JPH03109554A - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は電子写真用感光体に関し、詳しくは導電性基
体上に形成した感光層の中に新規な化合物を含有するこ
とを特徴とする電子写真用感光体に関する。

〔従来の技術〕

従来より電子写真用感光体（以下感光体とも称する）の
感光材料としては、セレンまたはセレン合金などの無機
光導電性物質、酸化亜鉛あるいは硫化カドミウムなどの
無機光導電性物質を樹脂結着剤中に分散させたもの、ポ
リ−Ｎ−ビニルカルバゾールまたはポリビニルアントラ
センなどの有機光導電性物質、フタロシアニン化合物あ
るいはビスアゾ化合物などの有機光導電性物質を樹脂結
着剤中に分散させたものや真空蒸着させたものなどが利
用されている。

また、感光体には暗所で表面電荷を保持する機能、光を
受容して電荷を発生する機能、同じく光を受容して電荷
を輸送する機能とが必要であるが、一つの層でこれらの
機能をあわせもったいわゆる単層型感光体と、主として
電荷発生に寄与する層と暗所での表面電荷の保持と光受
容時の電荷輸送に寄与する層とに機能分離した層を積層
したいわゆる積層型感光体がある。これらの感光体を用
いた電子写真法による画像形成には、例えばカールソン
方式が適用される。この方式での画像形成は暗所での感
光体へのコロナ放電による帯電、帯電された感光体表面
上への露光による原稿の文字や絵などの静電潜像の形成
、形成された静電潜像のトナーによる現像、現像された
トナー像の紙などの支持体への転写、定着により行われ
、トナー像転写後の感光体は除電、残留トナーの除去、
光除電などを行った後、再使用に供される。

近年、可とう性、熱安定性、膜形成性などの利点により
、電荷輸送能の優れた光導電性有機化合物の感光体への
応用が数多く提案されている。例えばオキサジアゾール
化合物としては、米国特許第３１８９４４７号明細書、
　ピラゾリン化合物としては特公昭５９−２０２３号公
報、またヒドラゾン化合物としては特公昭５５−４２３
８０号公報、特開昭５７−１０１８４４号公報、特開昭
５４−１５０１２８号公報、スチルベン化合物としては
特開昭５８−１９８０４３号公報などにより種々の電荷
輸送材料が知られている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述のように有機材料は無機材料にない多くの長所を持
つが、また同時に電子写真用感光体に要求されるすべて
の特性を充分に満足するものが得られていないのが現状
であり、特に光感度および繰り返し連続使用時の特性に
問題があった。

この発明は、上述の点に鑑みてなされたものであって、
感光層に電荷輸送物質として今まで用いられたことのな
い新しい有機材料を用いることにより、応答性に優れ高
感度でかつ繰り返し特性の優れた複写機用およびプリン
タ用の電子写真用感光体を提供することを課題とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するために、 この発明によれば、 下記一般式（Ｉ）または（ＩＩ）のうちのいずれかで示
される化合物のうちの少なくとも一種類を含む感光層を
備えている電子写真用感光体とする。

〔式（Ｉ）中、Ｒ５およびＲ２はそれぞれ水素原子。

ハロゲン原子、アルキル基、アリール基のうちのいずれ
かを表し、Ａは置換もしくは無置換のアリール基、複素
環基のうちのいずれかを表す。〕１ 〔式（ｎ）中、Ｒ１は水素原子、ハロゲン原子、アルキ
ル基のうちのいずれかを表し、Ｒ２およびＲ３はそれぞ
れ水素原子、アルキル基、アリール基。

複素環基のうちのいずれかを表し、Ａは置換もしくは無
置換のアリール基、複素環基のうちのいずれかを表す。

〕 前記一般式（Ｉ）または（ＩＩ）で示される化合物は、
例えば下記一般式（ＩＩＩ）または（ｒＶ）で示される
アルデヒド類と、例えば下記一般式（Ｖ）または（Ｖｌ
）で示されるＷｉｔｔｉｇ試薬とを公知のＷｉｔｔｉｇ
反応により反応させることにより合成することができる
。

Ａ　−（ＨＯ−（ｎｌ） 〔式（ＩＩＩ）および（ｒＶ）中のＡは置換もしくは無
置換のアリール基、複素環基のうちのいずれかを表し、
式（Ｖ）中のＲＩおよびＲ２はそれぞれ水素原子、ハロ
ゲン原、子、アルキル基、アリール基のうちのいずれか
を表し、式（Ｖｌ）中のＲ２およびＲ３はそれぞれ水素
原子、アルキル基、アリール基、複素環基のうちのいず
れかを表し、　Ｒ１は低級アルキル基を表す。〕 前記一般式（Ｉ）または（ＩＩ）で示される化合物の具
体例を例示すると次の通りである。

（２Ｈ５ Ｌ、Ｍ１ Ｃ２Ｈ５ 〔作用〕 前記一般式（Ｉ）または（ＩＩ）で示される化合物を感
光層に用いた例は知られていない。本発明者らは、前記
課題を解決するために各種有機材料について鋭意検討す
るなかで、これら化合物について数多くの実験を行った
結果、その技術的解明は、まだ充分なされてはいないが
、このような前記一般式（Ｉ）または（ＩＩ）で示され
る特定の化合物を電荷輸送物質として使用することが、
電子写真特性の向上に極めて有効であることを見出し、
高感度で繰り返し特性の優れた感光体を得るに至ったの
である。

〔実施例〕

この発明の感光体は前述のような化合物を感光層中に含
有させたものであるが、これら化合物の応用の仕方によ
って、第１図、第２図、あるいは第３図に示したごとく
用いることができる。

第１図〜第３図はこの発明の感光体の概念的断面図で、
１は導電性基体、２０．２１．２２は感光層、３は電荷
発生物質、４は電荷発生層、５は電荷輸送物質、６は電
荷輸送層、７は被覆層である。

第１図は、導電性基体１上に電荷発生物質３と電荷輸送
物質５を樹脂バインダー（結着剤）中に分散した感光層
２０（通常単層型感光体と称せられる構成）が設けられ
たものである。

第２図は、導電性基体１上に電荷発生物質３を主体とす
る電荷発生層４と、電荷輸送物質５を含有する電荷輸送
層６との積層からなる感光層２１（通常積層型感光体と
称せられる構成）が設けられたものである。

第３図は、第２図の逆の層構成の感光層２２が設けられ
たものである。この場合には、電荷発生層４を保護する
ためさらに被覆層７を設けるのが一般的である。

第２図および第３図に示す２種類の層構成とする理由は
、負帯電方式として通常用いられる第２図の層構成で正
帯電方式で用いようとしても、これに適合する電荷輸送
物質がまだ見つかっておらず、したがって、正帯電方式
の感光体として現段階では第３図に示した層構成とする
ことが必要なためである。

第１図の感光体は、電荷発生物質を電荷輸送物質および
樹脂バインダーを溶解した溶液中に分散あるいは溶解さ
せ、この塗布液を導電性基体上に塗布することによって
作製できる。

第２図の感光体は、導電性基体上に電荷発生物質を真空
蒸着するか、あるいは電荷発生物質の粒子を溶剤または
樹脂バインダー中に分散あるいは溶解して得た塗布液を
塗布、乾燥し、その上に電荷輸送物質および樹脂バイン
ダーを溶解した溶液を塗布、乾燥することにより作製で
きる。

第３図の感光体は、電荷輸送物質および樹脂バインダー
を溶解した溶液を導電性基体上に塗布、乾燥し、その上
に電荷発生物質を真空蒸着するか、あるいは電荷発生物
質の粒子を溶剤または樹脂バインダー中に分散あるいは
溶解して得た塗布液を塗布、乾燥し、さらに被覆層を形
成することにより作製できる。

導電性基体１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、円筒状、板状、フィルム状
のいずれでも良く、材質的にはアルミニウム、ステンレ
ス鋼、ニッケルなどの金属、あるいはガラス、樹脂など
の上に導電処理をほどこしたものでも良い。

電荷発生層４は、前記したように電荷発生物質３の粒子
を溶剤または樹脂バインダー中に分散あるいは溶解させ
た材料を塗布するか、あるいは、真空蒸着などの方法に
より形成され、光を受容して電荷を発生する。また、そ
の電荷発生効率が高いことと同時に発生した電荷の電荷
輸送層６および被覆層７への注入性が重要で、電場依存
性が少なく低電場でも注入の良いことが望ましい。電荷
発生物質としては、無金属フタロシアニン、チタニルフ
タロシアニンなどのフタロシアニン化合物、各種アゾ、
キノン、インジゴなどの顔料、あるいは、シアニン、ス
クアリリウム、アズレニウム。

ビリリウム化合物などの染料や、セレンまたはセレン化
合物などが用いられ、画像形成に使用される露光光源の
光波長領域に応じて好適な物質を選ぶことができる。電
荷発生層は電荷発生機能を有すればよいので、その膜厚
は電荷発生物質の光吸収係数より決まり一般的には５μ
ｍ以下であり、好適には１μｍ以下である。電荷発生層
は電荷発生物質を主体としてこれに電荷輸送物質などを
添加して使用することも可能である。樹脂バインダーと
しては、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリアミド
、ポリウレタン、塩化ビニル、エポキシ。

ジアリルフタレート樹脂、シリコン樹脂、メタクリル酸
エステルの重合体および共重合体などを適宜組み合わせ
て使用することが可能である。

電荷輸送層６は樹脂バインダー中に有機電荷輸送物質と
して前記一般式（Ｉ）または（ＩＩ）で示される化合物
を分散させた塗膜であり、暗所では絶縁体層として感光
体の電荷を保持し、光受容時には電荷発生層から注入さ
れる電荷を輸送する機能を発揮する。樹脂バインダーと
しては、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリアミド
、ポリウレタン、エポキシ、シリコン樹脂、メタクリル
酸エステルの重合体および共重合体などを用いることが
できる。

被覆層７は暗所ではコロナ放電の電荷を受容して保持す
る機能を有しており、かつ電荷発生層が感応する光を透
過する性能を有し、露光時に光を透過し、電荷発生層に
到達させ、発生した電荷の注入を受けて表面電荷を中和
消滅させることが必要である。被覆材料としては、ポリ
エステル、ポリアミドなどの有機絶縁性皮膜形成材料が
適用できる。また、これら有機材料と無機高分子樹脂。

５ｉ０２などの無機材料さらには金属、金属酸化物など
の電気抵抗を低減させる材料とを混合して用いることも
できる。被覆材料としては有機絶縁性皮膜形成材料に限
定されることはな（５ｉ０２などの無機材料、さらには
金属、金属酸化物などを蒸着。

スパッタリングなどの方法により形成することも可能で
ある。被覆材料は前述の通り電荷発生物質の光の吸収極
大の波長領域においてできるだけ透明であることが望ま
しい。

被覆層自体の膜厚は被覆層の配合組成にも依存するが、
繰り返し連続使用したとき残留電位が増大するなどの悪
影響が出ない範囲で任意に設定できる。

以下、この発明の実施例について説明する。

実施例１ Ｘ型無金属フタロシアニン（８２ＰＣ）　５０重量部と
前記化合物Ｎα１で示される化合物１００重量部とをポ
リエステル樹脂（商品名バイロン２００：東洋紡製）１
００重量部とテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）溶剤ととも
に３時間混合機により混練して塗布液を調製し、導電性
基体であるアルミ蒸着ポリエステルフィルム（ＡＪ−Ｐ
ＥＴ）上に、ワイヤーバー法にて塗布して、乾燥後の膜
厚が１５μｍになるように感光層を形成し、第１図に示
した構成の感光体を作製した。

実施例２ 前記化合物Ｎα２で示される化合物８０重量部とポリカ
ーボネート樹脂（商品名パンライトＬ−１２２５：音大
製）１００重量部とを塩化メチレンに溶解してできた塗
液をアルミ蒸着ポリエステルフィルム基体上にワイヤー
バー法にて塗布し、乾燥後の膜厚が１５μｍになるよう
に電荷輸送層を形成した。　このようにして得られた電
荷輸送層上に、ボールミルにより１５０時間粉砕処理し
たチタニルフタロシアニン（ＴｉＯＰｃ）　５０重量部
とポリエステル樹脂（商品名バイロン２００：東洋紡製
）５０重量部とをＴＨＦ溶剤とともに３時間混合機によ
り混練して塗布液を調製し、ワイヤーバー法にて塗布し
、乾燥後の膜厚が１μｍになるように電荷発生層を形成
し、第３図に示した構成に対応する感光体を作製した。

ただし、この発明に直接関与しない被覆層は設けなかっ
た。

実施例３ 実、施例２におけるＴｉ０Ｐｃを下記構造式で示される
スクアリリウム化合物に変え、さらに電荷輸送物質を前
記化合物Ｎ１３で示される化合物に変え、その他は実施
例２と同様にして感光体を作製した。

実施例４ 実施例２におけるＴｉ０Ｐｃを例えば特開昭４７−３７
５４３号公報に示されるようなビスアゾ顔料であるクロ
ロダイアンブルーに変え、さらに電荷輸送物質を前記化
合物Ｎα４で示される化合物に変え、その他は実施例２
と同様にして感光体を作製した。

このようにして得られた感光体の電子写真特性を川口電
機製静電記録紙試験装置ｒ　Ｓ　Ｐ−４２８Ｊを用いて
測定した。

感光体の表面電位Ｖ、（ボルト）は暗所で＋６．０ｋＶ
のコロナ放電を１０秒間行って感光体表面を正帯電させ
たときの初期の表面電位であり、続いてコロナ放電を中
止した状態で２秒間暗所保持したときの表面電位Ｖｄ（
ボルト）を測定し、さらに続いて感光体表面に照度２ル
ツクスの白色光を照射してＶｄが半分になるまでの時間
（秒）を求め半減衰露光量Ｅｌ、□（ルックス・秒）と
した。また、照度２ルツクスの白色光を１０秒間照射し
たときの表面電位を残留電位Ｖ、（ボルト）とした。ま
た、実施例１〜３については、長波長光での高感度が期
待できるので、波長７８０ｎｍの単色光を用いたときの
電子写真特性も同時に測定した。すなわち、Ｖｄまでは
同様に測定し、次に白色光の替わりに１μＷの単色光（
７８０重ｍ）を照射して半減衰露光量（μＪ／ａｍ）を
求め、また、この光を１０秒間感光体表面に照射したと
きの残留電位Ｖ、（ボルト）を測定した。

測定結果を第１表に示す。

第　　１　　表 第１表に見られるように、実施例１，２．３および４は
半減衰露光量、残留電位ともに互いに遜色はなく、また
表面電位でも良好な特性を示している。また、実施例１
〜３においては波長？３Ｑｎｍの長波長光でも高感度を
示し、半導体レーザプリンタ用として充分使用可能であ
ることが判る。

実施例５ 厚さ５００μｍのアルミニウム板上に、セレンを厚さ１
．５μｍに真空蒸着し電荷発生層を形成し、次に、化合
物Ｎα５で示される化合物１００重１１１１とポリカー
ボネート樹脂Ｐ　Ｃ２２００：三菱ガス化学製）１００
重量部とを塩化メチレンに溶解してできた塗液をワイヤ
ーバー法にて塗布し、乾燥後の膜厚が２０μｍになるよ
うに電荷輸送層を形成し、第２図に示した構成の感光体
を作製した。この感光体について、コロナ放電電圧を−
６，０ｋＶとしたこと以外は、前述の実施例１〜４の場
合と同様にして電子写真特性を測定したとコロ、Ｖ、＝
−６８０Ｖ、　Ｖ、＝−５０Ｖ。

Ｅ、／２＝１．９ルツクス・秒と良好な結果が得られた
。

実施例６ Ｘ型無金属フタロシアニン５０重量部と塩化ビニル共重
合体（商品名ＭＲ−４１ｆ）：日本ゼオン製）５１）重
量部とを塩化メチレンとともに３時間混合機により混練
して塗市液を調製し、アルミニウム支持体上に約１μｍ
になるように塗布し、電荷発生層を形成した。次に、化
合物Ｎα６で示される化合物１００重量部とポリカーボ
ネート樹脂（商品名パンライトＬ−１２５０：音大Ｍ）
　１００重量部とシリコンオイル０．１重量部とを塩化
メチレンで混合し、電荷発生層の上に約１５μｍとなる
ように塗布し、電荷輸送層を形成し、感光体を作製した
。

このようにして得られた感光体を実施例５と同様にして
、電子写真特性を測定したところ、　Ｖ。

＝−６５０Ｖ、Ｅ　ｌ／２　＝２．３　ルー／　クス・
秒（！：　良好す結果が得られた。

実施例７ 実施例６における無金属フタロシアニンを下記構造式で
示されるビスアゾ顔料に変え、また電荷輸送物質を化合
物Ｎα７で示される化合物に変え、その他は実施例６と
同様にして感光体を作製した。

このようにして得られた感光体を実施例５と同様にして
、電子写真特性を測定したところ、Ｖ−＝−６５０Ｖ、
　Ｅ　ｌ／２−２．１ルツクス・秒と良好な結果が得ら
れた。

実施例８ 化合物Ｎα８〜Ｎ［Ｌ４２それぞれについて実施例４と
同様にして感光体を作製し、実施例１〜４の場合と同様
にして電子写真特性を測定した。

そのうちの半減衰露光量Ｅｌ／ｌ（ルックス・秒）の測
定結果を第２表に示す。

第 ２ 表 （その２） 第２表に見られるように、前記化合物Ｎα８〜Ｎα４２
を電荷輸送物質として用いた感光体についても、半減衰
露光量Ｅｌ／□はすべで良好であった。

〔発明の効果〕

この発明によれば、導電性基体上に電荷輸送物質として
前記一般式（Ｉ）または（Ｉ［）で示される化合物を用
いることとしたため、正帯電および負帯電においても高
感度でしかも繰り返し特性の優れた感光体を得ることが
できる。また、電荷発生物質は露光光源の種類に対応し
て好適な物質を選ぶことができ、−例をあげるとフタロ
シアニン化合物、スクアリリウム化合物ふよびある種の
ビスアゾ化合物などを用いれば、半導体レーザプリンタ
に使用可能な感光体を得ることができる。さらに、必要
に応じて表面に被覆層を設置して耐久性を向上すること
が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図および第３図はこの発明の感光体のそれ
ぞれ異なる実施例を示す概念的断面図である。 １　導電性基体、３・電荷発生物質、４　電荷発生層、
５　電荷輸送物質、６　電荷輸送層、７被覆層、２０．
２１．２２　　感光層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）下記一般式（ I ）または（II）のうちのいずれか
   で示される化合物のうちの、少なくとも一種を含む感光
   層を備えていることを特徴とする電子写真用感光体。 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・・・・（ I
   ） 〔式（ I ）中、Ｒ＿１およびＲ＿２はそれぞれ水素原
   子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基のうちのい
   ずれかを表し、Ａは置換もしくは無置換のアリール基、
   複素環基のうちのいずれかを表す。〕▲数式、化学式、
   表等があります▼・・・・・・（II） 〔式（II）中、Ｒ＿１は水素原子、ハロゲン原子、アル
   キル基のうちのいずれかを表し、Ｒ＿２およびＲ＿３は
   それぞれ水素原子、アルキル基、アリール基、複素環基
   のうちのいずれかを表し、Ａは置換もしくは無置換のア
   リール基、複素環基のうちのいずれかを表す。〕