JPH10153869A - 電子写真感光体 - Google Patents

電子写真感光体

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JPH10153869A
JPH10153869A JP31460696A JP31460696A JPH10153869A JP H10153869 A JPH10153869 A JP H10153869A JP 31460696 A JP31460696 A JP 31460696A JP 31460696 A JP31460696 A JP 31460696A JP H10153869 A JPH10153869 A JP H10153869A
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昌宏 布施
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護 臨
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 初期特性、機械的、電気特性的な劣化に対す
る耐久性の双方に優れた感光体を提供する。 【解決手段】 導電性基体上に電荷発生物質と電荷輸送
物質を含有する感光層を有する電子写真感光体におい
て、少なくとも、電荷発生物質として下記一般式(1)
で表されるアゾ化合物と、バインダー樹脂として下記一
般式(2)で表される構造のユニットを有する樹脂を含
有させる。 Aはアゾ基が結合している炭素原子が、二重結合を形成
するSP型の炭素原子である2価の基を表し、Rは置
換基を有してもよいアルキル基を表す。Yは水素原子、
ハロゲン原子、アルキル基又はアルコキシ基を表す。) (R1−10はそれぞれ独立して水素原子、アルキル
基、ハロゲン原子又はアリール基を表し、RとR
互いに環を形成しても良い。)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は電子写真用感光体に
関する。詳しくは、画像が良好な電子写真用感光体に関
する。
【0002】
【従来の技術】電子写真用感光体の感光層にはセレン、
硫化カドミウム、酸化亜鉛等の無機系の光導電性物質が
広く用いられてきた。しかしながら、セレン、硫化カド
ミウムは毒物として回収が必要であり、セレンは熱によ
り結晶化するため耐熱性に劣り、硫化カドミウム、酸化
亜鉛は耐湿性に劣り、又、酸化亜鉛は耐刷性がないなど
の欠点を有しており、新規な感光体の開発につき努力が
続けられている。
【0003】一方、有機系の光導電性物質を電子写真感
光体の感光層に用いる研究が進み、そのいくつかが実用
化された。有機系の光導電性物質は無機系のものに比
し、軽量である、成膜が容易である、感光体の製造が容
易である、種類によっては透明な感光体を製造できる等
の利点を有する。このように多くの利点を有しながら、
有機系の光導電性物質が電子写真感光体として広く用い
られなかったのは、感度及び耐久性の点で問題があるた
めであった。
【0004】最近は、電荷キャリヤーの発生と移動の機
能を別々の化合物に分担させる、いわゆる積層型(機能
分離型)の感光体が高感度化に有効であることから、開
発の主流となっており、このタイプによる有機系感光体
の実用化も行われている。中でも、特定のアゾ化合物を
電荷発生物質として用いた電子写真感光体は高感度、か
つ、白色光領域に広い分光感度を有し、実用に供されて
いる。一方、積層型感光体の耐久性を決める主な要因と
して種々のものが挙げられる。すなわち、トナーによる
現像、紙との摩擦、クリーニング部材による摩擦等によ
って摩耗や表面傷が生じるといった機械的な劣化による
もの、コロナ放電の際に生じる活性ガスによる電気特性
的な劣化によるものなどがある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】電荷発生物質などの改
良により、積層型感光体に代表される感光体は、感度等
の点で、近年、大きな進歩を遂げることができた。しか
し、この様な感光体を複写機などで使う場合、機械的な
劣化や電気特性的な劣化により、満足な耐久性が得られ
ないことが多い。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、高感度か
つ耐久性の優れた電子写真感光体について鋭意研究した
ところ、特定の電荷発生物質と、特定のバインダー樹脂
を用いることにより、感度などの初期特性、機械的、電
気特性的な劣化に対する耐久性の双方に優れた感光体が
得られることを見い出し本発明に達した。すなわち、本
発明の要旨は、導電性基体に、電荷発生物質と電荷輸送
物質を含有する感光層を有する電子写真感光体におい
て、少なくとも、電荷発生物質として下記一般式(1)
で表されるアゾ化合物と、バインダー樹脂として下記一
般式(2)で表される構造のユニットを有する樹脂を含
有することを特徴とする電子写真感光体に存する。
【0007】
【化7】
【0008】Aはアゾ基が結合している炭素原子が、二
重結合を形成するSP2 型の炭素原子である2価の基を
表し、Rは置換基を有してもよいアルキル基を表す。Y
は水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基
を表す。)
【0009】
【化8】
【0010】(R1-10は、それぞれ独立して水素原子、
アルキル基、ハロゲン原子又はアリール基を表し、R5
とR6 は互いに環を形成しても良い。但し、R1-4 、R
7-10が水素原子、R5,6 がメチル基であるホモポリマー
を除く。)
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の電子写真感光体は導電性支持体上に電荷発生物
質、電荷輸送物質を含有する感光層を有するものであ
る。導電性支持体としては、例えばアルミニウム、ステ
ンレス鋼、銅、ニッケルなどの金属材料、表面にアルミ
ニウム、銅、パラジウム、酸化スズ、酸化インジウムな
どの導電性層を設けたポリエステルフィルム、紙などの
絶縁性支持体などが使用される。
【0012】導電性支持体と感光層の間には通常使用さ
れるような公知のバリアー層が設けられていてもよい。
バリアー層としては、例えばアルミニウム陽極酸化被
膜、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウムなどの無機
層、ポリビニルアルコール、カゼイン、ポリアクリル
酸、ポリウレタン、ポリイミド、ポリアミド、ナイロン
などの有機層が使用され、有機層にはカーボンブラッ
ク、アルミニウム、銅、酸化スズ、酸化亜鉛、酸化チタ
ンなどの導電性微粉末を含有しても良い。
【0013】感光層の層構成としては、電荷発生物質、
電荷輸送物質を分散した単層型、電荷発生層、電荷輸送
層の順に積層した積層型、この逆の順に積層した積層型
が知られているが、このいずれの層構成をとってもよ
い。電荷発生物質としては、下記一般式(1)で表され
るアゾ化合物を用いる
【0014】
【化9】
【0015】上記一般式(1)において、
【0016】
【化10】
【0017】Yは水素原子、ハロゲン原子、アルキル基
またはアルコキシ基を示し、具体的には例えばフッ素原
子、塩素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子;メチル
基、エチル基、n−プロピル基、iso−プロピル基、
n−ブチル基、iso−ブチル基、n−ヘキシル基等の
アルキル基;メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、
ブトキシ基等のアルコキシ基等が挙げられる。中でも水
素原子、フッ素原子、塩素原子、メチル基、メトキシ基
等が好ましい。
【0018】前記一般式(1)において、Aはアゾ基が
結合している炭素原子が二重結合を形成するSP2 型の
炭素原子である2価の基を示し、具体的には芳香族炭化
水素環または芳香族複素環の2価の基、あるいはこれら
が直接結合したものや、縮合して縮合環を形成したも
の、あるいはこれらを結合基や芳香族炭化水素環、脂肪
族炭化水素環、複素環などにより結合した2価の基が挙
げられる。代表的な例としては、芳香族炭化水素環の2
価の基としては、ベンゼン、ナフタレン、アントラセ
ン、ピレン、フルオレノン、アントラキノン、フェナン
トレン、ビフェニレン、トリフェニレン、ペリレンなど
から導かれる2価の基が挙げられ、芳香族複素環の2価
の基としてはカルバゾール、アクリジン、アクリドン、
キサントン、フェナジン、ジベンゾチオフェン、ジベン
ゾフラン、ベンズイミダゾール、ベンゾチアゾールなど
から導かれる2価の基が挙げられる。さらにこれら芳香
族炭化水素環または芳香族複素環の2価の基が直接結合
したり、縮合環を形成したものから導かれる2価の基の
具体例の一部を下記表−1に示す。
【0019】
【表1】
【0020】結合基の例としては、−O−、−S−、−
S−S−、−SO−、−SO2 −、−SO2 NH−、−
CH 2 −、−NH−、
【0021】
【化11】
【0022】 などがある。
【0023】また、芳香族炭化水素環、脂肪族炭化水素
環や複素環の例としては、ベンゼン、ナフタレン、アセ
ナフテン、アントラセン、ピレン、フルオレン、フルオ
レノン、フェナントレン、ナフトキノン、アントラキノ
ン、シクロヘキサン、シクロヘキサノン、ピペラジン、
ピロール、フラン、チオフェン、オキサゾール、イソキ
サゾール、チアゾール、ピラゾール、ピラゾリン、イミ
ダゾール、イミダゾリジン、オキサジアゾール、チアジ
アゾール、トリアゾール、ピリジン、インドール、キノ
リン、カルバゾール、キサンテン、キサントン、クマリ
ン、フェノチアジンなどが挙げられる。Aはこれら炭化
水素環または複素環と上記結合基を組み合わせて得られ
る。これらの結合基、炭化水素環、複素環は置換基を有
していてもよい。これらの具体例の一部を下記表−2に
示す。
【0024】
【表2】
【0025】
【表3】
【0026】
【表4】
【0027】
【表5】
【0028】前記一般式(1)においてRは置換基を有
してもよいアルキル基を表す。中でも置換基を有しても
よい炭素数3〜8の直鎖状、分岐鎖状のアルキル基また
は置換基を有しても良いシクロアルキル基が好ましい。
具体的には例えばn−プロピル基、iso−プロピル
基、n−ブチル基、iso−ブチル基、sec−ブチル
基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、iso−ペ
ンチル基、ネオペンチル基、tert−ペンチル基、1
−メチルブチル基、1−エチルプロピル基、n−ヘキシ
ル基、iso−ヘキシル基、1−メチルペンチル基、1
−エチルブチル基、2−エチルブチル基、2−メチルペ
ンチル基、3−メチルペンチル基、n−ヘプチル基、i
so−ヘプチル基、1−メチルヘキシル基、1−プロピ
ルブチル基、シクロヘキシルメチル基、シクロヘキシル
エチル基、シクロペンチルメチル基、シクロペンチルエ
チル基、シクロブチルメチル基、シクロプロピルメチル
基、n−オクチル基、iso−オクチル基、2−エチル
ヘキシル基等が挙げられる。
【0029】中でもiso−プロピル基、iso−ブチ
ル基、iso−ペンチル基、iso−ヘキシル基、2−
エチルブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、シ
クロヘキシルメチル基、2−エチルヘキシル基等が好ま
しい。電荷輸送物質としては、例えばポリビニルカルバ
ゾール、ポリビニルピレンなどの高分子化合物、または
アリールアミン、ベンジジン、ピラゾリン、オキサゾー
ル、ヒドラゾン、スチルベン各誘導体などの低分子化合
物など公知のものを用いることができる。感光層には下
記一般式(2)で表される構造のユニットを有するバイ
ンダー樹脂を用いる。
【0030】
【化12】
【0031】R1-10は水素原子、メチル基、エチル基、
プロピル基などのアルキル基、塩素原子、臭素原子など
のハロゲン原子、フェニル基、ナフチル基などのアリー
ル基を表し、R5 とR6 は互いにシクロヘキサン環など
の環を形成しても良い。このうち、水素原子、メチル
基、臭素原子、フェニル基又はR5 とR6 でシクロヘキ
サン環を形成することが好ましい。
【0032】但し、R1-4 、R7-10が水素原子、R5,6
がメチル基であるホモポリマーを除く。感光層に用いら
れるバインダー樹脂としては、一般式(2)で表される
ユニットからなるホモポリマー、一般式(2)で表され
る複数のユニットからなるコポリマー、他のユニットと
一般式(2)で表されるユニットとのコポリマーのいず
れでもよい。他のユニットとしては、ポリカーボネート
との共重合体を形成しうるいずれのユニットでもよい
が、下記一般式(5)又は(6)で表されるユニットが
好ましい。
【0033】
【化13】
【0034】R11-18 は水素原子、メチル基、エチル
基、プロピル基などのアルキル基、塩素原子、臭素原子
などのハロゲン原子、フェニル基、ナフチル基などのア
リール基を表し、水素原子が好ましい。
【0035】
【化14】
【0036】R19-26 は水素原子、メチル基、エチル
基、プロピル基などのアルキル基、塩素原子、臭素原子
などのハロゲン原子、フェニル基、ナフチル基などのア
リール基を表し、水素原子が好ましい。これらバインダ
ー樹脂の具体例を以下の表−3に挙げるが、これらに限
定されるものではない。
【0037】
【表6】
【0038】
【表7】
【0039】
【表8】
【0040】
【表9】
【0041】
【表10】
【0042】これらのバインダー樹脂は積層型の場合の
電荷輸送層、電荷発生層や、単層型感光体のいずれの層
に含有しても良いが、電荷輸送層、単層型感光体に含有
することが好ましい。これらのバインダー樹脂と共に、
ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリ塩化ビ
ニルなどのビニル系樹脂、およびその共重合体、ポリエ
ステル、ポリスルホン、他のポリカーボネート、他のポ
リアリレート、ポリエーテル、ポリケトン、フェノキシ
樹脂、エポキシ樹脂、ポリビニルアセタールなど種々の
公知の樹脂を併用することができる。
【0043】本発明の効果を阻害しない範囲は、通常、
バインダー樹脂全体の50wt%以下である。積層型感
光体の場合には、電荷発生層の電荷発生物質の含有量
は、通常、バインダー樹脂100重量部に対して、電荷
発生物質20〜500重量部、好ましくは、50〜30
0重量部の範囲で用いられる。電荷輸送層の電荷輸送物
質の含有量は、通常、バインダー樹脂100重量部に対
して、電荷輸送物質20〜200重量部、好ましくは、
50〜150重量部の範囲で用いられる。
【0044】単層型感光体の場合には、バインダー樹脂
100重量部に対して、電荷発生物質1〜50重量部、
好ましくは、3〜30重量部の範囲で、電荷輸送物質2
0〜200重量部、好ましくは、50〜150重量部の
範囲で用いられる。感光層には成膜性、可とう性、耐久
性などを向上させる目的で、レベリング剤、酸化防止
剤、増感剤などの各種添加剤を添加しても良い。感光層
の膜厚は、積層型感光体の場合には、電荷発生層が0.
05〜3μm、好ましくは0.1〜1μmの範囲で、電
荷輸送層が10〜50μm、好ましくは10〜40μm
の範囲で使用される。単層型感光体の場合には10〜5
0μm、好ましくは10〜40μmの範囲で使用され
る。必要に応じて、感光層上に保護層を設けても良い。
【0045】
【実施例】本発明を以下の実施例および比較例により更
に具体的に説明するが本発明はその要旨を越えない限
り、以下の実施例によって限定されるものではない。な
お、以下の実施例中「部」とあるは「重量部」を示す。 実施例1 下記構造(S)を有するアゾ化合物10部を150部の
4−メトキシ−4−メチル−2−ペンタノンに加え、サ
ンドグラインドミルにて粉砕分散処理を行った。
【0046】
【化15】
【0047】ここで得られた顔料分散液をポリビニルブ
チラール(電気化学工業(株)製、商品名#6000−
C)の5%ジメトキシエタン溶液100部及びフェノキ
シ樹脂(ユニオンカーバイト社製、商品名PKHH)の
5%ジメトキシエタン溶液100部の混合液に加え、最
終的に固形分濃度4.0%の分散液を作製した。この分
散液を表面にアルミニウムを蒸着したPETフィルム上
に塗布しその乾燥膜厚が0.4μmになるように電荷発
生層を設けた。次に下記構造式で表されるアリールアミ
ン化合物110部
【0048】
【化16】
【0049】下記構造を有するシアノ化合物0.5部
【0050】
【化17】
【0051】表−3の3−1に例示されたバインダー樹
脂100部及び、2,6−ジターシャリブチルヒドロキ
シトルエン8部をジオキサン164部、テトラヒドロフ
ラン305部の混合溶媒に溶解させた塗布液を調製し
た。この塗布液を電荷発生層上に塗布し、乾燥後の膜厚
が35μmとなるように電荷移動層を設け、感光体を得
た。このようにして得られた感光体をサンプル1−Aと
する。
【0052】次に電荷輸送層のバインダー樹脂として表
−3の3−6、3−7、3−10(ユニット比40:6
0)、3−13(ユニット比52:48)、3−19
(ユニット比42:38:20)、3−22(ユニット
比80:20)に例示した樹脂を使用した以外はサンプ
ル1−Aと同様にしてサンプル1−B、1−C、1−
D、1−E、1−F、1−Gを作成した(ユニット比;
モル比)。
【0053】比較例1 電荷輸送層のバインダー樹脂として下記構造(A)のポ
リカーボネート樹脂を使用した以外はサンプル1−Aと
同様にして比較サンプル1−Hを作成した。
【0054】
【化18】
【0055】実施例2 電荷発生物質として下記構造(T)の化合物を使用した
以外はサンプル1−Cと同様にしてサンプル2−Aを作
成した。
【0056】
【化19】
【0057】次に電荷輸送層のバインダー樹脂として表
−3の3−10、3−13に例示した樹脂を使用した以
外はサンプル2−Aと同様にしてサンプル2−B、2−
Cを作成した。 比較例2 また、電荷輸送層のバインダー樹脂として比較サンプル
1−Hで使用したポリカーボネート樹脂を使用した以外
はサンプル2−Aと同様にして比較サンプル2−Dを作
成した。 比較例3 電荷発生物質として下記構造(U)の化合物を使用した
以外はサンプル1−Cと同様にして比較サンプル3−A
を作成した。
【0058】
【化20】
【0059】次に電荷輸送層のバインダー樹脂として表
−3の3−10に例示した樹脂を使用した以外はサンプ
ル比較サンプル3−Aと同様にして比較サンプル3−B
を作成した。以上のようにして作成した感光体の帯電性
(V0 )、白色光感度(半減露光量E1/2 )、残留電位
(Vr)を感光体特性測定機(川口電機(株)製 EP
A8100)により測定した。その結果を表−4に示
す。
【0060】また、感光体フィルムを外径80mm、長
さ348mmのアルミナシリンダーに巻き付け、市販の
コピー速度50枚/分の複写機によりA4横送り30万
枚相当の帯電−露光−除電の繰り返しを行った。その際
の黒地電位(初期約−700V):Vd、露光電位(初
期約−300V):VL、残留電位:Vrの変化を表−
4に示す。また、各サンプル作成に使用した電荷輸送層
塗布液の経時安定性を表−5に示す。これらの結果から
明らかなように、本発明の電荷発生物質、バインダー樹
脂を使用した感光体は、極めて優れた感度、耐久性、塗
布液安定性を示すのに対し、比較サンプルでは十分な結
果が得られないことがわかる。
【0061】
【表11】
【0062】
【表12】 表 − 5 電荷輸送層塗布液の状態 バインダー 液 調 製 後 サンプル 樹 脂 0 日 7日後 60日後 実施例1−A 3−1 良 好 良 好 良 好 1−B 3−6 〃 〃 〃 1−C 3−7 〃 〃 〃 1−D 3−10 〃 〃 〃 1−E 3−13 〃 〃 〃 1−F 3−19 〃 〃 〃 1−G 3−22 〃 〃 〃 比較例1−H (A) 〃 ゲル化 固 化
【0063】
【発明の効果】本発明による特定の電荷発生物質と、特
定のバインダー樹脂を用いた電子写真感光体は、感度な
どの初期特性、機械的、電気特性的な劣化に対する耐久
性の双方に優れている。

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 導電性基体上に電荷発生物質と電荷輸送
    物質を含有する感光層を有する電子写真感光体におい
    て、少なくとも、電荷発生物質として下記一般式(1)
    で表されるアゾ化合物と、バインダー樹脂として下記一
    般式(2)で表される構造のユニットを有する樹脂を含
    有することを特徴とする電子写真感光体。 【化1】 Aはアゾ基が結合している炭素原子が、二重結合を形成
    するSP2 型の炭素原子である2価の基を表し、Rは置
    換基を有してもよいアルキル基を表す。Yは水素原子、
    ハロゲン原子、アルキル基又はアルコキシ基を表す。) 【化2】 (R1-10はそれぞれ独立して水素原子、アルキル基、ハ
    ロゲン原子又はアリール基を表し、R5 とR6 は互いに
    環を形成しても良い。但し、R1-4 、R7-10が水素原子
    かつR5,6 がメチル基であるホモポリマーを除く。)
  2. 【請求項2】 一般式(2)のR1-4,7-10がそれぞれ独
    立して水素原子または置換されてもよいアルキル基であ
    ることを特徴とする請求項1記載の電子写真感光体。
  3. 【請求項3】 一般式(2)のR1-4,7-10がそれぞれ独
    立して水素原子または置換されてもよいC1-3 のアルキ
    ル基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。
  4. 【請求項4】 一般式(2)のR1-4,7-10がそれぞれ独
    立して水素原子またはメチル基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。
  5. 【請求項5】 一般式(2)のR5-6 がそれぞれ独立し
    て水素原子または置換されてもよい、アルキル基、アリ
    ール基、またはR5 とR6 が互いに環を形成したもので
    あることを特徴とする請求項1乃至4記載の電子写真感
    光体。
  6. 【請求項6】 一般式(2)のR5-6 がそれぞれ独立し
    て水素原子または置換されてもよい、C1-3 のアルキル
    基、フェニル基、またはR5 とR6 が互いに結合したC
    3-6 の環であることを特徴とする請求項1乃至4記載の
    電子写真感光体。
  7. 【請求項7】 一般式(2)のR5-6 がそれぞれ独立し
    て水素原子またはメチル基、フェニル基、またはR5
    6 が互いに結合したシクロヘキサン環であることを特
    徴とする請求項1乃至4記載の電子写真感光体。
  8. 【請求項8】 バインダー樹脂として、少なくとも一般
    式(2)で表されるユニットと下記構造(3)で表され
    るユニットを有するコポリマーを含有することを特徴と
    する請求項1乃至7記載の電子写真感光体。 【化3】
  9. 【請求項9】 バインダー樹脂として、少なくとも一般
    式(2)で表されるユニットと下記構造(4)で表され
    るユニットを有するコポリマーを含有することを特徴と
    する請求項1乃至7記載の電子写真感光体。 【化4】
  10. 【請求項10】 バインダー樹脂として、少なくとも一
    般式(2)で表されるユニットと下記構造(5)で表さ
    れるユニットを有するコポリマーを含有することを特徴
    とする請求項1乃至7記載の電子写真感光体。 【化5】 11-18 は、それぞれ独立して水素原子、アルキル基、
    ハロゲン原子又はアリール基を表す。
  11. 【請求項11】 一般式(5)のR11-18 が、それぞれ
    独立して水素原子または置換されてもよいアルキル基で
    あることを特徴とする請求項10記載の電子写真感光
    体。
  12. 【請求項12】 バインダー樹脂として、少なくとも一
    般式(2)で表されるユニットと下記構造(6)で表さ
    れるユニットを有するコポリマーを含有することを特徴
    とする請求項1乃至7記載の電子写真感光体。 【化6】 19-26 は、それぞれ独立して水素原子、アルキル基、
    ハロゲン原子又はアリール基を表す。
  13. 【請求項13】 一般式(6)のR19-26 が、それぞれ
    独立して水素原子または置換されてもよいアルキル基で
    あることを特徴とする請求項12記載の電子写真感光
    体。
  14. 【請求項14】 一般式(2)で表されるユニットの比
    率が、5〜90mol%であることを特徴とする請求項
    1乃至13記載の電子写真感光体。
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