JPS61182049A - 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〕 本発明は、有機光導電体に関し、特に電荷輸送層と電荷
発生層を有した電子写真感光体に関するものである。

〔従来の技術〕

これまで、セレン、硫化カドミウム、酸化亜鉛などの無
機光導電体を感光成分として利用した電子写真感光体は
、公知である。

一方、特定の有機化合物が光導電性を示すことが発見さ
れてから、数多くの有機光導電体が開発されてきた。例
えば、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリビニルアン
トラセンなどの有機光導電性ポリマー、カルバゾール、
ア゛ントラ七ン、ピラゾリ／類、オキサジアゾール類、
ヒドラゾン類、ポリアリールアルカン類などの低分子の
有機光導電体やフタロシアニン顔料、アゾ顔料、シアニ
ン染料、多環キノン顔料、ペリレン系顔料、インジゴ染
料、チオインジゴ染料あるいはスクエアリック酸メチン
染料などの有機顔料や染料が知られている。特に、光導
電性を有する有機顔料や染料は、無機材料に比べて合成
が容易で、しかも適当な波長域に光導電性を示す化合物
を選択できるバリエーションが拡大されたことなどから
、数多くの光導電性有機顔料や染料が提案されている。

例えば、米国特許第４１２３２７０号、同第４２４７６
１４号、同第４２５１６１３号、同第４２５１６１４号
、同第４２５６８２１号、同第４２６０６７２号、同第
４２６８５９６号、同第４２７８７４７号、同第４２９
３６２８号明細書などに開示された様に電荷発生層と電
荷輸送層に機能分離した感光層における電荷発生物質と
して光導電性を示すジスアゾ顔料を用いた電子写真感光
体などが知られている。

この様な有機光導電体を用いた電子写真感光体はバイン
ダーを適当に選択することによって塗工で生産できるた
め、極めて生産性が高く、安価な感光体を提供でき、し
かも有機顔料の選択によって感光波長域を自在にコント
ロールできる利点を有している。

電荷輸送層と電荷発生材料を主成分とする電荷発生層を
積層することによって得られる積層型感光体は、他の単
層型感光体よシも感度や耐久テスト後の残留電位の上昇
などで有利であるが、未だ十分なレベルとはいえなかっ
た。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明の目的は、上記欠点を改良し高感度で耐久テスト
後も極めて残留電位の少ない積層型電子写真感光体を提
供することにある。

本発明は、上記目的を導電性支持体上に電荷発生材料を
主成分とする電荷発生層と電荷輸送材料を主成分とする
電荷輸送層の二層を有する積層型電子写真感光体におい
て、電荷発生層に特定の多環キノン系顔料を用い、且つ
電荷輸送層に特定のケタジン系化合物を持いることによ
シ達成しようとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、導電性支持体上に電荷発生層及び電荷輸送層
を設けた積層型の電子写真感光体において、電荷発生層
が式（１） で表わされる多環キノン系顔料を含む層から成り、電荷
輸送層が一般式（ＩＩ） （式中、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３及びＲ４は置換基を有しても
よいアルキル基、アラルキル基、アリ−基あるいは窒素
原子と共に環状アミノ基を形成する残基を表わし、それ
ぞれ同じであっても異なっていてもよい。） で表わされるケタジン系化合物を含む層からなることを
特徴とする電子写真感光体である。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明の積層型電子写真感光体において、電荷発生層は
、十分な吸光度を得るために、できる限シ多くの電荷発
生材料を含有し、かつ発生した電荷キャリアを効率良く
電荷輸送層に注入するために、薄膜層、例えば１０ミク
ロン以下好ましくは０．０１ミクロン〜１ミクロンの膜
厚をもつ薄膜層とすることが望ましい。このことは、入
射光量の大部分が電荷発生層で吸収されて、多くの電荷
キャリアを生成すること、さらに発生した電荷キャリア
を再結合や捕獲（トラッ７″′）にょカ失活することな
く電荷輸送層に注入する必要があることに起因している
。

本発明に用いられる電荷発生材料は式（１）で表わされ
る多環キノン系顔料である。

電荷発生層は上述の顔料と必要に応じ電荷輸送材料を適
当なバインダーと共に（バインダーがなくても可）基体
の上に塗工することによって形成でき、また真空蒸着装
置により蒸着膜を形成することによって得ることができ
る。

電荷発生層を塗工によって形成する際に用いうるバイン
ダーとしては広範な絶縁製樹脂から選択でき、またポリ
−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリビニルアントラセンや
ポリビニルピレン等の有機光導電性ポリマーから選択で
きる。好ましくは、ポリビニルブチラール、ボリアリレ
ート（ビスフェノールＡと７タル酸の縮重合体等）、ポ
リカー？ネート、ポリエステル、フェノキシ樹脂、ポリ
酢酸ビニル、アクリル樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、
プリアミド、ポリビニルピリジン、セＡ／Ｃ１−ス系樹
脂、ウレタン樹脂、工Ｉキシ樹脂、カゼイン、ポリビニ
ルアルコール、ポリビニルピロリドン等の絶縁性樹脂を
挙げることができる。電荷発生層中に含有する樹脂は、
８０重量％以下、好ましくは４０重量％以下が適してい
る。

これらの樹脂を溶解する溶剤は、樹脂の種類によって異
なシ、また下達の電荷発生層や下引層を溶解しないもの
から選択することが好ましい。具体的な有機溶剤として
は、メタノール、エタノール、イングロパノール等のア
ルコール類、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘ
キサノン等のケトン類、Ｎ、Ｎ−ツメチルホルムアミド
、Ｎ、Ｎ−ジメチルアセトアミド等のアミド類、ジメチ
ルスルホキシドなどのスルホキシド類、テトラヒドロフ
ラン、ジオキサン、エチレングリコールモノメチルエー
テル等のエーテル類、酢酸メチル、酢酸エチルなどのエ
ステル類、クロロホルム、塩化メチレン、ジクロルエチ
レン、四塩化炭素、トリクロルエチレン等の脂肪族ノ・
ロダン化炭化水素類あるいはベンゼン、トルエン、キシ
レン、リグロイン、モノクロルベンゼン、ジクロルベン
ゼンなどの芳香族類等を用いることができる。

塗工は、浸漬コーティング法、スプレーコーティング法
、スピンナーコーティング法、ピードコーチインク法、
マイヤーバーコーティング法、ブｔ、ｚ　　）Ｉコーテ
ィング法、ローラーコーティング法、カーテンコーティ
ング法等のコーティング法を用いて行なうことができる
。乾燥は、室温における指触乾燥後、加熱乾燥する方法
が好ましい。加熱乾燥は、３０℃〜２００℃で５分〜２
時間の範囲の時間で静止または送風下で行なうことがで
きる。

電荷輸送層は、上述の電荷発生層と電気的に接続されて
おり、電界の存在下で電荷発生層から注入された電荷キ
ャリアを受は取るとともに、これらの電荷キャリアを表
面まで輸送できる機能を有している。この際、この電荷
輸送材料 層の上に積層されていてもよく、またその下に積層され
ていてもよい。しかし、電荷輸送層は、電荷発生層の上
に積層されていることが、繰り返し耐久時における感光
体表面の劣化が少なく、さらに電荷輸送層中のバインダ
ーを選択することにより、より良好な感光体表面を形成
できるという点で望ましい。

電荷輸送層における電荷キャリアを輸送する物質（以下
、単に電荷輸送物質という）は、上述の電荷発生層が感
応する電磁波の波長域に実質的に非感応性であることが
好ましい。ここで言う「電磁波」とは、γ線、Ｘ線、遠
赤外線などを包含する広義の「光線」の定義を包含する
。電荷輸送層の光感応性波長域が電荷発生層のそれと一
致またはオーバーラツプする時には、両者で発生した電
荷キャリヤが相互に捕獲し合い、結果的には感度の低下
の原因となる。

本発明に用いられる電荷輸送物質は、一般式（ＩＩ）で
表わされるケタジン系化合物である。

（式中、Ｒ，、Ｒ２，Ｒ，及びＲ４は置換基を有しても
よいアルキル基、アラルキル基、アリ−基あるいは窒素
原子と共に環状アミノ基を形成する残基を表わし、それ
ぞれ同じであっても異なっていてもよい。） このケタジン系化合物は、電荷輸送物質として上記の如
き条件を備えるものであり、特に感度・耐久性の点にお
いて優れた性質を有している。

本発明に用いられる一般式（Ｉｆ）で表わされるケタジ
ン化合物について代表的な化合物を表１に例示する。

表　　１ａ 表　　１ｂ また、本発明においては、電荷輸送層で用いる上記ケタ
ジン化合物等を電荷発生層に添加することが出来、その
増感効果は一層顕著なものとなる。

電荷発生層に電荷輸送材料を添加する場合、ケタジン化
合物は、電荷発生材料の１０倍（重量比）以下、好まし
くは０．０１〜１倍（重量比）が高感度・低残留電位・
繰り返し安定性の点から適当である。

ケタノン化合物を含む電荷輸送層を形成するには、適当
なバインダーを選択することによって被膜形成ができる
。バインダーとして使用できる樹脂は、例えばアクリル
樹脂、ポリアクリレート、ポリエステル、ポリカーゲネ
ート、ポリスチレン、アクリロニトリル−スチレンコポ
リマー、アクリロニトリル−ブタジェンコポリマー、ポ
リビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリスル
ホン、ポリアクリルアミド、ポリアミド、塩素化ゴム等
の絶縁性樹脂、あるいはポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール
、ポリビニルアントラセン、ポリビニルピレン等の有機
光導電性ポリマーを挙げることができる。

電荷輸送層は、電荷キャリアを輸送できる限界があるの
で、必要以上に膜厚を厚くすることができない。一般的
には、５ミクロン〜３０ミクロンでおるが、好ましい範
囲は８ミクロン〜２０ミクロンである。塗工によって電
荷輸送層を形成する際には、上述した様な適当なコーテ
ィング法を用いることができる。

この様な電荷発生層と電荷輸送層の積層構造からなる感
光層は、導電層を有する基体すなわち導電性支持体の上
に設けられる。導電層を有する基体としては、基体自体
が導電性をもつもの、例えばアルミニウム、アルミニウ
ム合金、銅、亜鉛、ステンレス、バナジウム、モリブデ
ン、クロム、チタン、ニッケル、インジウム、金や白金
等を用いることができ、その他にアルミニウム、アルミ
ニウム合金、酸化インジウム、酸化錫、酸化インジウム
−酸化錫合金等を真空蒸着法によって被膜形成した層を
有するプラスチック（例えば、カー？ンブラック、銀粒
子等）を適当なバインダーとともにプラスチックの上に
被覆した基体、導電性粒子をプラスチックや紙に含浸し
た基体や導電性ポリマーを有するプラスチック等を用い
ることができる。

導電層と感光層の中間に、バリヤー機能と接着機能をも
つ下引層を設けることもできる。下引層は、カゼイン、
ポリビニルアルコール、ニトロセルロール、エチレン−
アクリル酸コポリマー、ポリビニルブチラール、フェノ
ール樹脂、／１アミド（ナイロン６、ナイロン６６、ナ
イロン６１０１共重合ナイロン、アルコキシメチル化ナ
イロン等）、ポリウレタン、ゼラチン、酸化アルミニウ
ムなどによって形成できる。

下引層の膜厚は、０．１ミクロン〜４０ミクロン、好ま
しくは、０．１ミクロン〜３ミクロンが適当である。

導電層、電荷発生層、電荷輸送層の順に積層した感光体
を使用する場合において電荷輸送層の電荷輸送物質が電
子輸送物質からなるときは、電荷輸送層表面を正に帯電
する必要がアリ、帯電後露光すると露光部では電荷発生
層において生成した電子が電荷輸送層に注入され、その
あと表面に達して正電荷を中和し、表面電位の減衰が生
じ未露光部との間に静電コントラストが生じる。この様
にしてできた静電潜像を負荷電性のトナーで現像すれば
可視像が得られる。これを直接定着するか、あるいはト
ナー像を紙やプラスチックフィルム等に転写後、現像し
定着することができる。

また、感光体上の静電潜像を転写紙の絶縁層上に転写後
現像し、定着する方法もとれる。現像剤の種類や現像方
法、定着方法は公知のものや公知の方法のいずれを採用
しても良く、特定のものに限定されるものではない。

一方、電荷輸送物質が正孔輸送物質から成る場合、電荷
輸送層表面を負に帯電する必要があυ、帯電後、露光す
ると露光部では電荷発生層において生成した正孔が電荷
輸送層に注入され、その後表面に達して負電荷を中和し
、表面電位の減衰が生じ未露光部との間に静電コントラ
ストが生じる。

現像時には電子輸送物質を用いた場合とは逆に正電荷性
トナーを用いる必要がある。

本発明にかかる電子写真感光体は紫外線、オゾン等によ
る劣化、オイル等による汚れ、金属等の切シ粉による傷
つき、現像部材、転写部材、クリーニング部材等の感光
体当接部材による感光体の傷つき、削れを防止する目的
で電荷発生層または電荷輸送層上に更に保護層を設けて
も良い。この保護層上に静電潜像を形成するためには、
表面抵抗率が１００以上であることが望ましい。

本発明で用いる保護層は、ポリビニルブチラール、ポリ
エステル、ポリカー？ネート、アクリル樹脂、メタクリ
ル樹脂、ナイロン、ポリイミド、ボリアリレート、ポリ
ウレタン、スチレン−ブタノエンコポリマー、スチレン
−アクリル酸コポリマー、スチレン−アクリロニトリル
コポリマーなどの樹脂を適当な有機溶剤によって溶解し
た液を感光層の上に塗布、乾燥して形成できる。

また前記樹脂液に紫外線吸収剤等の添加物を加えること
ができる。この際、保護層の膜厚は、一般に０．０５〜
２０ミクロン、特に好ましくは０．２〜５ミクロンの範
囲である。

以下、本発明を実施例に従って説明する。

実施例１ アルミニウムシリンダー上にカゼインのアンモニア水ｍ
液＜カゼイン１１．２．ｌｉ＋、２８％アンモニア水１
ｇ、水２２２ｍ）をコーティング法で塗工し、乾燥して
塗工量１．０　ｇ／ｍ２の下引層を形成した。

次に、式（Ｉ）で示される電荷発生材料１重量部、ブチ
ラール樹脂（エスレックＢＭ−２：積水化学印製）１重
量部とイソプロピルアルコール３０重量部をゴールミル
分散機で４時間分散した。この分散液を先に形成した下
引層の上に浸漬コーティング法で塗工し、乾燥して電荷
発生層を形成した。

この時の膜厚は０．３μであった。次に、表１の化合物
＆（１）のケタジン系化合物１重量部、ポリスルホン樹
脂（Ｐ１７００　ニユニオンカーバイト社製）１重量部
とモノクロルベンゼン６重量部を混合し、攪拌機で攪拌
溶解した。この液を電荷発生層の上に浸漬コーティング
法で塗工し、乾燥して電荷輸送層を形成した。この時の
膜厚は、１２μであった。

こうして調製した感光体に−５ｋＶのコロナ放電を行な
った。この時の表面電位を測定した（初期電位Ｖ。）。

さらに、この感光体゛を５秒間暗所で放置した後の表面
電位を測定した（暗減衰ｖ５）。感度は、暗減衰した後
の電位ｖ５を１／２に減衰するに必要な露光ｉｔ　（Ｅ
１１２　ｔｕｘ−ａｅｃ）を測定することによって評価
した。

これらの結果は、次のとおシであった。

Ｖｏニー６００がルト Ｖ５ニー５８５＆ルト Ｅ＋７２　：　　４．７　ｔｕｘＨｓｅｅ実施例２〜５ 実施例１で用いた化合物ム（１）の化合物に代えて、表
１に示す化合物をそれぞれ用いたほかは、実施例１と全
く同様の方法で感光体を調製し、この感光体の特性を測
定した。これらの結果を表２に示す。

表　　２ 実施例　化合物＆Ｖｏ　（−Ｖ）　　Ｖｓ　（−Ｖ）　
　Ｅ　１／２Ｌｕｘ＠ｍａｅ ２　２　６１５６００　５．８ ３　３　５９５５８０　４．９ ４　４　６００５８０　５．２ ５　５　６２０６０５　５．５ 比較例１〜６ 実施例１で用いたケタジン化合物に代えて表３に示す電
荷輸送物質を用いた他は、全く同様の方法で感光体を作
成した。その帯電特性を表４に示すＯ 表　　３ ２Ｈ５ 比較例　比較電荷　　　　　比較電荷輸送材料構造式衣
　　４ 比較例　比較電荷　　　Ｖｏ（−Ｖ）　　Ｖ５（−Ｖ）
　　Ｅ１／２輸送物質憲　　　　　　　　　　　　６゜
８．３゜。

１　１　５９５５７０７．４ ２　２　５９０５７０６．９ ３　３　６００５７５７．１ ４　４　６１５５８５８．０ ５　５　５９０５６０７．７ ６　６　５８５５６５７．５ 実施例および比較例の結果から明らかのように、本発明
の積層型感光体は比較例の感光休息１〜Ｉ６６に比べ、
きわめて高感度の感光体が得られたことが判る。さらに
実施例１〜３の感光体を複写機（ＮＰ−１５０２：キヤ
ノン株式会社製）を用いて、画像出しを２００００回繰
返した。その結果、いずれの感光体も２００００回繰返
した後にも良質表面偉が得られた。この結果本発明の感
光体は耐久性においてもきわめて優れたものであること
が判る。

〔発明の効果〕

以上から明らかな如く、本発明は電荷発生層に電荷発生
材料として特定の多環キノン系顔料を用い、且つ電荷輸
送層に特定のケタジン系化合物を用いることにょシ従来
のものに比べてきわめて感度の高い積層型電子写真感光
体を提供することを可能とした。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）導電性支持体上に電荷発生層及び電荷輸送層を設
   けた積層型の写真感光体において、電荷発生層が式（
   I ） ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ） で表わされる多環キノン系顔料を含む層から成り、電荷
   輸送層が一般式（II） ▲数式、化学式、表等があります▼（II） （式中、Ｒ＿１、Ｒ＿２、Ｒ＿３及びＲ＿４は置換基を
   有してもよいアルキル基、アラルキル基、アリー基ある
   いは窒素原子と共に環状アミノ基を形成する残基を表わ
   し、それぞれ同じであっても異なっていてもよい。） で表わされるケタジン系化合物を含む層からなることを
   特徴とする電子写真感光体。
2. （２）電荷発生層に一般式（II）で表わされるケタジン
   系化合物を含む特許請求の範囲第１項記載の電子写真感
   光体。