JPH01234855A - 電子写真感光体 - 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】 〔概　要〕 本発明は、電子写真感光体に関し、高感度と低い残留電
位を得、かつ繰返し使用において特性の劣化を少なくす
る目的で新規なカルバゾール誘導体を電荷輸送物質とし
て用いるように構成したものである。

〔従来の技術〕

電子写真のプロセスは、帯電、露光、現像、転写および
定着の各工程から成り、これらの繰り返しによって印刷
物を得ることができる。ここで帯電は、光導電性を有す
る感光体の表面に正または負の均一静電荷を施す。続く
露光プロセスでは、レーザ光などを照射して特定部分の
表面電荷を消去することによって感光体上に画像情報に
対応した静電潜像を形成する。次に、この潜像をトナー
すなわち粉体インクによって静電的に現像することによ
り、感光体上にトナーによる可視像を形成する。最後に
、このトナー像を記録紙上に静電的に転写し、熱、光、
および圧力などによって融着させることにより所望の印
刷物を得ることができる。従来、上述のような光導電性
を有する感光体として、セレン系に代表される無機感光
体が広く使用されていた。この無機感光体は感度が高い
上に機械的摩耗に強く、高速・大型機に適しているとい
う特長を有する反面、真空蒸着法で製造しなければなら
ないこと、人体に有害であるため回収する必要があるこ
となどの理由によりコストが高く、メインテナンスフリ
ーの小型・低価格機への適用が困難であるという問題点
を有していた。

無機感光体に代わるものとして有機感光体が開発されて
いる。有機感光体は塗布法によって製造できるため量産
によるコスト低減が容易であること、セレンなどの無機
物を用いる無機感光体に比べて材料選択範囲が広いため
有害性の無い化合物を選ぶことができ、ユーザ廃棄によ
るメインテナンスフリー化も可能であることなどの特長
を持つ。

中でも、電荷発生層と電荷輸送層とを積層した機能分離
積層型感光体（第１図）が注目されている。ここで、電
荷発生層は入射光を吸収して電子・正孔ペア（キャリア
ペア）を発生させる機能を有し、電荷輸送層はその表面
に電荷を保持すると共に、電荷発生層で発生したキャリ
アの片方を感光体表面まで輸送して静電潜像を形成させ
る機能をし持つ。電荷発生層は実際に光を吸収してキャ
リアペアを発生させる電荷発生物質を蒸着膜にするか、
あるいはバインダ樹脂中に分散させて形成する。電荷発
生物質としてはフタロシアニンやアゾ系顔料などが知ら
れており、バインダ樹脂としてはポリエステルやポリビ
ニルブチラールなどが用いられる。電荷輸送層はキャリ
ア輸送能を有する電荷輸送物質をバインダ樹脂中に相溶
させて形成する。電荷輸送物質としては電子を輸送する
性質を持つトリニトロフルオレノンなどの電子輸送性電
荷輸送物質と、正孔を輸送する性質を持つヒドラゾンや
ピラゾリンなどの正孔輸送性電荷輸送物質があり、バイ
ンダ樹脂としてはポリカーボネートやスチレン−アクリ
ルなどが使用される。

このように感光体の機能を二つの層に分離することによ
り、それぞれの機能に最適な化合物をほぼ独立に選択す
ることができ、感度、分光特性、帯電保持性、高速応答
性、機械的耐摩耗性などの緒特性を飛躍的に向上させる
ことができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、有機感光体はセレンなどの無機系感光体に比べ
ると感度は未だ低く、高速プリンタへの適用は困難であ
る。また、帯電−露光のプロセスを繰返すに従って、帯
電の際発生するオゾンや照射光によって電荷輸送物質が
劣化し、帯電電位の低下や残留電位の上昇により印字品
位が低下するという問題点がある。

〔課題を解決するための手段〕

上述した課題は本発明の電子写真感光体、すなわち電荷
輸送物質として下記構造式ｌで示される新規カルバゾー
ル誘導体を用いることにより、解決できる。

（式中、Ｒはビニレン（−ＣＩＩ＝ＣＨ−）　、フェニ
レＸ　ｌ−Ｘ　ａはそれぞれ同一もしくは異なっていて
もよく、水素、ハロゲン、０１〜ｃ４アルキル基、０１
〜Ｃ４アルコキシ基、アリール基、ｃ１〜Ｃ４アラルキ
ル基、ＣＩ〜Ｃ４アルキルアミノ基、アリールアミノ基
、Ｃ１〜Ｃ４アラルキルアミノ基を表す。

電荷発生物質としては無金属フタロシアニン、銅フタロ
シアニン、塩化アルミニウムフタロシアニン、チタニル
フタロシアニン、バナジルフタロシアニン、インジウム
フタロシアニンなど各種の金属フタロシアニンやアゾ系
顔料を用いることができる。電荷発生層は支持体上にこ
れらの電荷発生物質を蒸着するか、あるいはバインダー
樹脂と共に溶媒中に分散させたものを塗布・乾燥させる
ことにより形成することができる。電荷発生層のバイン
ダー樹脂としてはポリエステル、ポリビニルアルコール
、ポリビニルブチラール、ポリアミドなど下地への密着
性や電荷発生物質の分散性を考慮して選択する。溶媒は
用いる電荷発生物質とバインダー樹脂に合わせて選択す
るが、テトラヒドロフラン、ジオキサン、メタノール、
エタノール、ジクロルメタン、ジクロルエタン、トルエ
ン、キシレンなど各種有機溶媒を単独あるいは混合して
用いることができる。支持体への塗布方法としては浸漬
コート、スプレーコート、ワイヤーバーコード、ドクタ
ーブレードコートなどがある。膜厚は０．０１〜３声で
あるが、特にＩＪ１ｍ以下とするのが望ましい。

導電性支持体としては、例えばアルミニウム、銅などの
金属や、酸化錫、カーボンなどの添加により導電性を付
与した樹脂などをあげることができる。

電荷輸送物質として用いる本発明のカルバゾール誘導体
としては、例えば以下のような化合物をあげることがで
きる。

１社２ Ｎｎ　５　（ｍ、ｐ、２１０°　） ｌｈ６ 階７ 階１０ １１ｈｌｌ 隘１５ 隘１６ ｌ１ｌＴ 隘１８ ！１ｈ３２ 隘３３ ｌ１３４ １１ｈ３５ １１ｈ３６ １’１ｋ１４　　υ Ｎ［Ｌ４２ 魚４８ ＃　４９　（ｍ、ｐ、２６０℃） ｒｌ ｎ ！１ｈ５２ １′１ｋＬｂ　　υ 階６４ ＮＩＥｉ８ Ｎｎ　６９　（ｍ、ｐ、３００°　） ｒρ １ｍ７２ Ｎｌ１８　　υ 前記カルバゾール誘導体は、 例えば次式■： Ｃ１−Ｃ０，−ｘ−ｃｎｚｃ＊　　　　　　　　（ＩＩ
）で表わされる化合物と、次式■： （式中、Ｘ、〜Ｘａはそれぞれ同一もしくは異なってい
てもよく、水素、ハロゲン、ＣＩ−Ｃ４アルキル基、０
１〜Ｃ４アルコキシ基、アリール基、Ｃ１〜Ｃ４アラル
キル基、ＣＩ−Ｃａアルキルアミノ基、アリールアミノ
基、ＣＩ””　Ｃａアラルキルアミノ基を表す。） で表わされる化合物を反応させることによって容易に得
ることができる。

上記反応は、例えば次のようにして行うことができる。

まず弐■のカルバゾール化合物を例えば水酸化カリウム
を用いてカルバゾールのに塩を調製する。

次にこのに塩をジハロゲン化物と約８０〜１２０℃、１
〜３時間の加熱せしめることにより上記式■の化合物を
高収率で得ることができる。Ｋ塩とジハロゲン化物の使
用モル量は２対１である。

電荷輸送層は、上記したカルバゾール誘導体をバインダ
ー樹脂と共に溶媒に溶解させ、先に形成した電荷発生層
上に塗布・乾燥させることによって得ることができる。

電荷輸送層のバインダー樹脂としてはポリカーボネート
、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、アクリル−ス
チレン、ポリエステル、ポリスルホンなど公知のものが
使用できる。溶媒は電荷発生層の場合と同様に、用いる
バインダー樹脂によって適宜選択する。塗布方法も電荷
発生層の場合と同様の方法を用いることができる。膜厚
は５〜５０ｍであるが、特に１０〜２５趨とするのが望
ましい。

なお、電荷輸送中には、前記カルバゾール誘導体■に加
えて、ヒドラゾン誘導体やピラゾリン誘導体のような他
の電荷輸送物質を添加しても良い。

また、電荷発生層と電荷輸送層の積層順序は反対にして
も良い。

また、支持体と感光層の間には密着性の改良、熱キャリ
ア注入の防止などのために下引層を設けることができる
。下引層としてはポリビニルアルコール、ポリビニルブ
チラール、ポリアミド、エポキシなどの樹脂、あるいは
これら樹脂中に酸化錫、酸化インジウム、酸化チタンな
どの添加剤を加えたものが用いられる。

〔作　用〕

本発明の電子写真感光体は、感光層中に正孔輸送性の優
れたカルバゾール誘導体Ｉを含有させることにより、感
光層中で発生した電荷キャリアの輸送効率を高め、高い
感度と低い残留電位を実現したものである。さらに、本
発明のカルバゾール誘導体Ｉはオゾンや光照射によって
も劣化を受は難いために優れた連続安定性を示す。

〔実施例〕

２００ｍｊのフラスコにＫＯＨ１，１２ｇ　（２０ｍｍ
ｏＪ　）　、メトキシカルバゾール３．９４　ｇ　（２
０ｍｍｏ１）キシレン１００ｍＺを加え、１２０℃で２
時間加熱しながらかく拌した。続いて、１，４−ジクロ
ロブテン１２．５ｇ（１０ｍｍｏ＃　）を加え、１１０
℃で４時間加熱しながらかく拌した。続いて、キシレン
を濃縮留去し、得られた固体をメタノールで再結晶した
。収ｆｆ１５ｇ。

融点１４０℃他のカルバゾール誘導体についても、原料
のみを変えて、同一の条件で合成した。

炭量　　塩化アルミニウムフタロシアニン１部（重置部
）、ポリエステル１部、ジクロルメタン１８部を硬質ガ
ラスピーズと硬質ガラスポットを用いて２４時間分散混
合したものをアルミ蒸着ポリエステルフィルムのアルミ
面上にドクターブレードで塗布し、１００℃で１時間乾
燥させて膜厚約０．３迦の電荷発生層を形成した。

次に、前記のカルバゾール誘導体（ｌＩｈ１）１部、ポ
リカーボネート１部をテトラヒドロフラン９部に溶解さ
せ、先に形成した電荷発生層上にドクターブレードで塗
布し、８０℃で２時間乾燥させて膜厚約１８−の電荷輸
送層を形成した。こうして第１図に示すような感光体を
得た。

続いて、この感光体に一５ｋＶでコロナ帯電を行い、１
秒後の表面電位を■。（Ｖ）としてその瞬間から７８０
ｎｍ、の光で露光を行った。表面電位がＶｏの半分にな
るまでの時間ｔ、／２を求めて半減露光量Ｅｌ／２　　
（μＪ　／Ｊ）を計算した。さらに露光開始後１０ｔ＋
ｚ□の表面電位Ｖｒ（Ｖ）を記録し、最後に６３３ｎｍ
のＬＥＤで除電して１プロセスを終えた。このプロセス
を１ｏｏｏｏ回繰り返した結果を第１表に示す。

炎盈　電荷輸送物質としてカルバゾール誘導体ｔ１の代
わりにカルバゾール誘導体Ｎ１１２を用いた以外は例２
と全く同様の手法を実施した。その結果を第１表に示す
。

■土　電荷輸送物質としてカルバゾール誘導体階１の代
わりにカルバゾール誘導体隘３を用いた以外は例２と全
く同様の手法を実施した。゛その結果を第１表に示す。

ｌ　　電荷輸送物質としてカルバゾール誘導体阻１の代
わりにカルバゾール誘導体Ｎ１４を用いた以外は例２と
全く同様の手法を実施した。その結果を第１表に示す。

肛（比較例）電荷輸送物質としてカルバゾール誘導体阻
１の代わりに下記構造式で示されるヒドラゾンを用いた
以外は例１と全く同様な手法を実施した。その結果を第
１表に示す。

１−　塩化アルミニウムフタロシアニン１部（重量部）
、ポリエステル工部、ジクロルメタン１８部を硬質ガラ
スピーズと硬質ガラスポットを用いて２４時間分散混合
したものをアルミ蒸着ポリエステルフィルムのアルミ面
上にドクターブレードで塗布し、１００℃で１時間乾燥
させて膜厚約０．３−の電荷発生層を形成した。

次に前記のカルバゾール誘導体（ｍ４１）　　１部、ポ
リカーボネート１部をテトラヒドロフラン９部に溶解さ
せ、先に形成した電荷発生層上にドクターブレードで塗
布し、８０℃で２時間乾燥させて膜厚約１８ｊＩｍの電
荷輸送層を形成した。こうして第１図に示すような感光
体を得た。

続いて、この感光体に一５ｋＶでコロナ帯電を行い、１
秒後の表面電位を■。（Ｖ）としてその瞬間から７８０
ｎｍ、１μ−／　ｃＪで露光を行った。表面電位がｖｏ
の半分になるまでの時間ｔｌ／□を求めて半減露光量Ｅ
ｌ／２　　（μＪ　／ａＪ）を計算した。さらに露光開
始後１０　ｔ　Ｉ７ｔの表面電位Ｖｒ（Ｖ）を記録し、
最後に６３３ｎｍのＬＥＤで除電して１プロセスを終え
た。このプロセスを１００００回繰り返した結果を第２
表に示す。

■１　電荷輸送物質としてカルバゾール誘導体隘４１の
代わりにカルバゾール誘導体隘４２を用いた以外は例７
と全（同様の手法を実施した。その結果を第２表に示す
。

■工　電荷輸送物質としてカルバゾール誘導体歯４１の
代わりにカルバゾール誘導体患４３を用いた以外は例７
と全く同様の手法を実施した。その結果を第２表に示す
。

■土エ　電荷輸送物質としてカルバゾール誘導体鳩４１
の代わりにカルバゾール誘導体１’ｈ４４を用いた以外
は例７と全く同様の手法を実施した。その結果を第２表
に示す。

開上土（比較例）電荷輸送物質としてカルバゾール誘導
体１１ｈ４１の代わりに下記構造式で示されるヒドラゾ
ンを用いた以外は例７と全く同様の手法を実施した。そ
の結果を第２表に示す。

■上ユ　塩化アルミニウムフタロシアニン１部（重量部
）、ポリエステル１部、ジクロルメタン１８部を硬質ガ
ラスピーズと硬質ガラスポットを用いて２４時間分散混
合したものをアルミ蒸着ポリエステルフィルムのアルミ
面上にドクターブレードで塗布し、１００℃で１時間乾
燥させて膜厚約０．３趨の電荷発生層を形成した。

次に、前記のカルバゾール誘導体（ｆｆｉ６１）　　１
部、ポリカーボネート１部をテトラヒドロフラン９部に
溶解させ、先に形成した電荷発生層上にドクターブレー
ドで塗布し、８０℃で２時間乾燥させて膜厚約１８−の
電荷輸送層を形成した。こうして第１図に示すような感
光体を得た。

続いて、この感光体に一５ｋＶでコロナ帯電を行い、１
秒後の表面電位を■。（Ｖ）としてその瞬間から７８０
ｎｍ、　ｌμｗ／ｒｕＪで露光を行った。表面電位がｖ
ｏの半分になるまでの時間ｔｌ／□を求めて半減露光量
Ｅｌ／□　（μＪ／−）を計算した。さらに露光開始後
１０　ｔ　＋／ｌの表面電位Ｖｒ（Ｖ）を記録し、最後
に６３３ｎｍのＬＥＤで除電して１プロセスを終えた。

このプロセスを１００００回繰り返した結果を第３表に
示す。

■土工　電荷輸送物質としてカルバゾール誘導体ｍ６１
の代わりにカルバゾール誘導体隘６２を用いた以外は例
１３と全く同様の手法を実施した。

その結果を第３表に示す。

■土工　電荷輸送物質としてカルバゾール誘導体磁６１
の代わりにカルバゾール誘導体Ｎ１６３を用いた以外は
例１３と全（同様の手法を実施した。

その結果を第３表に示す。

、ＬＬｆｉ−電荷輸送物質としてカルバゾール誘導体隘
６１の代わりにカルバゾール誘導体！’ｈ　６４を用い
た以外は例１３と全く同様の手法を実施した。

その結果を第３表に示す。

ｌ（比較例）電荷輸送物質としてカルバゾール誘導体胤
６１の代わりに下記構造式で示されるヒドラゾンを用い
た以外は例１３と全く同様の手法を実施した。その結果
を第３表に示す。

第１表〜第３表かられかるように、本発明の感光体は１
００００　＠繰返し試験した後もほとんど特性の劣化を
起こしていない。これに対し比較例の感光体は初期には
比較的良好な特性を示すにもかか−ねらず、連続試験後
には帯電電位や感度の低下、残留電位の上昇を伴い、感
光体が劣化（あるいは疲労）しているのがわかる。

〔発明の効果〕

本発明は以上説明したように、電荷輸送物質として本発
明のカルバゾール誘導体Ｉを用いるように構成したもの
であるから、高い感度と低い残留電位が得られ、かつ、
繰り返し使用においても特性の劣化を伴わない電子写真
感光体を得る効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の感光体の構成の一例（断面図）を示す
ものであり、図中、１−感光層、２−電荷輸送層、３−
電荷発生層、４−支持体、をそれぞれ示す。 本発明の感光体の構成図 １・・・感光層 ２・・・電荷輸送層 ３・・・電荷発生層 ４・・・支持体

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 導電性支持体上に少なくとも電荷発生層と電荷輸送層を
   有する積層型感光体において、該電荷輸送層中に電荷輸
   送物質として少なくとも下記構造式 I で示されるカル
   バゾール誘導体を含有することを特徴とする電子写真感
   光体。 ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ） （式中、Ｒはビニレン（−ＣＨ＝ＣＨ−）、フェニレン
   ▲数式、化学式、表等があります▼、ナフタレン▲数式
   、化学式、表等があります▼又はアン トリレン▲数式、化学式、表等があります▼を表わし、 Ｘ＿１〜Ｘ＿６はそれぞれ同一もしくは異なっていても
   よく、水素、ハロゲン、Ｃ＿１〜Ｃ＿４アルキル基、Ｃ
   ＿１〜Ｃ＿４アルコキシ基、アリール基、Ｃ＿１〜Ｃ＿
   ４アラルキル基、Ｃ＿１〜Ｃ＿４アルキルアミノ基、ア
   リールアミノ基、Ｃ＿１〜Ｃ＿４アラルキルアミノ基を
   表す。