JPH02259764A - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、静電転写型複写機およびレーザプリンタ等の
電子写真装置に供される電子写真用感光体に関するもの
である。

〔従来の技術〕

現在、電子写真用感光体（以下感光体と記す。

）は、無機系材料を用いたものと、有機系材料を用いた
ものとに大別できる。

無機系の代表的な感光体としては、アモルファスセレン
（ａ−３ｅ）やアモルファスセレン砒素（ａ−ＡｓよＳ
ｅ、）等のセレン系のもの、色素増感した酸化亜鉛（Ｚ
ｎＯ）あるいは硫化カドミウム（ＣｄＳ）を結着樹脂中
に分散したもの、およびアモルファスシリコン（ａ−３
ｔ）を使用したもの等がある。

また、有機系の代表的な感光体としては、２，４゜７−
ドリニトロー９−フルオレノン（ＴＮＦ）とポリ−Ｎ−
ビニルカルバゾール（ＰＶＫ）との電荷移動錯体を用い
たものなどがある。

これらの感光体は、多くの長所を有すると同時に欠点も
有している。例えば、セレン系およびＣｄｓを使用した
感光体は、耐熱性、保存安定性に問題があり、また、毒
性を有するため簡単に廃棄することができず回収しなけ
ればならないという制約がある。

ＺｎＯ樹脂分散系感光体は、低感度および耐久性の無さ
から現在はとんど使用されていない感光体となっている
。

ａ−３ｉ悪感光は、高感度、高耐久性等の優れた長所は
もっているものの、その製造プロセスの複雑さに起因す
る高製造コストおよびａ−３ｉ固有の膜欠陥に起因する
画像欠陥等の問題を有している。さらに、これらは、可
撓性が満足できるものではなく、ドラム状やシート状等
の種々の形状に容易に加工しがたい等の欠点を有してい
る。

一方、有機系の感光体は、有機材料が多種存在するため
適宜選択することにより、保存安定性、毒性等の問題を
回避することができ、また、近年耐久性の向上が図られ
、且つ低コストで製造できるため、最も重要な感光体の
一つとして注目されている。

しかしながら、この感光体は、低感度という問題を有し
ており、その改良が進められている。先に記したＰＶＫ
−ＴＮＦ電荷移動錯体系は、その改良の一つであったが
、十分な感度を有するまでには至らなかった。

その他、種々の増感方法が提案されたが、中でも光を照
射したときに、電荷担体を発生する物質（以下「電荷発
生物質」と記す。）を含む層（以下「電荷発生層」と記
す。）と、電荷発生層が発生した電荷担体を受け入れ、
それを輸送する物質（以下「電荷輸送物質」と記す。）
を主体とする層（「電荷輸送層」と記す。）とから成る
積層型の感光体（以下「機能分離型感光体」と記す。）
が優れた増感性を示し、現在、有機系の感光体の主流を
占めている。

しかしながら、上記の感光体は、繰り返し使用時におけ
る暗部電位や明部電位の変動が大きく、電位安定性にお
いて問題を有している。特に、有機系の電荷輸送層は、
感光体を繰り返し使用する場合、コロナ放電（オゾン、
荷電粒子の衝突、紫外線等）や画像露光および除電光に
より劣化する。そして、このことが、感光体を電位変動
させる要因として考えられている。

このため、従来の有機系の感光体は、電荷輸送層に種々
の添加剤が添加されることにより、繰り返し使用時にお
ける電位安定性の向上が図られている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記従来の電子写真用感光体は、電位安
定性を向上させるための添加剤が電荷輸送層に添加され
ると、この添加剤がトラップとなり、感度の低下や残留
電位の上昇を招くという問題を有している。

従って、本発明においては、添加剤を電荷輸送層に含有
させた場合に生じる感度の低下や残留電位の上昇を防止
することで、高感度を維持し、且つ繰り返し使用時の電
位安定性を極めて優れたものにすることを目的としてい
る。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る電子写真用感光体は、上記課題を解決する
ために、導電性支持体上に、電荷担体を発生する電荷発
生物質を有する電荷発生層と、電荷発生層より発生した
電荷担体を受け入れて輸送する電荷輸送物質を有する電
荷輸送層とが、この順に形成された電子写真用感光体に
おいて、上記の電荷輸送層は、電荷輸送層の層厚に対し
て、層表面より０．５％以上５０％未満の層厚の範囲で
少な（とも１種以上のフェノール系酸化防止剤およびト
コール系酸化防止剤を有していることを特徴としている
。

［作　用］ 上記の構成によれば、電荷輸送層は、表層部に少なくと
も１種以上のフェノール系酸化防止剤およびトコール系
酸化防止剤を有している。これにより、電荷輸送層内の
電荷輸送物質は、コロナ放電等により酸化劣化すること
が防止される。従って、電子写真用感光体が繰り返し使
用されたとしても、電荷輸送物質は酸化劣化せず、結果
として電子写真用感光体の電位安定性が優れたものとな
る。

また、上記のフェノール系酸化防止剤またはトコール系
酸化防止剤は、電荷輸送層の層表面より、電荷輸送層の
層厚に対して、０．５％〜５０％の層厚の範囲に限定し
て含有されている。従って、電荷輸送物質は、感度の低
下や残留電位の上昇が防止される。

これにより、電子写真用感光体は、高感度で、且つ繰り
返し安定性に優れたものとなる。

〔実施例］ 本発明の一実施例を以下に説明する。

本発明に係る電子写真用感光体（以下感光体と記す。）
は、導電性支持体を有している。この上には、電荷担体
を発生する電荷発生物質を有する電荷発生層が形成され
ている。さらに、この電荷発生層上には、電荷発生層よ
り発生した電荷担体を受け入れて輸送する電荷輸送物質
とバインダとを有する電荷輸送層が形成されている。

また、上記の電荷輸送層は、電荷輸送層の層厚に対して
、層表面より０．５％〜５０％の層厚の範囲で添加剤と
して酸化防止剤を有している構成である。

上記の導電性支持体には、アルミ蒸着ポリエチレンテレ
フタレート（メタルミー＃１００−ＴＳ；東しく株）製
）が使用されている。

また、電荷発生層の電荷発生物質には、下記の構造式で
示される多環キノン系顔料（Ｍｏｎｏｉｉｔｅ　　Ｒｅ
ｄ　　２Ｙ；１．Ｃ０１社製）が使用されている。

（以下余白） 電荷輸送層の電荷輸送物質には、下記の構造式で示され
るヒドラゾン系化合物が使用されている。

Ｃｚ　　Ｈｌ ■ バインダには、ポリカーボネート樹脂（ニーピロン；三
菱ガス化学社製）が使用されている。

また、本発明者は、コロナ放電等が電荷輸送層の表面近
傍の電荷輸送物質を酸化劣化させ、これが電位変動の原
因であると推定し、添加剤として酸化防止剤を使用する
に至った。

酸化防止剤には、下記の構造式で示されるα−トコフェ
ロールが使用されている。

なお、上記の各化合物は、上記の構造式の各化合物に限
定されることはない。卯ち、導電性支持体は、例えば、
基体自体が導電性を有するものとして、アルミニウム、
アルミニウム合金、銅、亜鉛、ステンレス、およびニッ
ケル等であっても良いし、アルミ合金や酸化インジウム
等を真空蒸着法等により被膜形成した層を有するプラス
チックであっても良い。さらに、上記の導電性支持体は
、導電性粒子をプラスチックや紙等に含浸させたもので
あっても良いし、導電性粒子を含有するプラスチック等
であっ”ζも良い。

電荷発生物質は、例えば、上記構造式で示した以外の多
環キノン系顔料、クロログイアンプル−等のビスアゾ顔
料、ペリレン系化合物、キナクリトン系化合物、フタロ
シアニン系化合物、およびアズレニウム塩系化合物等で
あっても良い。

電荷輸送物質は、例えば、カルバゾール、オキサジアゾ
ール、チアゾール、オキサゾール、イミダゾール、およ
びピラゾリン等の複素環化合物や、上記構造式で示した
以外のヒドラゾン誘導体、アニリン誘導体、およびアリ
ールアミン誘導体等の低分子化合物や、ポリ−Ｎ−ビニ
ルカルバゾール、ハロゲン化ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾ
ール、ポリビニルピレン、およびポリビニルアントラセ
ン等の高分子化合物であっても良い、さらに、電荷輸送
物質は、これら化合物の１種あるいは２種以上を混合し
たものであっても良い。

尚、上記の電荷輸送物質は、低分子化合物を使用する場
合、適当なバインダと混合されることで電荷輸送層を形
成するようになっている。一方、成膜性を有する高分子
化合物を使用する場合には、この高分子化合物のみで電
荷輸送層を形成しても良いし、この高分子化合物をバイ
ンダ中に混合して電荷輸送層を形成しても良い。

上記のバインダは、例えばポリカーボネート樹脂、アク
リル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂、メラ
ミン樹脂、シリコン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、
ポリアミド樹脂であっても良い。また、バインダは、上
記樹脂の繰返し単位のうち二つ以上を含む共重合体樹脂
、例えば塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂、アクリ
ロニトリル−スチレン共重合体樹脂等の絶縁性樹脂であ
っても良いし、これらに限定されることなく、−般に使
用される全ての樹脂を単独あるいは２種以上混合したも
のであっても良い。

酸化防止剤は、フェノール系化合物やトコール系化合物
を使用することが好ましい。

上記のフェノール系酸化防止剤の具体例としては、ヒド
ロキノン、ヒドロキノンモノメチルエーテル、２．５−
ジ−ｔ−ブチルヒドロキノン、Ｌ−ブチルカテコール、
スチレン化フェノール、２，６−ジーも一ブチルフェノ
ール、ＢＨＴＸＢＨＡ。

２−メチル−４，６−ジーｔ−ブチルフェノール、２．
２’−メチレンビス（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェ
ノール）　、２．２’−メチレンビス（４−エチル−６
−ｔ−ブチルフェノール）　、４．４°−メチレンビス
（２，６−ジーｔ−ブチルフェノール）、４．４°−ブ
チリデンビス（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェ・ノー
ル”）　、２．６−ジ（メチルベンジル）−Ｐ−クレゾ
ール等がある。

次に、トコール系酸化防止剤の具体例としては、上記構
造式で示したα−トコフェロール以外にトコールの誘導
体であるβ−トコフェロールやＴ−トコフェロール等が
ある。

さらに、酸化防止剤は、上記の酸化防止剤の１種あるい
は２種以上を混合したものであっても良い。

上記の構成において、本感光体の作製方法を以下に説明
する。

先ず、前記の構造式で示した電荷発生物質である多環キ
ノン系顔料を２重量部と、フェノキシ樹Ｊｌｌ（ＰＫＨ
Ｈ，ユニオンカーバイド社製）を１重量部と、１．４−
ジオキサンを９７重量部とをボールミル分散機で１２時
間分散して分散液を作製した。

そして、この分散液を導電性支持体であるアルミ蒸着ポ
リエチレンテレフタレート上に、ベーカーアプリケータ
により塗工し、室温にて１時間乾燥を行い、厚さ１ｐの
電荷発生層を形成した。

次に、前記の構造式で示した電荷輸送物質であるヒドラ
ゾン系化合物を１重量部と、バインダとしてポリカーボ
ネート樹脂を１重量部と、ジクロルメタンを８重量部と
を混合し、撹拌機で撹拌溶解した。

そして、この混合液を上記の電荷発生層上に、ベーカー
アプリケータにより塗工し、８０°Ｃで１時間乾燥を行
い、厚さ１５Ｊｎａの電荷輸送層を形成した。

さらに、上記の電荷輸送物質を有する混合液に、前記の
構造式で示した酸化防止剤であるα−トコフェロールを
０．０５重量部混合して撹拌溶解した。

そして、この混合液を上記の電荷輸送層上に、ベーカー
アプリケータにより塗工後、８０°Ｃで１時間乾燥を行
い、厚さ５μの酸化防止剤を有する電荷輸送層を形成し
た。

尚、酸化防止剤の含有量は、電荷輸送物質に対して０．
０１重量％〜２０重量％、好ましくは０．１重量％〜１
０重量％が良い。即ち、酸化防止剤が０．０１重量％よ
りも少ないと、酸化防止剤の効果がなく、また酸化防止
剤が２０重量％を越えると、酸化防止剤が電荷輸送物質
に悪影響を及ぼすためである。

そして、上記に方法により作製された感光体を試料１と
した。

次に、試料１と同様の方法で、以下に示すように、試料
２ないし試料５を作製した。

試料２は、電荷輸送層において、酸化防止剤を含まない
層の層厚を１９ｔｔＩＩｌとし、酸化防止剤を含む層の
層厚を１−とじた、その他については、試料１と同様の
感光体とした。

試料３は、電荷輸送層において、層厚２０−の酸化防止
剤を含まない電荷輸送層のみとした。その他については
、試料１と同様の感光体とした。

試料４は、電荷輸送層において、酸化防止剤を含まない
層の層厚を１０−とし、酸化防止剤を含む層の層厚を１
０−とじた、その他については、試料ｌと同様の感光体
とした。

試料５は、電荷輸送層において、層厚２ｏ−の電荷輸送
層全体に酸化防止剤を含むようにした。

その他については、試料１と同様の感光体とした。

さらに、下記構造式で示される酸化防止剤以外は試料１
と同様に構成される試料６ないし試料９を作製した。試
料６の酸化防止剤は、下記の構造式で示す１価フェノー
ル系化合物である。

試料７の酸化防止剤は、以下の構造式で示す２価フェノ
ール系化合物である。

試料９の酸化防止剤は、以下の構造式で示すトコール系
化合物である。

試料８の酸化防止剤は、以下の構造式°で示す２価フェ
ノール系化合物である。

（以下余白） 次に、試料１ないし試料９の帯電特性と繰り返し使用時
の電位変動とを以下に示す方法により測定した。

先ず、試料１〜９を、静電複写紙試験装置（ＥＰＡ：Ｍ
ｏｄｅｌ　　５Ｐ−４２８；川口電機社製）を用いてス
タティックモードの一５ｋＶでコロナ帯電させ、暗所で
５秒間保持した。この後、上記の試料１〜９を照度５ｆ
ｘで露光して帯電特性、即ち、初期電位（■０）と、５
秒間暗減衰させたときに電位を１／２に減衰させるため
に必要な露光量（Ｂｕ／ｚ　）と、露光開始から５秒後
の残留電位（Ｖｒ）と、５秒間暗減衰させたときの電位
保持率（Ｖｋ）とを測定した。

上記の方法により得られた試料１〜９の帯電特性の測定
結果は第１表に示す通りとなっている。

尚、ｄ４は酸化防止剤を含有する電荷輸送層の層厚であ
る。

第１表 次に、試料１〜９を複写機（ＳＦ−８１００；シャープ
社製）に搭載した。そして、繰り返し使用時の電位変動
として、初期および１００００回使用後に、試料１〜９
の暗部電位（Ｖｄ）と明部電位（ＶＬ　）とを測定した
。

上記の試料１〜９の繰り返し使用時の電位変動の測定結
果は第２表に示す通りとなっている。

（以下余白） 第２表 上記の第１表から明らかなように、試料４および試料５
は、試料１〜３および試料６〜９と比較して、露光量（
Ｅｌ／りである感度の劣化と、残留電位（Ｖｒ）の上昇
とを住している。

これにより、酸化防止剤は、電荷輸送層の層厚に対して
、５０％以上の層厚の範囲で電荷輸送層に含有されると
、トラップとして作用することが判明した。

また、上記の第２表から明らかなように、試料３は、試
料１・２および試料４〜９と比較して、繰り返し使用時
（１００００回後）に電位変動、特に暗部電位（Ｖａ）
の変動が大きなものとなっている。これにより、酸化防
止剤を含有しない電荷輸送層のみが形成された感光体は
、電荷輸送物質がコロナ放電により酸化劣化して電位変
動が大きくなることが判明した。

従って、感光体は、酸化防止剤を含有する電荷輸送層が
、層表面より電荷輸送層の層厚に対して０．５％〜５０
％の範囲、好ましくは５％〜２５％の範囲で形成されて
いれば、感度の低下や残留電位の上昇が防止され、繰り
返し使用時の電位安定性に極めて優れていることが判明
した。

次に、第１表および第２表における試料６〜９から明ら
かなように、電荷輸送層に含有される酸化防止剤は、フ
ェノール系化合物やトコール系化合物において、感度の
低下や残留電位の上昇を防止でき、さらに、繰り返し使
用時の電位安定性を極めて優れたものにすることが判明
した。

〔発明の効果〕

本発明に係る電子写真用感光体は、以上のように、導電
性支持体上に、電荷担体を発生する電荷発生物質を有す
る電荷発生層と、電荷発生層より発生した電荷担体を受
け入れて輸送する電荷輸送物質を有する電荷輸送層とが
、この順に形成された電子写真用感光体において、上記
の電荷輸送層は、電荷輸送層の層厚に対して、層表面よ
り０．５％以上５０％未満の層厚の範囲で少なくとも１
種以上のフェノール系酸化防止剤およびトコール系酸化
防止剤を有している構成である。

これにより、添加剤を電荷輸送層に含有させた場合に生
じる感度の低下や残留電位の上昇を防止することで、高
感度を維持し、且つ繰り返し使用時の電位安定性を極め
て優れたものにすることができるという効果を奏する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、導電性支持体上に、電荷担体を発生する電荷発生物
   質を有する電荷発生層と、電荷発生層より発生した電荷
   担体を受け入れて輸送する電荷輸送物質を有する電荷輸
   送層とが、この順に形成された電子写真用感光体におい
   て、 上記の電荷輸送層は、電荷輸送層の層厚に対して、層表
   面より０．５％以上５０％未満の層厚の範囲で少なくと
   も１種以上のフェノール系酸化防止剤およびトコール系
   酸化防止剤を有していることを特徴とする電子写真用感
   光体。