JPH0833666B2 - 電子写真用感光体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は電子写真用感光体に関し、詳しくは感光層中
に特定のチオフェン化合物を含有させた電子写真用感光
体に関する。

従来技術 従来、電子写真方式において使用される感光体の光導
電性素材として用いられているものにセレン、硫化カド
ミウム、酸化亜鉛などの無機物質がある。ここにいう
「電子写真方式」とは、一般に、光導電性の感光体をま
ず暗所で、例えばコロナ放電によって帯電せしめ、次い
で像露光し、露光部のみの電荷を選択的に逸散せしめて
静電潜像を得、この潜像部を染料、顔料などの着色材と
高分子物質などの結合剤とから構成される検電微粒子
（トナー）で現像し可視化して画像を形成するようにし
た画像形成法の一つである。

このような電子写真法において感光体に要求される基
本的な特性としては、（１）暗所で適当な電位に帯電で
きること、（２）暗所において電荷の逸散が少ないこ
と、（３）光照射によって速やかに電荷を逸散せしめう
ることなどがあげられる。

ところで、前記の無機物質はそれぞれが多くの長所を
もっていると同時に、さまざまな欠点をも有しているの
が事実である。例えば、現在広く用いられているセレン
は前記（１）〜（３）の条件は十分に満足するが、製造
する条件がむずかしく、製造コストが高くなり、可撓性
がなく、ベルト状に加工することがむずかしく、熱や機
械的の衝撃に鋭敏なため取扱いに注意を要するなどの欠
点もある。硫化カドミウムや酸化亜鉛は、結合剤として
の樹脂に分散させて感光体として用いられているが、平
滑性、硬度、引張り強度、耐摩擦性などの機械的な欠点
があるためにそのままでは反復して使用することができ
ない。

近年、これら無機物質の欠点を排除するためにいろい
ろな有機物質を用いた電子写真用感光体が提案され、実
用に供されているものもある。例えば、ポリ−Ｎ−ビニ
ルカルバゾールと2,4,7−トリニトロフルオレン−９−
オンとからなる感光体（米国特許第3,484,237号明細書
に記載）、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾールをピリリウム
塩系色素で増感してなる感光体（特公昭48−25658号公
報に記載）、有機顔料を主成分とする感光体（特開昭47
−37543号公報に記載）、染料と樹脂とからなる共晶錯
体を主成分とする感光体（特開昭47−10735号公報に記
載）などである。これらの感光体は優れた特性を有して
おり実用的にも価値が高いと思われるものであるが、電
子写真法において、感光体に対するいろいろな要求を考
慮すると、まだ、これらの要求を十分に満足するものが
得られていないのが実状である。

だが、これまでに挙げた感光体は、いずれも目的によ
り、又は作製方法により違いはあるが、一般的にいって
すぐれた光導電性物質を使用することによって良好な特
性が得られるものである。

目的 本発明の目的は、先に述べた従来の感光体のもつ種々
の欠点を解消し、電子写真法において要求される条件を
十分満足しうる感光体を提供することにある。本発明の
他の目的は、製造が容易でかつ比較的安価に行なえ、耐
久性にもすぐれた電子写真用感光体を提供することにあ
る。

構成 本発明者らは、多くの光導電性物質についての研究、
検討を行なった結果、下記一般式（Ｉ） （式中、Arは芳香族炭化水素基、R¹は水素原子、低級ア
ルキル基、または置換もしくは無置換のフェニル基、R²
及びR³は低級アルキル基、アラルキル基、置換もしくは
無置換のアリール基を表わす） で表わされるチオフェン化合物が電子写真用感光体の光
導電性物質として有効に働くことを見出した。更にま
た、このチオフェン化合物は、後述から明らかなよう
に、いろいろの材料と組合わされることによって予期し
えない効果を有する感光体を作成しうることをも見出し
た。本発明はこうした知見に基づいて完成されたもので
ある。

即ち、本発明は導電性支持体上に感光層を設けた電子
写真用感光体において、前記感光層中に上記の一般式
（Ｉ）で表わされるチオフェン化合物が有効成分として
含有されていることを特徴とするものである。

以下に本発明を添附の図面を参照しながらさらに詳細
に説明する。第１図ないし第３図は本発明に係る感光体
の代表的な三例の断面図であり、そこに付された番号で
１は導電性支持体、2,2′,2″は感光層、３は電荷発生
物質、４は電荷搬送媒体又は電荷搬送層、５は電荷発生
層を表わしている。

本発明で用いられる前記一般式（Ｉ）で示されるチオ
フェン化合物は特開昭60−93443号公報に記載のチオフ
ェン化合物を接触水素化することにより得られる。

こうして得られる一般式（Ｉ）で表わされるチオフェ
ン化合物の具体例を以下に例示する。

本発明感光体は、上記のようなチオフェン化合物の１種
又は２種以上を感光層２（２′又は２″に含有させたも
のであるが、これらチオフェン化合物の応用の仕方によ
って第１図、第２図あるいは第３図に示したごとくに用
いることができる。

第１図における感光体は導電性支持体１上にチオフェ
ン化合物、増感染料および結合剤（結着樹脂）よりなる
感光層２が設けられたものである。ここでのチオフェン
化合物は光導電性物質として作用し、光減衰に必要な電
荷担体の生成および移動はチオフェン化合物を介して行
なわれる。しかしながら、チオフェン化合物は光の可視
領域においてはほとんど吸収を有していないので、可視
光で画像を形成する目的のためには可視領域に吸収を有
する増感染料を添加して増感する必要がある。

第２図におれる感光体は、導電性支持体１上に電荷発
生層３をチオフェン化合物と結合剤とからなる電荷搬送
媒体４の中に分散せしめた感光層２′が設けられたもの
である。ここでのチオフェン化合物は結合剤（又は、結
合剤及び可塑剤）とともに電荷搬送媒体を形成し、一
方、電荷発生物質３（無機又は有機顔料のような電荷発
生物質）が電荷担体を発生する。この場合、電荷搬送媒
体４は主として電荷発生物質３が発生する電荷担体を受
入れ、これを搬送する作用を担当している。そして、こ
の感光体にあっては電荷発生層とチオフェン化合物と
が、たがいに、主として可視領域において吸収波長領域
が重ならないというのが基本的条件である。これは、電
荷発生物質３に電荷担体を効率よく発生させるためには
電荷発生物質表面まで、光を透過させる必要があるから
である。一般式（Ｉ）で表わされるチオフェン化合物は
可視領域にほとんど吸収がなく、一般に可視領域の光線
を吸収し、電荷担体を発生する電荷発生層３と組合わせ
た場合、特に有効に電荷搬送物質として働くのがその特
長である。

第３図における感光体は、導電性支持体１上に電荷発
生物質３を主体とする電荷発生層５と、チオフェン化合
物を含有する電荷搬送層４との積層からなる感光層２″
が設けられたものである。この感光体では、電荷搬送層
４を透過した光が電荷発生層５に到達し、その領域で電
荷担体の発生が起こり、一方、電荷搬送層４は電荷担体
の注入を受け、その搬送を行なうもので、光減衰に必要
な電荷担体の発生は、電荷発生物質３で行なわれ、また
電荷担体の搬送は、電荷搬送層４（主としてチオフェン
化合物が働く）で行なわれる。こうした機構は第２図に
示した感光体においてした説明と同様である。

実際に本発明感光体を作製するには、第１図に示した
感光体であれば、結合剤を溶かした溶液にチオフェン化
合物の１種又は２種以上を溶解し、更にこれを増感染料
を加えた液をつくり、これを導電性支持体１上に塗布し
乾燥して感光層２を形成すればよい。

感光層２の厚さは３〜50μｍ、好ましくは５〜20μｍ
が適当である。感光層２に占めるチオフェン化合物の量
は30〜70重量％、好ましくは約50重量％であり、また、
感光層２に占める増感染料の量は0.1〜５重量％、好ま
しくは0.5〜３重量％である。増感染料としては、ブリ
リアントグリーン、ビクトリアブルーＢ、メチルバイオ
レット、クリスタルバイオレット、アシッドバイオレッ
ト6Bのようなトリアリールメタン染料、ローダミンＢ、
ローダミン6G、ローダミンＧエキストラ、エオシンＳ、
エリトロシン、ローズベンガル、フルオレセインのよう
なキサンテン染料、メチレンブルーのようなチアジン染
料、シアニンのようなシアニン染料、2,6−ジフェニル
−４−（N,N−ジメチルアミノフェニル）チアピリリウ
ムパークロレート、ベンゾピリリウム塩（特公昭48−25
658号公報に記載）などのピリリウム染料などが挙げら
れる。なお、これらの増感染料は単独で用いられても２
種以上が併用されてもよい。

また、第２図に示した感光体を作製するには、１種又
は２種以上のチオフェン化合物と結合剤とを溶解した溶
液に電荷発生物質３の微粒子を分散せしめ、これを導電
性支持体１上に塗布し乾燥して感光層２′を形成すれば
よい。

感光層２′の厚さは３〜50μｍ、好ましくは５〜20μ
ｍが適当である。感光層２′に占めるチオフェン化合物
の量は10〜95重量部％であり、また、感光層２′に占め
る電荷発生物質３の量は0.1〜50重量％好ましくは１〜2
0重量％である。電荷発生物質３としては、例えばセレ
ン、セレン−テルル、硫化カドミウム、硫化カドミウム
−セレンα−シリコンなどの無機顔料、有機顔料として
は例えばシーアイピグメントブルー25（カラーインデッ
クスCI21180）、シーアイピグメントレッド41（カラー
インデックスCI21200）、シーアイアシッドレッド52（C
I45100）、シーアイベーシックレッド３（CI45210）、
カルバゾール骨格を有するアゾ顔料（特開昭53−95033
号公報に記載）、ジスチリルベンゼン骨格を有するアゾ
顔料（特開昭53−133445号公報に記載）、トリフェニル
アミン骨格を有するアゾ顔料（特開昭53−132347号公報
に記載）、ジベンゾチオフェン骨格を有するアゾ顔料
（特開昭54−21728号公報に記載）、オキサジアゾール
骨格を有するアゾ顔料（特開昭54−12742号公報に記
載）、フルオレノン骨格を有するアゾ顔料（特開昭54−
22834号公報に記載）、ビススチルベン骨格を有するア
ゾ顔料（特開昭54−17733号公報に記載）、ジスチリル
オキサジアゾール骨格を有するアゾ顔料（特開昭54−21
29号公報に記載）、ジスチリルカルバゾール骨格を有す
るアゾ顔料（特開昭54−14967号公報に記載）などのア
ゾ顔料、例えばシーアイピグメントブルー16（CI7410
0）などのフタロシアニン系顔料、例えばシーアイバッ
トブラウン５（CI73410）、シーアイバットダイ（CI730
30）などのインジゴ系顔料、アルゴスカーレットＢ（バ
イエル社製）、インダンスレンスカーレットＲ（バイエ
ル社製）などのペリレン系顔料などが挙げられる。な
お、これらの電荷発生物質は単独で用いられても２種以
上が併用されてもよい。

更に、第３図に示した感光体を作製するには、導電性
支持体１上に電荷発生物質を真空蒸着するか或いは、電
荷発生物質の微粒子３を必要によって結合剤を溶解した
適当に溶媒中に分散した分散液を塗布し乾燥するかし
て、更に必要であればバフ研磨などの方法によって表面
仕上げ、膜厚調整などを行なって電荷発生層５を形成
し、この上に１種又は２種以上のチオフェン化合物と結
合剤とを溶解した溶液を塗布し乾燥して電荷搬送層４を
形成すればよい。なお、ここで電荷発生層５の形成に用
いられる電荷発生物質は前記の感光層２′の説明におい
てしたのと同じものである。

電荷発生層５の厚さは５μｍ以下、好ましくは２μｍ
以下であり、電荷搬送層４の厚さは３〜50μｍ好ましく
は５〜20μｍが適当である。電荷発生層５が電荷発生物
質の微粒子３を結合剤中に分散させたタイプのものにあ
っては、電荷発生物質の微粒子３の電荷発生層５に占め
る割合は10〜95重量％、好ましくは50〜90重量％程度で
ある。また、電荷搬送層４に占めるチオフェン化合物の
量は10〜95重量％、好ましくは30〜90重量％である。

なお、これらいずれの感光体製造においても導電性支
持体１としては、アルミニウムなどの金属板又は金属
箔、アルミニウムなどの金属を蒸着したプラスチックフ
ィルム、あるいは、導電処理を施した紙などが用いられ
る。また、結合剤としては、ポリアミド、ポリウレタ
ン、ポリエステル、エポキシ樹脂、ポリケトン、ポリカ
ーボネートなどの縮合樹脂や、ポリビニルケトン、ポリ
スチレン、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリアクリ
ルアミドのようなビニル重合体などが用いられるが、絶
縁性でかつ接着性のある樹脂はすべて使用できる。必要
により可塑剤が結合剤に加えられてるが、そうした可塑
剤としてはハロゲン化パラフィン、ポリ塩化ビフェニ
ル、ジメチルナフタリン、ジブチルフタレートなどが例
示できる。

更に、以上のようにして得られる感光体には、導電性
支持体と感光層の間に、必要に応じて接着層又はバリヤ
層を設けることができる。これらの層に用いられる材料
としては、ポリアミド、ニトロセルロース、酸化アルミ
ニウムなどであり、また膜厚は１μｍ以下が好ましい。

本発明の感光体を用いて複写を行なうには、感光面に
帯電、露光を施した後、現像を行ない、必要によって、
紙などへ転写を行なう。本発明の感光体は感度が高く、
また可撓性に富むなどの優れた利点を有している。

以下に実施例を示す。下記実施例において部はすべて
重量部である。

製造例 ２−（４−N,N−ジフェニルアミノ−５−スチリルチ
オフェン11.00gをジオキサン100mlに溶かし、これに５
％パラジウム−炭素1.10gを加え、25℃水素圧１気圧で
振とう式水素化装置で水素化した。水素化終了後セライ
トと共にろ過し、ジオキサンを減圧下留去し、無色油状
物を得た。これをシリカゲル−トルエンでカラムクロマ
ト処理し、無色粘調液体の ２−（N,N−ジフェニルアミノ−５−フェネチルチオ
フェン（化合物No.2）9.40g（収率85.4％）を得た。

元素分析値（％） Ｃ Ｈ Ｎ Ｓ 実測値 81.13 5.92 3.96 8.98 C₂₄H₂₁NSとし ての計算値81.08 5.94 3.94 9.02 赤外吸収スペクトル（KBr錠剤法）では945cm^-1のトラン
スオレフィンのＣ−Ｈ面外変角振動に基づく吸収の消失
が認められた。

実施例１ 電荷発生物質としてダイアンブルー（シーアイピグメ
ントブルー25、CI21180）76部、ポリエステル樹脂（バ
イロン200、（株）東洋紡績製）の２％テトラヒドロフ
ラン溶液1260部およびテトラヒドロフラン3700部をボー
ルミル中で粉砕混合し、得られた分散液をアルミニウム
蒸着したポリエステルベースよりなる導電性支持体のア
ルミニウム面上にドクターブレードを用いて塗布し、自
然乾燥して厚さ約１μｍの電荷発生層を形成した。

一方、電荷搬送物質としてNo.4のチオフェン化合物２
部、ポリカーボネート樹脂（パンライトK1300、（株）
帝人製）２部およびテトラヒドロフラン16部を混合溶解
して溶液とした後、これを前記電荷発生層上にドクター
ブレードを用いて塗布し、80℃で２分間、ついで105℃
で５分間乾燥して厚さ約20μｍの電荷搬送層を形成せし
めて感光体No.1を作成した。

実施例２〜27 電荷発生物質および電荷搬送物質（チオフェン化合
物）を表−１に示したものに代えた以外は実施例１とま
ったく同様にして感光体No.2〜27を作成した。

実施例28 厚さ約300μｍのアルミニウム板上に、セレンを厚さ
約１μｍに真空蒸着して電荷発生層を形成せしめた。次
いでNo.4のチオフェン化合物２部、ポリエステル樹脂
（デュポン社製ポリエステルアドヒーシブ49000）３部
およびテトラヒドロフラン45部を混合、溶解して電荷搬
送層形成液をつくり、これを上記の電荷発生層（セレン
蒸着層）上にドクターブレードを用いて塗布し、自然乾
燥した後、減圧下で乾燥して厚さ約10μｍの電荷搬送層
を形成せしめて、本発明の感光体No.28を得た。

実施例29 セレンの代りにペリレン系顔料 を用いて電荷発生層（但し、厚さは約0.3μｍ）を形成
し、またチオフェン化合物をNo.4の代りにNo.7のものを
用いた以外は実施例28とまったく同様にして感光体No.2
9を作成した。

実施例30 ダイアンブルー（実施例１で用いたものと同じ）１部
にテトラヒドロフラン158部を加えた混合物をボールミ
ル中で粉砕、混合した後、これにNo.4のチオフェン化合
物12部、ポリエステル樹脂（デュポン社製ポリエステル
アドヒーシブ49000）18部を加えて、さらに混合して得
た感光層形成液を、アルミニウム蒸着ポリエステルフィ
ルム上にドクターブレードを用いて塗布し、100℃で30
分間乾燥して厚さ約16μｍの感光層を形成せしめて、本
発明の感光体No.30を作成した。

かくしてつくられた感光体No.1〜30について、市販の
静電複写紙試験装置（KK川口電機製作所製 SP428型）を
用いて−6KV又は＋6KVのコロナ放電を20秒間行なって帯
電せしめた後、20秒間暗所に放置し、その時の表面電位
Vpo（ボルト）を測定し、ついでタングステンランプ光
を、感光体表面の照度が20ルックスになるよう照射して
その表面電位がVpoの1/2になる迄の時間（秒）を求め、
露光量E1/2（ルックシス・秒）を算出した。その結果を
表−２に示す。

また、以上の各感光体を市販の電子写真複写機を用い
て帯電せしめた後、原図を介して光照射を行なって静電
潜像を形成せしめ、乾式現像剤を用いて現像し、得られ
た画像（トナー画像）を普通紙上に静電転写し、定着し
たところ、鮮明な転写画像が得られた。現像剤として湿
式現像剤を用いた場合も同様に鮮明な転写画像が得られ
た。

効果 以上の実施例からわかるように、本発明の感光体は感
光特性に優れていることは勿論のこと、熱や機械的の衝
撃に対する強度が大で、しかも安価に製造することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図および第３図は本発明にかかわる電子写
真感光体の厚さ方向に拡大した断面図である。 １……導電性支持体 2,2′,2″……感光層 ３……電荷発生物質 ４……電荷搬送媒体又は電荷搬送層 ５……電荷発生層

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】導電性支持体上に下記一般式（Ｉ）で表わ
   されるチオフェン化合物 （式中、Arは芳香族炭化水素基、R¹は水素原子、低級ア
   ルキル基、または置換もしくは無置換のフェニル基、R²
   及びR³は低級アルキル基、アラルキル基、置換もしくは
   無置換のアリール基を表わす） の少くとも１つを有効成分として含有する感光層を有す
   ることを特徴とする電子写真用感光体。