JPS6319659A - 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】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は電子写真用感光体、さらに詳しくはサイクル安
定性に優れ、かつ、機械的強度に浸れ、正帯電で使用で
きる電子写真用感光体に関するものである。

〔従来技術とその問題点〕

電子写真用感光体（以下、単に感光体ともいう）として
は、暗所においてコロナ放電などにより所要電位に帯電
できるとともに電荷の漏れが少なく、光を照射すること
によって速やかに放電する性能を有することが求められ
る。そのため、感光体の感光層に使用される光導電性材
料としては、暗所に右いて大きな帯電能を存しかつ漏れ
電流が少ないこと、光照射により多量のキャリア発生能
を有すること、発生したキャリアを速やかに運ぶ優れた
輸送能を有することが要望される。

このような性能を有する光導電性材料として、従来、ア
モルファスセレン合金、酸化亜鉛、硫化カドミウムなど
の無代光導電性物質が用いられてきたが、近年、可撓性
、耐（析撃性、熱安定性、支膜形成性などの点で、また
、長波長光に高感度で低コストであるなどの点で有機光
導電性物質が注目されてきて１ハる。

また、最近では、前述のキャリア発生機能とキャリア輸
送機能とを異なる物質に分担させることにより感光体の
性能を向上させる機能分離型感光体の研究が盛んである
。このような機能分離型感光体において、有機染料や有
＠顔料をキャリア発生物質として用いるものが数多く提
案されており、アゾ顔料、フタロシアニン顔料、インジ
ゴ系顔料。

ポリメチン系色素、スクアリン酸染料などがある。

有機系の感光体は、通常負コロナ帯電方式によって画像
形成が行われる。しかし、負コロナ帯電ではオゾンが多
量に発生するので、帯電時に感光体表面はオゾン酸化さ
れる状態となる。したがって、オゾン劣化防止対策や複
写機自体でのオゾン対策などの処置が必要である。

一方、正コロナ帯電は負コロナ帯電に比べてコロナ放電
が安定しており、また、オゾンの発生が少なく、さらに
、適合する現像剤の製造が容易であるなどの利点が多く
、正帯電方式の方が好都合である。そのため、正帯電で
使用可能な感光体の開発が進められており、例えば感光
層中に結着剤。

キャリア発生物質を含有し、さらに電子供与性物質を添
加された単層型の感光体は正帯電可能で実用化されてい
るが、光感度、特性の安定性および耐久性において必ず
しも満足できるものではない。

また、機能分離型の積層型感光体で正帯電での使用を実
現しようとする試みは数多くなされているが実用の段階
には至っていない。

機能分離型で、第２図に示すように、導電性基体１上に
キャリア輸送層２を設け、その上にキャリア発生層３を
積層した構成の感光体で、キャリア輸送層２を正孔輸送
能の大きい物質で形成し正帯電を可能にしようという試
みがなされている。

例えば、スチリル化合物やアミン誘導体をキャリア輸送
物質としてバインダ樹脂に混合して形成したキャリア輸
送層上にビスアゾ化合物を主成分とするキャリア発生物
質をバインダ樹脂に混合して形成したキャリア発生層を
設けた感光体が開示されている（特開昭６０−２５０３
４６　号公報）。このような層構成で正帯電で使用可能
とする感光体は数多く提案されている（特公昭４７−２
１７６０号公報、特公昭４９−１３３４４号公報など）
。ところが、画像形成時感光体表面は磁気ブラシ、転写
紙、トナークリーニング用ブレードと接触し摩［察され
る。そのとき感光体表面が有機物であると耐磨耗性が弱
く、表面が削られるという問題が生じる。特に上述の層
構成の場合には、表面のキャリア発生層が削られること
になるので、光感度など特性が大きく変化してしまう。

また、キャリア発生層が直接オゾンに曝されるために劣
化してキャリア発生能が変化し、繰り返し使用による特
性の変化が著しいという欠点を有している。

また、第３図に示すように、導電性基板１上にキャリア
発生層３を設け、その上にキャリア輸送層２を設ける構
成でキャリア輸送層２を電子輸送能の大きい物質で形成
し正帯電で使用可能な感光体とする試みもある。例えば
、スクアリン酸メチン染料をキャリア発生物質とするキ
ャリア発生層３の上に、ピラゾリン誘導体をキャリア輸
送物質とし、これをバインダに混合してキャリア輸送、
ｌを形成した感光体が開示されており（特開昭５８−４
３４６０号公報）、他にも多く見られる（特開昭４９−
４８３３４号公報、特開昭４９−１２３１　号公報、特
開昭５２−７７７３０号公報など）。しかしながら、こ
のようなｌ構成の感光体は、コロナ帯電時の帯電速度が
遅いために、通常複写機に使用した場合には画像上に表
面電位低下による地汚れがおきるばかりか、多数枚複写
を行った場合には特性が変動する。すなわちサイクル安
定性に劣り、メモリー現象が発生するという欠点を有す
る。

ところで、キャリア発生層とキャリア輸送ｌとを積層し
て感光体とする場合、その界面でのキャリアの挙動が重
要であって、用いられるキャリア発生物質とキャリア輸
送物質との間に互いに最適な組み合わせがあることがわ
かっている（例えば、森下泰定、角田教「有機光導電性
材料」化学と工業３４巻８５−８８頁（１９８１年））
。あるキャリア発生物質に対して有効なキャリア輸送物
質が、他のキャリア発生物質に対しても有効であるとは
限らず、また、あるキャリア輸送物質と組み合わせて有
効なキャリア発生物質が他のキャリア輸送物質と組み合
わせても有効であるとは限らない。これら両物質の組み
合わせが不適当な場合にはキャリア発生層からキャリア
輸送層へのキャリアの注入効率が悪く、感光体の感度が
低くなり、さらに、両層の境界にキャリアがトラップさ
れて残留電位が増大し、サイクル安定性が悪くなる。上
記二つの層構成の感光体においても、それぞれ特定のキ
ャリア発生物質とキャリア輸送物質との組み合わせたも
のが種々考えられ工いるのであるが、現在まだ、正帯電
で実用化された有機材料系の感光体はない。

特開昭６０−４９３４２号公報に、バイポーラ形電子写
真用感光体の提案があり、導電性基体上に正孔輸送層を
設け、さらに、キャリア発生層、電子輸送層と順次積層
するタイプの感光体が正帯電用積層感光体として開示さ
れている。この感光体においては、キャリア発生層は光
を受容して電子および正孔をほぼ同等の濃度で発生し、
電子は電子輸送層との界面へ、正孔は正孔輸送層との界
面へとそれぞれ移動しそれぞれの層へ注入される。この
ように電子、正孔の両キャリアがそれぞれ速やかに移動
することが必要なので、キャリア発生層の膜厚は薄いこ
とが要望され、０，０５μｍ〜１μｍの範囲とされる。

しかしながらこのような薄膜を例えば塗布法で量産的に
均一に形成することは難しく、また例えば蒸着などで形
成することになると、その蒸着のための大型の装置を必
要とし技術的にも難しくなり、工業的な生産性に劣ると
いう問題点がある。

〔発明の目的〕

本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであって、正
帯電使用に好適であり、サイクル安定性１耐環境性に優
れ、表面が機械的に磨耗しても特性変動が少なく、かつ
、量産に適した電子写真用感光体を提供することを目的
とする。

〔発明の要点〕

本発明の目的は、導電性基体上に正孔輸送層。

キャリア発生層、電子輸送層を順次積層した構成の感實
体とし、そのとき用いるキャリア発生物質。

電子輸送物質をそれぞれ特定の物質の組み合わせとする
、すなわち、キャリア発生物質がアゾ顔料またはフタロ
シアニン顔料の場合には、電子輸送物質としてルイス酸
を用い、キャリア発生物質としてポリメチン系色素また
はスクアリン酸色素を用いた場合には、ピラゾリン誘導
体またはヒドラゾン誘導体を電子輸送物質として用いる
ことによって達成される。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例について説明する。

第Ｘ図は本発明による感光体の一実施例の層構成を示す
概念的断面図であって、１１は導電性基体。

１２は正孔輸送層、１３はキャリア発生層、１４は電子
輸送層である。

導電性基体１１は感光体の電極としての役目と同時に他
の各層の支持体となっており、形状はフィルム状、板状
あるいは円筒状のいずれでもよく、材質的にはアルミニ
ウム、ステンレス鋼などの金属、またはガラス、セラミ
ック、樹脂などの表面に導電処理を施したものでもよい
。

正孔輸送層１２は有機電荷輸送物質を結着剤樹脂中に分
散させてなる層であり、暗所では絶縁体層として感光体
の表面電荷の保持に寄与し、光受容時にはキャリア発生
層１３より注入される正孔を輸送する機能を発揮する。

正孔輸送層１２の形成は、正孔輸送物質、結着剤樹脂、
溶剤などよりなる均質混合物を塗布し乾燥することによ
り行われる。正孔輸送物質としては周知のもの、例えば
、芳香族第三アミノおよび第三ジアミノ化合物、ポリビ
ニルカルバゾール化合物、ピラゾリン誘導体、キナゾリ
ン透導体、トリアジン１秀導体、ベンゾフラン誘導体、
オキサジアゾール誘導体、トリフェニルメタン誘導体、
ヒドラゾン誘導体などを使用できる。また、結着剤樹脂
としては、公知の電気絶縁性で皮膜形成性を有する熱可
塑性あるいは熱硬化性樹脂など一般のすべての結着剤樹
脂が使用できる。適当な結着剤樹脂の例は、これに限定
されるものではないが、飽和ポリエステル樹脂、ポリア
ミド樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、エチ
レン−酢酸ビニル！合体、］化ビニール、セルロースエ
ステルなどの熱可塑性結着剤樹脂、エボキン樹脂、ウレ
タン樹脂、ンリコン附脂、フェノール樹脂、熱硬化性ア
クリル樹脂などの熱硬化性結着剤ａｔ詣である。また溶
剤としては、例えば、テトラヒドロフランのようなエー
テル系溶剤、トルエン、キシレンなどのような芳香族炭
化水素などが用いられる。

次いで、上記のように形成された正孔輸送層１２の上に
、キャリア発生物質、上記のような結着剤樹脂および溶
剤などよりなる均質混合物を塗布し乾燥することにより
キャリア発生層１３が形成される。

次いで上記のように形成されたキャリア発生層１３の上
に、電子輸送物質ならびに上記のような結着剤樹脂およ
び溶剤などよりなる均質混合物を塗布し乾燥することに
より電子輸送層１４が形成される。この電子輸送層１４
は、暗所では絶縁層として帯電正電荷を保持し、露光時
にはキャリア発生層の感応する波長光を透過させてキャ
リア発生層内に正孔・電子対を発生せしめ、さらにこの
層から電子の注入を受けてそれを感光体表面へ輸送し、
その表面に保持されている正電荷を消失せしめる殿能を
有する。従って、電子輸送層１４はキャリア発生層中に
含まれる電荷発生物質の光の吸収極大の波長領域ででき
るだけ透明であることが望ましい。

キャリア発生物質と電子輸送物質は、上ヤリア発生物質
としてアゾｉ＋＋もしくはフタロンアニン＠料を用いた
場合には電子輸送物質は電子受容性物質すなわちルイス
酸１例えば特に２，４．７）ＩＪニトロ−９−フルオレ
ノンとの組み合わせが好ましい。また、キャリア発生物
質としてポリメチン色素あるいはスクアリン酸色素を用
いた場合には電子輸送物質はヒドラゾン誘導体もしくは
ピラゾリン誘導体との組み合わせが好ましい。

一般にキャリア発生層１３の膜厚は０．００５μｌＴ１
〜１０μｍ１正孔輸送層１２および電子輸送層１４の膜
厚は１μｌＴ１〜１００μｍであってよい。

以下、本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する
。

実施例１ 正孔輸送物質１−フェニル−３−（Ｐ−ジエチルアミノ
スチリル）−５−（パラジエチルアミンフェニル）−２
−ピラゾリン（ＡＳＰＰ：亜南呑＋＝＋！り　　１００
重量部をテトラヒドロフラン（ＴＩ−１Ｆ）７００重量
部に溶かした液とポリメタクリル酸メチルポリマー（Ｐ
ＭＭΔ：東京化成製）１００重量部をトルエン７００重
量部に溶かした液とを混合してできた塗液をシリンダー
状の容器に満たし、外径６０ｍｍの表面を鏡面加工した
アルミニウム製のドラムの外周上に浸漬塗布法により塗
布し、乾燥後の膜厚が１０μｍになるように正孔輸送層
を形成した。

このようにして得られた正孔輸送層上にボールミルで１
５０時間粉砕した無金属フタロンアニン（東京化成製）
５０重量部とＡＳＰＰ１００重量部をポリエステル樹脂
（商品名バイロン２００：東洋紡製）１００重攪ＢａＴ
ＨＦ溶剤とともに３時間ボールミルにより混練して調整
した塗布液を上記と同様の浸漬塗布法により塗布し、乾
燥後の膜厚が２μｍになるようにキｖ’）ア発生１層を
形成した。さらにこのキャリア発生層上に電子輸送物質
２，４゜７トリニトロー９−フルオレノン（ＴＮＦ：東
京化成製）１００重量部とバイロン２００　１００重量
部とをＴＨＦ５００重量部に溶かした塗液を浸漬塗布法
により塗布し、乾燥後の膜厚が５μｍとなるように電子
輸送、璽を形成し感光体とした。

実与缶例２ 下記構造式 を有するビスアゾ化合物をボールミルを用いて１μｍ以
下の粒子に粉砕した。この粉砕されたビスアゾ化合物の
微粒子１重量部、極性有機溶媒であるＮ、Ｎ−ジメチル
ホルムアミド（Ｄ　Ｍ　Ｆ　）　３０重量部を超音波ホ
モジナイザーで２時間超音波分散処理を行い、ビスアゾ
化合物の微粒子が極性有機溶媒中に均一に分散した）懸
濁液を作った。この懸濁液にポリメタクリル酸メチル（
ＰＭＭΔ）１重置部、トルエン６重量部を加え、マグネ
チック・スターラーで良く混合し、均一な塗布液を作製
しこの塗布液を、実施例１に準じて作製した正孔輸送層
の上に浸漬塗布法により塗布し、乾燥後の膜厚が１．５
μｍになるキャリア発生層を形成し、さらにその上に実
施例１に準じて電子輸送層を積層形成して感光体とした
。

実施例３ ポリメチン色素（ＩＲ−８２０：日本化薬製）１０重量
部をテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）５００重量部に溶か
した液と、ポリメタクリル酸メチル（Ｐ　Ｍ　Ｍ　Ａ　
）　１０重量部をトルエン６０重量部に溶かした液とを
混合し均一な塗布液を作製した。

この塗布液を、実施例１に準じて作製した正孔輸送層の
上に浸漬塗布法により塗布し、乾燥後の膜厚が１．５μ
ｍになるキャリア発生層を形成した。

次に、その上に、実施例１で正孔輸送層を形成したのと
同じ塗布液を浸漬塗布法により塗布し、乾燥後の膜厚が
５μｍとなる電子輸送層を設けて感光体とした。

比較例１．２．３ 電子輸送層を設けないこと以外；まそれぞれ実施例１．
２．３に準じて感光体を作製し、比較例１゜２．３とし
た。

これらの感光体について、電子写真特性を評価するため
に、市販の普通紙複写機を用いて複写試験を行い得られ
た画質を評価した。実施例の感光体についてはいずれも
良好な画質の像が得られ、１０００回連続複写を行って
も画像濃度の変化はなくメモリー現象も発生せず、サイ
クル安定性に優れており、また、画像の乱れも生じなか
った。これら実施例の感光体は正帯電で充分実用可能で
ある。

これに対して、比較例の感光体については初期的には良
好な画像が得られたが、１０００回の複写で画像に乱れ
が認められた。これは表面のキャリア発生層が摩擦によ
り削られたためであり、耐久性。

サイクル安定性に問題がある。

〔発明の効果〕

本発明によれば、導電性基体上に正孔輸送層。

キャリア発生層、電子輸送層を順次接層した構成の感光
体において、使用するキャリア発生物質。

電子輸送物質を選定して特定の物質の組み合わせとする
。この物質の組み合わせを最適なものとすることにより
、各層の界面でキャリアがトラップされることな（良好
な注入が行われ、キャリア輸送がスムーズに行われて、
正帯電で充分実用可能な感光体が得られる。また、キャ
リアの輸送性が良いので、キャリア発生層の膜厚を１μ
ｍ〜３μｍとある程度厚くすることができ、例えば塗布
法などでキャリア発生層を形成することが可能で、低コ
ストで量産することができる。各層界面でのキャリアの
トラップがないので感光体を連続使用したときのサイク
ル安定性に優れ、また、キャリア発生層が表面にでてい
ないため、耐環境性に優れ、表面が機械的に摩耗しても
特性変動が少なく耐久性が良好である。

さらに、本発明におけるキャリア発生物質は、赤外線領
域の光によってもキャリア発生能力があるため、本発明
の感光体は半導体レーザービームプリンタ用の感光体と
しても期待できる。

【図面の簡単な説明】

第１図、本発明の感光体の一実施例の層構成を示す模式
的断面図、第２図、第３図は従来の感光体のそれぞれ異
なった例の層構成を示す模式的断面図である。 １１　　導電性基体、１２　　正孔輸送層、１３　　キ
ャリア発生層、１４　　電子輸送層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）導電性基体上に正孔輸送層とキャリア発生層と電子
   輸送層とを順次積層してなる電子写真用感光体において
   、前記キャリア発生層に用いられるキャリア発生物質が
   アゾ顔料またはフタロシアニン顔料であり、前記電子輸
   送層に用いられる電子輸送物質がルイス酸であることを
   特徴とする電子写真用感光体。 ２）導電性基体上に正孔輸送層とキャリア発生層と電子
   輸送層とを順次積層してなる電子写真用感光体において
   、前記キャリア発生層に用いられるキャリア発生物質が
   ポリメチン系色素またはスクアリン酸色素であり、前記
   電子輸送層に用いられる電子輸送物質がピラゾリン誘導
   体またはヒドラゾン誘導体であることを特徴とする電子
   写真用感光体。