JPH0968820A

JPH0968820A - 電子写真用感光体

Info

Publication number: JPH0968820A
Application number: JP22292495A
Authority: JP
Inventors: Masami Kuroda; 昌美黒田; Ayako Mizumura; 綾子水村; Haruo Kawakami; 春雄川上
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 1995-08-31
Filing date: 1995-08-31
Publication date: 1997-03-11

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】高感度および繰り返し特性に優れる電子写真用
感光体を得る。【解決手段】下記一般式（１）で示されるチオフェン誘
導体のうち少なくとも一種を電荷輸送物質として含む感
光層を有する電子写真感光体とする。（式中Ｒ¹は水素原子，ハロゲン原子，置換もしくは無
置換のアルキル基，アリール基を表し、Ｒ²Ｒ³Ｒ⁴お
よびＲ⁵はそれぞれ水素原子，ハロゲン原子，アルコキ
シ基，置換もしくは無置換のアルキル基，アリール基を
表し、ｍおよびｎはそれぞれ１または２の整数を表
す。）

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子写真用感光体の
感光層に関し、特に感光層に用いられる電荷輸送物質に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より電子写真用感光体（以下感光体
とも称する）の感光材料としてはセレンまたはセレン合
金などの無機光導電性物質、フタロシアニン化合物ある
いはビスアゾ化合物などの有機光導電性物質を樹脂結着
剤等に分散させたものや真空蒸着させたものなどが利用
されている。

【０００３】感光体には暗所で表面電荷を保持する機
能、光を受容して電荷を発生する機能、同じく光を受容
して電荷を輸送する機能とが必要であるが、一つの層で
これらの機能をあわせもったいわゆる単層型感光体と、
主として電荷発生に寄与する層と暗所での表面電荷の保
持と光受容時の電荷輸送に寄与する層とに機能分離した
層を積層したいわゆる積層型感光体がある。これらの感
光体を用いた電子写真法による画像形成には、例えばカ
ールソン方式が適用される。この方式での画像形成は暗
所での感光体へのコロナ放電による帯電、帯電された感
光体表面上への原稿の文字や絵などの静電潜像の形成、
形成された静電潜像のトナーによる現像、現像されたト
ナー像の紙などの支持体への定着により行われ、トナー
像転写後の感光体は残留トナーの除去、光除電などを行
った後、再使用に供される。

【０００４】近年、可とう性、熱安定性、膜形成性など
の利点により、電荷輸送能の優れた光導電性有機化合物
の感光体への応用が数多く提案されている。例えばオキ
サジアゾール化合物としては、米国特許第３１８９４４
７号明細書、ピラゾリン化合物としては特公昭５９−２
０２３号公報、またヒドラゾン化合物としては特公昭５
５−４２３８０号公報、特開昭５７−１０１８４４号公
報、特開昭５４−１５０１２８号公報などに記載されて
公知であり、種々の電荷輸送材料が知られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述のように有機材料
は無機材料にない多くの長所を持つが、また同時に電子
写真感光体に要求されるすべての特性を充分に満足する
ものが得られていないのが現状であり、特に感度および
繰り返し連続使用時の特性に問題があった。本発明は、
上述の点に鑑みてなされたものであって、感光層に電荷
輸送物質として今まで用いられたことのない新しい有機
材料を用いることにより、高感度で繰り返し特性の優れ
た複写機用およびプリンター用電子写真用感光体を提供
することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明によ
れば下記一般式（Ｉ）で示されるチオフェン誘導体のう
ち少なくとも一種類を含む感光層を有する電子写真用感
光体とすることにより達成される。

【０００７】

【化２】

【０００８】（式中Ｒ¹は水素原子，ハロゲン原子，置
換もしくは無置換のアルキル基，アリール基を表し、，
Ｒ²，Ｒ³，Ｒ⁴およびＲ⁵はそれぞれ水素原子，ハロ
ゲン原子，アルコキシ基，置換もしくは無置換のアルキ
ル基，アリール基を表し、ｍおよびｎはそれぞれ１また
は２の整数を表す。）前記一般式（Ｉ）を使用した感光層を有する電子写真用
感光体は、一般式（Ｉ）で示される化合物のうち少なく
とも一種を電荷輸送物質として含む感光層を導電性基体
上に設けてなる単層型電子写真用感光体であってもよい
し、また一般式（Ｉ）で示される化合物のうち少なくと
も一種を含む電荷輸送層と、電荷発生層とからなる感光
層を導電性基体上に設けてなる積層型電子写真用感光体
であってもよい。

【０００９】前記一般式（Ｉ）のチオフェン誘導体を感
光層に用いた例は知られていない。本発明者らは、前記
目的を達成するために各種有機材料について鋭意検討す
るなかで、これらチオフェン誘導体について数多くの実
験を行った結果、前記一般式（Ｉ）で示される特定の骨
格を有するチオフェン誘導体を電荷輸送物質として使用
することにより、電子写真特性の向上に極めて有効であ
ることを見出し、高感度で繰り返し特性の優れた感光体
を得るに至った。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明に用いられる前記一般式
（Ｉ）のチオフェン誘導体は、通常の方法により合成す
ることができる。すなわち、下記一般式（II）で示され
るアルデヒド類と下記一般式（III）で示されるリン化
合物類とを、アルカリ存在下、適当な溶媒（例えばN,N-
ジメチルホルムアミド、ジメトキシエタン等）中で反応
させることにより合成できる。

【００１１】

【化３】

【００１２】（式中Ｒ¹は水素原子，ハロゲン原子，置
換もしくは無置換のアルキル基，アリール基を表し、，
Ｒ²，Ｒ³，Ｒ⁴およびＲ⁵はそれぞれ水素原子，ハロ
ゲン原子，アルコキシ基，置換もしくは無置換のアルキ
ル基，アリール基を表し、ｍおよびｎはそれぞれ１また
は２の整数を表す。）こうして得られる前記一般式（Ｉ）で示されるチオフェ
ン誘導体の具体例を例示すると次の通りである。

【００１３】

【化４】

【００１４】

【化５】

【００１５】この発明の感光体は前述のようなチオフェ
ン誘導体を感光層中に含有させたものであるが、これら
チオフェン誘導体の適用の仕方によって、図１、図２、
あるいは図３に示したごとく種々の実施の形態がある。
図１〜図３は本発明の感光体の概念的断面図で、１は導
電性基体、２０，２１，２２は感光層、３は電荷発生物
質、４は電荷発生層、５は電荷輸送物質、６は電荷輸送
層、７は被覆層である。

【００１６】図１は、導電性基体１上に電荷発生物質３
と電荷輸送物質５であるチオフェン誘導体を樹脂バイン
ダ−（結着剤）中に分散した感光層２０が設けられたも
のであり、通常単層型感光体と称せられる構成を示すも
のである。図２は、導電性基体１上に電荷発生物質３を
主体とする電荷発生層４と、電荷輸送物質５であるチオ
フェン誘導体を含有する電荷輸送層６との積層からなる
感光層２１が設けられたものであり、通常積層型感光体
と称せられる構成を示すものである。

【００１７】図３は、図２の逆の層構成のものである。
この場合には、電荷発生層４を保護するためさらに被覆
層７を設けるのが一般的である。図２および図３に示す
２種類の層構成とする理由は、負帯電方式として通常用
いられる図２の層構成で正帯電方式で用いようとして
も、これに適合する電荷輸送物質がまだ見つかっておら
ず、従って正帯電方式の感光体として現段階では図３に
示した層構成とすることが必要なためである。

【００１８】図１の感光体は、電荷発生物質を電荷輸送
物質及び樹脂バインダ−を溶解した溶液中に分散せし
め、この分散液を導電性基体上に塗布することにって作
成できる。図２の感光体は、導電性基体上に電荷発生物
質を真空蒸着するか、あるいは電荷発生物質の粒子を溶
剤または樹脂バインダ−中に分散して得た分散液を塗
布、乾燥し、その上に電荷輸送物質および樹脂バインダ
−を溶解した溶液を塗布、乾燥することにより作成でき
る。

【００１９】図３の感光体は、電荷輸送物質および樹脂
バインダ−を溶解した溶液を導電性基体上に塗布、乾燥
し、その上に電荷発生物質を真空蒸着するか、あるいは
電荷発生物質の粒子を溶剤または樹脂バインダ−中に分
散して得た分散液を塗布、乾燥し、さらに被覆層を形成
することにより作成できる。導電性基体１は感光体の電
極としての役目と同時に他の各層の支持体となってお
り、円筒状、板状、フィルム状のいずれでも良く、材質
はアルミニウム、ステンレス鋼、ニッケルなどの金属、
あるいはガラス、樹脂などの上に導電処理をほどこした
ものを用いることができる。

【００２０】電荷発生層４は、前記したように電荷発生
物質３の粒子を樹脂バインダー中に分散させた材料を塗
布するか、あるいは、真空蒸着などの方法により形成さ
れ、光を受容して電荷を発生する。また、その電荷発生
効率が高いことと同時に発生した電荷の電荷輸送層６お
よび被覆層７への注入性が重要で、電場依存性が少なく
低電場でも注入の良いことが望ましい。電荷発生物質と
しては、無金属フタロシアニン、チタニルフタロシアニ
ンなどのフタロシアニン化合物、各種アゾ、キノン、イ
ンジゴ顔料あるいはセレンまたはセレン化合物などが用
いられ、画像形成に使用される露光光源の光波長領域に
応じて好適な物質を選ぶことができる。

【００２１】電荷発生層は電荷発生機能を有すればよい
ので、その膜厚は電荷発生物質の光吸収係数より決まり
一般的には５μｍ以下であり、好適には１μｍ以下であ
る。電荷発生層は電荷発生物質を主体としてこれに電荷
輸送性物質などを添加して使用することも可能である。
樹脂バインダーとしては、ポリカーボネート、ポリエス
テル、ポリアミド、ポリウレタン、塩化ビニル、フェノ
キシ樹脂、ポリビニルブチラール、エポキシ、ジアリル
フタレ−ト樹脂、シリコン樹脂、メタクリル酸エステル
の重合体および共重合体などを適宜組合せて使用するこ
とが可能である。

【００２２】電荷輸送層６は樹脂バインダー中に電荷輸
送性物質として前記一般式（Ｉ）で示されるチオフェン
誘導体を分散させた塗膜であり、暗所では絶縁体層とし
て感光体の電荷を保持し、光受容時には電荷発生層から
注入される電荷を輸送する機能を発揮する。樹脂バイン
ダーとしては、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリ
スチレン、メタクリル酸エステルの重合体および共重合
体などを用いることができる。

【００２３】被覆層７は暗所ではコロナ放電の電荷を受
容して保持する機能を有しており、かつ電荷発生層が感
応する光を透過する性能を有し、露光時に光を透過して
電荷発生層に到達させ、発生した電荷の注入を受けて表
面電荷を中和消滅させることが必要である。被覆材料と
しては、ポリエステル、ポリアミドなどの有機絶縁性皮
膜形成材料が適用できる。また、これら有機材料とガラ
ス樹脂、ＳｉＯ₂などの無機材料さらには金属、金属酸
化物などの電気抵抗を低減せしめる材料とを混合して用
いることができる。被覆材料としては有機絶縁性皮膜形
成材料に限定されることはなくＳｉＯ₂などの無機材料
さらには金属、金属酸化物などを上着、スパッタリング
などの方法により形成することも可能である。被覆材料
は前述の通り電荷発生物質の光の吸収極大の波長領域に
おいてできるだけ透明であることが望ましい。

【００２４】被覆層自体の膜厚は被覆層の配合組成にも
依存するが、繰り返し連続使用したとき残留電位が増大
するなどの悪影響が出ない範囲で任意に設定できる。以
下、本発明の実施例について説明する。

【００２５】

【実施例】

（実施例１）ｘ型無金属フタロシアニン（Ｈ₂Ｐｃ）５
０重量部と前記化合物Ｎｏ．Ｉ−１で示されるチオフェ
ン誘導体１００重量部をポリエステル樹脂（商品名バイ
ロン２００：東洋紡製）１００重量部とテトラヒドロフ
ラン（ＴＨＦ）溶剤とともに３時間混合機により混練し
て塗布液を調整し、導電性基体であるアルミ蒸着ポリエ
ステルフィルム（Ａｌ−ＰＥＴ）上に、ワイヤ−バ−法
にて塗布して、乾燥後の膜厚が２０μｍになるように感
光体を作成した。

【００２６】（実施例２）前記化合物Ｎｏ．Ｉ−２で示
されるチオフェン誘導体８０重量部とポリカ−ボネ−ト
樹脂（商品名パンライトＬ−１２２５：帝人化成製）１
００重量部を塩化メチレンに溶解してできた塗液をアル
ミ蒸着ポリエステルフィルム基体上にワイヤーバーにて
塗布し、乾燥後の膜厚が２０μｍになるように電荷輸送
層を形成した。このようにして得られた電荷輸送層上
に、ボールミルにより１５０時間粉砕処理したチタニル
フタロシアニン（ＴｉＯＰｃ）５０重量部、ポリエステ
ル樹脂（商品名バイロン２００：東洋紡製）５０重量
部、ＴＨＦ溶剤とともに３時間混合機により混練して塗
布液を調整し、ワイヤーバーにて塗布し、乾燥後の膜厚
が１μｍになるように電荷発生層を形成した。

【００２７】（実施例３）実施例２において、チタニル
フタアロシアニンに変えて例えば特開昭４７−３７５４
３号公報に示されるようなビスアゾ顔料であるクロロダ
イアンブル−を用い、電荷輸送物質を前記化合物Ｎｏ．
Ｉ−３で示されるチオフェン誘導体に変えて実施例２と
同様に感光体を作製した。

【００２８】このようにして得られた感光体の電子写真
特性を川口電機製静電記録紙試験装置「ＳＰ−４２８」
を用いて測定した。感光体の表面電位Ｖ_S（ボルト）は
暗所で＋６．０ｋＶのコロナ放電を１０秒間行って感光
体表面を正帯電せしめたときの初期の表面電位であり、
続いてコロナ放電を中止した状態で２秒間暗所保持した
時の表面電位Ｖ_d（ボルト）を測定し、さらに続いて感
光体表面に照度２ルックスの白色光を照射してＶ_dが半
分になるまでの時間（秒）を求め半減衰露光量Ｅ_1/2(ル
ックス・秒) とした。また、この光を１０秒間感光体表
面に照射したときの残留電位Ｖ_r（ボルト）を測定し
た。実施例１および２については、長波長光での高感度
が期待できるので、波長７８０ｎｍの単色光を用いたと
きの電子写真特性も同時に測定した。すなわち、Ｖ_dま
では同様に測定し、次に白色光の代わりに１μＷの単色
光(780 nm)を照射して半減衰露光量（μＪ／cm²）を求
め、またこの光を１０秒間感光体表面に照射したときの
残留電位Ｖ_r（ボルト）を測定した。測定結果を表１に
示す。

【００２９】

【表１】表１に見られるように、実施例１、２および３は半減衰
露光量、残留電位ともに遜色はなく、また表面電位も良
好な特性を示している。また、実施例１および２におい
ては波長７８０ｎｍの長波長光でも高感度を示し、半導
体レーザプリンタ用として充分使用可能であることが判
る。さらに実施例１、２および３は５０００回の繰り返
し試験においても表面電位Ｖ_Sの変化は５０ボルト以下
であり、良好な繰り返し特性を示した。（実施例４）ｘ型無金属フタロシアニン５０重量部、塩
化ビニル共重合体（商品名ＭＲ−１１０：日本ゼオン
製）５０重量部を塩化メチレンとともに３時間混合機に
より混練して塗布液を調整し、アルミニウム支持体上に
約２μｍになるように塗布し、電荷発生層を形成した。
次に、化合物Ｎｏ．Ｉ−４で示されるチオフェン誘導体
１００重量部、ポリカーボネート樹脂（ＰＣＺ２００：
三菱ガス化学製）１００重量部、シリコンオイル０．１
重量部を塩化メチレンで混合し、電荷発生層の上に約２
０μｍとなるように塗布し、電荷輸送層を形成した。こ
のようにして得られた感光体に暗所で−６．０ｋＶのコ
ロナ帯電を１０秒間行った後、波長７８０ｎｍの単色光
を用いたときの電子写真特性を測定したところ、Ｖ_s＝
−６８０Ｖ，Ｅ_1/2＝１．７μJ/cm²と良好な結果が得
られた。

【００３０】（実施例５）実施例４において、無金属フ
タロシアニンに変えて下記構造式で示されるビスアゾ顔
料を用い、また電荷輸送物質を化合物Ｎｏ．Ｉ−５で示
されるチオフェン誘導体に変えて実施例４と同様に感光
体を作成した。このようにして得られた感光体において
は、実施例４において用いた単色光を白色光に変えて同
様に電子写特性を測定したところ、Ｖ_s＝−７００Ｖ，
Ｅ_1/2＝１．７ルックス・秒と良好な結果が得られた。

【００３１】

【化６】

【００３２】（実施例６）実施例４において、無金属フ
タロシアニンに変えて下記構造式で示されるビスアゾ顔
料を用い、また電荷輸送物質を化合物Ｎｏ．Ｉ−６で示
されるチオフェン誘導体に変えて実施例４と同様に感光
体を作成した。このようにして得られた感光体は実施例
５と同様に電子写真特性を測定した。Ｖ_s＝−７２０
Ｖ，Ｅ_1/2＝１．８ルックス・秒と良好な結果が得られ
た。

【００３３】

【化７】

【００３４】（実施例７）実施例４において、無金属フ
タロシアニンに変えて下記構造式で示されるスクアリリ
ウム化合物を用い、また電荷輸送物質を化合物Ｎｏ．Ｉ
−１１で示されるチオフェン誘導体に変えて実施例４と
同様に感光体を作成した。このようにして得られた感光
体は実施例５と同様に電子写真特性を測定した。Ｖ_s＝
−６７０Ｖ，Ｅ_1/2＝１．４ルックス・秒と良好な結果
が得られた。

【００３５】

【化８】

【００３６】

【発明の効果】本発明によれば、導電性基体上に電荷輸
送性物質として前記一般式（Ｉ）で示されるチオフェン
誘導体を用いる事としたため、正帯電および負帯電にお
いても高感度でしかも繰り返し特性の優れた感光体を得
る事ができる。また、電荷発生物質は露光光源の種類に
対応して好適な物質を選ぶことができ、フタロシアニン
化合物、スクアリリウム化合物およびビスアゾ化合物な
どを用いることにより半導体レーザプリンターや複写機
に好適に使用可能な感光体を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態の一例である単層型感光
体の概念的断面図

【図２】この発明の実施の形態の一例である積層型感光
体の概念的断面図

【図３】この発明の実施の形態の一例であって、図２と
は層構成が異なる積層型感光体の概念的断面図

【符号の説明】

１…導電性基体、３…電荷発生物質、４…電荷発生層、
５…電荷輸送物質、６…電荷輸送層、７…被覆層。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下記一般式（Ｉ）で示されるチオフェン誘
導体のうち少なくとも一種を含む感光層を有することを
特徴とする電子写真用感光体。【化１】（式中Ｒ¹は水素原子，ハロゲン原子，置換もしくは無
置換のアルキル基，アリール基を表し、，Ｒ²，Ｒ³，
Ｒ⁴およびＲ⁵はそれぞれ水素原子，ハロゲン原子，ア
ルコキシ基，置換もしくは無置換のアルキル基，アリー
ル基を表し、ｍおよびｎはそれぞれ１または２の整数を
表す。）
【請求項２】請求項１記載の一般式（Ｉ）で示される化
合物のうち少なくとも一種を電荷輸送物質として含む感
光層を導電性基体上に設けてなることを特徴とする単層
型電子写真用感光体。
【請求項３】請求項１記載の一般式（Ｉ）で示される化
合物のうち少なくとも一種を含む電荷輸送層と、電荷発
生層とからなる感光層を導電性基体上に設けてなること
を特徴とする積層型電子写真用感光体。