JPH01152463A - 電子写真用感光体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電子写真用感光体に関し、詳しくは導電性基体
上に形成せしめた感光層の中に、前記−般式（Ｉ）およ
び（ｎ）のいずれかで示されるジフェニルチオフェン誘
導体を含有する電子写真用感光体に関する。

〔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、−つの層でこれ
らの機能をあわせも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の保持と
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
表面上への露光による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。

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ＩＪＮ−ビニールカルバゾールと２
．４．７−ト’Ｊ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４７−３７５
４３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。さらに、ヒドラゾン化合物、オキサ
ジアゾール、オキサゾールなども数多く報告されている
。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述のように、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まだ得られていないの
が現状であり、特に光感度および繰り返し連続使用時の
特性に問題があった。

本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであって、感
光層に電荷輸送物質として今まで用いられたことのない
新しい有機材料を用いることにより、高感度で繰り返し
特性に優れた複写機用およびプリンタ用の電子写真用感
光体を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明によれば、下記一般
式（Ｉ）および（ＩＩ）のいずれかで示されるジフェニ
ルチオフェン誘導体のうちの、少なくとも１種類を含む
感光層を有する電子写真用感光体とする。

（ＩＩ） 〔式（１）、　　（ｎ）中、Ｒ＋　〜Ｒ＋　ｏはそれぞ
れ水素原子、ハロゲン原子、アルキル基２　ヒドロキシ
基。

アルコキシ基、アリル基、ニトロ基、置換されて８＜紳
１；いアリール基、アラルキル基を表す。〕〔作用〕 前記一般式（Ｉ＞および（Ｉ［）のいずれかで示される
ジフェニルチオフェン誘導体を感光層に用いた例は知ら
れていない。本発明者らは、前記目的を達成するために
各種有機材料について鋭意検討を進めるなかで、これら
ジフェニルチオフェン誘導体について数多くの実験を行
った結果、その技術的解明はまだ充分なされてはいない
が、このような前記一般式（１）および（ＩＩ）のいず
れかで示される特定のジフェニルチオフェン誘導体を電
荷輸送物質として使用することが、電子写真特性の向上
に極めて有効であることを見出し、高感度で繰り返し特
性の優れた感光体を得るに至ったのである。

〔実施例〕

本発明に用いる、一般式（Ｉ）および（旧のいずれかで
表されるジフェニルチオフェン誘導体の具体例を例示す
ると次のとおりである。

化合物Ｎｏ、　Ｉ Ｎｏ、　２ Ｎｏ、　３ Ｎｏ、　４ Ｎｏ、　５ 化合物Ｎｏ、　６ Ｎｏ、　８ Ｎｏ、　１０ 化合物Ｎ０１１ Ｎｏ、　１２ Ｎｏ、１３ Ｎｏ、　１５ 化合物Ｎｏ１６ Ｎｏ、１８ Ｎｏ、１９ Ｎｏ、２０ −１０＝ 化合物Ｎ０２１ Ｎｏ、２２ Ｎｏ、２３ Ｎｏ、２４ Ｎｏ、　２９ 化合物Ｎｏ、３１ 本発明の感光体は前述のようなジフェニルチオフェン誘
導体を感光層中に含有させたものであるが、これらチオ
フェン誘導体の応用の仕方によって、第１図、第２図、
あるいは第３図に示したごとくに用いることができる。

第１図〜第３図は本発明の感光体の概念的断面図で、１
は導電性基体、２０．２１．２２は感光層、３は電荷発
生物質、４は電荷発生層、５は電荷輸送物質、６は電荷
輸送層、７は被覆層である。

第１図は、導電性基体１上に電荷発生物質３と電荷輸送
物質５であるジフェニルチオフェンを樹脂バインダー（
結着剤）中に分散した感光層２０（通常単層型感光体と
称せられる構成）が設けられたものである。

第２図は、導電性基体１上に電荷発生物質３を主体とす
る電荷発生層４と、電荷輸送物質５であるジフェニルチ
オフェンを含有する電荷輸送層６との積層からなる感光
層２１（通常積層型感光体と称せられる構成）が設けら
れたものである。

第３図は、第２図の逆の層構成のものである。

この場合には、電荷発生層４を保護するた必にさらに被
覆層７を設けるのが一般的である。

第２図および第３図に示す２種類の層構成とする理由は
、負帯電方式として通常用いられる第２図の層構成で正
帯電方式で用いようとしても、これに適合する電荷輸送
物質が現在まだ見つかっておらず、したがって、現段階
では、第３図に示した層構成の感光体とすることが必要
なためである。

第１図の感光体は、電荷発生物質を電荷輸送物質および
樹脂バインダーを溶解した溶液中に分散せしめ、この分
散液を導電性基体上に塗布することによって作製できる
。

第２図の感光体は、導電性基体上に電荷発生物質を真空
蒸着するか、あるいは電荷発生物質の粒子を溶剤または
樹脂バインダー中に分散して得た分散液を塗布、乾燥し
、その上に電荷輸送物質および樹脂バインダーを溶解し
た溶液を塗布、乾燥することにより作製できる。

第３図の感光体は、電荷輸送物質および樹脂バインダー
を溶解した溶液を導電性基体上に塗布、乾燥し、その上
に電荷発生物質を真空蒸着するか、あるいは電荷発生物
質の粒子を溶剤または樹脂バインダー中に分散して得た
分散液を塗布、乾燥し、さらに被覆層を形成することに
より作製できる。

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
の上に導電処理をほどこしたものでも良い。

電荷発生層４は、前記したように電荷発生物質３の粒子
を樹脂バインダー中に分散させた材料を塗布するか、あ
るいは、真空蒸着などの方法により形成され、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６および被覆層７
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。電荷発生物質としては、無金
属フタロシアニン、チタニルフタロシアニンなどのフタ
ロシアニン化合物、各種アゾ、キノン、インジゴ顔料あ
るいは、シアニン、スクアリリウム。

アズレニウム、ピリリウム化合物などの染料や、セレン
またはセレン化合物などが用いられ、画像形成に使用さ
れる露光光源の光波長領域に応じて好適な物質を選ぶこ
とができる。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。

樹脂バインダーとしては、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、シリコン
樹脂、メタクリル酸エステルの重合体および共重合体な
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６は樹脂バインダー中に有機電荷輸送物質と
して前記一般式（Ｉ）および（ｎ）のいずれかで示され
るジフェニルチオフェンを分散させた塗膜であり、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。

ポリアミド、ポリウレタン、エポキシ、シリコン樹脂、
メタクリル酸エステルの重合体および共重合体などを用
いることができる。

被覆層７は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。被覆材料としては、ポリ
エステル、ポリアミドなどの有機絶縁性皮膜形成材料が
適用できる。また、これら有機材料とガラス樹脂、　Ｓ
ｉｎ□などの無機材料さらには金属、金属酸化物などの
電気抵抗を低減せしめる材料とを混合して用いることも
できる。被覆材料としては有機絶縁性皮膜形成材料に限
定されることはな（５ｉ０２などの無機材料さらには金
属、金属酸化物などを蒸着、スパッタリングなどの方法
により形成することも可能である。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。

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。

以下、本発明の実施例について説明する。

実施例１ ホールミルで１５０時間粉砕した無金属フタロシアニン
（東京化成製）５０重量部と前記化合物Ｎｏ、　１で示
されるジフェニルチオフェン誘導体１００重量部をポリ
エステル樹脂（商品名バイロン２００：東洋紡製）１０
０重量部とテトラヒドロフラン（ＴＨＥ）溶剤とともに
３時間混合機により混練して塗布液を調整し、導電性基
体であるアルミ蒸着ポリエステルフィルム（Ａｌ１−Ｐ
ＥＴ）上に、ワイヤーバー法にて塗布して、乾燥後の膜
厚が１５μｍになるように感光層を形成し、第１図に示
した構成の感光体を作製した。

実施例２ まず、α型無金属フタロシアニンを出発原料とし、二つ
のリニアモーターを対向して配置した間にα型無金属フ
タロシアニンと作用小片としてテフロン被覆磁性材ピー
スを内蔵した非磁性離体をおいて粉砕する電磁粉砕装置
（商品名ＬＩＭＭＡＣ：富士電機製）を用いて粉砕処理
を２０分間行い微粉末化した。この微粉末化された試料
１重量部とＤＭＦ　（Ｎ、Ｎ−ジメチルホルムアミド）
溶剤５０重量部とを超音波分散処理を行った。その後、
試料とＤＭＦとを分離濾過し、乾燥して無金属フタロシ
アニンの処理を行った。

次に、前記化合物Ｎｏ、　２で示されるジフェニルチオ
フェン誘導体１００重量部をテトラヒドロフラン（ＴＨ
Ｆ）７００重量部に溶かした液とポリメタクリル酸メチ
ルポリマー（ＰＭＭＡ　：東京化成製）１００重量部を
トルエン７００重量部に溶かした液とを混合してできた
塗液をアルミ蒸着ポリエステルフィルム基体上にワイヤ
ーバー法にて塗布し、乾燥後の膜厚が１５μｍになるよ
うに電荷輸送層を形成した。このようにして得られた電
荷輸送層上に上記の処理をされた無金属フタロシアニン
５０重量部、ポリエステル樹脂（商品名バイロン２００
：東洋紡製）５０重量部、ＰＭＭＡ５０重量部をＴＨＦ
溶剤とともに３時間混合機により混練して塗布液を調整
し、ワイヤーバー法にて塗布し、乾燥後の膜厚が１μｍ
になるように電荷発生層を形成し、第３図に示した構成
に対応する感光体を作製した。

実施例３ 実施例１の感光層の組成を、無金属フタロシアニン５０
重量部、化合物Ｎｏ、　３で示されるジフェニルチオフ
ェン誘導体１００重量部、ポリエステル樹脂（商品名バ
イロン２００：東洋紡製）５０重量部、　　ＰＭＭＡ５
０重量部とに変更して実施例１と何様に感光層を形成し
感光体を作製した。

実施例４ 実施例３において、無金属フタロシアニンに変えて例え
ば特開昭４７−３７５４３に示されるようなビスアゾ顔
料であるクロログイアンブル−を用い実施例１と同様に
感光層を形成し感光体を作製した。

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ｒ　Ｓ　Ｐ−４２８Ｊ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．ＱｋＶ
のコロナ放電を１０秒間行って感光体表面を正帯電せし
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２秒間暗所保持したときの表面電位Ｖ　
ａ　（ボルト）を測定し、さらに続いて感光体表面に照
度２ルツクスの白色光を照射してＶ、が半分になるまで
の時間（秒）を求め半減衰露光量Ｅｌ／２（ルックス・
秒）とした。また、照度２ルツクスの白色光を１０秒間
照射したときの表面電位を残留電位Ｖｒ（ボルト）とし
た。また、フタロシアニン化合物を電荷発生物質とした
場合、長波長光での高感度が期待できるので、波長７８
０ｎｍの単色光を用いたときの電子写真特性も同時に測
定した。すなわち、■、までは同様に測定し、次に白色
光の替わりに１μＷの単色光（７８０ｎｍ）を照射して
半減衰露光量（μＪ／ｃｆｆｌ）を求め、また、この光
を１０秒間感光体表面に照射したときの残留電位Ｖｒ（
ボルト）を測定した。測定結果を第１表に示す。

第１表に見られるように、実施例１，２，３゜４は半減
衰露光量、残留電位ともに互いに遜色はなく、また表面
電位でも良好な特性を示している。

また、電荷発生物質としてフタロシアニン化合物を用い
た実施例１，２．３は波長７８０ｎｍの長波長光でも高
感度を示し、半導体レーザプリンタ用として充分使用可
能であることが判る。

実施例５ 厚さ５００μｍのアルミニウム板上に、セレンを厚さ１
．５μｍに真空蒸着し電荷発生層を形成し、次に、化合
物Ｎｏ、　４で示されるジフェニルチオフェン誘導体１
００重量部をテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）７００重量
部に溶かした液とポリメタクリル酸メチルポリマー（Ｐ
ＭＭＡ　：東京化成製）１００重量部をトルエン７００
重量部に溶かした液とを混合してできた塗液をワイヤー
バー法にて塗布し、乾燥後の膜厚が２０　ａｍになるよ
うに電荷輸送層を形成し、第２図に示した構成の感光体
を作製した。この感光体に−６，ＯｋＶのコロナ帯電を
０．２秒間行ったところ、Ｖｓ−６７０Ｖ、　　Ｖｒ−
６０Ｖ、　　Ｅ＋／ｚ＝５．５ルツクス・秒と良好な結
果が得られた。

実施例６ 実施例１で処理された無金属フタロシアニン５０重量部
、ポリエステル樹脂（商品名バイロン２００：東洋紡製
）５０重量部、ＰＭＭＡ５０重量部をＴＨＦ溶剤ととも
に３時間混合機により混練して塗布液を調整し、アルミ
ニウム支持体上に約１μｍになるように塗布し、電荷発
生層を形成した。次に、化合物Ｎｏ、　５で示されるジ
フェニルチオフェン誘導体１００重量部、ポリカーボネ
ート樹脂（パンライ）　Ｌ−１２５０）　１００重量部
、シリコンオイル０．１重量部をＴ　ＨＦ７００重量部
とトルエン７００重量部で混合し、電荷発生層の上に約
１５μｍとなるように塗布し、電荷輸送層を形成した。

このようにして得られた感光体に実施例４と同様にして
、−６、ＯｋＶのコロナ帯電を０．２秒間行ったとコロ
、Ｖｓ　＝　６２０Ｖ　、　　Ｅ　Ｉ／２　＝６．５　
ルックス・秒と良好な結果が得られた。

実施例７ 化合物Ｎｏ、　６〜Ｎｏ、３５それぞれについて実施例
４と同様、感光層を作製しｒ　Ｓ　Ｐ−４２８Ｊを用い
て測定した結果を第２表に示す。この結果は、暗所で＋
５．　ＯｋＶのコロナ放電を１０秒間行い正帯電せしめ
、照度２ルツクスの白色光を照射した場合の半減衰露光
量Ｅｌ／２（ルックス・秒）で示した。

第　　２　　表 第２表に見られるように、前記ジフェニルチオフェン誘
導体Ｎｏ、　６〜Ｎｏ、３５を電荷輸送物質として用い
た感光体についても、半減衰露光量Ｅ１／２は良好であ
った。

〔発明の効果〕

本発明によれば、導電性基体上に電荷輸送物質として前
記一般式（Ｉ）および（ｎ）のいずれかで示されるジフ
ェニルチオフェン誘導体を用いることとしたため、正帯
電および負帯電においても高感度でしかも繰り返し特性
の優れた感光体を得ることができる。また、電荷発生物
質は露光光源の種類に対応して好適な物質を選ぶことが
でき、−例をあげるとフタロシアニン化合物およびある
種のビスアソ化合物を用いれば半導体レーザプリンタに
使用可能な感光体を得ることができる。さらに、必要に
応じて表面に被覆層を設置して耐久性を向上することが
可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図および第３図は本発明の感光体のそれぞ
れ異なる実施例を示す概念的断面図である。 １　導電性基体、３　電荷発生物質、４　電荷発生層、
５　電荷輸送物質、６　電荷輸送層、７被覆層、２０．
２１．２２　　感光層。 晦 永 ψ Ｃ’Ｊ （’ｔＪ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）下記一般式（ I ）および（II）のいずれかで示さ
   れるジフェニルチオフェン誘導体のうちの、少なくとも
   １種類を含む感光層を有することを特徴とする電子写真
   用感光体。▲数式、化学式、表等があります▼・・・・
   ・・（ I ） 〔式（ I ）、（II）中、Ｒ＿１、Ｒ＿２、Ｒ＿３、Ｒ
   ＿４、Ｒ＿５、Ｒ＿６、Ｒ＿７、Ｒ＿８、Ｒ＿９および
   Ｒ＿１＿０はそれぞれ水素原子、ハロゲン原子、アルキ
   ル基、ヒドロキシ基、アルコキシ基、アリル基、ニトロ
   基、置換されていてもよいアリール基、アラルキル基を
   表す。〕