JP3592455B2 - 電子写真感光体 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は有機光導電性材料を用いた電子写真感光体に関し、詳しくは特定の有機光導電性材料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】
近年、電子写真方式の利用は複写機の分野に限らず印刷版材、スライドフィルム、マイクロフィルム等の従来では写真技術が使われていた分野へ広がり、また、レーザーやＬＥＤ、ＣＲＴを光源とする高速プリンターへの応用も検討されている。また最近では光導電性材料の電子写真感光体以外の用途、例えば静電記録素子、センサー材料、ＥＬ素子等への応用も検討され始めた。従って光導電性材料及びそれを用いた電子写真感光体に対する要求も高度で幅広いものになりつつある。
【０００３】
これまで、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おり、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のと同時に、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耐湿性、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。
【０００４】
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。
【０００５】
ところで、電子写真技術に於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事が要求される。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。
【０００６】
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。
【０００７】
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、皮膜性や接着性、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得るものの、高感度の特性を保持し得るのに適した化合物を見出すことは困難である。
【０００８】
このような点を改良するために電荷発生機能と電荷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製し得ることから多くの研究が進められてきた。
【０００９】
このうち、電荷発生機能を担当する物質としては、フタロシアニン顔料、スクエアリウム色素、アゾ顔料、ペリレン顔料等の多種の物質が検討され、中でもアゾ顔料は多様な分子構造が可能であり、また、高い電荷発生効率が期待できることから広く研究され、実用化も進んでいる。しかしながら、このアゾ顔料においては、分子構造と電荷発生効率の関係はいまだに明らかになっていない。膨大な合成研究を積み重ねて、最適の構造を探索しているのが実情である。
【００１０】
一方、電荷輸送機能を担当する物質には正孔輸送物質と電子輸送物質がある。正孔輸送物質としてはヒドラゾン化合物やスチルベン化合物など、電子輸送物質としては２，４，７−トリニトロ−９−フルオレノン、ジフェノキノン誘導体など多種の物質が検討され、実用化も進んでいるが、こちらも膨大な合成研究を積み重ねて最適の構造を探索しているのが実情である。事実、これまでに多くの改良がなされてきたが、先に掲げた感光体として求められてい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。
【００１１】
以上述べたように電子写真感光体の作製には種々の改良が成されてきたが、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のが現状である。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
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、繰返し使用しても諸特性が変化せず、安定した性能を発揮できる電子写真感光体を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは上記目的を達成すべく光導電性物質の研究を行なった結果、特定の構造を有する有機光導電性材料が有効であることを見出し、本発明に至った。上記で特定の構造を有する有機光導電性材料とは、電荷輸送物質として下記一般式（１）で示されるスチルベン化合物を用いることである。
【００１４】
【化３】
【００１５】
一般式（１）において、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4はそれぞれ水素原子を表し、Ｒ5は置換基を有していてもよいアリー ル基、または複素環基を示す。Ｒ6は水素原子、置換基を有していてもよいアル キル基、アリール基、アラルキル基、または複素環基を表し、Ｒ7は水素原子を示す。Ｒ8は水素原子を表し、Ａは２，２−ジメチルビニル基、１−メチルビニル基のアルケニル基を示す。ｐ、ｑは０または１を示す。また、ｎは１または２、ｍは０または１であり、ｎとｍはｎ＋ｍ＝２を満たす。
【００１６】
ここでＲ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4の具体例としては、水素原子が挙げられる。
【００１７】
また、Ｒ５の具体例としてはフェニル基、ナフチル基、アントリル基などのアリール基、ピリジル基、フリル基、チエニル基などの複素環基を挙げる事ができる。上記基に置換する置換基としては、例えばハロゲン原子、ジメチルアミノ基、ジフェニルアミノ基などのアミノ基、水酸基、エステル化されていてもよいカルボキシル基、シアノ基、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｔ−ブチル基、トリフルオロメチル基などのアルキル基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ｎ−ブトキシ基などのアルコキシ基、メチルチオ基、エチルチオ基などのアルキルチオ基、フェニルチオ基などのアリールチオ基などが挙げられる。
【００１８】
また、Ｒ６の具体例としては、水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ｔ−ブチル基、トリフルオロメチル基などのアルキル基、フェニル基、ナフチル基、アントリル基などのアリール基、ベンジル基、α−ナフチルメチル基、β−ナフチルメチル基等のアラルキル基、ピリジル基、フリル基、チエニル基などの複素環基が挙げられる。
【００１９】
また、Ｒ7の具体例としては、水素原子が挙げられる。
【００２０】
また、Ｒ8の具体例としては、水素原子が挙げられる。
【００２１】
また、Ａは２，２−ジメチルビニル基、１−メチルビニル基のアルケニル基が挙げられる。
【００２２】
さらに本発明者らが鋭意研究を続けた結果、電荷輸送物質として前記一般式（１）で示されるスチルベン化合物を用い、電荷発生物質として一般式（２）で示されるアゾ化合物を用いることが特に望ましいこともわかった。
【００２３】
【化４】
【００２４】
一般式（２）において、Ａｒは水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、アリール基、複素環基を示す。Ｂ１、Ｂ２はそれぞれカップラー残基を表す。ｒは０または１を表す。
【００２５】
ここでＡｒの具体例としては、水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｔ−ブチル基、トリフルオロメチル基などのアルキル基、フェニル基、ナフチル基、アントリル基などのアリール基、ピリジル基、フリル基、チエニル基等の複素環基を挙げることができる。
【００２６】
また、上記基に置換する置換基としては、例えばハロゲン原子、ジメチルアミノ基、ジフェニルアミノ基等のアミノ基、水酸基、エステル化されていてもよいカルボキシル基、シアノ基、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｔ−ブチル基、トリフルオロメチル基等のアルキル基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ｎ−ブトキシ基等のアルコキシル基、メチルチオ基、エチルチオ基等のアルキルチオ基、フェニルチオ基等のアリールチオ基等が挙げられる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
本発明に用いられる一般式（１）で示されるスチルベン化合物の具体例としては、例えば次の構造式を有するものが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００２８】
【化５】
【００２９】
【化６】
【００３０】
【化７】
【００３１】
【化８】
【００３２】
【化９】
【００３３】
【化１０】
【００３４】
【化１１】
【００３５】
【化１２】
【００３６】
【化１３】
【００３７】
【化１４】
【００３８】
【化１５】
【００３９】
【化１６】
【００４０】
【化１７】
【００４１】
【化１８】
【００４２】
【化１９】
【００４３】
【化２０】
【００４４】
【化２１】
【００４５】
【化２２】
【００４６】
【化２３】
【００４７】
【化２４】
【００４８】
【化２５】
【００４９】
【化２６】
【００５０】
【化２７】
【００５１】
【化２８】
【００５２】
【化２９】
【００５３】
【化３０】
【００５４】
【化３１】
【００５５】
【化３２】
【００５６】
【化３３】
【００５７】
【化３４】
【００５８】
【化３５】
【００５９】
【化３６】
【００６０】
【化３７】
【００６１】
【化３８】
【００６２】
【化３９】
【００６３】
【化４０】
【００６４】
【化４１】
【００６５】
【化４２】
【００６６】
【化４３】
【００６７】
【化４４】
【００６８】
【化４５】
【００６９】
【化４６】
【００７０】
さらに、本発明の電子写真感光体においては、前記一般式（２）に示すアゾ化合物を用いた場合に特に高い性能が得られる。一般式（２）で示されるアゾ化合物の具体例として以下に示す化合物が挙げられるが、これらになんら限定されるものではない。以下でＢ１、Ｂ２はカップラー残基を示す。
【００７１】
【化４７】
【００７２】
【化４８】
【００７３】
【化４９】
【００７４】
【化５０】
【００７５】
【化５１】
【００７６】
【化５２】
【００７７】
本発明の電子写真感光体は、電荷輸送物質として前記一般式（１）で示されるスチルベン化合物を用い、好ましくは電荷発生物質として前記一般式（２）で示される化合物をそれぞれ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。電荷発生物質としては、一般式（２）で示される化合物以外に、あるいは一般式（２）で示される化合物と併用して、セレン、カドミウムなどの金属や、フタロシアニン化合物、ペリレン化合物など、また、アゾ化合物も用いられる。アゾ化合物としてはたとえば特開昭４７−３７５４３号、特開昭５３−９５０３３号、特開昭５３−１３２３４７号、特開昭５３−１３３４４５号、特開昭５４−１２７４２号、特開昭５４−２０７３６号、特開昭５４−２０７３７号、特開昭５４−２１７２８号、特開昭５４−２２８３４号、特開昭５５−６９１４８号、特開昭５５−６９６５４号、特開昭５５−７９４４９号、特開昭５５−１１７１５１号、特開昭５６−４６２３７号、特開昭５６−１１６０３９号、特開昭５６−１１６０４０号、特開昭５６−１１９１３４号、特開昭５６−１４３４３７号、特開昭５７−６３５３７号、特開昭５７−６３５３８号、特開昭５７−６３５４１号、特開昭５７−６３５４２号、特開昭５７−６３５４９号、特開昭５７−６６４３８号、特開昭５７−７４７４６号、特開昭５７−７８５４２号、特開昭５７−７８５４３号、特開昭５７−９００５６号、特開昭５７−９００５７号、特開昭５７−９０６３２号、特開昭５７−１１６３４５号、特開昭５７−２０２３４９号、特開昭５８−４１５１号、特開昭５８−９０６４４号、特開昭５８−１４４３５８号、特開昭５８−１７７９５５号、特開昭５９−３１９６２号、特開昭５９−３３２５３号、特開昭５９−７１０５９号、特開昭５９−７２４４８号、特開昭５９−７８３５６号、特開昭５９−１３６３５１号、特開昭５９−２０１０６０号、特開昭６０−１５６４２号、特開昭６０−１４０３５１号、特開昭６０−１７９７４６号、特開昭６１−１１７５４号、特開昭６１−９０１６４号、特開昭６１−９０１６５号、特開昭６１−９０１６６号、特開昭６１−１１２１５４号、特開昭６１−２８１２４５号、特開昭６１−５１０６３号、特開昭６２−２６７３６３号、特開昭６３−６８８４４号、特開昭６３−８９８６６号、特開昭６３−１３９３５５号、特開昭６３−１４２０６３号、特開昭６３−１８３４５０号、特開昭６３−２８２７４３号、特開昭６４−２１４５５号、特開昭６４−７８２５９号、特開平１−２００２６７号、特開平１−２０２７５７号、特開平１−３１９７５４号、特開平２−７２３７２号、特開平２−２５４４６７号、特開平３−２７８０６３号、特開平４−９６０６８号、特開平４−９６０６９号、特開平４−１４７２６５号、特開平５−１４２８４１号、特開平５−３０３２２６号、特開平６−３２４５０４号、特開平７−１６８３７９号公報に記載の化合物が挙げられる。
【００７８】
また、これらのアゾ顔料に用いられるカップラー成分の構造は多岐に渡る。たとえば特開昭５４−１７７３５号、特開昭５４−７９６３２号、特開昭５７−１７６０５５号、特開昭５９−１９７０４３号、特開昭６０−１３０７４６号、特開昭６０−１５３０５０号、特開昭６０−１０３０４８号、特開昭６０−１８９７５９号、特開昭６３−１３１１４６号、特開昭６３−１５５０５２号、特開平２−１１０５６９号、特開平４−１４９４４８号、特開平６−２７７０５号、特開平６−３４８０４７号公報に記載の化合物が挙げられる。
【００７９】
以下に本発明のビスアゾ化合物に用いられるカップラー成分の具体例を示すが、本発明はこれらに何ら限定されるものではない。
【００８０】
【表１】
【００８１】
【表２】
【００８２】
【表３】
【００８３】
【表４】
【００８４】
【表５】
【００８５】
【表６】
【００８６】
【表７】
【００８７】
【表８】
【００８８】
【表９】
【００８９】
【表１０】
【００９０】
【表１１】
【００９１】
【表１２】
【００９２】
【表１３】
【００９３】
【表１４】
【００９４】
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、導電性支持体上に電荷発生物質、電荷輸送物質、およ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、電荷輸送物質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。また、必要に応じて導電性支持体と感光層の間に下引き層を、感光体表面にオーバーコート層を、積層型感光体の場合は電荷発生層と電荷輸送層との間に中間層を設けることもできる。本発明の化合物を用いて感光体を作製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。
【００９５】
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。
【００９６】
積層型感光体の場合、電荷発生層に含有されるこれらの樹脂は、電荷発生物質に対して１０〜５００重量％が好ましく、５０〜１５０重量％がより好ましい。樹脂の比率が高くなりすぎると電荷発生効率が低下し、また樹脂の比率が低くなりすぎると成膜性に問題が生じる。また、電荷輸送層に含有されるこれらの樹脂は、電荷輸送物質に対して２０〜１０００重量％が好ましく、５０〜５００重量％がより好ましい。樹脂の比率が高すぎると感度が低下し、また、樹脂の比率が低くなりすぎると繰り返し特性の悪化や塗膜の欠損を招くおそれがある。
【００９７】
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、ＤＢＰ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。
【００９８】
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。
【００９９】
一般式（１）で示されるスチルベン化合物はさらに他の電荷輸送物質と組み合わせて用いることができる。電荷輸送物質には正孔輸送物質と電子輸送物質がある。前者の例としては、例えば特公昭３４−５４６６号公報に示されているオキサジアゾール類、特公昭４５−５５５号公報に示されているトリフェニルメタン類、特公昭５２−４１８８号公報に示されているピラゾリン類、特公昭５５−４２３８０号公報に示されているヒドラゾン類、特開昭５６−１２３５４４号公報に示されているオキサジアゾール類等をあげることができる。一方、電子輸送物質としては、例えばクロラニル、テトラシアノエチレン、２，４，７−トリニトロ−９−フルオレノン、２，４，５，７−テトラニトロキサントン、１，３，７−トリニトロジベンゾチオフェンなどがある。これらの電荷輸送物質は単独または２種以上組み合わせて用いることができる。
【０１００】
【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。
【０１０１】
実施例１
アゾ化合物（例示化合物（１８９）：Ｂ１＝Ｂ２＝Ａ−６）を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。次にスチルベン化合物（例示化合物（３））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、ジクロロエタンを溶媒として１０％の溶液を作り、上記の電荷発生層の上にアプリケーターで塗布して、膜厚約２０μの電荷輸送層を形成した。
【０１０２】
このようにして作製した積層型感光体を、静電記録試験装置（川口電気製ＳＰ−４２８）により電子写真特性評価を行なった。
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：１０ｍ／ｍｉｎ ）。
その結果、帯電電位Ｖ０が−７６５Ｖ、半減露光量Ｅ１／２が０．９ルックス・秒と高感度の値を示した。
【０１０３】
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。５０００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Ｖ０が−７６５Ｖに対し、５０００回目の初期電位Ｖ０は−７５０Ｖ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。また、１回目の半減露光量Ｅ１／２が０．９ルックス・秒に対して５０００回目の半減露光量Ｅ１／２は１．０ルックス・秒とほとんど変化がないことがわかった。
【０１０４】
実施例２〜１０
実施例１のアゾ化合物およびスチルベン化合物の代わりにそれぞれ表１５に示す化合物を用いる他は、実施例１と同様にして感光体を作製してその特性を評価した。結果を表１５に示す。
【０１０５】
【表１５】
【０１０６】
実施例１１
アゾ化合物（例示化合物（１８９）：Ｂ１＝Ｂ２＝Ａ−６）１重量部とテトラヒドロフラン４０重量部を、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４時間分散処理した。こうして得た分散液に、スチルベン化合物（例示化合物（３））を２．５重量部、ポリカーボネート樹脂（ＰＣＺ−２００；三菱ガス化学製）１０重量部、テトラヒドロフラン６０重量部を加え、さらに３０分間のペイントコンディショナー装置による分散処理を行った後、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１５μの感光体を形成した。この感光体の電子写真特性を、実施例１と同様にして測定した。ただし、印加電圧のみ＋５ｋＶに変更した。その結果、１回目の初期電位Ｖ０が＋３００Ｖ、半減露光量Ｅ１／２が１．１ルックス・秒、５０００回繰り返し後の初期電位Ｖ０が＋２８０Ｖ、半減露光量Ｅ１／２が１．１ルックス・秒と、高感度でしかも変化の少ない、優れた特性を示した。
【０１０７】
実施例１２〜２０
実施例１１のアゾ化合物とスチルベン化合物の代わりに表１６に示す化合物を用いる他は、実施例１１と同様にして感光体を作製してその特性を評価した。結果を表１６に示す。
【０１０８】
【表１６】
【０１０９】
比較例１
電荷発生物質としてアゾ化合物（例示化合物（１８９）：Ｂ１＝Ｂ２＝Ａ−６）を用い電荷輸送物質として下記化合物（１９６）を用いるほかは、実施例１と同様に感光体を作製して、その特性を評価した。その結果、１回目の初期電位Ｖ０は−６５０Ｖ、 半減露光量Ｅ１／２は１．４ルックス・秒と比較的良好な結果であったが、５０００回目の初期電位Ｖ０は−２６０Ｖ、半減露光量Ｅ１／２は２．９ルックス・秒であり、繰り返しによる大幅な電位の低下がみられた。
【０１１０】
比較例２
電荷発生物質としてアゾ化合物（例示化合物（１８９）：Ｂ１＝Ｂ２＝Ａ−６）を用い、電荷輸送物質として下記化合物（１９７）を用いる他は、実施例１１と同様にして感光体を作製して、その特性を評価した。その結果初期電位Ｖ０が２２０Ｖ、半減露光量Ｅ１／２が９．５ルックス・秒と感度不足であった。
【０１１１】
【化５３】
【０１１２】
【化５４】
【０１１３】
【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。
【発明の属する技術分野】
本発明は有機光導電性材料を用いた電子写真感光体に関し、詳しくは特定の有機光導電性材料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】
近年、電子写真方式の利用は複写機の分野に限らず印刷版材、スライドフィルム、マイクロフィルム等の従来では写真技術が使われていた分野へ広がり、また、レーザーやＬＥＤ、ＣＲＴを光源とする高速プリンターへの応用も検討されている。また最近では光導電性材料の電子写真感光体以外の用途、例えば静電記録素子、センサー材料、ＥＬ素子等への応用も検討され始めた。従って光導電性材料及びそれを用いた電子写真感光体に対する要求も高度で幅広いものになりつつある。
【０００３】
これまで、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おり、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のと同時に、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耐湿性、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。
【０００４】
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。
【０００５】
ところで、電子写真技術に於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事が要求される。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。
【０００６】
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。
【０００７】
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、皮膜性や接着性、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得るものの、高感度の特性を保持し得るのに適した化合物を見出すことは困難である。
【０００８】
このような点を改良するために電荷発生機能と電荷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製し得ることから多くの研究が進められてきた。
【０００９】
このうち、電荷発生機能を担当する物質としては、フタロシアニン顔料、スクエアリウム色素、アゾ顔料、ペリレン顔料等の多種の物質が検討され、中でもアゾ顔料は多様な分子構造が可能であり、また、高い電荷発生効率が期待できることから広く研究され、実用化も進んでいる。しかしながら、このアゾ顔料においては、分子構造と電荷発生効率の関係はいまだに明らかになっていない。膨大な合成研究を積み重ねて、最適の構造を探索しているのが実情である。
【００１０】
一方、電荷輸送機能を担当する物質には正孔輸送物質と電子輸送物質がある。正孔輸送物質としてはヒドラゾン化合物やスチルベン化合物など、電子輸送物質としては２，４，７−トリニトロ−９−フルオレノン、ジフェノキノン誘導体など多種の物質が検討され、実用化も進んでいるが、こちらも膨大な合成研究を積み重ねて最適の構造を探索しているのが実情である。事実、これまでに多くの改良がなされてきたが、先に掲げた感光体として求められてい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。
【００１１】
以上述べたように電子写真感光体の作製には種々の改良が成されてきたが、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のが現状である。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
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、繰返し使用しても諸特性が変化せず、安定した性能を発揮できる電子写真感光体を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは上記目的を達成すべく光導電性物質の研究を行なった結果、特定の構造を有する有機光導電性材料が有効であることを見出し、本発明に至った。上記で特定の構造を有する有機光導電性材料とは、電荷輸送物質として下記一般式（１）で示されるスチルベン化合物を用いることである。
【００１４】
【化３】
一般式（１）において、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4はそれぞれ水素原子を表し、Ｒ5は置換基を有していてもよいアリー ル基、または複素環基を示す。Ｒ6は水素原子、置換基を有していてもよいアル キル基、アリール基、アラルキル基、または複素環基を表し、Ｒ7は水素原子を示す。Ｒ8は水素原子を表し、Ａは２，２−ジメチルビニル基、１−メチルビニル基のアルケニル基を示す。ｐ、ｑは０または１を示す。また、ｎは１または２、ｍは０または１であり、ｎとｍはｎ＋ｍ＝２を満たす。
【００１６】
ここでＲ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4の具体例としては、水素原子が挙げられる。
【００１７】
また、Ｒ５の具体例としてはフェニル基、ナフチル基、アントリル基などのアリール基、ピリジル基、フリル基、チエニル基などの複素環基を挙げる事ができる。上記基に置換する置換基としては、例えばハロゲン原子、ジメチルアミノ基、ジフェニルアミノ基などのアミノ基、水酸基、エステル化されていてもよいカルボキシル基、シアノ基、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｔ−ブチル基、トリフルオロメチル基などのアルキル基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ｎ−ブトキシ基などのアルコキシ基、メチルチオ基、エチルチオ基などのアルキルチオ基、フェニルチオ基などのアリールチオ基などが挙げられる。
【００１８】
また、Ｒ６の具体例としては、水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ｔ−ブチル基、トリフルオロメチル基などのアルキル基、フェニル基、ナフチル基、アントリル基などのアリール基、ベンジル基、α−ナフチルメチル基、β−ナフチルメチル基等のアラルキル基、ピリジル基、フリル基、チエニル基などの複素環基が挙げられる。
【００１９】
また、Ｒ7の具体例としては、水素原子が挙げられる。
【００２０】
また、Ｒ8の具体例としては、水素原子が挙げられる。
【００２１】
また、Ａは２，２−ジメチルビニル基、１−メチルビニル基のアルケニル基が挙げられる。
【００２２】
さらに本発明者らが鋭意研究を続けた結果、電荷輸送物質として前記一般式（１）で示されるスチルベン化合物を用い、電荷発生物質として一般式（２）で示されるアゾ化合物を用いることが特に望ましいこともわかった。
【００２３】
【化４】
一般式（２）において、Ａｒは水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、アリール基、複素環基を示す。Ｂ１、Ｂ２はそれぞれカップラー残基を表す。ｒは０または１を表す。
【００２５】
ここでＡｒの具体例としては、水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｔ−ブチル基、トリフルオロメチル基などのアルキル基、フェニル基、ナフチル基、アントリル基などのアリール基、ピリジル基、フリル基、チエニル基等の複素環基を挙げることができる。
【００２６】
また、上記基に置換する置換基としては、例えばハロゲン原子、ジメチルアミノ基、ジフェニルアミノ基等のアミノ基、水酸基、エステル化されていてもよいカルボキシル基、シアノ基、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｔ−ブチル基、トリフルオロメチル基等のアルキル基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ｎ−ブトキシ基等のアルコキシル基、メチルチオ基、エチルチオ基等のアルキルチオ基、フェニルチオ基等のアリールチオ基等が挙げられる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
本発明に用いられる一般式（１）で示されるスチルベン化合物の具体例としては、例えば次の構造式を有するものが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００２８】
【化５】
【化６】
【化７】
【化８】
【化９】
【化１０】
【化１１】
【化１２】
【化１３】
【化１４】
【化１５】
【化１６】
【化１７】
【化１８】
【化１９】
【化２０】
【化２１】
【化２２】
【化２３】
【化２４】
【化２５】
【化２６】
【化２７】
【化２８】
【化２９】
【化３０】
【化３１】
【化３２】
【化３３】
【化３４】
【化３５】
【化３６】
【化３７】
【化３８】
【化３９】
【化４０】
【化４１】
【化４２】
【化４３】
【化４４】
【化４５】
【化４６】
さらに、本発明の電子写真感光体においては、前記一般式（２）に示すアゾ化合物を用いた場合に特に高い性能が得られる。一般式（２）で示されるアゾ化合物の具体例として以下に示す化合物が挙げられるが、これらになんら限定されるものではない。以下でＢ１、Ｂ２はカップラー残基を示す。
【００７１】
【化４７】
【化４８】
【化４９】
【化５０】
【化５１】
【化５２】
本発明の電子写真感光体は、電荷輸送物質として前記一般式（１）で示されるスチルベン化合物を用い、好ましくは電荷発生物質として前記一般式（２）で示される化合物をそれぞれ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。電荷発生物質としては、一般式（２）で示される化合物以外に、あるいは一般式（２）で示される化合物と併用して、セレン、カドミウムなどの金属や、フタロシアニン化合物、ペリレン化合物など、また、アゾ化合物も用いられる。アゾ化合物としてはたとえば特開昭４７−３７５４３号、特開昭５３−９５０３３号、特開昭５３−１３２３４７号、特開昭５３−１３３４４５号、特開昭５４−１２７４２号、特開昭５４−２０７３６号、特開昭５４−２０７３７号、特開昭５４−２１７２８号、特開昭５４−２２８３４号、特開昭５５−６９１４８号、特開昭５５−６９６５４号、特開昭５５−７９４４９号、特開昭５５−１１７１５１号、特開昭５６−４６２３７号、特開昭５６−１１６０３９号、特開昭５６−１１６０４０号、特開昭５６−１１９１３４号、特開昭５６−１４３４３７号、特開昭５７−６３５３７号、特開昭５７−６３５３８号、特開昭５７−６３５４１号、特開昭５７−６３５４２号、特開昭５７−６３５４９号、特開昭５７−６６４３８号、特開昭５７−７４７４６号、特開昭５７−７８５４２号、特開昭５７−７８５４３号、特開昭５７−９００５６号、特開昭５７−９００５７号、特開昭５７−９０６３２号、特開昭５７−１１６３４５号、特開昭５７−２０２３４９号、特開昭５８−４１５１号、特開昭５８−９０６４４号、特開昭５８−１４４３５８号、特開昭５８−１７７９５５号、特開昭５９−３１９６２号、特開昭５９−３３２５３号、特開昭５９−７１０５９号、特開昭５９−７２４４８号、特開昭５９−７８３５６号、特開昭５９−１３６３５１号、特開昭５９−２０１０６０号、特開昭６０−１５６４２号、特開昭６０−１４０３５１号、特開昭６０−１７９７４６号、特開昭６１−１１７５４号、特開昭６１−９０１６４号、特開昭６１−９０１６５号、特開昭６１−９０１６６号、特開昭６１−１１２１５４号、特開昭６１−２８１２４５号、特開昭６１−５１０６３号、特開昭６２−２６７３６３号、特開昭６３−６８８４４号、特開昭６３−８９８６６号、特開昭６３−１３９３５５号、特開昭６３−１４２０６３号、特開昭６３−１８３４５０号、特開昭６３−２８２７４３号、特開昭６４−２１４５５号、特開昭６４−７８２５９号、特開平１−２００２６７号、特開平１−２０２７５７号、特開平１−３１９７５４号、特開平２−７２３７２号、特開平２−２５４４６７号、特開平３−２７８０６３号、特開平４−９６０６８号、特開平４−９６０６９号、特開平４−１４７２６５号、特開平５−１４２８４１号、特開平５−３０３２２６号、特開平６−３２４５０４号、特開平７−１６８３７９号公報に記載の化合物が挙げられる。
【００７８】
また、これらのアゾ顔料に用いられるカップラー成分の構造は多岐に渡る。たとえば特開昭５４−１７７３５号、特開昭５４−７９６３２号、特開昭５７−１７６０５５号、特開昭５９−１９７０４３号、特開昭６０−１３０７４６号、特開昭６０−１５３０５０号、特開昭６０−１０３０４８号、特開昭６０−１８９７５９号、特開昭６３−１３１１４６号、特開昭６３−１５５０５２号、特開平２−１１０５６９号、特開平４−１４９４４８号、特開平６−２７７０５号、特開平６−３４８０４７号公報に記載の化合物が挙げられる。
【００７９】
以下に本発明のビスアゾ化合物に用いられるカップラー成分の具体例を示すが、本発明はこれらに何ら限定されるものではない。
【００８０】
【表１】
【表２】
【表３】
【表４】
【表５】
【表６】
【表７】
【表８】
【表９】
【表１０】
【表１１】
【表１２】
【表１３】
【表１４】
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、導電性支持体上に電荷発生物質、電荷輸送物質、およ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、電荷輸送物質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。また、必要に応じて導電性支持体と感光層の間に下引き層を、感光体表面にオーバーコート層を、積層型感光体の場合は電荷発生層と電荷輸送層との間に中間層を設けることもできる。本発明の化合物を用いて感光体を作製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。
【００９５】
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。
【００９６】
積層型感光体の場合、電荷発生層に含有されるこれらの樹脂は、電荷発生物質に対して１０〜５００重量％が好ましく、５０〜１５０重量％がより好ましい。樹脂の比率が高くなりすぎると電荷発生効率が低下し、また樹脂の比率が低くなりすぎると成膜性に問題が生じる。また、電荷輸送層に含有されるこれらの樹脂は、電荷輸送物質に対して２０〜１０００重量％が好ましく、５０〜５００重量％がより好ましい。樹脂の比率が高すぎると感度が低下し、また、樹脂の比率が低くなりすぎると繰り返し特性の悪化や塗膜の欠損を招くおそれがある。
【００９７】
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、ＤＢＰ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。
【００９８】
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。
【００９９】
一般式（１）で示されるスチルベン化合物はさらに他の電荷輸送物質と組み合わせて用いることができる。電荷輸送物質には正孔輸送物質と電子輸送物質がある。前者の例としては、例えば特公昭３４−５４６６号公報に示されているオキサジアゾール類、特公昭４５−５５５号公報に示されているトリフェニルメタン類、特公昭５２−４１８８号公報に示されているピラゾリン類、特公昭５５−４２３８０号公報に示されているヒドラゾン類、特開昭５６−１２３５４４号公報に示されているオキサジアゾール類等をあげることができる。一方、電子輸送物質としては、例えばクロラニル、テトラシアノエチレン、２，４，７−トリニトロ−９−フルオレノン、２，４，５，７−テトラニトロキサントン、１，３，７−トリニトロジベンゾチオフェンなどがある。これらの電荷輸送物質は単独または２種以上組み合わせて用いることができる。
【０１００】
【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。
【０１０１】
実施例１
アゾ化合物（例示化合物（１８９）：Ｂ１＝Ｂ２＝Ａ−６）を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。次にスチルベン化合物（例示化合物（３））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、ジクロロエタンを溶媒として１０％の溶液を作り、上記の電荷発生層の上にアプリケーターで塗布して、膜厚約２０μの電荷輸送層を形成した。
【０１０２】
このようにして作製した積層型感光体を、静電記録試験装置（川口電気製ＳＰ−４２８）により電子写真特性評価を行なった。
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：１０ｍ／ｍｉｎ ）。
その結果、帯電電位Ｖ０が−７６５Ｖ、半減露光量Ｅ１／２が０．９ルックス・秒と高感度の値を示した。
【０１０３】
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。５０００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Ｖ０が−７６５Ｖに対し、５０００回目の初期電位Ｖ０は−７５０Ｖ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。また、１回目の半減露光量Ｅ１／２が０．９ルックス・秒に対して５０００回目の半減露光量Ｅ１／２は１．０ルックス・秒とほとんど変化がないことがわかった。
【０１０４】
実施例２〜１０
実施例１のアゾ化合物およびスチルベン化合物の代わりにそれぞれ表１５に示す化合物を用いる他は、実施例１と同様にして感光体を作製してその特性を評価した。結果を表１５に示す。
【０１０５】
【表１５】
実施例１１
アゾ化合物（例示化合物（１８９）：Ｂ１＝Ｂ２＝Ａ−６）１重量部とテトラヒドロフラン４０重量部を、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４時間分散処理した。こうして得た分散液に、スチルベン化合物（例示化合物（３））を２．５重量部、ポリカーボネート樹脂（ＰＣＺ−２００；三菱ガス化学製）１０重量部、テトラヒドロフラン６０重量部を加え、さらに３０分間のペイントコンディショナー装置による分散処理を行った後、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１５μの感光体を形成した。この感光体の電子写真特性を、実施例１と同様にして測定した。ただし、印加電圧のみ＋５ｋＶに変更した。その結果、１回目の初期電位Ｖ０が＋３００Ｖ、半減露光量Ｅ１／２が１．１ルックス・秒、５０００回繰り返し後の初期電位Ｖ０が＋２８０Ｖ、半減露光量Ｅ１／２が１．１ルックス・秒と、高感度でしかも変化の少ない、優れた特性を示した。
【０１０７】
実施例１２〜２０
実施例１１のアゾ化合物とスチルベン化合物の代わりに表１６に示す化合物を用いる他は、実施例１１と同様にして感光体を作製してその特性を評価した。結果を表１６に示す。
【０１０８】
【表１６】
比較例１
電荷発生物質としてアゾ化合物（例示化合物（１８９）：Ｂ１＝Ｂ２＝Ａ−６）を用い電荷輸送物質として下記化合物（１９６）を用いるほかは、実施例１と同様に感光体を作製して、その特性を評価した。その結果、１回目の初期電位Ｖ０は−６５０Ｖ、 半減露光量Ｅ１／２は１．４ルックス・秒と比較的良好な結果であったが、５０００回目の初期電位Ｖ０は−２６０Ｖ、半減露光量Ｅ１／２は２．９ルックス・秒であり、繰り返しによる大幅な電位の低下がみられた。
【０１１０】
比較例２
電荷発生物質としてアゾ化合物（例示化合物（１８９）：Ｂ１＝Ｂ２＝Ａ−６）を用い、電荷輸送物質として下記化合物（１９７）を用いる他は、実施例１１と同様にして感光体を作製して、その特性を評価した。その結果初期電位Ｖ０が２２０Ｖ、半減露光量Ｅ１／２が９．５ルックス・秒と感度不足であった。
【０１１１】
【化５３】
【化５４】
【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 (2)
- 導電性支持体上に下記一般式（１）で示されるスチルベン化合物を含む感光層を有することを特徴とする電子写真感光体。
- 導電性支持体上に上記一般式（１）で示されるスチルベン化合物及び一般式（２）で示されるビスアゾ化合物を含む感光層を有することを特徴とする請求項１記載の電子写真感光体。
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| JPH1078671A JPH1078671A (ja) | 1998-03-24 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102977630B (zh) * | 2007-02-14 | 2014-11-05 | 大日精化工业株式会社 | 有机颜料的分散剂及其使用 |
-
1996
- 1996-09-03 JP JP23284196A patent/JP3592455B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| CN102977630B (zh) * | 2007-02-14 | 2014-11-05 | 大日精化工业株式会社 | 有机颜料的分散剂及其使用 |
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