JPH06118672A - 電子写真感光体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高感度で、しかも帯電及び露光を反復した場
合の繰返し特性に優れた、つまり暗電位や明電位の変化
率が少ないレベルに抑制された電子写真感光体を提供
し、更に電子輸送剤として特定のジフェノキノン誘導体
を含有し、正帯電可能で安定した繰返し特性を有する電
子写真感光体を提供する。 【構成】 ３，５位及び３’，５’位が２個のアルコキ
シ基及び２個のアルキルまたはアリール基で置換された
多置換４，４’−ジフエキノン誘導体を感光層中に含有
させた電子写真感光体。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機、レーザプリン
ター等に使用される電子写真用有機感光体に関するもの
で、より詳細には特定のジフェノキノン誘導体を含有
し、正帯電が可能で、繰り返し特性に優れた電子写真感
光体に関する。

【０００２】

【従来の技術】デジタル光学系を用いた電子写真複写に
は、通常７００ｎｍ以上の波長を有する光源が使用され
ている。この波長領域に感度を有する感光体として、有
機感光体（ＯＰＣ）、アモルファスシリコン（α−Ｓ
ｉ）、一部のセレン感光体等が知られているが、感度、
コスト等の総合的見地から、この分野ではＯＰＣを使用
するケースが多い。

【０００３】有機感光体としては、電荷発生層（ＣＧ
Ｌ）と電荷輸送層（ＣＴＬ）とを積層した所謂機能分離
型の有機感光体、即ち積層型の感光体が多いが、電荷輸
送物質の媒質中に電荷発生物質を分散させた単層分散型
の有機感光体も既に知られている。

【０００４】この種の感光体の電荷輸送物質としては、
キャリヤ移動度の高いものが要求されているが、キャリ
ヤ移動度の高い電荷輸送剤は殆どが正孔輸送性であるた
め、実用に供せられているものは負帯電型の有機感光体
に限られている。しかしながら、負帯電型の有機感光体
では、負極性コロナ放電を利用するためオゾンの発生量
が多く、環境を汚染する、感光体を劣化する等の問題が
あり、これを防止するため、オゾンを発生させない格別
の帯電システムや、生成オゾンを分解するシステムの設
置が必要とされている。

【０００５】

【発明が解決しようとする問題点】上記ジフェノキノン
誘導体は、良好な電子輸送能を示すと言われているが、
帯電及び露光を繰返した場合、暗電位及び明電位の変化
量が比較的大きく、繰返し特性が不安定で、実用面で未
だ十分満足し得るものではなかった。本発明者等は、種
々のジフェノキノン誘導体の内でも、アルコキシ基とア
ルキル基又はアリール基とを特定の位置関係で含有する
ジフェノキノン誘導体は、従来電子輸送剤として知られ
ているジフェノキノン誘導体に比して繰返し特性に顕著
に優れていることを見出した。

【０００６】即ち、本発明の目的は、高感度で、しかも
帯電及び露光を反復した場合の繰返し特性に優れた、つ
まり暗電位や明電位の変化率が少ないレベルに抑制され
た電子写真感光体を提供するにある。本発明の他の目的
は、電子輸送剤として特定のジフェノキノン誘導体を含
有し、正帯電可能で安定した繰返し特性を有する電子写
真感光体を提供するにある。

【０００７】

【問題点を解決するための手段】本発明によれば、感光
層中に式「化１」「化２」または「化３」 式中Ｒ₁ はアルコキシ基であり、Ｒ₂ はアルキル基また
はアリール基である、で表わされるジフェノキノン誘導
体を含有することを特徴とする電子写真感光体が提供さ
れる。

【０００８】

【作用】本発明は、上記「化１」、「化２」または「化
３」で示される構造のジフェノキノン誘導体、即ちジア
ルコキシ・ジアルキルまたはジアリール置換ジフェノキ
ノン誘導体は、電子輸送剤として公知のジフェノキノン
誘導体とほぼ同等の帯電電位や感度を保全しながら、顕
著に改善された繰返し特性を示すという知見に基づくも
のである。

【０００９】従来、溶剤に溶け易く、従って結着剤樹脂
との相溶性も良好で、しかも電子輸送性能にも最も優れ
たジフェノキノン誘導体として３，５−ジメチル−
３′，５′−ジｔｅｒｔブチル−４，４′−ジフェノキ
ノン（ＤＭＤＢ）即ち式

【化４】 の誘導体が知られている。

【００１０】このＤＭＤＢは、ジフェノキノン誘導体の
内でも、高い帯電電位と優れた感度とを有しているが、
帯電及び露光を繰返し反復した場合、例えば１０００回
での繰返しで暗電位の低下が５０乃至８０ボルトと大き
く、また明電位（残留電位）の上昇も３０乃至５０ボル
トと大きくなる（後述する例参照）。このため、ＤＭＤ
Ｂを用いた感光体では多数回の帯電・露光を行うと、画
像の濃度やコントラストが次第に低下し、実用的な感度
低下や、残留電荷の蓄積による悪影響が避けられないと
いう不都合がある。

【００１１】これに対して、本発明に従い、ジアルコキ
シ・ジアルキル（ジアリール）置換ジフェノキノン誘導
体を使用すると、優れた感度を維持しながら、帯電・露
光を反復した際の暗電位や明電位の変化率をＤＭＤＢの
場合の約半分以下に抑制し、感光体の繰返し特性（耐刷
性）を顕著に向上させることが可能となる（後述する例
参照）。

【００１２】本発明に用いるジフェノキノン誘導体が上
記の改善を示すことは、多くの実験の結果現象として見
出されたものであるが、この誘導体では電荷のトラップ
の程度が少ないことに関連していると思われる。本発明
者等は、この感光体では、ホッピング伝導が起っている
場合のアニオンラジカル状態が安定であるため、デープ
トラップになりにくいためと推測している。

【００１３】

【発明の好適態様】本発明に用いるジフェノキノン誘導
体は、「化１」「化２」或いは「化３」で表わされる
が、アルコキシ基Ｒ₁ としては、炭素数が８以下のアル
コキシ基、例えばメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ
基、ブトキシ基、２−エチルヘキシル基等が挙げられる
が、メトキシ基、エトキシ基が好適である。他方の置換
基Ｒ₂としては、例えばメチル基、エチル基、プロピル
基、ブチル基、２−エチルヘキシル基等のアルキル基、
特に炭素数８以下のアルキルや、例えばフェニル基、ト
リル基、エチルフェニル基等のアリール基、特に炭素数
６乃至１４のアリール基が挙げられる。これらの内で
も、Ｒ₂ としては第３級アルキル基、特にｔｅｒｔ−ブ
チル基であることが望ましい。

【００１４】好適な誘導体の例は勿論これに限定されな
いが、次の通りである。３，５−ジメトキシ−３′，
５′−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４，４′−ジフェノキノ
ン、３，３′−ジメトキシ−５，５′−ジ−ｔｅｒｔ−
ブチル−４，４′−ジフェノキノン、３，５−ジエトキ
シ−３′，５′−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４，４′−ジ
フェノキノン、３，３′−ジエトキシ−５，５′−ジ−
ｔｅｒｔ−ブチル−４，４′−ジフェノキノン。

【００１５】本発明において、上記ジフェノキノン誘導
体を電子輸送剤として使用する限り、感光体の層構成や
組成は公知の任意のものであってよい。例えば、この感
光体は帯電性基体上に単層或いは複層の有機感光層を設
けたものであり、有機感光層としては、樹脂媒質中に電
子輸送剤としての特定のジフェノキノン誘導体と電荷発
生剤、或いは更に正孔輸送剤を分散させたものでよい。
或いは有機感光層は、導電性基体上に必要によりバリヤ
ー層を介して電荷発生層を設け、この上に特定のジフェ
ノキノン類を含む電子輸送層を設けたものでもよい。

【００１６】但し、本発明では電荷輸送剤含有媒質中に
電荷発生剤が分散された感光層を備えた電子写真用有機
感光体において、電荷輸送剤の少なくとも一部が前記
「化１」、「化２」または「化３」で表わされるジフェ
ノキノン誘導体である単層型のものが好ましく、単層型
においては電子輸送剤としてのジフェノキノン誘導体の
効果がより顕著に顕れるので、単層型感光体に適用する
のがより好ましいといえる。

【００１７】電荷発生剤としては、例えば、セレン、セ
レン−テルル、アモルファスシリコン、ピリリウム塩、
アゾ系顔料、ジスアゾ系顔料、アンサンスロン系顔料、
フタロシアニン系顔料、インジコ系顔料、スレン系顔
料、トルイジン系顔料、ピラゾリン系顔料、ペリレン系
顔料、キナクリドン系顔料等が例示され、所望の領域に
吸収波長域を有するよう、一種または二種以上混合して
用いられる。イオン化ポテンシャルが５．３乃至５．６
の範囲にあるものが好適であり、特に好適なものとし
て、次のものが例示される。Ｘ型メタルフリーフタロシ
アニン、オキソチタニルフタロシアニン。

【００１８】また、上記の各剤を分散させる樹脂媒質と
しては、種々の樹脂が使用でき、例えば、スチレン系重
合体、アクリル系重合体、スチレン−アクリル系重合
体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリプロピレン、
アイオノマー等のオレフィン系重合体、ポリ塩化ビニ
ル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリエステル、
アルキッド樹脂、ポリアミド、ポリウレタン、エポキシ
樹脂、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリスルホ
ン、ジアリルフタレート樹脂、シリコーン樹脂、ケトン
樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリエーテル樹脂、
フェノール樹脂や、エポキシアクリレート等の光硬化型
樹脂等、各種の重合体が例示できる。これらの結着樹脂
は、一種または二種以上混合して用いることもできる。
好適な樹脂は、スチレン系重合体、アクリル系重合体、
スチレン−アクリル系重合体、ポリエステル、アルキッ
ド樹脂、ポリカーボネート、ポリアリレート等である。

【００１９】所望により使用される正孔輸送剤として
は、任意の正孔輸送物質、特にイオン化ポテンシャルが
５．３乃至５．６ｅＶのものが使用され、例えばオキサ
ジアゾール系化合物、スチリル化合物、カルバゾール系
化合物、有機ポリシラン化合物、ピラゾリン化合物、ヒ
ドラゾン化合物、トリフェニルアミン系化合物、インド
ール系化合物、オキサゾール系化合物、イソオキサゾー
ル系化合物、チアゾール系化合物、チアジアゾール系化
合物、イミダゾール系化合物、ピラゾール系化合物、ト
リアゾール系化合物等の含窒素環式化合物、縮合多環式
化合物の内、イオン化ポテンシャルが５．３乃至５．６
ｅＶのものが使用される。また、電界強度３×１０^-5Ｖ
／ｃｍで１０^-6Ｖｃｍ以上の移動度を有するものが特に
よい。

【００２０】好適な正孔輸送剤は、これに限定されない
が、１，１−ビス（ｐ−ジエチルアミノフェニル）−
４，４−ジフェニル−１，３−ブタジエン、Ｎ，Ｎ′−
ビス（ｏ，ｐ−ジメチルフェニル）−Ｎ，Ｎ′−ジフェ
ニルベンジジン、３，３′−ジメチル−Ｎ，Ｎ，Ｎ′，
Ｎ′−テトラキス−４−メチルフェニル（１，１′−ビ
フェニル）−４，４′−ジアミン、Ｎ−エチル−３−カ
ルバゾリルアルデヒド−Ｎ，Ｎ′−ジフェニルヒドラゾ
ン、４−〔Ｎ，Ｎ−ビス（ｐ−トルイル）アミノ〕−β
−フェニルスチルベン等である。

【００２１】本発明の好適態様によれば、正孔輸送剤の
内でも、イオン化ポテンシャル（その測定は大気下光電
子分析装置（理研計器株式会社製、ＡＣ−１）による）
が５．３乃至５．６ｅＶ、特に５．３２乃至５．５６ｅ
Ｖの範囲にあるものを選択し、これを特定のジフェノキ
ノン誘導体と組み合わせ、電荷発生剤と共に樹脂媒質中
に分散させると、残留電位が少なく、感度の向上した単
層分散型有機感光体となる。即ち、ジフェノキノン誘導
体と組み合わせる正孔輸送剤のイオン化ポテンシャル
と、感光層の残留電位（低い程見掛けの感度が増大す
る）との間には一定の関係があり、イオン化ポテンシャ
ルが前述した一定の範囲で、残留電位が最小値乃至その
近傍の値を示す。

【００２２】本発明の感光体において、単層型感光体お
よび積層型感光体のどちらの場合においても、電荷発生
剤は固形分当たり０．１乃至５重量％、特に０．２５乃
至２．５重量％の量で感光層中に含有されるのがよく、
またジフェノキノン誘導体（ＥＴ）は、固形分当たり５
乃至５０重量％、特に１０乃至４０重量％で用いるのが
よい。一方正孔輸送剤（ＨＴ）を併用する場合は、固形
分当たり５乃至５０重量％、特に１０乃至４０重量％で
夫々感光層中に含有されるのがよい。更にＥＴ：ＨＴの
重量比は１：９乃至９：１、特に２：８乃至８：２の範
囲にあるのが最もよい。

【００２３】本発明の感光体形成用組成物には、電子写
真学的特性に悪影響を及ぼさない範囲で、それ自体公知
の種々の配合剤、例えば酸化防止剤、ラジカル捕捉剤、
一重項クエンチャー、ＵＶ吸収剤、軟化剤、表面改質
剤、消剤、増量剤、増粘剤、分散安定剤、ワックス、ア
クセプター、ドナー等を配合させることができる。全固
形分当たり０．１乃至５０重量％の立体障害性フェノー
ル系酸化防止剤を配合すると、電子写真学的特性に悪影
響を与えることなく、感光層の耐久性を顕著に向上させ
得る。

【００２４】塗布液を形成するのに使用する溶剤として
は、種々の有機溶剤が使用でき、メタノール、エタノー
ル、イソプロパノール、ブタノール等のアルコール類、
ｎ−ヘキサン、オクタン、シクロヘキサン等の脂肪族系
炭化水素、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭
化水素、ジクロロメタン、ジクロロエタン、四塩化炭
素、クロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素、ジメチル
エーテル、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、エ
チレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコ
ールジメチルエーテル等のエーテル類、アセトン、メチ
ルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、酢酸
エチル、酢酸メチル等のエステル類、ジメチルホルムア
ミド、ジメチルスルホキシド等、種々の溶剤が例示さ
れ、一種または二種以上混合して用いられる。塗布液の
固形分濃度は一般に５乃至５０％とするのがよい。

【００２５】導電性基板としては、導電性を有する種々
の材料が使用でき、例えば、アルミニウム、銅、錫、白
金、金、銀、バナジウム、モリブデン、クロム、カドミ
ウム、チタン、ニッケル、インジウム、ステンレス鋼、
真鍮等の金属単体や、上記金属が蒸着またはラミネート
されたプラスチック材料、ヨウ化アルミニウム、酸化
錫、酸化インジウム等で被覆されたガラス等が例示され
る。

【００２６】本発明の感光体では、単層分散型の感光体
であり、干渉縞等の発生がないことから、通常のアルミ
ニウム素管、特に膜厚が１乃至５０μｍとなるようにア
ルマイト処理を施した素管を用い得ることも利点の一つ
である。尚、塗布液を形成するには、電荷発生材料等と
結着樹脂等を、従来公知の方法、例えば、ロールミル、
ボールミル、アトライタ、ペイントシェイカーあるいは
超音波分散器等を用いて調製し、従来公知の塗布手段に
より塗布、乾燥すればよい。感光層の厚みは、特に制限
されないが、単層型感光体の場合、一般に５乃至１００
μｍ、特に１０乃至５０μｍの範囲にあることが望まし
い。

【００２７】機能分離型の積層感光体の場合、電荷発生
層は、電荷発生剤を蒸着等により金属基体上に設けるか
或いは電荷発生剤分散樹脂層として設ける。前者の場
合、その厚みは、一般に０．２乃至１μｍの範囲が適当
であり、後者の場合、その厚みは一般に０．５乃至２μ
ｍの範囲が適当である。尚、バリヤー層乃至下引き層と
しては、ポリビニルアルコール、ポリエチレンオキサイ
ド、（メタ）アクリル樹脂、酢酸ビニル共重合体、エポ
キシ樹脂、ポリアミド樹脂等が使用され、その厚みは１
乃至７μｍの範囲が適当である。

【００２８】電子輸送層は、電荷発生層上に、特定のジ
フェノキノン誘導体を樹脂溶液中に分散させたものを塗
布することにより形成させる。この場合、下地の電荷発
生層を再溶解させないように溶媒を選択する。用いる樹
脂の種類のジフェノキノン誘導体の濃度は単層の場合と
同様であってよい。電子輸送層の厚みは、一般に１０乃
至３０μｍ、特に１５乃至２０μｍの範囲が適当であ
る。

【００２９】

【実施例】以下に実施例を示す。 電荷発生剤 Ｉ：Ｘ型フリーメタルフタロシアニン（Ｉｐ＝５．３８
ｅＶ） II：オキソチタニルフタロシアニン （Ｉｐ＝５．３２
ｅＶ） 正孔輸送剤 ｉ Ｎ，Ｎ′−（ｏ，ｐ−ジメチルフェニル）−Ｎ，
Ｎ′−（ジフェニル）ベンジジン ii ３，３′−ジメチル−Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラ
キス−４−メチルフェニル（１，１′−ビフェニル）−
４，４′−ジアミン 電子輸送剤 Ａ：３，５−ジメチル−３′，５′−ジｔｅｒｔブチル
−４，４′−ジフェノキノン Ｂ：３，５−ジメトキシ−３′，５′−ジｔｅｒｔブチ
ル−４，４′−ジフェノキノン Ｃ：３，３′−ジメトキシ−５，５′−ジｔｅｒｔブチ
ル−４，４′−ジフェノキノン Ｄ：３，５−ジエトキシ−３′，５′−ジｔｅｒｔブチ
ル−４，４′−ジフェノキノン Ｅ：３，３′−ジエトキシ−５，５′−ジｔｅｒｔブチ
ル−４，４′−ジフェノキノン

【００３０】電子写真感光体の評価 静電複写試験装置（川口電気社製、ＥＰＡ−８１００）
を用いて、各実施例で得られた感光体に印加電圧を加
え、正または負に帯電させ、光源として白色ハロゲン光
を用いて電子写真特性を測定し、その結果を表１に示し
た。表中のＶ１は電圧を印加して感光体を帯電させたと
きの感光体の初期初期表面電位を示し、また、Ｖ２は露
光開始後１秒経過後の表面電位を残留電位として測定し
たものである。また、Ｅ１／２は初期表面電位Ｖが１／
２に減衰した時の半減露光量である。繰り返し特性は、
感光体シートをアルミ素管に巻き付けて固定し、レーザ
ービームプリンターにて１０００枚耐刷を行い、暗電位
変化量（ΔＶ０）及び明電位変化量（ΔＶｒ）を測定し
た。

【００３１】実施例１〜８、比較例１〜３ 電荷発生剤として、表１に示す化合物２重量部、正孔輸
送剤として表１に示す化合物６０重量部、電子輸送剤と
して表１に示すジフェノキノン誘導体４０重量部と、バ
インダーとしてのポリカーボネイト１００重量部及び溶
剤としての所定量のジクロロメタンをボールミルで混合
分散し単層型感光層塗布液を調整し、この調整液をアル
ミニウム箔上にワイヤーバーにて塗布した後、１００℃
で６０分間熱風乾燥することにより膜厚１５〜２０μｍ
の単層型電子写真用感光体を作製した。得られた結果を
表１に示す。

【００３２】実施例９〜１４、比較例４，５ 電荷発生剤として、表１に示す化合物１重量部はバイン
ダーとしてのブチラール樹脂１重量部及び溶剤として所
定量のテトラヒドロフランをボールミルで混合分散し電
荷発生層塗布液を調整し、この調整液をアルミニウム箔
上にワイヤーバーにて塗布した後、１００℃で３０分間
熱風乾燥することにより膜厚１〜２μｍの電荷発生層を
設け、その上に電荷輸送剤として、表１に示すジフェノ
キノン誘導体４０重量部、バインダーとしてのポリカー
ボネート１００重量部及び溶剤としての所定のジクロロ
メタンをロールミルで混合分散し、電荷輸送層塗布液を
調整し、この調整液をワイヤーバーにて塗布した後、６
０℃、３０分間熱風乾燥し膜厚１５〜２０μｍの電荷輸
送層を設け、正帯電積層感光体を作製した。得られた結
果を表１に示す。

【００３３】

【表１】

【００３４】

【発明の効果】本発明によれば、ジフェノキノン誘導体
の内でもジアルコキシジアルキル置換型のジフェノキノ
ン誘導体を選択し、これを有機感光層の電子輸送物質と
して用いたことにより、従来のジフェノキノン型電子輸
送物質を使用したものに優るとき劣らない感度が得られ
ると共に、繰返し帯電露光を行った場合の暗電位及び明
電位の変化率を著しく低い範囲に抑制し、繰返し特性を
安定化させることができた。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 感光層中に下記式 【化１】 【化２】 または 【化３】 式中Ｒ₁ はアルコキシ基であり、Ｒ₂ はアルキル基また
   はアリール基である、で表わされるジフェノキノン誘導
   体を含有することを特徴とする電子写真感光体。
2. 【請求項２】 前記基Ｒ₂ が第３級アルキル基である請
   求項１記載の電子写真感光体。
3. 【請求項３】 ジフェノキノン誘導体が３，５−ジメト
   キシ−３′，５′−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４，４′−
   ジフェノキノンである請求項１記載の電子写真感光体。
4. 【請求項４】 ジフェノキノン誘導体が３，３′−ジメ
   トキシ−５，５′−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４，４′−
   ジフェノキノンである請求項１記載の電子写真感光体。
5. 【請求項５】 ジフェノキノン誘導体が３，５−ジエト
   キシ−３′，５′−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４，４′−
   ジフェノキノンである請求項１記載の電子写真感光体。
6. 【請求項６】 ジフェノキノン誘導体が３，３′−ジエ
   トキシ−５，５′−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４，４′−
   ジフェノキノンである請求項１記載の電子写真感光体。
7. 【請求項７】 感光層が電荷輸送剤含有媒質中に電荷発
   生剤が分散されたものであり、電荷輸送剤の少なくとも
   一部が式「化１」「化２」または「化３」 式中Ｒ₁ はアルコキシ基であり、Ｒ₂ はアルキル基また
   はアリール基である、で表わされるジフェノキノン誘導
   体である請求項１記載の電子写真感光体。
8. 【請求項８】 電荷発生剤が５．３乃至５．６ｅｖのイ
   オン化ポテンシャルを有するものである請求項７記載の
   電子写真用有機感光体。