JPH0736205A - 機能分離型感光体の電荷発生層用塗液およびそれを用いた機能分離型感光体の製法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】機能分離型感光体の電荷発生物質として、Ｘ線
回折におけるブラッグ角（２θ±０.２度）が２７.２度
に最大ピークを有するフタロシアニン化合物の結晶型を
転移させない電荷発生層用塗液とそれを用いた光感度の
優れた電子写真用の機能分離型感光体の提供。 【構成】 導電性支持体上に電荷発生層と電荷輸送層を
設けた機能分離型感光体の電荷発生層用塗液として、Ｃ
ｕＫαのＸ線回折におけるブラッグ角（２θ±０.２
度）が２７.２度に最大のピーク強度を有するフタロシ
アニン化合物の少なくとも１種を電荷発生物質、結着剤
およびトルエン単独あるいはトルエンよりも沸点の低い
アルコール類とトルエンとの混合物を溶剤としたことを
特徴とする機能分離型感光体の電荷発生層用塗液。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レーザプリンタ，複写
機等に好適な機能分離型感光体の電荷発生層用塗液およ
びそれを用いた機能分離型感光体の製法に関する。

【０００２】

【従来の技術】レーザプリンタ，複写機等の感光体とし
て、電荷発生層と電荷輸送層とから構成される機能分離
型感光体が実用されている。

【０００３】近年、これら感光体の光源には半導体レー
ザが用いられており、こうした半導体レーザの発振波長
は通常８００ｎｍ付近で、この波長領域で高感度な感光
体の開発が盛んに行われている。

【０００４】電子写真用の機能分離型感光体の感光波長
領域は、電荷発生物質によって変わる。８００ｎｍ付近
に高感度な電荷発生物質としては、無金属フタロシアニ
ン、銅フタロシアニン、アルミクロロフタロシアニン、
クロロインジウムフタロシアニン、マグネシウムフタロ
シアニン、亜鉛フタロシアニン、チタニルフタロシアニ
ン、バナジルフタロシアニン等のフタロシアニン化合物
が知られている。

【０００５】上記のフタロシアニン化合物は、それぞれ
の結晶型によって電子写真特性が大きく左右されること
が知られている。特に、長波長に高感度なフタロシアニ
ン化合物としては、特開昭５８−１８２６３９号公報に
示されるτ型およびη型無金属フタロシアニン、特開昭
６１−１０９０５６号，同昭６２−１３４６５１号，同
昭６４−１７０６６号公報，特開平１−１７２４５９
号，同平２−２８９６５８号，同平３−１２８９７３号
公報に各種結晶型のチタニルフタロシアニン、特開平１
−２６８７６３号，同平３−２６９０６３号公報に示さ
れるバナジルフタロシアニンがある。

【０００６】チタニルフタロシアニンおよびバナジルフ
タロシアニンの中で、ＣｕＫαのＸ線回折におけるブラ
ッグ角（２θ±０.２度）２７.２度に最大ピークを有す
る結晶型が、特に高感度であることが知られている。し
かし、この２７.２度に最大ピークを有する結晶型は非
常に不安定で、ある種の有機溶剤と接触することで結晶
転移が生じ易いと云う性質を持っている。

【０００７】有機物質を主成分とする機能分離型の電子
写真用感光体の電荷発生層および電荷輸送層の形成方法
はいろいろあるが、一般に塗工方法によって作製され
る。

【０００８】前記感光体の電荷発生層は、第１に電荷発
生物質が導電性支持体上に均一に存在することが重要で
あり、さらに適当な機械的強度、例えば、導電性支持体
および電荷輸送層に対する接着力が優れていることが要
求される。従って、電荷発生層用塗液の結着剤樹脂およ
び溶剤は、上記要求特性並びに塗工方法により選択され
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】２７.２度に強いピー
クを有するフタロシアニン化合物の結晶型は非常に不安
定で、塗液に使用する溶剤も結晶型を安定に保持し得る
ものであることが要求される。さらに、同溶剤には結着
剤樹脂を溶解し、電荷発生物質の分散性が良好であるこ
とが重要である。

【００１０】一般に、結着剤樹脂としては、ポリエステ
ル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン樹脂、ポ
リアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアセタール樹脂、
ブチラール樹脂、シリコーン樹脂、スチレン樹脂、エポ
キシ樹脂等が用いられている。

【００１１】また溶剤としては、ブチルアミン、エチレ
ンジアミン等のアミン類、テトラヒドロフラン、１,４
−ジオキサン、セロソルブ等のエーテル類、メチルエチ
ルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、トルエン、
キシレン、ベンゼン等の芳香族炭化水素類、Ｎ,Ｎ−ジ
メチルホルムアミド、アセトニトリル、ジメチルスルホ
キシド等の非極性溶媒類、メタノール、エタノール、イ
ソプロパノール等のアルコール類、酢酸エチル、メチル
セロソルブアセテート等のエステル類、塩化メチレン、
１,１−ジクロルエタン、１,２−ジクロルエタン、四塩
化炭素等の塩素系炭化水素類を１種類以上用いることが
知られている。

【００１２】しかし、溶剤として、２７.２度に最大の
ピークを有するフタロシアニン化合物の結晶転移を考慮
して選択、使用されていない。特に、上記フタロシアニ
ン化合物を電荷発生物質として用いる際、使用溶剤によ
って２７.２度に最大ピークを有するフタロシアニン化
合物の結晶型が転移し、優れた光感度が失われると云う
問題があった。

【００１３】本発明の目的は、２７.２度に最大のピー
クを有するフタロシアニン化合物の結晶転移が防止で
き、高感度の機能分離型感光体の電荷発生層用塗液を提
供することにある。

【００１４】本発明の他の目的は、上記塗液を用いた高
感度の機能分離型感光体の製法を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成する本発
明の要旨は次のとおりである。

【００１６】導電性支持体上に電荷発生層と電荷輸送層
を設けた機能分離型感光体の電荷発生層用塗液として、
ＣｕＫαのＸ線回折におけるブラッグ角（２θ±０.２
度）が２７.２度に最大のピーク強度を有するフタロシ
アニン化合物の少なくとも１種を電荷発生物質、結着剤
およびトルエン単独あるいはトルエンよりも沸点の低い
アルコール類とトルエンとの混合物を溶剤としたことを
特徴とする機能分離型感光体の電荷発生層用塗液。

【００１７】前記溶剤においてアルコールとトルエンと
の混合溶剤では、トルエンの配合量は２０容量％以上が
好ましい。

【００１８】特に、フタロシアニン化合物が、チタニル
フタロシアニンあるいはバナジルフタロシアニンの場
合、光感度が優れた電子写真用感光体を作製することが
できる。またこれは、レーザプリンタ，複写機等にも使
用することができる。

【００１９】

【作用】本発明の２７.２度に最大ピーク強度を有する
フタロシアニン化合物は、例えば、特開平２−２８９６
５８号公報に記載されているように、非晶質状態を経て
から特定の有機溶剤で処理され作製される。この場合、
得られる結晶型が有機溶剤によって種々異なることは知
られてはいたが、その作用についてはまだ解明されてい
ない。

【００２０】本発明においても溶剤のトルエンまたはト
ルエンとアルコール類との混合溶剤が、特に、フタロシ
アニン化合物の結晶型を転移さない理由は明らかではな
い。

【００２１】なお、トルエンにそれよりも低沸点のアル
コール類を配合することによって、塗工後の乾燥速度を
適度に調整できるので、塗工方法に適した塗液を与える
ことができる。

【００２２】

【実施例】以下、本発明を実施例に基づき詳細に説明す
る。

【００２３】〔合成例１〕フタロジニトリル６５重量部
と五酸化チタニウム２５重量部をα−クロルナフタレン
５００重量部中に加え、２００℃で３時間攪拌して反応
させた。反応終了後、熱時瀘過を行い、α−クロルナフ
タレンで洗浄した。次いでアセトンで洗浄し、チタニル
フタロシアニンを得た。図１に上記チタニルフタロシア
ニンのＸ線回折パターンを示す。

【００２４】次に、上記のチタニルフタロシアニン２重
量部をボールミルで２０時間混練後、メタノールで洗
浄，乾燥して、低結晶性のチタニルフタロシアニンを得
た。該低結晶性チタニルフタロシアニン１重量部をイオ
ン交換水２０重量部とｏ−クロロベンゼン２重量部の混
合溶媒中で１時間攪拌後、メタノールで洗浄した。その
後、瀘過，乾燥し、図２のＸ線回折パターンに示す様な
２７.２度に最大ピークを有するチタニルフタロシアニ
ンを得た。

【００２５】〔合成例２〕フタロジニトリル６５重量部
と五酸化バナジウム２５重量部をα−クロロナフタレン
５００重量部中に加え、２００℃で３時間攪拌して反応
させた。反応終了後、熱時瀘過を行い、α−クロロナフ
タレンで洗浄した。次いでアセトンで洗浄し、バナジル
フタロシアニンを得た。図３に上記バナジルフタロシア
ニンのＸ線回折パターンを示しす。

【００２６】次に、上記のバナジルフタロシアニンを合
成例１と同様な方法で精製して、図４のＸ線回折パター
ンに示す様な２７.２度が最大ピークを有するバナジル
フタロシアニンを得た。

【００２７】〔実施例 １〕結着剤としてブチラール樹
脂（積水化学製、エスレックＢＬ−Ｘ）２重量部をトル
エン７０重量部およびイソプロピルアルコール２６重量
部に溶解させた。次に、この溶液に前記合成例１で得た
チタニウムフタロシアニン２重量部を添加し、振とう機
で攪拌後さらに超音波で分散させて電荷発生層用塗液を
得た。

【００２８】上記の塗液をスピンコート装置（三笠セミ
コンダクター製、ミカサスピンナー１Ｈ−２型）を用
い、導電性支持体として厚さ１００μｍのアルミニウム
板上に塗工、乾燥（１２０℃、１時間）して電荷発生層
（厚さ：０.３μｍ）を形成した。

【００２９】次に、ポリカーボネート樹脂（帝人化成
製、パンライトＬ−１２５０）７重量部を塩化メチレン
（和光純薬工業製、試薬特級）４５重量部およびトルエ
ン（和光純薬工業製、試薬特級）４５重量部に溶解させ
た。この溶液に電荷輸送物質として特開昭６２−３０２
２５５号，特開昭６２−２８７２５７号公報に記載の合
成法により合成した下式〔１〕に示すブタジエン化合物
３重量部およびレベリング剤（信越化学工業製、ＫＰ−
３２３）０.０１重量部を加えて溶解し、電荷輸送層用
塗液を得た。この塗液を浸漬法により電荷発生層上に塗
工、乾燥（１２０℃で１時間）して電荷輸送層（厚さ：
１５μｍ）を形成し、電子写真用の機能分離型感光体を
得た。

【００３０】

【化１】

【００３１】上記の感光体について、静電記録紙評価装
置（川口電機製、ＳＰ−４２８型）を用い、電子写真特
性を測定した。測定は、−５ＫＶのコロナ帯電を１０秒
間行い、この時の帯電電位Ｖ₀（−Ｖ）、次いで暗所に
１０秒間放置した時の帯電電位Ｖ₁₀を測定し、暗減衰率
Ｖ₁₀／Ｖ₀（％）を求めた。

【００３２】白色光感度は暗所に１０秒間放置後、照度
２ルックスの白色光（タングステンランプ）で露光し、
露光前の電位が半分になるまでに要する時間を求め、こ
の時間と照度との積（ルックス・秒）で求めた。

【００３３】本実施例の電子写真用感光体は、帯電電位
−９８０Ｖ、暗減衰率８２％、白色光感度０.６ルック
ス・秒と高感度のものを得ることができた。

【００３４】〔実施例 ２〕実施例１と同じ結着剤と溶
剤（トルエン７０重量部／イソプロピルアルコール２６
重量部）を用い、電荷発生物質を前記合成例２で得たバ
ナジルフタロシアニン２重量部を用い、実施例１と同様
にして電荷発生層を形成した。

【００３５】次に、下式〔２〕で示される繰り返し単位
を有するポリカーボネート樹脂（出光興産製、ＴＰ−Ｐ
Ｃ）１０重量部をトルエン８６重量部に溶解させた。こ
の溶液に、下式〔３〕で示すトリフェニルアミン化合物
（日本感光色素研究所製、ＮＫ−１２０３）４重量部お
よび実施例１と同じレベリング剤０.０１重量部を加え
て溶解し、電荷輸送層用塗液を得た。この塗液を用い実
施例１と同様に電子写真用の機能分離型感光体を得た。

【００３６】上記感光体について、電子写真特性を測定
した。その結果、本実施例の電子写真用感光体は、帯電
電位−１１００Ｖ、暗減衰率８４％、白色光感度０.４
ルックス・秒と高感度のものを得ることができた。

【００３７】

【化２】

【００３８】〔比較例 １〕結着剤として実施例１と同
様なブチラール樹脂２重量部をテトラヒドロフラン（和
光純薬工業、試薬特級）９６重量部に溶解させた。次
に、前記合成例１で得たチタニウムフタロシアニン２重
量部を添加し、実施例１と同様に攪拌，分散後スピンコ
ート法により塗工、乾燥（１２０℃、１時間）して電荷
発生層（厚さ：０.３μｍ）を形成した。この電荷発生
層上に、実施例１と同様に電荷輸送層を形成し、電子写
真用の機能分離型感光体を得た。

【００３９】この感光体については、実施例１と同様な
方法で電子写真特性を測定した。本比較例の電子写真用
感光体は、帯電電位−１０００Ｖ、暗減衰率８６％、白
色光感度１.１ルックス・秒であり、光感度が実施例１
のものに比較し、悪かった。

【００４０】〔実施例 ３〕合成例１で得たチタニルフ
タロシアニン１重量部をトルエン、イソプロピルアルコ
ールおよびテトラヒドロフランのそれぞれの溶剤９重量
部と混合し、５時間放置した。その後、瀘過，乾燥を行
い、これらのチタニルフタロシアニンのＸ線回折を測定
した。

【００４１】トルエンに浸漬した場合のＸ線回折パター
ンを図５に、イソプロピルアルコールに浸漬した場合の
Ｘ線回折パターンを図６に、そしてテトラヒドロフラン
に浸漬した場合のＸ線回折パターンを図７に示す。

【００４２】上記各溶剤に混合する前のＸ線回折図であ
る図２と比較し、トルエンおよびイソプロピルアルコー
ルの場合はほとんど変化は認めらず、結晶の転移はなか
った。 一方、テトラヒドロフランの場合には、２７.
２度のピーク強度が大きく減少し、新たに２６.２度の
ピーク強度が最大になり、結晶が転移していることが分
かった。

【００４３】

【発明の効果】本発明の電荷発生層用塗液は、ブラッグ
角（２θ±０.２）２７.２度にＸ線回折ピークを有する
フタロシアニン化合物の結晶型を転移させないと云う効
果あり、光感度の優れた機能分離型感光体を得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】合成例１におけるアセトン洗浄後のフタロシア
ニン化合物のＸ線回折図である。

【図２】合成例１における２７.２度に最大ピークを有
するフタロシアニン化合物のＸ線回折図である。

【図３】合成例２におけるアセトン洗浄後のフタロシア
ニン化合物のＸ線回折図である。

【図４】合成例２における２７.２度に最大ピークを有
するフタロシアニン化合物のＸ線回折図である。

【図５】実施例３におけるトルエン浸漬後のフタロシア
ニン化合物のＸ線回折図である。

【図６】実施例３におけるイソプロピルアルコール浸漬
後のフタロシアニン化合物のＸ線回折図である。

【図７】実施例３におけるテトラヒドロフラン浸漬後の
フタロシアニン化合物のＸ線回折図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斉藤 俊郎 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 岩柳 隆夫 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 勝谷 康夫 茨城県日立市東町四丁目13番１号 日立化 成工業株式会社山崎工場内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導電性支持体上に電荷発生層と電荷輸送
   層を設けた機能分離型感光体の電荷発生層用塗液とし
   て、ＣｕＫαのＸ線回折におけるブラッグ角（２θ±
   ０.２度）が２７.２度に最大のピーク強度を有するフタ
   ロシアニン化合物の少なくとも１種を電荷発生物質、結
   着剤およびトルエン単独あるいはトルエンよりも沸点の
   低いアルコール類とトルエンとの混合物を溶剤としたこ
   とを特徴とする機能分離型感光体の電荷発生層用塗液。
2. 【請求項２】 前記フタロシアニン化合物が、チタニル
   フタロシアニン化合物，バナジルフタロシアニン化合物
   である請求項１に記載の機能分離型感光体の電荷発生層
   用塗液。
3. 【請求項３】 導電性支持体上に電荷発生層と電荷輸送
   層を有する機能分離型感光体の製法において、前記電荷
   発生層としてＣｕＫαのＸ線回折におけるブラッグ角
   （２θ±０.２度）が２７.２度に最大のピーク強度を有
   するフタロシアニン化合物の少なくとも１種から選ばれ
   る電荷発生物質と、結着剤をトルエン単独あるいはトル
   エンよりも沸点の低いアルコール類とトルエンとの混合
   溶剤に溶解分散した塗液を塗布することを特徴とする機
   能分離型感光体の製法。