JPS60143346A - 複合型電子写真用感光体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は導電性支持体上に電荷発生層と電荷搬送層を形
成してなる長波長域に高感度を有する電子写真用感光体
に係わシ、特に高い解像度と優れた耐久性を有する電子
写真用感光体に関する。

〔発明の背景〕

電子写真用感光体は導電性支持体上に無機または有機の
光導電体層を設けたものである。

一般に有機光４電体は無機元導電体に比べ光感夏が低い
ため、各棟の増感方法が考案されているが最も効果的な
方法は感光体を光照射によって電荷を発生する電荷発生
層とこの電荷発生層で発生した電荷を効率よく搬送する
電荷搬送層とで構成することである。

従来、複合型の電子写真用感光体の電荷発生物質として
は、特開昭５２−５５６４３号公報に示される有槻第１
アミン類に可溶なモノアゾ染料、ジスアゾ染料、及びス
クアリン酸誘導体染料、特開昭５３−４２８３０号公報
及び特開昭５３−４１２３０号公報に示されるキノシア
ニン顔料、特開昭５１−１１７６３号公報に示される銅
フタロシアニン顔料などの有機物が多数提示されている
。また、特公昭５０−１５１３７号公報に示されるテル
ル〜ヒ素〜ガラス状セレン系、特公昭４９−１４２７２
号公報に示されるイミド結合を有する重合体〜無定形セ
レンなどの無機物も提示されている。

一方、電荷搬送物質としては、特開昭５２−７７７３０
号公報、特開昭５２−７５３９２９号公報等ニ示すれる
ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール系、特開昭４９−１０５
５３７号公報に示されるピラゾリン誘導体、特開昭４６
−４４８４号公報に示されるトリニトロフルオレノン、
特公昭５３−３０１１公報に示されるニトロおよびシア
ノ置換の各種化合物等が提示されている。これらを用い
た電子写真用感光体は、いずれも良好な電子写真特性を
有するが、これらの感光波長域は４００〜７ＱＱｎｍの
可視光に高感度を示し、近赤外光（７５０ｎｍ以上）に
対しては全く感度がなかったり、感度があっても低感度
であるために、近赤外光を光源（例えば、半導体レーザ
）とする電子写真用感光体としては、使用できないとい
う欠点を有していた。

ところで、このような感光体を用いた電子写真複写機に
おいては、先ず、感光体表面にコロナ照射を行って帯電
させた後画像状露光を行って静電潜像を作成し、次いで
、この静電潜像にトナーを付着させてトナー粉像を作り
、これを紙などに転写して俵写が行われる。そのため、
感光体にはプロセスに応じた帯電性や感度、Ｍ像度、光
学特性等の他、これら緒特性の安定性、トナーのクリー
ニング性、耐摩耗性が要求される。

近年、高速プリンタの１棟として光源にレーザを用いて
、電子写真方式を採用して印字する方法が考案されてい
る。特に半導体レーザを光源として用いた場合には、光
源部を非常に小さくできる為に、プリンタが小型化され
ると共に消費電力の大巾な削減及び多機能化が可能にな
ることから、非常に注目されている。半導体レーザの場
合の発振波長は７７０１ｍ以上と長波長である為、前述
の如き、従来の電荷搬送物質は電子写真用感光体に使用
することはできない。従って、特定の波長に高感度を有
する電子写真用感光体の開発が望まれている。

一方、感度的にはまだ十分とは言えないが、一部実用化
されている。しかしながら、寿命的にはまだまだ不十分
であり、一層の長寿命化が強く望まれている。

本発明者らは、各種電子写真特性に優れ、かつ実用化に
十分な特性を有する電子写真用感光体を提供すべく鋭意
検討した結果、樹脂単独あるいは電荷搬送物質を含有す
る中間層を介して電荷搬送層を上下に形成し、且つ、中
間層上に形成した電荷搬送層中の電荷搬送物質濃度を、
中間層の下層に形成されている電荷搬送ノーより小さく
するととによシ、解決できることを見出した。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、従来の複合型の電子写真用感光体の欠
点を克服し、特に、極めて解像度と耐久性が優れた電子
写真用感光体を提供することにある。

〔発明の概要〕

一般に、複合型の電子写真用感光体の寿命を決定する因
子として、電荷搬送物質のコロナ放電及び光等による劣
化以外に、紙（転写紙）や現像剤との摩擦による外部的
な傷の発生等が挙げられる。

特に、複合型の電子写真用感光体の場合、表面となる電
荷搬送物質の層の構成が、主として電荷搬送物質／結着
剤樹脂＝１／４以上（重量比）にする場合が多く、無機
のセレン感光体と比較し、著しく軟＜、シかも電荷搬送
物質が耐コロナ性に弱いという問題がある。表面硬度を
向上させるには従来から知られている表面保護層を設け
る方法、あるいは電荷搬送物質の含有量を減らす等があ
る。

しかしながら、それらの方法はいずれも電子写真特性の
低下、特に残留電位の増大及び感度低下が起り、電子写
真特性と耐久性を両立させることは難かしい。本発明者
等は、この事実を基に種々検討した結果、電荷発生物質
を含む層と電荷搬送物質を含む層とから構成される複合
型の電子写真用感光体において、電荷搬送層は電荷を搬
送し得る中間層を介して上下層にそれぞれ形成されてお
り、中間層より下に形成されている電荷搬送層の電荷搬
送物質濃度に比べて、中間層上に形成されている層の電
荷搬送物質濃度を小さくすることにより、前記の問題点
を克服できることを見い出し、本発明に至った。

通常、感光体としての感光波長域は使用する電荷搬送層
が電荷発生物質の蚊収する光を妨げない限り、電荷発生
物質の吸収波長域に依存する。長波長吸収性電荷発生物
質について、これまで数多くの検討がなされ、例えばＳ
ｅ、Ｃｄｓ等については増感剤の添加により長波長域で
の感度を上げる方法が見出されているが、上記した各棟
有機光導電材料のうちでは各種の７タロシアニン化合物
が比較的長波長域での感度が良好である。一般に、電荷
発生物質は電荷搬送層を通過した光により電荷を発生し
、発生した電荷は電場により効率よく電荷搬送層中に移
行されなければならない。そのため、導電性支持体上に
電荷発生物質は発生した電荷を電荷搬送層により効率よ
く移行されるような形態で分散せしめる必要がある。こ
の分散形態が電子写真用感光体の各種電子写真特性の大
きな支配因子となシ、特に感度、鮮明性及び階調性に大
きな影響を与える。従って、電子写真用感光体としては
導電性支持体上における電荷発生物質の分散形態をより
好適に制御する事が大切なことである。

本発明の複合型の電子写真用感光体における電荷搬送層
は、次のような構成で成立っている。すなわち、導電性
支持体上に担持されている電荷発生層上に形成される電
荷搬送層は電荷を移動し得る中間層を介して上下に形成
されておシ、中間層の下層に形成されている電荷搬送層
（１）中の電荷搬送物質濃度は２０％以上であシ、望ま
しくは、４０〜７５チである。中間層上に形成されてい
る電荷搬送層（旧中の電荷搬送物質濃度は３０％以下で
ろシ、゛望ましくは２０チ以下で必る。中間層は樹脂単
独あるいは電荷搬送物質濃度は３０チ以下であシ、望ま
しくは２０チ以下である。さらには、中間層の膜厚は５
μｍ以下がよく、望ましくは２μｍ以下である。電荷搬
送層（１）及電荷搬送層（旧の膜厚は所望によって変え
ることができ、特に限定されるものではない。また、電
荷発生層形成時の成膜性改善に成膜助剤、あるいは電荷
発生物質と導電性支持体あるいは電荷搬送層との接着力
改善に接着方向上作業剤の添加あるいは増感助剤等、電
子写真用感光体の緒特性向上に効果を付与する各種助剤
の添加については、何ら制約されるものではない。更に
は、電荷搬送層（計上に形成させる保穫膜等の形成に関
しては、従来からの公知技前を利用する事も可能である
。

本発明において、中間層を介して電荷搬送層を（１）と
（ＩＩ）に分割し、且つ、それぞれの層中の電荷搬送物
質濃度に制限を設けたのは、次の理由に基づくものであ
る。中間層の膜厚は１０μｍ以下とするのが好適で、膜
厚がそれ以上になると残留電位が犬きくなシ、所望の電
子写真特性が得られない。まだ、電荷搬送物／Ｊｌ濃就
は３０チ以下が好適であるが、５０％以上になると、中
間層上に形成される電荷搬送層（ＩＩ）を塗工する際に
、その塗液用溶剤により中間層中の電荷搬送物質の溶出
量が大きくなるため、塗液の粘度の制御ができなくなる
と共に、中間層及び電荷搬送層（旧中の電荷搬送物質の
濃度、及び膜厚の制御ができなくなり、安定した特性の
感光体が得られず、しかも量産性が劣るようになる。一
方、電荷搬送層（１）中の電荷搬送物質濃度は２０チ以
上が好適であるが、それ以下では電荷発生層で発生した
゛電荷を効率よく搬送することができず、残留電位の増
大及び感度の低下等を生じ、所望の電子写真特性が得ら
れない。また、醒荷搬送物質澁度が７５チを越えると、
電荷搬送層（１）の膜強度が著しく低下し、実用に供さ
ない。他方、電荷搬送層（ＩＩ）中の電荷搬送物質濃度
は３０チ以下が好適であるが、それ以上の濃度ではコロ
ナ劣化も著しく、且つ、解像度変化が大きくなり、解像
度の耐久性がなくなる。従って、電荷発生層、電荷搬送
層（１）、（ＩＩ）及び中間層を上記したように作れば
、電荷搬送層（旧の表面硬度が向上して外部的な傷の発
生が少なくなり、一方、電荷発生物質の種類あるいは電
荷搬送物質の種類あるいは中間層の材質の種類さらには
それら層の形成法等に伺ら制約される事なく、電子写真
用感光体として十分な成子写真特性及び長期の繰り返し
使用に十分耐える特性を有している。

次に、導電性支持体上に上記電荷発生層並びに電荷搬送
層を形成する方法について述べる。先ず、電荷発生層は
電荷発生物質をよく分散し、或いは必要に応じて用いる
樹脂及び添加剤をよく溶解する有機溶剤、例えばテトラ
ヒドロフラン、酢酸エチル、アセトン、メチルエチルケ
トン、ハロゲン化炭化水素等と良く混合攪拌して電荷発
生材料の塗液を調整する。この液中に導電性支持体を浸
漬するか、この液を導電性支持体上に滴下してバーコー
タ、ロールコータ、アプリケータ或いは流延法等により
塗工し、加熱により浴剤を除去して硬化、あるいは三次
元硬化して成膜する。樹脂としては公知の三次元硬化型
樹脂あるいは熱可塑性樹脂を使用できる。電荷搬送層、
中間層は電荷搬送物質及び樹脂あるいは樹脂単独をテト
ラヒドロフ５　：／、ハＣ１、）７ン化炭化水素、ベン
ゼン、ジオキサン、ジメチルフォルムアミド、アルコー
ル等の溶剤に混合攪拌し溶解させて、電荷搬送材料の塗
液を調整する。この溶液を用いて、上記電荷発生層形成
と同法により、電荷発生層上に電荷搬送層（Ｉ）、中間
層、電荷搬送層（Ｉｔ）を順次形成させる。

本発明に用いられる電荷発生物質とは、例えば、金属フ
タロシアニン、無金属フタロシアニン等の７タロシアニ
ン顔料、アントラキノン顔料、インジゴイド顔料、キナ
クリパン顔料、ペリレン顔料、多環キノン顔料、スクア
リック酸メチン顔料等の公知の顔料を挙げることができ
、これら顔料は単独あるいは２種以上を併用することが
できる。

本発明に用いられる電荷搬送物質とは、例えば、オキサ
ジアゾール、トリアゾール、イミダシロン、覧 オキサゾール、ピラゾリン、イミダゾール、イミダゾリ
ジン、ベンゾチアゾール、ベンゾオキサゾール、トリフ
ェニルアミン及びそれら物質の誘導体等を挙げることが
でき、これら電荷搬送物質は単独あるいは２種以上を併
用することができる。

本発明に用いられる結着剤樹脂及び中間層用樹脂として
は、例えば、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、ユリア
樹脂、メラミン樹脂、フラン樹脂、エポキシ樹脂、ケイ
素樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、キシレン樹
脂、トルエン樹脂、ウレタン樹脂、酢酸ビニル−メタク
リル共重合体、アクリル樹脂、フェノキシ樹脂、ポリカ
ーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ボリアリレート樹
脂等を挙げることができ、それら樹脂は単独あるいは２
種以上の併用ができる。

また、本発明の複合型電子写真用感光体の導電性支持体
としては、例えばアルミニウム、アルミニウムー他金属
合金、鋼、鉄、銅等の金属の他に、導電性プラスチック
およびプラスチック、紙、ガラス等に導電性を付与した
ものを用いることができ、これらの支持体は円筒状、シ
ート等でよく、何ら形状に制約されることはない。

〔発明の実施例〕

次に、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本
発明はこれらにより何ら限定されるものではない。

実施例１〜６ 第１表に示す物質を秤量してガラス製容器に入れて、超
音波振動器で１５時間借押金行ない、電荷発生層用塗液
を調整した。第２表には電荷搬送層（Ｉ）の組成及び第
３表には電荷搬送層（旧の組成を示す。

第２表 第３表 いずれも成分物質を秤量してガラス製容器に入れ、内容
物が完全に溶解する壕で攪拌を行なった。

電荷搬送物質は下記構造式で表わされるオキサゾール化
合物 を用いた。塗工はいずれの層も浸漬法で形成させた。ま
ず、厚さ１００μｍのアルミニウム板上に電荷発生層を
形成させた後、１４０ｔｌ’で２時間加熱乾燥及び硬化
させた。電荷発生層の膜厚は１μｍｎ以下でるる。次に
、その上に電荷搬送層（１）を塗工形成させ、１１０Ｃ
で２時間加熱乾燥させた。

さらに、その上に中間層を塗工し、１５０Ｃで３０分間
加熱乾燥及び硬化させた。膜厚は１μｍ以下でちる。次
に、その上に電荷搬送層（ＩＩ）を塗工し、１１０Ｃで
２時間乾燥させて形成させ、複合型電子写真用感光体を
得た。′電荷搬送層（１）の膜厚は３〜４５μｍ１電荷
搬送層（ｎ）の膜厚は３〜２５μｍである。電子写真特
性の測定は静電記録紙試験装置（川口電機製、５Ｐ−４
２８）を用いて行った。この場合、マイナス５ｋＶのコ
ロナ放電を１０秒間行って帯電させ（１０秒間イ１：・
電直俊の表面電位Ｖｏ　（Ｖ）を初期電位とする）、３
０秒間暗所に放置後（この時の電位をＶｓｏ（Ｖ）で表
わし、タングステンランプで表面の照度が２１．になる
ように蕗光し、この時の表面電位の減衰および時間を記
録し、Ｖ３゜が１／２になるまでに必要とした時間ｔ（
秒）と照度との積で感度（半減露光量、Ｅｓｏ（ｔｘ　
Ｈｓ）を表わした。また、解像度は電子写真学会テスト
チャートＡ　Ｉ　−Ｒ（１９７５）を用い、自家製の解
像度評価装置で評価した。これらの結果をまとめて第４
表及び第１図に示す。

岡、解像度は３時間加速させて解像度低下させた値を記
載した。

比較例１〜４ 実施例１〜６で使用した電荷発生層、電荷搬送層（Ｉ）
、中間層、電荷搬送層（旧と同組成のものを用い、電荷
搬送層（旧の膜厚のみを変えた複合型の電子写真用感光
体を作製した。電子写真特性及び解像度評価は実施例１
と同様に行なった。結果を第５表に示す。

送層（旧を形成した。膜厚は電荷搬送層（１）が１５μ
ｍ１電荷搬送層（旧は５μｍである。結果を第２図曲線
１ｖに示す。

実施例１７〜２１ 実施例１で用いた電荷発生層、電荷搬送層（■）。

（旧等の塗液を用いて、それぞれの層を形成した。

中間層は第８表に示す樹脂を用いて形成させて、電荷搬
送層（ｎ）をその上に形成した。塗工はアプリケータで
行なった。溶剤はメタノールとテトラヒドロフランとの
混合溶剤を用いた。結果を第３図曲線■に示す。

第８表 比較例１０ 電荷発生層、電荷搬送層（１）、（ＩＩ）は実施例１と
同じものを用い、同様にして形成した。中間層にはテト
ラメチロールメタントリアクリレートを用い、オキサゾ
ール化合物を２０チ添加して形成させた。溶剤はメタノ
ールとテトラヒドロフランの混合物を用い、中間層膜厚
を７．０μｍとした。

結果を第２図曲線１ｖに示す。

実施例２２〜２４ 第９表に示す結着剤樹脂を用いて電荷搬送層（■）。

（ＩＩ）を形成させた。結着剤樹脂／電荷搬送物質の比
は電荷搬送層（１）が１／１で、電荷搬送層（ＩＩ）は
７／１である。中間層は実施例１で用いたと同じものを
用い、その膜厚は１μｍ以下である。中間層のみは浸漬
法で塗工し、その他はアプリケータで塗工した。各層の
乾燥及び硬化条件及び溶剤等は実施例１と同様である。

電荷搬送物質は実施例１で用いたオキサゾール化合物を
用いた。結果を第１０表に示す。

第１０表 実施例２５〜２７ 実施例１で用いた電荷発生層、電荷搬送層、中間層を用
いた。これら層は浸漬法で塗工したＵ電荷搬送層（Ｉ）
は第１１表に示す組成のものを用い、アプリケータで塗
工して形成させた。電荷搬送層（旧の膜厚は５，１０．
１７μｍである。電荷搬送層（Ｉｆ）に用いた電荷搬送
物質は下記構造のナフトチアゾール化合物である。結果
を第４図に示す。

〔発明の効果〕　− 以上の結果、本発明の電子写真用感光体の電子写真特性
は実用上十分な特性を有した優れた電子写真用感光体で
あることがわかる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第３図及び第４図は複合型電子写真用感光体の
電子写真感度特性図、第２図は同じくε子写真解像度特
性図、第５図は本発明の一実施例に係る複合型電子写真
用感光体の断面図、第６図は従来の複合型電子写真用感
光体の断面図である。 １・・・導電性支持体、２・・・電荷発生層、３・・・
電荷搬送層、４・・・電荷搬送層（５）、５・・・電荷
搬送層ＣＢ）、６電荷搬Ｊ（１）の万ヤ寸′たル化合物
（％）第２関 ０　１０　２０　．３０　１１０ ￥伺゛摺め＆履’ｆｆ）のオＸザゾＬル化合物（誇）第
　３　図 中間層みＷ厚契兇す 躬ｑ、図 電１１弓’７８ミ２１９（−月！　（ＩＬ）σつ膜厚　
（μｍン第　５図 第１頁の続き ＠発明者　奈良原　俊和　日立車輪３丁目所内

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、導電性支持体上に電荷発生層と電荷搬送層とを設け
   た複合型電子写真用感光体において、前記電荷搬送層は
   電荷の移動が可能な中間層を介して２層に分離形成さｎ
   ており、該電荷搬送層中の電荷搬送物質濃度は、電荷発
   生層に近い層の電荷搬送層中が表面に近い層の電荷搬送
   層−よりも高いことを特徴とする複合型電子写真用感光
   体。 ２、電荷搬送物質濃度は電荷搬送層（５）が２０％以上
   であり、電荷搬送層（至）は２０％以下であることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の複合型亀子写真用
   感光体。 ３、　前記電荷搬送層の膜厚は電荷搬送層（Ａ）／電荷
   搬送層（ロ）の比は１１０．０５〜１１５であることを
   特徴とする請求 子写真用感光体。 ４、　中間層用樹脂は電荷搬送層（自）及び電荷搬送層
   （ロ）の結着剤樹脂とは異なることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の複合型゛電子写真用感光体。 ５、中間層は電荷搬送物質が２０％以下含有されており
   、かつ、膜厚は５μｍ以下であることを特徴とする％奸
   請求の範囲第１項記載の複合型電子写真用感光体。