JP3140892B2 - 電子写真感光体及び該電子写真感光体を備えた電子写真装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【産業上の利用分野】本発明は電子写真感光体及び該電
子写真感光体を備えた電子写真装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真感光体としてはセレン、
酸化亜鉛及びカドミウム等を主成分とする感光層を有す
る無機感光体が広く用いられてきた。これらはある程度
の基礎特性は備えてはいるが、成膜が困難である、可塑
性が悪い、製造コストが高いなどの問題がある。更に無
機光導電材料は一般的に毒性が強く、製造上並びに取り
扱い上にも大きな制約があった。

【０００３】一方、有機光導電性化合物を主成分とする
感光層を有する有機感光体は、無機感光体の上記欠点を
補う等多くの利点を有し、近年注目を集めており、これ
まで数多くの提案がされ、実用化されてきている。

【０００４】このような有機感光体としては、ポリ−Ｎ
−ビニルカルバゾ−ルに代表される光導電性ポリマ−等
と、２，４，７−トリニトロ−９−フルオレノン等のル
イス酸とから形成される電荷移動錯体を主成分とする感
光層を有する電子写真感光体が提案されている。これら
の有機光導電性ポリマ−は、無機光導電性材料に比べ軽
量性、成膜性等の点では優れているが、感度、耐久性、
環境変化による安定性等の面で劣っており、必ずしも満
足できるものではない。

【０００５】しかしながら、電荷発生機能と電荷輸送機
能とをそれぞれ別々の物質に分担させた機能分離型電子
写真感光体の提案は、上記の有機感光体の欠点とされて
いた感度や耐久性に著しい改善をもたらした。このよう
な機能分離型感光体は、電荷発生物質と電荷輸送物質の
各々の材料選択の範囲が広く、任意の特性を有する電子
写真感光体を比較的容易に作成できるという利点を有し
ている。

【０００６】電荷発生物質としては、種々のアゾ顔料、
多環キノン顔料、シアニン色素、スクエアリック酸染
料、ピリリウム塩系色素等が知られている。その中で
も、アゾ顔料は耐光性が強い、電荷発生能力が大きい、
材料合成が容易等の点から多くの構造のアゾ顔料が提案
されている。

【０００７】電荷輸送物質としては、例えば特公昭５２
−４１８８号公報に記載のピラゾリン化合物、特公昭５
５−４２３８０号公報及び特開昭５５−５２０６３号公
報に記載のヒドラゾン化合物、特開昭５４−２７３９号
公報、特公昭５８−３２３７２号公報、特開昭６１−１
３２９５５号公報及び特開昭６２−２０１４５１号公報
に記載のトリフェニルアミン化合物、特開昭５４−１５
１９５５号公報及び特開昭５８−１９８０４３号公報に
記載のスチルベン化合物等が挙げられる。

【０００８】これらの電荷輸送物質に要求されることと
して（１）光、熱に対して安定であること、（２）コロ
ナ放電により発生するオゾン、ＮＯ_X 、硝酸等に対して
安定であること、（３）高い電荷輸送能を有すること、
（４）有機溶剤、結着剤との相溶性が高いこと、（５）
製造が容易で安価であること等が挙げられる。しかし、
従来の低分子の有機化合物からなる電荷輸送物質は、上
記の要求の一部は満足するが、全て高いレベルで満足す
るものはなく、改善すべき点が多い。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は前述の
電荷輸送物質に要求される特性を満たす有機導電性化合
物を用いた電子写真感光体を提供することである。即
ち、大きな感度を有し、繰り返し使用時の電位を安定に
維持し、しかも、製造が容易でかつ安価である新規な有
機光導電性化合物を用いた電子写真感光体を提供するこ
とである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は下記一般式
（１）で示されるアゾキシ化合物を含有する感光層を有
することを特徴とする電子写真感光体から構成される。 一般式（１）

【化２】 式中、Ｒ₁ 〜Ｒ₄ は置換若しくは未置換のフェニル基ま
たはアルキル基であり、置換基としてはハロゲン原子、
アルキル基、アルコキシ基、ヒドロキシ基またはニトロ
基を有する。

【００１１】一般式（１）で示されるアゾキシ化合物に
ついてその代表的な具体例を表１及び２に示す。但し、
これらの化合物に限定されるものではない。

【表１】

【表２】

【００１２】本発明の電子写真感光体は、一般式（１）
で示されるアゾキシ化合物からなる電荷輸送物質と適当
な電荷発生物質を含有して構成される感光層を有する。

【００１３】感光層の構成としては、例えば次の形態が
挙げられる。 （１）電荷発生物質を含有する層／電荷輸送物質を含有
する層 （２）電荷輸送物質を含有する層／電荷発生物質を含有
する層 （３）電荷発生物質と電荷輸送物質を含有する層 （４）電荷発生物質を含有する層／電荷発生物質と電荷
輸送物質を含有する層

【００１４】一般式（１）で示されるアゾキシ化合物
は、正孔に対し高い輸送能を有するため、上記形態の感
光層における電荷輸送物質として用いられる。感光層の
形態が（１）の場合は負帯電、（２）の場合は正帯電が
好ましく、（３）、（４）の場合は正、負帯電いずれで
も用いることができる。

【００１５】更に本発明の電子写真感光体は、接着性向
上や電荷注入制御のために、感光層の表面に保護層や絶
縁層を設けてもよい。なお、本発明の電子写真感光体の
構成は、上記の基本構成に限定されるものではない。

【００１６】上記基本構成のうち、特に（１）の形態が
好ましく、更に詳細に説明する。本発明の電子写真感光
体において、導電性支持体としては、例えば次の形態の
ものを挙げることができる。 （１）アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス、
銅などの金属または合金を板形状またはドラム形状にし
たもの、（２）ガラス、樹脂、紙等の非導電性支持体や
前記（１）の導電性支持体上にアルミニウム、パラジウ
ム、金、白金などの金属を蒸着若しくはラミネ−トする
ことにより薄膜形成したもの、（３）ガラス、樹脂、紙
等の非導電性支持体や前記（１）の導電性支持体上に導
電性高分子、酸化スズ、酸化インジウム等の導電性化合
物の層を蒸着あるいは塗布することにより形成したも
の。

【００１７】本発明の電子写真感光体において用いられ
る有効な電荷発生物質としては、例えば次のような物質
が挙げられる。これらの電荷発生物質は単独で用いても
よく、２種類以上を組み合わせて用いてもよい。（１）
モノアゾ、ビスアゾ、トリスアゾ等のアゾ系顔料、
（２）金属フタロシアニン、非金属フタロシアニン等の
フタロシアニン系顔料、（３）インジゴ、チオインジゴ
等のインジゴ系顔料、（４）ペリレン酸無水物、ペリレ
ン酸イミド等のペリレン系顔料、（５）アントラキノ
ン、ピレンキノン等の多環キノン系顔料、（６）スクワ
リリウム色素、（７）ピリリウム塩、チオピリリウム塩
類、（８）トリフェニルメタン系色素、（９）セレン、
非晶質シリコン等の無機物質、

【００１８】電荷発生物質を含有する層、即ち電荷発生
層は前記のような電荷発生物質を適当な結着剤樹脂に分
散し、これを導電性支持体上に塗工することにより形成
することができる。また、導電性支持体上に蒸着、スパ
ッタ、ＣＶＤ等の乾式法で薄膜を形成することによって
も形成することができる。

【００１９】上記結着剤樹脂としては、広範囲な結着性
樹脂から選択でき、例えばポリカ−ボネ−ト、ポリエス
テル、ポリアリレ−ト、ブチラ−ル樹脂、ベンザ−ル樹
脂、ポリスチレン、ポリビニルアセタ−ル、ジアリルフ
タレ−ト樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリ酢
酸ビニル、フェノ−ル樹脂、シリコン樹脂、ポリスルホ
ン、スチレン−ブタジエン共重合体、アルキッド樹脂、
エポキシ樹脂、尿素樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重
合体等が挙げられるが、これらに限定されるものではな
い。これらの樹脂は、単独または２種類以上混合して用
いてもよい。電荷発生層中に含有する樹脂は８０重量％
以下、好ましくは４０重量％以下である。また、電荷発
生層の膜厚は５μｍ以下、特には０．０１〜２μｍの薄
膜層とすることが好ましい。また、電荷発生層には種々
の増感剤を添加することもできる。

【００２０】電荷輸送物質を含有する層、即ち電荷輸送
層は、前記一般式（１）で示されるアゾキシ化合物と適
当な結着剤樹脂とを組み合わせて形成することができ
る。ここで電荷輸送層の形成に用いられる結着剤樹脂と
しては、前記電荷発生層に用いられてている結着剤樹脂
が挙げられ、更にポリビニルカルバゾ−ル、ポリビニル
アントラセンなどの光導電性高分子化合物が挙げられ
る。この結着剤樹脂と前記一般式（１）で示されるアゾ
キシ化合物との配合割合は、結着剤樹脂１００重量部あ
たり該アゾキシ化合物を１０〜５００重量部とすること
が好ましい。

【００２１】電荷輸送層は上述の電荷発生層と電気的に
接続されており、電界の存在下で電荷発生層から注入さ
れた電荷キヤリアを受け取ると共に、これらの電荷キヤ
リアを表面まで輸送できる機能を有している。この電荷
輸送層は電荷キヤリアを輸送できる限界があるので、必
要以上に膜厚を厚くすることができないが、５〜４０μ
ｍ、特には１０〜３０μｍの範囲が好ましい。更に電荷
輸送層中に酸化防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤または公
知の電荷輸送物質を必要に応じて添加することもでき
る。

【００２２】電荷輸送層の形成は、適当な有機溶媒を用
い、浸漬コ−ティング法、スプレ−コ−ティング法、ス
ピンナ−コ−ティング法、ロ−ラ−コ−ティング法、マ
イヤ−バ−コ−ティング法、ブレ−ドコ−ティング法な
どのコ−ティング手段を用いて行うことができる。

【００２３】本発明の電子写真感光体は、電子写真複写
機に利用するのみならず、レ−ザ−プリンタ−、ＣＲＴ
プリンタ−、電子写真式製版システム等の電子写真応用
分野にも広く用いることができる。

【００２４】また、本発明は、前述の本発明の電子写真
感光体を有する電子写真装置から構成される。

【００２５】次に、本発明の電子写真感光体を備えた電
子写真装置について説明する。図１に本発明のドラム型
感光体を有する電子写真装置の概略構成を示した。図に
おいて、１は像担持体としてのドラム型感光体であり軸
１ａを中心に矢印方向に所定の周速度で回転駆動され
る。該感光体１はその回転過程で帯電手段２によりその
周面に正または負の所定電位の均一帯電を受け、次いで
露光部３にて不図示の像露光手段により光像露光Ｌ（ス
リット露光・レ−ザ−ビ−ム走査露光など）を受ける。
これにより感光体周面に露光像に対応した静電潜像が順
次形成されていく。その静電潜像は、次いで現像手段４
でトナ−現像され、そのトナ−現像像が転写手段５によ
り不図示の給紙部から感光体１と転写手段５との間に感
光体１の回転と同期取りされて給送された転写材Ｐの面
に順次転写されていく。像転写を受けた転写材Ｐは感光
体面から分離されて像定着手段８へ導入されて像定着を
受けて複写物（コピ−）として機外へプリントアウトさ
れる。像転写後の感光体１の表面はクリ−ニング手段６
にて転写残りトナ−の除去を受けて清浄面化され、前露
光手段７により除電処理がされて繰り返して像形成に使
用される。感光体１の均一帯電手段２としてはコロナ帯
電装置が一般に広く使用されている。また、転写装置５
もコロナ転写手段が一般に広く使用されている。電子写
真装置として、上述の感光体や現像手段、クリ−ニング
手段などの構成要素のうち、複数のものを装置ユニット
として一体に結合して構成し、このユニットを装置本体
に対して着脱自在に構成しても良い。例えば、感光体１
とクリ−ニング手段６とを一体化してひとつの装置ユニ
ットとし、装置本体のレ−ルなどの案内手段を用いて着
脱自在の構成にしてもよい。このとき上記の装置ユニッ
トのほうに帯電手段および／または現像手段を伴って構
成してもよい。また、光像露光Ｌは、電子写真装置を複
写機やプリンタ−として使用する場合には、原稿からの
反射光や透過光を用いる、あるいは、原稿を読み取り信
号化し、この信号に従ってレ−ザ−ビ−ムの走査、発光
ダイオ−ドアレイの駆動、または液晶シャッタ−アレイ
の駆動などを行うことにより行われる。

【００２６】

【実施例】

実施例１ 下記構造式で示されるビスアゾ顔料７ｇを

【化３】 ブチラ−ル樹脂（ブチラ−ル化度７０ｍｏｌ％）５ｇを
シクロヘキサノン２００ｍｌに溶解した液と共にサンド
ミルで２０時間分散し、塗工液を調製した。この塗工液
をアルミニウムシ−ト上に乾燥後の膜厚が０．２μｍと
なるようにマイヤ−バ−で塗布し、電荷発生層を形成し
た。

【００２７】次に、電荷輸送物質として表１に示す化合
物（１）を９ｇとポリカ−ボネ−ト（重量平均分子量２
００００）１０ｇをモノクロルベンゼン６０ｇに溶解
し、この液を先の電荷発生層の上にマイヤ−バ−で塗布
し、乾燥後の膜厚が１５μｍの電荷輸送層を形成し、電
子写真感光体を作成した。

【００２８】作成した電子写真感光体を川口電機（株）
製静電複写紙試験装置Ｍｏｄｅｌ−ＳＰ−４２８を用い
てスタチック方式で−５ＫＶでコロナ帯電し、暗所で１
秒間保持した後、照度２０ルックスで露光し帯電特性を
調べた。帯電特性としては、表面電位（Ｖ₀ ）と１秒間
暗減衰させたときの電位（Ｖ₁ ）を１／５に減衰するの
に必要な露光量（Ｅ_1/5 ）を測定した。

【００２９】更に、繰り返し使用したときの明部電位
（Ｖ_L ）と暗部電位（Ｖ_D ）の変動を測定するために、
前記作成した電子写真感光体をキヤノン（株）製ＰＰＣ
複写機ＮＰ−３８２５の感光体ドラム用シリンダ−に貼
り付けて、同機で１００００枚複写を行い、初期と１０
０００枚複写後の明部電位（Ｖ_L ）と暗部電位（Ｖ_D ）
の変動を測定した。なお、初期のＶ_D とＶ_L は各々−７
００Ｖ、−２００Ｖとなるように設定した。結果を表３
及び４に示す。

【表３】

【表４】

【００３０】実施例２〜５ 電荷輸送物質として、表１に示す化合物（２）、（３）
及び（４）、表２に示す化合物（８）を用い、電荷発生
物質として下記構造式の顔料を用いた他は、実施例１と
同様にして、実施例２、３、４および５の電子写真感光
体を作成した。

【化４】

【００３１】各電子写真感光体の電子写真特性を実施例
１と同様の方法によって測定した。結果を表５及び６に
示す。

【表５】

【表６】

【００３２】比較例１〜６ 比較のために下記比較化合物を電荷輸送物質として用い
た他は、実施例２と同様の方法によって電子写真感光体
を作成し、その電子写真特性を測定した。結果を表７及
び８に示す。 比較化合物（１）

【化５】 比較化合物（２）

【化６】 比較化合物（３）

【化７】 比較化合物（４）

【化８】 比較化合物（５）

【化９】 比較化合物（６）

【化１０】

【００３３】

【表７】

【表８】

【００３４】表５〜８から明らかなように、本発明の電
子写真感光体は、比較例の電子写真感光体に比較して、
感度及び繰り返し使用時の電位安定性に極めて優れてい
ることが分かる。

【００３５】実施例６ アルミ基板上に、Ｎ−メトキシメチル化６ナイロン樹脂
（重量平均分子量３２０００）５ｇとアルコ−ル可溶性
共重合ナイロン樹脂（重量平均分子量２８０００）１０
ｇをメタノ−ル１００ｇに溶解した液をマイヤ−バ−で
塗布し、乾燥後の膜厚が１μｍの下引き層を形成した。

【００３６】次に下記構造式を有する電荷発生物質１０
ｇ、

【化１１】 ポリビニルブチラ−ル（ブチラ−ル化度７０ｍｏｌ％）
５ｇ、ジオキサン２００ｇをボ−ルミルで４０時間分散
した。この分散液を下引き層上にブレ−ドコ−ティング
法により塗布し、乾燥後の膜厚が０．２μｍの電荷発生
層を形成した。

【００３７】次に、表１に示す化合物（１）を１０ｇと
ポリメチルメタクリレ−ト（重量平均分子量５０００
０）７ｇをモノクロルベンゼン６０ｇに溶解し、この塗
工液を先の電荷発生層上にブレ−ドコ−ティング法によ
り塗布し、乾燥後の膜厚が２８μｍの電荷輸送層を形成
し、電子写真感光体を作成した。

【００３８】作成した電子写真感光体に−５ＫＶのコロ
ナ放電を行った。このときの表面電位（初期電位Ｖ₀ ）
を測定した。更に、この電子写真感光体を１秒間暗所で
放置した後の表面電位を測定した。感度は、暗減衰した
後の電位Ｖ₁ を１／６に減衰するのに必要な露光量（Ｅ
_1/6 ：μＪ／ｃｍ² ）を測定することによって評価し
た。この際、光源としてガリウム／アルミニウム／ヒ素
の三元半導体レ−ザ−（出力：５ｍＷ；発振波長７８０
ｎｍ）を用いた。 Ｖ₀ ：−７００Ｖ、Ｖ₁ ：−６９７Ｖ、Ｅ_1/6 ：１．３
μＪ／ｃｍ²

【００３９】次に、同上の半導体レ−ザ−を備えた反転
現像方式の電子写真方式プリンタ−であるレ−ザ−ビ−
ムプリンタ−（キヤノン（株）製、ＬＢＰ−ＣＸ）に上
記電子写真感光体を取り付けて、実際の画像形成テスト
を行った。一次帯電後の表面電位：−７００Ｖ、像露光
後の表面電位：−１５０Ｖ（露光量２．５μＪ／ｃｍ
² ）、転写電位＋７００Ｖ、現像極性：負極性、プロセ
ススピ−ド：５０ｍｍ／ｓｅｃ、現像条件（現像バイア
ス）：−４５０、像露光後スキャン方式：イメ−ジスキ
ャン、一次帯電前露光：５０ｌｕｘ・ｓｅｃの赤色全面
露光、画像形成はレ−ザ−ビ−ムを文字信号及び画像信
号に従ってラインスキャンして行ったが、文字、画像共
に良好なプリントが得られた。

【００４０】更に連続３０００枚の画出しを行ったとこ
ろ、初期から３０００枚まで安定したプリントが得られ
た。

【００４１】実施例７ 特開平３−１２８９７３号公報に記載のチタニルオキシ
フタロシアニン５ｇをシクロヘキサノン１００ｇにフェ
ノキシ樹脂４ｇを溶かした液に加えてボ−ルミルで３時
間分散した。この分散液をアルミシ−ト上にマイヤ−バ
−で塗布し１００℃で１時間乾燥させ、０．１μｍの電
荷発生層を形成した。

【００４２】次に、表２に示す化合物（２）を１０ｇと
ビスフェノ−ルＺ型ポリカ−ボネ−ト（重量平均分子量
２００００）１０ｇをモノクロルベンゼン７０ｇに溶解
した液を先の電荷発生層の上にマイヤ−バ−で塗布し１
１０℃で２時間乾燥させ、２５μｍの電荷輸送層を形成
して、電子写真感光体を作成した。

【００４３】作成した電子写真感光体を実施例６と同様
の方法で評価した。 Ｖ₀ ：−７００Ｖ、Ｖ₁ ：−６９５Ｖ、Ｅ_1/6 ：０．２
０μＪ／ｃｍ²

【００４４】実施例８ ４−（４−ジメチルアミノフェノ−ル）−２，６−ジフ
ェニルチアピリリウムパ−クロレ−ト３ｇと表２に示す
化合物（７）を５ｇを共重合ポリエステル（重量平均分
子量５００００）のトルエン（５０重量部）−ジオキサ
ン（５０重量部）溶液１００ｇに混合し、ボ−ルミルで
１０時間分散した。この分散液をアルミシ−ト上にマイ
ヤ−バ−で塗布し１１０℃で２時間乾燥させ、１８μｍ
の感光層を形成して電子写真感光体を作成した。

【００４５】作成した電子写真感光体を実施例１と同様
の方法で評価した。結果を表９及び１０に示す。

【表９】

【表１０】

【００４６】実施例９ アルミ基板上に、アルコ−ル可溶性ナイロン（６−６６
−６１０−１２四元ナイロン共重合体）５ｇの５％メタ
ノ−ル溶液を塗布し、乾燥後の膜厚が０．６μｍの下引
き層を形成した。

【００４７】次に下記構造式で示される顔料５ｇ

【化１２】 をテトラヒドロフラン７０ｍｌ中にサンドミルで分散し
た。

【００４８】次に、表１に示す化合物（４）を９．５ｇ
とビスフェノ−ルＡ型ポリカ−ボネ−ト（重量平均分子
量５００００）１０ｇをモノクロルベンゼン（５０重量
部）−ジクロロメタン（５０重量部）溶液８０ｇに溶解
し、先に作成した分散液に加え、サンドミルで更に２時
間分散した。この分散液を先の作成した下引き層上に乾
燥後の膜厚が２０μｍになるようにマイヤ−バ−で塗布
し乾燥した。こうして電子写真感光体を作成した。

【００４９】作成した電子写真感光体の電子写真特性を
実施例１と同様な方法で測定した。 Ｖ₀ ：−６９７Ｖ、Ｖ₁ ：−６９１Ｖ、Ｅ_1/6 ：２．３
μＪ／ｃｍ²

【００５０】

【発明の効果】本発明の電子写真感光体は高感度であ
り、また繰り返し帯電露光による連続画像形成に際し
て、明部電位と暗部電位の変動が小さく耐久性に優れる
という顕著な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電子写真感光体を有する電子写真装置
の概略構成図である。

【符号の説明】

１ 像担持体としてのドラム型感光体（本発明の電子
写真感光体） ２ コロナ帯電装置 ３ 露光部 ４ 現像手段 ５ 転写手段 ６ クリ−ニング手段 ７ 前露光手段 ８ 像定着手段 Ｌ 光像露光 Ｐ 像転写を受けた転写材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 5/00 - 5/16 ＣＡ（ＳＴＮ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下記一般式（１）で示されるアゾキシ化
   合物を含有する感光層を有することを特徴とする電子写
   真感光体。一般式（１） 【化１】 式中、Ｒ₁ 〜Ｒ₄ は置換若しくは未置換のフェニル基ま
   たはアルキル基であり、置換基としてはハロゲン原子、
   アルキル基、アルコキシ基、ヒドロキシ基またはニトロ
   基を有する。
2. 【請求項２】 請求項１記載の電子写真感光体を備えた
   電子写真装置。 【０００１】