JP2001142239A - 電子写真用感光体 - Google Patents

電子写真用感光体

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JP2001142239A
JP2001142239A JP32655299A JP32655299A JP2001142239A JP 2001142239 A JP2001142239 A JP 2001142239A JP 32655299 A JP32655299 A JP 32655299A JP 32655299 A JP32655299 A JP 32655299A JP 2001142239 A JP2001142239 A JP 2001142239A
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Withdrawn
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JP32655299A
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Inventor
Masami Kuroda
昌美 黒田
Nobuyuki Sekine
伸行 関根
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Fuji Electric Imaging Device Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Imaging Device Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】正帯電において高感度で電気特性の優れた電子
写真用感光体を提供する。 【解決手段】感光層が、一般式(I)等で示される電子
輸送性物質を含有する。 (式中のR〜Rはそれぞれ水素原子、炭素数1〜8
の置換されていてもよいアルキル基若しくはアルコキシ
基、置換されていてもよいアリール基、又は環を形成す
るための残基を表し、R〜Rはそれぞれ水素原子、
炭素数1〜8の置換されていてもよいアルキル基、又は
置換されていてもよいアリール基を表し、Aはそれぞ
れ酸素原子、又は=CR(R、Rはそれぞれ
シアノ基又はアルコキシカルボニル基)を表す。)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式のプ
リンター、複写機、ファクシミリなどに用いられる電子
写真用感光体に関する。具体的には、感光層が特定の電
子輸送性物質を含有する電子写真用感光体する。
【0002】
【従来の技術】有機光導電性物質を用いた電子写真用感
光体の研究が進み、感度や耐久性などが改善されて実用
化されている。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、光を受容して
電荷を輸送する機能が必要であるが、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
て電荷発生層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とがある。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。
【0003】実用化されている有機感光体は、無機感光
体に比べ、可とう性、膜形成性、低コスト、安全性など
の利点があり、材料の多用性からさらに感度、耐久性な
どの改善が進められている。有機感光体のほとんどは、
電荷発生層と電荷輸送層に機能を分離した積層型の感光
体である。一般に、積層型有機感光体は、導電性支持体
上に、顔料、染料などの電荷発生物質からなる電荷発生
層、ヒドラゾン、トリフェニルアミンなど電荷輸送物質
からなる電荷輸送層を順に形成したもので、電子供与性
である電荷輸送物質の性質上、正孔移動型となり感光体
表面を負帯電したときに感度を有する。ところが負帯電
では、正帯電に比べ帯電時に用いるコロナ放電が不安定
であり、またオゾンや窒素酸化物などを発生し、感光体
表面に吸着して物理的、化学的劣化を引き起こしやす
く、さらに環境を悪化するという問題がある。このよう
な点から、感光体としては負帯電型感光体よりも使用条
件の自由度の大きい正帯電型感光体の方がその適用範囲
は広く有利である。
【0004】そこで、正帯電で使用するための感光体が
種々提案されている。たとえば、電荷発生物質と電荷輸
送物質を同時に樹脂バインダに分散させて、単層の感光
層として使用する方法が提案され一部実用化されてい
る。しかし、高速機に適用するには感度が十分ではな
く、また繰返し特性などの点からもさらに改良が必要で
ある。また、高感度化を目的として機能分離型の積層構
造とするため、電荷輸送層上に電荷発生層を積層して感
光体を形成し、正帯電で使用する方法が考えられる。し
かし、この方式では電荷発生層が表面に形成されるた
め、コロナ放電、光照射、機械的摩耗などにより、繰返
し使用時での安定性などに問題がある。この場合、電荷
発生層の上にさらに保護層を設けることも提案されてい
るが、機械的摩耗は改善されるものの、感度など電気特
性の低下を招くなどの問題がある。
【0005】さらに、電荷発生層上に電子輸送性の電荷
輸送層を積層して感光体を形成する方法も提案されてい
る。電子輸送性物質として、2,4,7−トリニトロ−
9−フルオレノンなどが知られているが、この物質は安
全衛生上管理が困難という問題がある。その他、シアノ
化合物、キノン化合物などが特開昭50−131941
号、特開平6−123986号、特開平9−19000
3号などにより提案されているが、実用化に十分な電子
輸送能を有する化合物が得られていないのが実状であ
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術の問題点を解決し、正帯電において高感度で電気特性
の優れた電子写真用感光体を提供することを目的とする
ものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決すべく鋭意検討した結果、感光層に一般式(I)
で示される電子輸送性物質を含有させるか、または感光
層に一般式(II)で示される電子輸送性物質を含有さ
せたところ、正帯電において高感度で電気特性の優れた
電子写真用感光体が得られることを見出し、本発明を完
成するに至った。
【0008】即ち、本発明の電子写真用感光体は、導電
性支持体上に電荷発生物質及び電荷輸送物質を含有する
感光層を有してなり、該感光層が一般式(I)で示され
る電子輸送性物質を含有することを特徴とするものであ
る。また、本発明の電子写真用感光体は、導電性支持体
上に電荷発生物質及び電荷輸送物質を含有する感光層を
有してなり、該感光層が一般式(II)で示される電子
輸送性物質を含有することを特徴とするものである。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明の感光体の具体的構
成を図面に基づいて説明する。図1は、単層型の電子写
真用感光体を示す断面図である。単層型の電子写真用感
光体では、導電性基体1の上に、電荷発生物質と電荷輸
送物質とを樹脂バインダ中に分散した感光層2が設けら
れる。また、必要に応じて被覆層6を設ける場合もあ
る。この電子写真用感光体は、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1の上に塗布することによ
り感光層2を形成して作製する。
【0010】図2は、積層型の電子写真用感光体を示す
断面図である。積層型の電子写真用感光体では、導電性
基体1の上に、電荷発生層3と、電荷輸送層4とが順次
積層して設けられる。この電子写真用感光体は、導電性
基体1の上に電荷発生物質を真空蒸着するか、若しくは
電荷発生物質の粒子を溶剤または樹脂バインダ中に分散
して得た分散液を導電性基体1の上に塗布し、その上に
電荷輸送物質および樹脂バインダを溶解した溶液を塗布
することにより感光層5を形成して作製する。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
支持体としての役目も持っており、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施したものでもよい。
【0011】電荷発生層3は、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4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、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顔料若
しくは染料や、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。
【0012】電荷発生層3の膜厚は電荷発生物質の光吸
収係数より決まり、好適には5μm以下であり、より好
適には2μm以下である。電荷発生層3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。電荷発生層用の樹脂バインダとし
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、ポリ塩化ビニル、フェノキシ樹脂、ポリ
ビニルブチラール、ジアリルフタレート樹脂、メタクリ
ル酸エステルの重合体若しくは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。
【0013】なお、電荷発生物質の使用量は、かかる樹
脂バインダ100重量部に対し、10〜5000重量部
が好ましく、より好ましくは50〜1000重量部であ
る。電荷輸送層4は、樹脂バインダ中に電子輸送性物質
として上記の一般式(I)で示される化合物または一般
式(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。
【0014】一般式(I)で示される化合物の具体例と
しては(I−1)〜(I−9)が挙げられ、一般式(I
I)で示される化合物の具体例としては(II−1)〜
(II−9)が挙げられる。
【0015】
【化3】
【0016】
【化4】 前記一般式(I)で示される化合物および一般式(I
I)で示される化合物は、通常の方法により合成するこ
とができる。例えば、化合物(I−1)は、下記構造式
でしめされる化合物(III)を、クロロホルム等の有
機溶媒中で、過マンガン酸カリウム等の酸化剤で酸化す
ることにより、容易に合成することができる。また、例
えば、化合物(II−1)は、化合物(IV)をクロロ
ホルム等の有機溶媒中で、過マンガン酸カリウム等の酸
化剤で酸化することにより、容易に合成することができ
る。
【0017】
【化5】 電荷輸送層用の樹脂バインダとしては、ポリカーボネー
ト、ポリエステル、ポリスチレン、メタクリル酸エステ
ルの重合体若しくは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。
【0018】なお、前記感光体を使用する際に障害とな
るオゾン劣化を防止する目的で、電荷輸送層4にアミン
系、フェノール系、硫黄系、亜リン酸エステル系、リン
系などの酸化防止剤を含有させてもよい。電荷輸送物質
の使用量は、樹脂バインダ100重量部に対し、20〜
500重量部が好ましく、より好ましくは30〜300
重量部である。
【0019】電荷輸送層の膜厚は、実用的に有効な表面
電荷を保持するためには3〜50μmの範囲が好まし
く、より好適には15〜40μmである。被覆層6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、かつ感光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て感光層に到達させ、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好適である。また、
これら有機材料とガラス樹脂、SiO2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ができる。被覆材料は前
述のとお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6の
膜厚は繰り返し連続使用したとき残留電位が増大する等
の悪影響が出ない範囲とすることが望ましい。
【0020】
【実施例】実施例1 X型無金属フタロシアニン20重量部と、前記化合物
(I−4)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
ロフラン溶剤とともに3時間混合機により混練して塗布
液を調製し、導電性基体である外径30mm長さ260
mmのアルミニウム製ドラム上に塗布して、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 X型無金属フタロシアニン2重量部と、前記化合物(I
−1)40重量部、下記ベンジジン誘導体60重量部、
ポリカーボネート樹脂(PCZ−200:三菱ガス化学
製)100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製し、導電性基体である外径
30mm長さ260mmのアルミニウム製ドラム上に塗
布して、乾燥後の膜厚が20μmになるように感光体を
作成した。
【0021】
【化6】 実施例3 チタニルフタロシアニン2重量部、前記化合物(I−
2)40重量部、下記ベンジジン誘導体60重量部、ポ
リカーボネート樹脂(BP−PC:出光興産製)100
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
して塗布液を調製し、導電性基体である外径30mm長
さ260mmのアルミニウム製ドラム上に塗布して、乾
燥後の膜厚が約20μmになるように感光体を作成し
た。
【0022】
【化7】 実施例4 実施例3において、チタニルフタロシアニンに代えて下
記スクアリリウム化合物を用い、また化合物(I−2)
に代えて化合物(II−1)を用い、実施例3と同様に
感光体を作成した。
【0023】
【化8】 実施例5 チタニルフタロシアニン70重量部、塩化ビニル共重合
体(商品名:MR−110、日本ゼオン製)30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
布液を調製し、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。次に、化合物
(II−2)100重量部、ポリカーボネート樹脂(P
CZ−200、三菱ガス化学製)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7μmとなるように塗布し、電荷輸送層を
形成した。実施例6 実施例3において、チタニルフタロシアニンに代えて下
記ビスアゾ顔料を用い、また、化合物(I−2)に代え
て化合物(I−5)を用い、実施例3と同様に感光体を
作成した。
【0024】
【化9】 実施例7 実施例3において、チタニルフタロシアニンに代えて、
下記ビスアゾ顔料を用い、また、化合物(I−2)に代
えて化合物(I−8)を用い、実施例3と同様に感光体
を作成した。
【0025】
【化10】 このようにして得られた感光体の電子写真特性を測定し
た。暗所で+4.5kVのコロナ放電を行って感光体表
面を正帯電せしめたときの初期の表面電位をVs(V)
とし、続いてコロナ放電を中止した状態で5秒間暗所保
持したときの表面電位Vd(V)を測定した。さらに、
実施例1〜5については1μWの単色光(780nm)
を照射し、実施例5および6については照度100ルッ
クスの白色光を照射してVdが半分になるまでの時間
(秒)を求め感度E1/2(lux・s)とした。また、照度
100ルックスの白色光を10秒間照射したときの表面
電位を残留電位Vr(V)とした。測定結果を表1に示
す。
【0026】
【表1】
【0027】
【発明の効果】本発明によれば、導電性基体上に電子輸
送性物質として前記一般式(I)あるいは(II)で示
される化合物を用いることとしたため、正帯電において
高感度で電気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、フタロシアニン化合物、スクア
リリウム化合物、ビスアゾ化合物などを用いることによ
り、半導体レーザプリンターや複写機に使用可能な感光
体を得ることができる。さらに、必要に応じて表面に被
覆層を設けて耐久性を向上させることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 単層型の電子写真用感光体を示す断面図
【図2】 積層型の電子写真用感光体を示す断面図
【符号の説明】
1 導電性基体 2 感光層 3 電荷発生層 4 電荷輸送層 1 感光層 2 被覆層

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 導電性支持体上に電荷発生物質及び電荷
    輸送物質を含有する感光層を有してなり、該感光層が一
    般式(I)で示される電子輸送性物質を含有することを
    特徴とする電子写真用感光体。 【化1】 (式中のR1〜R4はそれぞれ水素原子、炭素数1〜8の
    置換されていてもよいアルキル基若しくはアルコキシ
    基、置換されていてもよいアリール基、又は環を形成す
    るための残基を表し、R5〜R6はそれぞれ水素原子、炭
    素数1〜8の置換されていてもよいアルキル基、又は置
    換されていてもよいアリール基を表し、A1はそれぞれ
    酸素原子、又は=CR78(R7、R8はそれぞれシアノ
    基又はアルコキシカルボニル基)を表す。)
  2. 【請求項2】 導電性支持体上に電荷発生物質及び電荷
    輸送物質を含有する感光層を有してなり、該感光層が一
    般式(II)で示される電子輸送性物質を含有すること
    を特徴とする電子写真用感光体。 【化2】 (式中のR10〜R13はそれぞれ水素原子、炭素数1〜8
    の置換されていてもよいアルキル基若しくはアルコキシ
    基、置換されていてもよいアリール基、又は環を形成す
    るための残基を表し、R14〜R15はそれぞれ水素原子、
    炭素数1〜8の置換されていてもよいアルキル基、又は
    置換されていてもよいアリール基を表し、A2はそれぞ
    れ酸素原子、又は=CR1617(R16、R17はそれぞれ
    シアノ基又はアルコキシカルボニル基)を表す。)
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6825359B2 (en) 2002-02-13 2004-11-30 Fuji Electric Imaging Device Co., Ltd. Quinomethane compounds
US6852458B2 (en) 2002-02-04 2005-02-08 Fuji Electric Imaging Device Co., Ltd. Electrophotographic photoreceptor, and electrophotographic apparatus using the same
US6933091B2 (en) 2002-05-28 2005-08-23 Fuji Electric Imaging Devices Co., Ltd. Photoconductor for electrophotography and quinomethane compound

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