JPS6087331A - 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複合型の電子写真
用感光体に係わシ、特に高感度で長期繰返し特性の安定
性向上に好適な電子写真用感光体に関する。

〔発明の背景〕

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機第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、／ｌ？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４９−１４２７
２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号公報等に示される
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＋１１
３４６−４４８４号公報に示されるトリニトロフルオレ
ノン、特公昭５３−３０１号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４００〜７ＱＱ
ｎｍの可視光に高感度を示し、近赤外光（７５０ｒ１ｍ
以上）に対しては全く感度がなかったシ、感度があって
も低感度でちるために、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。

近年、高速プリンタの１種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７７０ｎｍ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
であシ、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層よυ小さくす
ることにより、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、極めて耐久性の優れた複合型の電子写真用
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、外部的な紙（転写紙）や現像剤との摩擦によ
る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＝３／１　（重量比）までする場合があシ、無機
のセレン感光体と比較し、著しく軟く、しかも電荷搬送
層物質が耐コロナ性に弱いという問題がある。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
シ、中間層よシ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シ、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
が電荷発生物質の吸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、上記した各種
有機光導電材料のうちでは各種のフ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シ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シ効率よ
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シ
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
されており、中間層の下層に形成されている電荷搬送層
（Ｉ）中の電荷搬送物質濃度は１５％以上であシ、望ま
しくは、３０〜８０チである。中間層上に形成されてい
る電荷搬送層（ＩＩ）中の電荷搬送物質濃度は５０〜５
チであシ、望ましくは３５〜５チである。中間層は樹脂
単独あるいは電荷搬送物質濃度は５０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
１０μｍ以下がよく、望ましくは５μｍ以下である。電
荷搬送層（Ｉ）及電荷搬送層（ｎ）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（ｎ）上に形成させる保護膜等の
形成に関しては、従来がらの公知技術を利用する事も可
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
（Ｉ［）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、５
μｍ以上では残留電位が大きくなり、所望の電子写真特
性が得られない。また、電荷搬送物質濃度は５０％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
溶剤によシ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り、中間層及び
電荷搬送層（ＩＩ）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１５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、電
荷搬送物質濃度が８（ｌを越えると、電荷搬送層（Ｉ）
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５０％以下が好
適であるが、それ以上の濃度では成膜強度が小さくなシ
、且つ、コロナ劣化も著しくなる。

従って、電荷発生層、電荷搬送層（Ｉ）、（旧及び中間
層を上記したように作れば、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何ら制約される事なく、電子
写真用感光体として十分な電子写真特性及び長期の繰９
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、口〜ルコータ、アプリケータ或いは流延法等によシ
塗工し、三次元硬化或いは加熱により溶剤を除去して成
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全テトラヒドロフラ
ン、ハロゲン化炭化水素、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シ、
電荷発生層上に電荷搬送層（■）、中間層、電荷搬送層
（ｎ）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、多項キノン顔料、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、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、エリア
樹脂、メラミン樹脂、フラン樹脂、エボキ７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シ更に詳細に説明するが。本
発明はこれらによシ何ら限定されるものではない。

実施例１〜４ ε型銅フクロシアニン顔料（東洋インキ社製、リオノー
ルブルーＢＳ）をＯ２２，５，０ｇ１シリコーン樹脂（
信越化学社製、Ｋ几−５２４０）を０．２゜５．０ｇ、
メチルフェニル系シロキサン化合物（信越化学社製、Ｋ
ｌ）　−３２３）を０．００５ｇ秤量し、これをテトラ
ヒドロフシｙ８０．８ｇ固形分濃度＝０．５〜５％と共
にガラス製容器内に入れ、超音波振動器を用いて１５時
間振動攪拌及び分散させて、電荷発生層用塗液を調整し
／ヒ。この塗液を厚さ１００μｍのアルミニウム板上に
滴下し、オートマチックアプリケータを用いて成膜し、
それを熱風乾燥器中に入れ、９０Ｃで３０分間乾燥して
形成した。

次に、下記構造式を表わされるオキサゾール化合物 １．０〜８．０ｇ、ポリカーボネート樹脂（ＧＥ社、レ
キサン１４１）２．０〜６．６ｇ、シリコーン樹脂（信
越化学社、ＫＰ−３２３）　０．００７７〜０．１ｇ塩
化メチレフ６５ｇをガラス製容器に入れ、超音波振動器
を用いて内容物が完全に溶解するまで振動攪拌させ、電
荷搬送層（１）用塗液を調整した。

また、上記構造式で表わされるオキサゾール化合物１ｇ
１上記ポリカーボネート樹脂７ｇｓ上記シリコーン樹脂
０．０８６ｇ、塩化メチレン４７ｇをガラス製容器に入
れ、上記電荷搬送層（Ｉ）用塗液溶解法と同様にして、
電荷搬送層（旧用塗液を調製した。“また、アクリレー
ト樹脂（新中村化学社、Ａ−ＴＭＭ３　）３　ｇ、エチ
ルアルコール９７ｇ１上記シリコーン樹脂０．００３ｇ
をガラス製容器に入れ、超音波振動器で１時間攪拌して
中間層用塗液を調整した。

まず、先に形成させた電荷発生層上に電荷搬送層塗液（
１）を滴下しさせ、オートマチックアプリケータを用い
て成膜し、風乾後１１０Ｃで１時間乾燥させて電荷搬送
層（Ｉ）を形した。電荷搬送層（１）を中間層塗液中に
浸漬させ、引上げて風乾後、１６０Ｃで３０分加熱硬化
させて中間層を形成した。次いで、中間層上に電荷搬送
層（ｎ）塗液を滴下しさせ、電荷搬送層（Ｉ）形成と同
様にして成膜、風乾、乾燥させて電荷搬送層（Ｉｆ）を
形成させた。

乾燥後、電子写真特性を測定した。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−４２８）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秒間帯電直後の表面電
位■ｏ（ｖ）を初期電位とする）、３０秒間暗所に放置
後（この時の電位をＶ２Ｏ（■）で表わしく　Ｖ３Ｇ／
　ＶＯ）　Ｘ　１００　（％）を暗減衰とする）、タン
グステンランプで表面の照度が２１．になるように露光
し、この時の表面電位の減衰および時間を記録し、Ｖ３
Ｏ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（ｔ、、ｓ）を表わ
した。

結果を第１図（−〇−）に示す。

比較例１〜２ 実施例１で用いた電荷搬送物質１ｇ及びポリカーボネー
ト樹脂９〜１９ｇ及びシリコーン樹脂０．０１ｇ、塩化
メチレン６７〜１３５ｇをガラス製容器に入れ、実施例
１と同様にして電荷搬送層（１）を形成した。そして、
電荷搬送層（Ｉ）上に実施例１で用いた中間層塗液及び
電荷搬送層（ＩＩ）塗液で、実施例１と同様にして中間
層及び電荷搬送層（ＩＩ）を形成させた。結果を第１図
（−・−）に示す。

実施例５〜９ 無金属フタロシアニン１００重量部、エポキシ樹脂〔（
シェル石油化学社製、エビコー）　１００１）１００重
量部、レジンＭ（丸善石油社製）２１重量部、２エチル
・４メチルイミダゾール（四国化成社製）２．０重量部
からなる組成物）１００重量部、メチルフェニル系シロ
キサン化合物（信越化学社製、ＫＰ−３２３）３重量部
、テトラヒドロフラン２７００部とをガラス製容器に入
れ、超音波振動器中で２４時間振動攪拌し、電荷発生層
用塗液を調整した。その塗液を１２０ｇｏ＋φの導電性
ドラムに浸漬塗工法を用いて塗布し、１ｏｏｔ：’の熱
風乾燥器内で２時間乾燥して加熱硬化させて電荷搬送層
を形成した。

次に、実施例１で用いた電荷搬送物質濃度６７チの電荷
搬送層（Ｉ）と同組成の塗液を調整して上記電荷発生層
上に浸漬法で塗工成膜し、熱風乾燥機内で２時間乾燥し
て電荷搬送層（Ｉ）を形成した。

その上に実施例１で用いた中間層と同組成の塗液を調整
し、浸漬法で塗工成膜し、１６０Ｃで１時間加熱硬化さ
せ、中間層を形成した。さらに、実施例１で用いたオキ
サゾール化合物１００重量部、ポリカーボネート樹脂（
レキサン１４１）１００〜９００重量部、シリコーン樹
脂（ＫＰ−３２３）０．２〜１゜Ｏｇ’ｓ塩化メチレン
１３００〜６７００ｇを混合し、内容物が完全に溶解す
るまで攪拌して調整した塗液中に、中間層まで形成した
ドラムを浸漬させ、電荷搬送層（ＩＩ）を塗工成膜し、
風乾後、１．２０ｔ：’で２時間乾燥させて電荷搬送層
（ＩＩ）を成形した。

そのドラムを半導体レーザビーム複写機（日立製作所製
、５Ｌ−１０００）に装着して、電子写真特性を測定し
た。コロナ印加電圧はマイナス５．２ｋＶである。３０
００枚連続印字した時の結果を第２゜３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図乃至第３図はいずれも本発明の実施例に係る複合
型電子写真用感光体の対電荷搬送物質濃度特性図である
。 第１Ｉ２］ １曙「モｔテア４ン５１／ｆｔｒｒｔノリレＩフ（略（
六Ｉｓ鯖ｆｆ１度（Ｚ］１■？麟トを自賢送、／響（Ｘ
）≠４ＪＭ圧し１に９々Ｒｕｔ　／％ＪｙＩ３　図 咽と荷ぜ（ＩＨの１ＡＪテＩにｉｔ勿賀′濃屑ｔ％）第
１頁の続き ＠発明者　奈良原　便利　日５ 所Ｆ

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上下の層に分割形成
   されていることを特徴とする複合型電子写真用感光体。 ２、前記電荷搬送層中の電荷搬送物質濃度は電荷発生層
   上に形成されている電荷搬送層に比べて中間層上に形成
   され上記感光体の表面に近い側の電荷搬送層のものが低
   い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。 ３、電荷搬送物質濃度は電荷発生層上に形成されている
   電荷搬送層では１５−以上であり、中間層では５０％以
   下であシ、中間層上に形成されている電荷搬送層では５
   〜５０チであることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   または第２項記載の複合型電子写真用感光体。