JP3094603B2 - 電子写真用感光体 - Google Patents

電子写真用感光体

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JP3094603B2 JP03335345A JP33534591A JP3094603B2 JP 3094603 B2 JP3094603 B2 JP 3094603B2 JP 03335345 A JP03335345 A JP 03335345A JP 33534591 A JP33534591 A JP 33534591A JP 3094603 B2 JP3094603 B2 JP 3094603B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電子写真方式のプリンタ
ー,複写機などに用いられる電子写真用感光体に関し、
特に感光層の電荷輸送層に用いられる物質に関する。
【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−ビニールカルバゾールまたはポリ
ビニー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。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併せ持ったいわゆ
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へ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。
【0003】近年、可とう性、熱安定性、膜形成性など
の利点により、有機材料を用いた電子写真用感光体が実
用化されてきている。例えば、ポリ−N−ビニルカルバ
ゾールと2,4,7−トリニトロフルオレン−9−オン
とからなる感光体(米国特許第3484237号明細書
に記載)、有機顔料を主成分とする感光体(特開昭47
−37543号公報に記載)、染料と樹脂とからなる共
晶錯体を主成分とする感光体(特開昭47−10735
号公報に記載)などである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、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
子写真用感光体に要求されるすべての特性を充分に満足
するものが得られていないのが現状であり、高感度で残
留電位が低く繰り返し特性の優れた感光体が強く望まれ
ている。この発明は上述の点に鑑みてなされその目的は
電荷輸送層に改良を加えることにより、高感度で残留電
位が低く繰り返し特性に優れる電子写真用感光体を提供
することにある。
【0005】
【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、導電性基体上に電荷発生層と電荷輸送層とを有
し、電荷発生層は一般式(II)または(III)で示され
る電荷発生物質を含み、電荷輸送層は電荷輸送性である
が単独で電荷輸送物質として用いる場合にコロナ放電を
行うと5秒後の電荷保持率が70%以下である添加物質
と一般式(IV)、(V)または(VI)で示される電荷輸
送物質を含むとすることにより達成される。
【0006】
【化8】 (R1 はハロゲン原子,アルキル基,アルコキシ基を表
し、R2 は置換されてもよいアルキル基を表し、R3
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、R4 は水素原
子,ハロゲン原子,ニトロ基または置換されてもよいア
ルキル基もしくはアルコキシ基を表す。)
【0007】
【化9】 (R5 は水素原子,ハロゲン原子,またはそれぞれ置換
されてもよいアルキル基,アルコキシ基を表し、Z1
それぞれ置換されてもよいアルキル基,アリール基また
は芳香族複素環基を表し、Z2 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、Z3 およびZ4 はそれぞれ水素原子,ハ
>ロゲン原子,ニトロ基または置換されてもよいアルキ
ル基もしくはアルコキシ基を表す。)
【0008】
【化10】 一般式(IV)においてAは下記構造式(IV−a),(IV
−b),(IV−c)で示される。
【0009】
【化11】 (R6 、R7 、R8 、R9 はそれぞれ置換されてもよい
アルキル基,アリル基,アリール基またはアラルキル
基、R10、R11、R12、R13はそれぞれ水素原子,ハロ
ゲン原子,置換されてもよいアルキル基またはアルコキ
シ基、Xは>C(R 14)(R15)(R14、R15は水素原
子、アルキル基),−O−、−S−または>C6 10
表す。)
【0010】
【化12】 (R16は水素原子,アルキル基,ハロゲン原子またはア
ルコキシ基、R17、R18はそれぞれ置換されてもよいア
ルキル基,アリール基またはアラルキル基、R19、R20
はそれぞれ置換されてもよいアルキル基,アリール基,
アラルキル基またはテニル基。)
【0011】
【化13】 (R21は水素原子,アルキル基,ハロゲン原子またはア
ルコキシ基、R22、R23はそれぞれ置換されてもよいア
リール基またはアラルキル基、R24、R25はそれぞれ置
換されてよいアリール基。)
【0012】電荷輸送性の添加物質は単独で電荷輸送物
質として用いる場合にコロナ放電を行って5秒後の電荷
保持率が70%以下となるものである。従ってこの電荷
輸送性の添加物質は単独では用いることができないもの
である。しかしながら他の適当な電荷輸送物質と併用す
ると感光体の特性を向上させることができる。電荷輸送
性の添加物質は次の通りである。
【0013】
【化14】
【0014】一般式(II)、(III )、(IV)、(V)
および(VI) で示される化合物の具体例を例示すると次
の通りである。
【0015】
【化15】
【0016】
【化16】
【0017】
【化17】
【0018】
【化18】
【0019】
【化19】
【0020】
【化20】
【0021】
【化21】
【0022】
【化22】
【0023】
【化23】
【0024】
【作用】電荷輸送性の添加物質を所定の割合で電荷輸送
層に加えると、電荷輸送層への電荷の注入性が向上し高
感度で残留電位の低い感光体が得られる。一般式(IV)
ないし(VI)の電荷輸送物質は電荷保持率を高くする。
【0025】
【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
しながら説明する。図1、図2はそれぞれ本発明の実施
例に係る負帯電および正帯電の電子写真用感光体を示す
断面図である。1は導電性基体、2は電荷発生層、3は
電荷輸送層、4は感光層、5は表面被覆層であり、感光
層は電荷発生層と電荷輸送層とに分離した機能分離型で
ある。図1の感光層は電荷発生層、電荷輸送層の順に積
層された負帯電タイプであり、図2の感光層は図1と逆
に電荷輸送層、電荷発生層の順に積層された正帯電タイ
プである。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施したものでも良い。電
荷発生層2は有機光導電性物質を真空蒸着または有機光
導電性物質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3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。
【0026】電荷発生層は電荷発生機能を有すればよい
ので、その膜厚は電荷発生物質の光吸収係数より決まり
一般的には5μm以下であり、好適には1μm以下であ
る。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−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,エポキシ,ポリビニル
ブチラール,フェノキシ,シリコン樹脂,メタクリル酸
エステルの重合体及び共重合体などを適宜組み合わせて
使用することが可能である。電荷輸送層3は樹脂バイン
ダー中に有機電荷輸送物質を分散させた材料からなる塗
膜であり、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,エポキシ,シリコン樹脂,
ポリスチレン,メタクリル酸エステルの重合体および共
重合体などが用いられるが、機械的、化学的及び電気的
安定性、密着性などのほかに電荷輸送物質との相溶性が
重要である。電荷輸送層の膜厚は実用的に有効な表面電
位を維持するためには3〜50μmの範囲が好ましく、
より好適には10〜40μmである。
【0027】表面被覆層5は機械的ストレスに対する耐
久性に優れ、さらに化学的に安定な物質で構成され、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。また、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。表面被覆層の被覆材料としては
変成シリコン樹脂として、アクリル変成シリコン樹脂,
エポキシ変成シリコン樹脂,アルキッド変成シリコン樹
脂,ポリエステル変成シリコン樹脂,ウレタン変成シリ
コン樹脂等、またハ−ドコ−ト剤としてのシリコン樹脂
などが適用できる。これら変成シリコン樹脂は単独で使
用可能であるが、より耐久性を向上させる目的でSiO
2 ,TiO2 ,In2 3 ,ZrO2 を主成分とする被
膜を形成できる金属アルコキシ化合物の縮合物との混合
材料が好適である。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。
【0028】実施例 1 電荷発生物質として前記化学式II−1で示されるビスア
ゾ化合物1重量部、結着剤樹脂としてジアリルフタレ−
ト樹脂(商品名 ダップK:大阪ソ−ダ製)1重量部と
を、メチルエチルケトン150重量部と混合し、3時間
混合機により混練を行い塗布液を調製し電荷発生層用の
塗液を作成した。次に、電荷輸送物質として前記化学式
V−7で示される化合物1重量部、結着剤樹脂としてポ
リカ−ボネ−ト樹脂(商品名 パンライトL−122
5:帝人化成製)1重量部、添加物質として化学式I−
1で示される化合物0.05重量部とを、ジクロロメタ
ン6重量部に溶解し電荷輸送層用の塗液を作成した。次
に、アルミニウムを蒸着したポリエステルテレフタレ−
トフィルム上に電荷発生層(1μm)、電荷輸送層(2
0μm)の順にそれぞれ調製した塗液を塗布し負帯電用
の感光体を作成した。
【0029】実施例 2ないし4 添加物質の添加量を電荷輸送物質1重量部に対し0.1
0ないし0.20重量部の範囲で変える以外は実施例
1と同様に感光体を作製した。 実施例 5 電荷発生物質を化学式III −1、電荷輸送物質を化学式
IV−5、添加物質を化学式I−2で示される化合物に変
える以外は実施例 1と同様に感光体を作製した。 実施例 6ないし8 添加物質の添加量を0.10ないし0.20の範囲で変
える以外は実施例 5と同様に感光体を作製した。 実施例 9 電荷発生物質を化学式II−1、電荷輸送物質を化学式V
−7、添加物質を化学式I−3で示される化合物に変え
る以外は実施例 1と同様に感光体を作製した。 実施例 10ないし12 添加物質の添加量を電荷輸送物質1重量部に対し0.1
0ないし0.20重量部の範囲で変える以外は実施例
9と同様に感光体を作製した。
【0030】比較例 1 電荷輸送層に化学式I−1で示される化合物のみを用い
る他は実施例 1と同様にして感光体を作製した。 比較例 2 添加物質の添加量を電荷輸送物質1重量部に対し0.2
5重量部とする以外は実施例 1と同様に感光体を作製
した。 比較例 3 添加物質を添加しない以外は実施例 1と同様に感光体
を作製した。 比較例 4 電荷輸送層に化学式I−2で示される化合物のみを用い
る他は実施例 5と同様にして感光体を作製した。 比較例 5 添加物質の添加量を電荷輸送物質1重量部に対し0.2
5重量部とする以外は実施例 5と同様に感光体を作製
した。 比較例 6 添加物質を添加しない以外は実施例 5と同様に感光体
を作製した。 比較例 7 電荷輸送層に化学式I−3で示される化合物のみを用い
る他は実施例 9と同様にして感光体を作製した。 比較例 8 添加物質の添加量を電荷輸送物質1重量部に対し0.2
5重量部とする以外は実施例 9と同様に感光体を作製
した。
【0031】比較例 9 添加物質を添加しない以外は実施例 9と同様に感光体
を作製した。 比較例 10 電荷発生物質を化学式III −1、電荷輸送物質を化学式
V−4、添加物質を化学式IV−7で示される化合物に変
える以外は実施例 1と同様に感光体を作製した。 比較例 11 電荷輸送層に化学式IV−7で示される化合物のみを用い
る他は比較例 10と同様にして感光体を作製した。 比較例 12ないし14 添加物質の添加量を電荷輸送物質1重量部に対し0.1
0ないし0.20重量部の範囲で変える以外は比較例
10と同様に感光体を作製した。 比較例 15 添加物質の添加量を電荷輸送物質1重量部に対し0.2
5重量部とする以外は実施例 10と同様に感光体を作
製した。 比較例 16 添加物質を添加しない以外は比較例 10と同様に感光
体を作製した。
【0032】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。感光体の表面電位VS (ボルト)は
暗所で−6.0kVのコロナ放電を10秒間行って感光
体表面を負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5秒間暗所保持した
ときの表面電位VD (ボルト)を測定し、(VD
S )×100を電荷保持率K(%)とした。さらに続
いて感光体表面に照度が2 lxの白色光を照射してV
D が半分になるまでの時間(s)を求め半減衰露光量E
1/2 (lx・s)とした。また、2 lxの白色光を1
0秒間感光体表面に照射したときの表面電位を残留電位
r (ボルト)とした。その結果を表1、表2、表3、
表4に示す。
【0033】
【表1】
【0034】
【表2】
【0035】
【表3】
【0036】
【表4】
【0037】表1、表2、表3、表4に見られるように
化学式I−1で示される化合物を電荷輸送物質として用
いた場合、保持率は63%と低い値を示し、電荷輸送物
質としては不適当である。しかしながら実施例1ないし
4及び比較例2ないし3に示すように所定の割合で電荷
輸送層に添加することにより、残留電位を低減させる効
果があり、同様な効果は化学式I−2、I−3で示され
る化合物においても観測される。一方電荷輸送物質とし
て保持率が85%を示す化合物IV−7は添加率によらず
残留電位の低減の効果は見られない。
【0038】
【発明の効果】 この発明によれば、導電性基体上に電荷
発生層と電荷輸送層とを有し、電荷発生層は一般式(I
I)または(III)で示される電荷発生物質を含み、電荷
輸送層は電荷輸送性であるが単独で電荷輸送物質として
用いる場合にコロナ放電を行うと5秒後の電荷保持率が
70%以下である添加物質と一般式(IV)、(V)また
は(VI)で示される電荷輸送物質を含むので、電荷輸送
層への電荷の注入性が向上し、その結果残留電位が低い
うえ電荷保持率にも優れる電子写真用感光体が得られ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係る負帯電の電子写真用感光
体を示す断面図である。
【図2】本発明の実施例に係る正帯電の電子写真用感光
体を示す断面図である。
【符号の説明】
1 導電性基体 2 電荷発生層 3 電荷輸送層 4 感光層 5 表面被覆層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI G03G 5/05 104 G03G 5/05 104B (72)発明者 古庄 昇 神奈川県川崎市川崎区田辺新田1番1号 富士電機株式会社内 (56)参考文献 特開 平3−109557(JP,A) 特開 平3−287170(JP,A) 特開 平3−129357(JP,A) 特開 昭62−112164(JP,A) 特開 平5−150475(JP,A) 特開 平1−142645(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03G 5/05 - 5/06

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】導電性基体上に電荷発生層と電荷輸送層と
    を有し、 電荷発生層は一般式(II)または(III)で示される電
    荷発生物質を含み、電荷輸送層は電荷輸送性であるが単
    独で電荷輸送物質として用いる場合にコロナ放電を行う
    と5秒後の電荷保持率が70%以下である添加物質と一
    般式(IV)、(V)または(VI)で示される電荷輸送物
    質を含むことを特徴とする電子写真用感光体。 【化1】 (R1はハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基を表
    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、
    エステル基またはアシル基を表し、R4は水素原子、ハ
    ロゲン原子、ニトロ基または置換されてもよいアルキル
    基もしくはアルコキシ基を表す)。 【化2】 (R5は水素原子、ハロゲン原子、またはそれぞれ置換
    されてもよいアルキル基もしくはアルコキシ基を表し、
    1はそれぞれ置換されてもよいアルキル基、アリール
    基または芳香族複素環基を表し、Z2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、Z3およびZ4はそれぞれ水素原
    子、ハロゲン原子、ニトロ基または置換されてもよいア
    ルキル基もしくはアルコキシ基を表す。) 【化3】 一般式(IV)においてAは下記構造式(IV−a),(IV
    −b),(IV−c)で示される。 【化4】 (R6、R7、R8、R9はそれぞれ置換されてもよいアル
    キル基、アリル基、アリール基またはアラルキル基、R
    10、R11、R12、R13はそれぞれ水素原子、ハロゲン原
    子、置換されてもよいアルキル基またはアルコキシ基、
    Xは>C(R14)(R15)(R1415は水素原子、アル
    キル基)、−O−、−S−または>C610を表す。) 【化5】 (R16は水素原子、アルキル基、ハロゲン原子またはア
    ルコキシ基、R17、R18はそれぞれ置換されてもよいア
    ルキル基、アリール基またはアラルキル基、R19、R20
    はそれぞれ置換されてもよいアルキル基、アリール基、
    アラルキル基またはテニル基。) 【化6】 (R21は水素原子、アルキル基、ハロゲン原子またはア
    ルコキシ基、R22、R23はそれぞれ置換されてもよいア
    リール基またはアラルキル基、R24、R25はそれぞれ置
    換されてよいアリール基。)
  2. 【請求項2】請求項1記載の電子写真用感光体におい
    て、前記電荷輸送層は化学式(I−1)で示される前記
    添加物質を含むことを特徴とする電子写真用感光体。 【化7】
  3. 【請求項3】請求項1記載の電子写真用感光体におい
    て、前記電荷輸送層は前記添加物質を前記電荷輸送物質
    に対して1ないし20重量%の割合で含むことを特徴と
    する電子写真用感光体。
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