JPH02297560A - 電子写真感光体 - 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〕 本発明は電子写真感光体に関するものであり、特にプリ
ンタ、複写機等に有効に用いることができ、半導体レー
ザ光及びＬＥＤ光に対して高感度を示す電子写真感光体
に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、電子写真感光体としては、セレン、酸化亜鉛、硫
化カドミウム等の無機光導電性物質を主成分とする感光
層を設けた無機感光体が広く使用されてきた。しかしな
がら、このような無機感光体は複写機等の電子写真感光
体として要求される光感度、熱安定性、耐湿性、耐久性
等の特性において必ずしも満足できるものではなかっｔ
；。例えば、セレンは熱や指紋の汚れ等によって結晶化
するために電子写真感光体としての特性が劣化しやすい
。又、硫化カドミウムを用いた電子写真感光体は耐湿性
、耐久性に劣り、又、酸化亜鉛を用いた電子写真感光体
も耐久性に問題がある。セレン、硫化カドミウムの電子
写真感光体は又毒性の点で製造上、取扱上の制約が大き
いという欠点を有している。

このような無機光導電性物質の欠点を改善するために、
種々の有機光導電性物質を電子写真感光体の感光層に使
用することが試みられ、近年、活発に研究が行われてい
る。例えば、特公昭５０−１０４９６号には、ポリビニ
ルカルバゾールとトリニトロフルオレノンを含有した感
光層を有する有機感光体が記載されている。しかし、こ
の感光体は感度及び耐久性において十分なものではない
。そのため、キャリア発生機能とキャリア輸送機能を異
なる物質に個別に分担させた機能分離型の電子写真感光
体が開発された。このような電子写真感光体においては
物質を広い範囲のものから選択することができるので、
任意の特性を得やすく、そのため感度が高く、耐久性の
優れた有機感光体が得られることが期待されている。

このような機能分離型の電子写真感光体のキャリア発生
物質としては種々の有機染料及び有機顔料が提案されて
おり、ジブロムアンスアンスロンに代表される多環キノ
ン化合物、ビリリウム化合物及びビリリウム化合物とポ
リカーボネートとの共結晶錯体、スクェアリウム化合物
、７りロシアニン化合物、アゾ化合物などが実用化され
てきた。

これらのうちで、有機系光導電材料の一つであるフタロ
シアニン系化合物は、他のものに比べ感光域が長波長に
拡っていることが知られている。

特に近年、チタニル７タロシアニンが注目されているが
、例えば特開昭６２−２５６８６５号に記載されていル
Ｃ型チタニル７タロシアニンや特開昭６３・１９８０６
７号記載のチタニルフタロシアニンはＣｕ−にσ１．５
４１人に対するブラッグ角２θ７．０±０．２゜、　１
５．５゜±０．２゜及び２３．４゜±０．２°に明瞭な
ピークを有している。

しかしながらこれらのチタニルフタロシアニンは帯電性
が劣り、繰返し使用に対する電位安定性が劣るなどの問
題がある。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、高感度にしてかつ残留電位が小さく、
また繰返し使用においても電位特性が安定しているよう
な優れた電子写真感光体を提供することにある。

本発明の他の目的は半導体レーザ等の長波長光源に対し
ても十分な感度を有する電子写真感光体を提供すること
にある。

（発明の構成及び作用効果〕 本発明の上記の目的は、Ｃｕ−にαの特性Ｘ線（波長１
．５４１Ａ　）に対する回折パターンにおいてブラッグ
角２θの６．８゜±０．２゜、９．７゜±０．２゜、　
１５．４゜±０．２６にピークを有するチタニル７タロ
シアニンを感光層中に含有させることによって達成する
ことができる。

本発明のチタニル７タロシアニンの基本構造ハ次の一般
式で表される。

一般式 但シ、Ｘ　１．Ｘ２．ｘ３．Ｘ４は水素原子、ノ１０ゲ
ン原子、アルキル基、或いはアルコキシ基を表し、ｎ、
ｍ、１２．には０〜４の整数を表す。

Ｘ線回折スペクトルは次の条件で測定され、ここでのピ
ークとはノイズとは異なった明瞭な鋭角の突出部のこと
である。

Ｘ線管球　　　　Ｃｕ 電　　　圧　　　　　　　４０．ＯＫＶ電　　　　流　
　　　　　１００　　　　ｍＡスタート角度　　６．Ｏ
ｄｅｇ。

ストップ角度　　３５．Ｏｄｅｇ。

ステップ角度　　　０．０２　ｄｅｇ。

測定時間　　　　０．５０　ｓｅｃ。

本発明のチタニル７りロシアニンの製造方法会例示的に
説明する。例えば、四塩化チタンとフタロジニトリルと
をα・クロルナフタレン等の不活性高沸点溶媒中で反応
させる。反応温度は１６０〜３００°Ｃで、特に１６０
〜２６０℃が好ましい。これによって得られるジクロロ
チタニウムフタロシアニンを塩基もしくは水で加水分解
することによってチタニルフタロシアニンが得られる。

次にこれを溶媒処理することによって、目的の結晶型を
得ることができるが、処理に用いられる装置としては一
般的な撹拌装置の他に、ホモミキサー、ディスパーザ、
アジター、或いはボールミル、サンドミル、アトライタ
等を用いることができる。

本発明では上記のチタニルフタロシアニンの外に他のキ
ャリア発生物質を併用してもよい。そのようなキャリア
発生物質としては本発明のチタニルフタロシアニンとは
結晶型において異なる。例えばａ型、β型、σββ置台
型アモルファス型等のチタニルフタロシアニンをはじめ
、他の７りロシアニン顔料、アゾ顔料、アントラキノン
顔料、ペリレン顔料、多環キノン顔料、スクェアリウム
顔料等が挙げられる。

本発明の感光体におけるキャリア輸送物質としては、種
々のものが使用できるが、代表的なものとしては例えば
、オキサゾール、オキサジアゾール、チアゾール、チア
ジアゾール、イミダゾール等に代表される含窒素複素環
核及びその縮合環核を有する化合物、ポリアリールアル
カン系の化合物、ピラゾリン系化合物、ヒドラゾン系化
合物、トリアリールアミン系化合物、スチリル系化合物
、スチリルトリフェニルアミン系化合物、β−フェニル
スチリルトリフェニルアミン系化合物、ブタジェン系化
合物、ヘキサトリエン系化合物、カルバゾール系化合物
、縮合多環系化合物、等が挙げられる。これらのキャリ
ア輸送物質の具体例としては、例えば特開昭６１−１０
７３５．６号に記載のキャリア輸送物質を挙げることが
できるが、特に代表的なものの構造を次に示す。

Ｃ，Ｈ。

感光体の構成は種々の形態が知られている。本発明の感
光体はそれらのいずれの形態をもとりうるが、積層型も
しくは分散型の機能分離型感光体とするのが望ましい。

この場合、通常は第１図から第６図のような構成となる
。第１図に示す層構成は、導電性支持体ｌ上にキャリア
発生層２を形成し、これにキャリア輸送層３を積層して
感光層４を形成したものであり、第２図はこれらのキャ
リア発生層２とキャリア輸送層３を逆にした感光層４′
を形成したものである。第３図は第１図の層構成の感光
層４と導電性支持体ｌの間に中間層５を設け、第４図は
第２図の層構成の感光層４′と導電性支持体ｌとの間に
中間層５を設けたものである。第５図の層構成はキャリ
ア発生物質６とキャリア輸送物質７を含有する感光層４
″を形成したものであり、第６図はこのような感光層４
″と導電性支持体ｌとの間に中間層５を設けたものであ
る。

感光層の形成においては、キャリア発生物質或いはキャ
リア輸送物質を単独で、もしくはバインダや添加剤とと
もに溶解させた溶液を塗布する方法が有効である。しか
しまた、一般にキャリア発生物質の溶解度は低いため、
そのような場合キャリア発生物質を、超音波分散機、ボ
ールミル、サンドミル、ホモミキサー等の分散装置を用
いて適当な分散媒中に微粒子分散させた液を塗布する方
法が有効となる。この場合、バインダや添加剤は分散液
中に添加して用いられるのが通常である。

感光層の形成に使用される溶剤或いは分散媒としては広
く任意のものを用いることができる。例えばブチルアミ
ン、エチレンジアミン、Ｎ、Ｎ−ジメチルホルムアミド
、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、
テトラヒドロフラン、ジオキサン、酢酸エチル、酢酸ブ
チル、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ、エチレン
グリコールジメチルエーテル、トルエン、キシレン、ア
セトフェノン、クロロホルム、ジクロルメタン、ジクロ
ルエタン、トリクロルエタン、メタノール、エタノール
、クロルノール、ブタノール等が挙げられる。

キャリア発生層もしくはキャリア輸送層の形成にバイン
ダを用いる場合に、バインダとして任意のものを選ぶこ
とができるが、特に疎水性でかつフィルム形成能を有す
る高分子重合体が望ましい。

このような重合体としては例えば次のものを挙げること
ができるが、これらに限定されるものではない。

ポリカーボネート　　　　　ポリカーボネートＺ樹脂ア
クリル樹脂　　　　　　　メタクリル樹脂ポリ塩化ビニ
ル　　　　　　ポリ塩化ビニリデンポリスチレン　　　
　　　　スチレン−ブタジェン共重合体ポリ酢酸ビニル
　　　　　　ポリビニルホルマールポリビニルブチラー
ル　　　ポリビニルアセタールポリビニルカルバゾール
　　スチレン−アルキッド樹脂シリコーン樹脂　　　　
　　シリコーン−アルキッド樹脂ポリエステル　　　　
　　　フェノール樹脂ポリウレタン　　　　　　　エポ
キシ樹脂塩化ビニリデン−アクリロニトリル共重合体塩
化ビニル−酢酸ビニル共重合体。

塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体バイ
ンダに対するキャリア発生物質の割合は１０〜６００％
が望ましく、さらには５０〜４００ｗｔ％が好ましい。

バインダに対するキャリア輸送物質の割合は１０〜５０
０ｗ　ｔ％とするのが望ましい。キャリア発生層の厚さ
は０．０１〜２０μｍとされるが、さらには０．０５〜
５μｍが好ましい。キャリア輸送層の厚みは１〜１００
μｍであるが、さらには５〜３０μ−が好ましい。

上記感光層には感度の向上や残留電位の減少、或いは反
復使用時の疲労の低減を目的として、電子受容性物質を
含有させることができる。このような電子受容性物質と
しては例えば、無水琥珀酸、無水マレイン酸、ジブロム
無水琥珀酸、無水フタル酸、テトラクロル無水フタル酸
、テトラブロム無水フタル酸、３−ニトロ無水フタル酸
、４−ニトロ無水７タル酸、無水ピロメリット酸、無水
メリット酸、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノ
ジメタン、０−ジニトロベンゼン、ｍ−ジニトロベンゼ
ン、１，３．５−トリニトロベンゼン、ｐ−ニトロベン
ゾニトリル、ビクリルクロライド、キノンクロルイミド
、クロラニル、クロラニル、ジクロルジシアノ−ｐ−ベ
ンゾキノン、アントラキノン、ジニトロアントラキノン
、９−フルオレニリデンマロノジニトリル、ポリニトロ
−９−フルオレニリデンマロノジニトリル、ピクリン酸
、０−ニトロ安息香酸、ｐ−ニトロ安息香酸、３，５−
ジニトロ安息香酸、ペンタフルオル安息香酸、５−ニト
ロサリチル酸、３．５−ジニトロサリチル酸、７タル酸
、メリット厳、その他の電子親和力の大きい化合物を挙
げることができる。電子受容性物質の添加割合はキャリ
ア発生物質の重量１００に対して０．０１〜２００が望
ましく、さらには０．１〜【００が好ましい。

まＩ；、上記感光層中には保存性、耐久性、耐環境依存
性を向上させる目的で酸化防止剤や光安定剤等の劣化防
止剤を含有させることができる。そのような目的に用い
られる化合物として例えば、トコフェロール等のタロマ
ノール誘導体及びそのエーテル化化合物もしくはエステ
ル化化合物、ポリアリールアルカン化合物、ハイドロキ
ノンＮｉ体及びそのモノ及びジエーテル化化合物、ベン
ゾフェノン誘導体、ベンゾトリアゾール誘導体、チオエ
ーテル化合物、ホスホン酸エステル、亜燐酸エステル、
フェニレンジアミン誘導体、フェノール化合物、ヒンダ
ードフェノール化合物、直鎖アミン化合物、環状アミン
化合物、ヒンダードアミン化合物などが有効である。特
に有効な化合物の具体例としては、ｒｌＲＧＡＮＯＸ　
ｌ０ＩＯＪ　、　　ｒｌＲＧＡＮＯＸ５６５Ｊ　（チバ
・ガイギー社製）、［スミライザーＢＨＴ」、［スミラ
イザーＭＤＰＪ　（住良化学工業社製）等のヒンダード
フェノール化合物、「サノールＬＳ−２６２６Ｊ　、　
ｒサノールＬＳ−６２２ＬＤＪ　（三共社製）等のヒン
ダードアミン化合物が挙げられる。中間層、保護層等に
用いられるバインダとしては、上記のキャリア発生層及
びキャリア輸送層用に挙げたものを用いることができる
が、その他にポリアミド樹脂、ナイロン樹脂、エチレン
−酢酸ビニル共重合体、エチレン−酢酸ビニル−無水マ
レイン酸共重合体、エチレン−酢酸ビニル−メタクリル
酸共重合体等のエチレン系樹脂、ポリビニルアルコール
、セルロース誘導体等が有効である。

導電性支持体としては、金属板、金属ドラムが用いられ
る他、導電性ポリマーや酸化インジウム等の導電性化合
物、もしくはアルミニウム、パラジウム等の金属の薄層
を塗布、蒸着、ラミネート等の手段により紙やプラスチ
ックフィルムなどの基体の上に設けてなるものを用いる
ことができる。

本発明の感光体は以上のような構成であって、以下の実
施例からも明かなように、帯電特性、感度特性、繰返し
特性に優れたものである。

〔実施例〕

（合成例１） フタロジニトリル６５ｇとα−クロルナフタレン５００
ｍＱの混合物中に窒素気流下で１４．７ｍ１２の四塩化
チタンを滴下した後、徐々に２００°Ｃまで昇温し、反
応温度を２００°Ｃ〜２２０℃の間に保って３時間撹拌
して反応を完結させた。その後放冷し１３０℃になった
ところで熱時濾過し、ａ−クロルナフタレンで洗浄した
後、メタノールで数回洗浄しさらに８０℃の熱水で数回
洗浄した。得られた結晶を乾燥し、その５ｇを９６％硫
酸ｌｏｎｇ中で３〜５℃で撹拌した徒、濾過して、得ら
れた硫酸溶液を水１，５リットル中に注いだ。析出した
結晶を濾取し、洗浄液が中性となるまで水洗を繰返した
後、１５０ｍ４のメチルセロソルブを加えて５０°Ｃ〜
７０℃の温度で２０時間ミリングを行った。続いて分散
媒を除去し、アセトン、メタノールで洗浄した後、乾燥
して本発明の結晶を得た。この結晶は第７図に示すよう
にブラッグ角２θの６．８゜、９．７゜、　１５．４°
に特徴的なピークを示した。

（比較合成例１） 合成例１の硫酸処理によって得られたチタニルフタロシ
アニン５ｇを１５０ｍＱのジメチルスルホキシド中、１
５０°Ｃの温度で８時間加熱処理を行なった。このよう
にして得られた結晶は第８図に示すようにブラッグ角度
２θの６．８゜、　１５．５゜、　２３．４゜、２５．
４°にピークを示した。

（比較合成例２） 合成例１の硫酸処理によって得られたチタニルフタロシ
アニン５ｇに１５０ｏ＋１２のメタノールを加え撹拌し
ながら８時間加熱還流処理を行なった。このようにして
得られた結晶は第９図に示すようにブラッグ角２θの６
．９゜、　１５．５゜、　２３．４’にピークを示し　
ｔこ　。

（実施例１） 合成例１において得られた第７図のＸ線回折パターンを
有するチタニルフタロシアニン３部、バインダ樹脂とし
てシリコーン樹脂（ｒＫＲ−５２４０，１５％キシレン
ブタノール溶液」信越化学社製）２部ｍ、分散媒として
、メチルエチルケトン１００部ヲサンドミルを用いて分
散し、これをアルミニウムを蒸着したポリエステルベー
ス上にワイヤバーヲ用いて塗布して、膜厚０．２μｍの
キャリア発生層を形成した。次いで、キャリア輸送物質
ｌの１部とポリカーボネート樹脂「ニーピロンＺ２００
Ｊ　（三菱瓦斯化学社１１）１．３部及び微量のシリコ
ーンオイルｒＫＦ−５４Ｊ　（信越化学社製）を、ｌ、
２−ジクロルエタン１０部に溶解した液をブレード塗布
機を用いて塗布し乾燥の後、膜厚２０μｍのキャリア輸
送層を形成した。このようにして得られた感光体をサン
プルｌとする。

（比較例１） 実施例１における、第７図のチタニルフタロシアニンを
比較合成例２で得た第８図のＸ線回折パターンを持つ比
較のチタニルフタロシアニンに代えた他は実施例１と同
様にして比較用の感光体を得た。これを比較サンプル（
１）とする。

（比較例２） 実施例１における、第７図のチタニルフタロンアニンを
比較合成例３で得た第９図のＸ線回折パターンを持つ比
較のチタニルフタロシアニンに代えた他は実施例１と同
様にして比較用の感光体を得た。これを比較サンプル（
２）とする。

（評価ｌ） 以上のようにして得られたサンプルは、ベーパアナライ
ザーＥＰＡ−８１００（川口電気社製）を用いて、以下
のような評価を行った。まず、−８０μへの条件で５秒
間のコロナ帯電を行い、帯電直後の表面電位Ｖａ及び、
５秒間放置後の表面電位Ｖｉを求め、続いて表面照度が
２１ｕｘとなるような露光を行ない、表面電位を１／２
Ｖｉとするのに必要な露光＊Ｅ＋ｙｚ表面電位を一６０
０ｖから一１００Ｖまで低下させるのに必要な露光量Ｅ
　＠Ｇｏ／ｌＧｏを求めた。又Ｄ　＝　１００（Ｖａ−
Ｖｉ）／　Ｖａ（％）の式より暗減衰率りを求めた。結
果は表１に示した。

（評価２） 得られたサンプルは又、プリンタＬＰ−３０１０（コニ
カ社ｔＳ）に半導体レーザ光源を装着した改造機を用い
て評価した。未露光部電位ｖ１４、露光部電位ｖＬを求
め、さらに１万回繰返しの後でのＶ８とｖＬを求めた。

結果は表２に示した。

表　　１ 表　　２ 実施例（２） アルミニウムドラム上に、塩化ビニル−酢酸ビニル−無
水マレイン酸共重合体［エスレック　ＭＦｉＯＪ（Ｉｔ
水化学社製）からなる厚さ０．１．ｕｎの中間層を形成
した。一方、合成例１で得た第７図のチタニルフタロシ
アニン１部を、ボールミル粉砕した後、ポリカーボネー
ト樹脂「パンライト　Ｌ　−１２５０Ｊ３部、モノクロ
ルベンゼン　１５部、ｌ、２−ジクロルエタン３５部の
液を加えて分散を行った。得られた分散液に、さらにキ
ャリア輸送物質ｌの２部を添加して、先の中間層の上に
スプレー塗布法により塗布し乾燥して、厚さ２０μｍの
感光層を形成した。

こうして得られた感光体を、帯電極性をプラス極性とし
た他は評価ｌと同様にして評価した。

Ｖａ　　　　　１５００　　（Ｖ） Ｖｉ　　　　＝ｌ１６０　　（Ｖ） Ｄ　　　　−２２，７（％） Ｅ　ｌ／２　　−１．４２　　（Ｉｕｘ＋５ｅｃ）Ｅ　
＠００／＋００−４−０９　　Ｃ１ｕｘ＃５ｅｃ）以上
の実施例から明らかなように本発明の電子写真感光体は
高感度でかつ帯電性に優れ、また繰返し使用時の電位安
定性に優れていることが判る。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第６図は本発明の感光体の層構成の具体例を示
しｔ；各断面図である。 第７図は合成例１によって得られる本発明のチタニルフ
タロシアニンのＸ線回折図、第８図、第９図はそれぞれ
比較合成例１１比較合成例２で得られるナタニルフタロ
ンアニンのＸ線回折図である。 １−一一一導電性支持体 ２−一一一キャリア発生層 ３−一−−キャリア輸送層 ４．４　’、４“−−ｍ−感光層 ５−−一中間層

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. Ｃｕ−Ｋα線（波長１．５４１Å）に対するＸ線回折ス
   ペクトルにおいて、ブラック角２θの６．８゜±０．２
   ゜、９．７゜±０．２゜、１５．４゜±０．２゜にピー
   クを有するチタニルフタロシアニンを含有することを特
   徴とする電子写真感光体。