JP3847732B2

JP3847732B2 - 単層型電子写真感光体，電子写真カートリッジ，電子写真ドラムおよび画像形成装置

Info

Publication number: JP3847732B2
Application number: JP2003164142A
Authority: JP
Inventors: 三郎横田; 桓求李; 卿烈連; 範俊金; 南貞李
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2002-06-07
Filing date: 2003-06-09
Publication date: 2006-11-22
Anticipated expiration: 2023-06-09
Also published as: JP2004013164A; US7045264B2; CN100504622C; KR20030094728A; DE60316505D1; DE60316505T2; CN1484100A; US20030235771A1; EP1369746A2; KR100457523B1; EP1369746A3; EP1369746B1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，単層型の電子写真感光体，およびこれを備えた電子写真カートリッジ，電子写真ドラムおよび画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真感光体は，一般に導電性基板上に電荷発生物質，電荷輸送物質および結合剤樹脂からなる感光層を形成してなる。感光層としては，電荷発生層と電荷輸送層とからなる積層構造を有する機能分離型の感光層が主に使われている。
【０００３】
一方，単層型感光体は，単純な製造工程で生産可能であり，オゾン発生が少なく，正コロナ放電で使用可能といったように，良好な帯電性を有している。このため，近年では，かかる単層型感光体が注目されており，活発な研究が進んでいる。
【０００４】
従来の単層型電子写真感光体としては，例えば，特許文献１に開示されたＰＶＫ／ＴＮＦ電荷移動錯体よりなる感光体，特許文献２に開示された光導電性フタロシアニンを樹脂に分散させた感光体，特許文献３に開示されたチアピリリウムとポリカーボネートとの凝集体を電荷輸送物質と共に樹脂に分散させた感光体などが代表的である。しかし，これらの感光体は，静電特性が十分でなく，材料選択に制約が大きい上に，材料には有害性があるなどといった問題があるため，現在は使われていない。
【０００５】
現在，開発の主流となっている単層型感光体は，特許文献４に開示された電荷発生物質を正孔輸送物質及び電子輸送物質と共に結合剤樹脂に分散させた感光体である。このような感光体は，電荷発生機能及び電荷輸送機能が相異なる材料に分離されているので材料選択の幅が広く，また電荷発生物質の濃度を低く設定できるため感光層の機能的，化学的耐久性を向上できるという長所がある。
【０００６】
しかし，今日までに発表された単層型感光体は，感度面では積層感光体に近い特性を示すが，低い電界領域の光減少速度が遅いため残留電位が大きくなるという本質的な問題がある。このように残留電位が大きいと，画像密度の低下及びメモリ効果現象を発生させやすく，電子写真装置（画像形成装置）の設計の自由度を狭めることとなるので，改善が要求されている。単層型感光体における低電界領域での光減少速度低下の原因としては，様々の理由が考えられる。例えば，感光層中に均一に分散された電荷発生物質が残留するトラップサイトを形成しているため，感光層を構成する電荷輸送物質および樹脂の固溶体に電荷が輸送されることによる高速放電と，低密度のトラップサイトにおける電荷の捕捉，再放出による遅い放電との複合によって，光減少が引き起こされていると考えられている。
【０００７】
【特許文献１】
米国特許第３，４８４，２３７号明細書
【特許文献２】
米国特許第３，３９７，０８６号明細書
【特許文献３】
米国特許第３，６１５，４１４号明細書
【特許文献４】
特開昭５４−１６３３号公報
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり，本発明の目的は，高感度で残留電位が小さく，かつ良好な静電特性を発揮することが可能な，新規かつ改良された単層型電子写真感光体，およびこれを備えた電子写真カートリッジ，電子写真ドラムおよび画像形成装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため，本発明の第１の観点によれば，導電性支持体上に，少なくとも電荷発生物質，正孔輸送物質，電子輸送物質及び結合剤を含有する感光層を含み，感光層は，下記化学式１の正孔輸送物質及び下記化学式２の電子輸送物質によって形成される電荷移動錯体を含有し，上記の電荷移動錯体は，上記の電荷発生物質に形成されたトラップサイトから電子を引き抜くことを特徴とする，単層型電子写真感光体が提供される。かかる構成の単層型電子写真感光体は，高感度でかつ残留電位が小さく，さらに良好な静電特性を発揮できる。
【０００９】
【化１】

（化学式１中，Ｒ１〜Ｒ５は，各々，水素原子，炭素数１〜２０の置換または非置換のアルキル基，炭素数６〜２０の置換または非置換のアリール基のいずれかである。）
【００１０】
【化２】

（化学式２中，ＡおよびＢは，各々，水素原子，炭素数２〜２０のアルコキシカルボニル基，または炭素数２〜２０のアルキルアミノカルボニル基のいずれかである。）
【００１１】
また，上記化学式１の正孔輸送物質と化学式２の電子輸送物質との重量比は，９：１〜１：１の範囲である，ようにしてもよい。
【００１２】
また，上記感光層内の電荷発生物質は，フタロシアニン系顔料，アゾ系顔料，キノン系顔料，ペリレン系顔料，インジゴ系顔料，ビスベンゾイミダゾール系顔料，キナクリドン系顔料，アズレニウム系染料，スクアリリウム系染料，ピリリウム系染料，トリアリールメタン系染料またはシアニン系染料の有機材料，及び無定形シリコン，無定形セレン，三方晶セレン，テルル，セレン−テルル合金，硫化カドミウム，硫化アンチモンまたは硫化亜鉛の無機材料よりなる群から選択される少なくとも１つ以上である，ようにしてもよい。
【００１３】
また，上記感光層において，電荷発生物質の含量は，感光層固形分１００重量部を基準として２〜１０重量部である，ようにしてもよい。
【００１４】
また，上記化学式１の正孔輸送物質は，下記化学式３，４，５，６，または７のいずれかの化合物である，ようにしてもよい。
【００１５】
【化４３】

【００１６】
【化４４】

【００１７】
【化４５】

【００１８】
【化４６】

【００１９】
【化４７】

また，上記化学式２の電子輸送物質は，下記化学式８，９または１０のいずれかの化合物である，ようにしてもよい。
【００２０】
【化４８】

【００２１】
【化４９】

【００２２】
【化５０】

【００２３】
また，上記正孔輸送物質は，ピレン系，カルバゾール系，ヒドラゾン系，オキサゾール系，オキサジアゾール系，ピラゾリン系，アリールアミン系，アリールメタン系，ベンジジン系，チアゾール系及びスチリル系化合物からなる群から選択される少なくともいずれか１つ以上を，上記の化学式１の正孔輸送物質と併用してもよい。
【００２４】
また，上記電子輸送物質は，ベンゾキノン系，シアノエチレン系，シアノキノジメタン系，フルオレノン系，キサントン系，フェナントラキノン系，無水フタル酸系，チオピラン系またはジフェノキノン系の電荷吸引性低分子化合物，電子輸送性の高分子化合物及び電子輸送性顔料からなる群から選択される少なくともいずれか１つ以上を，上記の化学式２の電子輸送物質と併用してもよい。
【００２５】
また，上記感光層における電子輸送物質の含量は，感光層固形分１００重量部を基準として１０〜６０重量部である，ようにしてもよい。
【００２６】
また，上記結合剤は，ポリカーボネート，ポリエステル，メタクリル樹脂，アクリル樹脂，ポリ塩化ビニル，ポリ塩化ビニリデン，ポリスチレン，ポリビニルアセテート，シリコン樹脂，シリコン−アルキド樹脂，スチレン−アルキド樹脂，ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール，フェノキシ樹脂，エポキシ樹脂，ポリビニルブチラール，ポリビニルアセタール，ポリビニルフォーマル，ポリスルホン，ポリビニルアルコール，エチルセルロース，フェノール樹脂，ポリアミド，カルボキシ−エチルセルロース，及びポリウレタンからなる群から選択される少なくともいずれか１つ以上である，ようにしてもよい。
【００２７】
また，上記感光層の厚さは，５〜５０μｍの範囲である，ようにしてもよい。
【００２８】
また，上記導電性支持体と感光層との間に中間層をさらに含み，この中間層は，アルミニウムの陽極層，酸化チタン若しくは酸化錫の少なくともいずれかを含む金属酸化物粉末の樹脂分散層，及び，ポリビニルアルコール，カゼイン，エチルセルロース，ゼラチン，フェノール樹脂またはポリアミドの少なくともいずれかを含む樹脂層，からなる群から選択される少なくともいずれか１層以上を含む，ようにしてもよい。
【００２９】
また，上記感光層は，可塑剤，レベリング剤，分散安定剤，酸化防止剤，及び光劣化防止剤からなる群から選択されるいずれか１つ以上をさらに含む，ようにしてもよい。
【００３０】
また，上記課題を解決するため，本発明の別の観点によれば，以上説明したような単層型電子写真感光体を備え；単層型電子写真感光体を帯電する帯電装置と，単層型電子写真感光体の上部に形成された静電潜像を現像する現像装置と，単層型電子写真感光体の表面を清掃する清掃装置と，のうち少なくともいずれかを備え；画像形成装置に着脱自在であることを特徴とする，電子写真カートリッジが提供される。
【００３１】
また，上記課題を解決するため，本発明の別の観点によれば，画像形成装置に着脱可能なドラムと；上記のような単層型電子写真感光体であって，上記ドラムの外周に配設される単層型電子写真感光体と；を含むことを特徴とする，電子写真ドラムが提供される。
【００３２】
また，上記課題を解決するため，本発明の別の観点によれば，上記のような単層型電子写真感光体；を備える感光体ユニットと；感光体ユニットを帯電する帯電装置と；表示画像に応じた光を帯電された感光体ユニットに対して照射することにより，感光体ユニットに静電潜像を形成する光照射装置と；静電潜像をトナーで現像して，感光体ユニット上にトナー画像を形成する現像装置と；トナー画像を画像表示用媒体に転写する転写装置と；を備えることを特徴とする画像形成装置が提供される。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照しながら，本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，本明細書及び図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００３４】
（第１の実施形態）
以下に，本発明の第１の実施形態に係る単層型の電子写真感光体について説明する。
【００３５】
本願発明者らは，残留電位の少ない単層型電子写真感光体を実現するために，感光体の組成について鋭意検討した結果，特定の正孔輸送物質と電子輸送物質よりなる電荷移動錯体（以下，「ＣＴ−ｃｏｍｐｌｅｘ」と称する。）を感光層に含有させることによって，効率よく残留電位を低下させうることを見出して本発明に至った。
【００３６】
本実施形態にかかる単層型電子写真感光体は，導電性支持体上に，少なくとも電荷発生物質，正孔輸送物質，電子輸送物質及び結合剤を含有する感光層を形成してなる。この感光層は，下記化学式１の正孔輸送物質及び下記化学式２の電子輸送物質によって形成される電荷移動錯体「ＣＴ−ｃｏｍｐｌｅｘ」を含有する。
【００３７】
【化５１】

【００３８】
この化学式１中で，Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５は，例えば，各々，水素原子，炭素数１〜２０のアルキル基，炭素数６〜２０のアリール基，炭素数１〜２０のアルコキシ基，または炭素数８〜２０のスチリル基のいずれかである。このアルキル基，アリール基，アルコキシ基およびスチリル基は，例えば，上記炭素数の範囲内でオプション的に置換されていてもよい。
【００３９】
【化５２】

【００４０】
この化学式２中，Ａ，Ｂは，各々，水素原子，ハロゲン原子，炭素数２〜２０のアルコキシカルボニル基，または炭素数２〜２０のアルキルアミノカルボニル基のいずれかである。この化学式２における，芳香族環に含まれている水素原子は，例えば，ハロゲン原子に置換することもできる。
【００４１】
上記化学式１の化合物で使われる置換基であるアルキル基は，炭素数１〜２０の直鎖型または分枝型ラジカル（ｒａｄｉｃａｌ；遊離基）を含み，望ましくは１〜１２の炭素原子を有する直鎖型または分枝型ラジカルを含む。さらに望ましいアルキルラジカルは，１〜６の炭素原子を有する低級アルキルである。このようなラジカルの例としては，メチル，エチル，ｎ−プロピル，イソプロピル，ｎ−ブチル，イソブチル，ｓｅｃ−ブチル，ｔ−ブチル，ペンチル，イソ−アミル，ヘキシルなどが挙げられる。１〜３の炭素原子を有する低級アルキルラジカルがさらに望ましい。
【００４２】
上記化学式１の化合物で使われる置換基であるアリール基は，単独または組合わせて使われ，１つ以上の環を含む炭素原子数６〜２０のカーボサイクル芳香族システムを意味し，上記環はペンダント方法（ｐｅｎｄａｎｔｍａｎｎｅｒ）で共に付着されるか，または融合されうる。アリールという用語は，フェニル，ナフチル，テトラヒドロナフチル及びビフェニルのような芳香族ラジカルを含む。より望ましいアリールはフェニルである。上記アリール基はヒドロキシ，ハロ，ハロアルキル，ニトロ，シアノ，アルコキシ及び低級アルキルアミノのような１〜３の置換基を有することができる。
【００４３】
上記化学式１の化合物で使われる置換基であるアルコキシ基は，炭素数１〜２０のアルキル部分を各々有する酸素−含有直鎖型または分枝型ラジカルを含む。１〜６の炭素原子を有する低級アルコキシラジカルが，さらに望ましいアルコキシラジカルである。このようなラジカルの例としては，メトキシ，エトキシ，プロポキシ，ブトキシ及びｔ−ブトキシが挙げられる。１〜３の炭素原子を有する低級アルコキシラジカルがさらに望ましい。上記アルコキシラジカルは，フッ素，塩素または臭素のような１つ以上のハロゲン元素に，さらに置換されてハロアルコキシラジカルを提供できる。１〜３の炭素原子を有する低級ハロアルコキシラジカルがさらに望ましい。このようなラジカルの例としては，フルオロメトキシ，クロロメトキシ，トリフルオロメトキシ，トリフルオロエトキシ，フルオロエトキシ及びフルオロプロポキシが挙げられる。
【００４４】
上記化学式１の化合物で使われる置換基であるスチリル基における芳香族環上の水素原子は，任意の置換基，例えばヒドロキシ，ハロ，ハロアルキル，ニトロ，シアノ，アルコキシ及び低級アルキルアミノのような１〜３の置換基に置換できる。
【００４５】
また，上記化学式２の化合物で使われる置換基のうち，アルコキシカルボニル基及びアルキルアミノカルボニル基におけるアルコキシ基及びアルキル基についての定義は，上記定義と同一である。
【００４６】
本実施形態にかかる電子写真感光体は，導電性支持体上に感光層をコーティングして形成される。この感光層は，電荷発生物質，正孔輸送物質，電子輸送物質及び結合剤を含む単層構造を有する。本実施形態にかかる単層型電子写真感光体の残留電位低減効果のメカニズムを，以下に説明する。
【００４７】
ＣＴ−ｃｏｍｐｌｅｘは，一般に，電子供与性物質（正孔輸送物質）と電子水溶性物質（電子輸送物質）とが出合う時点で両者間に電子の移動が生じ，イオン化された分子が錯体を形成することによって生成される。ＣＴ−ｃｏｍｐｌｅｘは，一般に正孔も，電子も輸送できるが，その移動度は各々単体の正孔輸送物質，または電子輸送物質の移動度よりは小さいことが普通である。従来の単層型感光体に電子輸送物質として時折使われており，特開平１−２０６３４９号公報（以下，特許文献５という。）に開示されたジフェノキノン系の化合物は，電子親和力が小さく，多くの正孔輸送物質とはＣＴ−ｃｏｍｐｌｅｘを形成しない。このため，単層型感光体では電子輸送物質が単分子として電荷発生物質と接触するが，電子親和力が小さくて電荷発生物質表面に存在すると見なされる正孔トラップに対する作用も小さく，トラップサイトはそのまま存在して低い電界領域での光減少速度の低下をもたらす。これは，例えば上記特許文献５に開示されているフタロシアニンを電荷発生層，ジフェノキノン化合物を単独で樹脂に分子分散させて電荷輸送層として使用した感光体の場合，電子の移動度が比較的優れるにも拘らず，フタロシアニンからの電子注入効率が悪くなり，大きな残留電位を示す事実からも立証される。
【００４８】
一方，本実施形態では，例えば，電子輸送物質は，ほとんどがＣＴ−ｃｏｍｐｌｅｘとして電荷発生物質と接触する。本実施形態にかかる化学式２の電子輸送物質及び正孔輸送物質で形成されるＣＴ−ｃｏｍｐｌｅｘが良好な電子移動度を有することは，例えば，「ＪｏｕｒｎａｌｏｆＩｍａｇｉｎｇＳｃｉｅｎｃｅ，Ｖｏｌ．２９，Ｎｏ．２，６９−７２（１９８５）」（以下では，非特許文献１という。）及び米国特許４，５５９，２８７号公報（以下では，特許文献６）に示唆されている。これらの文献では正孔輸送物質としてテトラフェニルベンジジンを使用するので，ＣＴ−ｃｏｍｐｌｅｘの電子輸送能だけが注目されているが，本実施形態にかかる化学式１の正孔輸送物質を使用した場合は，錯体形成による正孔移動度の低下がほとんど見られず，正孔と電子の両者が効率よく輸送される。本実施形態にかかるＣＴ−ｃｏｍｐｌｅｘは，電荷発生物質の表面に存在するトラップサイトから容易に電子を奪って正孔トラップを満たすので，低い電界領域でも電位減少速度が落ちずに残留電位を小さくすることができる。
【００４９】
次に，図１に基づいて，本実施形態にかかる電子写真感光体についてより詳細に説明する。なお，図１は，本実施形態にかかる導電性支持体３上に設けられた感光層２を有する電子写真感光体１を示す説明図である。
【００５０】
図１に示すように，電子写真感光体１は，導電性の支持体３上に感光層２を塗布したものが用いられる。換言すると，電子写真感光体１は，導電性支持体３上にコーティングされた感光層２である。この導電性支持体３の例としては，例えば，金属，プラスチック，ドラムまたはベルト状の支持体などが挙げられる。
【００５１】
感光層２は，電荷発生物質，正孔輸送物質，電子輸送物質及び結合剤を含有する単層構造を有する。
【００５２】
この感光層２に用いられる電荷発生物質としては，例えば，フタロシアニン系顔料，アゾ系顔料，キノン系顔料，ペリレン系顔料，インジゴ系顔料，ビスベンゾイミダゾール系顔料，キナクリドン系顔料，アズレニウム系染料，スクアリリウム系染料，ピリリウム系染料，トリアリールメタン系染料，シアニン系染料などの有機材料及び，無定形シリコン，無定形セレン，三方晶セレン，テルル，セレン−テルル合金，硫化カドミウム，硫化アンチモン，硫化亜鉛などの無機材料が挙げられる。使用可能な電荷発生物質としては，上記材料にのみ限定されるものではなく，これらを単独で併用しても，或いは，２種以上の電荷発生物質を混合して用いることもできる。
【００５３】
感光層２内の電荷発生物質の含量は，感光層２の固形分１００重量部を基準として２〜１０重量部であることが望ましい。ここで，感光層２の固形分とは，電荷発生物質，電荷輸送物質及び結合剤を合せたものを意味する。電荷発生物質の含量が２重量部未満である場合には，感光層２の吸光度が低下し，照射光エネルギーの損失が増大するので，感度が低下して望ましくない。電荷発生物質の含量が１０重量部を超える場合には，暗伝導が増加して帯電性が低下するとともに，トラップ密度も高まって移動度低下によって感度も低下するので望ましくない。
【００５４】
本実施形態にかかる単層型電子写真感光体１に含有される化学式１の正孔輸送物質および化学式２の電子輸送物質よりなるＣＴ−ｃｏｍｐｌｅｘは，双方を溶媒に溶解し，混合するだけで迅速に得られる。このＣＴ−ｃｏｍｐｌｅｘにおいては，ＨＯＭＯ（ＨｉｇｈｅｓｔＯｃｃｕｐｉｅｄＭｏｌｅｃｕｌａｒＯｒｂｉｔａｌ）−ＬＵＭＯ（ＬｏｗｅｓｔＯｃｃｕｐｉｅｄＭｏｌｅｃｕｌａｒＯｒｂｉｔａｌ）遷移エネルギーが小さく，長波長の光学吸収が起こるので，ＣＴ−ｃｏｍｐｌｅｘの生成を発色により直ちに判別できる。
【００５５】
以下，ＣＴ−ｃｏｍｐｌｅｘを形成する化学式１の正孔輸送物質であって，本実施形態にかかる電子写真感光体１に望ましい正孔輸送物質の構造例を以下に示す。
【００５６】
【化５３】

【００５７】
【化５４】

【００５８】
【化５５】

【００５９】
【化５６】

【００６０】
【化５７】

【００６１】
このような正孔輸送物質は，材料としては，米国特許５，０１３，６２３号公報（以下では，特許文献７という。）に開示されており，その明細書の記載より容易に合成できる。
【００６２】
次いで，ＣＴ−ｃｏｍｐｌｅｘを形成する化学式２の電子輸送物質として，本実施形態にかかる電子写真感光体１に望ましい電子輸送物質の構造例を以下に示す。
【００６３】
【化５８】

【００６４】
【化５９】

【００６５】
【化６０】

【００６６】
このような電子輸送物質は，米国特許４，４７４，８６５号公報（以下では，特許文献８という）に開示されており，合成方法も明らかに記載されている。本実施形態にかかる化学式２の電子輸送物質は，良好な溶解性及び電子移動度を示し，また変移原性を大きくする要因となるニトロ基を含有しないために，安全性にも優れる。
【００６７】
化学式１の正孔輸送物質と，化学式２の電子輸送物質との混合比率は，重量比で９：１〜１：１の範囲が望ましい。上記重量比の範囲を外れる場合には，感光体として実質的な性能を発揮するのに必要な感光層２の電子またはホール流動性を得にくいという問題点がある。
【００６８】
また，感光層２には本発明の効果を損わない範囲内で，他の正孔輸送物質あるいは電子輸送物質を併用して使用してもよい。
【００６９】
上記正孔輸送物質としては，例えば，ピレン系，カルバゾール系，ヒドラゾン系，オキサゾール系，オキサジアゾール系，ピラゾリン系，アリールアミン系，アリールメタン系，ベンジジン系，チアゾール系，スチリル系などの窒素含有環化合物及び縮合多環式化合物などがある。
【００７０】
上記電子輸送物質としては，例えばベンゾキノン系，シアノエチレン系，シアノキノジメタン系，フルオレノン系，キサントン系，フェナントラキノン系，無水フタル酸系，チオピラン系，ジフェノキノン系などの電荷吸引性低分子化合物を挙げられるが，これらに限定されるものではなく，電子輸送性の高分子化合物及び電子輸送性を有する顔料でも良い。
【００７１】
本実施形態にかかる電子写真感光体１に併用できる電荷輸送物質としては，前述した物質に限定されるのではなく，その使用時には単独，または２種以上を混合して使用することもできる。
【００７２】
感光層２における電荷輸送物質の含量は，感光層の固形分１００重量部を基準として１０〜６０重量部であることが望ましい。もし，電荷輸送物質の含量が１０重量部未満であれば，電荷輸送能が不十分になるので，感度が不足し，残留電位が大きくなるので望ましくない。一方，電荷輸送物質の含量が６０重量部を超える場合には，感光層２内の樹脂の含量が少なくなるので，塗膜強度を十分に得られないなどの悪影響があって望ましくない。
【００７３】
感光層２に使用できる結合剤樹脂としては電気絶縁性の高分子重合体が望ましく，例えば，ポリカーボネート，ポリエステル，メタクリル樹脂，アクリル樹脂，ポリ塩化ビニル，ポリ塩化ビニリデン，ポリスチレン，ポリビニルアセテート，シリコン樹脂，シリコン−アルキド樹脂，スチレン−アルキド樹脂，ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール，フェノキシ樹脂，エポキシ樹脂，ポリビニルブチラール，ポリビニルアセタール，ポリビニルフォーマル，ポリスルホン，ポリビニルアルコール，エチルセルロース，フェノール樹脂，ポリアミド，カルボキシ−エチルセルロース，ポリウレタンなどがあるが，これらに限定されるものではない。これら高分子重合体は，単独または２種以上を混合して使用できる。
【００７４】
感光層２の厚さは，例えば，通常５〜５０μｍの範囲内に設定される。
【００７５】
また，塗布法に使われる溶媒としては，アルコール類，ケトン類，アミド類，エーテル類，エステル類，スルホン類，芳香族類，脂肪族ハロゲン化炭化水素類などの有機溶媒などがある。
【００７６】
塗布法としては，浸積塗布，リング塗布，ロール塗布，スプレー法などがあるが，本発明にかかる電子写真感光体は，その他の如何なる方法を使用して製造しても良い。
【００７７】
また，導電性支持体３と感光層２との間には接着性の向上，または支持体３からの電荷注入を阻止する目的で中間層を設けても良い。そのような中間層としては，例えば，アルミニウムの陽極層；酸化チタン，酸化錫などの金属酸化物粉末の樹脂分散層；ポリビニルアルコール，カゼイン，エチルセルロース，ゼラチン，フェノール樹脂及び／又はポリアミドなどの樹脂層；があるが，これらに限定されるものではない。
【００７８】
また，感光層２には，結合剤と共に，可塑剤，レベリング剤，分散安定剤，酸化防止剤，光劣化防止剤などの添加剤を使用できる。この酸化防止剤としては，例えばフェノール系，硫黄系，燐系，アミン系化合物などの酸化防止剤などがある。また，光劣化防止剤としては，例えばベンゾトリアゾール系化合物，ベンゾフェノン系化合物，ヒンダードアミン系化合物などがある。
【００７９】
次に，図２に基づいて，上記のような電子写真感光体を応用した本実施形態にかかる画像形成装置，電子写真ドラム，電子写真カートリッジについて説明する。なお，図２は，本実施形態にかかる画像形成装置３０，電子写真ドラム２８，２９，電子写真カートリッジ２１を概略的に示す説明図である。
【００８０】
図２に示すように，電子写真カートリッジ２１は，例えば，ドラム２８と，電子写真感光体２９と，この電子写真感光体２９を帯電する少なくとも１つの帯電装置２５と，上記電子写真感光体２９上に形成された静電潜像を現像する現像装置２４と，上記電子写真感光体２９の表面を清掃する清掃装置２６と，を備える。この電子写真カートリッジ２１は，上記画像形成装置３０から着脱自在に構成されている。また，電子写真感光体２９は，例えば，上述した電子写真感光体１をロール状に成形したものである。
【００８１】
画像形成装置３０用の電子写真ドラム２８，２９は，例えば，例えば略ロール形状のドラム２８と，このドラム２８の外周を覆うように配設された電子写真感光体２９とからなる。ドラム２８は，画像形成装置３０から着脱可能（即ち，上記電子写真カートリッジ２１を画像形成装置３０に着脱すれば，これに伴いドラム２８も着脱される。）である。また，ドラム２８は，例えば，電子写真カートリッジ２１に対しても着脱可能である。また，このドラム２８の外周には，例えば，上記電子写真感光体２９が巻き付けられている。
【００８２】
画像形成装置３０は，例えば，感光体ユニット（例えば，電子写真ドラム２８，２９）と，この感光体ユニットを帯電する帯電装置２５と，上記帯電された感光体ユニットに対して，表示しようとする画像に応じた（ｉｍａｇｅｗｉｓｅ）光（レーザ光等）を照射することにより，感光体ユニット上に静電潜像を形成する光照射装置２２と，上記静電潜像をトナーで現像して感光体ユニット上にトナー画像を形成する現像装置２４と，上記トナー画像を例えばペーパーＰなどの画像表示用媒体（受容物質）に転写する転写装置２７と，を備える。
【００８３】
この感光体ユニットは，例えば，電子写真ドラム２８，２９などであり，上記の電子写真感光体２９を備える。また，帯電装置２５は，帯電ユニットとして電圧が供給されており，上記電子写真感光体２９と接触して電子写真感光体２９を帯電させることができる。
【００８４】
また，この画像形成装置３０は，例えば，上記電子写真感光体２９の表面上の残留電荷を除去することが可能な予備露光ユニット２３を具備して，後続サイクルの準備をできるようにすることが望ましい。
【００８５】
【実施例】
以下，本発明の実施例についてさらに具体的に説明するが，本発明は，かかる例に限定されるものではない。
【００８６】
（実施例１）
以下に単層型電子写真感光体の製造例について説明する。
【００８７】
まず，ガンマ型チタニルフタロシアニン３重量部と，ポリカーボネートＺ樹脂（帝人化学（株）製“ＰａｎｌｉｔｅＴＳ−２０２０”）２重量部を，クロロホルム４５重量部と混合し，サンドミルで１時間研磨粉砕して分散させた。
【００８８】
次いで，上記化学式３の正孔輸送物質３５重量部及び上記化学式８の電子輸送物質１５重量部，ポリカーボネートＺ樹脂５０重量部を，クロロホルム３００重量部に溶解した。溶液はダークグリーンに発色したため，ＣＴ−ｃｏｍｐｌｅｘの形成が確認された。
【００８９】
その後，上記分散液と溶液とを比率１：８で混合し，ホモミキサーで均一になるまで分散して感光層塗布液を得た。この塗布液を直径３０ｍｍのアルミニウム製ドラム上にリングコーティング法で塗布した後，乾燥して厚さ２０μｍの単層型電子写真感光体を得た。
【００９０】
（実施例２及び３，比較例１〜３）
実施例１において使用した化学式３の正孔輸送物質と化学式８の電子輸送物質との組合わせの代りに，下記表１に示す組合わせを使用した以外には，実施例１と略同一な方法で，実施例２及び３，比較例１〜３の電子写真感光体を製造した。
【００９１】
【表１】

【００９２】
【化６１】

【００９３】
【化６２】

【００９４】
（静電特性）
上記のようにして製造した，それぞれの電子写真感光体の電子写真特性を，ドラム感光体評価装置（ＱＥＡ株式会社製“ＰＤＴ−２０００”）を使用して測定した。測定条件は，コロナ電圧＋７．５ｋＶで，帯電器と電子写真感光体の相対速度１００ｍｍ／ｓｅｃの条件で電子写真感光体を帯電させ，直後に波長７８０ｎｍの単色光を露光エネルギー０〜１０ｍＪ／ｍ^２の範囲内での一定値で照射し，露光後の表面電位値を記録し，エネルギー対表面電位の関係を測定した。ここで，光を照射しない場合の表面電位をＶ_０［Ｖ］とし，暗所での１秒後の電位Ｖ_１［Ｖ］との比率Ｖ_１／Ｖ_０を電位維持率とした。また，光照射によりＶ_０が１／２に減少するのに必要なエネルギーをＥ_１／２［ｍＪ／ｍ^２］とした。また１００ｍＪ／ｍ^２の光を照射して１０秒後の電位を，残留電位Ｖ_Ｒ［Ｖ］として評価した。かかる測定結果を表２に示す。
【００９５】
【表２】

【００９６】
表２に示すように，公知の材料の組合わせよりなる比較例３の電子写真感光体と比べて，実施例１〜３の電子写真感光体は，良好な帯電性及び感度を示すとともに，残留電位も２０Ｖ前後と低い数値を示した。
【００９７】
これに対して，正孔輸送物質を化学式１１のテトラフェニルベンジジン系化合物に置き換えた比較例１の電子写真感光体は，本発明の実施例１に使用する化学式８の電子輸送物質とＣＴ−ｃｏｍｐｌｅｘを形成することが確認されたが，帯電性が低く，感度および残留電位の面で劣り，比較例３の感光体と比較しても大きく感度が低下していることが分かる。これは，ＣＴ−ｃｏｍｐｌｅｘの生成によって正孔輸送物質の輸送能が低下し，実質的に正孔輸送物質濃度の低下が原因であると考えられる。
【００９８】
また，電子輸送物質として化学式１２のジフェノキノン系化合物を使用した比較例２及び３の感光体は，ＣＴ−ｃｏｍｐｌｅｘの形成が発見されなかった。本発明の実施例１に使われる化学式３の正孔輸送物質と組合わせた比較例２の感光体では，帯電性および感度は良好な特性を示すが，残留電位が大きく，低電界領域における放電が遅いという問題点が改善されていない。
【００９９】
以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【０１００】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば，低電界領域における電位減少速度が低下するという従来の問題点を大幅に改善し，帯電性，感度及び残留電位のあらゆる特性に優れ，より実用的な単層型電子写真感光体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は，第１の実施形態にかかる導電性支持体上に設けられた感光層を有する電子写真感光体を示す説明図である。
【図２】図２は，第１の実施形態にかかる画像形成装置，電子写真ドラム，電子写真カートリッジを概略的に示す説明図である。
【符号の説明】
１：単層型電子写真感光体
２：導電性支持体
３：感光層
２１：電子写真カートリッジ
２８，２９：電子写真ドラム
３０：画像形成装置

Claims

導電性支持体上に，少なくとも電荷発生物質，正孔輸送物質，電子輸送物質及び結合剤を含有する感光層を含み，
前記感光層は，下記化学式３の正孔輸送物質と下記化学式８の電子輸送物質で形成される電荷移動錯体，下記化学式５の正孔輸送物質と下記化学式９の電子輸送物質で形成される電荷移動錯体，または下記化学式６の正孔輸送物質と下記化学式１０の電子輸送物質で形成される電荷移動錯体を含有し，
前記電荷移動錯体は，前記電荷発生物質に形成されたトラップサイトから電子を引き抜くことを特徴とする，単層型電子写真感光体。
前記正孔輸送物質と前記電子輸送物質との重量比は，９：１〜１：１の範囲であることを特徴とする，請求項１に記載の単層型電子写真感光体。
前記感光層内の前記電荷発生物質は，フタロシアニン系顔料，アゾ系顔料，キノン系顔料，ペリレン系顔料，インジゴ系顔料，ビスベンゾイミダゾール系顔料，キナクリドン系顔料，アズレニウム系染料，スクアリリウム系染料，ピリリウム系染料，トリアリールメタン系染料またはシアニン系染料の有機材料，及び無定形シリコン，無定形セレン，三方晶セレン，テルル，セレン−テルル合金，硫化カドミウム，硫化アンチモンまたは硫化亜鉛の無機材料よりなる群から選択される少なくとも１つ以上であることを特徴とする，請求項１または２のいずれかに記載の単層型電子写真感光体。
前記感光層において，前記電荷発生物質の含量は，前記感光層固形分１００重量部を基準として２〜１０重量部であることを特徴とする，請求項１，２または３のいずれかに記載の単層型電子写真感光体。
前記正孔輸送物質として，ピレン系，カルバゾール系，ヒドラゾン系，オキサゾール系，オキサジアゾール系，ピラゾリン系，アリールアミン系，アリールメタン系，ベンジジン系，チアゾール系及びスチリル系化合物からなる群から選択される少なくともいずれか１つ以上を，前記化学式３，５または６の正孔輸送物質と併用することを特徴とする，請求項１，２，３または４のいずれかに記載の単層型電子写真感光体。
前記電子輸送物質として，ベンゾキノン系，シアノエチレン系，シアノキノジメタン系，フルオレノン系，キサントン系，フェナントラキノン系，無水フタル酸系，チオピラン系またはジフェノキノン系の電荷吸引性低分子化合物，電子輸送性の高分子化合物及び電子輸送性顔料からなる群から選択される少なくともいずれか１つ以上を，前記化学式８，９または１０の電子輸送物質と併用することを特徴とする，請求項１，２，３，４または５のいずれかに記載の単層型電子写真感光体。
前記感光層における前記電子輸送物質の含量は，前記感光層固形分１００重量部を基準として１０〜６０重量部であることを特徴とする，請求項１，２，３，４，５または６のいずれかに記載の単層型電子写真感光体。
前記結合剤は，ポリカーボネート，ポリエステル，メタクリル樹脂，アクリル樹脂，ポリ塩化ビニル，ポリ塩化ビニリデン，ポリスチレン，ポリビニルアセテート，シリコン樹脂，シリコン−アルキド樹脂，スチレン−アルキド樹脂，ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール，フェノキシ樹脂，エポキシ樹脂，ポリビニルブチラール，ポリビニルアセタール，ポリビニルフォーマル，ポリスルホン，ポリビニルアルコール，エチルセルロース，フェノール樹脂，ポリアミド，カルボキシ−エチルセルロース，及びポリウレタンからなる群から選択される少なくともいずれか１つ以上であることを特徴とする，請求項１，２，３，４，５，６または７のいずれかに記載の単層型電子写真感光体。
前記感光層の厚さは，５〜５０μｍの範囲であることを特徴とする，請求項１，２，３，４，５，６，７または８のいずれかに記載の単層型電子写真感光体。
前記導電性支持体と前記感光層との間に中間層をさらに含み，
前記中間層は，アルミニウムの陽極層，酸化チタン若しくは酸化錫の少なくともいずれかを含む金属酸化物粉末の樹脂分散層，及び，ポリビニルアルコール，カゼイン，エチルセルロース，ゼラチン，フェノール樹脂またはポリアミドの少なくともいずれかを含む樹脂層，からなる群から選択される少なくともいずれか１層以上を含むことを特徴とする，請求項１，２，３，４，５，６，７，８または９のいずれかに記載の単層型電子写真感光体。
前記感光層は，可塑剤，レベリング剤，分散安定剤，酸化防止剤，及び光劣化防止剤からなる群から選択されるいずれか１つ以上をさらに含むことを特徴とする，請求項１，２，３，４，５，６，７，８，９または１０のいずれかに記載の単層型電子写真感光体。
導電性支持体上に少なくとも電荷発生物質，正孔輸送物質，電子輸送物質及び結合剤を含有する感光層を含み，前記感光層は，下記化学式３の正孔輸送物質と下記化学式８の電子輸送物質で形成される電荷移動錯体，下記化学式５の正孔輸送物質と下記化学式９の電子輸送物質で形成される電荷移動錯体，または下記化学式６の正孔輸送物質と下記化学式１０の電子輸送物質で形成される電荷移動錯体を含有し，前記電荷移動錯体は，前記電荷発生物質に形成されたトラップサイトから電子を引き抜く単層型電子写真感光体，を備え；
前記単層型電子写真感光体を帯電する帯電装置と，前記単層型電子写真感光体の上部に形成された静電潜像を現像する現像装置と，前記単層型電子写真感光体の表面を清掃する清掃装置と，のうち少なくともいずれかを備え；
画像形成装置に着脱自在であることを特徴とする，電子写真カートリッジ。
前記正孔輸送物質と前記電子輸送物質との重量比は，９：１〜１：１の範囲であることを特徴とする，請求項１２に記載の電子写真カートリッジ。
画像形成装置に着脱可能なドラムと；
導電性支持体上に少なくとも電荷発生物質，正孔輸送物質，電子輸送物質及び結合剤を含有する感光層を含み，前記感光層が下記化学式３の正孔輸送物質と下記化学式８の電子輸送物質で形成される電荷移動錯体，下記化学式５の正孔輸送物質と下記化学式９の電子輸送物質で形成される電荷移動錯体，または下記化学式６の正孔輸送物質と下記化学式１０の電子輸送物質で形成される電荷移動錯体を含有し，前記電荷移動錯体は，前記電荷発生物質に形成されたトラップサイトから電子を引き抜き，前記ドラムの外周に配設される単層型電子写真感光体と；
を含むことを特徴とする，電子写真ドラム。
前記正孔輸送物質と前記電子輸送物質との重量比は，９：１〜１：１の範囲であることを特徴とする，請求項１４に記載の電子写真ドラム。
導電性支持体上に少なくとも電荷発生物質，正孔輸送物質，電子輸送物質及び結合剤を含有する感光層を含み，前記感光層が下記化学式３の正孔輸送物質と下記化学式８の電子輸送物質で形成される電荷移動錯体，下記化学式５の正孔輸送物質と下記化学式９の電子輸送物質で形成される電荷移動錯体，または下記化学式６の正孔輸送物質と下記化学式１０の電子輸送物質で形成される電荷移動錯体を含有し，前記電荷移動錯体は，前記電荷発生物質に形成されたトラップサイトから電子を引き抜く単層型電子写真感光体；を備える感光体ユニットと；
前記感光体ユニットを帯電する帯電装置と；
表示画像に応じた光を前記帯電された感光体ユニットに対して照射することにより，前記感光体ユニットに静電潜像を形成する光照射装置と；
前記静電潜像をトナーで現像して，前記感光体ユニット上にトナー画像を形成する現像装置と；
前記トナー画像を画像表示用媒体に転写する転写装置と；
を備えることを特徴とする画像形成装置。
前記正孔輸送物質と前記電子輸送物質との重量比は，９：１〜１：１の範囲であることを特徴とする，請求項１６に記載の画像形成装置。