JPH04289867A

JPH04289867A - 電子写真感光体

Info

Publication number: JPH04289867A
Application number: JP5441591A
Authority: JP
Inventors: Koji Tsukamoto; 浩司塚本; Michiko Ogata; 道子緒方; Tsuneo Watanuki; 恒夫綿貫
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1991-03-19
Filing date: 1991-03-19
Publication date: 1992-10-14

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真方式を応用し
た複写機、プリンタなどに広く用いられる電子写真感光
体に関する。電子写真方式としては、帯電、露光、現像
、転写および定着の各工程の繰り返しによって印刷物を
得る方法が一般的である。

【０００２】帯電プロセスでは、光導電性を有する感光
体の表面に正または負の均一静電荷を施す。続く露光プ
ロセスでは、レーザ光などを照射して特定部分の表面電
荷を消去することによって感光体上に画像情報に対応し
た静電潜像を形成する。次に、この潜像をトナーという
粉体インクによって静電的に現像することにより感光体
上にトナーによる可視像を形成する。最後に、このトナ
ー像を記録紙上に静電的に転写し、熱、光、および圧力
などによって融着させることにより印刷物を得る。

【０００３】

【従来の技術】前記の光導電性を有する感光体として、
セレン系に代表される無機感光体が広く使用されていた
。この無機感光体は感度が高い上に機械的摩耗に強く、
高速・大型の複写機プリンタに適しているという特長を
有する反面、真空蒸着法で製造しなければならないこと
、人体に有害であるため回収する必要があることなどの
理由によりコストが高く、メインテナンスフリーの小型
・低価格機への適用が困難であるという問題点を有して
いた。

【０００４】無機感光体に代わるものとして開発された
のが有機感光体である。これは塗布法によって製造でき
るため量産によるコスト低減が容易であること、セレン
などの無機物を用いる無機感光体に比べて材料選択範囲
が広いため有害性の無い化合物を選ぶことができ、ユー
ザ廃棄によるメインテナンスフリー化も可能であること
、などという特長を持つ。

【０００５】特に、図１に示すように、電荷発生層１と
電荷輸送層２を積層した機能分離積層型感光体が現在主
流となっている。電荷発生層１は入射光を吸収して電子
・正孔ペア（キャリアペア）を発生させる機能を有し、
電荷輸送層２はその表面に帯電電荷を保持すると共に、
電荷発生層１で発生したキャリアの片方を感光体表面ま
で輸送して静電潜像を形成させる機能を持つ。

【０００６】このような積層型感光体の感度特性を支配
する因子には、（１）電荷発生層１でのキャリアの発生
効率、（２）電荷発生層１から電荷輸送層２へのキャリ
アの注入効率、（３）電荷輸送層２でのキャリアの移動
度などが考えられる。なお、図中３は感光層、４は導電
性支持体である。電荷発生層１は、光を吸収してキャリ
アペアを発生させる電荷発生物質を蒸着膜にするか、あ
るいはバインダ樹脂中に分散させて薄膜とすることによ
って形成する。

【０００７】電荷発生物質としてはアゾ系顔料やフタロ
シアニンなどが知られており、バインダ樹脂としてはポ
リエステルやポリビニルブチラールなどが用いられてい
る。電荷輸送層２は、キャリア輸送能を有する電荷輸送
物質をバインダ樹脂中に相溶させて形成する。電荷輸送
物質としては電子を輸送する性質を持つトリニトロフル
オレノンやクロラニルなどの電子輸送性電荷輸送物質と
、正孔を輸送する性質を有するヒドラゾンやピラゾリン
などの正孔輸送性電荷輸送物質があり、バインダ樹脂と
してはポリカーボネートやスチレン−アクリルなどが使
用される。

【０００８】それでもなお、セレンなどの従来の無機系
感光体に比べると多くの問題があるため、高速・大型の
複写機、プリンタへの適用は困難である。たとえば、こ
れまで用いられてきた電荷輸送物質はキャリアの移動度
が小さく、潜像形成に時間がかかるため、有機感光体の
適用範囲は低速・小型機に限られているのが現状である
。

【０００９】この問題を解決するために、開発されつつ
あるのが有機ポリシラン化合物である。有機ポリシラン
化合物は、無機化合物と有機化合物の中間的な分子構造
をもつため、１０−４（ｃｍ２／Ｖｓ）の極めて大きな
移動度を有する電荷輸送物質である。　　すなわち、有
機ポリシラン化合物を採用することによって無機系感光
体と同程度の感度を実現できる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の有機感光体にあっては、セレンなど従来の無
機系感光体に比べると耐摩耗性は未だ低く、高い耐刷性
が要求される高速・大型機への適用は未だ困難であった
。すなわち、トナーによる現像、紙との摩擦などによっ
て多数の傷が表面に発生し、その結果、印字品位が著し
く低下することになる。また、クリーニング時の摩擦な
どによって感光体表面が摩耗し、通常、ブレードクリー
ニング方式のプロセスの場合は、１万枚程度の印刷を行
うと感光体表面が数μｍ摩耗し、帯電能が低下するため
、印刷にかぶりやかすれを生じるようになる。よって、
それ以上の印刷を行う場合には感光体の交換を余儀無く
される。

【００１１】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
てなされたものであって、感度および耐刷性に優れた電
子写真感光体を提供することを目的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、導電性支持体上に感光層を有する電子写
真感光体において、前記感光層が弗素化アルキル基を有
するポリシラン化合物を含有するものである。

【００１３】以下、本発明をさらに詳細に説明する。即
ち、該ポリシラン化合物は従来より検討されている弗素
化アルキル基を有しない化合物より摩擦性が低いため、
耐摩耗性に優れた電子写真感光体を得ることができる。これは、該弗素化アルキル基の持つ低摩擦性や非粘着性
に起因すると考えられる。ここで弗素化アルキル基とは
トリフロロエチル基やパーフロロオクチル基などがより
有効であるが、炭素−弗素結合を有する有機基であれば
何でもよい。

【００１４】導電性支持体としては感光体をアースし得
るものなら何でもよく、各種金属円筒、導電性を施した
樹脂や紙などの円筒、絶縁性円筒表面に金属を蒸着した
もの、あるいは絶縁性円筒上に金属膜や導電性を有する
有機膜を施したもの、および上記と同様の構成を有する
フィルムなどを用いることができる。電荷発生層を構成
する、あるいは電荷発生層に含有される電荷発生物質と
してはアゾ系、フタロシアニン系、インジゴ系、ペリレ
ン系、スクアリリウム系、キノン系など各種の染料、顔
料を使用できるが、特にフタロシアニン系顔料を用いる
と良好な感度を得ることができる。

【００１５】フタロシアニンとしては無金属フタロシア
ニン、銅フタロシアニン、塩化アルミニウムフタロシア
ニン、チタニルフタロシアニン、バナジルフタロシアニ
ン、インジウムフタロシアニンなど各種の金属フタロシ
アニンを用いることができる。電荷発生層は支持体上に
これらの電荷発生物質を蒸着するか、あるいはバインダ
樹脂と共に溶媒中に分散させたものを塗布・乾燥させる
ことにより形成する。バインダ樹脂としてはポリエステ
ル、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセタール、ポ
リアミド、エポキシ、シリコーンなど各種の樹脂、ある
いはカゼインなどの成膜性を有する各種有機化合物を用
いることができ、下地への密着性や電荷発生物質の分散
性などを考慮して選択する。

【００１６】溶媒は用いる電荷発生物質とバインダ樹脂
に合わせて選択するが、テトラヒドロフラン、ジオキサ
ン、メタノール、エタノール、ヘキサン、エーテル、ジ
クロロメタン、ジクロロエタン、ベンゼン、トルエン、
クロロベンゼン、キシレン、メチルセロソルブ、エチル
セロソルブ、酢酸エチルなど各種有機溶媒を単独あるい
は混合して用いることができる。

【００１７】支持体への塗布方法としては、浸漬コート
、スプレーコート、ワイヤーバーコート、ドクターブレ
ードコートなどがある。膜厚は０．０１〜　３μｍ程度
であるが、より好ましくは１μｍ以下である。電荷輸送
層は、弗素化アルキル基を有するポリシラン化合物を主
成分とする組成物を塗布することによって形成する。該
ポリシラン化合物は公知の方法（Ｊ．Ｐ．Ｗｅｓｓｓｏ
ｎ，Ｔ．Ｃ．Ｗｉｌｌｉａｍｓ，Ｊ．Ｐｏｌｙｍ．Ｓｃ
ｉ．Ｐｏｌｙｍ，Ｃｈｅｍ．，Ｅｄ．１８，９５９（１
９８０））によって容易に合成できるが、例えば下記の
合成経路に従って行うことができる。

【００１８】

【化２】

【００１９】（式中、Ｒ１　〜Ｒ２　はそれぞれ同一も
しくは異なってもよい、アルキル基、アリール基などの
有機基を表し、そのうち少なくとも一つはトリフロロエ
チル基、パーフロロヘキシル基などの弗素化アルキル基
を有する有機基を表す。また、Ｘはハロゲンを表す。）
　　　また、組成物の他の成分として、機械的強度の改
良などの目的でポリカーボネート、ポリエステル、ポリ
スチレン、ポリアクリロニトリル、ポリアクリル−スチ
レン、ポリスルホン、ポリビニルアセタール、ポリアミ
ド、エポキシのような樹脂やコロイダルシリカのような
フィラー成分および公知の各種添加剤を加えてもよい。

【００２０】また、溶媒は電荷発生層の塗布の場合と同
様に適宜選択する。塗布方法は電荷発生層の場合と同様
の方法を用いることができる。膜厚は好ましくは５〜５
０μｍであるが、より好ましくは１０〜３０μｍである
。また、感光層は、電荷発生層と電荷輸送層の積層順序
が反対でも良く、さらに感光層は電荷の発生と輸送が単
層中で行われる単層型であっても良い。

【００２１】導電性支持体と感光層の間には、接着性の
改良、支持体表面の平坦化、支持体表面の欠陥被服、ホ
ットキャリアの注入制御、帯電受容性や帯電保持率の改
良などの目的で下引層を設けても良い。下引層の構成材
料としては、電荷発生層や電荷輸送層に用いられる各種
バインダ樹脂やカゼインなどのように成膜性を有する材
料単独、あるいはそれらの中に導電性物質を含有させて
抵抗値を１０１４Ω・ｃｍ以下に調整したものなどを用
いることができる。

【００２２】下引層の抵抗値を調整する場合の導電性物
質としては、各種金属粉、導電性金属酸化物粉、カーボ
ンなど、導電性を有するものなら何でもよい。

【００２３】

【作用】本発明においては、表面の耐摩耗性が改良され
るので、感度に優れ、なおかつ耐刷性に優れた電子写真
感光体が得られる。

【００２４】

【実施例】以下、実施例により本発明をさらに具体的に
説明するが、これにより限定されるものでない。合成例１トリフロロエチルフェニルジクロルシラン３重量部およ
び金属ナトリウム１重量部をトルエン１００重量部に加
えた後、８０℃で１０時間加熱撹拌した。反応生成物を
エタノールに投入し、沈殿物を瀘別した後、洗浄、再沈
澱を繰り返し、目的のポリシラン化合物（１）を得た。構造式を第１表に示す。合成例２〜５合成例１において、トリフロロエチルフェニルジクロル
シランの代わりに、第１表に示した原料化合物を用いた
以外は合成例１と同様にして合成を行い、目的のポリシ
ラン化合物（２）〜（５）を得た。構造式を第１表に示
す。実施例１酸化チタンフタロシアニン１重量部、ポリエステル１重
量部、テトラヒドロフラン３８重量部を硬質ガラスボー
ルと硬質ガラスポットを用いて２４時間分散混合したも
のをアルミシリンダ上に浸漬塗布し、１００℃で１時間
乾燥させて膜厚約０．３μｍの電荷発生層を形成した。

【００２５】次に、第１表のポリシラン化合物（１）１
重量部をクロロホルム９重量部に溶解させ、前記電荷発
生層上に浸漬塗布し、８０℃で２時間加熱硬化させて膜
厚約２０μｍの電荷輸送層を形成した。こうして実施例
１の感光体を得た。実施例２〜４ポリシラン化合物として、第１表の化合物（１）の代わ
りに化合物（２）〜（４）を用いた以外は実施例１と同
様にして実施例２〜４の感光体を得た。比較例１ポリシラン化合物として、第１表の化合物（１）の代わ
りに化合物（５）を用いた以外は実施例１と同様にして
比較例１の感光体を得た。比較例２酸化チタンフロタシアニン１重量部、ポリエステル１重
量部、テトラヒドロフラン３８重量部を硬質ガラスボー
ルと硬質ガラスポットを用いて２４時間分散混合したも
のをアルミシリンダ上に浸漬塗布し、１００℃で１時間
乾燥させて膜厚約０．３μｍの電荷発生層を形成した。

【００２６】次に、下記構造式（２）で表されるヒドラ
ゾン誘導体１重量部、ポリカーボネート１重量部をテト
ラヒドロフラン９重量部に溶解させ、前記電荷発生層上
に浸漬塗布し、７０℃で２時間乾燥させて膜厚約２０μ
ｍの電荷輸送層を形成した。こうして比較例２の感光体
を得た。

【００２７】

【化３】

【００２８】上記６種の感光体の耐刷性を調べるために
、ブレードクリーニング方式のプリンタにこれらの感光
体を取りつけ、５万枚の印刷試験を行うと共に電位特性
の測定を行った。これらの結果を第２表に示す。比較例
１および比較例２の感光体では、約１万枚の印刷で感光
体表面に多数の傷が発生し、表面層の摩耗も見られた。また、印刷には感光体の傷によるすじ状のパターンが発
生し、白紙部の汚れも見え始めた。

【００２９】さらに、第２表からわかるように、電位特
性も初期に比べて大きく変動していた。以上のことから
、この感光体の耐刷性は１万枚程度と判定された。実施
例１〜４の感光体では、５万枚の印刷を行った後も感光
体表面には傷がまったく見られず、印刷も良好な印字品
位を保持していた。さらに、第２表からわかるように電
位特性も比較的安定していた。以上のことから、これら
の感光体の耐刷性は５万枚以上と判定された。

【００３０】

【表１】

【００３１】

【表２】

【００３２】

【発明の効果】このように、感光層中に弗素化アルキル
基を有するポリシラン化合物を含有させることにより、
表面の耐摩耗性が改良され、感度および耐刷性の優れた
電子写真感光体を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の積層型感光体の構成図

【符号の説明】

１：電荷発生層２：電荷輸送層３：感光層４：導電性支持体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】導電性支持体上に感光層を有する電子写真
感光体において、前記感光層が弗素化アルキル基を有す
るポリシラン化合物を含有することを特徴とする電子写
真感光体。
【請求項２】前記ポリシラン化合物が、下記構造式（１
）で表されるものであることを特徴とする請求項１の電
子写真感光体。【化１】（式中、Ｒ１　〜Ｒ２　はそれぞれ同一もしくは異なっ
てもよい、アルキル基、アリール基などの有機基を表し
、そのうち少なくとも一つはトリフロロエチル基、パー
フロロヘキシル基などの弗素化アルキル基を有する有機
基を表す。）