JPS63158560A - 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】 〔卒業上の利用分野〕 本発明は電子写真用感光体に関し、詳しくは導電性１λ
体上にＪし成「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、ボＩ
Ｊ　−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；ｉｋ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
荷発生に寄与する層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し）
わゆろ債藩型感光体がある。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、可とう性、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−ビニルカルバゾールと２．
４．７−）ジニトロフルオレン−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く特開昭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。

〔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）で示されるチオフェン化合物のうちの少な（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
。

（式（Ｉ）中、Ｒ１１Ｒ２，Ｒｊ＋　Ｒ４，Ｒ５および
Ｒ６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、アンル基、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〕 本発明に用いられる前記一般式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
に各種有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（Ｉ）で示される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′
へ度で繰り返し特性の優れた感光体が得られる。ことを
見出したのである。

〔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。

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、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、２０．２１゜２２は感光層である。

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であるチオフェン化合物を（り（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（通常積だ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
けられ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
発明者らがすでに提案したように、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ｌ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、ニッケルナトの金属、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の粒子
を樹脂バインダー中に分散させた材料を塗布するか、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
と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、メククリル酸エステルの重合体お
よび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、メククリル酸
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、ポリアミドなどのを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、Ｓｉ
ｎ。

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
。被覆材料としては有機絶縁性皮膜形成材料に限定され
ることはな（Ｓｉｎ、などの無機材料さらには金属、金
属酸化物などを蒸着、スパフ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ふいてできるだけ
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重攪部と前記化合物Ｎαｌ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錬して
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（Ａβ−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型無金属フタロン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臓し
た非磁性薄体をおいて粉砕するＬ　Ｉ　ＭＭ　、Ａ　Ｃ
（Ｌｉｎｅａｒ　Ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ　Ｍｏｔｏｒ　！
Ｊｉｘ−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１重ＩＦＢとＤ　Ｍ　Ｆ　（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Ｄ　Ｍ　Ｆとを分４錐
濾過し、乾燥して兼合８７９０／アニンの処理を行った
。

次に、前記化合物Ｎａ　ｌで示されるチオフェン化合物
１００重’４％をテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）７００
００重量部溶かした液とボッメタクリル酸メチルポリマ
ー（ＰνＩＭＡ：東京化成）１００重１部をトルエン７
００重量部に溶かした。＆上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、ＰＭＭＡ５０重量部とＴＨＦ溶剤とと
もに３時間混合機により混錬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、ＰＭＭＡ５０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＋５．　Ｑｋ
ｌｌ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
ＶＪ（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＝／２（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７８
０ｎｍの単色光をもちいたときの電子写真特性も同時に
測定した。すなわち、■、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／ｃｕｔ）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ｖｒ（
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層を形成し、次に、化合
物’Ｉｏ２で示されるチオフェン化合物１００ｍ１部を
テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）７００重１部に溶かしだ
液とポリメタクル酸メチルポリマー（ＰＭＭＡ；東京化
成）１００重量部をトルエン７００重量部に溶かした液
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になるよう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に準じて特性ヲ測定シタトコロ、Ｖ、
−−７００Ｖ、　　Ｖ、＝−１００Ｖ。

Ｅ、／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ンアニン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１部、ＰＭＭΔ５０重量部とＴ　ＨＦ溶剤とと
もに３時間混合機により混錬して塗布液を調整し、アル
ミニウム支持体上に約１μ口になるように塗布し、電荷
発生層を形成した。次に、化合物ｋ　３で示されるチオ
フェン化合物１００重９部、ポリカーボ不一トロ（脂（
パンライトＬ　−１２５０）１００　重量部、ンリコン
オイル０．１　重１部をＴＨＦ７００　重量品とトルエ
ン７００重量部で混合し、′電荷発生層の上に約１５μ
ｍとなるように塗布し、雇荷輸送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に実施例５と同様にして
、−６、ＱｋＶのコロナ帯電を０．２秒間行い、特性を
測定したところ、ｖ、　＝−８５０Ｖ　、巳、／、　＝
５．０ルツクス・秒と良好な結果が得られた。

実施例７ 化合物Ｎα４〜１４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、ｒｓｐ−４２８」を
用いて特性を測定した結果を第２表に示す、。

暗所＋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ｍε、７２（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１４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。

第　　２　　表 〔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
化合物を用いる事としたため、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
る事ができる。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
フタロシアニン化合物およびある種のビスアゾ化合物を
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
を設置して耐久圧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　被覆層、２
０．２１．２２　　感光層。 第　１　図 第　２　図 男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、Ｒ＿１、Ｒ＿２、Ｒ＿３、Ｒ＿４、Ｒ
   ＿５およびＲ＿６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。）