JPH0756367A - 電子写真用感光体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】高感度で繰り返し特性の優れた感光体を得る。 【構成】感光層に一般式 (Ｉ) または（II) で示される
電荷輸送物質を用いる。〔式中、Ｒⁿ （ｎ＝１〜１２）
は水素原子、アルキル基またはアリール基を表し、Ａｒ
¹ 、Ａｒ² はアリール基または複素環基を表す。〕

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は電子写真用感光体の感
光層に係り、特に感光層に用いられる電荷輸送物質に関
する。

【０００２】

【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。

【０００３】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、など
を行った後再使用に供される。

【０００４】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３１８９４４
７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５７−１０１８４４
号公報、特開昭５４−１５０１２８号公報などにより種
々の電荷輸送材料が知られている。

【０００５】

【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に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、高感度で繰り返し特
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
体を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明によれば前述の
目的は、感光層を有し、感光層は下記一般式 (Ｉ) で示
されるスチリル化合物のうち少なくとも一種電荷輸送物
質として含むこと、

【０００７】

【化３】

【０００８】〔式中、Ｒⁿ （ｎ＝１ないし８）は水素原
子、アルキル基または置換もしくは無置換のアリール基
を表し、Ａｒ¹ は置換もしくは無置換のアリール基また
は複素環基を表す。〕さらに感光層を有し、感光層は下
記一般式 (II) で示されるスチリル化合物のうち少なく
とも一種電荷輸送物質として含むことにより達成され
る。

【０００９】

【化４】

【００１０】〔式中、Ｒⁿ （ｎ＝９ないし１２）は水素
原子、アルキル基または置換もしくは無置換のアリール
基を表し、Ａｒ² は置換もしくは無置換のアリール基ま
たは複素環基を表す。〕さらには、感光層は電荷発生層
と電荷輸送層の積層されたものであることとする。

【００１１】

【作用】前記一般式 (Ｉ) あるいは (II) で示されるス
チリル化合物を感光層に用いた例は知られていない。こ
れら発明者は、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、このような一般式 (Ｉ) あるいは
(II) で示される特定の骨格を有する化合物を電荷輸送
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。

【００１２】

【実施例】この発明に用いられる前記一般式 (Ｉ) ある
いは (II) で示される化合物の合成は公知の反応を行う
ことにより容易に得られる。例えば後述する化合物（Ｉ
−１）および（Ｉ−５）は下記の反応式に示す化合物
（ａ）と（ｂ）とを用いて得られる。

【００１３】

【化５】

【００１４】また化合物（II−１）は化合物（ａ）と
（ｅ）とを用いて得られる。

【００１５】

【化６】

【００１６】前記一般式 (Ｉ) 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。

【００１７】

【化７】

【００１８】

【化８】

【００１９】

【化９】

【００２０】前記一般式（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。

【００２１】

【化１０】

【００２２】この発明の感光体は前述のようなスチリル
化合物を感光層中に含有させたものであるが、それら誘
導体の応用の仕方によって、図１、図２あるいは図３に
示した如くに用いることが出来る。図１はこの発明の実
施例にかかる単層型感光体を示す断面図、図２はこの発
明の実施例にかかる負帯電の積層型感光体を示す断面
図、図３はこの発明の実施例にかかる正帯電の積層型感
光体を示す断面図である。１は導電性基体、２０、２
１、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。図１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）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。図２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。図３は図２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。

【００２３】図２および図３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図２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、従って正帯電方式
の感光体として現段階では図３に示した層構成とするこ
とが必要なためである。図１の感光体は、電荷発生物質
を電荷輸送物質及び樹脂バインダーを溶解した溶液中に
分散させ、この分散液を導電性基体上に塗布することに
よって作製できる。

【００２４】図２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
溶剤又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及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。
図３の感光体は、電荷輸送物質及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
粒子を溶剤又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製
できる。

【００２５】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よく、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よ
い。電荷発生層４は、前述の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、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適宜組合わせて使用する
ことが可能である。

【００２６】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、ポリエステルなど
の重合体および共重合体などを用いることができる。

【００２７】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ＳｉＯ
₂ 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ＳｉＯ₂ 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。

【００２８】被覆層自体の膜厚は被覆層の混合組成にも
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で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（Ｈ₂Ｐｃ）５
０重量部と前記化合物Ｎｏ_. Ｉ−１で示される化合物１
００重量部をポリエステル樹脂（商品名バイロン２０
０：東洋紡製）１００重量部とテトラヒドロフラン（Ｔ
ＨＦ）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（Ａｌ−ＰＥＴ）上に、ワイヤーバー法にて塗布
して、乾燥後の膜厚が２０μｍになるように感光体を作
製した。 〔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
Ｌ−１２２５：帝人化成製）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て、乾燥後の
膜厚が２０μｍ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（Ｔ
ｉＯＰｃ）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て、乾燥後の膜厚が１μｍになるよ
うに電荷発生層を形成し、感光体を作製した。 〔実施例３〕実施例２において、ＴｉＯＰｃに替えて下
記構造式(III) で示される化合物を用い、電荷輸送物質
を前記化合物Ｎｏ_. Ｉ−３で示される化合物に替えて実
施例２と同様に感光体を作製した。

【００２９】

【化１１】

【００３０】〔実施例４〕実施例２において、ＴｉＯＰ
ｃに替えて例えば特開昭４７−３７５４３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を
用い、電荷輸送物質を前記化合物Ｎｏ_. Ｉ−１０で示さ
れる化合物に替えて実施例２と同様に感光体を作製し
た。

【００３１】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「ＳＰ−４２８」
を用いて測定した。感光体の表面電位Ｖｓ（Ｖ）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Ｖｄ（Ｖ）を測定し、さらに続いて感光体表
面に照度２ｌｘの白色光を照射してＶｄが半分になるま
での時間（ｓ）を求め半減衰露光量Ｅ_1/2 （ｌｘ・ｓ）
とした。また照度２ｌｘの白色光を１０秒間照射したと
きの表面電位を残留電位Ｖｒ（Ｖ）とした。また実施例
１〜２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の単色光をもち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（７８０ｎ
ｍ）を照射し半減衰露光量（μＪ／ｃｍ² ）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Ｖｒ（Ｖ）を測定した。測定結果を表１に示す。

【００３２】

【表１】 表１に見られるように、実施例１〜４は半減衰露光量、
残留電位ともに良好であり、表面電位でも良好な特性を
示している。また実施例１〜２においては波長７８０ｎ
ｍ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。 〔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Ｎｏ. Ｉ−５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ＰＣＺ２００：三菱ガ
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感光体を作製し
た。この感光体に−６．０ｋＶのコロナ帯電を１０秒間
行ったところ、白色光下でＶｓ＝−７５０Ｖ、Ｖｒ＝−
２０Ｖ、Ｅ_1/2 ＝１．２ｌｘ・ｓ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、塩
化ビニル共重合体（商品名ＭＲ−１１０：日本ゼオン
製）５０重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上に
約１μｍになるように塗布し電荷発生層を形成した。

【００３３】次に化合物Ｎｏ. II−１で示される化合物
１００重量部、ポリカーボネート樹脂（商品名パンライ
トＬ−１２５０：帝人化成製）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２０μｍ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、−６．０ｋＶのコロナ帯電を
１０秒間行ったところ、白色光下で、Ｖｓ＝−７４５
Ｖ、Ｅ_1/2 ＝０．９ｌｘ・ｓと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
に替えて下記構造式（IV）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−５で示される
化合物に替えて実施例５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を、実施例５と同様にし
て、−６．０ｋＶのコロナ帯電を１０秒間行ったとこ
ろ、白色光下でＶｓ＝−７６０Ｖ、Ｅ_1/2 ＝１．２ｌｘ
・ｓと良好な結果が得られた。

【００３４】

【化１２】

【００３５】

【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（II）で示され
るスチリル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、一
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
性を向上することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例にかかる単層型感光体を示す
断面図

【図２】この発明の実施例にかかる負帯電の積層型感光
体を示す断面図

【図３】この発明の実施例にかかる正帯電の積層型感光
体を示す断面図

【符号の説明】

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 感光層 ２１ 感光層 ２２ 感光層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鍋田 修 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】感光層が積層された導電性基体を有し、感
   光層は下記一般式 (Ｉ) で示されるスチリル化合物のう
   ち少なくとも一種電荷輸送物質として含むことを特徴と
   する電子写真用感光体。 【化１】 〔式中、Ｒⁿ （ｎ＝１ないし８）は水素原子、アルキル
   基または置換もしくは無置換のアリール基を表し、Ａｒ
   ¹ は置換もしくは無置換のアリール基または複素環基を
   表す。〕
2. 【請求項２】感光層が積層された導電性基体を有し、感
   光層は下記一般式 (II) で示されるスチリル化合物のう
   ち少なくとも一種電荷輸送物質として含むことを特徴と
   する電子写真用感光体。 【化２】 〔式中、Ｒⁿ （ｎ＝９ないし１２）は水素原子、アルキ
   ル基または置換もしくは無置換のアリール基を表し、Ａ
   ｒ² は置換もしくは無置換のアリール基または複素環基
   を表す。〕
3. 【請求項３】請求項１または２記載の電子写真用感光体
   において、感光層は電荷発生層と電荷輸送層の積層され
   たものであることを特徴とする電子写真用感光体。