JPH03103859A - 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
複素環式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
を形威する必要があり、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、薄膜形威時において、主にプラズマＣＶｔｌ
法を用いるため、その生産性は極めテ劣っており、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戒が可能で
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、用途に応し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１；「１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２８
０３５４１号）。

電荷発生層に用いられる有機電荷発生相としては、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
クエアリウム塩（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　−　４７２
６０号公報）、ヒドラゾン誘導体（特開昭５７−１０１
８４４号公報）、オキサジアゾール誘導体（特公昭３４
５４６６号公報）、ピラゾリン誘導体（特公昭５２４１
８８号公報）、スチルベン誘導体（特開昭５８１９８０
４３号公報）、トリフェニルメタン誘導体（特公昭４５
　−　５５５号公報）　、１．３−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、特定の複
素環式化合物を電荷輸送層中に含む電子写真感光体が感
度、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
送層を必須の構或要素とする電子写真感光体において、
一般式（１） （式中、Ｒ１は水素原子、置換もしくは非置換のアルキ
ル基、アルコキシ基、ア壽ノ基またはハロゲン原子を表
す。Ａはベンゼン環がｌつ縮合してもよい、ヘテロ原子
を２または３個含有する６原子複素環からなる２価の基
を表す。）で示される複素環式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２価の複素環基Ａを有する複素環式化合物を含有せ
しめる。

上記の２価の複素環基八としては例えば、ピラジン環、
ピリダジン環、ピリミジン環、トリアジン環、キノキサ
リン環またはこれらの誘導体を挙げることができる。

上記の２価の複素環基Ａの中でも合戒が容易で、得られ
た中間体が安定な点からキノキサリン環が好ましい。

一般式（１）において、Ｒｌは水素原子、置換もしくは
非置換のアルキル基、アルコキシ基、アミノ基またはハ
ロゲン原子を表すが、得られた化合物の性能の点から、
置換もしくは非置換のアルコキシ基、アξノ基が好まし
い。

上記複素環式化合物の合威法は、特に限定されるもので
はないが、例えば、ジアシル化された八とトリフェニル
ホスホニウムハライドまたはホスホン酸エステルとを縮
合させる方法、あ０ ＾＋ＣＨＡＰ　（ＯＲ２）　２）　！　　’　（ここで
Ｒ２は低級アルキル基を示す）とカルボニル化合物を縮
合せしめる方法にまり合威ずる事ができる。

本発明に用いられる前記一般式（１）で表される複素環
式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。

（５） Ｃ１１， （１３） １０ （１４） （１５） ＣＩ｛． （１７冫 ｌ１ ｌ ３ （１９） （２０） （２１） １２ （２６） （２７） （２８） １４ （３９） （４０） （３７） １６ （４２） これらの複素環式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、例エハ、
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熔剤；ジクロロメタン、クロロホル
ム、トリクロロエチレン、テトラクロ口エチレン等のハ
ロゲン系溶剤；酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロビル
、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１・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、イソプロビ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。

１８ 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威せしめる
。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或する。

電荷発生層は、電荷発生材及び必要に応して結合剤、添
加剤よりなり、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
牛ノン系顔料、無金属フタロシアニン顔料、金属フタ口
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、スクエアリウム塩、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威する事ができる。無機電荷発
生材としては、セレン、セレン合金、硫化カドξ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。

形威された電荷発生層の膜厚は、０．１乃至２．０一が
好ましく、更に好ましくは０．２乃至１．０／７ｍであ
る。

次に該電荷発生層の上部に一般式（１）で示される複素
環式化合物を含む電荷輸送層をｔｉ膜状に形威せしめる
。薄膜形威法としては、主に塗工法が用いられ、一般式
（１）で示される複素環式化合物を、必要に応して結合
剤とともに溶剤に溶解し、電荷発生層上に塗工せしめ、
その後乾燥さセればよい。

用いられる溶剤としては、上記複素環式化合物及び必要
に応して用いられる結合剤が溶解し、かつ電荷発生層が
溶解しない溶剤なら特に限定される事はない。

必要に応し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１９ カーボネート、ポリアリレート、ポリエステル、ボリア
ミド等の縮合系重合体：ボリエヂレン、ボリスチレン、
スチレンーアクリル共重合体、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、アクリロニトリルーブ
タジエン共重合体、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１１Ｍ　等カ適宜用いられ、
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）で示される複素環式
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２Ｎ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、感度が悪くなる。

また、本発明においては、必要に応して前記のような公
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
。

２０ 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、ディップコーター等
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
５０μが好ましく、更に好ましくは１０乃至３０−であ
る。膜厚が５０μ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−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）で示される複素環式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、バリャ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プチラール、フェノール樹脂、ボ
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或する。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、合或例及び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。

合或例 ２．３−ビス（ｐ−ジエチルアミノスチリル）キノキサ
リン（例示化合物（３１））の合威攪拌装置、冷却管、
窒素導入管、滴下漏斗を備え付けた２２４ツロフラスコ
に、２，３−ビス（プロモメチル）キノキザリンより合
威したホスホン酸ジエチル４３ｇ　（０．１モル）を加
え、乾燥エチレングリコールジメチルエーテル１ｉに溶
解させた。そこへ水素化ナ１・リウム（油性６０％）８
ｇを室温で加えて１時間攪拌した。この溶液にｐ−ジエ
チルアミノベンズアルデヒド３５．４ｇ　（０．２モル
）を溶解した乾燥エチレングリコールジメチルエーテル
を滴下し、滴下終了後５時間還流させながら攪拌した。

その後反応液を室温まで冷却し、２ｌの水に注いだ。さ
らに酢酸エチル２ｌを加えてよく混合し、酢酸エチル層
を分取した。この酢酸エチル溶液を水洗した後、無水硫
酸ナトリウムで乾燥した。乾燥後、２３ 酢酸エチルを減圧留去して黄色固体４２。４ｇ（収率８
９％）を得た。

他の本発明における複素環式化合物についても同様の方
法で高収率で得ることができる。

実施例−１ Ｘ型無金属フタロシアニン５ｇ、塩化ビニル酢酸ビニル
樹脂（エスレックＣ、積水化学■製）５ｇをシクロヘキ
サノン９０ｎｔｌに溶解し、ポールミル中で２４時間混
練した。得られた分散液をアルξ板上にバーコーターに
て乾燥後の膜厚が０．５一になるように塗布し、乾燥さ
セ、電揮発生層を形威した。

次に合威例により得た化合物（３１）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をジオキサン９０ｍ７に
溶解し、これを先に形威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２５μになるように塗布して
乾燥させ、電荷輸送層を形威した。

このようにして作製した電子写真感光体を■２４ ？口電機製作所製，静電複写紙試験装置［！ＰＡ−８１
００を用いて、−６．５ｋνのコロナ電圧で帯電させた
ところ初期表面電位ｖ０は−８００Ｖであった。暗所に
て５秒放置後の表面電位Ｖ，は−７８０ｖとなった。

次いで発振波長７９０ｎｍ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、０．３２ｐＪ／ｃ
ｍ”であり、残留電位Ｖ．は−５ｖであった。

次に、５０００回上記操作を繰り返した後、Ｖ（１＋Ｖ
５＋　Ｅｌ／■，　Ｖ．を測定したところ、それぞれ−
７８０Ｖ＋　−７６０Ｖ＋　０．３５ＪＩＪ／ＣＩｌ＋
２，　−７Ｖ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−２〜１２ 電荷輸送材として、それぞれ第ｌ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 ？施例一ｌ３ Ｘ型無金属フタ口シアニンの代わりにジブロモアンスア
ンスロン（モノライトレッド２Ｙ　　イムベリアル　ケ
ミカル　インダストリーズ社製）を用いる以外は実施例
−１と同様にして電子写真感光体を作製し、■川日電機
製作所製，静電複写紙試験装置ＥＰＡ−８１００を用い
て、−６．５ｋＶのコロナ電圧で帯電させたところ初期
表面電位Ｖ。

は−８３０ｖであった。哨所にて５秒放置後の表面電位
Ｖ，は−８００Ｖとなった。次いで５　Ｌｕｘの白色光
を照射し、半減露光量Ｅｌ／■を求めたところ、１．Ｉ
　Ｌｕｘ−ｓｅｃであり、残留電位ｖＲは−７ｖであっ
た。

次に、５０００回上記操作を繰り返した後、ｖ０，ｖＳ
，　Ｅｌ／２．　Ｖｌ１を測定したところ、それぞれ−
８１０Ｖ，　　７６０Ｖ，　１．３　Ｌｕｘ−ｓｅｃ，
　−１１Ｖであり、感光体としての性能はほとんど衰え
ておらず、高い耐久性を示す事がわかった。

比較例 実施例−１において合威例で得た化合物（３１）２７ ２８ の代わりに下記式で示されるバ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威する事が出来なかった。

又、Ｖｏ＋　ＶＳＩ　Ｅｌ／２．　Ｖｌｌはそれぞれ−
５１０Ｖ，４４０Ｖ，　０．１０ｔｒＪ／ｃｍ″，　　
−２５Ｖであった。

５０００回繰り返した後（７）Ｖｏ，　ＶＳＩ　Ｅ＋／
２，　Ｖｌｌはそれぞれ−４７０Ｖ，　−４１０ν＋　
Ｏ　−　７　４　ｐＪ　／ｃ　ｍ　”　＋　　７　７　
Ｖであり、感度、耐久性ともに劣る結果であった。

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。

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、置換もしくは非置換のアル
   キル基、アルコキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を
   表す。Ａはベンゼン環が１つ縮合してもよい、ヘテロ原
   子を２または３個含有する６原子複素環からなる２価の
   基を表す。） で示される複素環式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、Ａがキノキサリン環である請求項１記載の電子写真
   感光体。