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JP2622751B2 - 電子写真感光体 - Google Patents

電子写真感光体

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JP2622751B2
JP2622751B2 JP1146863A JP14686389A JP2622751B2 JP 2622751 B2 JP2622751 B2 JP 2622751B2 JP 1146863 A JP1146863 A JP 1146863A JP 14686389 A JP14686389 A JP 14686389A JP 2622751 B2 JP2622751 B2 JP 2622751B2
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JP
Japan
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acid derivative
general formula
electrophotographic
group
electrophotographic photoreceptor
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一史 井内
信哲 呉
元 宮崎
敏江 宮地
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Canon Inc
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Canon Inc
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Publication date
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  • Photoreceptors In Electrophotography (AREA)
  • Plural Heterocyclic Compounds (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、電子写真感光体に関し、詳しくは感光層が
特定の構造を有するバルビツール酸誘導体またはチオバ
ルビツール酸誘導体を含有する電子写真感光体に関す
る。
[従来の技術] 従来、電子写真感光体としては、セレン、硫化カドミ
ウム、酸化亜鉛などの無機光導電性物質が広く用いられ
ていた。
一方、有機光導電性物質を用いた電子写真感光体とし
ては、ポリ−N−ビニルカルバゾールに代表される光導
電性ポリマーや2,5−ビス(p−ジエチルアミノフェニ
ル)−1,3,4−オキサジアゾールのような低分子の有機
光導電性物質を用いたもの、さらには、かかる有機光導
電性物質と各種染料や顔料を組み合せたものなどが知ら
れている。
有機光導電性物質を用いた電子写真感光体は成膜性が
良く、塗工により生産できること、極めて生産性が高
く、安価な感光体を提供できる利点を有している。ま
た、使用する染料や顔料などの増感剤の選択により、感
色性を自在にコントロールできるなどの利点を有し、こ
れまで幅広い検討がなされてきた。特に最近では、有機
光導電性染料や顔料を含有した電荷発生層と、前述の光
導電性ポリマーや低分子の有機光導電性物質を含有した
電荷輸送層を積層した機能分離型感光体の開発により、
従来の有機電子写真感光体の欠点とされていた感度や耐
久性に著しい改善がなされてきた。
これらの光導電性を示す材料としては、例えばアゾ顔
料や特開昭57−119355号公報などに記載されるバルビツ
ール酸誘導体またはチオバルビツール酸誘導体などが公
知である。
しかしながら、従来のジスアゾ顔料やバルビツール酸
誘導体、チオバルビツール酸誘導体を用いた電子写真感
光体は、感度や繰り返し使用時の電位安定性の面で十分
なものとは言えず、実用化されているのはごくわずかな
材料のみである。
[発明が解決しようとする課題] 本発明の目的は、新規な光導電性材料を提供するこ
と、実用的な高感度特性と繰り返し使用時の安定した電
位特性を有する電子写真感光体を提供することである。
[課題を解決する手段、作用] 本発明は、導電性支持体上に感光層を有する電子写真
感光体において、感光層が下記一般式(1)で示すバル
ビツール酸誘導体またはチオバルビツール酸誘導体を含
有することを特徴とする電子写真感光体から構成され
る。
一般式 式中、Yは酸素原子または硫黄原子を表わし、R1は結
合基を介して結合していてもよい置換されていてもよい
芳香族炭化水素基または芳香族複素環基を表わし、R2
水素原子、置換されていてもよいアルキル基またはフェ
ニル基を表わし、nは2または3の整数である。
具体的には、R1の定義において、結合基としてはカル
ボニル、イミノ、ニトリロなどの基が挙げられ、芳香族
炭化水素基としてはナフチル、フェナンスリル、アント
ラニル、ピレニルなどの基、芳香族複素環基としてはピ
リジル、チエニル、カルバゾリル、ベンズイミダゾリ
ル、ベンゾチアゾリル、フリル、キノリルなどの基が挙
げられ、R2の定義においてアルキル基としてはメチル、
エチルなどの基が挙げられ、上記基の置換基としては、
塩素原子、臭素原子などのハロゲン原子、メチル、エチ
ルなどのアルキル基、フェニル、ナフチル、アンスリル
などのアリール基、ベンジル、フェネチルなどのアラル
キル基などが挙げられる。
以下に本発明において用いる一般式(1)で示すバル
ビツール酸誘導体、チオバルビツール酸誘導体の代表例
を列挙するが、本発明に用いる材料は、これらに限定さ
れるものではない。
化合物例(1) 化合物例(2) 化合物例(3) 化合物例(4) 本発明の電子写真感光体は、導電性支持体上に一般式
(1)で示すバルビツール酸誘導体またはチオバルビツ
ール酸誘導体(以下一般式(1)で示す化合物と略称す
る)を含有する感光層を有する。
感光層の形態は公知のいかなる形態を取っていてもか
まわないが、一般式(1)で示す化合物を含有する感光
層を電荷発生層とし、これに電荷輸送物質を含有する電
荷輸送層を積層した機能分離型の感光層が特に好まし
い。
電荷発生層は、一般式(1)で示す化合物を適当な溶
剤中でバインダー樹脂と共に分散した塗布液を、導電性
支持体上に公知の方法によって塗布することによって形
成することができ、その膜厚は例えば5μm以下、好ま
しくは0.1〜1μmの薄膜層とすることが望ましい。
この際用いられるバインダー樹脂は、広範な絶縁性樹
脂あるいは有機光導電性ポリマーから選択されるが、ポ
リビニルブチラール、ポリビニルベンザール、ポリアリ
レート、ポリカーボネート、ポリエステル、フェノキシ
樹脂、セルロース系樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂
などが好ましく、その使用量は電荷発生層中の含有率で
80重量%以下、好ましくは40重量%以下である。
また使用する溶剤は前記の樹脂を溶解し、後述の電荷
輸送層や下引き層を溶解しないものから選択することが
好ましい。
具体的には、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン
などのエーテル類、シクロヘキサノン、メチルエチルケ
トンなどのケトン類、N,N−ジメチルホルムアミドなど
のアミド類、酢酸メチル、酢酸エチルなどのエステル
類、トルエン、キシレン、クロロベンゼンなどの芳香族
化合物、メタノール、エタノール、2−プロパノールな
どのアルコール類、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などの
脂肪族ハロゲン化炭化水素などが挙げられる。
電荷輸送層は電荷発生層の上または下に積層され、電
界の存在下電荷発生層から電荷キャリアを受取り、これ
を表面にまで輸送する機能を有している。
電荷輸送層は電荷輸送物質を必要に応じて適当なバイ
ンダー樹脂と共に溶剤中に溶解し塗布することによって
形成され、その膜厚は一般的には5〜40μmであるが15
〜30μmが好ましい。
電荷輸送物質は電子輸送性物質と正孔輸送性物質があ
り、電子輸送性物質としては、例えば2,4,7−トリニト
ロフルオレノン、2,4,5,7−テトラニトロフルオレノ
ン、クロラニル、テトラシアノキノジメタンなどの電子
吸引性物質やこれら電子吸引性物質を高分子化したもの
などが挙げられる。
正孔輸送性物質としてはピレン、アントラセンなどの
多環芳香族化合物、カルバゾール系、インドール系、イ
ミダゾール系、オキサゾール系、チアゾール系、オキサ
ジアゾール系、ピラゾール系、ピラゾリン系、チアジア
ゾール系、トリアゾール系化合物などの複素環化合物、
p−ジエチルアミノベンズアルデヒド−N,N−ジフェニ
ルヒドラゾン、N,N−ジフェニルヒドラゾン−3−メチ
リデン−9−エチルカルバゾールなどのヒドラゾン系化
合物、α−フェニル−4′−N,N−ジフェニルアミノス
チルベン、5−[4−(ジ−p−トリルアミノ)ベンジ
リデン]−5H−ジベンゾ[a,b]シクロヘプテンなどの
スチリル系化合物、ベンジジン系化合物、トリアリール
メタン系化合物、トリフェニルアミンあるいは、これら
の化合物から成る基を主鎖または側鎖に有するポリマー
(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)が挙げられる。
これらの有機電荷輸送物質の他にセレン、セレン−テ
ルル、アモルファスシリコン、硫化カドミウムなどの無
機材料も用いることができる。
また、これ等の電荷電荷輸送物質は1種または2種以
上組合せて用いることができる。
電荷輸送物質が成膜性を有していないときには適当な
バインダー樹脂を用いることができ、具体的には、アク
リル樹脂、ポリアリレート、ポリエステル、ポリカーボ
ネート、ポリスチレン、アクリロニトリルースチレンコ
ポリマー、ポリアクリルアミド、ポリアミド、塩素化ゴ
ムなど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などの有機光導電性ポリ
マーなどが挙げられる。
導電性支持体としては、例えばアルミニウム、アルミ
ニウム合金、ステンレスなどの金属を用いることができ
る。
また、このような金属を、真空蒸着法によって被膜形
成したプラスチックや導電性粒子(例えばカーボンブラ
ック、銀粒子など)を適当なバインダー樹脂と共にプラ
スチックまたは金属支持体上に被覆した支持体あるいは
導電性粒子をプラスチックや紙に含浸した支持体などを
用いることができる。
導電性支持体と感光層の中間にバリヤー機能と接着機
能をもつ下引き層を設けることもできる。
下引き層はカゼイン、ポリビニルアルコール、ニトロ
セルロース、ポリアミド(ナイロン6、ナイロン66、ナ
イロン610、共重合ナイロン、アルコキシメチル化ナイ
ロンなど)、ポリウレタン、酸化アルミニウムなどによ
って形成できる。
下引き層の膜厚は5μm以下、好ましくは0.1〜3μ
mが適当である。
本発明の別の具体例として、一般式(1)で示す化合
物と電荷輸送物質を同一層に含有させた電子写真感光体
を挙げることができる。この際、電荷輸送物質としてポ
リ−N−ビニルカルバゾールとトリニトロフルオレノン
からなる電荷移動錯体を用いることもできる。
この例の電子写真感光体は一般式(1)で示す化合物
と電荷輸送物質を適当な樹脂溶液中に分散させた液を塗
布乾燥して形成することができる。
いずれの電子写真感光体においても用いる一般式
(1)で示す化合物の結晶形は非晶質であっても結晶質
であってもよく、また、必要に応じて一般式(1)で示
す化合物を2種類以上組み合わせたり、公知の電荷発生
物質と組み合せて使用することも可能である。
本発明の電子写真感光体は電子写真複写機に利用する
のみならず、レーザービームプリンター、CRTプリンタ
ー、LEDプリンター、結晶プリンター、レーザー製版な
どの電子写真応用分野にも広く用いることができる。
[実施例] 実施例1〜4 アルミニウム支持体上にメトキシメチル化ナイロン
(数平均分子量3万2千)5gとアルコール可溶性共重合
ナイロン(数平均分子量2万9千)10gをメタノール95g
に溶解した液をマイヤーバーで塗布し、乾燥後の膜厚が
1.0μmの下引き層を設けた。
次に、前記化合物例(1)の化合物5gをシクロヘキサ
ノン95gにブチラール樹脂(ブチラール化度63モル%)2
gを溶解した液に加え、サンドミルで20時間分散した。
この分散液を先に形成した下引き層の上に乾燥後の膜厚
が0.2μmとなるようにマイヤーバーで塗布乾燥して、
電荷発生層を形成した。
次いで、下記構造のヒドラゾン化合物5gと ポリメチルメタクリレート(数平均分子量10万)5gを
クロロベンゼン40gに溶解し、これを電荷発生層の上に
マイヤーバーで塗布乾燥し、20μmの電荷輸送層を形成
し、実施例1の電子写真感光体を作成した。
化合物例(1)の化合物に代えて他の化合物例の化合
物を用い、実施例2〜4に対応する電子写真感光体を全
く同様にして作成した。
このようにして作成した電子写真感光体を静電複写紙
試験装置(Model SP−428、川口電機(株)製を用い、
−5KVでコロナ放電で負に帯電し、1秒間暗所放置した
後、ハロゲンランプを用いて照度10ルックスで露光し、
帯電特性を評価した。
帯電特性としては、表面電位(V0)と暗所放置後の表
面電位が1/2に減衰するに必要な露光量(E1/2)を測定
した。結果を示す。
比較例1 実施例1に用いた化合物例(1)の化合物を下記構造
の化合物に代えた他は全く同様に電子写真感光体を作成
し、同様に帯電特性を評価した。
V0:−850V E1/2:19.8lux.sec 実施例および比較例から、本発明の電子写真感光体は
いずれも十分な帯電能と優れた感度を有していることが
分かる。
実施例5 実施例2で作成した電子写真感光体を用い、繰り返し
使用時の明部電位と暗部電位の変動を測定した。
方法としては、−6.5KVのコロナ帯電器、露光光学
系、現像器、転写帯電器、除電露光光学系およびクリー
ナーを備えた電子写真複写機のシリンダーに上記感光体
を貼り付けた。
初期の暗部電位(VD)と明部電位(VL)を、それぞれ
−700V、−200V付近に設定し、5,000回繰り返し使用し
た際の暗部電位の変動量(ΔVD)と明部電位の変動量
(ΔVL)を測定した。
なお、電位の変動量における負記号は電位の絶対値の
低下を表わし、正記号は電位の絶対値の増加を表わす。
ΔVD:−20V ΔVL:+15V 比較例2 比較例1で用いた電子写真感光体について、実施例5
と同様の方法により繰り返し使用時の電位変動を測定し
た。結果を示す。
ΔVD:−215V ΔVL:+105V 上記結果から、本発明の電子写真感光体は、繰り返し
使用時の電位変動が少ないことが分かる。
実施例6 アルミ蒸着ポリエチレンテレフタレートフィルムのア
ルミ面上に膜厚0.5μmの下引き層を作成した。
この上に、実施例1で用いた化合物例(1)の化合物
の分散液を乾燥後の膜厚が0.2μmとなるようにマイヤ
ーバーで塗布乾燥して電荷発生層を作成した。
次いで、下記構造式で示すスチリル化合物5gと ポリカーボネート(重量平均分子量5万5千)5gをテト
ラヒドロフラン40gに溶かした液を電荷発生層上に乾燥
後の膜厚が20μmとなるように塗布、乾燥して電荷輸送
層を作成した。
こうして作成した電子写真感光体の帯電特性および耐
久特性を実施例1および実施例5と同様の方法により測
定した。結果を示す。
V0:−720V E1/2:2.40lux.sec ΔVD:−10V ΔVL:+20V 実施例7 実施例6で作成した感光体の電荷発生層と電荷輸送層
を逆の順序で塗布積層した電子写真感光体を作成し、実
施例1と同様に帯電特性を評価した。但し、帯電極性は
正帯電とした。結果を示す。
V0:+750V E1/2:3.61lux・sec [発明の効果] 本発明の電子写真感光体は、一般式(1)で示すバル
ビツール酸誘導体またはチオバルビツール酸誘導体を電
荷発生層に使用したことにより、高感度、繰り返し使用
時の電位安定性に優れているという顕著な効果を奏す
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮地 敏江 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭57−212454(JP,A) 特開 昭57−119355(JP,A)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】導電性支持体上に感光層を有する電子写真
    感光体において、感光層が下記一般式(1)で示すバル
    ビツール酸誘導体またはチオバルビツール酸誘導体を含
    有することを特徴とする電子写真感光体。 一般式 式中、Yは酸素原子または硫黄原子を表わし、R1は結合
    基を介して結合していてもよい置換されていてもよい芳
    香族炭化水素基または芳香族複素環基を表わし、R2は水
    素原子、置換されていてもよいアルキル基またはフェニ
    ル基を表わし、nは2または3の整数である。
  2. 【請求項2】感光層が、一般式(1)で示すバルビツー
    ル酸誘導体またはチオバルビツール酸誘導体を含有する
    電荷発生層と電荷輸送層の少なくとも二層からなる請求
    項1記載の電子写真感光体。
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