JPH10301317A

JPH10301317A - 電子写真感光体

Info

Publication number: JPH10301317A
Application number: JP11230897A
Authority: JP
Inventors: Keiichi Inagaki; 圭一稲垣
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1997-04-30
Filing date: 1997-04-30
Publication date: 1998-11-13

Abstract

(57)【要約】【課題】酸化チタンを樹脂中に含有させた下引層を導
電性支持体と感光層との間に設けた電子写真感光体にお
いて、特に感光層における電荷発生材料に電界の影響を
受けやすいフタロシアニン系の電荷発生材料を使用した
場合にも、その感光層における感度が低下するというこ
とが少なく、良好な画像形成が行なえる電子写真感光体
を提供する。【解決手段】導電性支持体上に、少なくとも樹脂中に
酸化チタンが分散された下引層と、フタロシアニン系の
電荷発生材料を含有する感光層とが形成された電子写真
感光体において、上記の下引層と感光層との間に、樹脂
中にアゾ系顔料が含有された第二下引層を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、複写機やプリン
ター等の電子写真装置に使用される電子写真感光体に係
り、特に、導電性支持体上に、少なくとも酸化チタンを
樹脂中に分散させた下引層と、フタロシアニン系の電荷
発生材料を含有する感光層とが設けられた電子写真感光
体において、感度の低下を抑制するようにした点に特徴
を有するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、複写機やプリンター等の電子
写真装置において画像形成を行なうにあたっては、一般
にアルミニウム等の導電性材料で構成された導電性支持
体の表面に感光層を形成した電子写真感光体が用いられ
ていた。

【０００３】ここで、このような電子写真感光体を用い
て画像形成を行なうにあたっては、この感光体の表面を
帯電装置により帯電させた後、この感光体の表面に対し
て適当な露光手段から画像情報に対応した光を照射し
て、この感光体上に静電潜像を形成し、この静電潜像を
トナーにより現像し、このように現像されたトナー像を
転写紙等の転写部材に転写させて画像形成を行なうよう
にしていた。

【０００４】また、近年においては、デジタル信号のデ
ータ処理システムの目覚ましい進歩に伴い、レーザービ
ームプリンタ、デジタル複写機等が特に注目されてき
た。これらの装置に用いられる画像形成方法としては、
光の有効利用あるいは解像力を上げる目的から、レーザ
ービーム等の光を照射した部分にトナー像が形成され、
未露光部分にはトナー像が形成されない反転現像方式が
採用されている。

【０００５】しかし、反転現像方式において、未露光部
で導電性支持体から感光層への電荷の注入が起こると、
表面電荷が微視的に消失または減少し、本来トナー像が
形成されるべきでないところに形成されて、所謂「黒ポ
チ」と呼ばれる画像ノイズが発生する。この黒ポチは白
地にトナーが局所的に付着した状態であるから、黒字部
分が白くぬける場合と比べて非常に目立ち画像品質を著
しく低下させるものである。

【０００６】こうした問題を解決する方法として、導電
性支持体と感光層との間に下引層を設けることが行なわ
れていた。

【０００７】ここで、このような下引層としては、ポリ
アミド，ポリビニールアルコール，ポリビニールブチラ
ール，メチルセルロース，ポリウレタン，カゼイン，エ
ポキシ，フェノール等の各種の樹脂を用いたものの他
に、近年においては、特開平１−２０６３５８号公報等
に示されるように、この下引層における樹脂中に誘電率
の高い酸化チタンを分散させて、下引層におけるブロッ
キング性を向上させ、導電性支持体から感光層への電荷
の注入を抑制するようにしたものが提案されている。

【０００８】しかし、このように酸化チタンを樹脂中に
含有させた下引層を導電性支持体と感光層との間に設け
た場合、黒ポチの発生は改善されるものの、感光体の静
電特性に悪影響を与えることがある。フタロシアニン系
化合物は長波長域に感度を有することから、レーザーや
ＬＥＤといった長波長光を光源として用いる反転現像方
式のレーザービームプリンタ、デジタル複写機等の感光
体の電荷発生材料として広く実用されているが、一方で
フタロシアニン系電荷発生材料は電界の影響を受けやす
い性質をもつ。即ち、酸化チタンを含む下引層を導電性
支持体と感光層との間に設けた電子写真感光体におい
て、感光層における電荷発生材料として、フタロシアニ
ン系の電荷発生材料を使用すると、感光体の感度が低下
するという問題があった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、複写機や
プリンター等の電子写真装置に使用される電子写真感光
体における上記のような問題を解決することを課題とす
るものである。

【００１０】すなわち、この発明においては、上記のよ
うに酸化チタンを樹脂中に含有させた下引層を導電性支
持体と感光層との間に設けた電子写真感光体において、
特に感光層における電荷発生材料に電界の影響を受けや
すいフタロシアニン系の電荷発生材料を使用した場合に
も、その感光層における感度が低下するということがな
く、画像ノイズのない良好な画像形成が行なえる電子写
真感光体を提供することを課題とするものである。

【００１１】ここで、上記のように酸化チタンを樹脂中
に含有させた下引層を導電性支持体と感光層との間に設
けた場合において、感光層における電荷発生材料として
電界の影響を受けやすいフタロシアニン系の電荷発生材
料を使用すると、その感光層における感度が低下する原
因について検討したところ、上記のように酸化チタンを
樹脂中に含有させた下引層においては、その仕事関数が
小さくて感光層との界面に作用する電界が弱くなり、こ
れによって上記の電荷発生材料における量子効率が低下
し、この結果、感光層における感度が低下すると考えら
れる。

【００１２】そして、本発明者は、このような考察に基
づいて鋭意研究を重ね、この発明を完成するに至った。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この発明における電子写
真感光体においては、上記のような課題を解決するた
め、導電性支持体上に、少なくとも樹脂中に酸化チタン
が分散された下引層と、フタロシアニン系の電荷発生材
料を含有する感光層とが形成された電子写真感光体にお
いて、上記の下引層と感光層との間に、樹脂中にアゾ系
顔料が含有された第二下引層を設けるようにした。

【００１４】ここで、この発明における電子写真感光体
のように、酸化チタンが樹脂中に分散された下引層と、
フタロシアニン系の電荷発生材料が含有された感光層と
の間にアゾ系顔料が含有された第二下引層を設けると、
この第二下引層における仕事関数が酸化チタンが樹脂中
に分散された下引層よりも小さいため、この第二下引層
と感光層との界面に作用する電界が、酸化チタンを分散
させた下引層と感光層との界面に作用する電界よりも大
きくなり、上記のフタロシアニン系の電荷発生材料にお
ける量子効率が高くなって感度が向上するようになる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態に係る
電子写真感光体について具体的に説明する。

【００１６】この発明における電子写真感光体は、上記
のように導電性支持体上に、少なくとも樹脂中に酸化チ
タンが分散された下引層と、フタロシアニン系の電荷発
生材料を含有する感光層とが形成され、上記の下引層と
感光層との間に樹脂中にアゾ系顔料が含有された第二下
引層を設けた構造になっている。

【００１７】ここで、この発明における電子写真感光体
においては、その導電性支持体として、銅，アルミニウ
ム，金，銀，白金，鉄，パラジウム，ニッケル等の箔な
いし板をシート状又はドラム状に形成したものや、これ
らの金属をプラスチックフィルム等に真空蒸着，無電解
メッキ等によって付着させたもの、あるいは導電性ポリ
マー，酸化インジウム，酸化スズ等の導電性化合物の層
を同じく紙，プラスチックフィルム或いはガラス等の支
持体上に塗布もしくは蒸着によって形成したもの等を用
いることができる。

【００１８】そして、この導電性支持体上に樹脂中に酸
化チタンが分散された下引層を設けるにあたり、上記の
酸化チタンとしては、ルチル型，アナターゼ型等のいず
れの構造のものであってもよく、またその粒径について
は、形成する下引層の膜厚よりも小さい通常１μｍ以下
のものを用いるようにし、好ましくは、樹脂に対する分
散性等を向上させるため０．２〜０．４μｍのものを用
いるようにする。

【００１９】また、この酸化チタンを分散させる樹脂と
しては、例えば、導電性支持体に対する密着性が強固で
あること、耐溶剤性が十分であること、微粉体の分散性
が良好であること等の条件を満たすものであれば何れも
使用可能であり、従来より公知のポリビニルアルコー
ル、ポリビニルメチルエーテル、ポリ−Ｎ−ビニルイミ
ダゾール、エチルセルロース、メチルセルロース、エチ
レン−アクリル酸コポリマー、カゼイン、ゼラチン、ポ
リアミド等を用いることができる。さらに、一般的なポ
リエステル樹脂、アクリル樹脂、酢酸ビニル樹脂、塩化
ビニル−酢酸ビニル樹脂、ポリビニルブチラール樹脂等
の熱可塑性樹脂、アルキッド樹脂、メラミン樹脂、ウレ
タン樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フェノール
樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等の熱硬化性樹脂等を使
用することができる。なお、これらの中でも特に、フェ
ノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アクリル−メラ
ミン樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂等が接着性、塗
工性の点から見て好ましい。ただし、この下引層の上に
上記の第二下引層を設けるため、この下引層における樹
脂が第二下引層用塗液に溶解しないものを用いるように
し、一般には熱硬化性樹脂であるフェノール系樹脂を用
いて、この下引層を十分に硬化させるようにする。

【００２０】また、上記のような下引層を設けるにあた
り、その膜厚が薄いと、導電性支持体から感光層への電
荷の注入を十分にブロッキングすることができない一
方、その厚みが厚くなりすぎると、除電時において感光
層に発生した電荷がこの下引層を通して導電性支持体に
流れるのが抑制されて、感光層における残留電位が高く
なるため、この下引層の厚みを０．５〜４μｍ、好まし
くは１〜３μｍの範囲になるようにする。

【００２１】また、この下引層と感光層との間に、アゾ
系顔料が樹脂中に含有された第二下引層を設けるにあた
っては、アゾ系顔料として、モノアゾ、ビスアゾ、トリ
スアゾ、ポリアゾ等の各種のアゾ系顔料を用いることが
できる。

【００２２】また、このようなアゾ系顔料を含有させる
樹脂としては、例えば、スチレン、酢酸ビニル、塩化ビ
ニル、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、ビ
ニルアルコール、エチルビニルエーテル等のビニル化合
物の重合体及び共重合体、ポリビニルアセタール、ポリ
カーボネート、ポリエステル、ポリアミド、ポリウレタ
ン、セルロースエステル、セルロースエーテル、フェノ
キシ樹脂、ケイ素樹脂、エポキシ樹脂等を使用すること
ができ、またこれらを混合させて使用することもでき
る。なお、上記のアゾ系顔料を均一に分散させると共に
下引層等との接着性を高める点から、この樹脂としてポ
リビニルアセタール樹脂を使用することが好ましい。

【００２３】そして、アゾ系顔料を上記のような樹脂中
に含有させるにあたり、アゾ系顔料の含有量が少ない
と、残留電位が高くなる一方、アゾ系顔料の含有量が多
くなりすぎると、接着性不良になるため、樹脂１００重
量部に対してアゾ系顔料を５〜２００重量部の範囲で添
加させることが好ましい。

【００２４】また、このような第二下引層を設けるにあ
たり、その膜厚が薄いと、この第二下引層によって感光
層との界面における電界を十分に高めることができず、
感光層に含有されたフタロシアニン系の電荷発生材料に
おける量子効率を十分に向上させることができなくなる
一方、この膜厚が厚くなりすぎると、感光層における帯
電性能が低下するため、この膜厚を０．１〜２μｍ、好
ましくは０．２〜１μｍの範囲になるようにする。

【００２５】そして、この第二下引層の上に感光層を設
けるにあたっては、上記のようにフタロシアニン系の電
荷発生材料を含有した感光層を設けるようにすればよ
く、この感光層の構造は特に限定されず、上記のような
電荷発生材料と電荷輸送材料とが含有された単層型の感
光層であっても、上記の電荷発生材料が含有された電荷
発生層と電荷輸送材料が含有された電荷輸送層とが積層
された機能分離型の感光層であってもよく、またこのよ
うな感光層を製造する方法としては公知の方法を使用す
ることができ、さらにこの感光層の表面に保護層等を設
けることも可能である。

【００２６】ここで、上記の電荷輸送材料としては、例
えば、アントラセン誘導体，ピレン誘導体，カルバゾー
ル誘導体，テトラゾール誘導体，メタロセン誘導体，フ
ェノチアジン誘導体，ピラゾリン化合物，ヒドラゾン化
合物，スチリル化合物，スチリルヒドラゾン化合物，エ
ナミン化合物，ブタジエン化合物，ジスチリル化合物，
オキサゾール化合物，オキサジアゾール化合物，チアゾ
ール化合物，イミダゾール化合物，トリフェニルアミン
誘導体，フェニレンジアミン誘導体，アミノスチルベン
誘導体，トリフェニルメタン誘導体等を使用することが
できる。

【００２７】また、上記の電荷発生材料や電荷輸送材料
を結着樹脂中に含有させて感光層を形成する場合、使用
する結着樹脂としては、電気絶縁性であり、それ自体公
知の熱可塑性樹脂，熱硬化性樹脂，光硬化性樹脂及び光
導電性樹脂等を使用することができ、適当な結着樹脂と
しては、例えば、ポリ塩化ビニル，ポリ塩化ビニリデ
ン，塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体，塩化ビニル−酢
酸ビニル−無水マレイン酸共重合体，エチレン−酢酸ビ
ニル共重合体，ポリビニルブチラール，ポリビニルアセ
タール，ポリエステル，フェノキシ樹脂，（メタ）アク
リル樹脂，ポリスチレン，ポリカーボネ−ト，ポリアリ
レート，ポリスルホン，ポリエーテルスルホン，ＡＢＳ
樹脂等の熱可塑性樹脂、フェノール樹脂，エポキシ樹
脂，ウレタン樹脂，メラミン樹脂，イソシアネート樹
脂，アルキッド樹脂，シリコーン樹脂，熱硬化性アクリ
ル樹脂等の熱硬化性樹脂、ポリビニルカルバゾール，ポ
リビニルアントラセン，ポリビニルピレン等の光導電性
樹脂を挙げることができるが、特に、これらのものに限
定されるものではない。

【００２８】

【実施例】以下、この発明に係る電子写真感光体につい
て実施例を挙げて具体的に説明すると共に、この発明の
実施例に係る電子写真感光体の場合、感度が向上される
ことを比較例を挙げて明らかにする。

【００２９】（実施例１）この実施例の電子写真感光体
においては、外径８０ｍｍ、長さ３５０ｍｍの円筒状に
なったアルミニウム管からなる導電性基体を用いるよう
にした。

【００３０】そして、この導電性基体上に下引層を形成
するにあたっては、メタノール１５重量部に、フェノー
ル樹脂（群栄化学社製：レヂトップＰＬ２２０５）を１
０重量部溶解させ、これに酸化チタン（石原産業社製：
ＣＲ９０）を１２重量部加え、これをサンドミルで１時
間分散させて下引層用塗液を調製し、この下引層用塗液
を上記の導電性支持体上に塗布し、これを１３０℃で１
時間乾燥させて膜厚が２μｍになった下引層を形成し
た。

【００３１】また、この実施例においては、上記の下引
層の上に第二下引層を設けるにあたり、テトラヒドロフ
ラン１００重量部に、ブチラール樹脂（積水化学工業社
製：エスレックＢＨ−３）を１重量部溶解させ、これに
下記の化１に示すアゾ系顔料を１重量部添加し、これを
サンドミルで５時間分散させて第二下引層用塗液を調製
し、この第二下引層用塗液を上記の下引層上に塗布し、
膜厚が０．３μｍになった第二下引層を設けた。

【００３２】

【化１】

【００３３】そして、この第二下引層の上に感光層を形
成するにあたっては、まずテトラヒドロフラン１００重
量部にブチラール樹脂（積水化学工業社製：エスレック
ＢＸ−１）を１重量部溶解させ、これにｍ型チタニルフ
タロシアニン（東洋インキ製造社製：ａｍ−ＴｉＯＰ
Ｃ）を１重量部加え、これをサンドミルで５時間分散さ
せて電荷発生層用塗液を調製し、この電荷発生層用塗液
を上記の第二下引層上に塗布し、膜厚が０．２μｍにな
った電荷発生層を形成した。

【００３４】次いで、塩化メチレン１００重量部にポリ
カーボネート樹脂（帝人化成社製：パンライトＫ−１３
００）を１５重量部溶解させ、これに下記の化２に示す
電荷輸送材料を１０重量部加え溶解させて電荷輸送層用
塗液を調製し、この電荷輸送層用塗液を上記の電荷発生
層上に塗布し、これを１００℃で４５分間乾燥させて膜
厚が３０μｍになった電荷輸送層を形成し、導電性支持
体上に上記の下引層と第二下引層と電荷発生層と電荷輸
送層とが積層された機能分離型の電子写真感光体を得
た。

【００３５】

【化２】

【００３６】（実施例２）この実施例の電子写真感光体
においては、上記の実施例１において第二下引層を形成
するにあたり、そのアゾ系顔料として、下記の化３に示
すアゾ系顔料を用いるようにし、それ以外については、
上記の実施例１の場合と同様にして電子写真感光体を作
製した。

【００３７】

【化３】

【００３８】（実施例３）この実施例の電子写真感光体
においては、上記の実施例１において第二下引層を形成
するにあたり、そのアゾ系顔料として、下記の化４に示
すアゾ系顔料を用いるようにし、それ以外については、
上記の実施例１の場合と同様にして電子写真感光体を作
製した。

【００３９】

【化４】

【００４０】（実施例４）この実施例においては、上記
の実施例１において電荷発生層を形成するにあたり、電
荷発生材料として、τ型フタロシアニン（東洋インキ製
造社製：ＴＰＨ−２７８）を用いるようにし、それ以外
については、上記の実施例１の場合と同様にして電子写
真感光体を作製した。

【００４１】（比較例１）この比較例においては、上記
の実施例１における第二下引層を設けないようにし、そ
れ以外については、上記の実施例１の場合と同様にして
電子写真感光体を作製した。

【００４２】次に、上記のようにして作製した実施例１
〜４及び比較例１の各電子写真感光体を用い、図１に示
すように、各電子写真感光体１をそれぞれ周速１３０ｍ
ｍ／ｓｅｃで回転させながら、帯電器２に−５ｋＶの電
圧を印加させて、各電子写真感光体１をそれぞれコロナ
帯電させ、各電子写真感光体１における初期表面電位Ｖ
₀（Ｖ）を電位プローブ３によって測定し、また各電子
写真感光体１をそれぞれ露光させてその初期表面電位Ｖ
₀が半減するのに要する露光量である半減露光量Ｅ1/2
（ｌｕｘ・ｓｅｃ）を測定し、また各電子写真感光体１
に対してそれぞれ除電装置４から５０ｌｕｘ・ｓｅｃの
光を照射して除電を行なった後における残留電位Ｖｒ
（Ｖ）を測定し、さらに各電子写真感光体１を暗中に５
秒間放置した場合における初期表面電位Ｖ₀の減衰率Ｄ
ＤＲ5 （％）を求め、これらの結果を下記の表１に示し
た。

【００４３】

【表１】

【００４４】この結果、樹脂中に酸化チタンが分散され
た下引層と、フタロシアニン系の電荷発生材料を含有す
る電荷発生層との間に、樹脂中にアゾ系顔料が含有され
た第二下引層を設けた実施例１〜４の各電子写真感光体
は、このような第二下引層を設けなかった比較例１の電
子写真感光体に比べて、半減露光量Ｅ1/2 が低くなって
いて、その感度が向上していると共に、残留電位Ｖｒの
上昇も少なくなっていた。

【００４５】

【発明の効果】以上詳述したように、この発明における
電子写真感光体においては、酸化チタンが樹脂中に分散
された下引層と、フタロシアニン系の電荷発生材料が含
有された感光層との間にアゾ系顔料が含有された第二下
引層を設けたため、この第二下引層における仕事関数が
酸化チタンが樹脂中に分散された下引層よりも小さく、
この第二下引層と感光層との界面に作用する電界が、酸
化チタンを分散させた下引層と感光層との界面に作用す
る電界よりも大きくなり、上記のフタロシアニン系の電
荷発生材料における量子効率が高くなり、電子写真感光
体における感度が向上し、また上記の下引層によって反
転現像方式で用いた場合でも画像ノイズの発生が抑制さ
れ、良好な画像が得られるようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の各実施例及び各比較例の電子写真感
光体の特性を調べる状態を示した概略説明図である。

【符号の説明】

１電子写真感光体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】導電性支持体上に、少なくとも樹脂中に
酸化チタンが分散された下引層と、フタロシアニン系の
電荷発生材料を含有する感光層とが形成された電子写真
感光体において、上記の下引層と感光層との間に、樹脂
中にアゾ系顔料が含有された第二下引層を設けたことを
特徴とする電子写真感光体。