JPH03282555A - 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〕 この発明は電子写真用感光体に関し、詳しくは導電性基
体上に形成した感光層の中に新規な化合物を含有するこ
とを特徴と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、ボ１
，１−　Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリビニルアントラ
センまたはフタロシアニン化合物などの有機光導電性物
質、フタロン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
、電荷輸送能の優れた光導電性有機化合物の感光体への
応用が数多く提案されている。例えば、オキサジアゾー
ル化合物としては、米国特許第３１８９４４７号明細書
、　ピラゾリン化合物としては特公昭５９−２０２３号
公報、またヒドラゾン化合物としては特公昭５５−４２
３８０号公報、特開昭５７１０１８４４号公報、　トリ
アリールアミンとしては特開昭５８−３２３２７号公報
、スチルベン化合物としては特開昭５８−１９８０４３
号公報などにより　種々の電荷輸送材料が知られている
。

〔発明が解決しようとする課題〕

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、また同時に電子写真用感光体に要求されるすべて
の特性を充分に満足するものが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。

この発明は、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、応答性に優れ高
感度でかつ繰り返し特性の優れた複写機用およびプリン
タ用電子写真用感光体を提供することを解決すべき１１
Ｍとする。

〔課題を解決するための手段〕

上記ｌ１Ｍを解決するために、この発明によれば、下記
一般式（Ｉ）または（ＩＩ）で示される化合物のうちの
少なくとも一種を含む感光層を備えた電子写真用感光体
とする。

〔式（Ｉ）中、Ａは以下の置換もしくは無置換のアリー
ル基、縮合多環基、複素環基のうちのいずれかを表し、
Ｒ，およびＲ２は水素原子、ハロゲン原子、アルキル基
のうちのいずれかを表す。〕９ 代３ 〔式（ＩＩ）中、Ｒ１はアルキル基、以下の置換もしく
は無置換のアリール基、複素環基のうちのいずれかを表
し、ＲｈおよびＲ３は水素原子、アルキル基、以下の置
換もしくは無置換のアリール基、複素環基、テニル基の
うちのいずれかを表す。〕〔作用〕 前記一般式（Ｉ）または（Ｉｔ）で示される化合物を感
光層に用いた例は知られていない。本発明者らは、前記
課題を解決するたｔに各種有機材料について鋭意検討す
るなかで、これら化合物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）または（Ｉｔ）で示される
特定の化合物を電荷輸送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〕

前記一般式（Ｉ）または（ＩＩ）で示される化合物は、
下記一般式（ＩＩＩ）または（ｒＶ）で示されるアルデ
ヒド類と、下記一般式（Ｖ）または（Ｖｌ）で示される
１１Ｉｉｔｔｉｇ試薬とを公知のＷｉｔｔｉｇ反応によ
り反応させることにより合成することができる。

Ａ−（ＨＯ （ＩＩＩ） 前記一般式（Ｉ）または（旧で示される化合物の具体例
を例示すると次の通りである。

〔２Ｈ５ （２Ｍ５ この発明の感光体は前述のような化合物を感光層中に含
有させたものであるが、これら化合物の応用の仕方によ
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３図はこの発明の感光体の概念的断面図で、
■は導電性基体、２０．２１．２２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
物質５を樹脂バインダー（結着剤）中に分散した感光層
２０（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、電荷輸送物質５を含有する電荷輸送
層６との積層からなる感光層２１（通常積層型感光体と
称せられる構成）が設けられたものである。場合によっ
ては、７の被覆層を設けることが可能である。

第３図は、第２図の逆の層構成の感光層２２が設けられ
たものである。この場合には、電荷発生層４を保護する
ためさらに被覆層７を設けるのが一般的である。

積層型感光体の構成を第２図および第３図に示す２種類
の層構成とする理由は、負帯電方式として通常用いられ
る第２図の層構成で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物質がまだ見つかっておらず、し
たがって、正帯電方式の感光体として現段階では第３図
に示した層構成とすることが必要なためである。

第１図の感光体は、電荷発生物質を電荷輸送物質および
樹脂バインダーを溶解した溶液中に分散させ、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、ニッケルナトの金属、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３０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および被覆層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
属フタロンアニン、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、ビ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、塩化ビニル、エポキ
シ、ジアリルフタレート樹脂、シリコン樹脂、メタクリ
ル酸エステルの重合体右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を機電荷輸送物買と
して前記一般式（Ｉ）または（ＩＩ）で示される化合物
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、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で保持す
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
材料と無機高分子樹脂、　５ｉＯａ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させる材料
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（Ｓｉ０２
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
長領域にお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、この発明の実施例について説明する。

実施例Ｉ Ｘ型無金属フタロシアニン（Ｌ　ＰＣ）５０重量部と前
記化合物Ｎα１で示される化合物１００重量部をポリエ
ステル樹脂（商品名バイロン２００：東洋紡！１）１０
０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製し、導電性基
体であるアルミ蒸着ポリエステルフィルム（＾ｆ−ＰＥ
Ｔ）上に、ワイヤーバー法で塗布して、乾燥後の膜厚が
１５μｍになるように感光層を形成して、第１図に示し
た構成の感光体を作製した。

実施例２ 前記化合物ＮＱ　２で示される化合物８０重量部とポリ
カーボネート樹脂（商品名パンライトＬ−１２２５：奇
人化成製）１００重量部を塩化メチレンに溶解してでき
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
ヤーバー法で塗布し、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、ボールミルにより１５０時間粉砕処理し
たチタニルフタロシアニン（ＴｉＯＰｃ）５０重量部を
、ポリエステル樹脂（商品名バイロン２００：東洋紡製
）５０重量部と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製し、ワイヤーバー法で塗布し、乾
燥後の膜厚が１μｍになるように電荷発生層を形成し、
　さらにその上に被覆層を形成して、第３図に示した構
成の感光体を作製した。

実施例３ 実施例２において、電荷発生物質としてのＴｉ０Ｐｃを
下託構造式で示される　スクアＩＪ　ＩＪウム化合物に
変え、電荷輸送物質を前記化合物ＮＣｌ３で示される化
合物に変え、その他は実施例２と同様にして感光体を作
製した。

実施例４ 実施例２において、電荷発生物質としてのＴｉ０Ｐｃを
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グイアンプル−に変え、電荷輸送物
質を前記化合物Ｎα４で示される化合物に変え、その他
は実施例２と同様にして感光体を作製した。

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Ｖ、
（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Ｅｌ／＋１（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、実施例１〜３については、長波長光での高感度
が期待できるので、波長７８００ω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叢の単色
光（７８０ｎｍ　）を照射して半減衰露光量（μＪ／ｃ
ｊ）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Ｖ、（ボルト）を測定した。測定結
果を第１表に示す。

第１表に見られるように、実施例１，２．３゜４は半減
衰露光量１残留電位ともに互いに遜色なく、また表面電
位でも良好な特性を示している。

また、実施例１〜３においては波長？３Ｑｎｍの長波長
光でも高感度を示し、半導体レーザビームプリンタ用と
して充分使用可能であることが判る。

実施例５ 厚さ５００μｍのアルミニウム板上に、セレンを草さ１
．５μｍに真空蒸着し電荷発生層を形成し、次に、化合
物Ｎ１１５で示される化合物１００重量部とポリカーボ
ネート樹脂（ＰＣＺ　２００：三菱ガス化学製）１００
重置部を塩化メチレンに溶解してできた塗布をワイヤー
バー法で塗布し、乾燥後の膜厚が２０μｍになるように
電荷輸送層を形成し、第２ｒ！Ａに示した構成の感光体
を作製した。この感光体の電子写真特性をｒ　Ｓ　Ｐ−
４２８Ｊを用い、コロナ放電電圧を−６，０ｋＶに変え
たこと以外は実施例４の場合と同様にして測定したとコ
ロ、Ｖ、＝−６２０Ｖ、　　ＶＴ＝−３０Ｖ。

Ｅ　ｌ／２　＝　１．３ルツクス・秒と良好な結果が得
られた。

実施例６ ボールミルにより１５０時間粉砕処理したＸ型無金属フ
タロシアニン５０重量部と塩化ビニル共重合体く商品名
ＭＲ−１１０：日本ゼオン）５０重量部とを塩化メチレ
ンとともに３時間混合機により混練して塗布液を調製し
、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Ｎα６で示される化合物１００重量部、ポ
リカーボネート樹脂（パンライトＬ−１２５０）　１０
０重ＩＮ、シリコンオイル０，１重量部を塩化メチレン
で混合した塗液を、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て、感光体を作製し
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
、電子写真特性を測定したところ、■。

８＝−７００Ｖ、　Ｅ　＋／２＝１．２　ルア　９７．
　・８）　ト良好？−Ｃ結果カ得られた。

実施例７ 実施例６において、電荷発生物質である無金属フタロシ
アニンを下記構造式で示されるビスアゾ顔料に変え、ま
た電荷輸送物質を化合物Ｎｃｔ７で示される化合物に変
え、その他は実施例６と同様にして感光体を作製した。

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
電子写真特性を測定したところ、■、＝６２０Ｖ、　Ｅ
＋７２＝１．８ルツクス・秒と良好な結果が得られた。

実施例８ 化合物ＮＣＬ８〜Ｎα２６それぞれについて実施例４と
同様にして感光体を作製し、それらの電子写真特性を実
施例４の場合と同様にして測定した。そのうちの半減衰
露光量Ｅｌ／２（ルックス・秒）の測定結果を第２表に
示す。

第２表に見られるように、前記化合物Ｎα８〜駈２６を
電荷輸送物質として用いた感光体についても、半減衰露
光量Ｅｌ／□は良好であった。

〔発明の効果〕

この発明によれば、導電性基体上に形成する感光層に含
まれる電荷輸送物質として前記一般式（Ｉ）または（ｎ
）で示される化合物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、スクアリリウ
ム化合物およびある種のビスアゾ化合物などを用いれば
、半導体レーザビーム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】

１１図、第２図および第３図はこの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 電荷輸送物質、 電荷輸送層、 ・−被覆層、２０゜ ２１゜ ２ 感光層。 第 図 第 図 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）下記一般式（ I ）で示される化合物のうちの、少
   なくとも一種を含む感光層を備えた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、Ａは以下の置換もしくは無置換のアリ
   ール基、縮合多環基、複素環基のうちのいずれかを表し
   、Ｒ＿１およびＲ＿２は水素原子、ハロゲン原子、アル
   キル基のうちのいずれかを表す。〕２）下記一般式（I
   I）で示される化合物のうちの、少なくとも一種を含む
   感光層を備えた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▼（II） 〔式（II）中Ｒ＿１はアルキル基、以下の置換もしくは
   無置換のアリール基、複素環基のうちのいずれかを表し
   、Ｒ＿２およびＲ＿３は水素原子、アルキル基、以下の
   置換もしくは無置換のアリール基、複素環基、テニル基
   のうちのいずれかを表す。〕