JP2003186216A - 有機感光体,電子写真画像形成装置およびその方法,電荷輸送化合物 - Google Patents

有機感光体,電子写真画像形成装置およびその方法,電荷輸送化合物

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 新規な電荷輸送化合物を有し,電気伝導性に
優れた電子写真有機感光体等を提供する。 【解決手段】 化学式1で表わされる電荷輸送化合物
と,電荷発生化合物及び導電基板を含む有機感光体。 【化1】 <化学式1> (式中,R及びRは,互いに独立的にカルバゾリル
基であり,R及びRは,互いに独立的に水素,アル
キル基,アリール基またはヘテロ環基であり,そしてX
は,スルホニルジフェニレン基である。)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は電荷輸送化合物,該
電荷輸送化合物を有する電子写真有機感光体,電子写真
画像形成装置およびその方法に関する。
【0002】
【従来の技術】電子写真法によれば,有機感光体は導電
基板上に絶縁性光導電要素を形成してなり,プレート,
可撓性ベルト,ディスク,硬質ドラムシート,硬質ドラ
ムシートまたは軟質ドラムに巻かれているシート状を有
する。
【0003】電子写真画像形成方法によれば,まず,光
導電層の表面を静電気的に均一に帯電させた後,帯電さ
れた表面を光のパターンに沿って露光する。露光により
光照射領域にのみ電荷を選択的に分散させて帯電領域パ
ターン及び放電領域パターンを形成する。これら帯電領
域及び放電領域を潜像と呼ぶ。
【0004】その後,液体または固体トナーを前記潜像
領域に与えて前記帯電領域または放電領域のうち何れか
一方に塗布されたトナー粒子は光導電層の表面に色調画
像を形成する。このようにして形成された色調画像は,
紙などの受容体の表面に転写されるか,あるいは前記感
光体の表面は画像の永久的な受容体の役割を果たす。前
述の画像形成工程は数回に亘って繰り返し行われる。
【0005】単層または多層の形を有する光導電層要素
が用いられる。光導電層要素が単層の形である場合に
は,電荷輸送化合物及び電荷発生化合物がポリマー結合
剤と結合された後に導電基板上に塗布される。光導電層
要素が多層の形である場合には,電荷輸送化合物及び電
荷発生化合物を用いて別個層を形成し,前記電荷輸送化
合物及び電荷発生化合物は各々ポリマー結合剤と選択的
に結合されて導電基板上に塗布される。
【0006】電荷輸送層及び電荷発生層は,下記の2種
の配列状態を有する。その内一つの配列(「2重層」配
列)によれば,電荷発生層が導電基板上に塗布され,電
荷輸送層は電荷発生層の上部に形成される。もう一つの
配列(「インバーテッド2重層」配列)によれば,前述
の電荷輸送層及び電荷発生層の積層順序が逆になる。
【0007】単層及び多層の光導電性要素において,電
荷発生化合物は,露光時に電荷キャリア(すなわち,ホ
ールまたは電子)を生成する機能をする。電荷輸送化合
物は,光導電性要素の表面に表面電荷を放出するために
前記電荷キャリアを受容し,これらを電荷輸送層を介し
て移動させる役割を果たす。電荷輸送化合物が用いられ
る場合には,電荷輸送化合物はホールキャリアを受容す
ると共に,これらを電荷輸送層を介して移動させる。
【0008】特に,サイクル反復後にも高品質の画像を
得るためには,電荷輸送化合物をポリマー結合剤と混合
して均一相溶液(一般に,ソリド−イン−ソリド)また
は固体状態の溶液を形成した後,これを溶液状態にその
まま維持することが好ましい。また,電荷輸送化合物の
受容可能な電荷量(許容電圧または「Vacc」にて表
示)を最大化させると共に,放電時の電荷保有量(残留
電圧または「Vres」にて表示)を最小化させること
が好ましい。
【0009】電子写真工程において利用可能な電荷輸送
化合物としては,各種の物質が知られている。最も一般
的な電荷輸送化合物としては,ピラゾリン誘導体,フル
オレン誘導体,オキサジアゾール誘導体,スチルベン誘
導体,ヒドラゾン誘導体,カルバゾールヒドラゾン誘導
体,トリフェニルアミン誘導体,ジュロリジンヒドラゾ
ン誘導体,ポリビニールカルバゾール,ポリビニールピ
レンまたはポリアセテナフタレンがある。
【0010】なお,本願発明に関連する先行技術文献情
報には,次のものがある。
【0011】
【非特許文献1】E.Miyamoto,Y.Yama
guchi及びM.Yokoyama“大気圧光電子放
出分析による有機顔料のイオン化ポテンシャル(Ion
ization Potential of Orga
nic PigmentFilm by Atmosp
heric Photoelectron Emiss
ion Analysis)”,Electropho
tography,1989年,28,No.4,p.
364
【非特許文献2】M.Cordona & L.Le
y,“固体における光放出(Photoemissio
n in solids)”,Topics in A
pplied Physics,1978年,26,1
−103
【非特許文献3】E.Montrimas, V. G
aidelis,and APazera,“The
discharge kinetics of neg
atively charged Se electr
ophotographic layers”,lit
huanian Journal of Physic
s,1966年,6,p.569−576
【特許文献1】米国特許第6,140,200号公報
【0012】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら,前述の
電荷輸送物質は幾つかの短所を有しているため,電子写
真分野において様々な要求条件を満足し得る新規な電荷
輸送物質の開発が望まれている。
【0013】そこで,本発明が解決しようとする技術的
な課題は,前述の問題点を解決し得る新規な電荷輸送化
合物と,これを用いて電気伝導性に優れた電子写真用有
機感光体を提供することである。
【0014】本発明が解決しようとする別の技術的な課
題は,前記有機感光体を採用することにより,サイクル
反復後にも高品質の画像を得ることができる電子写真画
像形成装置及びその方法を提供することである。
【0015】
【課題を解決するための手段】前記技術的な課題を達成
するために,本発明では,化学式1で表わされる電荷輸
送化合物と,電荷発生化合物及び導電基板を含むことを
特徴とする有機感光体を提供する。
【0016】
【化7】 <化学式1> (式中,R及びRは,互いに独立的にカルバゾリル
基またはその誘導体であり,R及びRは,互いに独
立的に水素,アルキル基,アリール基またはヘテロ環基
であり,そしてXは,スルホニルジフェニレン基または
その誘導体である。)
【0017】電荷輸送化合物は,対称性または非対称的
である。従って,例えば,化合物の「アーム」として用
いられるRは,化合物の他の「アーム」におけるR
と同一であるか,相異なる。これと同様に,化合物の
「アーム」に用いられるRは,化合物の他のアームの
と同一であるか,相異なる。さらに,電荷輸送化合
物の前述の化学式は,異性質体も含む。
【0018】前記有機感光体は,プレート,可撓性ベル
ト,ディスク,硬質ドラム,硬質または軟質ドラムの周
りに巻かれているシート状に与えられる。一実施の形態
によれば,前記感光体は,電荷輸送化合物及びポリマー
結合剤を含む電荷輸送層と,電荷発生化合物及びポリマ
ー結合剤を含む電荷発生層及び導電基板を含む。前記電
荷輸送層は,電荷発生層と導電基板との間に位置する。
あるいは,前記電荷発生層は,電荷輸送層と導電基板と
の間に位置する。
【0019】本発明の技術的な課題は,複数の支持ロー
ラと,前記支持ローラの周りにスレッドされた可撓性ベ
ルト状の前記有機感光体と,を含むことを特徴とする電
子写真画像形成装置によって達成される。前記装置は,
トナーディスペンサー,特に,液体トナーディスペンサ
ーをさらに備える。
【0020】本発明の別の技術的な課題は,前記有機感
光体の表面に電荷を与える段階と,前記有機感光体の表
面に放射して画像による露光により所定の領域に電荷を
分散させて前記表面に帯電領域パターン及び非帯電領域
パターンを形成する段階と,前記帯電領域パターン及び
非帯電領域パターンを有する表面を着色剤粒子の有機液
体分散液を含む液体トナーと接触して色調画像を形成す
る段階と,色調画像を基板に転写する段階と,を含むこ
とを特徴とする電子写真画像形成方法によって達成され
る。
【0021】本発明の別の技術的な課題は,化学式1で
表わされる電荷輸送化合物によって達成される。
【0022】
【化8】 <化学式1> (式中,R及びRは,互いに独立的にカルバゾリル
基またはその誘導体であり,R及びRは,互いに独
立的に水素,アルキル基,アリール基またはヘテロ環基
であり,そしてXは,スルホニルジフェニレン基または
その誘導体である。)
【0023】
【発明の実施の形態】以下,本発明の実施の形態につい
て詳細に説明する。本発明の実施形態においては,化学
式1で表わされる電荷輸送化合物を含む有機感光体を提
供する。
【0024】
【化9】 <化学式1> (式中,R及びRは,互いに独立的にカルバゾリル
基またはその誘導体であり,R及びRは,互いに独
立的に水素,アルキル基,アリール基またはヘテロ環基
であり,そしてXは,スルホニルジフェニレン基または
その誘導体である。)
【0025】前記化学式1の化合物は,特に化学式2で
表わされる化合物であることが好ましい。
【0026】
【化10】 <化学式2> (式中,R,R,R及びRは,互いに独立的に
水素,アルキル基またはアリール基である。)
【0027】一実施の形態によれば,電荷輸送化合物
は,R及びRが9−エチル−3−カルバゾリル基で
あり,R及びRが水素であり,そしてXは,1,
1'−スルホニルジ−4,1−フェニレン基である。この
ような電荷輸送化合物の非制限的な例としては,化学式
3及び4で表わされる化合物がある。
【0028】
【化11】 <化学式3>
【0029】
【化12】 <化学式4>
【0030】このように,本発明の実施の形態にかかる
有機感光体は,液体トナーと併用されてサイクル反復後
にも高品質の画像を形成する。
【0031】本発明の実施の形態にかかる有機感光体
は,プレート,可撓性ベルト,ディスク,硬質ドラム,
または硬質または軟質ドラムの周りに配されたシート状
であり,より好ましくは,可撓性ベルト及び硬質ドラム
である。前記感光体は,導電基板と,単層の光導電性要
素とを含むが,単層の光導電性要素は,ポリマー結合剤
と,電荷輸送化合物及び電荷発生化合物を含む。しか
し,好ましくは,前記感光体は,導電基板と,2層構造
を有する光導電性要素と,を含み,2層構造の光導電性
要素は,電荷発生層及び電荷輸送層を備える。電荷発生
層は,導電基板と電荷輸送層との間に位置する。また
は,光導電性要素は,導電基板と電荷発生層との間に電
荷輸送層が形成されたインバーテッド構造を有しても良
い。
【0032】本発明の技術分野において広く知られたよ
うに,置換の度合いは,R,R,R及びRで表
わされる。このような基(group)の解説及び詳細
な説明を簡素化させるために,用語「基」及び「成分
(moiety)」が,置換可能であるか,あるいは置
換される化学種と,そのように置換されないか,あるい
は置換不能である化学種との間を区別するのに用いられ
る。例えば,「アルキル基」は,メチル,エチル,オク
チル,シクロ−ヘキシル,イソ−オクチル,t−ブチル
などの純粋な炭化水素アルキル鎖だけではなく,ヒドロ
キシ,アルコキシ,フェニル,ハロゲン(F,Cl,B
r及びI),シアノ,ニトロ,アミノなど当該技術分野
において公知の置換基を有するアルキル鎖を含む。
【0033】一方,「アルキル成分」または「アルキ
ル」は,メチル,エチル,プロピル,シクロヘキシル,
イソ−オクチル,t−ブチルなどの純粋な炭化水素アル
キル鎖のみを指すと限定される。
【0034】本発明の実施の形態において用いられるア
リール基は,フェニル,ナフチル,テトラヒドロナフチ
ルなどの芳香族炭化水素基だけではなく,前述のアルキ
ルの定義と同様に,ヒドロキシ,アルコキシ,フェニ
ル,ハロゲン(F,Cl,Br及びI),シアノ,ニト
ロ,アミノなど当該分野において公知の置換基を有する
芳香族炭化水素基を含む。本発明の実施の形態において
用いるヘテロ環基とは,環式構造を有する化合物のう
ち,環を構成する元素が炭素原子だけではなく,酸素
(O),硫黄(S),窒素(N),リン(P)などを環
内に含む場合を言う。そして,ヘテロ環基は,前述のア
ルキル基の定義と同様に,ヒドロキシ,アルコキシ,フ
ェニル,ハロゲン(F,Cl,Br及びI),シアノ,
ニトロ,アミノなど当該技術分野において公知の置換基
を有しても良い。
【0035】本発明の実施の形態にかかる化学式1にお
いて,アルキル基の炭素数は1ないし30であり,アリ
ール基の炭素数は6ないし30である。そして,ヘテロ
環基の炭素数は2ないし30である。
【0036】導電基板は,例えば,可撓性ウェブまたは
ベルト状のように可撓性であっても良く,例えば,ドラ
ム状のように非可撓性であっても良い。一般に,可撓性
導電基板は,絶縁基板及び導電物質層を含む。絶縁基板
は,ペーパーまたはポリエチレンテレフタレート,ポリ
イミド,ポリスルホン,ポリエチレンナフタレート,ポ
リプロピレン,ナイロン,ポリエステル,ポリカーボネ
ート,ポリビニールフルオライド,ポリスチレンなどの
フィルム形成用ポリマーよりなる。
【0037】支持体の具体例としては,ポリエーテルス
ルホン(商品名:Stabar S−100,ICI社
製),ポリビニールフルオライド(商品名:Tedla
r,デュポン社製),ポリビスフェノール−Aポリカー
ボネート(商品名:Makrofol,Mobay化学
社製)及び無定形ポリエチレンテレフタレート(商品
名:Melinar,ICIアメリカ社製)がある。
【0038】前記導電基板を構成する導電物質として
は,カーボン粒子(例えは,グラファイト,分散カーボ
ンブラック),ヨウ化物,ポリピロール及び伝導性ポリ
マー(商品名:カルゴンコンダクティブポリマー26
1,カルゴン社製 PITTSGURGH, PAから
購入)と,アルミニウム,チタン,クロム,黄銅,金,
銅,パラジウム,ニッケルまたはステンレス鋼などの金
属,及び酸化錫または酸化インジウムなどの金属酸化物
があり,特に,アルミニウムであることが好ましい。
【0039】光導電体基板は,一般に,機械的安定性を
有し得るほどの厚みを有する。例えば,可撓性ウェブ基
板は,一般に,0.01ないし1mmの厚みを有し,ド
ラム基板は,一般に,約0.5ないし約2mmの厚みを
有することが好ましい。
【0040】本発明の光導電要素を構成する電荷発生化
合物は,染料及び顔料のように光を吸収して電荷キャリ
アを生成する物質である。このような電荷発生化合物の
例としては,金属フリーフタロシアニン(例えば,商品
名:Progen 1x−form metal−fr
ee phthalocyanine, ゼネカ社
製),チタンフタロシアニン,銅フタロシアニン,オキ
シチタンフタロシアニン(チタニルオキシフタロシアニ
ンとも言う。),ヒドロキシガリウムフタロシアニンな
どの金属フタロシアニン,スクアリリウム染料及び顔
料,ヒドロキシ置換スクアリリウム顔料,ペリルイミ
ド,多核性キノン(商品名:IndofastDoub
le Scarlet,Indofast Viole
t LakeB, Indofast Brillia
nt Scarlet及びIndofast Oran
ge,アライド化学社製),キナクリドン(商品名:M
onastral Red, Monastral V
iolet及びMonastral Red Y,デュ
ポン社製)及びペリノンを含むナフタレン1,4,5,
8−テトラカルボン酸誘導体顔料,テトラベンゾホルフ
ィリン,テトラナフタロホルフィリン,インジゴ−及び
チオインジゴ−染料,ベンゾチオキサンテン誘導体,ペ
リレン3,4,9,10−テトラカルボン酸誘導体顔
料,ビスアゾ−,トリアゾ−及びテトラキスアゾ−顔料
を含有しているポリアゾ−顔料,ポリメチン染料,含キ
ナゾリン基染料,3次アミン,無定形セレン,セレン−
テルル,セレン−テルル−ヒ素,セレン−ヒ素,カドミ
ウムスルホセレン化物,カドミウムセレン化物などのセ
レン合金,カドミウムスルフィド及びその混合物があ
る。電荷発生化合物は,オキシチタンフタロシアニン,
ヒドロキシガリウムフタロシアニンまたはその混合物で
あることが好ましい。
【0041】電荷発生層における結合剤の含量は,電荷
発生層重量を基準として10ないし90重量%,より好
ましくは,20ないし75重量%である。
【0042】前記結合剤は,本発明の実施の形態にかか
る電荷輸送化合物(電荷輸送層の場合)及び電荷発生化
合物(電荷発生層の場合)を分散または溶解可能でなけ
ればならない。
【0043】前記電荷発生層及び電荷輸送層の結合剤の
具体例として,ポリスチレン−コ−ブタジエン,改質ア
クリルポリマー,ポリビニールアセテート,スチレン−
アルキッド樹脂,ソヤ−アルキル樹脂,ポリビニールク
ロライド,ポリビニリデンクロライド,ポリアクリロニ
トリル,ポリカーボネート,ポリアクリル酸,ポリアク
リレート,ポリメタクリレート,スチレンポリマー,ポ
リビニールブチラール,アルキッド樹脂,ポリアミド,
ポリウレタン,ポリエステル,ポリスルホン,ポリエー
テル,ポリケトン,フェノキシ樹脂,エポキシ樹脂,シ
リコン樹脂,ポリシロキサン,ポリヒドロキシエーテル
樹脂,ポリヒドロキシスチレン樹脂,ノボラック樹脂,
レゾール樹脂,ポリ(フェニルグリシジルエーテル)−
コ−ジシクロペンタジエン,前記ポリマーにおいて用い
られたモノマーのコポリマー及びこれらの混合物があ
る。中でも,ポリカーボネート結合剤が特に好ましい。
このようなポリカーボネート結合剤としては,ビスフェ
ノール−Aから派生されたポリカーボネートA,シクロ
ヘキシリデンビスフェノールから派生されたポリカーボ
ネートZ,メチルビスフェノールAから派生されたポリ
カーボネートC及びポリエステルカーボネートがある。
【0044】また,感光体は,付加層をさらに含んでも
良い。このような付加層の例としては,障壁層,接着
層,離型層及びサブ層が挙げられる。
【0045】前記離型層は,光導電体要素の最上部に形
成され,障壁層は,離型層と光導電要素との間に挟持さ
れている。
【0046】前記接着層は,障壁層と離型層との間に位
置してこれらの間の接着力を改善させる。そして,サブ
層は,電荷遮単層であって,導電基板と光導電要素との
間に位置してこれらの間の接着力を向上させる。
【0047】前記障壁層は,架橋性シロキサノール−コ
ロイダルシリカコーティング層及びヒドロキシレーテッ
ドシルセスキノキ酸−コロイダルシリカコーティング層
と,ポリビニールアルコール,メチルビニールエーテル
/マレイン酸無水物コポリマー,カゼイン,ポリビニー
ルピロリドン,ポリアクリル酸,ゼラチン,澱粉,ポリ
ウレタン,ポリイミド,ポリエステル,ポリアミド,ポ
リビニールアセテート,ポリビニールクロライド,ポリ
ビニリデンクロライド,ポリカーボネート,ポリビニー
ルブチラール,ポリビニールアセトアセタル,ポリビニ
ールホルマル,ポリアクリロニトリル,ポリメチルメタ
クリレート,ポリアクリレート,ポリビニールカルバゾ
ール,前記ポリマーにおいて用いられたモノマーのコポ
リマー,ビニールクロライド/ビニールアセテート/ビ
ニールアルコールターポリマー,ビニールクロライド/
ビニールアセテート/マレイン酸ターポリマー,エチレ
ン/ビニールアセテートコポリマー,ビニールクロライ
ド/ビニリデンクロライドコポリマー,セルロースポリ
マー及びその混合物などの有機結合剤を含む。前記有機
結合剤は,ヒュームドシリカ,シリカ,チタニア,アル
ミナ,ジルコニアまたはその混合物などの微細無機粒子
を選択的に含む。この時,無機粒径は0.001ないし
5μmであり,好ましくは,0.005μmである。
【0048】障壁層は,好ましくは,メチルセルローズ
及びメチルビニールエーテル/マレイン酸無水物コポリ
マーの1:1混合物と,架橋剤であるグリオキサルとを
含んでなる。
【0049】離型層トップコートは,当該技術分野にお
いて公知の全ての離型層組成物を含む。離型層は,フッ
化ポリマー,シロキサンポリマー,フルオロシリコンポ
リマー,シラン,ポリエチレン,ポリプロピレン,ポリ
アクリレートまたはその混合物よりなる。離型層は,架
橋シリコンポリマーであることがより好ましい。
【0050】通常の接着層は,ポリエステル,ポリビニ
ールブチラール,ポリビニールピロリドン,ポリウレタ
ン,ポリメチルメタクリレート,ポリ(ヒドロキシアミ
ノエーテル)などのフィルム形成用ポリマーを含む。好
ましくは,接着層は,ポリヒドロキシアミノエーテルよ
りなる。このような層が用いられる場合には,乾燥厚み
が0.01ないし5μmであることが好ましい。
【0051】通常のサブ層は,ポリビニールブチラー
ル,有機シラン,加水分解性シラン,エポキシ樹脂,ポ
リエステル,ポリアミド,ポリウレタン,シリコン系物
質などを含む。好ましくは,サブ層は,乾燥厚みが約2
0オングストロームないし約2,000オングストロー
ムであることが好ましい。
【0052】電荷輸送化合物,この化合物を含む感光体
は,乾式または液体トナー現像を用いた画像形成工程に
好適に使用可能である。
【0053】液体トナー現像は,一般に,乾式トナーを
用いた場合に比べて高解像度の画像を得ることができ,
画像の固定に小さいエネルギーが必要であるといった利
点があるので,より好ましい。液体トナーの好適な例は
広く公知されている。液体トナーは,着色剤,樹脂結合
剤,電荷ディレクタ及びキャリア液体を含む。樹脂及び
顔料の混合比は,2:1ないし10:1であることが好
ましく,より好ましくは,4:1ないし8:1である。
一般に,着色剤,樹脂及び電荷ディレクタは,トナー粒
子を形成する。
【0054】本発明の実施の形態にかかる電子写真画像
形成装置は,複数の支持ローラと,前記支持ローラの周
りにスレッドされており,前記電荷輸送化合物と電荷発
生化合物及び導電基板を含む有機感光体を備える。この
時,前記装置は,液体トナーディスペンサーをさらに含
んでも良い。このように,電子写真画像形成装置を用い
て画像を形成する方法について説明すれば,下記の通り
である。
【0055】まず,前記の有機感光体の表面に電荷を与
えた後,有機感光体の表面に光を照射して画像による露
光処理を施して所定の領域に電荷を分散させて有機感光
体の表面に帯電領域パターン及び放電領域パターンを形
成する。次に,有機感光体の表面を着色剤粒子の有機液
体分散液を含む液体トナーと接触させて色調画像を形成
し,このようにして得られた色調画像を基板に転写して
目的とする画像を得る。
【0056】以下,本発明を下記の実施例を挙げて説明
するが,本発明が下記の実施例にのみ限定されることは
ない。
【0057】A.合成 化学式3の化合物 9−エチル−3−カルバゾールボキサアルデヒド(0.
02モル,アルドリッチ社製 MILWAUKEE,
WIから購入)4.46gと,1,1−(スルホニルジ−
4,1−フェニレン)ビスヒドラジン(0.01モル,ビ
タース−M社製MOSCOW, RUSSIAから購
入)2.78g及びテトラヒドロフラン(20ml)を
撹はんしつつ16時間還流した。前記混合物から溶媒を
除去して化学式3の化合物が粗生成物の状態で分離さ
れ,これを再結晶を通じて精製した。
【0058】化学式4の化合物 化学式4の化合物は,下記の過程により製造される。カ
ルバゾール(0.1モル,アルドリッチ社製 MILW
AUKEE, WIから購入)16.7g,1−ブロモ
ペンタン(0.1モル,アルドリッチ社製 MILWA
UKEE, WIから購入)15.1g及びベンジルト
リエチルアンモニウムクロライド1.7gをTHF 6
0mlに溶解した後,ここに濃い水酸化ナトリウム17
gの水溶液17mlを加えた。
【0059】前記混合物を4時間激しく撹はんしつつ加
熱した後に室温まで冷却し,これを過量の水に仕込ん
だ。沈殿された固体がろ過され,THF層は硫黄酸マグ
ネシウムを用いて乾燥して濃縮した。集められた有機固
体は再結晶化させて9−ペンチルカルバゾールを得た。
【0060】ジメチルホルムアミド100mlを撹はん
し,ここにホスフォラスオキシクロライド(0.38モ
ル,35ml)58gを滴下する間に反応混合物を氷バ
スを用いて冷却した。9−ペンチルカルバゾール(0.
22モル)52gを加えた後,反応混合物を1.5時間
加熱しつつスチームバスを用いて加熱した。全体的な反
応混合物を冷却し,これを水200mlに加え,ポンプ
を用いて粗生成物をろ過し,水200mlを用いて洗浄
した。粗生成物を再結晶化させて9−ペンチル−3−カ
ルバゾールカルボキサアルデヒドを得た。
【0061】9−ペンチル−3−カルバゾールカルボキ
サアルデヒド(0.02モル)5.3gと,1,1−ス
ルホニルジ−4,1−フェニレンビスヒドラジン(0.
01モル,ビータス−M社製 MOSCOW, RUS
SIAから購入)2.78g,及びTHF 20mlの
混合物を撹はんしつつ16時間還流した。
【0062】反応混合物から溶媒を除去したところ,化
学式4の化合物が分離され,これを再結晶化を通じて精
製した。1 H-NMR(CDCl3) δ: 0.73-0.99(t, 6H); 1.18- 1.46(m,
8H); 1.47 -1.60(s, 2H); 1.74-1.99(m, 4H); 4.17-4.3
9(t, 4H); 7.05-7.22(d, 2H); 7.20-7.33(m, 2H); 7.33
-7.59(m, 6H); 7.65-8.01(m, 10H); 8.06-8.20(d, 2H);
8.22-8.39(s, 2H)
【0063】B.有機感光体の製造方法 インバーテッド2重層の有機感光体は,化学式3または
4で表わされる化合物を用いて製造した。化学式3また
は4で表わされる化合物及びポリカーボネートZ結合剤
を含む電荷輸送溶液は,化学式3または3の化合物1.
25gのTHF8.0gをポリカーボネートZ 1.2
5gのトルエン2. 50gに混合して得た。その後,
前記電荷輸送溶液をマイヤーロッド(#36)を用いて
3mil(76μm)のアルミニウムメッキ処理されて
おり,0.3ミクロンのポリエステル樹脂サブ層(商品
名:Vitel PE−2200,ボスティック社製
MIDDLETOWN, MAから購入)付きポリエチ
レンテレフタレートフィルム(1Ω/cmアルミニウ
ム蒸気コーティング層)を有しているメリネックス44
2ポリエステルフィルム(デュポン社製)上にハンドコ
ートした後,これを乾燥して9μmの電荷輸送層を形成
した。
【0064】分散液は,オキシチタンフタロシアニン顔
料(H.W.サンズ社製)1.35gと,S−Lec
BBx−5ポリビニールブチラール樹脂(積水化学社
製)1.35gと,メチルエチルケトン26g及びトル
エン13gを再循環モードで動作する水平サンドミルを
用いて8時間微粉化させて製造した。その後,このよう
にして得られた分散液を,サブ層無しの2mil(51
μm)のポリエチレンテレフタレート(PET)フィル
ム上にダイコートした後,これを80℃で10分間乾燥
してPETフィルム上に0.27μmの電荷発生層を形
成した。
【0065】前記電荷輸送層及び電荷発生層は,モデル
447マッチプリントラミネーター(イメーション社
製)を用いて共に積層した。積層後には,電荷発生層の
表面から2mil(51μm)のPETフィルムを剥離
してインバーテッド2重層構造の有機感光体を得た。
【0066】C.静電気テスト 化学式3または4の化合物の静電気テストは,周辺温度
でQEA PDT−2000装置を用いて行い,且つ,
記録した。帯電は8kVにおいて行った。放電は,感光
体をファイバー光ケーブルの下の780NMフィルター
ドタングステン光源に露光して行った。各試料は,2m
J/cmのエネルギーにて0.05秒間露光し,全体
の露光強度は,20mW/cmである。帯電後には,
許容電圧Vaccはボルトにて測定された。このような
許容電圧は,1サイクル後にVaccにて記録された。
初期帯電後,試料が780nmから2mJ/cm
0.05秒光パルスで放電される前に1秒ダークディケ
イ(decay)が起こり,ダークディケイ1秒後に電
圧降下(コントラスト)はボルトにて測定された。次
に,試料上の電荷は除電ランプにより一層減少した。最
終的な残留電圧Vresはボルトにて測定された。ま
た,Vacc及びVresは総1000サイクル後に測
定された。一般に,Vaccを最大化させてVresは
最小化させることが好ましい。
【0067】D.イオン化ポテンシャルの測定 イオン化ポテンシャル(Ip)測定用の試料は,化学式
3及び4で表わされる化合物を各々THFに溶解して製
造した。
【0068】各溶液は,メチルセルローズ系の接着性サ
ブ層が精度良くコートされたアルミニウムメッキ処理さ
れたポリエステル基板上にハンドコートして電荷輸送物
質(CTM)層を形成した。前記サブ層は,CTM層の
接着力を改善させ,CTMの結晶化を遅らせると共に,
CTM層の欠陥を通じたアルミニウム層からの電子光放
出を抑える役割を果たす。6.4eV以下の量子エネル
ギーを有する光を照射すれば,サブ層を通ってアルミニ
ウム層からいかなる光も見られなかった。さらに,接着
性サブ層は,測定中に電荷の蓄積が回避可能なほど十分
な伝導性を有していた。サブ層及びCTM層の厚みは,
約0.4μmである。Ip測定用の試料の準備に当たっ
て,CTM層には結合剤が用いられなかった。
【0069】Ipは,非特許文献1に記載されたものと
類似したエアー法の電子光放出よって測定された。試料
に重水素ランプ供給源を有する石英単色光器を用いて単
色光を照射した。入射光ビームの強度は2−5×10
−8Wであった。試料基板に負電圧−300Vが印加さ
れた。イルミネーション用4.5×15mmスリット
付きカウンター電極は,試料の表面と8mmだけ離れた
ところに配された。カウンター電極は,BK2−16タ
イプであり,開放入力体制により作動され,光電流を測
定するための電位計の入力装置に結ばれた。光照射に当
たって,10−1 〜10−12ampの光電流が回路
に流れ込んだ。光電流Iは,入射光フォトンエネルギー
hνに極めて依存的であった。I0.5=f(hν)依
存度がプロットされた。一般に,入射光の量子エネルギ
ーに対する光電流自乗値の依存度は,しきい値辺りの線
形関係によりよく説明される(非特許文献1,非特許文
献2参照)。このような依存度が線形関係を表わす領域
のhν軸に外挿され,Ip値は,区切り点においてフォ
トンエネルギーにより決められる。Ip測定値は,±
0.03eVの誤差を有する。Ipデータは,下記表1
の通りである。
【0070】E.ホール移動度の測定 電荷移動度測定用の試料は,化学式3または4の化合物
を結合剤と共にTHFに溶解して10%の固体溶液を製
造した。結合剤としては,ポリカーボネートZ200
(三菱エンジニアリングプラスチックス)を用いた。試
料及び結合剤の混合比率は,4:6または5:5であ
る。各溶液をアルミニウムメッキ処理されたポリエステ
ル基板上にコートしてCTM層を形成した。この時,C
TM層の厚みは5〜10μmである。
【0071】ホールドリフト移動度は,飛行時間法を用
いて測定した(非特許文献3参照)。ポジティブコロナ
帯電は,CTM層の内部に電界を生じさせた。窒素レー
ザパルスを照射すれば,電荷キャリアが層の表面から発
せられる(パルスの印加時間は2nsであり,波長は3
37nmである)。パルス印加により層の表面ポテンシ
ャルは照射前の初期ポテンシャル対比1ないし5%まで
減った)。広帯域周波数電位計に結ばれたキャパシタン
スプローブを用いて表面ポテンシャルの速度dU/dt
を測定する。通過時刻tは,線形または2重ログ目盛
で瞬間的なdU/dtの曲線における変化を測定して決
められる。ドリフト移動度は,式μ=d /U・t
により計算され,ここで,dは,層厚であり,Uは,
パルス照射時の表面ポテンシャルである。
【0072】電界強度(E.ELECTRIC FIE
LD STRENGTH)における6.4×10V/
cmでの移動度値は,表1に示す。移動度電界依存度
は,下記数式1の関数に近似させて表わされる。
【0073】
【数1】 前記式中,αは移動度電界依存度を決めるパラメータで
あり,パラメータαの値は,下記表1に示す。
【0074】
【表1】 比較例Aは,特許文献1の化合物2に関するものであ
る。
【0075】以上,本発明に係る好適な実施の形態につ
いて説明したが,本発明はかかる構成に限定されない。
当業者であれば,特許請求の範囲に記載された技術思想
の範囲内において,各種の修正例および変更例を想定し
得るものであり,それらの修正例および変更例について
も本発明の技術範囲に包含されるものと了解される。
【発明の効果】本発明によれば,ビス(3−ホルミルカ
ルバゾリル)−1.1−(スルホニルジ−4,1−フェ
ニレン)ビス−ヒドラゾンを含む電荷輸送化合物を提供
でき,この電荷輸送化合物を採用して電気伝導性に優れ
た有機感光体を得ることができる。そして,この有機感
光体を採用すれば,サイクル反復後にも高品質の画像を
得ることができる電子写真画像形成装置及びその方法を
提供できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ナスアラー ジュブラン アメリカ合衆国 ミネソタ州 55119,セ ントポール,モーニングサイド ドライブ 18 (72)発明者 ズビグニエフ トカルスキ アメリカ合衆国 ミネソタ州 55125,ウ ッドバリー,メドウ ブルック ドライブ 3170 Fターム(参考) 2H068 AA20 AA31 AA32 AA37 AA55 BA22 BA24 BA25 FB11 FC08 2H069 FA04

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 化学式1で表わされる電荷輸送化合物
    と,電荷発生化合物と,導電基板とを含むことを特徴と
    する有機感光体。 【化1】 <化学式1> (式中,R及びRは,互いに独立的にカルバゾリル
    基(carbazolyl group)であり,R
    及びRは,互いに独立的に水素,アルキル基,アリー
    ル基またはヘテロ環基であり,そしてXは,スルホニル
    ジフェニレン基(sulfodiphenylene
    group)である。)
  2. 【請求項2】 前記有機感光体は,可撓性ベルト状であ
    ることを特徴とする請求項1に記載の有機感光体。
  3. 【請求項3】 前記電荷輸送化合物及び前記電荷発生化
    合物が導電基板上に形成された単一層に含有されること
    を特徴とする請求項1または2に記載の有機感光体。
  4. 【請求項4】 前記電荷輸送化合物及び前記電荷発生化
    合物が導電基板上に形成された別個層に含有されること
    を特徴とする請求項1または2に記載の有機感光体。
  5. 【請求項5】 前記電荷輸送化合物及びポリマー結合剤
    を含む電荷輸送層と,前記電荷発生化合物及びポリマー
    結合剤を含む電荷発生層と,前記導電基板と,を含むこ
    とを特徴とする請求項1または4に記載の有機感光体。
  6. 【請求項6】 複数の支持ローラと,前記支持ローラの
    周りにスレッドされた可撓性ベルト状であり,請求項1
    ないし4のうち何れか1項に記載の有機感光体と,を含
    むことを特徴とする電子写真画像形成装置。
  7. 【請求項7】 化学式1で表わされる電荷輸送化合物
    と,電荷発生化合物及び導電基板を含む有機感光体の表
    面に電荷を与える段階と,前記有機感光体の表面に放射
    して画像による露光により所定の領域に電荷を分散させ
    て前記表面に帯電領域パターン及び非帯電領域パターン
    を形成する段階と,前記帯電領域パターン及び前記非帯
    電領域パターンを有する表面を着色剤粒子の有機液体分
    散液を含む液体トナーと接触させて色調画像を形成する
    段階と,色調画像を基板に転写する段階と,を含むこと
    を特徴とする電子写真画像形成方法。 【化2】 <化学式1> (式中,R及びRは,互いに独立的にカルバゾリル
    基であり,R及びRは,互いに独立的に水素,アル
    キル基,アリール基またはヘテロ環基であり,そしてX
    は,スルホニルジフェニレン基である。)
  8. 【請求項8】 化学式1で表わされる化合物であること
    を特徴とする電荷輸送化合物。 【化3】 <化学式1> (式中,R及びRは,互いに独立的にカルバゾリル
    基であり,R及びRは,互いに独立的に水素,アル
    キル基,アリール基またはヘテロ環基であり,そしてX
    は,スルホニルジフェニレン基である。)
  9. 【請求項9】 化学式2で表わされる化合物であること
    を特徴とする請求項8に記載の電荷輸送化合物。 【化4】 <化学式2> (式中,R,R,R及びRは,互いに独立的に
    水素,アルキル基またはアリール基である。)
  10. 【請求項10】 化学式3または4で表わされる化合物
    であることを特徴とする請求項9に記載の電荷輸送化合
    物。 【化5】 <化学式3> 【化6】 <化学式4>
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