JP3190175B2 - 電荷発生層用塗液及びこれを用いた電子写真感光体 - Google Patents

電荷発生層用塗液及びこれを用いた電子写真感光体

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JP3190175B2
JP3190175B2 JP14080893A JP14080893A JP3190175B2 JP 3190175 B2 JP3190175 B2 JP 3190175B2 JP 14080893 A JP14080893 A JP 14080893A JP 14080893 A JP14080893 A JP 14080893A JP 3190175 B2 JP3190175 B2 JP 3190175B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電荷発生層用塗液及び
電子写真感光体に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、光導電性物質を感光材料として利
用する電子写真感光体においては、セレン、酸化亜鉛、
酸化チタン、酸化カドミウム等の無機系光導電物質が主
に用いられてきた。しかし、これらは一般に毒性の強い
ものが多く、廃棄する方法にも問題がある。
【0003】一方、有機光導電性化合物を使用すると、
無機系光導電性物質を使用する場合に比べて一般に、毒
性が弱く、更に透明性、可とう性、軽量性、表面平滑
性、価格等の点で有利であることから、最近、広く研究
されてきている。これらの感光体をカールソン法による
電子写真装置に適用した場合には、まず、感光体表面に
静電画像を形成し、次に、同符号或は異符号に帯電した
一般にトナーと称する現像剤により現像し、トナー画像
を他の基体、例えば、紙等に転写、定着し、画像を得る
ことができる。
【0004】近年、有機光導電性化合物を用いた感光体
において、半導体レーザ発振領域800nm前後に感度を
有する感光体も多く報告されているが、これらのうち多
くのものが電荷発生物質としてフタロシアニン顔料を用
い、顔料を結合剤樹脂に分散させた塗液をもちいて感光
層を形成している。
【0005】顔料であるフタロシアニン類は、中心金属
の種類により吸収スペクトルや、光導電性が異なるだけ
でなく、結晶型によってもこれらの物性には差があり、
同じ中心金属のフタロシアニンでも、特定の結晶型が電
子写真用感光体用に選択されている例がいくつか報告さ
れている。
【0006】例えばチタニルフタロシアニンには種々の
結晶形が存在し、その結晶形の違いによって帯電性、暗
減哀、感度等に大きな差があることが報告されている。
【0007】特開昭59−49544号公報には、チタ
ニルフタロシアニンの結晶形としては、ブラッグ角(2
θ±0.2度)が9.2度、13.1度、20.7度、
26.2度、27.1度に強い回折ピークを与えるもの
が好適であると記載されており、そのX線回折スペクト
ル図が示されている。
【0008】特開昭59−166959号公報には、チ
タニルフタロシアニンの蒸着膜をテトラヒドロフランの
飽和蒸気中に1〜24時間放置し、結晶形を変化させ
て、電荷発生層としたものが示されている。X線回折ス
ペクトルは、ピークの数が少なく、かつ幅が広く、ブラ
ック角(2θ)が7.5度、12.6度、13.0度、
25.4度、26.2度及び28.6度に強い回折ピー
クを与えることが示されている。
【0009】特開昭64−17066号公報には、チタ
ニルフタロシアニンの結晶形としてはブラッグ角(2θ
±0.2度)の主要ピークが少なくとも9.5度、9.
7度、11.7度、15.0度、23.5度、24.1
度及び27.3度に有するものが好適であると記載され
ている。
【0010】特開平2−131243号公報及び特開平
2−214867号公報には、チタニルフタロシアニン
の結晶形としては、ブラッグ角が27.3度に主たる回
折ピークを有するものが好適であると記載されている。
【0011】このようにチタニルフタロシアニンは結晶
形変換によって非常に感度が高く、優れた特性を示して
いる。しかし、その用途であるレーザプリンタ等では、
高画質、高精細化が進んでおり、更に高感度な特性を有
する電子写真感光体が求められている。
【0012】また、結合剤樹脂としては、ポリエステル
樹脂、ポリ塩化ビニル、シリコーン樹脂、ポリスチレン
樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、フェノキシ樹脂等が
使用されている。
【0013】特開平2−183263号公報には、チタ
ニルフタロシアニンに対し、結合剤樹脂としてポリエス
テル樹脂、分散溶媒として1,2−ジクロルエタンを用
いたものが示されている。
【0014】特開平3−231753号公報には、X型
無金属フタロシアニンに対し、結合剤樹脂として変性ポ
リ塩化ビニル樹脂、分散溶媒としてテトラヒドロフラン
を用いたものが示されている。
【0015】特開平3−10257号公報には、チタニ
ルフタロシアニンに対し、結合剤樹脂としてポリヒドロ
キシスチレン樹脂、分散溶媒としてエタノールを用いた
ものが示されている。
【0016】特開平3−33863号公報には、チタニ
ルフタロシアニンに対し、結合剤樹脂としてアクリル樹
脂、分散溶媒としてシクロヘキサノンを用いていたもの
が示されている。
【0017】特開平3−33863号公報には、チタニ
ルフタロシアニンに対し、結合剤樹脂としてフェノール
樹脂、分散溶媒としてメチルイソブチルケトンを用いた
ものが示されている。
【0018】特開平4−81861号公報には、チタニ
ルフタロシアニンに対し、結合剤樹脂としてポリビニル
ブチラール樹脂、分散溶媒として1,2−ジメトキシエ
タンを用いていたものが示されている。
【0019】しかし、いずれの場合も、必ずしも帯電
性、暗減衰、感度等の電子写真特性に満足がいくもので
はなく、また、分散溶媒に分散安定性、塗工性、電子写
真特性、環境衛生等に問題があるハロゲン系溶媒を必要
とすることがあった。
【0020】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記従来技
術の問題を解決し、帯電性、暗減衰、感度等の電子写真
特性が優れ、分散安定性、塗工性、電子写真特性等の良
好な電荷発生層用塗液及びこれを用いた電子写真感光体
を提供するものである。
【0021】
【課題を解決するための手段】本発明は、(A)フタロ
シアニン組成物、(B)一般式(I)
【化2】 (但し、R及びR1は、各々独立してアルキル基を示
し、m、n及びkは、繰り返し単位の個数の比を示し、
k+m+n=1、n>m>0及び0.3≧k≧0であ
る)で表される結合剤樹脂、(C)この結合剤樹脂の1
〜5倍量(重量比)のメラミン樹脂又はベンゾグアナミ
ン樹脂及び(D)2−エトキシエタノール及び1−メト
キシ−2−プロパノールから選ばれる少なくとも1種以
上の一分子中に水酸基及びエーテル基の両方を有する溶
媒を含有する電荷発生層用塗液並びにこれを用いた電子
写真感光体に関する。
【0022】以下、本発明について詳述する。本発明に
おける(A)フタロシアニン組成物としては、特に制限
はなく、公知のものを使用しうるが、(A)フタロシア
ニン組成物がチタニルフタロシアニンを含むものである
ことが電子写真特性の点から好ましい。また、(A)フ
タロシアニン組成物がチタニルフタロシアニン及び中心
金属が3価のハロゲン化金属フタロシアニンを含むフタ
ロシアニン混合物をアモルファス状態とし、次いで有機
溶媒で処理して得られるものであることが電子写真特性
の点から好ましく、前記3価の金属がIn(インジウ
ム)であることがより好ましい。また、(A)フタロシ
アニン組成物が、CuKαのX線回折スペクトルにおい
て、ブラッグ角(2θ±0.2度)の7.5度、22.
5度、24.3度、25.3度及び28.6度に主な回
折ピークを有することが電子写真特性の点から好まし
い。
【0023】上記したチタニルフタロシアニンは、特開
平3−71144号公報の記載に準じて得ることがで
き、例えば、次のようにして製造することができる。フ
タロニトリル18.4g(0.144モル)をα−クロ
ロナフタレン120ml中に加え、次に窒素雰囲気下で四
塩化チタン4ml(0.0364モル)を滴下する。滴下
後、昇温し撹拌しながら200〜220℃で3時間反応
させた後、100〜130℃で熱時ろ過して、α−クロ
ロナフタレンついでメタノールで洗浄する。140mlの
イオン交換水で加水分解(90℃、1時間)を行い、溶
液が中性になるまでこの操作を繰り返した後、メタノー
ルで洗浄する。次に、100℃に加熱したN−メチルピ
ロリドンで十分に洗浄し、続いて、メタノールで洗浄す
る。このようにして得られた化合物を60℃で真空加熱
乾燥してチタニルフタロシアニンが得られる。(収率4
6%)。
【0024】上記した中心金属が3価のハロゲン化金属
フタロシアニン化合物において、中心金属としての3価
の金属は、In、Ga、Al等が挙げられ、Inが好ま
しい。ハロゲンとしては、Cl、Br等が挙げられる。
また、フタロシアニン環にハロゲン等の置換基を有して
いてもよい。この化合物は公知の化合物であるが、これ
らのうち、例えば、モノハロゲン化金属フタロシアニン
及びモノハロゲン化金属ハロゲンフタロシアニンの合成
法は、インオーガニック ケミストリー〔Inorganic・Ch
emistry19、3131(1980)〕及び特開昭59−44054号
公報に記載されている。モノハロゲン化金属フタロシア
ニンは、例えば、次のようにして製造することができ
る。フタロニトリル78.2ミリモル及び三ハロゲン化
金属15.8ミリモルを二回蒸留し脱酸素したキノリン
100ml中に入れ、0.5〜3時間加熱還流した後徐
冷、続いて0℃まで冷した後ろ過し、結晶をメタノー
ル、トルエンついでアセトンで洗浄した後、110℃で
乾燥する。
【0025】また、モノハロゲン化金属ハロゲンフタロ
シアニンは、次のようにして製造することができる。フ
タロニトリル156ミリモル及び三ハロゲン化金属3
7.5ミリモルを混合して300℃で、溶融してから
0.5〜3時間加熱してモノハロゲン化金属ハロゲンフ
タロシアニンの組成物を得、これをソックスレー抽出器
を用いてα−クロロナフタレンで洗浄する。
【0026】本発明において、チタニルフタロシアニン
及び中心金属が3価のハロゲン化金属フタロシアニンを
含むフタロシアニン混合物の組成比率は、帯電性、暗減
衰、感度等の電子写真特性の点からチタニルフタロシア
ニンの含有率が、20〜95重量%の範囲であることが
好ましく、50〜90重量%の範囲であることがより好
ましく、65〜90重量%の範囲が特に好ましく、75
〜90重量%の範囲であることが最も好ましい。
【0027】フタロシアニン混合物はアシッドペースト
法等によりアモルファス状態とすることができる。例え
ば、フタロシアニン混合物1gを濃硫酸50mlに溶解
し、これを氷水で冷却したイオン交換水1リットルに滴
下し再沈させる。ろ過後沈殿を純水ついでメタノール/
純水混合物で洗浄液のpHが2〜5になるまで洗浄した後
60℃で乾燥し粉末を得る。このようにして得られる粉
末のX線回折スペクトルは、明確な鋭いピークがなくな
り幅の広いアモルファス状態を表わすスペクトルとな
る。アモルファス状態とする方法としては、上記濃硫酸
を用いるアシッドペースト法以外に乾式のミリングによ
る方法もある。
【0028】このようにしてアモルファス状態とされた
フタロシアニン混合物の粉末を有機溶媒で処理すること
によって結晶変換し、CuKαのX線回折スペクトルに
おいて、ブラッグ角(2θ±0.2度)の7.5度、2
2.5度、24.3度、25.3度及び28.6度に主
な回折ピークを有するフタロシアニン組成物を得ること
ができる。
【0029】例えば、上記方法でアモルファス状態とさ
れたフタロシアニン混合物の粉末1gを有機溶剤として
のN−メチル−2−ピロリドン、トルエン又はキシレン
10mlに入れ加熱撹拌する(上記粉末/有機溶媒(重量
比)は、1/1〜1/100である)。加熱温度は50
℃〜200℃、好ましくは80℃〜150℃であり、加
熱時間は1時間〜10時間、好ましくは1時間〜8時間
である。加熱撹拌終了後、ろ過し、メタノールで洗浄
し、60℃で真空加熱乾燥し、本発明のフタロシアニン
組成物の結晶700mgを得ることができる。本処理に用
いられる有機溶剤としては、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環
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、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジエチル
エーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、エチ
レングリコールジエチルエーテル等のエーテル類、アセ
テートセロソルブ、アセトン、メチルエチルケトン、シ
クロヘキサノン、イソホロン等のケトン類、酢酸メチ
ル、酢酸エチル等のエステル類、ジメチルスルホキシ
ド、ジメチルホルムアミド、フェノール、クレゾール、
アニソール、ニトロベンゼン、アセトフェノン、ベンジ
ルアルコール、ピリジン、N−メチル−2−ピロリド
ン、キノリン、ピコリン等の非塩素系有機溶媒、ジクロ
ロメタン、ジクロロエタン、トリクロロエタン、テトラ
クロロエタン、四塩化炭素、クロロホルム、クロロメチ
ルオキシラン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン等の
塩素系有機溶媒などが挙げられる。
【0030】これらのうちケトン類及び非塩素系有機溶
媒が好ましく、そのうちでもN−メチル−2−ピロリド
ン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、ピリジ
ン、メチルエチルケトン及びジエチルケトンが好まし
い。
【0031】本発明の電子写真感光体は、導電性支持体
の上に電荷発生物質を含む電荷発生層及び電荷輸送物質
を含む電荷輸送層を設けたものである。
【0032】本発明の電荷発生層用塗液は、(A)フタ
ロシアニン組成物、(B)一般式(I)で表される結合
剤樹脂、(C)この結合剤樹脂の1〜5倍量(重量比)
のメラミン樹脂又はベンゾグアナミン樹脂及び(D)一
分子中に水酸基及びエーテル基の両方を有する溶媒を必
須成分として含むものである。
【0033】(B)一般式(I)で表される結合剤樹脂
は、既に公知の樹脂であり、市販品としては、例えば、
ポリビニルアセタール樹脂:エスレックKS−5Z(積
水化学工業社製)、ポリビニルブチラール樹脂:エスレ
ックBMS(積水化学工業社製)デンカブチラール#5
000−A(電気化学工業社製)等がある。
【0034】一般式(I)でk>0.3の場合には、電
荷発生層用塗液の分散性が悪くなり、m≧nの場合に
は、電子写真感光体の耐湿性及び電荷発生層用塗液の分
散性が悪化する。一般式(I)で表される樹脂の重合度
は300〜3000の範囲にあることが好ましい。30
0未満の場合には、光導電層の機械的強度が劣る傾向
や、複合型電子写真感光体の作成の際上に塗られる電荷
輸送層の塗布溶媒に侵されやすくなるという傾向があ
り、3000を超えると光導電層の形成の際に作業性が
悪くなる傾向がある。
【0035】本発明の電荷発生層用塗液は、(C)メラ
ミン樹脂又はベンゾグアナミン樹脂を必須成分として含
む。メラミン樹脂又はベンゾグアナミン樹脂は、トリア
ジン環に結合しているアミノ基をホルムアルデヒドで処
理することにより、メチロール化し、さらにアルコール
でメチロールを変性したものが一般的に知られている。
これらは、メラミン樹脂であれば、メラン289(日立
化成工業社製)等として、ベンゾグアナミン樹脂であれ
ば、メラン331(日立化成工業社製)等として商業的
に入手することができる。メラミン樹脂又はベンゾグア
ナミン樹脂は、製膜性、分散性、密着性、耐湿性に優れ
た光導電層を形成し、感度、光応答性、電位保持性、残
留電位、画像特性の向上に効果がある。特に、トリアジ
ン環に結合しているアミノ基に対し、その50%以上が
メチロール化されており、また当該メチロールのうち、
50%以上が変性されていることが好ましい。また、変
性アルコールとしては、プロピルアルコール、n−ブタ
ノール及びイソブタノールが好ましい。
【0036】(C)メラミン樹脂又はベンゾグアナミン
樹脂の使用量は、一般式(I)で表される結合剤樹脂に
対し1〜5倍量(重量比)とされる。この使用量は、
1.01〜5倍量であることが好ましく、1.3〜3倍
量であることがより好ましく、1.5〜2.5倍量であ
ることが特に好ましい。この使用量が少なすぎると吸水
率が増加し、電子写真として用いた場合に画像のボケ、
電位保持性や感度の低下という悪影響が出る。一方、こ
の使用量が多すぎると吸水率が増加し、電荷発生層の膜
質が固くもろくなり、機械特性が低下する。
【0037】本発明における(D)成分の一分子中に水
酸基及びエーテル基の両方を有する溶媒の中でも1−メ
トキシ−2−プロパノールが分散性、分散安定性
((A)フタロシアニン組成物が沈降しにくい等)、塗
工性、環境衛生等の点から好ましい。
【0038】上記した一分子中に水酸基及びエーテル基
の両方を有する溶媒以外の溶媒(E)も用いることがで
きるが、溶媒全量のうち(D)一分子中に水酸基及びエ
ーテル基の両方を有する溶媒を20〜100重量%の範
囲で含まれるようにすることが好ましい。20重量%未
満の場合には光導電層の膜質が悪化しやすく、その結
果、感度、電位保持特性、残留電位、画質などほぼすべ
ての電子写真特性に悪影響が出やすい。
【0039】また、(E)一分子中に水酸基及びエーテ
ル基の両方を有する溶媒以外の溶媒の蒸発速度v2と
し、(D)一分子中に水酸基及びエーテル基の両方を有
する溶媒の蒸発速度v1としたときv1<v2となるよ
うに溶媒を選択することが好ましい。v1≧v2では、
目標とする膜厚に達することが困難であったり、膜厚の
均一性が劣るなどの現象が見られ、画像濃度のムラが発
生することがある。
【0040】電荷発生層用塗液は、(A)フタロシアニ
ン組成物及び必要に応じて用いられる電荷を発生する有
機顔料が含有され、(B)結合剤樹脂と(C)メラミン
樹脂又はベンゾグアナミン樹脂の総量が(A)フタロシ
アニン組成物と前記有機顔料(電荷発生物質)の総量に
対して5〜500重量%以下の量になるよう調整される
ことが好ましい。電荷輸送層用塗液は、電荷輸送物質が
含有されるが、電荷輸送層用結合剤は、電荷輸送物質に
対して500重量%以下となるように調整されることが
好ましい。電荷輸送物質が低分子量化合物の場合は、結
合剤を電荷輸送物質に対して50重量%以上含有させる
ことが好ましい。
【0041】上記電荷輸送物質としては、高分子化合物
では、ポリ−N−ビニルカルバゾール、ハロゲン化ポリ
−N−ビニルカルバゾール、ポリビニルピレン、ポリビ
ニルインドロキノキサリン、ポリビニルベンゾチオフエ
ン、ポリビニルアントラセン、ポリビニルアクリジン、
ポリビニルピラゾリン等が挙げられ、低分子化合物では
フルオレノン、フルオレン、2,7−ジニトロ−9−フ
ルオレノン、4H−インデノ(1,2,6)チオフエン
−4−オン、3,7−ジニトロ−ジベンゾチオフエン−
5−オキサイド、1−ブロムピレン、2−フェニルピレ
ン、カルバゾール、N−エチルカルバゾール、3−フェ
ニルカルバゾール、3−(N−メチル−N−フェニルヒ
ドラゾン)メチル−9−エチルカルバゾール、2−フェ
ニルインドール、2−フェニルナフタレン、オキサジア
ゾール、2,5−ビス(4−ジエチルアミノフェニル)
−1,3,4−オキサジアゾール、1−フェニル−3−
(4−ジエチルアミノスチリル)−5−(4−ジエチル
アミノスチリル)−5−(4−ジエチルアミノフェニ
ル)ピラゾリン、1−フェニル−3−(p−ジエチルア
ミノフェニル)ピラゾリン、p−(ジメチルアミノ)−
スチルベン、2−(4−ジプロピルアミノフェニル)−
4−(4−ジメチルアミノフェニル)−5−(2−クロ
ロフェニル)−1,3−オキサゾール、2−(4−ジメ
チルアミノフェニル)−4−(4−ジメチルアミノフェ
ニル)−5−(2−フルオロフェニル)−1,3−オキ
サゾール、2−(4−ジエチルアミノフェニル)−4−
(4−ジメチルアミノフェニル)−5−(2−フルオロ
フェニル)−1,3−オキサゾール、2−(4−ジプロ
ピルアミノフェニル)−4−(4−ジメチルアミノフェ
ニル)−5−(2−フルオロフェニル)−1,3−オキ
サゾール、イミダゾール、クリセン、テトラフェン、ア
クリデン、トリフェニルアミン、ベンジジン、これらの
誘導体等がある。電荷輸送物質としては、特に、下記一
般式(II)で表されるベンジジン誘導体が好ましい。
【化3】 (R1及びR2は、各々独立して、アルキル基、アルコキ
シ基、アリール基、フルオロアルキル基又はフルオロア
ルコキシ基を示し、p、q、r及びsは1〜5の整数で
ある)
【0042】一般式(II)において、アルキル基として
は、メチル基、エチル基、n−プロピル基、iso−プロ
ピル基、n−ブチル基、tert−ブチル基等が挙げられ
る。アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、
n−プロポキシ基、iso−プロポキシ基等が挙げられ
る。アリール基としては、フェニル基、トリル基、ビフ
ェニル基、ターフェニル基、ナフチル基等が挙げられ
る。フルオロアルキル基としては、トリフルオロメチル
基、トリフルオロエチル基、ヘプタフルオロプロピル基
等が挙げられる。フルオロアルコキシ基としては、トリ
フルオロメトキシ基、2,3−ジフルオロエトキシ基、
2,2,2−トリフルオロエトキシ基、1H、1H−ペ
ンタフルオロプロポキシ基、ヘキサフルオロ−iso−プ
ロポキシ基、1H、1H−ペンタフルオロブトキシ基、
2,2,3,4,4,4−ヘキサフルオロブトキシ基、
4,4,4−トリフルオロブトキシ基等が挙げられる。
一般式(II)で表される化合物としては、具体的には、
下記のNo.1〜No.6の化合物が挙げられる。
【0043】
【化4】
【化5】
【0044】上記電荷輸送層において使用し得る電荷輸
送層用結合剤としては、シリコーン樹脂、ポリアミド樹
脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹
脂、ポリケトン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアク
リル樹脂、ポリスチレン樹脂、スチレン−ブタジエン共
重合体、ポリメタクリル酸メチル樹脂、ポリ塩化ビニ
ル、エチレン−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸
ビニル共重合体、ポリアクリルアミド樹脂、ポリビニル
カルバゾール、ポリビニルピラゾリン、ポリビニルピレ
ン等が挙げられる。また、熱及び/又は光によって架橋
される熱硬化型樹脂及び光硬化型樹脂も使用できる。い
ずれにしても絶縁性で通常の状態で被膜を形成しうる樹
脂、熱及び/又は光によって硬化し、被膜を形成する樹
脂であれば特に制限はない。
【0045】電荷発生層用塗液や電荷輸送層用塗液に
は、必要に応じて可塑剤、流動性付与剤、ピンホール抑
制剤等の添加剤を加えることができる。可塑剤として
は、ハロゲン化パラフィン、ジメチルナフタリン、ジブ
チルフタレート等が挙げられ、流動性付与剤としては、
モダフロー(モンサントケミカル社製)、アクロナール
4F(バスフ社製)等が挙げられ、ピンホール抑制剤と
しては、ベンゾイン、ジメチルフタレート等が挙げられ
る。これらは適宜選択して使用され、その量も適宜決定
されればよい。
【0046】本発明の電子写真感光体は、導電処理した
紙又はプラスチックフィルム、アルミニウムのような金
属箔を積層したプラスチックフィルム、金属板等の導電
性基体上に、必要に応じ下引層用塗液を塗布乾燥して下
引層を設け、その上に本発明の電荷発生層用塗液を塗布
乾燥して電荷発生層を設け、ついでその上に電荷輸送層
用塗液を塗布乾燥して電荷輸送層を設けることによって
得ることができる。
【0047】電荷発生層の厚さは、好ましくは0.00
1〜10μm、特に好ましくは0.2〜5μmである。
0.001μm未満では、電荷発生層を均一に形成する
のが困難になり、10μmを越えると、電子写真特性が
低下する傾向がある。電荷輸送層の厚さは好ましくは5
〜50μm、特に好ましくは8〜25μmである。5μ
m未満の厚さでは、初期電位が低くなり、50μmを越
えると、感度が低下する傾向がある。
【0048】塗布の方法としては、スピンコート法、浸
漬法、ロール塗布法、アプリケータ塗布法、ワイヤバー
塗布法等が採用できる。
【0049】本発明におけるフタロシアニン組成物をス
ピンコート法により塗布する場合、(A)フタロシアニ
ン組成物、(B)一般式(I)で表される結合剤樹脂、
(C)メラミン樹脂又はベンゾグアナミン樹脂を、
(D)1分子中に水酸基及びエーテル基の両方を有する
溶媒を含有する溶媒に均一に溶解又は分散させて溶かし
て得た電荷発生層用塗液を、回転数200〜4000rp
mでスピンコーティングするのが好ましく、また、スピ
ンコート法以外にも浸漬法、ロール塗布法、アプリケー
タ塗布法、ワイヤバー塗布法等の塗布法を用いて塗布
し、乾燥して形成することができる。
【0050】本発明の電子写真感光体は、表面に保護層
を有していてもよい。
【0051】
【実施例】以下、本発明を詳細に説明する。
【0052】製造例1 チタニルフタロシアニン0.75gと塩化インジウムフ
タロシアニン0.25gからなるフタロシアニン混合物
1gを硫酸50mlに溶解し室温で30分撹拌した後、こ
れを氷水で冷却したイオン交換水1リットルに、約40
分で滴下し沈殿させた。さらに冷却下で1時間撹拌後、
一昼夜放置した。デカンテーションにより上澄み液を除
去後、遠心分離により沈殿物を得た。この沈殿物をイオ
ン交換水で、6回洗浄した。6回洗浄後の洗浄水のpH及
び伝導率を測定した。pHの測定には、横河電機社製、モ
デルpH51を使用した。また、伝導率の測定は、柴田科
学器械工業社製モデルSC−17Aを使用した。洗浄水
のpHは3.3、伝導率は65.1μS/cmであった。その
後、メタノールで3回洗浄した後60℃で4時間真空加
熱乾燥した。つぎにこの生成物1gを1,3−ジメチル
−2−イミダゾリジノン10mlに入れ加熱撹拌(150
℃、1時間)し、ろ過後、メタノールで洗浄して60℃
で4時間真空加熱乾燥し、本発明におけるフタロシアニ
ン組成物の結晶を得た。この結晶のX線回折スペクトル
を図1として示した。
【0053】製造例2 製造例1において塩化インジウムフタロシアニンの代わ
りに臭化インジウムフタロシアニンを及び1,3−ジメ
チル−2−イミダゾリジノンの代わりにトルエン(11
0℃、1時間)を用いた以外は製造例1に準じてフタロ
シアニン組成物の結晶を得た。
【0054】製造例3 製造例1において塩化インジウムフタロシアニンの代わ
りに塩化ガリウムフタロシアニンを及び1,3−ジメチ
ル−2−イミダゾリジノンの代わりにキシレン(120
℃、3時間)を用いた以外は製造例1に準じてフタロシ
アニン組成物の結晶を得た。
【0055】製造例4 製造例1において塩化インジウムフタロシアニンの代わ
りに塩化アルミニウムフタロシアニンを及び1,3−ジ
メチル−2−イミダゾリジノンの代わりにテトラリン
(150℃、3時間)を用いた以外は製造例1に準じて
フタロシアニン組成物の結晶を得た。
【0056】製造例5 製造例1において塩化インジウムフタロシアニンの代わ
りに臭化インジウムフタロシアニンを及び1,3−ジメ
チル−2−イミダゾリジノンの代わりにジオキサン(1
10℃、8時間)を用いた以外は製造例1に準じてフタ
ロシアニン組成物の結晶を得た。
【0057】製造例6 銅フタロシアニン(コダック社製)1gを硫酸50mlに
溶解し室温で30分撹拌した後、これを氷水で冷却した
イオン交換水1リットルに、約40分で滴下し沈殿させ
た。さらに冷却下で1時間撹拌後、一昼夜放置した。デ
カンテーションにより上澄み液を除去後、遠心分離によ
り沈殿物を得た。この沈殿物をイオン交換水で、6回洗
浄した。6回洗浄後の洗浄水のpH及び伝導率を測定し
た。pHの測定には、横河電機社製、モデルpH51を使用
した。また、伝導率の測定は、柴田科学器械工業社製モ
デルSC−17Aを使用した。洗浄水のpHは3.9、伝
導率は82.6μS/cmであった。その後、メタノールで
3回洗浄した後60℃で4時間真空加熱乾燥した。つぎ
にこの生成物1gをオルトキシレン10mlに入れ加熱撹
拌(130℃、3時間)し、ろ過後、メタノールで洗浄
して60℃で4時間真空加熱乾燥し、β型銅フタロシア
ニンの結晶を得た。
【0058】製造例7 1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン中での加熱時
間を12時間に変える以外は、製造例1に準じて、フタ
ロシアニン組成物を製造した。
【0059】製造例8 比較製造例1において塩化インジウムフタロシアニンの
代わりに臭化インジウムフタロシアニンを及び1,3−
ジメチル−2−イミダゾリジノンの代わりにトルエン
(110℃、12時間)を用いた以外は比較製造例1に
準じてフタロシアニン組成物の結晶を得た。
【0060】製造例9 比較製造例1において塩化インジウムフタロシアニンの
代わりに塩化ガリウムフタロシアニンを及び1,3−ジ
メチル−2−イミダゾリジノンの代わりにキシレン(1
20℃、12時間)を用いた以外は比較製造例1に準じ
てフタロシアニン組成物の結晶を得た。
【0061】製造例10 比較製造例1において塩化インジウムフタロシアニンの
代わりに塩化アルミニウムフタロシアニンを及び1,3
−ジメチル−2−イミダゾリジノンの代わりにテトラリ
ン(150℃、24時間)を用いた以外は比較製造例1
に準じてフタロシアニン組成物の結晶を得た。
【0062】実施例1 電荷発生物質であるフタロシアニン組成物(A)として
の製造例1で製造したフタロシアニン組成物10g、結
合剤樹脂(B)としてのポリビニルアセタール樹脂エス
レックKS−5Z(積水化学工業社製)(一般式(I)
で、R及びR1がメチル基で、k=0.03、m=0.
27及びn=0.70のもの)3.06g、メラミン樹
脂又はベンゾグアナミン樹脂(C)としてのメラミン樹
脂ML−289(日立化成工業社製、固形分51.0重
量%)13.61g及び1分子中に水酸基及びエーテル
基の両方を有する溶媒(D)としての2−エトキシエタ
ノール380gを配合し、ボールミルで分散した。この
ようにして得られた電荷発層用塗液を内径15mm、長さ
20cmの活栓付試験管に10ml投入し、活栓で密閉し、
23℃で60日間放置し、沈降性を調べたところ2.3
%であった(図2参照)。なお、沈降性は、b/a
(%)として表した。ここでaは、試験管内の全塗液の
高さであり、bは試験管内の上ずみ部分の幅である。
【0063】また、電荷発生層用塗液の乾燥時とNH4
2PO4飽和水溶液調湿下で重量変化から吸水率を調べ
たところ0.7%であった。なお吸水率は、電荷発生層
用塗液を乾燥厚8μmとなるようにシャーレに投入し、
120℃で1時間乾燥し、このものをシリカゲルをいれ
たデシケータに23℃で72時間放置した後、重さW1
を計り、ついでNH42PO4飽和水溶液を入れた容器
(RH93%、23℃)に72時間放置した後、重さW
2を計り(W2−W1)/W1×100(%)として表した。
また、得られた電荷発生層用塗液を浸漬法により導電性
基材(アルミニウム板100mm×100mm×0.1mm)
上に塗工し、120℃で1時間乾燥して厚さ0.5μm
の電荷発生層を形成した。
【0064】上記のNo.4の電荷輸送物質15g、ポ
リカーボネート樹脂ユーピロンS−3000(三菱瓦斯
化学社製)15g及び塩化メチレン155gを配合して
得られた電荷輸送層用塗液を上記の電荷発生層の基板上
に浸漬法により塗工し、120℃で1時間乾燥して厚さ
20μmの電荷輸送層を形成し電子写真感光体を得た。
この電子写真感光体の電子写真特性を電子写真特性評価
装置シンシア30(ジェンテック社製)により測定し
た。暗時で−5kVのコロナ放電により帯電させて10
秒後の初期帯電V0(−V)を評価した。また、初期帯
電電位を700Vになるようコロナ電圧を調節し、5秒
後の暗減衰DDR(%)、光量20mW/m2、波長780
nmの光で露光した時の感度E1/2(mJ/m2)と露光開始か
ら1秒後の残留電位Vr(−V)を求めた。但し、暗減
衰の定義は、
【数1】 である。その結果V0=850(−V)、DDR=9
0.2(%)、E1/2=4.10(mJ/m2)、Vr=47
(−V)であった。上記とは別途に、電子写真感光体を
アルミドラムに貼り付け、これを帯電、露光、現像、転
写、クリーニングからなるレーザービームプリンターに
取付け、画質を評価(帯電は−400V、露光は780
nm、20mJ/m2、イレーズは560nm)したところAで
あった。なお、画質評価の基準は、以下のとおりとし
た。
【0065】(評価) A :欠陥のない高品質な画像 B :カブリが若干観察された B′:カブリが多数観察された C :黒斑点が若干観察された C′:黒斑点が多数観察された D :白斑点が若干観察された D′:白斑点が多数観察された E :画像濃度が低い F :全面黒又は画像が全く得られない(全面白)
【0066】実施例2〜15 実施例1において製造例2〜5で得られたチタニルフタ
ロシアニン組成物を用いた以外は実施例1に準じて電子
写真感光体を製造し評価した。その結果を実施例1の結
果とあわせて表1に示す。
【0067】
【表1】
【0068】実施例16〜27 実施例1において製造例7〜10で得られたチタニルフ
タロシアニン組成物を用いた以外は、実施例1に準じて
電子写真感光体を製造し評価した。その結果を表2に示
す。
【0069】
【表2】
【0070】実施例28〜34 実施例1〜6において(B)結合剤樹脂としてのポリビ
ニルブチラール樹脂エスレックKS−5Zの代わりにポ
リビニルブチラール樹脂エスレックBMS(積水化学工
業社製)(一般式(I)で、Rがn−ブチル基、R1
メチル基で、k=0.05、m=0.25及びn=0.
70のもの)を用い、配合量についてエスレックBMS
を2.22g、ML289を15.25gとした以外
は、実施例1〜6に準じて電子写真感光体を製造し、評
価した。その結果を表3に示す。
【0071】
【表3】
【0072】実施例35〜40 実施例1〜3において、(C)成分としてのメラミン樹
脂ML289の代わりに表に示す(C)成分を用い、配
合量についてポリビニルブチラール樹脂エスレックKS
−5Zを3.95g、(C)成分を12.1gとした以
外は実施例1〜3に準じて電子写真感光体を評価した。
その結果を表4に示す。なお、表4中、ML245はメ
ラミン樹脂(日立化成工業社製、固形分50.0重量
%)、ML365はベンゾグアナミン樹脂(日立化成工
業社製、固形分50.0重量%)である。また、シリカ
ゲル乾燥時とNH42PO4飽和水溶液調湿下での重量
変化から吸水率を評価した。その結果を表4に示す。
【0073】
【表4】
【0074】比較例1〜3 実施例1〜3において(B)結合剤樹脂としてポリビニ
ルブチラール樹脂エスレックKS−5Zの代わりにアク
リル樹脂アルマテックスWP640(三井東圧化学社
製)を用いた以外は実施例1〜3に準じて電子写真感光
体を評価した。その結果を表5に示す。
【0075】
【表5】
【0076】比較例4〜6 実施例1〜3において(C)成分としてのメラミン樹脂
ML289の代わりにエポキシ樹脂エピコート828
(油化シェルエポキシ社製)を用い、配合量についてポ
リビニルブチラール樹脂エスレックKS−5Zを3.0
g、エピコート828を7.0gとした以外は実施例1
〜3に準じて電子写真感光体を評価した。その結果を表
6に示す。
【0077】
【表6】
【0078】実施例41〜46 実施例1及び2において、(B)結合剤樹脂の重量(単
位g)と、(C)メラミン樹脂又はベンゾクアナミン樹
脂の重量(単位g、但し、固形分)が表に示すような関
係となるように(B)結合剤樹脂と(C)メラミン樹脂
又はベンゾクアナミン樹脂の配合量を変更した以外は、
実施例1及び2に準じて電子写真感光体を製造し評価し
た。その結果を表7に示す。
【0079】
【表7】
【0080】比較例7〜10 実施例1及び2において、(B)結合剤樹脂の重量(単
位g)と、(C)成分の重量(単位g、但し、固形分)
が表に示すような関係となるように(B)結合剤樹脂と
(C)成分の配合量を変更した以外は、実施例1及び2
に準じて電子写真感光体を製造し評価した。その結果を
表8に示す。
【0081】
【表8】
【0082】実施例47〜50 実施例1〜4において2−エトキシエタノールの代わり
に2−エトキシエタノールと酢酸エチルの混合溶媒(2
−エトキシエタノール:酢酸エチル=6:4,重量比)
を用いた以外は、実施例1〜4に準じて電子写真感光体
を製造し評価した。その結果を表9に示す。
【0083】
【表9】
【0084】実施例51〜58 実施例1及び2において2−エトキシエタノールの代わ
りに、2−エトキシエタノールと2−エトキシエタノー
ルより蒸発速度の大きな溶媒であるテトラヒドロフラン
(表中、THFと記載する)及びメチルエチルケトン
(表中、MEKと記載する)を用い、表に示す重量比の
組成の混合溶媒を用いた以外は、実施例1及び2に準じ
て電子写真感光体を製造し評価した。その結果を表10
に示す。
【0085】
【表10】
【0086】比較例11〜14 実施例1及び2において2−エトキシエタノールの代わ
りに、2−エトキシエタノールと2−エトキシエタノー
ルより蒸発速度の小さな溶媒であるシクロヘキサノンを
用い、表に示す重量比の組成の混合溶媒を用いた以外
は、実施例1及び2に準じて電子写真感光体を製造し評
価した。その結果を表11に示す。
【0087】
【表11】
【0088】実施例59 実施例1において1分子中に水酸基及びエーテル基の両
方を有する溶媒(D)としての2−エトキシエタノール
に代えて、1−メトキシ2−プロパノールを用いた以外
は、実施例1に準じて電子写真感光体を製造し評価し
た。その結果を表12に示す。
【0089】実施例60 実施例1において製造例6で得られたβ型銅フタロシア
ニンを用いた以外は、実施例1に準じて電子写真感光体
を製造し評価した。その結果を実施例59の結果と合わ
せて表12に示す。
【0090】実施例61 実施例1においてι型無金属フタロシアニン(東洋イン
キ社製)を用いた以外は、実施例1に準じて電子写真感
光体を製造し評価した。その結果を実施例59の結果と
合わせて表12に示す。
【0091】実施例62 実施例1において塩化アルミニウムフタロシアニン(コ
ダック社製)を用いた以外は、実施例1に準じて電子写
真感光体を製造し評価した。その結果を実施例59の結
果と合わせて表12に示す。
【0092】実施例63〜65 実施例1において製造例2〜5で得られたチタニルフタ
ロシアニン組成物を用いた以外は、実施例1に準じて電
子写真感光体を製造し評価した。その結果を実施例59
の結果と合わせて表12に示す。
【0093】
【表12】
【0094】実施例66〜72 実施例59〜65において結合剤樹脂としてのポリビニ
ルブチラール樹脂エスレックKS−5Zの代わりにポリ
ビニルブチラール樹脂エスレックBMS(積水化学工業
社製)(一般式(I)で、Rがn−ブチル基、R1がメ
チル基で、k=0.70、m=5及びn=25のもの)
を用い配合量をエスレックBMSを2.22g、ML2
89を15.25gとした以外は、実施例59〜65に
準じて電子写真感光体を製造し評価した。その結果を表
13に示す。
【0095】
【表13】
【0096】実施例73〜86 実施例59〜65において架橋剤としてのメラミン樹脂
ML289の代わりに表に示す架橋剤を用い、配合量を
ポリビニルブチラール樹脂エスレックKS−5Zが3.
95g、架橋剤が12.1gとした以外は、実施例59
〜65に準じて電子写真感光体を評価した。その結果を
表14に示す。なお、表14中、ML245はメラミン
樹脂(日立化成工業社製、固形分50.0重量%)、M
L365はベンゾクアナミン樹脂(日立化成工業社製、
固形分50.0重量%)である。また、シリカゲル乾燥
時とNH42PO4飽和水溶液調湿下での重量変化から
吸水率を評価した。その結果も表14に示す。
【0097】
【表14】
【0098】比較例15〜28 実施例59〜65において結合剤樹脂としてポリビニル
ブチラール樹脂エスレックKS−5Zの代わりにアルマ
テックスWP640(三井東圧化学社製)、エルバサイ
ト2045を用いた以外は、実施例59〜65に準じて
電子写真感光体を評価した。その結果を表15に示す。
【0099】
【表15】
【0100】比較例29〜35 実施例59〜65において架橋剤としてメラミン樹脂M
L289の代わりにエポキシ樹脂エピコート828(油
化シェルエポキシ社製)を用い、配合量をポリビニルブ
チラール樹脂エスレックKS−5Zを1.0g、エピコ
ート828を3.5gとした以外は、実施例59〜65
に準じて電子写真感光体を評価した。その結果を表16
に示す。また、乾燥時とNH42PO4飽和水溶液調湿
下での重量変化から吸水率を評価した。その結果も表1
6に示す。
【0101】
【表16】
【0102】実施例87〜96 実施例59〜65において結合剤樹脂の重量(表中、B
Pと示す)と、架橋剤の重量(表中、CAと示す。但
し、固形分の重量で示す)が表17に示すような関係と
なるように結合剤樹脂と架橋剤の配合量を変更した以外
は、実施例59に準じて電子写真感光体を評価した。そ
の結果を表17に示す。
【0103】
【表17】
【0104】実施例97〜106 実施例59〜65において1−メトキシ−2−プロパノ
ールの代わりに、メチルエチルケトン(表中、MEKと
記載する)を用い、表18に示す重量比の組成の1−メ
トキシ−2−プロパノールとの混合溶媒を用いた以外
は、実施例59に準じて電子写真感光体を評価した。そ
の結果を表18に示す。
【0105】
【表18】
【0106】実施例107〜116 実施例59〜65において1−メトキシ−2−プロパノ
ールの代わりに、酢酸エチル(表中、AcOEtと記載
する)を用い、表19に示す重量比の組成の1−メトキ
シ−2−プロパノールとの混合溶媒を用いた以外は、実
施例59に準じて電子写真感光体を評価した。その結果
を表19に示す。
【0107】
【表19】
【0108】比較例36〜45 実施例59〜65において1−メトキシ−2−プロパノ
ールの代わりに、メチルエチルケトン(表中、MEKと
記載する)又は酢酸エチル(表中、AcOEtと記載す
る)を用いた以外は、実施例59に準じて電子写真感光
体を評価した。その結果を表20に示す。
【0109】
【表20】
【0110】
【発明の効果】本発明の電荷発生層用塗液は分散性、分
散安定性(沈降しにくい性質等)、塗工性、環境衛生等
に優れており、これを用いた電子写真感光体は、帯電
性、暗減衰、感度等の電子写真特性が優れており、従来
よりも更に高密度、高画質が要求される電子写真プロセ
スに好適に応用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例で用いられるフタロシアニン組
成物のCuKαのX線図折スペクトル。
【図2】本発明の実施例で用いられる電荷発生層用塗液
の沈降性の評価方法を示す模式図。
【符号の説明】
1 活栓 2 試験管 3 上ずみ部分 4 沈降部分
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 板垣 幹男 茨城県日立市東町四丁目13番1号 日立 化成工業株式会社 茨城研究所内 (56)参考文献 特開 平5−119494(JP,A) 特開 平5−2279(JP,A) 特開 平4−182652(JP,A) 特開 平4−330453(JP,A) 特開 平3−33863(JP,A) 特開 平4−328752(JP,A) 特開 平2−262156(JP,A) 特開 平2−54271(JP,A) 特開 昭61−210361(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03G 5/05 - 5/06

Claims (11)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (A)フタロシアニン組成物、(B)一
    般式(I) 【化1】 (但し、R及びR1は、各々独立してアルキル基を示
    し、m、n及びkは、繰り返し単位の個数の比を示し、
    k+m+n=1、n>m>0及び0.3≧k≧0であ
    る)で表される結合剤樹脂、(C)この結合剤樹脂の1
    〜5倍量(重量比)のメラミン樹脂又はベンゾグアナミ
    ン樹脂及び(D)2−エトキシエタノール及び1−メト
    キシ−2−プロパノールから選ばれる少なくとも1種以
    上の一分子中に水酸基及びエーテル基の両方を有する溶
    媒を含有する電荷発生層用塗液。
  2. 【請求項2】 フタロシアニン組成物がチタニルフタロ
    シアニンを含むものである請求項1記載の電荷発生層用
    塗液。
  3. 【請求項3】 フタロシアニン組成物がチタニルフタロ
    シアニン及び中心金属に3価の金属を有するフタロシア
    ニンをアモルファス状態とし、次いで有機溶媒で処理し
    て得られるものである請求項1又は2記載の電荷発生層
    用塗液。
  4. 【請求項4】 3価の金属がインジウムである請求項3
    記載の電荷発生層用塗液。
  5. 【請求項5】 (A)フタロシアニン組成物がCuKα
    のX線回折スペクトルにおいて、ブラッグ角(2θ±
    0.2度)の7.5度、22.5度、24.3度、2
    5.3度及び28.6度に主な回折ピークを有するもの
    である請求項1記載の電荷発生層用塗液。
  6. 【請求項6】 一般式(I)においてRのアルキル基の
    炭素数が1〜4である請求項1、2、3、4又は5記載
    の電荷発生層用塗液。
  7. 【請求項7】 さらに(E)一分子中に水酸基及びエー
    テル基の両方を有する溶媒以外の溶媒を含有する請求項
    1、2、3、4、5又は6記載の電荷発生層用塗液。
  8. 【請求項8】 (D)2−エトキシエタノール及び1−
    メトキシ−2−プロパノールから選ばれる少なくとも1
    種以上の一分子中に水酸基及びエーテル基の両方を有す
    る溶媒の蒸発速度をv1とし、(E)一分子中に水酸基
    及びエーテル基の両方を有する溶媒以外の溶媒の蒸発速
    度をv2としたとき、v1<v2である請求項7記載の
    電荷発生層用塗液。
  9. 【請求項9】 (E)成分の一分子中に水酸基及びエー
    テル基の両方を有する溶媒以外の溶媒がハロゲン原子を
    含んでいない請求項7又は8記載の電荷発生層用塗液。
  10. 【請求項10】(D)一分子中に水酸基及びエーテル基
    の両方を有する溶媒が、1−メトキシ−2−プロパノー
    ルである請求項1、2、3、4、5、6、7、8又は9
    記載の電荷発生層用塗液。
  11. 【請求項11】 請求項1、2、3、4、5、6、7、
    8、9又は10記載の電荷発生層用塗液を用いた電子写
    真感光体。
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