JPH07287404A - 電子写真感光体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】オゾンなどの活性ガスに対する耐久性が優れ、
繰り返し特性に優れた有機系の感光体を提供する。 【構成】導電性基体１上に有機材料からなる感光層３を
備えてなる感光体において、感光層３の最外層である電
荷輸送層３ｂに亜リン酸エステル系酸化防止剤とヒンダ
ードフェノール系酸化防止剤を含有させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、電子写真感光体に関
し、詳しくは、オゾンなどの活性ガスに対する耐久性に
優れ、感光体特性，繰り返し特性の優れた有機系の電子
写真感光体に関する。

【０００２】

【従来の技術】複写機，プリンタなどの電子写真装置に
用いられる電子写真感光体（以下、単に感光体とも称す
る）は、従来、セレン，セレン合金，硫化亜鉛，硫化カ
ドミウムなどの無機系の光導電性材料を使用したものが
主流であった。近年、可とう性，熱安定性，膜形成性，
軽量性，低価格などの利点から、有機系の光導電性材料
を使用した感光体の開発が盛んに進められている。なか
でも、感光層を光を受容して電荷キャリアを発生させる
電荷発生層と発生した電荷キャリアを輸送する電荷輸送
層とに分けた，いわゆる機能分離積層型の有機系感光体
は各層をそれぞれの層の機能に最適な材料で形成して組
み合わせることにより特性の優れた感光体を得ることが
でき、導電性基体上に電荷発生層，電荷輸送層をこの順
に積層した感光層を備えた負帯電機能分離積層型の有機
系感光体ではセレン系感光体に匹敵する感度を有するも
のが開発されている。

【０００３】ところで、電子写真装置においては、感光
体表面で帯電，露光，現像，転写，クリーニング，除電
などの画像形成プロセスが繰り返し行われる。従って、
感光体にはこの画像形成プロセスの繰り返しにおける特
性の安定性が要求されるが、有機系感光体の場合、繰り
返し使用するに従い帯電位の低下（帯電特性の劣化）が
起こり、画像品質が低下するという問題がある。

【０００４】この帯電特性劣化の主要因は、帯電器のコ
ロナ放電によって生じるオゾン（Ｏ ₃ ）などの活性ガス
による感光体表面の有機材料の劣化であることが知られ
ている。その対策として、装置側ではファンを取り付け
換気を行うなどの方法でオゾンなどを除去し、感光体表
面に触れるオゾンなどの量を減少させることが行われ、
感光体側では表面劣化を防ぐために最表面層に２，６−
ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール（ＢＨＴ）、ペ
ンタエリスリチル−テトラキス［３−（３，５−ジ−ｔ
−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネー
ト］、２，４−ビス−（ｎ−オクチルチオ）−６−（４
−ヒドロキシ−３，５−ジ−ｔ−ブチルアニリノ）−
１，３，５−トリアジンなどの各種酸化防止剤を添加す
ることが行われてきた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、種々の
換気手段によってもオゾンなどの活性ガスの感光体表面
への影響を完全に防ぐことは難しく、装置の価格も高く
なる。また、感光体表面層に酸化防止剤を添加する方法
でも感光体特性を悪化させることなく劣化を完全には防
止することは難しく、有機系感光体の場合、繰り返し特
性については市場の要求を十分に満足するには至ってい
ない。

【０００６】この発明は、上述の点に鑑みてなされたも
のであって、オゾンなどの活性ガスに対する耐久性が優
れ、繰り返し特性に優れた有機系の感光体を提供するこ
とを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の課題は、この発明
によれば、導電性基体上に有機材料からなる感光層を備
えてなる感光体において、前記感光層の最外層が亜リン
酸エステル系酸化防止剤とヒンダードフェノール系酸化
防止剤とを含有する感光体とすることによって解決され
る。

【０００８】亜リン酸エステル系酸化防止剤の好適な例
としては、下記一般式（１）で表される化合物が挙げら
れる。

【０００９】

【化４】

【００１０】［式（１）中、Ａは置換基を有してもよい
フェニル基を表す。］ 上記一般式（１）で表される化合物の具体例としては、
下記構造式の化合物（１）−１〜（１）−６が挙げられ
る。

【００１１】

【化５】

【００１２】また、亜リン酸エステル系酸化防止剤の異
なる好適な例として、下記一般式（２）で表される化合
物が挙げられる。

【００１３】

【化６】

【００１４】［式（２）中、Ａは置換基を有してもよい
フェニル基を表し、Ｒ₁ は炭素原子数が４以上のアルキ
ル基を表す。］ 上記一般式（２）で表される化合物の具体例としては、
下記構造式の化合物（２）−１〜（２）−４が挙げられ
る。

【００１５】

【化７】

【００１６】また、亜リン酸エステル系酸化防止剤のさ
らに異なる好適な例として、下記一般式（３）で表され
る化合物が挙げられる。

【００１７】

【化８】

【００１８】［式（３）中、Ｒ₁ ，Ｒ₂ およびＲ₃ はそ
れぞれは炭素原子数が４以上のアルキル基を表す。］ 上記一般式（３）で表される化合物の具体例としては、
下記構造式の化合物（３）−１〜（３）−５が挙げられ
る。

【００１９】

【化９】

【００２０】また、ヒンダードフェノール系酸化防止剤
の具体例としては、下記構造式の化合物（４）−１〜
（４）−１０が挙げられる。

【００２１】

【化１０】

【００２２】

【化１１】

【００２３】感光層が少なくとも電荷発生層，電荷輸送
層がこの順に形成された積層構造であり、前記電荷輸送
層が最外層である感光体の場合には、上述のような亜リ
ン酸エステル系酸化防止剤およびヒンダードフェノール
系酸化防止剤を電荷輸送層に含有させるとよい。この場
合、亜リン酸エステル系酸化防止剤の添加量は電荷輸送
層の全固形分量に対して０．００１重量％以上１０重量
％以下の範囲内が好ましく、ヒンダードフェノール系酸
化防止剤の添加量は同じく０．０１重量％以上１０重量
％以下の範囲内が好ましい。

【００２４】

【作用】導電性基体上に有機材料からなる感光層を備え
てなる感光体において、前記感光層の最外層に亜リン酸
エステル系酸化防止剤とヒンダードフェノール系酸化防
止剤とを含有させることによりオゾンなどの活性ガスの
影響を抑制することができ、繰り返し特性の優れた感光
体を得ることが可能となる。

【００２５】感光体の感光層の最外層が電荷輸送層であ
る構成の場合には、電荷輸送層にこれらの酸化防止剤を
含有させるが、そのときの添加量は、電荷輸送層の全固
形分量に対して、亜リン酸エステル系酸化防止剤は０．
００１重量％以上１０重量％以下，より好ましくは０．
０１重量％以上５重量％以下の範囲内とし、ヒンダード
フェノール系酸化防止剤は０．０１重量％以上１０重量
％以下，より好ましくは０．１重量％以上５重量％以下
の範囲内とするとよい。これら酸化防止剤の添加量が少
ないと効果が得られず、一方多すぎると残留電位の上
昇，感度の悪化などの弊害が生じる。

【００２６】

【実施例】以下、この発明の実施例について説明する
が、この発明はその主旨を損なわないかぎり、以下の実
施例に限定されるものではない。また、実施例中の部は
重量部を示す。図１は、この発明の感光体の一実施例の
模式的断面図を示し、導電性基体１上に中間層２を介し
て、電荷発生層３ａ，電荷輸送層３ｂの積層からなる感
光層３が形成された構成の感光体である。

【００２７】導電性基体１は、板状，シート状，ベルト
状，円筒状などいずれの形状でもよく、材料としてはア
ルミニウム，アルミニウム合金，銅などの金属、アルミ
ニウム，アルミニウム合金，酸化スズなどを真空蒸着に
より被覆形成された金属やプラスチック、導電性物質を
適当な結着樹脂と混合した塗液を塗布して形成された被
膜を有する金属やプラスチック、導電性物質を含有した
プラスチックなどが用いられる。

【００２８】中間層２は、導電性基体と感光層との接着
性の向上を図り、また、導電性基体から感光層への電荷
キャリアの注入を制御するために、必要に応じて設けら
れるものであって、ポリビニルアルコール，ポリビニル
メチルエーテル，ポリアミド，ポリウレタン，メラミン
樹脂，フェノール樹脂，酸化アルミニウムなどからなる
層である。膜厚は０．０５μｍ〜２０μｍが好ましく、
より好ましくは０．０５μｍ〜１０μｍである。

【００２９】電荷発生層３ａは、電荷発生物質としての
フタロシアニン系，ペリレン系，ビスアゾ系，多環キノ
ン系，インジゴ系などの顔料、あるいは、スクアリリウ
ム，アズレニウムなどの染料などを、蒸着あるいはスパ
ッタリングすることにより、または、ポリビニルブチラ
ール樹脂，ポリアリレート樹脂，ポリエステル樹脂，エ
ポキシ樹脂などの結着樹脂溶液中に分散させた塗液を塗
布することにより形成される。電荷発生層の膜厚は０．
１μｍ〜１μｍが望ましい。

【００３０】電荷輸送層３ｂは、電荷輸送物質，結着樹
脂などとともにこの発明に係わる亜リン酸エステル系酸
化防止剤およびヒンダードフェノール系酸化防止剤を含
有してなる。電荷輸送物質としては公知のもの、例え
ば、ヒドラゾン，ヒドラジン，トリアリールアミン，ス
チリルアミン，インドール，インドリン，ブタジエン，
ピラゾールなどの化合物や誘導体が使用できる。また、
結着樹脂としては、ポリビニルブチラール，スチレン，
ポリカーボネート，ポリエステル，エポキシ，ウレタ
ン，アクリルなどの樹脂が使用できる。

【００３１】電荷輸送層中の電荷輸送物質の割合は、電
荷輸送層の全固形分量に対し３０重量％〜７０重量％が
好ましい。また、電荷輸送層の膜厚は１０μｍ〜５０μ
ｍが好ましく、より好ましくは１５μｍ〜４０μｍであ
る。電荷輸送層中の亜リン酸エステル系酸化防止剤の含
有量は、電荷輸送層の全固形分量に対し０．００１重量
％〜１０重量％が好ましく、より好ましくは０．０１重
量％〜５重量％である。また、同じくヒンダードフェノ
ール系酸化防止剤の含有量は０．０１重量％〜１０重量
％が好ましく、より好ましくは０．１重量％〜５重量％
である。

【００３２】さらに、この発明の感光層には、成膜性，
耐光性，機械的強度，電位安定性などの向上のために各
種の添加剤を含有させてもよい。 実施例１ 導電性基体として、３０ｍｍ×３０ｍｍ×１ｍｍのアル
ミニウム板を用意した。次に、共重合ポリアミド樹脂
（ダイセル・ヒュルス社製；商品名「ダイアミドＴ−１
７１」）８部をメタノール７０部とｎ−ブタノール３０
部との混合溶媒に溶解し、上記基体上に浸漬塗布後、温
度９０℃で２０分間乾燥し、膜厚０．５μｍの中間層を
設けた。

【００３３】次に、電荷発生物質としての下記構造式で
示されるジスアゾ顔料１０部，ポリビニルブチラール樹
脂（積水化学工業（株）製；商品名「エスレックＢＨ−
Ｓ」）１０部，シクロヘキサノン１００部を混合し１ｍ
ｍ径のガラスビーズを用いたサンドグラインダーで８時
間分散した。この分散液にテトラヒドロフラン５００部
を加えて希釈し、上記中間層上に浸漬塗布後、温度９０
℃で２０分間乾燥して膜厚０．３μｍの電荷発生層を形
成した。

【００３４】

【化１２】

【００３５】次に、電荷輸送物質としての下記構造式で
示されるヒドラゾン化合物１０部、ポリカーボネート樹
脂（帝人化成（株）製；商品名「パンライトＴＳ−２０
５０」）１０部に、亜リン酸エステル系酸化防止剤であ
る前記化合物１−３の（2,４−ジ−ｔ−ブチルフェニ
ル）ホスファイトおよびヒンダードフェノール系酸化防
止剤である前記化合物４−１の２，４−ビス−（ｎ−オ
クチルチオ）−６−（４−ヒドロキシ−３，５−ジ−ｔ
−ブチルアニリノ）−１，３，５−トリアジンを添加し
テトラヒドロフラン９０部に溶解して電荷輸送層用塗液
を作製する。上記亜リン酸エステル系およびヒンダード
フェノール系の各酸化防止剤の添加量（電荷輸送層の全
固形分量に対する重量％）を下記表１に示すように変化
させて９種類の塗液を作製した。これらの塗液をそれぞ
れ上記電荷発生層上に浸漬塗布後、温度１００℃で２０
分間乾燥し、膜厚２０μｍの電荷輸送層を形成して感光
体１−１〜１−９を作製した。

【００３６】

【化１３】

【００３７】これらの各感光体について、感光体特性お
よび耐オゾン性を評価した。特性評価は川口電機製作所
製のＥＰＡ８１００静電気帯電試験装置を用いて行っ
た。感光体表面を帯電して初期帯電位Ｅ₀ を測定し、続
いて照度５ｌｕｘの白色光で露光を行い初期帯電位を半
分に減衰させるために必要な半減衰露光量Ｅ_1/2 （感
度）を求めた。このようにして初期特性を測定後、オゾ
ン発生装置と接続してオゾン濃度を２０ｐｐｍ一定に保
つように調整した黒箱の中に感光体を入れ、オゾン雰囲
気中に１１時間放置し、その後前記と同様にして感光体
特性を測定して、オゾン暴露による帯電位低下率（％）
を求めて耐オゾン性を評価した。その結果を表１に示
す。

【００３８】

【表１】

【００３９】表１に見られるように、電荷輸送層に上述
の亜リン酸エステル系酸化防止剤およびヒンダードフェ
ノール系酸化防止剤を合わせて添加することにより、酸
化防止剤を添加しない場合および各酸化防止剤をそれぞ
れ単独で添加した場合に比して耐オゾン性が大幅に向上
することは明らかである。さらに、各酸化防止剤を合わ
せて添加することにより、それぞれを単独で添加した場
合に比して感度を悪化させることなしに帯電特性が向上
する効果が得られることも判る。

【００４０】実施例２ 実施例１において、電荷輸送層に添加する亜リン酸エス
テル系酸化防止剤を前記化合物２−１のジフェニルモノ
（２−エチルヘキシル）ホスファイトに、ヒンダードフ
ェノール系酸化防止剤を前記化合物４−２の２，５−ビ
ス（１，１，３，３−テトラメチルブチル）ヒドロキノ
ンに替え、各酸化防止剤の添加量を表２に示すように変
えたこと以外は、実施例１と同様にして感光体２−１〜
２−９を作製し、これらの感光体の特性および耐オゾン
性を実施例１と同様にして評価した。その結果を表２に
示す。

【００４１】

【表２】

【００４２】表２に見られるように、電荷輸送層に上述
の亜リン酸エステル系酸化防止剤およびヒンダードフェ
ノール系酸化防止剤を合わせて添加することにより実施
例１の場合と同様の効果が得られる。 実施例３ 実施例１において、電荷輸送層に添加する亜リン酸エス
テル系酸化防止剤を前記化合物３−１のトリス（２−エ
チルヘキシル）ホスファイトに、ヒンダードフェノール
系酸化防止剤を前記化合物４−３のペンタエリスリチル
−テトラキス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒ
ドロキシフェニル）プロピオネート］に替え、各酸化防
止剤の添加量を下記表３に示すように変えたこと以外
は、実施例１と同様にして感光体３−１〜３−９を作製
し、これらの感光体の特性および耐オゾン性を実施例１
と同様にして評価した。その結果を表３に示す。

【００４３】

【表３】

【００４４】表３に見られるように、電荷輸送層に上述
の亜リン酸エステル系酸化防止剤およびヒンダードフェ
ノール系酸化防止剤を合わせて添加することにより、実
施例１と同様の効果が得られる。

【００４５】

【発明の効果】この発明によれば、導電性基体上に有機
材料からなる感光層を備えてなる電子写真感光体におい
て、前記感光層の最外層に亜リン酸エステル系酸化防止
剤とヒンダードフェノール系酸化防止剤とを合わせて含
有させる。このような感光層を形成することにより、オ
ゾンなどの活性ガスに対する耐久性が優れ、繰り返し特
性に優れた有機系の感光体を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の感光体の一実施例の模式的断面図

【符号の説明】

１ 導電性基体 ２ 中間層 ３ 感光層 ３ａ 電荷発生層 ３ｂ 電荷輸送層

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】導電性基体上に有機材料からなる感光層を
   備えてなる電子写真感光体において、前記感光層の最外
   層が亜リン酸エステル系酸化防止剤とヒンダードフェノ
   ール系酸化防止剤とを含有することを特徴とする電子写
   真感光体。
2. 【請求項２】亜リン酸エステル系酸化防止剤が下記一般
   式（１）で表される化合物であることを特徴とする請求
   項１記載の電子写真感光体。 【化１】 ［式（１）中、Ａは置換基を有してもよいフェニル基を
   表す。］
3. 【請求項３】亜リン酸エステル系酸化防止剤が下記一般
   式（２）で表される化合物であることを特徴とする請求
   項１記載の電子写真感光体。 【化２】 ［式（２）中、Ａは置換基を有してもよいフェニル基を
   表し、Ｒ₁ は炭素原子数が４以上のアルキル基を表
   す。］
4. 【請求項４】亜リン酸エステル系酸化防止剤が下記一般
   式（３）で表される化合物であることを特徴とする請求
   項１記載の電子写真感光体。 【化３】 ［式（３）中、Ｒ₁ ，Ｒ₂ およびＲ₃ はそれぞれは炭素
   原子数が４以上のアルキル基を表す。］
5. 【請求項５】感光層が少なくとも電荷発生層，電荷輸送
   層がこの順に形成された積層構造であり、前記電荷輸送
   層が最外層であることを特徴とする請求項１ないし４の
   いずれかに記載の電子写真感光体。
6. 【請求項６】感光層の最外層である電荷輸送層の全固形
   分量に対して、亜リン酸エステル系酸化防止剤が０．０
   ０１重量％以上１０重量％以下の範囲内で含まれてお
   り、ヒンダードフェノール系酸化防止剤が０．０１重量
   ％以上１０重量％以下の範囲内で含まれていることを特
   徴とする請求項５記載の電子写真感光体。