JPS6348555A - 積層型電子写真用感光体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は電子写真用感光体に関し、詳しくは有機材料を
含む電荷輸送層、電荷発生層からなり、電子写真方式の
複写機、プリンターなどに用いられる正帯電方式で用い
られる積層型電子写真用感光体に関する。

〔従来技術とその問題点〕

従来より電子写真用感光体（以下感光体とも称する）の
感光材料としてはセレンまたはセレン合Ｖどの無機光導
電性物質、酸化亜６９あるいは硫化カドミウムなどの無
機光導電性物質を樹脂結着剤中に分散させたもの、ポリ
−Ｎ−ビニールカルバゾールまたはポリビニールアント
ラセンなどの有機光導電性物質、フタロシアニン化合物
あるいはビスアゾ化合物などの有機光導電性物質を樹脂
結着剤中に分散させたものや真空蒸着させたものなどが
利用されている。

また感光体には暗所で表面電荷を保持する機能、光を受
容して電荷を発生する機能、同じく光を受容して電荷を
輸送する機能とが必要であるが、一つの層でこれらの機
能を併せもったいわゆる単一型感光体と、主として電荷
発生に寄与する層と暗所での表面電荷と光受容時の電荷
輸送に寄与する居とに機能分離した層を積層したいわゆ
る積層型感光体があるっこれらの感光体を用いた電子写
真法による画像形成には、例えばカールソン方式が適用
される。この方式での画像形成は暗所での感光体へのコ
ロナ放電による帯電、帯電された感光体表面上への原稿
の文字や絵などの静電潜（象の形成、形成された静電潜
像のトナーによる現像、現像されたトナー像の紙などの
支持体への定着により行われ、トナー像転写後のへ光体
は除電、残留トナーの除去、光除電などを行った後、再
使用に供される。

近年、可撓性、熱安定性、膜形成性などの利点により、
有段）４科を用いた積−型感光体が実用化されてきてい
る。この踵の積層型感光体は通常導電性基体上に有機電
荷発生物質からなる電荷発生層、有機の電荷・輸送性物
質からなる電荷輸送層が順次債雪されてなり、上述の画
像形成に際して負コロナ帯電方式がとられる。ところが
負コロナ放電では多量のオゾンが発生するため帯電時感
光体表面はオゾンにより強く酸化される状態となる。

したがって、感光体自体あるいは装置の機構によるオゾ
ン劣化防止対策が必要である。一方、正コロナ帯電方式
は負コロナ帯電方式に比べてコロナ放電が安定している
、およびオゾンの発生が少ない、さるに適合する現像剤
の製造が容易であるなどの点で好都合であるが、前述の
導電性基体−電荷発生層−電荷輸送層の層構成で正帯電
方式を適用できる感光体を形成するに好適な有機電荷発
生物質、有機電荷輸送性物質はいまだ見出されて５）な
　し）。

、啄光体を正帯電で使用可能とするために、電荷発生物
質と電荷輸送物質とを混合して単一層を形成する、ある
いは電荷輸送層の上に電荷発生層を形成することが考え
られている。しかじながろ、前者では電荷受容能が低く
、かつ繰り返し特性も不十分であるとの欠点を有してい
る。

一方、後者では電荷発生層を１μｍ以下、望ましくは０
３μｍ以下の膜厚で、かつ電荷輸送層を変質させること
なく均質に塗布法で形成することに困難があった。特に
、電荷発生層を均質に薄膜化することは電子写真特性を
向上させるうえて極めて重要な課題であり塗布法での薄
膜化技術の確立が強く望まれてきた。

〔発明の目的〕

本発明は、有機材料が電荷発生物質、電荷輸送物質とし
て含まれる感光体において前記の欠点を除去し、優れた
電子写真特性を有した正帯電方式で使用される複写磯用
およびプリンター用電子写真用感光体を堤供することを
目的とする。

〔発明の要点〕

本発明の目的は、導電性基体上にを機電荷輸送件吻質を
含む電荷輸送層と有機電荷発生物質を含む電荷発生層を
ｊ項次積層する際に１．電荷発生層に使用する結着剤と
してｔ目互に溶解せず相分離をおこす樹脂を二種類以上
含有させることにより達成される。

〔発明の笑流側〕

第１図は本発明の感光体の一実施例を示す卓既念的断面
図で、１は導電性基体、２は電荷輸送層、３は電荷発生
層、４は被覆層である。

導電性基体１は感光体の電極としての役目と同時に池の
各１の支持体となっており、円筒状、板状、フィルム状
のいずれでも良く、材質的にはアルミニウム、ステンレ
ス鋼、ニッケルナトの金属、あるいはガラス、樹脂など
の上に導電処理を施したものでも良い。

電荷輸送層２は樹脂バインダー中に有機電荷輸送性物質
を分散させた材料からなる塗膜であり、暗所では絶縁体
層として感光体の電荷を保持し、光受容時には電荷発生
層から注入される電荷を輸送する機能を発揮する。有機
電荷輸送性物質としては、ピラゾリン、ヒドラゾン、ト
リフェニルメタン、オキサジアゾールなどの誘導体が用
いられるっ樹脂バインダーとしては、ポリカーボネート
、ポリエステル、ポリアミド、ポリウレタン、エポキシ
、ンリコン樹脂、メタクリル酸エステルの重合体および
共重合体などが用いられるが、（幾賊的、化学的および
電気的安定性、密着性などのほかに電荷輸送性物質との
相溶性が重要である。

電荷発生層３は有機光導電性物質の粒子を樹脂バ・イン
グー中に分散させた材料を塗布して形成され、光を受容
して電荷を発生する。、また、その電荷発生効率が高い
ことと同時に発生した電荷の電荷輸送層２および被覆層
４への注入性が重要で、工場依存性が少なく低電場でも
注入の良いことが望ましい。電荷発生物質としては、メ
タルフＩＪ−フタロンアニン、チタニルフタロンアニン
などのフクロシアニン化合物、各種アゾ、キノン、イン
ジゴ顔料などが用いられ、画像形成に使用される露光光
源の光波長領域に応じて好適な物質を選ぶことができる
。電荷発生層は電荷発生機能を有すればよいので、その
膜厚は電荷発生物質の光吸収係数より決まり一般的には
５μｍ以下であり、好適には１μｍ以下である。電荷発
生層は電荷発生物質を主体としてこれに電荷輸送性物質
などを添加して使用することも可能である。樹脂バイン
ダーとしては、相互に溶解せず相分離を生ずるものが数
種類以上含有されていればよく、ポリカーボネート、ポ
リエステル２、ポリアミド、ポリウレタン、エポキシ、
シリコン樹脂、メタクリル酸エステルの重合体および共
重合体などを適宜組み合わせて使用することが可能であ
る。

被覆層４を設けることは本発明において必須ではないが
、近年の感光体に対する耐久性の向上に対する要求にこ
たえるためには被覆層を設けることが望ましい。

被覆層４は暗所ではコロナ放電の電荷を受容して保持す
る機能を有しており、かつ電荷発生層が感応する光を透
過する性能を有し、露光時に光を透過し、電荷発生層に
到達させ、発生した電荷の注入を受けて表面電荷が中和
消滅されることが必要である。被覆材料としては、ポリ
エステル、ポリアミドなどの有機絶縁性皮膜形成材料が
適用できる。また、これら有限材料とガラス樹脂、５ｉ
０２などの無機材料さらには金属、金属酸化物などの電
気抵抗を低減せしめる材料こを混合して用いることもで
きる。被覆材料としては有機絶縁性皮膜形成材料に限定
されることはなくＳ＋０２などの無機材料さらには金属
、金属酸化物などを蒸着、スパッタリングなどの方法に
より形成することも可能である。被覆材料は前述の通り
電荷発生物質の光の吸収極大の波長領域においてできる
だけ透明であることが望ましい。

被覆層自体の膜厚は被覆層の配合組成にも依存するが、
繰り返し連続使用したとき残留電位が増大するなどの悪
影響が出ない範囲で任意に設定できる。

以下、本発明の実施例について詳細に説明する。

実施例１ まず、第２図に示すようなＸ線回折図（Ｃｕ−にα）を
有するα型無金属フタロシアニンを出発原料とし、二つ
のりニアモー゛ターを対向して配置した間にα型無金属
フタロンアニンと作用小片としてテフロンピニスを内蔵
した非磁性離体をおいて粉砕するＬ　Ｉ　Ｍ　Ｍ　Ａ　
Ｃ（Ｌｉｎｅａｒ　Ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ　ＭｏｔｏｒＭ
ｉｘ＋Ｂ　ａｎｄ　Ｃｒａｓｈｉｎｇ：富士電機製）処
理を２０分間行い微粉末化した。この微粉末化された試
料１重量部とＤＭＦ　（Ｎ、Ｎ−ジメチルホルムアミド
）溶剤５０重量部とを超音波分散処理を行った。その後
、試料とＤＭＦとを分離濾過して、乾燥して無金属フタ
ロシアニンの処理を行った。

次に、有機電荷輸送性物質１−フェニル−３−（Ｐ−ジ
エチルアミノスチリル）−５−（バラジエチルアミノフ
ェニル）−２−ピラゾリン（ＡｓＰＰ：西南香料製）１
００重量部をテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）７００重量
部に溶かした液とポリメタクリル酸メチルポリマー（Ｐ
ＭＭＡ：東京化成製）　　ＩＨ重量部をトルエン７００
重量部に溶かした液とを混合してできた塗液をアルミ蒸
着ポリエステルフィルム基体上にワイヤーバーにて塗布
し、乾燥後の膜厚が１５μｍになるように電荷輸送層を
形成した。このようにして得られた電荷輸送層上に上記
の処理をされた無金属フタロシアニン５０市量部を相互
に溶解せず相分離をおこすポリエステル樹脂〈商品名バ
イロン２００：東洋紡製〉５０重量部、Ｐ　Ｍ　Ｍ　Ａ
５０重量部とＴＨＦ溶剤とともに３時間混合機により混
練して塗布液を調整し、ワイヤーパーにて塗布し、乾燥
後の膜厚が２μｍになるように電荷発生層を形成したつ 実施例２ 実施例１の電荷発生層の組成を、無金属フタロシアニン
５０重量部、ＡＳＰＰ１００重量部、ポリエステル樹脂
（商品名バイロン２００：東洋紡製）５０重量部・Ｐ　
Ｍ　Ｍ　Ａ５０重量部とに変更して実施例１と同様に電
荷発生層を形成し感光体を作製した。

比較例１ 実施例１の電荷発生層の樹脂バインダーをポリエステル
樹脂−Ｐ２，１〜ＩＡの相分離型混合系からボ°Ｊエス
テル樹賭爪独に変更して実施例１と同様に雷荷発生屑を
形成し、感光体を作製した。

比較例２ 実施例２の電荷発生層の樹脂バインダーをポリニスチル
樹脂−Ｐ　Ｍ　Ｍ　Ａの相分離型混合系からポリエステ
ル樹脂単独に変更して実施例１と同様に電荷発生層を形
成し感光体を作製した。

このようにして得られた感光体の電子写真特性を用０電
機製静電記録紙試験装置ｒＳＰ−４２８ｊを用いて測定
した。

、感光体の表面電位Ｖ、（ボルト）は暗所で＋６．０ｋ
ｌ／のコロナ放電を１０秒間行って感光体表面を正帯電
せしめたときの初期の表面電位であり、続いてコロナ放
電を中止した状態で２秒間暗所保持したとき○表面型位
ｖｄ（ボルト）を測定し、さらに続いて感光体表置に照
度２ルツクスの白色光を照射して■、が半分になるまで
の時間（秒）を求め半減衰露光ｆｔＥ＋、’２（ルック
ス・秒）とした。また、照度２ルツクスの白色光を１０
秒間照射したときの表面電位を残留電位＼’ｒ（ボルト
）とした。また、フタロンアニン化合物を電荷発生物質
とした場合、長波長光での高感度が期待てきるので、波
長７８０ｎｍの単色光を用いたときの電子写真特性も同
時に測定した。すなわち、■、までは同様に測定し、次
に白色光の替わりに１μＷの単色光（７８０１ｍ＞　　
を照射して半減衰露光量（μＪ／Ｃイ）を求め、また、
この光を１０秒間感光体表面に照射したときの残留電位
■ｒ（ボルト）を測定した。測定結果を第１表に示す。

第１表 第１表に見られるように、実施例１．２は半減衰露光量
、残留電位ともに比較例１．２と遜色はなくむしろ残留
電位では良好な特性を示している。

実晶例３ 実施例２の電荷発生層の組成を、次の構造式を有するビ
スアゾ顔料５０重量部、Δ５ＰＰ１００重量部、ポリエ
ステル樹脂（商品名バイロン２００：東洋紡製）５０重
量部・ＰＭＭＡ５０重辺部とに変更して実施例１と同様
に電荷発生層を形成し感光体を作製した。

比較例３ 実施例３の電荷発生層の樹脂バインダーをポリエステル
樹脂−Ｐ　Ｍ　Ｍ　Ａの相分離型混合系からポリエステ
ルＪ封脂単独に変更して実施例１と同様に電荷発生層を
形親し感光体を作製した。

このようにしで得られた感光体の電子写真特性を実ｆｌ
ｈ例１と同一の方法で評価した。結果を第２表に示す。

第２表 第２表に見られるように、実施例３は光減衰露光量、残
留電位ともに比較例３と遜色はなくむしろ残留電位では
良好な特性を示している。

実施例４ 実施例２で導電性基体をアルミ蒸着ポリエステルフィル
ム（１−ＰＥＴ）から外径６０ｎ＋ｍ、　　長さ３２０
化のＡＩ！ドラムに替えた以外は実施例１に準じて感光
体を作製した。この感光体をカールソン方式の複写機に
装着して１００枚連続して絵出し評価を行ったところ画
像濃度の低下や地汚れのない良好な絵出しができた。

比較例４ 比較例２で導電性基体をアルミ蒸着ポリエステルフィル
ム（Ａβ−ＰＥＴ）から外径５Ｑ＋ｎｍ、　　長さ３２
０正のＡｌドラムに替えた以外は実施例１に準じて感光
体を作製した。この感光体を実施例４と同じ複写機に装
着して１００枚連続して桧出し評価を行ったところ初期
には良好な絵出しができたが複写枚数とともに画像濃度
の低下がみられた。同時にわずかではあるが地汚れが生
じた。

実施例５ 実施例４および比較例４で作製した感光体を実施例４と
同じ複写機に装着して、複写機の現像部を取り外して表
面電位計を設けて複写プロセス中での電位変化を測定し
た。結果を第３表に示す。

第３表 第３表の結果は画像の濃度等の変化と対応している。両
者の差異の原因は必ずしも明確ではないが、実施例４で
は電荷発生層の樹脂バインダーが近でのみ吸収され電荷
発生？＝寄うするの；ご対して、比較例４では露光用の
光が散乱されることなく電荷発生層の内部にまで到達し
電荷発生に寄与するため発生した電子が表面まで拡散し
ていくための時間的遅れがあるために疲労してくるので
は：ｌ；いかと推測される。

実施例６ 実施例２の電荷輸送層の組成を、有機電荷輸送性物質Ｐ
−ジエチルアミノベンズアルデヒド−ジフェニルヒドラ
ゾン（ＡＢＰＨ：北南香料製）６０重量部、ポリカーボ
ネート樹脂（商品名パンライ）１２２５Ｌ：音大製）４
０重量部に変更実施例２と同様に電荷輸送層を形成し、
さらに実施例１と同じ組成の電荷発生層を形成し感光体
を作製した。

実施例７ 実施例３の電荷輸送層の組成を、有機電荷輸送１生１勿
質Ｐ−ジエチルアミノベンズアルテ′ヒドージフェニル
ヒドラソ′ン（ΔＢＦＨ：亜南香車西南）６０重量部、
ポリカーボネート樹脂（商品名パンライ日２２５Ｌ：帝
人製）４０重量部に変更実施例３と同様に電荷輸送層を
形成し、さらに実施例１と同じ組成の電荷発生層を形成
し感光体を作製した。

このようにして得られた感光体の電子写真特性を実施例
１と同一の方法で評価した。結果を第４表に示す。

第４表 いずれの場合も良好な特性を示している。

実施例８ 実施例２の電荷発生層の樹脂バインダーを、ポリエステ
ル樹脂とＰ　Ｍ　Ｍ　Ａの混合系から、同じく相互に溶
解せず相分離をおこすポリエステル樹脂（商品名バイロ
ン２００：東洋紡製）５０重量部とポリカーボネート樹
脂（商品名パンライト１２２５Ｌ：音大製）５０重量部
との混合物に替えた以外は実施例２に準じて感光体を作
製した。

実施例９ 実施例２の電荷発生層の樹脂バインダーを、ポリエステ
ル樹脂とＰＭＭＡの混合系から、同じく相互に溶解せず
（目分離をおこすポリカーボネート樹脂（商品名パンラ
イ）１２２５Ｌ：音大製）５０重量部とＰ　Ｍ　Ｍ　Ａ
５０重量部との混合物に替えた以外は実施例２に準じて
感光体を作製した。

実施例１０ 実施例２の電荷発生層の樹脂バインダーを、ポリエステ
ル樹脂とＰＭＭＡの混合系から、同じく相互に溶解せず
相分離をおこすボ°ノ塩化ビニル樹脂（商品名塩化ビニ
ル７００：デンカ製）５０重量部とエボキン樹脂（商品
名工ポトート：東部化成′Ａ）５０重量部との混合物に
替えた以外は実施例２に占じて感光体を作製した。

このようにして得られた感光体の電子写真特性を実施例
１と同一の方法で評価した。結果を第５第５表 いずれの場合も良好な特性を示している。

〔発明の効果〕

本発明によれば、導電性基体上に電荷輸送性物質を含有
する電荷輸送層を設け、その上に相互に溶解せず相分離
するｔｉｔ脂バインダーと電荷発生物質とを混合してな
る電荷発生層を設けることにより、露光の光を電荷発生
層の表面付近でのみ吸収させ電荷発生させることにより
繰り返し特性等に優れた有ｉ４Ｒｔ、オｑがらなり正帯
電方式で使用可能な情層型、察光体を（尋ることができ
る。さらに電荷発生を表面付近でのみ行わせるため、分
解能の向上やレーザープリンターで・懸念される干渉像
の発生の防止等の効果も期待しうる。また、必要に応じ
て表面に被覆層を投コして耐久性を向上することが回部
である。

本発明による感光体は機能分離型であり各層を機能面か
ら個別に考えやすく、材第４設計の自由度も大きい。例
えば電荷発生物質は露光光源の種類に対応して好適な物
質を選ぶことができ、−例をあげるとツクロンアニン化
合物を用いれば半導体レーザープリンターに使用可能な
５光体を得る二とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の感光体の一実施例を示ず（既念的断面
図、第２図はα型無金属フタロノアニンのＸ線回折図で
ある。 １　導電体基体、２　電荷輸送層、３　電荷発生層、４
　被覆層。 第１図 ２θ 第Ｚ図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）導電性基体上に有機電荷輸送性物質を含む電荷輸送
   層と有機電荷発生物質を含む電荷発生層とを順次積層し
   てなる感光体において、電荷発生層に使用する結着剤が
   相互に溶解せず相分離をおこす樹脂を二種類以上含有す
   ることを特徴とする積層型電子写真用感光体。