JPH0194349A - 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、前記一般式（１）で示
される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、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−）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、ヒドラゾン化合物、オキサジア
ゾール、オキサゾールなど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、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
光層に電荷輸送性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）で示されるチオフェン誘導体のうちの少なくと
も一種類を含む感光層を有する電子写真用感光体とする
。

〔式（１）中、Ｒ＋＋　Ｒｔ＋　Ｒ３１Ｒ４１Ｒ５Ｉお
よびＲ６はそれぞれ置換もしくは無置換のアルキル基。

アリール基、アラルキル基を表す。〕 〔作用〕 前記一般式（Ｉ）で示される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（Ｉ）で示される特定
のチオフェン誘導体のうちの少なくとも一種類を電荷輸
送性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〕

本発明に用いる前記一般式（Ｉ）で表されるチオフェン
誘導体の具体例を例示すると次の通りである。

化合物ＮαＩ Ｎα２ Ｎα３ Ｎａ、　４ Ｎα６ 化合物＆７ Ｎα９ Ｎα１４ 本発明の感光体は前述のような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
れ異なる実施例の概念的断面図で、１は導電性基体、２
０．２１．２２は感光層、３は電荷発生物質、４は電荷
発生層、５は電荷輸送性物質、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
性物質５であるチオフェン誘導体を樹脂バインダー（結
着剤）中に分散した感光層２Ｇ（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、電荷輸送性物質５であるチオフェン
誘導体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−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−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性物質は現
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性物質およ
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
、その上に電荷輸送性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、電荷輸送性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ふよび被覆層
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
輸送性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゛有機電荷輸送性物
質として前記一般式（Ｉ）で示されるチオフェン誘導体
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詔いてできるだけ
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重量部と前記化合物Ｎα１で示され
るチオフェン誘導体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）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（＾β−ＰＥＴ）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
のも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　ＭＭＡ　Ｃ（Ｌ
ｉｎｅａｒ　Ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ　Ｍｏｔｏｒ　Ｍｉｘ
−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数処理を行った。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Ｎα２で示されるチオフェン誘導体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
記の処理をされた熱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ミ東洋紡製）５
０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一整し、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。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３ 実施例１の感光層の組成を、熱金属フタロシアニン５０
重量部、化合物Ｎα３で示されるチオフェン誘導体１０
０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１と同様にして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
料であるクロロダイアン−ブルーを用い、その他は実施
例１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Ｖ、（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ｖｄ
（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Ｅ　ｌ／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できるので、波長７
Ｂ０ｎｌｌｌ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、Ｖｄ　までは同様に測定し、
次に白色光の替わりに１μ稠の単色光（７Ｂ０ｎｌ１１
）を照射して半減衰露光量（μＪ／ＣＩＩＩ）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 第１表に見られるように、実施例１，２，３゜４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１．２゜３の感光
体は優れた電子写真特性を示している。

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Ｎα４で示されるチオフェン誘導体１００重量部をテ
トラヒドロフラン（Ｔ　ＨＦ　）　７００重量部に溶か
しだ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−６，０ｋＶのコロナ帯電を０．２秒間
行い電子写真特性を測定したトコ口、　Ｖ−＝−６８０
Ｖ、　　Ｖ−＝−５０Ｖ、　　Ｅｌ／２＝４．５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（
パンライトＬ−１２５０’）１００重量部、シリコンオ
イル０．１重量部をＴＨＦ７００重量部とトルエン７０
０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５と同様にして
、−６，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、Ｖ、＝−７２０Ｖ　。

Ｅ　＋／２　＝６．１ルツクス・秒と良好な結果が得ら
れた。

実施例７ 化合物Ｎ（Ｌ　６〜Ｎα１４それぞれについて実施例４
と同様感光層を作製し、ｒＳＰ−４２８Ｊを用いて半減
衰露光量を測定した結果を第２表に示す。

暗所で＋６．９ｋＶ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Ｅ＋／２（ルックス・秒）を示した。

第　　２　　表 第２表に見られるように、前記チオフェン誘導体Ｎα６
〜Ｎα１４を用いた感光体においても、半減衰露光量Ｅ
＋７ｚ＋すなわち感度は良好であった。

〔発明の効果〕

本発明によれば、導電性基体上に電荷輸送性物質として
前記一般式（１）で示される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−・・電荷輸送性物質、６・・電荷輸送層、７　・
被覆層、２０．２１．２２・感光層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）下記一般式（ I ）で示されるチオフェン誘導体の
   うちの少なくとも一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 ）中、Ｒ＿１、Ｒ＿２、Ｒ＿３、Ｒ＿４、Ｒ
   ＿５およびＲ＿６はそれぞれ置換もしくは無置換のアル
   キル基。 アリール基、アラルキル基を表す。〕