JP2951434B2 - 電子写真感光体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は新規な含窒素化合物を含
有することを特徴とする電子写真感光体に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真方式の感光体には無機系
の光導電性物質、例えばセレン、硫化カドミウム、酸化
亜鉛、シリコンなどが知られていて、広く研究され、か
つ実用化されている。これらの無機物質は多くの長所を
持っていると同時に、種々の欠点をも有している。例え
ばセレンには製造条件が難しく、熱や機械的衝撃で結晶
化しやすいという欠点があり、硫化カドミウムや酸化亜
鉛は対湿性、耐久性に難がある。シリコンについては帯
電性の不足や製造上の困難さが指摘されている。更にセ
レンや硫化カドミウムには毒性の問題もある。

【０００３】これに対し、有機系の光導電性物質は成膜
性がよく、可撓性も優れていて、軽量であり、透明性も
よく、適当な増感方法により広範囲の波長域に対する感
光体の設計が容易であるなどの利点を有していることか
ら、次第にその実用化が注目を浴びている。

【０００４】ところで、電子写真技術において使用され
る感光体は、一般的に基本的な性質として次のようなこ
とが要求される。即ち、(1) 暗所におけるコロナ放電に
対して帯電性が高いこと、(2) 得られた帯電電荷の暗所
での漏洩（暗減衰）が少ないこと、(3) 光の照射によっ
て帯電電荷の散逸（光減衰）が速やかであること、(4)
光照射後の残留電荷が少ないことなどである。

【０００５】しかしながら、今日まで有機系光導電性物
質としてポリビニルカルバゾールを始めとする光導電性
ポリマーに関して多くの研究がなされてきたが、これら
は必ずしも皮膜性、可撓性、接着性が十分でなく、又上
述の感光体としての基本的な性質を十分に具備している
とはいい難い。

【０００６】一方、有機系の低分子光導電性化合物につ
いては、感光体形成に用いる結着剤などを選択すること
により、皮膜性や接着、可撓性など機械的強度に優れた
感光体を得ることができうるものの、高感度の特性を保
持するのに適した化合物を見出すことは困難である。

【０００７】このような点を改良するためにキャリア発
生機能とキャリア輸送機能とを異なる物質に分担させ、
より高感度の特性を有する有機感光体が開発されてい
る。機能分離型と称されているこのような感光体の特徴
はそれぞれの機能に適した材料を広い範囲から選択でき
ることであり、任意の性能を有する感光体を容易に作成
し得ることから多くの研究が進められてきた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】以上述べたように電子
写真感光体の作成には種々の改良がなされてきたが、先
に掲げた感光体として要求される基本的な性質や高い耐
久性などの要求を満足するものは未だ十分に得られてい
ない。本発明の目的は、高感度で高耐久性を有し、帯電
電位が高く、繰返し使用しても感度の低下が殆んど起ら
ず、帯電電位の安定した電子写真感光体を提供すること
である。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者らは高感度、高
耐久性を有する光導電性物質の研究を行なった結果、化
１で示される新規な含窒素化合物が有効であることを見
出し、本発明に至った。

【００１０】化１において、Ｚは置換基を有していても
よい炭素環（ベンゼン環を除く）または複素環を形成す
るのに必要な原子群、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、または複
素環基、Ｒ³は水素原子、ハロゲン原子、置換基を有し
ていてもよいアルキル基、アルコキシ基、アラルキル
基、アリール基、複素環基を示す。

【００１１】ここで、Ｚと二つの炭素原子によって形成
される炭素環（ベンゼン環を除く）または複素環の具体
例としては、シクロペンテン環、シクロヘキセン環、メ
チルシクロヘキセン環、フェニルシクロヘキセン環、シ
クロヘプテン環、インデン環、メトキシインデン環、ク
ロロインデン環、フェニルチオインデン環、ジヒドロナ
フタレン環、ジメチルジヒドロナフタレン環、アセナフ
チレン環、フェナレン環、フェナントレン環、ジヒドロ
チオフェン環、ジヒドロフラン環、インドール環、Ｎ−
フェニルインドール環等を挙げることができる。Ｒ¹、
Ｒ²の具体例としては、メチル基、エチル基などのアル
キル基、ベンジル基、β−フェニルエチル基、α−ナフ
チルメチル基などのアラルキル基、フェニル基、メトキ
シフェニル基、メチルフェニル基、クロロフェニル基、
ナフチル基などのアリール基、チエニル基、フリル基、
ピリジル基、カルバゾリル基等の複素環基を挙げること
ができる。Ｒ³の具体例としては、水素原子、フッ素原
子、塩素原子、臭素原子などのハロゲン原子、メチル
基、エチル基などのアルキル基、メトキシ基、エトキシ
基などのアルコキシ基、ベンジル基、β−フェニルエチ
ル基、α−ナフチルメチル基などのアラルキル基、フェ
ニル基、メトキシフェニル基、メチルフェニル基、クロ
ロフェニル基、ナフチル基などのアリール基、チエニル
基、フリル基、ピリジル基、カルバゾリル基等の複素環
基を挙げることができる。

【００１２】以下に化１で示される化合物の具体例を示
すが、本発明はこれらに限定されるものではない。

【００１３】

【化２】

【００１４】

【化３】

【００１５】

【化４】

【００１６】

【化５】

【００１７】

【化６】

【００１８】

【化７】

【００１９】

【化８】

【００２０】

【化９】

【００２１】

【化１０】

【００２２】

【化１１】

【００２３】

【化１２】

【００２４】

【化１３】

【００２５】

【化１４】

【００２６】

【化１５】

【００２７】

【化１６】

【００２８】

【化１７】

【００２９】

【化１８】

【００３０】

【化１９】

【００３１】

【化２０】

【００３２】

【化２１】

【００３３】

【化２２】

【００３４】

【化２３】

【００３５】

【化２４】

【００３６】

【化２５】

【００３７】

【化２６】

【００３８】

【化２７】

【００３９】

【化２８】

【００４０】

【化２９】

【００４１】

【化３０】

【００４２】

【化３１】

【００４３】

【化３２】

【００４４】

【化３３】

【００４５】

【化３４】

【００４６】

【化３５】

【００４７】

【化３６】

【００４８】

【化３７】

【００４９】

【化３８】

【００５０】

【化３９】

【００５１】

【化４０】

【００５２】

【化４１】

【００５３】

【化４２】

【００５４】

【化４３】

【００５５】

【化４４】

【００５６】

【化４５】

【００５７】

【化４６】

【００５８】

【化４７】

【００５９】

【化４８】

【００６０】

【化４９】

【００６１】

【化５０】

【００６２】

【化５１】

【００６３】

【化５２】

【００６４】

【化５３】

【００６５】

【化５４】

【００６６】

【化５５】

【００６７】

【化５６】

【００６８】

【化５７】

【００６９】

【化５８】

【００７０】

【化５９】

【００７１】

【化６０】

【００７２】

【化６１】

【００７３】

【化６２】

【００７４】

【化６３】

【００７５】

【化６４】

【００７６】

【化６５】

【００７７】

【化６６】

【００７８】

【化６７】

【００７９】

【化６８】

【００８０】

【化６９】

【００８１】

【化７０】

【００８２】

【化７１】

【００８３】

【化７２】

【００８４】

【化７３】

【００８５】

【化７４】

【００８６】

【化７５】

【００８７】

【化７６】

【００８８】

【化７７】

【００８９】

【化７８】

【００９０】

【化７９】

【００９１】

【化８０】

【００９２】次に、合成例を具体的に記す。 合成例（例示化合物化１８の合成） １、２、３、４ーテトラヒドロカルバゾール（３．４２
ｇ）、Ｎ−４−ブロモフェニルジフェニルアミン（３．
２４ｇ）、炭酸カリウム（１．３４ｇ）、及び臭化第一
銅（０．３６ｇ）をスルホラン（２０ｍｌ）に懸濁さ
せ、窒素気流下、２００〜２２０℃で２時間加熱した。
冷却後反応物を水と酢酸エチルの混合物に注ぎ、不溶物
を除去した後、水層を酢酸エチルで抽出した。抽出物を
シリカゲルカラムクロマトで精製して、例示化合物１８
を得た。 収量 １．３０ｇ 収率 ３１％ 融点 １３４.８〜１３６.５℃

【００９３】本発明の電子写真感光体は、化１で示され
る含窒素化合物を１種類あるいは２種類以上含有するこ
とにより得られる。感光体の形態としては種々のものが
知られているが、そのいずれにも用いることができる。
例えば、導電性支持体上に公知の電荷発生物質、本発明
の化合物、及びフィルム形成性結着剤樹脂からなる感光
層を設けたものがある。また、導電性支持体上に、電荷
発生物質と結着剤樹脂からなる電荷発生層と、本発明の
化合物と結着剤樹脂からなる電荷輸送層を設けた積層型
の感光体も知られている。電荷発生層と電荷輸送層はど
ちらが上層となっても構わない。本発明の化合物を用い
て感光体を作成する支持体としては金属製ドラム、金属
板、導電性加工を施した紙、プラスチックフィルムのシ
ート状、ドラム状あるいはベルト状の支持体などが使用
される。

【００９４】それらの支持体上へ感光層を形成するため
に用いるフィルム形成性結着剤樹脂としては利用分野に
応じて種々のものがあげられる。例えば複写用感光体の
用途ではポリスチレン樹脂、ポリビニルアセタール樹
脂、ポリスルホン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエ
ステル樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂、ポリアリ
レート樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、フェノキ
シ樹脂などがあげられる。これらの中でも、ポリスチレ
ン樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ポリカーボネート
樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアリレート樹脂等は感光
体としての電位特性に優れている。又、これらの樹脂
は、単独あるいは共重合体として２種以上を混合して用
いることができる。

【００９５】感光層に含有されるこれらの樹脂は、本発
明の化合物に対して１０〜５００重量％が好ましく、５
０〜１５０重量％がより好ましい。

【００９６】これらの樹脂の中には、引っ張り、曲げ、
圧縮等の機械的強度に弱いものがある。この性質を改良
するために、可塑性を与える物質を加えることができ
る。具体的には、フタル酸エステル（例えばＤＯＰ、Ｄ
ＢＰ等）、リン酸エステル（例えばＴＣＰ、ＴＯＰ
等）、セバシン酸エステル、アジピン酸エステル、ニト
リルゴム、塩素化炭化水素などがあげられる。これらの
物質は、必要以上に添加すると電子写真特性の悪影響を
及ぼすので、その割合は結着剤樹脂に対し２０％以下が
好ましい。

【００９７】その他、感光体中への添加物として酸化防
止剤やカール防止剤などを必要に応じて添加することが
できる。

【００９８】本発明の化合物と組み合わせて用いられる
電荷発生物質としては、セレン、セレン−テルル、アモ
ルファスシリコン等の無機化合物、ベンゾピリリウム、
ベンゾチアピリリウム等のピリリウム染料、チアシアニ
ン、オキサシアニン等のシアニン染料、スクエアリリウ
ム染料、フタロシアニン顔料、アンスアンスロン系顔
料、インジゴ系顔料、キナクリドン系顔料、アゾ顔料等
を挙げることができる。

【００９９】

【実施例】次に本発明を実施例によりさらに詳細に説明
するが、本発明はこれらに何ら限定されるものではな
い。

【０１００】実施例１ 化８１で示されるアゾ顔料１重量部とポリエステル樹脂
（東洋紡製バイロン２００）１重量部をテトラヒドロフ
ラン１００重量部に混合し、ペイントコンディショナー
装置によりガラスビーズと共に２時間分散した。こうし
て得た分散液をアプリケーターにて、アルミ蒸着ポリエ
ステル上に塗布して、膜厚約０．２μの電荷発生層を形
成した。次に化２で示される化合物を、ポリアリレート
樹脂（ユニチカ製Ｕ−ポリマー）と１：１の重量比で混
合し、ジクロルエタンを溶剤として１０％の溶液を作
り、上記キャリア発生物質の被膜上に、この溶液をアプ
リケーターにより塗布し、乾燥膜厚２０μのキャリア輸
送層を形成した。この様に作成した積層型電子写真感光
体を、静電記録試験装置（川口電機製ＳＰ−４２８）に
より電子写真特性評価を行った。測定条件：印加電圧−
６ＫＶ、スタティックNo.３（ターンテーブルの回転ス
ピードモード）。その結果、帯電時の白色光に対する光
半減露光量は、１．４ルックス・秒と非常に高感度の値
を示した。

【０１０１】

【化８１】

【０１０２】更に同装置を用いて、帯電−除電（除電
光：白色光で４００ルックス×１秒照射）を１サイクル
とする繰返し使用に対する特性評価を行った。１０００
回での繰返しによる帯電電位の変化を求めたところ、１
回目の初期電位−７１０Ｖに対し、１０００回目の初期
電位は−７００Ｖであり、繰返しによる電位の低下が少
なく安定していることがわかった。

【０１０３】実施例２〜７ 表１に示されている化合物を、実施例１に使用した化合
物の代わりに用いた以外は実施例１と同様にして積層感
光体を作成した。この感光体を用いて、実施例１と同様
の条件で、１回目および１０００回繰り返し後の光半減
露光量Ｅ1/2（ルックス・秒）と初期電位Ｖｏ（Ｖ）を
測定した。結果を表１に示した

【０１０４】

【表１】

【０１０５】実施例８〜１４ 電荷発生物質としてチタニルオキシフタロシアニンを用
いた。即ち、この顔料１重量部とポリエステル樹脂（東
洋紡製バイロン２００）１重量部とをテトラヒドロフラ
ン１００重量部に混合し、ペイントコンディショナー装
置によりガラスビーズと共に２時間分散した。こうして
得た顔料分散液をアプリケーターにて実施例１と同じ支
持体上に塗布してキヤリア発生層を形成した。この薄膜
厚は約０．２μであった。次に表２に示す例示化合物を
用いてそれぞれ実施例１と同様の方法にてキャリア輸送
層を形成して、積層感光体を作成した。この感光体を実
施例１と同様の測定条件で評価した。その結果を表２に
示した。

【０１０６】

【表２】

【０１０７】比較例１、２ 比較化合物化８２、化８３を実施例１に使用した化合物
の代わりに用いるほかは、実施例１と同様に感光体を作
成して、その特性を評価した。結果を表３に示す。

【０１０８】

【化８２】

【０１０９】

【化８３】

【０１１０】

【表３】

【０１１１】

【発明の効果】以上から明らかなように、本発明によれ
ば高感度で高耐久性を有する電子写真感光体を提供する
ことができる。

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化１で示される含
   窒素化合物を含有することを特徴とする電子写真感光
   体。 【化１】 （化１において、Ｚは置換基を有していてもよい炭素環
   （ベンゼン環を除く）または複素環を形成するのに必要
   な原子群、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、または複素環基、Ｒ
   ³ は水素原子、ハロゲン原子、置換基を有していてもよ
   いアルキル基、アルコキシ基、アラルキル基、アリール
   基、複環基を示す。）