JPH10312069A - 電子写真感光体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基本的な電子写真特性を損なうことなく、電
荷輸送材料そのものの劣化を抑止することにより、電子
写真感光体の劣化、特に光疲労を防止できる電子写真感
光体を提供する。 【解決手段】 電子写真感光体は、導電性支持体上に、
電荷発生材料及び電荷輸送材料を含有する感光層を備
え、該感光層は、前記電荷輸送材料よりイオン化ポテン
シャルが小さな化合物を更に含有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真感光体に
関し、更に詳しくは、電子写真プロセスによって画像形
成を行う複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成
装置に用いられる電子写真感光体に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、この種の電子写真感光体には、コ
スト的に有利である、或いは、廃棄が簡便である等の理
由から、有機材料を用いたものが多く使用されている。
電子写真感光体の耐久性は、使用される材料の特性に大
きく影響される。特に、電荷輸送材料が光やオゾンの影
響で分解し易い場合には、画像形成装置内部で帯電器か
ら発生するオゾンによって、電子写真感光体の電子写真
特性は著しく損なわれる。また、電子写真特性は、電子
写真感光体にイレーズランプが照射された場合、或い
は、メンテナンス等で取り外された電子写真感光体が装
置外に放置された場合の光暴露等の履歴によっても著し
く損なわれる。電荷輸送材料が光によって分解される
と、電子写真感光体は、残留電位が上昇して所定の画像
濃度が確保できなくなる。

【０００３】上記問題を改善するための電子写真感光体
が、例えば、特開平8-179537号公報（第１の従来例）及
び特開平4-149449号公報（第２の従来例）に記載されて
いる。第１の従来例では、アルミニウム支持体の表面に
陽極酸化皮膜を形成し、この陽極酸化皮膜上に染料を吸
着させて染料吸着層を形成することによって、陽極酸化
皮膜の経時変化に伴う電子写真特性の変化を小さくして
いる。第２の従来例では、感光層における電荷発生物質
を含有する電荷発生層と電荷輸送物質を含有する電荷輸
送層との間に、特定の化合物を含む中間層を設けること
によって、電子写真感光体の耐久性を高め、劣化に伴う
感度低下を防止している。

【０００４】また、材料の劣化を防止して耐久性を高め
る構造の電子写真感光体が、例えば、特開平2-296251号
公報（第３の従来例）及び特開平2-301765号公報（第４
の従来例）に記載されている。第３及び第４の従来例で
は、各種の添加剤を感光層に加えることによって材料の
劣化を防止している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】第１、第２の従来例で
は、感光層等の材料そのものの劣化を防止する訳ではな
いので、材料の劣化が著しい場合には、電子写真特性の
変化を十分に抑えることが難しい。また、光暴露によっ
て材料そのもののが劣化、分解することに対しては効果
が得られない。更に、陽極酸化皮膜に染料を吸着させた
り、電荷発生層と電荷輸送層との間に中間層を設けたり
するような新たな工程が必要になる。

【０００６】一方、第３、第４の従来例では、使用され
る添加剤そのものに、電荷輸送能力等の電子写真特性に
寄与する特性がないため、耐久性の改善は見られるもの
の、基本的な電子写真特性が低下するという問題があ
る。

【０００７】本発明は、上記に鑑み、基本的な電子写真
特性を損なうことなく、電荷輸送材料そのものの劣化を
抑止することにより、電子写真感光体の劣化、特に光疲
労を防止できる電子写真感光体を提供することを目的と
する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、電荷輸送
材料の光による劣化や分解を効果的に抑制することがで
きれば、基本的な電子写真特性を損なうことなく、光疲
労等による耐久性の低下を防止できる点に着目し、本発
明を完成させるに至った。

【０００９】上記目的を達成するために、本発明の電子
写真感光体は、導電性支持体上に、電荷発生材料及び電
荷輸送材料を含有する感光層を備えた電子写真感光体に
おいて、前記感光層は、前記電荷輸送材料よりイオン化
ポテンシャルが小さな化合物を更に含有することを特徴
とする。

【００１０】ここで、本発明の電子写真感光体は、感光
層が、前記電荷発生材料を含有する電荷発生層と、前記
電荷輸送材料及び前記化合物を含有する電荷輸送層とを
備えることが好ましい。

【００１１】また、前記化合物が電荷輸送能力を有する
ことも好ましい態様である。電荷輸送材料の光暴露によ
る劣化や分解を抑制するために、紫外線吸収剤等の添加
剤を用いることが知られているが、紫外線吸収剤等の化
合物は一般に、電荷輸送能力を示すことはなく、電荷輸
送材料と共に用いた場合には電荷トラップとなって残留
電位の上昇等の問題を引き起こし易い。しかし、添加剤
である化合物自身が電荷輸送能力を備えれば、電荷輸送
材料と共に用いた場合に電荷トラップとなることがない
ので、電子写真感光体の劣化をより効果的に防止するこ
とができる。

【００１２】本発明におけるイオン化ポテンシャルが小
さな化合物として、光疲労を防止する光疲労防止剤を挙
げることができる。前記化合物は、感光層中で十分な耐
光性を示しつつ光暴露に対する耐久性を有することが好
ましい。

【００１３】光疲労防止剤は、イオン化ポテンシャルが
電荷輸送材料より小さいため、光によって電荷輸送材料
より先に励起する。また、励起した電荷輸送材料から光
疲労防止剤に励起エネルギーが遷移しそこで消失するこ
とにより、電荷輸送材料の光による劣化や分解が防止さ
れる。光疲労防止剤の添加量は、感光層中に含まれる電
荷輸送材料に対して約５〜４５重量％程度であることが
望ましい。これより少ないと、光疲労に対して十分な効
果が得られず、逆に添加量がこれより多くなると、電荷
輸送材料が本来備えている特性を損うことになる。

【００１４】本発明による電子写真感光体では、導電性
支持体上の感光層が、電荷発生層及び電荷輸送層から構
成されても良く、これら２層に中間層や保護層を積層し
て加えた複数の層から構成されても良い。或いは、電荷
発生層中に電荷輸送材料を混合したような単一層から構
成されても良い。

【００１５】導電性支持体としては、支持体そのものが
導電性を有するもの、例えば、アルミニウム、チタン、
亜鉛、銅、クロム、ニッケル等の金属、或いはこれらの
合金を用いることができる。また、プラスチックの表面
に、前記のような金属または酸化錫や酸化インジウムの
ような金属酸化物を蒸着することによって、或いは、バ
インダー樹脂に分散させて皮膜を形成することによっ
て、導電性を持たせたもの等も用いることができる。

【００１６】導電性支持体と感光層との間に、各種の中
間層を設けることもできる。中間層は、ポリアミド、ポ
リビニルアルコール、ポリウレタン、ポリアクリル酸、
エポキシ等の樹脂、これらの樹脂に導電性微粒子を分散
させたもの、またはアルマイトのような陽極酸化皮膜等
によって形成することができる。これらの中間層は、単
層でも、２層以上に積層されたものでも良い。中間層の
膜厚は、約０．１〜２０μｍ程度であり、約０．２〜１
０μｍ程度が好ましい。

【００１７】電荷発生層は、電荷発生材料のみによる
層、電荷発生材料を樹脂に分散または相溶した樹脂層、
或いは、該樹脂層に電荷輸送材料を混合したもの等から
構成することができる。電荷発生材料として、各種フタ
ロシアニン顔料、アゾ顔料、ジスアゾ顔料、インジゴ顔
料、キナクリドン顔料等の公知の材料を用いることがで
きる。また、これらの電荷発生材料は、１種または２種
以上組み合わせて使うこともできる。

【００１８】樹脂を用いずに、電荷発生材料単独で電荷
発生層を形成する場合には、真空蒸着等の方法を用いる
ことができる。

【００１９】一方、樹脂を用いて電荷発生層を形成する
場合には、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエス
テル、塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体、ポリビニルブ
チラール、ポリスチレン、ポリカーボネート、アクリル
樹脂、フェノール等が用いられる。これらの樹脂は、単
独、または混合して用いることができる。該樹脂による
電荷発生層の形成時に塗布液を用いる場合、この塗布液
の溶剤として、トルエン、塩化メチレン、モノクロルベ
ンゼン、メチルアルコール、エチルアルコール、酢酸エ
チル、テトラヒドロフラン、シクロヘキサン等を用いる
ことができる。これらの溶剤も単独、または混合して用
いることができる。電荷発生層の膜厚は、約０．０５〜
５μｍ程度であり、約０．１〜２μｍ程度が好ましい。

【００２０】電荷輸送層は、電荷輸送材料を樹脂に相溶
させて形成することができる。電荷輸送材料として、カ
ルバゾール誘導体、ヒドラゾン誘導体、オキサゾール誘
導体、オキサジアゾール誘導体、ピラゾリン誘導体、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、スチルベン誘導体等の公知の
正孔輸送材料を用いることができる。電荷輸送材料は、
１種または２種以上を組み合わせて使用することができ
る。

【００２１】電荷輸送層の樹脂としては、ポリスチレ
ン、ケトン、フェノール、ポリエステル、ポリカーボネ
ート、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、
ポリアクリルアミド、ポリアミド等を用いることができ
る。これらの樹脂は、単独、または混合して用いること
ができ、また、これらの樹脂には、例えば、紫外線吸収
剤や酸化防止剤等を適宜添加することができる。

【００２２】上記樹脂によって電荷輸送層を形成する際
に用いられる塗布液の溶剤として、テトラヒドロフラ
ン、ジオキサン、シクロヘキサン、トルエン、ジクロル
エタン、塩化メチレン、モノクロルベンゼン等を使用す
ることができる。これらの溶剤も単独、または混合して
使用することができる。電荷輸送層の膜厚は、約５〜４
０μｍ程度であり、約１５〜２５μｍ程度が好ましい。
塗布液を用いて感光層を形成する際には、スピンコータ
ー、アプリケーター、スプレーコーター、バーコータ
ー、浸漬コーター、ドクターブレード等の公知の塗布手
段が用いられる。塗布された感光層は、熱風、或いは赤
外線等によって加熱して乾燥させる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、各実施例において詳細に説明するが、本発明は、そ
の要旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるもの
ではない。

【００２４】

【実施例】実施例１ アルミニウム基板の表面に、約１０μｍ程度の陽極酸化
皮膜処理を施す。陽極酸化皮膜処理を施したアルミニウ
ム基板上に塗布液を塗工し、次いで、加熱乾燥して約
０．２μｍ程度の電荷発生層を形成した。電荷発生材料
としての塗布液は、チタニルフタロシアニンとブチラー
ル樹脂（ＢＸ−１，積水化学製）とを、重量比が１／１
且つ固形分濃度が２重量％になるようにしてテトラヒド
ロフランに分散して作る。

【００２５】次に、上記電荷発生層上に塗布液を塗布し
た。該塗布液は、下記構造式１で示される電荷輸送材料
（イオン化ポテンシャル＝５．３５〔ｅＶ〕程度）と、
下記構造式２で示される、電荷輸送能力を有する光疲労
防止剤（イオン化ポテンシャル＝５．００〔ｅＶ〕程
度）と、ポリカーボネート樹脂（Ｚ−２００、三菱瓦斯
化学製）とを、７／３／１０の重量比で塩化メチレンに
溶解して作製した。次いで、電荷発生層上の電荷輸送材
料、光疲労防止剤及びポリカーボネート樹脂等から成る
塗布液を加熱乾燥し、約２０μｍ程度の電荷輸送層を形
成して電子写真感光体を作製した。この感光体に１００
０Luxの白色光を１０分間照射し、この照射前後におけ
る残留電位を感光体評価装置（川口電機製ＥＰＡ−８１
００）によって測定した。照射前後における各測定は、
感光体に５Luxの白色光を１秒間照射した後に夫々行っ
た。測定した結果を表１に示す。

【００２６】

【化１】

【化２】

【００２７】

【表１】

【００２８】実施例２ 電荷輸送材料と光疲労防止剤との重量比を７／３から９
／１に変更した以外は、実施例１と同様の手法で電子写
真感光体を作製し、残留電位の測定を感光体評価装置に
よって実施例１と同様に行った。測定した結果を表２に
示す。

【００２９】

【表２】

【００３０】実施例３ 電荷輸送材料に、下記構造式３（イオン化ポテンシャル
＝５．２５〔ｅＶ〕程度）で示される化合物を用いた以
外は、実施例１と同様の手法で電子写真感光体を作製
し、残留電位の測定を感光体評価装置によって実施例１
と同様に行った。測定した結果を表３に示す。

【００３１】

【化３】

【００３２】

【表３】

【００３３】実施例４ 電荷輸送材料に下記構造式４（イオン化ポテンシャル＝
５．１９〔ｅＶ〕程度）で示される化合物を用いた以外
は、実施例１と同様の手法で電子写真感光体を作製し、
残留電位の測定を感光体評価装置によって実施例１と同
様に行った。測定した結果を表４に示す。

【００３４】

【化４】

【００３５】

【表４】

【００３６】実施例５ 光疲労防止剤として、下記構造式５（イオン化ポテンシ
ャル＝５．１１〔ｅＶ〕程度）で示される、電荷輸送能
力を有する化合物を用いた以外は、実施例１と同様の手
法で電子写真感光体を作製し、残留電位の測定を感光体
評価装置によって実施例１と同様に行った。測定した結
果を表５に示す。

【００３７】

【化５】

【００３８】

【表５】

【００３９】比較例１ 光疲労防止剤を添加せず、電荷輸送材料とポリカボーネ
ート樹脂との重量比を１０／１０とした以外は、実施例
１と同様の手法で電子写真感光体を作製し、残留電位の
測定を感光体評価装置によって実施例１と同様に行っ
た。測定した結果を表６に示す。

【００４０】

【表６】

【００４１】比較例２ 光疲労防止剤を添加せず、電荷輸送材料とポリカボーネ
ート樹脂との重量比を１０／１０とした以外は、実施例
３と同様の手法で電子写真感光体を作製し、残留電位の
測定を感光体評価装置によって実施例１と同様に行っ
た。測定した結果を表７に示す。

【００４２】

【表７】

【００４３】比較例３ 光疲労防止剤を添加せず、電荷輸送材料とポリカボーネ
ート樹脂との重量比を１０／１０とした以外は、実施例
４と同様の手法で電子写真感光体を作製し、残留電位の
測定を感光体評価装置によって実施例１と同様に行っ
た。測定した結果を表８に示す。

【００４４】

【表８】

【００４５】実施例６ アルミニウム基板の表面に、約１０μｍ程度の陽極酸化
皮膜処理を施す。陽極酸化皮膜処理を施したアルミニウ
ム基板上に電荷発生材料としての塗布液を塗工し、この
後に加熱乾燥して電荷発生層を形成した。次に、上記電
荷発生層の上に別の塗布液を浸漬塗工した。該塗布液
は、Ｘ型無金属フタロシアニン(P)と、構造式１で示さ
れる電荷輸送材料（イオン化ポテンシャル＝５．３５
〔ｅＶ〕程度、(M)）と、構造式２で示される光疲労防
止剤（イオン化ポテンシャル＝５．００〔ｅＶ〕程度、
(A)）と、ポリエステル樹脂（バイロン２００，東洋紡
製、(B)）とを、重量比がＰ／Ｍ／Ａ／Ｂ＝２／７／３
／１０、且つ固形分濃度が約２５重量％程度になるよう
にテトラヒドロフラン・トルエン（１／１）混合液に分
散、溶解して作製した。次いで、電荷発生層上の塗布液
を加熱乾燥し、約２０μｍ程度の電荷輸送層を形成して
電子写真感光体を作製し、残留電位の測定を感光体評価
装置によって実施例１と同様に行った。測定した結果を
表９に示す。

【００４６】

【表９】

【００４７】比較例４ 光疲労防止剤を添加せず、Ｘ型無金属フタロシアニン
（Ｐ）と電荷輸送材料（Ｍ）とポリエステル樹脂（Ｂ）
との重量比をＰ／Ｍ／Ｂ＝２／１０／１０とした以外
は、実施例６と同様の手法で電子写真感光体を作製し、
残留電位の測定を感光体評価装置によって実施例１と同
様に行った。測定した結果を表１０に示す。

【００４８】

【表１０】

【００４９】前述の測定結果によると、光疲労防止剤を
添加して形成した実施例１〜６の電子写真感光体では、
照射後の残留電位の上昇量が＋７、＋１４、＋３、＋
６、＋６、＋５と比較的小さい値を示したが、光疲労防
止剤を添加せずに形成した比較例１〜４の電子写真感光
体では、照射後の残留電位の上昇量が夫々＋２８６、＋
２１９、＋１８８、＋２８という高い値を示した。これ
らの測定結果から理解できるように、本発明による電子
写真感光体では、残留電位の上昇を抑えて所定の画像濃
度を確保することができる。

【００５０】いずれの実施例においても、添加剤とし
て、電荷輸送能力を有し、感光層中に共に含有される電
荷輸送材料よりもイオン化ポテンシャルが小さく、感光
層中で十分な耐光性を示す光疲労防止剤を用いた。光疲
労防止剤は、電荷輸送能力を有するので、電荷トラップ
となることがなく、従って、残留電位の上昇等の問題は
生じない。光疲労防止剤のイオン化ポテンシャルが電荷
輸送材料より小さいことにより、光によって光疲労防止
剤が電荷輸送材料より先に励起し、また、励起した電荷
輸送材料から光疲労防止剤に励起エネルギーが遷移しそ
こで消失する。これにより、電荷輸送材料の光による劣
化や分解が防止される。

【００５１】従って、本電子写真感光体では、基本的な
電子写真特性を損なうことなく、電荷輸送材料そのもの
の劣化を抑止し、特に感光体の光疲労による耐久性の低
下を防止できる。また、従来は耐光性の問題により実用
化が困難であった電荷輸送材料を、光疲労防止剤と混合
することにより実用可能にしたので、種々の特性を持つ
電子写真感光体を提供することが可能になった。更に、
導電性支持体上に、電荷発生材料を含有する電荷発生層
を形成し、次いで電荷発生層上に、電荷輸送材料と光疲
労防止剤とを予め添加した塗布液を塗布して電荷輸送層
を形成したので、光疲労を防止する電子写真感光体の製
造工程を簡便にすることができた。

【００５２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の電子写真
感光体によると、基本的な電子写真特性を損なうことな
く、電荷輸送材料そのものの劣化を抑止して、感光体の
劣化、特に光疲労を防止することができる。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導電性支持体上に、電荷発生材料及び電
   荷輸送材料を含有する感光層を備えた電子写真感光体に
   おいて、 前記感光層は、前記電荷輸送材料よりイオン化ポテンシ
   ャルが小さな化合物を更に含有することを特徴とする電
   子写真感光体。
2. 【請求項２】 前記感光層は、前記電荷発生材料を含有
   する電荷発生層と、前記電荷輸送材料及び前記化合物を
   含有する電荷輸送層とを備えることを特徴とする請求項
   １に記載の電子写真感光体。
3. 【請求項３】 前記化合物が電荷輸送能力を備えること
   を特徴とする請求項１又は２に記載の電子写真感光体。