JPH06100837B2

JPH06100837B2 - 電子写真感光体

Info

Publication number: JPH06100837B2
Application number: JP1049106A
Authority: JP
Inventors: 成昭武藤; 達夫前田; 浩次西川; 幹男角井; 圭介住田; 享中沢
Original assignee: 三田工業株式会社
Priority date: 1989-02-28
Filing date: 1989-02-28
Publication date: 1994-12-12
Anticipated expiration: 2009-12-12
Also published as: JPH02228670A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、複写機などの画像形成装置において好適に使
用される電子写真感光体に関する。

（従来技術）近年、導電性基体上に感光層が形成された電子写真用感
光体として、加工性がよく製造コストの面で有利である
と共に、機能設計の自由度が大きな有機感光体が使用さ
れている。上記有機感光体においては、光照射により電
荷を発生させる電荷発生材料と発生した電荷を輸送する
電荷輸送材料とにより電荷発生機能と電荷輸送機能とを
分離した感光層を有することで、高感度化を図った機能
分離型電子写真用感光体が知られている。上記機能分離
型電子写真用感光体の感光層としては、少なくとも電荷
発生材料を含有する電荷発生層と、電荷輸送材料と結着
樹脂とを含有する電荷輸送層とが積層された積層型感光
体や、電荷発生材料および電荷輸送材料とを結着樹脂中
に分散させて成る単層型感光体等が種々提案されてい
る。

上記積層感光体は、電荷発生層と電荷輸送層とにより各
種機能を分離しているため、前記単層型感光体と異な
り、高感度で感光材料の選択幅が広いという利点があ
る。

ところで、電荷輸送材料には正電荷輸送型が多いことや
表面に耐久性を持たせるため、導電性基体上に電荷発生
層を設け、更にその上に電荷輸送層を設けた負帯電用積
層感光体の構造をとることが一般的である。しかしなが
ら、このような負帯電用積層感光体では負帯電時に雰囲
気中にオゾンが発生し感光体の劣化及び複写環境の汚染
を引き起こしたり、また現像時には製造が困難である正
帯電性のトナーを必要とする等の問題がある。

一方上記の単層型感光体は、正帯電させることができる
だけでなく、感光体の静電潜像を現像するトナーとして
負帯電性トナーを使用できる。これは、一般にトナーは
負帯電するものが得られ易いため、トナー材料の選択幅
が広く、種々のトナー材料を使用することができるとい
う利点がある。しかしながら、一層中で電子と正孔を移
動させるため、どちらかがトラップとなり残留電位が大
きくなる傾向がある。しかも、電荷発生材料と電荷輸送
材料との組合せ方により、帯電特性、感度、残留電位等
の電子写真特性が大きく左右されるという問題点があ
る。

そこで、上記問題点に鑑み単層型感光体を高感度化する
試みとして、電荷発生顔料としてのN,N′−ジメチルペ
リレン−3,4,9,10−テトラカルボキシジイミド、N,N′
−ジ（3,5−ジメチルフェニル）ペリレン−3,4,9,10−
テトラカルボキシジイミド等のペリレン系顔料と、結着
樹脂と、増感剤としてのアセナフチレンとからなる電子
写真感光体（特開昭58-76840号公報）や、上記ペリレン
系顔料と、電荷輸送材料としてのポリビニルカルバゾー
ル系樹脂と、増感剤としてのターフェニルとからなる電
子写真感光体が提案されている（特開昭59-119356号公
報）。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、上記感光体では未だ十分な電子写真特性
を得ることができず、特に電荷発生材料としてペリレン
系化合物を用いていることから、ペリレン系化合物が長
波長側に分光感度がないことに起因して、赤の分光エネ
ルギーの大きいハロゲンランプと組み合わせた場合にお
いて十分な感度を得ることができないという問題点があ
った。

（発明の目的）本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、電子
写真感光体として要求される特性を十分満足する材料の
組合せを見出すことにより、高感度化され、繰り返し特
性にも優れた単層型電子写真感光体を提供することを目
的とする。

（問題点を解決するための手段および作用）従って、本発明においては結着樹脂中に、電荷発生材料
として下記一般式〔Ｉ〕（式中、R¹、R²、R³、およびR⁴は、アルキル基を示す）で
表されるペリレン系化合物と、電荷輸送材料として下記
一般式〔II〕で表されるジアミン誘導体と、さらに上記ペリレン系化
合物100重量部に対して1.25乃至3.75重量部のＸ型メタ
ルフリーフタロシアニンとを含有する感光層を、導電性
基体上に形成して電子写真感光体を構成することにより
上記目的を達成した。

本発明者等が鋭意研究の結果、電荷輸送材料としての一
般式〔II〕で表されるジアミン誘導体は、結着樹脂に対
する相溶性がよく、しかもドリフト移動度に関する電界
強度依存性が小さいという特性を持つことを見出した。
そして、電荷発生材料としての一般式〔Ｉ〕で表される
ペリレン化合物と組み合わせ結着樹脂中に含有させるこ
とで得られる正帯電性単層型電子写真感光体は、帯電特
性、感度、残留電位等の電子写真特性が優れ、さらに分
光増感剤としてＸ型メタルフリーフタロシアニンをペリ
レン系化合物100重量部に対して1.25乃至3.75重量部の
範囲で添加することで、分光感度領域が長波長側にシフ
トし、より感光体の感度が高くなることが判明した。

Ｘ型メタルフリーフタロシアニンをペリレン系化合物10
0重量部に対して1.25重量部以下添加しただけでは、長
波長側への増感効果が生じない。また、Ｘ型メタルフリ
ーフタロシアニンをペリレン系化合物100重量部に対し
て3.75重量部以上添加すると逆に長波長側での分光感度
が高くなってしまい、赤色原稿の再現性が悪くなってし
まう。

（発明の好適態様）本発明に使用される電荷発生材料としてのペリレン系化
合物は、前記一般式〔Ｉ〕で表され、式中のR¹、R²、R³、R
⁴のうちアルキル基としては、メチル、エチル、プロピ
ル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、tert−ブチ
ル、ペンチル、ヘキシル基などの炭素数１〜６のアルキ
ル基が例示される。

具体的には、N,N′−ジ（3,5−ジメチルフェニル）ペリ
レン−3,4,9,10−テトラカルボキシジイミド、N,N′−
ジ（３−メチル−５−エチルフェニル）ペリレン−3,4,
9,10−テトラカルボキシジイミド、N,N′−ジ（3,5−ジ
エチルフェニル）ペリレン−3,4,9,10−テトラカルボキ
シジイミド、N,N′−ジ（3,5−ジプロピルフェニル）ペ
リレン−3,4,9,10−テトラカルボキシジイミド、N,N′
−ジ（3,5−ジイソプロピルフェニル）ペリレン−3,4,
9,10−テトラカルボキシジイミド、N,N′−ジ（３−メ
チル−５−イソプロピルフェニル）ペリレン−3,4,9,10
−テトラカルボキシジイミド、N,N′−ジ（3,5−ジブチ
ルフェニル）ペリレン−3,4,9,10−テトラカルボキシジ
イミド、N,N′−ジ（3,5−ジ−tert−ブチルフェニル）
ペリレン−3,4,9,10−テトラカルボキシジイミド、N,
N′−ジ（3,5−ジペンチルフェニル）ペリレン−3,4,9,
10−テトラカルボキシジイミド、N,N′−ジ（3,5−ジヘ
キシルフェニル）ペリレン−3,4,9,10−テトラカルボキ
シジイミド等が例示されるが、中でも、N,N′−ジ（3,5
−ジメチルフェニル）ペリレン−3,4,9,10−テトラカル
ボキシジイミドが好ましい。

本発明に使用される電荷輸送材料としてのジアミン誘導
体としては、前記一般式〔II〕で表される3,3′−ジメ
チル−N,N,N′,N′−テトラキス−４−メチルフェニル
（1,1′−ビフェニル）−4,4′−ジアミンが用いられ
る。

本発明に使用される結着樹脂としては、種々のもの、例
えば、スチレン系重合体、アクリル系重合体、スチレン
−アクリル系重合体、ポリエチレン、エチレン−酢酸ビ
ニル共重合体、塩素化ポリエチレン、ポリプロピレン、
アイオノマー等のオレフィン系重合体、ポリ塩化ビニ
ル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリエステル、
アルキッド樹脂、ポリアミド、ポリウレタン、エポキシ
樹脂、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリスルホ
ン、ジアリルフタレート、シリコーン樹脂、ケトン樹
脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリエーテル樹脂、フ
ェノール樹脂や、エポキシアクリレート等の光硬化型樹
脂等、各種の重合体が使用できるが、感光体の感度を高
め、感光体の耐摩耗性および繰り返し特性に優れると共
に結着樹脂を溶解する溶剤の選択幅が広いポリ（4,4′
−シクロヘキシリデンジフェニル）カーボネートが好ま
しい。上記ポリ（4,4′−シクロヘキシリデンジフェニ
ル）カーボネートを用いると、従来、溶液安定性等の点
から、ジクロロメタン、モノクロロベンゼン等の塩素系
溶剤しか使用できなかったビスフェノールＡ型ポリカー
ボネートと異なり、テトラヒドロフラン、メチルエチル
ケトン等の溶剤も使用することができるので、安全衛生
上も好ましく、取扱いが容易である。なお、上記ポリ
（4,4′−シクロヘキシリデンジフェニル）カーボネー
トの中でも、分子量15000〜25000、ガラス転移点が58℃
程度のものが好ましい。

上記ペリレン系化合物とジアミン誘導体と上記結着樹脂
との使用割合は、特に限定されず、所望する電子写真感
光体の特性等に応じて適宜選択することができるが、結
着樹脂100重量部に対して、ペリレン系化合物２〜20重
量部、好ましくは、３〜15重量部、ジアミン誘導体40〜
200重量部、好ましくは、50〜100重量部使用される。ペ
リレン系化合物およびジアミン誘導体が上記使用量より
も少ないと、感光体の感度が十分でないばかりか、残留
電位が大きくなる。また上記範囲を越えると感光体の耐
摩耗性等が十分でなくなる。

なお、通常、上記ペリレン系化合物を多量に使用すると
正帯電性が十分でなくなり、小量であると感度等が低下
するが、本発明の電子写真感光体においては、特定のペ
リレン系化合物とジアミン誘導体とＸ型メタルフリーフ
タロシアニンを組み合わせているので、ペリレン系化合
物の量が小量であっても感度および表面電位が高く、し
かも残留電位の小さな正帯電性に優れた電子写真感光体
を得ることができる。

本発明に使用されるＸ型メタルフリーフタロシアニン
は、ブラッグ角度（２θ±0.2°）が7.5°、9.1°、16.
7°、17.3°、22.3°に強い回析ピークを示すものが好
ましい。上記Ｘ型メタルフリーフタロシアニンをペリレ
ン系化合物100重量部に対して1.25乃至3.75重量部添加
することで、分光感度領域が長波長側にシフトし、より
感光体の感度が高くなるのである。しかし、Ｘ型メタル
フリーフタロシアニンをペリレン系化合物100重量部に
対して1.25重量部以下添加しただけでは、長波長側への
増感効果が生じない。また、Ｘ型メタルフリーフタロシ
アニンをペリレン系化合物100重量部に対して3.75重量
部以上添加すると逆に長波長側での分光感度が高くなっ
てしまい、赤色原稿の再現性が悪くなってしまう。

また、酸化防止剤を併用すると、酸化の影響を受け安い
構造を持つ電荷輸送材料等の酸化による劣化を好適に防
止することができる。

上記酸化防止剤としては、2,6−ジ−tert−ブチル−ｐ
−クレゾール、トリエチレングリコール−ビス〔３−
（３−tert−ブチル−５−メチル−４−ヒドロキシフェ
ニル）プロピオネート〕、1,6−ヘキサンジオール−ビ
ス〔３−（3,5−ジ−tert−ブチル−４−ヒドロキシフ
ェニル）プロピオネート〕、ペンタエリスリチル−テト
ラキス〔３−（3,5−ジ−tert−ブチル−４−ヒドロキ
シフェニル）プロピオネート〕、2,2−チオ−ジエチレ
ンビス〔３−（3,5−ジ−tert−ブチル−４−ヒドロキ
シフェニル）プロピオネート〕、2,2−チオビス（４−
メチル−６−tert−ブチルフェノール）、N,N′−ヘキ
サメチレンビス（3,5−ジ−tert−ブチル−４−ヒドロ
キシ−ヒドロシンナマミド）、1,3,5−トリメチル−2,
4,6−トリス（3,5−ジ−tert−ブチル−４−ヒドロキシ
ベンジル）ベンゼン等のフェノール系酸化防止剤を例示
することができるが、中でも、2,6−ジ−tert−ブチル
−ｐ−クレゾールが好ましい。

本発明の感光体は、前述した各成分を含有する塗布液を
調整し、この塗布液を導電性基体上に塗布し、乾燥させ
ることで得られる。

上記導電性基体は、導電性を有するシート状やドラム状
のいずれであってもよく、導電性を有する種々の材料、
例えば、表面がアルマイト処理された、または未処理の
アルミニウム、アルミニウム合金、銅、錫、白金、金、
銀、バナジウム、モリブデン、クロム、カドミウム、チ
タン、ニッケル、パラジウム、インジウム、ステンレス
鋼、真鍮などの金属単体や、蒸着等の手段により上記金
属、酸化インジウム、酸化錫等の層が形成されたプラス
チック材料およびガラス等が例示されるが、中でも硫酸
アルマイト法による陽極酸化を行い、酢酸ニッケルで封
孔処理したアルミニウムが好ましい。

また、導電性基体は、必要に応じて、シランカップリン
グ剤やチタンカップリング剤などの表面処理剤で表面処
理を施し、感光層との密着性を高めてもよい。

上記塗布液の調整に際しては、使用される結着樹脂等の
種類に応じて適宜の有機溶剤が使用され、該有機溶剤と
しては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノー
ル、イソプロパノール、ブタノールなどのアルコール
類、ｎ−ヘキサン、オクタン、シクロヘキサン等の脂肪
族系炭化水素、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香
族炭化水素、ジクロロメタン、ジクロロエタン、四塩化
炭素、クロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素、テトラ
ヒドロフラン、エチレングリコールジメチルエーテル、
エチレングリコールジエチルエーテル等のエーテル類、
アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等の
ケトン類、酢酸エチル、酢酸メチル等のエステル類等種
々の溶剤が例示され、一種または二種以上混合して用い
られる。また、上記各塗布液を調整する際、分散性、塗
工性等をよくするため、ポリジメチルシロキサン等のシ
リコーンオイル、界面活性剤などのレベリング剤、ある
いはターフェニル、ハロナフトキノン類、アセナフチレ
ンなどの従来公知の増感剤等、種々の添加剤を併用して
いてもよい。

上記各塗布液などは、従来慣用の混合分散方法、例え
ば、ペイントシェーカー、ミキサー、ボールミル、サン
ドミル、アトライター、超音波分散器等を用いて調整す
ることができ、得られた分散液などの塗布に際しては、
従来慣用のコーティング方法、例えば、ディップコーテ
ィング、スプレーコーティング、スピンコーティング、
ローラーコーティング、ブレードコーティング、カーテ
ンコーティング、バーコーティング法等が採用される。

本発明における電子写真感光体の単層型感光層は、適宜
の厚みを有してもよいが、15〜30μｍ、特に18〜27μｍ
の厚みを有するものが好ましい。

（実施例）以下に、実施例に基づき、本発明をより詳細に説明す
る。

実施例１ポリ−（4,4′−シクロヘキシリデンジフェニル）カー
ボネート（三菱瓦斯化学社製、商品名ポリカーボネート
Ｚ）100重量部、N,N′−ジ（3,5−ジメチルフェニル）
ペリレン−3,4,9,10−テトラカルボキシジイミド８重量
部、Ｘ型メタルフリーフタロシアニン（大日本インキ社
製）0.2重量部、3,3′−ジメチル−N,N,N′,N′−テト
ラキス−４−メチルフェニル（1,1′−ビフェニル）−
4,4′−ジアミン100重量部、ポリジメチルシロキサン
（信越化学社製）0.01重量部および所定量のテトラヒド
ロフランを、超音波分散器で混合分散し単層型感光層用
分散液を調整すると共に、アルマイト処理されたアルミ
ニウム素管上に塗布し、厚み約23μｍの感光層を形成
し、約100℃で熱処理加工することにより電子写真感光
体を作成した。

実施例２実施例１のＸ型メタルフリーフタロシアニン（大日本イ
ンキ社製）を0.1重量部用いる以外は、実施例１と同様
にして単層型の電子写真感光体を作成した。

実施例３実施例１のＸ型メタルフリーフタロシアニン（大日本イ
ンキ社製）を0.3重量部用いる以外は、実施例１と同様
にして単層型の電子写真感光体を作成した。

比較例１実施例１のＸ型メタルフリーフタロシアニン（大日本イ
ンキ社製）を0.05重量部用いる以外は、実施例１と同様
にして単層型の電子写真感光体を作成した。

比較例２実施例１のＸ型メタルフリーフタロシアニン（大日本イ
ンキ社製）を0.4重量部用いる以外は、実施例１と同様
にして単層型の電子写真感光体を作成した。

比較例３実施例１のＸ型メタルフリーフタロシアニン（大日本イ
ンキ社製）に代えて、β型メタルフリーフタロシアニン
0.2重量部用いる以外は、実施例１と同様にして単層型
の電子写真感光体を作成した。

比較例４実施例１のＸ型メタルフリーフタロシアニン（大日本イ
ンキ社製）に代えて、β型メタルフリーフタロシアニン
0.6重量部用いる以外は、実施例１と同様にして単層型
の電子写真感光体を作成した。

そして、上記実施例および比較例で得られた各電子写真
感光体の帯電特性、感光特性を調べるため、静電複写試
験装置（ジェンテック社製、ジェンテックシンシア 30
M）を用いて、前記各電子写真感光体を正に帯電させ
た。

なお、各電子写真感光体の表面電位V_S.P.（Ｖ）を測定
すると共に、照度10ルックスのタングステンランプを用
いて、電子写真感光体表面を露光し、上記表面電位V
_S.P.が1/2となるまでの時間を求め、半減露光量E1/2
（μJ/cm²）を算出した。また、露光後、0.15秒経過後
の表面電位を残留電位V_r.p.（Ｖ）とした。

また、赤と同じ明度のグレー原稿を複写し、得られた複
写物の反射濃度を反射濃度計によって測定した後、を算出することで赤色再現性を調べた。上記赤色再現性
が70％以下のものを×、70〜100％の範囲内のものを
△、100％以上のものを○として評価した。

上記実施例および比較例で得られた各電子写真感光体の
帯電特性、感光特性等の結果を表１に示す。

表１から明らかなように、実施例１乃至実施例３の電子
写真感光体は、いずれも帯電特性に優れ、感度が高く、
残留電位が小さいと共に、赤色再現性が良好であること
が判明した。

これに対して、比較例１および比較例２の電子写真感光
体は、赤色再現性は優れているものの、感度が低く、残
留電位が高いものであった。また、比較例２および比較
例４の電子写真感光体は、逆に赤色再現性が悪いもので
あった。

（発明の効果）以上のように本発明の電子写真感光体によれば、正帯電
性に優れると共に、単層型感光体でありながら、感度お
よび表面電位が高く、しかも残留電位が小さい。さらに
は、赤色再現性も良好であるという特有の効果を奏す
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者住田圭介大阪府大阪市中央区玉造１丁目２番28号三田工業株式会社内 (72)発明者中沢享大阪府大阪市中央区玉造１丁目２番28号三田工業株式会社内審査官須磨光夫 (56)参考文献特開昭62−103650（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−188152（ＪＰ，Ａ) 特公平５−20742（ＪＰ，Ｂ２)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】結着樹脂中に、電荷発生材料として下記一
般式〔Ｉ〕（式中、R¹、R²、R³、およびR⁴は、アルキル基を示す）で
表されるペリレン系化合物と、電荷輸送材料として下記
一般式〔II〕で表されるジアミン誘導体と、さらに上記ペリレン系化
合物100重量部に対して1.25乃至3.75重量部のＸ型メタ
ルフリーフタロシアニンを含有する感光層を、導電性基
体上に形成することを特徴とする電子写真感光体。
【請求項２】感光層が、酸化防止剤を含有する上記請求
項１記載の電子写真感光体。
【請求項３】ペリレン系化合物が、N,N′−ビス（3,5−
ジメチルフェニル）ペリレン−3,4,9,10−テトラカルボ
キシジイミドである上記請求項１記載の電子写真感光
体。