JPH0954451A

JPH0954451A - 電子写真感光体

Info

Publication number: JPH0954451A
Application number: JP22606695A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Yamaguchi; 康浩山口; Taketoshi Hoshizaki; 武敏星崎
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1995-08-11
Filing date: 1995-08-11
Publication date: 1997-02-25

Abstract

(57)【要約】【課題】暗電荷の多い電荷発生材料を用いた場合に
も、帯電性および帯電維持性が高く、繰り返し安定性に
優れ、かつ、塗布欠陥および画像欠陥等のない高品質の
電子写真感光体を提供する。【解決手段】導電性基体上に、少なくとも電荷発生層
と電荷輸送層とを積層状に設けた電子写真感光体におい
て、該電荷発生層と電荷輸送層との間に、膜厚が０．０
０１〜０．５μｍの範囲の硬化型材料からなる絶縁層を
設けた電子写真感光体。電荷発生層が、電荷発生材料と
してフタロシアニン系顔料を含有することが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、導電性基体および光導
電層を含む電子写真感光体に関し、特に該光導電層が電
荷発生層と電荷輸送層を積層状に設けた電子写真感光体
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子写真感光体は、光導電層の層構成か
ら単層型のものと積層型のものに大別される。積層型感
光体は、光導電の２つの素過程である電荷発生と電荷輸
送をそれぞれ別々の層に分担させた二層構成の感光体で
あって、その機能を分離させたことにより、各機能層毎
に材料の最適化を計ることができるという利点を有する
ことから、高性能化に向けた活発な研究開発が行われて
いる。現在、積層型感光体は、電子写真感光体の主流と
なり、アナログ複写機、デジタル複写機、レーザープリ
ンター、ＬＥＤプリンター、ファクシミリ等に活用され
ている。積層型感光体用の電荷発生材料としては、無機
または有機の顔料および染料が有効であり、具体的に
は、アゾ系顔料、キナクリドン系顔料、多環キノン系顔
料、フタロシアニン系顔料、ペリレン系顔料等が単独ま
たは樹脂中に分散された様態で用いられている。また、
その電荷輸送材料としては、トリフェニルアミン系化合
物、スチルベン系化合物、ヒドラゾン系化合物、ブタジ
エン系化合物等の電荷輸送活性分子と絶縁性樹脂との固
溶体が広く用いられている。

【０００３】しかしながら、電荷発生層と電荷輸送層と
を直接積層した光導電層は、一般に半導電性の電荷発生
材料から電荷輸送層に暗電荷が漏洩するために、高帯電
性が得られないことおよび帯電の立ち上がりが遅い等の
問題があり、また、電荷発生層と電荷輸送層との接着性
が悪いために均質な界面が形成されず、画像欠陥が発生
する等の問題もあった。さらに、電荷輸送層成分が電荷
発生層中に混入すること、またその逆に、電荷発生層成
分が電荷輸送層中に混入すること等により、電子写真特
性が変化したり、面内で帯電性、光感度等が不均一化し
てしまう等の問題があった。このような問題は、感光体
を湿式塗布法によって製造する場合に、特に顕著に現れ
るものであった。

【０００４】従来、上記の課題を解決するためには、感
光体の形成に用いる材料、その組成比やその製造方法等
について特定の組合わせが採用されてきているが、未だ
満足のいく結果は得られていない。さらに、感光体の形
成が特定の組合わせに制約されることは、有機材料を使
用する利点とされている材料選択の自由度が活かせない
ことを意味し、広範囲の有機材料が任意に適用できる改
善策が希求されている。ところで、電荷発生層と電荷
輸送層の間に中間層を設けた電子写真感光体に関する技
術が報告されているが、それらの中間層はガスバリヤー
性の改善（特開平２−２９３７６号公報）および電荷注
入性の改善（特開平２−１７８６７２号公報）を目的と
して、特殊な材料を選定して感光体を形成するものであ
り、本発明者等の追試によれば、本発明が提供する効果
を具現し得るものではないことが判明した。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の技術
における上記のような実情に鑑み、上記した問題点を解
決することを目的としてなされたものである。すなわ
ち、本発明の目的は、導電性基体、電荷発生層および電
荷輸送層を含む電子写真感光体において、暗電荷の多い
電荷発生材料を用いた場合においても、帯電性および帯
電維持性が高く、繰り返し安定性に優れ、かつ、塗布欠
陥および画像欠陥等のない高品質の電子写真感光体を提
供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者は、電荷発生層
と電荷輸送層を含む積層型感光体に関して鋭意検討を重
ねた結果、該電荷発生層と電荷輸送層との間に特定の絶
縁層を設けることにより、著しく帯電性および帯電維持
性が改善されることを見出し、さらに、該絶縁層として
絶縁性の硬化膜を用いることにより、塗布欠陥等の製造
上の問題が解消され、画像欠陥のない高品質の電子写真
感光体が、高い材料選択の自由度を有して得られること
を見出だし、本発明を完成するに至った。すなわち、本
発明の電子写真感光体は、導電性基体上に、少なくとも
電荷発生層と電荷輸送層とを積層状に設けた電子写真感
光体において、該電荷発生層と電荷輸送層との間に、膜
厚が０．００１〜０．５μｍの範囲の硬化型材料からな
る絶縁層を設けたことを特徴とする。また、その電荷発
生層は、電荷発生材料としてフタロシアニン系顔料を含
有することが好ましい。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て詳細に説明する。図１〜図２は、本発明の電子写真感
光体の模式的断面図を示す。図１においては、導電性基
体１の上に、電荷発生層２、絶縁層４および電荷輸送層
３が順に積層された構造を有している。また、図２にお
いては、導電性基体１の上に、電荷輸送層３、絶縁層４
および電荷発生層２が順に積層された構造を有してい
る。本発明の電子写真感光体においては、図１〜図２に
示されていないが、さらに必要に応じて、下引き層、保
護層等を適宜設けることができる。

【０００８】本発明において、導電性基体としては、ア
ルミニウム、ニッケル、ステンレス鋼等の金属製のドラ
ム、ベルトまたはシート等、あるいは金属製、セラミッ
クス製または樹脂性のドラム、ベルトまたはシート等の
支持体表面に、アルミニウム、ＩＴＯ等の導電性膜を設
けたものまたは導電性樹脂等を塗布したもの等を用いる
ことができる。また、導電性基体の表面には、必要に応
じて、酸化処理、薬品処理、粗面化処理等の各種の処理
を施すことができる。導電性基体と光導電層の間には下
引き層を設けてもよい。下引き層は、光導電層の帯電時
に導電性基体から光導電層への電荷の注入を阻止し、帯
電性および帯電維持性とその面内均一性を向上させる作
用、および／または光導電層を導電性基体に対して一体
的に接着保持せしめる接着層としての作用等を示す。

【０００９】下引き層に用いる材料としては、ポリビニ
ルアセタール、ポリビニルアルコール、アルコール可溶
性ナイロン等の有機樹脂膜、またはジルコニウムアルコ
キシド、チタンアルコキシド、シランカップリング剤等
の金属化合物を用いて形成された金属酸化物膜等の公知
のものを用いることができる。また、帯電電荷と同極性
の電荷のみを輸送し、逆極性の電荷を阻止し得る単極性
電荷輸送性膜も下引き層として有効である。下引き層の
膜厚は０．０５〜１０μｍの範囲で任意に設定される
が、好ましくは０．１〜５μｍの範囲である。下引き層
を設ける際の製膜方法としては、ブレードコーティング
法、ワイヤーバーコーティング法、スプレーコーティン
グ法、浸漬コーティング法、ビードコーティング法、エ
アーナイフコーティング法、カーテンコーティング法、
蒸着法等の公知の方法を用いることができる。

【００１０】導電性基体またはその上の下引き層の上に
は、電荷発生層または電荷輸送層が設けられる。電荷発
生層は、電荷発生材料を結着樹脂を含む溶液中に分散さ
せ、浸漬コーティング法等により塗布した後、乾燥させ
ることにより形成されるか、または、電荷発生材料を蒸
着法、ＣＶＤ法等により直接製膜させることにより形成
される。電荷発生材料としては、例えばＳｅ、ＺｎＯ、
ＣｄＳ、ａ−Ｓｉ等の無機光導電性材料、クロロダイア
ンブルー等のアゾ顔料、アントアントロン、ピレンキノ
ン等のキノン顔料、キノシアニン顔料、ペリレン顔料、
インジゴ顔料、ビスベンゾイミダゾール顔料、無金属フ
タロシアニン、チタニルフタロシアニン、クロロガリウ
ムフタロシアニン、ヒドロキシガリウムフタロシアニ
ン、ジクロロ錫フタロシアニン等のフタロシアニン顔
料、アズレニウム顔料、スクエアリウム顔料、キナクリ
ドン顔料、ペリノン顔料等を用いることができるが、特
にフタロシアニン顔料が、光感度、繰り返し安定性等に
おいて優れていることから好ましい。電荷発生層の結着
樹脂として用いるものとしては、ポリビニルブチラー
ル、ポリアリレート、ポリカーボネート、ポリエステ
ル、フェノキシ樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合
体、ポリ酢酸ビニル、アクリル樹脂、ポリアクリルアミ
ド、ポリアミド、ポリビニルピリジン、ウレタン樹脂、
エポキシ樹脂、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロ
リドン、シリコーン樹脂等の樹脂が挙げられる。電荷発
生層の膜厚は、０．０５〜５μｍの範囲で任意に設定さ
れるが、好ましくは、０．１〜２μｍの範囲である。

【００１１】電荷輸送層は、結着樹脂を溶剤に溶解し、
これに電荷輸送材料を加えた溶液を、浸漬コーティング
法等により塗布した後、乾燥させることにより形成され
る。電荷輸送材料としては、例えば、アントラセン、ピ
レン、フェナントレン等の多環芳香族化合物、インドー
ル、カルバゾール、イミダゾール等の含窒素複素環を有
する化合物、ピラゾリン化合物、ヒドラゾン化合物、ト
リフェニルメタン化合物、トリフェニルアミン化合物、
エナミン化合物、スチルベン化合物、ベンジジン化合
物、ジフェノキノン化合物、フルオレノン化合物、フル
オレノマロノニトリル化合物等が用いられる。電荷輸送
層の結着樹脂としては、成膜性のある公知の絶縁性樹脂
ならば如何なるものでもよく、例えば、ポリエステル、
ポリサルホン、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリ
レート、ポリアリレート等が用いられる。また、電荷輸
送層としては、ポリビニルカルバゾール、シリコンポリ
マー等の成膜性と電荷輸送能を兼ね備えた高分子化合物
を用いることもできる。さらにまた、Ｓｅ、ａ−Ｓｉ等
の電荷輸送能を有する無機膜も電荷輸送層として有効で
ある。電荷輸送層の膜厚は、５〜５０μｍの範囲で任意
に設定されるが、好ましくは、１５〜３５μｍの範囲で
ある。

【００１２】本発明においては、電荷発生層と電荷輸送
層との間に所望の機能を果たす絶縁層を設けることが必
要である。本発明の絶縁層は、電荷発生層中の暗電荷が
電荷輸送層に漏洩することを実質的に阻止できる硬化型
の絶縁材料を用いて形成し、その絶縁層の膜厚は、０．
００１〜０．５μｍの範囲である。絶縁層の膜厚が０．
００１μｍ未満の場合は、帯電性向上等の目的とする効
果の発現が不十分となる傾向にあり、他方、０．５μｍ
より大きい場合は、感度の低下、残留電位の上昇等の二
次障害が発生し、許容できないレベルにまで悪化する傾
向にある。絶縁層の形成に用いる絶縁材料としては、例
えば、ナイロン樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、
シリコーン樹脂等の絶縁性樹脂、ジルコニウムアルコキ
シド、アルミニウムアルコキシド、シランカップリング
剤等の絶縁性金属酸化物膜を与える金属化合物、シリ
カ、アルミナ等の無機絶縁物質等が挙げられ、これらを
単独でもまたは混合しても用いることができる。絶縁層
の成膜方法としては、浸漬コーティング法、スプレーコ
ーティング法、電着塗装法等の湿式塗布法、蒸着法、ス
パッタリング法、ＣＶＤ法等の乾式成膜法等を使用する
ことができる。また、絶縁層は、単独の層として別に成
膜しなくても、電荷発生材料と硬化型絶縁性材料からな
る電荷発生層に適当な処理を施すことにより、電荷輸送
層と接する側の電荷発生材料を除去し、実質的に絶縁性
材料のみからなる層を形成する等の方法によっても所望
の絶縁層を形成することが可能である。さらにまた、電
荷発生層の電荷輸送層に接する側に、紫外線照射等の処
理を施すことにより、界面近傍の電荷発生材料を変性さ
せて絶縁化する方法によっても所望の絶縁層を形成する
ことができる。

【００１３】また、光導電層の上には保護層を設けても
よい。保護層は、帯電部材から発生するオゾンや酸化性
ガス等、紫外光等の化学的ストレス、または現像剤，
紙、クリーニング部材等との接触に起因する機械的スト
レス等から光導電層を保護すると共に、帯電電荷の光導
電層への注入を阻止して、光導電層の実質の寿命を向上
させ、また帯電性を向上させるものであり、さらには、
トナー等と感光体との付着力を低減させ、感光体表面の
クリーニング性を向上させる等の利点を有するものであ
る。保護層としては、従来公知のものが使用可能であ
り、例えば、特開昭６０−３６３８号公報に記載されて
いるような導電性材料を適当な結着樹脂中に分散させた
半導電性複合膜等を使用することができ、その導電性材
料としては、ジメチルフェロセン等のメタロセン化合
物、酸化アンチモン、酸化スズ、酸化チタン、酸化イン
ジウム、ＩＴＯ等の金属酸化物等を用いることができ
る。保護層の結着樹脂としては、ポリアミド、ポリエス
テル、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリアクリル
アミド、シリコーン樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹
脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂等の樹脂を用いること
ができる。また、アモルファスカーボン等の半導電性無
機膜も保護層として使用可能である。上記した半導電性
保護層を設けた場合には、光導電層と保護層との間に、
必要に応じて保護層から光導電層への電荷の漏洩を阻止
する電荷注入阻止層を設けることが好ましく、その電荷
注入阻止層としては、特開昭６０−３６３８号公報記載
のもの等の公知のものが使用できる。保護層は、その電
気抵抗が１０⁹〜１０¹⁴Ω・ｃｍの範囲内にあるものを
用いることが好ましい。電気抵抗が上記範囲以上になる
と残留電位が増加し、他方、上記範囲以下になると沿面
方向において電荷漏洩が無視できなくなり解像力の低下
が生じることになる。保護層の膜厚は、０．５〜２０μ
ｍ、好ましくは１〜１０μｍの範囲が好適である。

【００１４】本発明の電子写真感光体においては、帯電
部材から発生するオゾンや酸化性ガス、または光、熱に
よる感光体材料の劣化を防止する等の目的で、各層また
は最上層中に酸化防止剤、光安定剤および熱安定剤等を
添加することができる。酸化防止剤としては、例えば、
ヒンダードフェノール、ヒンダードアミン、ｐ−フェニ
レンジアミン、ハイドロキノン、スピロクロマン、スピ
ロインダノンおよびそれらの誘導体、有機硫黄化合物、
有機燐化合物等が用いられる。光安定剤としては、例え
ば、ベンゾフェノン、ベンゾトリアゾール、ジチオカル
バメート、テトラメチルピペリジン等の誘導体が用いら
れる。また、電荷移動消光が可能な電子供与性化合物ま
たは電子吸引性化合物も光安定剤として有効である。さ
らに、表面磨耗の低減、転写性の向上およびクリーニン
グ性の向上等を目的として、最表面層にフッ素樹脂等の
絶縁性粒子を分散させる等の方法を採用することもでき
る。

【００１５】本発明の感光体を用いる電子写真装置とし
ては、電子写真法に用いる公知のものが使用できるが、
特にデジタル処理された画像信号に基づいて露光を行う
デジタル式電子写真装置が好ましい。このデジタル式電
子写真装置とは、レーザーまたはＬＥＤ等の光源を用
い、２値化またはパルス幅変調や強度変調を行い多値化
された光により露光を行う電子写真装置であり、例とし
て、ＬＥＤプリンター、レーザープリンター、レーザー
露光式デジタス複写機等を挙げることができる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに具体的に
説明する。実施例１トリブトキシジルコニウムアセチルアセトネート２０重量部（オルガチックスＺＣ５４０、松本交商社製）３−アミノプロピルトリメトキシシラン２重量部（Ａ１１１０、日本ユニカー社製）ポリビニルブチラール１．５重量部（エスレックスＢＭ−Ｓ、積水化学社製）ブチルアルコール７０重量部上記成分からなる溶液を、４０ｍｍφ×３１８ｍｍのサ
イズのホーニング処理を施したアルミニウムパイプに浸
漬塗布した後、１５０℃において１０分間加熱硬化させ
て、アルミニウムパイプ表面に膜厚１．０μｍの下引き
層を形成した。ヒドロキシガリウムフタロシアニン７重量部塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体３重量部（ＶＭＣＨ、ユニオンカーバイド社製）クロロベンゼン１００重量部次に、上記成分を１ｍｍφのガラスビーズを用いたサン
ドミルで２時間分散して得られた分散液を、上記の下引
き層上に浸漬塗布し、１００℃において１０分間乾燥さ
せて、膜厚０．５μｍの電荷発生層を形成した。トリブトキシジルコニウムアセチルアセトネート１０重量部（オルガチックスＺＣ５４０、松本交商社製）ブチルアルコール６０重量部次に、上記成分からなる溶液を上記の電荷発生層上に浸
漬塗布し、１５０℃において１０分間加熱硬化させて、
膜厚０．１μｍの絶縁層を形成した。

【００１７】

【化１】クロロベンゼン８重量部次に、上記成分からなる溶液を上記絶縁層上に浸漬塗布
した後、１３５℃において１時間乾燥させて、膜厚２５
μｍの電荷輸送層を形成することにより、電子写真感光
体を作製した。

【００１８】実施例２メチルメタクリレート−ブチルアクリレート− （３−トリメトキシシリルプロピル）メタクリレート３元共重合体５重量部（クリヤマーＳＡ−２４６、三洋化成社製）キシレン４０重量部実施例１における絶縁層塗布液成分を、上記成分のもの
に代えて絶縁層を作製した以外は、実施例１と同様にし
て電子写真感光体を作製した。

【００１９】比較例１実施例１において絶縁層を設けなかった以外は、実施例
１と同様にして電子写真感光体を作製した。比較例２実施例２における絶縁層塗布液の濃度を高めることによ
り、絶縁層の膜厚を１．０μｍにした以外は、実施例２
と同様にして電子写真感光体を作製した。

【００２０】以上のようにして作製した実施例および比
較例の各電子写真感光体を、市販の負帯電反転現像方式
のレーザープリンター（ＬａｓｅｒＰｒｅｓｓ４１５
０、富士ゼロックス社製）を改造した評価装置に設置し
て、電気特性および画像特性の評価を行った。電気特性
の評価は、常温常湿の環境下において、上記評価装置内
の現像位置における感光体表面の電位を測定することに
よって行った。ここで、帯電後にレーザー光照射しない
場合の電位をＶH 、３．０μＪ／ｃｍ²のレーザー光を
照射した場合の電位をＶR とする。また、この評価装置
を用いて、実際にプリント画像を出力させ、画像上の画
質欠陥についても評価した。それらの結果を表１に示
す。

【００２１】

【表１】

【００２２】

【発明の効果】本発明の電子写真感光体は、電荷発生層
と電荷輸送層の間に上記した特定の絶縁層を設けること
により、塗布欠陥および画質欠陥を発生することがな
く、また、暗電荷の多い電荷発生層を用いた場合におい
ても、高い帯電性、小さい暗減衰および高い光感度を示
すという優れた効果を奏するものである。さらに、その
電子写真感光体を用いる電子写真装置は、繰り返し使用
時の電気特性および画像特性の維持性が高く、特にデジ
タル式電子写真装置に搭載した場合には、Ｓ／Ｎ比およ
び鮮鋭度に優れた高画質および高い印字品質の複写画像
が得られるという利点を有するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電子写真感光体の１例を示す模式的
断面図である。

【図２】本発明の電子写真感光体の他の例を示す模式
的断面図である。

【符号の説明】

１…導電性基体、２…電荷発生層、３…電荷輸送層、４
…絶縁層。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】導電性基体上に、少なくとも電荷発生層
と電荷輸送層とを積層状に設けた電子写真感光体におい
て、該電荷発生層と電荷輸送層との間に、膜厚が０．０
０１〜０．５μｍの範囲の硬化型材料からなる絶縁層を
設けたことを特徴とする電子写真感光体。
【請求項２】電荷発生層が、電荷発生材料としてフタ
ロシアニン系顔料を含有することを特徴とする請求項１
記載の電子写真感光体。