JPH0284658A - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電子写真感光体に関し、更に詳しくは、特定の
三官能化合物を電荷輸送層中に含む高感度、高耐久性の
電子写真感光体に関する。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕近年、
電子写真方式を用いた複写機、プリンターの発展は目覚
ましく、用途に応じて様々な形態、種類の機種が開発さ
れ、それに対応してそれらに用いられる感光体も多種多
様のものが開発されつつある。

従来、電子写真感光体としては、その感度、耐久性の面
から無機化合物が主として用いられてきた。これらの無
機化合物としては、例えば酸化亜鉛、硫化カドミウム、
セレン等を挙げる事ができる。しかしながら、これらは
有害物質を使用している場合が多く、その廃棄が問題と
なり、公害をもたらす原因となる。又、感度の良好なセ
レンを用いる場合、蒸着法等により導電性基体上に薄膜
を形成する必要があり、生産性が劣り、コストアップの
原因となる。近年、無公害性の無機物感光体としてアモ
ルファスシリコンが注目され、その研究開発が進められ
ている。しかしながら、これらも、感度については優れ
ているが、薄膜形成時において、主にプラズマＣＶＤ法
を用いるため、その生産性は極めて劣っており、感光体
コスト、ランニングコストとも大きなものとなっている
。

一方、有機感光体は、焼却が可能であり、無公害の利点
を有し、更に多くのものは塗工により薄膜形成が可能で
大量生産が容易である。それ故にコストが大幅に低下で
き、又、用途に応じて様々な形状に加工する事ができる
という長所を有している。しかしながら、有機感光体に
おいては、その感度、耐久性に問題が残されており、高
感度、高耐久性の有機感光体の出現が強く望まれている
。

有機感光体の感度向上の手段として様々な方法が提案さ
れているが、現在では電荷発生層と電荷輸送層とに機能
が分離した主に二層構造の機能分離型感光体が主流とな
っている。例えば、露光により電荷発生層で発生した電
荷は、電荷輸送層に注入され、電荷輸送層中を通って表
面に輸送され、表面電荷を中和することにより感光体表
面に静電潜像が形成される。機能分離型は単層型に比し
て発生した電荷が捕獲される可能性が小さくなり、各層
がそれぞれの機能を阻害される事なく、効率良く電荷が
感光体表面に輸送され得る（アメリカ特許第２８０３５
４１号）。

電荷発生層に用いられる有機電荷発生材としては、照射
される光のエネルギーを吸収し、効率よく電荷を発生す
る化合物が選択使用されており、例えば、アゾ系顔料（
特開昭５４−１４９６７号公報）、無金属フタロシアニ
ン顔料（特開昭６０−１４３３４６号公報）、金属フタ
ロシアニン顔料（特開昭５０−１６５３８号公報）、ス
クェアリウム塩（特開昭５３−２７０３３号公報）等を
挙げる事ができる。

電荷輸送層に用いられる電荷輸送材としては、電荷発生
層からの電荷の注入効率が大きく、更に電荷輸送層内で
電荷の移動度が大である化合物を選定する必要がある。

そのためには、イオン化ポテンシャルが小さい化合物、
ラジカルカチオンが発生しやすい化合物が選ばれ、例え
ばトリアリールアミン誘導体（特開昭５３−４７２６０
号公報）、ヒドラゾン誘導体（特開昭５７−１０１８４
４号公報）、オキサジアゾール誘導体（特公昭３４５４
６６号公報）、ピラゾリン誘導体（特公昭５２−４１８
８号公報）、スチルベン誘導体（特開昭５８−１９８０
４３号公報）、トリフェニルメタン誘導体く特公昭４５
−５５５号公報）　、Ｌ３−ブタジェン誘導体（特開昭
６２−２８７２５７号公報）等が提案されている。

しかしながら、これらの電荷移動度は無機物に比較する
と小さいものであり、感度もまだまだ満足できないもの
であった。

また、帯電、露光、現像、転写、除電という一連の電子
写真プロセスにおいて感光体は極めて苛酷な条件下に置
かれ、特にその耐オゾン性、耐摩耗性が大きな問題とな
る。感光体に用いられる材料についても、これら耐久性
が要求される一方、結合剤や保護層についても開発が進
んでいるが、満足できるものは未だ得られていない。

（課題を解決するための手段） 本発明者らは、上記課題を解決し、高感度、高耐久性の
電子写真感光体を得るべく鋭意検討した結果、特定の三
官能化合物を電荷輸送層中に含む電子写真感光体が悪魔
、耐久性ともに優れている事を見出し、本発明に至った
。

即ち、本発明は、導電性支持体、電荷発生層及び電荷輸
送層を必須の構成要素とする電子写真感光体において、
一般式（１） ％式％ （式中、Ｒ，は、水素原子、置換されていてもよい直鎖
又は分岐のアルキル基、置換されていてもよいアリール
基のいずれかを表し、Ｒｚ、　Ｒｓは、同一もしくは相
異なって、水素原子、置換されていてもよい直鎖又は分
岐のアルキル基、置換されていてもよいアリール基、置
換されていてもよいアルケニル基、置換されていてもよ
い複素環基のいずれかを表すか、あるいはＲ２とＲ３が
隣接する炭素原子とともに環を形成する。

Ａはベンゼン環が置換又は縮合していてもよい含窒素６
原子複素環からなる３価の基を表す。）で示される化合
物を電荷輸送層中に含むことを特徴とする電子写真感光
体を提供するものである。

本発明においては、電荷輸送層中に一般式（１）で示さ
れる３価の複素環基Ａにスチリル基等のビニル基が３個
結合した化合物を含有せしめる。

上記の３価の複素環基Ａとしては例えば、ピリジン環、
ピラジン環、ピリミジン環、ピリダジン環、トリアジン
環、キノリン環、キノキサリン環、フェナジン環、及び
これらにベンゼン環が置換した３価の基を挙げることが
できる。

上記３価の基Ａの中でも、原料が入手し易く合成が容易
な点からピリジン環、ピラジン環が好ましい。

一般式（１）において、Ｒ１は、水素原子、置換されて
いてもよい直鎖又は分岐のアルキル基、置換されていて
もよいアリール基のいずれかを表すが、製造の容易さ、
得られた化合物の性能等の点から、水素原子、炭素数１
〜６個のアルキル基、アリール基のいずれかであるもの
が好ましく、アルキル基、アリール基としてはメチル基
、エチル基、フェニル基等が例示できる。

また、一般式（１）において、Ｒ２＋　Ｒｓは同一もし
くは相異なって、水素原子、置換されていてもよい直鎖
又は分岐のアルキル基、置換されていてもよいアリール
基、置換されていてもよいアルケニル基、置換されてい
てもよい複素環基のいずれかを表すか、あるいは、Ｒ２
とＲ３が、隣接する炭素原子とともに環を形成する。

これらの中でも、炭素数１〜１２個のアルキル基、アリ
ール基、アルケニル基、複素環基のいずれかであるもの
、あるいは、隣接する炭素原子とともに炭素数４〜１２
個の環を形成するものが好ましい。

アルキル基、アリール基、複素環基としては、メチル基
、エチル基、フェニル基、ナフチル基及びこれらの置換
されたもの、アルケニル基とついたものが例示できる。

上記化合物の合成法は、特に限定されるものではないが
、通常スチリル化合物を合成する際に用いられている方
法に準じ合成する事ができる。例えば、トリアジル化さ
れたＡとトリフェニルホスホニウムハライド又はホスホ
ン酸エステルとを縮合させる方法、あるいは、 （ここでＲ４は低級アルキル基を示す）とカルボニル化
合物を縮合せしめる方法により合成する事ができる。

トリスチリル化合物を含有する電子写真感光体としては
、特開昭６２−２６４０５８号公報に開示されたものが
あるが、そこに示されている化合物、即ちトリフェニル
アミン誘導体においては、原料であるトリフェニルアミ
ンのトリホルミル体の合成が容易ではなく、製造が困難
である。これに比較して、本発明に用いられる化合物は
合成が容易であり、感光体としての性能も改良されたも
のであり、電子写真感光体として、より好適に用いるこ
とができる。

本発明に用いられる前記一般式（１）で表される化合物
を具体的に例示すれば、以下の式に示すものが挙げられ
るが、本発明はこれらに限定されるものではない。

（１０］ これらの化合物は単独で又は二種以上を組み合わせて使
用することができる。

これらの化合物は、多くの溶剤に可溶であり、例えば、
ベンゼン、トルエン、キシレン、テトラリン、クロロベ
ンゼン等の芳香族系溶剤；ジクロロメタン、クロロホル
ム、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン等のハ
ロゲン系？Ｖ剤；酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピ
ル、ギ酸メチル、ギ酸エチル等のエステル系溶剤；アセ
トン、メチルエチルケトン等のケトン系溶剤；ジエチル
エーテル、ジプロピルエーテル、ジオキサン、テトラヒ
ドロフラン等のエーテル系溶剤；メタノール、エタノー
ル、イソプロピルアルコール等のアルコール系溶剤；ジ
メチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチル
スルホキシド等に可溶である。

電子写真感光体を作製するにあたっては、導電性支持体
上に電荷発生層及び電荷輸送層を薄膜状に形成せしめる
。導電性支持体の基材としては、アルミニウム、ニッケ
ル等の金属、金属蒸着高分子フィルム、金属ラミネート
高分子フィルム等を用いることができ、ドラム状又はシ
ート状の形態で導電性支持体を構成する。

電荷発生層は、電荷発生材及び必要に応じて結合剤、添
加側よりなり、蒸着法、プラズマＣＶＤ法、塗工法等の
方法で作製する事ができる。

電荷発生材としては、特に限定される事はなく、照射さ
れる特定の波長の光を吸収し、効率よく電荷を発生し得
るものなら有機材料、無機材料のいずれも好適に使用す
る事ができる。

有機電荷発生材としては、例えば、ペリレン顔料、多環
キノン系顔料、無金属フタロシアニン顔料、金属フタロ
シアニン顔料、ビスアゾ顔料、トリスアゾ顔料、チアピ
リリウム塩、スクェアリウム塩、アズレニウム顔料等が
挙げられ、これらは主として結合剤中に分散せしめ、塗
工により電荷発生層を形成する事ができる。無機電荷発
生材としては、セレン、セレン合金、硫化カドミウム、
酸化亜鉛、アモルファスシリコン、シリコンカーバイド
等が挙げられる。

形成された電荷発生層の膜厚は、０．１乃至２．０虜が
好ましく、更に好ましくは０．２乃至１．０μである。

次に該電荷発生層の上部に一般式（１）で示される化合
物を含む電荷輸送層を薄膜状に形成せしめる。薄膜形成
法としては、主に塗工法が用いられ、−ａ式（１）で示
される化合物を、必要に応じて結合剤とともに溶剤に溶
解し、電荷発生層上に塗工せしめ、その後乾燥させれば
よい。

用いられる溶剤としては、上記の化合物及び必要に応じ
て用いられる結合剤が溶解し、かつ電荷発生層が熔解し
ない溶剤なら特に限定される事はない。

必要に応じて用いられる結合剤は、絶縁性樹脂なら特に
限定される事はなく、例えば、ポリカーボネート、ボリ
アリレート、ポリエステル、ポリアミド等の縮合系重合
体；ポリエチレン、ポリスチレン、スチレン−アクリル
共重合体、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポ
リビニルブチラール、ポリアクリロニトリル、ポリアク
リルアミド、アクリロニトリル−ブタジェン共重合体、
ポリ塩化ビニル、塩化ビニル酢酸ビニル共重合体等の付
加重合体；ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、シリ
コン樹脂等が適宜用いられ、一種もしくは二種以上のも
のを混合して用いる事ができる。

上記結合剤の使用量は一般式（１）で示される化合物に
対して０．１乃至３重量比であり、好ましくは０．１乃
至２重量比である。結合剤の量がこれよりも大であると
、電荷輸送層における電荷輸送材濃度が小さくなり、感
度が悪（なる。

また、本発明においては、必要に応じて前記のような公
知の電荷輸送材を組み合わせて用いることも可能である
。

電荷輸送層の塗工手段は限定される事はなく例えば、バ
ーコーター、カレンダーコーターグラビアコーター、ブ
レードコーター、スピンコーター、デイツプコーター等
を適宜使用する事ができる。

このようにして形成される電荷輸送層の膜厚は１０乃至
５０！！ｍが好ましく、更に好ましくは１０乃至３０辱
である。膜厚が５０−よりも大であると、電荷の輸送に
より多くの時間を要するようになり、又、電荷が捕獲さ
れる確率も大となり感度低下の原因となる。一方、１０
虜より小であると、機械的強度が低下し、感光体の寿命
が短いものとなり好ましくない。以上の如くにして一般
式（１）で示される化合物を電荷輸送層に含む電子写真
感光体を作製する事ができるが、本発明では更に導電性
支持体と電荷発生層の間に必要に応じて、下引き層、接
着層、バリヤー層等を設ける事もでき、これらの層には
例えばポリビニルブチラール、フェノール樹脂、ポリア
ミド樹脂等が用いられる。また、感光体表面に表面保護
層を設けることもできる。

こうして得られた電子写真感光体の使用に際しては、ま
ず感光体表面をコロナ帯電器等により負に帯電せしめる
。帯電後、露光される事により電荷発生層内で電荷が発
生し、正電荷が電荷輸送層に注入され、これが電荷輸送
層中を通って表面にまで輸送され、表面の負電荷が中和
される。一方、露光されなかった部分には負電荷が残り
、これが静電潜像を形成する。この部分にトナーが付着
し、それが紙等の上に転写され、定着される。

又、本発明においては、導電性支持体上に、先ず電荷輸
送層を設け、その上に電荷発生層を設けて、電子写真感
光体を作製する事も可能である。この場合には、まず感
光体表面を正に帯電せしめ、露光後、発生した′負電荷
は感光体の表面電荷を中和し、正電荷は電荷輸送層を通
って導電性支持体に輸送される事になる。

〔実施例］ 以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発
明はこれらの実施例に限定されるものではない。

実施例−１ バナジルフタロシアニン５ｇ１ブチラール樹脂（エスレ
ックＢＭ−２、積木化学■製）５ｇをシクロへキサノン
９０ｍＺに溶解し、ボールミル中で２４時間混練した。

得られた分散液をアルミ板上にバーコーターにて乾燥後
の膜厚が０．５−になるように塗布し、乾燥させ、電荷
発生層を形成した。

次にトリスチリル化合物（３）５ｇ、ポリカーボネート
樹脂（レキサン１４１−１１１　、エンジニアリングプ
ラスチックス■製）５ｇを塩化メチレン９０ｍ７に溶解
し、これを先に形成した電荷発生層上にブレードコータ
ーにて乾燥後の膜厚が２５−になるように塗布して乾燥
させ、電荷輸送層を形成した。

このようにして作製した電子写真感光体を■用ロ電機製
作所製、静電複写紙試験装置５Ｐ−４２８を用いて、−
５，５ｋＶのコロナ電圧で帯電させたところ初期表面電
位ｖ０は一７３０ｖであった。暗所にて５秒放置後の表
面電位Ｖ、は一７２０ｖとなった。

次いで発振波長７８０ｎｍの半導体レーザーを照射し、
半減露光量Ｅｌ／□を求めたところ、０．６μＪ／ｃｍ
”であり、残留電位ｖＲは−７，７ｖであった。

次に、５０００回上記操作を繰り返した後、ＶＯ＋Ｖｓ
、　Ｅ＋／ｌ、　Ｖ＊を測定したところ、それぞれ−７
３０Ｖ、　　−７１５Ｖ　　０．６μＪ／ｃｍ”、　　
−７，９Ｖテあり、感光体としての性能はほとんど衰え
ておらず、高い耐久性を示す事がわかった。

実施例−２〜３ 電荷輸送材として、それぞれ第１表に示した化合物を用
いる以外は実施例−１と同様にして感光体を作製し、性
能評価を行った。その結果を第１表に示した。

第　　　　　１　　　　　表 実施例−４ 実施例−１において、バナジルフタロシアニンの代わり
にＸ型無金属フタロシアニンを用いる以外は全く同様に
して感光体を作製し、性能評価を行った。

初期表面電位ｖ０は一７４０ｖであり、暗所にて５秒放
置後の表面電位Ｖ、は、−７２０Ｖとなった。発振波長
７９０ｎｍの半導体レーザーを照射した時の半減露光量
Ｅｌ／！は０．３６ｘＪ／ｃｍ２であり、残留電位Ｖ、
は−１０，５Ｖ　テアツタ。

又、５０００回上記操作を繰り返した後のｖ、、　ＶＳ
ＥＩ　／　２　ｒ　ｖｌｌはそれぞれ一７３０Ｖ、　−
７１５Ｖ、　０．３７ｍ／ｃｍ”、−１３，ＯＶであり
、感光体としての性能はほとんど衰えておらず、高い耐
久性を示した。

実施例−５〜７ 電荷輸送材として、それぞれ第２表に示した化合物を用
いる以外は実施例−４と同様にして感光体を作製し、性
能評価を行った。その結果を第２表に示した。

第 表 ５０００回繰り返した後（７）Ｖｏ、　Ｖｓ＋　Ｅ＋ｚ
ｚ、　ＶＲはそれぞれ一４３０Ｖ、　−４００Ｖ、　０
．６７μＪ／ｃｍｆ、　−５３Ｖ　テあり、感度、耐久
性ともに劣る結果であった。

比較例 実施例−４において式（３）で示されるトリスチリル化
合物の代わりに下記式（２６）で示されるパラビススチ
リル化合物を用いる以外は全く同様にして感光体を作製
し、評価を行った。該バラビススチリル化合物は溶剤へ
の溶解性が悪く電荷輸送層をうまく形成する事が出来な
かった。

又、Ｖｏ＋　ＶＳ＋　Ｅ！＋／ｌ、　ｖＲはそれぞれ一
５７０Ｖ。

−５２０Ｖ、　０．６３．ｕＪ／ｃｍ”、　−２１Ｖｉ
’あった。

〔発明の効果〕

本発明における三官能化合物を電荷輸送層中に含む事を
特徴とする電子写真感光体は、初期電位が安定し、暗減
衰が小さ（、感度が高いものである。又、繰り返しによ
る劣化が小さく、耐久性にも優れたものである。

従って、複写機及び各種プリンター（レーザービームプ
リンター、光プリンター　ＬＥＤプリンター、液晶プリ
ンター等）等、電子写真方式を応用する機器の感光体と
して好適に用いることができる。

出願人代理人　　古　谷　　　　馨

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、導電性支持体、電荷発生層及び電荷輸送層を必須の
   構成要素とする電子写真感光体において、一般式（１） ▲数式、化学式、表等があります▼（１） （式中、Ｒ＿１は、水素原子、置換されていてもよい直
   鎖又は分岐のアルキル基、置換されていてもよいアリー
   ル基のいずれかを表し、Ｒ＿２、Ｒ＿３は、同一もしく
   は相異なって、水素原子、置換されていてもよい直鎖又
   は分岐のアルキル基、置換されていてもよいアリール基
   、置換されていてもよいアルケニル基、置換されていて
   もよい複素環基のいずれかを表すか、あるいはＲ＿２と
   Ｒ＿３が隣接する炭素原子とともに環を形成する。 Ａはベンゼン環が置換又は縮合していても よい含窒素６原子複素環からなる３価の基を表す。） で示される化合物を電荷輸送層中に含むことを特徴とす
   る電子写真感光体。 ２、含窒素６原子複素環がピリジン環である請求項１記
   載の電子写真感光体。 ３、含窒素６原子複素環がピラジン環である請求項１記
   載の電子写真感光体。