JPH04263265A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は電子写真用感光体の感
光層に係り、特に新規な電荷輸送物質を含んで高感度な
電子写真用感光体に関する。

【０００２】

【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、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾールまたはポリビ
ニルアントラセンなどの有機光導電性物質、フタロシア
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や真空蒸着させた
ものなどが利用されている。

【０００３】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。

【０００４】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３１８９４４
７号明細書、ピラゾリン化合物としては特公昭５９−２
０２３号公報、またヒドラゾン化合物としては特公昭５
５−４２３８０号公報、特開昭５７−１０１８４４号公
報、特開昭５４−１５０１２８号公報などにより種々の
電荷輸送材料が知られている。

【０００５】

【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。

【０００６】本発明は、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、高感
度で繰り返し特性の優れた複写機用およびプリンター用
電子写真用感光体を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述の目的はこの発明に
よれば導電性基体上に感光層を有し、感光層は、一般化
学式（Ｉ）で示されるオキサジアゾール系の電荷輸送物
質を含むものであるとすることにより達成される。

【０００８】

【化２】

【０００９】（式中Ｒ１　，Ｒ２　，Ｒ３　はそれぞれ
水素原子，ハロゲン原子，アルキル基，アリール基，ア
ルケニル基，アラルキル基，置換されることもあるアミ
ノ基またはチエニル基を表わす。）

【００１０】本発明に用いられる前記一般化学式（Ｉ）
のオキサジアゾール化合物は、通常の方法により合成す
ることができる。すなわち、下記一般化学式（ＩＩ）で
示される化合物をｐ−　トルエンスルホン酸等の触媒存
在下適当な有機溶媒（例えばエタノール等）中で脱水縮
合させることにより、容易に合成することができる。

【００１１】

【化３】

【００１２】一般化学式（Ｉ）で示される化合物の具体
例が化学式１〜２４に示される。

【００１３】

【化４】

【００１４】

【化５】

【００１５】

【化６】

【００１６】本発明の感光体は前述のようなオキサジア
ゾール化合物を感光層中に含有させたものであるが、こ
れらオキサジアゾール化合物の応用の仕方によって、図
１、図２、あるいは図３に示したごとくに用いることが
できる。

【００１７】図１〜図３は本発明の感光体の概念的断面
図で、１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。

【００１８】図１は、導電性基体１上に電荷発生物質３
と電荷輸送物質５であるオキサジアゾール化合物を樹脂
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
。

【００１９】図２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であるオ
キサジアゾール化合物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。

【００２０】図３は、図２の逆の層構成のものである。 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。

【００２１】図２および図３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図２の層構
成で正帯電方式で用いようとしても、されに適合する電
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図３に示した層構成と
することが必要なためである。

【００２２】図１の感光体は、電荷発生物質を電荷輸送
物質及び樹脂バインダーを溶解した溶液中に分散せしめ
、この分散液を導電性基体上に塗布することによって作
成できる。

【００２３】図２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成でき
る。

【００２４】図３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
することにより作成できる。

【００２５】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、ニッケルなどの金属、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
。

【００２６】電荷発生層４は、前記したように電荷発生
物質３の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、無金属フタロシアニン、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，ピ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
性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、フェノ
キシ樹脂、ポリビニルブチラール、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
の重合体および共重合体などを適宜組合せて使用するこ
とが可能である。

【００２７】電荷輸送層６は樹脂バインダー中に有機電
荷輸送性物質として前記一般化学式（Ｉ）で示されるヒ
ドラゾン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、ポリスチレン、ポリビニルカルバゾール、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。

【００２８】被覆層７は暗所ではコロナ放電の電荷を受
容して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、これら有機材料とガラ
ス樹脂、ＳｉＯ２　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せしめ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くＳｉＯ２　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。

【００２９】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。

【００３０】

【作用】前記一般化学式（Ｉ）で示されるオキサジアゾ
ール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、前記目的を達成するために各種有機材料につ
いて鋭意検討するなかで、これらオキサジアゾール化合
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、前記一般化学式（Ｉ）
で示されるイオウ原子を含んだ２種の複素環よりなる特
定のオキサジアゾール化合物を電荷輸送物質として使用
すると、電荷輸送能が大幅に改良され電子写真特性の向
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。

【００３１】

【実施例】実施例１ Ｘ型無金属フタロシアニン（Ｈ２　Ｐｃ）５０重量部と
前記化学式１で示されるオキサジアゾール化合物１００
重量部をポリエステル樹脂（商品名バイロン２００：東
洋紡製）１００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整
し、導電性基体であるアルミ蒸着ポリエステルフィルム
（Ａｌ−ＰＥＴ）上に、ワイヤーバー法にて塗布して、
乾燥後の膜厚が１５μｍになるように感光体を作成した
。

【００３２】実施例２ 前記化学式２で示されるオキサジアゾール化合物８０重
量部とポリカーボネート樹脂（商品名パンライトＬ−１
２２５：帝人化成）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
上にワイヤーバーにて塗布し、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、ポリエステル樹脂（商品名バイロン２００：東
洋紡製）５０重量部、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、ワイヤーバーにて塗布
し、乾燥後の膜厚が１μｍになるように電荷発生層を形
成した。

【００３３】実施例３ 実施例２において、ＴｉＯＰｃに変えて下記化学式２５
で示されるスクアリリウム化合物を用い、電荷輸送物質
を前記化学式３で示されるオキサジアゾール化合物に変
えて実施例２と同様に感光体を作製した。

【００３４】

【化７】

【００３５】実施例４ 実施例２において、ＴｉＯＰｃに変えて特開昭４７−３
７５４３号公報に示されるようなビスアゾ顔料であるク
ロロダイアンブルーを用い、電荷輸送物質を前記化学式
４で示されるオキサジアゾール化合物に変えて実施例２
と同様に感光体を作製した。

【００３６】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「ＳＰ−４２８」
を用いて測定した。感光体の表面電位ＶＳ　（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Ｖｄ　（ボルト）を測定し、さらに続
いて感光体表面に照度２ルックスの白色光を照射してＶ
ｄ　が半分になるまでの時間（秒）を求め半減衰露光量
Ｅ１／２　（ルックス・秒）とした。また、照度２ルッ
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Ｖｒ　（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７
８０ｎｍの単色光をもち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１μＷの単色光（７８０ｎｍ）を照
射して半減衰露光量（μＪ／ｃｍ２　）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
Ｖｒ　（ボルト）を測定した。測定結果を表１に示す。

【００３７】

【表１】

【００３８】表１に見られるように、実施例１、２、３
、４は半減衰露光量、残留電位ともに遜色はなく、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７８０ｎｍの長波長光でも高感度を
示し、半導体レーザプリンタ用として充分使用可能であ
ることがわかる。

【００３９】実施例５ 厚さ５００μｍのアルミニウム板上に、セレンを厚さ１
．５μｍに真空蒸着し電荷発生層を形成し、次に、化学
式５で示されるオキサジアゾール化合物１００重量部と
ポリカーボネート樹脂（ＰＣＺ２００：三菱ガス化学）
１００重量部を塩化メチレンに溶解してできた塗液をワ
イヤーバーにて塗布し、乾燥後の膜厚が２０μｍになる
ように電荷輸送層を形成した。この感光体を−６．０ｋ
Ｖのコロナ帯電を１０秒間行ったところ、Ｖｓ　＝−７
５０Ｖ，Ｖｒ　＝−３０Ｖ，Ｅ１／２　＝１．５ルック
ス・秒と良好な結果が得られた。

【００４０】実施例６ 実施例２と同様にＸ型無金属フタロシアニン５０重量部
、塩化ビニル共重合体（商品名ＭＲ−１１０：日本ゼオ
ン）５０重量部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、化学式６で示されるオキサジアゾール化合物１０
０重量部、ポリカーボネート樹脂（パンライトＬ−１２
５０）１００重量部、シリコンオイル０．１重量部を塩
化メチレンで混合し、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た。このようにし
て得られた感光体を−６．０ｋＶのコロナ帯電を１０秒
間行ったところ、Ｖｓ　＝−７５０Ｖ，Ｅ１／２　＝１
．３ルックス・秒と良好な結果が得られた。

【００４１】実施例７ 実施例６において、無金属フタロシアニンに変えて下記
化学式２６で示されるビスアゾ顔料を用い、また電荷輸
送物質を化学式７で示されるオキサジアゾール化合物に
変えて実施例６と同様に感光体を作成した。このように
して得られた感光体を−６．０ｋＶのコロナ帯電を１０
秒間行ったところ、ＶＳ　＝−７８０Ｖ，Ｅ１／２　＝
１．３ルックス・秒と良好な結果が得られた。

【００４２】

【化８】

【００４３】実施例８ 化学式８〜２４で示される各化合物について実施例４と
同様に感光体を作成し「ＳＰ−４２８」を用いて測定し
た結果を表２に示す。暗所で＋６．０ｋＶのコロナ放電
を１０秒間行い正帯電せしめ、照度２ルックスの白色光
を照射した場合の半減衰露光量Ｅ１／２　（ルックス・
秒）で示した。

【００４４】

【表２】

【００４５】表２に見られるように、前記化学式８〜２
４で示されるオキサジアゾール化合物を電荷輸送物質と
して用いた感光体についても、半減衰露光量Ｅ１／２　
は良好であった。

【００４６】本発明によれば、導電性基体上に電荷輸送
性物質として一般化学式（Ｉ）で示されるオキサジアゾ
ール化合物を用いる事としたため、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
を得る事ができる。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、一例をあげ
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
プリンター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】

【図１】この発明の実施例に係る単層型感光体を示す断
面図

【図２】この発明の実施例に係る積層型感光体を示す断
面図

【図３】図２に示す感光体と積層順序を異にする積層型
感光体を示す断面図

【符号の説明】

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 ６　　　　　　電荷輸送層 ７　　　　　　被覆層 ２０　　　　感光層 ２１　　　　感光層 ２２　　　　感光層

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】導電性基体上に感光層を有し、感光層は一
   般化学式（Ｉ）で示されるオキサジアゾール系の電荷輸
   送物質を含むものであることを特徴とする電子写真用感
   光体。 【化１】 （式中Ｒ１　，Ｒ２　，Ｒ３　はそれぞれ水素原子，ハ
   ロゲン原子，アルキル基，アリール基，アルケニル基，
   アラルキル基，置換されることもあるアミノ基またはチ
   エニル基を表わす。）
2. 【請求項２】請求項１記載の電子写真用感光体において
   、感光層は電荷発生物質を含む電荷発生層と、電荷輸送
   物質を含む電荷輸送層が積層されるものであることを特
   徴とする電子写真用感光体。
3. 【請求項３】請求項１記載の感光体において、一般化学
   式（Ｉ）のオキサジアゾール化合物は、Ｒ１　が水素原
   子、Ｒ２　，Ｒ３　がメチル基で置換されたフェニル基
   であることを特徴とする電子写真用感光体。
4. 【請求項４】請求項１記載の感光体において、一般化学
   式（Ｉ）のオキサジアゾール化合物は、Ｒ１　が水素原
   子、Ｒ２　がフェニル基，Ｒ３　がメチル基で置換され
   たフェニル基であることを特徴とする電子写真用感光体
   。
5. 【請求項５】請求項１記載の感光体において、一般化学
   式（Ｉ）のオキサジアゾール化合物は、Ｒ１　がメチル
   基、Ｒ２　，Ｒ３　がフェニル基であることを特徴とす
   る電子写真用感光体。