JPH04328563A - 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】

【０００１】

【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適用される電子写真感
光体に関する。電子写真方式としては、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。

【０００２】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。

【０００３】

【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が広く使用されていた
。この無機感光体は感度が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。

【０００４】無機感光体に代わるものとして開発された
のが有機感光体である。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、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。

【０００５】特に、図１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。

【０００６】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、
図中、３は感光層、４は導電性支持体である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の有機感光体にあっては、セレンなど従来の無
機系感光体に比べると感度は未だ低く、高速プリンタへ
の適用は困難であった。また、帯電−露光プロセスを繰
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る印字品位の低下がお
こってしまうという欠点があった。

【０００８】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、高い感度と低い残留電位が得
られ、かつ、繰り返し使用しても特性の劣化を伴わない
電子写真感光体を提供することを目的とする。

【０００９】

【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
荷輸送層中に下記構造式（１）で表されるエナミン誘導
体を含有するものである。

【００１０】

【化２】

【００１１】（式中、Ｒ１　〜Ｒ３　は低級アルキル基
を、Ｒ４　，Ｒ５　は低級アルキル基、あるいは低級ア
ルキル基、低級アルコキシ基で置換されても良いフェニ
ル基あるいはナフチル基を表す。）以下、本発明をさら
に詳細に説明する。一般に、本発明のような積層型感光
体の場合、その感度は、（１）電荷発生層におけるキャ
リア発生効率、（２）電荷発生層から電荷輸送層へのキ
ャリア注入効率、（３）電荷輸送層におけるキャリア輸
送効率、の各効率が大きく、それらの積が１に近いほど
高感度であると言われている。

【００１２】電気発生層から電荷輸送層へのキャリア注
入は、電荷発生層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（すなわち注入効率）は高いと言われてい
る。これより、本発明のエナミン誘導体は、その正孔輸
送に関わる分子軌道（最高被占分子軌道，ＨＯＭＯ）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。

【００１３】また、特にフタロシアニンで感度が良好に
なるのも、フタロシアニンと本発明のヒドラゾン誘導体
のエネルギーレベルが近接しているためであると考えら
れる。電荷輸送層における正孔輸送は、電荷発生層から
注入された正孔が電荷輸送物質間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。さらに、電荷輸送物質が
電子を出しやすい（イオン化エネルギーが小さい）ほど
、ホッピングは起こりやすくなると考えられている。 本発明のエナミン誘導体がキャリア輸送効率にすぐれる
理由は、３つのドナー（−ＯＲ）が結合したベンゼン環
を有するために、ＨＯＭＯのエネルギーレベルが従来の
電荷輸送物質に比べて高くなり、電子をより放出しやす
いためと考えられる。

【００１４】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。導電性支持体としては、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。

【００１５】電荷発生層を構成する、あるいは電荷発生
層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。電荷発生層は支持体上
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、エチルセロソルブ、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、
ワイヤーバーコート、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。

【００１６】電荷輸送層は、前記構造式（１）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
荷発生層上に塗布・乾燥させることによって形成する。 前記構造式（１）で示される化合物は、それぞれ下記構
造式（２），（３）で示されるアルデヒドとヒドラジン
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。

【００１７】

【化３】

【００１８】

【化４】

【００１９】電荷輸送層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。

【００２０】尚、電荷輸送層中には、（１）式のエナミ
ン誘導体に加えて、他のヒドラゾ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、１００：１〜１００：５００の範
囲が望ましい。また、電荷発生層と電荷輸送層の積層順
序は反対にしても良い。

【００２１】導電性支持体と電荷発生層の間には、接着
性の改良、支持体表面の平坦化、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、電荷発生層や電荷輸送層に用いられる
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
。

【００２２】

【作用】本発明の感光体は、電荷輸送層に新規なエナミ
ン誘導体を用いているため、高い感度と優れた連続安定
性を示す。

【００２３】

【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに具体的に
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
硬質ガラスボ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
時間乾燥させて膜厚約０．３μｍの電荷発生層とした。

【００２４】次に、表１に示したヒドラゾン誘導体Ｎｏ
．１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、７０℃で２時間乾燥させて膜厚約１７μ
ｍの電荷輸送層を形成し、実施例１の感光体を得た。比
較例１実施例１において、電荷輸送物質であるエナミン
誘導体Ｎｏ．１の代わりに下記構造式（４）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１の感光体を得た。

【００２５】

【化５】

【００２６】上記２種の感光体に対し次の測定を行った
。まず、−５ｋＶでコロナ帯電し、１秒後の表面電位を
Ｖｏ（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ｔ
１／２　を求めて半減露光量Ｅ１／２（μＪ／ｃｍ２　
）を計算する。さらに、露光開始後１０ｔ１／２　の表
面電位Ｖｒ（Ｖ）を記録し、最後に６３０ｎｍのＬＥＤ
で除電してプロセスを終えた。

【００２７】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からわかるように、実施例
１の感光体は比較例１に比べてＥ１／２　の値が４〜５
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１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２〜４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（Ｎｏ．２〜
Ｎｏ．４）を用いた以外は全く同様にして実施例２〜４
の感光体を試作した。

【００２８】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。

【００２９】

【表１】

【００３０】

【表２】

【００３１】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、高い感度と低い残量電位が得られ、かつ、繰り返し
使用しても特性の劣化を伴わない感光体を得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の積層型感光体の構成図

【符号の説明】

１：電荷発生層 ２：電荷輸送層 ３：感光層 ４：導電性支持体

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】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
   を含有することを特徴とする電子写真感光体。 【化１】 （式中、Ｒ１　〜Ｒ３　は低級アルキル基を、Ｒ４，Ｒ
   ５　は低級アルキル基、あるいは低級アルキル基、低級
   アルコキシ基で置換されても良いフェニル基あるいはナ
   フチル基を表す。）