JP2722125B2 - 電子写真感光体 - Google Patents

電子写真感光体

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JP2722125B2
JP2722125B2 JP1797490A JP1797490A JP2722125B2 JP 2722125 B2 JP2722125 B2 JP 2722125B2 JP 1797490 A JP1797490 A JP 1797490A JP 1797490 A JP1797490 A JP 1797490A JP 2722125 B2 JP2722125 B2 JP 2722125B2
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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、詳しくは静電特性及
び耐湿性に優れた電子写真感光体に関する。特にCPC感
光体として性能の優れたものに関する。
〔従来の技術〕
電子写真感光体は、所定の特性を得るため、あるいは
適用される電子写真プロセスの種類に応じて、種々の構
成をとる。
電子写真感光体の代表的なものとして、支持体上に光
導電層が形成されている感光体及び表面に絶縁層を備え
た感光体があり、広く用いられている。
支持体と少なくとも1層の光導電層から構成される感
光体は、最も一般的な電子写真プロセスによる、即ち、
帯電、画像露光及び現像、更に必要に応じて転写による
画像形成に用いられる。
更には、ダイレクト製版用のオフセット原版として電
子写真感光体を用いる方法が広く実用されている。特に
近年、ダイレクト電子写真平版は数百枚から数千枚程度
の印刷枚数で高画質の印刷物を印刷する方式として重要
となってきている。
電子写真感光体の光導電層を形成するために使用する
結着樹脂は、それ自体の成膜性および光導電性粉体の結
着樹脂への分散能力が優れるとともに、形成された記録
体層の基材に対する接着性が良好であり、しかも記録体
層の光導電層は帯電能力に優れ、暗減衰が小さく、光減
衰が大きく、前露光疲労が少なく、且つ、撮像時の湿度
の変化によってこれら特性を安定に保持していることが
必要である等の各種の静電特性および優れた撮像性を具
備する必要がある。
更に、電子写真感光体を用いた平版印刷用原版の研究
が鋭意行なわれており、電子写真感光体としての静電特
性と印刷原版としての印刷特性を両立させた光導電層用
の結着樹脂が必要である。
しかしながら従来公知の結着樹脂には、特に帯電性、
暗電荷保持性、光感度の如き静電特性、光導電層の平滑
性等に多くの問題があった。
これらの問題を解決するために、結着樹脂として酸性
基を共重合体の側鎖に含有する、又は重合体主鎖の末端
に含有する重量平均分子量103〜5×105の樹脂を用いる
技術が特開昭63−217354号及び特開昭64−70761号にそ
れぞれ開示されており、これにより光導電層の平滑性及
び静電特性が良好となり、しかも地汚れのない画質が得
られることが記載されている。
また、結着樹脂として、酸性基を共重合体の側鎖に含
有し、又は、重合体主鎖の末端に結合し、且つ熱及び/
又は光硬化性官能基を含有する重合成分を含有する樹脂
を用いる技術が特開平1−100554号、特開平2−873号
に、酸性基を共重合体の側鎖に含有し、又は重合体主鎖
の末端に結合する樹脂を架橋剤と併用する技術が特開平
1−102573号、特開平2−874号にそれぞれ開示され、
更に該低分子量体(重量平均分子量103〜104)を高分子
量(重量平均分子量104以上)の樹脂と組合せて用いる
技術が特開昭64−564号、同63−220149号、同63−22014
8号、特開平1−280761号、同1−116643号及び特開平
1−169455号に、かかる低分子量体を熱及び/又は光硬
化性樹脂と組合せて用いる技術が特開平1−211766号及
び同2−34859号にそれぞれ開示されている。これらの
技術により、側鎖又は末端に酸性基を含有する樹脂を用
いたことによる上記特性を阻害せずにさらに光導電層の
膜強度を充分ならしめ、機械的強度が増大されることが
記載されている。
(発明が解決しようとする課題) しかしながら、これらの樹脂を用いても、環境が高温
・高湿から低温・低湿まで著しく変動した場合における
安定した性能の維持においてはいまだ不充分であること
が判った。特に半導体レーザー光を用いたスキャニング
露光方式では、従来の可視光による全面同時露光方式に
比べ、露光時間が長くなり、また露光強度にも制約があ
ることから、静電特性、特に暗電荷保持特性、光感度に
対して、より高い性能が要求される。
本発明は、以上の様な従来の電子写真感光体の有する
課題を改良するものである。
本発明の目的は、複写画像形成時の環境が低温低湿あ
るいは高温高湿の如く変動した場合でも、安定して良好
な静電気特性を維持し、鮮明で良質な画像を有する電子
写真感光体を提供することである。
本発明の他の目的は、静電特性に優れ且つ環境依存性
の小さいCPC電子写真感光体を提供することである。
本発明の他の目的は、半導体レーザー光を用いたスキ
ャニング露光方式に有効な電子写真感光体を提供するこ
とである。
本発明の他の目的は、電子写真式平版印刷原版とし
て、静電特性(特に暗電荷保持性及び光感度)に優れ、
原画に対して忠実な複写画像を再現し、且つ、印刷物の
全面一様な地汚れはもちろん点状の地汚れをも発生させ
ず、また耐刷性の優れた平版印刷原版を提供することで
ある。
(課題を解決するための手段) 上記目的は無機光導電体及び結着樹脂を少なくとも含
有する光導電層を有する電子写真感光体において、該結
着樹脂が、−PO3H2基、−COOH基、−SO3H基、フェノー
ル性OH基、 {Rは炭化水素基又は−OR′基(R′は炭化水素基)を
示す}及び環状酸無水物含有基から選択される少なくと
も1つの酸性基を含有する重合体成分を少なくとも1種
含有するAブロックと、下記一般式(I)で示される重
合体成分を少なくとも含有するBブロックとから構成さ
れるA・Bブロック共重合体のBブロックの重合体主鎖
の末端に重合性二重結合基を結合して成る重合平均分子
量1×103〜2×104の一官能性マクロモノマー(M)を
少なくとも1種共重合成分として含有するグラフト型共
重合体を少なくとも1種含有して成る事を特徴とする電
子写真感光体によって達成される。
〔式(I)中、a1及びa2はそれぞれ水素原子、ハロゲン
原子、シアノ基又は炭化水素基を表わす。
V1は−COO−、−OCO−、CH2 l1OCO−、CH2 l2COO
−(l1、l2は1〜3の整数を表わす)、−O−、−SO2
−、−CO−、 −CONHCOO−、−CONHCONH−又は を表わす(ここでZ1は水素原子又は炭化水素基を表わ
す)。
R1は、炭化水素基を表わす。但しV1を表わす場合、R1は水素原子又は炭化水素基を表わ
す。〕 本発明に用いられる結着樹脂は、特定の酸性基(以下
特にことわらない限り、酸性基の中に環状酸無水物含有
基を含むものとする)を含有する成分を含有するAブロ
ックと式(I)で示される重合体成分を含有するBブロ
ックとのAB型ブロック共重合体のBブロックの重合体主
鎖末端に重合性二重結合基を結合して成る重量平均分子
量1×103〜2×104の一官能性マクロモノマー(M)を
共重合体成分として少なくとも1種含有するグラフト型
共重合体を少なくとも一種含有することから成る。
該グラフト型共重合体の重量平均分子量は1×103
5×105であることが好ましい。
更に、該グラフト型共重合体において、マクロモノマ
ー(M)と共重合する成分としては、下記一般式(II)
で表わされる単量体成分が好ましい。
〔式(II)中、R2は炭化水素基を表わす。〕 該マクロモノマー(M)中の重合体成分は、上記の如
く、A−ブロックとB−ブロックとから構成されるが、
該マクロモノマー(M)におけるA−ブロック/B−ブロ
ックの存在割合は、好ましくは0.5〜70/99.5〜30(重量
比)であり、より好ましくは1〜50/99〜50(重量比)
である。
本発明のグラフト型共重合体において、マクロモノマ
ー(M)と他の単量体の存在割合は、0.5〜50/99.5〜50
(重量比)であり、好ましくは1〜30/99.0〜70(重量
比)である。
本発明のグラフト型共重合体におけるマクロモノマー
(M)中に含有される酸性基含有成分の存在量は、該共
重合体100重量部中に0.05〜50重量部であり、好ましく
は0.1〜30重量部である。
即ち、上記グラフト型共重合体中での酸性基の存在割
合は、マクロモノマー(M)中でのAブロックの組成比
及びグラフト型共重合体中でのマクロモノマー(M)の
共重合体比によって、好ましい比率に調整することがで
きるものである。
更に好ましくは、本発明の結着樹脂は、重量平均分子
量5×103〜1×105の上記グラフト型共重合体を少なく
とも1種含有する。
かかる低分子量のグラフト型共重合体を含有する場合
において、該共重合体におけるマクロモノマー(M)と
他の単量体の存在割合は5〜50/95〜50(重量比)であ
ることが好ましい。更にかかる低分子量体におけるマク
ロモノマー(M)中に含有される酸性基含有成分の存在
量は、該共重合体100重量部中に1〜10重量部であるこ
とが好ましい。
前述の光導電層の平滑性及び静電特性を良化させると
して)公知の酸性基含有結着樹脂の中で低分子量体を用
いるものとして、酸性基含有重合成分が重合体主鎖にラ
ンダムに存在する樹脂あるいは重合体主鎖の片末端にの
み酸性基を結合して成る樹脂が挙げられる。これに対
し、本発明のグラフト型共重合体を結着樹脂に用いる
と、前記公知の酸性基含有樹脂に比べ、より一層光導電
体のトラップを充分に補償すると共に湿度特性を向上さ
せる一方、光導電体の分散が充分に行なわれ、凝集を抑
制することを見出した。
本発明の結着樹脂に用いられる共重合体は、樹脂中に
含有される酸性基が、グラフト部分に存在し、且つ重合
体主鎖から離れた所に、ブロック(即ちAブロック)で
存在する様にした、著しくポリマー分子鎖の化学構造を
特定化したものである。
従って、重合体中のグラフト部の末端領域に偏在する
酸性基群が無機光導電体の化学量論的な欠陥に充分に吸
着し、グラフト部を構成する他のブロック部分は、光導
電体の表面をゆるやかに且つ充分に被覆していると推定
される。この無機光導電体表面への充分な吸着と、表面
近傍の被覆の効果が公知の樹脂に比らべ、より一層効果
的に行なわれることにより、無機光導電体の化学量論的
な欠陥部が多少変動しても、充分な吸着領域をもつ事か
ら常に安定した無機光導電体と樹脂〔A〕との相互作用
が保たれるため、上記顕著な効果が得られるものと思わ
れる。
また、光導電層表面の平滑性が滑らかとなる。電子写
真式平版印刷原版として光導電層表面の平滑性の粗い感
光体を用いると、光導電体である酸化亜鉛粒子と結着樹
脂の分散状態が適切でなく、凝集物が存在する状態で光
導電層が形成されるため、不感脂化処理液による不感脂
化処理をしても非画像部の親水化が均一に充分に行なわ
れず、印刷時に印刷インキの付着を引き起こし、結果と
して印刷物の非画像部の地汚れが生じてしまう。
本発明の結着樹脂のうち、重量平均分子量1×103
2×104の低分子量のグラフト共重合体のみを用いた場
合には良好な静電特性が得られ、膜強度もCPC感光体と
しては充分であり、良好な画像特性を有することができ
る。
一方、本発明の結着樹脂は、重量平均分子量1×103
〜2×104で共重合体中に含有される該酸性基含有成分
の存在量が3〜30重量%から成る該グラフト型共重合体
(以降樹脂〔L〕と称する)と、重量平均分子量3×10
4〜5×105で共重合体中に含有される該酸性基含有成分
の存在量が0.1〜10重量%から成る該グラフト型共重合
体(以降、樹脂〔H〕と称する)とを、好ましくは存在
比5〜50/95〜50(重量比)の割合で併用するものが本
発明の更に好ましい態様の一つである。
より好ましくは、樹脂〔L〕は重量平均分子量3×10
3〜1×104で、該酸性基成分の存在量は3〜15重量%で
あり、樹脂〔H〕は、重量平均分子量5×104〜3×105
で該酸性基成分の存在量は0.5〜5重量%である。
更には、樹脂〔H〕の含有される酸性基含有成分が、
併用される樹脂〔L〕に対し、その含有量が、樹脂
〔L〕の80重量%以下であるかあるいは、樹脂〔L〕の
含有する酸性基のpKaより大きな値のpKaを有する酸性基
であることが好ましい。
即ち、本発明の結着樹脂において樹脂〔L〕と樹脂
〔H〕とを併用する場合には、各々の樹脂中に含有され
る酸性基含有成分量と酸性基の種類の違いによるpKaの
差とによって、各樹脂と無機光導電体との相互作用の強
さを変えている事を特徴とするものである。
本発明の低分子量の樹脂〔L〕とともに好ましくは供
せられる高分子量体の樹脂〔H〕は樹脂〔L〕を用いた
ことによる電子写真特性の高性能を全く阻害せずに、樹
脂〔L〕のみでは不充分な光導電層の機械的強度を充分
ならしめるものである。
この高分子量体〔H〕は、樹脂〔L〕に対して、電子
写真特性を疎外しない程度に無機光導体との相互作用の
強さを弱く調整されたものであり、高分子量体による長
い分子鎖長及びグラフト構造中等の分子鎖同志の相互作
用の効果で、上記した如き電子写真特性及びオフセット
印刷用原版としての不感脂化用の効果を何ら疎外するこ
となく、光導電層の膜の機械的強度を向上させる作用を
するものと推定される。
更には、特に低分子量(w1×103〜2×104)のグラ
フト型共重合体においてマクロモノマー(M)と共重合
する成分として、下記一般式(II a)及び/又は(II
b)で表わされる単量体成分であることが好ましい。
〔式(II a)又は(II b)中、X1及びX2は互いに独立
に、それぞれ水素原子、炭素数1〜10の炭化水素基、塩
素原子、臭素原子、−COZ3又は−COOZ3(Z3は各々炭素
数1〜10の炭化水素基を示す)を表わす。但し、X1とX2
がともに水素原子を表わすことはない。
L1及びL2はそれぞれ−COO−とベンゼン環を結合す
る、単結合又は連結原子数1〜4個の連結基を表わ
す。〕 低分子量のグラフト型共重合体において、マクロモノ
マー(M)と共重合する単量体として一般式(II a)及
び/又は一般式(II b)で示される置換ベンゼン環又は
ナフタレン環を含有する置換基含有のメタクリレート単
量体との共重合体とを少なくとも含有する樹脂(以降こ
の樹脂を樹脂〔L′〕と称する)の場合にはより一層の
電子写真特性(特にV10、D.R.R. E1/10)の向上が達成
される。
この事の理由は不明であるが、1つの理由として、メ
タクリレートのエステル成分である、オルト位に置換基
を有する平面性のベンゼン環、又はナフタレン環の効果
により、膜中の酸化亜鉛界面でのこれらポリマー分子鎖
の配列が適切に行なわれることによるものと考えられ
る。
低分子量の共重合体の分子量が1×103より小さくな
ると、皮膜形成能が低下し充分な膜強度が保てず、一方
分子量が2×104より大きくなると本発明の樹脂であっ
ても高温・高湿・低温・低湿の過酷な条件下での電子写
真特性(特に初期電位、暗減衰保持率)の変動が大きく
なり、安定した複写画像が得られるという本発明の効果
が薄れてしまう。
又、高分子量の樹脂〔H〕の分子量が3×104より小
さくなると、膜強度が充分に保てず、一方分子量が5×
105より大きくなると、分散性が低下し膜平滑度が劣下
し、複写画像の画質(特に、細線・文字の再現性が悪く
なる)が悪化し、更にオフセットマスターとして用いる
時に地汚れが著しくなってしまう。
低分子量の樹脂〔L〕と高分子量の樹脂〔H〕を組合
せた場合における、該グラフト共重合体のマクロモノマ
ー含有量が1.0重量%より少ないと電子写真特性(特に
暗減衰率、光感度)が低下し、又環境条件での電子写真
特性の変動が特に近赤外〜赤外光分光増感色素との組み
合わせにおいて、大きくなる。これはグラフト部となる
マクロモノマーが微かとなることで結果として従来のホ
モポリマーあるいはランダム共重合体と殆んど同じ組成
になってしまうことによると考えられる。
一方マクロモノマーの含有量が60%を越えると、他の
共重合成分に相当する単量体と本発明に従うマクロモノ
マーとの共重合性が充分でなくなり、結着樹脂として用
いても充分な電子写真特性が得られなくなってしまう。
本発明のグラフト型共重合体に供される一官能性マク
ロモノマー(M)について更に具体的に説明する。
マクロモノマー(M)のA−ブロックを構成する成分
中に含有される酸性基としては、−PO3H2基、−COOH
基、−SO3H基、フェノール性OH基、 {Rは炭化水素基又は−OR′基(R′は炭化水素基)を
示す}及び/又は環状酸無水物含有基が挙げられ、好ま
しくは、−COOH基、−SO3H基、フェノール性OH基、又は である。
の場合、−Rは炭化水素基又は−OR′基(R′は炭化水
素基を表わす)を表わし、R及びR′は好ましくは炭素
数1〜22の脂肪族基(例えば、メチル基、エチル基、プ
ロピル基、ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル
基、ドデシル基、オクタデシル基、2−クロロエチル
基、2−メトキシエチル基、3−エトキシプロピル基、
アリル基、クロトニル基、ブテニル基、シクロヘキシル
基、ベンジル基、フェネチル基、3−フェニルプロピル
基、メチルベンジル基、クロロベンジル基、フロロベン
ジル基、メトキシベンジル基等)、又は置換されてもよ
いアリール基(例えば、フェニル基、トリル基、エチル
フェニル基、プロピルフェニル基、クロロフェニル基、
フロロフェニル基、ブロモフェニル基、クロロ−メチル
−フェニル基、ジクロロフェニル基、メトキシフェニル
基、シアノフェニル基、アセトアミドフェニル基、アセ
チルフェニル基、ブトキシフェニル基等)等を表わす。
また、環状酸無水物含有基とは、少なくとも1つの環
状酸無水物を含有する基であり、含有される環状酸無水
物としては、脂肪族ジカルボン酸無水物、芳香族ジカル
ボン酸無水物が挙げられる。
脂肪族ジカルボン酸無水物の例としては、コハク酸無
水物環、グルタコン酸無水物環、マレイン酸無水物環、
シクロペンタン−1,2−ジカルボン酸無水物環、シクロ
ヘキサン−1,2−ジカルボン酸無水物環、シクロヘキセ
ン−1,2−ジカルボン酸無水物環、2,3−ピシクロ〔2.2.
2〕オクタンジカルボン酸無水物環等が挙げられ、これ
らの環は、例えば塩素原子、臭素原子等のハロゲン原
子、メチル基、エチル基、ブチル基、ヘキシル基等のア
ルキル基等が置換されていてもよい。
又、芳香族ジカルボン酸無水物の例としては、フタル
酸無水物環、ナフタレン−ジカルボン酸無水物環、ピリ
ジン−ジカルボン酸無水物環、チオフェン−ジカルボン
酸無水物環等が挙げられ、これらの環は、例えば、塩素
原子、臭素原子等のハロゲン原子、メチル基、エチル
基、プロピル基、ブチル基等のアルキル基、ヒドロキシ
ル基、シアノ基、ニトロ基、アルコキシカルボニル基
(アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキ
シ基等)等が置換されていてもよい。
以上の如き「特定の酸性基を含有する重合体成分」
は、例えば、本発明のマクロモノマー(M)の他のブロ
ック成分を構成する重合体成分、即ち一般式(II)で示
されるメタクリレート成分等の相当するビニル系化合物
と共重合する、該酸性基を含有するビニル系化合物であ
ればいずれでも用いることができる。
例えば、高分子学会編「高分子データ・ハンドブック
〔基礎編〕」培風館(1986刊)等に記載されている。具
体的には、アクリル酸、α及び/又はβ置換アクリル酸
(例えばα−アセトキシ体、α−アセトキシメチル体、
α−(2−アミノ)エチル体、α−クロロ体、α−ブロ
モ体、α−フロロ体、α−トリブチルシリル体、α−シ
アノ体、β−クロロ体、β−ブロモ体、α−クロロ−β
−メトキシ体、α,β−ジクロロ体等)、メタクリル
酸、イタコン酸、イタコン酸半エステル類、イタコン酸
半アミド酸、クロトン酸、2−アルケニルカルボン酸類
(例えば2−ペンテン酸、2−メチル−2−ヘキセン
酸、2−オクテン酸、4−メチル−2−ヘキセン酸、4
−エチル−2−オクテン酸等)、マレイン酸、マレイン
酸半エステル類、マレイン酸半アミド類、ビニルベンゼ
ンカルボン酸、ビニルベンゼンスルホン酸、ビニルスル
ホン酸、ビニルホスホ酸、ジカルボン酸類のビニル基又
はアリル基の半エステル誘導体、及びこれらのカルボン
酸又はスルホン酸のエステル誘導体、アミド誘導体の置
換基中に該酸性基を含有する化合物が挙げられる。
これらの化合物の具体例として以下のものを挙げるこ
とができる。但し、以下の各例において、aは−H、−
CH3、−Cl、−Br、−CN、−CH2COOCH3又は−CH2COOHを
示し、bは−H又は−CH3を示し、nは2〜18の整数を
示し、mは1〜12の整数を示し、lは1〜4の整数を示
す。
(a−15) CH2=CH−CH2OCO(CH2mCOOH (a−16) CH2=CHCH2 lCOOH 上記の如き酸性基含有成分はAブロック中に2種以上
含有されていてもよく、これら2種類以上の酸性基含有
成分はAブロック中においてランダム共重合又はブロッ
ク共重合のいずれで含有されていてもよい。更に、酸性
基含有成分とともに、酸性基を含有しない成分(例えば
後述式(I)で示される成分)をAブロック中に含有し
ていてもよいが、酸性基含有成分はAブロック中におい
て30〜100重量%存在することが好ましい。
次に上記マクロモノマーにおいて、B−ブロックを構
成する成分即ち一般式(I)で表わされる繰り返し単位
について説明する。
一般式(I)においてV1は−COO−、−OCO−、CH2
l1OCO−、CH2 l2OCO−(l1,l2は1〜3の整数を表
わす)、−O−、−SO2−、−CO−、 −CONHCOO−、−CONHCONH−又は を表わす。
ここで、Z1は水素原子のほか、好ましい炭化水素基と
しては、炭素数1〜18の置換されてもよいアルキル基
(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル
基、ヘプチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、
ドデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基、2−ク
ロロエチル基、2−ブロモエチル基、2−シアノエチル
基、2−メトキシカルボニルエチル基、2−メトキシエ
チル基、3−ブロモプロピル基等)、炭素数4〜18の置
換されてもよいアルケニル基(例えば、2−メチル−1
−プロペニル基、2−ブテニル基、2−ペンテニル基、
3−メチル−2−ペンテニル基、1−ペンテニル基、1
−ヘキセニル基、2−ヘキセニル基、4−メチル−2−
ヘキセニル基等)、炭素数7〜12の置換されてもよいア
ラルキル基(例えば、ベンジル基、フェネチル基、3−
フェニルプロピル基、ナフチルメチル基、2−ナフチル
エチル基、クロロベンジル基、ブロモベンジル基、メチ
ルベンジル基、エチルベンジル基、メトキシベンジル
基、ジメチルベンジル基、ジメトキシベンジル基等)、
炭素数5〜8の置換されてもよい脂環式基(例えば、シ
クロヘキシル基、2−シクロヘキシルエチル基、2−シ
クロペンチルエチル基等)、又は、炭素数6〜12の置換
されてもよい芳香族基(例えば、フェニル基、ナフチル
基、トリル基、キシリル基、プロピルフェニル基、ブチ
ルフェニル基、オクチルフェニル基、ドデシルフェニル
基、メトキシフェニル基、エトキシフェニル基、ブトキ
シフェニル基、デシルオキシフェニル基、クロロフェニ
ル基、ジクロロフェニル基、ブロモフェニル基、シアノ
フェニル基、アセチルフェニル基、メトキシカルボニル
フェニル基、エトキシカルボニルフェニル基、ブトキシ
カルボニルフェニル基、アセトアミドフェニル基、プロ
ピオアミドフェニル基、ドデシロイルアミドフェニル基
等)があげられる。
R1は炭化水素基を表わし、好ましくは上記Z1で好まし
いとして挙げたものと同様のものを挙げることができ
る。
V1を表わす場合、R1は上記炭化水素の他水素原子を表わ
し、更にベンゼン環は置換基を有してもよい。置換基と
しては、ハロゲン原子(例えば塩素原子、臭素原子
等)、アルキル基(例えばメチル基、エチル基、プロピ
ル基、ブチル基、クロロメチル基、メトキシメチル基
等)、アルコキシ基(例えばメトキシ基、エトキシ基、
プロピオキシ基、ブトキシ基等)等が挙げられる。
a1及びa2は、互いに同じでも異なっていてもよく、好
ましくは水素原子、ハロゲン原子(例えば、塩素原子、
臭素原子等)、シアノ基、炭素数1〜4のアルキル基
(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基
等)、−COOZ2又は炭化水素を介したCOOZ2(Z2は炭素数
1〜18のアルキル基、アルケニル基、アラルキル基、脂
環式基またはアリール基を表わし、これらは置換されて
いてもよく、具体的には、上記Z1について説明したもの
と同様の内容を表わす)を表わす。
上記炭化水素を介した−COO−Z2基における炭化水素
としては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基等が
挙げられる。
更に好ましくは、一般式(I)において、V1は−COO
−、−OCO−、−CH2OCO−、−CH2COO−、−O−、−CON
H−、−SO2NH−又は を表わし、a1、a2は互いに同じでも異なってもよく、水
素原子、メチル基、−COOZ2又は−CH2COOZ2{Zはより
好ましくは水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基(例
えばメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキ
シル基等)を表わす}を表わす。更により好ましくは、
a1,a2においていずれか一方が水素原子を表わす。
更には該B−ブロック中に式(I)の単量体以外の重
合体成分が含有されていてもよく、式(I)に示される
重合体成分とともに共重合しうる他の繰り返し単位に相
当する単量体として、アクリロニトリル、メタクリロニ
トリル、複素環ビニル類(例えばビニルピリジン、ビニ
ルイミダゾール、ビニルピロリドン、ビニルチオフェ
ン、ビニルピラゾール、ビニルジオキサン、ビニルオキ
サジン等)等が挙げられる。これら他の単量体はB−ブ
ロックの全重合体成分100重量部中20重量部を越えない
範囲で用いられる。又、該Bブロック中には、該A−ブ
ロックの構成成分である酸性基を含有する重合体成分を
含有しない事が好ましい。Bブロックにおいて2種以上
の共重合成分が存在する場合には、これら2種以上の共
重合成分はBブロックにおいてランダム共重合又はブロ
ック共重合のいずれで含有されていてもよいが、合成の
簡便さよりランダムに含有されることが好ましい。
次に本発明のマクロモノマー(M)において上記した
酸性基を含有する成分から成るAブロックと一般式
(I)で示される重合体成分を含有することから成るB
ブロックをA−B型で連結し且つAブロックと連結する
Bブロックの他の末端に連結される重合性二重合基につ
いて説明する。
具体的には下記一般式(III)で示される重合性二重
結合基が例として挙げられる。
〔式(III)中、V2は式(I)中のV1と同一の内容を表
わす。b1,b2は互いに同一でも異なってもよく、式
(I)中のa1,a2と同一の内容を表わす。〕即ち、一般
(III)で示される重合性二重結合基として、より具体
的には、 等が挙げられる。
本発明に供されるマクロモノマー(M)は上述き如き
B−ブロックの片末端に、一般式(III)で示される如
き重合性二重結合基が、直接結合するか、あるいは、任
意の連結基で結合された化学構造を有するものである。
連結する基としては、炭素−炭素結合(一重結合あるい
は二重結合)、炭素−ヘテロ原子結合(ヘテロ原子とし
ては例えば、酸素原子、イオウ原子、窒素原子、ケイ素
原子等)、ヘテロ原子−ヘテロ原子結合の原子団の任意
の組合せで構成されるものである。即ち、具体的には、
単なる結合または、 〔R3,R4はそれぞれ水素原子、ハロゲン原子(例えば、
フッ素原子、塩素原子、臭素原子等)、シアノ基、ヒド
ロキシル基、アルキル基(例えばメチル基、エチル基、
プロピル基等)等を示す〕、 〔R5,R6はそれぞれ水素原子、前記式(I)におけるR1
と同様の内容を表わす炭化水素基等を示す〕等の原子団
から選ばれた単独の連結基もしくは任意の組合せで構成
された連結基を表わす。
マクロモノマー(M)の重量平均分子量が2×104
超えると、他のモノマー(例えば式(II)との共重合性
が低下するため好ましくない。他方、重量平均分子量が
小さすぎると、感光層の電子写真特性の向上効果が小さ
くなるため、1×103以上であることが好ましい。
本発明のマクロモノマー(M)は、従来公知の合成方
法によって製造することができる。例えば、該特定の酸
性基を含有する重合体成分に相当する単量体において、
酸性基を予め保護した官能基としておき、有機金属化合
物(例えばアルキルリチウム類、リチウムジイソプロピ
ルアミド、アルキルマグネシウムハライド類等)あるい
はヨウ化水素、ヨウ素系等によるイオン重合反応で、ポ
リフィリン金属錯体を触媒とする光重合反応、あるいは
グループ移動重合反応等の公知のいわゆるリビング重合
反応でA−Bブロック共重合体を合成した後、このリビ
ングポリマーの末端に種々の試薬を反応させて重合性二
重結合基を導入する。この後、酸性基を保護した官能基
を加水分解反応、加水素分解反応、酸化分解反応あるい
は、光分解反応等によって、脱保護反応を行ない、酸性
基を形成させる方法が挙げられる。その1つの例を下記
の反応スキーム(1)に示した。
例えば、P.Lutz,P.Masson etal,Polym.Bull.,12,79
(1984) B.C.Anderson,G.D.Andrews etal,Macromolecu
les,14,1601(1981) K.Hatada,K.Ute.etal,Polym.J.1
7,977(1985),18,1037(1986),右手浩一、畑田耕
一、高分子加工、36,366(1987)東村敏延、沢本光男、
高分子論文集、46,189(989) M.Kuroki,T.Aida,T.Am.C
hem.Soc.109,4737(1987)、相田卓三、井上祥平、有機
合成化学、43,300(1985) D.Y.Sogah,W.R.Hertler eta
l,Macromdecules,20,1473(1987)等に記載の合成方法
に従って容易にリビングポリマーを合成することができ
る。又、該リビングポリマーの末端に重合性二重結合基
を導入する方法としては、従来公知のマクロモノマー法
の合成法に従って容易に本発明のマクロモノマーとする
ことができる。
具体的には、P.Dreyfuss & R.P.Quirk,Encycl,Poly
m.Sci.Eng.,7,551(1987),P.F.Rempp,E.Franta,Adu.Po
lym.Sci.58,1(1984),V.Percec,Appl.Polym.Sci.,285,
95(1984),R.Asami,M.TakaRi,Makromol.Chem.Suppl.1
2,163(1985),P.Rempp.etal,Makromol.Chem.Suppl.8,
3(1984)川上雄資、化学工業、38,56(1987)、山下
雄也、高分子、31,988(1982)、小林四郎、高分子、3
0,625(1981)、東村敏延、日本接着協会誌18,536(198
2)、伊藤浩一、高分子加工、35、262(1986)、東貴四
郎、津田隆、機能材料、1987 No.10,5等の総説及びそ
れに引例の文献・特許等に記載の方法に従って合成する
ことができる。
又、本発明の特定の酸性基を保護する保護基及びその
保護基の脱離(脱保護反応)については、従来公知の知
見を利用して容易に行なうことができる。例えば前記し
た引用文献にも種々記載されており、更には、岩倉義
男、栗田恵輔、「反応性高分子」(株)講談社刊(1977
年)、T.W.Greene「Protective Groups in Organic Syn
thesis」、John Wiley & Sons(1981年)、J.F.W.McOm
ie,「Protective Groups in Organic Chemistry」Plenu
m Press,(1973年)等の総説に詳細に記載されている方
法を適宜選択して行なうことができる。
他のA−B型ブロック共重合体の合成法としては、ジ
チオカルバメート化合物を開始剤とした光イニファータ
ー重合法によって合成することもできる。例えば、大津
隆行、高分子、37,248(1988)、檜森俊一、大津隆一、
Polym.Rep.Jap.37,3508(1988)、特開昭64−111号、特
開昭64−26619号等に記載の合成方法に従って合成され
る。これを上記したマクロモノマー合成法を利用して本
発明のマクロモノマーを得ることができる。
本発明のマクロモノマー(M)は、具体的には、下記
の化合物を例として挙げることができる。但し、本発明
の範囲は、これらに限定されるものではない。但し、下
記化合物例におて、c,d及びeはそれぞれ、−H、−CH3
又は−CH2COOCH3を示し、fは−H又は−CH3を示し、R
11は−CpH2p+1(pは1〜18の整数)、−(CH2qC6H5
(qは1〜3の整数)、 (Y1は−H、−Cl、−Br、−CH3、−OCH3又は−COCH3
示す)又は (rは0又は1〜3の整数)を示し、R12は−SsH
2s+1(Sは1〜8の整数)又は−(CH2qC6H5を示し、
Y2は−OH、−COOH、−SO3H、 を示し、Y3は−COOH、−SO3H、 を示し、t=2〜12の整数を示し、uは2〜6の整数を
示す。
前記したマクロモノマー(M)と共重合する単量体は
例えば一般式(II)で示される。式(II)においてR2
式(I)中のR1と同一の内容を表わす。
又、重合体主鎖中には、−PO3H2基、−SO3H基、−COO
H基、−OH基、−PO3RH基及び環状酸無水物基の酸性基を
含有する共重合成分を含有しないものが好ましい。
更に、本発明の低分子量の樹脂〔L〕は、一般式(II
a)及び/又は一般式(II b)で示される2位又は2,6
−位に特定の置換基を有するベンゼン環又はナフタレン
環を含有する特定の置換基をもつメタクリレートを共重
合成分として含有するグラフト共重合体〔L′〕である
事が好ましい。
一般式(II a)において、好ましいX1及びX2としてそ
れぞれ、水素原子、塩素原子及び臭素原子のほかに、好
ましい炭化水素基として、炭素数1〜4のアルキル基
(例えばメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基
等)、炭素数7〜9のアラルキル基(例えばベンジル
基、フェネチル基、3−フェニルプロピル基、クロロベ
ンジル基、ジクロロベンジル基、ブロモベンジル基、メ
チルベンジル基、メトキシベンジル基、クロロ−メチル
−ベンジル基等)及びアリール基(例えばフェニル基、
トリル基、キシリル基、ブロモフェニル基、メトキシフ
ェニル基、クロロフェニル基、ジクロロフェニル基
等)、並びに−COZ3及び−COOZ3(好ましいZ3としては
上記好ましい炭化水素基として記載したものを挙げるこ
とができる)を挙げることができる。但し、X1とX2がと
もに水素原子を表わすことはない。
式(II a)において、L1は−COO−とベンゼン環を結
合する。単結合又はCH2 m1(m1は1〜3の整数を表
わす)、−CH2CH2OCO−、CH2Om2(m2は1又は2の
整数を表わす)、−CH2CH2O−等の如き連結原子数1〜
4個の連結基を表わす。
式(II b)におけるL2はL1と同一の内容を表わす。
本発明の樹脂〔L′〕で用いられる、式(II a)又は
(II b)で示される単量体の具体例を以下に挙げる。し
かし、本発明の範囲は、これらに限定されるものではな
い。
更には、本発明のグラフト型共重合体において上記マ
クロモノマー(M)と共重合する成分としては、一般式
(II)、(II a)又は(II b)以外の単量体であっても
よく、例えば、α−オレフィン類、アルカン酸ビニル又
はアリルエステル類、アクリロニトリル、メタクリロニ
トリル、ビニルエーテル類、アクリルアミド類、メタク
リルアミド類、スチレン類、複素環ビニル類〔例えば窒
素原子以外の非金属原子(酸素原子、イオウ原子等)を
1〜3個含有する5員〜7員環の複素環であり、具体的
な化合物として、ビニルチオフェン、ビニルジオキサ
ン、ビニルフラン等〕等が挙げられる。好ましい例とし
ては、例えば、炭素数1〜3のアルカン酸ビニル又はア
リルエステル類、アクリロニトリル、メタクリロニトリ
ル、スチレン及びスチレン誘導体(例えばビニルトルエ
ン、ブチルスチレン、メトキシスチレン、クロロスチレ
ン、ジクロロスチレン、ブロモスチレン、エトキシスチ
レン等)等が挙げられる。
本発明の結着樹脂は、前記マクロモノマー(M)及び
他の単量体(例えば一般式(II)で示される単量体)の
うちから各々少なくとも1種選ばれた化合物を所望の割
合で共重合させることによって製造することができる。
重合方法としては溶液重合、懸濁重合、沈殿重合、乳化
重合等の公知の方法を用いることにより製造することが
できる。例えば溶液重合ではベンゼン、トルエン等の溶
媒中、単量体を所定の割合で添加し、アゾビス系化合
物、過酸化化合物、ラジカル重合開始剤によって重合せ
しめ共重合体溶液を得ることができる。これを乾燥また
は負溶剤に添加することにより所望の共重合体を得るこ
とができる。また、懸濁重合ではポリビニルアルコー
ル、ポリビニルピロリドン等の分散剤の存在下、単量体
を懸濁させ、ラジカル重合開始剤の存在下で共重合せし
め共重合体を得ることができる。
更には、本発明の結着樹脂において、好ましい態様で
ある、低分子量である樹脂〔L〕及び高分子量体である
樹脂〔H〕の合成は、従来公知の如く、開始剤の種類
(温度により半減期が異なる)、開始剤の量、重合開始
温度あるいは、連鎖移動剤の併用等の方法により容易に
調節することができる。
本発明の光導電層の結着樹脂として、本発明の結着樹
脂とともに、従来、電子写真用結着樹脂として用いられ
ているものを組合せて使用することもできる。例えば、
宮本晴視、武井秀彦、「イメージング」1978 Mo.8,9〜
12、栗田隆治、石渡次郎、「高分子」、17,278〜284(1
968)等の総説引用の材料が挙げられる。
具体的には、オレフィン重合体及び共重合体、塩化ビ
ニル共重合体、塩化ビニリデン共重合体、アルカン酸ビ
ニル重合体及び共重合体、アルカン酸アリル重合体及び
共重合体、スチレン及びその誘導体、重合体及び共重合
体、ブタジエン−スチレン共重合体、イソプレン−スチ
レン共重合体、ブタジエン−不飽和カルボン酸エステル
共重合体、アクリロニトリル共重合体、メタクリロニト
リル共重合体、アルキルビニルエーテル共重合体、アク
リル酸エステル共重合体及び共重合体、メタクリル酸エ
ステル重合体及び共重合体、スチレン−アクリル酸エス
テル共重合体、スチレン−メタクリル酸エステル共重合
体、イタコン酸ジエステル重合体及び共従業体、無水マ
レイン酸共重合体、アクリルアミド共重合体、メタクリ
ルアミド共重合体、水酸基変性シリコン樹脂、ポリカー
ボネート樹脂、ケトン樹脂、アミド樹脂、水酸基及びカ
ルボキシル基変性ポリエステル樹脂、ブチラール樹脂、
ポリビニルアセタール樹脂、環化ゴム−メタアクリル酸
エステル共重合体、環化ゴム−アクリル酸エステル共重
合体、窒素原子を含有しない複素環を含有する共重合体
(複素環として例えば、フラン環、テトラヒドロフラン
環、チオフェン環、ジオキサン環、ジオキソラン環、ラ
クトン環、ベンゾフラン環、ベンゾチオフェン環、1,3
−ジオキセタン環等)、エポキシ樹脂等が挙げられる。
しかし、これらの樹脂は、全結着樹脂の30重量%を越
えない範囲で用いる事が好ましい。
本発明に使用する無機光導電材料としては、酸化亜
鉛、酸化チタン、硫化亜鉛、硫化カドミウム、炭酸カド
ミウム、セレン化亜鉛、セレン化カドミウム、セレン化
テルル、硫化鉛等が挙げられる。無機光導電材料に対し
て用いる結着樹脂の総量は、光導電体100重量部に対し
て、結着樹脂を10〜100重量部なる割合、好ましくは15
〜50重量部なる割合で使用する。
本発明では、必要に応じて各種の色素を分光増感剤と
して併用することができる。例えば、宮本晴視、武井秀
彦、イメージング1973(No.8)第12頁、C.J.Young等,RC
A Review15,469(1954),清田航平等、電気通信学会論
文誌J 63C(No.2),97(1980)、原崎勇次等、工業化学
雑誌66 78及び188(1963)、谷忠昭,日本写真学会誌3
5,208 (1972)等の総説引例のカーボニウム系色素、ジ
フェニルメタン色素、トリフェニルメタン色素、キサン
テン系色素、フタレイン系色素、ポリメチン色素(例え
ば、オキソノール色素、メロシアニン色素、シアニン色
素、ロダシアニン色素、スチリル色素等)、フタロシア
ニン色素(金属含有してもよい)等が挙げられる。
更に具体的には、カーボニウム系色素、トリフェニル
メタン色素、キサンテン系色素、フタレイン系色素を中
心に用いたものとしては、特公昭51−452号、特開昭50
−90334号、特開昭50−114227号、特開昭53−39130号、
特開昭53−82353号、米国特許第3,052,540号、米国特許
第4,054,450号、特開昭57−16456号等に記載のものが挙
げられる。
オキソノール色素、メロシアニン色素、シアニン色
素、ロダンシアニン色素等のポリメチン色素としては、
F.M.Hamer 「The Cyanine Dyes and Related Compound
s」等に記載の色素類が使用可能であり、更に具体的に
は、米国特許第3,047,384号、米国特許第3,110,591号、
米国特許第3,121,008号、米国特許第3,125,447号、米国
特許第3,128,179号、米国特許第3,132,914号、米国特許
第3,622,317号、英国特許第1,226,892号、英国特許第1,
309,274号、英国特許第1,405,898号、特公昭48−7814
号、特公昭55−18892号等に記載の色素が挙げられる。
更に、700nm以上の長波長の近赤外〜赤外光域を分光
増感するポリメチン色素として、特開昭47−840号、特
開昭47−44180号、特公昭51−41061号、特開昭49−5034
号、特開昭49−45122号、特開昭57−46245号、特開昭56
−35141号、特開昭57−157254号、特開昭61−26044号、
特開昭61−27551号、米国特許第3,619,154号、米国特許
第4,175,956号、「Research Disclosure」1982年、21
6、第117〜118頁等に記載のものが挙げられる。本発明
の感光体は種々の増感色素を併用させても、その性能が
増感色素により変動しにくい点において優れている。更
には、必要に応じて、化学増感剤等の従来知られている
電子写真感光層用各種添加剤を併用することもできる。
例えば、前記した総説:イメージング1973(No.8)第12
頁等の総説引例の電子受容性化合物(例えば、ハロゲ
ン、ベンゾキノン、クロラニル、酸無水物、有機カルボ
ン酸等)、小門宏等、「最近の光導電材料と感光体の開
発・実用化」第4章〜第6章:日本科学情報(株)出版
部(1986年)の総説引例のポリアリールアルカン化合
物、ヒンダートフェノール化合物、p−フェニレンジア
ミン化合物等が挙げられる。
これら各種添加剤の添加量は、特に限定的ではない
が、通常光導電体100重量部に対して0.0001〜2.0重量部
である。
光導電層の厚さは1〜100μ、特には10〜50μが好適
である。
また、電荷発生層と電荷輸送層の積層型感光体の電荷
発生層として光導電層を使用する場合は電荷発生層の厚
さは0.01〜1μ、特には0.05〜0.5μが好適である。
感光体の保護および耐久性、暗減衰特性の改善等を主
目的として絶縁層を付設させる場合もある。この時は絶
縁層は比較的薄く設定され、感光体を特定の電子写真プ
ロセスに用いる場合に設けられる絶縁層は比較的厚く設
定される。
後者の場合、絶縁層の厚さは、5〜70μ、特には、10
〜50μに設定される。
積層型感光体の電荷輸送材料としてはポリビニルカル
バゾール、オキサゾール系色素、ピラゾリン系色素、ト
リフェニルメタン系色素などがある。電荷輸送層の厚さ
としては5〜40μ、特には10〜30μが好適である。
絶縁層あるいは電荷輸送層の形成に用いる樹脂として
は、代表的なものは、ポリスチレン樹脂、ポリエステル
樹脂、セルロース樹脂、ポリエーテル樹脂、塩化ビニル
樹脂、酢酸ビニル樹脂、塩ビ−酸ビ共重合体樹脂、ポリ
アクリル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ウレタン樹脂、エ
ポキシ樹脂、メラミン樹脂、シリコン樹脂の熱可塑性樹
脂及び硬化性樹脂が適宜用いられる。
本発明による光導電層は、従来公知の支持体上に設け
ることができる。一般に云って電子写真感光層の支持体
は、導電性であることが好ましく、導電性支持体として
は、従来と全く同様、例えば、金属、紙、プラスチック
シート等の基体に低抵抗性物質を含浸させるなどして導
電処理したもの、基体の裏面(感光層を設ける面と反対
面)に導電性を付与し、更にはカール防止を図る等の目
的で少なくとも1層以上をコートしたもの、前記支持体
の表面に耐水性接着層を設けたもの、前記支持体の表面
層に必要に応じて少なくとも1層以上のプレコート層が
設けられたもの、Al等を蒸着した基体導電化プラスチッ
クを紙にラミネートしたもの等が使用できる。
具体的に、導電性基体あるいは導電化材料の例とし
て、坂本幸男,電子写真,14,(No.1),p2〜11(197
5)、森賀弘之,「入門特殊紙の化学」高分子刊行会(1
975),M.F.Hoover,J.Macromol.Sci.Chem.A−4(6),
第1327〜1417頁(1970)等に記載されているもの等を用
いる。
(実施例) 以下に本発明の実施例を例示するが、本発明の内容が
これらに限定されるものではない。
マクロモノマー(M)の合成例1:(M−1) トリフェニルメチルメタクリレート30g及びトルエン1
00gの混合溶液を窒素気流下に充分に脱気し−20℃に冷
却した。1,1−ジフェニルブチルリチウム1.0gを加え10
時間反応した。
更にこの混合溶液に、エチルメタクリレート70g及び
トルエン100gの混合溶液を窒素気流下に充分に脱気した
後、添加し、更に10時間反応した。この混合物を0℃に
した後炭酸ガスを60ml/minの流量で30分間通気し、重合
反応を停止させた。
得られた反応液を撹拌下に、温度25℃とし、2−ヒド
ロキシエチルメタクリレート6gを加え、更に、ジシクロ
ヘキシルカルボジイミド12g、4−N,N−ジメチルアミノ
ピリジン1.0g及び塩化メチレン20gの混合溶液を30分間
で滴下し、そのまま3時間撹拌した。
析出した不溶物を濾別後、この混合溶液に、30%塩化
水素エタノール溶液10mlを加え1時間撹拌した。次に、
減圧下に反応混合物を全体量が半分になるまで溶媒を留
去した後、石油エーテル1中に再沈した。沈殿物を補
集し、減圧乾燥して得られた重合体は、w6.5×103
収量56gであった。
マクロモノマー(M)の合成例2:(M−2) ベンジルメタクリレート5g、(テトラフェニルポルフ
ィナート)アルミニウムメチル0.1g及び塩化メチレン60
gの混合溶液を窒素気流下に温度30℃とした。これに300
W−キセノンランプ光をガラスフィルターを通して25cm
の距離から光照射し、12時間反応した。この混合物に更
にブチルメタクリレート45gを加え、同様に8時間光照
射した後、この反応混合物に4−ブロモメチルスチレン
10gを加え、30分間撹拌し反応を停止させた。
次にこの反応混合物にPd−Cを加え、温度25℃で1時
間接触還元反応を行なった。
不溶物を濾別した後石油エーテル500ml中に再沈し、
沈殿物を補集し乾燥した。得られた重合体は収量33gで
w7×103であった。
マクロモノマー(M)の合成例3:(M−3) 4−ビニルフェニルオキシトリメチルシラン20g及び
トルエン100gの混合溶液を窒素気流下に、充分に脱気
し、0℃に冷却した。1,1−ジフェニル−3−メチルペ
ンチルリチウム2gを加え、6時間撹拌した。更にこの混
合物に2−クロロ−6−メチルフェニルメタクリレート
80g及びトルエン100gの混合溶液を窒素気流下に充分脱
気した後、添加して8時間反応した。この反応混合物に
充分に撹拌しながらエチレンオキサイドを30ml/minの流
量で30分間通気した後、温度15℃に冷却しメタクリル酸
クロライド12gを30分間で滴下し、更にそのまま3時間
撹拌した。
次にこの反応混合物に30%塩化水素エタノール溶液10
gを加え、25℃で1時間撹拌した後、石油エーテル1
中に再沈し、補集した沈殿物をジエチルエーテル300ml
で2回洗浄し乾燥した。得られた重合体は、収量55gで
w7.8×103であった。
マクロモノマー(M)の合成例4:(M−4) トリフェニルメチルアクリレート40g及びトルエン100
gの混合溶液を窒素気流下に充分に脱気し、−20℃に冷
却した。
sec−ブチルリチウム2gを加え10時間反応した。次
に、この混合溶液に、スチレン60g及びトルエン100gの
混合溶液を充分に窒素気流下で脱気した後、添加し12時
間反応した。この混合物を0℃にした後、ベンジルブロ
マイド11gを加え1時間反応し、温度25℃で更に2時間
反応させた。
この反応混合物に30%塩水素含有エタノール溶液10g
を加え、2時間撹拌した。不溶物を濾別後、n−ヘキサ
ン1中に再沈し、沈殿物を補集して減圧乾燥した。得
られた重合体の収量は58gでw4.5×103であった。
マクロモノマー(M)の合成例5:(M−5) フェニルメタクリレート70g、ベンジル−N−ヒドロ
キシルエチル−N−エチルジチオカーバメート4.8gの混
合物を、窒素気流下に容器に密閉し、温度60℃で加温し
た。これに400Wの高圧水銀灯で10cmの距離からガラスフ
ィルターを通して、10時間光照射し光重合した。これに
アクリル酸30g及びメチルエチルケトン180gを加えた
後、窒素置換し再び10時間光照射した。
得られた反応混合物に、2−イソシアナートエチルメ
タクリレート12gを、温度30℃で1時間で滴下し、更に
2時間撹拌した。
得られた反応物をヘキサン1.5に再沈、補集し乾燥
した。得られた重合体は、68gでw6.0×103であった。
樹脂〔L〕の合成例1:〔L−1〕 エチルメタクリレート80g、マクロモノマー(M−
1)20g、トルエン150gの混合溶液を窒素気流下に温度9
5℃に加温した。2,2′−アゾビス(イソブチロニトリ
ル)(AIBN)6gを加え3時間反応し、更に2時間毎にA.
I.B.N2gを加え反応した。
得られた共重合体のwは9×103であった。
樹脂〔L〕の合成例2:〔L−2〕 2−クロロフェニルメタクリレート70g、マクロモノ
マー(M−2)30g、n−ドデシルメルカプタン2g及び
トルエン100gの混合溶液を窒素気流下に温度80℃に加温
した。2,2′−アゾビス(イソバレロニトリル)(AIV
N)3gを加え3時間反応し、更にA.I.V.N.1gを加え2時
間反応した。次に、A.I.B.N.1gを加え温度90℃に加温し
て3時間反応した。得られた共重合体のwは7.6×103
であった。
樹脂〔L〕の合成例3〜18:[L−3]〜[L−18] 樹脂〔L〕の合成例1と同様の重合条件で、エチルメ
タルクリレートを他の単量体に代えて下記表−1の共重
合体を合成した。得られた各重合体のwは5×103
9×103であった。
樹脂〔L〕の合成例19〜35:[L−19]〜[L−35] 樹脂〔L〕の合成例2において、マクロモノマー(M
−2)の代わりに他のマクロモノマー(M)を用いた他
は、合成例2と同様の重合条件で下記表−2の共重合体
を合成した。得られた各重合体のwは1×103〜2×1
04であった。
樹脂〔H〕の合成例1:〔H−1〕 エチルメタクリレート80g、下記構造のマクロモノマ
ー(M−6)20g、トルエン150gの混合溶液を窒素気流
下に温度85℃に加温した。1,1′−アゾビス(シクロヘ
キサン−1−カルボニトリル)(略称A.B.C.C)0.8gを
加え5時間反応し、更にA.B.C.C,0.5gを加え5時間反応
した。
得られた共重合体のwは2.0×105であった。
樹脂〔H〕の合成例2:〔H−2〕 ブチルメタクリレート80g、下記構造のマクロモノマ
ー(M−7)20g、トルエン150gの混合溶液を窒素気流
下に温度70℃に加温した。A.I.B.N.0.5gを加え6時間反
応し更に4時間毎にA.I.B.N.0.3gを加え8時間反応し
た。
得られた共重合体のwは8.5×104であった。
樹脂〔H〕の合成例3〜9:[H−3]〜[H−9] 樹脂〔H〕の合成例2と同様の重合条件で、下記表−
3の共重合体を合成した。得られた重合体のwは、各
々7×104〜9×104であった。
樹脂〔H〕の合成例10〜20:[H−10]〜[H−20] 樹脂〔H〕の合成例1と同様の重合条件で、下記表−
4の共重合体を合成した。得られた重合体のwは、各
々9×104〜2×105であった。
実施例1及び比較例A〜C 下記構造の樹脂〔A−1〕40g、酸化亜鉛200g、下記
構造のメチン色素〔I〕0.018g、無水フタル酸0.10g及
びトルエン300gの混合物をボールミル中で2時間分散し
て、感光層形成物を調製し、これを導電処理した紙に、
乾燥付着量が18g/m2となる様に、ワイヤーバーで塗布
し、110℃で30秒間乾燥し、ついで暗所で20℃65%RHの
条件下で24時間放置することにより、電子写真感光材料
を作製した(実施例1)。
比較例A 実施例1において、樹脂〔A−1〕40gの代わりに、
下記構造の樹脂〔R−1〕40gを用いる以外は、実施例
1と同様の操作で、電子写真感光材料を作製した。
比較例B 実施例1において、樹脂〔A−1〕40gの代わりに、
下記構造の樹脂〔R−2〕40gを用いる以外は、実施例
1と同様の操作で、電子写真感光材料を作製した。
比較例C 実施例1において、樹脂〔A−1〕40gの代わりに、
下記構造の樹脂〔R−3〕(仕込み組成比エチルメタク
リレート/β−メルカプトプロピオン酸(95/5)重量
比)40gを用いる以外は、実施例1と同様の操作で電子
写真感光材料を作製した。
これらの各感光材料の静電特性、撮像性について環境
条件を(20℃、65%RH)及び(30℃、80%RH)とした場
合において、調べた。
以上の結果を表−5に示した。
表−5に示す評価項目の実施の態様は以下の通りであ
る。
注1)静電特性: 温度20℃、65%RHの暗室中で、各感光材料にペーパー
アナライザー(川口電機(株)製ペーパーアナライザー
SP−428型)を用いて−6kVで20秒間コロナ放電をさせた
後、10秒間放置し、この時の表面電位V10を測定した。
次いでそのまま暗中で90秒間静置した後の電位V100を測
定し、90秒間減衰させた後の保持性、即ち、暗減衰保持
率〔DRR(%)を(V100/V10)×100(%)で求めた。
又、コロナ放電により光導電層表面を−400Vに帯電さ
せた後、波長780nmの単色光で照射し、表面電位(V10
が1/10に減衰するまでの時間を求め、これから露光量E
1/10(erg/cm2)を算出する。
注2)撮像性: 各感光材料を以下の環境条件で1昼夜放置した。次に
−5KVで帯電し、光源として2.8m出力のガリウム−ア
ルミニウム−ヒ素半導体レーザー(発振波長750nm)を
用いて、感光材料表面上で、64erg/cm2の照射量下、ピ
ッチ25μm及びスキャニング速度300m/secのスピードで
露光後、液体現像剤として、ELP−T(富士写真フィル
ム(株)製)を用いて現像し、定着することで得られた
複写画像(カブリ、画像の画質)を目視評価した。
撮像時の環境条件は、20℃65%RHと30℃80%RHで実施
した。
表−5の結果から判るように、本発明の感光材料は、
環境条件が著しく変動しても、良好な静電特性及び撮像
性を示した。
これに比べ、比較例A〜Cは、いずれも実用するに
は、不満足な性能を示した。
実施例2〜4 実施例1において、樹脂〔A−1〕40gの代わりに表
−6に示す各樹脂40gを用いる以外は実施例1と同様の
操作で電子写真感光材料を作製した。
実施例5及び比較例D〜F 樹脂〔L〕の合成例1の樹脂〔L−1〕6.0g(固形分
量として)、樹脂〔H〕合成例1の樹脂〔H−1〕34.0
g(固形分量として)、酸化亜鉛200g、下記構造のシア
ニン色素〔II〕0.018g、無水フタル酸0.10g及びトルエ
ン300gの混合物をボールミル中で3時間分散して、感光
層形成物を調製し、これを導電処理した紙に、乾燥付着
量が18g/m2となる様に、ワイヤーバーで塗布し、110℃
で30秒間乾燥し、ついで暗所で20℃65%RHの条件下で24
時間放置することにより、電子写真感光材料を作製した
(実施例5)。
比較例D 実施例5において、樹脂〔L−1〕6.0g及び樹脂〔H
−1〕34.0gの代わりに前記の樹脂〔R−1〕6.0g及び
樹脂〔R−2〕34.0gを用いる以外は、実施例5と同様
の操作で電子写真感光体を作製した。
比較例E 比較例Dにおいて、樹脂〔R−1〕6.0gの代わりに前
記の樹脂〔R−3〕6.0gを用いる以外は、比較例Dと同
様の操作で電子写真感光材料を作製した。
比較例F 実施例5において、樹脂〔L−1〕6g及び樹脂〔H−
1〕34gの代わりに下記構造の樹脂〔R−4〕40gを用い
る以外は、実施例5と同様の操作で電子写真感光材料を
作製した。
これらの感光材料の皮膜性(表面の平滑度)、膜強
度、、静電特性、撮像性及び環境条件を30℃80%RHとし
た時の撮像性を調べた。
以上の結果をまとめて、表−7に示した。
表−7に示した評価項目の実施の態様は以下の通りで
ある。
注3)光導電層の平滑性: 得られた感光材料は、ベック平滑度試験機(熊谷理工
(株)製)を用い、空気容量1ccの条件にて、その平滑
度(sec/cc)を測定した。
注4)光導電層の機械的強度: 得られた感光材料表面をヘイドン−14型表面性試験材
(新東化学(株)製)を用いて荷重50g/cm2のものでエ
メリー紙(#1000)で1000回繰り返し探り摩耗粉を取り
除き感光層の重量減少から残膜率(%)を求め機械的強
度とした。
注5)静電特性(E1/100) 前記注1)におけるE1/10測定と同様にして露光後、
表面電位(V10)が1/100に減衰するまでの時間を求め、
これから露光量E1/100(erg/cm2)を算出する。
注6)水との接触角: 各感光材料と不感脂化処理液ELP−EX(富士写真フィ
ルム(株)製)を蒸留水で2倍に希釈した溶液を用い
て、エッチングプロセッサーに1回通して光導電層面を
不感脂化処理した後、これに蒸留水2μの水滴を乗
せ、形成された水との接触角をゴニオメーターで測定す
る。
注7)耐刷性 各感光材料を上記注2)と同条件で、製版してトナー
画像を形成し、上記注6)と同条件で不感脂化処理し、
これをオフセットマスターとして、オフセット印刷機
(桜井製作所(株)製オリバー52型)にかけ、印刷物の
非画像部の地汚れ及び画像部の画質に問題が生じないで
印刷できる枚数を示す(印刷枚数が多い程、耐刷性が良
好なことを表わす)。
表−7に示すように光導電層の平滑性は各感光材料と
も、ほぼ同程度であった。しかし、静電特性は、本発明
の感光材料のみが最良となり、特に各比較例に比べ光感
度でE1/100値が著しく改良された。この事は、露光後
の非画像部に相当する領域に残留する電位が小さくなら
ない事を表わす。実際に撮像してみるとこれは非画像部
の他カブリ現象として発生してしまう。
撮像性においても本発明の感光材料が最良であった。
比較例D及びEは、比較例Fに比べこれも著しく良化し
ているが、低出力の半導体レーザー光スキャニング露光
方式で且つ、高速で撮像する条件では、未だ満足すべき
ものではなかった。
製版しない感材を不感脂化処理した時の非画像部の水
との接触角は、比較例Fでは値も大きく且つバラツキが
あったが、他の原版は、いずれも10゜以下と小さく充分
に親水化されていた。しかし、実際に製版後の原版を不
感脂化処理して印刷した所、地汚れのない鮮明な印刷物
を得ることができるものは、本発明の感光材料のみであ
った。比較例D及びEは、版上の地カブリがそのまま印
刷物に発生したり、あるいは画像部の欠落が生じてしま
った。又本発明の原版は、1万枚まで鮮明な印刷物を得
ることができた。
実施例6及び7 結着樹脂として樹脂〔L−3〕6.5g(実施例6)又は
樹脂〔L−8〕6.5g(実施例7)と樹脂〔H−2〕33.5
gとを用い、他に酸化亜鉛200g、下記構造のシアニン色
素〔III〕0.018g、サリチル酸0.20g及びトルエン300gの
混合物をボールミル中で3時間分散して、感光層形成物
を調製し、これを導電処理した紙に、乾燥付着量が20g/
m2となる様に、ワイヤーバーで塗布し、110℃で30秒間
乾燥し、ついで暗所で20℃65%RHの条件で24時間放置す
ることにより、各電子写真感光材料を作製した。
実施例1及び5と同様の操作で、各感光材料の平滑
性、膜強度及び静電特性を測定した。
更に、これら感光材料を、オフセットマスター原版と
して用いて不感脂化処理した後、印刷を行なった。表−
7と同様に評価して得られた結果を表−8にまとめて記
した。
いずれの感光材料も、良好な電子写真特性を示した。
特に、特定の置換基を有するメタクリレート成分から構
成される樹脂を用いた実施例7は、更に光感度、暗減衰
保持率を示し、より良好であった。
又、オフセットマスター原版として用いた場合でも不
感脂化処理液による不感脂化処理が充分に進行し、非画
像部の水との接触角が10度以下と小さく充分に親水化さ
れている。実際に印刷して印刷物の地汚れを観察して
も、全く認められなかった。
実施例8〜14 下記表−9の樹脂〔L〕6.0g及び樹脂〔H〕34g、酸
化亜鉛200g、下記構造のシアニン色素〔IV〕0.010g、無
水マレイン酸0.20g及びトルエン300gの混合物を、ボー
ルミル中で3時間分散して感光層形成物を調製し、これ
を導電処理した紙に乾燥付着量が22g/cm2となる様にワ
イヤーバーで塗布し110℃で30秒間乾燥しついで暗所で2
0℃65%RHの条件下で24時間放置することにより各電子
写真感光材料を作製した。
実施例5と同様にして、静電特性、撮像性及び印刷特
性を調べた。その結果を表−9にまとめた(但し、静電
特性、撮像性については過酷な条件である(30℃、80%
RH)下の結果を記載した)。
本発明の各感光材料はいずれも光導電層の強度、静電
特性のいずれも良好であり、実際の複写画像も高温高湿
(30℃80%RH)下でさえ、地カブリのない鮮明画質であ
った。更にオフセットマスター原版として印刷した所、
その耐刷枚数は1万枚と良好であった。
実施例15〜22 下記表−10で示される樹脂〔L〕6.5g(固形分量とし
て)及び樹脂〔H〕34g、下記構造式で示されるメチン
色素〔V〕0.02g、酸化亜鉛200g、フタル酸無水物0.15g
及びトルエン300gの混合物をボールミル中で3時間分散
して感光層形成物を調整した。以下は、実施例5と同様
に操作して電子写真感光体を作製した。
これらの各感光材料を実施例5と同様にして各特性を
調べた。
本発明の各感光材料は、いずれも帯電性、暗電荷保持
率、光感度に優れ、実際の複写画像も高温高湿(30℃80
%RH)の過酷な条件においても、地カブリの発生のない
鮮明な画像を与えた。
更に実施例5と同様にして製版した後オフセットマス
ター原版として印刷した所1万枚印刷しても地汚れの発
生のない鮮明な画質の印刷物が得られた。
実施例23及び24並びに比較例G 樹脂〔L−1〕(実施例23)又は樹脂〔L−2〕(実
施例24)のいずれか6.5g、樹脂〔H−2〕33.5g、酸化
亜鉛200g、ウラニン0.02g、ローズベンガル0.04g、ブロ
ムフェノールブルー0.03g無水フタル酸0.20g及びトルエ
ン300gの混合物をボールミル中で2時間分散して感光層
形成物を調整し、これを導電処理した紙に、乾燥付着量
が20g/m2となる様にワイヤーバーで塗布し110℃で1分
間乾燥した。次いで暗所で20℃、65%RHの条件下で24時
間放置することにより各電子写真感光体を作製した。
比較例G 実施例23において、樹脂〔L−1〕6.5g及び樹脂〔H
−2〕33.5gの代わりに、前記比較用樹脂〔R−3〕6.5
g及び樹脂〔R−2〕33.5gを用いた他は、実施例23と同
様にして、感光材料を作製した。
実施例5と同様にして、各感光材料の各特性を調べ
た。その結果を下記表−11にまとめた。
上記の各測定において、静電特性及び撮像性について
は下記の操作に従った他は、実施例5と同様の操作で行
なった。
注8)静電特性のE1/10及びE1/100の測定方法 コロナ放電により光導電層表面を−400Vに帯電させた
後、該光導電層表面を照度2.0ルックスの可視光で照射
し、表面電位(V10)が1/10又はE1/100に減衰するまで
の時間を求め、これから露光量E1/10又はE1/100(ル
ックス・秒)を算出する。
注9) 撮像性 各感光材料を以下の環境条件で1昼夜放置した後、全
自動製版機ELP−404V(富士写真フィルム(株)製)でE
LP−Tをトナーとして用いて製版して得られた複写画像
(カブリ、画像の画質)を目視評価した。撮像時の環境
条件は、20℃65%RH(I)と30℃80%RH(II)で実施し
た。
但し、複写用の原稿(即ち、版下原稿)には、他の原
稿を切り抜いて、貼り込みを行なって作成したものを用
いた。
各感光材料において、光導電層の平滑性及び強度にお
いて、その差は認められなかった。しかし、静電特性に
おいて、比較例Gは、特に光感度E1/100が値が大き
く、これは高温高湿になるとより一層助長され、劣化し
てしまった。本発明の感光材料の静電特性は良好であ
り、更に特定の置換基を有する樹脂〔L〕を用いた実施
例24は、非常に良好であり、特にE1/100の値が小さく
なった。
実際の撮像性を調べて見ると、比較例Gは、複写画像
として原稿の画像以外に、切り抜いて貼り込んだ部分の
枠(即ち、貼り込み跡)が非画像部の地汚れとして認め
られた。しかし、本発明のものは、いずれも地汚れのな
い、鮮明な画像のものが得られた。
更にこれらをオフセット印刷用原版として不感脂化処
理して印刷した所、本発明のものは、いずれも地汚れの
ない鮮明な画質の印刷物が1万枚得られた。しかし比較
例Gは、上記の貼り込み跡が、不感脂化処理でも除去さ
れず、刷り出しの印刷物から発生をしてしまった。
以上のことより、本発明の感光材料のみが、良好な特
性を与えることができる。
実施例25〜36 実施例23において、樹脂〔L−1〕6.5g、及び樹脂
〔H−2〕33.5gの代わりに、下記表−12の樹脂〔L〕
6.5g及び樹脂〔H〕33.5gを用いた他は、実施例23と同
様にして各感光材料を作製した。
本発明の感光材料はいずれも帯電性、暗電荷保持率、
光感度に優れ、実際の複写画像も高温高湿(30℃、80%
RH)の過酷な条件においても地カブリの発生や細線飛び
の発生等のない鮮明な画像を与えた。
更にオフセットマスター原版として印刷した所、1万
枚印刷しても地汚れの発生のない鮮明な画質の印刷物が
得られた。
(発明の効果) 本発明によれば、過酷な条件下においても優れた静電
特性と機械的強度を有する電子写真感光体を得ることが
できる。また、本発明の感光体は、半導体レーザー光を
用いたスキャニング露光方式に有効である。
更に、本発明のグラフト型共重合体の低分子量体と高
分子量体とを併用して結着樹脂として用いることによ
り、更に得られる電子写真感光体の機械的強度が向上す
る。
また、とくに低分子量体において、式(II a)及び/
又は(II b)で示される単量体から成る重合成分をマク
ロモノマー(M)とともに用いることにより更に電子写
真特性が向上する。

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】無機光導電材料及び結着樹脂を少なくとも
    含有する光導電層を有する電子写真感光体において、該
    結着樹脂が、−PO3H2基、−COOH基、−SO3H基、フェノ
    ール性OH基、 {Rは炭化水素基又は−OR′基(R′は炭化水素基)を
    示す}及び環状酸無水物含有基から選択される少なくと
    も1つの酸性基を含有する重合体成分を少なくとも1種
    含有するAブロックと、下記一般式(I)で示される重
    合体成分を少なくとも含有するBブロックとから構成さ
    れるA・Bブロック共重合体のBブロックの重合体主鎖
    の末端に重合性二重結合基を結合して成る重合平均分子
    量1×103〜2×104の一官能性マクロモノマー(M)を
    少なくとも1種共重合成分として含有するグラフト型共
    重合体を少なくとも1種含有して成る事を特徴とする電
    子写真感光体。 〔式(I)中、a1及びa2はそれぞれ水素原子、ハロゲン
    原子、シアノ基又は炭化水素基を表わす。 V1は−COO−、−OCO−、CH2 l1OCO−、CH2 l2COO
    −(l1、l2は1〜3の整数を表わす)、−O−、−SO2
    −、−CO−、 −CONHCOO−、−CONHCONH−又は を表わす(ここでZ1は水素原子又は炭化水素基を表わ
    す)。 R1は、炭化水素基を表わす。但しV1を表わす場合、R1は水素原子又は炭化水素基を表わ
    す。〕
  2. 【請求項2】該グラフト型共重合体が、該マクロモノマ
    ー(M)とともに下記一般式(II)で表わされる単量体
    を少なくとも1種共重合成分として含有する事を特徴と
    する請求項(1)記載の電子写真感光体。 〔式(II)中、R2は炭化水素基を表わす。〕
  3. 【請求項3】該結着樹脂が、重量平均分子量5×103
    1×105の該グラフト型共重合体を少なくとも1種含有
    することを特徴とする請求項(1)又は(2)記載の電
    子写真感光体。
  4. 【請求項4】該結着樹脂が、グラフト型共重合体におけ
    る酸性基含有成分の存在量が3〜30重量%である重量平
    均分子量1×103〜2×104の該グラフト型共重合体の少
    なくとも1種と、グラフト型共重合体における酸性基含
    有成分の存在量が0.1〜10重量%である重量平均分子量
    3×104〜5×105の該グラフト型共重合体の少なくとも
    1種とを含有することを特徴とする請求項(1)又は
    (2)記載の電子写真感光体。
  5. 【請求項5】該結着樹脂が、重量平均分子量1×103
    2×104の該グラフト型共重合体を少なくとも1種含有
    し、かつ該グラフト型共重合体が、マクロモノマー
    (M)とともに下記一般式(II a)及び一般式(II b)
    で示される重合体のうちの少なくとも1種を共重合成分
    として30重量%以上含有する事を特徴とする請求項
    (3)又は(4)記載の電子写真感光体。 〔式(II a)又は(II b)中、X1及びX2は互いに独立
    に、それぞれ水素原子、炭素数1〜10の炭化水素基、塩
    素原子、臭素原子、−COZ3又は−COOZ3(Z3は各々炭素
    数1〜10の炭化水素基を示す)を表わす。但し、X1とX2
    がともに水素原子を表わすことはない。 L1及びL2はそれぞれ−COO−とベンゼン環を結合する、
    単結合又は連結原子数1〜4個の連結基を表わす。〕
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