JPH0365961A - 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 本発明は写真感光体に関し、更に詳しくは９本質的に電
荷発生剤とバインダー高分子のみからなる正帯電方式に
最適な電子写真用感光体に関する。

従来の技術 有機感光体（ＯＰＣと略す）は、無機感光体に比べ分子
設計によ゛り色々な波長に高感度な材料を合成できるこ
と、無公害であること、生産性、経済性に優れ、安価で
あること、等の特徴を有して訃り、現在活発な研究開発
が行われている。そして、従来、有機感光体の問題点と
されていた耐久性や感度の面でも著しい改良がなされ、
そのいくつかは実用化に至ってかり、現在、電子写真用
感光体の主力となりつつある。

ＯＰＣは通常、光を吸収してキャリアを発生させる電荷
発生層（ＣＧＬと略す）と生成したキャリアを移動させ
る電荷移動層（ＣＴＬと略す）の２重層構造で構成され
、その高感度化が計られている。ＣＧＬに使用される材
料（ＣＧＭと略す）としては、各種ペリレン系化合物、
各種フタロシアニン系化合物、チアピリリウム系化合物
、アンスアンスロン系化合物、スクアリリウム系化合物
、ビスアゾ系化合物、トリスアゾ顔料、アズレニウム色
素、等のいろいろな有機材料が検討されている。

一方、ＣＴＬに使用される材料（ＣＴＭと略す）として
は、各種ヒドラゾン系化合物、オキサゾール系化合物、
トリフェニルメタン系化合物、アリールアミン系化合物
、等が開発されている。

これらの材料は、バインダー高分子とともに比較的簡単
ｉ塗布法でドラムやベルト、等の基板上に形成される。

この様な目的に使用されるバインダー高分子としては、
ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹
脂、アクリル−スチレン樹脂１等がある。一般に、この
様な２重層構造では高感数比のためにＣＧ層は数ミクロ
ンの厚さで塗布され、一方、ＣＴ層は数十ミクロンの厚
さで塗布される。このときその強度、耐刷性、等の理由
からＣＧ層は基板側に、ＣＴ層は表面側に形成されるの
が普通である。この様な構成においては、ＣＴＭが正孔
の移動によう作動するもののみ実用化されているので、
その２重層感光体は負帯電方式となる。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、この様な負帯電方式では帯電に用いられ
る負電荷によう空気中の酸素がオゾンになると言う問題
があった。オゾンは人体にとって有害であるばかりでな
く、しばしば感光体と反応して感光体の寿命を短くする
と言う問題があった。

更に、この様な２層方式にかいては、（１）製造工程が
複雑になる、（２）層間の剥離等によりその安定性が問
題になる、等の問題があった。

この様な問題点を解決するために現在では正帯電方式に
よる有機感光体の開発がさかんである。

従来、正帯電を実現するためには（１１ＣＧＬ層とＣＴ
Ｌ層を負帯電の場合と逆構成した逆２層構造、及び（２
）各種ＣＧＭとＣＴＭをバインダー高分子中に分散させ
た単層構造が検討されてきた。逆２層構造においては負
帯電方式の場合と同様な製造工程の複雑さや層間剥離の
問題は解決されない。更に、本質的に薄くする必要のあ
るＣＧ層層が感光体の表面に置かれる事による耐印刷性
の減少、寿命特性の劣化、が問題となっている。

一方、正帯電を回折した単層型感光体は２層型よりも感
度、帯電特性（帯電用の電荷が乗すにくい）、残留電位
の点で劣っていた。感度の点で劣っていたのは電荷の発
生と移動が単層中でランダムに起こるためであシ、単層
型感光体の問題点は感度と帯電特性、残留電位にあった
。

この様に従来のＯＰＣはいずれもなんらかの問題をかか
えたものであった。従って、単層型の正帯電感光体で２
層型と同様な高感度、残留電位、帯電特性が実現出来る
なら、それは理想的な感光体となると考えられる。

本発明の目的は、上記の様な従来のＯＰＣのもつ欠点を
解決し、高性能でしかも高感度、耐久性に優れる電子写
真用感光体を提供する事にある。

課題を解決するための手段 我々は、上記の問題点を解決するために、種々の構成を
有する正帯電単層型有機感光体の検討を行った。その結
果、ＣＧＭとして各種ペリレン系化合物、各種フタロシ
アニン系化合物、チアピリリウム系化合物、アンスアン
スロン系化合物、スクアリリウム系化合物、ビスアゾ系
化合物、トリスアゾ顔料、アズレニウム色素、等を用い
、さらにこれらのＣＧＭに対し適当な量のＸ型またはτ
型フタロシアニンを添加し、これらと適当なバインダー
高分子の組合せから成る単層型有機感光体が正帯電方式
で優れた感光特性を発揮することを発見して本発明に至
った。

この様に本発明の構成ではＣＴＭが含１れない事がその
第一の特徴であって、この様な構成は従来の単層型有機
感光体がＣＧＭとＣＴＭの混合体から形成されていたの
と比較して本質的に異なる構成である。

この様に本発明の構成では、従来６須であるとされてき
たＣＴＭを必要としないが、この事は添加されたＸ型ま
たはτ型フタロシアニンがある条件下では電荷移動の能
力を有している事、しかもそれが従来のＣＴＭと異なり
負電荷を移動する能力を有している事、を示している。

我々はその様な条件を種々検討し、その様な正電荷の移
動能力がバインダー高分子中に分子状に分散したＸ型ま
たはτ型フタロシアニンによることを明らかにした。一
方、電荷発生の能力は主としてバインダー高分子中に粒
子状に分散した電荷発生剤によっている。すなわち、本
発明の第二の特徴は単層中に分子状分散したＸ型または
τ型フタロシアニンと粒子分散した電荷発生剤が存在す
ることである。

この様な構成になる有機感光体は従来の感光体に比べ次
のような特徴を有している。

■　単層構造であるので製造工程が簡単である。

■　従来の単層構造ＯＰＣに比べはるかに高感度である
。

■　特に正帯電方式で優れた特性を示す。

■　従来の単層構造ＯＰＣに比べ安定性、特電性に優れ
ている。

■　単層構造であるので耐印刷性に優れている。

以上述べたことから明かであるように、この場合Ｘ型ま
たはτ型フタロシアニンは少なくともその一部分が高分
子バインダー中に分子状に分散している事が必要である
。その様な分子状分散を実現するためにはＸ型またはτ
型フタ□シアニンを適当な溶剤に溶解し、この溶剤に溶
解するような高分子をバインダーとして選択する必要が
ある。

この様な目的に合ったＸ型またはτ型フタロシアニンを
溶解する溶剤としては、ニトロベンゼン、クロルベンゼ
ン、ジクロルベンゼン、ジクロルメタン、トリクロルエ
チレン、クロルナフタレン、メチルナフタレン、ベンゼ
ン、トルエン、キシレン、テトラヒドロフラン、シクロ
ヘキサノン、１．４−ジオキサン、Ｎメチルピロリドン
、四環化炭Ｌブロムブタン、エチレングリコール、スル
ホラン、エチレングリコールモノブチルエーテルアセト
キシエトキシエタン、ピリジン、等を上げることが出来
る。

一方、アセトン、シクロヘキサン、石油エーテル、ニト
ロメタン、メトキシエタノール、ジメチルホルムアミド
、ジメチルアセトアミド、アセトニトリル、ジメチルス
ルホキシド、酢酸エチル、イソプロピルアルコール、ジ
エチルエーテル、メチルエチルケトン、エタノール、ヘ
キサン、プロピレンカーボネート、ブチルアミン、水、
等の溶剤はＸ型またはτ型フタロシアニンを溶解しない
。

従って本発明においてはこれらの溶剤を単独で用いる事
は出来ない。これらの溶剤を用いる場合には、先に上げ
たＸ型筐たはτ型フタロシアニンを溶解する溶剤と組み
合わせて使用する必要がある。

本発明に良好に使用される電荷発生材としては、フタロ
シアニン系化合物、ペリレン系化合物、チアピリリウム
系化合物、アンスアンスロン系化合物、スクアリリウム
系化合物、ビスアゾ系化合物、各種フタロシアニン顔料
、トリスアゾ顔料、アズレニウム色素、等がある。これ
らのＣＧＭ、の代表的な例を以下に示す。

（１１（２１ （ｓｌ （６） ＩＯ４ 本発明になるバインダー高分子としては先に上げたＸ型
またはτ型フタロシアニンと共通の溶剤を持つものがよ
い。これらの目的に適した高分子としては、ポリエステ
ル、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリ
デン、ポリカーボネート、ポリビニルブチラール、ポリ
ビニルアセトアセタール、ポリビニルホルマール、ポリ
アクリロニトリル、ポリメタアクリル酸メチル、ポリア
クリレート、及びこれらの共重合体、ポリ（塩化ビニル
／酢酸ビニル／ビニルアルコール）、ポリ（塩化ビニル
／酢酸ビニル／マレイン酸）、ポリ（エチレン／酢酸ビ
ニル）、ポリ（塩化ビニル／塩化ビニリデン）、セルロ
ース系高分子、等が上げられる。これらの高分子は単独
あるいは２種類以上の混合体として使用される。もちろ
ん、先に述べたように２種類以上の溶剤を組合せ、一つ
の溶剤でＸ型またはτ型フタロシアニンを溶解し、他の
溶剤でバインダー高分子を溶解することが可能であるの
で本発明になるバインダー高分子は上記の高分子に限定
されるものではない。

以上述べたＸ型またはτ型フタロシアニンと電荷発生剤
を加えた重量とバインダー高分子の重量との最適比率は
、１：１から１＝１０の間である。

筐た。各種電荷発生剤に対してＸ型ｌたはτ型フタロシ
アニンは１０重量％以上必要である。

この範囲よりバインダー高分子の量が少ない場合には感
光特性（光による電位の減衰特性）自体は優れたものと
なるが、帯電特性が悪くなり一般に３００Ｖ以上の電位
を乗せる事が難しくなる。

これに対し上記の範囲よりもバインダー高分子の量が多
い場合には感光特性が悪くなる。

従来の単層型ＯＰＣに釦いてはＣＴＭとＣＧＭが混合し
て用いられてきた。この様な目的ＯＣＴＭと１〜では、
ヒドラゾン系化合物、オキサゾール系化合物、トリフェ
ニルメタン系化合物、アリールアミン系化合物がある。

これらの材料の添加は添加量が５％以下の場合は感光特
性にほとんど影響しない、しかし５％以上を添加すると
感光特性、帯電の安定性が著しく悪くなる。すなわち本
発明の構成には従来のＣＴＭは悪い影響を与え、本質的
にそれを必要としない。

この様な材料の組合せにより、例えば、Ｘ型フタロシア
ニン　トリスアゾ化合物、ポリビニルブチラールを重量
比０．２　：　０．４　：　１゜８の割合で用いた糸（
実施例１参照）では正帯電による半減露光量感度で１．
６　ｌｕｘ、　５ｅｅＯ高感度（帯電電位６００Ｖ）が
実現された。これに対し、負帯電による感度は１２　ｌ
ｕｘ、　ｓｅｅ　（帯電電位１２０Ｖ）であり。

その特性は正帯電に対し著しく劣るものであった。

咬た、この系は非常に安定で、正帯電による特性は１０
００回の繰シ返し試験でもほとんど変化しなかった。

有機光導電層の基板となる導電性支持体としては、特に
限定はされず、使用用途等によって適宜選択することが
出来る。具体的には、アルミニウム等の金属や、ガラス
、紙あるいはプラスチック等の表面に金属蒸着等の方法
で導電層を形成したもの、などが好會しく用いられる。

また、その形状についても、ドラム状、ベルト状、シー
ト状、などいろいろな形状を取ることが出来る。

以上述べてきたこの発明にかかる電子写真用感光体は、
例えば、複写機、プリンター、ファクシミリ、等の種々
の記録方式に用いる事が出来、その用途は何等限定され
ない。なお、この発明にかかる電子写真用感光体は、上
記例に限定される事なく、例えば必要に応じて、有機感
光体層上に、さらに絶縁性樹脂による表面保護層を形成
したり、感光層と基板の間にプロソキング層を設けたり
することも出来る。

作　　　　用 本発明になる正帯電単層型ＯＰｃは従来にない構成を有
し、感光体としての優れた特性を実現でき、従来の感光
体に比べ次のような特徴を有している。■単層構造であ
るので製造工程が簡単である。■従来の単層構造ＯＰＣ
に比べはるかに高感度である。■特に正帯電方式で優れ
た特性を示す。

■従来の単層構造ＯＰＣに比べ安定性、帯電性に優れて
いる。■単層構造であるので耐印刷性に優れている。

実施例 次に、この発明をさらに詳し〈実施例と比較例とを併せ
て説明する。

一実施例１− Ｘ型無金属フタロシアニン（ＸＰｃと略す、大日本イン
キ■製、ファストゲンブルー（ＦａｓｔｏｇｅｎＢｌｕ
ｅ）８１２０Ｂ）、文献（Ｒｉｃｏｈ　Ｔｅｃｈｉｎｉ
−ｃａｌ　　Ｒｅｐｏｒｔ　Ｎｏ、　８　Ｎｏｖｅｍｂ
ｅｒ、　１４（１９８２）の方法により合成したトリス
アゾ化合物（前記化合物（１３）　）、及びポリビニル
ブチラール（ＰＶＢと略す、種水化学工業■製エスレッ
クＢＭ−２）より成る３種類の成分をテトラヒドロフラ
ンに溶解、分散し、十分、混合混練したのち、得られた
溶液をアルミドラム上にデイツプ法によう塗布し、真空
中、１２０’Ｃで１時間処理して、ｏｐｃ層（厚さ１０
〜２０μｍ）を形成した。

こうして得られた感光体の感光特性を、用ロ電機■製Ｅ
ＰＡ−８１００型ペーパーアナライザーを用い、タング
ステンによる白色光を照射して、正帯電による光感度（
半減露光量、　’Ｅ　１／２　）を測定し、１０００回
の繰り返し試験後の光感度も同様に測定した。ＸＰｃ、
化合物（１３）、ＰＶＢの重量比をいろいろ変化させた
ときの特性を第１表に示す。

第１表 この結果より明かであるように、ＸＰ（！＋（１３）と
ＰＶＢの重量比は１：１から１＝１０の間が適当でこの
範囲の組成では帯電特性、感度特性共に良好な特性を得
る事が出来る。會た、ＸＰｃと（１３）の比率は１：１
０から５：１の範囲で良好な特性を与える事が分かる。

一比較例１− 比較のため、実施例１と同じ槽底で溶剤としてアセトン
とＤＭＦの混合溶媒を使用した場合の特性をしめす。ア
セトン及びＤＭＦはＰＶＢを溶解するがＸＰｃは溶解し
ない。従ってこの様な製造方法ではＰＶＢ中にＸＰｃは
粒子状で混合されてかり、分子状に分散したＸＰｃは存
在しないと考えられる。その結果を第２表に示す。

第２表 この結果に示すように、正帯電による感度、Ｅ１／２は
第１表の結果と比較して著しく悪くなってかり、本発明
にとってＸＰｃの一部が分子状にバインダー高分子中に
分散している事が必要である事がわかる。

一実施例２− τ型無金属フタロシアニン（τＰｃと略す、東洋インキ
■製、リオフォトン（ＬｉｏｐｈｏｔｏｎＴＨＰ））、
文献（リコー　テクニカル　レポートＲｉｃｏｈ　　Ｔ
ｅｃｈｉｎｉｃａｌ　　Ｒｅｐｏｒｔ　　Ｎｏ、８　Ｎ
ｏｖｅ−ｍｂｅｒ、　　１４　（１９８２）の方法によ
り合成したトリスアゾ化合物（前記化合物（１３））、
及びポリビニルブチラールＣＰＶＢと略す、種水化学工
業■製エスレックＢＭ−２）をテトラヒドロフランに溶
解し、十分、混合混練したのち、得られた溶液をアルミ
ドラム上にデイツプ法により塗布し、真空中、１２０’
Ｃで１時間処理して、０２０層（厚さ１０〜２０μｍ）
を形成した。こうして得られた感光体の感光特性を、用
ロ電機■製ＥＰＡ−８１００型ペーパーアナライザーを
用い、タングステンによる白色光を照射して、正帯電に
よる光感度（半減露光量、Ｅ　ｊ／２　）を測定し、１
０００回の繰り返し試験後の光感度も同様に測定した。

τ型フタロシアニン、化合物（１３）、ＰＶＢの重量比
をいろいろ変化させたときの特性を第３表に示す０ 第３表 となった。

一実施例３− Ｘ型無金属フタロシアニン（ＸＰｃと略す、人日本イン
キ■製、ファストゲンプルー（ＦａｓｔｏｇｅｎＢｌｕ
ｅ）８１２０Ｂ）、前記化合物（１３）、各種のバイン
ダー高分子を０．２　：　０．４　：　１．８の比率で
混合しテトラヒドロフランに溶解、十分に混合混練した
のち、得られた溶液をアルミドラム上にデイツプ法によ
り塗布し、真空中、１２０°Ｃで１時間処理して、ｏｐ
ｃ層（厚さ１０〜２０μｍ）を形成した。

こうして得られた感光体の感光特性を、用ロ電機■製Ｅ
ＰＡ−８１００型ペーパーアナライザーを用い、タング
ステンによる白色光を照射して、正帯電による光感度（
半減露光量、Ｅ　１／２　）を測定し、１０００回の繰
り返し試験後の光感度も同様に測定した。その結果を第
４表に示す。

この結果からτ型フタロシアニンはＸ型フタロシアニン
と同様に優れた感光特性を示す事が明か第４表 この結果よう明かであるように分子状に分散されたＸＰ
ｃと粒子状に分散された化合物（１３）ようなる場合に
は高分子の種類にあ１り影響されず優れた特性の感光体
を形成することが出来る。

一実施例４− Ｘ型無金属フタロシアニン（ＸＰｃと略す、大日本イン
キ■製、ファストゲンプルー（ＦａｓｔｏｇｅｎＢｌｕ
ｅ）８１２０Ｂ）、前記に示した各種のＣＧＭ、及びポ
リビニルブチラール（ＰＶＢと略す、種水化学工業■製
エスレックＢＭ−２）よう成る３種類の成分を０．２　
：　０．４　：　１．８の重量比で混合しテトラヒドロ
フランに溶解、分散し、十分、混合混練したのち、得ら
れた溶液をアル□ドラム上にデイツプ法により塗布し、
真空中、１２０’Ｃで１時間処理して、ｏｐｃ層（厚さ
１０〜２０μｒｎ）を形成した。

こうして得られた感光体の感光特性を、用ロ電機■製Ｅ
ＰＡ−８１００型ペーパーアナライザーを用い、タング
ステンによる白色光を照射して、正帯電による光感度（
半減露光量、　Ｅ　１／２）を測定し、１０００回の繰
り返し試験後の光感度も同様に測定した。その結果を第
５表に示す。

第５表 この結果より明かであるように本発明の方法は従来知ら
れていたいろいろなＣＧＭに対して適用が可能である。

これらのＣＧＭはそれぞれ特有の波長の光に対して優れ
た電荷発生能力を有しているので、それぞれの系で特徴
ある感光体を得る事が出来る。

一実施例６一 実施例１の方法で作成した感光体のうち、ＸＰｃ、化合
物（１３）、ＰＶＢの比率が０．２　：　０．４　：　
１．８のものを選択し、連続的な耐印刷性の試験を行っ
た。Ａ４試験紙を用いて試験を行ったが、３万枚の連続
試験に対し安定に作動することが分かった。

この様に本発明の方法は従来の２層型感光体、あるいは
単層型感光体に比べ耐刷性の面でも優れている事が分か
った。

発明の効果 以上述べてきたように、この発明にかかる電子写真用感
光体は、Ｘ型筐たはτ型フタロシアニン、電荷発生剤、
バインダー高分子からなり、少なくともＸ型またはτ型
フタロシアニンの一部カバインダー高分子中に分子状に
分散しているもので、正帯電単層型感光体であって、従
来の感光体に比べ、高感璽でかつ安定性にも優れたもの
となっており、更に、製造方法も著しく容易であると言
う特徴を有して訃り、電子写真感光体として、いろいろ
な記録機器等への応用、が期待される。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ｘ型フタロシアニンまたはτ型フタロシアニン、
   電荷発生剤、バインダー高分子からなり、少なくともＸ
   型フタロシアニンまたはτ型フタロシアニンの一部がバ
   インダー高分子中に分子状に分散している事を特徴とす
   る電子写真用感光体。
2. （２）請求項１記載のＸ型フタロシアニンまたはτ型フ
   タロシアニンと電荷発生剤を加えた重量とバインダー高
   分子の重量比が１：１から１：１０の範囲にある電子写
   真用感光体。