JPH09269605A

JPH09269605A - 電子写真用有機感光体

Info

Publication number: JPH09269605A
Application number: JP7862796A
Authority: JP
Inventors: Koji Tanaka; 孝司田中; Nobuyoshi Mori; 伸義森
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 1996-04-01
Filing date: 1996-04-01
Publication date: 1997-10-14

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】オゾンなどの活性ガスに対する耐久性が優れ、
繰り返し特性に優れた有機系の電子写真感光体を提供す
る。【解決手段】導電性基体１上に有機材料からなる感光層
を設けてなる電子写真用有機感光体の最外層４は酸化防
止剤として一般式(1) で表される化合物を含有する。下
引き層２、電荷発生層３、電荷輸送層４を有する。式(1) 中、Ｒ_１は置換または無置換の炭素数が１〜１２
のアルキル基、アリール基、アルキルアリール基、ハロ
ゲン化アリール基、アルコキシアリール基のいずれか一
つを表し、Ｒ_２およびＲ_３はアルコキシ基、カルボキシ
ル基、置換または無置換の炭素数が１〜１２のアルキル
基、アリール基、アルキルアリール基、ハロゲン化アリ
ール基、アルコキシアリール基のいずれか一つを表す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、電子写真用有機感光
体に関し、詳しくは、オゾンなどの活性ガスに対する耐
久性に優れ、感光体特性，繰り返し特性の優れた有機系
の電子写真用有機感光体に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真感光体（以下感光体とも
称する）の感光材料としては、セレン，セレン合金，硫
化亜鉛あるいは硫化カドミウム等の無機系光導電性物質
が広く用いられてきた。また、加とう性、熱安定性、膜
厚形成等の利点を持つ有機系光導電性物質を用いた感光
体も実用化された。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３４８４２３７号公報）、
有機顔料を主成分とする感光体（特開昭４７−３７５４
３号）、染料と樹脂からなる共晶錯体を主成分とする感
光体（特公昭４７−１０７３５号公報）などである。但
し、このように多くの利点を有する有機系光導電性物質
が感光体に広く用いられなかった理由は、感光および耐
久性の点で、無機系のものと比べ劣っていたためであ
る。

【０００３】近年、優れた帯電性，感度を有する有機系
感光体が開発されている。しかし、電子写真装置におい
て、感光体には、感光体表面で帯電、露光、現像、転
写、クリーニング、除電などの画像形成プロセスが繰り
返し行われる。従って、感光体にはこの画像形成プロセ
スの繰り返しにおける特性の安定性が要求されるが、有
機系感光体の場合、繰り返し使用するに従い帯電位の低
下（帯電特性の劣化）、残留電位の上昇あるいは感度の
低下などが起こり、画像品質が低下するという問題があ
る。

【０００４】この帯電特性劣化の主要因は、帯電器のコ
ロナ放電によって生じるオゾン（Ｏ ₃ ）などの活性ガス
による感光体表面の有機材料の劣化であることが知られ
ている。その対策として、電子写真装置側では、ファン
を取り付け換気を行うなどの手段によりオゾンなどを除
去し、感光体表面に触れるオゾンなどの量を減少させる
ことが行われている。また、感光体側では、表面劣化を
防ぐために最表面層に２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メ
チルフェノール（ＢＨＴ）、ペンタエリスリチル−テト
ラキス〔３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキ
シフェニル）プロピオネート〕、２，４−ビス−（ｎ−
オクチルチオ）−６−（４−ヒドロキシ−３，５−ジ−
ｔ−ブチルアニリノ）−１，３，５−トリアジンなどの
各種酸化防止剤を添加することが行われている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、種々の
換気手段によってもオゾンなどの活性ガスの感光体表面
への影響を完全に防ぐことは難しく、装置は複雑化し、
コストアップにもつながる。また、感光体表面層に酸化
防止剤を添加する方法でも感光体特性を悪化させること
なく劣化を完全には阻止することは難しく、有機系感光
体の場合、繰り返し特性については市場の要求を十分に
満足するには至っていない。

【０００６】この発明は、上述の点に鑑みてなされたも
のであって、オゾンなどの活性ガスに対する耐久性が優
れ、繰り返し特性に優れた有機系の電子写真感光体を提
供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は上記の目的を
達成するために、導電性基体上に有機材料からなる感光
層を設けてなる電子写真用有機感光体において、前記感
光層の最外層は酸化防止剤として一般式(1) で表される
フェノール系化合物を含有するものとする。式(1) 中、
Ｒ₁ は置換または無置換の炭素数が１〜１２のアルキル
基、アリール基、アルキルアリール基、ハロゲン化アリ
ール基、アルコキシアリール基のいずれか一つを表し、
Ｒ₂ およびＲ₃ はアルコキシ基、カルボキシル基、置換
または無置換の炭素数が１〜１２のアルキル基、アリー
ル基、アルキルアリール基、ハロゲン化アリール基、ア
ルコキシアリール基のいずれか一つを表す。

【０００８】前記感光層の最外層は酸化防止剤として一
般式(2) で表されるフェノール系化合物を含有すると良
い。式(2) 中、Ｒ₁ は置換または無置換の炭素数が１〜
１２のアルキル基、アリール基、アルキルアリール基、
ハロゲン化アリール基、アルコキシアリール基のいずれ
か一つを表し、Ｒ₂ はアルコキシ基、カルボキシル基、
置換または無置換の炭素数が１〜１２のアルキル基、ア
リール基、アルキルアリール基、ハロゲン化アリール
基、アルコキシアリール基のいずれか一つを表す。

【０００９】前記感光層の最外層は酸化防止剤として一
般式(3) で表されるフェノール系化合物を含有すると良
い。式(1) 中、Ｒ₁ は置換または無置換の炭素数が１〜
１２のアルキル基、アリール基、アルキルアリール基、
ハロゲン化アリール基、アルコキシアリール基のいずれ
か一つを表す。

【００１０】前記最外層は、最外層を構成する全固形成
分量に対して、前記フェノール系酸化防止剤を０．０１
重量％〜１５重量％含有すると良い。前記一般式(1) で
表されるフェノール系酸化防止剤の具体例としては、下
記構造式の化合物(1−1)〜化合物(1−10) が挙げられ
る。

【００１１】

【化４】

【００１２】

【化５】

【００１３】

【化６】

【００１４】

【化７】

【００１５】

【化８】

【００１６】

【化９】

【００１７】

【化１０】

【００１８】

【化１１】

【００１９】

【化１２】

【００２０】

【化１３】

【００２１】また、前記一般式(2) で表されるフェノ
ール系酸化防止剤の具体例としては、下記構造式の化合
物(2−1)〜化合物(2−10) が挙げられる。

【００２２】

【化１４】

【００２３】

【化１５】

【００２４】

【化１６】

【００２５】

【化１７】

【００２６】

【化１８】

【００２７】

【化１９】

【００２８】

【化２０】

【００２９】

【化２１】

【００３０】

【化２２】

【００３１】

【化２３】

【００３２】また、前記一般式(3) で表されるフェノ
ール系酸化防止剤の具体例としては、下記構造式の化合
物(3−1)〜化合物(3−10) が挙げられる。

【００３３】

【化２４】

【００３４】

【化２５】

【００３５】

【化２６】

【００３６】

【化２７】

【００３７】

【化２８】

【００３８】

【化２９】

【００３９】

【化３０】

【００４０】

【化３１】

【００４１】

【化３２】

【００４２】

【化３３】

【００４３】本発明の感光体は前述のフェノール系酸化
防止剤を最外の感光層中に含有したものであるが、感光
層の層構成には主に２種ある。図１は２層構成の感光体
の断面模式図である。導電性基体１の表面には順次、下
引き層２、電荷発生層３および電荷輸送層４が形成され
ている。この層構成の場合は最外層は電荷発生輸送層５
である。

【００４４】図２は単層構成の感光体の断面模式図であ
る。導電性基体１の表面には順次、下引き層２、電荷発
生輸送層５が形成されている。この層構成の場合は最外
層は電荷発生輸送層５である。導電性基体１は、板状、
シート状、ベルト状、円筒状などいずれの形状でもよ
く、材料としてはアルミニウム、アルミニウム合金、銅
などの金属、アルミニウム、アルミニウム合金，酸化ス
ズなどを真空蒸着により被覆形成された金属やプラスチ
ック、導電性物質を適当な結着樹脂と混合した塗液を塗
布して形成れた被膜を有する金属やプラスチック、導電
性物質を含有したプラスチックなどが用いられる。

【００４５】下引き層２は、導電性基体と感光層との接
着性の向上を図り、また、導電性基体から感光層への電
荷キャリアの注入を制御するために、必要に応じて設け
られるものであって、ポリビニルアルコール、ポリビニ
ルメチルエーテル、ポリアミド、ポリウレタン、メラミ
ン樹脂、フェノール樹脂、酸化アルミニウムなどからな
る層である。膜厚は０．０５μｍ〜２０μｍが好ましく
より好ましくは０．０５〜１０μｍである。

【００４６】電荷発生層３は、電荷発生物質としてのフ
タロシアニン系、ペリレン系、ビスアゾ系、多環キノン
系、インジゴ系などの顔料、あるいは、スクアリリウ
ム、アズレニウムなどの染料などを蒸着あるいは、スパ
ッタリングすることにより、または、ポリビニルブチラ
ール樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエステル樹脂、エ
ポキシ樹脂などのバインダー樹脂溶液中に分散させた塗
液を塗布することにより形成される。電荷発生層の膜厚
は０．１μｍ〜１μｍが望ましい。

【００４７】電荷輸送層４は、電荷輸送物質、バインダ
ー樹脂などとともに、この発明に係わるフェノール系酸
化防止剤を含有してなる。電荷輸送物質としては公知の
もの、例えば、ヒドラゾン、ヒドラジン、トリアリール
アミンスチリルアミン、インドール、インドリン、ブタ
ジエン、ピラゾール、などの化合物や誘導体が使用でき
る。また、バインダー樹脂としては、ポリビニルブチラ
ール、スチレン、ポリカーボネート、ポリエステル、エ
ポキシ、ウレタン、アクリルなどの樹脂が使用できる。

【００４８】電荷輸送層４中の電荷輸送物質の割合は、
電荷輸送層４の全固形分量に対し３０重量％〜７０重量
％が好ましい。また、電荷輸送層４の膜厚は１０μｍ〜
５０μｍが好ましく、より好ましくは１５μｍ〜４０μ
ｍである。電荷輸送層４中のフェノール系酸化防止剤の
含有量は電荷輸送層４の全固形分量に対し０１重量％
〜１５重量％の範囲が好ましく、より好ましくは、１重
量％〜１０重量％である。

【００４９】電荷発生輸送層５は、電荷発生物質とその
２倍〜１０倍の重量の電荷輸送物質を適当なバインダー
剤樹脂とともに溶剤中に混合し、塗布、乾燥により形成
できる。膜厚は１０〜４０μｍ、特には、１５〜２５μ
ｍの範囲にあるのが好ましい。電荷発生輸送層５におけ
るフェノール系酸化防止剤の含有量は電荷発生輸送層５
の全固形分量に対し、０．０１重量％〜１５重量％の範
囲が好ましく、より好ましくは、１重量％〜１０重量％
である。

【００５０】また、電荷輸送層４あるいは電荷発生輸送
層５が含有する酸化防止剤としては、フェノール系酸化
防止剤１種類でもよいし、例えばリン系酸化防止剤ある
いは硫黄系酸化防止剤のような、他の酸化防止剤ととも
に含有してもよい。

【００５１】［作用］本発明によれば、感光層の最外層
にフェノール系酸化防止剤を含有させたために、次の作
用が生ずると推定できる。フェノール系酸化防止剤は、
電子写真プロセス中に発生されるオゾンにより起こる、
感光層表面の有機材料中のＣＨ結合のラジカル連鎖を停
止させ、劣化の原因となるハイドロパーオキサイドが多
量に生成されることを抑制する。

【００５２】

【発明の実施の形態】以下、実施例により本発明を具体
的に説明するが、本発明はその主旨を損なわない限り、
以下の実施例に限定されるものではない。実施例１導電性基体として３０mm×３０mm×１mmのアルミニウム
板を用意した。次に共重合ポリアミド樹脂（ダイセル・
ヒュルス製、ダイアミドＴ−１７１）８重量部をメタノ
ール７０重量部とｎ−ブタノール３０重量部の混合溶剤
に溶解し、上記基体上に浸漬塗工後９０℃、２０分間乾
燥し、膜厚０．５μｍの下引き層を設けた。

【００５３】次に電荷発生物質として下記化学式(4) で
示されるビスアゾ顔料１０重量部、ポリビニルブチラー
ル樹脂（積水化学工業（株）製、エスレックＢＨ−Ｓ）
１０重量部、シクロヘキサノン１００重量部を混合し１
mm径のガラスビーズを用いたサンドグラインダーで８時
間分散処理した。この分散液にテトラヒドロフラン５０
０重量部を加えて希釈し、下引き層２上に浸漬塗布後、
温度９０℃で２０分間乾燥して膜厚０．３μｍの電荷発
生層を形成した。

【００５４】

【化３４】

【００５５】次に電荷輸送物質として下記化学式(5) で
表されるアミノ化合物１０重量部、ポリカーボネート樹
脂（帝人化成（株）製、パンライトＴＳ−２０５０）１
０重量部にフェノール系酸化防止剤として化学式(3−3)
で表される化合物を添加しテトラヒドロフラン８０重量
部に溶解して電荷輸送用塗液を作製した。上記フェノー
ル系酸化防止剤添加量（電荷輸送層４の全固形分量に対
する重量％）を下記表１に示すように変化させて４種類
の塗液を作製した。

【００５６】これらの塗液をそれぞれの上記電荷発生層
上に浸漬塗布後、温度１００℃で２０分間乾燥し膜厚２
０μｍの電荷輸送層を形成して感光体１−１〜１−４を
作製した。

【００５７】

【化３５】

【００５８】これらの各感光体について、感光体特性お
よび耐オゾン性を評価した。特性評価は河口電機製作所
製のＥＰＡ８１００静電気帯電試験装置を用いて行っ
た。感光体表面を帯電して初期帯電位Ｖ₀ を測定し、続
いて照度２Ｌｕｘの白色光で露光を行い初期電位を半分
に減衰させるために必要な半減衰露光量Ｅ１／２（感
度）を求めた。このようにして初期特性を測定後、オゾ
ン発生装置と接続してオゾン濃度を一定値２０ｐｐｍに
保つように調整した黒箱の中に感光体を入れ、オゾン雰
囲気中に１１時間放置し、その後感光体特性を測定し
て、オゾン曝露による帯電位低下率（％）を求めて耐オ
ゾン性を評価した。

【００５９】その結果を表１に示す。

【００６０】

【表１】

【００６１】表１に見られるように、電荷輸送層４に上
述のフェノール系酸化防止剤を添加することにより酸化
防止剤を添加しない場合に比して耐オゾン性が大幅に向
上することは、明らかである。さらに、フェノール系酸
化防止剤の添加により感度を悪化させることなしに帯電
特性が向上する効果が得られることも判る。実施例２実施例１において、電荷輸送層４に添加するフェノール
系酸化防止剤を化学式(2-3) で表される化合物に替えた
こと以外は実施例１と同様にして感光体２−１〜２−４
を作製し、これらの感光体の特性および耐オゾン性を実
施例１と同様にして評価した。その結果を表２に示す。

【００６２】

【表２】

【００６３】表２に見られるように、電荷輸送層４に上
記のフェノール系酸化防止剤を添加することにより、実
施例１の場合と同様の結果が得られた。実施例３実施例１において、電荷輸送層に添加するフェノール系
酸化防止剤を化学式(1-3) で表される化合物に替えたこ
と以外は実施例１と同様にして感光体３−１〜３−４を
作製し、これらの感光体の特性および耐オゾン性を実施
例１と同様にして評価した。その結果を表３に示す。

【００６４】

【表３】

【００６５】表３に見られるように、電荷輸送層に上記
のフェノール系酸化防止剤を添加することによりること
により実施例１の場合と同様の結果が得られる。実施例４導電性基体として３０mm×３０mm×１mmのアルミニウム
板を用意した。この上にナイロン樹脂（東レ (株) 製、
アミランＣＭ８０００）４．５重量部をメタノール１５
０重量部に溶解した塗布液を、浸漬塗布後９０℃、２０
分間乾燥を行い、０．２μｍの下引き層を設けた。

【００６６】次に、電荷輸送物質として下記化学式(6)
で表されるヒドラゾン化合物３重量部，バインダー樹脂
としてビスフェノールポリカーボネート（帝人化成
(株) 製、パンライトＴＳ−２０５０）４. ５重量部、
さらにフェノール系酸化防止剤として化学式(3-2) で表
される化合物を添加した後、ジクロロメタン６０重量部
に溶解し、これに電荷発生物質としてＸ型無金属フタロ
シアニン０．４重量部を加え、ボールミルで２０時間分
散処理した。上記フェノール系酸化防止剤の添加量（電
荷発生輸送層５の全固形分量に対する重量％）を下記表
４に示すように変化させて４種類の分散液を作製した。
この分散液を下引き層２上にワイヤーバーにて塗工し、
１００℃、２０分間乾燥を行い、２０μｍの電荷発生輸
送層５を形成して感光体４−１〜４−４を作製した。

【００６７】

【化３６】

【００６８】これらの各感光体について、実施例１と同
様に感光体特性及び耐オゾン性を評価した。その結果を
表４に示す。

【００６９】

【表４】

【００７０】表４に見られるように、単層型感光体の場
合においても、電荷発生輸送層５に上述のフェノール系
酸化防止剤を添加することにより、酸化防止剤を添加し
ない場合に比して耐オゾン性が向上している。さらにフ
ェノール系酸化防止剤の添加により、感度を悪化させる
ことなしに帯電特性が向上する効果が得られることも判
る。実施例５実施例４において電荷発生輸送層５に添加するフェノー
ル系酸化防止剤を化学式(2-7) で表される化合物に替え
たこと以外は、実施例４と同様にして感光体５−１〜５
−４を作製し、これらの感光体の特性及び耐オゾン性を
実施例１と同様にして評価した。その結果を表５に示
す。

【００７１】

【表５】

【００７２】表５に見られるように電荷発生輸送層５に
上記のフェノール系酸化防止剤を添加することにより実
施例４の場合と同様の効果が得られる。実施例６実施例４において電荷発生輸送層５に添加するフェノー
ル系酸化防止剤を化学式(1-4) で表される化合物に替え
たこと以外は、実施例４と同様にして感光体６−１〜６
−４を作製し、これらの感光体の特性及び耐オゾン性を
実施例１と同様にして評価した。その結果を表６に示
す。

【００７３】

【表６】

【００７４】表６に見られるように、電荷発生輸送層５
に上記のフェノール系酸化防止剤を添加することにより
実施例４の場合と同様の結果が得られる。

【００７５】

【発明の効果】この発明によれば、導電性基体上に有機
材料からなる感光層を備えてなる電子写真用有機感光体
において、最外の感光層に一般式(1) 、(2) または(3)
で表されるフェノール系酸化防止剤を含有させるので、
このような感光体はオゾンなどの活性ガスに対する耐久
性が優れ、繰り返し特性に優れる。また、本発明の感光
体を用いることによって、常に良好な画像品質が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る２層構成の感光体の断面模式図

【図２】この発明に係る単層構成の感光体の断面模式図

【符号の説明】

１導電性基体２下引き層３電荷発生層４電荷輸送層５電荷発生輸送層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】導電性基体上に有機材料からなる感光層を
設けてなる電子写真用有機感光体において、前記感光層
の最外層は酸化防止剤として一般式(1) で表されるフェ
ノール系化合物を含有することを特徴とする電子写真用
有機感光体。【化１】式(1) 中、Ｒ₁ は置換または無置換の炭素数が１〜１２
のアルキル基、アリール基、アルキルアリール基、ハロ
ゲン化アリール基、アルコキシアリール基のいずれか一
つを表し、Ｒ₂ およびＲ₃ はアルコキシ基、カルボキシ
ル基、置換または無置換の炭素数が１〜１２のアルキル
基、アリール基、アルキルアリール基、ハロゲン化アリ
ール基、アルコキシアリール基のいずれか一つを表す。
【請求項２】導電性基体上に有機材料からなる感光層を
設けてなる電子写真用有機感光体において、前記感光層
の最外層は酸化防止剤として一般式(2) で表されるフェ
ノール系化合物を含有することを特徴とする電子写真用
有機感光体。【化２】式(2) 中、Ｒ₁ は置換または無置換の炭素数が１〜１２
のアルキル基、アリール基、アルキルアリール基、ハロ
ゲン化アリール基、アルコキシアリール基のいずれか一
つを表し、Ｒ₂ はアルコキシ基、カルボキシル基、置換
または無置換の炭素数が１〜１２のアルキル基、アリー
ル基、アルキルアリール基、ハロゲン化アリール基、ア
ルコキシアリール基のいずれか一つを表す。
【請求項３】導電性基体上に有機材料からなる感光層を
設けてなる電子写真用有機感光体において、前記感光層
の最外層は酸化防止剤として一般式(3) で表されるフェ
ノール系化合物を含有することを特徴とする電子写真用
有機感光体。【化３】式(3) 中、Ｒ₁ は置換または無置換の炭素数が１〜１２
のアルキル基、アリール基、アルキルアリール基、ハロ
ゲン化アリール基、アルコキシアリール基のいずれか一
つを表す。
【請求項４】請求項１、２または３に記載の電子写真用
有機感光体において、前記最外層は、最外層を構成する
全固形成分量に対して、前記フェノール系酸化防止剤を
０．０１重量％〜１５重量％含有することを特徴とする
電子写真用有機感光体。