JP3005336B2

JP3005336B2 - 電子写真用感光体

Info

Publication number: JP3005336B2
Application number: JP3227029A
Authority: JP
Inventors: 昭夫唐澤; 尚登伊藤; 貴久小口
Original assignee: Mitsui Chemicals Inc
Current assignee: Mitsui Chemicals Inc
Priority date: 1991-09-06
Filing date: 1991-09-06
Publication date: 2000-01-31
Anticipated expiration: 2015-01-31
Also published as: JPH0566593A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【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。さらに詳しくは、導電性支持体上の感光
層において、電荷発生物質として、特定のアゾ化合物及
び電荷輸送物質として特定のビフェニルアミン化合物を
含有させてなる電子写真用感光体に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子写真感光体に使用する感光材
料として、有機光導電材料を用いる有機感光体が、無公
害、加工性、低コスト等、有利な点が多く、種々検討さ
れている。中でも電荷発生機能と電荷輸送機能をそれぞ
れ別個の物質に分担させた機能分離型感光体が、それぞ
れの機能を有する物質を広範囲のものから選択し、組合
せることができるという材料設計のしやすさの点から注
目されている。

【０００３】電子写真用感光体に含有される電荷発生物
質に要求される特性として、(1) 感光体に照射される光
を効率よく吸収し、電荷を発生させる能力が大きいこ
と、(2) 熱、光などに対して十分に安定であること、な
どが挙げられる。そして、電荷輸送物質に要求される特
性として、(1) 電荷発生物質より注入された電荷を迅速
に輸送すること、(2) 低電界においても十分に電荷輸送
を行ない、電荷を残存させないこと、(3) 熱、光などに
対して十分に安定であること、などが挙げられる。つま
り感光体として、原画に忠実な再現性の良い複写画像を
得るために優れた感度特性が要求され、また複写時の帯
電、露光、現像、転写の繰り返し工程において受ける
光、熱などに対して安定な耐久性が要求される。また、
近年、高速複写化に対応するために、さらに高感度の感
光体が強く要求されている。

【０００４】これまでに、電荷発生物質及び電荷輸送物
質として、種々の化合物が検討され、提案されている。
電荷発生物質としては、例えば、特開昭５６−１６７７
５９号、特開昭６０−１５３０５０号、特開昭６３−２
６４７６２号等の公報に記載のアゾ化合物が公知であ
る。また電荷輸送物質としては、例えば、特開平２−１
７８６６７号、特開平２−１７８６６９号、特開平２−
１７８６７０号等の公報に記載のビフェニルアミン化合
物が公知である。しかしながら、従来提案されたアゾ化
合物とビフェニルアミン化合物を組み合わせた感光体
は、電荷発生物質と電荷輸送物質の適合性の問題から電
荷発生物質中で生成した電荷の電荷輸送物質中への注入
効率が悪く、感光体として十分な感度が得られていない
のが現状であった。また、従来提案されたアゾ化合物は
耐久性に問題があり、これらアゾ化合物を用いた感光体
は耐久性が悪く、さらなる改良が望まれていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、耐久
性良好な高感度の感光体を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記課題
を解決するために鋭意検討した結果、電荷発生物質とし
て、クマリン骨格を有する高耐久性の新規なアゾ化合
物、及び電荷輸送物質として高耐久性の新規なビフェニ
ルアミン化合物を用いた電子写真用感光体が、高感度及
び高耐久性などの優れた特性を有することを見出し、本
発明に至った。即ち、本発明は、導電性支持体上に、電
荷発生物質と電荷輸送物質とを含有する感光層を設けた
電子写真感光体において、電荷発生物質として一般式
（Ｉ）（化６）

【０００７】

【化６】（式中、Ａｒは２〜４価の芳香族連結基を表わし、
Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³は各々独立に水素原子、ハロゲン原
子、炭素数１〜１０の直鎖、分岐又は環状のアルキル
基、炭素数６〜１５の芳香族炭化水素基、芳香族複素
環、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニ
ル基、アミノカルボニル基、アルキルアミノカルボニル
基、ジアルキルアミノカルボニル基、アリールアミノカ
ルボニル基、ジアリールアミノカルボニル基、アルキル
アリールアミノカルボニル基、シアノ基を表わし、Ｙは
水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシ基を表わし、Ｘは
ベンゼン環と縮合して芳香族炭化水素環又は芳香族複素
環を形成する有機残基を示し、ｎは２〜４の整数を表わ
す。）で示されるアゾ化合物を用いると共に、電荷輸送
物質として一般式（II）（化７）

【０００８】

【化７】（式中、Ｒ⁴〜Ｒ¹¹はそれぞれ独立に、水素原子、アル
キル基、アルコキシ基、チオアルコキシ基、アリールオ
キシ基、またはハロゲン原子を示し、ＸはＯまたはＳを
表わす。）で表わされるビフェニルアミノ化合物を用い
ることを特徴とする電子写真用感光体に関する。

【０００９】本発明の感光体、即ち電荷発生物質として
新規なアゾ化合物、及び電荷輸送物質として、新規なビ
フェニルアミン化合物を組み合わせた感光体が、特に、
感度において優れている理由としては、電荷発生物質と
電荷輸送物質の適合性の良さが挙げられる。その原因を
種々推察することは可能であるが、当分野の技術水準で
は係る要因の予測は極めて困難であると思われる。しか
し驚くべきことに、本発明の一般式（Ｉ）で表わされる
アゾ顔料系電荷発生物質と一般式（II）で表わされるビ
フェニルアミン系電荷輸送物質の組み合わせは、感光体
として優れた特性を有することを見出した。また、耐久
性良好なアゾ化合物およびビフェニルアミン化合物を組
み合わせることにより、さらに高耐久性の感光体を得る
ことができた。

【００１０】一般式（Ｉ）において、Ａｒで示される芳
香族連結基は結合基を介して結合してもよい置換もしく
は非置換の芳香族炭化水素環または芳香族複素環を示す
が、芳香族炭化水素環としては、ベンゼン、ナフタレ
ン、アントラセン、ピレン、フェナントレン、フルオレ
ン、アントラキノン、フルオレノン、ベンズアンスロン
などが、芳香族複素環としては、チオフェン、ジベンゾ
チオフェン、ピリジン、カルバゾール、ベンゾオキサゾ
ール、ベンゾチアゾールなどが挙げられる。また、置換
基を有する場合、置換基としては、メチル基、エチル
基、プロピル基、ブチル基などのアルキル基、メトキシ
基などのアルコキシ基、フェニル基、ナフチル基などの
アリール基、ジエチルアミノ基、ジフェニルアミノ基な
どの置換アミノ基、フッ素原子、塩素原子、臭素原子な
どのハロゲン原子、水酸基、ニトロ基、シアノ基などが
挙げられる。また、前記芳香族炭化水素環および芳香族
複素環は結合基を介して結合してもよいが、その結合基
としては、（化８）

【００１１】

【化８】などが挙げられる。本発明において好ましく使用できる
Ａｒを以下に具体的に例示する（化９〜化１１）。

【００１２】

【化９】

【００１３】

【化１０】

【００１４】

【化１１】一般式（Ｉ）のＸとしては具体的にはアゾ基が結合して
いるベンゼン環と縮合したナフタレン環、アントラセン
環などの炭化水素環、インドール環、カルバゾール環、
ベンゾカルバゾール環、ジベンゾフラン環などの複素環
を形成するものが例示でき、生成した環としてナフタレ
ン環が特に好ましい。またＸは置換基を有していてもよ
く、置換基として塩素原子、臭素原子などのハロゲン原
子、水酸基などが例示できる。

【００１５】本発明の好ましく使用できるアゾ化合物を
具体的に第１表（表１〜表３）、第２表（表４、表
５）、第３表（表６）に示した。尚、表中Ａｒにおいて
（Ａ−１）〜（Ａ−１５）は前記に示した構造式であ
る。

【００１６】

【表１】

【００１７】

【表２】

【００１８】

【表３】

【００１９】

【表４】

【００２０】

【表５】

【００２１】

【表６】このような一般式（Ｉ）で表わされるテトラキスアゾ化
合物は、次の方法を用いて製造できる。即ち、一般式
（VI) （化１２）

【００２２】

【化１２】（式中、ｎは一般式（Ｉ）と同じ意味を表わす。）で表
わされるアミン化合物をジアゾ化し、次いでジアゾ化さ
れた化合物をそのまま、あるいはホウフッ化塩として単
離した後、一般式（VII)（化１３）

【００２３】

【化１３】（式中、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³、ＸおよびＹは一般式（Ｉ）
と同じ意味を表わす。）で表わされるカップラー化合物
とカップリングすることにより容易に製造できる。尚、
一般式（VII)で示される化合物は一般式（VIII）（化１
４）

【００２４】

【化１４】（式中、Ｘ及びＹは一般式（Ｉ）と同じ意味を表わ
す。）で示される化合物と一般式 (VIIII)（化１５）

【００２５】

【化１５】（式中、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³は一般式（Ｉ）と同じ意味を
表わす。）で示される化合物とをＰＣｌ₃の存在下に非
プロトン性溶媒中で加熱反応して得るか、あるいは、一
般式（Ｘ）（化１６）

【００２６】

【化１６】（式中、Ｘ及びＹは一般式（Ｉ）と同じ意味を表わ
す。）で示される化合物と一般式（VIIII)の化合物とを
脱酸剤の存在下に反応させることにより得られる。

【００２７】前記一般式（II）のＲ⁴〜Ｒ¹¹において、
アルキル基の例としては、メチル基、エチル基、プロピ
ル基、ブチル基、イソプロピル基、ｔ−ブチル基、シク
ロペンチル基、シクロヘキシル基などの炭素数１〜10の
直鎖、分岐または環状のアルキル基が挙げられ、アルコ
キシ基の例としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポ
キシ基、２−メチルプロピルオキシ基などが挙げられ、
チオアルコキシ基の例としては、メチルチオ基、エチル
チオ基、プロピルチオ基、ブチルチオ基、イソプロピル
チオ基、ｔ−ブチルチオ基などの炭素数１〜１０の直
鎖、あるいは分岐のチオアルコキシ基が挙げられ、アリ
ールオキシ基の例としては、フェノキシ基、ｐ−ニトロ
フェノキシ基などが挙げられ、ハロゲン原子としては、
フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げら
れる。

【００２８】本発明に用いることのできる一般式（II）
で表わされるビフェニルアミン化合物をさらに具体的に
第４表（表７〜表１０）に示すが、本発明に使用できる
化合物はこれらに限定されるものではない。

【００２９】

【表７】

【００３０】

【表８】

【００３１】

【表９】

【００３２】

【表１０】本発明の前記一般式（II）で表わされるビフェニルアミ
ン化合物は、例えば以下のようにして合成することがで
きる。一般式（XI）（化１７）

【００３３】

【化１７】（式中、Ｒ⁴〜Ｒ⁷は一般式（II）と同じ意味を表わ
す。）で表わされるビフェニル化合物と一般式（XII)
（化１８）

【００３４】

【化１８】（式中、Ｒ⁸〜Ｒ¹¹は一般式（II）と同じ意味を表わ
す。）で表わされるジフェニルアミン化合物を反応させ
ることにより容易に製造することができる。

【００３５】本発明の電子写真用感光体は、一般式
（Ｉ）で表わされるテトラキスアゾ化合物と一般式（I
I）で表わされるビフェニルアミン化合物を導電性支持
体上の感光層に含有させてなるものである。このような
感光体の代表的構成例を第１図及び第２図に示す。第１
図に示したのは導電性支持体１上に電荷発生物質２と電
荷輸送物質３をバインダー中に分散させた分散タイプの
感光層４を設けた単層型感光体であり、第２図に示した
のは導電性支持体１上に電荷発生物質をバインダー中に
分散した電荷発生層６と、電荷輸送物質をバインダー中
に分散した電荷輸送層５からなる積層タイプの感光層4'
を設けた積層型感光体である。その他、電荷発生層と電
荷輸送層を逆にしたものなどがある。上記構成の感光体
のいずれも本発明に有効であり、正帯電用あるいは負帯
電用タイプによってその層構成は選ばれる。

【００３６】本発明の感光体において使用される導電性
支持体としては、アルミニウム、銅、亜鉛等の金属板、
ポリエステル等のプラスチックシートまたはプラスチッ
クフィルムにアルミニウム、SnO₂等の導電材料を蒸着し
たもの、あるいは導電処理した紙、樹脂等が使用され
る。

【００３７】バインダーとしては、ポリスチレン、ポリ
アクリルアミド、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾールのよう
なビニル重合体やポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、
エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、ポリカーボネート樹脂
などの縮合樹脂などが用いられるが、絶縁性で支持体に
対する密着性のある樹脂はいずれも使用できる。

【００３８】感光体の作製には、従来より知られた方法
を用いることができる。例えば積層型感光体ではアゾ化
合物の微粒子をバインダーを溶解した溶液中に分散し、
導電性支持体上に塗布、乾燥して電荷発生層が得られ、
次いで、ビフェニルアミン化合物とバインダーを溶解し
た溶液を塗布、乾燥することで電荷輸送層を作製でき
る。電荷発生層の作製には他の方法も使用できる。例え
ば、アゾ化合物を真空蒸着する方法、あるいは、アゾ化
合物の溶液を塗布、乾燥する方法があるが、前者ではコ
スト高、後者では一般に取り扱い不便な有機アミン、例
えばエチレンジアミン、ｎ−ブチルアミンなどを使用す
るなど作製上の欠点もあるためアゾ化合物の微粒子分散
液の塗布法が好適である。塗布方法は通常の手段、たと
えば、ドクターブレード、ディッピング、ワイヤーバー
などで行う。感光層の厚さは、感光体の種類によりそれ
ぞれ最適範囲は異なる。例えば、第１図に示したような
感光体では、好ましくは３〜５０μｍ、さらに好ましく
は５〜３０μｍである。

【００３９】また、第２図に示したような感光体では、
電荷発生層６の厚みは好ましくは0.01〜５μｍ、さらに
好ましくは0.05〜２μｍである。この厚さが０．０１μ
ｍ未満では電荷の発生は十分でなく、また５μｍを越え
ると残留電位が高く実用的には好ましくない。また、電
荷輸送層５の厚みは好ましくは３〜５０μｍ、さらに好
ましくは５〜３０μｍであり、この厚さが３μｍ未満で
は帯電量が不十分であり、５０μｍを越えると残留電位
が高く実用的には好ましくない。

【００４０】第１図に示すような感光体では、感光層４
中にテトラキスアゾ化合物の含有量は好ましくは５０重
量％以下、さらに好ましくは２０重量％以下である。ま
たビフェニルアミン化合物の含有量は好ましくは１０〜
９５重量％、さらに好ましくは３０〜９０重量％であ
る。また、第２図に示すような感光体では、電荷発生層
６中のテトラキスアゾ化合物の割合は好ましくは３０重
量％、さらに好ましくは５０重量％以上である。また電
荷輸送層５中のビフェニルアミン化合物の割合は好まし
くは１０〜９５重量％、さらに好ましくは３０〜９０重
量％であり、１０重量％未満であると、電荷の輸送がほ
とんど行われず、９５重量％を越えると感光体の機械的
強度が悪く実用的に好ましくない。

【００４１】本発明の電子写真用感光体は、一般式
（Ｉ）で表わされるテトラキスアゾ化合物及び一般式
（II）で表わされるビフェニルアミン化合物の外、導電
性支持体、バインダーなどを含有して構成されるが、一
般式（Ｉ）、(II)の化合物以外の電荷発生物質あるいは
電荷輸送物質を含有してもよい。また、必要に応じて感
光層に公知の感度向上剤、耐久性改良剤等の添加剤を含
有させることができる。そして、導電性支持体と感光層
の間に中間層を設けることもできる。また感光層の上層
に表面保護層を設けることもできる。本発明の感光体
は、その機能を有するものであれば、感光体の他の構成
要素は特に制限されない。

【００４２】

【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
るが、これにより本発明の実施の態様が限定されるもの
ではない。実施例１１％アンモニア水に溶解した５％カゼイン溶液をアルミ
ニウム板にワイヤーバーを用いて塗布、８０℃で３時間
乾燥し、０．１μｍの中間層を形成した。次いで、ポリ
エステル樹脂（商品名「バイロン２００」東洋紡製）
０．５部、例示化合物Ａ−９を0.5 部及びテトラヒドロ
フラン５０部をボールミルで粉砕混合し、得られた分散
液を前記中間層上にワイヤーバーを用いて塗布、８０℃
で２０分乾燥して約１μｍの電荷発生層を形成した。こ
の電荷発生層上に例示化合物Ｎｏ.1 １部、ポリカーボ
ネート樹脂（商品名「パンライトＫ−１３００」帝人化
成製）１部をクロロホルム１０部に溶解した溶液をワイ
ヤーバーを用いて塗布、８０℃で３０分乾燥して、厚さ
約１８μｍの電荷輸送層を形成し、第２図に示した積層
型感光体を作製した。静電複写紙試験装置（（株）川口
電機作所製モデルＥＰＡ−８１００）を用いて感光体を
印加電圧−６ＫＶのコロナ放電により帯電させ、その時
の表面電位Ｖ₀を測定し、次いで２秒間暗所に放置して
その時の表面電位Ｖ₂を測定し、さらに感光体の表面照
度が５ｌｕｘとなる状態でハロゲンランプ（色温度２８
５６°Ｋ）よりの光を照射して表面電位がＶ₂の１／２
になる時間を測定して、半滅露光量Ｅ１／２（ｌｕｘ・
ｓｅｃ）を計算した。また光照射１０秒後の表面電位Ｖ
₁₂、即ち残留電位を測定した。

【００４３】実施例２〜３２本発明の化合物を電荷発生物質及び電荷輸送物質にそれ
ぞれ使用し、実施例１と同様に感光体を作製し、Ｅ１／
２を求めた。使用した電荷発生物質及び電荷輸送物質の
組合せと測定結果を実施例１の結果と共に第５表（表１
１、表１２）に示した。

【００４４】

【表１１】

【００４５】

【表１２】

【００４６】比較例１電荷発生物質として下記構造式（化１９）で表わされる
アゾ化合物（ＣＧ−１）、電荷輸送物質として例示化合
物Ｎｏ．１９を用いて実施例１と同様に感光体を作製
し、Ｅ１／２を求めた。結果を第５表（表１１、表１
２）に示した。

【００４７】

【化１９】

【００４８】比較例２電荷発生物質として例示化合物Ｎｏ．３、電荷輸送物質
として、下記構造式（化２０）で表わされるヒドラゾン
化合物（ＣＴ−１）を用いて実施例１と同様に感光体を
作製し、Ｅ１／２を求めた。結果を第５表（表１１、表
１２）に示した。

【００４９】

【化２０】

【００５０】比較例３電荷発生物質としてアゾ化合物（ＣＧ−１）、電荷輸送
物質としてヒドラゾン化合物（ＣＴ−１）を用いて実施
例１と同様に感光体を作製し、Ｅ１／２を求めた。結果
を第５表（表１１、表１２）に示した。

【００５１】実施例３６〜３８実施例１、２、８で作製した感光体を市販の電子写真複
写装置に装着して複写したが、１万枚目においても原画
に忠実なかぶりのない鮮明な画像が得られた。

【００５２】

【発明の効果】本発明によれば、一般式（Ｉ）で表わさ
れるテトラキスアゾ化合物と一般式（II）で表わされる
ビフェニルアミン化合物を組合せて使用することによ
り、高感度でかつ反復使用に対して、性能劣化しない優
れた性能を有する電子写真用感光体を提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】導電性支持体上に電荷発生物質と電荷輸送物質
をバインダー中に分散させた分散タイプの感光層を設け
た単層型電子写真用感光体の断面図である。

【図２】導電性支持体上に電荷発生物質をバインダー中
に分散した電荷発生層と、電荷輸送物質をバインダー中
に分散した電荷輸送層からなる積層タイプの感光層を設
けた積層型電子写真用感光体の断面図である。

【符号の説明】

１導電性支持体２電荷発生物質３電荷輸送物質 4,4' 感光層５電荷輸送層６電荷発生層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩＧ０３Ｇ 5/06 ３６５Ｇ０３Ｇ 5/06 ３６５Ｃ (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 5/06 340

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】導電性支持体上に、電荷発生物質と電荷
輸送物質とを含有する感光層を設けた電子写真感光体に
おいて、電荷発生物質として一般式（Ｉ）（化１）【化１】（式中、Ａｒは２〜４価の芳香族連結基を表わし、
Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³は各々独立に水素原子、ハロゲン原
子、炭素数１〜１０の直鎖、分岐又は環状のアルキル
基、炭素数６〜１５の芳香族炭化水素基、芳香族複素
環、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニ
ル基、アミノカルボニル基、アルキルアミノカルボニル
基、ジアルキルアミノカルボニル基、アリールアミノカ
ルボニル基、ジアリールアミノカルボニル基、アルキル
アリールアミノカルボニル基、シアノ基を表わし、Ｙは
水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシ基を表わし、Ｘは
ベンゼン環と縮合して芳香族炭化水素環又は芳香族複素
環を形成する有機残基を示し、ｎは２〜４の整数を表わ
す。）で示されるアゾ化合物を用いると共に、電荷輸送
物質として一般式（II）（化２）【化２】（式中、Ｒ⁴〜Ｒ¹¹はそれぞれ独立に、水素原子、アル
キル基、アルコキシ基、チオアルコキシ基、アリールオ
キシ基、またはハロゲン原子を示し、ＸはＯまたはＳを
表わす。）で表わされるビフェニルアミノ化合物を用い
ることを特徴とする電子写真用感光体。
【請求項２】電荷発生物質が、下記一般式（III)（化
３）で示されるジアゾ化合物である請求項１記載の電子
写真用感光体。【化３】（式中、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³、Ｘ、Ｙは一般式（Ｉ）と同
一の意味を表わす。）
【請求項３】電荷発生物質が、下記一般式（IV）（化
４）で示されるジアゾ化合物である請求項１記載の電子
写真用感光体。【化４】（式中、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³は一般式（Ｉ）と同一の意味
を表わす。）
【請求項４】電荷発生物質が、下記一般式（Ｖ）（化
５）で示されるジアゾ化合物である請求項１記載の電子
写真用感光体。【化５】（式中、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³は一般式（Ｉ）と同一の意味
を表わす。）