JPH07271067A

JPH07271067A - 積層型電子写真感光体

Info

Publication number: JPH07271067A
Application number: JP6142394A
Authority: JP
Inventors: Arihiko Kawahara; 在彦川原; Shunichi Matsumoto; 俊一松本
Original assignee: Mita Industrial Co Ltd
Current assignee: Kyocera Mita Industrial Co Ltd
Priority date: 1994-03-30
Filing date: 1994-03-30
Publication date: 1995-10-20

Abstract

(57)【要約】【目的】高感度で、残留電位の低い品質の優れた積層
型の電子写真感光体を提供する。【構成】電荷発生層および電荷輸送層を含む積層型電
子写真感光体であって、電荷発生層は、フタロシアニン
を含有し、電荷輸送層は、電荷輸送材料およびアクセプ
ター性分子を含有する。上記アクセプター性分子は、ジ
フェノキノン誘導体、クマレート誘導体およびフタルイ
ミド誘導体からなる群から選択される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は静電式複写機やレーザプ
リンタなどの画像形成装置に使用される積層型電子写真
感光体に関し、さらに詳しくは、キャリア生成効率が高
く、高感度な電子写真感光体に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真法に使用される電子写真感光体
として、現在、主として実用に供せられている有機感光
体は、露光による電荷の発生の機能と発生した電荷の輸
送との機能とを別々の物質に分離した機能分離型であ
る。このタイプの感光体においては、電荷発生効率の高
い物質と輸送効率の高い物質とを適宜組み合わせること
が可能であり、材料の選択の幅が広がるという利点があ
る。機能分離型の有機感光体としては、電荷発生層（Ｃ
ＧＬ）と電荷輸送層（ＣＴＬ）からなる積層構造を有す
るものが多く利用されているが、全ての材料を同一層中
で結着樹脂に分散させた単層構造を有するものも知られ
ている。積層型の有機感光体は、負帯電型のものが一般
的である。

【０００３】これらの有機感光体は、結着樹脂、電荷発
生材料、電荷輸送材料、溶剤などを混合して塗布液を調
製し、この塗布液を導電性基体上に積層もしくは単層に
塗布、乾燥して感光層を形成することにより作成され
る。

【０００４】上記の塗布によって作成される電子写真感
光体は、成膜性能に優れ、また塗布という簡便な手段で
生産できるために生産性が高く、しかも使用する材料を
選択することにより感光特性を自在にコントロールでき
るなどの利点を有しているため、従来から、幅広い検討
がなされてきた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】電子写真感光体の感度
および繰り返し特性を向上させる目的で、積層型電子写
真感光体の電荷発生層にアクセプター性分子を添加する
ことが試みられている。しかし、上記電荷発生層を形成
する電荷発生材料は、ほとんど顔料からなるため、電荷
発生材料に多量のアクセプター性分子を添加することは
困難である。従って、積層型電子写真感光体を高感度化
するための他の手段が求められていた。

【０００６】本発明は上記問題を解決するためになされ
たものであって、その目的とするところは、キャリア生
成効率が高く、高感度で、残留電位の低い、品質の優れ
た積層型電子写真感光体を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の積層型電子写真
感光体は、電荷発生層および電荷輸送層を含む積層型電
子写真感光体であって、この電荷発生層は、フタロシア
ニンを含有し、この電荷輸送層は、電荷輸送材料および
以下の式で表される化合物からなる群から選択されるア
クセプター性分子を含有し、そのことにより上記目的が
達成される。

【０００８】

【化２】

【０００９】ここで、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³、Ｒ⁴、Ｒ⁵および
Ｒ⁶は、それぞれ独立して、アルキル基、アリール基ま
たは水素原子であり、そしてＲ⁷はアルキル基、アリー
ル基、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基またはシアノ
基である。

【００１０】

【作用】本発明の積層型電子写真感光体においては、電
荷輸送層にアクセプター性分子を添加することにより、
以下のような効果が得られていることが考えられる。

【００１１】（１）積層型電子写真感光体の電荷輸送層
の、電荷発生層との界面付近に存在するアクセプター性
分子が、キャリア生成効率を増大させること。

【００１２】電荷発生層の、電荷輸送層との界面付近に
存在する電荷発生剤に、露光により電荷が発生したと
き、上記のアクセプター性分子が電子を引き抜くことに
よって、フリーキャリアへの解離能が高まり、電荷発生
数が増大する。

【００１３】（２）アクセプター性分子が電荷輸送層中
の不純物由来のトラップをうめることにより、電荷輸送
層の輸送特性が向上すること。

【００１４】電荷輸送層中には電荷輸送材料および結着
樹脂に由来する不純物が存在し、これらは電荷の輸送を
妨げるトラップとして作用する。アクセプター性分子
は、これらの不純物トラップをうめる効果を示し得ると
考えられる。

【００１５】（３）インダクション効果によって電荷輸
送層の輸送特性が向上すること。

【００１６】電子吸収性であるアクセプター性分子は、
それ自体が正孔のトラップとして作用し得るため、露光
後、初期の段階では電荷輸送層に注入された正孔の移動
が妨げられ、電荷発生層からの正孔の注入度はむしろ低
下し得る。しかし、アクセプター性分子によるトラップ
準位がすべてうめられた段階から、正孔の輸送性が急激
に向上し、最終的な残留電位もかかる変化がない場合に
比べて低下するという現象が生じ得る。

【００１７】図２は、以上のようなインダクション効果
が得られた場合の典型的な電位減衰率の変化（点線）
を、インダクション効果がない場合（実線）と比較して
示すグラフである。図中、縦軸は感光体の表面電位を、
横軸は時間を、Ｖ_Oは初期電位を、ｈνは露光開始点を
それぞれ示す。

【００１８】本発明の積層型電子写真感光体において
も、その電位減衰率の変化は、図２のインダクション効
果が得られる場合に近い傾向を示している。

【００１９】

【好適態様】本発明の積層型電子写真感光体は、電荷発
生層および電荷輸送層を含み、導電性基体上に形成され
る。図１は、本発明の積層型電子写真感光体の構成を例
示する。図１の感光体は、導電性基体１上に電荷発生層
２および電荷輸送層３が順次積層して形成されている。
電荷輸送層３の上面の負の記号は、この感光体が負帯電
型であることを示す。

【００２０】電荷発生層は、電荷発生材料としてのフタ
ロシアニンおよび結着樹脂を含有して形成され、電荷輸
送層は、電荷輸送材料、アクセプター性分子および結着
樹脂を含有して形成される。

【００２１】フタロシアニンは、金属フタロシアニン、
無金属フタロシアニンのいずれであってもよいが、電荷
発生効率などの点から無金属フタロシアニンが好まし
い。無金属フタロシアニンとしては、ｘ型無金属フタロ
シアニン、β型無金属フタロシアニン、α型無金属フタ
ロシアニン、γ型無金属フタロシアニンなどが挙げられ
る。フタロシアニンは、結着樹脂に対して種々の割合で
使用し得る。好ましくは、結着樹脂１００重量部に対し
て１０〜１０００重量部、より好ましくは１００〜５０
０重量部にて用い得る。

【００２２】本発明の積層型電子写真感光体には、電荷
発生材料としてフタロシアニンのみを使用するほかに、
フタロシアニンと他の公知の電荷発生材料とを組み合わ
せても使用し得る。

【００２３】他の電荷発生材料としては、例えば、ペリ
レン顔料、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、アンサンスロン系顔料、インジゴ
系顔料、トリフェニルメタン系顔料、スレン系顔料、ト
ルイジン系顔料、ピラゾリン系顔料、アゾ系顔料、キナ
クリドン系顔料が挙げられる。

【００２４】上記電荷輸送材料としては、従来より使用
されている公知の電荷輸送材料が使用可能であり、例え
ば、2,5-ジ(4-メチルアミノフェニル）-1,3,4-オキサジ
アゾールなどのオキサジアゾール系化合物、9-(4-ジエ
チルアミノスチリル）アントラセンなどのスチリル系化
合物、ポリビニルカルバゾールなどのカルバゾール系化
合物、1-フェニル-3-(P-ジメチルアミノフェニル）ピラ
ゾールなどのピラゾリン系化合物、4-ジエチルアミノベ
ンズアルデヒドジフェニルヒドラゾンなどのヒドラゾン
系化合物、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
ール系化合物などの含窒素環式化合物、縮合多環式化合
物が、挙げられる。これらの電荷輸送材料は、１種また
は２種以上を混合して用いられ得る。

【００２５】電荷輸送材料は、電荷が充分に輸送され、
かつ結着樹脂中での結晶化が生じない範囲で、種々の割
合が使用し得る。好ましくは、結着樹脂１００重量部に
対して、１０〜４００重量部、より好ましくは４０〜１
５０重量部を用い得る。

【００２６】上記アクセプター性分子は、ジフェノキノ
ン誘導体、フマレート誘導体またはフタルイミド誘導体
から選択される。それらは各々以下の式で表される。

【００２７】

【化３】

【００２８】ここで、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³、Ｒ⁴、Ｒ⁵および
Ｒ⁶は、それぞれ独立して、アルキル基、アリール基ま
たは水素原子であり、そしてＲ⁷はアルキル基、アリー
ル基、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基またはシアノ
基である。

【００２９】アルキル基は、好ましくは炭素数１〜１２
個のアルキル基である。アルキル基の例としては、メチ
ル基、エチル基、イソプロピル基、t-ブチル基などが挙
げられる。

【００３０】アリール基は、好ましくは炭素数６〜１８
個のアリール基である。アリール基の例としては、フェ
ニル基、ナフチル基などが挙げられる。

【００３１】アルキル基およびアリール基は、さらに、
１または２以上の置換基、例えば、ハロゲン原子、ニト
ロ基、シアノ基を有していてもよい。

【００３２】アクセプター性分子の使用量は、特に限定
されない。痕跡量であっても添加の効果は得られる。使
用量の上限は、結着樹脂との相溶性を保てる最大限の量
であって、使用する結着樹脂の種類に依存する。特に好
ましい範囲としては、結着樹脂１００重量部に対して、
１〜２００重量部であり、より好ましくは５〜１００重
量部を用い得る。

【００３３】本発明に好適に用いられるアクセプター性
分子としては、例えば、以下の化合物が挙げられる。

【００３４】

【化４】

【００３５】電荷発生層および電荷輸送層には、上記以
外にも、増感剤、フルオレン系化合物、酸化防止剤、紫
外線吸収剤などの劣化防止剤、可塑剤などの公知の添加
剤を併用させることができる。また、電荷発生層の感度
を向上させるために、例えば、ターフェニル、ハロナフ
トキノン類、アセナフチレンなどの公知の増感剤を電荷
発生材料と併用してもよい。

【００３６】上記結着樹脂としては、種々の従来公知の
樹脂が使用可能であり、例えば、スチレン系重合体、ス
チレン−ブタジエン共重合体、スチレン−アクリロニト
リル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、アクリ
ル系重合体、スチレン−アクリル系共重合体、エチレン
−酢酸ビニル共重合体、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、アクリル変性ウレタン樹
脂、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、各種の重合体が挙げら
れる。また、エポキシアクリレートなどの光硬化型樹脂
なども使用し得る。さらには、光導電性ポリマー、例え
ば、ポリ-N-ビニルカルバゾールも結着樹脂として使用
し得る。

【００３７】本発明の積層型電子写真感光体は、以下の
ようにして作製し得る。まず、電荷発生材料としてのフ
タロシアニン、結着樹脂、および溶剤などを混合して塗
布液を調製し、この塗布液を導電性基体上に塗布、乾燥
して、電荷発生層を形成し得る。塗布の代わりに蒸着を
用いることもできる。電荷輸送材料、アクセプター性分
子、結着樹脂および溶剤などを混合して塗布液を調製
し、この塗布液を上記電荷発生層上に塗布、乾燥して、
電荷輸送層を形成し得る。

【００３８】電荷発生層の厚みは、０．０１〜５μｍ程
度、特に０．１〜３μｍ程度に形成されるのが好まし
い。電荷輸送層の厚みは、２〜１００μｍ、特に５〜５
０μｍ程度に形成されるのが好ましい。

【００３９】上記電荷発生層および電荷輸送層を形成す
るための各塗布液は、上記材料を、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
シェーカー、超音波分散器などを用いて混合、調製し得
る。

【００４０】上記各塗布液に含有される溶剤は、上記し
た結着樹脂などの種類に応じて従来公知の溶剤から適宜
選択し得る。例えば、メタノール、エタノール、プロパ
ノール、イソプロパノール、ブタノールなどのアルコー
ル類、n-ヘキサン、オクタン、シクロヘキサンなどの脂
肪族系炭化水素、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの
芳香族系炭化水素、ジクロロメタン、ジクロロエタン、
四塩化炭素、クロロベンゼンなど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、エチ
レングリコールジエチルエーテルなどのエーテル類、ア
セトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノンなどの
ケトン類、酢酸エチル、酢酸メチルなどのエステル類の
ような種々の溶剤が挙げられる。これらの溶剤は、１種
または２種以上を混合して用いられ得る。

【００４１】さらに、上記塗布液には、上記電荷発生材
料、上記電荷輸送材料、上記アクセプター性分子などの
分散性、得られる塗布液の塗工性などをよくするため
に、界面活性剤、レベリング剤などが含有され得る。

【００４２】上記塗布液を塗布する導電性基体として
は、例えば、アルミニウム、銅、スズ、白金、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、パラジウム、インジウム、ステンレス鋼、真鍮
などの金属単体；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、酸化スズ、
酸化インジウムなどで被覆されたガラスが用いられ得
る。

【００４３】上記導電性基体は、シート状、ドラム状な
どのいずれの形状も用い得、基体自体が導電性を有する
か、基体の表面が導電性を有するかであり得る。この導
電性基体は、使用に際して、充分な機械的強度を有する
ものが好ましい。

【００４４】

【実施例】以下、本発明を実施例に基づいてより詳しく
説明する。

【００４５】〔電子写真感光体の作製〕（実施例１）ｘ型無金属フタロシアニン２．５重量部お
よびポリビニルブチラール１重量部をＴＨＦ（テトラヒ
ドロフラン）１００重量部中に、ボールミルを用いて１
時間分散させ、塗布液を得た。この塗布液を、シート状
のアルミ基板上に、熱処理後の膜厚が０．５μｍとなる
ように塗布し、１２０℃で１時間熱処理して、電荷発生
層を形成した。

【００４６】次に、電荷輸送材料としてＤＥＨ（4-ジエ
チルアミノベンズアルデヒドジフェニルヒドラゾン）６
０重量部と、アクセプター性分子としてＤＭＤＢ（3,5-
ジメチル-3',5'-ジ-t-ブチル-4,4'-ジフェノキノン）５
重量部と、結着樹脂としてポリカーボネート樹脂１００
重量部とを、ボールミルを用いて１時間均一に分散さ
せ、塗布液を得た。この塗布液を、上記電荷発生層上
に、熱処理後の膜厚が２０μｍとなるように塗布し、１
２０℃で１時間熱処理して電荷輸送層を形成し、積層型
電子写真感光体を得た。

【００４７】（実施例２）ＤＭＤＢの使用量を１０重量
部としたこと以外は、実施例１と同様にして積層型電子
写真感光体を得た。

【００４８】（実施例３）ＤＭＤＢの使用量を４０重量
部としたこと以外は、実施例１と同様にして積層型電子
写真感光体を得た。

【００４９】（実施例４）ＤＭＤＢの使用量を１００重
量部としたこと以外は、実施例１と同様にして積層型電
子写真感光体を得た。

【００５０】（実施例５）アクセプター性分子として、
ＤＭＤＢの代わりにＴＢＤＱ（3,3',5,5'-テトラ-t-ブ
チル-4,4'-ジフェノキノン）を用いたこと以外は、実施
例１と同様にして積層型電子写真感光体を得た。

【００５１】（実施例６）ＴＢＤＱの使用量を３０重量
部としたこと以外は、実施例５と同様にして積層型電子
写真感光体を得た。

【００５２】（実施例７）アクセプター性分子として、
ＤＭＤＢの代わりにメチルクマレートを用いたこと以外
は、実施例１と同様にして積層型電子写真感光体を得
た。

【００５３】（実施例８）メチルクマレートの使用量を
１００重量部としたこと以外は、実施例７と同様にして
積層型電子写真感光体を得た。

【００５４】（実施例９）ＤＭＤＢの代わりに4-ニトロ
フタルイミドを用いたこと以外は、実施例１と同様にし
て積層型電子写真感光体を得た。

【００５５】（実施例１０）4-ニトロフタルイミドの使
用量を２０重量部としたこと以外は、実施例９と同様に
して積層型電子写真感光体を得た。

【００５６】（比較例１）アクセプター性分子を用いな
かったこと以外は、実施例１と同様にして積層型電子写
真感光体を得た。

【００５７】〔電子写真感光体の評価〕以上のようにし
て作製された実施例１〜１０および比較例１の各積層型
電子写真感光体を、静電複写試験装置（川口電機社製、
EPA-8100）に装着し、感光体の初期表面電位ＳＰ1
（Ｖ）が７００Ｖとなるように、流れ込み電流を調整し
て帯電させた。

【００５８】その後、露光光源として白色光ハロゲンラ
ンプを用いて、露光時間２秒で光を照射（照射強度Ｉ＝
１０μＷ）して、初期表面電位ＳＰ1が１／２となるま
での時間（ｔ1/2）を測定した。各感光体の感度を、半
減露光量Ｅ1/2＝Ｉ×ｔ1/2として求めた。求められた半
減露光量Ｅ1/2(μＪ／ｃｍ²)を表１に示す。

【００５９】露光開始後から２秒経過した時点の表面電
位を、初期残留電位ＲＰ1（Ｖ）として測定し、以下の
数１を用いて電位減衰率（％）を算出した。算出した電
位減衰率ΔＶ（％）も表１に示す。

【００６０】

【数１】

【００６１】また、各感光体の帯電能を、７００Ｖが得
られる流れ込み電流として測定した。求められた帯電能
（μＡ）も表１に示す。

【００６２】

【表１】

【００６３】表１より明らかなように、電荷輸送層に種
々のアクセプター性分子を含有する実施例１〜１０の感
光体は、感度に優れるとともに残留電位の少ないもので
あった。

【００６４】一方、電荷輸送層にアクセプター性分子を
含有しない比較例１の感光体は、上記実施例の感光体と
比較して、感度が劣るとともに残留電位の高いものであ
った。

【００６５】

【発明の効果】本発明によれば、積層型電子写真感光体
において、電荷輸送層に、ジフェノキノン誘導体などの
特定の化合物をアクセプター性分子として添加すること
によって、キャリア生成効率の向上などの効果が得られ
る。その結果、高感度な積層型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】本発明の積層型電子写真感光体の構成を示す断
面図である。

【図２】インダクション効果による電位減衰率の変化を
示すグラフである。

【符号の説明】

１導電性基体２電荷発生層３電荷輸送層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電荷発生層および電荷輸送層を含む積層
型電子写真感光体であって、該電荷発生層が、フタロシ
アニンを含有し、該電荷輸送層が、電荷輸送材料および
以下の式で表される化合物からなる群から選択されるア
クセプター性分子を含有する、積層型電子写真感光体：【化１】ここで、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³、Ｒ⁴、Ｒ⁵およびＲ⁶は、それぞ
れ独立して、アルキル基、アリール基または水素原子で
あり、そしてＲ⁷はアルキル基、アリール基、水素原
子、ハロゲン原子、ニトロ基またはシアノ基である。