JPH0252359A - 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〕 電子写真方式を応用した複写機、プリンターなどに広く
適用することができる電子写真感光体に関し、 感度が高く、残留電位が低く、かつ繰り返し使用しても
帯電電位や残留電位などの特性の低下をきたさない有機
系電子写真感光体を提供することを目的とし、 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
積層して成る積層型電子写真感光体を、電荷輸送層中に
一般式（■）： （式中、Ａｒ１及びＡｒ２は独立にフェニル基、ナフチ
ル基又は炭素数１〜５の低級アルキル基、炭素数１〜５
の低級アルコキシ基、炭素数１〜５の低級アルキルアミ
ン基及びハロゲンの群から選ばれた少なくとも一種の置
換基で置換されたフェニル基を示し、Ｒ１及びＲ２は独
立に炭素数１〜５の低級アルキル基を示す）で表わされ
るトリフェニルアミン誘導体を含有せしめることによっ
て構成する。

トナーによる可視像を形成する。最後に、定着工程にお
いて、このトナー像を記録紙上に静電的に転写し、熱、
光又は圧力などによりトナー像を記録紙上に融着させる
ことにより印刷物を得ることができる。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、電子写真方式を応用した複写機、プリンター
などに広く適用することができる電子写真感光体に関す
る。

電子写真方式としては、帯電、露光、現像、転写および
定着の各工程の繰り返しによって印刷物を得る方法が一
般的である。帯電工程では、光導電性を有する感光体の
表面に正または負の均一静電荷を施す。これに続く露光
工程では、感光体の表面にレーザー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、現像工程に
おいて、この潜像をトナーと呼ばれる粉体インクによっ
て静電的に現像することにより感光体上に〔従来の技術
〕 前記した光導電性を有する感光体としては、従来セレン
系に代表される無機感光体が広く使用されていた。この
無機感光体は感度が高い上に機械的摩耗に強く、高速・
大型機に適しているという特長を有するが、その反面、
真空蒸着法で製造しなければならないこと、人体に有害
であるため回収する必要があることなどの理由によりコ
ストが高く、メインテナンスフリーの小型・低価格機へ
の適用が困難であるという問題点を有していた。

無機感光体に代わるものとして有機感光体が開発されて
いる。これは塗布法によって製造できるため、量産によ
るコスト低減が容易に可能であること、セレンなどの無
機物を用いる無機感光体に比べて材料選択範囲が広いた
め有害でない化合物を選択できること、ユーザ廃棄によ
るメインテナンスフリー化も可能であること、などとい
う特長をもつ。

特に、最近、電荷発生層３と電荷輸送層２を支持体４上
に積層した機能分離積層型感光体１　（第１図参照）が
注目されている。電荷発生層３は入射光を吸収して電子
・正孔ベア（キャリアベア）を発生させる機能を有し、
電荷輸送層２はその表面に帯電を保持すると共に、電荷
発生層３で発生したキャリアの片方を感光体１の表面ま
で輸送して静電潜像を形成させる機能を持つ。電荷発生
層３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÷を蒸着膜にするかあるいはバインダー樹脂中に
分散させて薄膜とすることによって形成する。電荷発生
物質としてはアゾ系顔料やフタロシアニンなどが知られ
ており、バインダー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ている。電荷輸送層２は
、キャリア輸送能を有する電荷輸送物質をバインダー樹
脂中に相溶させて形成する。電荷輸送物質としては電子
を輸送する性質を持つ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、正孔を輸送する
性質を有する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、バインダー樹脂としてはポリカー
ボネートやスチレンアクリルなどが使用される。

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、分光特性、機械的耐摩耗性などの
緒特性を向上させることができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、前記した有機感光体は、セレンなど従来の無機
系感光体に比べると、その感度が未だ低く、高速プリン
タへの適用は困難であった。また、帯電−露光のプロセ
スを繰返すに従って帯電の際発生するオゾンや高輝度で
照射されるレーザ光などによって電荷輸送物質が劣化を
おこし、帯電型位の低下や残留電位の上昇による印字品
位の低下がおこってしまうという欠点があった。

従って、本発明はかかる従来の有機感光体の欠点を排除
して、感度が高く、残留電位が低く、かつ繰り返し使用
しても帯電電位や残留電位などの特性の低下をきたさな
い有機系電子写真感光体を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に従えば、前記した課題は、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積層して成る積層型
電子写真感光体において、電荷輸送層中に一般式（Ｉ）
： （式中、Ａｒ’及びＡｒ２は独立にフェニル基、ナフチ
ル基又は炭素数１〜５の低級アルキル基、炭素数１〜５
の低級アルコキシ基、炭素数１〜５の低級アルキルアミ
ン基及びハロゲンの群から選ばれた少なくとも一種の置
換基で置換されたフェニル基を示し、Ｒ■及びＲ２は独
立に炭素数１〜５の低級アルキル基を示す）で表わされ
るトリフェニルアミン誘導体を含有せしめることによっ
て解決される。

本発明において使用される導電性支持体としては感光体
をアースし得るものなら何でもよく、各種金属円筒、導
電性を施した樹脂や紙などの円筒、絶縁性円筒表面に金
属を蒸着したもの、あるいは絶縁性円筒上に金属膜や導
電性を有する有機膜を施したもの、および上記と同様の
構成を有するフィルムなどを用いることができる。

本発明において電荷発生層を構成する、あるいは電荷発
生層に含有される電荷発生物質としては、アゾ系、フタ
ロシアニン系、インジゴ系、ペリレン系、スクアリリウ
ム系、キノン系などの各種の染料や顔料を使用できる。

これらの電荷発生物質のうちでは、特にフタロシアニン
系顔料を用いると良好な感度を得ることができる。フタ
ロシアニンとしては例えば無金属フタロシアニンや銅フ
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、インジ
ウムフタロシアニンなど各種の金属フタロシアニンを用
いることができる。電荷発生層は支持体上にこれらの電
荷発生物質を蒸着するか、あるいはバインダー樹脂と共
に溶媒中に分散させたものを塗布・乾燥させることによ
り形成する。

かかるバインダー樹脂としては例えばポリエステル、ポ
リビニルアルコール、ポリビニルアセタール、ポリアミ
ド、エポキシ、シリコーンなど各種の樹脂、あるいはカ
ゼインなどの成膜性を有する各種有機化合物を用いるこ
とができ、下地への密着性や電荷発生物質の分散性など
を考慮してこれらの中から適宜選択して使用する。溶媒
は、用い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、−船釣にはテトラヒドロフラン、ジオキサン
、メタノール、エタノール、ヘキサン、エーテル、ジク
ロロメタン、ジクロロエタン、ベンゼン、トルエン、ク
ロロベンゼン、キシレン、メチルセロソルブ、エチルセ
ロソルブ、酢酸エチルなどの各種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と
しては浸漬コート、スプレーコート、ワイヤーバコード
、ドクターブレードコートなどがある。膜厚は一般には
０．０１〜３ｔｍ程度であるが、１卿以下とするのが望
ましい。

本発明においては、電荷輸送層は、前記構造式（Ｉ）で
示されるトリフェニルアミン誘導体をバインダー樹脂と
共に溶媒に溶解させ、電荷発生層上に塗布・乾燥させる
ことによって形成することができる。トリフェニルアミ
ン誘導体（１）は、例えば、それぞれ、下記構造式で示
されるアルデヒド（ｎ）とフォスフェート誘導体（ＩＩ
Ｉ）から公知の反応により容易に合成することができる
。

（式中、Ａ　ｒ　’　　＋　Ａ　ｒ　”　　＊　Ｒ’及
びＲ２は前記定義の通りである。） この反応は、具体的には、有機溶媒中に（Ｉ［）式で表
されるアルデヒドと（ＩＩＩ）式で表されるフォスフェ
ートの両方を溶解させ、塩基性触媒とともに加熱撹拌し
て反応させる。有機溶媒としては両者を溶解させるもの
なら何でも良いが、ジメチルホルムアミド、ジメチルス
ルホキシド、ブタノール、イソプロパツールなどを使用
するのが望ましい。塩基性触媒としては、ナトリウムエ
チラートなどのアルカリ金属アルコラードのほか、水酸
化ナトリウムなどを用いることもできる。

かかる方法によって合成した具体的な化合物は以下の第
１表に示す通りである。

本発明において、電荷輸送層のバインダー樹脂としては
例えばポリエステル、ポリカーボネート、ポリスチレン
、ポリアクリロニトリル、アクリル−スチレン樹脂、ポ
リスルホンなど公知のものが使用できる。溶媒は用いる
バインダー樹脂などに合わせて電荷発生層の塗工に用い
たのと同様の物の中から適宜選択する。塗布方法は電荷
発生層の場合と同様の方法を用いることができる。膜厚
は一般には５〜５０，１１１１１であるのが好ましいが
、１０〜３０／／ＩＩ＋とするのが更に望ましい。

電荷輸送層中に含有させる前記−数式（１）のトリフェ
ニルアミン誘導体の含量には特に制限はないが、一般に
は電荷輸送層中に固型分として１０〜８０重量％、好ま
しくは２０〜６０重量％とする。この含量が少な過ぎる
と、感度向上などの本発明の目的が達成しにくくなり、
逆に多過ぎると膜強度が落ちる傾向にある。

なお、本発明の電子写真感光体において、電荷発生層と
電荷輸送層の積層順序は反対にしても良い。

導電性支持体と電荷発生層との間には、接着性の改良、
支持体表面の平坦化、支持体表面の欠陥被服、ホントキ
ャリアの注入制御、帯電受容性や帯電保持率の改良など
の目的で下引層を設けても良い。下引層の構成材料とし
ては、電荷発生層や電荷輸送層に用いられる各種バイン
ダ樹脂やカゼインなどのように成膜性を有する材料単独
、あるいはそれらの中に導電性物質を含有させて抵抗値
を例えば１０１４Ω・ｅｌｌ＋以下に調整したものなど
を用いることができる。下引層の抵抗値を調整する場合
の導電性物質としては、各種金属粉、導電性金属酸化物
粉、カーボンなど、導電性を有するものなら何でも使用
することができる。

〔作　用〕

本発明では電子写真感光体の電荷輸送層に前記した一般
式（１）のトリフェニルアミン誘導体を使用するため、
高い感度と優れた連続使用安定性を得ることができる。

〔実施例〕

以下に本発明の詳細な説明するが、本発明の範囲をこれ
らの実施例に限定するものでないことはいうまでもない
。以下の例において「部」は特にことわらない限り重量
基準である。

実施舅土 それぞれ下記構造式で表されるアルデヒド誘導体とフォ
スフェート誘導体の等モル量をジメチルホルムアミド５
０−に溶解させ（各約０．０５ｍｏ　１　／ｌ）、続い
て、アルデヒド誘導体の２倍モルのカリウム−ｔ−ブト
キシドを、室温で撹拌しながら約１時間かけて添加し、
さらに３時間撹拌を続けた。その後オイルバスの温度を
徐々に１００℃まで上げ、５時間加熱撹拌を続けて反応
を終了させた。

反応物は保冷庫（約θ℃）に放置した後、冷水に注ぎ、
得られた黄色粉末を回収した。これをカラム精製して第
１表の化合物Ｎ１１ｌを得た（収率１５％）。融点は、
１４３〜１４６℃であった。

酸化チタンフタロシアニン１部、ポリエステル１部及び
テトラヒドロフラン３８部を硬質ガラスポールと硬質ガ
ラスポットを用いて２４時間分散混合し、これをアルミ
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
ードで塗布し、１００℃で１時間乾燥させて膜厚約０．
３　ｕｍの電荷発生層とした。

次に、上で合成したトリフェニルアミン誘導体Ｎａｌ　
　（第１表参照）１部及びポリカーボネート１部をテト
ラヒドロフラン９部に溶解させ、前記電荷発生層上にド
クターブレードで塗布し、５０”Ｃで２時間乾燥させて
膜厚約２０ＩＭｌの電荷輸送層を（１７“） 形成し、実施例１の感光体を得た。

を較拠土 実施例１において、電荷輸送物質であるトリフェニルア
ミン誘導体の代わりに下記構造式で示されるヒドラゾン
誘導体を用いた以外は、実施例１と全く同様にして比較
例１の感光体を得た。

上記２種の感光体に対し次の測定を行ない、その性能を
評価した。

まず−５ｋＶでコロナ帯電し、１秒後の表面電位をＶｏ
（Ｖ）とする。その瞬間から７８０ｎｍの入射光で露光
を行い、表面電位がＶｏの半分になるまでの時間ｔ％を
求めて半減露光量Ｅ’４（μＪ／ｃｒＲ）を計算する。

さらに露光開始後１０ｔＨの表面電位（残留電位）Ｖｒ
（Ｖ）を記録し、最後に６３０ｎｍのＬＥＤで除電して
プロセスを終える。このプロセスをそれぞれ１００００
回繰り返した。結果を第２表に示す。

第２表の結果から明きらかなように、本発明に係る実施
例１の感光体は比較例１のものに比べてＥ％の値が２〜
３割小さく、したがって高感度である。さらに、１００
００回連続試験の後も感度の低下や残留電位Ｖｒの上昇
を生じておらず、特性の劣化は無いと考えられる。これ
に対し比較例１の感光体は初期には比較的良好な特性を
示すにもかかわらず、連続試験後には感度の低下、残留
電位の上昇を伴い、感光体が劣化（あるいは疲労）して
いるのがわかる。

一般に本発明のような積層型感光体の場合、その感度は
、■電荷発生層におけるキャリア発生効率ξ、■電荷発
生層から電荷輸送層へのキャリア注入効率η、■電荷輸
送層におけるキャリア輸送効率ζ、の各効率が大きく、
それらの積が１に近いほど高感度であると言われている
。実施例１と比較例１は電荷発生層が同じであるため、
両者のξは等しい。よって、実施例の方が高感度なのは
、本発明のトリフェニルアミンにおけるη、ζが大きい
ためであると言える。η、この値が大きいのは、トリフ
ェニルアミンのイオン化ポテンシャルが小さいためであ
ると考えている。

以上の理由から、本発明の感光体は、従来の電荷輸送物
質を用いたものより高い感度を示すものと考えられる。

次１側ルニ足 実施例１において電荷輸送層のトリフェニルアミン誘導
体として第２表に示したものを用いた以外は全く同様に
して実施例２〜５の感光体を試作した。

この感光体に対し実施例１と同様の試験を行った結果を
第２表に示す。

１最し表 〔発明の効果〕 以上説明したように、本発明に従えば、電荷輸送層にト
リフェニルアミン誘導体（１）を含有させることにより
高い感度と低い残留電位が得られ、かつ、繰り返し使用
において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図は電子写真感光体の構成の一例（断面図）を示す
ものであり、図中、■は感光体、２は電荷輸送層、３は
電荷発生層、４は支持体をそれぞれ示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、導電性支持体上に少なくとも電荷発生層と電荷輸送
   層を積層して成る積層型電子写真感光体において、電荷
   輸送層中に一般式（ I ）： ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ） （式中、Ａｒ＾１及びＡｒ＾２は独立にフェニル基、ナ
   フチル基又は炭素数１〜５の低級アルキル基、炭素数１
   〜５の低級アルコキシ基、炭素数１〜５の低級アルキル
   アミン基及びハロゲンの群から選ばれた少なくとも一種
   の置換基で置換されたフェニル基を示し、Ｒ＾１及びＲ
   ＾２は独立に炭素数１〜５の低級アルキル基を示す）で
   表わされるトリフェニルアミン誘導体を含有せしめたこ
   とを特徴とする電子写真感光体。