JP2012073346A - 電子写真感光体 - Google Patents

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英樹 岡田
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Abstract

【課題】高い感度を有する電子写真感光体を提供する。
【解決手段】電子写真感光体として、導電性基体と感光層とを備え、感光層が、一般式(1)で表されるイソインジゴ誘導体を含有する。

(一般式(1)中、R,Rは同一でも異なっていてもよく、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数1〜6のアルキル基を有することのある炭素数6〜12のアリール基、炭素数6〜12のアラルキル基、炭素数3〜10のシクロアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基又は炭素数4〜12の複素環基を表す。)
【選択図】なし

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に使用される電子写真感光体に関する。
前記の画像形成装置では、当該装置に用いられる光源の波長領域に感度を有する種々の感光体が使用されている。その1つはセレン等の無機材料を感光層に用いた無機感光体であり、他は有機材料を感光層に用いた有機感光体である。有機感光体は、無機感光体に比べて製造が容易であり、かつ、電荷発生剤、電荷輸送剤(電子輸送剤や正孔輸送剤)、バインダ樹脂等の材料選択肢が多様で、機能設計の自由度が高いことから、近年、多く使用されるようになっている。
有機感光体には、感光層が、電荷発生剤を含有した電荷発生層と電荷輸送剤を含有した電荷輸送層との積層構造でなる、いわゆる積層型感光体と、感光層が、電荷発生剤と電荷輸送剤とを含有した単層構造でなる、いわゆる単層型感光体とがある。
これらの有機感光体に電荷輸送剤として含有される電子輸送剤には、これまで3,5−ジメチル−3’,5’−ジt−ブチルジフェノキノンが使用されてきた。しかしながら、この電子輸送剤を含有した感光体では十分な光感度が得られない。
特許文献1には、電子写真感光体の残留電位を効果的に低下させ、比較的高い光感度を得ることができる化合物として、一般式(E)で表されるフェニルベンゾフラノン誘導体(式中、RはOR、OCOR(Rはアルキル基、アラルキル基又は置換基を有していてもよいアリール基)、ハロゲン原子又はヒドロキシル基を示し、Rはアルキル基、アラルキル基又は置換基を有していてもよいアリール基を示す。)が開示されている。しかしながら、この特許文献1に開示されるフェニルベンゾフラノン誘導体を使用した電子写真感光体においても、いまだ光感度が不十分であるという問題があった。
特開平11−305457号公報
本発明の課題は、より高い光感度を有する電子写真感光体を提供することである。
本発明者等は、前記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、下記一般式(1)で示す特定構造のイソインジゴ誘導体を電子輸送剤として使用することにより、電子写真感光体の感度を向上させることができるという新たな事実を見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明の電子写真感光体は、導電性基体と感光層とを備えた電子写真感光体であって、前記感光層が、一般式(1)で表されるイソインジゴ誘導体を含有することを特徴とする。
ここで、一般式(1)中、R,Rは同一でも異なっていてもよく、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数1〜6のアルキル基を有することのある炭素数6〜12のアリール基、炭素数6〜12のアラルキル基、炭素数3〜10のシクロアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基又は炭素数4〜12の複素環基を表す。
一般式(1)で表されるイソインジゴ誘導体は、一般式(E)で表されるフェニルベンゾフラノン誘導体に比べて、電子受容性に富むπ電子共役平面が拡大している。したがって、前記イソインジゴ誘導体は高い電子移動度を示し、前記イソインジゴ誘導体を含有する感光層は電子輸送性が向上し、そのような感光層を備えた電子写真感光体は光感度がより高くなる。
前記電子写真感光体において、前記一般式(1)で表されるイソインジゴ誘導体が、式(1−1)で表される化合物であることが好ましい。
前記電子写真感光体において、前記一般式(1)で表されるイソインジゴ誘導体が、式(1−2)で表される化合物であることもまた好ましい。
前記電子写真感光体において、前記一般式(1)で表されるイソインジゴ誘導体が、式(1−3)で表される化合物であることもまた好ましい。
式(1−1),(1−2),(1−3)で表されるイソインジゴ誘導体は、電子写真感光体の残留電位を効果的に低下させ、高い光感度を確実に得ることができる化合物である。
前記電子写真感光体において、前記感光層が単層型であることが好ましい。単層型の感光層は、層構成が簡単で、生産性に優れており、層を形成する際の被膜欠陥を抑制でき、層間の界面が少なく、光学的特性を向上できるという利点がある。
前記電子写真感光体において、前記感光層が積層型であることもまた好ましい。積層型の感光層は、電荷発生や電荷輸送といった機能を各層に分離しているので、構成材料の無駄が少なく、感度を向上させ易いという利点がある。
本発明によれば、電子写真感光体の感光層に含有される一般式(1)で表されるイソインジゴ誘導体がより広いπ電子共役平面を有するので、感光層の電子輸送性が向上し、電子写真感光体の残留電位が効果的に低下し、高い光感度が得られる。本発明の電子写真感光体を画像形成装置に用いることにより、良好な画像が得られる。
(a)〜(c)は、本発明の実施形態に係る導電性基体及び単層型感光層の構造を説明するための概略断面図である。 (a)〜(f)は、本発明の実施形態に係る導電性基体及び積層型感光層の構造を説明するための概略断面図である。
本実施形態に係る電子写真感光体は、導電性基体と感光層とを備えた構成、より詳しくは、導電性基体上に感光層を設けた構成である。感光層は、少なくとも、電子輸送剤、電荷発生剤及びバインダ樹脂を含有し、必要に応じて、さらに正孔輸送剤を含有する。感光層には単層型感光層と積層型感光層とがあるが、本実施形態に係る電子写真感光体はいずれの感光層にも適用可能である。本実施形態においては、感光層は、一般式(1)で表されるイソインジゴ誘導体を電子輸送剤として含有する。
<電子輸送剤>
本実施形態に係る電子写真感光体においては、電子輸送剤として、一般式(1)で表されるイソインジゴ誘導体が用いられる。このイソインジゴ誘導体について説明する。
一般式(1)で表されるイソインジゴ誘導体は、ベンゼン環とピロール環とが縮合結合したインドール分子2個が連結した構造を有し、さらに、インドールの2位の位置の水素が、酸素が二重結合したオンで置換されて、全体として電子受容性に富むπ電子共役平面が相対的に拡大した構造を有している。さらに、一般式(1)で表されるイソインジゴ誘導体は各イミド環の窒素原子にπ電子共役平面に対して屈曲できる官能基Rが結合し、π電子共役平面の3つの末端部分で分子が屈曲しやすい構造となっているので、分子全体として平面性が崩れやすい。これにより、有機溶媒への溶解性を高め、析出を抑制している。
このように、一般式(1)で表されるイソインジゴ誘導体は、溶解性が高いので、バインダ樹脂等との相溶性に優れると共に、長い共役結合を有しているので、単位面積当たりの電子受容性が高いπ電子共役平面を形成して、高い電荷移動度を示す。このイソインジゴ誘導体を含有する感光層は電子輸送性が向上し、そのような感光層を備えた電子写真感光体は光感度がより高くなるものと考えられる。
一般式(1)において、R,R同一でも異なっていてもよく、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数1〜6のアルキル基を有することのある炭素数6〜12のアリール基、炭素数6〜12のアラルキル基、炭素数3〜10のシクロアルキル基又は炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数4〜12の複素環基の中から選択される。
又はRにおける炭素数1〜12のアルキル基としては、例えばメチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、イソブチル、s−ブチル、t−ブチル、n−ペンチル、イソペンチル、s−ペンチル、t−ペンチル、ネオペンチル、n−ヘキシル、イソヘキシル、3−メチルペンチル、2−メチルペンチル、1−メチルペンチル、1−エチルブチル、2−エチルブチル、1,2−ジメチルブチル、2,3−ジメチルブチル、n−ヘプチル、n−オクチル、2−エチルヘキシル、3−エチルヘキシル、4−エチルヘキシル、ノニル、デシル、ドデシル等の基が挙げられる。
又はRにおける炭素数6〜18のアリール基としては、例えば、フェニル、ナフチル、ビフェニル、トリル、クメニル、キシリル、アントリル、フェナントリル等の基が挙げられる。
又はRにおける炭素数が6〜12のアラルキル基としては、例えば、ベンジル、α−メチルベンジル、フェネチル、スチリル、シンナミル、3−フェニルプロピル、4−フェニルブチル、5−フェニルペンチル、6−フェニルヘキシル等の基が挙げられる。
又はRにおける炭素数3〜10のシクロアルキル基としては、例えば、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、シクロオクチル等の基が挙げられる。
又はRにおける炭素数1〜6のアルコキシ基としては、例えば、メトキシ、エトキシ、n−プロポキシ、イソプロポキシ、n−ブトキシ、s−ブトキシ、t−ブトキシ、ペンチルオキシ、イソペンチルオキシ、ネオペンチルオキシ、ヘキシルオキシ等の基が挙げられる。
又はRにおける炭素数4〜12の複素環基としては、例えば、チエニル基、フリル基、セレニル基、ピラニル基、ピロリル基、キノリル基、イミダゾリル基、イソチアゾリル基、ベンゾチアゾリル基、チアゾチアゾイル基、イソオキサゾリル基、ピリジル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、セレノセレニル基、ジチエニル基、カルバゾリル基、フルオレニル基、シクロヘキシル基等が挙げられる。
又はRにおけるアルキル基、アリール基、アラルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、複素環基は、少なくとも1つの置換基を有していてもよい。置換基としては、一般式(1)で表されるイソインジゴ誘導体の、感光層を形成する際に用いる溶媒への溶解性を妨げないものであれば、特に限定されない。例えば、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン基、カルボキシル基、カルボキシレート基(エステル基)、アシル基、アミノ基、アルキルアミノ基、ニトロ基、メルカプト基、アリール基等が挙げられる。π電子共役平面をさらに拡大して電子写真感光体の感度を向上させる観点から、アルキル基、カルボキシレート基、アリール基が好ましい。
(合成方法)
式(1−1)で表されるイソインジゴ誘導体は、例えば、以下のような方法で合成することができる。
下記反応式(A)に示すように、1部の式(4A)で表される化合物(Rは一般式(1)に同じである。)、及び1部の式(4B)で表される化合物(Rは一般式(1)に同じである。)、及び有機触媒を容器に加え、数回真空−不活性ガス置換し、さらに溶媒及び中和剤を加えた後、不活性ガス下にて反応させた。次に、有機溶媒を留去した後、残渣をカラムクロマトグラフィーで精製した。

(イソインジゴ誘導体の具体例)
一般式(1)で表されるイソインジゴ誘導体の具体例としては、例えば、式(1−1),(1−2),(1−3)で表される化合物が挙げられる。
この式(1−1)で表されるイソインジゴ誘導体は、一般式(1)において、Rが2−エチル−ヘキシル基であり、Rが2−ヘキシル−ジチエニル基である場合の化合物である(分子量:983.5)。
この式(1−2)で表されるイソインジゴ誘導体は、一般式(1)において、Rが2−エチル−ヘキシル基であり、Rがbis−(2−チオニル−5−nヘキシル)−2−チオニル基である場合の化合物である(分子量:983.5)。
この式(1−3)で表されるイソインジゴ誘導体は、一般式(1)において、Rがベンジル基であり、Rが2−ヘキシル−ジチエニル基である場合の化合物である(分子量:983.5)。
以上の式(1−1),(1−2),(1−3)で表されるイソインジゴ誘導体は、電子写真感光体の残留電位を効果的に低下させ、高い光感度を確実に得ることができる化合物である。
本実施形態では、一般式(1)で表されるイソインジゴ誘導体に加えて、公知の他の電子輸送剤を併用することもできる。そのような他の電子輸送剤としては、併用したことによる電子写真感光体の光感度の低下を極力抑える観点から、高い電子輸送能を有する電子輸送剤が好ましい。そのような他の電子輸送剤としては、例えば、ジフェノキノン誘導体、ベンゾキノン誘導体、ナフトキノン誘導体、アントラキノン誘導体、マロノニトリル誘導体、チオピラン誘導体、チオキサントン誘導体(2,4,8−トリニトロチオキサントン等)、フルオレノン誘導体(3,4,5,7−テトラニトロ−9−フルオレノン誘導体等)、アントラセン誘導体、アクリジン誘導体、ジニトロベンゼン、ジニトロアントラセン、ジニトロアクリジン、無水コハク酸誘導体、無水マレイン酸誘導体、ジブロモ無水マレイン酸誘導体等の電子受容性に富む化合物が挙げられる。これらの他の電子輸送剤は、1種単独で又は2種以上を混合して用いてよい。
<電荷発生剤>
本実施形態で使用する電荷発生剤としては、従来から電荷発生剤として使用されている種々のものを限定なく使用することができる。そのような電荷発生剤としては、例えば、式(x−HPc)で表されるX型−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、α型−チタニルフタロシアニン、式(Y−TiOPc)で表されるY型−オキソチタニルフタロシアニン、V型−ヒドロキシガリウムフタロシアニン等のフタロシアニン系顔料、ペリレン系顔料、ビスアゾ顔料、ジオケトピロロピロール顔料、無金属ナフタロシアニン顔料、金属ナフタロシアニン顔料、スクアライン顔料、トリスアゾ顔料、インジゴ顔料、アズレニウム顔料、シアニン顔料、ピリリウム顔料、アンサンスロン顔料、トリフェニルメタン系顔料、スレン顔料、トルイジン系顔料、ピラゾリン系顔料、キナクリドン系顔料といった有機光導電体、セレン、セレン−テルル、セレン−ヒ素、硫化カドミニウム、アモルファスシリコンといった無機光導電材料等が挙げられる。これらのうち、X型−無金属フタロシアニン、クロロガリウムフタロシアニン、α型−チタニルフタロシアニン、Y型−オキソチタニルフタロシアニン、V型−ヒドロキシガリウムフタロシアニンが好ましい。これらの電荷発生剤は、1種単独で又は2種以上を混合して用いてもよい。これにより、所望の波長領域に吸収波長を有する電荷発生剤を得ることができる。
電荷発生剤のうち、特に半導体レーザー等の光源を使用したレーザービームプリンタやファクシミリ等のデジタル光学系の画像形成装置には、700nm以上の波長領域に感度を有する感光体が必要となるため、例えば無金属フタロシアニンやオキソチタニルフタロシアニン等のフタロシアニン系顔料が好適に用いられる。なお、フタロシアニン系顔料の結晶形については特に限定されず、種々のものが使用される。一方、ハロゲンランプ等の白色の光源を使用した静電式複写機等のアナログ光学系の画像形成装置には、可視領域に感度を有する感光体が必要となるため、例えばペリレン系顔料やビスアゾ顔料等が好適に用いられる。
<バインダ樹脂>
感光層中の各成分を分散させるためのバインダ樹脂としては、従来から感光層に使用されている種々のものを限定なく使用することができる。そのようなバインダ樹脂としては、例えば、スチレン系重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、アクリル系重合体、スチレン−アクリル系共重合体、ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、塩素化ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリエステル、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリスルホン、ジアリルフタレート樹脂、ケトン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリエーテル樹脂等の熱可塑性樹脂や、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル、アルキッド樹脂、ポリウレタン、その他架橋性の熱硬化性樹脂、さらにエポキシ−アクリレート、ウレタン−アクリレート等の光硬化性樹脂等が挙げられる。これらのバインダ樹脂は、1種単独で又は2種以上を混合して用いてもよい。これらのうち、スチレン系重合体、アクリル系重合体、スチレン−アクリル系共重合体、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリアリレート、アルキッド樹脂等が好ましい。
<正孔輸送剤>
本実施形態では、感光層にさらに正孔輸送剤を含有させてもよい。特に、感光層が単層型の場合は、好ましくは、感光層中に電子輸送剤と正孔輸送剤とが併用される。本実施形態で使用する正孔輸送剤としては、従来から正孔輸送剤として使用されている種々のものを限定なく使用することができる。そのような正孔輸送剤としては、例えば、高い正孔輸送能を有する、N,N,N’,N’−テトラフェニルベンジジン誘導体、N,N,N’,N’−テトラフェニルフェニレンジアミン誘導体、N,N,N’,N’−テトラフェニルナフチレンジアミン誘導体、N,N,N’,N’−テトラフェニルフェナントリレンジアミン誘導体、2,5−ジ(4−メチルアミノフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール等のオキサジアゾール系化合物、9−(4−ジエチルアミノスチリル)アントラセン等のスチリル系化合物、ポリビニルカルバゾール等のカルバゾール系化合物、有機ポリシラン化合物、1−フェニル−3−(p−ジメチルアミノフェニル)ピラゾリン等のピラゾリン系化合物、ヒドラゾン系化合物、インドール系化合物、オキサゾール系化合物、イソオキサゾール系化合物、チアゾール系化合物、チアジゾール系化合物、イミダゾール系化合物、ピラゾール系化合物、トリアゾール系化合物等の含窒素環式化合物や、縮合多環式化合物等が挙げられる。これらの正孔輸送剤は、1種単独で又は2種以上を混合して用いてもよい。これらのうち、式(H−1)で表される化合物が好ましい。
なお、ポリビニルカルバゾール等の成膜性を有する正孔輸送剤を用いる場合は、バインダ樹脂は必ずしも必要ではない。
<感光層>
本実施形態に係る電子写真感光体において、一般式(1)で表されるイソインジゴ誘導体を含有する感光層は、導電性基体上に設けられている。感光層の構成は、単層型感光層と積層型感光層とで異なるが、いずれの感光層も、電荷発生剤や電荷輸送剤等の各成分をバインダ樹脂等と共に溶媒中に溶解又は分散させ、得られた塗布液を導電性基体上に直接又は下引き層を介して塗布し、乾燥することによって、形成されるものである。
(単層型)
本実施形態において、単層型感光層は、電子輸送剤、電荷発生剤及びバインダ樹脂等が、単一の感光層に含有されたものである。例えば、図1(a)に示す電子写真感光体10においては、導電性基体12の表面に、単一の単層型感光層14が形成されている。このような単層型感光層14は、層構成が簡単で、生産性に優れており、層を形成する際の被膜欠陥を抑制でき、層間の界面が少なく、光学的特性を向上できるという利点がある。
なお、電荷輸送剤には電子輸送剤と正孔輸送剤とがあり、特に単層型感光層においては、電子輸送剤と正孔輸送剤とを併用するのが好ましい。その理由は、電子写真感光体を正帯電型及び負帯電型の両方に使用できるからである。
単層型感光層の膜厚は5〜100μm、好ましくは10〜50μmである。単層型感光層においては、バインダ樹脂100質量部に対して、電荷発生剤を0.1〜50質量部、好ましくは0.5〜30質量部の割合で含有させ、電子輸送剤を5〜100質量部、好ましくは10〜80質量部の割合で含有させるのがよい。また、正孔輸送剤を含有させる場合は、バインダ樹脂100質量部に対して、正孔輸送剤を5〜500質量部、好ましくは25〜200質量部の割合で含有させるのがよい。
(積層型)
本実施形態において、積層型感光層は、導電性基体上に、電荷輸送剤を含有する電荷輸送層と、電荷発生剤を含有する電荷発生層とが積層されたものである。例えば、図2(a)に示す電子写真感光体20においては、導電性基体12上に、電荷発生層24及び電荷輸送層22がこの順に積層され、図2(b)に示す電子写真感光体20においては、導電性基体12上に、電荷輸送層22及び電荷発生層24がこの順に積層されている。このような積層型感光層は、電荷発生や電荷輸送といった機能を各層に分離しているので、構成材料の無駄が少なく、感度を向上させ易いという利点がある。
なお、電荷発生剤と電荷輸送剤とを含有させた光導電層を、電荷輸送層や電荷発生層と組み合わせてもよい。積層型感光層は、電荷発生層及び電荷輸送層の積層順序や、両層に含有させる電荷輸送剤の種類(電子輸送剤、正孔輸送剤)等によって種々の組み合わせが考えられる。本実施形態においては、電荷輸送層及び光導電層のうちの少なくとも1つに、電子輸送剤として、一般式(1)で表されるイソインジゴ誘導体が含有される。また、電荷発生層から電荷輸送層への電子の授受をより円滑に行わせるために、電荷発生層にも、一般式(1)で表されるイソインジゴ誘導体を含有させることが好ましい。
電荷発生層の膜厚は0.01〜5μm、好ましくは0.1〜3μmである。電荷輸送層の膜厚は2〜100μm、好ましくは5〜50μmである。積層型感光層のうち電荷発生層においては、バインダ樹脂100質量部に対して、電荷発生剤を5〜1000質量部、好ましくは30〜500質量部の割合で含有させるのがよい。積層型感光層のうち電荷輸送層においては、バインダ樹脂100質量部に対して、電子輸送剤を1〜250質量部、好ましくは5〜150質量部の割合で含有させるのがよい。また、電子輸送剤と正孔輸送剤とを併用する場合は、バインダ樹脂100質量部に対して、電子輸送剤と正孔輸送剤との総量を10〜500質量部、好ましくは30〜200質量部の割合で含有させるのがよい。
本実施形態に係る電子写真感光体には、単層型感光層及び積層型感光層のいずれも適用可能であるが、一般式(1)で表されるイソインジゴ誘導体の使用による効果は、単層型感光層で顕著に現れる。
感光層には、単層型及び積層型のいずれにおいても、電荷発生剤や電荷輸送剤等の各成分の他に、画像形成に悪影響を与えない範囲で、種々の添加剤を配合することができる。そのような添加剤としては、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や、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、ドナー等が挙げられる。また、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。
<導電性基体>
本実施形態で使用する導電性基体としては、導電性を有する種々の材料を限定なく使用することができる。そのような導電性材料としては、例えば、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、前記金属が蒸着もしくはラミネートされたプラスチック材料、カーボンブラック等の導電性微粒子が分散されたプラスチック材料、さらには、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等が挙げられる。
導電性基体と感光層との間又は各層の間には、電子写真感光体の特性を阻害しない範囲でバリア層が形成されていてもよい。また、感光層の表面には保護層が形成されていてもよい。例えば、単層型感光層にあっては、図1(b)に示すように、導電性基体電荷発生層用の塗布液12と感光層14との間にバリア層16が形成されていてもよい。また、図1(c)に示すように、感光層14の表面に保護層18が形成されていてもよい。一方、積層型感光層にあっては、図2(c)に示すように、導電性基体12と電荷発生層24との間にバリア層16が形成されていてもよい。また、図2(d)に示すように、電荷発生層24と電荷輸送層22との間にバリア層16が形成されていてもよい。また、図2(e)に示すように、導電性基体12と電荷輸送層22との間にバリア層16が形成されていてもよい。また、図2(f)に示すように、電荷輸送層22と電荷発生層24との間にバリア層16が形成されていてもよい。さらに、図2(a)〜(f)に示す各積層型感光層において、その表面に保護層が形成されていてもよい。
導電性基体は、使用する画像形成装置の構造に応じて、ドラム状、シート状等の形態で使用される。この導電性基体は充分な機械的強度を有していることが好ましい。
<電子写真感光体の製造方法>
単層型の電子写真感光体は、例えば、一般式(1)で表されるイソインジゴ誘導体を少なくとも含む電子輸送剤を、電荷発生剤、正孔輸送剤、バインダ樹脂等と共に溶媒中に溶解又は分散させて得られた塗布液を、蒸着やディップコート等の方法を用いて、導電性基体上に塗布し、乾燥することによって、製造される。一方、積層型の電子写真感光体は、例えば、導電性基体上に、蒸着やディップコート等の方法を用いて、電荷発生剤を含有する電荷発生層をまず形成し、次いで、この電荷発生層の上に、一般式(1)で表されるイソインジゴ誘導体を少なくとも含む電子輸送剤を、バインダ樹脂等と共に溶媒中に溶解又は分散させて得られた塗布液を、蒸着やディップコート等の方法を用いて、塗布し、乾燥することによって、製造される。
単層型の感光層を形成するには、例えば、電子輸送剤、電荷発生剤及びバインダ樹脂、さらに必要に応じて正孔輸送剤や他の添加剤を、溶媒と共に、ロールミル、ボールミル、アトライタ、ペイントシェーカー、超音波分散機等を用いて混合して単層型感光層用の塗布液を調製し、この塗布液を導電性基体上に公知の手段で塗布して乾燥すればよい。また、積層型の感光層を形成するには、例えば、前記単層型感光層を形成する場合に準じて、電荷発生層用の塗布液及び電荷輸送層用の塗布液を調製し、これらの塗布液を導電性基体上に公知の手段により順に塗布して乾燥して積層すればよい。
前記塗布液の調製に用いられる溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール等のアルコール類、n−ヘキサン、オクタン、シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素、ジクロロメタン、ジクロロエタン、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、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、ジオキサン、ジオキソラン等のエーテル類、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。これらの溶媒は、1種単独で又は2種以上を混合して用いてもよい。
前記塗布液には、必要に応じて、例えば、電荷発生剤及び電荷輸送剤の分散性や、電子写真感光体の表面平滑性等の改良のために、さらに、界面活性剤やレベリング剤等を添加してもよい。
以下、実施例及び比較例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではない。
<イソインジゴ誘導体の合成>
(合成例1)
前述の式(1−1)で表されるイソインジゴ誘導体を次のようにして合成した。式(A−1)で表される化合物(分子量:664.5)0.64g(1mmol)、及び式(A−2)で表される化合物(分子量:376.4)0.90g(1mmol)を触媒であるトリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム0.02g(0.02mmol)、トリス(o−トリル)ホスフィン0.015g(0.05mmol)と共に容器に入れ、数回真空−不活性ガス置換し、有機溶媒であるトルエン20mlと中和剤である水酸化テトラエチルアンモニウム(4.2mmol)を加え、不活性ガス下、以上の混合溶液を85℃にて20時間攪拌した。その後、トルエンを留去し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで生成することにより、式(1−1)で表されるイソインジゴ誘導体(分子量:983.5)を0.74g得た(収率:75%)。
(合成例2)
前述の式(1−2)で表されるイソインジゴ誘導体を合成例1に準じて合成した。ただし、式(A−2)で表される化合物に代えて、式(A−2’)で表される化合物(分子量:294.3)071g(1mmol)を用い、式(1−2)で表されるイソインジゴ誘導体(分子量:819.3)を0.57g得た(収率:70%)。
(合成例3)
前述の式(1−3)で表されるイソインジゴ誘導体を合成例1に準じて合成した。ただし、式(A−1)で表される化合物に代えて、式(A−1’)で表される化合物(分子量:600.3)0.60g(1mmol)を用い、式(1−3)で表されるイソインジゴ誘導体(分子量:939.3)を0.56g得た(収率:60%)。
<電子写真感光体の製造>
(電荷発生剤)
下記表1に示すように、実施例1,3,5及び比較例1では、前述の式(x−HPc)で表されるX型無金属フタロシアニンを電荷発生剤として用いた。実施例2,4,6及び比較例2では、前述の式(Y−TiOPc)で表されるY型オキソチタニルフタロシアニンを電荷発生剤として用いた。
(正孔輸送剤)
表1に示すように、実施例1〜6及び比較例1,2では、前述の式(H−1)で表される化合物を正孔輸送剤として用いた。
(電子輸送剤)
表1に示すように、実施例1〜6では、前述の式(1−1),(1−2),(1−3)で表されるイソインジゴ誘導体を電子輸送剤として用いた。比較例1,2では、式(E−1)で表されるフェニルベンゾフラノン誘導体を電子輸送剤として用いた。
(バインダ樹脂)
実施例1〜6及び比較例1,2では、式(Resin−1)で表されるビスフェノールZ型ポリカーボネート樹脂(粘度平均分子量:50,000)をバインダ樹脂として用いた。
(実施例1〜6及び比較例1,2)
電荷発生剤、正孔輸送剤及び電子輸送剤を表1に示すように組み合わせて、単層型感光層を有する実施例1〜6及び比較例1,2の電子写真感光体を製造した。すなわち、溶媒としてテトラヒドロフランを用い、テトラヒドロフラン800重量部に対して、電荷発生剤5重量部、正孔輸送剤60重量部、電子輸送剤25重量部及びバインダ樹脂100重量部を添加した。この混合物を超音波分散機を用いて1時間混合分散して、単層型感光層用の塗布液を調製した。ついで、調製した塗布液を導電性基体としてのアルミニウム素管の表面上にディップコート法にて塗布し、100℃で30分間熱風乾燥することにより、膜厚30μmの単層型感光層を有する電子写真感光体を製造した。
<感度特性の評価>
製造した電子写真感光体の感度特性(光感度)を評価した。すなわち、電子写真感光体について、ドラム感度試験機(GENTEC社製)を用いて、700Vになるように帯電させ、ついでハロゲンランプの光からバンドパスフィルターを用いて取り出した波長780nmの単色光(半値幅:20nm、光量:1.5μJ/cm2)を露光(照射時間:0.08秒)した。そして、露光開始から0.33秒経過した時点での表面電位(残留電位)を測定し、その値を感度(V)とした。結果を表1に示す。
表1から明らかなように、電子輸送剤として、一般式(1)で表されるイソインジゴ誘導体を用いた実施例1〜6の電子写真感光体は、比較例1,2の電子写真感光体に比べて、残留電位が効果的に低下し、高い感度を有していた。
以上、詳述したように、本発明によれば、感光層に一般式(1)で表されるイソインジゴ誘導体を含有させることにより、より高い光感度を有する電子写真感光体が得られるようになった。
したがって、本発明の電子写真感光体は、複写機やプリンタ等の各種画像形成装置の高画質化、高性能化等に寄与することが期待される。
10 単層型電子写真感光体
12 導電性基体
14 感光層
16 バリア層
18 保護層
20 積層型電子写真感光体
22 電荷輸送層
24 電荷発生層

Claims (6)

  1. 導電性基体と感光層とを備えた電子写真感光体であって、
    前記感光層が、一般式(1)で表されるイソインジゴ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(1)中、R,Rは同一でも異なっていてもよく、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数1〜6のアルキル基を有することのある炭素数6〜12のアリール基、炭素数6〜12のアラルキル基、炭素数3〜10のシクロアルキル基又は炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数4〜12の複素環基を表す。)
  2. 前記一般式(1)で表されるイソインジゴ誘導体が、式(1−1)で表される化合物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. 前記一般式(1)で表されるイソインジゴ誘導体が、式(1−2)で表される化合物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。
  4. 前記一般式(1)で表されるイソインジゴ誘導体が、式(1−3)で表される化合物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。
  5. 前記感光層が単層型であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の電子写真感光体。
  6. 前記感光層が積層型であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の電子写真感光体。
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