JP3576944B2 - 電子写真感光体 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、オキソチタニルフタロシアニン化合物を電荷発生物質とし、アミン化合物を電荷移動物質として用いる電子写真感光体に関する。
【0002】
【従来の技術】
現在、実用化されている電子写真感光体(以下、単に「感光体」とも称す)は、無機系材料を用いた無機感光体と、有機系材料を用いた有機感光体とに分類される。
【0003】
従来から、電子写真感光体には、感度および耐久性の両面から無機系材料が主として用いられてきた。代表的な無機感光体としては、アモルファスセレン(a−Se)およびアモルファスセレンひ素(a−AsSe)などから成るセレン系の感光体、色素増感した酸化亜鉛(ZnO)または硫化カドミウム(CdS)をバインダポリマ中に分散した感光体、ならびにアモルファスシリコン(a−Si)を使用した感光体などがある。
【0004】
前記セレン系の感光体およびCdSを使用した感光体は、耐熱性および保存安定性に問題があり、毒性を有するので、その廃棄は公害をもたらす原因となる。またZnO樹脂分散系感光体は、低感度であり、かつ耐久性が低いという点から、現在はほとんど使用されていない。またa−Si感光体は、無公害性の無機感光体として注目され、高感度および高耐久性などの長所を有する。しかしa−Si感光体は、プラズマCVD(Chemical Vapor Deposition)法を用いる製造プロセスに起因する画像欠陥などの欠点、および生産性の低さに起因するコストアップという欠点を有している。このように無機系材料には様々な欠点がある。
【0005】
有機系材料は、有機材料自体が多種存在するので、適宜選択することによって、保存安定性がよく、毒性のないものを製造することができる。また有機系材料は、塗工による薄膜形成が容易であるので、低原価にて感光体を製造し得るという利点がある。さらに有機感光体は、近年、急激に感度および耐久性の向上が図られてきている。
【0006】
以上のことから現在では、電子写真感光体には、特別な場合を除いて有機系材料が使用されるようになってきている。
【0007】
また近年、従来の白色光に代わりレーザ光を光源とし、高速化、高画質、ノンインパクト化をメリットとしたレーザビームプリンタなどが広く普及するに至り、その要求に耐え得る感光体の開発が望まれている。特にレーザ光の中でも近年進展の著しい半導体レーザを光源とする方式が種々試みられ、該光源の波長は800nm前後であることから、800nm前後の長波長光に対し高感度な特性を有する感光体が強く望まれている。
【0008】
その要求を満たす有機系材料として従来から、スクアリン酸メチン系色素、インドリン系色素、シアニン系色素、ピリリウム系色素、ポリアゾ系色素、フタロシアニン系色素およびナフトキノン系色素などが知られているがスクアリック酸メチン系色素、インドリン系色素、シアニン系色素およびピリリウム系色素は、長波長化が可能であるが実用的安定性としての繰返し特性に欠ける。ポリアゾ系色素は長波長化が難しく、製造的にも不利で、ナフトキノン系は感度的に難があるのが現状である。
【0009】
フタロシアニン系色素のうち、金属フタロシアニン化合物を用いた感光体は、米国特許第3357989号明細書、特開昭49−11136号公報、米国特許第4214907号明細書および英国特許第1268422号明細書などから明らかなように、感度ピークはその中心金属によって変動するが、いずれも700〜750nmと比較的長波長側にある。
【0010】
また、特開昭59−49544号公報には、オキソチタニルフタロシアニン類を基板上に蒸着して電荷発生層を作製し、その上に2,6−ジメトキシ−9,10−ジヒドロキシアントラセンを主成分とする電荷移動層を設けた電子写真感光体が記載されている。該感光体は、残留電位が高く使用方法にやや制約を受け、蒸着法による膜厚の不均一性から諸電気特性の再現性面が不利で、感光体の工業的規模での大量生産上制約を受けざるを得ない。
【0011】
近年、それらのフタロシアニン類の中でも高感度を示すオキソチタニルフタロシアニンの研究が精力的に行われている。オキソチタニルフタロシアニンだけでも、電子写真学会誌、第32巻、第3号、282頁に記載のとおり、X線回析スペクトルの回析角の違いから数多くの結晶型に分類されている。具体的に、特徴的な結晶型を示すと、特開昭61−217050号公報および特開昭61−239248号公報にはα型、特開昭62−67094号公報にはA型、特開昭63−366号公報および特開昭63−198067号公報にはC型、特開昭63−20365号公報、特開平2−8256号公報および特開平1−17066号公報にはY型、特開平3−54265号公報にはM型、特開平3−54264号公報にはM−α型、特開平3−128973号公報にはI型結晶が記載されている。特開昭62−67094号公報には、IおよびII型結晶が記載されている。
【0012】
オキソチタニルフタロシアニンの結晶において、構造解析から格子定数が判っているものは、C型、PhaseI型およびPhaseII型である。PhaseII型は三斜晶系、PhaseI型およびC型は単斜晶系に属する。これらの公知の結晶格子定数から、前記公報に記載された結晶型を解析すると、A型およびI型はPhaseI型に属し、α型およびB型はPhaseII型に属し、M型はC型に属する。同様の解析が、文献(J.of Imaging Science and Technology. Vol.37,No.6, 1993,p605−6 09)において説明されている。
【0013】
感光体そのものの問題として、露光に使用されるレーザ光の基板反射が主原因と考えられる干渉縞の発生などが起こり、その解決方法として幾つかの技術が公知である。その1つの手段として電荷発生層の膜厚を厚くし、露光したレーザ光を吸収させて基板からの反射をなくす手法が知られているが、従来の蒸着法で形成できる膜厚には制限があり、その制御も難しい。これに対して、バインダポリマ分散液を塗布して電荷発生層を形成する方法は、任意の厚さで、再現性よく、コントロールも容易で、蒸着時の高真空度装置が不要で、加熱による熱分解および熱変性を避けることができる。またバインダポリマ分散液塗布法は、蒸着法のように、蒸着後、種々の方法で蒸着品の結晶化しなければならないというような工業的生産上での煩わしさもないので有利である。
【0014】
特公平5−55860号公報には、オキソチタニルフタロシアニン化合物とバインダポリマを含む電荷発生層上に、ヒドラゾン化合物とバインダポリマを含む電荷移動層を積層した電子写真感光体が記載され、800nm前後に感度を有する電子写真感光体を提供している。該感光体では、現在の高画質化および高速化に要求される感度には及ばない。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、近赤外光に対し高感度で電気特性に優れ、繰返し使用による感度低下が起こり難く、帯電電位が安定で耐磨耗性に優れた電子写真感光体を提供することである。
【0016】
【課題を解決するための手段】
本発明は、導電性支持体上に形成される感光層が、電荷発生物質として、X線回析スペクトルにおいて、ブラッグ角(2θ±0.2°)7.3°、9.4°、9.6°、11.6°、13.3°、17.9°、24.1°および27.2°に主要な回析ピークを示し、そのうち9.4°と9.6°との重なったピーク束が最大回析ピークを示し、かつ27.2°のピークが2番目に大きなピークを示す結晶型オキソチタニルフタロシアニンを含有し、電荷移動物質として、下記一般式(I)で表されるベンゾフラン、ベンゾチオフェンまたはインドール環を有するアミン化合物を含有することを特徴とする電子写真感光体である。
【0017】
【化4】
【0018】
(式中、Ar1は置換基を含んでもよいアリール基、置換基を含んでもよい複素環基、置換基を含んでもよいアラルキル基、置換基を含んでもよい炭素数1〜5のアルキル基、置換基を含んでもよい炭素数1〜5のフルオロアルキル基、置換基を含んでもよい炭素数1〜5のパーフルオロアルキル基を示す。R1は置換基を含んでもよい炭素数1〜3のアルキル基、置換基を含んでもよい炭素数1〜5のフルオロアルキル基、置換基を含んでもよい炭素数1〜5のパーフルオロアルキル基、炭素数1〜3のアルコキシ基、炭素数1〜3のジアルキルアミノ基または水素原子を示す。Xは酸素、硫黄原子またはN−R2を示し、R2は置換基を含んでもよい炭素数1〜3のアルキル基、置換基を含んでもよい炭素数1〜5のフルオロアルキル基、置換基を含んでもよい炭素数1〜5のパーフルオロアルキル基を示す。aは置換基を含んでもよい炭素数1〜3のアルキル基、置換基を含んでもよい炭素数1〜5のフルオロアルキル基、置換基を含んでもよい炭素数1〜5のパーフルオロアルキル基、炭素数1〜3のアルコキシ基、炭素数1〜3のジアルキルアミノ基、ハロゲン原子または水素原子を示し、mは1〜4の整数を示す。ただしmが2以上のとき、aの各々は同一でも異なってもよく、互いに環を形成してもよい。nは1または2の整数を示す。)
【0019】
本発明に従えば、800nm前後に強い感度を有し、結晶型が安定で、溶剤および熱に対する結晶安定性に優れる特定の結晶型のオキソチタニルフタロシアニンと、ベンゾフラン、ベンゾチオフェンあるいはインドール環を有し、帯電性に優れるアミン化合物とを併用することによって、帯電性良好で残留電位も極めて低く、良好な耐久性を有するとともに、800nm前後に強い感度を有する電子写真感光体を提供することができる。
【0020】
また本発明は、前記感光層が、前記電荷発生物質を含有する電荷発生層と、前記電荷移動物質を含有する電荷移動層とから成る積層構造を有することを特徴とする。
【0021】
本発明に従えば、前記オキソチタニルフタロシアニンを電荷発生層に含有し、前記アミン化合物を電荷移動層に含有することによって、帯電性良好で残留電位も極めて低く、良好な耐久性を有するとともに、800nm前後に強い感度を有する積層型の電子写真感光体を提供することができる。
【0022】
また本発明は、前記感光層が、前記電荷発生物質と前記電荷移動物質とを含有する単一層から成ることを特徴とする。
【0023】
本発明に従えば、前記オキソチタニルフタロシアニンと、前記アミン化合物とをバインダポリマ中に分散させることによって、帯電性良好で残留電位も極めて低く、良好な耐久性を有するとともに、800nm前後に強い感度を有する単層型の電子写真感光体を提供することができる。
【0024】
また本発明は、導電性支持体と感光層との間に、中間層を設けたことを特徴とする。
【0025】
本発明に従えば、導電性支持体と感光層との間に中間層を設けることによってレーザ光の基板反射が主原因と考えられる干渉縞の発生などを防止することができる。
【0026】
また本発明は、前記積層構造を有する感光層の電荷移動層および前記単一層構造を有する感光層のバインダ樹脂が、ビニル化合物の重合体もしくはその共重合体、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリスルホン、ポリビニルブチラール、フェノキシ樹脂、セルロース系樹脂、ウレタン樹脂およびエポキシ樹脂からなる群から選択される1種または2種以上の樹脂を含有することを特徴とする。
【0027】
本発明に従えば、前記積層構造を有する感光層の電荷移動層および前記単一層構造を有する感光層のバインダ樹脂として、ビニル化合物の重合体もしくはその共重合体、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリスルホン、ポリビニルブチラール、フェノキシ樹脂、セルロース系樹脂、ウレタン樹脂およびエポキシ樹脂からなる群から選択される1種または2種以上の樹脂を使用することによって、耐磨耗性に優れた電子写真感光体を提供することができる。
【0028】
また本発明は、前記バインダポリマが、下記一般式(II)で表されるポリカーボネート樹脂を含有することを特徴とする。
【0029】
【化5】
【0030】
(式中、R1およびR2は各々置換基を有してもよい炭素数1〜5のアルキル基、置換基を有してもよい炭素数6〜12のアリール基、置換基を有してもよい炭素数7〜17のアラルキル基、炭素数2〜5のアルケニル基、炭素数1〜5のアルコキシ基、ハロゲン原子または水素原子を表す。Xは直接結合しているか、置換基を有してもよい炭素数1〜10のアルキレン基、置換基を有してもよい炭素数1〜10の環状アルキリデン基、置換基を有してもよい炭素数6〜12のアリレン基、スルホニル基、またはカルボニル基を表す。Zは置換基を有してもよい炭素数1〜5のアルキレン基、炭素数6〜12のアリレン基、炭素数7〜17のアリレンアルキル基を表す。Wは置換基を有してもよい炭素数1〜5のアルキル基、置換基を有してもよい炭素数2〜5のアルケニル基、炭素数1〜5のアルコキシ基、置換基を有してもよい炭素数1〜5のアルキルエステル基、置換基を有してもよい炭素数6〜12のアリールエステル基、カルボキシル基、アルデヒド基、水酸基、ハロゲン原子または水素原子を表す。bおよびdは1〜4の整数、uは10〜200の整数を表す。)
【0031】
本発明に従えば、特定のポリカーボネート樹脂を感光層のバインダポリマとして用いることによって、耐磨耗性に優れる電子写真感光体を提供することができる。
【0032】
また本発明は、前記バインダポリマが、下記一般式(III)で表されるポリエステル樹脂を、バインダポリマ全量の5重量%以上50重量%以下で含有していることを特徴とする。
【0033】
【化6】
【0034】
(式中、g,hおよびiは各々1〜10の整数を表し、v,w,xおよびyは各々10〜1000の整数を表す。)
【0035】
本発明に従えば、一定量の特定のポリエステル樹脂を、特定のポリカーボネート樹脂とともに、感光層のバインダポリマとして用いることによって、5重量%未満で混合効果の発現が弱い傾向になったり、50重量%を超えて塗液としての粘度低下などの不具合を招くおそれもなく、耐磨耗性に優れる電子写真感光体を提供することができる。
【0036】
また本発明は、前記ポリカーボネート樹脂/前記ポリエステル樹脂の重量比が、9/1〜7/3の範囲であることを特徴とする。
【0037】
本発明に従えば、さらに耐磨耗性に優れる電子写真感光体を提供することができる。
【0038】
また本発明は、感光層が、酸化防止物質としてα−トコフェロールを含有し、酸化防止物質/電荷移動物質の重量比が0.1/100以上5/100以下であることを特徴とする。
【0039】
本発明に従えば、α−トコフェロールを酸化防止物質として、電荷移動物質に対して一定量含有することによって、電荷移動層用の塗液の安定性を高めることができるとともに、電位特性の優れた電子写真感光体を提供することができる。
【0040】
また本発明は、感光層が、酸化防止物質として2,6−ジ−t−ブチル−4−メチル−フェノールを含有し、酸化防止物質/電荷移動物質の重量比が0.1/100以上50/100以下であることを特徴とする。
【0041】
本発明に従えば、2,6−ジ−t−ブチル−4−メチル−フェノールを酸化防止物質として、電荷移動物質に対して一定量含有することによって、電荷移動層用の塗液の安定性を高めることができるとともに、電位特性の優れた電子写真感光体を提供することができる。
【0042】
また本発明は、表面層が、ジメチルポリシロキサンを、ジメチルポリシロキサン/バインダポリマの重量比が0.001/100以上5/100以下で含有することを特徴とする。
【0043】
本発明に従えば、表面性に優れた感光体を得ることができ、電位特性を向上することができる。
【0044】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態による電子写真感光体は、導電性支持体上に、電荷発生物質としての特定のオキソチタニルフタロシアニン化合物と、電荷移動物質としての特定のアミン化合物と、特定のバインダーポリマとを含有する感光層を有することを特徴とする。
【0045】
電荷発生物質として用いる特定のオキソチタニルフタロシアニン化合物は、X線回析スペクトルにおいて、ブラッグ角(2θ±0.2°)7.3°,9.4°,9.6°,11.6°,13.3°,17.9°,24.1°および27.2°に主要な回析ピークを示し、そのうち9.4°と9.6°と重なったピーク束が最大回析ピークを示し、かつ27.2°のピークが2番目に大きなピークを示すことを特徴とする結晶型オキソチタニルフタロシアニンである。
【0046】
オキソチタニルフタロシアニンの合成方法は、モーザーおよびトーマスの「フタロシアニン化合物」(MOSER and THOMAS.“Phthalocianine Compounds”)に記載されている公知の方法など、いずれによってもよい。たとえば、o−フタロニトリルと四塩化チタンとを加熱融解またはα−クロロナフタレンなどの有機溶媒の存在下で加熱する方法などによって、ジクロロチタニウムフタロシアニンを収率良く得ることができる。得られたジクロロチタニウムフタロシアニンを塩基または水で加水分解することによって、オキソチタニルフタロシアニンが得られる。また1,3−ジイミノイソインドリンとテトラブトキシチタンとをN−メチルピロリドンなどの有機溶媒中で加熱する方法などによって、オキソチタニルフタロシアニンが得られる。得られたオキソチタニルフタロシアニンには、ベンゼン環の水素原子が塩素、フッ素、ニトロ基、シアノ基またはスルホン基等の置換基で置換されたフタロシアニン誘導体が含有されていてもよい。
【0047】
このようなオキソチタニルフタロシアニン組成物を水の存在下で、ジクロロエタンなどの水に非混和性の有機溶媒で処理することによって、本発明における特定の結晶型を得る。オキソチタニルフタロシアニンを水の存在下で水に非混和性の有機溶媒で処理する方法としては、オキソチタニルフタロシアニンを水で膨潤させ有機溶媒で処理する方法、および膨潤処理を行わずに、水を有機溶媒中に添加し、その中にオキソチタニルフタロシアニン粉末を投入する方法などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【0048】
オキソチタニルフタロシアニンを水で膨潤させる方法としては、たとえばオキソチタニルフタロシアニンを硫酸に溶解させ、水中で析出させてウエットペースト状にする方法が挙げられる。またホモミキサ、ペイントミキサ、ボールミルおよびサンドミルなどの攪拌・分散装置を用いて、オキソチタニルフタロシアニンを水で膨潤させ、ウエットペースト状にする方法なども挙げられるが、これらの方法に限られるものではない。また、加水分解で得られたオキソチタニルフタロシアニン組成物を、溶液中またはバインダポリマを溶解させた溶液中で充分な時間、攪拌処理または機械的な歪力をもってミリング処理することによって、本発明における特定の結晶型を得る。
【0049】
この処理に用いられる装置としては、一般的な攪拌装置の他に、ホモミキサ、ペイントミキサ、ディスパーサ、アジター、ボールミル、サンドミル、ペイントシェーカ、ダイノミル、アトライタおよび超音波分散装置などを用いることもできる。処理後、ろ過し、メタノール、エタノールおよび水などを用いて洗浄し単離してもよいし、処理後バインダポリマを加えてそのまま塗液として使用してもよい。処理の際に予めバインダポリマを加えていたものは、そのまま塗液として使用できる。
【0050】
既知の結晶型のオキソチタニルフタロシアニン中で、比較的光感度特性のよい結晶型にY型およびM−α型がある。他にI型およびM型があるが、これらは電子写真学会誌 第32巻、第3号、282頁に記載のとおり、M−α型を処理して得られた結晶であり、結晶系および特性が類似しているので、M−α型に含める。本発明の実施の形態における前述の新規結晶型は、Y型およびM−α型のどちらとも一致しないだけでなく、より良好な特性を示す。
【0051】
本実施の形態における結晶型は、主なピーク位置について、M−α型がブラッグ角(2θ±0.2°)7.2°,14.2°,24.0°および27.1°であるのに対して、7.3°,9.4°,9.6°,11.6°,13.3°,17.9°,24.1°および27.2°であり、M−α型とは全く別の結晶系であることは明白である。Y型に関しては、その主ピーク位置が9.6°,11.7°,15.0°,24.1°,27.1°であり、本発明における結晶型のピーク位置と似ているが、2つのスペクトルはその相対強度の関係が大きく異なっている。すなわち最大ピーク位置は、ブラッグ角(2θ±0.2°)で、本実施の形態における結晶型が9.4°と9.6°との重なったピーク束であるのに対して、Y型が27.3°である。ちなみにM−α型は27.3°である。相対強度は結晶型によって決定されるので、2つのスペクトルのピーク強度が著しく相違していることは、双方の結晶系が異なることが原因に他ならない。
【0052】
またY型のスペクトルでは、特開平7−271073号公報に示されているように、ブラッグ角18°付近と24°付近とに各々2つの明瞭なピークが見られることに対して、本実施の形態における結晶型ではブラッグ角(2θ±0.2°)17.9°および24.1°には、1つのピークしか見られない点でも大きく異なっている。さらに光感度特性、繰返し使用特性および溶剤安定性に対しても、本実施の形態における結晶型のオキソチタニルフタロシアニンの方が優っている。
【0053】
特開平8−209023号公報には、ブラッグ角(2θ±0.2°)9.6°に最大ピークを持つオキソチタニルフタロシアニンが記載されている。電子写真学会誌 第32巻、第3号、282頁に報告のない新規結晶型である。該結晶型は、本発明の発明者らによるどのような合成法でも製造することができず、本発明の実施の形態における結晶型と、光感度特性などの特性を比較することはできなかった。ただし前記結晶型では、主要ピークがブラッグ角(2θ±0.2°)7.22°,9.60°,11.60°,13.40°,14.88°,18.34°,23.62°,24.14°および27.32°であるという公報の記述に対し、本実施の形態における結晶型では、18.34°±0.2°と23.62°±0.2°にはピークは存在しない。そのため本発明の実施の形態における新規結晶型は、前記結晶型とも異なる。
【0054】
なお本発明の実施の形態における特定のフタロシアニン組成物は、前述の製造方法によって製造されたもののみに限定されるものではなく、いかなる製造方法によって製造されても、特定のピークを示す限り包含される。このようにして得られたオキソチタニルフタロシアニンは、電子写真感光体の電荷発生物質として優れた特性を発揮する。本発明の実施の形態においては、前記オキソチタニルフタロシアニン以外の電荷発生物質を併用してもよい。併用する電荷発生物質としては、本発明における特定のオキソチタニルフタロシアニンと結晶型において異なるα型、β型、Y型およびアモルファスのオキソチタニルフタロシアニン、他のフタロシアニン類、ならびにアゾ顔料、アントラキノン顔料、ペリレン顔料、多環キノン顔料およびスクエアリウム顔料などが挙げられる。
【0055】
電荷移動物質として用いる特定のアミン化合物は、ベンゾフラン、ベンゾチオフェンあるいはインドール環を有し、下記一般式(I)で表されるアミン化合物が好適である。
【0056】
【化7】
【0057】
一般式(I)中、Ar1は置換基を含んでもよいアリール基、置換基を含んでもよい複素環基、置換基を含んでもよいアラルキル基、置換基を含んでもよい炭素数1〜5のアルキル基、置換基を含んでもよい炭素数1〜5のフルオロアルキル基、置換基を含んでもよい炭素数1〜5のパーフルオロアルキル基を示す。
【0058】
Ar1の具体例としては、フェニル、トリル、アニシル、ナフチル、ピレニルおよびビフェニルなどのアリール基、ベンゾフリル、ベンゾチアゾリル、ベンゾオキサゾリルおよびN−エチルカルバゾリルなどの複素環基、ベンジル基、トリフェニルメチル基、ならびにイソプロピルおよびt−ブチルなどのアルキル基が挙げられる。
【0059】
一般式(I)中、R1は置換基を含んでもよい炭素数1〜3のアルキル基、置換基を含んでもよい炭素数1〜5のフルオロアルキル基、置換基を含んでもよい炭素数1〜5のパーフルオロアルキル基、炭素数1〜3のアルコキシ基、炭素数1〜3のジアルキルアミノ基または水素原子を示す。
【0060】
R1の具体例としては、水素原子や、メチル、エチル、n−プロピルおよびイソプロピルなどのアルキル基、メトキシおよびエトキシなどのアルコキシ基、ジメチルアミノおよびジエチルアミノなどのジアルキルアミノ基などが挙げられる。
【0061】
一般式(I)中、aは置換基を含んでもよい炭素数1〜3のアルキル基、置換基を含んでもよい炭素数1〜5のフルオロアルキル基、置換基を含んでもよい炭素数1〜5のパーフルオロアルキル基、炭素数1〜3のアルコキシ基、炭素数1〜3のジアルキルアミノ基、ハロゲン原子または水素原子を示し、mは1〜4の整数を示す。ただしmが2以上のとき、aの各々は同一でも異なってもよく、互いに環を形成してもよい。
【0062】
aの具体例としては、メチル、エチル、n−プロピルおよびイソプロピルなどのアルキル基、メトキシ、エトキシ、n−プロポキシおよびイソプロポキシなどのアルコキシ基、ジメチルアミノ、ジエチルアミノおよびジイソプロピルアミノなどのジアルキルアミノ基、フッ素、塩素および臭素などのハロゲン原子などが挙げられる。一般的に電子供与性の置換基が好ましい。
【0063】
一般式(I)中、Xは酸素、硫黄原子またはN−R2を示し、R2は置換基を含んでもよい炭素数1〜3のアルキル基、置換基を含んでもよい炭素数1〜5のフルオロアルキル基、置換基を含んでもよい炭素数1〜5のパーフルオロアルキル基を示す。nは1または2の整数を示す。
【0064】
Xの具体例としては、酸素、硫黄原子、N−メチル基およびN−エチル基などが挙げられる。
【0065】
一般式(I)中、nは1または2を示す。
特に、一般式(I)で表されるアミン化合物のうち、電子写真特性、原価および製造などの観点から優れた化合物としては、Ar1は、フェニル基、p−トリル基、p−アニシル基、ビフェニル基またはナフチル基、R1およびaは水素原子、Xは酸素または硫黄原子、nが2であるものが挙げられる。
【0066】
次に前記一般式(I)で示されるアミン化合物の具体例を、以下の表1〜3に示すが、これによって本発明のアミン化合物が限定されるものではない。
【0067】
【表1】
【0068】
【表2】
【0069】
【表3】
【0070】
前記一般式(I)で示されるアミン化合物を、電荷移動物質として含有することによって、帯電特性に優れる電子写真感光体を提供することができる。
【0071】
前記特定のバインダポリマとしては、たとえばポリメチルメタクリレート、ポリスチレンおよびポリ塩化ビニルなどのビニル重合体、その共重合体、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエステルカーボネート樹脂、ポリスルホン樹脂、フェノキシ樹脂、エポキシ樹脂およびシリコーン樹脂などが挙げられる。これらは単独または2種類以上混合して使用してもよく、また部分的に架橋した熱硬化性樹脂も使用することができる。特に下記一般式(II)のポリカーボネート樹脂、および下記一般式(II)のポリカーボネート樹脂と下記一般式(III)のポリエステル樹脂との混合樹脂が、バインダポリマとして好適である。これによって感光体の耐磨耗性がさらに優れる。
【0072】
【化8】
【0073】
一般式(II)中、R1およびR2は各々置換基を有してもよい炭素数1〜5のアルキル基、置換基を有してもよい炭素数6〜12のアリール基、置換基を有してもよい炭素数7〜17のアラルキル基、炭素数2〜5のアルケニル基、炭素数1〜5のアルコキシ基、ハロゲン原子または水素原子を表す。Xは単結合、置換基を有してもよい炭素数1〜10のアルキレン基、置換基を有してもよい炭素数1〜10の環状アルキリデン基、置換基を有してもよい炭素数6〜12のアリレーン基、スルホニル基、またはカルボニル基を表す。Zは置換基を有してもよい炭素数1〜5のアルキレン基、炭素数6〜12のアリレーン基、炭素数7〜17のアリレーンアルキル基を表す。Wは置換基を有してもよい炭素数1〜5のアルキル基、置換基を有してもよい炭素数2〜5のアルケニル基、炭素数1〜5のアルコキシ基、置換基を有してもよい炭素数1〜5のアルキルエステル基、置換基を有してもよい炭素数6〜12のアリールエステル基、カルボキシル基、アルデヒド基、水酸基、ハロゲン原子または水素原子を表す。bおよびdは1〜4の整数、uは10〜200の整数を表す。
【0074】
次に前記一般式(II)で示されるポリカーボネート樹脂の具体例として、例えば以下の表4に示す構造を有するものが挙げられるが、これに限定されるものではない。
【0075】
【表4】
【0076】
【化9】
【0077】
一般式(III)中、g,hおよびiは1〜10の整数、v,w,xおよびyは10〜1000の整数を表す。
【0078】
一般式(III)のポリエステル樹脂は、バインダポリマ全体に対して、好ましくは5重量%以上50重量%以下、より好ましくは10重量%以上30重量%以下で使用される。5重量%未満では混合効果の発現が弱い傾向にあり、50重量%を超えると塗液としての粘度低下などの不具合を招く恐れがあるからである。
【0079】
前記一般式(I)で示されるアミン化合物は、バインダポリマ1重量部に対して、好ましくは0.2重量部以上1.5重量部以下、より好ましくは0.3重量部以上1.2重量部以下で使用される。
【0080】
図1は、積層型感光層を有する電子写真感光体の一例を模式的に示す断面図である。図2は、分散型感光層を有する電子写真感光体の一例を模式的に示す断面図である。図3は、図1の電子写真感光体において中間層7を有する例を示す断面図である。図4は、図2の電子写真感光体において中間層7を有する例を示す断面図である。図1の電子写真感光体は、導電性支持体1上に、電荷発生物質2を含む電荷発生層5と、電荷移動物質3を含む電荷移動層6との2層から構成される積層型感光層4を有する積層型感光体である。図2の電子写真感光体は、導電性支持体1上に、電荷移動層に電荷発生物質2を分散することによって、電荷発生物質2と電荷移動物質3とを含有して構成される分散型の感光層14を有する単層型感光体である。図3および図4において、中間層7は、導電性支持体1と感光層4または14との間に、通常使用されている公知の中間層として設けられる。中間層を設けることによって、導電性支持体と感光層との接着性を高めることができるので、感度の安定した電子写真感光体を提供することができる。
【0081】
本発明の実施の形態による電子写真感光体の構成としては、図1のような積層型、図2のような単層型、または図3および図4のような中間層7が設けられた積層型または単層型とすることができる。なおバインダポリマは、積層型における電荷発生層5および電荷移動層6、ならびに分散型の感光層14にそれぞれ含有される。
【0082】
以下、本実施の形態による電子写真感光体において、積層型感光体の場合と単層型感光体の場合とに分けて説明する。
【0083】
積層型感光体の場合、電荷発生層5中の電荷発生物質2に、前述の結晶型のオキソチタニルフタロシアニンが用いられ、また前述の他の電荷発生物質2が含まれていてもよい。電荷移動層6には、前記アミン化合物を電荷移動物質3として含有し、必要に応じてレベリング剤、酸化防止剤および増感剤などの各種添加剤を含んでもよい。特に酸化防止剤としては、α−トコフェロールおよび2,6−ジ−t−ブチル−4−メチル−フェノールが好適である。α−トコフェロールは電荷移動物質3に対して0.1重量%以上5重量%以下含まれることが好ましく、2,6−ジ−t−ブチル−4−メチル−フェノールは電荷移動物質3に対して0.1重量%以上10重量%以下含まれることが好ましい。これによって電位特性が優れ、また塗液としての安定性も高まる。
【0084】
各層の形成方法としては、層に含有させる物質を溶剤に溶解または分散させて得られた塗布液を順次塗布するなどの公知の方法が適用できる。
【0085】
電荷発生層5の形成方法としては、真空蒸着法、スパッタリング、CVD(
Chemical Vapor Deposition)などの気相堆積法、および塗布法などが挙げられる。塗布法では、溶剤に電荷発生物質2を溶解、またはボールミル、サンドグラインダ、ペイントシェイカおよび超音波分散機などによって粉砕して分散し、必要に応じてバインダポリマと溶剤とを加え、シートの場合にはベーカアプリケータ、バーコータ、キャスティングおよびスピンコートなど、ドラムの場合にはスプレイ法、垂直型リング法および侵漬塗工法などによって、電荷発生層5が形成される。
【0086】
特に分散液を塗布する方法は、塗布層を任意の厚さとして、露光したレーザ光を吸収させて基盤からの反射をなくすことができ、再現性よく、制御も容易である。また分散液を塗布する方法は、蒸着法と比較して、蒸着時の高真空度装置も不要で、加熱による熱分解および熱変性を避けることができ、蒸着後の蒸着品の結晶化などの工業的生産上での煩わしさもないので有利である。
【0087】
溶剤としては、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンおよびシクロヘキサノンなどのケトン類、酢酸エチルおよび酢酸ブチルなどのエステル類、テトラヒドロフランおよびジオキサンなどのエーテル類、ベンゼン、トルエンおよびキシレンなどの芳香族炭化水素類、ならびにN,N−ジメチルホルムアミドおよびジメチルスルホキシドなどの非プロトン性極性溶媒などを単独または2種類以上の混合にて用いることができる。
【0088】
電荷発生層の膜厚としては、0.05〜5μmが好ましく、より好ましくは0.08〜1μmである。
【0089】
電荷移動層6の形成方法としては、電荷移動物質3を溶剤に溶解し、バインダポリマを加え、シートの場合にはベーカアプリケータ、バーコータ、キャスティングおよびスピンコートなど、ドラムの場合にはスプレイ法、垂直型リング法および侵漬塗工法などによって塗布して、電荷移動層6が形成される。
【0090】
バインダポリマとしては、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレンおよびポリ塩化ビニルなどのビニル重合体、およびその共重合体、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエステルカーボネート樹脂、ポリスルホン樹脂、フェノキシ樹脂、エポキシ樹脂、ならびにシリコーン樹脂などが挙げられる。これらは単独または2種類以上混合して使用してもよく、またそれらの樹脂を構成するために必要なモノマの共重合体などや、部分的に架橋した熱硬化性樹脂も使用できる。
【0091】
溶剤としては、アセトン、メチルエチルケトンおよびシクロヘキサノンなどのケトン類、酢酸エチルおよび酢酸ブチルなどのエステル類、テトラヒドロフラン、およびジオキサンなどのエーテル類、ベンゼン、トルエンおよびキシレンなどの芳香族炭化水素類、N,N−ジメチルホルムアミドおよびジメチルスルホキシドなどの非プロトン性極性溶媒などを用いることができる。
【0092】
電荷移動層6の膜厚は、5〜60μmが好ましく、より好ましくは10〜40μmである。
【0093】
通常は電荷発生層5の上に電荷移動層6を形成するが、その逆も可能である。また最表面層として、たとえば熱可塑性または熱硬化性ポリマを主体とする従来公知のオーバーコート層を設けてもよい。
【0094】
単層型感光層の場合には、積層型感光体における電荷移動層6と同様の配合比の電荷移動層中に、前述の結晶型のオキソチタニルフタロシアニンが分散される。該オキソチタニルフタロシアニンの粒径は、充分小さいことが必要で、1μm以下で使用されることが好適である。感光層14内に分散される電荷発生物質2の量は、過少では感度不足、過多では帯電性低下および感度低下を誘発するなどの弊害があり、0.5〜50重量%が好ましく、より好ましくは10〜20重量%で使用される。感光層14の膜厚は、5〜50μmが好ましく、より好ましくは10〜40μmで使用される。
【0095】
単層型感光体における感光層14にも、成膜性、可撓性および機械的強度などを改善するための従来公知の可塑剤、残留電位を抑制するための添加剤、分散安定性向上のための分散補助剤、塗布性を改善するためのレベリング剤、界面活性剤、シリコーンオイル、フッ素系オイル、およびその他の添加剤が加えられてもよい。特にレベリング剤としては、ジメチルポリシロキサンが好適で、バインダポリマに対して、0.001重量%以上5重量%以下含まれることが好ましい。これによって表面性の優れた感光体を得ることができ、電位特性を向上することができる。
【0096】
本発明の実施の形態において用いられる導電性支持体1としては、基体自体が導電性を持つもの、たとえばアルミニウム、アルミニウム合金、銅、亜鉛、ステンレス、ニッケルおよびチタンなどを用いることができる。その他にアルミニウム、金、銀、銅、亜鉛、ニッケル、チタン、酸化インジウムおよび酸化錫などを蒸着したプラスチックおよび紙、導電性粒子を含有したプラスチックおよび紙、ならびに導電性ポリマを含有するプラスチックなどを用いることができる。それらの形状としては、ドラム状、シート状およびシームレスベルト状のものなどが使用できる。
【0097】
導電性支持体1と感光層4または14との間に設ける中間層7には、アルミニウム陽極酸化膜、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウムおよび酸化チタンなどの無機層のほか、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸、セルロース類、ゼラチン、でんぷん、ポリウレタン、ポリイミド、ポリアミド、カゼイン、ならびにN−メトキシメチル化ナイロンなどが用いられる。さらに、これらに酸化チタン、酸化スズおよび酸化アルミニウムなどの粒子を分散させてもよい。
【0098】
前述のようにして得られた本発明の実施の形態による電子写真感光体の特徴は、該感光体に用いるオキソチタニルフタロシアニンが長波長域でも大きな感度を示すので、長波長域の光、特に半導体レーザおよびLED(Light Emitting
Diode)に最適な感光波長域を有することである。また前記感光体に用いるオキソチタニルフタロシアニンは、結晶型が安定で、溶剤およい熱に対する結晶安定性に優れ、感光体としての光感度特性および繰返し使用特性に優れるという特徴を有する。これらの特徴は、前述のオキソチタニルフタロシアニンの製造時の性質のみならず、電子写真感光体を製造するときや、その使用上でも大きな長所となるものである。
【0099】
以下、前述の材料を用いた感光体の作製方法および電位特性について、実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り以下の実施例に限定されるものではない。
【0100】
(製造例1)
o−フタロジニトリル40g、4塩化チタン18g、α−クロロナフタレン500mlを窒素雰囲気下200〜250℃で3時間加熱攪拌して反応させ、100〜130℃まで放冷後、熱時濾過し、100℃に加熱したα−クロロナフタレン200mlで洗浄してジクロロチタニウムフタロシアニン粗生成物を得る。この粗生成物を室温にてα−クロロナフタレン200ml、次いでメタノール200mlで洗浄後、さらにメタノール500ml中で1時間熱懸洗を行った。濾過後、得られた粗生成物を水500ml中で、pHが6〜7になるまで熱懸洗を繰返した後、乾燥してオキソチタニルフタロシアニン中間結晶を得た。
【0101】
得られたオキソチタニルフタロシアニン中間結晶について、以下の条件でX線回析スペクトルを測定した。なお後述する製造例1〜3で得られるオキソチタニルフタロシアニンについても、同様の条件で測定した。
X線源 CuKα=1.54050A
電圧 40kV
電流 50mA
スタート角度 5.0deg.
ストップ角度 30.0deg.
ステップ角度 0.02deg.
測定時間 0.5deg./sec
測定方法 θ/2θ スキャン方法
【0102】
図5は、本発明の製造例1の製造途中で得られたオキソチタニルフタロシアニン中間結晶のX線回折スペクトルを示す図である。この中間結晶は、ブラッグ角(2θ±0.2°)27.3°に最大回析ピークを示し、かつ7.4°,9.6°および27.3°に回析ピークを有する特開平2−8256号公報および特開平7−271073号公報に記載のY型と呼ばれる結晶型オキソチタニルフタロシアニンであることが判る。
【0103】
この中間結晶1.0gをメチルエチルケトン30gと混合し、ペイントコンディショナ装置(レッドレベル社製)によって直径2mmのガラスビーズとともにミリング処理し、メタノールで洗浄した後、乾燥してオキソチタニルフタロシアニンの結晶を得た。
【0104】
図6は、本発明の製造例1で得られたオキソチタニルフタロシアニンのX線回折スペクトルを示す図である。この結晶は、ブラッグ角(2θ±0.2°)9.4°と9.6°との重なったピーク束に最大回析ピークを示し、かつ7.3°,9.4°,9.6°,11.6°,13.3°,17.9°,24.1°および27.2°に回析ピークを有する本発明における特定の結晶型のオキソチタニルフタロシアニンであることが判る。
【0105】
(製造例2)
製造例1の中間で得られたオキソチタニルフタロシアニン中間結晶1.0gとポリブチラール(エスレックBL−1:積水化学工業社製)0.6gとをメチルエチルケトン40gに混合し、ビーズミル装置によって直径2mmのガラスビーズとともにミリング処理し、オキソチタニルフタロシアニンの結晶を得た。
【0106】
図7は、本発明の製造例2で得られたオキソチタニルフタロシアニンのX線回析スペクトルを示す図である。この結晶は、ブラッグ角(2θ±0.2°)9.4°と9.6°との重なったピーク束に最大回析ピークを示し、かつ7.3°,9.4°,9.6°,11.6°,13.3°,17.9°,24.1°および27.2°に回析ピークを有し、さらに14.1°〜14.9°において、強度が同程度の回析ピークを複数本有することで台形状を示すピーク分離困難なピークの集合体を示し、本発明における特定の結晶型のオキソチタニルフタロシアニンであることが判る。
【0107】
(製造例3)
製造例1の中間で得られたオキソチタニルフタロシアニン中間結晶1.0gとポリブチラール(エスレックBL−1:積水化学工業社製)0.4gと塩化ビニル酢酸ビニル共重合樹脂(エスレックM−1:積水化学工業社製)0.2gとをメチルエチルケトン40gに混合し、ペイントコンディショナ装置によって直径2mmのガラスビーズとともにミリング処理し、オキソチタニルフタロシアニンの結晶を得た。
【0108】
図8は、本発明の製造例3で得られたオキソチタニルフタロシアニンのX線回折スペクトルを示す図である。この結晶は、ブラッグ角(2θ±0.2°)9.4°と9.6°との重なったピーク束に最大回析ピークを示し、かつ7.3°,9.4°,9.6°,11.6°,13.3°,17.9°,24.1°および27.2°に回析ピークを有し、14.1°〜14.9°において、強度が同程度の回析ピークを複数本有することで台形状を示すピーク分離困難なピークの集合体を示し、9.0°位置に9.4°と9.6°との重なったピーク束の半分程の強度のピークが、該ピーク束のショルダーピークとして存在し、本発明における特定の結晶型のオキソチタニルフタロシアニンであることが判る。
【0109】
(製造例4)
例示化合物No.2に示したアミン化合物を製造した。
【0110】
ベンゾフラン59.02g(3.3当量)にヨウ素42.0g(1.0当量)を加えてよく攪拌した溶液に、硝酸28.0ml(3.0当量)/水28.0ml溶液を、氷冷下激しく攪拌しながら滴下した。滴下後、30分環流して反応を完結させ、放冷した反応混合物にクロロホルム200mlを加えて、有機層を抽出した。その有機層を希NaOH水溶液でよく洗浄した後、塩化カルシウムで乾燥した。溶媒を留去した後、減圧蒸留して中間体である2−ヨードベンゾフランを得た。収率は60%であった。
【0111】
次に、得られた2−ヨードベンゾフラン10.25g(2.1当量)、p−メチルアニリン2.15g(1.0当量)、18−クラウン−6−エーテル1.06g(0.2当量)、銅粉末5.1g(4.0当量)および無水炭酸カリウム22.1g(8.0当量)を、o−ジクロロベンゼン150mlに混合し、30時間、激しく加熱、攪拌、還流させる。反応終了後、熱時セライト濾過して濾液を濃縮し、残渣をシリカゲルカラムクロマト(n−ヘキサン/塩化メチレン=3/7から塩化メチレンのみで溶出)によって精製して、白色粉末状の目的とする例示化合物No.2のアミン化合物5.0gを得た。収率は74%であった。得られた例示化合物No.2のアミン化合物の1H−NMRスペクトルは、2.29ppm(s,3H,Me)、6.8−7.7ppm(m,14H,ベンゼンおよびベンゾフラン)を示した。
【0112】
(実施例1)
アルミニウム蒸着のポリエステルフィルムを導電性支持体として、この支持体上に酸化チタン2.1gと共重合ナイロン3.9g(CM8000:東レ社製)とをメチルアルコール32.9gとジクロロエタン61.1gとの混合溶剤に加え、ペイントシェーカを用いて12時間分散した溶液を塗布、乾燥して、膜厚1μmの中間層を形成した。
【0113】
製造例1において得られた結晶型のオキソチタニルフタロシアニン1重量部と、ポリブチラール(エスレックBL−1:積水化学工業社製)1重量部とをメチルエチルケトン70重量部に混合し、ペイントコンディショナ装置(レッドレベル社製)によって直径2mmのガラスビーズとともに分離処理して調製した。調製した溶液を前記中間層上に塗布、乾燥して、膜厚0.4μmの電荷発生層を形成した。
【0114】
電荷移動物質として例示化合物No.2のアミン化合物10重量部、バインダポリマとして、表4の構造式(II−1)のポリカーボネート樹脂8重量部および前記一般式(III)のポリエステル樹脂2重量部、酸化防止物質としてα−トコフェロール0.2重量部、ならびにレベリング剤としてポリジメチルシロキサン0.0002重量部を混合し、テトラヒドロフランを溶剤として15重量%の溶液を調製した。調製した溶液を形成した電荷発生層上に塗布し、乾燥膜厚20μmの電荷移動層を形成した。
【0115】
以上のようにして、電荷発生層および電荷移動層から構成される積層型電子写真感光体試料1を得た。
【0116】
(実施例2)
アルミニウム蒸着のポリエステルフィルムを導電性支持体として、この支持体上に直接、実施例1の分散処理によって得られた電荷発生層用溶液を塗布、乾燥して、膜厚0.4μmの電荷発生層を形成した。
【0117】
電荷移動物質として例示化合物No.3のアミン化合物10重量部、バインダポリマとして表4の構造式(II−1)のポリカーボネート樹脂7重量部および前記一般式(III)のポリエステル樹脂3重量部、ならびに酸化防止物質として2,6−ジ−t−ブチル−4−メチル−フェノール0.5重量部を混合し、テトラヒドロフランを溶剤とし15重量%の溶液を調製した。調製した溶液を形成した電荷発生層上に塗布し、乾燥膜厚20μmの電荷移動層を形成し、機能分離型感光体試料2を得た。
【0118】
(実施例3)
電荷発生層の樹脂として、塩化ビニル酢酸ビニル共重合樹脂(エスレックBM−1:積水化学工業製)を用いた以外は、実施例1と同様にして電荷発生層を形成した。
【0119】
電荷移動物質として例示化合物No.8のアミン化合物10重量部、バインダポリマとして表4の構造式(II−1)のポリカーボネート樹脂9重量部および前記一般式(III)のポリエステル樹脂1重量部、酸化防止物質としてα−トコフェロール0.2重量部、ならびにレベリング剤としてポリジメチルシロキサン0.0002重量部を混合し、テトラヒドロフランを溶剤として15重量%の溶液を調製した。調製した溶液を形成した電荷発生層上に塗布し、乾燥膜厚20μmの電荷移動層を形成し、機能分離型感光体試料3を得た。
【0120】
(実施例4)
アルミニウム蒸着のポリエステルフィルムを導電性支持体として、この支持体上に酸化チタン2.1gと共重合ナイロン(CM8000:東レ社製)3.9gとを、メチルアルコール32.9gとジクロロエタン61.1gとの混合溶剤に加え、ペイントシェーカを用いて12時間分散した溶液を塗布、乾燥して、膜厚1μmの中間層を形成した。
【0121】
電荷発生物質として、製造例2において得られた結晶型のオキソチタニルフタロシアニンを用いた以外は、実施例1と同様にして前記中間層上に膜厚0.4μmの電荷発生層を形成した。
【0122】
電荷移動物質として例示化合物No.2のアミン化合物を10重量部、バインダポリマとして表4の構造式(II−1)のポリカーボネート樹脂8重量部および前記一般式(II)のポリエステル樹脂2重量部、酸化防止物質として2,6−ジ−t−ブチル−4−メチル−フェノール0.5重量部、ならびにレベリング剤としてポリジメチルシロキサン0.0002重量部を混合し、テトラヒドロフランを溶剤として15重量%の溶液を調製した。調製した溶液を形成した電荷発生層上に塗布し、乾燥膜厚25μmの電荷移動層を作成した。
【0123】
以上のようにして、電荷発生層および電荷移動層から構成される機能分離型感光体試料4を得た。
【0124】
(実施例5)
電荷移動物質として、例示化合物No.17のアミン化合物を用いた以外は、実施例4と同様にして機能分離型感光体試料5を得た。
【0125】
(実施例6)
アルミニウム蒸着のポリエステルフィルムを導電性支持体として、この支持体上に酸化チタン2.1gと共重合ナイロン(CM8000:東レ社製)3.9gとをメチルアルコール32.9gとジクロロエタン61.1gとの混合溶剤に加え、ペイントシェーカを用いて12時間分散した溶液を塗布、乾燥して、膜厚1μmの中間層を形成した。
【0126】
電荷発生物質として、製造例3において得られた結晶型のオキソチタニルフタロシアニンを用いた以外は、実施例1と同様にして前記中間層上に膜厚0.4μmの電荷発生層を形成した。
【0127】
電荷移動物質として例示化合物No.2のアミン化合物を10重量部、バインダポリマとして表4の構造式(II−1)のポリカーボネート樹脂8重量部および前記一般式(III)のポリエステル樹脂2重量部、酸化防止物質として2,6−ジ−t−ブチル−4−メチル−フェノール0.5重量部、ならびにレベリング剤としてポリジメチルシロキサン0.0002重量部を混合し、テトラヒドロフランを溶剤として15重量%の溶液を調製した。調製した溶液を形成した電荷発生層上に塗布し、乾燥膜厚25μmの電荷移動層を作成した。
【0128】
以上のようにして、電荷発生層および電荷移動層から構成される機能分離型感光体試料6を得た。
【0129】
(実施例7)
電荷移動物質として、例示化合物No.23のアミン化合物を用いた以外は、実施例6と同様にして機能分離型感光体試料7を得た。
【0130】
(実施例8)
アルミニウム蒸着のポリエステルフィルムを導電性支持体として、この支持体上に酸化チタン2.1gと共重合ナイロン(CM8000:東レ社製)3.9gとをメチルアルコール32.9gとジクロロエタン61.1gとの混合溶剤に加え、ペイントシェーカを用いて12時間分散した溶液を塗布、乾燥して、膜厚1μmの中間層を形成した。
【0131】
製造例1において得られた結晶型のオキソチタニルフタロシアニン1重量部、例示化合物No.13のアミン化合物10重量部、バインダポリマとして表4の構造式(II−1)のポリカーボネート樹脂8重量部および前記一般式(III)のポリエステル樹脂2重量部、ならびに酸化防止物質として2,6−ジ−t−ブチル−4−メチル−フェノール0.5重量部を混合し、テトラヒドロフランを溶剤として15重量%の溶液を調製した。調製した溶液をペイントコンディショナ装置(レッドレベル社製)によって、直径2mmのガラスビーズとともに分散した。この分散で得られた溶液を前記中間層上に塗布し、乾燥膜厚25μmの感光体層を形成した。
【0132】
以上のようにして、電荷移動層に電荷発生物質を分散した単層型感光体試料8を得た。
【0133】
(実施例9)
電荷移動層にα−トコフェロールを加えなかったこと以外は、実施例2と同様にして積層型感光体試料9を得た。
【0134】
(実施例10)
電荷移動層に2,6−ジ−t−ブチル−4−メチル−フェノールを加えなかったこと以外は、実施例1と同様にして積層型感光体試料10を得た。
【0135】
(実施例11)
電荷移動層にポリジメチルシロキサンを加えなかったこと以外は、実施例1と同様にして積層型感光体試料11を作製したが、感光体表面に凹凸が生じ均一な塗膜は得られなかった。
【0136】
(実施例12)
電荷移動層のバインダポリマとして、ビスフェノールAをモノマ成分とするポリカーボネート樹脂を用いた以外は、実施例1と同様にして積層型感光体試料12を得た。
【0137】
(実施例13)
電荷移動層のバインダポリマとして、表4の構造式(II−1)のポリカーボネート樹脂4重量部および前記一般式(III)のポリエステル樹脂6重量部を用いた以外は、実施例1と同様にして積層型感光体試料13を得た。
【0138】
(実施例14)
酸化防止剤として2,6−ジ−t−ブチル−4−メチル−フェノールを加えなかったこと以外は、実施例8と同様にして単層型感光体試料14を得た。
【0139】
(比較例1)
電荷発生物質として、製造例1の中間において得られた図5のX線回折パターンを有するオキソチタニルフタロシアニンの中間結晶を用いた以外は、実施例1と同様にして機能分離型感光体試料15を得た。
【0140】
(比較例2)
電荷発生物質として、製造例1の中間において得られた図5のX線回析パターンを有するオキソチタニルフタロシアニンの結晶を用いた以外は、実施例2と同様にして機能分離型感光体試料16を得た。
【0141】
(比較例3)
電荷移動物質として、従来公知の電荷移動物質である4−(ジエチルアミノ)−ベンズアルデヒド−N,N,−ジフェニルヒドラゾン化合物を用いた以外は、実施例1と同様にして積層型感光体試料17を得た。
【0142】
(比較例4)
電荷発生物質として、製造例1の中間において得られた図5のX線回析パターンを有するオキソチタニルフタロシアニンの中間結晶を用いた以外は、実施例8と同様にして単層型電子写真感光体試料18を得た。
【0143】
(比較例5)
電荷移動物質として、従来公知の電荷移動物質である4−(ジエチルアミノ)−ベンズアルデヒド−N,N,−ジフェニルヒドラゾン化合物を用いた以外は、実施例8と同様にして単層型感光体試料19を得た。
【0144】
(比較例6)
電荷発生物質として製造例1の中間において得られた図5のX線回析パターンを有するオキソチタニルフタロシアニンの中間結晶を用い、電荷移動物質として従来公知の電荷移動物質である4−(ジエチルアミノ)−ベンズアルデヒド−N,N,−ジフェニルヒドラゾン化合物を用い、電荷発生層にα−トコフェロールを加えなかったこと以外は、実施例2と同様にして積層型感光体試料20を得た。
【0145】
(比較例7)
電荷発生物質として製造例1の中間において得られた図5のX線回析パターンを有するオキソチタニルフタロシアニンの中間結晶を用い、電荷移動物質として従来公知の電荷移動物質である4−(ジエチルアミノ)−ベンズアルデヒド−N,N,−ジフェニルヒドラゾン化合物を用いた以外は、実施例11と同様にして積層型感光体試料21を得たが、感光体表面に凹凸が生じて均一な塗膜は得られなかった。
【0146】
(比較例8)
電荷発生物質として製造例1の中間において得られた図5のX線回析パターンを有するオキソチタニルフタロシアニンの中間結晶を用い、電荷移動物質として従来公知の電荷移動物質である4−(ジエチルアミノ)−ベンズアルデヒド−N,N,−ジフェニルヒドラゾン化合物を用い、バインダポリマの配合比を、表4の構造式(II−1)のポリカーボネート樹脂6重量部と、前記一般式(III)のポリエステル樹脂4重量部とし、酸化防止物質およびレベリング剤を加えなかったこと以外は、実施例1と同様にして積層型感光体試料22を得た。
【0147】
以上の実施例1〜14および比較例1〜8で作製した試料1〜22の構成を表5に示す。
【0148】
【表5】
【0149】
(評価)
前述のようにして作製した電子写真感光体は、静電記録紙試験装置(EPA−8200:川口電機社製)によって電子写真特性を評価した。積層型電子写真感光体については、加電圧:−6kVおよびスタティック:No.3の測定条件で、干渉フィルタで分光した780nmの単色光(照射光:2μW/cm2)によって−500Vから−250Vに減衰させるために要する露光量E1/2(μJ/cm2)および初期電位V0(−ボルト)を測定した。単層型電子写真感光体については、加電圧:+6kVおよびスタティック:No.3の測定条件で、干渉フィルタで分光した780nmの単色光(照射光:10μW/cm2)によって+500Vから+250Vに減衰させるために要する露光量E1/2(μJ/cm2)および初期電位V0(+ボルト)を測定した。
【0150】
また市販のデジタル複写機(AR5130:シャープ社製)を改造し、ドラム部に表5の感光体を使用し、トナーを消費することなく露光だけを行う連続空実写(Non Copy Aging)を3万回行い、その前後において、帯電電位および前記静電記録紙試験装置を用いてE1/2を測定した。また高温高湿度環境下(35℃、85%)での連続空コピー(Non Copy Aging)を3万回行い、その前後において残留電位を測定した。さらに感光体膜厚の減少具合を磨耗試験機(スガ試験機社製)を用いて評価した。その測定条件は、研磨剤:酸化アルミニウム#2000、荷重:200g・fおよび摩擦回数:10,000回とした。
【0151】
評価結果を表6に示す。
また感光体表面膜の均一さについて、目視によって観察した結果を表7に示す。
【0152】
【表6】
【0153】
【表7】
【0154】
表6に示すとおり、実施例1〜8は、いずれの試料も帯電電位の耐久試験(3万回)後の電位劣化は、従来の試料である比較例1〜5と比べて、充分小さく、かつ初期感度(半減露光量)においても比較例に比べて充分高い上に、耐久試験後でも感度劣化が小さいという特徴が判る。また実施例1〜8についての高温高湿度下での耐久試験(3万回)後の残留電位上昇は、従来の試料と比べて、充分小さいという特徴も判る。
【0155】
また表7に示すとおり、レベリング剤としてポリジメチルシロキサンを加えなかった実施例11、比較例7および8は、いずれにおいても表面全体に柚子肌状の欠陥が発生していることが判る。
【0156】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、特定の結晶型オキソチタニルフタロシアニンを電荷発生物質とし、ベンゾフラン、ベンゾチオフェンまたはインドール環を有するアミン化合物を電荷移動物質として用いることによって、長波長域での感度が著しく高く、かつ耐久性の高い電子写真感光体を提供することができる。したがって本発明による電子写真感光体は、昨今開発の進展著しい半導体レーザ光を光源としたレーザプリンタおよびデジタル複写機などの感光体として好適である。
【図面の簡単な説明】
【図1】積層型感光層を有する電子写真感光体の一例を模式的に示す断面図である。
【図2】分散型感光層を有する電子写真感光体の一例を模式的に示す断面図である。
【図3】図1の電子写真感光体において中間層7を有する例を示す断面図である。
【図4】図2の電子写真感光体において中間層7を有する例を示す断面図である。
【図5】本発明の製造例1の製造途中で得られたオキソチタニルフタロシアニン中間結晶のX線スペクトルを示す図である。
【図6】本発明の製造例1で得られたオキソチタニルフタロシアニンのX線スペクトルを示す。
【図7】本発明の製造例2で得られたオキソチタニルフタロシアニンのX線スペクトルを示す。
【図8】本発明の製造例3で得られたオキソチタニルフタロシアニンのX線スペクトルを示す。
【符号の説明】
1 導電性支持体
2 電荷発生物質
3 電荷移動物質
4,14 感光層
5 電荷発生層
6 電荷移動層
7 中間層
Claims (12)
- 導電性支持体上に形成される感光層が、電荷発生物質として、X線回析スペクトルにおいて、ブラッグ角(2θ±0.2°)7.3°、9.4°、9.6°、11.6°、13.3°、17.9°、24.1°および27.2°に主要な回析ピークを示し、そのうち9.4°と9.6°との重なったピーク束が最大回析ピークを示し、かつ27.2°のピークが2番目に大きなピークを示す結晶型オキソチタニルフタロシアニンを含有し、
電荷移動物質として、下記一般式(I)で表されるベンゾフラン、ベンゾチオフェンまたはインドール環を有するアミン化合物を含有することを特徴とする電子写真感光体。
- 前記感光層が、前記電荷発生物質を含有する電荷発生層と、前記電荷移動物質を含有する電荷移動層とから成る積層構造を有することを特徴とする請求項1記載の電子写真感光体。
- 前記感光層が、前記電荷発生物質と前記電荷移動物質とを含有する単一層から成ることを特徴とする請求項1記載の電子写真感光体。
- 導電性支持体と感光層との間に、中間層を設けたことを特徴とする請求項1記載の電子写真感光体。
- 前記電荷移動層は、バインダポリマとして、ビニル化合物の重合体およびその共重合体、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、フェノキシ樹脂、セルロース系樹脂、ウレタン樹脂、ならびにエポキシ樹脂から成る群から選ばれる少なくとも1種を含有することを特徴とする請求項2記載の電子写真感光体。
- 前記感光層は、バインダポリマとして、ビニル化合物の重合体およびその共重合体、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、フェノキシ樹脂、セルロース系樹脂、ウレタン樹脂、ならびにエポキシ樹脂から成る群から選ばれる少なくとも1種を含有することを特徴とする請求項3記載の電子写真感光体。
- 前記バインダポリマが、下記一般式(II)で表されるポリカーボネート樹脂を含有することを特徴とする請求項5または6記載の電子写真感光体。
- 前記ポリカーボネート樹脂/前記ポリエステル樹脂の重量比が、9/1〜7/3の範囲であることを特徴とする請求項8記載の電子写真感光体。
- 感光層が、酸化防止物質としてα−トコフェロールを含有し、酸化防止物質/電荷移動物質の重量比が0.1/100以上5/100以下であることを特徴とする請求項1〜8のうちのいずれか1記載の電子写真感光体。
- 感光層が、酸化防止物質として2,6−ジ−t−ブチル−4−メチル−フェノールを含有し、酸化防止物質/電荷移動物質の重量比が0.1/100以上50/100以下であることを特徴とする請求項1〜8のうちのいずれか1記載の電子写真感光体。
- 表面層が、ジメチルポリシロキサンを、ジメチルポリシロキサン/バインダポリマの重量比が0.001/100以上5/100以下で含有することを特徴とする請求項1〜8のうちのいずれか1記載の電子写真感光体。
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