JPH01273049A - 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〕 この発明は、電子写真用感光体に関し、詳しくは導電性
基体上に形成された感光層の中に、前記一般式（Ｎまた
は（ｎ）で示される化合物を含有することを特徴とする
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’
Ｊ−Ｎ−ビニルカルバゾールまたはポリビニルアントラ
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、または
これらの有機光導電性物質を樹脂結着剤中に分散させた
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ずる機能、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べの露光による原
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
の支持体への転写、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、有機材料を用いた電子写真用感光体は、可とう性
、熱安定性、膜形成性、材料の多様性など従来の材料で
は見出しにくい利点が注目され実用化されてきている。

例えば、ポＩＪ−Ｎビニルカルバソール、：！＝２．４
．７−）ジニトロフルオレン−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。

さらに、光を受容して電荷を発生する電荷発生物質とし
て、フタロシアニン化合物、アゾ化合物、ピＩＪ　ＩＪ
ウム化合物など、また、主として電荷の輸送に寄与する
電荷輸送物質として、ピラゾリン化合物、ヒドラゾン化
合物、オキサゾール化合物。

オキザジアゾール化合物など、数多くの有機材料が報告
され、これら有機材料を用いた感光体が実用化されてき
ている。

〔発明が解決しようとする課題〕

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、しかしながら、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。

この発明は、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
し特性の優れた、複写機用およびプリンター用の電子写
真用感光体を提供することを目的とする。

〔課題を解決するだめの手段〕

」−記の目的を達成するために、この発明によれば、下
記−最大（Ｉ）または（旧で示される化合物のうちの少
なくとも一種類を含む感光層を備えた電子写真用感光体
とする。

（Ｉ） 〔式（Ｉ）中、Ｒ１ないしＲ４は水素原子、ハロゲン原
子、アルコキシ基または以下のそれぞれ置換基を有して
も良いアルキル基、アリール基、アルケニル基、アラル
キル基、チエニル基のいずれかを表す。〕 〔式（ＩＩ）中、Ｒ１ないしＲ４は水素原子、ハロゲン
原子１　アルコキシ基または以下のそれぞれ置換基を有
しても良いアルキル基、アリール基、チエニル基、アル
ケニル基、アラルキル基のいずれかを表し、ｎは０また
は１の整数を表す。〕〔作用〕 前記一般式（Ｉ）および（旧で示される化合物を感光層
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、これらの化合物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（Ｉ）および（旧で示される特定
の化合物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〕

この発明に用いる前記一般式（Ｉ）で表される化合物の
具体例を第１表および第２表に示す。第１表は前記一般
式（Ｉ）をさらに一部特定した下記−般式（Ｉ）−１で
表される化合物の具体例を示し、第２表は同じく前記一
般式（Ｉ）をさらに一部特定した下記一般式（Ｉ）−２
で表される化合物の具体例を示す。各表において、一般
式（Ｉ）−１または一般式（Ｉ）−２中のＲ１ないしＲ
１がそれぞれ表す原子または基を示すことによって、化
合物の具体例が示されている。

Ｎ＞−２ 第　　１　　表 第　　２　　表 また、前記一般式（ＩＩ）で表される化合物の具体例を
第３表および第４表に示す。第３表は前記一般式（ＩＩ
）をさらに一部特定した下記一般式（ＩＩ）−１で表さ
れる化合物の具体例を示し、第４表は同じく一般式（Ｉ
Ｉ）をさらに一部特定した下記一般式（ＩＩ　）−２で
表される化合物の具体例を示す。これらの各表において
も、一般式（ｎ　）−１または一般式（ＩＩ　）−２中
のｎが０であるか１であるかを示し、さらにＲ１ないし
Ｒ４がそれぞれ表す原子または基を示すことによって、
化合物の具体例が示されている。

（ＩＩ　）−１ （ＴＩ）−２ 第　　３　　表　　（その１） 第　　３　　表　　　（その２） 第　　４　　表　　（その１） 第　　４　　表　　（その２） この発明の感光体は前述のような一般式（Ｉ）および（
ＩＴ）で表される化合物を感光層中に含有させたもので
あるが、これらの化合物の応用の仕方によって、第１図
１第２図、あるいは第３図に示したように用いることが
できる。

第１図、第２図および第３図はこの発明の感光体のそれ
ぞれ異なる実施例の概念的断面図で、１は導電性基体、
２ａ、２ｂ、２ｃ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である前記化合物を樹脂バインダー（結着剤）中
に分散した感光層２ａ（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である前記化合物を
含有する電荷輸送層６との積層からなる感光層２ｂ（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。この構成の感光体は通常負帯電方式で用いられる
。

第３図は、第２図の逆の層構成の感光層２Ｃが設けられ
たものであり、通常正帯電方式で用いられる。この場合
には、電荷発生層４を保護するためにさらに被覆層７を
設けるのが一般的である。

このように、積層型感光体として二種類の層構成をとる
理由としては、第２図の層構成の感光体を正帯電方式で
用いようとしても、これに適合する電荷輸送物質は現在
まだ見つかっていないためである。現段階では、積層型
感光体で正帯電方式を適用する場合には、第３図に示し
た層構成の感光体とすることが必要なのである。

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７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１　　　　　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ずる。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１チクニルフタロシアニ
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ＩＪ　ＩＪ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、−船釣には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−最大（Ｉ）および（旧で示される化合物を分
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、エポキン、ンリコン樹脂、メタクリル酸エ
スチ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、　５
ｉ０２などの無機材料さらには金属、金属酸化物などの
電気抵抗を低減させ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
されることはなく　５１０２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、この発明の具体的な実施例について説明する。

実施例１ ボールミルで１５０時間粉砕した無金属フタロシアニン
（東京化成製）５０重量部と第１表の化合物Ｎ。

Ｉ−１で示される化合物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）１００重量部と
テトラヒドロフラン（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製し、導電性基体であるア
ルミ蒸着ポリエステルフィルム（Ａβ−Ｉ）　Ｅ　Ｔ　
）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 実施例１における第１表の化合物Ｎｏ、ｉｌを第３表の
化合物Ｎｏ、ｌｌ−１に変え、その他は実施例１と同様
にして感光体を作製した。

実施例３ まず、α型無金属フタロンアニンを出発原料きし、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ピースを内蔵し
た非磁性離体をおいて粉砕するＬ　Ｉ　Ｍ　Ｍ　Ａ　Ｃ
（Ｌｉｎｅａｒ　Ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ　Ｍｏｔｏｒ　Ｍ
ｉｘ−ｉｎｇ　ａｎｄ　Ｃｒａｓｈｉｎｇ　：富士電機
製）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
フタロンアニンの処理を行った。

次に、第１表の化合物Ｎｏ、Ｉ−２で示される化合物１
００重量部をテトラヒドロフラン（Ｔ　ＨＦ）７００ｆ
ｆｉ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７
００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重量部を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製し、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。

ただし、本発明に直接関与しない被覆層は設けなかった
。

実施例４ 実施例３における第１表の化合物Ｎｏ、Ｉ−２を第３表
の化合物Ｎｏ、ｌｌ−２に変え、その他は実施例３と同
様にして感光体を作製した。

実施例５ 実施例３の電荷発生層の組成を、無金属フタロシアニン
５０重量部、第１表の化合物Ｎｏ、　Ｉ−３１００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重量部とに変更し、その
他は実施例３と同様にして感光層を形成し感光体を作製
した。

実施例６ 実施例５における第１表の化合物Ｎｏ、Ｉ−３を第３表
の化合物Ｎｏ、ｌｌ−３に変え、その他は実施例５と同
様にして感光層を形成し感光体を作製した。

実施例７ 実施例３において、無金属フタロシアニンに変えて１例
えば特開昭４７−３７５４３に示されるようなビスアゾ
顔料であるり四ログイアンプルーを用い、その他は実施
例３と同様にして感光層を形成し感光体を作製した。

実施例８ 実施例７における第１表の化合物Ｎｏ、Ｉ−２を第３表
の化合物Ｎｏ、］Ｉ−２に変え、その他は実施例７と同
様にして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Ｖ５（ボルト）は暗所で＋６．ＯｋＶ
のコロナ放電を１０秒間行って感光体表面を正帯電させ
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、（
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Ｖｄ　が半分になるまでの時
間（秒）を求め半減衰露光量Ｅ１／２（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Ｖ、（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てきるので、波長７８０ｎ
ｍ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／ｃｎｔ）を求め、また、この光を１
０秒間感光体表面に照射したときの残留電位Ｖ、（ボル
ト）を測定した。測定結果を第５表に示す。

第　　５　　表 第５表に見られるように、実施例１ないし８の感光体は
半減衰露光量、残留電位ともに差異はなく、表面電位で
も良好な特性を示している。また、７８０ｎｍの長波長
光に対しても、フタロシアニン化合物を電荷発生物質と
した実施例１ないし６の感光体は優れた電子写真特性を
示している。

実施例９ 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、第１
表の化合物Ｎｏ、Ｉ−４で示される化合物１００重量部
をテトラヒドロフラン（Ｔ　ＨＦ）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ワイヤーバー法にて
塗布し、乾燥後の膜厚が２０μｍ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−５，ＱｋＶのコロナ帯電を０．２秒間行
い電子写真特性を測定したところ、Ｖ５−−５７０Ｖ、
　　Ｖ、−−４０ν、　　Ｅ、、２＝４．フルンクス・
秒と良好な結果が得られた。

実施例１０ 実施例９における第１表の化合物Ｎｏ、Ｉ−４を第３表
の化合物Ｎｏ、ｎ−４に変え、その他は実施例９と同様
にして感光層を形成し感光体を作製した。この感光体に
ついて実施例９と同様に電子写真特性を測定したところ
、Ｖ５−−６００Ｖ、　Ｖｒ−−７０Ｖ、　　Ｅ、、２
−４．９ルツクス・秒と良好な結果が得られた。

実施例１１ 実施例３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製し、アルミニウム支持体上に約１
μｍになるように塗布し、電荷発生層を形成した。次に
、第１表の化合物Ｎｏ、　Ｉ−５で示される化合物１０
０重量部、ポリカーボネート樹脂（商品名パンライ）　
Ｌ−１２５０：音大化成製）１００重量部、シリコンオ
イル０．１重量部をＴ　ＨＥ７００重量部とトルエン７
００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を実施例９と同様にして
、−６、ＯｋＶのコロナ帯電を０２秒間行い電子写真特
性を測定したところ、ＶＳ−−６８０Ｖ。

Ｅ　、、２＝５．３ルツクス・秒と良好な結果が得られ
た。

実施例１２ 実施例１１における第１表の化合物Ｎｏ、Ｉ−５を第３
表の化合物Ｎｏ、　Ｈ〜５に変え、その他は実施例１１
と同様にして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について実施例９と同様にして
電子写真特性を測定したところ、Ｖｓ−６８０Ｖ、　　
Ｅ１７２＝５．３ルツクス・秒と良好な結果が得られた
。

実施例１３ 第１表の化合物Ｎｏ、Ｉ−６〜Ｎｏ、ｌ−１４，第２表
の化合物ＩＪｏ、Ｔ−１５〜Ｎｏ、ｌ−２８，第３表の
化合物Ｎｏ、ｌｌ−６〜Ｎ。

Ｉｆ−１３，第４表の化合物Ｎｏ、　ＩＩ　−１４〜Ｎ
ｏ、　ｌｌ−２６のそれぞれについて実施例７と同様、
感光層を作製して感光体とし、ｒ　Ｓ　Ｐ−４２８Ｊを
用いて電子写真特性を測定した。その結果を第６表に示
す。

暗所で＋６．　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）を示し、また、同
じ白色光を１０秒間照射したときの表面電位を残留電位
Ｖ、（ボルト）として示した。

第　　６　　表　　（その１） 第　　６　　表　　（その２） 第６表に見られるように、これらの８表に示した化合物
を用いた感光体についても、半減衰露光量はすべて良好
な結果が得られた。

〔発明の効果〕

この発明によれば、導電性基体上に電荷輸送物質として
前記−最大（Ｉ）および（旧で示される化合物を用いる
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ゾ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図はこの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。 ｌ　導電性基体、２ａ、　　２ｂ、２Ｃ感光層、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。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）下記一般式（ I ）で示される化合物のうちの少な
   くとも一種類を含む感光層を備えた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 ）中、Ｒ＿１ないしＲ＿４は水素原子、ハロ
   ゲン原子、アルコキシ基または以下のそれぞれ置換基を
   有しても良いアルキル基、アリール基、アルケニル基、
   アラルキル基、チエニル基のいずれかを表す。〕 ２）下記一般式（II）で示される化合物のうちの少なく
   とも一種類を含む感光層を備えた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▼…………（II） 〔式（II）中、Ｒ＿１ないしＲ＿４は水素原子、ハロゲ
   ン原子、アルコキシ基または以下のそれぞれ置換基を有
   しても良いアルキル基、アリール基、チエニル基、アル
   ケニル基、アラルキル基のいずれかを表し、ｎは０また
   は１の整数を表す。〕