(57)【要約】      （修正有）【課題】電子写真感光体の中で高ガンマ感光体は特異な感度曲線を有するため画像の解像に優れる特徴があるが、これまで感度がやや低い欠点が指摘されてきた。バインダーを改良することで感度を上昇させ、高速プリンターの分野にまで利用範囲を広げることを図る。従来の感光体より優れた感度を発揮する。   【解決手段】エポキシ樹脂、またはポリエステル樹脂にフタルイミド基を結合させた化合物をバインダーとして用い、この中にＸ型フタロシアニン顔料を分散させた塗料をアルミニウム基板の上に約２０ミクロンの厚さに塗布したものを感光体として使用する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
フタルイミド基を含有する高分子化合物をバインダーとして用い、フタロシアニン顔料を分散させた感光層を有する電子写真感光体。
【請求項２】
フタルイミド基を含有するエポキシ樹脂またはポリエステル樹脂をバインダー用高分子として用いた請求項1に示す電子写真用感光体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、帯電、露光、現像、等のプロセスを含む電子写真方式に用いられる電子写真用感光体であり、フタロシアニン顔料を含む、正帯電方式に適した感光体であって、コンピュータープリンターに最適な2値のデジタル感度を有する感光体の製造法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
既に電子写真方式による、画像形成技術は複写機、プリンター等に広く用いられていることは、広く知られている。この技術の中で重要な役割を果たしている部品が感光体である。このような感光体に用いられる光導電性物質には、かつてはセレン,酸化亜鉛、アモルファスシリコン等の無機光導電性物質が用いられてきたが、近年はフタロシアニン顔料、ジスアゾ系顔料、等の有機光導電物質が用いられている。
【０００３】
このうちの有機光導電物質を用いた有機感光体（ＯＰＣと略す）は無機感光体に比べて、無公害であること、生産性、経済性に優れるため,安価に製造できること、等の長所を有する事から広く使用されている。さらに感光体の構成材料について分子設計により、種々の波長感度、光エネルギー感度特性を改善することが出来るため、現在でもさらに感光体の改良がなされている。現在使用されているＯＰＣは、積層型（負帯電方式）と単層型（正帯電方式）に分かれており、それぞれの特徴により区別して用いられている。
【０００４】
これらのＯＰＣはいずれも感度曲線が逆Ｓ字の形を描いており、一般にこれらのＯＰＣの感度パターンをアナログ型と呼んでいる。これに対して新しいＯＰＣが開発されつつあり、感度曲線に閾値を有する事を特徴とする高ガンマ感度曲線型が発表されている。これは単層型に属するもので正帯電型である。特徴はアナログ型に比べて高解像力に優れていることで、オフセット印刷に代わるプリンターの開発が可能になることが期待されている。
【０００５】
【特許文献１】公報  特開昭６３−１８７２４８、特開平３−１２９３５８、特開平３−２８７１７１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本、高ガンマ感度曲線型感光体（高ガンマ感光体と略す）は正帯電型であるため, 
正放電コロナを用いることが出来るので,放電ムラが起こりにくく、かつ、オゾンの発生も少ないので画像の均一性に優れたプリンターを作成することができる。このような利点がある一方で、感度を向上させることが難しいという欠点があった。感度を上昇させようとするには、これまで、光導電性物質であるフタロシアニン顔料の含有量を増加させる方法を行っていたが、その結果帯電特性が繰り返し使用により劣化し、感光体表面の帯電電位がだんだん低下する現象がおこり易かった。
【０００７】
その結果、プリンターに使用した場合プリント画像全体が薄汚れた状態となり、実用上問題となった。さらに感光体の作成時に使用する塗料でフタロシアニン顔料を増加させた場合に、塗料の粘性が異常となり、塗布作業上、支障を来たすようなチクソトロピーの強い粘性となり、このような状態は顔料の分散の点からも好ましいことではない。本発明者は、これまで少量のフタロシアニン顔料使用量で高感度を発現させるにはどうするかについて、長年取り組んで来た結果フタロシアニン顔料の表面に接触するバインダー用高分子（略してバインダーと呼ぶ）の極性基の優れたものの発見が不可欠であると判断し、その解決に全力を注いできた。
【０００８】
解決しようとする問題点は、感光層中に含まれる光導電性物質であるフタロシアニン顔料の使用量を出来るだけ少なくしても、感光体の光感度を低下させないための方法を探究することにある。その方法として具体的にはバインダーの極性基として有効な化学構造を、探し出すことである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
これまで例えば塩素原子を含有する化合物をポリエステル樹脂と共にバインダーとしてフタロシアニン顔料を分散して、感光層を形成すると感度が向上することは良く知られていた。しかし、この様な手段による増感方法は、暗減衰も共に加速し帯電、露光を繰り返すと感光体の表面電位が低下してくる。これらの電子吸引性極性基を増感の目的のために使用すると必ず帯電特性が不安定になることがこれまでの実験で確認されている。 
【００１０】
この現象はフタロシアニン顔料粒子に光が照射され、内部でキャリアーが発生した後粒子表面からキャリアーが離脱しバインダー分子を介して隣りのフタロシアニン粒子に乗り移って行くときに、塩素原子の電子吸引性が作用して離脱し易くなる。しかし電子吸引機能が強すぎると、光が入らない時でもキャリアーが動くため表面電位が低下する。 
【００１１】
そこでフタロシアニン顔料粒子の表面に存在する極性基の種類が重要になる。電子吸引性と、電子供与性のバランスの取れた極性基を選択する必要が生じる。この様な作用は実際に感光体を作成してその電子写真特性を測定することでのみ判別することが出来る。この様な考え方で効果的な化学構造を模索しながら求めていった。その一つの見方として、フタロシアニンの構造に近い極性基が有効であろうとの仮説をたて進めていった結果、フタルイミド構造が感度を増加させる割には暗減衰が大きくないことが判明した。しかしフタルイミド分子が未反応で残留しては感度が激しく低下することが判りフタルイミドの変性の仕方に重要なポイントがあることが把握できた。 
【００１２】
その一つの例としてフタルイミドと酢酸を反応させた構造のフタルイミド酢酸をポリエステル樹脂の水酸基の末端に反応させたものを、バインダーとして使用する方法。さらにはエポキシ樹脂のエポキシ基と反応させたものをバインダーとして使用する方法が有効であった。ポリエステル樹脂として、飽和ポリエステル樹脂、または不飽和ポリエステル樹脂が使用できるが樹脂分子の両末端が水酸基であることが必要である。この様なポリエステル樹脂はウレタン塗料用に使用されている。エポキシ樹脂としては種々の分子量のビスフェノールＡジグリシジルエーテル、ビスフェノールＦジグリシジルエーテル、または種々の脂環式エポキシ樹脂が使用できる。 
【００１３】
これらの樹脂類を少なくとも１種類、有機溶剤のシクロヘキサノン等に溶解した液にＸ型フタロシアニンを分散させた後アルミニウム基板上に２０ミクロン程度に塗布、乾燥したものを感光体として用いる。この感光体は現在市販の感光体と異なって光感度カーブの勾配、すなわち、銀塩写真で表現されるガンマ値が大きく、オンオフ特性となる。この特性はコンピュータープリンターに応用した場合に、高解像力画像が得られる特徴があり、今後の電子写真プリンター開発に新展望をもたらすことが期待されている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明による樹脂をバインダーとして用いた電子写真用感光体は市販のポリエステル樹脂またはエポキシ樹脂を使用した場合に比べて光感度が約２倍になり、さらに光感度カーブのガンマ値が大きく、高解像度電子写真プリンターに使用することで、解像度の優れた画像がえられる。 
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明に関する電子写真感光体の感光層は、バインダー高分子とフタロシアニン顔料とで構成されている。バインダー用高分子は、通常塗料などで用いられる高分子化学物では感光体として電子写真特性が満足できないため、請求項に示したような変性したエポキシ樹脂または変性したポリエステル樹脂を用いることが重要である。したがってあらかじめ変性したエポキシ樹脂または変性したポリエステル樹脂を、有機溶剤に溶解させた溶液に、フタロシアニン顔料を分散させた液を塗料としてアルミニウム基板に塗布したものを電子写真感光体として用いる。
【実施例１】
【００１６】
エピコート１００１（シェル化学製）  ５０ｇ、シクロヘキサノン５０ｇ，ソルベッソ１００（エクソン化学製）２０ｇをフラスコに秤り取り、１５０℃に加熱しながら溶解する。さらにフタルイミド酢酸（和光純薬製）２０ｇを加え加熱攪拌を４時間続けた後冷却し終了する。固形分５０％のバインダーがえられたので、これを４８ｇ秤り取りシクロヘキサノン１２０ｇとＸ型無金属フタロシアニン（大日本インキ化学製）５ｇをガラスビーズ２００ｇと共にガラス瓶に入れシェーカーで２時間攪拌分散した。得られた液を厚さ８０ミクロンのアルミ板上にワイヤーバーで塗布し１５０ 
℃で１時間乾燥した。感光層の厚さは１８ミクロンであった。この感光体の電子写真特性を計測した結果帯電特性は安定し感度カーブはガンマ値が大きく光が照射されると表面電位は急峻に減衰しその必要光エネルギーは平方センチあたり１マイクロジュールであり、コンピューター・プリンターに組み込むことで実用上十分に使用できるものであった。 
【実施例２】
【００１７】
タケラックＵ２５（三井武田ケミカル製）８０ｇ，シクロヘキサノン  ３５ｇをフラスコに秤り取り攪拌溶解させる。１５０℃に加熱攪拌しながらフタルイミド酢酸（和光純薬製）３０ｇを加えさらに加熱攪拌を５時間続けた後冷却し終了する。固形分約７０％のバインダーがえられたので、これを３４ｇ秤り取り、シクロヘキサノン１５０ｇとＸ型無金属フタロシアニン（大日本インキ化学製）３．９ｇをガラスビーズ２００ｇと共にガラス瓶に入れシェーカーで２時間攪拌分散した。得られた液を厚さ８０ミクロンのアルミ板上にワイヤーバーで塗布し、１５０℃で１時間乾燥した。感光層の厚さは１７ミクロンとなり、計測に適した厚みであった。この感光体の電子写真特性を計測した結果帯電特性は安定し感度カーブはガンマ値が大きく光が照射されると表面電位は急峻に減衰しその必要光エネルギーは平方センチあたり０．９マイクロジュールであった。この感度は実用上十分な値であり、コンピューター・プリンターに組み込むことによって鮮明な画像が出力可能であった。 
【実施例３】
【００１８】
セロキサイド２０２１Ｐ（ダイセル化学製）２０ｇ，シクロヘキサノン６０ｇ，をフラスコに秤り取り１５０℃に加熱攪拌しながらフタルイミド酢酸（和光純薬製）４５ｇを加え、さらに加熱攪拌を３時間続けた後冷却し終了する。固形分５２％のバインダーがえられたので、これを４５ｇ秤り取り、シクロヘキサノン１５０ｇとＸ型無金属フタロシアニン（大日本インキ化学製）４．０ｇをガラスビーズ２００ｇと共にガラス瓶に入れシェーカーで２時間攪拌分散した。得られた液を厚さ８０ミクロンのアルミ版上にワイヤーバーで塗布し、１５０℃で１時間乾燥した。感光層の厚さは１６ミクロンとなり、計測に適した厚みであった。この感光体の電子写真特性を計測した結果、帯電特性は安定し感度カーブはガンマ値が大きく光が照射されると表面電位は急峻に減衰しその必要光エネルギーは平方センチあたり０．８マイクロジュールであった。この感度は実用上十分な値であり、コンピューター・プリンターに組み込むことによって鮮明な画像が出力可能であった。 
【産業上の利用可能性】
【００１９】
本発明で作成された感光体は電子写真方式による、コンピューター・プリンターに組み込むことにより、文字をはじめグラフィカルな画像、写真画像などのあらゆる画像出力が可能になる。とりわけ写真画像の再現に威力を発揮し従来の感光体による画像に比べて鮮明な像がえられることが特徴である。また感光体表面が従来よりも固いため、磨耗に対して強くより長い耐久性がえられる。