JPS61241762A - 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】 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
特定の化合物を含有させた電子写真感光体に関する。

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、（刀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）〜（３１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１１！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−
　）−リニトロフルオレンー　９−オンとからなる感光
体（米国特許第３４８４２３７＠明細書に記載）、ポリ
−Ｎ−ビニルカルバゾールをビリリウム塩基色素で増感
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４７−３７
５４３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。また、Ｎ−アルキル−スチリルカ
ルバゾール類、Ｎ−アリール−スチリルカルバゾール類
を用いる感光体も提案されている。

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、これまでにあげた感光体は、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
。

一−１ 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、ｌは
置換もしくは無置換のアリール基、Ｒ’は置換もしくは
無置換のアルキル基及びアリニル基、Ｒ２は水素原子、
ハロゲン原子、＠換もしくは無置換のアルキル基及びア
ルコキシ基を示す。） で表わされる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
せることによって予期しえない効果を有する感光体を作
成しうろことをも見出した。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。

以下に本発明を添付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
代表的な三個の断面図であり、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（１＞で示される化合物
は下記一般式（ＩＩ） （式中Ａ　ｒＩ　、　ＲＩは前述の定義と同一、Ｒは低
級アルキル基を示す。）で表わされる亜燐酸エステル誘
導体と下記一般式（ＩＩ［）（式中Ｒ２は前述の定義と
同一） で表わされるカルバゾールアルデヒド類とを反応させる
ことにより得られる。次に製造例を示す。

製造例１（後記化合物ＮＯ，１） １−メチル−１−フェニルメチルホスホン酸ジエチル２
．６７ａと３−ホルミル−Ｎ−フェニルカルバゾール２
．７１ｇをＮ　　、Ｎ−ジメチルホルムアミド２０１に
溶解し、これにカリウムｔｅｒｔ−ブトキシド１，７７
ａを加えた。室温で４時間攪拌したのち反応物を氷水に
注ぎ、生成した油状物をトルエン１００ｍ１で抽出した
。有機層を水洗、乾燥した後シリカゲル上トルエンによ
りカラム処理した後シクロヘキサンで再結晶し、無色針
状結晶の化合物Ｎ０１１の３−（β−メチルスチリル）
−Ｎ−フェニルカルバゾールを得た。

収量２．２６ａ　（６３％）、融点は７０．５−７２．
０℃元素分析値（％） 製造例２（後記化合物Ｎｏ、５） １．１−ジフェニルメチルホスホン酸ジエチル３．３５
ｇと３−ホルミル−Ｎ−フェニルカルバゾール２，７１
０をＤＭＦ２０ｍｌに溶解し、これにカリウムｔｅｒｔ
−ブトキシド１　、７７０を加えた。室温で３時間攪拌
した後反応物を氷水に注ぎ、生成した油状物をトルエン
１００１で抽出した。有機層を水洗乾燥した後シリカゲ
ル上トルエンによりカラム処理した後、エタノール−シ
クロヘキサンの混合溶媒で再結晶し、無色針状結晶の化
合物Ｎ　ｏ、５の３−（β−フェニルスチリル）−Ｎ−
フェニルカルバゾールを得た。

収ｆｉｔ　２，７５ｔＪ　（６５％）　融点６８℃元素
分析値（％） こうして得られるカルバゾール化合物の具体例を以下表
１に例示する。

本発明感光体は、上記のような化合物の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上に化合物、増
感染料および結合剤（結着樹脂）よりなる感光１２が設
けられたものである。ここでの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
は化合物を介して行なわれる。しかしながら、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図における感光体は、導電性支持体１上に電荷発生
物質３を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ｍ　２−が設けられたものである。

ここでの化合物は結合剤（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Ｉｌ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物質と化合物と
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（１）で表わされる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物質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徴である
。

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ｗｊ５と、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（主として化合物が働（）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化合物の１種又
は２種以上を溶解し、更にこれに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［１２の厚さは３〜５０μｍ１好ましくは５〜２０
μｍが適当である。感光層２に占める化合物の量は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８１メチルバイオ
レツト、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
１０−ダミン６Ｇ、ローダミンＧエキストラ、エオシン
Ｓ１エリトロシン、ローズベンガル１、フルオレセイン
のようなキサンチン染料、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
アピリリウムバークロレート、ベンゾビリリウム塩（特
公昭４８−２５６５８号公報に記載）などのビリリウム
染料などが挙げられ。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＠　２−の厚さは３〜５０μｍ１好ましくは５〜２
０μｍが適当である。感光層２−に占める化合物の量は
１０〜９５重量％好ましくは３０〜９０重量％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■％好ましくは１〜２０重Ｍ％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Ｃｌ２１１８
０）　、シーアイピグメントレッド４１　（ＣＩ２１２
００）　、シーアイアシッドレッド５２（Ｃ１４５１０
０）　、シーアイベーシックレッド３（（１４５２１０
）　、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）、オキサシアー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）、ビススチルベンゼ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５
４−２１２９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　（ＣＩ　　７４１００）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　（ＣＩ　
　７３４１０）　、シーアイバットダイ（ＣＩ　　７３
０３０）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
当な溶媒中に分散した分散液を塗布し乾燥するかして、
更に必要であればパ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Ｆｍ５を形成し、
この上に１種又は２種以上の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
５〜２０μｌが適当である。電荷発生Ｉ！５が電荷発生
物質の微粒子３を結合剤中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ＷＪ５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に、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いるが、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！！！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
１部である。

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、ＣＩ　　２１１８０）　７６部、ポリエ
ステル樹脂（バイロン２００、■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１μ讃の電荷発
生層を形成した。

一方、電荷搬送物質としてＮ、ｏ、１化合物２部、ポリ
カーボネート樹脂（パンライトに１３００、■余人製）
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物質にドクターブレー
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２０μ―の電荷搬送層を形成せし
めて感光体Ｎ００１を作成した。

実施例２〜１９ 電荷発生物質および電荷搬送物質（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Ｎ００２〜１９を作成した。

実施例２０ 厚さ約３００μ曙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Ｎ０８１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プ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１０ｕｒａの電荷搬
送層を形成せしめて、本発明の感光体Ｎｏ。

２０を得た。

実施例２１ セレンの代りにボリレン系顔料 を用いて電荷発生Ｉ（但し、厚さは約０．３μｍ）を形
成し、また化合物をＮｏ、１の代りにＮ　Ｏ，５のもの
を用いた以外は実施例２０とまったく同様にして感光体
Ｎ　ｏ、２１を作成した。

実施例２２ ダイアンブルー（実施例１で用いたものと同じ）　１部
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Ｎ００１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１６μ■の感光層を形成せし
めて、本発明の感光体Ｎ　ｏ、２２を作成した。

かくしてつくられた感光体Ｎｏ、１〜２２について、市
販の静電複写紙試験装［（ＫＫ川口電機製作所製３ｐ４
２８型）を用いて一θＫＶ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
ツ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Ｅ　　１／２　
（ルックス・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
。

表−２ 第２表つづき 上記の記載から明らかなように、本発明の感光体は電子
写真感光体としての優れた性能を有し、鮮明な転写画像
を得ることができる。

【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. （１）導電性支持体上に下記一般式（ I ）で表わされ
   る化合物を少なくとも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感光体。 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・（ I ） （式中Ａｒ＾１は置換もしくは無置換のアリール基、Ｒ
   ＾１は置換もしくは無置換のアルキル基及びアリール基
   、Ｒ＾２は水素原子、ハロゲン原子、置換もしくは無置
   換のアルキル基及びアルコキシ基を示す。）