JPS59211048A - 電子写真感光体 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は電子写真感光体に関し、更に詳しくは、カール
ソン方式における積層型の電子写真感光体に関する＠ 〔発明の技術的背景とその問題点〕 カールソン方式による電子写真感光体は、その電気抵抗
が暗状態において極めて高く、帯電性が優れていること
が要求されるが、可視域に高い感度をもつ感光体はしば
しば暗状態における電気抵抗が低くなることがあるため
、カールソン方式による電子写真への応用が困難であっ
た。このため、近年になり、電荷発生層と電荷輸送層と
に機能を分離した感光体が開発された。該感光体は、導
電性支持体上、例えば、Ｃｕ、ＡＩなどの基板上に電荷
発生層と電荷輸送層とを積層してなる構造を有する。こ
の感光体において、光により電荷発生層で生成されたエ
キシトンは、電荷発生層内、或は電荷発生層と電荷輸送
層との境界において解離し、キャリアーが発生すると考
えられる。このようにして発生したキャリアーは電荷輸
送層に注入され電荷輸送層内を輸送されて感光体表面の
電荷を中和することにより静電潜像を形成する。かかる
積層型感光体においては、電荷輸送層では電荷を発生す
る必要がないので、すぐれた電荷保持能力と電荷輸送能
力をもつ物質を選択することが必ずしも困難でなく、シ
たがって感光体の感度、及び帯電性を改善することが可
能であった。可視光に対して透明な、このような特性を
有する電荷輸送物質としては、？リビニル力ルパゾール
及びその誘導体等の高分子有機半導体又はオキサジアゾ
ール誘導体、トリフェニルアミン誘導体、ピラゾリン誘
導体等の低分子有機半導体を、／　ＩＪエステル樹脂等
の有機結着剤中に溶解分散し穴もの等が知られている。

これらの電荷輸送物質は、正孔をキャリアーとするもの
であ夛、電子を輸送することはできない。

また、電荷発生物質としては、７タロシアニン化合物、
ビスアゾ化合物、トリアゾ化合物、アゾ化合物、ピリリ
ウム塩などの染顔料が知られている。電荷発生層は電荷
輸送層に比較して薄く、しかも機械的強度も小さいので
、通常、電荷輸送層が上層（トナーが被着される側）、
電荷発生層が下層であるような構造がとられる。

感光体を積層し九九めに新たに生じる問題は、電荷発生
層から電荷輸送層へのキャリアーの注入の問題である。

即ち、キャリアー発生の効率がよく、かつ、電荷輸送層
でのキャリアーの輸送効率がよかったとしても、その境
界でキャリアー〇注入効率が悪ければ優れた特性を有す
る感光体は得られない。また、電荷発生層におけるキャ
リアーの輸送効率も、電荷輸送層はどではないが、感光
体の応答特性に大きく影響する。これらの欠点がある場
合は、インダクション現象が起きたり、暗状態における
電気抵抗が低下して表面電位が低下する等の好ましくな
い現象が生じ、感光体の感度を低下させてしまう。

〔発明の目的〕

本発明は、電荷発生層から電荷輸送層への正孔の注入効
率を改善し、もって優れた特性を有する電子写真感光体
を提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

本発明は、導電性支持体上に１電荷発生層及び電荷輸送
層を順次積層して成る電子写真感光体において、電荷発
生層が７タロシアニンから成り、かつアンモニアが少な
くと本電荷輸送層側の電荷発生層中に存在していること
を特徴とする。

以下、本発明を更に詳細に説明する。

導電性支持体としては、Ａｌｌ　Ｉｎ＋Ａｕ、Ｃｕ＋Ｎ
１ｔＳｎ。

Ｚｎ、Ａｊ’等の導電性物質からなる支持体又は樹脂膜
上に該導電性物質を蒸着してなる支持体等、従来と同一
の導電性支持体が用いられる。後者の樹脂膜は、感光体
としての実質的な機能に関与するものではないため、そ
の種類は格別限定されない。

電荷発生層を構成する電荷発生物質は、可視光を吸収し
てエキシトンを生成し、かつこのエキシトンの解離によ
シ発生した正孔の輸送効率が良好であって、しかも真空
蒸着によって導電性支持体上に被着させることが可能な
物質であることが好ましい。このため、本発明において
は電荷発生物質として、７タロシアニンが使用される。

７タロシアニンとしては、Ｃｕ、Ｆｅ＋Ｚｎ、Ｃｏ＋Ｎ
ｉ＋Ｐｔ、Ｃｒ、Ｖ。

ＡＩ　等の金属との錯塩又は無金属体が挙げられる。

この中では、銅７タ四シアニン及び無金属７りｐシアニ
ンを用いることが好ましい。尚、銅フタロシアニンの結
晶型は、α、β及びＸ型のいずれであってもよいが、本
発明者らの研究によると、β型又はＸ型の結晶型である
方が、インダクション現象が少ないために好ましいこと
が判明した。

上記した７タ胃シアニン中には、その７工ルミ準位を電
荷輸送物質の７工ルミ準位よりも高くし、電荷発生層か
ら電荷輸送層への正孔の注入効率を高めるために、アン
モニアがドーグされているうこのアンモニアは、電荷発
生層の全層に亘って又は該層の一部にのみドーグされて
いてもよいが、少なくとも電荷輸送層側の電荷発生層中
にドープされていることが必要である。電荷発生層中に
は、アンモニアが通常０．０１〜２重量％、好ましくは
０．０３〜０．１重量％ドープされている。尚、アンモ
ニアは電荷発生層中において、フタロシアニンと化学的
に結合し、又はフタロシアニンに吸着されている等、そ
の存在吠態はいかなるものであってもよい。

一方、電荷輸送層は、通常、正孔輸送物質とこれを結着
する有機結着剤とから成る。かかる正孔輸送物質及び有
機結着剤としては、従来と同一の物質が用いられる。尚
、電荷輸送層は、通常、数μｍ〜士数μｍの厚さを有し
ている。

本発明の電子写真感光体は、例えば次のようにして製造
される。まず、導電性支持体上に＃１７りロシアニンを
真空蒸着する。通常、蒸着は１０−’Ｔｏｒｒ以下の高
真空中で蒸着源を２８０〜３５０’Ｃに加熱し、蒸着基
板温度を０〜２０℃として行われる。

尚、蒸着後の銅フタロシアニンは、通常、α型結晶とな
っている。次いで、銅フタロシアニン層をアンモニア蒸
気又はアンモニア雰囲気中でアンモニアと接触させ、該
層中にアンモニアをトーフスる。アンモニア蒸気と接触
させる場合は、不活性ガス（例えば、アルゴンガス）雰
囲気中で行なうことが好ましく、通常、圧力０．１〜７
６０ａｔｍ。

雰囲気温度５〜３５℃で０．１〜３時間、好ましくは常
温常圧下で０．２５〜１時間接触させる。一方、アンモ
ニア雰囲気中で接触させる場合は、アンモニアガスと不
活性ガスとの混合ガス中で行うことも可能であるが、ア
ンモニアガスのみの雰囲気中で行なうことが好ましく、
この際は通常、圧力０．０１〜ｌａｔｍｓ雰囲気湿度５
〜１５℃で数分〜１時間、好ましくは圧力０．１〜０　
、５　ａ　ｊｎｌ　Ｎ温度５〜１０℃で数分〜０．５時
間接触させる。次に、銅フタロシアニン層上に、正孔輸
送物質を有機結着剤中に溶解分散した溶液を塗布後、乾
燥することにより本発明の電子写真感光体が得られる。

尚、アンモニアの逃散を防止するため、電荷輸送層は、
電荷発生層をアンモニアと所定時間接触させた後、速や
かに形成されることが好ましい。

次に、本発明感光体におけるキャリアー注入効率に関す
る作用機構について、以下に説明する。

電荷発生層から電荷輸送層へめ正孔注入効率を定量的に
理解するためには、各層の表面準位、特に表面トラップ
準位まで含めた考察が必要であるが、その定性的理解に
は、それぞれの物質のイオン化エネルギーと、酸化度（
フェルミ準位）を用いた考察が有用である。電荷発生層
から電荷輸送層への正孔注入効率をよくするためには、
電荷輸送物質のイオン化エネルギーが電荷発生物質のイ
オン化エネルギーに比べて小さいことが必要である。ま
た、それだけではなく、電荷発生物質の７工ルミ準位が
、電荷輸送物質の７工ルミ準位に比べて高いことが必要
である。

第１図、第２図はともに、電荷発生物質Ａのイオン化エ
ネルギーが電荷輸送物質Ｂのイオン化エネルギーよりも
高い場合を示したものであるが、第１図の場合は、電荷
発生物質の７工ルミ準位が、電荷輸送物質のフェルミ準
位よりも低い場合である（図中、点線はフェルミ準位、
斜線部分は価電子帯を表し、Ａは電荷発生層、Ｂは電荷
輸送層を表す）。このような２層を接合すると、第１図
（ｂ）のようになる。逆に１電荷発生物質のフェルミ準
位が電荷輸送物質のフェルミ準位よりも高い場合、第２
図（ｂ）のようなエネルギー帯になり、この場合には、
正孔の電荷発生層から電荷輸送層へ効率のよい注入がお
こることがわかる。フェルミ準位の制御は強い電子供与
性を示す物質、或は強い電子受容性を示す物質を少量（
１％以下が望ましい）ドープすることによって、行うこ
とが可能である。

一般に、電荷発生物質に電子供与性物質をドープする（
電子を過剰ぎみにする）と、電荷発生層側の７工ルミ準
位が高エネルギー側に移動する傾向を示すので、正孔の
注入効率のよりよくなった接合が形成される。また、電
子供与性物質をドープした場合には、既存の正孔を中和
する傾向となるので、暗状態において電流のキャリアと
なる正孔が減少し、暗減衰が少くなる。このため、本発
明にあっては、アンモニア雰囲気中に電荷発生層を放置
することにより、高感度の感光体を得ている。

〔発明の効果〕

本発明の感光体は、電荷発生層から電荷輸送層への正孔
注入効率が良好であって、インダクション現象及び暗状
態時における表面電位の低下現象等がない優れた特性を
有している。また、電荷発生物質としてα型結晶の銅フ
タロシアニンを用いた場合は、該物質はフェルミ準位が
高く正孔による暗電流が大であって高感度の感光体が得
られにくいが、本発明にあっては、電子供与性であるア
ンモニアをドープしているため、この場合に最も顕著な
効果が得られる。

〔発明の実施例〕

実施例１ 導電性支持体として、ＡＩ（純度９９．００％）板を用
い、この上に、銅フタロシアニン（東京化成社製）を真
空蒸着した。この時の圧力は約１０−６’ｌ’ｏｒｒで
あって、銅フタロシアニンを収納した蒸着デートの温度
は３００〜３５０℃の範囲であった。

また、形成された銅フタロシアニン層の厚さは約０．５
μｍであり、蒸着後の銅フタロシアニンの結晶型をＸ線
回折により解析したところ、α型であった。

次いで、真空槽内にアルゴンガスを充填し、該槽内の圧
力を大気圧にまで戻した後、アンモニアを１０℃に加熱
して銅フタロシアニン層をアンモニア蒸気と１時間接触
させた。

次に、銅フタロシアニン層上に、次式：で示されるオキ
サジアゾール誘導体６０重量％がポリエステル樹脂で結
着された溶液を塗布後、乾燥して電子写真感光体を得た
。形成された電荷輸送層の厚さは約１０μｍであった０ 得られた感光体について、ペーパーアナライザａカ 位との関係を示した図である。

−（川口電機社製、　ＭＯＤＥＬ　５Ｐ−４２８）を用
い、表面電位の光照射による減衰を測定したところ、第
３図中人で示す結果が得られた。尚、図中、■は帯電時
、■は暗減衰時、■は光減衰時である。

実施例２ フタロシアニンとして無金属フタロシアニンを用いたこ
と以外は、実施例１と同様にして電子写真感光体を製造
した。

この感光体について、実施例１と同様の試験を行ったと
ころ、第３図中Ｂで示す結果が得られた。

比較例 アンモニアをドープしなかったこと以外は、実施例１と
同様にして電子写真感光体を製造した。

この感光体について、実施例１と同様の試験を行ったと
ころ、第３図中Ｃで示す結果が得られた。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は、ともに電荷発生層と電荷輸送層と
の接合前後におけるフェルミ準位と価電子帯との変動を
示した概念図、第３図は感光体に光照射した場合におけ
る光照射後の時間と表面電（ロ） 第１図　　　　第２図 （ａ）　　　　　　　（ａ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 導電性支持体上に、電荷発生層及び電荷輸送層を順次積
   層して成る電子写真感光体において、電荷発生層がフタ
   ロシアニンから成り、かつアンモニアが少なくとも電荷
   輸送層側の電荷発生層中に存在していることを特徴とす
   る電子写真感光体。