JPH08211635A - 電子写真感光体 - Google Patents
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Landscapes
- Photoreceptors In Electrophotography (AREA)
Abstract
感度でかつ残留電位が小さく、更に耐久性の優れた電子
写真感光体を提供する。 【構成】 感光層に電荷輸送物質として下記一般式で示
される化合物を含有する電子写真感光体。 A−Z−B 式中、A,Bは各々Zで示される分子部位により結合さ
れ、銀/銀イオン電極に対する還元電位が−1.1〜−
0.4Vになる還元電位を有する分子部位を表し、Zは
置換または未置換の芳香族炭化水素環、複素環の二価の
基を表す。
Description
ための電子写真感光体に関する。詳しくは、電子輸送能
を有する化合物を含有する層を有する電子写真感光体に
関するものである。
ン、酸化亜鉛、硫化カドミウム、シリコン等の無機光導
電性化合物を主成分とする感光層を有する無機感光体
が、広く用いられてきた。しかし、これらは感度、熱安
定性、耐湿性、繰り返し使用時の耐久性等において必ず
しも満足し得るものではなく、又無機感光体は人体に有
害な物質が多く、廃棄に際しての問題がある。
的で、有機光導電性化合物を主成分とする有機感光体の
研究・開発が近年盛んに行われている。特にキャリア発
生機能とキャリア輸送機能とを異なる物質にそれぞれ分
担させた機能分離型の感光体は、材料を広い範囲から選
択することができ任意の性能を有する感光体を比較的容
易に作製し得ることから、多くの研究がなされている。
これらの中には実用に供されているものも多い。例えば
USP3,871,882のキャリア発生層としてペリレン誘導
体、キャリア輸送層にオキサジアゾール誘導体を用いた
もの、又特開昭55-84943号にはキャリア発生物質にジス
チリルベンゼン系ビスアゾ化合物、キャリア輸送物質に
ヒドラゾン化合物を用いたものなどが知られている。
してはピラゾリン、ヒドラゾン、トリフェニルアミン誘
導体のような化合物が知られているが、これらは何れも
正孔輸送能を有する物質であり、キャリア発生物質を含
む層を下層としキャリア輸送物質を含む層を上層とした
機能分離型の感光体の場合、感光体の表面を負に帯電さ
せる方式を採る必要がある。このため、従来広く用いら
れてきた正帯電性が優れた無機感光体に用いられる現像
剤の利用ができない。又、感光体を帯電させるときに生
じるオゾンの発生量が無機感光体で行われた正帯電時に
比べて多いなどの欠点がある。特にオゾンの発生量が多
いことはそれに起因する感光体の劣化に加え、人体・環
境に与える影響の点でも問題である。
ては従来の正孔輸送物質を用いてキャリア発生層を上層
としキャリア輸送層を下層とした逆層構成の感光体、キ
ャリア発生物質とキャリア輸送物質を同一層に含有する
単層構成の感光体などが研究されている。しかし、耐久
性、環境特性などの点で高速機にも対応できる充分な性
能を有するものが得られていない。
ャリア輸送物質として電子輸送能を有する物質をキャリ
ア輸送層に適用することが求められている。この様な電
子輸送性物質としては2,4,7-トリニトロフルオレノンが
知られているが、この物質は溶剤、バインダーに用いら
れるポリマーとの溶解性、相溶性が悪く、実際の感光層
を構成するときに充分な特性を有していない。又発ガン
性を有することからもその使用は中止されている。
導入したいくつかの電子輸送性物質が提案されている。
例えば特開平1-206349号、特開平2-135362号、特開平2-
214866号、特開平3-290666号、“Japan Hard Copy '9
2”論文集,P173(1992)を挙げることができる。しかしな
がら、何れの化合物においても既存のキャリア発生物質
との組み合わせにおいて感度、電位特性が充分なもので
なく、実用上問題を有するのが現状である。
題点に鑑み、電子輸送能を有する電荷輸送物質を用いて
高感度でかつ残留電位が小さく、更に繰り返し使用して
もそれらの特性が変化しない耐久性の優れた電子写真感
光体を提供することにある。
を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成した
ものである。即ち本発明の目的は、導電性支持体上に一
般式(1)で示される電子輸送性物質を含有する感光層
を有する電子写真感光体を用いることにより達成するこ
とができる。
示される分子部位と結合した銀/銀イオン電極に対する
還元電位が−1.1〜−0.4Vになる分子部位を表
し、Zは置換または未置換の芳香族炭化水素環、複素環
の二価の基を表す。但しAとBは同一であっても異なっ
ていてもよい。
芳香族炭化水素環、複素環の具体例としては、ベンゼン
環、ナフタレン環、フラン環、チオフェン環、ピロール
環、ピリジン環などを挙げることができるが、特にはベ
ンゼン環の二価の基が好ましい。またこれらの環にはア
ルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、ニトロ基、シ
アノ基、アルコキシカルボニル基、アミド基等の置換基
を有していても良い。
物の好ましい具体例としては一般式(2)〜(4)に示
されるようなベンゾキノン、ナフトキノン、シクロペン
タジエノン、インデノン、4−オキソチオピラン−1,
1−ジオキシド系化合物が挙げられるが、これらに限定
されるものではない。
C(R1)R2または=N−CNを表す。
基、複素環基を表し、Ar2は水素原子または置換、未
置換の芳香族炭化水素環基、複素環基を表し、またAr
1とAr2が共同して置換、未置換の芳香族炭化水素環
基、複素環基を形成しても良い。
キシカルボニル基、アシル基を表す。
C(R3)R4または=N−CNを表す。
香族炭化水素環基、複素環基を表し、またAr3とAr4
が共同して置換、未置換の芳香族炭化水素環基、複素環
基を形成しても良い。
キシカルボニル基、アシル基を表す。
C(R5)R6または=N−CNを表す。
基、複素環基を表す。
キシカルボニル基、アシル基を表す。
ニル基の具体例としては、メトキシカルボニル、エトキ
シカルボニル、ブトキシカルボニル、オクチルオキシカ
ルボニル基等を挙げることができる。
としては、アシル、プロピオニル、ベンゾイル基等を挙
げることができる。
r6における芳香族炭化水素環、複素環の具体例として
はフェニル、ナフチル、ピリジル、ピロリル、フリル、
チエニル基等を挙げることができる。またこれらの各環
基にはメチル、エチル、トリフルオロメチル等のアルキ
ル基、メトキシ、エトキシ等のアルコキシ基、フッ素、
塩素等のハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、アルコキ
シカルボニル基、アミド基等の置換基を有していても良
い。またAr1とAr2及びとAr3とAr4とで共同し各
々ナフトキノン環、インデノン環等の多環縮合環を形成
しても良い。
部位A,Bの好ましい具体例をその還元電位とともに示
す。尚、下記では分子部位A,Bに対しX部位対応部を
ベンゼン環とした化合物で示してある。
した。
ClO4/アセトニトリル溶液に1mMの濃度になるよ
うに溶解し、試料溶液とする。そしてこの試料溶液をサ
イクリックボルタンメトリー法にて高電圧(+0.5
V)より低電圧(−1.5V)へ電位を変化させ、得ら
れた電流変化のピーク値(最も高電位側)をもって還元
電位とした。
オン(Ag/Ag+)電極を用い、作用極として白金極を使用
した。
する電子写真感光体では高感度でかつ低い残留電位が達
成できる。また、特には本発明のこれらアクセプター分
子A,Bの二量体化合物「A−Z−B」を電子写真感光
体の電子輸送性物質として用いる場合にはアクセプター
分子単体と比較して電位の安定性に優れ、特に感光体を
繰り返し使用したときの残留電位の増加が低いことが効
果に挙げられる。
り合成することができる。
ビス(3,3″-フェニル-2,5,2″5″-シクロヘキサジエン-
1,4,1″4″-ジオン)(4.42g;0.01モル)とシアノ酢酸
ブチル(4.23g;0.03モル)を脱水テトラヒドロフラン
160mlに溶解する。窒素気流中下、撹拌しながら四塩化
チタン/四塩化炭素溶液(9ml/20ml)を0〜10℃にて滴
下する。滴下後、同温度にて30分撹拌する。次にピリジ
ン(10ml)を同温度にて滴下し、更に室温下3時間撹拌
反応させる。
エン800mlにて抽出する。トルエン層を10%塩酸水溶液4
00mlにて洗浄し、更に純水400mlにて2回洗浄する。洗
浄後、無水硫酸マグネシウムにてトルエン層を乾燥し
た。乾燥後、トルエンを除去して、残った残査をシリカ
ゲルカラムにて分離し、再結晶を行って目的物である例
示化合物No.3(4.5g;y.65%)を得る。
ビス(3,3″-フェニル-2,5,2″5″-シクロヘキサジエン-
1,4,1″4″-ジオン)(4.42g;0.01モル)ジクロロメタ
ン120mlに溶解する。窒素気流中下、撹拌しながら四塩
化チタン/ジクロロメタン溶液(5.7g/20ml)を0〜1
0℃にて滴下する。滴下後、同温度にて30分撹拌する。
次にビス(トリメチルシリル)カルボジイミド(5.58g)
を同温度にて滴下し、更に室温下6時間撹拌した後、そ
のまま一晩放置する。
ロロメタン800mlにて抽出する。ジクロロメタン層を純
水400mlにて2回洗浄する。洗浄後、無水硫酸マグネシ
ウムにてジクロロメタン層を乾燥した。乾燥後、ジクロ
ロメタンを除去して、残査をシリカゲルカラムにて分離
し、再結晶を行って目的物である例示化合物No.56(2.8
9g;y.59%)を得る。
ついて述べるがこれによって本発明の電子輸送性物質が
限定されるものではない。
これをバインダー中に分子分散した感光層を導電性支持
体上に設けることにより本発明の電子写真感光体を製造
することができる。本発明の電子輸送性物質はその優れ
た電子輸送能を利用して、これを電荷輸送物質として用
い、これと組み合わせて有効に作用し得る電荷発生物質
を共に用いることにより、いわゆる機能分離型の感光体
とすることができる。前記機能分離型感光体は前記両物
質の混合分散単層構成の感光体であってもよいが、電荷
発生層を下層とし、本発明の電子輸送性物質からなる電
荷輸送層を上層とする積層型感光体とすることがより好
ましい。何れの層構成においても、導電性支持体と感光
層の間にバリア機能と接着性を持つ下引層(中間層)を
設けても良く、感光層の上に保護層を設けても良い。
当な溶媒に単独で或いはバインダ樹脂と共に溶解分散せ
しめたものをアプリケーター、バーコーター、ディップ
コーター等を用いて塗布、乾燥して形成することができ
る。
しては、例えばポリスチレン、アクリル樹脂、メタクリ
ル樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリビニル
ブチラール樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、フ
ェノール樹脂、ポリエステル樹脂、アルキッド樹脂、ポ
リカーボネート樹脂、シリコン樹脂、メラミン樹脂なら
びに、これらの樹脂の繰り返し単位のうちの2つ以上を
含む共重合体樹脂、又これらの絶縁性樹脂の他、ポリ-N
-ビニルカルバゾール等の高分子有機半導体が挙げられ
る。電子輸送性物質の分散媒としては、例えばトルエ
ン、キシレン等の炭化水素類;メチレンクロライド、1,
2-ジクロルエタン等のハロゲン化炭化水素;メチルエチ
ルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類;酢酸エチ
ル、酢酸ブチル等のエステル類;メタノール、エタノー
ル、プロパノール、ブタノール、メチルセルソルブ、エ
チルセルソルブ等のアルコール類及びこの誘導体;テト
ラヒドロフラン、1,4-ジオキサン等のエーテル類;ピリ
ジンやジエチルアミン等のアミン類;N,N-ジメチルホル
ムアミド等のアミド類等の窒素化合物;その他脂肪酸及
びフェノール類;二硫化炭素や燐酸トリエチル等の硫
黄、燐化合物等の1種又は2種以上を用いることができ
る。
り電子輸送性物質は20〜200重量部が好ましく、特に好
ましくは50〜150重量部である。形成される電荷輸送層
の膜厚は、好ましくは5〜30μmである。又単層機能分
離型の電子写真感光体の場合のバインダ:電子輸送性物
質:電荷発生物質の割合は1〜100:1〜500:1〜500
が好ましく、形成される感光層の膜厚は5〜50μmであ
る。
媒に単独で或いは上述の電荷輸送層に用いたものと同様
なバインダ樹脂と共に分散せしめた分散液をディップ塗
布、スプレイ塗布、ブレード塗布、ロール塗布等によっ
て支持体又は下引層上に塗布して乾燥させる方法により
設けるもの、又は電荷発生物質を支持体又は下引層上に
蒸着したものが用いられる。分散塗布の場合、用いられ
る溶媒としても前記電子輸送性物質の分子分散において
用いた分散媒を用いることができる。分散にはボールミ
ル、ホモミキサ、サンドミル、超音波分散機、アトライ
タ等が用いられる。
のようなものでの使用もできるが、例えばセレン系の無
機半導体、種々のフタロシアニン化合物、アゾ化合物、
ピリリウム化合物、ペリレン系化合物、シアニン系化合
物、スクアリウム化合物、多環キノン化合物が使用でき
る。
発生層中のバインダ:電荷発生物質の重量比は0〜10:
1〜50である。以上のようにして形成される電荷発生層
の膜厚は、好ましくは0.01〜10μm、特に好ましくは0.1
〜5μmである。
しては、アルミニウム、ニッケルなどの金属板・金属ド
ラム、又はアルミニウム、酸化錫、酸化インジュウムな
どを蒸着したプラスチックフィルム、又は導電性物質を
塗布した紙・プラスチックフィルム・ドラムを使用する
ことができる。
防止の目的で以下に示すような酸化防止剤を添加するこ
とができる。
防止剤として知られており、市販品を容易に入手でき
る。
り感光層を保護する目的で紫外線吸収剤又は感色性補正
の染料を含有してもよい。
るが、本発明の態様はこれに限定されない。尚、本文中
「部」とは「重量部」を表す。
樹脂「CM8000」(東レ社製)からなる厚さ0.5μmの中間
層を設けた。その上に、X線回折におけるブラッグ角2
θの9.5°、24.1°、27.2°にピークを有するチタニル
フタロシアニン1部、シリコーン-ブチラール樹脂0.5
部、分散媒として酢酸t-ブチル/メトキシメチルペンタ
ノン=9/1 50部をサンドグラインダーを用いて分散
した液をワイヤーバーを用いて塗布し膜厚0.3μmの電荷
発生層を形成した。次いで表1に示す例示化合物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)1.5部をTHF(テトラヒドロフラン)10部
に溶解し、電荷発生層上にドクターブレードを用いて塗
布し膜厚20μmの電荷輸送層を形成し、実施例感光体1
〜25を作製した。
た他は実施例1と同様にして比較例感光体1を作製し
た。
た他は実施例1との同様にして比較例感光体2を作製し
た。
えた他は実施例1と同様にして比較例感光体3を作製し
た。
えた他は実施例1と同様にして比較例感光体4を作製し
た。
えた他は実施例1と同様にして比較例感光体5を作製し
た。
真感光体サンプルについて静電複写試験装置EPA-8100
(川口電機社製)を用いて+6kVにて5秒間帯電させ、
その後暗所にて5秒放置した時の帯電電位Vaを測定し
た。次に10luxの白色光を露光し、表面電位が半分にな
るまでの露光量E1/2(lux.sec)を求めて感度とした。
又10秒露光した後の残留電位Vrを求めた。結果を表2
に示す。
2秒を加え、前露光・帯電・暗所放置・露光のプロセス
を繰り返して、300回後の残留電位の変位量ΔVrを
求めた。結果を表2に示す。
れも優れた感度、低い残留電位を示す。これに対して比
較例では低感度で残留電位が高い、若しくは初期の感
度、残留電位は低いものの繰り返しでの残留電位上昇が
大きくなってしまう。
「ユーピロンZ-200」(三菱瓦斯化学社製)0.5部、分散
媒としてテトラヒドロフラン10部をサンドグラインダー
を用いて分散した液に、フタロシアニン成分が5部、例
示化合物No.3が30部、後記化学式(P−1)の正孔輸
送物質が30部、ポリカーボネート樹脂が60部になるよう
に例示化合物、正孔輸送物質、ポリカーボネート樹脂を
溶解したTHF溶液(ポリマー濃度15w/v%)を加えて
感光層液を調製した。
は円筒形アルミ基体上にポリアミド樹脂「CM8000」(東
レ社製)からなる厚さ0.5μmの中間層を設け、その上に
本感光層液を塗布して膜厚20μmの感光層を形成し、実
施例26の単層感光体を作製した。
は、実施例26と同様にして実施例感光体27を作製し
た。
いて、評価1と同様にして感度E1/2及び残留電位Vrを
求めた。その結果を表3に示す。
用いた電子写真感光体は、従来の電荷輸送物質を用いた
電子写真感光体と比較して、感度が高く、繰り返し使用
時の感光体特性も安定していることがわかる。
輸送物質を用いて高感度でかつ残留電位が小さく、更に
繰り返し使用してもそれらの特性が変化しない耐久性の
優れた電子写真感光体を提供することが出来る。
Claims (6)
- 【請求項1】 導電性支持体上に感光層を設けた電子写
真感光体において、前記感光層に一般式(1)で示され
る化合物を含有することを特徴とする電子写真感光体。 【化1】 (式中、A,Bは各々Zで示される分子部位により結合
され、銀/銀イオン電極に対する還元電位が−1.1〜
−0.4Vになる分子部位を表し、Zは置換または未置
換の芳香族炭化水素環、複素環の二価の基を表す。) - 【請求項2】 A,Bで表される分子部位が下記一般式
(2)で表されるベンゾキノン系化合物であることを特
徴とする請求項1記載の電子写真感光体。 【化2】 (式中、Q1は酸素原子または=C(R1)R2または=
N−CNを表す。Ar1は置換、未置換の芳香族炭化水
素環基、複素環基を表し、Ar2は水素原子または置
換、未置換の芳香族炭化水素環基、複素環基を表し、ま
たAr1とAr2が共同して置換、未置換の芳香族炭化水
素環基、複素環基を形成しても良い。R1及びR2は各々
独立にシアノ基、アルコキシカルボニル基、アシル基を
表す。) - 【請求項3】 A,Bで表される分子部位が下記一般式
(3)で表されるシクロペンタジエノン系化合物である
ことを特徴とする請求項1記載の電子写真感光体。 【化3】 (式中、Q2は酸素原子または=C(R3)R4または=
N−CNを表す。Ar3、Ar4、Ar5は置換、未置換
の芳香族炭化水素環基、複素環基を表し、またAr3と
Ar4が共同して置換、未置換の芳香族炭化水素環基、
複素環基を形成しても良い。R3及びR4は各々独立にシ
アノ基、アルコキシカルボニル基、アシル基を表す。) - 【請求項4】 A,Bで表される分子部位が下記一般式
(4)で表される4−オキソチオピラン−1,1−ジオ
キシド系化合物であることを特徴とする請求項1記載の
電子写真感光体。 【化4】 (式中、Q3は酸素原子または=C(R5)R6または=
N−CNを表す。Ar6は置換、未置換の芳香族炭化水
素環基、複素環基を表す。R5及びR6は各々独立にシア
ノ基、アルコキシカルボニル基、アシル基を表す。) - 【請求項5】 感光層が電荷発生物質と前記一般式
(1)で示される電荷輸送物質を含有することを特徴と
する請求項1記載の電子写真感光体。 - 【請求項6】 感光層が導電性支持体上に電荷発生物質
を含有する電荷発生層と一般式(1)で示される電荷輸
送物質を含有する電荷輸送層を上記の順に積層すること
を特徴とする請求項1記載の電子写真感光体。
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|---|---|
| JP (1) | JP3605776B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007530768A (ja) * | 2004-03-31 | 2007-11-01 | イーストマン コダック カンパニー | 新規エレクトロクロミック材料及び装置 |
| JP2009128544A (ja) * | 2007-11-21 | 2009-06-11 | Mitsubishi Chemicals Corp | 電子写真感光体、電子写真カートリッジ、画像形成装置、及び画像形成方法 |
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1995
- 1995-04-27 JP JP10391995A patent/JP3605776B2/ja not_active Expired - Fee Related
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