JPH04155349A - 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
用いられる電子写真感光体に関し、高い感度と、優れた
連続安定性を有する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
有する電子写真感光体において、前記電荷輸送層中に下
記構造式（１）で表されるエナミン誘導体を含有するよ
うに構成する。

（Ａｒは低級アルキル、低級アルコキシで置換されても
良いフェニル基、あるいはナフチル基を示し、Ｒ１、Ｒ
２は低級アルキル基あるいは低級アルキル基、ジアルキ
ルアミノ基、低級アルコキシ基で置換されても良いフェ
ニル基を表す。）［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
などに広く用いられる電子写真感光体に関する。

電子写真の一例としては、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。続く露光プロセスでは、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
って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、この潜像をトナーという粉体インクによって静
電的に現像することにより、感光体上にトナーによる可
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
せることにより印刷物を得るものである。

［従来の技術］ 前記の光導電性を有する感光体として、セレン系に代表
される無機感光体か広く使用されていた。

この無機感光体は、感度か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開発されたのか有機感光
体である。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
害性の無い化合物を選ぶことができること、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
という特長を持つ。

特に、第２図に示すように、電荷発生層１と電荷輸送層
２とを積層した機能分離積層型感光体が注目されている
。ここで、電荷発生層１は入射光を吸収して電子・正孔
ペア（キャリアペア）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
１で発生したキャリアの片方を感光体表面まで輸送して
静電潜像を形成させる機能を持つ。

電荷発生層１は、光を吸収してキャリアペアを発生させ
る電荷発生物質を蒸着膜にするか、あるいはバインダ樹
脂中に分散させて形成する。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
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、キャリア輸送機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。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
諸特性を向上させることができる。

なお、第２図中、３は感光層であり、感光層３は電荷発
生層１と電荷輸送層２により構成される。

感光層３は導電性支持体４上に形成される。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、このような有機感光体は、セレンなど無機系感
光体に比べると感度が未だ低く、高速プリンタへの適用
は困難であるという問題点があった。

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によって電
荷輸送物質が劣化をおこし、帯電電位の低下、残留電位
の上昇により、連続安定性の低下がおこってしまうとい
う問題点があった。

本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたも
のであって、高い感度と、優れた連続安定性を有する電
子写真感光体を提供することを目的としている。

［課題を解決するための手段］ 前記目的を達成するために、本発明は、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電子写真
感光体において、 前記電荷輸送層中に前記構造式（Ｉ）で表されるエナミ
ン誘導体を含有するようにしたものである。

以下、必要に応じて第１図を参照しつつ本発明を更に詳
細に説明する。

第１図において、１は電荷発生層、２は電荷輸送層、３
は電荷発生層１と電荷輸送層２よりなる感光層、４は導
電性支持体、５は前記構造式（１）で示されるエナミン
誘導体である。

まず、導電性支持体４としては感光体をアースでき得る
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あるい
はラミネートとしたもの、絶縁性円筒上に導電性を有す
る有機薄膜を施したもの、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。

電荷発生層１を構成する、あるいは電荷発生層１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、各種の染料、顔料を使用できるが、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無金属フタロシアニン、
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、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１は導電性支持体４
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。バインダ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選択する。

溶媒は用いる電荷発生物質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、メタノー
ル、エタノール、ヘキサン、エーテル、ジクロルメタン
、ジクロルエタン、ベンゼン、トルエン、クロルベンゼ
ン、キシレン、メチルセロソルブ、エタルセロソルブ、
酢酸エチルなど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、ワイヤーバーコード、ドクター
ブレードコートなどがある。膜厚は０．０１〜３μｍ程
度であるが、１μｍ以下とするのが望ましい。

電荷輸送層２は、前記構造式Ｉで示される化合物をバイ
ンダ樹脂と共に溶媒に溶解させ、前記電荷発生層１上に
塗布・乾燥させることによって形成する。前記構造式■
で示される化合物は、それぞれ下記構造式で示されるジ
アルキルアミン■およびヒドラジン化合物■とジアルデ
ヒド■から公知の脱水縮合反応により合成することがで
きる。

化合物の例を表１に示す。

／ （ＩＩ）　　　　　　　　Ｒ２ （ＩＩＩ） ＯＨＣ−Ｈ２Ｃ−Ａｒ−ＣＨＯ （ｒＶ） （Ａｒは低級アルキル、低級アルコキシで置換されても
良いフェニル基、あるいはナフチル基を示し、Ｒ，、Ｒ
２は低級アルキル基あるいは低級アルキル基、ジアルキ
ルアミノ基、低級アルコキシ基で置換されても良いフェ
ニル基を表す。）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１におけるキャリア
発生動率、■電荷発生層１から電荷輸送層２へのキャリ
ア注入効率、■電荷輸送層２におけるキャリア輸送効率
、の各効率か大きく、それらの積か１に近いほど高感度
であると言われている。

電荷発生層１から電荷輸送層２へのキャリア注入は、電
荷発生層１中の電荷発生物質内に生じた電子・正孔ペア
が分離し、孤立した正孔が電界エネルギーによって電荷
発生物質から電荷輸送層２中の電荷輸送物質に移動する
ことによって達成されると考えられる。この時、正孔の
移動に関わるそれぞれのエネルギーレベルが近いほど、
移動効率（すなわちキャリア注入効率）は高いと言われ
ている。

本発明では前記構造式（１）で示すエナミン誘導体を電
荷輸送層２に含有させるようにしているので、その正孔
輸送に関わるエネルギーレベルが、電荷発生物質内に発
生する正孔のエネルギーレベルと近くなっており、その
ために高い感度を示していると考えられる。また、特に
、フタロシアニンで感度が良好になるのも、フタロシア
ニンとエナミン誘導体のエネルギーレベルか近接してい
るためであると考えられる。

電荷輸送層２における正孔輸送は、電荷発生層１から注
入された正孔が電荷輸送物質問を表面に向ってホッピン
グ伝導することによって達成されると考えられている。

よって、正孔のホッピングが起こり易いほど、キャリア
輸送効率は大きいと言える。本発明のエナミン誘導体は
、ヒドラゾン化合物に比べて共鳴構造か長く、電子軌道
が大きく外側まで広かっている。そのため、電荷輸送層
２内に均一に分布している電荷輸送物質間の分子軌道の
重なりが大きくなり、それによって正孔のホッピングも
生じ易くなり、キャリア輸送効率が大きいと考えられる
。

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。

また、低い残留電位が得られるので、繰り返し使用して
も特性の劣化を伴わず、優れた連続安定性が得られる。

次に、電荷輸送層２のバインダ樹脂としては、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、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樹脂などに
合わせて電荷発生層１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１の場合と同
様の方法を用いることができる。膜厚は５〜５０μｍで
あるが、１０〜３０μｍとするのが望ましい。

なお、電荷輸送層２中には、エナミン誘導体に加えて、
アリールアミン誘導体やピラゾリン誘導体のような他の
正孔輸送性電荷輸送物質を添加しても良い。その際、エ
ナミン誘導体に対するその他の電荷輸送物質の混合比は
、１００１〜１００：５００の範囲が望ましい。

また、電荷発生層１の電荷輸送層２の積層順序は反対に
しても良い。

導電性支持体４と電荷発生層１の間には、接着性の改良
、支持体表面に平坦化、支持体表面の欠陥被服、ホット
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１や電荷輸送層２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１０１４Ω・Ｃｍ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ための導
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よい。

［実施例コ 以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが
、これにより限定されるものではない。

実施例１ 酸化チタンフタロシアニン１部（重量部）、ポリエステ
ル１部、ジクロロメタン９部、ジクロロエタン９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で塗布し、１００℃で１時
間乾燥させて膜犀約０．３μｍの電荷発生層とした。

次に、表１に示したエナミン誘導体Ｎα３を１部、ポリ
カーボネート１部をテトラヒドロフラン１０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、７
０℃で２時間乾燥させて膜厚約１７μｍの電荷輸送層を
形成し、実施例１の感光体を得た。

比較例 実施例１において、電荷輸送物質であるエナミン誘導体
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と同様にして比較例の感光体を得た
。

上記２種の感光体に対し次の測定を行った。まず、−５
ｋＶでコロナ帯電し、１秒後の表面電位をＶ　ｏ　（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ｔ１／２を
求めて半減露光量Ｅｌ／２　　（μｊ／ｃｎｆ）を計算
する。

さらに、露光開始後１０ｔｌ／２の表面電位Ｖ＋（Ｖ）
を記録し、最後に６３０　ｎｍ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５０００回繰り
返した結果を表２に示す。

表２かられかるように、実施例１の感光体は比較例に比
べてＥ１／２の値が３〜４割小さく、したがって高感度
である。さらに、５０００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。

実施例２〜５ 実施例１において電荷輸送層のエナミン誘導体として表
１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
表２に示す。

表　２ ［発明の効果コ 以上説明してきたように、本発明によれば、電荷輸送層
に前記構造式（Ｉ）で示すエナミン誘導体を含有させる
ようにしたため、高い感度と、優れた連続安定性を有す
る感光体を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成図、 第２図は従来例の構成図である。 図中、 １・・・電荷発生層、 ２・・・電荷輸送層、 ３・・・感光層、 ４・・・導電性支持体、 ５・・・エナミン誘導体。

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
   有する電子写真感光体において、前記電荷輸送層中に下
   記構造式（ I ）で表されるエナミン誘導体を含有する
   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▼ （ I ） （Ａｒには低級アルキル、低級アルコキシで置換されて
   も良いフェニル基、あるいはナフチル基を示し、Ｒ＿１
   、Ｒ＿２は低級アルキル基あるいは低級アルキル基、ジ
   アルキルアミノ基、低級アルコキシ基で置換されても良
   いフェニル基を表す。）