JP2651527B2 - 電子写真用感光体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は電子写真用感光体に関し、詳しくは感光層中
に特定の化合物を含有させた電子写真用感光体に関す
る。

〔従来技術〕

従来、電子写真方式において使用される感光体の光導
電性素材として用いられているものにセレン、硫化カド
ミウム、酸化亜鉛などの無機物質がある。ここにいう
「電子写真方式」とは、一般に、光導電性の感光体をま
ず暗所で、例えばコロナ放電によって帯電せしめ、次い
で像露光し、露光部のみの電荷を選択的に逸散せしめて
静電潜像を得、この潜像部を染料、顔料などの着色材と
高分子物質などの結合剤とから構成される検電微粒子
（トナー）で現像し可視化して画像を形成するようにし
た画像形成法の一つである。

このような電子写真法において感光体に要求される基
本的な特性としては、（１）暗所で適当な電位に帯電で
きること、（２）暗所において電荷の逸散が少ないこ
と、（３）光照射によって速やかに電荷を逸散せしめう
ることなどがあげられる。

ところで、前記の無機物質はそれぞれが多くの長所を
もっていると同時に、さまざまな欠点をも有しているの
が実状である。例えば、現在広く用いられているセレン
は前記（１）〜（３）の条件は十分に満足するが、製造
する条件がむずかしく、製造コストが高くなり、可撓性
がなく、ベルト状に加工することがむずかしく、熱や機
械的の衝撃に鋭敏なため取扱いに注意を要するなどの欠
点もある。硫化カドミウムや酸化亜鉛は、結合剤として
の樹脂に分散させて感光体として用いられているが、平
滑性、硬度、引張り強度、耐摩擦性などの機械的な欠点
があるためにそのままでは反復して使用することができ
ない。

近年、これら無機物質の欠点を排除するためにいろい
ろな有機物質を用いた電子写真用感光体が提案され、実
用に供されているものもある。例えば、ポリ−Ｎ−ビニ
ルカルバゾールと2,4,7−トリニトロフルオレン−９−
オンとからなる感光体（米国特許第3484237号明細書に
記載）、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾールをピリリウム塩
系色素で増感してなる感光体（特公昭48−25658号公報
に記載）、有機顔料を主成分とする感光体（特開昭47−
37543号公報に記載）、染料と樹脂とからなる共晶錯体
を主成分とする感光体（特開昭47−10735号公報に記
載）などである。これらの感光体は優れた特性を有して
おり実用的にも価値が高いと思われるものであるが、電
子写真法において、感光体に対するいろいろな要求を考
慮すると、まだ、これらの要求を十分に満足するものが
得られていないのが実状である。

〔目的〕

本発明の目的は、先に述べた従来の感光体のもつ種々
の欠点を解消し、電子写真法において要求される条件を
十分満足しうる感光体を提供することにある。更に、本
発明の他の目的は、製造が容易でかつ比較的安価に行な
え、耐久性にもすぐれた電子写真用感光体を提供するこ
とにある。

〔構成〕

本発明によれば、導電性支持体上に下記一般式（Ｉ）
で表わされるアミノ化合物の少なくとも１種を有効成分
として含有する感光層を有することを特徴とする電子写
真用感光体が提供される。導電性支持体上に下記一般式
（Ｉ）で表わされるアミノ化合物の少なくとも１種を有
効成分として含有する感光層を有することを特徴とする
電子写真用感光体。

（式中、R¹は水素原子、アルキル基、アルコキシ基、ア
リールオキシ基またはハロゲン原子を、R²及びR³は置換
もしくは無置換のアリール基を、Arは芳香族炭化水素基
または複素環基を、ｎは１または２の整数を表わす。） 本発明において感光層に含有させる前記一般式（Ｉ）
で表わされるアミノ化合物は、例えば一般式（II） （式中、R¹、R²、R³、Ar、ｎは前記と同じ） で表わされる不飽和アミノ化合物を水添させることによ
って製造される。

前記合成法で得られる一般式（Ｉ）で示されるアミノ
化合物を以下に例示する。

本発明の感光体は、上記のようなアミノ化合物の１種
又は２種以上を感光層２（２′,2″,2又は２′）に
含有させたものであるが、これらアミノ化合物の応用の
仕方によって第１図、第２図、第３図、第４図あるいは
第５図に示したごとく用いることができる。

第１図における感光体は導電性支持体１上にアミノ化
合物、増感染料および結合剤（結着樹脂）よりなる感光
層２が設けられたものである。ここでのアミノ化合物は
光導電性物質として作用し、光減衰に必要な電荷担体の
生成および移動はアミノ化合物を介して行なわれる。し
かしながら、アミノ化合物は光の可視領域においてほと
んど吸収を有していないので、可視光で画像を形成する
目的のためには可視領域に吸収を有する増感染料を添加
して増感する必要がある。

第２図における感光体は、導電性支持体１上に電荷発
生物質３をアミノ化合物と結合剤とからなる電荷搬送媒
体４の中に分散せしめた感光層２′が設けられたもので
ある。ここでのアミノ化合物は結合剤（又は、結合剤及
び可塑剤）とともに電荷搬送媒体を形成し、一方、電荷
発生物質３（無機又は有機顔料のような電荷発生物質）
が電荷担体を発生する。この場合、電荷発生媒体４は主
として電荷発生物質３が発生する電荷担体を受入れ、こ
れを搬送する作用を担当している。そして、この感光体
にあっては電荷発生物質とアミノ化合物とが、たがい
に、主として可視領域において吸収波長領域が重ならな
いというのが基本的条件である。これは、電荷発生物質
３に電荷担体を効率よく発生させるためには電荷発生物
質表面まで、光を透過させる必要があるからである。一
般式（Ｉ）で表わされるアミノ化合物は可視領域にほと
んど吸収がなく、一般に可視領域の光線を吸収し、電荷
担体を発生する電荷発生物質３と組合わせた場合、特に
有効に電荷搬送物質として働くのがその特長である。

第３図における感光体は、導電性支持体１上に電荷発
生物質３を主体とする電荷発生層５と、アミノ化合物を
含有する電荷搬送層４との積層からなる感光層２″が設
けられたものである。この感光体では、電荷搬送層４を
透過した光が電荷発生層５に到達し、その領域で電荷担
体の発生が起こり、一方、電荷搬送層４は電荷担体の注
入を受け、その搬送を行なうもので、光減衰に必要な電
荷担体の発生は、電荷発生物質３で行なわれ、また電荷
担体の搬送は、電荷搬送層４（主としてアミノ化合物が
働く）で行なわれる。こうした機構は第２図に示した感
光体においてした説明と同様である。

第４図における感光体は第３図の電荷発生層５とアミ
ノ化合物を含有する電荷搬送層４の積層順を逆にしたも
のであり、その電荷担体の発生及び搬送の機構は上記の
説明と同様にできる。この場合機械的強度を考慮し第５
図の様に電荷発生層５の上に保護層６を設けることもで
きる。

実際に本発明感光体を作製するには、第１図に示した
感光体であれば、結合剤を溶かした溶液にアミノ化合物
の１種又は２種以上を溶解し、更にこれに増感染料を加
えた液をつくり、これを導電性支持体１上に塗布し乾燥
して感光層２を形成すればよい。

感光層の厚さは３〜50μｍ、好ましくは５〜20μｍが
適当である。感光層２に占めるアミノ化合物の量は30〜
70重量％、好ましくは約50重量％であり、また、感光層
２に占める増感染料の量は0.1〜５重量％、好ましくは
0.5〜３重量％である。増感染料としては、ブリリアン
トグリーン、ビクトリアブルーＢ、メチルバイオレッ
ト、クリスタルバイオレット、アシッドバイオレット6B
のようなトリアリールメタン染料、ローダミンＢ、ロー
ダミン6G、ローダミンＧエキストラ、エオシンＳ、エリ
トロシン、ローズベンガル、フルオレセインのようなキ
サンテン染料、メチレンブルーのようなチアジン染料、
シアニンのようなシアニン染料、2,6−ジフェニル−４
−（N,N−ジメチルアミノフェニル）チアピリリウムパ
ークロレート、ベンゾピリリウム塩（特公昭48−25658
号公報に記載）などのピリリウム染料などが挙げられ
る。なお、これらの増感染料は単独で用いられても２種
以上が併用されていてもよい。

また、第２図に示した感光体を作製するには、１種又
は２種以上のアミノ化合物と結合剤とを溶解した溶液に
電荷発生物質３の微粒子を分散せしめ、これを導電性支
持体１上に塗布し乾燥して感光層２′を形成すればよ
い。

感光層２′の厚さは３〜50μｍ、好ましくは５〜20μ
ｍが適当である。感光層２′に占めるアミノ化合物の量
は10〜95重量％、好ましくは30〜90重量％であり、ま
た、感光層２′に占める電荷発生物質３の量は0.1〜50
重量％、好ましくは１〜20重量％である。電荷発生物質
３としては、例えばセレン、セレン−テルル、硫化カド
ミウム、硫化カドミウム−セレン、α−シリコンなどの
無機顔料、有機顔料としては例えばシーアイピグメント
ブルー25（カラーインデックスCI 21180）、シーアイピ
グメントレッド41（CI 21200）、シーアイアシッドレッ
ド52（CI 45100）、シーアイベーシックレッド３（CI45
210）、カルバゾール骨格を有するアゾ顔料（特開昭53
−95033号公報に記載）、ジスチリルベンゼン骨格を有
するアゾ顔料（特開昭53−133445号公報）、トリフェニ
ルアミン骨格を有するアゾ顔料（特開昭53−132347号公
報に記載）、ジベンゾチオフェン骨格を有するアゾ顔料
（特開昭54−21728号公報に記載）、オキサジアゾール
骨格を有するアゾ顔料（特開昭54−12742号公報に記
載）、フルオレノン骨格を有するアゾ顔料（特開昭54−
22834号公報に記載）、ビススチルベン骨格を有するア
ゾ顔料（特開昭54−17733号公報に記載）、ジスチリル
オキサジアゾール骨格を有するアゾ顔料（特開昭54−21
29号公報に記載）、ジスチリルカルバゾール骨格を有す
るアゾ顔料（特開昭54−14967号公報に記載）などのア
ゾ顔料、例えばシーアイピグメントブルー16（CI 7410
0）などのフタロシアニン系顔料、例えばシーアイバッ
トブラウン５（CI 73410）、シーアイバットダイ（CI 7
3030）などのインジゴ系顔料、アルゴスカーレットＢ
（バイエル社製）、インダンスレンスカーレットＲ（バ
イエル社製）などのペリレン系顔料などが挙げられる。
なお、これらの電荷発生物質は単独で用いられても２種
以上が併用されてもよい。

更に、第３図に示した感光体は作製するには、導電性
支持体１上に電荷発生物質を真空蒸着するか或いは、電
荷発生物質の微粒子３を必要によって結合剤を溶解した
適当な溶媒中に分散した分散液を塗布し乾燥するかし
て、更に必要であればバフ研磨などの方法によって表面
仕上げ、膜厚調整などを行って電荷発生層５を形成し、
この上に１種又は２種以上のアミノ化合物と結合剤とを
溶解した溶液を塗布し乾燥して電荷搬送層４を形成すれ
ばよい。なお、ここで電荷発生層５の形成に用いられる
電荷発生物質は前記の感光層２′の説明においてしたの
と同じものである。

電荷発生層５の厚さは５μｍ以下、好ましくは２μｍ
以下であり、電荷搬送層４の厚さは３〜50μｍ、好まし
くは５〜20μｍが適当である。電荷発生層５が電荷発生
層物質の微粒子３を結合剤中に分散させたタイプのもの
にあっては、電荷発生物質の微粒子３の電荷発生層５に
占める割合は10〜95重量％、好ましくは50〜90重量％程
度である。また、電荷搬送層４に占める化合物の量は10
〜95重量％、好ましくは30〜90重量％である。第４図に
示した感光体を作成するには、導電性支持体１上にアミ
ノ化合物と結合剤とを溶解した溶液を塗布し、乾燥して
電荷搬送層４を形成したのち、この電荷搬送層の上に電
荷発生層物質の微粒子を、必要によって結合剤を溶解し
た溶媒中に分散した分散液をスプレー塗工等の方法で塗
布乾燥して電荷発生層５を形成すればよい。電荷発生層
あるいは電荷搬送層の量比は第３図で説明した内容と同
様である。このようにして得られた感光体の電荷発生層
５の上に更に適当な樹脂溶液をスプレー塗工等の方法に
より保護層６を形成することにより第５図に示す感光体
を作成できる。ここで用いる樹脂としては、後記する結
合剤が使用できる。

なお、これらのいずれの感光体製造においては導電性
支持体１に、アルミニウムなどの金属板又は金属箔、ア
ルミニウムなどの金属を蒸着したプラスチックフィル
ム、あるいは導電処理を施した紙などが用いられる。ま
た、結合剤としては、ポリアミド、ポリウレタン、ポリ
エステル、エポキシ樹脂、ポリケトン、ポリカーボネー
トなどの縮合樹脂や、ポリビニルケトン、ポリスチレ
ン、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリアクリルアミ
ドのようなビニル重合体などが用いられるが、絶縁性で
かつ接着性のある樹脂はすべて使用できる。必要により
可塑剤が結合剤に加えられてるが、そうした可塑剤とし
てはハロゲン化パラフィン、ポリ塩化ビフェニル、ジメ
チルナフタリン、ジブチルフタレートなどが例示でき
る。

更に、以上のようにして得られる感光体には、導電性
支持体と感光層の間に、必要に応じて接着層又はバリヤ
層を設けることができる。これらの層に用いられる材料
としては、ポリアミド、ニトロセルロース、酸化アルミ
ニウムなどであり、また膜厚は１μｍ以下が好ましい。

本発明の感光体を用いて複写を行なうには、感光面に
帯電、露光を施した後、現像を行ない、必要によって、
紙などへ転写を行なう。本発明の感光体は感度が高く、
また可撓性に富むなどの優れた利点を有している。

〔実施例〕

以下、実施例により本発明を説明する。なお、下記実
施例において部はすべて重量部である。

〔一般式（Ｉ）の化合物の合成〕

（化合物No.8の合成例） １−フェニル−４−〔４−N,N−ビス（４−メチルフ
ェニル）アミノ〕フェニル−1,3−ブタジエン3.91gを、
ジオキサン100mlに溶かし、これに５％パラジウム−炭
素0.20gを加え、20℃水素圧１気圧で振とう式水素化装
置で水素化した。水素化終了後、セライトと共にろ過
し、ジオキサンを減圧下留去し、白色結晶を得た。これ
をエタノールから再結晶して白色針状結晶の１−フェニ
ル−４−〔４−N,N−ビス（４−メチルフェニル）アミ
ノフェニルブタン2.60g（収率66.2％）を得た。融点は5
2.0−53.0℃であった。

元素分析値（％） Ｃ Ｈ Ｎ 実測値 89.00 7.64 3.66 C₃₀H₃₁Nとしての計算値 89.83 7.72 3.45 この化合物の赤外吸収スペストルには出発原料である
ブタジエン化合物における990cm^-1のトランスオレフィ
ンのＣ−Ｈ面外変角振動に基づく吸収の消失が認められ
た。

実施例１ 電荷発生物質としてダイアンブルー（シーアイピグメ
ントブルー25、CI 21180）76部、ポリエステル樹脂（バ
イロン200、（株）東洋紡績製）の２％テトラヒドロフ
ラン溶液1260部およびテトラヒドロフラン3700部をボー
ルミル中で粉砕混合し、得られた分散液をアルミニウム
蒸着したポリエステルベースよりなる導電性支持体のア
ルミニウム面上にドクターブレードを用いて塗布し、自
然乾燥して厚さ約１μｍの電荷発生層を形成した。

一方、電荷搬送物質としてはNo.8のアミノ化合物２
部、ポリカーボネート樹脂（パンライトK1300、（株）
帝人製）２部およびテトラヒドロフラン16部を混合溶解
して溶液とした後、これを前記電荷発生層上にドクター
ブレードを用いて塗布し、80℃で２分間、ついで105℃
で５分間乾燥して厚さ約20μｍの電荷搬送層を形成せし
めて感光体No.1を作成した。

実施例２〜27 電荷発生物質および電荷搬送物質（アミノ化合物）を
表−１に示したものに代えた以外は実施例１とまったく
同様にして感光体No.2〜27を作成した。

実施例28 厚さ約300μｍのアルミニウム板上にセレンを厚さ約
１μｍに真空蒸着して電荷発生層を形成せしめた。次い
でNo.13のアミノ化合物２部、ポリエステル樹脂（デュ
ポン社製ポリエステルアドヒーシブ49000）３部および
テトラヒドロフラン45部を混合、溶解して電荷搬送層形
成液をつくり、これを上記の電荷発生層（セレン蒸着
層）上にドクターブレードを用いて塗布し、自然乾燥し
た後、減圧下で乾燥して厚さ約10μｍの電荷搬送層を形
成せしめて、本発明の感光体No.28を得た。

実施例29 セレンの代りにペリレン系顔料 を用いて電荷発生層（但し、厚さは約0.6μｍ）を形成
した、かつ電荷搬送物質としてアミノ化合物No.13の代
りに１のものを用いた以外は実施例28とまったく同様に
して感光体No.29を作成した。

実施例30 ダイアンブルー（実施例１で用いたものと同じ）１部
にテトラヒドロフラン158部を加えた混合物をボールミ
ル中で粉砕、混合した後、これにNo.13のアミノ化合物1
2部、ポリエステル樹脂（デュポン社製ポリエステルア
ドヒーシブ49000）18部を加えて、さらに混合して得た
感光層形成液を、アルミニウム蒸着ポリエステルフィル
ム上にドクターブレードを用いて塗布し、100℃で30分
間乾燥して厚さ約16μｍの感光層を形成せしめて、本発
明の感光体No.30を作成した。

実施例31 アルミニウム蒸着したポリエステルフィルム基板上
に、実施例１で用いた電荷搬送層塗工液を実施例１と同
様にしてブレード塗工し、ついで乾燥して厚さ約20μｍ
の電荷搬送層を形成した。ビスアゾ顔料（Ｐ−２）13.5
部、ポリビニルブチラール（商品名:XYHLユニオンカー
バイトプラスチック社製）5.4部、THF680部及びエチル
セロソルブ1020部をボールミル中で粉砕混合した後、エ
チルセロソルブ1700部を加え撹拌混合して電荷発生層用
塗工液を得た。この塗工液を上記の電荷搬送層の上にス
プレー塗工し、100℃で10分間乾燥して厚さ約0.2μｍの
電荷発生層を形成した。さらにこの電荷発生層の上にポ
リアミド樹脂（商品名:CM−8000、東レ製）のメタノー
ル/n−ブタノール溶液をスプレー塗工し120℃で30分間
乾燥して厚さ約0.5μｍの保護層を形成せしめて感光体N
o.31を作成した。

かくしてつくられた感光体No.1〜31について、市販の
静電複写紙試験装置（KK川口電機製作所製SP428型）を
用いて−6KV又は＋6KVのコロナ放電を20秒間行って帯電
せしめた後、20秒間暗所に放置し、その時の表面電位Vp
o（ボルト）を測定し、ついでタングステンランプ光
を、感光体表面の照度が4.5ルックスになるよう照射し
てその表面電位がVpoの1/2になる迄の時間（秒）を求
め、露光量E1/2（ルックス・＝秒）を算出した。その結
果を表−２に示す。

また、以上の各感光体を市販の電子写真複写機を用い
て帯電せしめた後、原図を介して光照射を行って静電潜
像を形成せしめ、乾式現像剤を用いて現像し、得られた
画像（トナー画像）を普通紙上に静電転写し、定着した
ところ、鮮明な転写画像が得られた。現像剤として湿式
現像剤を用いた場合も同様に鮮明な転写画像が得られ
た。

〔効果〕 本発明の感光体は感光特性に優れていることは勿論の
こと、熱や機械的の衝撃に対する強度が大で、しかも安
価に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図は本発明にかかわる電子写真感光体の厚
さ方向に拡大した断面図である。 １……導電性支持体 2,2′,2″,2,2′……感光層 ３……電荷発生物質 ４……電荷搬送媒体又は電荷搬送層 ５……電荷発生層 ６……保護層

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】導電性支持体上に下記一般式（Ｉ）で表わ
   されるアミノ化合物の少なくとも１種を有効成分として
   含有する感光層を有することを特徴とする電子写真用感
   光体。 （式中、R¹は水素原子、アルキル基、アルコキシ基、ア
   リールオキシ基またはハロゲン原子を、R²及びR³は置換
   もしくは無置換のアリール基を、Arは芳香族炭化水素基
   または複素環基を、ｎは１または２の整数を表わす。）