JPH07319182A - 電子写真用感光体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 耐磨耗性に優れ、感度が良好で、安定した感
光層を有する電子写真用有機感光体を提供する。 【構成】 電子写真用有機感光体は、導電性支持体と、
前記導電性支持体上に設けられ、酸化セリウム超微粒子
および窒化ホウ素微粒子の群から選ばれた少なくとも一
種を露出する部分に含む感光層とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、感光体に関し、特に電
子写真用感光体に関する。

【０００２】

【従来の技術】有機光導電性物質を用いた電子写真用有
機感光体においては、加工容易性、低コスト性、無公害
性、及び分光特性の設計における材料選択のバリエーシ
ョンの広さなどの点から活発に研究開発が進められてい
る。感光体の表面層には、コロナ帯電、トナー現像、紙
への転写及びクリーニング処理などの電気的・機械的外
力が直接加えられるため、それらに対する耐久性が要求
される。また、実際に感光体を複写機内で使用した場
合、感光体は、帯電装置から発生するオゾンなどの放電
生成物や露光時の紫外線などにより表面劣化されるた
め、これらに対する耐性（耐環境性）も要求される。さ
らに、エコロジー等の観点から感光体の長寿命化が要望
されている。有機感光体の表面は有機物で構成されてい
るため、繰り返しの使用により磨耗やキズなどが発生し
やすいが、これらに対する十分な耐久性を一般に有して
いない。

【０００３】これらの問題を解決するために種々の方法
が施された感光体が提案されている。その中の１つとし
て、感光層に酸化亜鉛や酸化チタンなどの金属酸化物を
含有する感光体があるが、感度の面で満足できるもので
はない。さらに、酸化亜鉛や酸化チタンを微粒子化する
ことにより、表面積を増して光吸収を増大させ、高感度
化を試みた感光体があるが、酸化亜鉛や酸化チタンは微
粒子化すると活性化し、感光層中の有機物を酸化するな
どの悪影響を及ぼす。

【０００４】また、フッ素系粒子を含有する感光層が、
特開昭６３−２４９１５２号、特開昭６３−３１１３５
６号、特開昭６４−２３２５９号各公報に示されてい
る。フッ素系粒子はその表面性の良さ（表面張力、摩擦
係数が低いこと）から、耐磨耗性の向上に効果があると
されているが、結合樹脂との相溶性が悪い。耐環境性向
上の具体案としては、例えば従来より、露光時などの紫
外線による表面劣化を防止するために、感光層に種々の
紫外線吸収剤を添加している。しかしながら、これらの
紫外線吸収剤は、感光層を構成する有機物と混ざりにく
いため、ムラができて露光時の光の吸収性（感度）が悪
くなったり、多量に使用した場合は有機物と相互作用を
おこすなどの問題がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、耐磨耗性に優れ、感度が良好で、安定した
感光層を有する電子写真用有機感光体を提供することで
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、導電性支持体
と、前記導電性支持体上に設けられ、酸化セリウム超微
粒子および窒化ホウ素微粒子の群から選ばれた少なくと
も一種を露出する部分に含む感光層とを備えた電子写真
用感光体である。前記感光層は、電荷発生材料と電荷輸
送材料とが結合樹脂中に分散された単層型感光層であっ
てもよく、また導電支持体上に前記電荷発生材料を含有
する電荷発生層と前記電荷輸送材料を含有する電荷輸送
層とが積層された積層型感光層であってもよい。電荷発
生層は電荷輸送層の上下いずれに積層されていてもよ
く、また電荷発生層は電荷発生物質と電荷輸送物質の両
方を含有していてもよい。さらに感光層の上に表面保護
層を設けてもよい。

【０００７】上記酸化セリウム超微粒子および／または
窒化ホウ素微粒子の使用割合は、感光体の層構成や所望
する感光体の特性に応じて適宜選択することができる
が、結合樹脂１００重量部に対して０．１〜５重量部の
範囲で用いられるのが好ましい。また、本発明において
酸化セリウムを用いる場合、従来公知の紫外線吸収剤を
併用するのが好ましい。

【０００８】上記導電性支持体はシート状やドラム状の
いずれあってもよく、支持体自体あるいは支持体の表面
が導電性を有しており、使用に際して十分な機械的強度
を有するものが好ましい。具体的には、アルミニウム、
銅、鉄、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、上
記金属が蒸着またはラミネートされたプラスチック材
料、カーボン等を内添して導電性を付与した樹脂材料、
ヨウ化アルミニウム、酸化錫、酸化インジウム等で被覆
されたガラス等が例示される。上記導電性支持体のう
ち、アルミニウムが好ましく、特に、アルミニウムの結
晶粒が表面に存在せず、複写画像等において黒点やピン
ホール等が発生するのを防止する等の点からアルマイト
処理されたアルミニウムを用いてもよい。

【０００９】上記電荷輸送物質としては、例えば、テト
ラシアノエチレン、２，４，７−トリニトロ−９−フル
オレノン等のフルオレノン系化合物、２，４，８−トリ
ニトロチオキサントン、ジニトロアントラセン等のニト
ロ化化合物、無水コハク酸、無水マレイン酸、ジブロモ
無水マレイン酸、２，５−ジ（４−ジメチルアミノフェ
ニル）−１，３，４−オキサジアゾール等のオキサジア
ゾール系化合物、９−（４−ジエチルアミノスチリル）
アントラセン等のスチリル系化合物、ポリビニルカルバ
ゾール等のカルバゾール系化合物、１−フェニル−３−
（ｐ−ジメチルアミノフェニル）ピラゾリン等のピラゾ
リン系化合物、インドール系化合物、オキサゾール系化
合物、イソオキサゾール系化合物、チアゾール系化合
物、チアジアゾゾール系化合物、イミダゾール系化合
物、ピラゾール系化合物、トリアゾール系化合物、ヒド
ラゾン系化合物等の含窒素環式化合物、縮合多環族化合
物、有機ポリシラン、スチルベン系化合物、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、例示さ
れる。

【００１０】上記電荷発生材料としては、例えば、セレ
ン、セレン−テルル、セレン−ヒ素、アモルファスシリ
コン、ピリリウム塩、アゾ系顔料、ジスアゾ系顔料、ア
ンサンスロン系顔料、ペリレン系顔料、フタロシアニン
系顔料、インジゴ系顔料、トリフェニルメタン系顔料、
スレン系顔料、トルイジン系顔料、ピラゾリン系顔料、
キナクリドン系顔料等、種々のものが使用し得る。上記
電荷発生物質は一種または二種以上混合して用いてもよ
い。

【００１１】また、上記結合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
−アクリル系共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体
等のオレフィン系重合体やポリ塩化ビニル、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
フタレート樹脂、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、キシリレン樹脂、エポキシアクリレート等の光硬化
性樹脂など、各種の重合体が使用できる。

【００１２】感光体の劣化を防止し、光照射等による電
気的特性の変化を少なくするために、上記感光層は、他
のヒンダードアミン系化合物、ヒンダードフェノール系
化合物、ベンゾトリアゾール系化合物のような酸化防止
剤、紫外線吸収剤を含有してもよい。また、フルオレン
系化合物のような一重項エネルギークエンチャーを含ん
でいてもよい。

【００１３】本発明の単層型感光層は、電荷発生物質、
電荷輸送物質および結合樹脂などの分散液を調整し、導
電性支持体に塗布し、加熱して溶媒を除去する事により
形成される。また、積層型感光層の電荷発生層や電荷輸
送層も単層型と同様に分散液を調整し、塗布することに
よって積層される。なお、積層型感光層の電荷発生層は
結合樹脂を用いることなく、電荷発生物質を蒸着、スパ
ッタリング等の手段により形成してもよい。

【００１４】上記分散液の調整に際し使用される有機溶
剤は、結合樹脂などの種類に応じて異なるが、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、ジメチルエーテ
ル、ジエチルエーテル、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、ジエチレングリコールジメチルエーテル
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、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホ
キシド等、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。なお上記分散液を調整する際、分
散性や塗工性などをよくするために界面活性剤やレベリ
ング剤などを併用してもよい。

【００１５】分散液は、ボールミル、ペイントシェーカ
ー、サンドミル、アトライター、超音波分散器などを用
いる従来慣用の方法にて調整される。以上のようにして
形成される感光層の厚みは、単層型では３〜５０μｍ、
特に５〜２０μｍが好ましく、積層型では電荷発生層が
約０．１〜５μｍ、電荷輸送層は５〜５０μｍ、特に１
０〜４０μｍであることが好ましい。

【００１６】

【作用】本発明で用いる酸化セリウムや窒化ホウ素は微
粒子（特に酸化セリウムは１μｍ以下の超微粒子）であ
り、分散した状態で添加されていることから、光の乱反
射を防ぎ効率よく露光できるため、感光体の感度を向上
させることができる。また、これらの物質は、非活性で
あるため感光層中の有機物の分解（感光層の劣化）を防
止すると共に、硬度が大きいことから、感光体の耐磨耗
性の向上に効果的である。

【００１７】

【実施例】実施例１〜６

【００１８】

【化１】

【００１９】式（１）で表されるペリレン系化合物１０
重量部（以下「部」と略す）に塩化メチレン３９０部を
加えて２４時間ボールミル分散を行った。一方、ビスフ
ェノールＺ型ポリカーボネート１００部、式（２）で表
される芳香族アミン系化合物１００部、一次粒子径が８
０ｎｍの酸化セリウム任意量を塩化メチレン９００部に
溶解し、この溶液をボールミル分散液に加えてディスパ
ールミルにより分散を行った。このようにして調整した
分散液をアルミ素管１上に塗工後、乾燥させて厚み２５
μｍの感光層２を有する単層型感光体を作製した。

【００２０】

【化２】

【００２１】実施例７ 酸化セリウムと従来公知の紫外線吸収剤を併用したこと
以外は、実施例１と同様の操作によって単層型感光体を
作製した。実施例８〜１３ 式（３）で表される無金属フタロシアニン５部にシクロ
ヘキサノン１９５部を加えて２４時間ボールミル分散を
行った。一方、ポリビニルブチラール４０部をシクロヘ
キサノン１６０部に溶解した溶液１０部をボールミル分
散液に加えて、さらに２４時間ボールミル分散を続け
た。このようにして調整した分散液をアルミ素管１上へ
塗工した後、１００℃で３０分乾燥させて厚み０．５μ
ｍの電荷発生層３を得た。

【００２２】

【化３】

【００２３】次に、前記芳香族アミン系化合物（２）１
００部、ビスフェノールＺ型ポリカーボネート１００
部、一次粒子径が８０ｎｍの酸化セリウム任意量をメチ
レンクロライド４００部に溶解し、先に作製した電荷発
生層３上に塗工した後、８０℃で６０分乾燥させて厚み
２５μｍの電荷輸送層４を得た。実施例１４ 酸化セリウムと従来公知の紫外線吸収剤を併用したこと
以外は、実施例８と同様の操作によって積層型感光体を
作製した。

【００２４】比較例１ 酸化セリウムをもちいないこと以外は、実施例１と同様
の操作によって単層型感光体を作製した。比較例２ 酸化セリウムの代わりにポリ四フッ化エチレンを用いた
こと以外は、実施例１と同様の操作によって単層型感光
体を作製した。

【００２５】比較例３ 酸化セリウムを１０部用いたこと以外は、実施例１と同
様の操作によって単層型感光体を作製した。比較例４ 酸化セリウムをもちいないこと以外は、実施例８と同様
の操作によって積層型感光体を作製した。

【００２６】比較例５ 酸化セリウムの代わりにポリ四フッ化エチレンを用いた
こと以外は、実施例８と同様の操作によって積層型感光
体を作製した。比較例６ 酸化セリウムを１０部用いたこと以外は、実施例８と同
様の操作によって積層型感光体を作製した。

【００２７】このようにして得られた感光体の耐刷性を
評価した。結果を表１および表２に示す。

【００２８】

【表１】

【００２９】

【表２】

【００３０】実施例１５〜２０ 前記式（１）で表されるペリレン系化合物１０部に塩化
メチレン３９０部を加えて２４時間ボールミル分散を行
った。一方、ビスフェノールＺ型ポリカーボネート１０
０部、前記式（２）で表される芳香族アミン系化合物１
００部、一次粒子径が１５０ｎｍの窒化ホウ素任意量を
塩化メチレン９００部に溶解し、この溶液をボールミル
分散液に加えてディスパールミルにより分散を行った。
このようにして調整した分散液をアルミ素管１上に塗工
後、乾燥させて厚み２５μｍの感光層２を有する単層型
感光体を作製した。

【００３１】実施例２１〜２６ 前記式（３）で表される無金属フタロシアニン５部にシ
クロヘキサノン１９５部を加えて２４時間ボールミル分
散を行った。一方、ポリビニルブチラール４０部をシク
ロヘキサノン１６０部に溶解した溶液１０部をボールミ
ル分散液に加えて、さらに２４時間ボールミル分散を続
けた。このようにして調整した分散液をアルミ素管１上
へ塗工した後、１００℃で３０分乾燥させて厚み０．５
μｍの電荷発生層３を得た。

【００３２】次に、前記芳香族アミン系化合物（２）１
００部、ビスフェノールＺ型ポリカーボネート１００
部、一次粒子径が１５０ｎｍの窒化ホウ素任意量をメチ
レンクロライド４００部に溶解し、先に作製した電荷発
生層３上に塗工した後、８０℃で６０分乾燥させて厚み
２５μｍの電荷輸送層４を得た。比較例７ 窒化ホウ素をもちいないこと以外は、実施例１５と同様
の操作によって単層型感光体を作製した。

【００３３】比較例８ 窒化ホウ素の代わりにポリ四フッ化エチレンを用いたこ
と以外は、実施例１５と同様の操作によって単層型感光
体を作製した。比較例９ 窒化ホウ素を１０部用いたこと以外は、実施例１５と同
様の操作によって単層型感光体を作製した。

【００３４】比較例１０ 窒化ホウ素をもちいないこと以外は、実施例２１と同様
の操作によって積層型感光体を作製した。比較例１１ 窒化ホウ素の代わりにポリ四フッ化エチレンを用いたこ
と以外は、実施例２１と同様の操作によって積層型感光
体を作製した。

【００３５】比較例１２ 窒化ホウ素を１０部用いたこと以外は、実施例２１と同
様の操作によって積層型感光体を作製した。このように
して得られた感光体の耐刷性を評価した。結果を表３お
よび表４に示す。

【００３６】

【表３】

【００３７】

【表４】

【００３８】以上の結果からも明らかなように、本発明
の微粒子を感光層に添加しない場合では膜厚削れが大き
くなり、これらの微粒子が感光層の耐磨耗性の向上に大
きく関与していることがわかる。さらに、表面電位の低
下および白紙電位の上昇も大きくなり、感光層の感度を
低下させる。微粒子の代わりにポリ四フッ化エチレンを
用いた場合にも同様のことがいえる。

【００３９】また、窒化ホウ素を１０部使用した場合で
は、添加量が多すぎるために初期感度が悪く、いくら露
光量を上げても適正画像を得ることができない。8 万枚耐刷による評価方法 使用装置：三田工業製ＤＣ−２５５６改造機 （ａ）初期設定 感光体の表面電位を約８００Ｖに設定すると共に、それ
ぞれ適正な画像が得られるよう、感光体への露光量を調
整し、初期の白紙電位を設定する。 （ｂ）感度低下の評価 ８万枚印刷後、表面電位の変化を測定する。更に、初期
設定露光量にて露光を行い、初期に設定した白紙電位の
変化測定することにより、感度低下の評価を行う。

【００４０】

【発明の効果】本発明の有機感光体によれば、耐磨耗性
優れ、感度の良好な、安定した感光体を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】単層型感光層の一部を示す縦断面概略図。

【図２】複層型感光層の一部を示す縦断面概略図。

【符号の説明】

１ アルミ素管 ２ 感光層 ３ 電荷発生層 ４ 電荷輸送層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 堺 博亮 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 田中 智樹 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 菅瀬 彩子 大阪市中央区玉造１丁目２番28号 三田工 業株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】導電性支持体と、 前記導電性支持体上に設けられ、酸化セリウム超微粒子
   および窒化ホウ素微粒子の群から選ばれた少なくとも一
   種を露出する部分に含む感光層と、を備えた電子写真用
   感光体。