JPS61198167A - 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。

従来の接衝 これまでセレン、硫化カドミウム、酸化亜鉛等の無機光
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、４￥定のイ４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ビニルアントラ
セン等の有機光導電性ポリマー。

カルバゾール、アントラセン、ピラゾリン類，オキサジ
アゾール類，ヒドラゾン類，ボリアリールアルカン類等
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、シアニン顔料、多環牛ノン顔料、ペリレン系顔料、
インジゴ染料、チオインジゴ染ネ４あるいはスクエアリ
ック酸メチン染料等の有機顔料や染料が知られている。

特に、光導電性を右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
と等から、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４２４７６１
４号、同第４２５１６１３号、同第４２５１６１４号、
同第４２５６８２１号、同第４２６０６７２号、同第４
２６８５９６号、同第４２７８７４７号、同第４２９３
６２８号明細書等に開示されたよう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。

このよう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１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右している。

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
層型感光体よりも感度や耐久テスト後の残留電位のｈＲ
１等で有利であるが、未だ十分なレベルとはいえない。

発明が解決しようとする問題点 本発明の目的は、１−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。

問題点を解決するための手段、作用 本発明のＬ記の目的は、導電性支持体ヒに電荷発生材料
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′ｔＬ感光体
において、電荷発生層に構造式（１）の多環キノン系顔
料を用い、電荷輸送層に一般式（２）で表わされるピラ
ゾリン系化合物を用いることにより達成される。

叉２電荷発生層には電荷輸送層で用いるピラゾリン系化
合物などを添加することができ、その効果は一層顕著な
ものとなる。

又、本発明で用いられる電荷発生層を単層あるいは電荷
発生材料と電荷輸送材料を混合した層を？ｌｉ層として
用いることもできる。

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
が構造式（１）の多環牛ノン系顔料を含む層からなり、
電荷輸送層が一般式（２）で表わされるピラゾリン系化
合物 （式中Ｒ１，Ｒｘは、アルキル基又は窒素原子と共に環
を形成する残基で、Ｒ１とＲよは、同−又は異っていて
もよい、Ｘは、非置換のピリジル基、キノリル基又は少
くとも１ケのアルキル基あるいはアルコキシノ、！；で
置換されたピリジル基、キノリル基である）を含む層か
らなることを特徴とする電子写真感光体から構成される
。

本発明に用いられる一般式（２）で表わされるピラゾリ
ン系化合物について、代表的な化合物を次に例示する。

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、できる限り多くのＩ−記
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１例えば１
０ＩＬ以下、好ましくは０．０１〜ｌＩＬの膜厚を持つ
薄膜層とすることがｑ７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（トラップ）により失活す
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。

電荷発生層は、１−記多環牛ノン系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）基体のトに＃Ｔすることによって形成でき、
又、真空革着装置により茄着膜を形成することによって
得ることができる。

１；：荷物７ｔ：層に電荷輸送材料を添加する場合、ピ
ラゾリン系化合物は電荷発生材料の１０倍（重騒比）以
下、好ましくは０．０１〜１倍（＠量比）が函％である
。

電荷物ノド層を塗「によって形成する際に用い得るバイ
ンダーとしては広範な絶縁性樹脂から選択でき、又、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とフタル酸のｍ重合体等）、ポリカー
ボネート、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、ポリアミド
、ポリビニルピリジン、セルロース系樹脂、ウレタン樹
脂、エポキシ樹脂、刀ゼイン、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＠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
なり、又下達の電荷輸送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。

１４体的な有機溶剤としては、メタノール、エタノール
、インプロパツ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−ジ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
ホキシド等のスルホキシド類、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、等のエステル類
、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ハロゲン化炭
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、ジクロルベンゼン等の芳
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、ビードコーティング法、
マイヤーバーコーティング法、ブレードコーティング法
、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℃の温度で５分〜２昨間の範
囲の詩間で静１ト又は送風下で行なうことができる。

電荷輸送層は、ト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、この電荷輸送層は電荷発生層のヒに積層されて
いてもよく、又そのｆ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Ｌに積層されているこ
とが９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
、中に電荷輸送物質という）は、ヒ述の電荷発生層が感
応する′ｒｒ、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。

ここでいう「電磁波Ｊとは、γ線、Ｘ線、紫外線、可視
光線、近赤外線、赤外線、遠赤外線等を包含する広義の
「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　　　゛
れと一致又はオーバーラツプする時には、両者で発生し
た電荷キャリアが相ずに捕獲し合い、結果的には感度の
低下の原因となる。

電荷輸送物質に成膜を有していないときには。

ＡＢ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１例えば、アクリル
樹脂、ボリアリレート、ポリエステル。

ポリカーボネート、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、１１Ｘ！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
、必要以トに膜厚を厚くすることができない。

−・般的には５〜３０ｇであるが、好ましい範囲は８〜
２０鉢である。

４丁によって電荷輸送層を形成する際には、１−述した
ような１１ｍｍなコーティング法を用いることができる
。

このよう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のヒに設けられる。

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、曖
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、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７５着法によって被膜形成された層を有するプ
ラスチック（例えばポリエチレン、ポリプロピレン。

ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート、アクリ
ル樹脂、ポリフッ化エチレン等）、導電性粒子、（例え
ばカーボンブラック、銀粒子Ｗ）を適ちなバインダーと
ともにプラスチックのＨに被覆したり、（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。

−ド弓１層はカゼイン、ポリビニルアルコールトロセル
ロース、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，ポリアミド（ナイロン６
、ナイロン６６、ナイロン６１０、ＪＩ”ｉｆｔ’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等によって形成できる。

下引層の膜厚は，０．１〜４０ｇ、好ましくはｏ．ｉ〜
３鉢が適当である。

導電層、電荷発生層、゛−Ｉ５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物質カー電子搬
送性物質からなるときは，電荷輸送層表面を止に帯電す
る必要があり、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、その後
表面に達して止電荷を中和し，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。

このよう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。

又、感光体り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よく，特定のもの、方法に
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なる場合、電荷
輸送層表面を負に帯電する必要があり、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札が電荷
輸送層に注入され、その後表面に達して負電荷を中和し
，表面電位の減衰が牛じ，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荷電性
トナーを用いる必要がある。

本発明に用い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、金属等の切り粉による傷
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■）−する
目的で電荷発生層りに更に保護層を設けてもよい。

この保護層Ｈに静電潜像を形成するためには。

表面抵抗率がｌ　Ｏ／／Ω以トであることが９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、ポリカーボネート、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、スチレンーブタジエンコボリャー，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
ポリマー等の樹脂を適当な有機溶剤によって溶解した液
を感光層のトに塗布、乾燥して形成できる。

叉、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。

保護層の膜厚は、一般に０．０５〜２０！、好ましくは
０．２〜５鉢の範囲である。

実施例１ アルミニウムシリンダートにカゼインのアンモニア水溶
液（カゼイン１１　、２ｇ、２８％アンモニア水１ｇ、
水２２２ｍ１）を浸漬コーティング法で塗工し、乾燥し
て塗ＴＢ１．Ｏｇ／麿の下引層を形成した。

次に、構ｉ一式（１）の電荷発生材料１重分部、ブチラ
ール樹脂（エスレツクＢＭ−２，積水化学轢製）１重任
部とイソプロピルアルコール３０重量部をボールミル分
散機で４詩間分散した。

この分散液を先に形成した下引層のＨ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。

膜厚は０．３ｕＬであった。

次に前述のピラゾリン系化合物例（１）の化合物口１部
、ポリスルホン（Ｐ１７００、ユニオンカーバイド社製
）　　ｌｌ　ｔＪ部とモノクロルベンゼン６屯星部を混
合し、攪拌機で攪拌溶解した。

この液を電荷発生層のｈに浸漬コーティング法で塗「し
、乾燥して電荷輸送層を形成した。

この膜厚は１２鉢であった。

こうして作成した感光体に一５ＫＶのコロナ放電を行っ
た。

この時の表面電位（初期電位ｖ、）を測定した。

更にこの感光体を５秒間暗所で放置した後の表面電位を
測定した（暗減衰Ｖｒ）　ａ 感度は、暗減衰した後の電位ｖｔを１７２に減衰するに
必要な露光騒（Ｅ　１／２１ｕｘ、５ｅｃ）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りであった。

Ｖ、：　−５７０Ｖ、　Ｖｒ：　−５５５Ｖ、Ｅ　　１
／２：３　　、　８　１ｕｘ、ｓｅｃ実施例２〜１０ 実施例１で用いたピラゾリン系化合物例（１）に代えて
ピラゾリン系化合物例（２）〜（ｌＯ）をそれぞれ用い
た他は、実施例１と全く同様の方法で感光体を作成し、
この感光体の特性を測定した。

これらの結果を表１に示す。

表　　１ １員１　化イｄ飢獅　監−Ｖ）ＶＪ（ゴ）阻ムエ」Ｌユ
牡）２　　（：？）　　５８０５８５　４．４３　　（
３）５７５５５５　３．７ ４　　（４）　　５７５５１３０　３．８５　　（５）
５ｆｔ５５５０　４．０ ｅ　　（８）　　５７０５５ｓ　　４．１？　　（７）
５７５５５５　３．８ ８　　（８）５９０５７５　４．４ ９　　（９）５９５５８０　４．２ １０　　（１０）　　Ｂｏｏ　５９０　４．５比較例１
〜６ 実施例１で用いたピラゾリン系化合物に代えて次の表２
に示す電荷輸送物質（１）〜（６）を用い、その他は全
く同様の方法で比較例１〜６の感光体を作成した。

表２ 亙孟物質Ｍｅ、　　　　構造式 １−記の感光体の帯電特性を表３に示す。

表　　３ １　　（１）　　　５５０　５００　５．４２　　（２
）　　　５３０　４９５　５．０３　　（３）　　　５
００　４８５　５．７４　　（４）５６０　５１５　７
．１ ５　　（５）　　　５８０　５ｓＯｅ、２ｅ　　（８）
５７０　５８０　　Ｂ！ 全発明効果 以を−の結果から明らかなように、本発明の積層型感光
体は、比較例１〜６の感光体に比べ極めて高感度の感光
体が得られたことが判る。

更に、実施例１〜３の感光体をキャノン株式会社製ＮＰ
−１５０２複写機を用いて１画像出しを２００００回繰
り返した。

その結果、いずれの感光体も２００００回繰り返した後
にも良質な画像が得られ１本発明の感光体は、耐久性に
おいても極めて優れたものであることが判る。

Claims (1)

【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
   けた積層型の電子写真感光体において、電荷発生層が構
   造式（１）の多環キノン系顔料 ▲数式、化学式、表等があります▼ を含む層からなり、電荷輸送層が一般式（２）で表わさ
   れるピラゾリン系化合物 ▲数式、化学式、表等があります▼（２） （式中Ｒ＿１、Ｒ＿２は、アルキル基又は窒素原子と共
   に環を形成する残基で、Ｒ＿１、Ｒ＿２は同一又は異っ
   ていてもよい。Ｘは、非置換のピリジル基、キノリル基
   又は少くとも１ヶのアルキル基あるいはアルコキシ基で
   置換されたピリジル基、キノリル基である）を含む層か
   らなることを特徴とする電子写真感光体。