JP2507559B2 - 電子写真感光体 - Google Patents

電子写真感光体

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JP2507559B2 JP63250870A JP25087088A JP2507559B2 JP 2507559 B2 JP2507559 B2 JP 2507559B2 JP 63250870 A JP63250870 A JP 63250870A JP 25087088 A JP25087088 A JP 25087088A JP 2507559 B2 JP2507559 B2 JP 2507559B2
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彰宏 山口
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    • G03G5/00Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
    • G03G5/02Charge-receiving layers
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    • G03G5/06Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being organic
    • G03G5/0622Heterocyclic compounds
    • G03G5/0624Heterocyclic compounds containing one hetero ring
    • G03G5/0635Heterocyclic compounds containing one hetero ring being six-membered
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電子写真用感光体に関するものである。さ
らに詳しくは、導電性支持体上の感光層に電荷発生物質
として新規なジスアゾ化合物を含有し、電荷輸送物質と
して新規なヒドラゾン化合物を含有することを特徴とす
る電子写真用感光体に関する。
〔従来の技術〕 従来、電子写真用感光体の感光材料としてセレン、硫
化カドミウム、酸化亜鉛などの無機系感光材料が広く使
用されてきた。しかしながら、これらの感光材料を用い
た感光体は、感度、光安定性、耐湿性、耐久性などの電
子写真用感光体としての要求性能を十分に満足するもの
ではなかった。例えば、セレン系材料を用いた感光体は
優れた感度を有するが、熱または汚れの付着などにより
結晶化し感光体の特性が劣化しやすい。また、真空蒸着
により製造するのでコストが高く、また可撓性がないた
めベルト状に加工するのが難しいなどの多くの欠点も同
時に有している。硫化カドミウム系材料を用いた感光体
では、耐湿性、および耐久性に、また酸化亜鉛を用いた
感光体では耐久性に問題があった。
これら無機系感光材料を用いた感光体の欠点を克服す
るために有機系感光材料を使用した感光体が種々検討さ
れてきた。
近年、上記のような欠点を改良するために開発された
感光体の中で、電荷発生機能と電荷輸送機能を別個の物
質に分担させた機能分離型感光体が注目されている。こ
の機能分離型感光体においては、それぞれの機能を有す
る物質を広い範囲のものから選択し、組合せることがで
きるので、高感度、高耐久性の感光体を作製することが
可能である。
電荷輸送物質に要求される電子写真特性として、 (1)電荷発生物質で発生した電荷を受け入れる能力が
十分に高いこと、 (2)受け入れた電荷を迅速に輸送すること、 (3)低電界においても十分に電荷輸送を行い、電荷を
残存させないこと、 などがある。
さらに感光体として、複写時の帯電、露光、現像、転
写の繰り返し工程において受ける光、熱などに対して安
定であり、原画に忠実な再現性のよい複写画像を得る耐
久性が要求される。
電荷輸送物質としては、種々の化合物が提案されてい
る。例えば、ポリ−N−ビニルカルバゾールは古くから
光導電性物質として知られており、これを電荷輸送物質
として用いたものが実用化されたが、それ自身可撓性に
乏しく、もろく、ひび割れを生じ易いので反復使用に対
して耐久性が劣ったものであった。また、バインダーと
併用して可撓性を改良すると、電子写真特性が劣るとい
う欠点を有していた。
一方、低分子系化合物は、一般に被膜特性を有しない
ために通常、バインダーと任意の組成で混合して感光層
を形成している。低分子系化合物で多数の電荷輸送物質
が提案されている。例えばヒドラゾン系化合物が電荷輸
送物質として高感度を有しており、特開昭55-46761号、
特開昭55-52064号、特開昭57-58156号、特開昭57-58157
号などに記載されている。しかし、コロナ帯電時に発生
するオゾンによる分解、あるいは光、熱に対する安定性
に問題があり、初期性能は優れているものの、反復使用
により電荷保持能力の低下、もしくは残留電位の蓄積な
どの原因で、コントラストの低下あるいはかぶりの多い
画像となっていた。その他多くの電荷輸送物質が提案さ
れたが、実用的に電子写真感光体としての要求性能を十
分に満足するものがないのが現状であり、さらに優れた
感光体の開発が望まれていた。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明の課題は、十分な感度を有し、かつ耐久性良好
な電子写真用感光体を提供することであり、且つまた、
これに用いる新規な電荷輸送物質を提供することであ
る。
〔課題を解決するための手段〕
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討
し、その結果、一般式(I) (式中、Xは酸素原子または硫黄原子であり、R1および
R2は置換していてもよいアルキル基、アラルキル基また
はアリール基であり、少なくとも一方は置換していても
よいアリール基である。l、m、nは0又は1の整数を
表す。ただし、l、m、nのうち少なくとも1つは1で
あり、mとnは同時に1でない。) で表される新規なヒドラゾン化合物が高感度及び高耐久
性などの優れた特性を有する電子写真用感光体を与える
ことを見出し、本発明に至った。
すなわち、本発明は、導電性支持体上の感光層に一般
(式中、Xは酸素原子または硫黄原子であり、R1および
R2は置換していてもよいアルキル基、アラルキル基また
はアリール基であり、少なくとも一方は置換していても
よいアリール基である。l、m、nは0又は1の整数を
表す。ただし、l、m、nのうち少なくとも1つは1で
あり、mとnは同時に1でない。) で表されるヒドラゾン化合物を含有することを特徴とす
る電子写真用感光体である。
前記一般式(I)のR1、R2において、アルキル基とし
ては、メチル基、エチル基、直鎖状または分岐鎖状のプ
ロピル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オク
チル基などが例示でき、アラルキル基としては、ベンジ
ル基、フェネチル基、シンナミル基、ナフチルメチル基
などが例示できる。また、アリール基としては、フェニ
ル基、ナフチル基、アントリル基などが例示でき、アリ
ール基の置換基としては、メチル基、エチル基などのア
ルキル基、メトキシ基、エトキシ基などのアルコキシ
基、塩素原子、臭素原子などのハロゲン原子、ジメチル
アミノ基、ジエチルアミノ基などのジアルキルアミノ基
などが例示できる。
本発明に用いることのできる化合物をさらに具体的に
第1表に示すが、本発明に使用できる化合物はこれらに
限定されるものではない。
前記一般式(I)で表されるヒドラゾン化合物は、例
えば以下のように合成できる。一般式(II) (式中、Xは酸素原子または硫黄原子であり、l、m、
nは0又は1の整数を表す。ただし、l、m、nのうち
少なくとも1つは1であり、mとnは同時に1ではな
い。) で表されるアルデヒド類と一般式(III) (式中、R1及びR2は一般式(I)におけるR1及びR2と同
じである。)で表されるヒドラジン化合物あるいはその
鉱酸塩を適当な溶媒中(例えば、メタノール、エタノー
ル、1,4−ジオキサン、テトラヒドロフラン、N,N−ジメ
チルホルムアミド、酢酸)で反応させて容易に得ること
ができる。
本発明のヒドラゾン化合物は電荷輸送物質として、電
荷発生物質と組み合わせて使用して、電子写真用感光体
を構成するものである。
電荷発生物質としては、電荷発生能を有する物質であ
ればいづれも使用できるが、セレン、セレン合金、無定
形シリコン、硫化カドミウムなどの無機系材料およびフ
タロシアニン系、ペリレン系、ペリノン系、インジゴ
系、アントラキノン系、シアニン系、アゾ系などの有機
染料、顔料などが例示できる。
本発明のヒドラゾン化合物は、それ自身で皮膜形成能
を有しないのでバインダーと併用して感光層を形成す
る。バインダーとしては絶縁性高分子重合体を使用する
が、例えば、ポリスチレン、ポリアクリルアミド、ポリ
塩化ビニル、ポリエステル樹脂、ポリカーボネイト樹
脂、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、ポリアミド樹脂な
どを挙げることができる。
特に、ポリエステル樹脂、ポリカーボネイト樹脂が好
適に使用できる。また、それ自身電荷輸送能力を有する
ポリ−N−ビニルカルバゾールもバインダーとして使用
することができる。
感光体の構成としては、第1図に示すように導電性支
持体上に電荷発生物質と電荷輸送物質を同一層を含有せ
しめたもの、第2図に示すように、導電性支持体上に電
荷発生物質を含有する電荷発生層を形成し、その上に電
荷輸送物質を含有する電荷輸送層を積層したもの、及び
電荷発生層と電荷輸送層を逆に積層したものなどがあ
る。上記構成の感光体のいずれも本発明に有効である
が、優れた電子写真特性が得られる点で第2図に示した
積層型感光体が好ましい。
感光体の構成を第2図を例にさらに詳しく説明する。
導電性支持体としては、アルミニウム、銅、亜鉛等の
金属板、ポリエステル等のプラスチックシートまたはプ
ラスチックフィルムにアルミニウム、SnO2等の導電材料
を蒸着したもの、あるいは導電処理した紙等が使用され
る。
電荷発生層は、導電性支持体上に電荷発生物質を真空
蒸着する方法、電荷発生物質の溶液を塗布、乾燥する方
法、電荷発生物質の微粒子分散液を塗布、乾燥する方法
などがあり、前記電荷発生物質を任意の方法を選択して
電荷発生層を形成することができる。電荷発生層の厚み
は、好ましくは0.01〜5μ、さらに好ましくは0.05〜2
μである。この厚さが0.01μ未満では電荷の発生は十分
でなく、また、5μを超えると残留電位が高く実用的に
は好ましくない。
電荷発生層は、本発明のヒドラゾン化合物と前記バイ
ンダーを適当な有機溶媒に混合溶解、塗布乾燥して形成
する。電荷輸送層には電荷輸送物質を10〜95重量%、好
ましくは30〜90重量%で含有させる。電荷輸送物質が10
重量%未満であると、電荷の輸送がほとんど行われず、
95重量%を超えると感光体の機械的強度が悪く実用的に
は好ましくない。
また、電荷輸送層の厚みは、好ましくは3〜50μであ
り、さらに好ましくは5〜30μであり、この厚さが3μ
未満では帯電量が不十分であり、50μを超えると残留電
位が高く実用的には好ましくない。
また、感光層と導電性支持体の間に中間層を設けるこ
とができるが、材料としてはポリアミド、ニトロセルロ
ース、カゼイン、ポリビニルアルコールなどが適当で、
膜厚は1μ以下が好ましい。
以上のように、本発明の電子写真用感光体は、一般式
(I)のビトラゾン化合物の外、前記導電性支持体、電
荷発生物質、バインダーなどを含有して構成されるが、
感光体の他の構成要素は感光体に構成要素としての機能
を有するものであればとくに限定されることはない。
〔作用及び効果〕
本発明の電子写真用感光体は、一般式(I)で表わさ
れるビトラゾン化合物を電荷輸送物質として使用するこ
とにより高感度でかつ反復使用に対して性能劣化しない
優れた性能を有する。
〔実施例〕
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、こ
れにより本発明の実施の態様が限定されるものではな
い。
製造例1 例示化合物No.2の合成 N,N−ジメチルホルムアミド20mlに下記構造式 で表されるアルデヒド化合物1.5gを溶解し、これに1,1
−ジフェニルヒドラジン塩酸塩1.7gをN,N−ジメチルホ
ルムアミド20mlに溶解した溶液を室温で滴下し、3時間
攪拌した。原料のアルデヒドの消失を確認した後、メタ
ノールおよび水を加え、沈澱物を濾過、乾燥した。クロ
ロホルム−エタノールより再結晶して、鮮明黄色針状結
晶(融点185〜186℃;λmax(CHCl3)388nm)2.0gを得
た。このものは元素分析より例示化合物No.2であること
を確認した。
元素分析値 C H N 実測値(%) 80.14 4.73 10.82 計算値(%) 80.21 4.88 10.80 製造例2〜12 対応するアルデヒド化合物およびヒドラジン化合物を
原料に使用し、製造例1と同様にしてビトラゾン化合物
を合成した。得られた化合物の分析値および物性値を第
2表に示した。
実施例1 ポリエステル樹脂(東洋紡製、商品名「バイロン20
0」0.5g、下記構造式で表されるジスアゾ色素0.5g(CG-
1) (但し、式中Aは 及びテトラヒドロフラン50gをボールミルで粉砕混合
し、得られた分散液をアルミニウム板にワイヤーバーを
用いて塗布、80℃で20分乾燥して約0.5μの電荷発生層
を形成した。
この電荷発生層上に例示化合物No.10 1g、ポリカーボ
ネート樹脂(商品名「パンライトK-1300」帝人化成製)
1gをクロロホルム10gに溶解した溶液をワイヤーバーを
用いて塗布、80℃で30分乾燥して厚さ約18μの電荷輸送
層を形成して、第2図に示した積層型感光体を作製し
た。
静電複写紙試験装置((株)川口電機製作所製モデル
EPA-8100)を用いて感光体を印加電圧−6KVのコロナ放
電により帯電させ、その時の表面電位V0を測定し、2秒
間暗所に放置後、その時の表面電位V2を測定し、続いて
感光体の表面照度が51uxとなる状態でハロゲンランプ
(色温度2856゜K)よりの光を照射して表面電位がV2の1/
2になる時間を測定し、半減露光量E 1/2(1ux・sec)を
計算した。また、光照射10秒後の表面電位V12即ち、残
留電位を測定した。さらに帯電露光の操作を1000回繰り
返した。
実施例2 下記構造式で表されるジスアゾ色素(CG-2) (但し、式Bは を電荷発生物質に、例示化合物No.5を電荷輸送物質とし
てそれぞれ用いた以外は実施例1と同様に感光体を作製
し、同様の測定をした。
実施例3 下記構造式で表されるジスアゾ色素(CG-3) (但し、式Bは を電荷発生物質に、例示化合物No.1を電荷輸送物として
それぞれ用いた以外は実施例−1と同様に感光体を作製
し、同様の測定をした。
実施例4 下記構造式で表されるテトラキスアゾ色素(CG-4) (但し、Aは を電荷発生物質に、例示化合物No.36を電荷輸送物質と
してそれぞれ用いた以外は実施例1と同様に感光体を作
製し、同様の測定をした。
実施例5 τ−フタロシアニン(CG-5)を電荷発生物質に例示化
合物No.6を電荷輸送物質としてそれぞれ用いた以外は実
施例1と同様に感光体を作製し、同様の測定をした。
実施例6〜24 実施例1と同様にして、電荷発生物質および電荷輸送
物質を変えて感光体を作製し、同様の測定を行った。
使用した電荷発生物質および電荷輸送物質の組み合わ
せと測定結果を実施例1〜5の測定結果と共に第3表に
示す。
比較例1 電荷発生物質として前記ジスアゾ色素(CG-3)、電荷
輸送物質として、2,5−ビス(4−ジエチルアミノフェ
ニル)−1,3,4−オキサジアゾール(CT-1)を用いた以
外は、実施例1と同様に感光体を作製し、同様の測定を
行った。測定結果を第3表に示した。
実施例25〜27 実施例4、9および24で作製した感光体をそれぞれ市
販の電子写真複写装置に装着して複写したが、1万枚目
においても原画に忠実なかぶりのない鮮明な画像が得ら
れた。
以上のように本発明のヒドラゾン化合物を用いた電子
写真感光体は、高感度でかつ繰り返し使用にも安定した
性能が得られ、耐久性においても優れたものであること
がいえる。
本発明の感光体は電子写真複写機に利用できるばかり
でなく、電子写真複写原理を応用した各種プリンター、
電子写真製版システムなどに広く利用できる。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図は電子写真用感光体の構成例を示し
た断面図である。 第1図、第2図において各符合は次の通りである。 1……導電性支持体、4,4′……感光層 2……電荷発生物質、5……電荷輸送層 3……電荷輸送物質、6……電荷発生層

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】導電性支持体上の感光層に一般式(I) (式中、Xは酸素原子または硫黄原子であり、R1および
    R2は置換していてもよいアルキル基、アラルキル基また
    はアリール基であり、少なくとも一方は置換していても
    よいアリール基である。l、m、nは0又は1の整数を
    表す。ただし、l、m、nのうち少なくとも1つは1で
    あり、mとnは同時に1でない。) で表されるヒドラゾン化合物を含有することを特徴とす
    る電子写真用感光体。
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