JPH05224441A - 電子写真感光体 - Google Patents

電子写真感光体

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JPH05224441A
JPH05224441A JP2312092A JP2312092A JPH05224441A JP H05224441 A JPH05224441 A JP H05224441A JP 2312092 A JP2312092 A JP 2312092A JP 2312092 A JP2312092 A JP 2312092A JP H05224441 A JPH05224441 A JP H05224441A
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JP
Japan
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layer
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Withdrawn
Application number
JP2312092A
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English (en)
Inventor
Azuma Matsuura
東 松浦
Tomoaki Hayano
智明 早野
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 電子写真に使用する有機感光体に関し、高感
度で残留電位が低く、且つ繰り返して使用しても特性劣
化の少ない感光体の実用化を目的とする。 【構成】 導電性支持体上に少なくとも電荷発生層と電
荷輸送層を有する機能分離積層型感光体において、電荷
輸送層中に電荷輸送物質として下記構造式(1) で示され
るベンジリデンアニリン誘導体を含有することを特徴と
して電子写真感光体を構成する。 【化1】 こゝで、R1,R2, R3は低級アルキル基を示し、R4は低級
アルキル基、或いは低級アルキル基か低級アルコキシ基
で置換されてよいフェニル基かナフチル基を表す。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はベンジリデンアニリン誘
導体を電荷輸送物質として用いた電子写真感光体に関す
る。
【0002】電子写真技術は複写機に広く使用されてい
るが、プリンタやファクシミリなどの情報機器にも利用
されている。電子写真のプロセスは帯電,露光,現像,
転写および定着の各工程からなり、これらの繰り返しに
よって印刷物を得ることができる。
【0003】こゝで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の静電荷を施す。続く露光プロセ
スでは、レーザ光などを照射して特定部分の表面電荷を
消去することにより感光体上に画像情報に対応した静電
潜像を形成する。
【0004】次に、この潜像をトナーすなわち粉体イン
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
ることにより所望の印刷物を得ることができる。
【0005】かゝる電子写真プロセスにおいて、光導電
性を有する有機感光体が従来の無機感光体に代わって使
用されるようになってきている。
【0006】
【従来の技術】光導電性を有する感光体としてセレン(S
e)系に代表される無機感光体が広く使用されている。
【0007】この無機感光体は感度が高い上に耐摩耗性
にすぐれ、高速・大型機に適していると云う特徴をもつ
反面、真空蒸着法で感光体層を作らなければならないこ
と、Seは人体に有害であることから回収が必要であり、
かゝる理由からコストが高くなり、保守を必要としない
小型・低価格機への適用が困難となっていた。
【0008】この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り、塗布法により製造できるこ
とから量産によるコスト低減が容易となった。また、有
機感光体はSeなどを用いる無機感光体に較べ、材料の選
択範囲が広く、有害でない化合物を選択でき、ユーザ廃
棄も可能となった。
【0009】次に、有機感光体の感光性能は一般に無機
感光体に較べて遜色があるが、電荷の発生と輸送とを分
離した機能分離型の感光体が開発されたことから感度の
大幅な向上が可能となっている。
【0010】図1は機能分離積層型感光体の構成を示す
もので、アルミニウム( Al )金属などからなる導電性
支持体1の上に電荷発生層2,電荷輸送層3と積層形成
して感光体4が構成されている。
【0011】こゝで、電荷発生層2は入射光を吸収して
電子と正孔の対(キャリア)を発生する機能をもち、電
荷輸送層3はその表面に電荷を保持すると共に、電荷発
生層2で発生したキャリアの片方を電荷輸送層3の表面
まで輸送して静電潜像を形成させる機能をもつものであ
る。
【0012】こゝで、電荷発生層2は光を吸収してキャ
リアを発生させる電荷発生物質を蒸着膜にするか、或い
はバインダ樹脂の中に分散させて形成するもので、電荷
発生物質としてはフタロシアニンやアゾ系顔料などが知
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る。
【0013】電荷輸送層3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。そ
して電荷輸送物質としては電子を輸送する性質をもつト
リニトロフルオレノン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もつ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ポリスチレン−アクリルなど
が用いられている。
【0014】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ゞ
独立に選択することができ、感度,分光特性,帯電保持
性,高速応答性,機械的耐摩耗性などの諸特性を飛躍的
に向上させることができた。
【0015】然し、有機感光体はSeなどの無機感光体に
較べると感度がまだ低く、また帯電と露光の繰り返しに
より電荷輸送物質が劣化することが問題である。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】以上記したように有機
感光体はSeなどの無機感光体に較べると感度が未だ低
く、高速プリンタへの適用は未だ難しい。
【0017】また、帯電・露光のプロセスを繰り返すに
つれて帯電の際に発生するオゾン(O3) や照射光によっ
て電荷輸送物質が部分的に分解し、これが原因して帯電
電位の低下や残留電位の上昇を生じ、印字品質が低下す
るなどの問題がある。
【0018】そこで、このような問題を解決することが
課題である。
【0019】
【課題を解決するための手段】上記の課題は導電性支持
体上に少なくとも電荷発生層と電荷輸送層を有する機能
分離積層型感光体において、電荷輸送層中に電荷輸送物
質として少なくとも上記構造式(1) で表わされるベンジ
リデンアニリン誘導体を含有することを特徴として電子
写真感光体を構成することにより解決することができ
る。
【0020】
【作用】電荷輸送層は先に記したようにキャリア輸送能
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
成されており、電荷輸送物質には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エナミ
ン,ヒドラゾンやピラゾリンなどの正孔輸送性電荷輸送
物質があるが、後者のほうが種類が多く、一般に使用さ
れている。
【0021】本発明は後者の正孔輸送性電荷輸送物質の
改良に関するものである。電子写真感光体の必要条件は
感度ができるだけ高く、また、残留電位ができるだけ低
いことである。
【0022】こゝで、機能分離積層型感光体の感度は、 電荷発生層におけるキャリア発生効率ξ 電荷発生層から電荷輸送層へのキャリア注入効率η 電荷輸送層におけるキャリア輸送効率ζ の値により決まるもので、これらの効率が大きく、これ
らの積が1に近いほど高感度であると言われており、今
の場合、ηとζの値が大きいことが必要である。
【0023】こゝで、ηは電荷発生層で発生した電子と
正孔のペアの内、正孔が電界エネルギーにより電荷発生
物質から電荷輸送層に移動する効率であって、ηが高い
値を示すには電荷輸送物質の正孔移動エネルギーが電荷
発生物質内で発生する正孔のエネルギーと接近している
ことが必要である。
【0024】一方、電荷輸送層における正孔の輸送は電
荷輸送物質間を表面に向かってホッピング伝導すること
により達成すると考えられているから、正孔のホッピン
グが生じ易い程、すなわち、イオン化エネルギーが少な
く電子を放出し易い材料ほどキャリアの輸送効率ζは大
きい筈である。
【0025】これらの観点から発明者等はフタロシアニ
ン系物質からなる電荷発生層と組合せて電荷輸送物質を
研究した結果、ベンジリデンアニリン誘導体を選んだ。
すなわち、ベンジリデンアニリン誘導体の分子軌道(最
高被占分子軌道,HOMO)はフタロシアニン系物質内
で発生する正孔のエネルギーレベルに近いことからキャ
リア注入効率ηは大きくなる。
【0026】また、ベンジリデンアニリン誘導体は分子
式から判るように共役系が広く、また、3個のドナー
(OR基, アルコキシ基) 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
質に較べて高くなり、電子を放出し易く、そのためにキ
ャリア輸送効率ζは大きくなる。
【0027】そして、実験した結果、予期の結果を得る
ことができた。なお、構造式(1) で示されるベンジリデ
ンアニリン誘導体は(2) 式と(3) 式で示されるアルデヒ
ドと、(4) 式で示されるジアミンとの脱水縮合反応によ
り合成することができる。
【0028】
【化2】
【0029】
【化3】
【0030】
【化4】
【0031】なお、構造式(1)で示されるベンジリデン
アニリン誘導体のR1, R2, R3, R4の具体例を挙げると次
のようになる。 ベンジリデンアニリン誘導体その1: R1=R2=R3=CH3, R4=C6H5 〃 その2: R1=C2H5, R2=R3=CH3, R4=C6H5 〃 その3: R1=R2=R3=CH3, R4=C6H4OCH3 〃 その4: R1=C2H5, R2=R3=CH3, R4=C10H7 次に、このような正孔輸送物質と混合するバインダ樹脂
としてはポリカーボネート,ポリスチレン,ポリアクリ
ロニトリル,ポリアクリル・スチレン,ポリエステル,
ポリスルホンなどを使用できる。
【0032】また、溶媒は使用するバインダ樹脂に合わ
せ電荷発生層の塗工に用いたのと同様な溶媒中から適宜
選択すればよいが、テトラヒドロフラン,ジオキサン,
クロロホルム,ジクロルメタン,ジクロルエタン,トル
エン,キシレンなど各種の有機溶媒を単独或いは混合し
て用いることができる。
【0033】次に、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。そして、適性な膜厚は5〜50μm であ
るが、特に10〜30μm とするのが望ましい。
【0034】また、電荷輸送層中にはベンジリデンアニ
リン誘導体に加えてヒドラゾン誘導体やピラゾリン誘導
体のような正孔輸送性電荷輸送物質を添加してもよい。
その際、ベンジリデンアニリ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。
【0035】また、電荷発生層と電荷輸送層の積層順序
は反対にしてもよい。次に、導電性支持体としては、例
えばアルミニウム,銅などの金属や酸化錫,カーボンな
どの添加により導電性を付与した樹脂などを挙げること
ができる。
【0036】また支持体と感光層との間には密着性の改
良,支持体表面の平坦化, 支持体表面の欠陥被覆,ホッ
トキャリア注入制御, 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よい。
【0037】この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のバインダ樹脂やカゼ
インのように成膜性をもつ材料を単独に用いるか、或い
はその中に導電性物質例えば各種の金属粉, 導電性金属
酸化物粉, カーボン等を含有させて抵抗値を1014Ω・cm
以下に調整したものを用いることができる。
【0038】
【実施例】
実施例1:酸化チタンフタロシアニン1重量部,ポリエ
ステル1重量部,ジクロロメタン9重量部,ジクロロエ
タン9重量部を硬質ガラスビーズ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法で塗布
し、100 ℃で1時間乾燥させて膜厚約0.3 μm の電荷発
生層を形成した。
【0039】次に、(1) 式において、R1=R2=R3=C
H3 、R4=C6H5としたベンジリデンアニリン誘導体1重
量部とポリカーボネート1重量部をテトラヒドロフラン
10重量部に溶解させ、先に形成した電荷発生層上にドク
ターブレード法で塗布し、70℃で2時間乾燥させて膜厚
17μm の電荷輸送層を形成して感光体を得た。
【0040】この感光体に−5 KVでコロナ放電を行
い、1秒後の表面電位をV0(V)としてその瞬間から波
長780nm,出力1μW/cm2 の入射光で露光を行った。そし
て、表面電位がV0の半分になるまでの時間t 1/2 を求め
て半減露光量E 1/ 2(μJ/cm2)を計算した。
【0041】更に、露光開始後10 t 1/2の表面電位Vr
(V)を記録し、最後に波長630nm のLED で除電して1
プロセスを終えた。そしてこのプロセスを5000回繰り返
した。
【0042】この場合、初期のV0は613 V,E 1/2 は0.
34μJ/cm2,Vrは18Vであり、この値は5000回後におい
て、V0は609 V,E 1/2 は0.35μJ/cm2,Vrは23Vと変化
は僅かであった。 比較例1 電荷輸送物質として構造式(1) に示すベンジリデンアニ
リン誘導体の代わりに構造式(5) に示す通常のヒドラゾ
ン誘導体を用いた以外は実施例1と全く同様な手法によ
り感光体を作り、コロナ帯電,露光,除電のプロセスを
5000回繰り返した。
【0043】
【化5】
【0044】この場合、初期のV0は620 V,E 1/2 は0.
65μJ/cm2,Vrは25Vであり、この値は5000回後におい
て、V0は650 V,E 1/2 は0.75μJ/cm2,Vrは90Vであ
り、初期には比較的良好な特性を示すにも拘らず、連続
試験後においては感度の低下と残留電位の上昇を生じて
おり、感光体が劣化しているのが判る。 実施例2:実施例1と全く同様にして電荷発生層を形成
した。
【0045】次に、(1) 式に示す構造式においてR1=C2
H5, R2=R3=CH3, R4=C6H5のベンジリデンアニリン誘
導体を用いた以外は実施例1と全く同様にして感光体を
作り、コロナ帯電,露光,除電のプロセスを5000回繰り
返した。
【0046】この場合、初期のV0は612 V,E 1/2 は0.
33μJ/cm2,Vrは13Vであり、この値は5000回後におい
て、V0は608 V,E 1/2 は0.36μJ/cm2,Vrは18Vと変化
は僅かであった。 実施例3:実施例1と全く同様にして電荷発生層を形成
した。
【0047】次に、(1) 式に示す構造式において、R1
R2とR3をCH3 基、またR4をC6H4OCH3としたベンジリデン
アニリン誘導体を用いた以外は実施例1と全く同様にし
て感光体を作り、コロナ帯電,露光,除電のプロセスを
5000回繰り返した。
【0048】この場合、初期のV0は612 V,E 1/2 は0.
30μJ/cm2,Vrは17Vであり、この値は5000回後におい
て、V0は606 V,E 1/2 は0.34μJ/cm2,Vrは21Vと変化
は僅かであった。 実施例4:実施例1と全く同様にして電荷発生層を形成
した。
【0049】次に、(1) 式に示す構造式において、R1
C2H5, R2=R3=CH3, R4=C10H7としたベンジリデンアニ
リン誘導体を用いた以外は実施例1と全く同様にして感
光体を作り、コロナ帯電,露光,除電のプロセスを5000
回繰り返した。
【0050】この場合、初期のV0は614 V,E 1/2 は0.
36μJ/cm2,Vrは22Vであり、この値は5000回後におい
て、V0は608 V,E 1/2 は0.37μJ/cm2,Vrは30Vと変化
は僅かであった。
【0051】
【発明の効果】以上記したように電荷輸送物質として
(1) の構造式で示すベンジリデンアニリン誘導体を使用
することにより、高い感度と低い残留電位を得ることが
でき、また、繰り返し使用しても特性の劣化を伴わない
電子写真感光体を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】機能分離積層型感光体の構成図である。
【符号の説明】
1 導電性支持体 2 電荷発生層 3 電荷輸送層 4 感光体

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機能分離積層型感光体において、
    該電荷輸送層中に電荷輸送物質として下記構造式(1) で
    示されるベンジリデンアニリ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】 こゝで、 R1,R2, R3は低級アルキル基を示し、R4, は低級アルキ
    ル基、或いは低級アルキル基か低級アルコキシ基で置換
    されてよいフェニル基かナフチル基を表す。
JP2312092A 1992-02-10 1992-02-10 電子写真感光体 Withdrawn JPH05224441A (ja)

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