溶解せしめる有機酸
としては、メタンスルホン酸・エタンスルホン酸・プロ
パンスルホン酸等のアルキルスルホン酸、これらがハロ
ゲン置換されたハロゲン化アルキルスルホン酸、及びト
リフルオロメチルカルボン酸・トリクロロメチルカルボ
ン酸等のハロゲン化アルキルカルボン酸が挙げられる。
また、トルエンスルホン酸・ベンゼンスルホン酸・トル
エンカルボン酸・ベンゼンカルボン酸等の芳香族有機酸
と上記アルキルスルホン酸・ハロゲン化アルキルスルホ
ン酸・ハロゲン化アルキルカルボン酸の少なくとも１種
の脂肪族有機酸との混合酸を用いることもできる。上記
芳香族有機酸と上記脂肪族有機酸との混合割合は、脂肪
族有機酸１０重量部に対して芳香族有機酸１〜６重量部
が好ましく、更に１〜４重量部がより好ましい。６重量
部以上では芳香族有機酸が脂肪族有機酸に均一に溶解し
ない。

【００１６】用いられる有機酸の量としては、フタロシ
アニンおよびフタロシアニン誘導体１重量部に対して５
〜３０重量部が好ましく、１０〜２０重量部が更に好ま
しい。フタロシアニン及びフタロシアニン誘導体を上記
割合で有機酸に混合・溶解させる場合、混合温度は０〜
３０℃が好ましく、撹拌を十分行いながら溶解させる。
撹拌時間は０．５〜３時間が好ましい。

【００１７】その後、水もしくは貧溶媒物質によって析
出させるが、再沈殿させる貧溶媒としては、水が好まし
いが、その他フタロシアニン系組成物を溶解しないよう
な溶媒なら特に限定しない。例えばメタノール・エタノ
ール・アセトン・メチルエチルケトンが好ましい。貧溶
媒の量としては、有機酸量に対して３〜３０倍量が好ま
しく、５〜１５倍量が更に好ましい。析出させる方法と
しては、例えば有機酸溶解液を滴下ロートに移し、十分
撹拌させている水等の貧溶媒中にゆっくり滴下する。そ
の時の貧溶媒温度は０〜２０℃が好ましい。滴下終了後
しばらく撹拌するが、その時間としては、０．５〜３時
間が好ましい。析出したフタロシアニン系光導電性組成
物はろ過、水洗し、乾燥させ単離される。

【００１８】前記フタロシアニン系組成物と前記結着剤
との配合割合については、前者の量が増加すると感光特
性の閾値が低くなり、感度が向上するが、帯電性が低下
する。逆に前者の量が減少すると感光特性の閾値が高く
なり、感度が低下し、実用性が乏しくなる。そのため配
合割合は、結着剤１００重量部に対してフタロシアニン
系組成物１０〜１２０重量部、好ましくは、２０〜１０
０重量部にするのがよい。

【００１９】感光層は、フタロシアニン系組成物を結着
剤を溶剤に溶解した溶液中に、必要に応じて使用される
添加剤と共に均一に分散させて得られた感光層塗布液を
導電性基体上に塗布、乾燥させることにより形成され
る。本発明の電子写真感光体では、感光層を導電性基体
上に直接積層するものはもちろんのこと、必要に応じ、
下引き層、中間層、保護層を設けることもできる。

【００２０】感光層を導電性基体上で塗布する方法は、
浸漬コーティング法、スプレーコーティング法、スピン
ナーコーティング法、ビードコーティング法、ワイヤー
バーコーティング法、ブレードコーティング法、ローラ
ーコーティング法、カーテンコーティング法などのコー
ティング法を用いて行うことができる。

【００２１】乾燥は、感光層を塗布し室温における指触
乾燥後、加熱する方法が好ましい。加熱乾燥は、３０℃
〜２００℃の温度で５分〜６時間の範囲の時間で、静止
または送風下で行うのが好ましい。得られた感光層の膜
厚は、５〜５０μm の範囲が好ましく、さらに好ましく
は１０〜３０μm の範囲が適当である。乾燥後、得られ
た感光層の膜厚は、５〜５０μm の範囲が好ましく、さ
らに好ましくは１０〜３０μm の範囲が適当である。

【００２２】

【発明の効果】本発明の電子写真感光体は、前記構成か
らなるので、デジタル入力感光体に好適な０＜Ｅ₂／Ｅ
₁＜５の特性を有し、さらに繰り返し使用によっても帯
電性、感度等の感光体特性が劣化せず、高耐久性で保存
性が良好であるため、その実用的価値が極めて高いもの
である。

【００２３】

【実施例】次に本発明を実施例により具体的に説明する
が、これにより本発明の実施の態様を限定するものでは
ない。実施例１（フタロシアニン系組成物の製造）無水フタル酸、塩化
第二銅、尿素を用い、ワイラー法と称される方法によっ
て製造した銅フタロシアニン４０ｇと４−ニトロ無水フ
タル酸を用い同様に製造したテトラニトロ銅フタロシア
ニン０．８ｇの混合物（電子吸引基／フタロシアニン単
位＝０．０６）をメタンスルホン酸４４０ｇに十分撹拌
しながら溶解した。溶解した液を水２０００ｇにあけ、
銅フタロシアニン、テトラニトロ銅フタロシアニンの組
成物を析出させた後、ろ過、水洗し、６０℃で乾燥して
フタロシアニン系組成物３９．８ｇを得た。

【００２４】（感光層塗布液組成）・上記フタロシアニン系組成物０．７ｇ・ポリエステル樹脂アルマテックスＰ645 ９．０ｇ（三井東圧（株）製）・メラミン樹脂ユーバン２０ＨＳ３．１ｇ（三井東圧（株）製）・ＩＲＧＡＮＯＸ１０３５２５ｍｇ（チバガイギー製酸化防止剤）・シクロヘキサノン３．７ｇ以上の材料を混合し、直径２mmのガラスビーズと共にガ
ラス容器に密閉し、ペイントミキサーにて４時間分散
し、感光層塗布液を得た。

【００２５】この塗布液を、厚さ９０μm の脱脂したア
ルミシートにワイヤーバー法により塗布した。室温にて
指触乾燥後、オーブンで４５℃で乾燥の後、２００℃、
３時間の加熱硬化により、感光層膜厚１７μm の電子写
真感光体を得た。

【００２６】実施例２実施例１で用いたポリエステル樹脂をアルマテックスＰ
645 （三井東圧（株）製）に代え、実施例１と同様にし
て本発明の電子写真感光体を作製した。

【００２７】実施例３実施例１で用いたメラミン樹脂をユーバン２１Ｒ（三井
東圧（株）製）に代え、実施例１と同様にして本発明の
電子写真感光体を作製した。

【００２８】比較例１実施例１において用いたポリエステル樹脂とメラミン樹
脂の結着剤をポリカーボネート樹脂（ユーピロンＥ−２
０００、三菱瓦斯化学製）に代え、シクロヘキサノンに
代えてジクロロエタンを用い、実施例１と同様にコーテ
ィングを行い、４５℃、８時間乾燥することにより電子
写真感光体を作製した。

【００２９】得られた感光体の感光体特性を感光体評価
装置（シンシア−５５、ジェンテック社製）を用いて評
価した。感光体特性は次の様に定義した。＋６．０kVの
電圧でコロナ帯電させ、光強度が異なった７８０nmの単
色光を帯電させた感光体に各々照射し、各光強度に対す
る光減衰時間曲線（表面電位ＶＳ照射時間）を各々測定
し、その曲線から得られた一定時間照射（ここでは０．
５秒）後における表面電位を各光エネルギーに対してプ
ロットした。

【００３０】表面電位を初期帯電とほぼ同じ程度に維持
できる光エネルギーのうち最大の光エネルギーをＥ₁、
表面電位を残留電位程度（約３０Ｖ）までに低下させる
ことのできる光エネルギーのうち最小の光エネルギーを
Ｅ₂とし、Ｅ₂／Ｅ₁の値をデジタル記録可能の目途と
した。この評価方法では、０＜Ｅ₂／Ｅ₁＜５：デジタル記録可能５＜Ｅ₂／Ｅ₁ ：アナログ記録と考えることができる。また、０＜Ｅ₂／Ｅ₁＜５であ
る場合Ｅ₁が小さい程、感光度がよい。

【００３１】つづいて同様の評価装置を用いて電子写真
特性のくり返し評価を行った。評価プロセスは、＋帯
電、露光、−帯電、イレース光露光のくり返しで
行い、＋帯電は＋６kVのコロナ帯電、露光は７８０nm、
２０μw/cm²、−帯電は−５．３kVのコロナ帯電、イレ
ース光露光は２００lux のタングステンランプ光照射に
より実施した。

【００３２】＋帯電直後の表面電圧Ｖ_o、露光後２秒後
の表面電圧Ｖ_iを各プロセス回数毎に測定しＶ_oが１０
％以上変動するまでの回数Ｎを記録した。実施例及び比
較例の感光体を評価した結果を表１に示す。

【００３３】

【表１】

【００３４】これらの結果より明らかなように、本発明
の電子写真感光体は、比較例とくらべて、くり返し特性
が大巾に向上した長寿命、高安定感光体である。

【００３５】

【図面の簡単な説明】

【図１】はデジタル記録に好適な感光体特性を表す図で
ある。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】導電性基体上に感光層を形成してなる電
子写真感光体において、前記感光層がポリエステル樹脂
とメラミン樹脂とからなる結着剤中に光導電性半導体粉
末としてフタロシアニンとフタロシアニン分子のベンゼ
ン核が電子吸引基によって置換されたフタロシアニン誘
導体からなるフタロシアニン系組成物を分散させてなる
ものであり、前記フタロシアニン系組成物における電子
吸引基の数がフタロシアニンおよびフタロシアニン誘導
体のフタロシアニン単位の合計に対し０．５個以下０．
００１個以上となる組成割合で、且つ、フタロシアニン
系組成物がフタロシアニンを溶解せしめる有機酸と混合
した後、水もしくは貧溶媒物質によって析出したもので
ある電子写真感光体。