JP2008158436A - 電子写真感光体、電子写真装置およびプロセスカートリッジ - Google Patents

Abstract

【課題】高いキャリア移動度を有し、製膜時に結晶の析出やピンホールの形成がなく、感光層として形成した膜が安定である、高感度、高耐久性、高出力な電子写真感光体、電子写真感光体装置およびプロセスカートリッジの提供。
【解決手段】下記一般式（１）で表される化合物を含有することを特徴とする電子写真感光体、電子写真装置およびプロセスカートリッジ。式（１）中、Ｒ１〜Ｒ４は各々独立してアルキル基、アリールアルキル基、アリール基、またはアリールアルケニル基を表す。

【選択図】なし

Description

本発明は電子写真複写機やレーザービームプリンタ、ＬＥＤプリンタなどの電子写真方式の画像形成に用いる電子写真感光体、電子写真装置およびプロセスカートリッジに関するものである。

電子写真方式とは、一般に光導電性材料を用いた感光体表面を暗所で帯電し、これに露光を行い、露光部の電荷を電気的に中和させて静電画像を得、この静電画像に対しトナーを用いて現像した後紙等に転写、定着して画像を得る画像形成方法の一種である。従来、これに用いられる感光体はセレン、酸化亜鉛、硫化カドミウム、アモルファスシリコン等の無機光導電性材料が主流であったが、熱や機械的衝撃に鋭敏であること、製造コストが高いこと、毒性があること等多くの問題を有していた。そこで、現在ではこれらの問題点を改善した種々の有機材料による有機感光体が広く実用化されている。これら有機感光体には、電荷発生層と電荷輸送層とを積層させた積層型感光体や、電荷発生剤と電荷輸送剤とを単一の感光層中に分散させた単層型感光体等が提案されている。

最近、電子写真方式の画像形成方法はパソコンのハードコピー用のプリンターとして、また複写機では画像処理の容易さや複合機への展開の容易さからＬＥＤやレーザーを露光光源とするデジタル方式の画像形成方法が急速に浸透してきた。更にデジタル画像の高精彩化が進み、高画質且つ高出力の電子写真画像を作成する技術が開発され現在も研究が進められている。このような高画質且つ高出力の電子写真画像を得るには電荷発生効率の高い電荷発生剤と、電荷輸送能力の高い電荷輸送剤とを組み合わせる必要がある。高い電荷輸送能をもつ電荷輸送剤に要求される特性は、印加電圧下で光照射により電荷発生材料で発生させたキャリアを効率良く受け取り、感光体層内を高速で移動し、表面電位を速やかに減衰させなければならない。キャリアの単位電界あたりに移動する早さをドリフト移動度と呼ぶが、キャリアのドリフト移動度が高い程キャリアが電荷輸送層内を早く移動することを意味し、高画質且つ高出力な電子写真画像が得られる可能性が高い。ドリフト移動度はある温度、印加電圧条件下において電荷輸送物質に固有のものである。従って、電子写真感光体の高感度化、高出力化を達成するにはキャリアのドリフト移動度の高い材料を使用することが必須であるが、未だ十分な化合物が見出されていないのが現状である。

また、電荷輸送材料を結着性ポリマーと共に有機溶剤に溶解させて塗布して用いる場合には、形成された塗布膜に結晶の析出やピンホールが生成せず均一な有機薄膜を形成することが必要とされる。有機感光体では、高電界が印加される際に前記微結晶やピンホールが生成した箇所で絶縁破壊が起きたりノイズが発生したりするからである。そのため電荷輸送材料は有機溶剤に対する溶解性および製膜性に優れていることが必要とされる。しかしながら、報告されている化合物の中にはキャリアのドリフト移動度が従来より高い材料であっても製膜化した後に結晶が析出したり、また例え製膜できても耐久性が悪い等、様々な問題点を有しているものが多い。

近年、ｐ−ターフェニル化合物を用いた電子写真感光体用有機材料が幾つか提案されている（特許文献１〜３）。これらｐ−ターフェニル化合物はドリフト移動度に優れているがキャリアの移動度は十分とは言えず、また溶剤に対する溶解性の点から見ても改善すべき課題が残っており実用的であるとは言えなかった。
国際公開２００５／１１５９７０号 特開２００１−３０５７６４号 特開昭５６−１１９１３２号

本発明の目的は、高いキャリア移動度を有し、製膜時に結晶の析出やピンホールの形成がなく、感光層として形成した膜が安定である、高感度、高耐久性、高出力な電子写真感光体、電子写真感光体装置およびプロセスカートリッジを提供することである。
本発明者らは鋭意工夫した結果、先行文献でその化合物が開示されておらず、ｐ−ターフェニル化合物の中でも本発明の化合物に限定されたごく限られた構造を有するものだけが極めて高いキャリア輸送能を発現することを初めて見出した。そして、本発明の化合物を電子写真感光体に含有させることにより次世代感光体として十分な高感度化、高出力化を達成し本発明を完成した。

すなわち本発明の上記目的は以下の方法によって達成される。
＜１＞
下記一般式（１）で表される化合物を含有することを特徴とする電子写真感光体。

式（１）中、Ｒ１〜Ｒ４は各々独立してアルキル基、アリールアルキル基、アリール基、またはアリールアルケニル基を表す。
＜２＞
式（１）において、Ｒ１〜Ｒ４が各々独立して炭素数１〜６の直鎖アルキル基であることを特徴とする上記＜１＞に記載の電子写真感光体。
＜３＞
導電性支持体上に設けられた感光層中に上記一般式（１）で表される化合物を含有することを特徴とする上記＜１＞または＜２＞に記載の電子写真感光体。
＜４＞
感光層が電荷発生層と電荷輸送層とを備えることを特徴とする上記＜１＞〜＜３＞のいずれかに記載の電子写真感光体。
＜５＞
下記（Ａ）〜（Ｅ）を備えることを特徴とする電子写真装置。
（Ａ）上記＜１＞〜＜４＞のいずれか一項に記載の電子写真感光体、
（Ｂ）前記電子写真感光体を帯電させる帯電装置、
（Ｃ）帯電した前記電子写真感光体を露光して静電潜像を形成させる露光装置、
（Ｄ）前記静電潜像を現像してトナー像を形成させる現像装置、および
（Ｅ）前記トナー像を前記電子写真感光体から被転写媒体に転写する転写装置。
＜６＞
下記（Ｂ）、（Ｄ）、（Ｅ）、（Ｆ）のうちの少なくとも１つと、（Ａ）上記＜１＞〜＜４＞のうちいずれか一項に記載の電子写真感光体と、を備えることを特徴とするプロセスカートリッジ。
（Ｂ）前記電子写真感光体を帯電させる帯電装置、
（Ｄ）前記静電潜像を現像してトナー像を形成させる現像装置、
（Ｅ）前記トナー像を前記電子写真感光体から被転写媒体に転写する転写装置、
（Ｆ）転写後の前記電子写真感光体に付着したトナーを除去するクリーニング装置。

本発明により、高いキャリア移動度を有する化合物が提供され、これにより、製膜時に結晶の析出やピンホールの形成がなく、感光層として形成した膜が安定である、高感度、高耐久性、高出力な電子写真感光体、電子写真感光体装置およびプロセスカートリッジを提供される。

以下、本発明を更に詳細に説明する。本発明の電子写真感光体、電子写真感光体装置およびプロセスカートリッジは下記一般式（１）で表される化合物を含有するものである。

式（１）中、Ｒ１〜Ｒ４は各々独立してアルキル基、アリールアルキル基、アリール基、またはアリールアルケニル基を表す。

一般式（１）において、Ｒ１〜Ｒ４は好ましくはメチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、オクチル、デシル、ドデシル、ヘキサデシル、オクタデシル等の炭素数１〜２０の直鎖アルキル基；イソプロピル、イソブチル、ｓｅｃ−ブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ネオペンチル、イソヘキシル、ｔｅｒｔ−オクチル、ネオデシル、イソテトラデシル、イソオクタデシル等の炭素数１〜２０の分岐アルキル基；シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル等の環状アルキル基；ベンジル、フェネチル、フェニルプロピル、ナフチルブチル、フェナントリルペンチル、アントリルヘキシル、フェニルオクチル、ジフェニルメチル、３，３−ジフェニルプロピル、トリチル、４，４，４−トリフェニルブチル等のアリールアルキル基；フェニル、ナフチル、フェナントリル、アントリル等のアリール基；スチリル、ジフェニルビニル、ナフチルビニル、フェニルブタジエニル、ジフェニルブタジエニル、フェニルヘキサトリエニル、ナフチルオクタテトラエニル等のアリールアルケニル基を表す。
これらの中でも好ましくは、炭素数１〜８の直鎖アルキル基、アルキル鎖が炭素数１〜６のモノアリールアルキル基、アルケニル鎖が炭素数２〜６のアリールアルケニル基であり、より好ましくは炭素数１〜６の直鎖アルキル基、アルケニル鎖が炭素数２〜６のモノ若しくはジアリールアルケニル基であり、特に好ましくは炭素数１〜６の直鎖アルキル基である。
Ｒ１〜Ｒ４の組み合わせとしては、Ｒ１とＲ３、Ｒ２とＲ４が同一であるか、またはＲ１〜Ｒ４の全てが同一である組み合わせが好ましい。また、化合物の有機溶剤に対する溶解性および結着樹脂との相溶性の点から、本発明においてはＲ１〜Ｒ４のうち少なくとも１つは炭素数３以上の直鎖アルキル基であることが好ましい。直鎖アルキル基を置換基に導入することにより、塗布膜形成時にピンホールや結晶の析出が起こらず、良質で高耐久性の有機薄膜を形成することができる。

化合物（１）の具体例を下記表１に示す。しかし、これは本発明の化合物（１）の一例示であり、本発明は下記表１で示す化合物に限定されない。
なお、表１において、Ｍｅはメチル基、Ｅｔはエチル基、ｎ−Ｐｒはｎ−プロピル基、ｎ−Ｂｕはｎ−ブチル基、ｓｅｃ−Ｂｕはｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−Ｂｕはｔｅｒｔ−ブチル基、Ｐｈはフェニル基を示す。

本発明の化合物（１）は従来から知られている方法を組み合わせて合成することが可能である。その合成法の一例として、Ｒ１とＲ３、Ｒ２とＲ４が同一の場合の合成例を以下に示す。

上記の式中、Ｒ１、Ｒ２は前記と同じ意味を表す。Ｘは塩素、臭素、またはヨウ素原子を表す。
上記の合成法では、まずアニリン化合物（２）を無水酢酸と反応させてアミド化合物（３）を合成する。次に得られたアミド化合物（３）とハロゲノベンゼン化合物（４）とをウルマン（Ｕｌｌｍａｎｎ）反応により化合物（５）に導いた後、塩基で加水分解してジアリールアミン化合物（６）を得る。次いで、銅触媒存在下でジハロ−ｐ−ターフェニル（７）を反応させる方法（特開２００５−３５０４１６号等）、またはパラジウム触媒を用いたジハロ−ｐ−ターフェニル（７）とのカップリング反応（Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，２０００年，６５巻，５３２７頁）等により目的化合物（１Ａ）を得ることが出来る。
上記において、出発物質のアニリン化合物（２）は種々市販されており、容易に入手可能である。もう一方の出発物質であるジハロ−ｐ−ターフェニル（７）も、ｐ−ターフェニルから公知の方法（特開平１１−１２８７３９号等）で容易に導くことができる。
一方、Ｒ１〜Ｒ４の置換基が全て同一である場合には、塩化アルミニウム触媒存在下でアニリン化合物（２）同士を縮合してジアリールアミン化合物（６ａ）を得、次いで前記の方法でジハロ−ｐ−ターフェニル（７）を反応させることにより、更に簡便に目的化合物（１ａ）を合成することができる。

上記の式中、Ｒ１、Ｘは前記と同じ意味を表す。
上記の２つの反応における原料モル比、反応溶媒、反応温度などの条件は公知の方法に従って行えばよい。
なお、Ｒ１〜Ｒ４が全て異なる場合や上記以外のＲ１〜Ｒ４の組み合わせの場合でも、上記の合成法に準じて合成することができる。

本発明の目的化合物（１）を電子写真感光体に含有させることにより達成することができるが、本発明では目的化合物（１）が電子写真感光体に少なくとも１種含有されていればよく、２種以上を適宜に組み合わせて使用してもよい。また、本発明以外の公知の電荷輸送材料と適宜に組み合わせて使用してもよい。

本発明で使用可能な電荷輸送材料の具体的な化合物例としては、例えば下記の文献に記載の化合物を挙げることができる。正電荷輸送性低分子材料としては、例えば特公昭４５−５５５号、特開昭５９−３８７５２号等に記載のトリフェニルメタン誘導体；特開昭５４−１５０１２８号、特開昭５４−１５０１５８号、特開昭５５−４２３８０号、特開昭５５−４６７６０号、特開昭５７−１１３５０号、特開昭５７−６７９４０号、特開昭５７−１０１８４４号、特開昭５８−１５９５３６号、特開昭５８−１８４９４７号、特開昭５８−１５９５３９号、特開昭５９−１５２５１号、特開昭６０−１４６２４８号、特開昭６０−１９１４８号、特開昭６１−２３１５４号、特開昭６３−１５１９５５号、特開平１−１０２４６９号、特公平２−４７７４１号、特開平２−２１０４５１号、特開平３−９１７６０号、特開平３−２７８０６１号、特開平４−２４６６５２号、特開平５−１８８６０９号、特開平７−１５２１８７号等に記載のヒドラゾン誘導体；特開昭５７−１４８７５０号、特開昭５８−６５４４０号、特開昭５８−１９８０４３号、特開昭５８−１９８４２５号、特開昭５９−２１６８５３号、特開昭６０−１９６７６８号、特開昭６１−１４６４２号、特開昭６２−３０２５５号、特開昭６２−２８７２５７号、特開昭６３−２２５６６０号、特開昭６３−３１６８６７号、特開平４−２９０８５２号、特開平６−２７３９５０号、特開平７−１７３１１２号、特開平８−２９５６５５号、特開２０００−２１９６５７号、特開２０００−２１９６５９号、特開２０００−３０６６７１号、特開２０００−３２７５９８号、特開２００３−３００９４１号、特開２００４−２５２００１号等に記載のスチリル誘導体；特公昭５８−３２３７２号、特開昭６１−１２４９４９号、特開平１−１１８１４１号、特開平１−１４２６４２号、特開平１−２８０７６３号、特開平２−３６２７０号、特開平２−２３０２５５号、特開平５−１１９４８９号、特開平５−１５０４８１号、特開平６−３２９６００号、特開平８−２０７７０号、特開平８−２０７７１号、特開平８−１７９５２６号、特開２０００−１８６０６６号、特開２０００−３０９５６６号、特開２０００−３２３２８１号、特開２０００−３２７６６４号、特開２００１−３３５５４２号、特開２００１−３３５５４３号、特開２００１−３５０２８２号、特開２００２−２０３５４号、特開２００２−７５６５５号、特開２００２−８０４３３号等に記載のトリアリールアミン誘導体；特公昭３４−５４６６号、特公昭５２−４１８８号、特開昭５６−１２３５４４号、特開昭５９−１８５３４１号、特開昭６０−２３７４５４号、特開平５−２３２７２１号、特開２０００−２６８９７５号、特開２０００−２８２０２５号、特開２００１−８９６８０号、特開２００１−３５４６６８号、特開２００２−１７３４８８号、特開２００３−１３０５４号等に記載の複素環式化合物等が挙げられる。

正電荷輸送性高分子材料としては、例えば特公昭３４−１０９６６号、特開昭６１−１７０７４７号、特開昭６４−１３０６１号、特開平１−１７２８号、特開平１−９９６４号、特開平１−１３０６１号、特開平１−１９０４９号、特開平１−２４１５５９号、特開平２−１５１６０５号、特開平４−１１６２７号、特開平４−１７５３３７号、特開平４−１８３７１９号、特開平４−２２５０１４号、特開平４−２３０７６７号、特開平４−３２０４２０号、特開平５−２３２７２７号、特開平５−３１０９０４号、特開平６−２３４８３６号、特開平６−２３４８３７号、特開平６−２３４８３８号、特開平６−２３４８３９号、特開平６−２３４８４０号、特開平６−２３４８４１号、特開平６−２３９０４９号、特開平６−２３６０５０号、特開平６−２３６０５１号、特開平６−２９５０７７号、特開平７−５６３７４号、特開平８−１７６２９３号、特開平８−２０８８２０号、特開平８−２１１６４０号、特開平８−２２７１６５号、特開平８−２５３５６８号、特開平８−２６９１８３号、特開平９−６２０１９号、特開平９−４３８８３号、特開平９−７１６４２号、特開平９−８７３７６号、特開平９−１０４７４６号、特開平９−１１０９７４号、特開平９−１１０９７６号、特開平９−１５７３７８号、特開平９−２２１５４４号、特開平９−２２７６６９号、特開平９−２３５３６７号、特開平９−２４１３６９号、特開平９−２６８２２６号、特開平９−２７２７３５号、特開平９−３０２０８４号、特開平９−３０２０８５号、特開平９−３２８５３９号、特開２０００−２１５９８６号、特開２００２−５６９８２号、特開２００２−６９１６１号、特開２００２−７５６５４号、特開２００２−１１７９８２号、特開２００２−１１７９８３号、特開２００２−２１４３８９号、特開２００２−２１４３９０号、特開２００３−７４７０号、特開２００３−１７２６６号、特開２００３−１７２７０号、特開２００３−３６９７９号、特開２００３−１７８８８４号、特開２００３−２０８９８６号、特開２００３−２５７６６９号等に記載の高分子材料が挙げられる。

以下に、本発明の化合物と組み合わせて使用できる公知の電荷輸送性化合物を更に具体的に例示するが、本発明で使用可能な電荷輸送性化合物はこれらにに限定されない。

＜正電荷輸送性低分子化合物＞

正電荷輸送性高分子化合物

本発明の電子写真感光体は、電荷輸送剤として請求項記載の化合物（１）を少なくとも１種含有し、または必要に応じて前記に例示した既存の電荷輸送剤と組み合わせて使用する。本発明の電子写真感光体の形態としては、導電性支持体に少なくとも感光層として電荷発生層および電荷輸送層を設けた積層型感光体や、導電性支持体に少なくとも感光層として電荷発生材料および電荷輸送材料を含む層を設けた単層型感光体が挙げられる。これら電子写真感光体の構成を更に説明する。図１および図２は積層型電子写真感光体の層構成を示す模式断面図である。図１の感光体の感光層４は導電性支持体１の上に設けられた電荷発生層２、およびこの電荷発生層２に設けられた電荷輸送層３から構成されるものである。また図２の感光層４は導電性支持体１の上に設けられた電荷輸送層３、およびこの電荷輸送層３に設けられた電荷発生層２から構成されるものである。積層型電子写真感光体においては電荷発生層および電荷輸送層のうちいずれが支持体に近い層とされてもよいが、電荷発生層の上に電荷輸送層が設けられた図１の層構成が好ましい。図３は導電性支持体１と電荷発生層２の間にアンダーコート層を設けた積層型電子写真感光体の層構成を示す模式断面図である。図４は導電性支持体１と電荷輸送層３の間にアンダーコート層を設けた積層型電子写真感光体の層構成を示す模式断面図である。図５は導電性支持体１と電荷輸送層３の間にアンダーコート層を設け、且つ電荷輸送層２にオーバーコート層８を設けた積層型電子写真感光体の層構成を示す模式断面図である。図６および図７は単層型電子写真感光体の層構成を示す模式断面図である。図６は導電性支持体１の上に電荷輸送材料および電荷発生材料を含む感光層４を設けたものである。図７は導電性支持体１と感光層４との間にさらにアンダーコート層を設けたものである。本発明の電子写真感光体は化合物（１）を該感光体中に含むものであるが、電子写真感光体の導電性支持体上に設けられた感光層中に電荷輸送材料として化合物（１）を使用することが好ましい。

上記で挙げた本発明の感光体は常法によって製造される。例えば積層型の場合、化合物（１）を結着樹脂と共に溶剤中に溶解して導電性支持体又は電荷発生層上に塗布し、乾燥させて適当な厚み（好ましくは５〜５０μｍ）の感光層を形成させることにより製造される。または、化合物（１）を導電性支持体または電荷発生層上に真空蒸着させて感光層を形成させることもできる。単層型の場合には電荷発生材料、化合物（１）、その他添加剤を結着樹脂と共に溶剤中に溶解し、導電性支持体上に塗布し乾燥させて適当な厚み（好ましくは５〜５０μm）の感光層を形成させることにより製造される。また、このようにして製造される感光体には必要に応じアンダーコート層、中間層、保護層等が設けられる。

前記電荷輸送層を形成させるための結着樹脂としては、例えばポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエステル樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、塩化ビニリデン−アクリロニトリル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体、シリコーン樹脂、シリコーン−アルキッド樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、スチレン−アルキッド樹脂、ポリ−Ｎ−カルバゾール、ポリビニルブチラール、ポリビニルフォルマール、ポリスルホン、カゼイン、ゼラチン、ポリビニルアルコール、フェノール樹脂、ポリアミド、ポリフェニレンオキシド樹脂、ポリウレタン樹脂、セルロースエステル樹脂、フェノキシ樹脂、エポキシ樹脂等、種々の樹脂が挙げられる。これらの結着樹脂は各々単独で用いても良いし、２種以上適宜組み合わせて使用しても良い。これらの結着樹脂の中でも、ポリカーボネート樹脂、およびポリアリレート樹脂の使用が電荷輸送材料との相溶性、溶剤への溶解性、機械的強度の点で優れているので好ましい。結着樹脂の使用量は通常化合物（１）に対して０．１〜１０質量倍、好ましくは０．３〜５．０質量倍である。

化合物（１）と結着樹脂とを溶解する溶剤は特に限定されないが、例えばテトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、アセトニトリル、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、酢酸エチル等の極性有機溶剤；トルエン、キシレン等の芳香族有機溶剤；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、ジクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素溶剤等が挙げられる。これらの溶剤は各々単独で用いても、また２種以上を適宜組み合わせて使用しても良い。

化合物（１）の導電性支持体または電荷発生層上への塗布は、例えば化合物（１）、必要に応じて他の電荷輸送材料や、同じく必要に応じて可塑剤、表面潤滑剤、電位安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、増感剤等の添加剤を溶剤に溶解するか、または分散させて塗布液を調製し、これを公知のコーティング法を用いて塗布する。成分の分散方法としてはボールミル、サンドミル、コロイドミル、ダイノーミル、ジェットミル、アトライタ、振動ミル、超音波分散機等の一般的な分散方法が用いられる。また、コーティング法として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、ワ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、ビードコーティング法、エアーナイフコーティング法、カーテンコーティング法等が挙げられる。塗布後室温にて乾燥し、その後通常３０〜２００℃で加熱乾燥して電荷輸送層を形成する。

本発明の電子写真感光体は、単層型の場合は感光層に化合物（１）を含む電荷輸送材料と電荷発生材料を含有し、積層型の場合は電荷輸送層と共に電荷発生層を設ける。電荷発生材料は従来電子写真感光体で用いられているものを使用することができる。例えば、セレン、セレン−テルル、アモルファスシリコン等の無機電荷発生材料；ピリリウム塩系染料、チアピリリウム塩系染料、アズレニウム系染料、チアシアニン系染料、キノシアニン系染料などのカチオン染料、スクアリウム塩系顔料、フタロシアニン系顔料、アントアントロン系顔料、ジベンズピレンキノン系顔料、ピラントロン系顔料等の多環系キノン顔料；インジゴ系顔料、キナクリドン系顔料、アゾ顔料、ピロロピロール系顔料等の有機電荷発生材料が挙げられる。これらの電荷発生材料は各々単独で用いても、また２種以上を適宜組み合わせて使用しても良い。これらの中で好ましくは、アルコキシチタニウムフタロシアニン、オキソチタニウムフタロシアニン、銅フタロシアニン、無金属フタロシアニン、クロロガリウムフタロシアニン、クロロインジウムフタロシアニン、ヒドロキシガリウムフタロシアニン、バナジルフタロシアニン等のフタロシアニン顔料；モノアゾ顔料、ビスアゾ顔料、トリスアゾ顔料等のアゾ顔料である。

塗布によって電荷発生材料を形成する場合、電荷輸送層の形成方法と同じく、電荷発生材料を結着性ポリマーや、必要に応じて種々の添加剤と共に溶剤に溶解または分散させて塗布液を調製し、これを導電性支持体または電荷輸送層上に塗布し乾燥させて適当な厚み（好ましくは０．１〜５μm）の感光層を形成する。この際用いられる結着性ポリマーや添加剤は電荷輸送層形成の際に使用したものを同様に用いることができ、層の形成方法および形成条件も電荷輸送層を形成する場合と同様である。

更に本発明の電子写真感光体で用いられる導電性支持体は特に限定されず、例えばアルミニウム、銅、鉄、亜鉛、ニッケル等の金属性ドラム；ポリマー製シート、紙、プラスチック、またはガラス上にアルミニウム、銅、金、銀、白金、パラジウム、チタン、ニッケル、ニッケル−クロム、ステンレス鋼、銅−インジウム等の金属を蒸着することによって導電処理したドラム状、シート状またはプレート状支持体；ポリマー製シート、紙、プラスチック、またはガラスなどの基体上に酸化インジウム・酸化錫等の導電性金属化合物を蒸着するか、または金属箔をラミネートすることによって導電処理したドラム状、シート状またはプレート状支持体；カーボンブラック、酸化インジウム、酸化錫−酸化アンチモン粉、金属紛、ヨウ化銅をバインダー樹脂に分散しポリマー製シート、紙、プラスチック、またはガラス上に塗布することによって導電処理したドラム状、シート状またはプレート状支持体等が挙げられる。

本発明の電子写真感光体は高いキャリア移動度を有し、高感度、高耐久性、高出力といった優れた電子写真特性を有する感光体であり、アナログまたはデジタル複写機（モノクロ、マルチカラー、フルカラー等）、各種プリンター（レーザー、ＬＥＤ等）、製版機、ファクシミリ等、各種の電子写真分野に好適に用いられる。

次に、本発明の電子写真感光体を用いた画像形成装置について説明する。
電子写真方式の画像形成プロセスは大きく以下に分類される。
その第一段階は帯電プロセスであり、電子写真感光体表面に電荷を付着させて一定電位に均一に帯電する工程である。帯電方法にはコロトロン等のコロナ帯電に代表される非接触帯電と、導電ブラシ帯電や導電ローラ帯電に代表される接触帯電とがある。本発明ではどちらの帯電方法も用いることが可能である。
第二段階は露光プロセスであり、各種ガスレーザーや蛍光灯、ハロゲンランプ、蛍光ランプ、ＬＥＤ、半導体レーザー等で原稿を照射し、その反射光を光学系を用いて感光体表面を露光することにより静電潜像が形成される。本発明ではこれらのいずれを採用しても良い。

第三段階は現像プロセスであり、感光体表面に形成された静電潜像にトナーを静電的に付着させて可視像とする工程である。現像方式にはカスケード現像法、一成分絶縁トナー現像法、一成分導電トナー現像法、二成分磁気ブラシ現像法等の乾式現像方式と、液体トナー等を用いた湿式現像法方式があり、本発明ではいずれの方式を採用しても良い。
第四段階は転写プロセスであり、感光体表面に形成されたトナー像を記録紙に移動し付着させるプロセスである。コロナ転写、ローラ転写、ベルト転写などの静電転写法、圧力転写法、粘着転写法等があり、本発明ではいずれの方法も用いることができる。
また、転写工程後の感光体表面にはトナーが残存しており、残ったトナーやその他の付着物を除去するクリーニングプロセスが必要であるため、電子写真装置やプロセスカートリッジ方式の電子写真装置には通常、電子写真感光体と共に上記の各種プロセス機能を有する装置が装備される。クリーニング法には、ブラシクリーナー、磁気ブラシクリーナー、磁気ローラクリーナー、ブレードクリーナー等があり、本発明ではいずれの方法も用いることができる。

上記画像形成プロセスで用いられる各々の装置、具体的には電子写真感光体を帯電させる帯電装置、帯電した電子写真感光体を露光する露光装置、静電潜像を現像してトナー像を形成させる現像装置、トナー像を電子写真感光体から被転写媒体に転写する転写装置、および転写後の電子写真感光体に付着したトナーを除去するクリーニング装置は、一般に用いられている装置（例えば、「電子写真技術の基礎と応用」、電子写真学会編、コロナ社刊、第１版、１９８８年 等）を用いることができる。
なお、本発明の画像形成装置の構成はこれに限定されず、例えば上述した構成に加え、熱ローラ定着、フラッシュ定着、オーブン定着、圧力定着等の任意の方式による定着装置や、蛍光灯、ＬＥＤ等を用いて電子写真感光体に露光し除電を行う除電装置等任意の装置を追加してもよい。
また、上記画像形成装置を更に変形して、オフセット印刷用の構成や、複数種のトナーを用いたフルカラータンデム方式の構成としてもよい。
更に、本発明の電子写真感光体は、帯電装置、現像装置、転写装置、またはクリーニング装置のうちの少なくとも１種とを備えたプロセスカートリッジとして構成してもよい。

次に実施例を用いて本発明を更に説明するが、本発明は以下の実施例によって限定されるものではない。

合成例１ 例示化合物Ｎｏ.１−１の合成
ｐ−トルイジン８８．９ｇ（０．８３モル）、１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン５６ｍｌ、無水塩化カルシウム２５．６ｇ（０．２３モル）、無水塩化アルミニウム３０．８ｇ（０．２３モル）を仕込み、窒素雰囲気下２１０〜２２０℃で４時間反応した。反応終了後冷却し、反応液にトルエン１３０ｍｌを加え、これを氷水１５０ｇに投入して攪拌、静置後、水層と有機層を分離した。有機層を５％炭酸水素ナトリウム水溶液１００ｍｌで洗浄し、更に水１００ｍｌで洗浄し、有機溶剤を減圧留去した。これにメタノール７０ｍｌを加え晶析後、濾別して白色結晶としてジ（ｐ−トリル）アミン５６．２ｇ（収率６８．７％）を得た。

次に、氷酢酸１２０ｍｌ、水６０ｍｌ、ｐ−ターフェニル５７．６ｇ（０．２５モル）、ヨウ素３２．５ｇ（０．２６モル）、塩素酸ナトリウム３．９ｇ（０．０３６モル）、濃硫酸９ｍｌを仕込み９５〜１００℃で５時間反応した。反応後、トルエン１００ｍｌを加え、その有機層を５％チオ硫酸ナトリウム６０ｍｌで洗浄する。更に水１００ｍｌで洗浄してメタノール１５０ｍｌを添加し晶析後、濾別して黄色結晶としてジヨード−ｐ−ターフェニル８７．１ｇ（収率７２．３％）を得た。

ジ（ｐ−トリル）アミン２９．６ｇ（０．１５モル）、ジヨード−ｐ−ターフェニル２４．７ｇ（０．０５モル）、硫酸銅五水和物０．０９８ｇ（０．４０ミリモル）、炭酸カリウム１４．０ｇ（０．１０モル）を仕込み、窒素雰囲気下内温２２０〜２３０℃で３時間反応した。反応後、トルエン１２０ｍｌ、水６０ｍｌを加えて攪拌し、静置後、有機層と水層を分離した。有機層を減圧留去後酢酸エチル１２０ｍｌを加えて晶析し、ろ別して微黄色結晶として粗結晶を得た。粗結晶を酢酸エチルから再結晶し、目的化合物２５．８ｇ（収率８３．２％）を得た。

合成例２ 例示化合物Ｎｏ.１−４の製造
トルエン７０ｍｌ、４−ｎ−ブチルアニリン７８．７ｇ（０．５３モル）を仕込み、冷却下で無水酢酸５５．５ｇ（０．５４モル）を滴下し、その後内温９０〜９５℃で１時間反応した。冷却し、水１６０ｍｌを加えて攪拌し、静置後に有機層と水層を分離した。有機層を減圧留去し、エタノール２００ｍｌ、水２００ｍｌを加えて晶析後ろ別して、白色結晶として４−（ｎ−ブチル）アセトアニリド９１．１ｇ（収率９０．３％）を得た。

４−（ｎ−ブチル）アセトアニリド８３．７ｇ（０．４４モル）、４−ブロモトルエン１２１．４ｇ（０．７１モル）、硫酸銅五水和物１．０９ｇ（０．００４モル）、炭酸ナトリウム３５．３ｇ（０．３３モル）を仕込み、２１０〜２２０℃に昇温し、更に４−ブロモトルエン２５５．１ｇ（１．４９モル）を滴下しながら窒素雰囲気下で８時間反応した。反応後、水９２ｍｌを加えて攪拌、静置後、有機層と水層を分離した。これにエタノール４０ｍｌ、水酸化カリウム５１．６ｇ（０．９２モル）を加えて、更に９０〜９５℃で１時間反応した。水７６ｍｌ、ヘキサン１００ｍｌを加えて攪拌、静置後、有機層と水層を分離した。有機層を減圧留去し、減圧蒸留により減圧度１〜２Ｔｏｒｒ、塔温１６６〜１７０℃の留分としてＮ−{４−（ｎ−ブチル）フェニル}−Ｎ−（ｐ−トリル）アミン７０．０ｇ（収率７９．６％）を得た。

ジヨード−ｐ−ターフェニル１４．８ｇ（０．０３モル）、Ｎ−{４−（ｎ−ブチル）フェニル}−Ｎ−（ｐ−トリル）アミン２１．５ｇ（０．０９モル）、硫酸銅五水和物０．０５９ｇ（０．２４ミリモル）、炭酸カリウム８．４ｇ（０．０６モル）、Ｌ−アスコルビン酸０．０４２ｇ（０．２４ミリモル）を仕込み、窒素雰囲気下内温２２０〜２３０℃で５時間反応した。トルエン８０ｍｌ、水４０ｍｌを加えて攪拌し、静置後、有機層と水層を分離した。有機層を減圧留去し酢酸エチル９０ｍｌ、メタノール４０ｍｌを加えて晶析し、ろ別して微黄色結晶として粗結晶を得た。粗結晶を酢酸エチルから再結晶して目的化合物を１６．７ｇ（収率７６．８％）を得た。

実施例１ 移動度の測定
アルミニウム基板上にアモルファスセレンを０．５μｍの厚さに真空蒸着し、その上に例示化合物（１−１）およびポリカーボネートＡの混合物をジクロロメタンに溶解させた溶液をコーティングした。それを４０℃で２時間減圧乾燥させて１０μｍの厚さの感光層を形成させた。この感光層の表面に金電極を１５０Åの厚さに蒸着し、５１０ｎｍレーザーで５ｎｓパルス光を照射し時間飛行（Ｔｉｍｅ ｏｆ Ｆｌｉｇｈｔ）法によってホール移動度μを測定した。測定条件は文献に記載の方法（Ｐｈｉｌｏｓｏｐｈｉｃａｌ Ｍａｇａｚｉｎｅ Ｂ，１９８８年 ５８巻 ５号 ５３９頁；Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｃｈｅｍ．，１９８４年 ８８巻 ２０号 ４７０７頁）に従った。
なお、ホール移動度μの電場強度依存性は下記式によって定量的に整理できることが知られている。数式１におけるμ₀はゼロ場移動度（Ｚｅｒｏ Ｆｉｅｌｄ Ｍｏｂｉｌｉｔｙ）、βはプールフレンケル（Ｐｏｏｌ−Ｆｒｅｎｋｅｌ）パラメーター、Ｅは電界強度を表す。

実施例２〜２３ 移動度の測定
本発明の他の例示化合物を用い、実施例１と同様の操作で感光層を作成し、同測定条件で移動度を測定した。
表２に実施例１〜２３における、上記測定条件により求められたＥ＝５×１０４Ｖ／ｃｍの条件下でのホール移動度μ、β値および数式１より算出されたゼロ場移動度μ0を示す。

比較例１〜１６
本発明の化合物に代えて下記一般式（Ｘ）で表される比較化合物を用い、実施例１と同様の方法で感光層を形成し、移動度を測定した。一般式（Ｘ）においてｎ１〜ｎ４は1または２を表し、ｎ１〜ｎ４が２の場合、各々のＲ５〜Ｒ８は同一でも異なっても良い。Ｒ５〜Ｒ８の具体的な置換基は表３に示した。比較化合物Ｘ−１〜Ｘ−１６のホール移動度μ、β値およびゼロ場移動度μ₀を表３に示す。

比較例１７〜２２
本発明の化合物の代わりに下記の正電荷輸送性化合物を用い、実施例１と同様の方法で感光層を形成し、移動度を測定した。表４に各々のホール移動度μ、β値およびゼロ場移動度μ₀を示す。

数式１より算出されるゼロ場移動度μ₀は高電界下でのキャリア挙動を含まないホール移動度を意味する。上記の結果から、高移動度として知られているターフェニル系正電荷輸送材料の中でも、本発明に限定された構造の化合物が極めて高い移動度を有していることが判る。また、本発明の化合物は従来の正電荷輸送材料よりも極めて移動度が高く、次世代の電子写真感光体材料として優れていることが明らかである。

実施例２４ 電子写真特性評価
＜感光体の作成＞
ポリビニルブチラール樹脂（ＢＭ−１、積水化学工業製）１．０部をメタノール１５部に溶解した。これに酸化チタン（タイペークＣＲ−ＥＬ、石原産業製）５部を加えてペイントシェーカーで２時間分散して塗布液を作成した後、アルミ蒸着ＰＥＴフィルムのアルミ面上にワイヤーバーを用いて塗布し、６０℃で１時間乾燥し、厚さ１μｍのアンダーコート層を形成した。電荷発生材料としてＣｕ−ＫαのＸ線回折スペクトルにおけるブラッグ角度（２θ±０．２°）７．５°、９．９°、１２．５°、１６．３°、１８．６°、２５．１°、２８．３°に強いピークを有するヒドロキシガリウムフタロシアニン１．５部を塩化ビニル酢酸ビニル共重合樹脂（ＶＭＣＨ、日本ユニカー製製）の酢酸ｎ−ブチル溶液５０部に加えサンドミルで５時間分散した。得られた分散液を前記のアンダーコート層上にワイヤーバーを用いて塗布し１１０℃で１時間乾燥させて膜厚０．３μｍの電荷発生層を形成した。またホール輸送材料として本発明の例示化合物（１−４）１．５部をポリカーボネート樹脂（ユーピロンＺ、三菱エンジニアリングプラスチック（株）製）の１０％ジクロロメタン溶液１７部に加えて溶解させた。この溶液を前記の電荷発生層上にワイヤーバーを用いて塗布し１１０℃で１時間乾燥させて膜厚１０μｍの電荷輸送層を形成し感光体を作成した。

＜電子写真特性評価＞
上記で作成した感光体について以下の条件で光誘起放電曲線（Ｐｈｏｔｏ−Ｉｎｄｕｃｅｄ Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ Ｃｕｒｖｅ：ＰＩＤＣ）の測定を行った。ＰＩＤＣは露光量と感光体表面電位の関係を示し、デバイス感度の指標となる。２０℃、５０％ＲＨの環境下で静電複写紙試験装置（ＥＰＡ８２００：川口電気社製）を用い−５．０ｋＶのコロナ放電により感光体を負帯電させた後、７８０ｎｍに分光したハロゲンランプ光を５．０μＷ／ｃｍ^２になるように調整して照射した。その時の初期表面電位Ｖ_０（Ｖ）、表面電位がＶ_０の１／２になるまでの半減露光量Ｅ_１／２（μＪ／ｃｍ^２）、露光開始から１０秒後の残留電位Ｖ_Ｒ（Ｖ）を表５に示す。

実施例２５〜３１、比較例２３〜３１
実施例２４において、表５に示す化合物を用いた以外は同様に操作して感光体を作成した。次いで、実施例２４と同測定条件で電子写真特性を評価した。その結果を表５に示す。

表５より本発明の電荷輸送材料を使用した感光体は半減露光量Ｅ_１／２より高感度且つＶ_Ｒより低残留電位であり、極めて優れた電子写真特性を有していることが判る。本発明の電荷輸送材料は極めて高い移動度を有し、本発明の電荷輸送材料を使用した電子写真感光体、電子写真装置およびプロセスカートリッジは高出力、高感度を達成できるため工業的に有用なものである。

本発明の電荷輸送材料を用いた積層型電子写真感光体の層構成の一例を示す積層型電子写真感光体の一部模式図である。 本発明の電荷輸送材料を用いた積層型電子写真感光体の層構成の他の例を示す積層型電子写真感光体の一部模式図である。 中間層が設けられた本発明の積層型電子写真感光体の層構成の一例を示す積層型電子写真感光体の一部模式図である。 中間層が設けられた本発明の積層型電子写真感光体の層構成の他の例を示す積層型電子写真感光体の一部模式図である。 中間層および最上層が設けられた本発明の積層型電子写真感光体の層構成の一例を示す積層型電子写真感光体の一部模式図である。 本発明の電荷輸送材料を用いた単層型電子写真感光体の層構成の一例を示す単層型電子写真感光体の一部模式図である。 本発明の電荷輸送材料を用いた単層型電子写真感光体の層構成の他の例を示す単層型電子写真感光体の一部模式図である。

符号の説明

１：支持体
２：電荷発生層
３：電荷輸送層
４：感光層
５：電荷輸送材料
６：電荷発生材料
７：アンダーコート層
８：オーバーコート層

Claims (6)

1. 下記一般式（１）で表される化合物を含有することを特徴とする電子写真感光体。
   

   

   式（１）中、Ｒ１〜Ｒ４は各々独立してアルキル基、アリールアルキル基、アリール基、またはアリールアルケニル基を表す。
2. 式（１）において、Ｒ１〜Ｒ４が各々独立して炭素数１〜６の直鎖アルキル基であることを特徴とする請求項１に記載の電子写真感光体。
3. 導電性支持体上に設けられた感光層中に上記一般式（１）で表される化合物を含有することを特徴とする請求項１または２に記載の電子写真感光体。
4. 感光層が電荷発生層と電荷輸送層とを備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の電子写真感光体。
5. 下記（Ａ）〜（Ｅ）を備えることを特徴とする電子写真装置。
   （Ａ）請求項１〜４のいずれか一項に記載の電子写真感光体、
   （Ｂ）前記電子写真感光体を帯電させる帯電装置、
   （Ｃ）帯電した前記電子写真感光体を露光して静電潜像を形成させる露光装置、
   （Ｄ）前記静電潜像を現像してトナー像を形成させる現像装置、および
   （Ｅ）前記トナー像を前記電子写真感光体から被転写媒体に転写する転写装置。
6. 下記（Ｂ）、（Ｄ）、（Ｅ）、（Ｆ）のうちの少なくとも１つと、（Ａ）請求項１〜４のうちいずれか一項に記載の電子写真感光体と、を備えることを特徴とするプロセスカートリッジ。
   （Ｂ）前記電子写真感光体を帯電させる帯電装置、
   （Ｄ）前記静電潜像を現像してトナー像を形成させる現像装置、
   （Ｅ）前記トナー像を前記電子写真感光体から被転写媒体に転写する転写装置、
   （Ｆ）転写後の前記電子写真感光体に付着したトナーを除去するクリーニング装置。

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