JP3577001B2 - 電子写真感光体およびこれを用いた電子写真装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、耐オゾン性を有する電子写真感光体およびこれを用いる電子写真装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真技術は、Ｃ．Ｆ．Ｃａｒｌｓｏｎによって発明され、即時性、高品質かつ保存性の高い画像が得られることなどから、近年では複写機の分野にとどまらず、各種プリンタおよびファクシミリの分野でも広く使用され、大きな広がりをみせている。このような電子写真プロセスは、基本的に▲１▼感光体の均一な帯電、▲２▼像露光による静電潜像の形成、▲３▼潜像のトナーによる現像、▲４▼トナー像の紙への転写、▲５▼定着による画像形成、▲６▼残留トナーのクリーニングの６プロセスから構成される。なお、▲４▼トナー像の紙への転写は、中間に転写体を経由する場合もある。
【０００３】
電子写真技術の中核となる電子写真感光体（以下、単に「感光体」とも称す）については、従来からＳｅ、Ａｓ−Ｓｅ合金、ＣｄＳなどの無機系の光導電材料が用いられてきたが、最近では無公害、低コスト、製造容易性などの無機系材料では見られない多くの特徴を有するため、有機系の光導電材料を用いた有機系感光体が数多く提案され、開発されている。
【０００４】
このような有機系感光体の構成としては、支持体上に順次、電荷発生物質をバインダ樹脂に分散させた電荷発生層と電荷移動物質をバインダ樹脂に分散させた電荷移動層とを積重ねた積層構造、電荷発生物質および電荷移動物質の双方をバインダ樹脂に分散させた単層構造、支持体上に順次、電荷移動層と電荷発生層とを積層した逆二層型積層構造など、様々な構成が提案されている。中でも感光層として電荷発生層上に電荷移動層を積層した機能分離型の感光体は、電子写真特性および耐久性に優れ、材料選択の自由度の高さから感光体特性を様々に設計できることから、広く実用化されている。
【０００５】
前述のように提案または検討されている構成を有する感光体においては、高速化や長寿命化が進んだ最近のデジタル複写機およびレーザプリンタなどの反転現像方式の電子写真装置に対応して、感光体特性として高速化に対応する高感度化と、耐摩耗性および感度安定性の向上による長寿命化との両立が要求されている。特に、レーザプリンタなどに用いる感光体には、より高い画像信頼性や繰返し安定性が要求される。しかし、いずれの構成を有する感光体においても、高感度化および高耐摩耗性に優れた決定的な材料が得られていないため、充分な両立は達成されていない。
【０００６】
電荷移動層における電荷移動物質の含有率を高くすることによって、ある程度の高速化は可能であるが、バインダ樹脂が少なくなるために耐摩耗性が劣り、感光体のライフが短くなる。逆に、バインダ樹脂の量を多くすると耐摩耗性が向上する反面、光応答性が低下する。光応答性が低下した状態で感光体を使用すると、感光体の表面電位が充分に減衰していない状態で繰返し使用されることになり、残留電位上昇に伴う電位変化が増大し、早期に画像品質の低下を招くなどの弊害が発生する。
【０００７】
また、感度安定性についても、感光体の繰返し使用により、出力画像のコピー濃度に大幅な低下を引起してしまう場合が多く、感光体のライフが長くなるほど顕著になる。この劣化を引起しているすべての要因が判っているわけではないが、前述の感光層の摩耗に起因するものの他、いくつかの要因が判っている。コロナ放電帯電器から放出されるオゾンおよび窒素酸化物などの酸化性の活性ガスは劣化要因の一つであり、感光層に著しいダメージを与える。これらの酸化性の活性ガスは感光層中の材料を化学変化させ、種々の感光体特性変化をもたらす。たとえば帯電電位の低下、残留電位の上昇、表面抵抗の低下による解像力の低下などをもたらし、その結果、出力画像上に白抜けおよび黒帯などの画像ボケが発生して著しく画質を低下させ、感光体の寿命を短くしている。
【０００８】
これらの弊害を防止するために、たとえば特開昭５７−１２２４４４号公報で酸化防止剤添加による組成物劣化の防止や、使用材料の不純物の除去などが試みられているが、長期の繰返し使用において満足のできる電子写真特性を有する感光体は得られていない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように従来の技術では、充分な耐オゾン性効果が得られなかったり、種々の化合物の添加によって感度および残留電位などの電子写真特性が悪化するなど、実用上、高速化および長寿命化を両立するには不充分である。
【００１０】
本発明の目的は、電子写真特性に優れ、かつ著しく耐オゾン性を向上して、感度安定による長寿命化を達成した電子写真感光体を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、導電性支持体上に設けられた感光層中に、電荷移動物質として下記一般式（１）で示されるベンゾフラン−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。
【００１２】
【化２】

【００１３】
（式中、Ａｒ_１は、置換基を含んでもよいアリレン基または置換基を含んでもよい２価の複素環基を示す。Ａｒ_２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または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、ｎは１〜４の整数を示す。ただしｎが２以上のとき、複数のａは同一でも異なってもよく、互いに環を形成してもよい。）
【００１４】
本発明に従えば、前記特定のベンゾフラン−アミン化合物を電荷移動物質として感光層に含有することによって、著しく耐オゾン性を向上し、かつ電子写真特性に優れ、良好な感度を長期にわたって安定して維持することができ、より高速なプロセスに長期間対応できる感光体を提供することができる。
【００１５】
また本発明は、前記ベンゾフラン−アミン化合物が、感光層を構成する層であって電荷移動物質を含む電荷移動層中に含有されていることを特徴とする。
【００１６】
本発明に従えば、前記特定のベンゾフラン−アミン化合物を電荷移動層に含有させることによって、著しく耐オゾン性を向上し、かつ電子写真特性に優れ、良好な感度を長期にわたって安定して維持することができ、より高速なプロセスに長期間対応できる積層型の電子写真感光体を提供することができる。
【００１７】
また本発明は、前記ベンゾフラン−アミン化合物が、前記感光層に含まれるバインダ樹脂に対して、重量比１／１７〜３０／１７で含有されることを特徴とする。
【００１８】
本発明に従えば、前記特定のベンゾフラン−アミン化合物を一定量含有させることによって、該ベンゾフラン−アミン化合物による効果が少なすぎたり、効果が飽和して製造原価を引上げたりすることなく、前記効果を効果的に奏することができる。
【００１９】
また本発明は、前述の電子写真感光体を備えたことを特徴とする電子写真装置である。
【００２０】
本発明に従えば、前記特定のベンゾフラン−アミン化合物を電荷移動物質として含有する電子写真感光体を搭載することにより、高感度で高解像力を有する画質が安定して得られる画像形成装置を提供することができる。特に反転現像プロセスにおいて、前記電子写真感光体を使用することにより、感光体の耐オゾン性を著しく向上して疲労劣化がなく、高耐久性かつ高感度で、ドットの再現性および文字再現性に非常に優れ、高解像度の出力画像が得られる画像形成装置を提供することができる。
【００２１】
【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、導電性支持体上の感光層中に、電荷移動物質として下記一般式（１）で示されるベンゾフラン−アミン化合物を含有する。
【００２２】
【化３】

【００２３】
一般式（１）中、Ａｒ_１は、置換基を含んでもよいアリレン基または置換基を含んでもよい２価の複素環基を示す。Ａｒ_１の具体例としては、フェニレン基、ナフチレン基、ピリジレン基などが挙げられる。
【００２４】
一般式（１）中、Ａｒ_２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または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。Ａｒ_２の具体例としては、フェニル、トリル、メトキシフェニル、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、メチルベンジル、メトキシベンジルおよび２−チエニルメチルなどのアラルキル基、メチル、エチルおよびｎ−プロピルなどのアルキル基、トリフルオロメチルなどのパーフルオロアルキル基、１、１、１−トリフルオロエチルなどのフルオロアルキル基が挙げられる。
【００２５】
また、一般式（１）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、ｎは１，２，３または４を示す。ただし、ｎが２以上のとき、対応するａは同一でも異なってもよく、互いに環を形成してもよい。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、ならびに、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。
【００２６】
特に、一般式（１）で示されるベンゾフラン−アミン化合物のうち、電子写真特性および製造などの観点から優れたものとして、Ａｒ_１はフェニレン基またはナフチレン基であり、Ａｒ_２はフェニル基、ｐ−メチルフェニル基またはナフチル基であり、ａは水素原子であるものが挙げられる。
【００２７】
次に、前記一般式（１）で示されるベンゾフラン−アミン化合物の具体例を表１および２に示すが、これらの構造によって本発明のベンゾフラン−アミン化合物が限定されるものではない。
【００２８】
【表１】

【００２９】
【表２】

【００３０】
図１は、電荷発生層５上に電荷移動層６を有する機能分離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。導電性支持体１上に、感光層４として、電荷発生物質２を主成分としてバインダ樹脂中に分散させた電荷発生層５と、電荷移動物質３を主成分としてバインダ樹脂中に分散させた電荷移動層６との積層から成る機能分離型感光体である。電荷発生層５の表面に電荷移動層６が形成され、この電荷移動層６の中に電荷移動物質３として、前述のベンゾフラン−アミン化合物が含有される。
【００３１】
図２は、電荷移動層６上に電荷発生層５を有する機能分離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１と同様の電荷発生層５と、電荷移動層６との積層から成る機能分離型感光体であるが、図１とは逆に電荷移動層６の表面に電荷発生層５が形成され、この電荷移動層６中に電荷移動物質３として、前述のベンゾフラン−アミン化合物が含有される。
【００３２】
図３は、図１の電子写真感光体において中間層８を有する例を示す断面図である。導電性支持体１と図１と同様の感光層４との間に中間層８を設けた積層から成る機能分離型感光体の構成を示す。
【００３３】
図４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。導電性支持体１上に、感光層１４として電荷発生物質２と、電荷移動物質３とをバインダ樹脂中に分散させた単層から成る単層型感光体において中間層８を有する例を示す断面図である。導電性支持体１と感光層１４との間に中間層８を設けた単層から成る単層型感光体の構成を示す。
【００３４】
本実施の形態による電子写真感光体は、図１〜４のいずれの構成を採ることもできる。
【００３５】
導電性支持体１としては、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、亜鉛、ステンレス、クロム、モリブデン、バナジウム、インジウム、チタン、金、白金などの金属および合金材料を用いることができる。その他、アルミニウム、アルミニウム合金、酸化錫、金、酸化インジウムなどを蒸着または塗布したポリエステルフィルム、紙および金属フィルム、導電性粒子を含有したプラスチックおよび紙、ならびに、導電性ポリマーを含有するプラスチックなどを用いることができる。これらの材料は、円筒状、円柱状または薄膜シート状に加工して用いられる。
【００３６】
また導電性支持体１の表面には、必要に応じて画質に影響のない範囲で陽極酸化皮膜処理、薬品および熱水などによる表面処理、着色処理、ならびに導電性支持体の表面を粗面化するなどの乱反射処理を施して、波長の整ったレーザ光の干渉による画像欠陥を防止するようにしてもよい。すなわち、レーザを露光光源として用いる電子写真プロセスでは、入射したレーザ光と電子写真感光体内で反射する光が干渉を起こし、この干渉縞が画像上に現れ、画像欠陥を引起こすからである。
【００３７】
中間層８は、反転現像プロセスにおける画像欠陥を防止し、導電性支持体表面の欠陥の被覆、帯電性の改善、感光層の接着性の向上、および感光層の塗布性改善などを目的として、導電性支持体１と感光層４または１４との間に設けられる。特に、反転現像プロセスを用いて画像を形成する場合には、露光部の表面電荷が減少した部分にトナー像が形成されるので、露光以外の要因で表面電荷が減少すると、白地にトナーが付着する黒ポチなどの画像のカブリが発生し、画質の著しい劣化を生じる。すなわち、導電性支持体１や感光層４または１４の欠陥に起因して微小な領域での帯電性の低下を招くことになり、白地にトナーが付着する微小黒点（黒ポチ）と呼ばれる画像のカブリが発生するなど著しい画像欠陥となるので、中間層８により防止する。
【００３８】
中間層８の材料としては、各種樹脂材料、金属粒子および金属酸化物粒子などを含有するものが用いられる。具体的には、金属酸化物粒子として、たとえば酸化チタン、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウムおよび酸化スズなどが挙げられる。樹脂単一層で中間層を形成する場合に用いられる材料としては、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂およびポリアミド樹脂などの樹脂材料や、これらの樹脂を構成するモノマーのうちの２つ以上を含む共重合体樹脂、カゼイン、ゼラチン、ポリビニルアルコール、ならびにエチルセルロースなどが知られている。これらのうち、特にポリアミド樹脂が好ましく、より好ましいポリアミド樹脂として、アルコール可溶性ナイロン樹脂を用いることができる。たとえばナイロン６、ナイロン６６、ナイロン６１０、ナイロン１１およびナイロン１２などを共重合させた、いわゆる共重合ナイロンや、Ｎ−アルコキシメチル変性ナイロンおよびＮ−アルコキシエチル変性ナイロンのように、ナイロンを化学的に変性させたタイプが好ましい。
【００３９】
中間層８には、酸化チタンなどの金属酸化物を含有させ、中間層８中の体積抵抗値を調節し、導電性支持体１からの電荷の注入を防止するとともに各種環境下での感光体の電気特性を維持する場合がある。この場合、前述の樹脂を、水および各種有機溶剤、特に水、メタノール、エタノールもしくはブタノールの単独溶剤や、水とアルコール類、２種類以上のアルコール類、アセトンもしくはジオキソランなどとアルコール類、またはジクロロエタン、クロロホルムおよびトリクロロエタンなどの塩素系溶剤とアルコール類との混合溶剤に溶解させた溶液中で、酸化チタンなどの金属酸化物を分散し、中間層用塗布液を調製する。この分散液を用いて導電性支持体１上に塗布することにより中間層８を形成することできる。
【００４０】
中間層用塗布液の分散方法としては、ボールミル、サンドミル、アトライタ、振動ミルおよび超音波分散機などの一般的な方法が適用できる。中間層用塗布液中の樹脂および金属酸化物の合計含有量Ａは、中間層用塗布液に使用されている有機溶剤の含有量Ｂに対し、Ａ／Ｂが３／９７〜２０／８０の重量比率であることが好ましい。樹脂／金属酸化物は、重量比で９０／１０〜１／９９であることが好ましく、７０／３０〜５／９５がさらに好ましい。
【００４１】
塗布する方法としては、スプレイ法、バーコード法、ロールコート法、ブレード法、リング法および浸漬法などが挙げられる。これらの塗布方法のうちから、塗液の物性および生産性などを考慮に入れて最適な方法を選択することができる。特に浸漬塗布法は、塗布液を満たした塗布槽に、導電性支持体１を浸漬した後、一定速度または逐次変化する速度で引上げることにより中間層を形成する方法である。該浸漬塗布法は、比較的簡単で、生産性および原価の点で優れているために、電子写真感光体を製造する場合に多く利用されている。なお、浸漬塗布法に用いる装置には、塗布液の分散性を安定させるため、超音波発生装置に代表される塗布液分散装置を設けてもよい。
【００４２】
中間層８の膜厚は、好ましくは０．０１μｍ以上２０μｍ以下、より好ましくは０．０５μｍ以上１０μｍ以下の範囲である。中間層８の膜厚が０．０１μｍより薄ければ実質的に中間層８として機能しなくなり、導電性支持体１の欠陥を被覆して均一な表面性を得ることができず、導電性支持体１からの電荷の注入を防止することができなくなり、帯電性の低下が生じる。２０μｍよりも厚くすることは、中間層を浸漬塗布する場合、感光体を製造する上で難しくなり感光体の感度が低下するために好ましくない。
【００４３】
電荷発生物質２として有効なものは、モノアゾ、ビスアゾおよびトリスアゾ系顔料などのアゾ系顔料、インジゴおよびチオインジゴなどのインジゴ系顔料、ペリレンイミドおよびペリレン酸無水物などのペリレン系顔料、アントラキノンおよびピレンキノンなどの多環キノン系顔料、金属フタロシアニンおよび非金属フタロシアニンなどのフタロシアニン系、スクアリリウム色素、ピリリウム塩やチオピリリウム塩類、トリフェニルメタン系色素、セレン、非晶質シリコンなどの無機材料が挙げられる。これらの電荷発生物質は単独で用いても、２種類以上組合わせて用いてもよい。
【００４４】
前記電荷発生物質２は、メチルバイオレット、クリスタルバイオレット、ナイトブルーおよびビクトリアブルーなどで代表されるトリフェニルメタン系染料、エリスロシン、ローダミンＢ、ローダミン３Ｒ、アクリジンオレンジおよびフラペオシンなどに代表されるアクリジン染料、メチレンブルーおよびメチレングリーンなどに代表されるチアジン染料、カプリブルーおよびメルドラブルーなどに代表されるオキサジン染料、その他シアニン染料、スチリル染料、ピリリウム塩染料、ならびにチオピリリウム塩染料などの増感染料と組合わせてもよい。
【００４５】
電荷発生層５の形成方法としては、前記電荷発生物質２を、真空蒸着することによって形成する方法、および、バインダ樹脂を混合した有機溶剤に混合分散して成膜する方法がある。一般的にバインダ樹脂混合溶液中に電荷発生物質２を公知の方法にて分散した後、塗布する方法が好ましい。
【００４６】
バインダ樹脂としては、ポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリウレタン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、フェノキシ樹脂、ポリビニルブチラール樹脂およびポリビニルホルマール樹脂などの樹脂、これらの樹脂を構成するモノマーのうちの２つ以上を含む共重合体樹脂が用いられる。該共重合体樹脂としては、たとえば塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体樹脂などの絶縁性樹脂を挙げることができる。バインダ樹脂は、これらに限定されるものではなく、一般に用いられるすべての樹脂を単独または２種類以上混合して使用することができる。
【００４７】
これらのバインダ樹脂を溶解する溶媒としては、塩化メチレンおよび二塩化エタンなどのハロゲン化炭化水素、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（ＴＨＦ）およびジオキサンなどのエーテル類、ジメトキシエタンなどのセロソルブ類、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Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミドなどの非プロトン性極性溶媒、ならびに、これらの混合溶剤などを用いることができる。電荷発生物質２とバインダ樹脂との配合比は、電荷発生物質２の割合が１０重量％〜９９重量％の範囲が好ましい。この範囲より少ない場合は感度が低下し、多ければ電荷発生層の膜強度が低下するだけでなく、分散性が低下するために粗大粒子が増大することから画像欠陥、特に黒ポチが多くなる。
【００４８】
混合分散処理する前に、予めバインダ樹脂を粉砕機によって粉砕処理してもよい。その粉砕に用いられる粉砕機としては、ボールミル、サンドミル、アトライタ、振動ミルおよび超音波分散機などが挙げられる。分散条件としては、用いる容器および分散メディアの摩耗などによる不純物の混入が起こらないように適当な条件を選択する。
【００４９】
塗布方法としては、スプレイ法、バーコート法、ロールコート法、ブレード法、リング法および浸漬塗布法などが挙げられる。特に浸漬塗布法は、前述したように比較的簡単で、生産性および原価の点で優れているために、電荷発生層５を形成する場合にも多く利用される。
【００５０】
電荷発生層５の膜厚は、好ましくは０．０５μｍ以上５μｍ以下、より好ましくは０．１μｍ以上１μｍ以下の範囲である。
【００５１】
電荷移動物質３は、電荷発生物質２から発生した電荷を受入れ、これを輸送する能力を有する。電荷移動物質３としては、前述のように、一般式（Ｉ）で示されるベンゾフラン−アミン化合物を含有する。該ベンゾフラン−アミン化合物を電荷移動物質３として感光層４または１４に含有することによって、著しく耐オゾン性を向上し、かつ電子写真特性に優れ、良好な感度を長期にわたって安定して維持することができ、より高速なプロセスに長期間対応できる感光体を提供することができる。
【００５２】
前記ベンゾフラン−アミン化合物の添加量は、感光層４または１４に含有されるバインダ樹脂に対して、重量比０．１／１７〜４５／１７の範囲であり、好ましくは重量比１／１７〜３０／１７である。感光層４に含有されるバインダ樹脂量とは、積層型の感光層４を構成する電荷発生層５と電荷輸送層６とに含有されるバインダ樹脂の合計量である。前記ベンゾフラン−アミン化合物の添加量が、前記バインダ樹脂量に対して重量比０．１／１７未満では効果が低く、４５／１７を超えると効果が飽和して製造原価を考慮すると無意味となる。
【００５３】
感光層４または１４には、前記ベンゾフラン−アミン化合物以外の電荷移動物質３を混合して用いてもよい。他の電荷移動物質３としては、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリ−γ−カルバゾリルエチルグルタメート、ピレン−ホルムアルデヒド縮合物、これらの誘導体、ポリビニルピレン、ポリビニルフェナントレン、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、９−（ｐ−ジエチルアミノスチリル）アントラセン、１，１−ビス（４−ジベンジルアミノフェニル）プロパン、スチリルアントラセン、スチリルピラゾリン、ピラゾリン誘導体、フェニルヒドラゾン類、ヒドラゾン誘導体、トリフェニルアミン系化合物、テトラフェニル時アミン系化合物、トリフェニルメタン系化合物、スチルベン系化合物、３−メチル−２−ベンゾチアゾリン環を有するアジン化合物などの電子供与性物質が挙げられる。また、フルオレノン誘導体、ジベンゾチオフェン誘導体、インデノチオフェン誘導体、フェナンスレンキノン誘導体、インデノピリジン誘導体、チオキサントン誘導体、ベンゾ［ｃ］シンノリン誘導体、フェナジンオキサイド誘導体、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、ブロマニル、クロラニル、ベンゾキノンなどの電子受容性物質などが挙げられる。
【００５４】
この電荷移動物質３をバインダ樹脂に結着させて電荷移動層６を形成する。電荷移動層６に使用するバインダ樹脂としては、電荷移動物質３と相溶性を有するものであればよい。たとえばポリメチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリビニルブチラール、ポリアミド、ポリエステル、ポリケトン、エポキシ樹脂、ポリウレタン、ポリビニルケトン、ポリスチレン、ポリアクリルアミド、フェノール樹脂、フェノキシ樹脂、ポリスルホン樹脂、およびこれらの共重合樹脂などが挙げられる。これらを単独または２種以上混合して用いてもよく、部分的に架橋した熱硬化性樹脂を使用してもよい。特に、ビスフェノールＺ型ポリカーボネートは、耐摩耗性に優れるので、本実施形態において好適に用いることができる。また、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリアリレートおよびポリフェニレンオキサイドなどの樹脂は、体積抵抗値が１０^１３Ω以上で、皮膜性および電位特性などにも優れている。したがって、ビスフェノールＺ型ポリカーボネートと他のポリカーボネートとの混合系は、耐摩耗性に加え、電気特性および成膜性を向上する効果を奏することがあるので好ましい。
【００５５】
これらの電荷移動物質３およびバインダ樹脂を溶解させる溶剤は、メタノールおよびエタノールなどのアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン類、エチルエーテルおよびテトラヒドロフランなどのエーテル類、ベンゼン、クロロベンゼンおよびトルエンなどの芳香族類などがある。
【００５６】
電荷輸送層６には、必要に応じて従来公知の可塑剤、およびシリコーン系レベリング剤を添加し、感光層の加工性および可撓性を付与したり、表面平滑性を向上させることもできる。該可塑剤としては、たとえば二塩基酸エステル、脂肪酸エステル、リン酸エステル、フタル酸エステル、塩素化パラフィンおよびエポキシ型可塑剤などがある。また、電荷移動層６には、無機および有機化合物の微粒子を添加して機械的強度の増加や電気的特性の向上を図ることもできる。
【００５７】
さらに電荷移動層６には、必要に応じて酸化防止剤、紫外線吸収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、ヒンダードフェノール誘導体が好適である。ヒンダードフェノール誘導体は、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い。これによって電位特性に優れ、塗液としての安定性も高まる。
【００５８】
電荷移動層６の形成は、前述の中間層８および電荷発生層５と同様に、たとえば適当な有機溶媒を用いて、スプレイ法、バーコート法、ロールコート法、ブレード法、リング法および浸漬法で行うことができ、特に浸漬塗布法は、前述したように種々の点で優れているため多く利用されている。塗布溶剤としては、ベンゼン、トルエン、キシレンおよびモノクロルベンゼンなどの芳香族炭化水素、ジクロロメタンおよびジクロロエタンなどのハロゲン化炭化水素、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、ジオキサン、ジメトキシメチルエーテル、ジメチルホルムアミドなどの単独溶剤または２種類以上の混合溶剤が用いられ、必要に応じてアルコール類、アセトニトリルおよびメチルエチルケトンなどの溶剤をさらに加えて使用することができる。
【００５９】
電荷移動層６の膜厚は、５〜５０μｍが好ましく、より好ましくは１０〜４０μｍである。
【００６０】
単層型の感光層１４の場合には、前記電荷発生物質２および電荷移動物質３を前記バインダ樹脂中に分散させて塗布液を調整し、該塗布液を前記浸漬塗布法などによって単層の感光層１４を形成する。なお感光層１４にも感光層４と同様の添加剤を加えることができる。
【００６１】
感光層４または１４には、さらに１種類以上の電子受容物質や色素を含有し、感度の向上を図って繰返し使用時の残留電位の上昇および疲労などを抑えるようにしてもよい。該電子受容物質としては、たとえば無水コハク酸、無水マレイン酸、無水フタル酸および４−クロルナフタル酸無水物などの酸無水物、テトラシアノエチレンおよびテレフタルマロンジニトリルなどのシアノ化合物、４−ニトロベンズアルデヒドなどのアルデヒド類、アントラキノンおよび１−ニトロアントラキノンなどのアントラキノン類、２，４，７−トリニトロフルオレノンおよび２，４，５，７−テトラニトロフルオレノンなどの多環もしくは複素環ニトロ化合物、ならびにこれら電子吸引性材料を高分子化したものを用いることができる。前記色素としては、たとえばキサンテン系色素、チアジン色素、トリフェニルメタン色素、キノリン系顔料および銅フタロシアニンなどの有機光導電性化合物を光学増感剤として用いることができる。
【００６２】
感光層４または１４の表面には、保護層を設けることにより、感光層４または１４の摩耗性の改善、ならびにオゾンおよび窒素酸化物などによる化学的悪影響を防止することができる。
【００６３】
次に、以上のように構成された電子写真感光体を備える電子写真装置について説明する。なお、本発明の実施の形態による電子写真装置は、以下の記載内容に限定されるものではない。
【００６４】
図５は、本発明の実施の形態による電子写真感光体を有する電子写真装置の概略を示す構成図である。電子写真感光体１１の周囲に、帯電器３２、半導体レーザ３１、現像器３３、転写帯電器３４、定着装置３５およびクリーナ３６が順に配置されている。
【００６５】
ドラム状の電子写真感光体１１は、図示しない駆動手段によって矢符４１の方向に所定の周速度で回転駆動される。感光体１１は、回転過程において、接触式または非接触式の帯電器３２によりその周面に正または負の所定電位の均一帯電を受ける。次いで、半導体レーザ３１からのレーザビームが、感光体１１の表面に対してその長手方向（主走査方向）に繰返し走査され、感光体１１の周面に静電潜像が順次形成されていく。形成された静電潜像は、結像点よりも回転方向下流に設けられた現像器３３により、トナー像として現像される。
【００６６】
感光体１１への露光と同期して、転写紙が現像器３３のさらに回転方向下流側に設けられる転写帯電器３４に与えられ、該転写紙にトナー像が転写される。転写紙は搬送ベルトによって定着器３５に搬送されて、トナー像が転写紙に定着される。このようにして画像が形成された転写紙は排紙される。クリーナ３６は、転写帯電器３４のさらに回転方向下流側であって帯電器３２の回転方向上流側に、図示しない除電ランプとともに設けられ、感光体１１表面に残留するトナーを清掃する。さらに感光体１１を回転させることによって以上の回転過程が繰返され、画像が形成される。
【００６７】
なお、帯電器３２により感光体１１の周面を負帯電させる場合、露光により表面電荷が減少した露光領域にマイナス帯電されたトナーを付着させて現像する反転現像プロセスが採用される。
【００６８】
感光層中に前述のベンゾフラン−アミン化合物を電荷移動物質として含有する電子写真感光体を搭載することにより、高感度で高解像力を有する画質が安定して得られる画像形成装置を提供することができる。特に反転現像プロセスにおいて、前記電子写真感光体を使用することにより、感光体の耐オゾン性を著しく向上して疲労劣化がなく、高耐久性かつ高感度で、ドットの再現性および文字再現性に非常に優れ、高解像度の出力画像が得られる画像形成装置を提供することができる。
【００６９】
また、帯電器３２が帯電ローラなどを用いた接触帯電手段である場合は、接触帯電器３２に感光体１１上の残留トナーをクリーニングする機能を持たせ、クリーニング手段３６を省いてもよいし、さらに光除電プロセスも省くことができる。
【００７０】
さらに、感光体１１を、帯電器３２、現像器３３およびクリーナ３６のうちの少なくともいずれか１つと一体的に構成して、プロセスカートリッジとしてもかまわない。たとえば、感光体１１、帯電器３２、現像器３３およびクリーナ３６のすべてを組込んだプロセスカートリッジ、感光体１１、帯電器３２および現像器３３を組込んだプロセスカートリッジ、感光体１１とクリーナ３６とを組込んだプロセスカートリッジおよび感光体１１と現像器３３とを組込んだプロセスカートリッジが構成可能である。このようなプロセスカートリッジを用いると、プリンタなどにおける交換が容易となる。
【００７１】
以下、本発明の電子写真感光体およびこれを用いた電子写真装置について、実施例によりさらに具体的に説明するが、以下の実施例に限定されるものではない。
【００７２】
（実施例１）
無機材料として酸化チタン（石原産業社製ＴＴＯ−Ｄ−１）３０重量部およびバインダ樹脂として共重合ナイロン樹脂（東レ社製ＣＭ８０００）３０重量部を、メチルアルコール５６４重量部と１，２−ジクロロエタン３７６重量部との混合溶媒に加えた後、ペイントシェーカを用いて８時間分散して下引き層用塗布液を調製した。調製した下引き層用塗布液を塗工槽に満たし、直径４０ｍｍ×長さ３４０ｍｍのアルミニウム製円筒状支持体を導電性支持体として、浸漬塗布法によって該導電性支持体上に膜厚１．０μｍの中間層である下引き層を形成した。
【００７３】
次いで、電荷発生物質としてＣｕＫα特性Ｘ線回折におけるブラッグ角（２θ±０．２°）が少なくとも２７．３°に明確な回折ピークを有する結晶型のオキソチタニルフタロシアニン顔料２重量部と、ポリビニルブチラール樹脂（積水化学社製エスレックＢＭ−Ｓ）１重量部とメチルエチルケトン９７重量部とを混合し、ペイントシェーカにて分散して電荷発生層用塗布液を調製した。この電荷発生層用塗布液を先に形成した下引き層の上に、前記下引き層と同様の方法で膜厚０．４μｍ程度の電荷発生層を形成した。
【００７４】
次いで、下記構造式（２）で示されるスチリル系化合物１０重量部、ポリカーボネート樹脂（三菱エンジニアリングプラスチック社製ユーピロン（Ｚ−２００））１６重量部及び例示化合物Ｎｏ５のベンゾフラン−アミン化合物４重量部を混合し、さらにジメチルポリシロキサン（信越化学工業社製ＫＦ−９６）をバインダ樹脂に対して０．０２重量％の割合で加え、ＴＨＦを溶剤として固形分２３重量％の電荷移動層用塗布液を調整した。この電荷移動層用塗布液を塗工槽に満たし、浸漬塗布法により前記電荷発生層上に塗布後、１１０℃にて１時間乾燥して膜厚２３μｍの電荷輸送層を形成し、感光体サンプルを作製した。
【００７５】
【化４】

【００７６】
（実施例２〜５）
例示化合物Ｎｏ．５に代えて、表１および表２にそれぞれ示した例示化合物Ｎｏ．１，１１，１６，２０のベンゾフラン−アミン化合物を用いた以外は、実施例１と同様にして、各層用塗布液を調製し、４種類の電子写真感光体を作製した。
【００７７】
（実施例６）
例示化合物Ｎｏ．５に代えて、表１に示した例示化合物Ｎｏ１のベンゾフラン−アミン化合物を１重量部用いた以外は、実施例１と同様にして、各層用塗布液を調製し、電子写真感光体を作製した。
【００７８】
（実施例７）
例示化合物Ｎｏ．５に代えて、表１に示した例示化合物Ｎｏ１のベンゾフラン−アミン化合物を３０重量部用いた以外は、実施例１と同様にして、各層用塗布液を調製し、電子写真感光体を作製した。
【００７９】
（比較例１）
例示化合物Ｎｏ．１を加えなかったこと以外は、実施例１と同様にして、各層用塗布液を調製し、電子写真感光体を作製した。
【００８０】
（比較例２）
例示化合物Ｎｏ．５のベンゾフラン−アミン化合物に代えて、下記構造式（３）で示されるアミン化合物４重量部を用いた以外は、実施例１と同様にして、各層用塗布液を調製し、電子写真感光体を作製した。
【００８１】
【化５】

【００８２】
（比較例３）
例示化合物Ｎｏ．５のベンゾフラン−アミン化合物に代えて、下記構造式（４）で示されるアミン化合物４重量部を用いた以外は、実施例１と同様にして、各層用塗布液を調製し、電子写真感光体を作製した。
【００８３】
【化６】

【００８４】
（実施例１〜７および比較例１〜３の評価）
このようにして作製した電子写真感光体を、市販のデジタル複写機（シャープ社製ＡＲ−Ｃ１５０）に搭載し、レーザ露光部における初期の表面電位ＶＬおよび該ＶＬから４０，０００枚の実写エージング（Ａｇｉｎｇ）終了後の表面電位への変化量ΔＶＬを測定するとともに、実写エージング前後の画像特性を比較して評価した。これらの評価結果を表３に示す。
【００８５】
【表３】

【００８６】
表３に示されるように、ベンゾフラン−アミン化合物を含有していない比較例１および単なるアミン化合物を含有した比較例２，３では、実写エージング後の出力画像に、白抜け、黒帯などのオゾン劣化による画像ボケが発生していることが判る。
【００８７】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、前記特定のベンゾフラン−アミン化合物を電荷移動物質として感光層に含有することによって、著しく耐オゾン性を向上し、かつ電子写真特性に優れ、良好な感度を長期にわたって安定して維持することができ、より高速なプロセスに長期間対応できる電子写真感光体を提供することができる。
【００８８】
また本発明によれば、前記電子写真感光体を搭載することにより、感光体の耐オゾン性を著しく向上して疲労劣化がなく、高耐久性かつ高感度で、ドットの再現性および文字再現性に非常に優れ、高解像度の出力画像が得られる画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】電荷発生層５上に電荷移動層６を有する機能分離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】電荷移動層６上に電荷発生層５を有する機能分離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８を有する例を示す断面図である。
【図４】電荷発生物質２および電荷移動物質３を含有する単層の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５】本発明の実施の形態による電子写真感光体を有する電子写真装置の概略を示す構成図である。
【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
８ 中間層

Claims (4)

1. 導電性支持体上に設けられた感光層中に、電荷移動物質として下記一般式（１）で示されるベンゾフラン−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。
   

   

   （式中、Ａｒ_１は、置換基を含んでもよいアリレン基または置換基を含んでもよい２価の複素環基を示す。Ａｒ_２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または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、ｎは１〜４の整数を示す。ただしｎが２以上のとき、複数のａは同一でも異なってもよく、互いに環を形成してもよい。）
2. 前記ベンゾフラン−アミン化合物が、感光層を構成する層であって電荷移動物質を含む電荷移動層中に含有されていることを特徴とする請求項１記載の電子写真感光体。
3. 前記ベンゾフラン−アミン化合物が、前記感光層に含まれるバインダ樹脂に対して、重量比１／１７〜３０／１７で含有されることを特徴とする請求項１記載の電子写真感光体。
4. 請求項１〜３のいずれか記載の電子写真感光体を備えたことを特徴とする電子写真装置。

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