JPH09127712A - 電子写真用感光体 - Google Patents
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Abstract
生することがなく、電子写真特性も低下しない、優れた
画質のコピー画像を長期間に渡って得ることができる電
子写真用感光体を提供する。 【解決手段】 導電性支持体上に感光層を設けた電子
写真用感光体において、該感光層が、電荷輸送性高分子
化合物として、例えば、下記一般式(I−1)で表され
る構造の少なくとも1種を繰り返し単位の部分構造とし
て含有し、更に該感光層は、特定のヒンダードフェノー
ル化合物及び特定のヒンダードアミン化合物を少なくと
も1種含有することを特徴とする。 【化1】 (R1 、R2 はそれぞれ独立に水素、アルキル基等、X
は2価のアリール基を示す。k,lはそれぞれ0あるい
は1、Tは特定の2価の炭化水素基を示す。)
Description
し、さらに詳しくは長期間にわたって優れた電気的特性
および機械的強度を両立した電子写真感光体に関する。
字品質が得られるという利点を有するために、複写機、
レーザービームプリンターおよびファクシミリ等の分野
において、著しく応用されている。これらの電子写真技
術において用いられる電子写真感光体としては、従来か
らセレン、セレン−テルル合金、セレン−ヒ素合金、硫
化カドミウム等の無機光導電材料を用いたものが広く知
られている。
子写真感光体に比べ、安価で製造性および廃棄性の点で
優れた利点を有する有機光導電材料を用いた電子写真感
光体の研究も活発化している。中でも、露光により電荷
を発生する電荷発生層と電荷を輸送する電荷輸送層を積
層する機能分離型の有機積層型感光体は、感度、帯電性
およびその繰り返し安定性等の電子写真特性の点で優れ
ており、種々の提案がなされ、その多くが実用化されて
いる。また現在、単層型の有機感光体においては、製造
性、製造コスト面、さらに正帯電というシステム上の利
点(オゾン発生低減化、均一帯電性)が有る一方、電気
的性能が積層型感光体に対して劣るという問題が有り、
まだ十分に研究開発の余地が残っている。
に関しては十分な性能を持つものが開発されてきている
が、有機材料で構成されていることから機械的外力に対
する耐久性が劣る。すなわち、トナー、現像剤、用紙、
クリーニング部材からの、また、最近では感光体に直接
接触して帯電させるロール等からの直接的負荷による感
光体表面の摩滅や傷等の発生およびトナーフィルミング
等の異物付着等によって、画質欠陥が生じる問題、ある
いはコロナ放電により発生するオゾン、窒素酸化物等に
よる表面層の変質や、コピー用紙から生じる紙粉等が感
光体表面に付着蓄積することにより引き起こされる高湿
環境下での画像流れ等が発生し、これらの問題が、感光
体寿命を規制している。
化によって、半導体レーザーを使って露光するために感
光体感光波長域の感度を近赤外線の半導体レーザー波長
域(780〜830nm)で最大になるように工夫する
ことや、さらにカラー化、高速化、小型化に伴って、帯
電〜露光〜現像〜転写〜クリーニング〜除電という1プ
ロセスがさらに短い時間で行われる傾向にあるため、よ
り速い光応答性と長期電気的安定性が要求されてきてい
る。このようにこれらプロセスの複雑化、高ストレス化
の点からもさらなる高耐久性が要求されている。
記の欠点を大幅に解消し、また、上記の要望に答え得る
可能性があるため、現在盛んに研究されている。例えば
米国特許4,806,443号明細書には、特定のジヒ
ドロキシアリールアミンとビスクロロホルメートとの重
合によるポリカーボネートが開示されており、米国特許
4,806,444号明細書には特定のジヒドロキシア
リールアミンとホスゲンとの重合によるポリカーボネー
トが開示されている。また、米国特許4,801,51
7号明細書にはビスヒドロキシアルキルアリールアミン
とビスクロロホルメートあるいはホスゲンとの重合によ
るポリカーボネートが開示されており、米国特許4,9
37,165号明細書および同4,959,288号明
細書には、特定のジヒドロキシアリールアミンあるいは
ビスヒドロキシアルキルアリールアミンとの重合による
ポリカーボネート、あるいはビスアシルハライドとの重
合によるポリエステルが開示されている。さらに、米国
特許5,034,296号明細書には特定のフルオレン
骨格を有するアリールアミンのポリカーボネート、ある
いはポリエステルが、また米国特許4,983,482
号明細書にはポリウレタンが開示されている。さらにま
た特公昭53−87226号公報、特公昭59−289
03号公報には、特定のビススチリルビスアリールアミ
ンを主鎖としたポリエステルが開示されている。また特
開昭61−20953号公報、特開平1−134456
号公報、特開平1−134457号公報、特開平4−1
33065号公報、特開平4−133066号公報等に
はヒドラゾンやトリアリールアミン等の電荷輸送性の置
換基をペンダントとしたポリマーおよびそれを用いた感
光体も提案されている。
は電荷輸送性高分子化合物に酸化防止剤を添加して機械
的強度の改善の他に耐反応性ガス性および繰り返し安定
性の向上を図った感光体が提案されている。
案されている電荷輸送性高分子化合物を感光層として用
いると、比較的良好な耐久性の電子写真用感光体が得ら
れるけれども、いまだ充分満足できるものはない。すな
わち、それらの電荷輸送性高分子化合物を用いて形成さ
れた塗膜の機械的強度は、必ずしも十分とはいえず、複
写機中で長期間繰り返し使用した場合、感光層の表面が
摩耗することによって、感光体の膜厚が変化し、帯電電
位が低下し、感度が変化するため、コピーにカブリが生
じたり、コピー濃度が低下したりする。また感光体の表
面摩耗傷による画質欠陥が発生する。
では、帯電時に発生する放電生成物(オゾン等)によっ
て画質が低下する。さらに小径化ドラムを採用した高速
プロセスの電子写真装置に応用する場合、電気的特性が
十分とはいいがたい。
問題を解決するために感光層の材料について鋭意研究を
重ねた結果、従来の非接触帯電方法だけでなく、接触帯
電方法に利用する場合においても、特定の組合せの材料
を含む感光体を用いることにより、繰り返しの電気特性
および画質維持性、さらに耐摩耗性、引いては機械的強
度の向上が達成されることを見出し、本発明を完成する
に至った。
層を設けた電子写真用感光体において、該感光層が、電
荷輸送性高分子化合物として下記一般式(I−1)及び
(I−2)で表される構造の少なくとも1種を繰り返し
単位の部分構造として含有し、更に、該感光層は、下記
一般式(II)で表されるヒンダードフェノール構造単
位を有する化合物及び下記一般式(III)で表される
ヒンダードアミン構造単位を有する化合物を少なくとも
1種含有することを特徴とする。
キル基、アルコキシ基、置換アミノ基、ハロゲン、置換
あるいは未置換のアリール基を示し、Xは置換あるいは
未置換の2価のアリール基を示す。k,lはそれぞれ0
あるいは1から選ばれる整数を示す。Tは炭素数1〜1
0の枝分かれしてもよい2価の炭化水素基を示す。)
はそれぞれ水素原子、ヒドロキシ基、アルキル基または
アリール基を示し、R6 、R7 およびR8 の少なくとも
2つが相互に連結して環を形成してもよい。R9 は、単
結合、水素原子、アルキル基またはアルキレン基を示
し、R10〜R14はそれぞれ独立に水素原子、アルキル基
またはアリール基を示し、Zは含窒素脂環を構成するに
必要な原子団を示す。R11、R12の組およびR13、R14
の組各々の組においてその1つはZの中に組み込まれて
二重結合を与えてもよい。但し、R5 ないしR9 の1以
上がアラルキルであって、それ以外が水素であってもよ
い。) 本発明の電子写真用感光材料では、特定の電荷輸送性高
分子化合物と、特定のヒンダードフェノール構造単位又
はヒンダードアミン構造単位を有する化合物とを含むこ
とによって、機械的な強度が向上し、また、長期にわた
って画質が低下しないものとなった。これは、前者の化
合物と、後者の化合物のそれぞれの特性(例えば、後者
の酸化防止作用)のみならず、互いの相溶性若しくは親
和性が、上記の作用効果の発揮に相乗的に寄与している
と考えられる。
る。
の、部分構造としての(I−1)または(I−2)で表
される化学構造において、前記のように、R1 〜R4 は
それぞれ独立に水素、アルキル基、アルコキシ基、置換
アミノ基、ハロゲン、置換あるいは未置換のアリール基
を示す。R1 〜R4 は、好ましくは、炭素数1〜40の
アルキル基である。中でも好ましくは、R1 〜R4 は、
炭素数1〜40のアルキル基であって、このアルキル基
は置換基を有してもよく、置換基としては、例えばアリ
ール基、アルコキシ基、酸基、アミド基、ハロゲン等任
意のものから選択される。
おけるXとしては、以下の基(1)〜(7)から選択さ
れたものが具体例として挙げられる。
のアルキル基、置換また未置換のフェニル基、置換また
は未置換のアラルキル基を表し、R16からR22は、それ
ぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜4のアルキル基、炭
素数1〜4のアルコキシ基、置換または未置換のフェニ
ル基、置換または未置換のアラルキル基、ハロゲンを表
し、Arは下記の基(8)を表し、Vは下記の基(9)
〜(18)から選択され、aは0または1を意味す
る。)
キル基、炭素数1〜4のアルコキシ基、置換または未置
換のフェニル基、置換または未置換のアラルキル基、ハ
ロゲンを表す。)
4の整数を意味する。) このうち特にXが下記構造式(VII),(VIII)
で示されるビフェニル構造を有するポリマーは、”Th
e Sixth InternationalCong
ress on Advances in Nonim
pact Printing Technologie
s.306,1990)“にも報告されているようにモ
ビリティーが高く、実用性の高いものである。
−2)のTは、前記のように、炭素数1〜10の枝分か
れしてもよい2価の炭化水素基を示すが、具体的な構造
例を以下に示す。アリールアミン骨格はどちらの側と結
合してもよいが、例えばT−2rと記すと構造T−2右
側に、T−2lと記すと構造T−2左側にテトラアリー
ルベンジジン骨格が結合していることを示すものとする
(表1〜6参照)。
合物としては下記一般式(IV)〜(VI)の少なくも
1つで示される化合物が好ましく使用される。
いは(I−2)で示される構造を示す。Y,Y’,Bは
2価の炭化水素基を示す。m,m’は1〜5の整数を示
し、pは5〜5000の整数を示し、qは5〜5000
の整数、rは1〜3500の整数を示し、q+rは5〜
5000の整数で1>q/(q+r)≧0.3であ
る。) Y,Y’としては好ましくは、以下の基(19)〜(2
5)から選択される。
のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基、置換また
未置換のフェニル基、置換または未置換のアラルキル
基、ハロゲンを表し、d,eは1〜10の整数を意味
し、f,gは0,1または2の整数を意味し、h,iは
0またの整数を意味する。Vは前出のものと同義であ
る。) Bは、好ましくは、炭素数1〜10のアルキレン基、o
−,m−,p−フェニレン基、ナフタレン基、ビフェニ
レン基が挙げられる。
体例を示す。表1〜3に一般式(I−1)で示される構
造の具体例を示し、表4〜6に一般式(I−2)で示さ
れる構造の具体例を示す。また表7、8に一般式(I
V)、表9に一般式(V)、表10に一般式(VI)で
示される電荷輸送性高分子化合物の具体例を示す。
体例
体例
例
例
ダードフェノール構造単位を有する化合物(ヒンダード
フェノール化合物)、及び下記一般式(III)で表さ
れるヒンダードアミン構造単位を有する化合物(ヒンダ
ードアミン化合物)について説明する。
の一般式(II)中、前記のように、R5 は分枝状のア
ルキル基、R6 〜R8 はそれぞれ独立に水素原子、ヒド
ロキシ基、アルキル基またはアリール基を示し、R6 、
R7 およびR8 の少なくとも2つが相互に連結して環を
形成してもよい。R9 は単結合、水素原子、アルキル基
またはアルキレン基を示す。R10は、水素原子、アルキ
ル基またはアリール基である。但し、R5 ないしR9 の
1以上がアラルキル基であって、それ以外が水素であっ
てもよい。
より好ましくは、炭素数3〜5のtert−もしくはs
ec−のアルキル基が好ましい。R6 〜R8 はアルキル
基としては、炭素数1〜40のものが好ましく、または
アリール基としてはフェニル基、ナフチル基、ピリジル
基等が挙げられる。またR6 、R7 が環を形成する場合
はクロマン環が好ましい。R9 のアルキル基、アルキレ
ン基としては、炭素数1〜20のアルキル基、アルキレ
ン基が好ましい。R10は、好ましくは、水素原子、アル
キレン基である。
合物は、上記のような構造単位を有すればよいので、そ
の構造単位そのものからなる場合も、その他の化学構造
を有する場合(つまり、R9 が単結合であり、それに他
の化学構造が結合したもの)もある。後者の場合には、
本発明の作用効果を発揮させうるかぎり、任意の化学構
造が結合してよい。その例として、カルボニル基、カル
ボオキシ基、リン酸エステル基、酸素原子、窒素原子、
又は硫黄原子を含み得る、炭化水素基が挙げられる。そ
の具体例として、アルキル基、アリール基、アラルキル
基;チオアルキル基、チオアリール基、チオアラルキル
基;アルキル基、アリール基又はアラルキル置換アミノ
基;及び任意の環状基(これらの基には、他に、カルボ
ニル基、カルボオキシ基、リン酸エステル基、酸素原
子、窒素原子、又は硫黄原子を含んでいてもよい)が挙
げられる。
般式(III)中R11〜R14は、前記のように、それぞ
れ独立に水素原子、アルキル基またはアリール基を示
し、Zは含窒素脂環を構成するに必要な原子団を示す。
R11、R12の組およびR13、R 14の組各々の組において
その1つはZの中に組み込まれて二重結合を与えてもよ
い。
る原子団である。好ましい環構造としてはピペリジン、
ピペラジン、モルホリン、ピロリジン、イミダジリン、
オキサゾリジン、チアゾリジン、セレナゾリジン、ピロ
リン、イミダゾリン、イソインドリン、テトラヒドロイ
ソキノリン、テトラヒドロピリジン、ジヒドロピリジ
ン、ジヒドロイソキノリン、オキサゾリン、チアゾリ
ン、セレナゾリン、ピロール等の環構造が挙げられる。
は、上記のような構造単位を有すればよいので、環を構
成していない、窒素原子の結合部及びZの結合部には、
本発明の作用効果を発揮させうるかぎり任意の原子また
は基が結合してもよい。その例として、窒素原子の結合
部には、水素原子、アルキル基、アリール基、アラルキ
ル基;及び任意の環状基(これらの基の中には、カルボ
ニル基、カルボオキシ基、酸素原子、窒素原子、又は硫
黄原子が含まれていてもよい)、Zの結合部には、水
素、アルキル基、アリール基、アラルキル基;チオアル
キル基、チオアリール基、チオアラルキル基;アルキル
基、アリール基又はアラルキル置換アミノ基;及び任意
の環状基(これらの基の中には、カルボニル基、カルボ
オキシ基、酸素原子、窒素原子、又は硫黄原子が含まれ
ていてもよい)が挙げられる。
る化合物(II)とヒンダードアミン構造単位を有する
化合物(III)の具体例を示す。
高分子化合物に加え、ポリカーボネート樹脂を含有する
ことが好ましい。特に、下記一般式(A)〜(G)で示
されるポリカーボネート樹脂を含有することが好まし
い。これによって、通常の電荷輸送材/結着樹脂の電荷
輸送層に比較して、本発明での電荷輸送性高分子材料は
その構成上電荷輸送性の成分が多くなるため結着樹脂を
加えることで放電生成物に対する耐性を改善する。
真感光体について説明する。図1〜6は、本発明の電子
写真感光体の実施例の模式的断面図であって、図1は、
電荷発生層1および電荷輸送層2が導電性支持体3の上
に形成されている感光体を、図2は、導電性支持体3の
上に下引層4が設けられている感光体を、図3は、表面
に保護層5が設けられている感光体を、図4は、図1で
示した構造に対して、導下引層4が電性支持体3の上
に、保護層5が表面に加えられた感光体を、図5は、導
電性支持体1の上に感光層としての光導電層6が形成さ
れている感光体を、図6は、導電性支持体3の上に下引
層4が設けられている感光体をそれぞれ示す。なお、図
1ないし図4は感光層が積層構造を有する場合、図5お
よび図6は感光層が単層構造を有する場合を示す。
ニッケル、クロム、ステンレス鋼等の金属類、及び、ア
ルミニウム、チタニウム、ニッケル、クロム、ステンレ
ス、金、バナジウム、酸化錫、酸化インジウム、ITO
等の薄膜を設けたプラスチックフィルム等、あるいは導
電性付与剤を塗布または含浸させた、紙及びプラスチッ
クフィルム等があげられる。これらの導電性支持体3
は、ドラム状、シート状、プレート状等、適宜の形状の
ものとして使用されるが、これらに限定されるものでは
ない。さらに必要に応じて導電性支持体3の表面は、画
質に影響のない範囲で各種の処理を行うことができる。
例えば、表面の陽極酸化被膜処理、熱水酸化処理や薬品
処理、および、着色処理等または、砂目立てなどの乱反
射処理等を行うことができる。
性支持体3上に被覆される感光層は、図1〜4に示し
た、電荷発生層1と電荷輸送層2とに機能分離された積
層構造であっても図5、6に示した単層構造の光導電層
6であってもよい。これらの感光層は、電荷発生材料、
電荷輸送性高分子化合物、またはそれらの両者が含有さ
れた塗膜より構成される。
1と電荷輸送層2の積層順序はいずれが上層であっても
よいが、電荷輸送層2を上層とした場合について主とし
て以下に述べる。
より形成するか、あるいは有機溶剤中の結着樹脂に電荷
発生材料を分散し塗布することにより形成することがで
きる。本発明において使用され得る電荷発生材料として
は、非晶質セレン、結晶性セレン−テルル合金、セレン
−ヒ素合金、その他セレン化合物およびセレン合金、粒
状セレン、酸化亜鉛、酸化チタン等の無機系光導電性材
料、フタロシアニン系、スクアリウム系、アントアント
ロン系、ペリレン系、アゾ系、アントラキノン系、ピレ
ン系、ピリリウム塩、チアピリリウム塩等の有機顔料お
よび染料が用いられる。
無金属フタロシアニン、チタニルフタロシアニン、ガリ
ウムフタロシアニンを用いた感光体は、近赤外線の半導
体レーザー波長(780〜830nm)で感度が高く、
長期に渡って安定な電気特性を示す。
クトルのブラッグ角度(2θ±0.2°)において、少
なくとも6.8°、12.8°、15.8°、および2
6.0°に強い回析ピークを有するガリウムフタロシア
ニン、CuKαによるX線回析スペクトルのブラッグ角
度(2θ±0.2°)において、少なくとも7.5°、
9.9°、12.5°、16.3°、18.6°、2
5.1°、および28.3°に強い回析ピークを有する
ヒドロキシガリウムフタロシアニン(図7参照)、Cu
KαによるX線回析スペクトルのブラッグ角度(2θ±
0.2°)において、少なくとも7.4°、16.6
°、25.5°および28.3°に強い回析ピークを有
するクロロガリウムフタロシアニンを好ましいものとし
て挙げることができる。
ントロン系顔料が長期に渡って安定な電気特性を示し、
粒状セレン、特に粒状三方晶系セレンにおいては長期に
渡って安定な電気特性を示すほかに、さらに高感度の特
性を示す。
ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルホルマール樹
脂、ブチラールの一部がホルマールやアセトアセタール
等で変性された部分アセタール化ポリビニルアセタール
樹脂等のポリビニルアセタール系樹脂、ポリアミド系樹
脂、ポリエステル樹脂、変性エーテル型ポリエステル樹
脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビ
ニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリスチレン樹
脂、ポリビニルアセテート樹脂、塩化ビニルー酢酸ビニ
ル共重合体、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、フェノ
キシ樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、尿素
樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリ−N−ビニルカルバゾー
ル樹脂、ポリビニルアントラセン樹脂、ポリビニルピレ
ン等がある。
樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル系共重合体、フェノキシ
樹脂および変性エーテル型ポリエステル樹脂が前記フタ
ロシアニン系あるいはアントアントロン系顔料および粒
状三方晶セレンを良く分散させ、顔料が凝集せず長期に
わたり分散塗工液が安定で、その塗工液を用いることで
均一な被膜を形成し、その結果、電気特性を良くし画質
欠陥を少なくすることができる。しかしながら、通常の
状態で被膜を形成しうる樹脂であればこれらに限定され
るものではない。これらの結着樹脂は、単独あるいは2
種以上混合して用いることができる。
積比で、5:1〜1:2の範囲が好ましい。
ては、メタノール、エタノール、n−プロパノール、n
−ブタノール、ベンジルアルコール、メチルセルソル
ブ、エチルセルソルブ、アセトン、メチルエチルケト
ン、シクロヘキサノン、クロロベンゼン、酢酸メチル、
酢酸n−ブチル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、メ
チレンクロライド、クロロホルム等の通常使用される有
機溶剤を単独あるいは2種以上混合して用いることがで
きる。
ティング法、マイヤーバーコーティング法、スプレーコ
ーティング法、浸漬コーティング法、ビードコーティン
グ法、エアーナイフコーティング法、カーテンコーティ
ング法等の通常使用される方法を用いることができる。
電荷発生層1の厚みは一般的に0.01〜5μm、好ま
しくは0.1〜2.0μmが適当である。この厚さが
0.01μmよりも薄いと、電荷発生層1を均一に形成
することが困難になり、5μmを越えると電子写真特性
が著しく低下する傾向がある。
層2において、電荷輸送性高分子化合物の好ましい重量
平均分子量(Mw)は5,000〜750,000、さ
らに好ましくは50,000〜500,000である。
さらに前記ポリカーボネート樹脂と混合して用いる場合
の配合比、つまり電荷輸送性高分子化合物:ポリカーボ
ネート樹脂(重量比)は、5:1〜1:1が好ましい。
層2において、電荷輸送性高分子化合物に対するヒンダ
ードフェノール構造を有する化合物またはヒンダードア
ミン構造を有する化合物の組成比は、電荷輸送性高分子
化合物100重量部に対して、0.01〜10重量部の
範囲が適当であり、0.1〜5重量部の範囲が特に好ま
しい。ヒンダードフェノール構造を有する化合物および
ヒンダードアミン構造を有する化合物はそれぞれ単独に
用いることができるが、混合して用いるとその効果は著
しく高まる。
に酸化防止剤として、パラフェニレンジアミン、アリー
ルアルカン、ハイドロキノン、スピロクロマン、スピロ
インダノンおよびそれらの誘導体、有機硫黄化合物、有
機燐化合物等を添加してもよい。光安定剤として、ベン
ゾフェノン、ベンゾトリアゾール、ジチオカルバメー
ト、テトラメチルピペリジン等の誘導体を電荷輸送層2
に添加剤として用いることができる。また、感度の向
上、残留電位の低減、繰り返し使用時の疲労低減等を目
的として、少なくとも1種の電子受容性物質を電荷輸送
層2に含有させることができる。本発明の感光体に使用
可能な電子受容物質としては、例えば、無水コハク酸、
無水マレイン酸、ジブロム無水マレイン酸、無水フタル
酸、テトラブロム無水フタル酸、テトラシアノエチレ
ン、テトラシアノキノジメタン、o−ジニトロベンゼ
ン、m−ジニトロベンゼン、クロラニル、ジニトロアン
トラキノン、トリニトロフルオレノン、ピクリン酸、o
−ニトロ安息香酸、p−ニトロ安息香酸、フタル酸等を
あげることができる。これらのうち、フルオレノン系、
キノン系やCl,CN,NO2 等の電子吸引性置換基を
有するベンゼン誘導体が特に好ましい。
を得ることを主たる目的として最表面層に添加剤を加え
ることができる。この種の添加剤としては、塗料用の改
質剤として知られているものが使用できる。例えばジメ
チルシリコーンオイルのようなアルキル変性シリコーン
オイル、メチルフェニルシリコーンオイルのような芳香
族変性シリコーンオイルなどが好ましい例である。これ
らの添加剤は、電荷輸送層の固形分に対して、1〜1
0,000ppm、好ましくは5〜2,000ppmの
添加をすればよい。
溶剤としては、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香
族炭化水素類、クロルベンゼン等のハロゲン化芳香族炭
化水素類、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン
類、塩化メチレン、クロロホルム、塩化エチレン等のハ
ロゲン化脂肪族炭化水素類、テトラヒドロフラン、エチ
ルエーテル等の環状または直鎖状のエーテル類等の通常
の有機溶剤が挙げられる。これらの溶剤は単独あるいは
2種以上混合して用いることができる。
ィング法、マイヤーバーコーティング法、スプレーコー
ティング法、浸漬コーティング法、ビードコーティング
法、エアーナイフコーティング法、カーテンコーティン
グ法等の通常の方法を用いることができる。
的には、5〜70μm、好ましくは10〜50μmに設
定される。この厚さが5μm未満であると、初期帯電電
位が低くなりやすく、70μmを越えると電子写真特性
と画質が低下する傾向がある。またこの電荷輸送層2は
他の化合物群からなる電荷輸送層上に設けられること
で、保護層として用いるにも好適である。この場合の電
荷輸送層としては、前述の電荷輸送性高分子化合物、電
荷輸送性高分子化合物とポリカーボネート樹脂及び従来
からの低分子の電荷輸送材が結着樹脂中に分子分散され
たものを用いることができる。
単層構造からなる場合には、電荷発生材料、電荷輸送性
高分子化合物、ヒンダードフェノール構造を有する化合
物、ヒンダードアミン構造およびポリカーボネート樹脂
を有する化合物は感光層が積層構造からなる場合と同様
のものが用いられ、さらに必要に応じて上述したような
酸化防止剤、光安定剤、表面平滑剤等の添加剤が感光層
中に含まれる。
成比は、電荷輸送性高分子化合物に対して、0.1〜2
0重量%、好ましくは0.5〜5重量%が適当である。
るには、電荷輸送層を形成する場合に例示したような溶
剤中に上記の構成成分を均一に溶解または分散させた
後、前述の通常の塗布方法によって塗布し、乾燥すれば
よい。単層型感光体の厚みは、一般的には5〜70μ
m、好ましくは、10〜40μmに設定される。
ように、導電性支持体3と、感光層の間に下引層4を設
けることが好ましい。この下引層4は感光層の帯電時に
おいて導電性支持体3から感光層への電荷の注入を阻止
するとともに、感光層を導電性支持体3に対して一体的
に接着保持せしめる接着層としての作用、あるいは、場
合によっては導電性支持体3の光の反射光防止作用等を
示す。
以下のものを挙げることができる。ポリアミド樹脂、塩
化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、フェノール樹脂、ポリ
ウレタン樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、
ポリイミド樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹
脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、メタクリル
樹脂、塩化ビニリデン樹脂、ポリビニルアセタール樹
脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリビニルアル
コール樹脂、水溶性ポリエステル樹脂、ニトロセルロー
ス、カゼイン、ゼラチン、ポリグルタミン酸、澱粉、ス
ターチアセテート、アミノ澱粉、ポリアクリル酸、ポリ
アクリルアミド、ジルコニウムキレート化合物、チタニ
ルキレート化合物、チタニルアルコキシド化合物、有機
チタニル化合物、シランカップリング剤等の公知の材料
を用いることができる。これらの材料は単独であるいは
2種以上混合して用いることができる。
酸化珪素、酸化ジルコニウム、チタン酸バリウム、シリ
コーン樹脂等の微粒子と混合することができる。
は、ブレードコーティング法、マイヤーバーコティング
法、スプレーコーティング法、浸漬コーティング法、ビ
ードコーティング法、エアーナイフコーティング法、カ
ーテンコーティング法等の通常の方法が採用される。下
引層4の厚みは0.01〜10μm、好ましくは0.0
5〜2μmが適当である。
層上に保護層、つまり、単層型感光体の場合には感光層
上に、また、例えば、図3、4に示した積層型感光体の
場合には電荷輸送層2上に保護層5を形成してもよい。
を行う導電性部材の形状はブラシ状、ブレード状、ピン
電極状、あるいはローラー状等何れでもよく、なかでも
ローラー状部材を用いることが好ましい。通常ローラー
状部材は外側から抵抗層とそれらを支持する弾性層と芯
材から構成される。さらに必要に応じて抵抗層の外側に
保護層を設けることができる。
で、一般には鉄、銅、真鍮、ステンレス、アルミニウ
ム、ニッケル等が用いられる。またその他導電性粒子等
を分散した樹脂成形品等を用いることができる。
電性を有するもので、一般にはゴム材に導電性粒子ある
いは半導電性粒子を分散したものである。
ン、天然ゴム、ポリイソブチレン、SBR、CR、NB
R、シリコンゴム、ウレタンゴム、エピクロルヒドリン
ゴム、SBS、熱可塑性エラストマー、ノルボーネゴ
ム、フロロシリコーンゴム、エチレンオキシドゴム等が
用いられる。導電性粒子あるいは半導電性粒子としては
カーボンブラック、亜鉛、アルミニウム、銅、鉄、ニッ
ケル、クロム、チタニウム等の金属、ZnO−Al2 O
3 、SnO2 −Sb2 O3 、In2 O3 −SnO2、Z
nO−TiO2 、MgO−Al2 O3 、FeO−TiO
2 、TiO2 、SnO2 、Sb2 O3 、In2 O3 、Z
nO、MgO等の金属酸化物が用いることができ、これ
らの材料は単独あるいは2種以上混合して用いても良
く、2種以上の場合は一方が微粒子状でも良く、微粒子
はフッ素系樹脂の微粒子を用いることができる。
ては結着樹脂に導電性粒子あるいは半導電性粒子を分散
し、その抵抗を制御したもので、抵抗率としては103
〜1014Ωcm、好ましくは105 〜1012Ωcm、さ
らに好ましくは107 〜10 12Ωcmがよい。また膜厚
としては0.01〜1000μm、好ましくは0.1〜
500μm、さらに好ましくは0.5〜100μmがよ
い。
ス樹脂、ポリアミド樹脂、メトキシメチル化ナイロン、
エトキシメチル化ナイロン、ポリウレタン樹脂、ポリカ
ーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレン樹
脂、ポリビニル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリチオフ
ェン樹脂、PFA、FEP、PET等のポリオレフィン
樹脂、スチレンブタジエン 樹脂等が用いられる。
弾性層と同様のカーボンブラック、金属、金属酸化物が
用いられる。また抵抗層およびその外側の保護層には、
必要に応じてヒンダードフェノール、ヒンダードアミン
等の酸化防止剤、クレー、カオリン等の充填剤、シリコ
ーンオイル等の潤滑剤を添加することができる。これら
の層を形成する手段としてはブレードコーティング法、
マイヤーバーコーティング法、スプレーコーティング
法、浸漬コーティング法、ビードコーティング法、エア
ーナイフコーティング法、カーテンコーティング法、真
空蒸着法、プラズマコーティング法等を用いることがで
きる。
させる方法としては、導電性部材に電圧を印加するが、
印加電圧は直流電圧に交流電圧を重畳したものが好まし
く、直流電圧のみでは均一な帯電を得ることが難しい。
の50〜2000Vが好ましく、特に100〜1500
Vが好ましい。重畳する交流電圧としてはピーク間電圧
が400〜1800V、好ましくは800〜1600
V、さらに好ましくは1200〜1600Vが好まし
い。このピーク間電圧が1800Vを越えると、交流電
圧を重畳しない場合より均一な帯電が得られなくなる。
交流電圧の周波数は100〜2000Hzが好ましい。
説明する。
ルガチックスZC540、マツモト製薬社製)10部お
よびシラン化合物(商品名:A1110、日本ユニカー
社製)1部とi−プロパノール40部およびブタノール
20部からなる溶液を浸漬コーティング法で塗布し、1
50°Cにおいて10分間加熱乾燥し膜厚0.1μmの
下引き層を形成した。
折スペクトルを有するヒドロキシガリウムフタロシアニ
ンを1部、カルボキシル変性塩化ビニルー酢酸ビニル共
重合体(商品名:VMCH、ユニオンカーバイド社製)
1部およびクロロベンゼン100部との混合物をガラス
ビーズと共にサンドミルで1時間分散処理し、得られた
塗布液を上記下引き層上に浸漬コーティング法で塗布
し、100°Cにおいて10分間加熱乾燥して、膜厚
0.25μmの電荷発生層を形成した。
示化合物No.91(重量平均分子量87,000):
20部とヒンダードフェール化合物として前記例示化合
物II−1:0.5部とをモノクロロベンゼン:60部
及びテトラヒドロフラン:30部の混合物に溶解し、得
られた塗布液を上記の電荷発生層上に塗布し、115°
Cにおいて60分間加熱乾燥、膜厚約20μmの電荷輸
送層を形成した。
体上に感光層を作製した。次に芯材として直径6mmの
ステンレス棒を用い、弾性層として抵抗106 Ωcmの
導電性EPDMゴムを用い、抵抗層として109 Ωcm
のエピクロルヒドリンゴムを用いて直径12mmの導電
性ロールを形成した。
ールをレーザービームプリンタの現像機位置に表面電位
計(Trek社製)を装着した試験装置(XP−15改
造機、富士ゼロックス社製)に装着して、導電性ロール
に直流電圧:−600V、交流電圧:1500V(ピー
ク間電圧、周波数:1kHz)を印加して(接触式帯
電)、初期の画質を評価し、さらにプリントを10万回
繰り返してから、その後の画質を評価するとともに、最
表面層の摩耗量を測定た。それらの結果を表11に示
す。
を、スコロトロンに帯電方法(非接触式帯電)を持つ通
常のレーザービームプリンタ(XP−15、富士ゼロッ
クス社製)を改造した前記と同様の試験装置に装着して
同様の評価を行い、その結果を表12に示す。 参考例1 実施例1で用いた例示化合物II−1を用いなかった以
外は実施例1と同様にして電子写真感光体を作製し、同
様の試験を行った。その結果を表11および12に示
す。 比較例1(公知例) 実施例1における電荷輸送層の例示化合物.91で示さ
れる電荷輸送高分子化合物の代わりに、電荷輸送材料と
して下記構造式で示されるベンジジン化合物:8重量部
および結着樹脂としてポリカーボネート樹脂C(粘度平
均分子量45,000):12重量部とヒンダードフェ
ール化合物として前記例示化合物II−1:0.5部と
をモノクロロベンゼン80部に溶解し、得られた塗布液
を用いて低分子分散型の電荷輸送層にした以外は実施例
1と同様にして電子写真感光体を作製し、同様の試験を
行った。その結果を表11および12に示す。
ドアミン化合物として前記例示化合物III−3:0.
5部を加えた以外は実施例1と同様にして電子写真感光
体を作製し、同様の試験を行った。その結果を表11お
よび12に示す。 実施例4 実施例1における例示化合物No.91の代わりに、電
荷輸送性高分子化合物として前記例示化合物No.12
6(重量平均分子量:89,000)を用い、例示化合
物II−1の代わりに、ヒンダードフェール化合物とし
て前記例示化合物II−7:1.0部に変えた以外は実
施例1と同様にして電子写真感光体を作製し、同様の試
験を行った。その結果を表11および12に示す。 参考例2 実施例4で用いた例示化合物II−7を用いなかった以
外は実施例4と同様にして電子写真感光体を作製し、同
様の試験を行った。その結果を表11および12に示
す。 実施例5 実施例1における例示化合物II−7の代わりにヒンダ
ードフェール化合物として前記例示化合物II−17:
2.0部に変えた以外は実施例4と同様にして電子写真
感光体を作製し、同様の試験を行った。その結果を表1
1および12に示す。 実施例6 実施例1で用いた例示化合物II−7に加えてヒンダー
ドアミン化合物として前記例示化合物III−2:0.
5部を加えた以外は実施例1と同様にして電子写真感光
体を作製し、同様の試験を行った。その結果を表11お
よび12に示す。 実施例7 実施例1における電荷輸送層の例示化合物No.91
(重量平均分子量87,000):20部の代わりに、
例示化合物No.91(重量平均分子量87,00
0):15部と、ポリカーボネート樹脂C(粘度平均分
子量45,000):5部に代えた以外は、実施例1と
同様にして電子写真感光体を作製し、同様の試験を行っ
た。その結果を表11及び12に示す。
び非接触式帯電方法においても、本発明に係わる実施例
の電子写真感光体は、優れた繰り返画像安定性を維持し
て、かつ高耐磨耗性を有するものである。
感光層は、電荷輸送性高分子化合物として一般式(I−
1)及び(I−2)で表される構造の少なくとも1種を
繰り返し単位の部分構造として含有し、更に該感光層
は、特定のヒンダードフェノール化合物及び特定ヒンダ
ードアミン化合物を少なくとも1種含有することによっ
て、耐摩耗性や耐コロナ放電性、耐トナーフィルミング
性が高く、複写機、プリンター等の中で長期間繰り返し
使用しても感光層に問題を発生することがなく、電子写
真特性も低下しない。即ち、本発明の電子写真用感光体
は、優れた画質のコピー画像を長期間に渡って得ること
ができる高耐久性を有している。
である。
面図である。
面図である。
面図である。
面図である。
面図である。
アニンの(CuKαを使用した)粉末X線回折スペクト
ル図である。
Claims (14)
- 【請求項1】 導電性支持体上に感光層を設けた電子写
真用感光体において、該感光層が、電荷輸送性高分子化
合物として下記一般式(I−1)及び(I−2)で表さ
れる構造の少なくとも1種を繰り返し単位の部分構造と
して含有し、更に該感光層は、下記一般式(II)で表
されるヒンダードフェノール構造単位を有する化合物及
び下記一般式(III)で表されるヒンダードアミン構
造単位を有する化合物を少なくとも1種含有することを
特徴とする電子写真用感光体。 【化1】 (R1 〜R4 はそれぞれ独立に水素、アルキル基、アル
コキシ基、置換アミノ基、ハロゲン、置換あるいは未置
換のアリール基を示し、Xは置換あるいは未置換の2価
のアリール基を示す。k,lはそれぞれ0あるいは1か
ら選ばれる整数を示す。Tは炭素数1〜10の枝分かれ
してもよい2価の炭化水素基を示す。) 【化2】 (R5 は分枝状のアルキル基、R6 〜R8 はそれぞれ水
素原子、ヒドロキシ基、アルキル基またはアリール基を
示し、R6 、R7 およびR8 の少なくとも2つが相互に
連結して環を形成してもよい。R9 は、単結合、水素原
子、アルキル基またはアルキレン基を示し、R10〜R14
はそれぞれ独立に水素原子、アルキル基またはアリール
基を示し、Zは含窒素脂環を構成するに必要な原子団を
示し、R11、R12の組およびR13、R14の組各々の組に
おいてその1つはZの中に組み込まれて二重結合を与え
てもよい。但し、R5 ないしR9 の1以上がアラルキル
基であって、それ以外が水素であってもよい。) - 【請求項2】 電荷輸送性高分子化合物が、下記一般式
(IV)〜(VI)の少なくも1つで示されることを特
徴とする請求項1に記載の電子写真用感光体。 【化3】 (式中、Aは前記一般式 (I−1)あるいは(I−
2)で示される構造を示す。Y,Y’,Bは2価の炭化
水素基を示す。m,m’はそれぞれ独立に1〜5の整数
を示し、pは5〜5000の整数を示し、qは5〜50
00の整数、rは1〜3500の整数を示し、q+rは
5〜5000の整数で1>q/(q+r)≧0.3であ
る。) - 【請求項3】 前記感光層が、前記電荷輸送性高分子化
合物と、下記一般式(A)〜(F)から選択された少な
くとも一つの繰り返し単位構造を有するポリカーボネー
ト樹脂とを含有していることを特徴とする請求項1又は
2に記載の電子写真用感光体。 【化4】 (nは、粘度平均分子量20,000〜100,000
となる値である。) - 【請求項4】 前記感光層の最表面層に、前記構造式
(IV)〜(VI)の少なくも1つで示される電荷輸送
性高分子化合物と、前記一般式(II)で表されるヒン
ダードフェノール構造単位を有する化合物あるいは下記
一般式(III)で表されるヒンダードアミン構造単位
を有する化合物とが含有されていることを特徴とする請
求項2又は3に記載の電子写真用感光体。 - 【請求項5】 前記感光層の最表面層に、前記構造式
(IV)〜(VI)の少なくも1つで示される電荷輸送
性高分子化合物と、前記一般式(II)で表されるヒン
ダードフェノール構造単位を有する化合物あるいは下記
一般式(III)で表されるヒンダードアミン構造単位
を有する化合物と、前記構造式(A)〜(F)の少なく
も1つで示されるポリカーボネート樹脂とが含有されて
いることを特徴とする請求項3に記載の電子写真用感光
体。 - 【請求項6】 前記感光層が単層構造からなる請求項1
〜5いずれかに記載の電子写真用感光体。 - 【請求項7】 前記感光層が電荷発生層と、電荷輸送層
とを順次積層した構造からなり、前記構造式(IV)〜
(VI)の少なくも1つで示される電荷輸送性高分子化
合物と、前記一般式(II)で表されるヒンダードフェ
ノール構造単位を有する化合物あるいは下記一般式(I
II)で表されるヒンダードアミン構造単位を有する化
合物とが、電荷輸送層に含有されている請求項2〜5い
ずれかに記載の電子写真用感光体。 - 【請求項8】 前記感光層が電荷発生層と、電荷輸送層
とを順次積層した構造からなり、前記構造式(IV)〜
(VI)の少なくも1つで示される電荷輸送性高分子化
合物と、前記一般式(II)で表されるヒンダードフェ
ノール構造単位を有する化合物あるいは下記一般式(I
II)で表されるヒンダードアミン構造単位を有する化
合物と、前記構造式(A)〜(G)の少なくも1つで示
されるポリカーボネート樹脂が、電荷輸送層に含有され
ている請求項3〜7いずれかに記載の電子写真用感光
体。 - 【請求項9】 導電性支持体と前記感光層との間に下引
層を設けたことを特徴とする請求項1〜8いずれかに記
載の電子写真用感光体。 - 【請求項10】 導電性支持体上に感光層を設けた電子
写真用感光体において、該感光層が、電荷輸送性高分子
化合物として請求項2に記載の一般式(IV)〜(V
I)の少なくも1つで示される化合物を含有し、更に該
感光層は、ヒドロキシ基の少なくも一方のオルト位に炭
素数3〜40のtert−もしくはsec−アルキル基
が付着しているヒンダードフェノール化合物、及び窒素
原子の両オルト位のそれぞれに炭素数1〜8のアルキル
基2つが付着している環状ヒンダードアミン化合物を少
なくとも1種含有することを特徴とする電子写真用感光
体。 - 【請求項11】 前記ヒンダードフェノール化合物の、
tert−もしくはsec−アルキル基の炭素数が3〜
5のいずれかである請求項10に記載の電子写真用感光
体。 - 【請求項12】 環状ヒンダードアミン化合物のアルキ
ル基がメチル基である請求項10に記載の電子写真用感
光体。 - 【請求項13】 Y,Y’としては好ましくは、以下の
基(19)〜(25)から選択される請求項10〜12
のいずれかに記載の電子写真用感光体。 【化5】 (R24,R25は、それぞれ独立に水素原子、炭素数1〜
4のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基、置換ま
た未置換のフェニル基、置換または未置換のアラルキル
基、ハロゲンを表し、d,eは1〜10の整数を意味
し、f,gは0,1または2の整数を意味し、h,iは
0またの整数を意味する。Vは下記の基(9)〜(1
8)から選択される。) 【化6】 (bは1〜10の整数を意味し、cは1〜4の整数を意
味する。) - 【請求項14】 前記一般式(A)〜(F)から選択さ
れた少なくとも一つの繰り返し単位構造を有するポリカ
ーボネート樹脂を更に含有していることを特徴とする請
求項10〜13のいずれかに記載の電子写真用感光体。
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