JP2654198B2

JP2654198B2 - 電子写真用感光体

Info

Publication number: JP2654198B2
Application number: JP1250767A
Authority: JP
Inventors: 堅榎本; 康之山田; 尚登伊藤; 彰宏山口
Original assignee: Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Current assignee: Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Priority date: 1989-09-28
Filing date: 1989-09-28
Publication date: 1997-09-17
Anticipated expiration: 2012-09-17
Also published as: JPH03113459A

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するものである。さ
らに詳しくは、導電性支持体上の感光層に電荷輸送物質
として新規なスチルベ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、電子写真用感光体の感光材料としてセレン、硫
化カドミウム、酸化亜鉛などの無機系感光材料が広く利
用されてきた。しかしながら、これらの感光材料を用い
た感光体は、感度、光安定性、耐湿性、耐久性などの電
子写真用感光体としての要求性能を十分に満足するもの
ではなかった。例えば、セレン系材料を用いた感光体は
優れた感度を有するが、熱または汚れの付着などにより
結晶化し、感光体の特性が劣化しやすい。また、真空蒸
着により製造するのでコストが高く、さらに可撓性がな
いためベルト状に加工するのが難しいなどの多くの欠点
も同時に有している。硫化カドミウム系材料を用いた感
光体では、耐湿性および耐久性、また酸化亜鉛を用いた
感光体では耐久性に問題があった。

これら無機系感光材料を用いた感光体の欠点を克服す
るために有機系感光材料を使用した感光体が種々検討さ
れてきた。

近年、上記のような欠点を改良するために開発された
感光体の中で、電荷発生機能と電荷輸送機能を別個の物
質に分担させた機能分離型感光体が注目されている。こ
の機能分離型感光体においては、ぞれぞれの機能を有す
る物質を広い範囲のものから選択し、組合せることがで
きるので、高感度、高耐久性の感光体を作製することが
可能である。

電荷輸送物質に要求される電子写真特性として（１）電荷輸送物質で発生した電荷を受け入れる能力が
十分に高いこと、（２）受け入れた電荷を迅速に輸送すること、（３）低電界においても十分に電荷輸送を行い、電荷を
残存させないこと、などがある。

さらに感光体として、被写時の帯電、露光、現像、転
写の繰り返し工程において受ける光、熱などに対して安
定であり、原画に忠実な再現性のよい被写画像を得る耐
久性が要求される。

電荷輸送物質としては、種々の化合物が提案されてい
る。例えば、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾールは古くから
光導電性物質として知られており、これを電荷輸送物質
として用いたものが実用化されたが、それ自身可撓成い
乏しく、もろく、ひび割れを生じ易いので反復使用に対
して耐久性が劣ったものであった。また、バインダーと
併用して可撓成を改良すると、電子写真特性が劣るとい
う欠点を有していた。

一方、低分子系化合物は、一般に被膜特性を有しない
ために通常、バインダーと任意の組成で混合して感光層
を形成している。これまでに低分子系化合物で多数の電
荷輸送物質が提案されている。例えばヒドラゾン系化合
物が電荷輸送物質として高感度を有しており、特開昭55
−46761号、特開昭55−52064号、特開昭57−58156号、
特開昭57−58157号などに記載されている。しかし、こ
れらは、コロナ帯電時に発生するオゾンによる分解、あ
るいは光、熱に対する安定性に問題があり、初期性能は
優れているものの、反復使用により電荷保持能力の低
下、もしくは残留電位の蓄積などの原因でコントラスト
の低下あるいはかぶりの多い画像となっていた。

その他多くの電荷輸送物質が提案されたが、実用的に
電子写真用感光体としての要求性能を十分に満足するも
のがないのが現状であり、さらに優れた感光体の開発が
望まれていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の目的は、十分な感度を有し、かつ耐久性良好
な電子写真用感光体を提供することであり、他の目的
は、これに用いる新規な電荷発生物質を提供することで
ある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討
し、その結果、一般式（Ｉ）（式中、Ar¹、Ar²は無置換または置換アリーレン基であ
り、Ar³、Ar⁴、Ar⁵、Ar⁶は無置換または置換のアリール
基であり、R¹、R²は無置換または置換のアルキル基、ア
ラルキル基もしくはアリール基であり、R¹、R²は互いに
結合してもよい。Ｘは酸素原子、硫黄原子もしくはであり、R³及びR⁴は水素原子、アルキル基、アリール基
であり、R³とR⁴は互いに結合してもよい。ｎは１もしく
は２の整数を表す。ただし、は、Ar³〜Ar⁶に結合している。）で表される新規なスチ
ルベン化合物が高感度及び高耐久性などの優れた特性を
有する電子写真用感光体を与えることを見出し、本発明
に至った。

すなわち、本発明は導電性支持体上の感光層に一般式
（Ｉ）で表されるスチルベ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である。

前記一般式（Ｉ）のAr¹、Ar²において、アリーレン基
の例としては、などが挙げられ、置換アリーレン基の置換基の例として
は、−Cl、−Brなどのハロゲン原子、メチル基、エチル
基などのアルキル基、メトキシ基、エトキシ基などのア
ルコキシ基が挙げられる。

Ar³、Ar⁴、Ar⁵及びAr⁶において、アリール基として
は、フェニル基、ナフチル基などが挙げられ、その置換
基の例としては−Cl、−Brなどのハロゲン原子、メチル
基、エチル基、プロピル基、ブチル基などのアルキル
基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ
基などのアルコキシ基が挙げられる。

R¹及びR²においてアルキル基としては、メチル基、エ
チル基、直鎖状または分岐鎖状のプロピル基、ペンチル
基、ヘキシル基、オクチル基などが例示でき、アラルキ
ル基としては、ベンジル基、フェネチル基、シンナミル
基、ナヘチルメチルなどが例示でき、アリール基として
はフェニル基、ナフチル基などが例示でき、アリール基
の置換基としてはメチル基、エチル基などのアルキル
基、メトキシ基、エトキシ基などのアルコキシ基、塩素
原子、臭素原子などのハロゲン原子、ジメチルアミノ
基、ジエチルアミノ基などのジアルキルアミノ基などが
例示できる。

また、R¹、R²が連結した基としては、などが挙げられる。

R³及びR⁴において、アルキル基及びアリール基として
は、R¹及びR²において例示したものが挙げられる。ま
た、R³とR⁴は互いに結合してシクロヘキサン、シクロオ
クタンなどのシクロアルカン環を形成していてもよい。

本発明に用いることのできる化合物をさらに具体的に
第１表〜第14表に示すが、本発明で使用できる化合物は
これらに限定されるものではない。

前記一般式（Ｉ）で表されるスチルベン化合物は、例
えば、以下のように合成できる。

一般式（II）（式中、Ar¹、Ar²、Ar³、Ar⁴、Ar⁵、Ar⁶X及びｎは一般
式（Ｉ）のAr¹、Ar²、Ar³、Ar⁴、Ar⁵、Ar⁶、Ｘ及びｎと
同一である。）で表されるアルデヒド化合物と一般式（III）（式中、R¹及びR²は一般式（Ｉ）のR¹、R²と同一であ
り、R⁵はメチル基、エチル基などのアルキル基、フェニ
ル基などのアリール基を表す）で表される化合物をｔ−BuOKなどの塩基の存在下、適当
な溶媒中（例えば、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−
ジメチルアセトアミド、1,3−ジメチル−２−イミダゾ
リジノン）で反応させることにより得ることができる。

本発明のスチルベン化合物は、電荷輸送物質として、
電荷発生物質と組み合わせて使用して電子写真用感光体
を構成するものである。

電荷発生物質としては、電荷発生能を有す物質であれ
ばいづれも使用できるが、セレン、セレン合金、無定形
シリコン、硫化カドミウムなどの無機系材料およびフタ
ロシアニン系、ペリレン系、ペリノン系、インジゴ系、
アントラキノン系、シアニン系、アゾ系などの有機染
料、顔料などが例示できる。特にアゾ系化合物が好適に
使用できる。

本発明のスチルベン化合物は、それ自身で皮膜形成能
を有しないのでバインダーと併用して感光層を形成す
る。バインダーとしては絶縁性高分子重合体を使用する
が、例えば、ポリスチレン、ポリアクリルアミド、ポリ
塩化ビニル、ポリエステル樹脂、ポリカーボネイト樹
脂、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、ポリアミド樹脂な
どを挙げることができる。

特に、ポリエステル樹脂、ポリカーボネイト樹脂が好
適に使用できる。また、それ自身電荷輸送能力を有する
ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾールもバインダーとして使用
することができる。

感光体の構成としては、第１図に示すように導電性支
持体上に電荷発生物質と電荷輸送物質を同一層に含有せ
しめたもの、第２図に示すように、導電性支持体上に電
荷発生物質を含有する電荷発生層を形成し、その上に電
荷輸送物質を含有する電荷輸送層を積層したもの、及び
電荷発生層と電荷輸送層を逆に積層したものなどがあ
る。上記構成の感光体のいずも本発明に有効であるが、
優れた電子写真特性が得られる点で第２図に示した積層
型感光体が好ましい。

感光体の構成を第２図を例にさらに詳しく説明する。

導電性支持体としては、アルミニウム、銅、亜鉛等の
金属板、ポリエステル等のプラスチックシートまたはプ
ラスチックフィルムにアルミニウム、SnO₂等の導電材料
を蒸着したもの、あるいは導電性処理した紙、樹脂等が
使用される。

電荷発生層を形成するには、導電性支持体上に電荷発
生物質を真空蒸着する方法、電荷発生物質の溶液を塗
布、乾燥する方法、電荷発生物質の微粒子分散液を塗
布、乾燥する方法などがあり、前記電荷発生物質を使用
し、任意の方法を選択して電荷発生層を形成することが
できる。電荷発生層の厚みは、好ましくは0.01〜５μ、
さらに好ましくは0.05〜２μである。この厚さが0.01μ
未満では電荷の発生は十分でなく、また５μを超えると
残留電位が高く実用的には好ましくない。

電荷輸送層は、少なくとも一種の本発明のスチルベン
化合物と前記バインダーを適当な有機溶媒に混合溶解、
塗布乾燥して形成する。電荷輸送層には本発明のスチル
ベン化合物以外の電荷輸送物質を添加し、本発明の化合
物と組合せて使用することもできる。電荷輸送層には電
荷輸送物質を10〜95重量％、好ましくは39〜90重量％含
有させる。電荷輸送物質が10重量％未満であると、電荷
の輸送がほどんど行われず、95重量％を超えると感光体
の機械的強度が悪く実用的には好ましくない。

また電荷輸送層の厚みは、好ましくは３〜50μであ
り、さらに好ましくは５〜30μであり、この厚さが３μ
未満では帯電量が不十分であり、50μを超えると残留電
位が高く実用的には好ましくない。

また、感光層と導電性支持体の間に中間層を設けるこ
とができるが、材料としてはポリアミド、ニトロセルロ
ース、カゼイン、ポリビニルアルコールなどが適当で、
膜厚は１μ以下が好ましい。

以上のように、本発明の電子写真用感光体は、一般式
（Ｉ）のスチルベン化合物の外、前記導電性支持体、電
荷発生物質、バインダーなどを含有して構成されるが、
感光体の他の構成要素は感光体の構成要素としての機能
を有するものであればとくに限定されることはない。

〔作用及び効果〕

本発明の電子写真感光体は、一般式（Ｉ）で表される
スチルベン化合物を電荷輸送物質として使用することに
より高感度でかつ反復使用に対して性能劣化しない優れ
た性能を有する。

〔実施例〕以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、こ
れにより本発明の実施の様態が限定されるものではな
い。

製造例１例示化合物No.1の合成下記構造式で表される化合物25gをN,N−ジメチルホルムアミド100m
lに溶解した後、オキシ塩化リン23gを０℃で滴下した。
０℃で１時間保温した後、70℃に昇温し、さらに１時間
撹拌した。反応液を水500mlに注ぎ、１時間撹拌した。
析出した固型分を濾取、乾燥した後、カラムクロマグラ
フィーにより、分散精製し、下記構造式で表されるアルデヒド化合物12gを得た。次にこうして
得たアルデヒド化合物2.9g及び下記構造式で表わされる
ホスホネート3.1g をｔ−C₄H₉OK1.2gの存在下、N,N−ジメチルホルムアミ
ド60ml中、室温で４時間反応させ、これを水200ml中に
排出し、析出した結晶を濾取、水洗、乾燥後、カラム精
製（シリカゲル、ヘキサン：トルエン＝2:1の混合溶媒
を使用）し、淡黄色結晶3.9を得た。このものは元素分
析値より例示化合物No.1であることを確認した。

元素分析値ＣＨＮ計算値（％） 90.87 5.87 3.26 実測値（％） 90.95 5.80 3.22 製造例２例示化合物No.5の合成下記構造式で表わされるアルデヒド化合物2.8g 及び下記構造式で表わされるホスホネート1.6g をｔ−C H OK0.6gの存在下、N,N−ジメチルホルムアミ
ド60ml中、室温で４時間反応させ、これを水200ml中に
排出し、析出した結晶を濾取、水洗、乾燥後、カラム精
製（シリカゲル、ヘキサン：トルエン＝2:1の混合溶媒
を使用）し、淡黄色結晶2.2を得た。このものは元素分
析値より例示化合物No.5であることを確認した。

元素分析値ＣＨＮ計算値（％） 89.96 5.92 4.11 実測値（％） 89.82 5.90 4.09 製造例３例示化合物No.31の合成下記構造式で表わされるアルデヒド化合物2.8g 及び下記構造式で表わされるホスホネート3.1g をｔ−C₄H₉OK1.2gの存在下、N,N−ジメチルホルムアミ
ド60ml中、室温で４時間反応させ、これを水200ml中に
排出し、析出した結晶を濾取、水洗、乾燥後、カラム精
製（シリカゲル、ヘキサン：トルエン＝2:1の混合溶媒
を使用）し、淡黄色結晶3.6を得た。このものは元素分
析値より例示化合物No.31であることを確認した。

元素分析値ＣＨＮ計算値（％） 89.27 5.62 3.25 実測値（％） 89.23 5.60 3.22 製造例２例示化合物No.35の合成下記構造式で表わされるアルデヒド化合物2.8g 及び下記構造式で表わされるホスホネート1.6g をｔ−C₄H₉OK0.6gの存在下、N,N−ジメチルホルムアミ
ド60ml中、室温で４時間反応させ、これを水200ml中に
排出し、析出した結晶を濾取、水洗、乾燥後、カラム精
製（シリカゲル、ヘキサン：トルエン＝2:1の混合溶媒
を使用）し、淡黄色結晶2.3を得た。このものは元素分
析値より例示化合物No.35であることを確認した。

元素分析値ＣＨＮ計算値（％） 87.95 5.61 4.10 実測値（％） 87.93 5.59 4.08 実施例１ポリエステル樹脂（東洋紡製、商品名「バイロン20
0」）0.5g、下記構造式で表わされるジスアゾ色素0.5g
（CG−１）（但し、式Ｂはである。）およびテトラヒドロフラン50gをボールミルで粉砕、混
合し、得られた分散液をアルミニウム板にワイヤーバー
を用いて塗布、80℃で20分乾燥して約0.5μの電荷発生
層を形成した。

この電荷発生層上に例示化合物No.11g、ポリカーボネ
ート樹脂（商品名「パンライトＫ−1300」帝人化成製）
1gをクロロホルム10部に溶解した溶液をワイヤーバーを
用いて塗布、80℃で30分乾燥して厚さ約18μの電荷輸送
層を形成して、第２図に示した積層型感光体を作製し
た。

静電複写紙試験装置（（株）川口電機製作所製モデル
EPA−8100）を用いて感光体を印加電圧−6KVのコロナ放
電により帯電させ、その時の表面電位V₀を測定し、次い
で２秒間暗所に放置してその時の表面電位V₂を測定し、
さらに感光体の表面照度が51uxとなる状態でハロゲンラ
ンプ（色温度2856゜K）よりの光を照射して表面電位がV
₂の1/2になる時間を測定し、半減露光量E1/2（1ux・se
c）を計算した。また光照射10秒後の表面電位V₁₂、即ち
残留電位を測定した。さらに帯電露光の操作を1000回繰
り返した。

実施例２下記構造式で表わされるジスアゾ色素（CG−２）（但し、式中Ｂはである。）を電荷発生物質に、例示化合物No.1を電荷輸送物質とし
てそれぞれ用いた以外は、実施例１と同様に感光体を作
製し、同様の測定をした。

実施例３下記構造式で表わされるジスアゾ色素（CG−３）（但し、式中Ｂはである。）を電荷発生物質に、例示化合物No.1を電荷輸送物質とし
てそれぞれ用いた以外は、実施例１と同様に感光体を作
製し、同様の測定をした。

実施例４下記構造式で表わされるテトラキスアゾ色素（CG−
４）（但し、式中Ａはである。）を電荷発生物質に、例示化合物No.1を電荷輸送物質とし
てそれぞれ用いた以外は実施例１と同様に作製し、同様
の測定をした。

実施例５ τ−フタロシアニン（CG−４）を電荷発生物質に、例
示化合物No.1を電荷輸送物質としてそれぞれ用いた以外
は実施例１と同様に作製し、同様の測定をした。

実施例６〜30 実施例１と同様にして、電荷発生物質および電荷輸送
物質を変えて感光体を作製し、同様の測定を行った。

使用した電荷発生物質および電荷輸送物質の組合せと
測定結果を、実施例１〜５の測定結果と共に第15表に示
した。

比較例１電荷発生物質として前記ジスアゾ色素（CG−３）、電
荷輸送物質として2,5−ビス（４−ジエチルアミノフェ
ニル（−1.3,4,−オキサジアゾール（CT−１）を用いた
以外は、実施例１と同様に感光体を作製し、同様の測定
を行った。測定結果を第15表に示した。

実施例31〜33 実施例１、５および８で作製した感光体をそれぞれ市
販の電子写真複写装置に装置して複写したが、１万枚目
においても原画に忠実ながぶりのない鮮明な画像が得ら
れた。

以上のように本発明のスチルベン化合物を用いた電子
写真用感光体は、高感度でかつ繰り返し使用にも安定し
た性能が得られ、耐久性においても優れたものであるこ
とがいえる。

本発明の感光体は、電子写真複写機に利用できるばか
りでなく電子写真原理を応用した各種プリンター、電子
写真製版システムなど広く利用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は電子写真用感光体の構成例を示し
た断面図である。第１図、第２図において各符合は次の通りである。１……導電性支持体、4,4′……感光層２……電荷発生物質、５……電荷輸送層３……電荷輸送物質、６……電荷発生層

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】導電性支持体上の感光層に一般式（Ｉ）（式中、Ar¹、Ar²は無置換または置換アリーレン基であ
り、Ar³、Ar⁴、Ar⁵、Ar⁶は無置換または置換のアリール
基であり、R¹、R²は無置換または置換のアルキル基、ア
ラルキル基もしくはアリール基であり、R¹、R²は互いに
結合してもよい。Ｘは酸素原子、硫黄原子もしくはであり、R³及びR⁴は水素原子、アルキル基またはアリー
ル基であり、R³とR⁴は互いに結合してもよい。ｎは１もしくは２の整数を表す。ただし、は、Ar³〜Ar⁶に結合している。）で表される化合物を含有することを特徴とする電子写真
用感光体。