JPH02178672A - 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】 〔発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明はカールソン方式に用いて有効な電子写真感光体
に関し、更に詳しくは光感度に優れ、帯電特性、残留電
位特性の安定性が良好で、耐久性に優れた電子写真感光
体に関する。

（従来の技術） 電子写真感光体の光導電プロセスは電荷発生層における
電荷発生プロセス、電荷発生層と電荷輸送層との界面に
おける電荷注入プロセス、及び電荷輸送層における電荷
輸送プロセスからなる。

したがって、電子写真感光体の特性は用いる電荷発生物
質及び電荷輸送物質の選択、組合わせによるところが大
きい。

このうち、電荷輸送物質について述べれば、電荷の注入
効率がよく、電荷の移動度が大きい材料を用いることが
要求される。この要求を満たすために、種々の材料につ
いて検討がなされているが、帯電特性がよく、しかも光
感度、残留電位の優れた電荷輸送物質は見出だされてい
ない。このため、繰返し帯電露光を行った時に表面電位
の変動、特に帯電保持能の低下を起すものが多く実用上
の大きな問題点となっていた。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は前記問題点を解決するためになされたものであ
り、帯電特性、光感度、残留電位特性に優れているとと
もに、繰返し使用及び環境の変化による品持性の低下が
小さい電子写真感光体を提供することを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段と作用） 本発明の電子写真感光体は、導電性支持体と、該導電性
支持体上に形成された有機電荷発生層及びａ機電荷輸送
層とを有する電子写真感光体において、前記有機電荷発
生層と有機電荷輸送層との間に、キャリアの分離及びキ
ャリアの注入を促進する機能を有する中間層を設けたこ
とを特徴とするものである。

本発明に係る電子写真感光体は、例えば第１図又は第２
図に示す構造を有している。すなわち、第１図に示す電
子写真感光体は、導電性支持体１上に、有機電荷発生層
２、中間層３及び有機電荷輸送層４が順次積層された構
造を有するものである。また、第２図に示す電子写真感
光体は、導電性支持体１上に、有機電荷輸送層４、中間
層３及び有機電荷発生層２が順次積層された構造を有す
るものである。

本発明において、導電性支持体は、通常、電子写真感光
体の導電性支持体として使用されているものであれば何
であってもよく、格別に制限されるものではない。この
ような導電性支持体としては例えば、真ちゅう、アルミ
ニウム、金、銀などの金属材料；前記金属の表面をプラ
スチックの薄膜で被覆したちの；金属被覆紙、金属被覆
プラスチックシート、酸化クロムや酸化スズなどの導電
層を被覆したガラスなどが挙げられる。これらは適当な
厚さ、硬さ及び屈曲性を有する円筒状シート薄板として
使用され、支持体自身が導電性を有するか、又はその表
面が導電性を有し、取扱いに際して充分な強度を有して
いるものであることが好ましい。

本発明において、有機電荷発生層を構成する電荷発生物
質は、光を吸収して高い効率で電荷（キャリア）を発生
するものであればどのような物質であってもよい。この
ような電荷発生物質としては例えば、金属フタロシアニ
ン、非金属フタロシアニンなどのフタロシアニン顔料；
モノアゾ色素、ビスアゾ色索などのアゾ系色素；ペリレ
ン酸無水物、ペリレン酸イミドなどのペリレン系顔料；
インジゴイド染料；キナクリドン顔料；アントラキノン
類、ピレンキノン類などの多環キノン類；シアニン色素
；キサンチン染料などが挙げられる。

これらの電荷発生物質は単独で用いても、混合して用い
てもよい。

本発明において、有機電荷輸送層を構成する電荷輸送物
質は、従来使用されているものでよ（、格別に限定され
るものではない。例えば、スチリル、ブタジェン、ベン
ジジン、ヒドラゾン、トリフェニルメタ、フルオレン、
イミン、ピラゾリン、カルバゾール、ベンゾチアゾール
、オキサジアゾール、オキサゾールなどの誘導体が挙げ
られる。

これらの電荷輸送物質は単独で用いても、混合して用い
てもよい。

本発明において、電荷発生物質及び電荷輸送物質は、い
ずれも成膜性を備えていないため、適当な有機溶媒にバ
インダとして以下のような高分子化合物を溶解させ、前
記化合物を溶解又は分散させて塗布液を調製し、この塗
布液を通常の塗布法で塗布した後、乾燥する方法が適当
である。

バインダとなる高分子化合物としては例えば、ポリカー
ボネート、ポリエステルカーボネート、ポリスチレン、
ポリ塩化ビニル、アクリル系樹脂、塩化ビニル−酢酸ビ
ニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアセタール
、フェノール樹脂、スチレン−アクリル共重合体、ボリ
アリレート、アルキッド樹脂など、電子写真感光体用バ
インダとして既知の高分子化合物を挙げることができる
。

有機溶媒としては例えば、脂肪族塩素系、芳香族炭化水
素系、芳香族塩素系、エーテル系、エステル系、ケトン
系の溶媒を挙げることができる。

塗布法としては例えば、スピンコーティング法、引上げ
法、ローラ塗布法、ドクターブレード塗布法などを用い
ることができる。

本発明において、中間層を構成する主成分としては、下
記構造式（１）で表わされる２級又は３級アミノ化合物
が用いられる。

ここで、Ｒ＋　、Ｒ２、Ｒ１は非置換のもしくは置換基
を有するアルキル基、アルケニル基、アリール基もしく
はアラルキル基、又は水素を表わす。

なお、Ｒ，、Ｒ２、Ｒ，のうち２つ以上が水素であるも
のを含まないことは勿論である。

前記構造式（１）で表わされる化合物において、置換基
Ｒ，、Ｒ２、Ｒ，をなすアルキル基、アルケニル基、ア
リール基又はアラルキル基を例示すると、以下のような
ものが挙げられる。

アルキル基としては例えば、メチル基、エチル基、ピロ
ピル基、イソプロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキ
シル基などを挙げることができる。

アルケニル基としては例えばブタジェニル基、ペンタジ
ェニル基、ヘキサトリエニル基、ヘブタトリエニル基な
どを挙げることができる。

アリール基としては例えば、フェニル基、ナフチル基、
アントラセン基、フェナントレン基、テトラリン基、ア
ズレン基、ビフェニレン基、アセナフチレン基、アセナ
フテン基、フルオレン基、フルオランテン基、トリフェ
ニレン基、ピレン基、クリセン基、ナフタセン基、ピセ
ン基、ペリレン基、ベンゾピレン基、ルビセン基、コロ
ネン基、オバレン基などを挙げることができる。

アラルキル基としては例えば、ベンジル基、フェネチル
基、フェニルプロピル基、フェニルブチル基、ナフチル
メチル基、ナフチルエチル基などを挙げることができる
。

更に、前記アルキル基、アリール基又はアラルキル基は
以下のような置換基により置換されていてもよい。この
置換基としては例えば、ジメチルアミノ基、ジエチルア
ミノ基、ジブチルアミノ基、メチルエチルアミノ基、メ
チルブチルアミノ基、シアミルアミノ基などのジアルキ
ルアミノ基；ジベンジルアミノ基、ジアリールアミノ基
などのジアラルキルアミノ基；ジフェニルアミノ基、ジ
トリルアミノ基、ジアリーアミノ基などのジアリールア
ミノ基；メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブト
キシ基などのアルコキシ基；フェノキシノエ、ナフトキ
シ基などのアリールオキシ基；アルキル基；ニトロ基；
シアノ基；ヒドロキシ基；アセチル基：ハロゲンなどを
挙げることができる。

前記−取入（Ｉ）で表わされるアミノ化合物を具体的に
例示すると、第１表に掲げるものを挙げることができる
。なお、第１表においては、各化合物をＲ，Ｒ２、及び
Ｒ３の組合わせで表示している。

筺 賽 賽Ｃ剥薊 本発明における中間層の機能、すなわちキャリアの分離
及びキャリアの注入を促進する機能について説明する。

一般に、電荷発生層（主に電荷輸送層界面）で発生した
励起子（ホール−エレクトロン対）は、外部又は内部電
場によってフリーホールとエレクトロンとに分離し、ホ
ールが電荷輸送層中に注入されることが知られている。

この挙動を調べるために、種々の構成の感光体を作製し
、感光体表面に電極を取付けたサンドイッチ型セルとし
て、パルス露光後の過渡光電流を評価した。

まず、同一の電荷発生層を用い、アミノ化合物であるト
リフェニルアミンを含有する電荷輸送層を形成した感光
体と、ヒドラゾンを含有する電荷輸送層を形成した感光
体とについて、過渡光電流を評価した。その結果、移動
文に関してはトリフェニルアミンとヒドラゾンとは同程
度であるにもかかわらず、過渡光電流はトリフェニルア
ミン電荷輸送層を有する感光体の方が後者に比べて２桁
程度小さい。このように電荷発生層とトリフェニルアミ
ン電荷輸送層との構成ではキャリア注入効率が見かけ上
小さくなっている。これは、電荷発生層で生成した励起
子が、フリーホールとなってトリフェニルアミン電荷輸
送層中に入りにくいためであると考えられる。このこと
から更に、電荷発生層とトリフェニルアミンとが作用し
て、フリーホールとエレクトロンとに解離するのではな
いと考えられる。

次に、同一の電荷発生層及び電荷輸送層を用い、アミノ
化合物を含有する中間層を設けた感光体と、中間層を設
けていない感光体とについて、過渡光電流を評価した。

その結果、総電荷量は中間層を設けた感光体の方が後者
よりも３０〜５０％増加し、キャリア注入効率が高くな
っている。

ここで、中間層に含有されているアミノ化合物はラジカ
ルカチオンになりやすいことが知られており、このこと
を考慮すれば前述した挙動を合理的に説明できる。すな
わち、中間層を設けた感光体の場合、電荷発生層中の励
起子は、励起子のままアミノ化合物を含有する中間層に
移動し、励起子を構成しているホールがＮにトラップさ
れると考えられる。この場合、励起子の移動であり、ア
ミノ化合物の共鳴安定化エネルギーも加わるため、エネ
ルギーレベル的にはアミノ化合物の価電子帯が電荷発生
層の価電子帯より低いレベルにあってもよい。中間層に
移動した励起子は、アミノ化合物からなる中間層がごく
薄く、かつエネルギーレベル的には電荷輸送層の価電子
帯の方がアミノ化合物の価電子帯よりも高いため、この
エネルギー差により生じる内部電界により、ホールは電
荷輸送層中に注入される。つまり、励起子はフリーホー
ルとエレクトロンとに解離する。別の表現をすれば、中
間層のイオン化ポテンシャルが電荷輸送層のイオン化ポ
テンシャルより大きいために、励起子の解離が可能にな
っていると考えられる。

本発明において、中間層はアミノ化合物を溶媒またはポ
リマー溶液中に溶解した塗布液をスプレー塗布又は引上
げ塗布することにより形成することができる。

中間層のポリマー／アミノ化合物比は重量比で０〜０．
５、更に０〜０．１程度であることが好ましい。また、
中間層の厚さは２０００Å以下であることが好ましい。

これは、中間層の厚さが２０００人を超えると、初期の
帯電能が低下し、感度の低下も顕著となるためである。

本発明においては、Ｈ機電荷発生層、中間層、Ｈ機電荷
輸送層をピンホールなく均一に積層することが重要とな
る。この場合、これら各層の塗６１工程の順序によって
使用するバインダー及び６機溶媒を選択する必要があり
、後からｈ１！／ｌｉする２６ｉ液の溶媒がすでに塗布
した層に対して溶解性の小さい溶媒であることが好まし
い。

（実施例） 以下、本発明の詳細な説明する。

実施例１〜６ ポリエチレンテレフタレート表面にアルミニウムを蒸む
したものを導電性支持体として使用し、そのアルミニウ
ムが蒸むされている面に、第２表に示す電荷発生物質が
同表に示すポリマー中に分散しており同表に示す膜厚を
有する電荷発生層を形成した。

次に、中間層を構成するアミノ化合物として、第１表の
うち第２表に示す番号のものを選定し、これらのアミノ
化合物をエチルアルコールに溶解させて飽和溶液を調製
し、引上げ法により塗布して中間層を形成した。

更に、電荷輸送物質としてトエチル力ルバゾリルメチル
フェニルヒドラゾンと、バインダーとしてポリカーボネ
ートとを、１：１のｆｆｉ量比で１．２−ジクロルエタ
ンに溶解させて塗布液を調製し、この塗布液を引上げ法
により塗布し、膜厚２０ｎの電荷輸送層を形成し、電子
写真感光体を作製した。

比較例１ 中間層を形成しなかった以外は実施例１と同一の材料を
用い実施例１と同様にして、導電性支持体上に電荷発生
層及び電荷輸送層が順次形成された電子写真感光体を作
製した。

比較例２ 電荷発生層用の塗布液中に、実施例１でＪ■１いたアミ
ノ化合物を、電荷発生物質１モルに対して０．０１モル
の割合で添加した塗布液を調製した。そして、中間層を
形成しなかった以外は実施例１と同様にして、導電性支
持体上に電荷発生層及び電荷輸送層が順次形成された電
子写真感光体を作製した。

このようにして得られた実施例１〜６及び比較例１．２
の電子写真感光体について、川口電機製ベーパーアナラ
イザー（５Ｐ−４２８）を用いてコロナ電圧−６ｋＶで
帯電し、帯電能（帯電させたときの感光体表面電位の初
期値）、光感度（表面電位初期値が１／２に減衰するの
に必要な露光量）及び残留電位を測定した。また、実施
例１〜６及び比較例１．２の電子写真感光体について、
実機による帯電、露光を２００００回反復した後、前記
特性の変化を調べた。これらの結果を第２表に併記する
。

第２表から明らかなように、実施例１〜６の電子写真感
光体は帯電能、光感度が優れており、帯電、露光を２０
０００回反復した後の変化も非常に小さい。これに対し
て、比較例１の電子写真感光体は繰返し使用による特性
の変化が顕著である。また、比較例２の電子写真感光体
は光感度が低く、しかも繰返し使用による特性の変化が
顕著である。

実施例７〜１２ アルミマイラを導電性支持体として使用し、電荷輸送物
質としてブタジェン誘導体である１、１−ジフェニル−
４，４−ビス（ｐ−ジエチルアミノフェニル）−１，３
−ブタジェンと、バインダーとしてボリアリレートとを
、０．８　：　１の重量比で１．１．２−）リクロルエ
タンに溶解させて塗布液を調製し、この塗布液を引上げ
法により塗布し、膜厚１２ρの電荷輸送層を形成した。

次に、中間層を構成するアミノ化合物として、第１表の
うち第３表に示す各号のものを選定し、これらのアミノ
化合物をメチルエチルケトンに溶解させて塗布液を調製
し、この塗布液をスプレー塗布して中間層を形成した。

更に、第３表に示す電荷発生物質が同表に示すポリマー
中に分散しており同表に示す膜厚を有する電荷発生層を
形成し、電子写真感光体を作製した。

比較例３ 中間層を形成しなかった以外は実施例７と同一の材料を
用い実施例７と同様にして、導電性支持体上に電荷輸送
層及び電荷発生層が順次形成された電子写真感光体を作
製した。

比較例４ 電荷輸送層用の塗布液中に、実施例７で用いたアミノ化
合物を、電荷輸送物質１モルに対して０．１モルの割合
で添加した塗布液を調製した。そして、中間層を形成し
なかった以外は実施例７と同様にして、導電性支持体上
に電荷輸送層及び電荷発生層が順次形成された電子写真
感光体を作製した。

このようにして得られた実施例７〜１２及び比較例３．
４の電子写真感光体について、コロナ電圧を６ｋＶとし
た以外は前記と同様にして、帯電能、光感度及び残留電
位をｉｌｌ定した。また、前記と同様にして、実機によ
る帯電、露光を２００００囲反復した後、前記特性の変
化も調べた。これらの結果を第３表に併記する。

第２表から明らかなように、実施例７〜Ｉ２の電子写真
感光体は帯電能、光感度が優れており、帯電、露光を２
００００回反復した後の変化も非常に小さい。これに対
して、比較例３の電子写真感光体は繰返し１０００回程
度０使用で表面電位の低下が認められ、その後徐々に残
留電位の低下が認められた。また、比較例４の電子写真
感光体は帯電能及び感度の低下が激しく、繰返し使用に
よる特性評価は行わなかった。

［発明の効果］ 以上詳述したように本発明の電子写真感光体は、初期特
性において優れた帯電能、光感度特性、残留電位特性を
有する。また、繰返し使用しても、安定した帯電能、光
感度特性、残留電位特性を保持している。したがって、
実用に適した電子写真感光体を提供することができ、そ
の工業的価値は極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る電子写真感光体の模式図、第２図
は本発明に係る他の電子写真感光体の模式図である。 １・・・導電性支持体、２・・・電６：Ｉ発生層、３・
・・中間層、４・・・電荷輸送層。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 導電性支持体と、該導電性支持体上に形成された有機電
   荷発生層及び有機電荷輸送層とを有する電子写真感光体
   において、前記有機電荷発生層と有機電荷輸送層との間
   に、キャリアの分離及びキャリアの注入を促進する機能
   を有する中間層を設けたことを特徴とする電子写真感光
   体。