JPH0746231B2 - 正帯電型電子写真用感光体 - Google Patents

正帯電型電子写真用感光体

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JPH0746231B2
JPH0746231B2 JP1281887A JP28188789A JPH0746231B2 JP H0746231 B2 JPH0746231 B2 JP H0746231B2 JP 1281887 A JP1281887 A JP 1281887A JP 28188789 A JP28188789 A JP 28188789A JP H0746231 B2 JPH0746231 B2 JP H0746231B2
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正明 横山
栄一 宮本
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、複写機、レーザープリンター等に使用される
電子写真用感光体に関するものであり、より詳細には、
紫外線による劣化が防止された正帯電型の電子写真用感
光体に関する。
(従来の技術) 電子写真用感光体の分野では、電荷発生層(CGL)と電
荷輸送層(CTL)とを積層した所謂機能分離型の有機感
光体や、電荷輸送物質の媒体中に電荷発生物質を分散さ
せた単層分散型の有機感光体が知られている。
この種の有機感光体の電荷輸送物質としては、キャリヤ
移動度の高いものが要求されており、初期の頃に使用さ
れていたポリビニルカルバゾール(PVK)の如き高分子
材料から、現在では樹脂分散系で用いる低分子化合物材
料へと移行してきている。然しながら、電荷輸送物質
は、単一で使用可能な造膜性物質が望ましい。前述した
PVKは造膜可能であるが、隣接する2個のカルバゾール
環が形成するダイマーサイトが構造的なホールキャリヤ
トラップとして働き、感光体の電子写真特性の低下を引
き起こすという問題がある。
最近に至って、特開昭61-170747号公報には、有機ポリ
シランを正孔輸送材料として含む感光体が提案されてい
る。この有機ポリシランは溶液からの成膜が可能であ
り、非晶質高分子材料の中では、高いホールドリフト移
動度(〜10-4cm2/V・sec)を示すことも知られている。
(発明が解決しようとする問題点) 複写機等に搭載する感光体としては、初期特性のみなら
ず、通常用いられる環境下での安定性が要求される。本
発明者等は、有機ポリシランを商業的な電子写真感光体
に応用すべく検討を行ったところ、この感光体に蛍光灯
やキセノンランプ、或いは太陽光等が照射されると、こ
れらの光の中に含まれる紫外線により、感光体の表面電
位や残留電位が上昇し、これに伴って複写画像の濃度変
化やカブリが発生し、中でも表面電位の上昇傾向は、単
分散層の正帯電型感光体に有機ポリシランを適用した時
に著しいことを見出した。
従って本発明の目的は、有機ポリシランを電荷輸送物質
(正孔輸送物質)として使用した単分散層の正帯電型感
光体における紫外光照射時の表面電位や残留電位の上昇
を抑制し、長期にわたって安定な電子写真特性が得られ
るようにした正帯電型電子写真感光体を提供することに
ある。
(問題点を解決するための手段) 本発明によれば、電荷発生物質及び電荷輸送物質を含有
する単分散型感光層を備えた正帯電型の電子写真用感光
体において、 前記電荷輸送物質は、2,6−ジクロロ−p−ベンゾキノ
ン又はp−ベンゾキノンを含有する有機ポリシラン組成
物から成ることを特徴とする正帯電型電子写真用感光体
が提供される。
本発明に用いる有機ポリシラン組成物においては、2,6
−ジクロロ−p−ベンゾキノン又はp−ベンゾキノン
は、有機ポリシラン100重量部当たり0.1乃至30重量部の
量で使用するのがよい。
(作用) 本発明は、有機ポリシラン中に、電子受容性物質とし
て、2,6−ジクロロ−p−ベンゾキノン又はp−ベンゾ
キノンを配合すると、紫外光を照射したときの感光体の
耐光性が向上し、表面電位や残留電位の上昇を顕著に抑
制し得るという知見に基づくものである。
既に述べた通り、有機ポリシランを電荷輸送物質として
用いた感光体に紫外光を照射すると、表面電位、残留電
位ともかなり上昇し、特に正帯電型の感光体に適用した
場合には、表面電位の上昇傾向が特に著しい。例えば有
機ポリシランが使用された負帯電型の積層有機感光体及
び正帯電型の単分散有機感光体について、±6kVの電圧
を印加して正又は負に帯電させた時の表面電位V1sp、5
秒間露光後の表面電位V1rp(残留電位)、並びに紫外線
を2分間照射した後の表面電位V2sp及び残留電位V2rp
比較した結果が後述する比較例1及び2に示されている
が、その結果を簡単にまとめると下記表1の通りであ
る。
この結果から理解されるように、何れのタイプの感光体
においても紫外線の照射により残留電位が著しく上昇し
ているが、特に表面電位をみると、負帯電積層感光体で
は約60V程度の上昇に止まっているのに対して、正帯電
単層感光体では約120Vも表面電位が上昇している。この
ように、有機ポリシランを正帯電単層感光体に適用した
場合には、残留電位もさることながら、紫外光照射によ
る表面電位の上昇が他のタイプの感光体に比して著しい
のである。
このような表面電位や残留電位の上昇は、紫外光により
有機ポリシラン層表面が劣化してSi−Siの主鎖が切断さ
れ、シロキサンのような絶縁膜が形成することによって
表面部分のキャリヤ輸送能力が低下するためと考えられ
るが、特に正帯電単層感光体において、表面電位の上昇
傾向が顕著なものとなる理由は明らかではない。おそら
く、正帯電単層感光体では、有機ポリシラン層が表面に
露出しているため紫外光を直接浴びることや有機ポリシ
ラン層中に配合される電荷発生剤の影響を受けてSi−Si
主鎖の切断が促進されて劣化物が形成され、形成された
劣化物が負帯電に比して正帯電をより阻害するように作
用するためではないかと思われる。
しかるに本発明によれば、多くの電子受容性物質の中か
ら2,6−ジクロロ−p−ベンゾキノン及びp−ベンゾキ
ノンを選択し、これを有機ポリシラン中に配合すること
によって、上述した正帯電単層感光体における紫外光照
射による表面電位の著しい上昇や残留電位の上昇を有効
に抑制することが可能となる。このような電子受容性物
質の配合により紫外光に対する安定性が向上すること
は、多くの実験の結果、現象として見出されたものであ
り、その理由も充分に解明されるには至っていない。し
かし、2,6−ジクロロ−p−ベンゾキノンの電子親和力
は2.3、p−ベンゾキノンのそれは1.98であるが、電子
親和力が約2.0以上の電子受容性物質により、有機ポリ
シランの蛍光が有効に消光されるという実験事実があ
り、この実験事実からみて、上記の特定の電子受容性物
質の配合により、紫外線の照射による有機ポリシランの
励起状態が失活され、表面の劣化やラジカル種の生成が
抑制されるため、紫外光に対する安定性が向上するもの
と考えられる。
(好適態様) 本発明に用いる有機ポリシランは、それ自体公知の任意
のものであってよいが、一般的には、主鎖がケイ素の連
鎖から成り、側鎖に有機基、特に一価炭化水素基を有す
るもの、例えば下記(1)式: 式中、R1及びR2の各々は、一価炭化水素基、特に炭素数
4以下のアルキル基、炭素数6以上のアリール基もしく
はアラルキル基である、 で表される反復単位から成るものが好適である。具体的
には、メチルフェニルポリシラン、メチルプロピルポリ
シラン、メチルt−ブチルポリシラン、ジフェニルポリ
シラン、メチルトリポリシラン或いはこれらのコポリマ
ーを例示することができる。
用いる有機ポリシランは、所謂フィルムを形成するに足
る分子量を有するべきであり、一般に5,000乃至50,00
0、特に5,000乃至20,000の重量平均分子量(Mw)を有し
ていることが好ましい。また有機ポリシランの末端は、
シラノール基、アルコキシ基等であってよい。
本発明においては、電子受容性物質として、先に述べた
2,6−ジクロロ−p−ベンゾキノン或いはp−ベンゾキ
ノンが単独または組み合わせで、上記の有機ポリシラン
と併用されるが、その使用量は、有機ポリシラン100重
量部当たり0.1乃至30重量部、特に1乃至15重量部の量
とするのがよい。この範囲よりも少量であると、紫外光
照射時における表面電位や残留電位の上昇抑制作用が低
くなり、また上記範囲よりも多量に使用されると感度が
低下する傾向がある。
本発明において電子受容性物質として使用される2,6−
ジクロロ−p−ベンゾキノン及びp−ベンゾキノンは、
有機ポリシランに対する溶媒、例えばテトラヒドロフラ
ン(THF)に可溶であることから、両者の混合を均密に
行うことができる。
本発明の感光体は、上述した特定の電子受容性物質が分
散された有機ポリシランから成る電荷輸送媒質中にさら
に電荷発生物質を分散させた感光層を導電性基板上に単
層で設けた単分散型の感光体であり、特に正帯電型感光
体として使用に供される。
上記の電荷発生物質としては、例えばセレン、セレン−
テルル、アモルファスシリコン、ピリリウム塩、アゾ系
顔料、ジスアゾ顔料、アンサンスロン系顔料、フタロシ
アニン系顔料、インジゴ系顔料、スレン系顔料、トルイ
ジン系顔料、ピラゾリン系顔料、ペリレン系顔料、キナ
クドリン系顔料等が例示され、所望の領域に吸収波長領
域を有する様に、一種または二種以上を混合して使用さ
れる。これらの電荷発生物質は、有機ポリシラン100重
量部当り1乃至15重量部、特に5乃至10重量部の量で感
光層中に存在するのがよい。
本発明の正帯電感光体において、前述した有機ポリシラ
ンは正孔輸送物質としての機能を有するものであるが、
同時に層形成用の結着樹脂としての機能をも有してい
る。従って、感光層の形成にあっては、格別の結着樹脂
を使用する必要はないが、この有機ポリシランの正孔輸
送物質としての特性が損なわれない限り、公知の結着樹
脂を層形成樹脂として使用することもできる。このよう
な結着樹脂としては、例えば、スチレン系重合体、アク
リル系重合体、スチレン−アクリル系共重合体、エチレ
ン−酢酸ビニル共重合体、ポリプロピレン、アイオノマ
ー等のオレフィン系重合体、ポリ塩化ビニル、塩化ビニ
ル−酢酸ビニル共重合体、ポリエステル、アルキッド樹
脂、ポリアミド、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリカ
ーボネート、ポリアリレート、ポリスルホン、ジアリル
フタレート樹脂、シリコーン樹脂、ケトン樹脂、ポリビ
ニルブチラール樹脂、ポリエーテル樹脂、フェノール樹
脂、及びエポキシアクリレートなどの光硬化型樹脂等、
各種の重合体を挙げることができる。
また導電性基板としては、導電性を有する種々の材料が
使用でき、例えばアルミニウム、銅、錫、白金、金、
銀、バナジウム、モリブデン、クロム、カドミウム、チ
タン、ニッケル、インジウム、ステンレス鋼、真鍮等の
金属単体や、これらの金属が蒸着またはラミネートされ
たプラスチック材料、ヨウ化アルミニウム、酸化錫、酸
化インジウム等で被覆されたガラス等が例示される。
感光層の形成は、例えば、有機ポリシラン、2,6−ジク
ロロ−p−ベンゾキノン或いはp−ベンゾキノン、及び
電荷発生物質、及び必要により使用される結着樹脂成分
を、ロールミル、ボールミル、アトライタ、ペイントシ
ェイカー、超音波分散器を用いて有機ポリシラン可溶性
の有機溶媒中に溶解乃至分散させて塗布液を調製し、こ
れを導電性基板上に塗布し、乾燥することによって容易
に行うことができる。感光層の厚みは、通常、10乃至40
μm、特に15乃至30μmとすることが好適である。
(発明の効果) 本発明によれば、正孔輸送材料としての有機ポリシラン
中に、電子輸送物質としての2,6−ジクロロ−p−ベン
ゾキノン又はp−ベンゾキノンを電荷発生物質と共に分
散させて感光層を形成することにより、紫外線照射によ
る表面電位や残留電位の上昇が抑制され、特に正帯電の
際の著しい表面電位の上昇が有効に防止されるため、正
帯電型感光体として、長期にわたって安定な電子写真特
性を保持することが可能となった。また有機ポリシラン
が本来有する高いホールドリフト移動度もそのまま保持
することから、高感度の感光体として、複写機やレーザ
ープリンターの用途に適用される。
(実施例) 〈フェニルメチルポリシランの合成〉 メチルフェニルジクロロシラン100g、金属ナトリウム26
gを、乾燥トルエン400mlに加えて130℃に加熱し、11時
間攪拌した後に冷却した。
得られた反応液(濃紫色の沈殿を含む溶液)にエタノー
ルを加えて未反応のナトリウムをエトキシドにした後、
沈殿を濾別して乾燥し、次いでこれをトルエンに溶解
し、さらにエタノール中に滴下して再沈殿させて白色の
フェニルメチルポリシランを得た(収量22.0g:収率34
%)。
比較例1 α型オキソチタニルフタロシアニン(電荷発生材料)10
0重量部と、テトラヒドロフラン(溶媒)4000重量部と
をボールミルに仕込み、24時間攪拌した後、ポリビニル
ブチラール(結着樹脂:積水化学社製,商品名エスレッ
クBM−3)100重量部を加え、さらに1時間攪拌混合し
て電荷発生層用塗布液を調製した。この塗布液を、ワイ
ヤーバー(No.5)にてアルミニウム箔上に塗布した後、
100℃で30分間熱風乾燥して、5μm厚みのの電荷発生
層を形成した。
次に、上記で合成したフェニルメチルポリシラン100重
量部、及びテトラヒドドロフラン1000重量部を、ホモミ
キサーで攪拌混合して電荷輸送層用塗布液を調製した。
この塗布液を、ワイヤーバー(No.60)にて上記の電荷
発生層上に塗布した後、100℃で30分間熱風乾燥して、
5μm厚みの電荷輸送層を形成することにより、積層型
電子写真感光体を作成した。
比較例2 上記で合成したフェニルメチルポリシラン(電荷輸送物
質)100重量部と、α型オキソチタニルフタロシアニン
(電荷発生材料)4重量部、及びテトラヒドロフラン
(溶媒)1000重量部をボールミルで24時間攪拌混合して
単層型感光層用塗布液を調製した。この塗布液を、ワイ
ヤーバー(No.60)にてアルミニウム箔上に塗布した
後、100℃で30分間熱風乾燥して、約10μm厚みの感光
層を形成することにより、単層型電子写真感光体を作成
した。
実施例1 比較例2において、10重量部の2,6−ジクロロ−p−ベ
ンゾキノンをさらに添加して単層型感光層用塗布液を調
製した以外は、比較例2と全く同様にして約10μm厚み
の感光層を有する単層型電子写真感光体を作成した。
〈実験例〉 上記の実施例及び比較例で作成した感光体について、静
電複写試験装置(川口電気社製、Model-8100)を用いて
印加電圧±6.0kVで正或いは負に帯電させ、下記条件: 露光時間: 10秒 照射光: 波長780nm 露光強度: 10μW/cm2 帯電後の暗減衰:2秒 で感光体の初期表面電位V1sp(V)、半減露光量E11/2
(μJ/cm2)、残留電位V1rp(V)及び減衰率(%)を
測定した。
尚、初期表面電位V1spは、上記の電圧印加により感光体
を帯電させた時の感光体の初期表面電位であり、半減露
光量E11/2は、表面電位が初期表面電位V1spの1/2になる
のに要した露光時間より算出した露光量であり、減衰率
は、下記式で算出した値である。
また、上記の感光体に、紫外線(300〜400nm,60nW/c
m-2)を2分間照射した後に、感光体の表面電位V
2sp(V)、半減露光量E21/2(μJ/cm2)、残留電位V
2rp(V)及び減衰率を測定した。その結果を表2に示
す。
上記の結果、特に比較例1と2を対比すると、有機ポリ
シランを用いた場合には、単層型の正帯電感光体及び積
層型の負帯電感光体の何れにおいても紫外線の照射によ
り残留電位が上昇するが、特に単層型の正帯電感光体
(比較例2)においては、表面電位の上昇傾向が著しい
ことが理解される。一方、本発明にしたがって有機ポリ
シランに組み合わせて2,6−ジクロロ−p−ベンゾキノ
ンを併用した単層型の正帯電感光体(実施例1)におい
ては、紫外線照射による表面電位及び残留電位の上昇傾
向が何れも解消され、しかも感度も良好であり、優れた
耐光性を有していることが理解される。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】電荷発生物質及び電荷輸送物質を含有する
    単分散型感光層を備えた正帯電型の電子写真用感光体に
    おいて、 前記電荷輸送物質は、2,6−ジクロロ−p−ベンゾキノ
    ン又はp−ベンゾキノンを含有する有機ポリシラン組成
    物から成ることを特徴とする正帯電型電子写真用感光
    体。
  2. 【請求項2】2,6−ジクロロ−p−ベンゾキノン又はp
    −ベンゾキノンが、有機ポリシラン100重量部当り0.1乃
    至30重量部の量で使用されている請求項1記載の感光
    体。
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