JPS59140456A - 電子写真用感光体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電子写真用感光体に関し、更に詳細に言えは、
特定のペリレン顔料とポリ−Ｎ−ビニルカルバゾールと
特定の電子吸引性染料を含有する感光層を有する光感度
の高い電子写真用感光体に関するものである。

ペリレン顔料が可視光領域に吸収波長を有する光導電性
物質であることは従来より公知であり、また、このペリ
レン顔料の光導電性を利用した電子写真用感光体も特開
昭４７−３０３３０号公報で公知である。この公報に記
載された感光体は、ペリレン顔料と電荷輸送物質から成
る感光層を有するものであり、電荷輸送物質としてはボ
ＩＪ−Ｎ−ビニルカルバゾールの如き正孔輸送物質又は
トリニトロフルオレノンの如き電子輸送物質が使用可能
とされ、感光層′の構造としては、ペリレン顔料の層と
電荷輸送物質の層を夫々独立層として相互に積層した積
層型構造又はペリレン顔料と電荷輸送物質を１つの層の
中に共に分散させた分散型構造のものが使用可能とされ
ている。しかしながら、この積層型感光体は耐久寿命、
感度などに問題があり、また分散型感光体は感度に問題
があって、いずれも実用には適しないものである。例え
ば、ペリレン顔料の層の上にポリ−Ｎ−ビニルカルバゾ
ールの層を設けた積層型感光体は、一般にコロナ帯電時
の電荷保持能（電荷受容性）及び露光時の感度が優れた
ものである。しかし、この種の感光体は所謂負帯電型感
光体と呼ばれるものであって、一般的には陰極コロナ放
電によって負帯電を与えられるものである。

陰極コロナ放電はオゾンを発生させ易く、このオゾンの
酸化作用による感光体の劣化及び感光体寿命の短縮、更
にはオゾンによる複写環境の汚染などが起る。それ故に
、上記の如き負帯電型感光体は耐久寿命及び複写環境の
汚染などが問題とされ、未だ実用化されていない。例え
ば導電性支持体上に真空蒸着されたペリレン顔料の層の
上にフェノキシ樹脂をバインダー樹脂としてこの中にト
リニトロフルオレノンを含めた層を設けた積層型感光体
は、露光によって表面電位の減衰が認められない程の低
感度のものである。

ペリレン顔料とポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール又はトリ
ニトロフルオレノンをフェノキシ樹脂中に分散させた感
光層を導電性支持体上に設けた分散型感光体は光感度（
後に定義する８％として）が良くとも２０〜２５　Ｌｕ
ｘ−８ｅＣ程度のものであり、１０Ｌｕｘ−８ｅＣより
も高い光感度を要求する現在の実用的平均水準から見れ
ば必ずしも充分なものとは言い難い。それ故にこれらの
感光体もまた未だ実用化されていない。

従って、本発明の目的は、オゾンの発生並びに発生オゾ
ンによる感光体の劣化、短命化及び複写環境の汚染など
の問題を惹起する虞れのない陽極コロナ放電により正帯
電を本発明の他の目的は、ペリレン顔料の光導電性を利
用した実用可能な電子写真用感光体を提供することにあ
る。

本発明の他の目的は、現在の実用的平均水準にある光感
度又はこの水準を超える高い光感度を有する電子写真用
感光体を提供することにある。

これらの目的は、特定のペリレン顔料とポリ−Ｎ−ビニ
ルカルバゾールと特定の電子吸引性染料の３成分を含有
する感光層を有する本発明の電子写真用感光体によって
達成される。

即ち、本発明は で表わされるペリレン顔料（以下ペリレン顔１ｐ４　ａ
ｌという）、（２）　　ボＩＪ−Ｎ−ビニルカルバゾー
ル、及びＸ′ｌ （式中、Ｘ、Ｋ及びガはハロゲン原子；Ｙは−ＣＯＯＨ
又は−８ｏ３Ｈ；Ｚ及び２′は水素原子、ハロゲン原子
、−ＮＯ，、−ＣＮ、−ＯＲ，−ＣＯＲ又は−ＮＲＲ’
：Ｒ及びＷは炭素原子数１〜３のアルキル基；ｌは０又
は１〜４の整数；ｎ及びｍはｎ＋ｍ＼４の条件を満足す
る０又は１〜３の整数；ｐ及びｑは０．１又は２の数を
夫々意味する。） 又は、一般式 （式中、ｘ、　ｘ’、′ｆ％ｙ、　ｚ、　ｚ’及びｍ、
夫々上記と同様の意味をもち；ｎ及びｍはｎ＋ｍｈ４の
条件を満足する０又は１〜４の整数；ｐ及びｑは０又は
１〜４の整数を意味する。） で表わされる電子吸引性染料（以下電子吸引性塗料（５
）という）を含有する感光層を有することを特徴とする
電子写真用感光体に関するものである。

一般にポリ−Ｎ−ビニルカルバゾールのような強い電子
供与性の物質は電子受容性物質との間に電子的相互作用
を起して電荷移動錯体を形成することが知られている。

電子受容性物質が適度な電子親和力を有し且つ電子輸送
能を有するものであれば、形成された錯体は強い光学吸
収を示し、ボＱ　−Ｎ−ビニルカルバゾールの光学増感
効果をもたらすことも知られている。また適切な酸性染
料（例えばクリスタ／Ｉ／バイオレット、ロダミンＢ、
マラカイグリーン）を用いればボ＋７　　Ｎ−ビニルカ
ルバゾールの光学増感効果が認められることも知られて
いる。しかし本発明で使用する電子吸引注染Ｎｂｌはポ
リ−Ｎ−ビニルカルバゾールとの間で有効な光学増感効
果を示さない。更に、本発明で使用する電子吸引注染Ｉ
ｔ（ｂ）はペリレン類Ｉｔ（ａｌに対しては、むしろ光
学減感効果をもたらすものである。則ち、電子吸引性染
料（ｂｌは、ペリレン類ｑａ＞の表面に吸着してペリレ
ン顔料自体の暗導電率及び光導電率を低下させる傾向を
示すものである。これらの事象を本発明者は実験により
確認している。

このように本発明で使用する電子吸引注染Ｒｂｌはペリ
レン類ＤＢ）に対しては光学減感効果をもたらすもので
あり、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾールに対しては光学増
感効果をもたらすものではないにも拘らず、ペリレン顔
Ｍａｌとポリ−Ｎ−ビニルカルバゾールと電子吸引注染
Ｎｂ）の三成分を同一感光層中に分散若しくは溶解させ
ることによって著しく良好な光感度が得られることは驚
くべきことである。

本発明者は、このようにこれらの三成分の組合せによっ
て著しく良好な光感度が得られる理由を次のように考え
てイル。即チ、ペリレン顔Ｉｔ（ａ）とポリ−Ｎ−ビニ
ルカルバゾールとの電子的相互作用で、露光によりペリ
レン顔料（ａ）から生成した光圧孔はボＩＪ　−Ｎ−ビ
ニルカルバゾールへ注入され輸送される。一方、ペリレ
ン顔Ｒａｔの表面に比較的強い電子的親和力を有する電
子吸引注染Ｒｂ）を吸着させるとこれらｔａｌ及ｆｆ１
ｂ＋の相互作用によりペリレン顔料（ａｌの表面状態が
伺らかの化学的変性を受け、これによってペリレン顔Ｉ
ｔ（ａ）の光励起により生成した電荷担体は同時に生成
した光圧孔と再結合せずに直ちに電子吸引性染料（ｂｌ
へ供与され、同時に光圧孔はポリーＮ−ビニルカルバゾ
ールＩｔＣ効率よく注入され輸送されることで、著しく
良好な光感度が得られるものと考える。

このようにペリレン顔ｍａｔとポリ−Ｎ−ビニルカルバ
ゾールを含む分散型感光体に添加してその光感度を著し
く改良することのできる電子吸引性染料は、前記した如
き特定された電子吸引注染Ｒｈ）である。ポリ−Ｎ−ビ
ニルカルバゾールの良き光学増感剤として知られている
クロラニル、フルオラニル、クロマニル、２，４．７−
）リニトロフルオレノンの如き電子受容性物質またはＤ
−ダミンＢ、クリスタルバイオレット、マラカイグリー
ンの如き酸性染料は、しても、その感光層の光感度の実
質的な改良は認められない。この事実から、ペリレン顔
Ｍａｌとポリ−Ｎ−ビニルカルバゾールを含む分散型感
光体を光増感する目的で添加する電子吸引性染料は、ペ
リレン顔ｈａｔとポリ−Ｎ−ビニルカルバゾールの双方
と適度な電子的相互作用を保持するものである必要があ
る。一般的にポリ−Ｎ−ビニルカルバゾールの光学増感
剤となり得るような強い電子的相互作用を保持するもの
は本発明の目的の達成に適しない。

本発明で使用する電子吸引注染Ｎｂ）の具体例として２
′。

４／　、　ｓ／　、　７／−テトラブロモ、３．４，５
．＜Ｓ−テトラクロロフルオレセイン、３，４，５．６
−テトラクロロフルオレセイン、テトラヨードフルオレ
セイン　２／　、　４／　、　５／　、　７／−テトラ
ブロモフルオレセイン、筐たけブロモフェニルブルー、
テトラブロモフェノールブルー、４　、５　、６　、７
−テトラブロモフェノールフタレン、３’、３“、５’
、５“−テトラブロモフェノールフタレイン、テトラヨ
ードフェノールブルー、テトラヨードフェノールフタレ
イン、２．３．４−。

５−テトラヨードフェノールスルホンフタレンなどを挙
げることができる。

第１〜３図は、本発明に係る電子写真用感光体の断面構
造を示す図であり、各図は夫々側の実施態様を示してい
る。

第１図の感光体はペリレン顔料（３）をポリ−Ｎ−ビニ
ルカルバゾールと電子吸引性染料（４ｂ）から成る電荷
輸送媒体（４）中にペリレン顔料（３）を分散させた感
光層（２）を導電性支持体（１）の上に設けたものであ
る。第２図の感光体は、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール
（４ａ）から成る電荷輸送層（６）と、ポリ−Ｎ−ビニ
ルカルバゾール（４ａ）と電子吸引性染料（４ｂ）から
成る電荷輸送媒体（４）中にペリレン顔料（３）を分散
させた電荷担体発生層（５）から成る感光層（２′）を
導電性支持体（１）の上に設けたものである。第３図の
感光体はポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール（４ａ）と電子
吸引性染料（４ｂ）から成る電荷輸送層（７）と、上記
と同様の構成の電荷担体発生層（５）から成る感光層（
２つを導電性支持体（１）の上に設けたものである。

本発明に係る感光体では、露光によってペリレン顔料（
ａｌから放出された電荷担体は電子受容性物知ｂ）によ
り輸送され、電荷担体の放出により生成した正孔はポリ
−Ｎ−ビニルカルバゾールに注入され輸送される。従っ
て、第１図及び第３図の感光体はそれぞれ正帯電型及び
負帯電型のいずれの型の感光体としても使用可能であり
、また第２図の感光体は正帯電型の感光体として使用可
能である。しかし、本発明に係る感光体は、後述する実
施例で明らかにされているように、正帯電型感光体とし
て使用する場合に負帯電型感光体として使用する場合よ
りも遥かに高い光感度が得られるものである。第２図及
び第３図のいずれの感光体においても、その光感度は電
荷輸送層（６）及び（７）の厚さに強く依存し、その厚
さが１〜５μｍの範囲の中にあるときは、層の厚さが厚
いほど感光体は高感度である。これに対して電荷担体発
生層（５）の厚さに対する光感度の依存性は小さい。

このことから、電荷輸送層（６）及び（７）の厚さの増
加に伴ない感光体の光感度が上昇する理由は、層（６）
及び（力の介在が、電荷担体発生層（５）の中に生成し
た正孔と導電性支持体（１）から注入される電子との再
結合を防止する効果をもたらすことができ、また層（６
）及び（７）中のポリ−Ｎ−ビニルカルバゾールの正孔
輸送能が感光体の光感度を強く支配しているためと考え
られる。

第１図の感光体は、ポリ、Ｎ−ビニルカルバゾールと電
子吸引注染Ｎｂ）を適当な有機溶剤に溶かした溶液にペ
リレン顔Ｒａ）を分散させ、この分散液を導電性支持体
＋１１の上に塗布乾燥することにより作製することがで
きる。第２図及び第３図の感光体はポリ−Ｎ−ビニルカ
ルバゾール又はこれと共に電子吸引注染Ｒｈ）を適当な
溶剤に溶かした溶液を導電性支持体（１１の上に塗布乾
燥し、次いでこの上に前記と同様な分散液を塗布乾燥す
ることにより作製することができる、その際、導電性支
持体（１）として例えばアルミニウムの如き金属の板又
は箔、アルミニウムの如き金桝を蒸着したプラスチック
フィルムなどが使用できる。

第１図の感光層（２）及び第２図と第３図の電荷担体発
生層（５）の中に含まれるペリレン顔Ｒａ）、ポリ−Ｎ
−ビニルカルバゾール及び電子吸引注染Ｎｂ）の６成分
の好ましい割合は、ボＩＪ−Ｎ−ビニルカルバゾールに
対してペリレン顔料（ａｌを１〜５０重景％、電子吸引
性梁柱ｂ）を０．５〜１０重ｉ％である。

層の好筐しい厚さは、第１図の感光層（２１では６〜５
０μｍ、第２図及び第３図の電荷担体発生層（５）では
３〜２ｏμｍ、第２図及び第３図の電荷輸送層（６）、
（７）では５〜６０μｍである。

第１図〜第３図のいずれの感光体においてもボ１７−　
Ｎ　−ビニルカルバゾールと共に他のバインダー樹脂を
使用することができる。バインダー樹脂は前記した層（
２）、（５）、（６）、（７）のいずれの中にも含ませ
ることができる。このようなバインダー樹脂として、例
えば、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ジアリルフタ
レート樹脂、ポリカーポネーＮＭ脂、シリコン樹脂、塩
化ビニリデン樹脂、塩酢ビ共重合体、その部分ケン化物
、酢酸ビニル重合体などを挙げることができる。このよ
うなバインダー樹脂の併用で、層と層及び層と支持体の
相互間の接着力を改良することができる。バインダー樹
脂の好ましい使用割合はポＩＪ　−Ｎ−ビニルカルバゾ
ールに対して５〜３０重量％である。また、感光層には
前述した成分のほかに可塑剤、助剤などを必装に応じて
適当量添加することもできる。

以下実施例により本発明を更に具体的に説明する。各実
施例中の部は重量部を意味する。

実施例１〜４及び比較例１〜４ 第１表に記載した各配合組成物をガラスピーズミルで２
時間に亘り均一に分散させて調製した分散液をアルミニ
ウム基板の上に乾燥膜厚が１０μｍとなるようにワイヤ
ーバーで塗布し、これを１００℃で２時間以上乾燥させ
た。このようにして作成した電子写真感光体の帯電特性
と光感度を測定し、その結果を第２表に記載した。測定
機として［ペーパーアナライザー５ｐ−４２８Ｊ（ハ旧
電機社製）を使用した。

（＋ｌ　６　ＫＶ及勇→６ＫＶの各電圧をそれぞれ感光
体表面に印加した直後の感光体の表面電位Ｖｏ（Ｖ）、
電圧印加中止後１゜秒間経過時の感光体の表面電位Ｖ、
。（Ｖｌを測定し、感光体の電荷保持能をＶ、ｏ／Ｖｏ
の値で評価した。

帯電した感光体の表面に白色光光源のタングステンラン
プを用いて露光することにより感光体の感度を測定した
。

露光強度を５Ｌｕｘとして、鮪光後の表面電位が初期表
面電位の％に減少するのに髪する謝光址Ｅ３’ｉ　（Ｌ
ｕｘ、５ｅｅ）と、露光後の表面電位が初期表面箱１位
の％に減少するのに侠する露光量Ｅ％（Ｌｕｘ、５ｅｅ
）と、露光開始後１５秒間経過時の表面電位■＋ｓ　（
ｖｌを測定し、これらの物理擬に基づいて感光体の感度
を評価した。

実施例５〜８ 実施例２のテトラブロモフェノールブルーの代すに第３
表に記載した各種の電子吸引性染料を使用する以外は、
実施例２と同様の配合組成及び方法で感光体を作成し、
その特性を測定した。結果を第３表に記載した。

５８７− 比較例６〜１０ 実施例１のテトラブロモフェノールブルーの代すニ、ポ
リ−Ｎ−ビニルカルバゾールの光学増感剤として知られ
ている第４表に記載した酸性染料（比較例６〜８）及び
電子受容性物質（比較例９〜１０）を使用する以外は実
施例１と同様の配合組成及び方法で感光体を作成し、そ
の特性を測定した。結果を第４表に記載した。

実施例９〜１４ 下記（１）の組成の溶液をアルミニウム基板の上に塗布
乾燥して１０μｍの厚さをもつ電荷輸送層を形成し、こ
の上に下記（ｍの組成をもつ分散液を塗布乾燥して４μ
ｍの厚さをもつ電荷担体発生層を形成した。

（部） （１１ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール　　　　１６４（
１ツービコール２１０Ｊ） ポリエステル樹脂（１Ｖｙｌｏｎ２００Ｊ　）　　　　
１０（部） （２）ペリレン類Ｌｅａ）　（「Ｎｏｖｏｐｅｒｍ　Ｒ
ｅｄＪ　）　　　５５ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール　
　　　１６４（Ｉツービコール２１０Ｊ） 第５表の電子吸引性染料　　　　　　　　　６．６ポリ
エステル樹脂（１Ｖｙｌｏｎ　２００　Ｊ　）　　　１
０ｍ−ターフェニル　　　　　　　　　　　　４１上記
混合溶剤　　　　　　　　　　　　２８０このように作
製された感光体は第２図に示した構造をもつものである
。その特性を第５表に記載した。

ノ と ） ／ ／′ 実施例１５〜２０ 下記（Ｉ）の組成の溶液をアルミニウム基板の上に塗布
乾燥して１０μｍの厚さをもつ電荷輸送層を形成し、こ
の上に下記（ｍの組成をもつ分散液を塗布乾燥して４μ
ｍの厚さをもつ電荷担体発生層を形成した。

（１ツービコール２１０Ｊ） ポリエステル樹脂（１’Ｖｙｌｏｎ　２００Ｊ　）　　
　１０第６表の電子吸引性染料　　　　　　　　　６．
６混合溶剤（トルエン／ジオキサン／　　　１７０テト
ラヒドロフラン＝　１９．１５／１９．６／１．０　）
（１ツーピコール２１０Ｊ） 第６表の電子吸引性染料　　　　　　　　　６．６ポリ
エステル樹脂（ｒＶｙｌｏｎ　２００Ｊ　）　　　１０
ｍ−ターフェニル　　　　　　　　　　　　４１上記混
合溶剤　　　　　　　　　　　　２８０このようにして
作製された感光体は第３図に示した構造をもつものであ
る。その特性を第６表に記載した。

【図面の簡単な説明】

Ｗ、１〜３図はそれぞれ本発明に係る電子写真感光体の
断面図である。 ＋１１・・・・・・導電性支持体　　　　（２）、（２
１、（２ｒ・・・・・・感光層（３）・・・・・・ペリ
レン顔料　　　　（４）・・・・・・電荷輸送媒体（４
ａ）・・・・・・ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール（４ｂ
）・・・・・・電子吸引性染料 （５）・・・・・・電荷担体発生層　　　（６）、（７
）・・・・・・電荷輸送層代理人　　弁理士　高　橋　
勝　利

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （Ｉン で表わされるペリレン顔料、 （２）ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、及ヒ（３）一般
   式 （式中、Ｘ、Ｘ′及びＸ”ｔｔハ０ゲｙｌＪｊｃ子：　
   ＹバーＣ０ＯＨ又は−８ｏ！）（；Ｚ及び２／は水素原
   子、ハロゲン原子、−ＮＯ，、−ＣＮ、−ＯＲ，−ＣＯ
   Ｒ又は−ＮＲＲ’；Ｒ及びＲ′は炭素原子数１〜６のア
   ルキル基；ｌはＯ又は１〜４の整数；ｎ及びｍはｎ　＋
   　ｍ　’ｈ　４の条件を満足する０又は１〜３の整数；
   ｐ及びｑは０．１又は２の数を夫々意味する。）又は、
   一般式“ Ｘン （式中、ｘ、　ｘ’、　ｘ”、　ｙ、　ｚ、　ｚ’及び
   ｌは夫に上記と同様の意味をもち；ｎ及びｍはｎ＋ｍ’
   ｘ４の条件を満足する０又は１〜４の整数；ｐ及びｑは
   ０又は１〜４の整数を意味する。） で表わされる電子吸引性染料を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。 ２、導電性支持体上に直接前記の感光層を設けた特許請
   求の範囲第１項記載の感光体。 五　導電性支持体上にボＩＪ　−Ｎ−ビニルカルバゾー
   ルから成る電荷輸送層を設け、更にこの上に前記の感光
   層から成る電荷担体発生層を設けた特許請求の範囲第１
   項記載の感光体。 ４　導電性支持体上にポリ−Ｎ−ビニルカルバゾールと
   電子吸引性染料から成る電荷輸送層を設け、更にこの上
   に前記の感光層から成る電荷担体発生層を設けた特許請
   求の範囲第１項記載の感光体。 ５　前記の感光層がポリ−Ｎ−ビニルカルバゾールに対
   して１〜５０重量％のペリレン顔料と０．５〜１０重景
   ％の電子吸引性染料を含有する特許請求の範囲第１項乃
   至第３現記