JP2670576B2 - 電子写真感光体 - Google Patents

電子写真感光体

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Description

【発明の詳細な説明】 (従来の技術) 従来、電子写真方式で使用される感光体の光導電性素
材には、セレン、硫化カドニウム、酸化亜鉛などのよう
な無機物質がある。ここに言う「電子写真方式」とは、
一般的な方式として、暗所でコロナ放電などにより正ま
たは負に帯電させ、次いで、像露光により露光部の電荷
を選択的に消去させ、いわゆる静電潜像を得て、この潜
像部に正または負に帯電させた着色微粒子を付着させ、
顕像、可視化する画像形成法である。
このような電子写真方式において使用される感光体に
要求される特性として、(1)暗所で十分な電位に帯電
できること、(2)暗所において帯電された電位が十分
な時間保持ができること、(3)光が照射されたならば
速やかに電荷が消失することなどが要求される。
近年、これらの欠点を補うべく、様々な有機物質を用
いた有機系電子写真用感光体が提案されている。有機系
電子写真用感光体は、(i)軽量であること、(ii)加
工性がよく、フイルム、シート、ドラムのいずれにも加
工できること、(iii)物質の選択、組み合わせにより
分光感度、感度のデザインが容易であること、(iv)毒
性のない物質が使用でき、ユーザーが自分で取り扱い、
廃棄ができることなどの特徴を有し、将来が期待され、
その多くはすでに実用化されている。
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(特公
昭50−10496)、ポリ−N−ビニルカルバゾールをピリ
リウム塩で増感したことからなる感光体(米国特許第31
41770)、チアピリリウム塩とトリフエニルメタンとの
共晶錯体からなる感光体(特開昭47−10735)などが知
られており、特に最近は、電荷の発生と電荷の移動を別
々の機能に分離し、多層構造にした有機感光体に関する
開発が盛んに行われている。
機能分離型の利点は、電荷発生層と電荷移動層を別々
に選択することにより、感光体の性能をいろいろ変える
ことができることである。例えば、電荷発生層の選択に
より、高感度化、汎色化が可能となり、電荷移動層の選
択により、耐久性、可撓性をもたせることができる。こ
のような考えのもとに、すでに実用期に入つているもの
として、ジメチルペリルイミドを電荷発生層、オキサジ
アゾールを電荷移動層とするもの〔J.Appl.Photo.Eng.
,118(1978)〕、スクアリリウム、クロロジアンブル
ー等を電荷発生層とし、ピラゾリンを電荷移動層とする
もの(特開昭49−105536、特開昭49−105537)などが知
られている。さらには、アゾ化合物、フタロシアニン化
合物を電荷発生層とし、ヒドラゾンを電荷移動層とする
もの(特公昭55−42380)が知られ、最近では電荷移動
層にエナミン化合物を使用したもの〔Journal of Imagi
ng Science 29 7−10(1985)〕が知られている。いず
れも電子写真用感光体として優れた特徴を有している
が、電子写真法が単なる複写機への応用から、レーザー
プリンター、LEDプリンター、液晶プリンターなど各種
方式のプリンターへの応用、また、カラー化など、その
応用が多岐に広がるにつれ、感光体に要求される特性も
微妙に変わつてきつゝある。このため現在でも数多くの
電荷発生剤、電荷移動剤が開発されている。
(発明が解決しようとする問題点) 前記したような無機物質は、上記した様々な要求特性
に適応した多くの特徴を有しているが、同時に様々な欠
点を有していることも事実である。
例えば、現在広く使用されているセレンは、製造する
方法がむつかしく、製造コストが高く、また、可撓性が
なく、ベルト状に加工するのが困難であり、さらに、熱
や湿度で特性が劣化するため、その取り扱いに十分な注
意が必要である。そして、セレンの大きな欠点は、その
毒性にあり、感光体を取り扱う際、その毒性に十分注意
する必要がある。このため、使用済みの感光体を一般の
ユーザーが廃棄、焼却などの処理を行うことができず、
電子写真方式を応用した複写機、プリンターの一般への
普及化への大きな障害となつている。無機物質としてセ
レン以外に硫化カドニウム、酸化亜鉛を結合剤中に分散
させ、感光体として使用することもできる。
しかし、これらは、硬度、耐摩擦、引張り強度などの
機械的欠点が多く、長期間の反復作用に対して性能が著
しく低下するため、使用できなくなる。
これら無機物質の欠点を排除するため、前記したよう
ないろいろな有機物質を用いた電子写真用感光体が提案
されている。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情である。
(問題点を解決するための手段) 本発明は、高感度、高耐久性の電荷移動層を得ること
を目的としたものであり、鋭意研究を進めた結果、下記
の一般式(I)で示されるエナミン化合物を電荷移動層
に用いることにより、優れた感度、耐久性を有する感光
体が得られることを見出し、本発明に到達したものであ
る。
(式中、R1,R2,R3,R4,R5は置換基を有していてもよいア
ルキル基、アラルキル基、アリール基または芳香族複素
環残基を表わし、R1,R2は環を形成してもよく、R3,R4
いずれか一方は水素原子でもよく、また、R5は水素原子
でもよい。) エナミン化合物を電荷移動層とした機能分離型感光体
の例としては、IBMよりJournal of Imaging Science29
巻7頁〜10頁(1985)に発表されているだけであり、し
かも、ここに記載されたエナミン化合物と本発明のエナ
ミン化合物は、構造的に大きく異なつている。さらに、
上記に記載されたエナミン化合物は、従来のヒドラゾン
化合物より感度が良好であると言われているが、まだ、
感度、電荷の移動度等も不充分で実用には供し得ない。
本発明に使用されるエナミン化合物は、アミン類とア
ルデヒド類から合成することにより得られる。
すなわち、一般式 (式中、R1,R2は置換基を有していてもよいアルキル
基、アラルキル基、アリール基または芳香族複素環残基
を表わし、R1,R2は環を形成してもよい)で示されるア
ミン類と、 一般式 (式中、R3,R4,R5は置換基を有していてもよいアルキル
基、アラルキル基、アリール基または芳香族複素環残基
を表わし、R3,R4のいずれか一方は水素原子でもよく、
また、R5は水素原子でもよい)で示されるアルデヒド類
を脱水縮合させることにより、本発明に用いられるエナ
ミン化合物を得ることができる。
本発明に用いられるエナミン化合物の一般式(I)に
おいて、R1,R2,R3,R4およびR5はメチル基、エチル基、
直鎖状ないし分枝状のプロピル基、ブチル基、ペンチル
基、ヘキシル基のようなアルキル;ベンジル基、フエネ
チル基、、ベンズヒドリル基、ナフチルメチル基のアラ
ルキル基:フエニル基、ナフチル基、アントリル基、ピ
レニル基、アセナフテニル基、フルオレニル基等のアリ
ール基;ジベンゾフラン、カルバゾール、インドール、
チオフエンフラン、ピロール、ピラゾール、アクリジ
ン、キサンテン、ピリジン等から誘導される芳香族複素
環基である。前記のアルキル基、アラルキル基、アリー
ル基、芳香族複素環基は置換基を有していてもよく、置
換基としてはメチル基、エチル基等のアルキル基;塩素
原子、臭素原子等のハロゲン原子;メトキシ基、エトキ
シ基等のアルコキシ基;フエノキシ基等のアリールオキ
シ基;ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基等のアミノ
基;メチルチオ基、ジエチルチオ基等のアルキルチオ基
等が挙げられる。
R1,R2はピロール、インドール、カルバゾール、ピラ
ゾール、ベンズイミダゾール、フエノキサジン、フエノ
チアジン等のように環を形成してもよい。
前記一般式(I)で示される化合物の具体例を下記に
列挙する。
本発明に用いられるエナミン化合物は、従来から、電
荷移動剤が用いられていたような使い方、例えば、これ
をバインダーと共に、増感色素、増感顔料、あるいは電
荷発生剤を分散、添加した感光体、または電荷発生層に
隣接し、バインダーと共に積層し、感光体とすることが
できる。
本発明においては、前記したエナミン化合物を機能分
離型感光体の電荷移動層として用いる場合に、とくに感
度が高く、繰返し使用時の電気的疲労の少なく、耐光性
の優れた感光体を得ることができる。
機能分離型感光体の層構成としては、導電層、電荷発
生層、電荷移動層が必須であり、必要に応じてバリヤー
層、保護層、中間層を設けることができる。
導電層、電荷発生層、電荷移動層の積層順序は任意で
よいが、電荷発生層と電荷移動層は互に隣接している必
要がある。
導電層としては、従来から用いられてきた導電性材
料、例えば、アルミニウム板、アリミニウム蒸着プラス
チック、あるいは導電性塗料を塗布した金属板、プラス
チック材料などが使用できる。
電荷発生層に用いられる電荷発生材料としては、光を
吸収し、高い効率で電荷担体を発生する材料であれば、
いずれの材料でも使用することができ、好ましい材料と
しては、セレン、セレン・テルル、硫化カドニウムなど
の無機材料、ピリリウム塩、スクアリリウム塩、アゾ顔
料、シアニン顔料、キノン顔料、アルミクロルフタロシ
アニン、チトキシフタロシアニンなどのフタロシアニン
顔料等の有機材料が使用できる。これらの材料は、蒸着
または分散液からの塗布により電荷発生層とする。
この電荷発生層の厚みは、0.01〜5μの範囲で使用す
ることができる。
上記のいずれかの方法により設けられた電荷発生層の
上に電荷移動層を設けるが、本発明のエナミン化合物
は、それを適当なバインダーと共に有機溶剤に溶かした
溶液から、塗布乾燥し電荷移動層とする。
バインダーとしては、アクリル系樹脂、ポリカーボネ
ート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリスルホン樹脂などが
使用できる。本発明のエナミン化合物とバインダーの割
合は、エナミン1重量部に対し、バインダー2重量部な
いし0.5重量部の範囲で使用することができる。
そして、電荷移動層の厚みとして5〜30μの範囲で使
用することができる。
このようにして得られた電子写真用感光体は、電子写
真複写機、レーザープリンター、LEDプリンター、LCDプ
リンター、電子写真式製版原版、電子写真式マイクロフ
イルムなどの多くの分野に応用することができる。
(実施例) 以下、本発明を実施例により詳細に説明する。なお、
実施例および比較例に示す部は重量部、%は重量%を表
わす。
参考例 100mlの丸底フラスコに30mlのトルエンを入れ、これ
に2,4−ジフエニル−2−ブテナール1gを加え、さら
に、4,4′−ジメトキシ−ジフエニルアミンを加える。
さらに0.2gのパラトルエンスルホン酸0.2gを加え、110
℃に昇温し、約2時間撹拌する。反応終了後、反応液を
冷却し、酢エチ抽出、水洗乾燥を行う。これをシリカゲ
ルカラムクロマトグラフイーで分別精製を行い、粘稠性
物質1gを得た。これをNMR分析、元素分析を行つたとこ
ろ、下記の構造を有することが確認された。
実施例1 昇華精製して得られたAlClC32N8H15Clで示される塩素
化アルミニウムフタロシアニン8重量部とクロロホルム
563重量部を、ガラスボールミルで、室温で10時間粉砕
する。得られた分散液に、アクリル樹脂(アクリデイツ
クA−801、大日本インキ化学工業(株)製)8重量部
を溶解し塗工液を作成する。
こうして得られた塗工液を、共重合ナイロン(東レ製
CM4001)をメタノールに溶解して1重量%の溶液とし、
100μmのアルミシートに浸漬塗工して0.8μmの乾燥塗
膜を設けた基板上に、乾燥膜厚が0.1μmになるように
浸漬塗布し、100℃で1時間乾燥し電荷発生層とした。
この上に、 で示されるエナミン化合物10重量部、ポリカーボネート
樹脂10重量部、1,2−ジクロルエタン72重量部からなる
溶液を塗布し、真空乾燥して乾燥膜厚15μmの電荷輸送
層を形成し、感光体を作成した。
実施例2 電荷輸送層の輸送物質としてエナミン化合物に を用いる以外は、実施例1と同様の条件で感光体を作成
した。
実施例3 電荷輸送層の輸送物質としてエナミン化合物に を用いる以外は、実施例1と同様の条件で感光体を作成
した。
実施例4 電荷輸送物質としてエナミン化合物に を用いる以外は、実施例1と同様の条件で感光体を作成
した。
実施例5 実施例1で用いた基板上に、チトキシフタロシアニン
を10-5torrで蒸着膜厚が0.1μmになるように蒸着し、
次いで、トリクロロプロパン中に5分間浸漬してチトキ
シフタロシアニンの蒸着膜を結晶化させることにより電
荷発生層を作成した以外は、実施例1と同様の条件で感
光体を作成した。
実施例6 ポリエステル樹脂(バイロン200;東洋紡製) 1g テトラヒドロフラン 96g からなる液をボールミル中で粉砕混合して電荷発生顔料
分散液を得る。この分散液を実施例1で用いた基板上
に、乾燥膜厚が1μmになるように浸漬塗布し、乾燥し
て電荷発生層を形成した。この電荷発生層の上に、 の構造のエナミン化合物10重量部、ポリエーテルケトン
樹脂10重量部、1,2−ジクロロエタン72重量部からなる
電荷輸送層形成用塗布液を塗布し、真空乾燥して乾燥膜
厚17μmの電荷輸送層を形成し、感光体を作成した。
実施例で作成した各々の電子写真用感光体の特性評価
は、川口電気製SP428型試験機を用いて、感光体を−5.5
KVでコロナ帯電した後、表面電位を測定し、実施例1〜
5の感光体については、光量3.84MW/cm2の800nm光を照
射し、表面電位が1/2まで減少する時間から半減露光エ
ネルギーE(1/2)(μJ/cm2)を求め、さらに、照射1.
3秒後の表面電位VRを測定した。実施例6については、
同様にコロナ帯電後、表面電位を測定し、20ルツクスの
白色タングステン光を照射した後、表面電位が1/2まで
減少する時間から半減露光エネルギーE(1/2)(ルツ
クス・秒)を求め、さらに、照射1.3秒後の表面電位VR
を測定した。測定結果を表1および表2に示す。
実施例7〜15 電荷輸送物質として表3に示したものに代えた以外
は、実施例1と全く同様にして感光体を作成する。この
感光体の特性評価は、川口電気製SP428型試験機を用い
て、感光体を−5.5KVでコロナ帯電した後、表面電位を
測定し、光量3.84MW/cm2の800nm光を照射し、表面電位
が1/2まで減少する時間から半減露光エネルギーE(1/
2)(μJ/cm2)を求め、さらに、照射1.3秒後の表面電
位VRを測定する。その結果を表3に示す。
以上の結果から明らかなように、本発明のエナミン化
合物は優れた電子写真特性を示すことが判つた。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】導電性支持体上に形成された感光層の中
    に、下記一般式(I) (式中、R1,R2,R3,R4,R5は置換基を有していてもよいア
    ルキル基、アラルキル基、アリール基または芳香族複素
    環残基を表わし、R1,R2は環を形成してもよく、R3,R4
    いずれか一方は水素原子でもよく、また、R5は水素原子
    でもよい。) で示される少なくとも1種以上のエナミン化合物を電荷
    移動剤として含有させてなる電子写真感光体。
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