JP2001249471A - 電子写真用感光体 - Google Patents

電子写真用感光体

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JP2001249471A JP2000062636A JP2000062636A JP2001249471A JP 2001249471 A JP2001249471 A JP 2001249471A JP 2000062636 A JP2000062636 A JP 2000062636A JP 2000062636 A JP2000062636 A JP 2000062636A JP 2001249471 A JP2001249471 A JP 2001249471A
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Motohiro Takeshima
基浩 竹嶋
Osamu Nabeta
修 鍋田
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Fuji Electric Imaging Device Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 帯電露光後の残留電位の低減を図ることによ
り、画像品質の低下を防止して、良好な画像を得ること
のできる電子写真用感光体を提供する。 【解決手段】 導電性基体上に感光層を備えた電子写真
用感光体において、前記感光層が、下記一般式(I)、 (式中、R1およびR2は同一でも異なっていてもよく、
置換基を有しで表される化合物を含有する。

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
リンターおよび複写機に用いられる電子写真用感光体
(以下、単に「感光体」とも称する)に関し、特には、
有機材料を主成分としてなる感光層の構成材料の改良に
係る電子写真用感光体に関する。
【0002】
【従来の技術】電子写真用感光体は、導電性基体上に光
導電機能を有する感光層を積層した構造を基本構造とす
る。近年、電荷の発生や輸送を担う機能成分として有機
化合物を用いる有機電子写真用感光体について、材料の
多様性、高生産性、安全性などの利点から研究開発が活
発に行われており、複写機やプリンターなどへの適用が
進められている。
【0003】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、さらには発生し
た電荷を輸送する機能が必要であり、これらの機能を併
せ持つ単層の感光層を備えた、いわゆる単層型感光体
と、主として光受容時の電荷発生の機能を担う電荷発生
層と、暗所で表面電荷を保持する機能および光受容時に
電荷発生層にて発生した電荷を輸送する機能を担う電荷
輸送層と、に機能分離した層を積層した感光層を備え
た、いわゆる機能分離積層型感光体とがある。
【0004】最近では、有機顔料を電荷発生材料とし
て、これを樹脂バインダーとともに有機溶媒中に溶解、
分散させた塗布液を塗布成膜した層を電荷発生層とし、
また、有機低分子化合物を電荷輸送材料として、これを
樹脂バインダーとともに有機溶媒中に溶解、分散させた
塗布液を塗布成膜した層を電荷輸送層として、これらを
積層して感光層を形成する機能分離積層型電子写真用感
光体が主流となってきている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、現在、
有機感光体は、感光体に求められる要求特性を必ずしも
十分に満足しているとはいえず、特に、感光体を帯電露
光した後の残留電位が高い場合には、画像品質の低下が
起こり、プリンタや複写機においては階調性および解像
度が低下するという問題が生ずる。
【0006】上述の残留電位が生じる主要因としては、
以下のことが考えられる。即ち、感光体に対して帯電露
光を行うと、感光体表面上の帯電電荷量が減少し、感光
体の膜厚方向にかかる電界が低下するが、これにより電
荷輸送の作用が低下して、電荷発生層/電荷輸送層界面
および/または電荷輸送層中に電荷が蓄積されることに
より、全ての表面電荷を打ち消すことができなくなり、
その結果、感光体表面に電荷が残留して、残留電位が生
じるのである。
【0007】そこで本発明の目的は、帯電露光後の残留
電位の低減を図ることにより、画像品質の低下を防止し
て、良好な画像を得ることのできる電子写真用感光体を
提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上述の考
察より、上記問題点を解決すべく鋭意検討した結果、電
子吸引性を有する特定の化合物を電荷輸送層中に含有さ
せることにより、電荷発生層/電荷輸送層界面および/
または電荷輸送層中に残留した電荷を除去して、残留電
位を低減させることができることを見出して、本発明を
完成するに至った。
【0009】即ち、上記課題を解決するために、本発明
の電子写真用感光体は、導電性基体上に感光層を備えた
電子写真用感光体において、前記感光層が、下記一般式
(I)、 (式中、R1およびR2は同一でも異なっていてもよく、
置換基を有してもよい芳香族、脂肪族炭化水素基または
下記一般式、 (式中、Yは多環芳香環または複素環を形成するための
残基を表す)で表される多環芳香環若しくは複素環を表
し、前記置換基は水酸基、シアノ基、ニトロ基またはハ
ロゲン原子であり、Xは単結合、−O−、−CO−また
は−COO−を表す)で表される化合物を含有すること
を特徴とするものである。
【0010】本発明の電子写真用感光体は、好適には、
前記感光層が電荷発生層および電荷輸送層を順次積層し
て形成されてなり、該電荷輸送層が、前記一般式(I)
で表される化合物を含有するものである。また、好適に
は前記脂肪族炭化水素基の炭素数は1〜10である。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明を、具体的な実施の
形態に関して詳細に説明する。図1は、本発明の感光体
の一構成例を示す模式的断面図であり、導電性基体1の
上に、下引き層2を介して電荷発生層4および電荷輸送
層5が順次積層されてなる感光層3が設けられた構成の
負帯電型の機能分離積層型感光体である。以下に本発明
をかかる積層型感光体を例にとって具体的に説明する
が、本発明は以下の記載によりなんら限定されるもので
はない。
【0012】導電性基体1は、感光体の一電極としての
役目を担うと同時に感光体を構成する各層の支持体とも
なるものであり、円筒状、板状、フィルム状などいずれ
の形状でもよく、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類、あるいはガラス、樹脂な
どの表面に導電処理を施したものでもよい。
【0013】下引き層2は、樹脂を主成分とする層やア
ルマイトなどの金属酸化皮膜からなり、導電性基体から
感光層への電荷の注入性を制御するため、または、基体
表面の欠陥の被覆や感光層と下地との接着性の向上など
の目的で、必要に応じて設けるものである。下引き層に
用いる樹脂材料としては、カゼイン、ポリビニルアルコ
ール、ポリアミド、メラミン、セルロースなどの絶縁性
高分子や、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリアニリ
ンなどの導電性高分子が挙げられ、これらの樹脂を単独
で、または適宜組み合わせて混合して用いることができ
る。また、これらの樹脂中には、二酸化チタンや酸化亜
鉛などの金属酸化物を含有させることができる。
【0014】電荷発生層4は、有機光導電性材料として
の電荷発生材料を真空蒸着させるか、または、電荷発生
材料の粒子を樹脂バインダー中に分散させた材料を塗布
して形成され、光を受容して電荷を発生する。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
5への注入性が重要であり、電場依存性が少なく、低電
場でも注入のよいことが望ましい。電荷発生材料として
は、以下の具体例(II−1)〜(II−6)に示す各種フ
タロシアニン化合物、(II−7)〜(II−24)に示す
アゾ化合物、(II−25)〜(II−32)に示すアンス
アンスロン化合物およびこれらの誘導体等を用いること
ができる。また、樹脂バインダーとしては、ポリエステ
ル樹脂、ポリビニルアセテート、ポリアクリル酸エステ
ル、ポリメタクリル酸エステル、ポリエステル、ポリカ
ーボネート、ポリビニルアセトアセタール、ポリビニル
プロピオナール、ポリビニルブチラール、フェノキシ樹
脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、セルロースエステ
ル、セルロースエーテルなどを適宜組み合わせて使用す
ることが可能である。
【0015】樹脂バインダーと電荷発生材料との比率
は、樹脂バインダー10重量部に対し電荷発生材料5〜
500重量部、好ましくは10〜100重量部である。
また、電荷発生層4の上部には電荷輸送層5が積層され
るため、その膜厚は電荷発生材料の光吸収係数によって
決まり、一般的には5μm以下であり、好適には1μm
以下である。
【0016】
【0017】
【0018】
【0019】
【0020】
【0021】電荷輸送層5は、電荷輸送材料、樹脂バイ
ンダーとともに、本発明に係る前記一般式(I)で表さ
れる化合物から構成される。かかる化合物の具体例とし
ては、以下の(I−1)〜(I−26)に示すものが挙
げられる。
【0022】
【0023】
【0024】電荷輸送材料としては、ヒドラゾン化合
物、ブタジエン化合物、ジアミン化合物、インドール化
合物、インドリン化合物、スチルベン化合物、ジスチル
ベン化合物などを夫々単独で、あるいは適宜組み合わせ
で混合して用いることができる。具体的には、以下の
(III−1)〜(III−12)に示す化合物である。ま
た、樹脂バインダーとしては、ビスフェノールA型、ビ
スフェノールZ型、ビスフェノールA型−ビフェニル共
重合体などのポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹
脂、ポリフェニレン樹脂などを夫々単独で、または、適
宜組み合わせで混合して用いることができる。具体的に
は以下の(IV−1)〜(IV−7)に示す化合物である。
かかる化合物の使用量は、樹脂バインダー100重量部
に対して、電荷輸送材料2〜50重量部、好適には3〜
30重量部である。電荷輸送層の膜厚としては、実用上
有効な表面電位を維持するためには3〜50μmの範囲
が好ましく、より好適には15〜40μmである。
【0025】本発明に係る上記一般式(I)の化合物を
電荷輸送層に添加する割合は、通常、電荷輸送材料10
0重量部に対して0.1〜10重量部、好適には0.2
〜1.0重量部である。また、感光層が単一の層からな
る単層型感光体の場合には、かかる化合物の割合を、感
光層の固形分に対して1〜50重量%、好適には5〜2
0重量%とする。
【0026】
【0027】
【0028】
【0029】さらに、下引き層2や電荷輸送層5には、
耐環境性および有害な光に対する安定性の向上などを目
的として、必要に応じて、酸化防止剤や光安定剤などを
添加することができる。具体的には、以下の(V−1)
〜(V−45)に示す化合物を挙げることができる。か
かる添加剤を電荷輸送層に添加する割合は、通常、電荷
輸送材料100重量部に対して0.01〜10重量部、
好適には0.01〜0.5重量部である。
【0030】
【0031】
【0032】
【0033】
【0034】
【0035】
【0036】さらに、感光層中には、形成した膜のレベ
リング性の向上や、さらなる潤滑性の付与を目的とし
て、シリコーンオイルやフッ素系オイルなどのレベリン
グ剤を含有させることもできる。
【0037】また、耐環境性や機械的強度をより向上さ
せる目的で、感光層表面に必要に応じてさらに表面保護
層(図示せず)を設けてもよい。表面保護層は、機械的
ストレスに対する耐久性および耐環境性に優れた材料で
構成され、電荷発生層が感応する光をできるだけ低損失
で透過させる性能を有していることが望ましい。
【0038】尚、本発明の単層型感光体は、感光層中
に、少なくとも電荷発生材料および正孔輸送材料ととも
に、前記一般式(I)の化合物を含有しているものであ
ればよく、他の、各層の構成材料等は、上述の積層型感
光体の場合に準じて同様の構成とすることが可能であ
る。
【0039】
【実施例】以下、本発明を、実施例に基づきより詳細に
説明する。実施例1 導電性基体としてのアルミニウム円筒の外周に、アルコ
ール可溶性ナイロン(東レ(株)製「CM8000」)
5重量部と、アミノシラン処理された酸化チタン微粒子
5重量部とを、メタノール90重量部に溶解、分散させ
て調製した塗布液を浸漬塗工し、温度100℃で30分
間乾燥して、膜厚約3μmの下引き層を形成した。
【0040】この下引き層上に、電荷発生材料としての
前記式(II−1)で表される無金属フタロシアニン1重
量部と、樹脂バインダーとしてのポリビニルブチラール
樹脂(積水化学(株)製「エスレックKS−1」)1.
5重量部とをジクロロメタン60重量部に溶解、分散さ
せて調製した塗布液を浸漬塗工し、温度80℃で30分
間乾燥して、膜厚約0.3μmの電荷発生層を形成し
た。
【0041】この電荷発生層上に、電荷輸送材料として
の前記式(III−11)で表されるスチルベン化合物8
0重量部と、樹脂バインダーとしての下記式、 で表されるポリカーボネート樹脂120重量部と、前記
式(I−1)で表されるカルボン酸エステル化合物0.
5重量部と、酸化防止剤としての前記式(V−32)の
化合物(適量)とを、ジクロロメタン600重量部に溶
解した塗布液を塗布成膜し、温度90℃で60分間乾燥
して、膜厚約17μmの電荷輸送層を形成し、有機電子
写真用感光体を作製した。
【0042】実施例2 実施例1で使用した前記式(I−1)の化合物を前記式
(I−2)のものに代えた以外は実施例1と同様にし
て、有機電子写真用感光体を作製した。
【0043】実施例3 実施例1で使用した前記式(I−1)の化合物を前記式
(I−4)のものに代えた以外は実施例1と同様にし
て、有機電子写真用感光体を作製した。
【0044】実施例4 実施例1で使用した前記式(I−1)の化合物を前記式
(I−6)のものに代えた以外は実施例1と同様にし
て、有機電子写真用感光体を作製した。
【0045】実施例5 実施例1で使用した前記式(I−1)の化合物を前記式
(I−7)のものに代えた以外は実施例1と同様にし
て、有機電子写真用感光体を作製した。
【0046】実施例6 実施例1で使用した前記式(I−1)の化合物を前記式
(I−8)のものに代えた以外は実施例1と同様にし
て、有機電子写真用感光体を作製した。
【0047】実施例7 実施例1で使用した電荷輸送材料を、前記式(III−
8)で表されるジアミン化合物に代えた以外は実施例1
と同様にして、有機電子写真用感光体を作製した。
【0048】実施例8 実施例7で使用した前記式(I−1)の化合物を前記式
(I−2)のものに代えた以外は実施例7と同様にし
て、有機電子写真用感光体を作製した。
【0049】実施例9 実施例7で使用した前記式(I−1)の化合物を前記式
(I−4)のものに代えた以外は実施例7と同様にし
て、有機電子写真用感光体を作製した。
【0050】実施例10 実施例7で使用した前記式(I−1)の化合物を前記式
(I−6)のものに代えた以外は実施例7と同様にし
て、有機電子写真用感光体を作製した。
【0051】実施例11 実施例7で使用した前記式(I−1)の化合物を前記式
(I−7)のものに代えた以外は実施例7と同様にし
て、有機電子写真用感光体を作製した。
【0052】実施例12 実施例7で使用した前記式(I−1)の化合物を前記式
(I−8)のものに代えた以外は実施例7と同様にし
て、有機電子写真用感光体を作製した。
【0053】比較例1 前記式(I−1)の例示化合物を電荷輸送層中に添加し
ない以外は実施例1と同様にして、有機電子写真用感光
体を作製した。
【0054】比較例2 前記式(I−1)の例示化合物を電荷輸送層中に添加し
ない以外は実施例7と同様にして、有機電子写真用感光
体を作製した。
【0055】感光体の評価 上述の実施例および比較例で作製した感光体の電子写真
特性を、下記の方法で評価した。感光体を暗所で−65
0Vに帯電せしめた後、回転を停止させたドラムの5秒
後の表面電位の保持率Vk5を求めた。続いて、感光体
表面に露光光を照射し続け、帯電電位が−600Vから
−300Vに到達するのに必要な露光量を感度E1/2
とし、−600Vから−100Vに到達するのに必要な
露光量を感度E100として、夫々の値を求めた。ま
た、上記感度測定においてトータル光量2.5μJ/c
2の露光光を照射した直後の感光体表面電位を残留電
位Vr2.5として、残留電位を求めた。これらの結果
を下記表1に示す。
【0056】
【表1】
【0057】上記表1の結果から明らかなように、電荷
輸送層中に前記一般式(I)で表される化合物を含有す
る実施例1〜6および7〜12の感光体は、かかる化合
物を添加しない比較例1および2の場合と比較して、残
留電位の低減効果があることが確かめられた。
【0058】また、上記実施例に示したフタロシアニン
化合物を用いたレーザービームプリンター用感光体の場
合のみならず、アナログ複写機用、デジタル複写機用、
ファクシミリ用感光体においても、本発明に係る前記一
般式(I)の化合物を電荷輸送層中に含有させることに
より、実機に搭載した際に、同様な残留電位の低減効果
が得られることが確認された。
【0059】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、帯電後の残留電位を良好に低減することができ、良
好な画像の得られる有機電子写真用感光体を提供するこ
とが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一例の負帯電機能分離積層型電子写真
用感光体の模式的断面図である。
【符号の説明】
1 導電性基体 2 下引き層 3 感光層 4 電荷発生層 5 電荷輸送層

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 導電性基体上に感光層を備えた電子写真
    用感光体において、 前記感光層が、下記一般式(I)、 (式中、R1およびR2は同一でも異なっていてもよく、
    置換基を有してもよい芳香族、脂肪族炭化水素基または
    下記一般式、 (式中、Yは多環芳香環または複素環を形成するための
    残基を表す)で表される多環芳香環若しくは複素環を表
    し、前記置換基は水酸基、シアノ基、ニトロ基またはハ
    ロゲン原子であり、Xは単結合、−O−、−CO−また
    は−COO−を表す)で表される化合物を含有すること
    を特徴とする電子写真用感光体。
  2. 【請求項2】 前記感光層が、電荷発生層および電荷輸
    送層を順次積層して形成されてなり、該電荷輸送層が、
    前記一般式(I)で表される化合物を含有する電子写真
    用感光体。
JP2000062636A 2000-03-07 2000-03-07 電子写真用感光体 Pending JP2001249471A (ja)

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