JP2005173181A - 単層型電子写真感光体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 導電性基体上に、電荷発生剤としてのチタニルフタロシアニンと、電荷輸送剤と、ポリカーボネート等のバインダ樹脂と、イソインドリノン誘導体と、を含有する単一の感光層を設ける。上記イソインドリノン誘導体には、波長680nmの光に対する吸光度が上記チタニルフタロシアニンに対して1/3以下のものであるものを使用する。具体的には、式(1)で表されるイソインドリノン顔料が挙げられる。
【化1】
(式中、R1は置換基を有することのある炭素数6〜20のアリーレン基等を示す。Xはハロゲン原子を示す。)
【選択図】 なし
Description
導電性基体上に、電荷発生剤としてのチタニルフタロシアニンと、電荷輸送剤と、バインダ樹脂と、イソインドリノン誘導体と、を含有する単一の感光層を備え、
上記バインダ樹脂が、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリアリレートおよびポリスチレンからなる群より選ばれる少なくとも1種の樹脂を含むものであり、
上記イソインドリノン誘導体の波長680nmの光に対する吸光度が、上記チタニルフタロシアニンの波長680nmの光に対する吸光度に対して1/3以下である
ことを特徴とする。
で表されるイソインドリノン顔料であるのが好ましい。
本発明に係る単層型電子写真感光体において、感光層中には、電荷発生剤としてのチタニルフタロシアニンとともに、イソインドリノン誘導体〔好ましくは、上記式(1)で表されるイソインドリノン顔料〕が配合されている。
それゆえ、本発明に係る単層型電子写真感光体によれば、電荷発生剤としてチタニルフタロシアニンを使用しているにもかかわらず、単層型感光体として高い感度を実現することができる。
〔電子写真感光体の形成材料〕
(電荷発生剤)
本発明に係る単層型電子写真感光体において、感光層中に配合される電荷発生剤にはチタニルフタロシアニンが用いられる。
(i)チタニルフタロシアニンを水溶性有機溶媒中に加え、加熱下で一定時間撹拌処理を施す。次いで、撹拌処理時よりも低い温度条件下で一定時間反応液を静置し、安定化させる(顔料化前処理)。さらに、水溶性有機溶媒を除去して得たチタニルフタロシアニンの粗結晶を溶媒に溶解し、貧溶媒中に滴下して再結晶させた後、ろ過、水洗、ミリング処理、ろ過、乾燥等の工程を経て顔料化する。
一方、X線回折スペクトルにおけるブラッグ角(2θ±0.2°)で少なくとも7.6°、28.6°に主たる回折ピークを有するα型チタニルフタロシアニン(α−TiOPc)は、下記(iii)に記載の方法によって製造することができる。
本発明に係る単層型電子写真感光体において、電荷発生剤には上記例示のチタニルフタロシアニンが用いられるが、本発明の効果を阻害することのない範囲であれば、無金属フタロシアニン、ヒドロキシガリウムフタロシアニン、クロロガリウムフタロシアニン等の、他のフタロシアニン系顔料を併用してもよい。
本発明に係る単層型電子写真感光体において、感光層中に配合されるイソインドリノン誘導体は、前述のように、波長680nmの光に対する吸光度が、電荷発生剤として用いられるチタニルフタロシアニンの波長680nmの光に対する吸光度に対して1/3以下であることを特徴とする。
本発明に係る単層型電子写真感光体において、電荷輸送剤には、従来公知の種々の電子輸送剤および/または正孔輸送剤を用いることができる。電子輸送剤と正孔輸送剤のいずれを用いるかは、感光体の帯電極性等に応じて選択される。両者間に電荷移動錯体が形成しない場合は感光層中に両者を混合して含有させるのが好ましい。
本発明に係る単層型電子写真感光体に使用可能な電子輸送剤としては特に限定されるものではなく、従来公知の電子輸送剤の中から適宜選択することができる。具体的には、下記一般式(ETM1)および(ETM2)で表されるジフェノキノン誘導体、下記一般式(ETM3)で表されるスチルベンキノン誘導体、下記一般式(ETM4)、(ETM5)、(ETM6)および(ETM7)で表されるナフトキノン誘導体、下記一般式(ETM8)および(ETM9)で表されるジナフトキノン誘導体、下記一般式(ETM10)、(ETM11)、(ETM12)および(ETM13)で表されるアゾキノン誘導体、下記一般式(ETM14)で表されるナフタレンテトラカルボン酸ジイミド誘導体等を用いることができる。これらは単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
なお、上記一般式(ETM12)で表されるアゾキノン誘導体は、アニリン誘導体〔置換基(Re31)aを備えるもの〕と亜硝酸ナトリウムに濃塩酸を加えてジアゾニウム化合物を生成させて、このジアゾニウム化合物と9−ヒドロキシ−10−メチルアントラセンの誘導体〔置換基(Re30)bを備えるもの〕とをジアゾカップリングさせた後、こうして得られた生成物のヒドロキシ基を酸化することによって得られる。
本発明に係る単層型電子写真感光体に使用可能な正孔輸送剤としては特に限定されるものではなく、従来公知の正孔輸送剤の中から適宜選択することができる。なかでも、下記の一般式(HTM1)で表されるジアミン誘導体、一般式(HTM2)で表されるジアミン誘導体、一般式(HTM3)で表されるスチルベン誘導体または一般式(HTM4)で表されるスチルベンアミン−ヒドラゾン誘導体を用いるのが好適である。これらの正孔輸送剤は1種のみを用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
上記例示の正孔輸送剤は、電荷輸送能が高く、上記例示の電子輸送剤との間に電荷移動錯体を形成しにくく、しかも、後述するバインダ樹脂との相溶性が良好であるといった特徴を有する。
本発明に係る単層型電子写真感光体において、感光層を形成するバインダ樹脂には、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリアリレートおよびポリスチレンからなる群より選ばれる少なくとも1種の樹脂を含むものが用いられる。上記例示の樹脂は、感光層の強度、耐磨耗性等の特性をより一層良好なものとすることができることから、単層型感光層の形成において好適である。また、上記例示のバインダ樹脂は電荷輸送剤との相溶性に優れており、しかも電荷輸送剤の電荷輸送能を妨害するような部位をその分子内に有しないものであることから、高感度な電子写真感光体を得る上でも好適である。
で表される繰り返し単位や、一般式(II):
で表される二価基を示す。〕
で表される繰り返し単位を有するポリカーボネート樹脂等が挙げられる。
一般式(I)で表される繰り返し単位と一般式(II)で表される繰り返し単位の両方を有する共重合ポリカーボネート樹脂において、両単位の共重合比は、前者の含有割合をm、後者の含有割合をnとしたときに、式:
0.05<m/(m+n)<0.4
が満たされるように設定するのが好ましい。
(分散媒)
上記例示の電荷発生剤、イソインドリノン誘導体、電荷輸送剤、バインダ樹脂等を分散・溶解して、感光層形成用の塗布液を調製するのに際して、当該塗布液に使用する分散媒としては、単層型感光層用の塗布液に従来用いられている種々の有機溶剤が使用可能である。具体的には、バインダ樹脂の溶解性の観点から、n−ヘキサン、オクタン、シクロヘキサン等の脂肪族系炭化水素;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族系炭化水素、ジクロロメタン、ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素、クロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素;ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジオキソラン、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル等のエーテル類;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;酢酸エチル、酢酸メチル等のエステル類;ジメチルホルムアルデヒド、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド等が挙げられる。
感光層形成用の塗布液には、電子写真特性に悪影響を与えない範囲であれば、上記各成分のほかにも従来公知の種々の添加剤、例えば酸化防止剤、ラジカル捕捉剤、一重項クエンチャー、紫外線吸収剤等の劣化防止剤、軟化剤、可塑剤、表面改質剤、増量剤、増粘剤、分散安定剤、ワックス、アクセプター、ドナー等を配合することができる。また、感光層の感度を向上させるために、例えばテルフェニル、ハロナフトキノン類、アセナフチレン等の公知の増感剤を電荷発生剤と併用してもよい。さらに、電荷輸送剤や電荷発生剤の分散性、感光層表面の平滑性を良くするために界面活性剤、レベリング剤等を使用してもよい。
本発明に係る単層型電子写真感光体において、感光層を形成する導電性基体には、導電性を有する種々の材料を使用することができる。導電性基体は、基体自体が導電性を有するか、あるいは基体の表面が導電性を有するものであればよい。その具体例としては、鉄、アルミニウム、銅、スズ、白金、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、パラジウム、インジウム、ステンレス鋼、真鍮等の金属単体;上記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、酸化スズ、酸化インジウム等で被覆されたガラス;カーボンブラック等の導電性微粒子を分散させた樹脂基体等が挙げられる。導電性基体の形状は、使用する画像形成装置の構造に合わせて、シート状、ドラム状等のいずれであってもよい。
本発明に係る単層型電子写真感光体は、電荷発生剤と、イソインドリノン誘導体と、電荷輸送剤と、バインダ樹脂と、さらに必要に応じて他の成分とを、適当な分散媒に分散または溶解させて、こうして得られた感光層形成用の塗布液を導電性基体上に塗布し、乾燥させて感光層を形成することによって得られる。
〔参考例:チタニルフタロシアニンの作製〕
(1)チタニルフタロシアニン化合物の合成
アルゴン置換したフラスコ中に1,3−ジイミノイソインドリン25gと、チタンテトラブトキシド22gと、ジフェニルメタン300gとを加え、撹拌しながら150℃まで昇温した。次いで、反応系から発生する蒸気を系外へ留去しながら215℃まで昇温した後、この温度を維持しつつ、さらに4時間撹拌して反応させた。反応終了後、150℃まで冷却した時点で反応混合物をフラスコから取り出し、ガラスフィルターによって濾別して、得られた固体をN,N−ジメチルホルムアミドとメタノールで順次洗浄し、さらに真空乾燥して紫色の固体24gを得た。
上記(1)で得られた紫色の固体10gをN,N−ジメチルホルムアミド100mL中に加えて、撹拌しながら130℃に加熱し、2時間撹拌処理を行った。2時間経過した時点で加熱を停止し、23±1℃まで冷却してから撹拌も停止し、この状態で反応液を12時間静置して安定化処理を行った。その後、反応液をガラスフィルターによって濾別し、得られた固体をメタノールで洗浄してから真空乾燥して、チタニルフタロシアニン化合物の粗結晶9.85gを得た。
上記(2)の前処理によって得られたチタニルフタロシアニン化合物の粗結晶5gを、ジクロロメタンとトリフルオロ酢酸との混合溶媒(体積比4:1)100mLに加えて溶解させた。次いで、この溶液をメタノールと水との混合貧溶媒(体積比1:1)中に滴下した後、室温で15分間撹拌し、さらに室温で30分間静置することにより再結晶させた。その後、チタニルフタロシアニンの結晶を含む混合貧溶媒をガラスフィルターによって濾別し、得られた固体を洗浄液が中性になるまで水洗した後、乾燥させずに水が存在した状態でクロロベンゼン200mL中に分散させて、1時間撹拌した。そして、液をガラスフィルターによって濾別した後、得られた固体を50℃で5時間、真空乾燥させて、無置換のチタニルフタロシアニン(TiOPc)の結晶(青色粉末)4.2gを得た。
(実施例1)
電荷発生剤としては、上記参考例で得られたY型チタニルフタロシアニン(Y−TiOPc)を用いた。イソインドリノン誘導体としては、上記式(1−1)で表されるイソインドリノン顔料(ピグメントイエロー109)を用いた。
(実施例2)
イソインドリノン誘導体として、上記式(1−1)の化合物に代えて、上記式(1−2)で表されるイソインドリノン顔料(ピグメントイエロー110)2.0重量部を用いたほかは、実施例1と同様にして単層型電子写真感光体を作製した。
単層型感光層用塗布液中にイソインドリノン誘導体を配合しなかったほかは、実施例1と同様にして単層型電子写真感光体を作製した。
〔電子写真感光体・感光層形成用塗布液の物性評価〕
(1)感度試験
上記実施例および比較例で得られた単層型電子写真感光体を、コロナ放電によるドラム感度試験機によって帯電させて、その表面電位を+850Vとした。次いで、バンドパスフィルタを用いて単色化した波長780nm、半値幅20nm、強度8μW/cm2の光を、上記電子写真感光体の表面に1.5秒間露光して、露光開始から0.5秒経過後の表面電位を露光後電位(V)として測定した。この測定結果を、「分散直後の光感度(V)」として表1に示す。
(2)塗布液の経時的安定性評価
上記実施例および比較例で得られた単層型感光層用塗布液を1日間静置した後、当該塗布液中に沈殿物が生じているか否かを目視で観察した。
本発明は、以上の記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した事項の範囲において、種々の設計変更を施すことが可能である。
Claims (5)
- 導電性基体上に、電荷発生剤としてのチタニルフタロシアニンと、電荷輸送剤と、バインダ樹脂と、イソインドリノン誘導体と、を含有する単一の感光層を備え、
上記バインダ樹脂が、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリアリレートおよびポリスチレンからなる群より選ばれる少なくとも1種の樹脂を含むものであり、
上記イソインドリノン誘導体の波長680nmの光に対する吸光度が、上記チタニルフタロシアニンの波長680nmの光に対する吸光度に対して1/3以下である
ことを特徴とする単層型電子写真感光体。 - 上記チタニルフタロシアニンが、X線回折スペクトルにおけるブラッグ角(2θ±0.2°)に少なくとも7.6°、28.6°に主たる回折ピークを有するα型チタニルフタロシアニン、または27.3°に主たる回折ピークを有するY型チタニルフタロシアニンである請求項1または2記載の単層型電子写真感光体。
- 上記チタニルフタロシアニンが、示差走査熱量分析において、50℃から400℃までの昇温時に、吸着水の気化に伴うピーク以外の吸熱ピークを有しないものである請求項1〜3のいずれかに記載の単層型電子写真感光体。
- 露光光源として波長が680〜830nmの範囲にある光を用いた画像形成装置用の感光体である請求項1〜4のいずれかに記載の単層型電子写真感光体。
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