JPH04136949A - 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〕 本発明は電子写真用感光体に関し、詳しくは導電性基体
上に形成せしめた感光層の中に新規な化合物を含有する
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Ｉ
Ｊ　　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。

例えばオキザジアゾール化合物としては、米国特許第３
１８９４４７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５５−４２３８０号公報、特開昭５７１０１
８４４号公報、トリアリールアミンとしては特開昭５８
−３２３２７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。

本発明は、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
ー用電子写真用感光体を提供することを目的とする。

〔課題を解決するだめの手段〕

上記目的を達成するために、本発明によれば、下記一般
式（Ｉ）または（旧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有することにより達成される。

（式中Ｒ１およびｒ＜。はそれぞれ水素原子、アルキル
基またはアリール基を表し、　Ｒ，、Ｒ，・　Ｒ５およ
びＲ６はそれぞれアルキル基または置換もしくは無置換
のアリール基もしくは複素環基を表し、ｎは１〜３の整
数を表す。） （・（： □−−ヤ□↓−１↓−−＾≠←□−□ （式中Ｒ７およびＲ８はそれぞれ水素原子、アルキル基
またはアリール基を表し、　Ｒｓ、　　Ｒｈｏ、　　Ｒ
およびＲ１２はそれぞれアルキル基、置換もしくは無置
換のアリール基またはアラルキル基を表し、Ｒ１３およ
びＲ１４はそれぞれ水素原子、アルキル基を表し、Ａｒ
はアリール基または複素環基を表し、ｍは１〜３の整数
を表す。） 前記一般式（Ｉ）または（Ｉｔ）で示される化合物は、
電荷輸送物質として優れた特性を示す化合物として、本
発明により初めて提供されるものである。

〔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
目的を達成するために各種有機材料について鋭意検討を
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−数式（Ｉ）または（旧で示される特
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〕

前記−数式（Ｉ）または（ＩＩ）で示される化合物は、
例えば−数式（ＩＩＩ）または（ＴＶ）で示されるアル
デヒド類と、−数式（Ｖ）または（Ｖｌ）で示されるウ
ィッＢｒ　　　　　　　　　　　　　Ｂｒ 前記−数式（Ｉ）または（Ｉ１）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。

り、？（Ｗ　ｉ　ｔ　ｔ　ｉ　ｇ）試薬とを公知のウィ
ッ１ビ山−（Ｗｉｔｔｉｇ）反応により反応せしめるこ
とにより合成することができる。

化合物歯１１−７ 陽Ｉ＝−８ ｈ１１−９ １ｈ１１−１１ 本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図に示したごとくに
用いることができる。

第１図〜第３図は本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である化合物（Ｉ）
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。場合によっては、７の被覆層を設けることが可
能である。

第３図は、第２図の逆の層構成のものである。

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図の層構成によ
り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せしめ、この分
散液を導電性基体上に塗布することによって作成できる
。

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して得た分散液を塗布、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成できる。

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して得た
分散液を塗布、乾燥し、さらに被覆層を形成することに
より作成できる。

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
を樹脂バインダー中に分散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、チク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、インシコ顔料あ
るいは、シアニン、スクアリリウム。

アズレニウム、ピ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５μｍ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、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。

前記一般式（Ｉ）または（旧で示される化合物の割合は
樹脂バインダーに対して３０〜８０重量％、好ましくは
４０〜６０重量％であり、溶剤としては、クロロホルム
、ジクロロメタン、ベンゼン、トルエン、メチルエチル
ケトン、テトラヒドロフランなどが使用できる。

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５
ｉＯ７などの無機材料さらには金属、金属酸化物などの
電気抵抗を低減せしめ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
定されることはなく　５１０２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、本発明の実施例について説明する。

実施例Ｉ Ｘ型無金属フタロシアニン（Ｈ２ＰＣ）　５０重量部と
前記化合物Ｎｏ、　Ｉ　−１で示される化合物１００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整し
、導電性基体であるアルミ蒸着ポリエステルフィルム（
Ａ５−ＰＥＴ）　上に、ワイヤーバー法にて塗布して、
乾燥後の膜厚が１５μｍになるように感光体を作成した
。

実施例２ 前記化合物Ｎｏ、　Ｉ　−２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Ｌ１２２
５　：音大化成製）１００重量部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１５μ
ｍ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、ポリエステル樹脂（商品名バイロン２００
：東洋紡製）５０重量部、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整し、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
層を形成した。

実施例３ 実施例２において、Ｔｉ０Ｐｃに変えて下記構造式で示
されるスクアリリウム化合物を用い、電荷輸送物質を前
記化合物Ｎｏ、　Ｉ−３で示される化合物に変えて実施
例２と同様に感光体を作製した。

実施例４ 実施例２において、Ｔｉ０Ｐｃに変えて例えば特開昭４
７−３７５４３号公報に示されるようなビスアゾ顔料で
あるクロログイアンプル−を用い、電荷輸送物質を前記
化合物Ｎｏ、　Ｉ　−４で示される化合物に変えて実施
例２と同様に感光体を作製した。

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せし
め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Ｖ、
（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Ｖ、が半分になるまでの時
間（秒）を求め半減衰露光量Ｅ１／２（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、次に白色光のかわりに１μＷの単色光
（７８０ｎｍ）を照射して半減衰露光量（μＪ／ｃｎｔ
）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１，２．３４は半減衰
露光量、残留電位ともに遜色はなく、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７８０ｎｍ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わか
る。また、実施例１〜４で得られる感光体について１０
０回の繰り返し測定を行ったところ露光前の表面電位の
変動は７０Ｖ以下、露光後の表面電位の変動はＩＯＶ以
下であり、繰り返ル安定性についても優れた結果が得ら
れた。

実施例５ 厚さ５００μｍのアルミニウム板」二に、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Ｎｏ、　ＩＩ　−１で示される化合物１００重量部
とポリカーボネート樹脂（Ｐ　Ｃ２２０（＋＋三菱ガス
化学製）１００重量部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２０
μｍになるように電荷輸送層を形成した。この感光体を
一６ｋＶのコロナ帯電を１０秒間行ったところ、Ｖｓ＝
　７６０Ｖ、Ｖｒ−−４０Ｖ、Ｅｌ／２＝２．０ルツク
ス・秒と良好な結果が得られた。

実施例６ 実施例２と同様にＸ型無金属フタロシアニン５０重量部
、塩化ビニル共重合体く商品名ＭＲ−１１０日本ゼオン
日本ゼオン量部を塩化メチレンとともに３時間混合機に
より混練して塗布液を調整し、アルミニウム支持体」―
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Ｎｏ、　Ｈ２で示される化合物１００重
量部、ポリカーボネート樹脂（パンライ）・ｌ−７−１
２５０）１００重量部、シリコンオイル０．１重量部を
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た。

このようにして得られた感光体を実施例２と同様にして
、−５，ＱｋＶのコロナ帯電を１０秒間行ったところ、
　Ｖｓ−−７４０Ｖ、　　Ｅｌ、２　＝］、６ルツクス
ー　秒ト良好な結果が得られた。

実施例７ 実施例６において、無金属フタロシアニンに変えて下記
構造式で示されるビスアゾ顔料を用い、また電荷輸送物
質を化合物Ｎｏ、　ＩＩ　−３で示される化合物に変え
て実施例６と同様に感光体を作成した。

実施例８ 化合物Ｎｏ、　Ｉ−５ないしｌ−１８、■−／Ｉないし
■−１２それぞれについて実施例４と同様に感光体を作
成しｒ　Ｓ　Ｐ−４２８Ｊを用いて測定した結果を第２
表に示す。

暗所で＋６．　ＱｋＶのコロナ放電を１０秒間行い正帯
電せしめ、照度２ルツクスの白色光を照射した場合の半
減衰露光量Ｅｌ／２（ルックス・秒）で示した。

第２表に見られるように、前記化合物Ｎｏ、　Ｉ−５な
いしｌ−１８、ｌｌ−４ないし■−１２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Ｅ、７２
は良好だった。

このようにして得られた感光体を実施例４と同様にして
、−６，ＯｋＶのコロナ帯電を１０秒間行ったとコロ、
　Ｖｓ−７００Ｖ、　　Ｅｌ／２　＋１．３ルツクス・
秒と良好な結果が得られた。

として前記−数式（Ｉ’）または（ＪＴ）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
とフタロンアニン化合物。

スクアリリウム化合物お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ーに使用可能な感光
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」ニ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図は本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〔発明の効果〕 本発明によれば、導電性基体上に電荷輸送物質７一−人
−一、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）一般式（ I ）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有す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 ） （式中Ｒ＿１およびＲ＿２はそれぞれ水素原子、アルキ
   ル基またはアリール基を表し、Ｒ＿３、Ｒ＿４、Ｒ＿５
   およびＲ＿６はそれぞれアルキル基または置換もしくは
   無置換のアリール基もしくは複素環基を表し、ｎは１〜
   ３の整数を表す。） ２）一般式（II）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有す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▼・・・・・・・・（
   II） （式中Ｒ＿７およびＲ＿８はそれぞれ水素原子、アルキ
   ル基またはアリール基を表し、Ｒ＿９、Ｒ＿１＿０、Ｒ
   ＿１＿１、およびＲ＿１＿２はそれぞれアルキル基、置
   換もしくは無置換のアリール基またはアラルキル基を表
   し、Ｒ＿１＿３およびＲ＿１＿４はそれぞれ水素原子ま
   たはアルキル基を表し、Ａｒはアリール基または複素環
   基を表し、ｍは１〜３の整数を表す。） ３）請求項１または２記載の電子写真用感光体において
   、化合物は電荷輸送物質であることを特徴とする電子写
   真用感光体。