JPH0447814B2

JPH0447814B2 -

Info

Publication number: JPH0447814B2
Application number: JP58132721A
Authority: JP
Inventors: Hiroyoshi Kokado; Masaji Ogata; Toshikazu Narahara; Shigeo Suzuki; Tetsuo Ishikawa
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1983-07-22
Filing date: 1983-07-22
Publication date: 1992-08-05
Also published as: JPS6026344A

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の利用分野〕本発明は導電性支持体上に電荷発生層と電荷搬
送層を形成してなる長波長域に高感度を有する複
合型の電子写真用感光体に係わり、特に高感度で
長期繰返し特性の安定性向上に好適な電子写真用
感光体に関する。

〔発明の背景〕

従来、複合型の電子写真用感光体の電荷発生物
質としは、特開昭52−55643号公報に示される有
機第１アミン類に可溶なモリアゾ染料、ジスアゾ
染料及びスクアリン酸誘導体染料、特開昭53−
42830号公報及び特開昭53−41230号公報に示され
るキノシアニン顔料、特開昭51−11763号公報に
示される銅フタロシアニン顔料などの有機物が多
数提示されている。また、特公昭50−15137号公
報に示されるテルル〜ヒ素〜ガラス状セレン系、
特公昭49−14272号公報に示されるイミド結合を
有する重合体〜無定形セレンなどの無機物も提示
されている。

一方、電荷搬送物質としは、特開昭52−77730
号公報、特開昭52−753929号公報等に示されるポ
リーＮ−ビニルカルバゾール系、特開昭49−
105537号公報に示されるピラゾリン酸導体、特開
昭46−4484号公報に示されるトリニトロフルオレ
ノン、特公昭53−301号公報に示されるニトロお
よびシアノ置換の各種化合物等が提示されてい
る。これらを用いた電子写真用感光体は、いずれ
も良好な電子写真特性を有するが、これらの感光
波長域は400〜700nmの可視光に高感度を示し、
近赤外光（750nm以上）に対しては全く感度がな
かつたり、感度があつても低感度であるために、
近赤外光を光源（例えば、半導体レーザ）とする
電子写真用感光体としては、使用できないという
欠点を有していた。

近年、高速プリンタの１種として光源にレーザ
を用いて、電子写真方式を採用して印字する方法
が考案されている。特に半導体レーザを光源とし
て用いた場合には、光源部を非常に小さくできる
為に、プリンタが小型化されると共に消費電力の
大巾な削減及び多機能化が可能になることから、
非常に注目されている。半導体レーザの場合の発
振波長は770nm以上と長波長である為、前述の如
き、従来の電荷搬送物質は電子写真用感光体に使
用することはできない。従つて、特定の波長に高
感度を有する電子写真用感光体の開発が望まれて
いる。

本発明者らは、各種電子写真特性に優れ、かつ
実用化に十分な特性を有する電子写真用感光体を
提供すべく鋭意検討した結果、電荷発生層中の電
荷発生物質の分散形態を制御することにより、従
来の欠点を改善できることを見出し本発明に至つ
た。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、半導体レーザの発振波長域に
充分な感度を有する電子写真用感光体を提供する
にある。

〔発明の概要〕

本発明による電子写真用感光体は表面電位を除
去するのが容易で画像の鮮明性、階調性等を向上
し、高感度でかつ長期繰返し特性の安定性を改善
したものである。

本発明の複合型の電子写真用感光体は、導電性
支持体上に電荷発生物質と電荷搬送物質を含む層
から構成され、該電荷発生物質は導電性支持体に
対する隠蔽率が５％以上かつ電荷発生物質は10層
以上に積層されており、積層によつた生じた間隙
孔の空隙率が90％以下であることを特徴とする。
望ましくは電荷発生層表面において空隙率が75％
以下である。

本発明において、上記隠蔽率とは導電性支持体
上に電荷発生層を有する電子写真感光体の表面積
を100とした場合、その表面積上に存在する電荷
発生物質によつて被覆されている面積を百分率
（％）で表示した。

通常、感光体としての感光波長域は使用する電
荷搬送物質が電荷発生物質の吸収する光を妨げな
い限り、電荷発生物質の吸収波長域に依存する。
長波吸収性電荷発生物質について、これまで数多
くの検討がなされ、例えば、Se，Cds等について
は増感剤の添加により長波長域での感度を上げる
方法が見出されているが、温度や湿度に対する耐
環境性が十分でなく、また、衛生面でも問題があ
る。上記した各種有機光導電材料のうちでは各種
のフタロシアニン化合物が比較的長波長域での感
度が良好である。一般に、電荷発生物質は電荷搬
送層を通過した光により電荷を発生し、発生した
電荷は電場にり効率よく電荷搬送層中に移行され
なければならない。そのため、導電性支持体上に
電荷発生物質は発生した電荷を電荷搬送層により
効率よく移行されるような形態で分散せしめる必
要がある。この分散形態が電子写真用感光体の各
種電子写真特性の大きな支配因子となり、特に感
度、鮮明性及び階調性に大きな影響を与える。従
つて、電子写真用感光体としては導電性支持体上
における電荷発生物質の分散形態をより好適に制
御する事が最も大切なことてある。

本発明の電子写真用感光体におれる電荷発生層
は、次のような構成で成立つている。すわち、導
電性支持体上に担持されている電荷発生物質の、
導電性支持体表面に対する隠蔽率が５％以上かつ
電荷発生物質が10層以下に積層されており、積層
によつて生じた間隙孔は相互に連通あるいは一部
連通しており、その空隙率は90％以下であり、望
ましくは空隙率は75％以下である。また、形成さ
れた電荷発生層中には必要に応じて、電荷発生物
質を導電性支持体上に良好に担持させる目的で、
樹脂を含有させることが望ましい。更には電荷発
生層形成時の成膜性改善に成膜助剤、あるいは電
荷発生物質と導電性支持体あるいは電荷搬送層と
の接着力改善に接着力向上作業剤の添加あるいは
増感助剤等、電子写真用感光体の諸特性向上に効
果を付与する各種助剤の添加については、何ら制
約されるものではない。また、電荷搬送層及び電
荷搬送層上に形成させる保護膜等の形成に関して
は、従来からの公知技術を利用する事も可能であ
る。

本発明において、電荷発生物質の分散状態に制
限を設けたのは、次の理由にもとづくものであ
る。導電性支持体表面に対する隠蔽率は５％以上
とするのが好適で、５％未満では電荷発生量が低
くて十分な感度が得られない。しかも電荷発生物
質と導電性支持体との間に必要な量の接触面積が
確保されないので、感光体の電気的絶縁性が必要
以上に増大する為、感光体表面の残留電位が高く
なり、画像の鮮明度及び階調性が著しく低下す
る。隠蔽率を５％以上にする技術的手段は、電荷
発生用塗液（本願明細書の実施例に記載）中に含
有する電荷発生物質の濃度の高低で調整できる。
また、電荷発生物質の濃度が低い場合は、複数回
塗布処理することにより達成できる。また、電荷
発生物質の積層数を10層以下と限定したのは、10
層より多く積層すると電荷発生物質の二次凝集が
多くなる為に１個当りの空隙径が大きくなり過ぎ
る。一方空隙率が90％を超えると隣接する電荷発
生物質間の接触面積が小さくなり、発生した電荷
の移動時間が長くなる為に電荷搬送層への電荷移
動が効率よくできず、更には電荷発生層内に電荷
が残留する。空隙率を90％以下にする技術手段
は、電荷発生層を形成する際に電荷発生物質を溶
解する希釈剤が蒸発速度の目安となる沸点100℃
以下（常圧）であり、浸漬塗布時の引上げ速度を
１〜100mm／secとすることにより調整できる。ま
た、電荷発生層表面における特に空隙率を75％以
下とすることが望ましいとしたのは次の理由によ
る。特に電荷発生物質が多層構造を呈している時
の表面積が25％以下になると電荷搬送層との接触
面積が小さくなる為である。その結果、発生した
電荷の電荷搬送層への移動効率が悪くなる為に、
十分な感度が得られなくなる。また、感光体に光
照射を行つた場合、光は電荷搬送層を通過して電
荷発生物質に達するが、間隙内に存在する電荷発
生物質に光が到達するまでの距離が長くなる。そ
の為光は弱まり電荷の発生量も小さくなつて感度
が低下する。従つて、電荷発生物質あるいは電荷
発生層は上記したように作れば、電荷発生物質の
種類あるいは電荷発生層及び電荷搬送層の形成法
等に何ら制約される事なく、電子写真用感光体と
して十分な電子写真特性を有している。

次に、導電性支持体上に上記電荷発生層並びに
電荷搬送層を形成する方法について述べる。先
ず、電荷発生層は電荷発生物質をよく分散し、或
いは必要に応じて用いる樹脂及び添加剤をよく溶
解する有機溶剤、例えばテトラヒドロフラン、酢
酸エチル、アセトン、メチルエチルケトン、ハロ
ゲン化炭化水素等と良く混合攪拌して電荷発生材
料の塗液を調整する。この液中に導電性支持体を
浸漬するか、この液を導電性支持体上に滴下して
バーコータ、ロールコータ、アプリレータ或いは
流延法等により塗工し、三次元硬化或いは加熱に
より溶剤を除去して成膜する。樹脂としては公知
の三次元硬化型樹脂あるいは熱可塑性樹脂を使用
できる。電荷搬送層は電荷搬送物質及び樹脂をテ
トラヒドロフラン、ハロゲン化炭化水素、ベンゼ
ン、ジオキサン、ジメチルフオルムアミド等の溶
剤に混合攪拌し溶解させて、電荷搬送材料の塗液
を調整する。この溶液を用いて、上記電荷発生層
形成と同法により、電荷発生層上に電荷搬送層を
形成した。

また、本発明の複合型電子写真用感光体の導電
性支持体としては、例えばアルミニウム、アルミ
ニウム〜他金属合金、鋼、鉄、銅等の金属の他
に、導電性プラスチツクおよびプラスチツク、
紙、ガラス等に導電性を付与したものを用いるこ
とができ、これらの支持体は円筒状、シート等で
よく、何ら形状に制約されることはない。

〔発明の実施例〕

次に、本発明を実施例により更に詳細に説明す
るが、本発明はこれらにより何ら限定されるもの
ではない。

実施例１ ε型銅フタロシアニン顔料（東洋インキ社製、
リオノールブルーES）を0.2，5.0g、シリコン樹
脂（信越化学社製、KR−5240）を0.2，5.0g、メ
チルフエニル系シロキサン化合物（信越化学社
製、KP−323）を0.005g秤量し、これをテトラヒ
ドロフラン80.8g固形分濃度：0.5〜５％と共にガ
ラス製容器内に入れ、超音波振動器を用いて15時
間振動攪拌及び分散させて、電荷発生層塗液を調
整した。この塗液を厚さ100μmのアルミニウム板
上に滴下し、オートマチツクアプリケータを用い
て成膜し、それを熱風乾燥器中に入れ、90℃で30
分間乾燥して隠蔽率２〜100％の電荷発生層を形
成した。

次に、下記構造式を表わされるオキサゾール化
合物 3g、ポリカーボネート樹脂（GE社製、レキサン
141）10g、シリコン樹脂（信越化学社製、KP−
323）0.007g、塩化メチレン35g、52gをガラス製
容器に入れ、超音波振動器を用いて内容物が完全
に溶解するまで振動攪拌させ、電荷搬送材料塗液
を調整した。この塗液を前もつて形成させておい
た電荷発生層上に滴下させ、オートマチツクアプ
リケータを用いて成膜し、110℃で１時間加熱乾
燥して溶剤を除去した。乾燥後、電子写真特性を
測定した。電子写真特性の測定は静電記録紙試験
装置（川口電気製、SP−428）を用いて行つた。
この場合、マイナス5kvのコロナ放電を10秒間行
つて帯電させ（10秒間帯電直後の表面電位V₀
（Ｖ）を初期電位とする）、30秒間暗所に放置後
（この時の電位をV₃₀（Ｖ）で表わし（V₃₀／V₀）×
100（％）を暗減衰とする）、タングステンランプ
で表面の照度が２ｘになるように露光し、この
時の表面電位の減衰および時間を記録し、V₃₀が
１／２になるまでに必要とした時間ｔ（秒）と照度と
の積で感度（半減露光量、E₅₀（ｘ，ｓ）を表わ
した。結果を第１図に示す。尚、第１図の曲線
は実施例を、曲線は比較例１を示す。

比較例１実施例１で用いたε型銅フタロシアニン顔料10
重量部とシリコン樹脂（信越化学社製、KR−
5240）５重量部を用いて他の条件は実施例１と同
じにして電荷発生層及び電荷搬送層を形成した。
また、この感光体を実施例１と同条件で電子写真
特性を測定した。結果を第１図に示す。

実施例２無金属フタロシアニン５〜240重量部、エポキ
シ樹脂〔（シエル石油化学社製、エピコート1001）
100重量部、レジンＭ（丸善石油社製）21重量部、
２エチル・４メチルイミダゾール（四国化成社
製）20重量部からなる組成物〕５〜150重量部、
メチルフエニル系シロキサン化合物（信越化学社
製、KP−323）３重量部、テトラヒドロフラン
2700部とをガラス製容器に入れ、超音波振動器中
で24時間振動攪拌し、電荷発生層用塗液を調整し
た。その塗液を120mmの導電性ドラムに浸漬塗
工法を用いて塗布し、100℃の熱風乾燥器内で２
時間乾燥して加熱硬化させて電荷搬送層を形成し
た。電荷発生層の表面占有率（100−空隙率）は
27％（第２図）、52％、70％（第３図）、90％であ
つた。また、これらの電荷発生層置の隠蔽率はい
ずれも５％以上であつた。

次に、実施例１で用いたオキサゾール化合物30
重量部、ポリカーボネート樹脂（レキサン141）
300重量部、希釈剤（１，１，２，２テトラクロ
ルエタン：30、塩化メチレン：70からなる混合溶
媒）2700重量部をガラス製容器に入れ、超音波振
動器で50時間振動攪拌して電荷搬送層用塗液を調
整した。その塗液に電荷搬送層成形ドラムを浸漬
して塗布し、130℃の熱風乾燥器中で２時間乾燥
し、電荷搬送層を形して感光体形成ドラムを作つ
た。

そのドラムを半導体レーザビーム複写機（日立
製作所製、SL−1000）に装着して、電子写真特
性を測定した。コロナ印加電圧はマイナス5.2kv
である。結果を第５図に示す。尚、第５図中、曲
線は実施例２を、曲線は比較例２，３を示
す。

比較例２，３電荷発生物質として無金属フタロシアニン300
重量部、実施例２で用いたエポシキ樹脂150重量
部、後述するドラムの引上げ速度以外の条件はす
べて実施例２と同じにして電荷発生層を形成し
た。ドラムの引上げ速度は実施例２に比べて２倍
と５倍に上げて、電荷発生物質の表面積を変え
た。表面積は引上げ速度を上げるほど希釈剤の蒸
気速度と、ドラムに担持される電荷発生物質のバ
ランスがくずれ、小さくなる。このようにして得
た電荷搬送層の表面積は23％（第４図に示す）と
18％であつた。この電荷発生層上に実施例２で行
なつたと同条件で電荷搬送層を形成し、さらには
この感光体の評価も実施例２と同条件で行なつ
た。結果を第５図に示す。

〔発明の効果〕以上の結果、本発明の電子写真用感光体の電子
写真特性は実用上十分な特性を有した優れた電子
写真用感光体であることがわかる。

【図面の簡単な説明】

第１図は電荷発生物質の隠蔽率と感度との関係
を示す特性図、第２図乃至第４図は導電性支持体
上に形成させた電荷発生層中のフタロシアニンの
粒子構造を示す電子顕微鏡写真、第５図は電子写
真用感光体ドラム装置の複写機による表面帯電特
性図である。

Claims

【特許請求の範囲】１導電性支持体上に電荷発生物質と電荷搬送物
質を含む層を設けた複合型の電子写真用感光体に
おいて、前記電荷発生物質は前記導電性支持体に
対する隠蔽率が５％以上であり、かつ該電荷発生
物質は10層以下に積層されており、該積層によつ
て生じる空隙孔の空隙率の90％以下であることを
特徴とする電子写真用感光体。２特許請求の範囲第１項記載の電子写真用感光
体において前記電荷発生物質はフタロシアニン系
顔料であることを特徴とする電子写真用感光体。３特許請求の範囲第２項記載の電子写真用感光
体において、前記フタロシアニン系顔料は無金属
或いは銅フタロシアニンであることを特徴とする
電子写真用感光体。