JPH06138677A - 電子写真用感光体 - Google Patents
電子写真用感光体Info
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Abstract
く、機械的耐久性に優れ、かつ低残留電位で耐久性及び
環境安定性に優れた電子写真感光体を提供すること。 【構成】 導電性基体上少なくとも電荷発生層及び電荷
輸送層を順次積層した電子写真感光体において、前記電
荷輸送層中にビフェニルまたはその誘導体を含有し、か
つ前記電荷発生層中にバインダー樹脂としてブチラール
化度が68mol%以上であるブチラール樹脂を含有す
る電子写真感光体。
Description
写機、レーザープリンター、レーザーファクシミリ等に
利用される電子写真感光体に関する。
てはセレン、硫化カドミウム、酸化亜鉛等の無機物質が
知られているが、これらは毒性、耐熱性、コスト等の問
題があり、このため有機光導電物質を用いた電子写真感
光体が安価、大量生産性、無公害性をメリットとしてさ
かんに研究されるようになった。さらに近年では高感
度、高耐久を目的として、電荷発生層と電荷輸送層を分
離した機能分離型の感光体が提案され使用されはじめて
いる。これら有機感光体は、通常、有機溶媒に電荷発生
物質、電荷輸送物質、結着樹脂等を溶解、分散した塗料
を導電性支持体上に塗布し加熱乾燥することにより製造
されるが、このとき感光層塗膜中に残留応力が生じ、感
光体のカールや剥離が発生するといった問題が生じた。
これに対し従来、残留応力を低下させるために市販の可
塑剤、例えばフタル酸アルキルエステルなどを添加する
(特開平1−134364)、o−ターフェニル、m−
ターフェニル等を添加する(特開平3−13467
0)、ビフェニル誘導体を添加する(特開平3−757
54)等の技術が開示されている。
残留応力は少なからず低減されるものの、一方で感度低
下及び使用時における感度変動(特に高温高湿下)とい
う光導電特性上の問題が生じてしまい、現在まで感光体
の可塑性と光導電特性の両方の特性を満足する電子写真
感光体は得られていない。
体のカールや感光層剥離等の問題がなく機械的耐久性に
優れ、かつ低残留電位で耐久性及び環境安定性に優れた
電子写真感光体を提供することにある。
題を解決するために鋭意検討したところ、電荷輸送層中
にビフェニルまたはその誘導体を含有し、かつ電荷発生
層中のバインダー樹脂としてブチラール化度が68mo
l%以上であるブチラール樹脂を用いることにより、電
荷輸送層塗膜中の残留応力を低減でき、かつ光導電特性
上、感度、耐久性等が優れる電子写真感光体が得られる
ことを見出し本発明に至った。
とも電荷発生層及び電荷輸送層を順次積層した電子写真
感光体において、前記電荷発生層中にビフェニルまたは
その誘導体を含有し、かつ前記電荷発生層中にバインダ
ー樹脂としてブチラール化度が68mol%以上である
ブチラール樹脂を含有する電子写真感光体を要旨とする
ものである。
ビフェニルまたはその誘導体を含有し、かつ電荷発生層
中のバインダー樹脂としてブチラール化度68mol%
以上であるブチラール樹脂を用いることにより、感光体
のカールや感光層の剥離等の問題がなく、かつ低残留電
位で耐久性及び環境安定性に優れたものとなる。
送物質を前記一般式(I)に示す特定のスチルベン誘導
体とすることにより、高感度で帯電安定性に優れたもの
となる。
たはその誘導体としては、ビフェニル、m−ターフェニ
ル、o−ターフェニル、水素化ターフェニル、パラベン
ジルビフェニル、3−メチルビフェニル、2,2´−ジ
メチルビフェニル、3,3´−ジメチルビフェニル等が
挙げられるが、本発明はもちろんこれらに限定されるも
のではない。これらビフェニルまたはその誘導体は電荷
輸送層中における相溶性に優れ、また、光、熱、O3等
に対しても安定であるため感光体中他の構成物質に対し
悪影響を及ぼすことがない。
アルコールにブチルアルデヒドを反応させて合成される
が、ポリビニルアルコール合成過程、ブチラール樹脂合
成過程における反応および製造上の制約から下記一般式
(II)で表される繰り返し単位を有している。
ール、酢酸ビニル、ポリビニルアルコール成分の重合度
を表わす。) 一般にブチラール樹脂は、その組成によって物理的及び
化学的性質が変化し、又、その重合度によっても熱的性
質、機械的性質および溶液粘度が変化する。
脂は一般式(II)におけるポリビニルブチラール成分
(重合度lを記した成分)が68mol%以上含有する
ものである。好ましくは一般式(II)におけるポリビニ
ルアルコール成分(重合度nを記した成分)が30mo
l%未満含有するものがよい。本発明ブチラール樹脂を
用いることにより前記目的が達成される理由については
明らかではないが、電子及び正孔のトラップとして作用
しにくいこと、可塑剤、電荷輸送物質、電荷輸送層バイ
ンダー樹脂との間でトラップを形成しにくいこと、環境
に対して特性の変動が少ないこと等が考えられる。
示す断面図であり導電性基体11上に電荷発生層15と
電荷輸送層17の積層で構成されている。
あり、図1の導電性基体11と電荷発生層15の間に下
引き層13が設けられている。
面図であり、図1の電荷輸送層17の上に保護層19が
設けられている。
体は図1〜図3における電荷輸送層17に本発明におけ
るブチラール樹脂は図1〜図3における電荷発生層15
に含有することによりその効果が発現する。
Ωcm以下の導電性を示すもの、例えば、アルミニウ
ム、ニッケル、クロム、ニクロム、銅、銀、金、白金な
どの金属、酸化スズ、酸化インジウムなどの金属酸化物
を、蒸着又はスパッタリングにより、フィルム状もしく
は円筒状のプラスチック、紙に被覆したもの、あるい
は、アルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ステ
ンレスなどの板およびそれらを押出し、引抜きなどの工
法で素管化後、切削、超仕上げ、研摩などで表面処理し
た管などを使用することができる。
なバインダー樹脂に分散して塗工したものも、本発明の
導電性基体11として用いることができる。ここで導電
性粉体としてカーボンブラック、アセチレンブラックま
たアルミ、ニッケル、鉄、ニクロム、銅、亜鉛、銀など
の金属粉、あるいは、チタンブラック、導電性酸化ス
ズ、ITOなどの金属酸化物粉などが挙げられる。ま
た、同時に用いられるバインダー樹脂には、ポリスチレ
ン、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−
ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合
体、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸
ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデ
ン、ポリアリレート樹脂、フェノキシ樹脂、ポリカーボ
ネート、酢酸セルロース樹脂、エチルセルロース樹脂、
ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビ
ニルトルエン、ポリ−N−ビニルカルバゾール、アクリ
ル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹
脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂な
どの熱可塑性、熱硬化性樹脂または光硬化性樹脂が挙げ
られる。このような導電性層はこれらの導電性粉体とバ
インダー樹脂を適当な溶剤例えばTHF、MDC、ME
K、トルエンなどに分散して塗布することにより設ける
ことができる。
ル、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリスチレン、ポ
リ塩化ビニリデン、ポリエチレン、塩化ゴム、テフロン
などの素材に前記導電性粉体を含有させた熱収縮チュー
ブによって導電性層を設けてなるものも、本発明の導電
性基体11として良好に用いることができる。
と本発明ブチラール樹脂とから構成される。
ントブルー25{カラーインデックス(CI)2118
0}、シーアイピグメントレッド41(CI2120
0)、シーアイアシッドレッド52(CI4510
0)、シーアイベーシックレッド3(CI45210)
等の他にフタロシアニン系顔料、カルバゾール骨格を有
するアゾ顔料(特開昭53−95033号公報に記
載)、スチルベン骨格を有するアゾ顔料(特開昭53−
138229号公報に記載)、ジスチリルベンゼン骨格
を有するアゾ顔料(特開昭53−133455号公報に
記載)、トリフェニルアミン骨格を有するアゾ顔料(特
開昭53−132547号公報に記載)、ジベンゾチオ
フェン骨格を有するアゾ顔料(特開昭54−21728
号公報に記載)、オキサジアゾール骨格を有するアゾ顔
料(特開昭54−12742号公報に記載)、フルオレ
ノン骨格を有するアゾ顔料(特開昭54−22834号
公報に記載)、ビススチルベン骨格を有するアゾ顔料
(特開昭54−17733号公報に記載)、ジスチリル
オキサジアゾール骨格を有するアゾ顔料(特開昭54−
2129号公報に記載)、ジスチリルカルバゾール骨格
を有するアゾ顔料(特開昭54−17734号公報に記
載)、カルバゾール骨格を有するトリスアゾ顔料(特開
昭57−195767号公報、同57−195758号
公報に記載)、アキサゾール骨格を有するアゾ顔料等、
更にはシーアイピグメントブルー16(CI 7410
0)等のフタロシアニン系顔料、シーアイバットブラウ
ン5(CI 73410)、シーアイバットダイ(CI
73030)等のインジゴ系顔料、アルゴスカーレッ
ドB(バイオレット社製)、インダンスレンスカーレッ
トR(バイエル社製)等のペリレン系顔料、スクエアリ
ック系顔料、4,10−ジブロモアントアントロン等の
多環キノン顔料等の有機顔料を使用することができる。
2種以上併用して用いられる。
00重量部に対して5〜500重量部用いるのが適当で
あり、好ましくは10〜200重量部である。
ラール樹脂とともにテトラヒドロフラン、シクロヘキサ
ノン、ジオキサン、ジクロルエタン、メチルエチルケト
ン、エチルセロソルブ等の溶媒を用いてボールミル、ア
トライター、サンドミルなどにより分散し、分散液を適
度に希釈して塗布することにより形成できる。塗布は浸
漬塗工法やスプレーコート、ビードコート法などを用い
て行うことができる。電荷発生層の膜厚は、0.01〜
5μm程度が適当であり、好ましくは0.1〜2μmで
ある。
及びバインダー樹脂、又は高分子電荷輸送物質と本発明
のビフェニル又はビフェニル誘導体とから構成される。
送物質とがある。
ル、ブロムアニル、テトラシアノエチレン、テトラシア
ノキノンジメタン、2,4,7−トリニトロ−9−フル
オレノン、2,4,5,7−テトラニトロ−9−フルオ
レノン、2,4,5,7−テトラニトロキサントン、
2,4,8−トリニトロチオキサントン、2,6,8−
トリニトロ−4H−インデノ{1,2−b}チオフェン
−4−オン、1,3,7−トリニトロジベンゾチオフェ
ン−5,5−ジオキサイドなどの電子受容性物質が挙げ
られる。
カルバゾールおよびその誘導体、ポリ−γ−カルバゾリ
ルエチルグルタメートおよびその誘導体、ピレン−ホル
ムアルデヒド縮合物およびその誘導体、ポリビニルピレ
ン、ポリビニルフェナントレン、オキサゾール誘導体、
オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、モノア
リールアミン誘導体、ジアリールアミン誘導体、トリア
リールアミン誘導体、スチルベン誘導体、α−フェニル
スチルベン誘導体、ベンジジン誘導体、ジアリールメタ
ン誘導体、トリアリールメタン誘導体、9−スチリルア
ントラセン誘導体、ピラソリン誘導体、ジビニルベンゼ
ン誘導体、ヒドラゾン誘導体、インデン誘導体、ブタジ
エン誘導体などその他公知の材料が挙げられ用いられ
る。
耐ガス性及び可塑剤との相溶性等の点から下記一般式
(I)で表されるトリフェニルアミン誘導体を使用する
ことが特に好ましい。
換または未置換のアリール基、置換または未置換の複素
環基を表し、R1,R2およびR3は、水素原子、置換ま
たは未置換のアルキル基、置換または未置換のアルコキ
シ基、置換または未置換のアリール基、置換または未置
換の複素環基を表すが、R2,R3は、互いに結合して環
を形成してもよく、Ar3は置換または未置換のアリー
レン基を表し、nは0または1を表す。} 一般式(I)で表わされる化合物の具体例を以下に示す
が、本発明はこれらに限定されるものではない。
上混合して用いられる。
チレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジ
エン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポ
リエステル、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル
共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ
アリレート、フェノキシ樹脂、ポリカーボネート、酢酸
セルローズ樹脂、エチルセルローズ樹脂、ポリビニルブ
チラール、ポリビニルホリマール、ポリビニルトルエ
ン、ポリ−N−ビニルカルバゾール、アクリル樹脂、シ
リコーン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ウレタン
樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂等の熱可塑性ま
たは熱硬化性樹脂が挙げられる。
重量部に対し50〜500重量部が適当である。
インダー樹脂又は高分子電荷輸送物質と本発明のビフェ
ニル又はビフェニル誘導体を適当な溶剤に溶解ないし分
散し、これを電荷発生層上に塗布、乾燥することにより
形成できる。
キサン、トルエン、モノクロルベンゼン、ジクロルエタ
ン、塩化メチレンなどが用いられる。
当である。
ング剤を添加してもよい。
ンオイル、メチルフェニルシリコーンオイルなどのシリ
コーンオイル類や、側鎖にパーフルオロアルキル基を有
するポリマーあるいは、オリゴマーが使用され、その使
用量はバインダー樹脂に対して、0〜1重量%が適当で
ある。
電性支持体と、電荷発生層15との間に下引層13を設
けることができる。下引層13は一般には樹脂を主成分
とするが、これらの樹脂はその上に感光層を溶剤で塗布
することを考えると、一般の有機溶剤に対して耐溶剤性
の高い樹脂であることが望ましい。このような樹脂とし
ては、ポリビニルアルコール、カゼイン、ボリアクリル
酸ナトリウム等の水溶性樹脂、共重合ナイロン、メトキ
シメチル化ナイロン等のアルコール可溶性樹脂、ポリウ
レタン、メラミン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド−
メシミン樹脂エポキシ樹脂等、三次元網目構造を形成す
る硬化型樹脂などが挙げられる。
の低減等のために酸化チタン、シリカ、アルミナ、酸化
ジルコニウム、酸化スズ、酸化インジウム等で例示でき
る金属酸化物の微粉末顔料を加えてもよい。
当な溶媒、塗工法を用いて形成することができる。
ップリング剤、チタンカップリング剤、クロムカップリ
ング剤等を使用することもできる。
2O3を陽極酸化にて設けたものや、ポリパラキシリレン
(パリレン)等の有機物やSiO2、SnO2、Ti
O2、ITO、CeO2等の無機物を真空薄膜作成法にて
設けたものも良好に使用できる。
る。
けられ、これに使用される材料としてはABS樹脂、A
CS樹脂、オレフィン−ビニルモノマー共重合体、塩素
化ポリエーテル、アリル樹脂、フェノール樹脂、ポリア
セタール、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリアクリ
レート、ポリアリルスルホン、ポリブチレン、ポリブチ
レンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリエーテル
スルホン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレー
ト、ポリイミド、アクリル樹脂、ポリメチルペンテン、
ポリプロピレン、ポリフェニレンオキシド、ポリスルホ
ン、ポリスチレン、AS樹脂、ブタジエン−スチレン共
重合体、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニ
リデン、エポキシ樹脂等の樹脂が挙げられる。保護層に
はその他、耐摩耗性を向上する目的でポリテトラフルオ
ロエチレンのような弗素樹脂、シリコーン樹脂、及びこ
れらの樹脂に酸化チタン、酸化錫、チタン酸カリウム等
の無機材料を分散したもの等を添加することができる。
用される。なお保護層の厚さは0.1〜10μm程度が
適当である。
成したa−C、a−SiCなど公知の材料を保護層とし
て用いることができる。
別の中間層(図示せず)を設けることも可能である。
として用いる。これら樹脂としてはポリアミド、アルコ
ール可溶性ナイロン樹脂、水溶性ビニルブチラール樹
脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルアルコールなど
が挙げられる。
常の塗布法が採用される。なお中間層の厚さは0.05
〜2μm程度が適当である。
誘導体の電荷輸送層への添加量としては、バインダー樹
脂100重量部に対して5〜50重量部が好ましい。添
加量がこれより少ないと十分な可塑効果が得られず、感
光層塗膜中に残留応力が生じ、感光体のカールや感光層
剥離が発生する。これより多いと感度低下、残留電位上
昇などを起こし光導電特性を損なってしまう。
量部をシクロヘキサノン150重量部に溶解し、これに
下記構造式(II)のトリスアゾ顔料10重量部を加えボ
ールミルにより48時間分散した。更にシクロヘキサノ
ン210重量部を加え3時間分散を行った。これを固形
分濃度が0.9重量%になるように、撹拌しながらシク
ロヘキサノンで希釈した。こうして得られた電荷発生層
用塗布液を75μm厚のアルミ蒸着ポリエチレンテレフ
タレートフィルム上にドクターブレードで塗布し、80
℃で2分間乾燥し、膜厚0.2μmの電荷発生層を形成
した。次に、下記構造式(III)の電荷輸送物質8重量
部、ポリカーボネート樹脂{K−1300(帝人化成社
製)}10重量部、m−ターフェニル2重量部、シリコ
ンオイル{KF−50(信越化学工業)}0.002重
量部を85重量部のテトラヒドロフランに溶解した。こ
うして得られた電荷輸送層用塗布液を前記電荷発生層上
にドクターブレードで塗布し、130℃で10分間乾燥
し膜厚20μmの電荷輸送層を形成し、電子写真感光体
を作成した。
mol%のものに替えた以外は実施例1と同様にして実
施例2の電子写真感光体を作成した。
化度65mol%、57mol%のものに替えた以外は
実施例1と同様にして比較例1,2の電子写真感光体を
作成した。
実施例1と同様にして比較例3の電子写真感光体を作成
した。
に対し実機内での電位特性及びカール量の測定を行っ
た。
ず得られた感光体を所定の大きさのベルトとなるように
裁断、接合、さらに導電層の塗布を行って感光体ベルト
を作成した。これをRIFAX2000S{(株)リコ
ー製}中に設置、現像位置における非露光部電位Vd
(−V)と露光部電位VL(−V)を初期と5000枚
(常温常湿)または1000枚(高温高湿)コピー後
(コピーモード使用)に測定することにより電位特性の
評価を行った。なお、評価は常温常湿(23℃、55%
RH)と高温高湿(30℃ 90%RH)の2環境下で
行った。カール量については実施例により得られた電子
写真感光体を50mm×50mmの正方形に切り取り、
平坦な面上に置きカール量、すなわち端部のそり上がっ
た高さを測定することにより得た。
果を表1に示す。
0にかえ、さらにブチラール樹脂のブチラール化度を可
塑剤を表2のようにした以外は実施例1と同様にして実
施例3〜8、及び比較例4〜9の電子写真感光体を測定
した。
して実機内での電位特性及びカール量の測定を行った結
果を表2に示す。
重量部をジクロロエタン100重量部に溶解し、これに
X型無金属フタロシアニン{FastgenBlue
8120B(大日本インキ化学製)}0.5重量部を加
え超音波分散を行った。
5μm厚のアルミ蒸着ポリエチレンテレフタレートフィ
ルム上にドクターブレードで塗布し、80℃で2分間乾
燥し、膜厚0.2μmの電荷発生層を形成した。次に、
例示化合物No.I−28の電荷輸送物質8重量部、ポリ
カーボネート樹脂{K−1300(帝人化成製)}10
重量部、o−ターフェニル2重量部、シリコンオイル
{KF−50(信越化学工業製)}0.002重量部を
85重量部のテトラヒドロフランに溶解した。こうして
得られた電荷輸送層用塗布液を前記電荷発生層上にドク
ターブレードで塗布し、130℃で10分間乾燥し膜厚
20μmの電荷輸送層を形成し、電子写真感光体を作成
した。
mol%のものにかえた以外は実施例9と同様にして実
施例10の電子写真感光体を作成した。
化度65mol%、57mol%のものにかえた以外は
実施例9と同様にして実施例9,10の電子写真感光体
を作成した。
実施例9と同様にして比較例12の電子写真感光体を作
成した。
して、実機内での電位特性及びカール量の測定を行っ
た。結果を表3に示す。
光体によれば感光体のカールが少なく、かつ低残留電位
で耐久性及び環境安定性に優れた電子写真感光体が提供
される。これら効果はビフェニル又はその誘導体、本発
明ブチラール樹脂、いずれが欠けても満足されるもので
はなく、耐久性、環境安定性、カール量の少なくともい
ずれかの特性が損われる。
ることで、さらに顕著になるとともに高感度で帯電安定
性に優れたものとなる。
面図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 導電性基体上、少なくとも電荷発生層及
び電荷輸送層を順次積層した電子写真感光体において、
前記電荷輸送層中にビフェニルまたはその誘導体を含有
し、かつ前記電荷発生層中にバインダー樹脂としてブチ
ラール化度が68mol%以上であるブチラール樹脂を
含有することを特徴とする電子写真感光体。 - 【請求項2】 前記電荷輸送層中に含有される電荷輸送
物質が下記一般式(I)で表わされるスチルベン誘導体
であることを特徴とする請求項1記載の電子写真感光
体。 【化1】 (式中、Ar1およびAr2は、置換または未置換のアリ
ール基、置換または未置換の複素環基を表し、R1,R2
およびR3は、水素原子、置換または未置換のアルキル
基、置換または未置換のアルコキシ基、置換または未置
換のアリール基、置換または未置換の複素環基を表す
が、R2,R3は、互いに結合して環を形成してもよく、
Ar3は、置換または未置換のアリーレン基を表し、n
は0または1を表す。)
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