JP2806399B2 - 電子写真用感光体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は電子写真用感光体の感
光層に係り、特に感度に優れる感光体の電荷発生物質に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より電子写真用感光体（以下感光体
とも称する）の感光材料としてはセレンまたはセレン合
金などの無機光導電性物質、酸化亜鉛あるいは硫化カド
ミウムなどの無機光導電性物質を樹脂結着剤中に分散さ
せたもの、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾールまたはポリビ
ニルアントラセンなどの有機光導電性物質、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
物質を樹脂結着剤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。

【０００３】また感光体には暗所で表面電荷を保持する
機能、光を受容して電荷を発生する機能、同じく光を受
容して電荷を輸送する機能とが必要であるが、一つの層
でこれらの機能をあわせもったいわゆる単層型感光体
と、主として電荷発生に寄与する層と暗所での表面電荷
の保持と光受容時の電荷輸送に寄与する層とに機能分離
した層を積層したいわゆる積層型感光体がある。これら
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。この方式での画像形成
は暗所での感光体へのコロナ放電による帯電、帯電され
た感光体表面上での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定着により行われ、ト
ナー像転写後の感光体は除電、残留トナーの除去、光除
電などを行った後、再使用に供される。

【０００４】近年、可とう性，熱安定性，膜形成性など
の利点により、電荷発生能の優れた光導電性有機染料，
顔料を用いた感光体が数多く提案されている。例えば米
国特許第３８１６１１８号明細書に記載のフタロシアニ
ン、特公昭６１−２９４９６号公報に記載のスクアリリ
ウム、特開昭５９−１３３５５３号公報に記載のアズレ
ニウム、特公昭６０−６００５２号公報に記載のアンス
アンスロンなど種々の電荷発生材料が知られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、有機材
料は無機材料にない多くの長所を持つが、また同時に電
子写真感光体に要求されるすべての特性を充分に満足す
るものがまだ得られていないのが現状であり、特に光感
度および繰り返し連続使用時の特性に問題があった。

【０００６】本発明は、上述の点に鑑みてなされたもの
であって、感光層に電荷発生物質として今まで用いられ
たことのない新しい有機材料を用いることにより、高感
度で繰り返し特性に優れた複写機用およびプリンタ用の
電子写真用感光体を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述の目的はこの発明に
よれば一般化学式（Ｉ）で示されるビスアゾ化合物を電
荷発生物質として含む感光層を備えるとすることにより
達成される。

【０００８】

【化５】

【０００９】（一般化学式（Ｉ）中、Ａはカップラー残
基を表し、Ｂは酸素原子または硫黄原子を含んで芳香族
複素環を形成する残基である。）

【００１０】

【作用】前記一般化学式（Ｉ）で示されるビスアゾ化合
物を感光層に用いた例は知られていない。本発明者ら
は、前記目的を達成するために各種有機材料について鋭
意検討を進める中で、これらビスアゾ化合物について数
多くの実験を行った結果、その技術的解明はまだ充分な
されていないが、このような前記一般化学式（Ｉ）で示
される特定のビスアゾ化合物を電荷発生物質として使用
することが、電子写真特性の向上に極めて有効であるこ
とを見出した。それにより、高感度で繰り返し特性や耐
久性等に優れた電子写真用感光体を得るに至ったのであ
る。

【００１１】

【実施例】本発明に用いられる前記一般化学式（Ｉ）で
示されるビスアゾ化合物は、通常の方法により合成する
ことができる。こうして得られる一般化学式（Ｉ）で示
されるビスアゾ化合物の具体例が表１〜表１６に示され
る。

【００１２】本発明の感光体は前記一般化学式（Ｉ）で
示される化合物を感光層中に含有させたものであるが、
これら化合物の応用の仕方によって、図１、図２、ある
いは図３に示したごとくに用いることができる。

【００１３】図１〜図３は本発明の感光体の概念的断面
図で、１は導電性基体、２０，２１，２２は感光層、３
は電荷発生物質、４は電荷発生層、５は電荷輸送物質、
６は電荷輸送層、７は被覆層である。

【００１４】図１は、導電性基体１上に電荷発生物質３
である前記一般化学式（Ｉ）の化合物と電荷輸送物質５
を樹脂バインダー中に分散した感光層２０（通常単層型
感光体と称せられる構成）が設けられたものである。

【００１５】図２は、導電性基体１上に電荷発生物質３
である前記一般化学式（Ｉ）の化合物を含有する電荷発
生層４と電荷輸送物質５を主体とする電荷輸送層６との
積層からなる感光層２１（通常積層型感光体と称せられ
る構成）が設けられたものである。

【００１６】図３は、図２の逆の層構成のものである。
この場合には、電荷発生層４を保護するためさらに被覆
層７を設けるのが一般的である。

【００１７】図２および図３に示す２種類の層構成とす
る理由は、負帯電方式として通常用いられる図２の層構
成で正帯電方式で用いようとしても、これに適合する電
荷輸送物質が見つかっておらず、したがって、正帯電方
式の感光体として現段階では図３に示す層構成が必要な
ためである。

【００１８】図１の感光体は、電荷発生物質を電荷輸送
物質および樹脂バインダーを溶解した溶液中に分散せし
め、この分散液を導電性基体上に塗布することによって
作成できる。

【００１９】

【表１】

【００２０】

【表２】

【００２１】

【表３】

【００２２】

【表４】

【００２３】

【表５】

【００２４】

【表６】

【００２５】

【表７】

【００２６】

【表８】

【００２７】

【表９】

【００２８】

【表１０】

【００２９】

【表１１】

【００３０】

【表１２】

【００３１】

【表１３】

【００３２】

【表１４】

【００３３】

【表１５】

【００３４】

【表１６】

【００３５】図２の感光体は、導電性基体上に電荷発生
物質の粒子を溶剤または樹脂バインダー中に分散して得
た分散液を塗布、乾燥し、その上に電荷輸送物質および
樹脂バインダーを溶解した溶液を塗布、乾燥することに
より作成できる。

【００３６】図３の感光体は、電荷輸送物質および樹脂
バインダーを溶解した溶液を導電性基体上に塗布、乾燥
し、その上に電荷発生物質の粒子を溶剤または樹脂バイ
ンダー中に分散して得た分散液を塗布、乾燥し、さらに
被覆層を形成することにより作成できる。

【００３７】導電性基体１は、感光体の電極としての役
目と同時に他の各層の支持体となっており、円筒状，板
状，フィルム状のいずれでも良く、材質的にはアルミニ
ウム，ステンレス鋼，ニッケルなどの金属、あるいはガ
ラス，樹脂などの上に導電処理をほどこしたものでも良
い。

【００３８】電荷発生層４は、一般化学式（Ｉ）で示さ
れる化合物であらわされる電荷発生物質３の粒子を樹脂
バインダー中に分散させた材料を塗布して形成され、光
を受容して電荷を発生する。また、その電荷発生効率が
高いことと同時に発生した電荷の電荷輸送層６および被
覆層７への注入性が重要で、電場依存性が少なく低電場
でも注入の良いことが望ましい。電荷発生層は電荷発生
物質を主体としてこれに電荷輸送物質などを添加して使
用することも可能である。樹脂バインダーとしては、ポ
リカーボネート，ポリエステル，ポリアミド，ポリウレ
タン，塩化ビニル，エポキシ，シリコン樹脂，ジアリル
フタレート樹脂，ブチラール樹脂，メタクリル酸エステ
ルの重合体および共重合体などを適宜組合せて使用する
ことが可能であり、樹脂バインダーの分散溶剤として
は、酢酸エチル、メチルエチルケトン、テトラヒドロフ
ラン、ジクロロメタン、ジクロロエタン、Ｎ，Ｎジメチ
ルホルムアミドなどを用いることができる。また、樹脂
バインダー中に電荷発生物質を分散させる比率は５〜９
５％であり、好ましくは５０〜８５％である。

【００３９】電荷輸送層６は、樹脂バインダー中に有機
電荷輸送物質として、ヒドラゾン化合物，ピラゾリン化
合物，スチルベン化合物，トリフェニルアミン化合物，
オキサゾール化合物，オキサジアゾール化合物などを溶
解・分散させた材料を塗布して、形成され、暗所では絶
縁体層として感光体の電荷を保持し、光受容時には電荷
発生層から注入される電荷を輸送する機能を発揮する。
樹脂バインダーとしては、ポリカーボネート，ポリエス
テル，メタクリル酸エステルの重合体および共重合体な
どを用いることができる。

【００４０】被覆層７は暗所ではコロナ放電の電荷を受
容して保持する機能を有しており、かつ電荷発生層が感
応する光を透過する性能を有し、露光時に光を透過し、
電荷発生層に到達させ、発生した電荷の注入を受けて表
面電荷を中和消滅させることが必要である。被覆材料と
しては、ポリエステル，ポリアミドなどの有機絶縁性皮
膜形成材料が適用できる。また、これら有機材料とガラ
ス樹脂，ＳｉＯ₂ などの無機材料、膜形成能を有する金
属アルコキシ化合物やさらには金属，金属酸化物などの
電気抵抗を低減せしめる材料とを混合して用いることも
できる。被覆材料としては有機絶縁性皮膜形成材料に限
定されることはなくＳｉＯ₂ などの無機材料さらには金
属，金属酸化物などを蒸着，スパッタリングなどの方法
により形成することも可能である。被覆材料は前述の通
り電荷発生物質の光の吸収極大の波長領域においてでき
るだけ透明であることが望ましい。

【００４１】被覆層自体の膜厚は被覆層の配合組成にも
依存するが、繰り返し連続使用したとき残留電位が増大
するなどの悪影響が出ない範囲で任意に設定できる。

【００４２】（実施例１） 前記化学式１で示される化合物１０重量部をポリエステ
ル樹脂（商品名バイロン２００：東洋紡製）１００重量
部と１−フェニル−３−（ｐ−ジエチルアミノスチリ
ル）−５−（ｐ−ジエチルアミノフェニル）−２−ピラ
ゾリン（ＡＳＰＰ）１００重量部とテトラヒドロフラン
（ＴＨＦ）溶剤とともに３時間混合機により混練して塗
布液を調整し、導電性基体であるアルミ蒸着ポリエステ
ルフィルム（Ａｌ−ＰＥＴ）上にワイヤーバー法にて塗
布して、乾燥後の膜厚が１５μｍになるように感光体を
作成した。

【００４３】（実施例２） まず、ｐ−ジエチルアミノベンズアルデヒド−ジフェニ
ルヒドラゾン（ＡＢＰＨ）１００重量部とポリカーボネ
ート樹脂（商品名パンライトＬ−１２５０：帝人化成）
１００重量部を塩化メチレンで溶解してできた塗液をア
ルミ蒸着ポリエステルフィルム基体上にワイヤーバー法
にて塗布し、乾燥後の膜厚が１５μｍになるように電荷
輸送層を形成した。このようにして得られた電荷輸送層
上に前記化学式２で示される化合物５０重量部、ポリエ
ステル樹脂（商品名バイロン２００：東洋紡製）５０重
量部とＴＨＦ溶剤とともに３時間混合機により混練して
塗布液を調整しワイヤーバー法にて塗布し、乾燥後の膜
厚が０．５μｍになるように電荷発生層を形成した。

【００４４】（実施例３） 実施例２において、電荷輸送物質をＡＢＰＨに変えて、
スチルベン化合物である、α−フェニル−４’−Ｎ，Ｎ
−ジメチルアミノスチルベンを用い実施例２と同様に電
荷輸送層を形成し、さらに電荷発生層を形成し感光体を
作成した。

【００４５】（実施例４） 実施例２において、電荷輸送物質を、ＡＢＰＨに変え
て、トリフェニルアミン化合物である、トリ（ｐ−トリ
ル）アミンを用い実施例２と同様に電荷輸送層を形成
し、さらに電荷発生層を形成し感光体を作成した。

【００４６】（実施例５） 実施例２において、電荷輸送物質を、ＡＢＰＨに変え
て、オキサジアゾール化合物である、２，５−ビス（ｐ
−ジエチルアミノフェニル）−１，３，４−オキサジア
ゾールを用い実施例２と同様に電荷輸送層を形成し、さ
らに電荷発生層を形成し感光体を作成した。

【００４７】このようにして得られた感光体の電子写真
特性を川口電機製静電記録紙試験装置「ＳＰ−４２８」
を用いて測定した。

【００４８】感光体の表面電位Ｖ_s （ボルト）は暗所で
＋６．０kVのコロナ放電を１０秒間行って感光体表面を
正帯電せしめたときの初期の表面電位であり、続いてコ
ロナ放電を中止した状態で２秒間暗所保持したときの表
面電位Ｖ_d （ボルト）を測定し、さらに続いて感光体表
面に照度２ルックスの白色光を照射してＶ_d が半分にな
るまでの時間（秒）を求め半減衰露光量Ｅ_1/2 （ｌｘ・
ｓ）とした。また、照度２ルックスの白色光を１０秒間
照射したときの表面電位を残留電位Ｖ_r （ボルト）とし
た。

【００４９】

【表１７】

【００５０】表１７に見られるように、実施例１、２、
３、４、５は半減衰露光量、残留電位ともに良好であっ
た。

【００５１】（実施例６） 前記化学式３〜４２で示される化合物１００重量部をそ
れぞれポリエステル樹脂（商品名バイロン２００）１０
０重量部とＴＨＦ溶剤とともに３時間混合機により混練
して塗布液を調製し、アルミニウム支持体上に約０．５
μｍになるように塗布し電荷発生層をそれぞれ形成し
た。この上に、実施例２で作製したのと同じ方法で得ら
れたＡＢＰＨの塗布液を約１５μｍになるように塗布し
感光体を作成した。

【００５２】このようにして得られた感光体の電子写真
特性を川口電機製静電記録紙試験装置「ＳＰ−４２８」
を用い、暗所で−６．０kVのコロナ放電を１０秒間行っ
て感光体表面を負帯電せしめ、実施例１〜５と同様の方
法で測定した。この結果を表１８に示す。

【００５３】

【表１８】

【００５４】表１８に見られるように、前記化学式３〜
４２で表されるビスアゾ化合物を電荷発生物質として用
いた感光体についても、半減衰露光量Ｅ_1/2 は良好であ
った。

【００５５】（実施例７） 前記化学式５１で示される化合物１０重量部をポリエス
テル樹脂（商品名バイロン２００東洋紡製）１００重量
部と１−フェニル−３−（ｐ−ジエチルアミノスチリ
ル）−５−（ｐ−ジエチルアミノフェニル）−２−ピラ
ゾリン（ＡＳＰＰ）１００重量部とテトラヒドロフラン
（ＴＨＦ）溶剤とともに３時間混合機により混練して塗
布液を調製し、導電性基体であるアルミ蒸着ポリエステ
ルフィルム（Ａｌ−ＰＥＴ）上にワイヤーバー法にて塗
布して、乾燥後の膜厚が２０μｍになるように感光体を
作成した。

【００５６】（実施例８） まず、Ｐ−ジエチルアミノベンズアルデヒド−ジフェニ
ルヒドラゾン（ＡＢＰＨ）１００重量部とポリカーボネ
ート樹脂（商品名パンライトＬ−１２５０：帝人化成）
１００重量部を塩化メチレンで溶解してできた塗液をア
ルミ蒸着ポリエステルフィルム基体上にワイヤーバーに
て塗布し、乾燥後の膜厚が２０μｍになるように電荷輸
送層を形成した。このようにして得られた電荷輸送層上
に前記化学式５２で示される化合物５０重量部、ポリエ
ステル樹脂（商品名バイロン２００：東洋紡製）５０重
量部とＴＨＦ溶剤とともに３時間混合機により混練して
塗布液を調製しワイヤーバーにて塗布し、乾燥後の膜厚
が０．５μｍになるように電荷発生層を形成した。

【００５７】（実施例９） 実施例８において、電荷輸送物質を、ＡＢＰＨに変え
て、スチルベン化合物である、α−フェニル−４’−
Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノスチルベンを用い実施例８と同
様に電荷輸送層を形成し、さらに電荷発生層を形成し感
光体を作成した。

【００５８】（実施例１０） 実施例８において、電荷輸送物質を、ＡＢＰＨに変え
て、トリフェニルアミン化合物である、トリ（ｐ−トリ
ル）アミンを用い実施例８と同様に電荷輸送層を形成
し、さらに電荷発生層を形成し感光体を作成した。

【００５９】（実施例１１） 実施例８において、電荷輸送物質を、ＡＢＰＨに変え
て、オキサジアゾール化合物である、２，５−ビス（ｐ
−ジエチルアミノフェニル）−１，３，４−オキサジア
ゾールを用い実施例８と同様に電荷輸送層を形成し、さ
らに電荷発生層を形成し感光体を作成した。

【００６０】このようにして得られた感光体の電子写真
特性を川口電機製静電記録紙試験装置「ＳＰ−４２８」
を用いて測定した。

【００６１】感光体の表面電位Ｖ_s （ボルト）は暗所で
＋６．０ｋＶのコロナ放電を１０秒間行って感光体表面
を正帯電せしめたときの初期の表面電位であり、続いて
コロナ放電を中止した状態で２秒間暗所保持したときの
表面電位Ｖ_d （ボルト）を測定し、さらに続いて感光体
表面に照度２ルックスの白色光を照射してＶ_d が半分に
なるまでの時間（秒）を求め半減衰露光量Ｅ_1/2 （ｌｘ
・ｓ）とした。また、照度２ルックスの白色光を１０秒
間照射したときの表面電位を残留電位Ｖ_r （ボルト）と
した。

【００６２】（比較例１） 実施例７において、化学式５１のビスアゾ化合物に変え
てε型銅フタロシアニンを用い、実施例７と同様に感光
体を作成した。

【００６３】（比較例２） 実施例８において、実施例８と同様に電荷輸送層を形成
し、さらに電荷発生物質を化学式５２のビスアゾ化合物
に変えてクロロダイアンブルーを用いて電荷発生層を形
成し感光体を作成した。

【００６４】

【表１９】

【００６５】表１９にみられるように、実施例７，８，
９，１０，１１は比較例１，２に比べ、半減衰露光量，
残留電位ともに良好であった。

【００６６】（実施例１２）前記化学式５３〜１００で
示される化合物１００重量部をそれぞれポリエステル樹
脂（商品名バイロン２００）１００重量部とＴＨＦ溶剤
とともに３時間混合機により混練して塗布液を調製し、
アルミニウム支持体上に約０．５μｍになるように塗布
し電荷発生層をそれぞれ形成した。この上に、実施例８
で作成したのと同じ方法で得られたＡＢＰＨの塗布液を
約２０μｍになるように塗布し感光体を作成した。

【００６７】このようにして得られた感光体の電子写真
特性を川口電機製静電記録紙試験装置「ＳＰ−４２８」
を用い、暗所で−６．０ｋＶのコロナ放電を１０秒間行
って感光体表面を負帯電せしめ、実施例７〜１１と同様
の方法で測定した。この結果を表２０に示す。

【００６８】

【表２０】

【００６９】表２０に見られるように、前記化学式５３
〜１００のビスアゾ化合物を電荷発生物質として用いた
感光体についても、半減衰露光量Ｅ_1/2 は良好であっ
た。

【００７０】

【発明の効果】この発明によれば、導電性基体上に電荷
発生物質として前記一般化学式（Ｉ）で示される化合物
を用いる事としたため、正帯電および負帯電においても
高感度で繰り返し特性に優れた感光体を得る事ができ
る。さらに、必要に応じて表面に被覆層を設置して耐久
性を向上させることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る感光体を示す断面図

【図２】本発明の異なる実施例に係る感光体を示す断面
図

【図３】本発明のさらに異なる実施例に係る感光体を示
す断面図

【符号の説明】 １ 導電性基体 ３ 電荷発生物質 ４ 電荷発生層 ５ 電荷輸送物質 ６ 電荷輸送層 ７ 被覆層 ２０ 感光層 ２１ 感光層 ２２ 感光層

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一般化学式（Ｉ）で示されるビスアゾ化合
   物を電荷発生物質として含む感光層を備えることを特徴
   とする電子写真用感光体（一般化学式（Ｉ）中、Ａはカ
   ップラー残基を表し、Ｂは酸素原子または硫黄原子を含
   んで芳香族複素環を形成する残基である）。 【化１】
2. 【請求項２】請求項１記載の感光体において、カップラ
   ー残基Ａが一般化学式（II）乃至(VII) のいずれかで表
   されることを特徴とする電子写真用感光体。 【化２】 〔一般化学式(II)〜(VII) において、Ｚはベンゼン環と
   縮合して芳香族多環あるいは複素環を形成する残基、Ｘ
   ₁ は水素原子,ＣＯＯＲもしくはＣＯＮＲ’Ｒ”（Ｒ，
   Ｒ’およびＲ”は、それぞれ水素原子，置換されてもよ
   いアルキル基，アリール基または複素環基を表す）、Ｘ
   ₂およびＸ₅ はそれぞれ置換されてもよいアルキル基，
   アリール基または複素環基を表し、Ｘ₃ およびＸ₆ は水
   素原子，シアノ基，カルバモイル基，カルボキシル基，
   エステル基またはアシル基を表し、Ｘ₄ またはＸ₁₁は水
   素原子，置換されてもよいアルキル基，シクロアルキル
   基，アルケニル基，アラルキル基，アリール基または複
   素環基を表し、Ｘ₇ およびＸ ₈ はそれぞれ水素原子，ハ
   ロゲン原子，ニトロ基，置換されてもよいアルキル基ま
   たはアルコキシ基を表し、Ｘ₉ は置換されてもよいアル
   キル基，アリール基，カルボキシル基またはエステル基
   を表し、Ｘ₁₀は置換されてもよいアリール基または複素
   環基を表し、Ｙは芳香族複素環を形成する残基を表
   す。〕
3. 【請求項３】請求項１記載の感光体において、感光層は
   電荷発生物質を含む電荷発生層と電荷輸送物質を含む電
   荷輸送層の積層されたものであることを特徴とする電子
   写真用感光体。
4. 【請求項４】請求項１記載の感光体において、電荷発生
   物質は化学式（１）で示されることを特徴とする電子写
   真用感光体。 【化３】
5. 【請求項５】請求項１記載の感光体において電荷発生物
   質は化学式（５１）で表わされることを特徴とする電子
   写真用感光体。 【化４】