JPH02308258A - 電子写真感光体 - 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】 〔概要〕 電子写真に使用する有機感光体に関し、高感度で残留電
位が低く、且つ繰り返して使用しても特性劣化の少ない
感光体を得ることを目的とし、 導電性支持体上に少なくとも電荷発生層と電荷輸送層を
有する積層型感光体において、電荷輸送層中に電荷輸送
物質として少なくとも下記構造式（１）で示されるベン
ゾチアゾール誘導体を含有して電子写真感光体を構成す
る。

こ＼で、 １？、、Ｒ２は水素、低級アルキル基または低級アルコ
キシ基、 Ｒｘ、Ｒａは水素、低級アルキル基、アリール置換アミ
ノ基、或いは低級アルキル基、低級アルコキシ基８アル
キル置換アミン基で置換されてもよいフェニル基、ナフ
チル基を表す。

〔産業上の利用分野〕

本発明はベンゾチアゾール誘導体を電荷輸送物質として
用いた電子写真感光体に関する。

電子写真技術は複写機に広く使用されているが、プリン
タやファクシミリなどの情報機器にも利用されている。

電子写真のプロセスは帯電、露光、現像、転写および定
着の各工程からなり、これらの繰り返しによって印刷物
を得ることができる。

こ＼で帯電は光導電性を有する感光体の表面に正または
負の均一の静電荷を施す。

続く露光プロセスでは、レーザ光などを照射して特定部
分の表面電荷を消去することにより感光体上に画像情報
に対応した静電潜像を形成する。

次に、この潜像をトナーすなわち粉体インクによって静
電的に現像することにより、感光体上に可視像を形成す
る。

最後に、このトナー像を記録紙上に静電的に転写し、熱
、光および圧力などによって融着させることにより所望
の印刷物を得ることができる。

か＼る電子写真プロセスにおいて、光導電性を有する有
機感光体が従来の無機感光体に代わって使用されるよう
になってきている。

〔従来の技術〕

光導電性を有する感光体としてセレン（Ｓｅ）系に代表
される無機感光体が広く使用されている。

この無機感光体は感度が高い上に耐摩耗性にすぐれ、高
速・大型機に通していると云う特徴をもつ反面、真空蒸
着法で感光体層を作らなければならないこと、Ｓｅは人
体に有害であることから回収が必要であり、か−る理由
からコストが高くなり、そのため保守を必要としない小
型・低価格機への適用が困難となっていた。

か−る無機感光体に代わるものとして開発されたのが有
機感光体であり、塗布法により製造できることから量産
によるコスト低減が容易となった。

また、有機感光体はＳｅなどを用いる無機感光体に較べ
、材料の選択範囲が広（、そのため有害でない化合物を
選択でき、ユーザ廃棄も可能となった。

次に、有機感光体の感光性能は一般に無機感光体に較べ
て遜色があるが、電荷の発生と輸送とを分離した機能分
離型の感光体が開発されたことがら感度の大幅な向上が
可能となった。

第１図は機能分離積層型感光体の構成を示すもので、ア
ルミニウム（Ａｆｆｉ）金属な′どからなる導電性支持
体１の上に電荷発生層２．電荷輸送層３と積層形成して
感光体４が構成されている。

こ−で、電荷発生層２は入射光を吸収して電子と正孔の
対（キャリアベア）を発生する機能をもち、電荷輸送層
３はその表面に電荷を保持すると共に、電荷発生層２で
発生したキャリアの片方を電荷輸送層３の表面まで輸送
して静電潜像を形成させる機能をもつものである。

こ＼で、電荷発生層２は光を吸収してキャリアベアを発
生させる電荷発生物質を蒸着膜にするか、或いはバイン
ダ樹脂の中に分散させて形成するもので、電荷発生物質
としてはフタロシアニンやアゾ系顔料などが知られてお
り、バインダ樹脂としてはポリエステルやポリビニルブ
チラールなどが用いられる。

電荷輸送層３はキャリア輸送能を有する電荷輸送物質を
バインダ樹脂中に相溶させて形成する。

そして電荷輸送物質としては電子を輸送する性質をもつ
トリニトロフルオレノンなどの電子輸送性電荷輸送物質
と、正孔を輸送する性質をもつヒドラゾンやピラゾリン
などの正孔輸送性電荷輸送物質があり、バインダ樹脂と
してはポリカーボネートやポリスチレン−アクリルなど
が用いられている。

このように感光体の機能を二つの層に分離することによ
り、それぞれの機能に最適な化合物をほぼ独立に選択す
ることができ、感度１分光特性。

帯電保持性、高速応答性１機械的耐摩耗性などの緒特性
を飛躍的に向上させることができた。

然し、有機感光体はＳｅなどの無機感光体に較べると感
度がまだ低く、また帯電・露光の繰り返しにより電荷輸
送物質が劣化することが問題である。

〔発明が解決しようとする課題〕

以上記したように有機感光体はＳｅなどの無機感光体に
較べると感度が未だ低く、高速プリンタへの適用は未だ
難しい。

また、帯電・露光のプロセスを繰り返すにつれて帯電の
際に発生するオゾン（０，）や照射光によって電荷輸送
物質が部分的に分解し、これが原因して帯電電位の低下
や残留電位の上昇を生じ、印字品質が低下することが問
題である。

［課題を解決するための手段］ 上記の課題は導電性支持体上に少なくとも電荷発生層と
電荷輸送層を有する積層型感光体において、電荷輸送層
中に電荷輸送物質として少なくとも下記構造式（１）で
示されるベンゾチアゾール誘導体を含有して電子写真感
光体を構成することにより解決することができる。

こ＼で、 ＲｌＲｚは水素、低級アルキル基または低級アルコキシ
基、 Ｉｈ、Ｒ，は水素、低級アルキル基１アリール置換アミ
ノ基、或いは低級アルキル基、低級アルコキシ基、アル
キル置換アミノ基で置換されてもよいフェニル基、ナフ
チル基を表す。

［作用］ 電荷輸送層は先に記したようにキャリア輸送能を有する
電荷輸送物質をバインダ樹脂中に相溶させて形成されて
おり、電荷輸送物質にはトリニトロフルオレノンやクロ
ラニルなどの電子輸送性電荷輸送物質とヒドラジノやピ
ラゾリンなどの正孔輸送性電荷輸送物質があるが、後者
のほうが種類が多く、一般に使用されている。

本発明に係るベンゾチアゾール誘導体は後者の正孔輸送
性物質であるが、発明者等は正孔伝導性をもつ有機化合
物の必要条件として次の二点を選び、この条件を満たす
材料を選択した。

■　長い共役系をもつこと、 ■　電子供与基を含むこと、 すなわち、■はπ電子の電子雲の重なりにより電子伝導
が容易になるためであり、また■は電子供与基の導入に
よってイオン化ポテンシャルが下がり、電荷発生層から
正孔が注入され易くなることが知られているからである
。

その結果、（１）の構造式で表わされるベンゾチアゾー
ル誘導体を見出したものである。

そして、電荷輸送層は上記のベンゾチアゾール誘導体を
バインダー樹脂と共に溶媒に溶解させ、電荷発生層の上
に塗布し、乾燥させることにより得ることができる。

こ＼で（１）の構造式で示されるベンゾチアゾール誘導
体は（２）式で示される二級アミンと（３）式で示され
るケトン或いはアルデヒドから公知の縮合反応により容
易に合成することができる。

また、バインダ樹脂はポリカーボネート、ポリスチレン
、ポリアクリロニトリル、ポリアクリル・スチレン、ポ
リエステル、ポリスルホンなどを使用できる。

溶媒は使用するベンゾチアゾール誘導体とバインダ樹脂
に合わせて選択するが、テトラヒドロフラン、ジオキサ
ン、クロロホルム、ジクロルメタン、ジクロルエタン、
トルエン、キシレンなど各種の有機溶媒を単独或いは混
合して用いることができる。　塗布方法としては浸漬コ
ートスプレーコート　ワイヤーバーコード、ドクターブ
レードコートなどがある。

適性な膜厚は５〜５０μｍであるが、特に１０〜３０μ
ｍとするのが望ましい。

また、電荷輸送層中には前記のベンゾチアゾール誘導体
に加えてヒドラゾン誘導体のような正孔輸送性電荷輸送
物質を添加してもよい。

その際、ベンゾチアゾール誘導体に対するその他の電荷
輸送物質の混合比は１００　：　１〜１００：５００の
範囲が望ましい。

次に、電荷発生物質としては無金属フタロシア丹ン、銅
フタロシアニン、塩化アルミニウムフタロシアニン、チ
タニルフタロシアニン、バナジルフタロシアニンなど各
種金属フタロシアニンやアゾ系顔料を用いることができ
る。

電荷発生層は導電性支持体上にこれらの電荷発生物質を
蒸着するか、或いはバインダー樹脂と共に分散させたも
のを塗布し乾燥させることにより形成することができる
。

電荷発生層のバインダー樹脂としてはポリエステル、ポ
リビニルアルコール、ポリビニルブチラール１ポリアミ
ドなど下地への密着性や電荷発生物質の分散性を考慮し
て選択する。

溶媒は使用する電荷発生物質とバインダー樹脂に合わせ
て選択するが、テトラヒドロフラン、ジオキサン、メタ
ノール、エタノール、ジクロルメタン、トルエン、キリ
レンなど各種の有機溶媒を単独あるいは混合して用いる
ことができる。

支持体への塗布方法は電荷輸送層の場合と同様な方法を
用いることができる。

適性な膜厚は０．０１〜３μｍであるが、特に１μｍ以
下とするのがのぞましい。

また、電荷発生層と電荷輸送層の積層順序は反対にして
もよい。

導電性支持体としては、例えばアルミニウム。

銅などの金属や酸化錫、カーボンなどの添加により導電
性を付与した樹脂などを挙げることができる。

また支持体と感光層との間には密着性の改良。

熱キャリア注入の防止などのために下引層を設けること
ができる。

この下引層としてはポリビニルアルコール、ポリビニル
ブチラール、ポリアミド、エポキシなどの樹脂或いはこ
れらの樹脂中に酸化錫、酸化インジウム、酸化チタンな
どの添加剤を加えたものが用いられる。

［実施例］ （１）の構造式で示されるるベンゾチアゾール誘導体は
具体的には第２図に示すような各種の化合物として示す
ことができる。

以下、各種のベンゾチアゾール誘導体を電荷輸送物質と
して用いた感光体の有効性について説明する。

実施例１： 塩化アルミニウムフタロシアニン１重量部、ポリエステ
ル１ｆｉ１部、ジクロロメタン９重量部。

ジクロロエタン９重量部を硬質ガラスピーズと硬質ガラ
スポットを用いて２４時間分散混合したものをアルミ蒸
着ポリエステルフィルムのアルミ面上にドクターブレー
ド法で塗布し、１００°Ｃ″？：！１時間乾燥させて膜
厚約０．３　μｍの電荷発生層を形成した。

次に、第２図のＮｏ、　　２で示したベンゾチアゾール
誘導体１重量部とポリカーボネート１重量部をナト５５
１０フ５フ１０重量部に溶解させ、先に形成した電荷発
生層上にドクターブレード法で塗布し、７０°Ｃで２時
間乾燥させて膜厚１７μｍの電荷輸送層を形成し、第１
図に示すような感光体を得た。

続いて、この感光体に−５ＫＶでコロナ放電を行い、１
秒後の表面電位をＶＯ（Ｖ）としてその瞬間から７８０
ｎｍ、　１　ｐ！Ａ／ｃｍ２で露光を行った。

そして、表面電位がｖｏの半分になるまでの時間ｔ　ｌ
／２を求めて半減露光量Ｅ　ｌ／□（μＪ／ｃｍ２）を
計算した。

更に、露光開始後１０　ｔ　Ｉ／□の表面電位νｒ（Ｖ
）を記録し、最後に６３０ｎｍのＬＥＤで除電して１プ
ロセスを終えた。

そしてこのプロセスを５０００回繰り返し、その結果は
第１表に示した。

実施例２〜５ 実施例２においてはベンゾチアゾール誘導体として第２
図のＮｏ、　　５の化合物を、実施例３においてはＮｏ
、　　７の化合物を、実施例４においてはＮｏ。

８の化合物を、また実施例５においてはＮｏ、　１１の
の化合物を用いた以外は実施例１と同様にして感光体を
作り、その性能は第１表に示した。

比較例１ 電荷輸送物質として構造式（１）に示すベンゾチアゾー
ル誘導体の代わりに（４）の構造式で示すヒドラゾンを
用いた以外は実施例１と全く同様の手法を実施し、その
結果は第１表に示した。

第１表 この表から判るように本発明に係る感光体は５０００回
繰り返し試験した後でも殆ど特性の劣化を生じていない
。

これに対し、比較例の感光体は初期には比較的良好な特
性を示すにも拘らず、連続試験を行った後では帯電電位
の低下、感度の低下、残留電位の上昇などが生じており
、感光体が劣化しているのが判る。

〔発明の効果〕

以上記したように電荷輸送物質としてベンゾチアゾール
誘導体を使用することにより高い感度と低い残留電位を
得ることができ、繰り返し使用しでも特性の劣化を伴わ
ない電子写真感光体を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は機能分離積層型感光体の構成図、第２図は実施
例の化合物、 である。 図において、 １は導電性支持体、　　　　２は電荷発生層、３は電荷
輸送層、　　　　４は感光体、である。 Ａ 望 ・（ ＃、胞＃雌１眉弘惑尤体の構成図 ＄１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 導電性支持体上に少なくとも電荷発生層と電荷輸送層を
   有する積層型感光体において、 該電荷輸送層中に電荷輸送物質として少なくとも下記構
   造式（１）で表わされるベンゾチアゾール誘導体を含有
   することを特徴とする電子写真感光体。 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・（１） こゝで、 Ｒ＿１、Ｒ＿２は水素、低級アルキル基または低級アル
   コキシ基、 Ｒ＿３、Ｒ＿４は水素、低級アルキル基、アリール置換
   アミノ基、或いは低級アルキル基、低級アルコキシ基、
   アルキル置換アミノ基で置換されてもよいフェニル基、
   ナフチル基を表す。