JP2674303B2 - 電子写真用感光体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は電子写真用感光体に関し、詳しくは導電性
基体上に電荷発生層，電荷輸送層の少なくとも二層を積
層してなる感光層を備えてなり、電子写真方式のプリン
タ，複写機などに用いられる有機系積層型電子写真用感
光体に関する。

〔従来の技術〕

従来より電子写真感光体に用いられる感光層にはセレ
ンなどの無機系光導電性物質を真空蒸着させたもの，酸
化亜鉛あるいは硫化カドミウムなどの無機系光導電性物
質を樹脂バインダー中に分散させたもの,PVK,フタロシ
アニン化合物あるいはビスアゾ化合物などの有機光導電
性物質を結合剤樹脂中に分散させたものや真空蒸着させ
たものなどが利用されている。

電子写真感光体の機能としては、光を受容して電荷を
発生する機能および光を受容して電荷を輸送する機能が
必要である。従来の電子写真感光体は、上記の機能を同
一層に持たせた構造の単層型感光体と、それらの機能を
各層に分離した積層型感光体があり、後者のタイプが実
用感度に優れている。

この種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。この方式によ
る電子写真プロセスは、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への露光による原稿
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
持体への転写，定着により行われ、トナー転写後の感光
体は除電，残留トナーの除去，光除電などが行われ、再
使用に供される。

感光体が上述のような画像形成プロセスに実用される
ためには、光感度，電荷受容能，電荷保持能，残留電
位，繰り返し安定性などの電気的・光電気的特性におい
て優れたものであることと同時に、耐磨耗性や硬度など
の機械的強度，耐熱性，耐湿性，光やオゾンに対する耐
久性などにおいても優れたものでなければならない。

有機系感光材料は可とう性，熱安定性，材料の多様
性，膜形成性など利点が多いが、光感度，機械的強度，
光やオゾンに対する耐久性などに問題を有している。そ
のために、有機材料を用いた有機系感光体は、有機材料
の膜形成性，材料の多様性の特長を活かして、電荷発生
層，電荷輸送層などに機能分離した層からなる積層型と
し、各層に適した材料を選択し組み合わせて使用するこ
とにより開発，実用化が進められている。

原稿の複写においては原稿の画像濃度を忠実に再現し
た複写画像が得られることが望ましいが、そのためには
複写機に使用する光感度が可視光全領域にわたって均一
であることが要求される。ところが、感光体に使用され
る電荷発生物質によって光の波長により光感度が異な
る。例えば、フタロシアニン化合物では波長600nm〜700
nmの赤色光領域で非常に高い光感度を示す。また、酸化
亜鉛では波長370nm〜390nm領域に光の吸収極大があり、
近紫外領域で光感度が高い。このような特定の光波長領
域で非常に高い光感度を示すような光導電性物質を電荷
発生物質とした感光体を装着させた複写機では、原稿複
写にあたって実用上問題が生じる。例えば、銅フタロシ
アニンを電荷発生物質とする感光体を装着された複写機
においては、感光体を帯電し露光した場合、前述のごと
く光波長600nm〜700nm領域に光の吸収極大をもつので赤
色光に高い光感度を示す。従って、赤色および青色の画
像を有する原稿を介して露光したときには、複写画像に
おいて青色画像に比し赤色画像が再現されにくい。この
ことは、感光体が原稿上の赤色画像からの赤色反射光に
強く感光して、この部分の表面電位が原稿の白地部分か
らの反射光に対する減衰と同程度に大きく減衰し、現像
工程でトナーが付着しにくくなるからである。感光材料
として酸化亜鉛を使用した感光体を装着した複写機にお
いては、白色光と青色光とが前記の銅フタロシアニンに
おける白色光と赤色光との関係と同等となり、原稿の青
色画像が複写画像上に再現されにくくなる。

この欠点を除去するために、光導電性物質に適当な色
素を添加して感光材料とすることは知られている。例え
ば、特開昭53−37423号公報には単層型感光体の光導電
性物質中に色素を添加した例としてβ型フタロシアニン
に光波長400nm〜600nmに吸収極大を有する色素を分散さ
せて感光層を形成する記載があり、特開昭57−14848号
公報には積層型感光体の電荷輸送層中に色素を添加した
例としてフタロシアニン化合物を含む電荷発生層の光照
射側に配置された電荷輸送層中に赤色光領域に光の吸収
極大をもつ色素を分散させて感光層を形成する記載があ
る。また光導電性物質としての酸化亜鉛にフルオレッセ
インなどを分散して含有させた感光体の例が、井上英一
監訳「電子写真」224頁〜225頁（1973年共立出版刊）
［原著R.M.Schaffert著「Electrophotography」（1965
年Focal Press刊）］に記載されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしこれら公知の方法では、比較的電気抵抗の低い
色素が光導電層全域に、あるいは表面電位を保持すべき
電荷輸送層全域に分散して含有されるために、感光体と
して表面電位が低下するという欠点があった。さらに複
写機において必然的に行われる感光体の繰り返し使用に
あたって、感光体の耐久性が劣るという欠点があり、そ
の原因は主として含有された色素が徐々に劣化していく
ことにある。色素劣化の主原因は帯電，複写ならびに除
電の各工程で発生するオゾン、および露光ならびに光除
電工程での光によって色素が分解することに起因する。
色素が経時的に分解していくにつれて、感光材料への色
素添加の効果が減少していき、感光体の光波長感度の均
一性が悪化していく。また分解した色素は、もとの色素
を分散含有している感光材料に不純物として悪影響をお
よぼし、感光体の表面電位および光感度の低下と残留電
位の増大をひきおこす。さらに、色素を含有する層が感
光体の表面にくる構造では、表面からの光やオゾンによ
る分解が進みやすく、また感光材料中に色素が分散して
含有されている場合には、色素の分解生成物の影響が分
散された感光材料全域に直接およぶので好ましくない。

本発明者は赤色に感度を有する電荷発生材料としてビ
スアゾ化合物を用いているが、光波長630nm〜650nm領域
に光の吸収極大をもつので前述のフタロシアニン化合物
よりは赤色再現性に優れているが、満足すべき分光特性
は得られていなかった。

赤色を良好に再現するためにはフィルターを用いて長
波長光をカットすればよいが、感度の低下を招き、ま
た、複写機のコスト上昇にもなるので好ましくない。

この発明は、上述の点に鑑みてなされたもので、可視
光全域にわたって一様な光感度を有し、赤色再現性，青
色再現性ともに優れた電子写真用感光体を提供すること
を解決しようとする課題とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題は、この発明によれば、導電性基体上に電荷
発生物質を含有する電荷発生層と電荷輸送物質を含有す
る電荷輸送層との少なくとも二層を積層してなる感光層
を備えてなる電子写真用感光体において、電荷発生層が
電荷発生物質として下記一般式（Ａ）で示されるビスア
ゾ化合物のうちの少なくとも一種と下記一般式（Ｂ）で
示される多環キノン化合物のうちの少なくとも一種とを
ビスアゾ化合物と多環キノン化合物との重量混合比が0.
5:9.5ないし1.3:8.7の範囲内となるように含有する電子
写真用感光体とすることによって解決される。

〔式（Ａ）中、R₁はハロゲン原子，アルキル基，アルコ
キシ基のうちのいずれかを表し、R₂は置換されてもよい
アルキル基を表し、R₃は水素原子，シアノ基，カルバモ
イル基，カルボキシル基，エステル基，アシル基のうち
のいずれかを表し、R₄は水素原子，ハロゲン原子，ニト
ロ基，アルキル基，アルコキシ基のうちのいずれかを表
す。〕 〔式（Ｂ）中、Ｘはハロゲン原子，ニトロ基，シアノ
基，アシル基，カルボキシル基のうちのいずれかを表
し、ｎは０ないし４の整数のうちのいずれかを表す。〕 ビスアゾ化合物と多環キノン化合物との重量混合比が
0.75:9.25ないし1:9の範囲内であるとより好適である。

感光層における電荷発生層と電荷輸送層との積層順序
は、電荷発生層の上に電荷輸送層を積層しても、また、
その逆の順に積層してもよい。

電荷発生物質として用いる具体的な化合物として、下
記式（Ａ−１）で示されるビスアゾ化合物と下記式（Ｂ
−１）で示される多環キノン化合物とを用いると好適で
ある。

この発明で使用される前記一般式（Ａ）で示されるビ
スアゾ化合物の具体的化合物例を挙げると次の通りであ
る。

また、前記一般式（Ｂ）で示される多環キノン化合物
の具体的化合物例として次のものが挙げられる。

〔作用〕 電荷発生層に、電荷発生物質として、前記一般式
（Ａ）で示されるビスアゾ化合物と前記一般式（Ｂ）で
示される多環キノン化合物とを重量混合比で0.5:9.5な
いし1.3:8.7の範囲内で混合して用いることにより、赤
色再現性，青色再現性ともに優れ、可視光全域にわたっ
てほぼ一様の光感度を有する電子写真用感光体を得るこ
とができる。ビスアゾ化合物と多環キノン化合物との重
量混合比を0.75:9.25ないし1:9の範囲内とするとより好
適である。感光層における電荷発生層と電荷輸送層との
積層順序は電荷発生層上に電荷輸送層が積層されても、
その逆に積層されても、感光体の帯電極性が逆となるだ
けで光感度の点では変わらない。

〔実施例〕

第１図は、この発明の感光体の一実施例を示す概念的
断面図であって、導電性基体１上に電荷発生層2,電荷輸
送層３が順次積層された感光層4aを備えた負帯電型感光
体を示す。

導電性基体１は、銅，アルミニウム，ニッケル，イン
ジウム，金などの金属材料や、これらの金属材料により
被覆されたプラスチックシートを用いることができる。
これらは主に円筒状の形状で使用され、他の各層の支持
体となっていることから、取り扱いにおいて十分な強度
を有していることが好ましい。

電荷発生層２は、電荷発生物質として前記一般式
（Ａ）で示されるビスアゾ化合物と前記一般式（Ｂ）で
示される多環キノン化合物との混合した光導電性粒子を
用い、樹脂バインダーとしてジアリルフタレートのプリ
ポリマー，ポリカーボネート，ポリエステル，ポリウレ
タン，メタクリル酸エステルの重合体および共重合体な
どを単独，もしくは組み合わせて用い、これらをメチル
エチルケトンなどの有機溶剤とともに、サンドミル，超
音波ホモジナイザー，ボールミルなどでよく分散・溶解
した塗布液を、乾燥後の膜厚が0.2μｍ〜2.0μｍとなる
ように塗布，乾燥して形成する。

電荷輸送層３は、電荷輸送物質としてピラゾリン，ト
リフェニルメタン，スチリル，オキサジアゾール，ヒド
ラゾンなどの誘導体を用い、樹脂バインダーとしてポリ
カーボネート，ポリアリレート，ポリエステル，ポリウ
レタン、メタクリル酸エステルの重合体および共重合体
などを単独，もしくは組み合わせて用い、これらを有機
溶剤に溶解した塗布液を乾燥後の膜厚が10μｍ〜25μｍ
となるように塗布，乾燥して形成する。

電荷発生物質として、前記化合物（Ａ−１）で示され
るビスアゾ化合物と前記化合物（Ｂ−１）で示される多
環キノン化合物とを第１表に示す各重量混合比で混合し
た材料を用い、その他は上述の材料，方法を用いて、第
１図に示した構成の各感光体を作製した。

これらの感光体を有機系負帯電型感光体を用いる市販
の複写機に露光部長波長カットフィルターを外した状態
でそれぞれ装着し、色再現性の評価を、Macbethの濃度
計RD−914により青色，赤色の色再現性をコピー濃度で
評価する方法で行った。その結果を第３図に示す。第３
図において、縦軸はコピー濃度、横軸は化合物（Ａ−
１）と化合物（Ｂ−１）との重量混合比を示す。

第３図から明らかなように、化合物（Ｂ−１）の混合
比が大きくなるほど赤色の再現性は良くなるが、青色の
再現性は悪くなる傾向があり、化合物（Ａ−１）すなわ
ちビスアゾ化合物と化合物（Ｂ−１）すなわち多環キノ
ン化合物との混合比を適切な範囲内とすることにより、
赤色再現性，青色再現性ともに優れた感光体が得られる
ことが判る。良好な混合比の範囲はビスアゾ化合物：多
環キノン化合物が0.5:9.5ないし1.3:8.7の範囲であり、
より好適には0.75:9.25ないし1.0:9.0の範囲内である。

第２図は、この発明の感光体の異なる実施例の概念的
断面図で、導電性基体１上に電荷輸送層3,電荷発生層２
をこの順に積層した感光層4bを備えた正帯電型感光体を
示す。この場合には電荷発生層２を保護するために、さ
らに保護層５を設けるのが一般的である。このような構
成の感光体においても電荷発生層の機能において、第１
図に示した感光体と基本的な差異はなく、電荷発生層に
電荷発生物質としてビスアゾ化合物と多環キノン化合物
とを適切な重量混合比で混合した材料を用いることによ
り、同様に赤色再現性，青色再現性ともに優れた感光体
が得られる。

また、感光層に、例えば電荷発生層と電荷輸送層との
間に介在する中間層などの各種層が設けられている場合
にも電荷発生層の機能は本質的に変わらず、この発明は
同様に有効である。

〔発明の効果〕

この発明によれば、有機系積層型感光体において、電
荷発生層に電荷発生物質として前記一般式（Ａ）で示さ
れるビスアゾ化合物のうちの少なくとも一種と前記一般
式（Ｂ）で示される多環キノン化合物のうちの少なくと
も一種とを重量混合比で0.5:9.5ないし1.3:8.7の範囲内
で混合して用いることにより、可視光全域にわたって良
好で一様な光感度を有し、赤色再現性，青色再現性とも
に優れた感光体を得ることができる。両者の重量混合比
を0.75:9.25ないし1.0:9.0の範囲内とすると赤色および
青色の再現性がさらに均一になりより好適である。この
効果は感光層における電荷発生層と電荷輸送層との積層
順序により、また、これら二層以外の層が積層されてい
る場合にも変わることはない。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はこの発明の感光体のそれぞれ異な
る実施例の概念的断面図、第３図はこの発明の感光体の
赤色および青色のコピー濃度と電荷発生物質としての化
合物（Ａ−１）と化合物（Ｂ−１）との重量混合比との
関係を示す線図である。 １……導電性基体、２……電荷発生層、３……電荷輸送
層、4a,4b……感光層、５……保護層。

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】導電性基体上に電荷発生物質を含有する電
   荷発生層と電荷輸送物質を含有する電荷輸送層との少な
   くとも二層を積層してなる感光層を備えてなる電子写真
   用感光体において、電荷発生層が電荷発生物質として下
   記一般式（Ａ）で示されるビスアゾ化合物のうちの少な
   くとも一種と下記一般式（Ｂ）で示される多環キノン化
   合物のうちの少なくとも一種とをビスアゾ化合物と多環
   キノン化合物との重量混合比が0.5:9.5ないし1.3:8.7の
   範囲内となるように含有することを特徴とする電子写真
   用感光体。 〔式（Ａ）中、R₁はハロゲン原子，アルキル基，アルコ
   キシ基のうちのいずれかを表し、R₂は置換されてもよい
   アルキル基を表し、R₃は水素原子，シアノ基，カルバモ
   イル基，カルボキシル基，エステル基，アシル基のうち
   のいずれかを表し、R₄は水素原子，ハロゲン原子，ニト
   ロ基，アルキル基，アルコキシ基のうちのいずれかを表
   す。〕 〔式（Ｂ）中、Ｘはハロゲン原子，ニトロ基，シアノ
   基，アシル基，カルボキシル基のうちのいずれかを表
   し、ｎは０ないし４の整数のうちのいずれかを表す。〕
2. 【請求項２】ビスアゾ化合物と多環キノン化合物との重
   量混合比が0.75:9.25ないし1:9の範囲内であることを特
   徴とする請求項１記載の電子写真用感光体。
3. 【請求項３】導電性基体上に電荷発生層，電荷輸送層が
   この順に積層された感光層を備えてなることを特徴とす
   る請求項１または２記載の電子写真用感光体。
4. 【請求項４】導電性基体上に電荷輸送層，電荷発生層が
   この順に積層された感光層を備えてなることを特徴とす
   る請求項１または２記載の電子写真用感光体。
5. 【請求項５】下記式（Ａ−１）で示されるビスアゾ化合
   物と下記式（Ｂ−１）で示される多環キノン化合物とを
   用いたことを特徴とする請求項1,2,3,4いずれかに記載
   の電子写真用感光体。