JP2789702B2 - 電子写真用感光体 - Google Patents

電子写真用感光体

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【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。詳し
くは、非常に耐久性に優れた電子写真用感光体に関する
ものである。
〔従来の技術〕
電子写真技術は、即時性、高品質の画像が得られるこ
となどから、近年では複写機の分野にとどまらず、各種
プリンターの分野でも広く使われ応用されてきている。
電子写真技術の中核となる感光体については、その光導
電材料として従来からのセレニウム、ヒ素−セレニウム
合金、硫化カドミニウム、酸化亜鉛といった無機系の光
導電体から、最近では、無公害で成膜が容易、製造が容
易である等の利点を有する有機系の光導電材料を使用し
た感光体が開発されている。
有機感光体の中でも電荷発生層、及び電荷移動層を積
層した、いわゆる積層型感光体が考案され、研究の主流
となっている。
積層型感光体は、それぞれ効率の高い電荷発生物質、
及び電荷移動物質を組合せることにより高感度な感光体
が得られること、材料の選択範囲が広く安全性の高い感
光体が得られること、また塗布の生産性が高く比較的コ
スト面でも有利なことから、感光体の主流になる可能性
も高く鋭意開発されている。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、従来実用化されている積層型感光体
は、繰返し使用した場合電気特性的には帯電電位の低
下、残留電位の蓄積、感度の変動等が有り必ずしも寿命
に関しては十分であると言えない。特に残留電位の蓄積
は有機感光体においてはよく問題となり、有機感光体の
高耐刷化を妨げる大きな要因の一つのなっている。残留
電位が蓄積する原因はいくつか考えられるが、最も影響
を及ぼすと考えられるのは電荷移動層中に存在する不純
物によるものである。すなわちこの様な不純物がトラッ
プとなりキャリアーを補促し、動けない空間電荷を形成
することにより残留電位になると考えられる。ここで電
荷移動層の膜厚を厚くすることはブレードクリーニング
等の摩耗による膜減りの電気特性に及ぼす影響を少なく
したり、感度を向上させる等いくつかの点において有利
になるが、反面電荷移動層中の不純物量が増加し繰返し
使用における残留電位の蓄積は極めて大きくなる。この
様な電荷移動層中のトラップに起因すると考えられる残
留電位を抑制する手段の一つとして、電子吸引性化合物
を電荷移動層に添加することが試みられている。
一般に電子供与性化合物に対し電子吸引性化合物を添
加すると、電荷移動錯体を形成しその新たな吸収が長波
長側に出現する。そこで電荷移動錯体の吸収帯に相当す
る光を照射すると電荷移動層中にわずかではあるが移動
可能なキャリアー(正孔−電子)が生成し、このキャリ
アーが結果的に動けない空間電荷を中和し、残留電位を
抑制すると考えられている。しかしながらこれまで知ら
れている電子吸引性化合物は、残留電位の抑制が十分で
なかったり、暗減衰の増加、繰返し使用による表面電位
の低下、感度の低下といった弊害を伴うものが多いのが
現状である。
〔課題を解決するための手段〕
そこで本発明者らは、残留電位の抑制効果が十分あ
り、他の電気特性に対してほとんど影響を及ぼさない電
子吸引性化合物について鋭意検討した結果、特定のスル
ホン酸エステル化合物が非常に優れた性能を示すことを
見出し本発明に到達した。
すなわち本発明の要旨は、導電性基体上に、少なくと
も電荷発生層及び電荷移動層を有する電子写真用感光体
において、該電荷移動層が下記一般式〔I〕で表わされ
るスルホン酸エステル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ある。
(式中、R1、R2及びR3はそれぞれ水素原子、ハロゲン原
子、アルキル基、アルコキシ基、ニトロ基、シアノ基は を表わし、R4及びR5はそれぞれ水素原子又はハロゲン原
子を表わし、Xはシアノ基、アルコキシカルボニル基、
置換されていてもよいアリールオキシカルボニル基、又
は置換されていてもよいアリール基を表わす。) 以下本発明を詳細に説明する。
本発明の感光体は導電性支持体上に設けられる。導電
性支持体としては、アルミニウム、ステンレス鋼、銅、
ニッケル等の金属材料、表面にアルミニウム、銅、パラ
ジウム、酸化すず、酸化インジウム等の導電性層を設け
たポリエステルフィルム、紙等の絶縁性支持体が使用さ
れる。
導電性支持体と電荷発生層の間には通常使用されるよ
うな公知のバリアー層が設けられていてもよい。
バリアー層としては、例えばアルミニウム陽極酸化被
膜、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム等の無機
層、ポリビニルアルコール、カゼイン、ポリビニルピロ
リドン、ポリアクリル酸、セルロース類、ゼラチン、デ
ンプン、ポリウレタン、ポリイミド、ポリアミド、等の
有機層が使用される。
電荷発生層に用いられる電荷発生物質としては、セレ
ン及びその合金、ヒ素−セレン、硫化カドミウム、酸化
亜鉛、その他の無機光導電物質、フタロシアニン、アゾ
色素、キナクリドン、多環キノン、ピリリウム塩、チア
ピリリウム塩、インジゴ、チオインジゴ、アントアント
ロン、ピラントロン、シアニン等の各種有機顔料、及び
染料が使用できる。
中でも無金属フタロシアニン、銅塩化インジウム、塩
化ガリウム、錫、オキシチタニウム、亜鉛、パナジウ
ム、等の金属又は、その酸化物、塩化物の配位したフタ
ロシアニン類、モノアゾ、ビスアゾ、トリスアゾ、ポリ
アゾ類等のアゾ顔料が好ましい。
電荷発生層はこれらの物質をたとえば、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の各種バインダー樹脂で結
着した形で使用される。この場合の電荷発生物質の使用
比率はバインダー樹脂100重量部に対して30から500重量
部の範囲より使用され、その膜厚は通常0.1μmから2
μm、好ましくは0.15μmから0.8μmが好適である。
また電荷発生層には必要に応じて塗布性を改善するため
のレベリング剤や酸化防止剤、増感剤等の各種添加剤を
含んでいてもよい。
電荷移動層は通常、基本的に電荷移動材料、バインダ
ー樹脂とともに下記一般式〔I〕で示されるスルホン酸
エステル化合物から構成される。
(ここでR1、R2及びR3はそれぞれ水素原子;塩素、臭
素、ヨウ素等のハロゲン原子;メチル基、エチル基等の
アルキル基;メトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ
基;ニトロ基;シアノ基又は式 で示される基を表わす。
R4及びR5はそれぞれ水素原子;又は塩素、臭素、ヨウ
素等のハロゲン原子を表わす。
Xはシアノ基;メトキシカルボニル基、エトキシカル
ボニル基、プロポキシカルボニル基、ブトキシカルボニ
ル基等のアルコキシカルボニル基、置換されていてもよ
い、フェノキシカルボニル基、ナフトキシカルボニル基
等のアリールオキシカルボニル基;又は置換されていて
もよい、フェニル基、ナフチル基等のアリール基を表わ
し、アリールオキシカルボニル基及びアリール基の置換
基の例としてはシアノ基;ニトロ基;メチル基、エチル
基等のアルキル基;塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲン原
子が挙げられる。
前記一般式〔I〕で示される化合物は例えば一般式
〔II〕で示されるアルデヒド類と、一般式〔III〕で示
されるニトリル化合物とを縮合させることにより容易に
合成することができる。
(式中、R1,R2,R3,R4,R5およびXは前記と同一の意義を
有する。) 次に一般式〔I〕で示されるスルホン酸エステル化合
物の主な具体例を示す。
例示化合物 電荷移動材料としてはたとえばカルバゾール、インド
ール、イミダゾール、オキサゾール、ピラゾール、オキ
サジアゾール、ピラゾリン、チアジアゾールなどの複素
環化合物、アニリン誘導体、ヒドラゾン化合物、芳香族
アミン誘導体、スチルベン誘導体、或いはこれらの化合
物からなる基を主鎖もしくは側鎖に有する重合体などの
電子供与性物質が挙げられる。電荷移動層に使用される
バインダー樹脂としてはたとえばポリメチルメタクリレ
ート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル等のビニル重合
体、及びその共重合体、ポリカーボネート、ポリエステ
ル、ポリエステルカーボネート、ポリスルホン、ポリイ
ミド、フェノキシ、エポキシ、シリコーン樹脂等が挙げ
られ、またこれらの部分的架橋硬化物も使用できる。
一般式〔I〕で示されるスルホン酸エステル化合物と
バインダー樹脂との割合はバインダー樹脂100重量部に
対して0.01〜30重量部、好ましくは0.1〜10重量部の範
囲で使用される。
電荷移動材料とバインダー樹脂との割合はバインダー
樹脂100重量部に対して30〜200重量部、好ましくは40〜
120重量部の範囲で使用される。
また電荷移動層には、必要に応じて酸化防止剤、増感
剤等の各種添加剤を含んでいてもよい。電荷移動層の膜
厚は10〜60μm、好ましくは10〜45μmの厚みで使用さ
れるのがよい。
〔発明の効果〕
本発明による電荷移動層に特定のスルホン酸エステル
化合物を含有させた電子写真用感光体は、繰返し使用し
ても残留電位の蓄積がほとんどなく、更に帯電性、感度
の変動も非常に少なく安定性が極めて良好である。
〔実施例〕
以下本発明を製造例、実施例及び比較例により更に詳
細に説明するが特にこれらに限定されるものではない。
製造例〔例示化合物(1)〕 下記式〔IV〕 で表わされる化合物1.00g及びマロノニトリル0.28gをイ
ソプロパノール30mlに溶解した後、ジエチルアミン一滴
を加え50℃で0.5時間反応させた。冷却後析出した結晶
を濾取しヘキサン−トルエン混合溶媒より再結晶を行い
無色の結晶p−ニトロフェニル−4−(β,β−ジシア
ノビニル)ベンゼンスルホネート0.4gを得た。融点159
℃であった。
なお、上記化合物〔IV〕は以下のように合成した。
p−トルエンスルホニルクロライド20.5gを酢酸−無
水酢酸(1:1)混合溶媒に溶解し、0℃で濃硫酸26g、続
いて9〜12℃で無水クロム酸30gを加えることにより酸
化して4−(ジアセトキシメチル)−ベンゼンスルホニ
ルクロライド11.5gを得た。この4−(ジアセトキシメ
チル)−ベンゼンスルホニルクロライドとp−ニトロフ
ェノールを縮合させた後酸処理することにより〔IV〕を
得た。
実施例−1 下記構造式を有するビスアゾ化合物10重量部を150重
量部の4−メトキシ−4−メチルペンタノン−2に加
え、サンドグラインドミルにて粉砕分散処理を行なっ
た。ここで得られた顔料分散液をポリビニルブチラール
(電気化学工業(株)製、商品名#6000−C)の5%1,
2−ジメトキシエタン溶液に加え、最終的に固形分濃度
4.0%の分散液を作製した。
この様にして得られた分散液に、表面が鏡面仕上され
た外径80mm、長さ340mm、肉厚1.0mmのアルミシリンダー
を浸漬塗布しその乾燥膜厚が0.7g/mm2となるように電荷
発生層を設けた。
次にこのアルミシリンダーを次に示すヒドラゾン化合
物95重量部と 次の構造を有する化合物〔p−ニトロフェニル−4−
(β,β−ジシアノビニル)ベンゼンスルホネート〕1.
5重量部 及び下記構造のポリカーボネート樹脂100重量部を 1,4−ジオキサン、テトラヒドロフランの混合溶媒に溶
解させた液に浸漬塗布した後、室温で30分、125℃で30
分乾燥させ、乾燥後の膜厚が40μmとなるように電荷移
動層を設けた。この様にして作製した感光体を感光体特
性測定機に装着し、周速260mm/secで帯電(初期におい
てスコロトロンで−700Vになるように設定)、露光、除
電のサイクルを30万回繰返した時の暗電位及び残留電位
の変動を測定した。その結果を表−1に示す。この結果
から30万回の繰返しにおいても暗電位は変化がなく残留
電位の蓄積も極めて少ないことが分かる。
実施例−2〜10 実施例−1において使用したスルホン酸エステルのか
わりに一般式〔I〕の例示化合物(2)、(4)、
(6)、(7)、(8)、(9)、(12)、(14)、
(16)を用いた以外は実施例−1と同様にして感光体を
作製し、その特性を評価した。その結果を表−1に示
す。
これらいずれの感光体も非常に安定した特性を示すこ
とが分かる。
比較例 実施例−1においてスルホン酸エステルを加えない以
外は実施例−1と同様にして感光体を作製し、その特性
を評価した。その結果を表−1に示す。表−1の結果か
ら明らかなように極端に残留電位が蓄積することが判
る。
以上の結果から明らかなように本発明の感光体は非常
に優れた性能を有していることが判る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−7643(JP,A) 特開 平1−287570(JP,A) 特開 昭50−137543(JP,A) 特開 昭59−7956(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G03G 5/05 104 B G03G 5/06 319 G03G 5/06 313

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】導電性基体上に、少なくとも電荷発生層及
    び電荷移動層を有する電子写真感光体において、該電荷
    移動層が下記一般式〔I〕 (式中、R1、R2及びR3はそれぞれ水素原子、ハロゲン原
    子、アルキル基、アルコキシ基、ニトロ基、シアノ基又
    を表わし、R4及びR5はそれぞれ水素原子又はハロゲン原
    子を表わし、Xはシアノ基、アルコキシカルボニル基、
    置換されていてもよいアリールオキシカルボニル基、又
    は置換されていてもよいアリール基を表わす。)で表わ
    されるスルホン酸エステル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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