JPH06266127A - 単層型電子写真用感光体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 帯電性、感度に優れ、また複写プロセスを繰
返しても静電特性の安定性に富んだ単層型電子写真用感
光体を提供する。 【構成】 電荷発生物質、有機正孔移動物質及び有機ア
クセプター性化合物が結着剤中に分散され、かつ有機ア
クセプター化合物としてたとえば下記一般式（Ｉ）で示
される複素環化合物を用いた感光層を有する単層型電子
写真用感光体。 （式中、ＸはＳ，Ｏ，Ｓｅ又はＮＨを表わし、Ａｒ_１及
びＡｒ_２は置換もしくは無置換芳香族炭化水素基を表わ
す。）

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子写真用感光体に関
し、詳しくは、電子写真プロセスを用いた複写機、プリ
ンター等に用いられる単層型電子写真用感光体に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】電子写真プロセスは静電力による潜像の
可視化を原理として用いたものであるため、そのプロセ
スの実施に用いられる電子写真用感光体には、暗所での
良好な帯電性と光照射による迅速な表面電位の減衰とが
要求される。かかるプロセス上で電子写真用感光体に必
要な特性は、固体物性値である暗抵抗の高さと良好な量
子効率、高い電荷移動度等に依存している。

【０００３】これらの物性値を満足するものとして、従
来より、セレン、セレン−テルル合金、砒化セレン等の
無機化合物から構成された感光体が採用され多くの複写
機で用いられてきた。しかしながら、これらの材料は毒
性が強い、アモルファス状態で用いられるため取扱いが
厄介である、数十μｍの厚さに真空蒸着する必要からコ
スト高である等の欠点があり、感光体として未解決の問
題を有しているものであった。

【０００４】これらの欠点を改良乃至解消するため、有
機材料を用いた電子写真感光体（ＯＰＣ）の開発が積極
的になされ実用に供されるようになってきた。実用化さ
れたＯＰＣのほとんどは、その感光層が電荷発生機能を
有する層（ＣＧＬ）と電荷輸送機能を有する層（ＣＴ
Ｌ）とからなる積層型の構成であり、もっぱら負帯電プ
ロセスに用いられている。その理由は、使用される材料
を混合し、単に単層として形成した感光体では、帯電
性、感度、静電的特性の疲労現象が実用の程度以下まで
低下する欠点が露呈してしまう場合が多いのに対し、積
層型ではこれらの欠点が極力抑えられ、且つ、機械的強
度に富み、膜厚の設計が可能なＣＴＬを表面に配置する
ことで、プロセスに供された状態で十分な機械的耐久性
を感光体に保持させることが可能となるからである。ま
た高速電子写真プロセスにおいても支障のない程度の高
い電荷移動度を示す有機材料は現在のところほとんど正
孔移動の性質のみを有するドナー化合物に限られ、ま
た、静電的性質の疲労現象を極力抑え且つプロセスに供
された状態で感光体の機械的な耐久性を充分保持させる
には、電荷発生と電荷移動との機能を層ごとに分離した
機能分離構造とし、正孔移動性のＣＴＬを表面に配置し
た積層型の感光体が静電特性面では最も合理的なものと
されたからである。しかしながら、このような機能分離
構造の電子写真用感光体は新たな問題を生じさせている
のが実情である。

【０００５】その１つ目は感光体の負帯電に由来するも
のである。電子写真プロセスにおける信頼性の高い帯電
方式はコロナ放電によるものであり、ほとんどの複写
機、プリンタにはこの方式が採用されている。だが周知
のごとく、正極性と較べ負極性のコロナ放電は不安定で
あり、このためスコロトロンによる帯電方式が採用され
コストアップの一要因となっている。また、負極性のコ
ロナ放電はオゾンの発生をより多く伴うため、その外部
排出を防ぐべく負帯電方式の複写機、プリンタにはオゾ
ンフィルタが用いられている。正帯電方式であればオゾ
ン発生量は非常に少なく抑えられる。また、現状では環
境変動が少なく安定な画像が得られる二成分系現像剤の
トナーは正帯電用であり、この面からも正帯電用の感光
体が望ましい。

【０００６】その２つ目は感光体の積層構造に由来する
ものである。感光体の製造では、真空蒸着法と較べ安価
な溶液塗布法を用いることが可能であるが、この様な積
層タイプの感光体を製造するためには少なくとも２回の
塗布操作、通常は感光体の帯電性確保のため基板のすぐ
上（基板と感光層との間）に下引き層を設けてあるため
３回の塗布操作が必要であり、これら複数回の塗布操作
は感光体のコストアップにつながる。さらに、感度及び
耐久性のバランスを保ちまた良好な画像を得るため、Ｃ
ＧＬの厚さをサブミクロンの範囲で管理することも製造
コストを一層引き上げる要因となっている。

【０００７】こうした問題を考慮すると、有機材料を用
いた電子写真感光体としては、正帯電プロセス用の単層
型（感光層が一層からなるタイプのもの）構成が望まし
いことが理解される。さらに、該感光体がそのまま、あ
るいは若干の変更で負帯電プロセスに用いることが可能
であれば、安価で使用環境の自由度が高い利点を有する
感光体を創製することが出来ることも理解される。しか
しながら、この条件を満足する感光体の例は非常に少な
い。単層型の有機感光体として市販されたものとして
は、ポリビニルカルバゾールとトリニトロフルオレノ
ンとからなる電荷移動錯体感光体、チアピリリウム染
料とポリカーボネートとからなる共晶錯体感光体、ペ
リレン系顔料及びヒドラゾンドナーが樹脂中に分散され
た感光体、等を数えるのみである。このうち、は負
帯電プロセスに用いられていたためオゾン発生の欠点を
伴っており、また、は感光体の感度が低いため、高速
の複写プロセスには不適な欠点を伴っていた。さらに、
実用化されている積層型感光体の成分を単に分散した場
合には、帯電電位と感度が低く、特に繰返し使用でそれ
らが大きく変動する欠点も克服出来ていない。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、帯電
性、感度に優れ、また複写プロセスを繰返しても静電特
性の安定性に富んだ単層型電子写真用感光体を提供する
ことにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決すべく鋭意検討した結果、少なくとも電荷発生物
質、有機正孔移動物質、有機アクセプタ性化合物が結着
剤中に分散され、かつ有機アクセプター性化合物とし
て、複素環化合物を用いた感光層を有する感光体が上記
目的に対して有効であることを見出し、本発明に至っ
た。すなわち、本発明によれば、導電性基体上に直接又
は下引き層を介して単層の感光層を設けてなり、その感
光層は少なくとも電荷発生物質、有機正孔移動物質及び
有機アクセプタ性化合物が結着剤中に分散され、かつ、
該有機アクセプタ性化合物が複素環化合物であることを
特徴とする単層型電子写真用感光体が提供される。

【００１０】本発明で好ましく用いられる複素環化合物
は下記一般式（Ｉ）で示される化合物である。

【化１】 （式中、ＸはＳ、Ｏ、Ｓｅ、ＮＨを表わし、Ａｒ₁及び
Ａｒ₂は置換または無置換芳香族炭化水素基を表わ
す。）

【００１１】上記一般式（Ｉ）（化１）中のＡｒ₁及び
Ａｒ₂は置換または無置換芳香族炭化水素を表わすが、
具体的には置換または無置換フェニル基、ナフチル基な
どの芳香族炭化水素基である。置換芳香族炭化水素基で
ある場合の置換基としては、電子吸引性の基としてニト
ロ基、シアノ基、塩素原子、臭素原子あるいはヨウ素原
子などのハロゲン原子、メトキシ基、エトキシ基、プロ
ポキシ基、ブトキシ基などの置換ヒドロキシ基や、ある
いは溶解性を向上させるための基として、メチルエステ
ル基、エチルエステル基、ブチルエステル基などのエス
テル基、メチル基、エチル基、ブチル基、ｔ−ブチル基
などのアルキル基、トリフルオロメチル基などのハロゲ
ン化アルキル基などが挙げられる。）

【００１２】本発明で用いる一般式（Ｉ）で示される化
合物は、次の反応式で示されるように、一般にアミン
と、アルデヒド、カルボン酸あるいは酸クロライドとを
脱水縮合することにより得られる。必要に応じて縮合剤
として、Ｎ，Ｎ’−カルボニルジイミダゾール、酸化剤
としてクロラニル、２，３−ジクロロー５，６−ジシア
ノ−ｐ−ベンゾキノンなどを用いることができる。この
反応は無溶媒、あるいはメタノール、エタノールなどの
アルコール系溶媒、ニトロベンゼン、ベンゼン、トルエ
ン、キシレンなどの炭化水素系溶媒で行うこたができ
る。

【００１３】

【化２】 （式中、ＸはＳ、Ｏ、Ｓｅ、ＮＨを表わし、Ａｒ₁及び
Ａｒ₂は置換または無置換芳香族炭化水素基を表わ
す。）

【００１４】本発明で使用される前記一般式（Ｉ）で示
される複素環式化合物の具体例を表１に構造式で示す
が、本発明はこれらに限定されるものではない。

【００１５】

【表１】

【００１６】本発明の感光体は、図１に示されるように
必須成分として電荷発生物質、有機正孔移動物質及び有
機アクセプタ性物質からなり、有機正孔移動物質及び本
発明に係る特定された構造の有機アクセプタ性化合物を
分子状に分散させた結着剤樹脂マトリックス２の中に、
微粒子状の電荷発生物質１を含有させた単層を、導電性
基板３の上に設ける構成からなる。

【００１７】従来の単層型感光体のうち、電荷発生物質
を樹脂に分散した形態のものでは、電荷発生物質が電荷
移動機能も兼ねており、かつ、正孔及び電子の両方の電
荷に対して移動度が良好な物質がないため、感度が低
く、少数電荷が蓄積し繰り返しにより帯電性が低下する
などの欠点や、光照射後直ちに帯電電位が減少しない誘
導期間が存在し静電潜像のラチチュードが狭くなるなど
の欠点があった。また、このような感光体の正孔移動度
を向上させるため、単に正孔移動物質を添加した感光体
では帯電性が低く、繰り返しの使用で帯電電位が著しく
低下するなどの欠点を克服できなかった。

【００１８】本発明では、電荷発生物質、正孔移動物質
及び複素環化合物を含むアクセプタ性化合物の組合せに
より上記の欠点を改良し、正帯電性とその感度に優れ、
さらに正負両帯電での使用が可能で、低速から高速まで
の広範囲での複写プロセスを可能としたものである。

【００１９】本発明に使用される電荷発生物質として
は、可視光を吸収して自由電荷を発生するものであれ
ば、無機物質及び有機物質のいずれをも混合して使用す
ることができる。例えば、無定形セレン、三方晶系セレ
ン、セレンーヒ素合金、セレンーテルル合金、硫化カド
ミウム、硫セレン化カドミウム、硫化水銀、酸化鉛、硫
化鉛、アモルファスシリコンなどの無機物質、あるいは
ビスアゾ系色素、ポリアゾ系色素、トリアリルメタン系
色素、チアジン系色素、オキサジン系色素、キサンタン
系色素、シアニン系色素、スチリル系色素、ピリリウム
系色素、キナクリドン系色素、インジゴ系色素、ペリレ
ン系色素、ペリレン系色素、多環キノン系色素、ビスベ
ンズイミダゾール系色素、インダンスロン系色素、スク
アリリウム系色素、アントラキノン系色素及びフタロシ
アニン系色素などの有機物質が挙げられる。

【００２０】本発明に使用される正孔移動物質として
は、分子中にトリフェニールアミン部位を有する化合
物、ヒドラゾン化合物、トリフェニールメタン化合物、
オキサゾール化合物、カルバゾール化合物、ピラゾリン
化合物、スチリル化合物、ブタジェン化合物及び線状の
主鎖がＳｉよりなるポリシラン系化合物などが挙げられ
る。 本発明において、必要に応じて結着剤樹脂が使用
される。使用される結着剤樹脂としては、例えば、ポリ
エチレン、ポリプロピレン、アクリル樹脂、メタクリル
樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、エポキシ樹
脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル、ア
ルキッド樹脂、ポリカーボネート、シリコーン樹脂、メ
ラミン樹脂などの付加重合型樹脂、重付加型樹脂、重縮
合型樹脂、並びにこれらの樹脂の繰り返し単位のうち２
つ以上を含む共重合樹脂、例えば塩化ビニル−酢酸ブニ
ル共重合体樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル−無マレイン
酸共重合体樹脂などが挙げられる。

【００２１】次に、前記感光体層を指示する導電性基板
としてはアルミニウム、ニッケル、銅、ステンレスなど
の金属板、金属ドラムまたは金属箔、さらにアルミニウ
ム、酸化錫、酸化インジウムなどを蒸着したプラスチッ
クフィルム、あるいは導電性物質を塗布した紙またはプ
ラスチックなどのフィルムまたはドラムを使用すること
ができる。

【００２２】本発明の感光層の厚さは５〜１００μｍが
好ましい。これより薄いと帯電性が低下し、厚いと感度
が低下する。また、本発明の感光体では帯電性を改良す
る目的で、感光層と導電性基板の間に下引き層を設ける
ことができる。これらの材料としては、前記結着剤樹脂
材料の他に、ポリアミド、ポリビニルアルコール、カゼ
イン、ポリビニルピロリドンなどを用いることができ
る。本発明の感光体は、所定の材料を必要に応じて結着
剤樹脂を使用して有機溶媒中に溶解、またはボールミ
ル、超音波などで分散した塗布液を浸積法、流延塗布
法、またはスプレー塗布法などで誘電性基板上に塗布し
て形成される。

【００２３】

【実施例】本発明を実施例により具体的に説明するが、
これにより本発明が限定されるものではない。

【００２４】実施例１ Ｘ型無金属フタロシアニン顔料０．５ｇをポリカーボネ
ートＺ（ＰＣ−Ｚ、帝人化成社製）溶液１０ｇ（テトラ
ヒドロフラン中に１０重量％の濃度になるように溶解し
たもの）、テトラヒドロフラン９ｇとともにボールミリ
ングした後、顔料組成２重量％、ＰＣ−Ｚ組成が５０重
量％、複素環化合物（例示化合物ＮＯ．１）が２０重量
％、下記化２で示される有機正孔移動物質が２８％とな
るように１０重量％のポリカーボネートＺ溶液、複素環
化合物、有機正孔移動物質を加え、十分に撹拌し、感光
層形成液を調整した。このようにして調製した塗布液を
アルミニウム基板上に塗布し、乾燥後の膜厚が１５μｍ
の感光層を有する単層型電子写真用感光体を作製した。

【化２】

【００２５】実施例２、実施例３ 実施例１において、アクセプタ性合物として複素環化合
物（例示化合物Ｎｏ．１）の代りに例示化合物中のＮ
ｏ．２及びＮｏ．３を用いること以外は、実施例１と同
様の方法で実施例２及び実施例３の単層型感光体を作成
した。

【００２６】比較例１ 複素環を有しない化合物を用いたこと以外は実施例１と
同様にして、比較例１の単層型感光体を作成した。

【００２７】この感光体を川口電気社製静電複写紙試験
装置（ＳＰ−４２８）を用い、＋６ＫＶのコロナ放電を
２０秒間行なって帯電せしめた後の表面電位Ｖｓ
（Ｖ）、２０秒間暗減衰差せた後、２０ルックスの光照
射後表面電位が１／２に減衰するのに要する露光量E1/2
を測定した。その結果を表２に示す。

【表２】

【００２８】

【発明の効果】本発明の単層型電子写真用感光体は帯電
性、感度に優れ、また複写プロセスを繰返しても静電特
性の安定性に富んだものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる単層型電子写真用感光体の一例
の概略図。

【符号の説明】

１ 電荷発生物質 ２ 有機正孔移動物質及び有機アクセプタ性化合物を分
子状に分散させた結着剤樹脂マトリックス ３ 導電性基板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉川 雅夫 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 河原 恵美 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 山田 郁子 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導電性基体上に直接又は下引き層を介し
   て単層の感光層を設けてなり、その感光層は少なくとも
   電荷発生物質、有機正孔移動物質及び有機アクセプター
   性化合物が結着剤中に分散され、かつ、該有機アクセプ
   タ性化合物が複素環化合物であることを特徴とする単層
   型電子写真用感光体。
2. 【請求項２】 複素環化合物が下記一般式１（化１）で
   表わされる化合物であることを特徴とする請求項１記載
   の単層型電子写真用感光体。 【化１】 （式中、ＸはＳ、Ｏ、Ｓｅ又はＮＨを表わし、Ａｒ₁及
   びＡｒ₂は置換もしくは無置換芳香族炭化水素基を表わ
   す。）