JPS63158557A - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電子写真用感光体に関し、詳しくは導電性基体
上に形成せしめた感光層の中に、前記一般式（Ｉ）で示
されるチオフェン化合物を含有することを特徴とする電
子写真用感光体に関する。

〔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、酸化亜鉛あるいは硫化カドミウムなどの無
機光導電性物質を樹脂結着剤中に分散させたもの、ポリ
−Ｎ−ビニールカルバゾールまたはポリビニールアント
ラセンなどの有機光導電性物質、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、また
は、これら有機光導電性物質を樹脂結着剤中に分散させ
たものなどが利用されている。

また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
荷発生に寄与する暦と゛暗所での表面電荷と光受容時の
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１
子写真性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
体は除電、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。

近年、可撓性、熱安定性、膜形成性などの利点により、
有機材料を用いた電子写真用感光体が実用化されてきて
いる。例えば、ポリ−Ｎ−ビニールカルバゾールと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
分とする感光体く特開昭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。

〔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
持つが、電子写真用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はまだ得られていないのが現状であ
り、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
光層に電荷輸送性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用の電子写真用
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）に示されるチオフェン化合物のうちの少なくと
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
。

１式（Ｉ）中、ｎは２〜５の整数、Ｒ１−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、カルボキン
ル基、アシル基、エステル基、アリール基、シアノ基、
ニトロ基、アミン基、アルキルアミノ基、またはアリー
ルアミ７基を表す。）〔作用〕 本発明に用いられる前記一般式（Ｔ）のチオフェン化合
物は、その合成法については文献に述べられている。し
かしながら、これらチオフェン化合物を感光層に用いた
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ｆ機材料について鋭意検討を進めるなかで
、これらチオフェン化合物について数多くの実験を行っ
た結果、その技術的解明はまだ充分なされてはいないが
、このような前記一般式（［）で示されるのチオフェン
化合物を電荷輸送性物質として感光層に用いることによ
り、高感度で繰り返し特性の優れた感光体が（”ｙ　’
ｙれることを見出したものである。

〔実施例〕

本発明に用いる前記一般式（Ｉ）で表されるチオフェン
化合物の具体例を例示すると次の通りである。

化合物魔Ｉ　　　　　　　　　Ｎα２ Ｎα３Ｎα４ Ｎ（Ｌ　５　　　　　　　　　Ｎ（Ｌ　６Ｎα７Ｎα８ Ｎα９Ｎα１Ｏ Ｎ［１１１Ｎα１２ Ｎα１３　　　　　　　　　Ｎｏ、１４化合物Ｎα１５ Ｎｌ１１６ Ｎα１７ ａ　１８ Ｎα２Ｏ Ｎα２１ Ｎα２２ 本発明の感光体は前述のチオフェン化合物を感光層中に
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〜第３図は本発明の感光体のそれぞれ異なる実施
例の概念的断面図で、■は導電性基体、２０、２１．２
２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。

第１図は、導電性基体１上に電荷発生物′Ｒ３と電荷輸
送性物質５であるチオフェン化合物を樹脂バインダー（
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Ｍ４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であるチオフェン
化合物を含有する電荷輸送層６との積層からなる感光層
２１（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。

この場合、電荷発生層４を保護するために被覆層７を設
けるのが一般的である。

第２図および第３図に示す二種類の層構成とする理由と
して、感光体は正帯電方式または負帯電方式で用いられ
るが、負帯電方式として第２図の層構成が通常用いられ
る。第２図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性物質が見つかっていないのが
現状であり、したがって、正帯電方式の感光体として本
発明者らが既に提案したように、第３図に示す層構成が
有効なものとして挙げられるのである。

第１図の感光体は、電荷発生物質を電荷輸送性物質およ
び樹脂バインダー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よって作製でき
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の粒子を溶剤または
樹脂バインダー中に分散して得た分散液を塗布、乾燥し
、その上に電荷輸送性物質および樹脂バインダーを溶解
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樹脂バインダ
ー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ー中に分散して得
た分散液を塗布、乾燥し、さらに被覆層を形成すること
により作製できる。

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、材質的にはアルミニウム、ステンレ
ス鋼、ニッケルｆｔ　ト（Ｉ）　金、＠、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の粒子
を樹脂バインダー中に分散させたｔ、ｔｌｌ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
高いこま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。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
光吸収係数に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、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ｄ共重合体などを適宜組み合わせて使用する
ことが可能である。

電荷輸送層６は樹脂バインダー中に有機電荷輸送性物質
として前記一般式（Ｉ）で示されるチオフェン化合物を
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、露光時に光を透過し、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
消滅され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、５ｉ
ｎ２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もで
きる。被覆材料としてはを義絶縁性皮膜形成材料に限定
されることはなく　Ｓ＋０２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。

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、本発明の具体的な実施例について説明する。

実施例１ ボールミルで１５０時間粉砕した無金属フタロシアニン
（東京化成製）５０重量部と前記化合物Ｎｏ、　１で示
されるチオフェン化合物１００重量部をポリエステル樹
脂（バイロン：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（＾１−ＰＥＴ）上に、ワイヤーバー
法にて塗布して、乾燥後の膜厚が１５μｍになるように
感光層を形成し、感光体を作製した。

実施例２ まず、α型無金属フタロシアニンを出発原料とし、２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
た非磁性縮体をおいて粉砕するＬ　Ｉ　ＭＭ　Ａ　Ｃ（
Ｌｉｎｅａｒ　Ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ　Ｍｏｔｏｒ　Ｍｉ
ｘｉｎｇａｎｄ　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１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、乾燥して無金属フタロ
シアニンの処理を行った。

次に、前記化合物Ｎα１で示されるチオフェン化合物１
００重量部をテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）７００重量
部に溶かした液とポリメタクリル酸ポリマー（ＰＭＭΔ
：東京化成）１００重量部をトルエン７００重量部で溶
かした液とを混合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１５μｍ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上記の処理をさ
れた無金属フタロシアニン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、Ｐ
ＭＭＡ５０重量部と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
し感光体を作製した。

実施例３ 実施例１の感光層の組成を、無金属フタロシアニン５０
重量部、化合物Ｎα１で示されるチオフェン化合物１０
０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・Ｐ　Ｍ　Ｍ　Ａ５０重量部とに
変更して実施例１と同様に感光層を形成し感光体を作製
した。

実施例４ 実施例３において、無金属フタロシアニンに変えて例え
ば特開昭４７−３７５４３に示されるようなビスアゾ顔
料であるタロログイアンプルーを用い実施例１と同様に
感光層を形成し感光体を作製した。

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
機製静電記録絨試験装置ｒＳＰ−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秒間暗所保持したときの表面電位Ｖ
　ｄ（ボルト）を測定し、さらに続いて感光体表面に照
度２ルツクスの白色光を照射してｖｄ　が半分になるま
での時間（秒）を求め半減衰露光量Ｅ＋／ｚ（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Ｖ、（ボルト）と
した。また、フタロシアニン化合物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７
８０ｎｍの単色光をもちいたいときの電子写真特性も同
時に測定した。すなわちｖｄ　までは同様に測定し、次
に白色の替わりに１μＷの単色光（７８０ｎｍ）を照射
して半減衰露光量（μＪ　／　ｃｄ）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。

第　　１　　表 第１表に見られるように、実施例１．２．３．４は半減
衰露光量、残留電位ともに良好であった。

実施例５ 厚さ５００μｍのアルミニウム板上に、セレンを厚さ１
．５μｍに真空蒸着し電荷発生物質形成し、次に、化合
物Ｎα２で示されるチオフェン化合物１００重量部をテ
トラヒドロフラン（ＴＨＦ）７００重量部に溶かした液
とポリメタクリル酸メチルポリマー（ＰＭＭＡ　：東京
化成）１００重量部をトルエン７重量部に溶した液とを
混合してできた塗液をワイヤーバーにて塗布し、乾燥後
の膜厚が２０μｍになるよに電荷輸送層を形成した。こ
の感光体に−６，ＯｋＶのコロナ帯電を０．２秒間行い
、実施例４に準じて特性を測定したとコロ、Ｖ、＝−７
４０Ｖ、　　Ｖ、＝１００Ｖ、　Ｅｌ／２＝５．１　ル
ックス・秒と良好な結果が得られた。

実施例６ 実施例１で処理された無金属フタロシアニン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、ＰＭＭＡ５０重量部とＴＨＥ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、アルミ
ニウム支持体上に約１μｍになるように塗布し、電荷発
生層を形成した。次に、化合物Ｎα３で示されるチオフ
ェン化合物１００重量部、ポリカーボネート樹脂（パン
ライトＬ−１２５０）１００重量部、シリコンオイル０
．１　重量部をＴＨＦ７００重量部とトルエン７００重
量部で混合し、電荷発生層の上に約１５μｍ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実施例５と同様にして
−６，ＯｋＶのコロナ帯電を０．２秒間行い、特性全測
定したところ、Ｖ、　＝　−６８０Ｖ、　Ｅｌ／２　＝
５．５ルツクス・秒と良好な結果が得られた。

実施例７ 化合物Ｎα４〜２２それぞれについて実施例４と同様、
感光層を形成して感光体を作製しｒ　Ｓ　Ｐ−４２８Ｊ
を用いて特性を測定した結果を第２表に示す。

暗所で＋６．０ｋＶ　のコロナ放電を１０秒間行い正帯
電せしめ、照度２ルツクスの白色光を照射した場合の半
減衰露光ｆｆ１８１．’ｚ（ルックス・秒）で示した。

第２表に見られるように、化合物Ｎα４〜魔２２を用い
た感光体においても良好な半減衰露光量が得られること
が判る。

〔発明の効果〕

本発明によれば、導電性基体上に設ける感光層の電荷輸
送性物質として前記一般式（Ｉ）で示されるチオフェン
化合物を用いることとしたため、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、−例をあげ
るとフタロンアニン化合物およびある種のビスアゾ化合
物７を用いれば半導体レーザプリンターに使用可能な感
光体を得ることができる。

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図は本発明の感光体のそれぞれ異なる実施
例を示す概念的断面図である。 １　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　被慢層、２
０．２１．２２　　感光層。 、、（〉 ｖＩ　ｔ　図 第２図 −葛３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）下記一般式（ I ）で示されるチオフェン化合物の
   うちの少なくとも一種類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。 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・（ I ） （式（ I ）中、ｎは２〜５の整数、Ｒ＿１〜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。）