JPH0693129B2 - 電子写真感光体 - Google Patents

電子写真感光体

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JPH0693129B2
JPH0693129B2 JP1012254A JP1225489A JPH0693129B2 JP H0693129 B2 JPH0693129 B2 JP H0693129B2 JP 1012254 A JP1012254 A JP 1012254A JP 1225489 A JP1225489 A JP 1225489A JP H0693129 B2 JPH0693129 B2 JP H0693129B2
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    • G03G5/00Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、電子写真感光体に関し、特に残留電位が小さ
く、高い静電コントラストと耐久安定性に優れた電子写
真感光体に関する。
[従来の技術] 近年、有機化合物を光導電体として用いた電子写真感光
体が数多く実用化されるようになってきた。これらの電
子写真感光体においては、ほとんどの場合、比較的低分
子の光導電性物質を樹脂に溶解あるいは分散して導電性
支持体上に成膜形成し、デバイスとして供している。
ところで、このような光導電層は、一般的に導電性支持
体として用いられるアルミニウムや蒸着処理したプラス
チックフィルムに対して接着性が十分でないことが多
い。また、光導電層が電荷発生層上に電荷輸送層を積層
した形式を採る場合、電荷発生層は一般的に1μm以下
の薄層であるため、支持体の微細なムラや凹凸の影響を
受けやすく、均一な膜を形成することが困難であり、ま
た支持体との密着性に乏しく、ハガレを生ずることもあ
る。さらに、支持体から電荷の注入により感光体の帯電
特性が著しく劣化する場合がある。
上述のような接着性の改良、成膜性の改良、電荷の注入
防止といった目的のために、光導電層、特に電荷発生層
と導電性支持体との間に下引き層を設けることが行なわ
れている。
下引き層に用いる材料は、溶剤に溶解し、塗布により成
膜可能であることと同時に電荷発生層、さらに電荷輸送
層を塗設する際にそれらの溶剤に容易に溶解しないこと
が要求される。
さらには繰り返し耐久性を含めて電子写真特性を劣化さ
せないことが重要であり、これらの条件をすべて満足す
る下引き層材料を見出すことは非常に困難であるが、そ
の中で従来より可溶性のナイロンが比較的特性が優れて
おり、実用化されている。
可溶性ナイロンの1つとして、ナイロン6にメトキシメ
チル基を付加して得られるN−メトキシメチル化ナイロ
ン6がある。
ところで、このN−メトキシメチル化ナイロン6を含有
する下引き層の上に電荷発生層および電荷輸送層を設け
た電子写真感光体において、電荷輸送材の物性によって
電子写真感光体の残留電位が著しく増加するという問題
点があった。
[発明が解決しようとする課題] 本発明は、上述の欠点を改良し、残留電位が小さく、高
い静電コントラストを有する電子写真感光体を提供する
ことを目的とする。
[課題を解決するための手段、作用] 本発明は、導電性支持体上に、少なくとも下引き層、電
荷発生層および電荷輸送層が、この順に積層されてなる
電子写真感光体において、該下引き層が、分子量1000以
下の成分が10ppm以下であるN−メトキシメチル化ナイ
ロン6を含有することを特徴とする電子写真感光体から
構成される。
さらに、本発明は、上記発明の電子写真感光体における
電荷輸送層に含まれる電荷輸送材の酸化電位が0.7eV以
上である電荷輸送層を有する電子写真感光体から構成さ
れる。
下引き層に用いられるN−メトキシメチル化ナイロン6
は、ナロン6のアミド基にホルムアルデヒドとメタノー
ルを作用させてメトキシメチル基を付加させたものであ
る。なお、メトキシメチル化度は30%前後のものが適当
である。
この樹脂の体積抵抗は、雰囲気の環境により異なるが、
1012〜1015Ωcm程度であり帯電能はほとんどない。
従って、該樹脂を電子写真感光体の下引き層として用い
た場合、下引き層に蓄積される電荷もなく、光照射後の
残留電位は小さいと予想される。
しかしながら、積層される電荷輸送層に用いる電荷輸送
材の酸化電位が0.7eVを超えると、下引き層および電荷
発生層が全く同一の構成でも残留電位が著しく上昇して
しまう。
本発明者は、この原因を調査した結果、N−メトキシメ
チル化ナイロン6に含まれる低重合度成分の濃度に大き
く影響を受けていることが判明し、本発明を完成したも
のである。
その理由については明確ではないが、N−メトキシメチ
ル化ナイロン6の平均重合度の変化により、下引き層の
仕事関数が変化し、低電界での酸化電位の高い電荷輸送
材のキヤリア移動を妨げているものと考えられる。
酸化電位0.7eV未満の電荷輸送材を用いた場合の残留電
位は、N−メトキシメチル化ナイロン6の低重合度成分
にはほとんど影響されない。
しかしながら、低酸化電位の電荷輸送材は電子写真プロ
セスにおいて用いるコロナ放電の環境下で劣化を受けや
すいことが知られており、十分な耐久性を有する電子写
真感光体を得るためには、高酸化電位の電荷輸送材を用
いることが要求されている。
従って、本発明の電子写真感光体は、高耐久感光体の実
現には不可欠の技術を具現している。
本発明において、N−メトキシメチル化ナイロン6の分
子量1000以下の成分の濃度を下げるためには、不溶性の
溶剤中に溶液を滴下して、再沈殿させる方法が好まし
い。不溶性溶剤としては、アセトン、メチルエチルケト
ンなどのケトン類や水などが好適である。
下引き層を形成するためには、積層する際の耐溶剤性の
点や抵抗のコントロールの目的で他の樹脂をブレンドし
てもよい。
下引き層の膜厚は0.1〜5μm、好ましくは0.3〜2μm
が適当である。0.1μmより薄い場合は下引き層として
要求される機能が十分に発現しない。また、5μmより
厚い場合は帯電能を生じてしまうため好ましくない。
次に、具体的な電子写真感光体の態様を導電性支持体上
に電荷発生層、電荷輸送層の順に積層した場合について
説明する。
導電層を有する支持体としては、支持体自体が導電性を
有するもの、例えばアルミニウム、アルミニウム合金、
銅、亜鉛、ステンレス、バナジウム、モリブデン、クロ
ム、チタン、ニッケル、インジウム、金や白金などを用
いることができ、その他にアルミニウム、アルミニウム
合金、酸化インジウム、酸化錫、酸化インジウム−酸化
錫合金などを真空蒸着法によって被膜形成した層を有す
るプラスチック、導電性粒子をプラスチックや紙に含浸
した支持体や導電性ポリマーを有するプラスチックなど
を用いることができる。
さらに、支持体と下引き層との間に、支持体のムラや欠
陥の被覆および画像入力がレーザー光の場合には散乱に
よる干渉縞防止を目的とした導電層を設けることが好適
である。これはカーボンブラック、金属粒子、金属酸化
物などの導電性粉体を結着樹脂中に分散して形成するこ
とができる。
導電層の膜厚は5〜40μm、好ましくは10〜30μmが適
当である。
電荷発生層は、ピリリウム系染料、チアピリリウム系染
料、フタロシアニン系顔料、アントアントロン顔料、ジ
ベンズピレンキノン顔料、ピラントロン顔料、アゾ系顔
料、インジゴ系顔料、キナクリドン系顔料、キノシアニ
ンなどの電荷発生材を適当なバインダー溶液中に分散し
た塗布液を下引き層上に塗布することによって形成す
る。
膜厚は0.05〜10μm、好ましくは0.1〜3μmが適当で
ある。
電荷輸送材としては、ピラゾリン系化合物、ヒドラゾン
系化合物、スチルベン系化合物、トリフェニルアミン系
化合物、ベンジジン系化合物、オキサゾール系化合物な
どの一般的な材料の中から酸化電位0.7eV以上の材料を
選択する。
上記電荷輸送材の酸化電位とは第1酸化波のピーク値
(Eox)を示し、実際には、溶剤としてメタノール、エ
タノール、アセトニトリルなどを用い、支持電解質とし
て過塩素酸テトラ−n−ブチルアンモニウム、過塩素酸
リチウム、p−トルエン酸テトラエチルアンモニウムな
どの塩類を用い、電極として飽和カロメル電極を使用
し、サイクリックボルタメトリーにより測定できる。
ただし、測定は、この方法に限定されるものではなく、
ポテンシオメトリー、ポーラログラフィーによっても行
なうことができる。
本発明では、溶剤としてアセトニトリル、支持電解質と
して過塩素酸テトラ−n−ブチルアンモニウム、電極と
して飽和カロメル電極を使用し、サイクリックボルタメ
トリーにて酸化電位を測定した。
上記電荷輸送材を適当なバインダー溶液中に溶解した塗
布液を電荷発生層上に塗布する。
膜厚は5〜40μm、好ましくは10〜30μmが適当であ
る。
これら各層の塗布には浸漬法、スプレー法、ビーム法、
ブレードコート、スピンナーコートなどの公知の塗布法
を用いることができる。
[N−メトキシメチル化ナイロン6の再沈殿] 市販のN−メトキシメチル化ナイロン6(商品名トレジ
ンEF−30T、帝国化学産業(株)製)の20gをメタノール
200gに溶解する。2500gのアセトンを撹拌しつつ、これ
に前記N−メトキシメチル化ナイロン6の溶液を約40分
間かけて滴下し、再沈を行なった。
得られた沈殿分をヌッチェ上で分離、アセトン洗浄した
後、80℃で一晩真空乾燥した。
ここで、分子量1000以下の成分の測定について説明す
る。
再沈処理前後のN−メトキシメチル化ナイロン6におけ
るゲルパーミエーションクロマトグラフィー(以下、GP
Cと称す)を測定する。
条件としては以下の通りである。
装置:高速液体クロマトグラフ244、ウオーターズ社 カラム:ポリスチレンゲル105Å、104Å、103Å、200Å
計4本 試料溶液:N−メトキシメチル化ナイロン6(トレジンEF
−30T)0.5%トリフルオロエタノール溶液 注入量:200μ 流速:1ml/min 温度:45℃ 検出器:示差屈折率計 較正:標準ポリスチレンにより較正されたポリメチルメ
タクリレートを用いてトリフルオロエタノール溶液で較
正する。
GPCのクロマトグラムの面積強度より、分子量1000以下
の成分濃度を求める。
その結果、再沈前の樹脂については分子量1000以下の成
分濃度は250ppmであったが、再沈後については存在が認
められなかった。
一方、再沈処理後のアセトン中から除去成分を分離し、
定量を行なったところ、280ppmであり、GPCの結果と近
い値となった。
[実施例] 実施例1 30φ×260mmのアルミニウムシリンダーを支持体とし
た。
これに以下の材料より構成される導電層を支持体上に浸
漬法で塗布し、 導電性顔料:酸化錫コート処理酸化チタン(商品名クロ
ノスECT−62、チタン工業(株)) 10部(重量部、以下同様) 抵抗調節用顔料:酸化チタン(商品名タイトーンSR−1
T、堺化学(株)製)10部 結着樹脂:フェノール樹脂(商品名J−325、大日本イ
ンキ化学工業(株)製)10部 表面粗さ付与剤:球状シリコーン樹脂粉末(商品名トス
パール120、東芝シリコーン(株)製) 1.5部 溶剤:メタノール/メチルセロソルブ=1/1 20部 140℃、30分間熱硬化して18μmの散乱防止導電層を形
成した。
次に、下引き層として、前述した再沈N−メトキシメチ
ル化ナイロン6を7部、抵抗調整のため共重合ナイロン
(商品名CM−8000、東レ(株)製)3部をメタノール60
部、n−ブタノール30部に溶解して塗布液を調製し、上
記導電層上に浸漬塗布し1.5μmの層を形成した。
次いで、下記構造式を有するトリスアゾ顔料を10部、 ポリビニルブチラール(商品名エスレックBL−S、積水
化学工業(株)製)4部およびシクロヘキサノン200部
を1φガラスビーズを用いたサンドミル装置で30時間分
散し、これにテトラヒドロフラン300〜450(適宜)部加
えて調製した塗布液を下引き層上に塗布し、0.15μmの
電荷発生層を形成した。
次に、電荷輸送層として下記構造式を有するスチルベン
化合物10部、ビスフェノールZ型ポリ カーボネート10部をクロロベンゼン55部に溶解し、塗布
液を調製した。なお、上記スチルベン化合物の酸化電位
は0.81eVであった。
この塗布液を電荷発生層上に塗布し、19μmの電荷輸送
層を形成し、電子写真感光体を作成した。
比較例1 再沈処理しないN−メトキシメチル化ナイロン6を用い
て、他は実施例1と同様に電子写真感光体を作成した。
実施例1および比較例で作成した電子写真感光体を半導
体レーザーを光源とする電子写真レーザープリンターに
装着し、暗部電位VDを−700Vに設定した。785nmの像露
光レーザー光量を2.0μJ/cm2とし、ハロゲンランプによ
る除電露光の光量を6lux・secとして明部電位VLおよび
残留電位VRを測定した。
なお、測定環境は23℃、55%RHである。
結果を示す。
このように低分子成分を含有するN−メトキシメチル化
ナイロン6(比較例)を下引き層に用いると残留電位、
明部電位の上昇また繰り返しプリントによりさらに電位
が上昇するのに対し、実施例1の感光体は安定して高い
コントラストが得られている。
実施例2 鏡面加工した80φ×360mmのアルミニウムシリンダーを
支持体とした。
下引き層として、実施例1におけると同一組成の塗布液
を用いて、支持体上に塗布して、0.7μmの層を形成し
た。
次に、下記構造式を有するジスアゾ顔料を10部、 ポリビニールブチラール(商品名エスレックBM−2、積
水化学工業(株)製)4部およびシクロヘキサノン300
部を1φガラスビーズを用いたサンドミル装置で20時間
分散し、これにテトラヒドロフラン200〜350(適宜)部
を加えて下引き層上に塗布し、0.13μmの電荷発生層を
形成した。
次に、電荷輸送層として下記構造式を有するベンズカル
バゾール化合物を10部、 ビスフェノールZ型ポリカーボネートを10部をクロロベ
ンゼン55部に溶解し、塗布液を調製した。
なお、上記化合物の酸化電位は0.88eVであった。
この塗布液を電荷発生層上に塗布し、20μmの電荷輸送
層を形成し、電子写真感光体を作成した。
実施例3 実施例2で用いた下引き層塗布液に、前述した再沈によ
る分離低分子量成分を、再沈したN−メトキシメチル化
ナイロン6に対して10ppmとなるようにドーピングし、
その他は実施例2と同様にして電子写真感光体を作成し
た。
比較例2 実施例2で用いた下引き層塗布液に、前述した再沈によ
る分離低分子量成分を、再沈したN−メトキシメチル化
ナイロン6に対して30ppmとなるようにドーピングし、
その他は実施例2と同様にして電子写真感光体を作成し
た。
実施例2、3および比較例2で作成した電子写真感光体
を普通紙複写機に装着し、VDを−650Vに設定した。ハロ
ゲンランプによる除電露光の光量を2.2lux・sec、ヒュ
ーズランプによる除電露光の光量を6lux・secとしてVL
およびVを測定した。結果を示す。
[発明の効果] 本発明の電子写真感光体は、高酸化電位の電荷輸送材を
用いた電子写真感光体において初期および繰り返し耐久
における残留電位の上昇を極めて小さく押えることがで
きるという顕著な効果を奏する。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】導電性支持体上に、少なくとも下引き層、
    電荷発生層および電荷輸送層が、この順に積層されてな
    る電子写真感光体において、該下引き層が、分子量1000
    以下の成分が10ppm以下であるN−メトキシメチル化ナ
    イロン6を含有することを特徴とする電子写真感光体。
  2. 【請求項2】電荷輸送層に含まれる電荷輸送材の酸化電
    位が0.7eV以上である請求項1記載の電子写真感光体。
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