JPS63158555A - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明４よ電子写真感光体に関するもので、詳しくは導
電性基体上に形成させた感光層の中に、前記一般式（Ｉ
）で示したターチオフェンのうちの少なくとも一種類を
含む電子写真感光体に関するものである。

〔従来の技術〕

従来から電子写真感光体（以下感光体とも称する）の感
光材料としてはセレンまたはセレン−テルル合金などの
無機光導電性物質、硫化カドミウムまたは酸化亜鉛など
の無機光導電性物質を結着剤中に分散させたもの、ポリ
−Ｎ−ビニルカルバゾールまたはポリビニルアントラセ
ンなどの有機光導電性物質、フタロンアニン化合物また
はアゾ化合物などの有機光導電性物質、またはこれら有
機光導電性物質を結着剤中に分散させたものなどが利用
されている。

さらに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、発生した電荷を輸送する
機能が必要であるが、これらの機能を一つの感光材料で
合わせ持ったいわゆる単層型″感光体と、主として電荷
発生を担う感光材料と主として電荷移動を担う感光材ｑ
を混合した二層化型感光体、主として表面電荷を担う層
、電荷発生を担う層、電荷輸送を担う層などに機能分離
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の方
法には、−例としてカールソン方式がある。この方式で
は暗所でのコロナ放電による感光体への帯電、原稿の文
字や絵などの露光による感光体表面上への静電潜像の形
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という一連の工程
により画像形成が行われ、トナー像を転写した後の感光
体は残留トナーの除去、表面電荷の除電などの一連の工
程を行った後に再び使用される。

近年、有機材料を用いた電子写真感光体は、可撓性、熱
安定性、膜形成性、材料の多様性など従来の無機材料で
は見出しにくい利点゛が注目され実用化されてきている
。例えば、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾールと２．４．７
−）ダニトロフルオレン−９−オンとからなる感光体く
米国特許第３４８４２３７号明細書に記載）、有機顔料
を主成分とする感光体（特開昭４７−３７５４３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。さらに、新規ヒドラゾン化合物も数多く実用化
されているほか、数多くの有機材料が実用化されている
。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、有機材料は無機材料にない多くの長所を
もつが、現在のところ感光体に要求されるすべての特性
を充分に満足しているわけではなく、特に光感度および
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
光体の感光層に含まれる電荷輸送性物質として今まで用
いられたことのない有機材料を用いることにより、高感
度で繰り返し特性に優れた電子写真感光体を提供するこ
とを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明によれば、下記一般
式（Ｉ）に示したターチオフェンのうちの少なくとも一
種類を含む感光層を備えた電子写真感光体とする。

（式中、Ｒ１，Ｒ２，Ｒｓ、　Ｒａ、　Ｒｓ、　Ｒａ、
　ＲｔおよびＲ８はそれぞれ水素原子、ハロゲン原子、
ヒドロキシ基、アルキル基、アルコキシ基、アリル基、
アルデヒド基、カルボキシル基、アシル基。

エステル基、アリール基、シアノ基、ニトロ基。

アミノ基、アルキルアミノ基、またはアリールアミノ基
を表す。） 〔作用〕 電子写真感光体の感光層に含有させる電荷輸送性物質と
して、前記一般式（Ｉ）で示されるターチオフェンを用
いることにより、感光層における電荷の輸送が速やかに
行われるようになり、高感度で繰り返し特性の優れた感
光体となる。

〔実施例〕

本発明に用いられる前記一般式（Ｉ）のターチオフェン
は公知の材料であり、それらの合成法については文献に
述べられている。しかし、これらのターチオフェンを感
光層に用いた例はなく、本発明者らは、前記目的を達成
するため種々検討した結果、前記一般式（Ｉ）で示され
るターチオフェンを用いることにより、高感度でしかも
繰り返し特性の優れた感光体を得ることを発見した。

本発明に用いる一般式（Ｉ）で示されるターチオフェン
の具体例は次の通りである。

本発明の感光体は前述のようなターチオフェンを感光層
中に含有させたものであるが、これらターチオフェンの
用い方によって、第ｉ　２．３．４および５図に示した
感光体として用いることができる。

第１，２．３．４および５図はこの発明の感光体のおの
おの異なる実施例の模式的断面図で、■は導電性基体、
２０．２１．２２．２３．２４は感光層、３は電荷発生
物質、４は電荷発生層、５は電荷輸送性物質、６は電荷
輸送層、７は被覆層である。被覆層７は必ずしもなくて
もよい。

第１図は、導電性基体１上に電荷発生物質３と電荷輸送
性物質５であるターチオフェンを結着剤中に分散した感
光層２０（通常単層型感光体と称せられる構成）が設け
られたものである。

第２図は、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、電荷輸送性物質５であるターチオフ
ェンを含有する電荷輸送層６との積層からなる感光層２
１（通常積層型感光体と称せられる構成）が設けられた
ものである。

第３図は、第２図の逆の層構成のものである。

第４図は、導電性基体１上に電荷発生物質３および電荷
輸送性物質５であるターチオフェンを混合したものを主
体とする電荷発生層４と、電荷輸送性物質５であるター
チオフェンを含有する電荷輸送層６との積層からなる感
光層２３〈通常二層化型感光体と称せられる構成）が設
けられたものである。

第５図は、第４図の逆の層構成のものである。

第２．３．４および５図に示す層構成には以下の理由が
ある。負帯電方式の場合は通常第２図および第４図の層
構成が用いられる。しかし、第２図および第４図の層構
成で正帯電方式で用いようとしても、現在のところこれ
に適合する電荷輸送性物質が見つかっていない。したが
って、正帯電方式の場合は本発明者らが既に提案したよ
うに、第３図および第５図に示す層構成にするのが適当
である。

第１図の感光体は、電荷発生物質を電荷輸送性物質およ
び結着剤を溶解した溶液中に分散させ、この分散液を導
電性基体上に塗布することにより作製できる。

第２図の感光体は、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を結着剤を溶解した
溶液中に分散させて得た分散液を塗布、乾燥し、その上
に電荷輸送性物質および結着剤を溶解した溶液を塗布、
乾燥することにより作製できる。

第３図の感光体は、電荷輸送性物質および結着剤を溶解
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を結
着剤を溶解した溶液中に分散させて得た分散液を塗布、
乾燥することにより作製できる。

第４図の感光体は、導電性基体上に電荷発生物質と電荷
輸送性物質を混合したものを真空蒸着するか、あるいは
電荷発生物質を電荷輸送性物質および結着剤を混合した
ものを溶解した溶液中に分散させて得た分散液を塗布、
乾燥し、その上に電荷輸送性物質および結着剤を溶解し
た溶液を塗布、乾燥することにより作製できる。

第５図の感光体は、電荷輸送性物質および結着剤を溶解
した溶液を導電性基体上に塗布、乾燥し、その上に電荷
発生物質と電荷輸送性物質を混合したものを真空蒸着す
るか、あるいは電荷発生物質を電荷輸送性物質および結
着剤を溶解した溶液中に分散させて得た分散液を塗布、
乾燥することにより作製できる。

導電性基体１は感光体の電極として働くとともに他の各
層の支持体きなっており、円筒状、板状、フィルム状の
いずれでも良く、材質的にはアルミニウム、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でも良い。

電荷発生層４は、前記したように電荷発生物質３、また
は電荷発生物質３と電荷輸送性物質５を混合したものを
結着剤中に分散させた分散液を塗布するか、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、電荷発生層４は電荷発生効率が高いこ
ととともに、発生した電荷を電荷輸送層６および被覆層
７へ効率良く注入することが重要で、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
ニンなどのフタロンアニン化合物、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
領域に応じて適当な物質を選ぶことができる。電荷発生
層は電荷発生機能を持てばよいので、その膜厚は電荷発
生物質の光吸収係数により決まり一般的には５μｍ以下
であり、１μｍ以下であればなお良い。電荷発生層は電
荷発生物質を主体とし、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。結着剤としては、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、エポキシ、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当に組み合わせて使用
することが可能である。

電荷輸送層６は結着剤中に電荷輸送性物質としテ前記一
般式（Ｉ）で示されるターチオフェンを分散させた塗膜
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
る機能を持つ。結着剤としては、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、エポキシ、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
合体などを用いることができる。

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、露光時には光を透過し、これを電荷
発生層に到達させ、かつ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機能を持つことが必要である。

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、これらの有
機材料とガラス、Ｓｉｎ□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させる材料を混合し
て用いることもできる。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、ＳＩ口□などの無
機材料さらには金属、金属酸化物などを蒸着、スパッタ
リングなどの方法により用いることも可能である。被覆
材料は前述の通り無機、有機の材料に関わらず電荷発生
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。

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。

実施例１ まず、α型無金属フタロシアニンを出発原料とし、二つ
のリニアモーターを対向して配置した間にα型無金属フ
タロシアニンと作用小片としてテフロンピースを内蔵し
た非磁性離体をおいて粉砕するＬ　Ｉ　ＭＭ　Ａ　Ｃ（
Ｌｉｎｅａｒ　Ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ　Ｍｏｔｏｒ　Ｍｉ
ｘ−ｉｎｇ　ａｎｄ　Ｃｒａｓｈｉｎｇ　：富士電機製
）処理を２０分間行い微粉末化した。この微粉末化され
た試料７重量部とＤＭＦ　（Ｎ、Ｎ−ジメチルホルムア
ミド）溶剤５０重量部とを超音波分散処理を行った。そ
の後、試料とＤＭＦとを分離濾過し乾燥したのち、Ｘ型
無金属フタロシアニン３重量部を加えた。これにピラゾ
リン化合物（商品名Ａ　Ｓ　Ｐ　Ｐ：田岡化学製）１０
重量部、ポリエステル樹脂（商品名バイロン２００、東
洋紡製）１０重量部、およびテトラヒドロフラン（ＴＨ
Ｆ）７９０重量部を加え、ＳＵＳボールを入れて２時間
激しく震盪したのちさらに３０分超音波処理をして電荷
発生層用の塗液を作製した。次に、前記化合物Ｎｏ、　
１で示されるターチオフェン１重量部をテトラヒドロフ
ラン（ＴＨＦ）６重量部に溶かした液とポ１．．り婉酸
、チ、２ポリ７−（ＰＭＭＡ　：東京化成製）１．５重
量部をトルエン１３．５重量部に溶かした液とを混合し
て電荷輸送層用の塗液を作製した。アルミニウムを蒸着
したポリエステルフィルムにできた塗液を塗布し、電荷
輸送層（Ｉ５μｍ）、電荷発生層（２μｍ）を持つ感光
体を作製した。

実施例２ 実施例１のターチオフェン（Ｎα１）の代わりにブロモ
ターチオフェン（Ｎα２）を用いて実施例１と同様に感
光体を作製した。

実施例３ 実施例１のターチオフェン（Ｎα１）の代わりにメチル
ターチオフェン（Ｎα４）を用いて実施例１と同様に感
光体を作製した。

実施例４ 実施例１のクーチオフエン（Ｎα１）の代わりにターチ
オフェン力ルボクスアルデヒド（Ｎα７）を用いて実施
例１と同様に感光体を作製した。

実施例５ 実施例１のターチオフェン（Ｎα１）の代わりにアセチ
ルターチオフェン（Ｎα９）を用いて実施例１と同様に
感光体を作製した。

実施例６ 実施例１のターチオフェン（ｋｌ）の代わりにターチオ
フェンメタノール（Ｎα１７）を用いて実施例１と同様
に感光体を作製した。

実施例７ クロログイアンブル−をガラスポットおよびガラスポー
ルを用いたボールミル装置で１００時間粉砕し微粉末化
した。この微粉末化された試料１重重部にピラゾリン化
合物（商品名ＡＳＰＰ　：田岡化学ｒＭ）２重量部、ポ
リエステル樹脂（商品名バイロン２００：東洋紡製）２
重量部、およびテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）９６重量
部を加え、ＳＵＳボールを入れて２時間激しく震盪した
のちさらに３０分超音波処理をして電荷発生層用の塗液
を作製した。次に、前記化合物Ｎα１で示されるターチ
オフェン１重量部をテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）６重
量部に溶かした液とポリメタク侶し酸メチ・、ポリマー
（ＰＭＭＡ　：東京化成製）１．５重量部をトルエン１
３゜５重量部に溶かした液とを混合して電荷輸送層用の
塗液を作製した。アルミニウムを蒸着したポリエステル
フィルムにできた塗液を塗布し、電荷輸送層（Ｉ５μｍ
）、電荷発生層（２μｍ）を持つ感光体を作製した。

実施例８ 実施例７のターチオフェン（Ｎα１）の代わりにブロモ
ターチオフェン（Ｎα２）を用いて実施例７と同様に感
光体を作製した。

実施例９ 実施例７のターチオフェン（Ｎα１〉の代わりにメチル
ターチオフェン（Ｎα４）を用いて実施例７と同様に感
光体を作製した。

実施例ＩＯ 実施例７のターチオフェン（Ｎα１）の代わりにターチ
オフェン力ルボクスアルデヒド（ｌｌα７）を用いて実
施例７と同様に感光体を作製した。

実施例１１ 実施例７のターチオフェン（Ｎ（Ｉ１）の代わりにアセ
チルターチオフェン（Ｎα９）を用いて実細例７と同様
に感光体を作製した。

実施例■２ 実施例７のターチオフェン（Ｎ（Ｉ１）の代わりにター
チオフェンメタノール（Ｎｏ、１７）を用いて実施例７
と同様に感光体を作製した。

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ｒ　Ｓ　Ｐ−４２８Ｊを用いて
測定した。

感光体の表面電位Ｖ、　（ボルト）は暗所で＋６、Ｏｋ
Ｖのコロナ放電を１０秒間行って感光体表面を正帯電さ
せ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秒間暗所保持したときの表面電位Ｖａ
（ボルト）を測定し、さらに続いて感光体表面に照度２
ルツクスの白色光を照射してＶ、が半分になるまでの時
間（秒）を求め半減衰露光！ｔＥ＋７ｚ（ルックス・秒
）とした。また、照度２ルツクスの白色光を１０秒間照
射したときの表面電位を残留電位Ｖｒ（ボルト）とした
。また、フタロシアニンを電荷発生物質とした場合、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、までは同様に測定し、次に白色光の替わ
りに１μＷの単色光（７８０ｎｍ）を照射して半減衰露
光量（μＪ／ｃａｔ）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、（ボルト）を
測定した。測定結果を第１表に示す。また、クロロダイ
アンブルーを電荷発生物質とした場合、緑色での高感度
が期待できるので、波長５５０ｎｍの単色光を用いたと
きの電子写真特性もフタロンアニンの場合と同様に測定
した。測定結果を第２表に示す。

第　　１　　表 第１表に見られるように、各実施例は半減衰露光量、残
留電位ともに差異はなく、また表面電位でも良好な特性
を示している。

第　　２　　表 第２表に見られるように、各実施例は半減衰露光量、残
留電位ともに差異はなく、また表面電位でも良好な特性
を示している。

〔発明の効果〕

この発明によれば、導電性基体上に電荷輸送性物質とし
て前記一般式（Ｉ）で示されるターチオフェンを用いる
こととしたため、高感度でしかも繰り返し特性の優れた
感光体を得ることができる。

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る。例えばある種のフタロシアニ
ン化合物を用いれば半導体レーザープリンターに使用可
能な感光体を、またある種のビスアゾ化合物を用いれば
複写機に使用可能な感光体をそれぞれ得ることができる
。さらに、必要に応じて表面に被覆層を設置して耐久性
を向上することが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１，２．３．４および５図は本発明の感光体のそれぞ
れ異なる実施例を示す模式的断面図である。 ｌ　導電性基体、３　電荷発生物質、４　電荷発生層、
５　電荷輸送性物質、６　電荷輸送層、７　被覆層、２
０．２１．２２．２３．２４　　感光層。 第１図 纂２図 第３図 第４図 ｖ５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）下記一般式（ I ）に示したターチオフェンのうち
   の少なくとも一種類を含む感光層を備えたことを特徴と
   する電子写真感光体。 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・（ I ） （式中、Ｒ＿１、Ｒ＿２、Ｒ＿３、Ｒ＿４、Ｒ＿５、Ｒ
   ＿６、Ｒ＿７およびＲ＿８はそれぞれ水素原子、ハロゲ
   ン原子、ヒドロキシ基、アルキル基、アルコキシ基、ア
   リル基、アルデヒド基、カルボキシル基、アシル基、エ
   ステル基、アリール基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基
   、アルキルアミノ基、またはアリールアミノ基を表す。 ）