JPH07168382A

JPH07168382A - 電子写真感光体

Info

Publication number: JPH07168382A
Application number: JP5316898A
Authority: JP
Inventors: Tomoko Suzuki; 友子鈴木; Akira Kinoshita; 昭木下; 友男 ▲崎▼村; Tomoo Sakimura
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1993-12-16
Filing date: 1993-12-16
Publication date: 1995-07-04

Abstract

(57)【要約】【目的】高感度にしてかつ残留電位が小さく、また繰
返し使用においても電位が安定な優れた電子写真感光体
を提供。【構成】特定構造のペリレン化合物をキャリア発生物
質とし、特定構造のスチリル化合物をキャリア輸送物質
として組合せ用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子写真感光体に関する
ものであり、特にプリンタ、複写機等に有効な高感度の
感光体に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真感光体としては、セレ
ン、酸化亜鉛、硫化カドミウム等の無機光導電物質を主
成分とする感光層を設けた無機感光体が広く使用されて
きた。しかしながら、このような無機感光体は複写機等
の電子写真感光体として要求される光感度、熱安定性、
耐湿性、耐久性等の特性において必ずしも満足できるも
のではなかった。例えば、セレンは熱や指紋の汚れ等に
よって結晶化するために電子写真感光体としての特性が
劣化しやすい。また、硫化カドミウムを用いた電子写真
感光体は耐湿性、耐久性に劣り、又、酸化亜鉛を用いた
電子写真感光体も耐久性に問題がある。セレン、硫化カ
ドミウムの電子写真感光体はまた毒性の点で製造上、取
扱上の制約が大きいという欠点を有している。

【０００３】このような無機光導電性物質の欠点を改善
するために、種々の有機光導電性物質を電子写真感光体
の感光層に使用することが試みられ、近年、活発に研究
が行われている。例えば、特公昭50-10496号には、ポリ
ビニルカルバゾールとトリニトロフルオレノンを含有し
た感光層を有する有機感光体が記載されている。しか
し、この感光体は感度及び耐久性において十分なもので
はない。そのため、キャリア発生機能とキャリア輸送機
能を異なる物質に個別に分担させた機能分離型の電子写
真感光体が開発された。このような電子写真感光体にお
いては物質を広い範囲のものから選択することができる
ので、任意の特性を得やすく、そのため感度が高く、耐
久性の優れた有機感光体が得られることから、現在有機
感光体の主流を占めている。

【０００４】このような機能分離型の電子写真感光体の
キャリア発生物質及びキャリア輸送物質として種々の有
機化合物が提案されており、キャリア発生物質としては
例えば、ジブロムアンスアンスロンに代表される多環キ
ノン化合物、ピリリウム化合物及びピリリウム化合物の
共晶錯体、スクエアリウム化合物、フタロシアニン化合
物、アゾ化合物などが実用化されてきた。またキャリア
輸送物質としては、例えば、ピラゾリン化合物、ポリア
リールアルカン化合物、トリフエニルアミン化合物、ヒ
ドラゾン化合物、ジアミノビフエニル化合物、スチリル
ベンゼン化合物などが実用化されてきた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のキャリア発生物
質及びキャリア輸送物質によって有機感光体の性能は従
来に比べ飛躍的な向上を果すことができた。しかし、現
在においてはより高速の応答が要求されており、新しい
技術的成果が求められている。優れた感光体の開発にお
いては、キャリア発生物質及びキャリア輸送物質の選択
が重要である。ある特定のキャリア発生物質に対して有
効なキャリア輸送物質が、他のキャリア発生物質に対し
ては必ずしも有効には作用せず、又、特定のキャリア輸
送物質に対して有効なキャリア発生物質が他のキャリア
輸送物質に対しても有効であるとは限らない。このた
め、両物質の機能を十分に発現させるためには、互いに
適した組合せを選ぶことが重要である。この組合せが適
当でない場合、電子写真感光体としての感度が悪くなる
ばかりでなく、特に低電界時の放電効率が低下するため
に残留電位が大きくなる。そのような場合、例えば複写
機において反復使用によって電荷の蓄積が起り、その結
果としてトナーが非画像部に付着して地汚れを起こした
り、鮮明な画像を得ることができなくなる。或は又、適
当でない組合せにおいては、帯電能の著しい低下が起こ
り、複写機での画質の低下が生じる。

【０００６】本発明の目的は、特定のキャリア発生物質
とキャリア輸送物質とを組合せることにより上記問題を
解決し、高感度にしてかつ残留電位が小さく、また繰返
し使用においても電位が安定な優れた電子写真感光体を
提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、下記一
般式〔１〕で表されるペリレン化合物をキャリア発生物
質とし、下記一般式〔２〕又は〔３〕で表されるスチリ
ル化合物をキャリア輸送物質として用いることによって
達成することができる。

【０００８】

【化５】

【０００９】ただし、一般式〔１〕中Ｚは置換、無置換
の二価の芳香族炭化水素基及び複素環基を表し、Ｒ₁は
水素原子、アルキル基、アラルキル基、ヒドロキシアル
キル基、アルコキシアルキル基、置換または無置換の芳
香族炭化水素基または複素環基を表す。

【００１０】Ｚの好ましいものとしてはベンゼン環、ナ
フタレン環、アントラセン環、フェナンスレン環、ピリ
ジン環、ピリミジン環、アントラキノン環が挙げられ、
特に好ましいものはベンゼン環、ナフタレン環である。
Ｚの置換基としては、アルキル、アルコキシ、アリー
ル、アリールオキシ、アシル、アシルオキシ、ハロゲ
ン、アミノ、ニトロ、シアノ、カルバモイルなどが挙げ
られる。また、Ｒ₁としては、水素原子及び炭素数１か
ら６のアルキル基が好ましい。

【００１１】

【化６】

【００１２】式中、Ａr₁，Ａr₂，Ａr₃，Ａr₄，Ａr₅，Ａ
r₆，Ａr₇は置換又は無置換の芳香族炭化水素基又は複素
環基を表す。またＲ₂，Ｒ₃は水素原子、又は置換、無置
換の芳香族炭化水素又は複素環基を表す。芳香族炭化水
素又は複素環基として好ましいのはフェニル、ナフチ
ル、アントリル、チエニル、ピリジル、カルバゾリルで
あり、特に好ましいのはフェニル、ナフチルである。芳
香族炭化水素基又は複素環基上の置換基としては、アル
キル、アリール、アルコキシ、アリールオキシ、アシ
ル、アシルオキシ、ハロゲン、アミノ、シアノ等が挙げ
られるが、特に好ましいのは炭素数１〜６のアルキル、
炭素数１〜６のアルコキシ、炭素数１〜６のアシル、ハ
ロゲン、アミノである。又、Ａr₄とＲ₂もしくはＡr₇と
Ｒ₃は互いに結合していてもよい。またｎは２もしくは
３である。

【００１３】一般式〔１〕で表される化合物は、公知の
方法、例えば、CHEMISTRY LETTERS.151(1979)に記載さ
れている方法により合成することができる。

【００１４】又、一般式〔２〕及び〔３〕で表される化
合物は、以下の反応式にしたがって容易に合成すること
ができる。

【００１５】

【化７】

【００１６】以下に一般式〔１〕で表されるキャリア発
生物質の具体例を示す。

【００１７】Ｚ及びＲ₁は、一般式〔１〕中のＺ、Ｒ₁を
表す。

【００１８】

【化８】

【００１９】

【化９】

【００２０】次に、一般式〔２〕で表されるキャリア輸
送物質の具体例を示す。

【００２１】

【化１０】

【００２２】

【化１１】

【００２３】

【化１２】

【００２４】

【化１３】

【００２５】

【化１４】

【００２６】

【化１５】

【００２７】

【化１６】

【００２８】

【化１７】

【００２９】

【化１８】

【００３０】以下に、一般式〔３〕で表されるキャリア
輸送物質の具体例を示す。

【００３１】

【化１９】

【００３２】

【化２０】

【００３３】

【化２１】

【００３４】

【化２２】

【００３５】

【化２３】

【００３６】

【化２４】

【００３７】本発明では上記の化合物の他にさらに他の
キャリア発生物質やキャリア輸送物質を併用してもよ
い。そのようなキャリア発生物質としては、例えばフタ
ロシアニン顔料、アゾ顔料、アントラキノン顔料、スク
エアリウム顔料等が挙げられる。またキャリア輸送物質
としては、例えば、オキサゾール、オキサジアゾール、
チアゾール、チアジアゾール、イミダゾール、等に代表
される含窒素複素環核及びその縮合環核を有する化合
物、ポリアリールアルカン系の化合物、ピラゾリン系化
合物、ヒドラゾン系化合物、トリアリールアミン系化合
物、スチリル系化合物、スチリルトリフェニルアミン系
化合物、β-フェニルスチリルトリフェニルアミン系化
合物、ブタジエン系化合物、ヘキサトリエン系化合物、
カルバゾール系化合物、縮合多環系化合物等が挙げられ
る。感光体の構成は種々の形態が知られている。本発
明の感光体はそれらのいずれの形態をもとりうるが、積
層型もしくは分散型の機能分離型感光体とするのが望ま
しい。この場合、通常は図１（ａ）〜（ｆ）のような構
成となる。（ａ）に示す層構成は、導電性支持体１上に
キャリア発生層２を形成し、これにキャリア輸送層３を
積層して感光層４を形成したものであり、（ｂ）はこれ
らのキャリア発生層２とキャリア輸送層３を逆にした感
光層４′を形成したものである。（ｃ）は（ａ）の層構
成の感光層４と導電性支持体１の間に中間層５を設け、
（ｄ）は（ｂ）の層構成の感光層４′と導電性支持体１
との間に中間層５を設けたものである。（ｅ）の層構成
はキャリア発生物質６とキャリア輸送物質７を含有する
感光層４″を形成したものであり、（ｆ）はこのような
感光層４″と導電性支持体１との間に中間層５を設けた
ものである。（ａ）から（ｆ）の構成において、最表層
にはさらに保護層を設けることができる。

【００３８】感光層の形成においては、キャリア発生層
は、キャリア発生物質を単独もしくはバインダや添加剤
とともに適当な分散媒中に微粒子分散させた液を塗布す
るか、あるいはキャリア発生物質を真空蒸着する方法が
有効である。前者の場合、分散手段としては、超音波分
散機、ボールミル、サンドミル、ホモミキサ等の分散装
置を用いて適当な分散媒中に微粒子分散させた液を塗布
する方法が有効となる。また、キャリア輸送層はキャリ
ア輸送物質を単独で、もしくはバインダや添加剤ととも
に溶解させた溶液を塗布する方法が有効である。

【００３９】感光層の形成に使用される溶剤或は分散媒
としては広く任意のものを用いることができる。例え
ば、ブチルアミン、エチレンジアミン、N,N-ジメチルホ
ルムアミド、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘ
キサノン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、酢酸エチ
ル、酢酸ブチル、メチルセルソルブ、エチルセルソル
ブ、エチレングリコールジメチルエーテル、トルエン、
キシレン、アセトフエノン、クロロホルム、ジクロルメ
タン、ジクロルエタン、トリクロルエチン、メタノー
ル、エタノール、プロパノール、ブタノール等が挙げら
れる。

【００４０】キャリア発生層もしくはキャリア輸送層の
形成にバインダを用いる場合に、バインダとして任意の
ものを選ぶことができるが、特に疎水性でかつフィルム
形成能を有する高分子重合体が望ましい。このような重
合体としては例えば次のものを挙げることができるが、
これらに限定されるものではない。

【００４１】ポリカーボネートポリカー
ボネートＺ樹脂アクリル樹脂メタクリル樹脂ポリ塩化ビニルポリ塩化ビニリデンポリスチレンスチレン-ブタジエン
共重合体ポリ酢酸ビニルポリビニルホルマールポリビニルブチラールポリビニルアセタールポリビニルカルバゾールスチレン-アルキッド
樹脂シリコーン樹脂シリコーン-アルキッ
ド樹脂ポリエステルフェノール樹脂ポリウレタンエポキシ樹脂塩化ビニリデン-アクリロニトリル共重合体塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体塩化ビニル-酢酸ビニル-無水マレイン酸共重合体バインダに対するキャリア発生物質の割合は10〜600重
量％が望ましく、さらには50〜500重量％が好ましい。
バインダに対するキャリア輸送物質の割合は10〜500重
量％とするのが望ましい。キャリア発生層の厚さは、0.
01〜20μmとされるが、さらには0.05〜５μmが好まし
い。キャリア輸送層の厚みは１〜100μmであるが、さら
には５〜50μmが好ましい。

【００４２】上記感光層には感度の向上や残留電位の減
少、或は反復使用時の疲労の低減を目的として、電子受
容性物質を含有させることができる。このような電子受
容性物質としては例えば、無水琥珀酸、無水マレイン
酸、ジブロム無水琥珀酸、無水フタル酸、テトラクロル
無水フタル酸、テトラブロム無水フタル酸、3-ニトロ無
水フタル酸、4-ニトロ無水フタル酸、無水ピロメリット
酸、無水メリット酸、テトラシアノエチレン、テトラシ
アノジメタン、O-ジニトロベンゼン、m-ジニトロベンゼ
ン、1,3,5-トリニトロベンゼン、p-ニトロベンゾニトリ
ル、ピクリルクロライド、キノンクロルイミド、クロラ
ニル、ブロマニル、ジクロルジシアノ-p-ベンゾキノ
ン、アントラキノン、ジニトロアントラキノン、9-フル
オレニリデンマロノジニトリル、ポリニトロ-9-フルオ
レニリデンマロノジニトリル、ピクリン酸、O-ニトロ安
息香酸、p-ニトロ安息香酸、3,5-ジニトロ安息香酸、ペ
ンタフルオロ安息香酸、5-ニトロサリチル酸、3,5-ジニ
トロサリチル酸、フタル酸、メリット酸、その他の電子
親和力の大きい化合物を挙げることができる。電子受容
性物質の添加割合はキャリア発生物質の重量100に対し
て0.01〜200含有させることが望ましく、さらには0.1〜
100が好ましい。

【００４３】又、上記感光層中には保存性、耐久性、耐
環境依存性を向上させる目的で酸化防止剤や光安定剤等
の劣化防止剤を含有させることができる。そのような目
的に用いられる化合物としては例えば、トコフェロール
等のクロマール誘導体及びそのエーテル化化合物もしく
はエステル化化合物、ポリアリールアルカン化合物、ハ
イドロキノン誘導体及びそのモノ及びジエーテル化化合
物、ベンゾフェノン誘導体、ベンゾトリアゾール誘導
体、チオエーテル化合物、ホスホン酸エステル、亜燐酸
エステル、フェニレンジアミン誘導体、フェノール化合
物、ヒンダードフェノール化合物、直鎖アミン化合物、
環状アミン化合物、ヒンダードアミン化合物、などが有
効である。特に有効な化合物の具体例としては、「IRGA
NOX 1010」、［IRGANOX 565」（チバ・ガイギー社
製）、「スミライザー BHT」、「スミライザーMDP」（住
友化学工業社製）等のヒンダードフェノール化合物、
「サノールLS-2626」、「サノール LS-622LD」（三共
社製）等のヒンダードアミン化合物が挙げられる。

【００４４】中間層、保護層等に用いられるバインダと
しては、上記のキャリア発生層及びキャリア輸送層用に
挙げたものを用いることができるが、その他にポリアミ
ド樹脂、ナイロン樹脂、エチレン-酢酸ビニル共重合
体、エチレン-酢酸ビニル共重合体-無水マレイン酸共重
合体、エチレン-酢酸ビニル-メタクリル酸共重合体等の
エチレン系樹脂、ポリビニルアルコール、セルロース誘
導体等が有効である。又、メラミン、エポキシ、イソシ
アネート等の熱硬化或は化学的硬化を利用した硬化型の
バインダを用いることができる。

【００４５】導電性支持体としては、金属板、金属ドラ
ムが用いられる他、導電性ポリマーや酸化インジウム等
の導電性化合物、もしくはアルミニウム、パラジウム等
の金属の薄層を塗布、蒸着、ラミネート等の手段により
紙やプラスチックフィルムなどの基体の上に設けてなる
ものを用いることができる。

【００４６】本発明の感光体は以上のような構成であっ
て、以下の実施例からも明らかなように、帯電特性、感
度特性、繰返し特性に優れたものである。

【００４７】

【実施例】

実施例１キャリア発生物質Ａ−１１部、バインダ樹脂としてポ
リカーボネート「パンライト 1300」（帝人化成社製）
0.5部、分散媒として1,2-ジクロルエタン50部をサンド
ミルを用いて分散し、これをアルミニウムを蒸着したポ
リエステルベース上にワイヤバーを用いて塗布して、膜
厚0.3μmのキャリア発生層を形成した。次いで、キャリ
ア輸送物質としてＢ−25 １部とポリカーボネート樹脂
「ユーピロンＺ-200」（三菱瓦斯化学社製）1.3部、及
び微量のシリコーンオイル「KF-54」（信越化学社製）
を、1,2-ジクロルエタン10部に溶解した液をブレード塗
布機を用いて塗布し乾燥の後、膜厚25μmのキャリア輸
送層を形成した。このようにして得られた感光体をサン
プル１とする。

【００４８】実施例２〜６実施例１における、キャリア発生物質Ａ−１、キャリア
輸送物質Ｂ−25を表１中の化合物に代えた他は、実施例
１と同様にして感光体を作製した。このようにして得ら
れた感光体をサンプル２〜６とする。

【００４９】比較例１，２実施例１におけるキャリア発生物質Ａ−１をＡ−２にキ
ャリア輸送物質Ｂ−25を下記化合物Ｔ−１，Ｔ−２に代
えた他は、実施例１と同様にして比較用の感光体を作製
した。このようにして得られた感光体を比較サンプル
１，２とする。

【００５０】

【化２５】

【００５１】比較例３実施例１において、キャリア発生物質Ａ−１を下記化合
物Ｇ−１に代えた他は、実施例１と同様にして、比較用
の感光体を作製した。このようにして得られた感光体を
比較サンプル３とする。

【００５２】

【化２６】

【００５３】（評価１）以上のようにして得られたサン
プルは、ペーパアナライザーEPA-8100（川口電気社製）
を用いて、以下のような評価を行った。まず、−６KVの
条件で５秒間のコロナ帯電を行い、帯電直後の表面電位
Ｖa及び、５秒間放置後の表面電位Ｖiを求め、続いて表
面照度が8.21（lux）となるような露光を行い、表面電
位を1/2Ｖiとするのに必要な露光量Ｅ_1/2を求めた。ま
たＤ＝100（Ｖa−Ｖi）／Ｖa（％）の式より暗減衰率Ｄ
を求めた。結果は第１表に示した。

【００５４】（評価２）得られたサンプルは又、複写機
U-BIX 3035（コニカ（株）社製）の改造機に装着し、未
露光部電位Ｖ_H、露光部電位Ｖ_Lを求め、さらに１万回の
繰返しの後でのＶ_HとＶ_Lを求めた。結果は第２表に示し
た。

【００５５】

【表１】

【００５６】

【表２】

【００５７】実施例７キャリア輸送物質Ｂ−22 １部とポリエステル樹脂「バ
イロン 200」（東洋紡社製）1.5倍を1,2-ジクロルエタ
ン10部に溶解した液をアルミニウムドラム上に、浸漬塗
布法によって塗布した。乾燥の後、膜厚15μmのキャリ
ア輸送層を形成した。一方、キャリア発生物質Ａ−１
１部、バインダ樹脂としてポリカーボネート「パンライ
ト L-1250」（帝人化成社製）3.5部、分散媒として1,2-
ジクロルエタン50部をボールミルを用いて分散した後、
更に、キャリア輸送物質Ｂ−２をバインダ樹脂に対して
75重量％の割合となるように添加した。こうして得られ
た分散液を先のキャリア輸送層の上に、スプレー塗布法
によって塗布して、膜厚３μmのキャリア発生層を形成
した。

【００５８】実施例８，９実施例７におけるキャリア輸送物質Ｂ−22を表３中の
化合物に代えた他は実施例７と同様にして感光体を作製
した。サンプル８，９とする。

【００５９】（評価３）こうして得られた感光体を、帯
電極性をプラス極性とした他は評価１と同様にして評価
した。

【００６０】

【表３】

【００６１】以上の例から明らかなように、本発明の電
子写真感光体は高感度でかつ繰返し使用時の電位安定性
が優れていることが判る。

【００６２】

【発明の効果】本発明により高感度にしてかつ残留電位
を小さく、また繰り返し使用においても電位特性が安定
しているような優れた電子写真感光体を提供することが
出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の感光体の層構成の具体例を示した各断
面図である。

【符号の説明】

１導電性支持体２キャリア発生層３キャリア輸送層４，４′，４″ 感光層５中間層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下記一般式〔１〕で表されるペリレン化
合物をキャリア発生物質とし、一般式〔２〕で表される
スチリル化合物をキャリア輸送物質として含有する電子
写真感光体。【化１】〔但し、式中Ｚは置換又は無置換の二価の芳香族炭化水
素基又は複素環基を表し、Ｒ₁は水素原子、アルキル
基、アラルキル基、ヒドロキシアルキル基、アルコキシ
アルキル基、置換または無置換の芳香族炭化水素基また
は複素環基を表す。〕【化２】〔式中、Ａr₁，Ａr₂，Ａr₃及びＡr₄は置換又は無置換の
芳香族炭化水素基又は複素環基を表し、Ｒ₂は水素原子
もしくは置換、無置換の芳香族炭化水素基又は複素環基
を表す。〕
【請求項２】一般式〔１〕で表されるペリレン化合物
をキャリア発生物質とし、下記一般式〔３〕で表される
スチリル化合物をキャリア輸送物質として含有する電子
写真感光体。【化３】〔式中、Ｚは置換または無置換の二価の芳香族炭化水素
基、または複素環基を表し、Ｒ₁は水素原子、アルキル
基、アラルキル基、ヒドロキシアルキル基、アルコキシ
アルキル基、置換または無置換の芳香族炭化水素基また
は複素環基を表す。〕【化４】〔但し、式中Ａr₅，Ａr₆及びＡr₇は置換又は無置換の芳
香族炭化水素又は複素環基を表し、Ｒ₃は水素原子もし
くは置換又は無置換の芳香族炭化水素基又は複素環基を
表す。ｎは２もしくは３である。〕