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技術 電子写真感光体

出願人 山梨電子工業株式会社株式会社パーマケム・アジア
発明者 木内保行佐藤豊三鈴木宏記百せ光代内田忠良
出願日 2001年9月21日 (20年5ヶ月経過) 出願番号 2001-289552
公開日 2003年4月4日 (18年10ヶ月経過) 公開番号 2003-098702
状態 特許登録済
技術分野 電子写真における感光体
主要キーワード 被覆機 正孔移動材料 有機電荷移動錯体 アルミニウム管 帯電位 移動材 流れ込み電流 塩素系炭化水素
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2003年4月4日)のものです。
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図面 (2)

課題

高感度感光体を提供する。

解決手段

一般式(1’)で表される化合物からなる電子移動材料と、下記一般式(25)〜(27)で表される化合物を有する正孔移動材料と、電荷発生材料とを用いると、感度が高い感光体が得られる。一般式(1’)において、Xは酸素と、イオウと、C(CN)2より選択されるいずれか一種類,Yは酸素又はイオウのいずれか一方,構造Zは環を構成する2以上の原子からなる。

概要

背景

電子写真感光体のうち、1つの感光層電荷発生材料電荷移動剤とが分散され、一つの感光層が電荷発生電荷移動の両方の機能を有する単層分散型感光体は、電荷発生層電荷移動層とに機能分離した積層型感光体に比べて層構成が少ないので、製造が容易であり低コストである。

しかしながら電子移動度の速い電子移動材料が無いために未だに実用化されていない。ジフェノキノンは優れた電子移動度を示すが、正孔移動材料及び電荷発生材料との相性が悪く十分な感度を得ることが出来ない。そこで本発明者らはキノンに活性メチレンを有する化合物縮合した化合物が非常に優れた電子移動能を示す事を見出し、これらを用いて単層分散型感光体を実現した。しかし、特にプリンター用感光体では高速印字が要求されるために、より高感度な感光体を得る研究が望まれていた。

概要

高感度な感光体を提供する。

一般式(1’)で表される化合物からなる電子移動材料と、下記一般式(25)〜(27)で表される化合物を有する正孔移動材料と、電荷発生材料とを用いると、感度が高い感光体が得られる。一般式(1’)において、Xは酸素と、イオウと、C(CN)2より選択されるいずれか一種類,Yは酸素又はイオウのいずれか一方,構造Zは環を構成する2以上の原子からなる。

目的

本発明は、このような従来の技術の課題を解決するためになされたもので、高感度な単層分散型の電子写真感光体を提供することを目的とするものである。

効果

実績

技術文献被引用数
3件
牽制数
6件

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請求項1

単一の感光層を有し、前記感光層は電荷発生材料と、電子移動材料と、正孔移動材料とを含有する電子写真感光体であって、前記電子移動材料は下記一般式(1)で表される化合物であり、前記正孔移動材料は下記一般式(25)、一般式(26)、一般式(27)からなる群より選択される少なくとも1種の化合物からなることを特徴とする電子写真感光体。

請求項

ID=000006HE=025 WI=060 LX=0300 LY=0850(前記一般式(1)において、置換基R1〜R4は、水素原子と、シアノ基と、ニトロ基と、ハロゲン原子と、ヒドロキシ基と、アルキル基と、アリール基と、複素環基と、エステル基と、アルコキシ基と、アラルキル基と、アリル基と、アミド基と、アミノ基と、アシル基と、アルケニル基と、アルキニル基と、カルボキシル基と、カルボニル基と、カルボン酸基とからなる群より選択されるいずれか1種類の置換基である。置換基Xは酸素と、イオウと、C(CN)2からなる群より選択されるいずれか一種類の置換基である。置換基W は4員環以上8員環以下の環であって、上記一般式(1)を下記一般式(1’)に書き換えたときに、

請求項

ID=000007HE=025 WI=066 LX=1170 LY=0800置換基Yは酸素又はイオウのいずれか一方の元素であり、構造Zは環を構成する2以上の原子からなる。)

請求項

ID=000008HE=035 WI=083 LX=0635 LY=1250(前記一般式(25)中、R7〜R9は各々水素原子と、ハロゲン原子と、アルキル基と、アリル基と、アルコキシ基と、アリール基と、ジアルキルアミノ基と、ジフェニルアミノ基とからなる群より選択されるいずれか1種類の置換基であり、式中のl、m、nは0以上2以下の整数を示す。)

請求項

ID=000009HE=015 WI=081 LX=0645 LY=1800(前記一般式(26)中、R10〜R13は各々水素原子と、アルキル基と、アリル基と、アルコキシ基と、アリール基と、ジアルキルアミノ基と、ジフェニルアミノ基とからなる群より選択されるいずれか1種類の置換基を示し、

請求項

ID=000010HE=015 WI=081 LX=0645 LY=2100(前記一般式(27)中、R14〜R17は水素原子と、アルキル基と、アリル基と、アリール基とからなる群より選択されるいずれか1種類の置換基を示す。)

請求項2

前記電子移動材料は、下記一般式(2)で表される化合物であることを特徴とする請求項1記載の電子写真感光体。

請求項

ID=000011HE=020 WI=062 LX=0290 LY=2600(前記一般式(2)において、置換基R1〜R5は、水素原子と、シアノ基と、ニトロ基と、ハロゲン原子と、ヒドロキシ基と、アルキル基と、アリール基と、複素環基と、エステル基と、アルコキシ基と、アラルキル基と、アリル基と、アミド基と、アミノ基と、アシル基と、アルケニル基と、アルキニル基と、カルボキシル基と、カルボニル基と、カルボン酸基とからなる群より選択されるいずれか1種類の置換基である。置換基Xは酸素と、イオウと、=C(CN)2とからなる群より選択されるいずれか1種類の置換基であり、置換基Yは酸素又はイオウのいずれか一方の元素からなる。)

請求項3

前記電子移動材料は、下記一般式(3)で表される化合物であることを特徴とする請求項1記載の電子写真感光体。

請求項

ID=000012HE=020 WI=062 LX=0290 LY=0500(前記一般式(3)において、置換基R1〜R6は、水素原子と、シアノ基と、ニトロ基と、ハロゲン原子と、ヒドロキシ基と、アルキル基と、アリール基と、複素環基と、エステル基と、アルコキシ基と、アラルキル基と、アリル基と、アミド基と、アミノ基と、アシル基と、アルケニル基と、アルキニル基と、カルボキシル基と、カルボニル基と、カルボン酸基とからなる群より選択されるいずれか1種類の置換基である。置換基Xは酸素と、イオウと、=C(CN)2とからなる群より選択されるいずれか1種類の置換基であり、置換基Yは酸素又はイオウのいずれか一方の元素からなる。)

技術分野

0001

本発明は、電子写真感光体の技術分野にかかり、特に、電子移動材料正孔移動材電荷発生物質とを含有する電子写真感光体に関する。

背景技術

0002

電子写真感光体のうち、1つの感光層電荷発生材料電荷移動剤とが分散され、一つの感光層が電荷発生電荷移動の両方の機能を有する単層分散型感光体は、電荷発生層電荷移動層とに機能分離した積層型感光体に比べて層構成が少ないので、製造が容易であり低コストである。

0003

しかしながら電子移動度の速い電子移動材料が無いために未だに実用化されていない。ジフェノキノンは優れた電子移動度を示すが、正孔移動材料及び電荷発生材料との相性が悪く十分な感度を得ることが出来ない。そこで本発明者らはキノンに活性メチレンを有する化合物縮合した化合物が非常に優れた電子移動能を示す事を見出し、これらを用いて単層分散型感光体を実現した。しかし、特にプリンター用感光体では高速印字が要求されるために、より高感度な感光体を得る研究が望まれていた。

発明が解決しようとする課題

0004

本発明は、このような従来の技術の課題を解決するためになされたもので、高感度な単層分散型の電子写真感光体を提供することを目的とするものである。

課題を解決するための手段

0005

本発明者らは単層分散型感光体の特性を改良する過程で、感光層に特定の正孔移動材料とキノンに活性メチレンを有する化合物が縮合した電子移動材料を含有させる事により高い感度を示す事を見出し、本発明を完成するに至った。

0006

上記知見に基づきなされた請求項1記載の発明は、単一の感光層を有し、前記感光層は電荷発生材料と、電子移動材料と、正孔移動材料とを含有する電子写真感光体であって、前記電子移動材料は下記一般式(1)で表される化合物であり、前記正孔移動材料は下記一般式(25)、一般式(26)、一般式(27)からなる群より選択される少なくとも1種の化合物でからなることを特徴とする電子写真感光体である。

0007

0008

(前記一般式(1)において、置換基R1〜R4は、水素原子と、シアノ基と、ニトロ基と、ハロゲン原子と、ヒドロキシ基と、アルキル基と、アリール基と、複素環基と、エステル基と、アルコキシ基と、アラルキル基と、アリル基と、アミド基と、アミノ基と、アシル基と、アルケニル基と、アルキニル基と、カルボキシル基と、カルボニル基と、カルボン酸基とからなる群より選択されるいずれか1種類の置換基である。置換基Xは酸素と、イオウと、C(CN)2からなる群より選択されるいずれか一種類の置換基である。置換基W は4員環以上8員環以下の環であって、上記一般式(1)を下記一般式(1’)に書き換えたときに、

0009

0010

置換基Yは酸素又はイオウのいずれか一方の元素であり、構造Zは環を構成する2以上の原子からなる。)

0011

0012

(前記一般式(25)中、R7〜R9は各々水素原子と、ハロゲン原子と、アルキル基と、アリル基と、アルコキシ基と、アリール基と、ジアルキルアミノ基と、ジフェニルアミノ基とからなる群より選択されるいずれか1種類の置換基であり、式中のl、m、nは0以上2以下の整数を示す。)

0013

0014

(前記一般式(26)中、R10〜R13は各々水素原子と、アルキル基と、アリル基と、アルコキシ基と、アリール基と、ジアルキルアミノ基と、ジフェニルアミノ基とからなる群より選択されるいずれか1種類の置換基を示し、

0015

0016

(前記一般式(27)中、R14〜R17は水素原子と、アルキル基と、アリル基と、アリール基とからなる群より選択されるいずれか1種類の置換基を示す。)
請求項2記載の発明は、請求項1記載の電子写真感光体であって、前記電子移動材料は、下記一般式(2)で表される化合物であることを特徴とする請求項1記載の電子写真感光体である。

0017

0018

(前記一般式(2)において、置換基R1〜R5は、水素原子と、シアノ基と、ニトロ基と、ハロゲン原子と、ヒドロキシ基と、アルキル基と、アリール基と、複素環基と、エステル基と、アルコキシ基と、アラルキル基と、アリル基と、アミド基と、アミノ基と、アシル基と、アルケニル基と、アルキニル基と、カルボキシル基と、カルボニル基と、カルボン酸基とからなる群より選択されるいずれか1種類の置換基である。置換基Xは酸素と、イオウと、=C(CN)2とからなる群より選択されるいずれか1種類の置換基であり、置換基Yは酸素又はイオウのいずれか一方の元素からなる。)
請求項3記載の発明は、請求項1記載の電子写真感光体であって、前記電子移動材料は、下記一般式(3)で表される化合物であることを特徴とする電子写真感光体である。

0019

0020

(前記一般式(3)において、置換基R1〜R6は、水素原子と、シアノ基と、ニトロ基と、ハロゲン原子と、ヒドロキシ基と、アルキル基と、アリール基と、複素環基と、エステル基と、アルコキシ基と、アラルキル基と、アリル基と、アミド基と、アミノ基と、アシル基と、アルケニル基と、アルキニル基と、カルボキシル基と、カルボニル基と、カルボン酸基とからなる群より選択されるいずれか1種類の置換基である。置換基Xは酸素と、イオウと、=C(CN)2とからなる群より選択されるいずれか1種類の置換基であり、置換基Yは酸素又はイオウのいずれか一方の元素からなる。)
尚、上記式(25)中R7〜R8で示される置換基と、上記式(26)中R10〜R13で示される置換基と、上記式(27)中R14〜R17で示される置換基には、それぞれ別の置換基が結合する場合がある。また、式(25)中のl、m、nで示される整数が2の場合は、同一フェニル基に結合する2個の置換基(R7)2〜(R8)2が互いに結合して環を形成する場合がある。

0021

また、上記一般式(1)、(1’)、(2)、(3)中のR1〜R6で表される置換基がアルキル基、アリール基、複素環基、エステル基、アルコキシ基、アラルキル基、アリル基、アミド基、アミノ基、アシル基、アルケニル基、アルキニル基、カルボキシル基、カルボニル基、カルボン酸基である場合、それらの基に置換基が結合したものも本発明には含まれる。また、それらの置換基R1〜R6のうち、R1とR2、R3とR4は互いに結合して環を形成してもよい。

0022

置換基R1〜R6はそれぞれが異なる種類の置換基であっても良く、また、それらの置換基R1〜R6のうち、2つ以上の置換基が同じ種類の置換基であっても良い。また、上記一般式(1)〜(3)において、4員環以上8員環以下の環式化合物である置換基Wと他の環状化合物とが縮合し、縮合環を形成した場合も本発明には含まれる。尚、構造Zがヘテロ原子を1個以上含む場合、構造Zが炭素のみからなる場合、及び、構造Zに置換基が結合する場合も本発明には含まれる。

発明を実施するための最良の形態

0023

本発明の単層分散型の電子写真感光体(単層分散型感光体)は、一般式(25)、一般式(26)、一般式(27)からなる群より選ばれる少なくとも1種の正孔移動材料と、電荷発生材料と、電子移動材料である一般式(1)の化合物とを組み合せることにより、感光体感度を向上させることができるものである。

0024

本発明の単層分散型感光体は、一例として図1に示す層構成をなす。図1の符号10は単層分散型感光体を示しており、単層分散型感光体10は導電性支持体11と、該導電性支持体11上に配置された感光層12とを有している。感光層2は電荷発生材料と電子移動材料と正孔移動材料とが樹脂中に分散されてなる。また、本発明の単層分散型感光体の他の例として、導電性支持体11と感光層12との間に下引層を設けることができ、また、感光層12上に保護層を設けることもできる。更に、前記下引層と前記保護層の両方を設けることもできる。

0025

感光層12の形成方法としては、各種の方法を使用することができるが、通常の場合、電荷発生材料と電子移動材料と正孔移動材料とを樹脂とともに適当な溶媒により分散もしくは溶解して塗布液を作製し、該塗布液を導電性支持体11上に塗布し、乾燥させる方法を用いることができる。感光層12の膜厚は特に限定されないが、5μm以上50μm以下がよく、特に好ましくは10μm以上35μm以下である。感光層12の膜厚は、薄くすると感光体感度が向上するが膜減り等に対する耐久性が低下し、厚くすると耐久性は向上するが感度が低下する傾向がある。本発明で用いる電子移動材料は一般式(1)で表され、この電子移動材料は電子移動度が高く単層分散型感光体に適している。

0026

0027

(前記一般式(1)において、置換基R1〜R4は、水素原子と、シアノ基と、ニトロ基と、ハロゲン原子と、ヒドロキシ基と、アルキル基と、アリール基と、複素環基と、エステル基と、アルコキシ基と、アラルキル基と、アリル基と、アミド基と、アミノ基と、アシル基と、アルケニル基と、アルキニル基と、カルボキシル基と、カルボニル基と、カルボン酸基とからなる群より選択されるいずれか1種類の置換基である。置換基Xは酸素と、イオウと、=C(CN)2からなる群より選択されるいずれか一種類の置換基である。置換基W は4員環以上8員環以下の環であって、上記一般式(1)を下記一般式(1’)に書き換えたときに、

0028

0029

置換基Yは酸素又はイオウのいずれか一方の元素であり、構造Zは環を構成する2以上の原子からなる。)
また、上記一般式(1)において、下記一般式(2)及び一般式(3)で表される電子移動材料は更に移動度が高く好ましい。

0030

0031

(前記一般式(2)において、置換基R1〜R5は、水素原子と、シアノ基と、ニトロ基と、ハロゲン原子と、ヒドロキシ基と、アルキル基と、アリール基と、複素環基と、エステル基と、アルコキシ基と、アラルキル基と、アリル基と、アミド基と、アミノ基と、アシル基と、アルケニル基と、アルキニル基と、カルボキシル基と、カルボニル基と、カルボン酸基とからなる群より選択されるいずれか1種類の置換基である。置換基Xは酸素と、イオウと、=C(CN)2とからなる群より選択されるいずれか1種類の置換基であり、置換基Yは酸素又はイオウのいずれか一方の元素からなる。)

0032

0033

(前記一般式(3)において、置換基R1〜R6は、水素原子と、シアノ基と、ニトロ基と、ハロゲン原子と、ヒドロキシ基と、アルキル基と、アリール基と、複素環基と、エステル基と、アルコキシ基と、アラルキル基と、アリル基と、アミド基と、アミノ基と、アシル基と、アルケニル基と、アルキニル基と、カルボキシル基と、カルボニル基と、カルボン酸基とからなる群より選択されるいずれか1種類の置換基である。置換基Xは酸素と、イオウと、=C(CN)2とからなる群より選択されるいずれか1種類の置換基であり、置換基Yは酸素又はイオウのいずれか一方の元素からなる。)

0034

更に、一般式(2)及び一般式(3)において、置換基X及びYが酸素であり、R1及びR3がt−Bu基、R2及びR4が水素である化合物は、製造が容易であり移動度が高くより好ましい。一般式(1)で表される化合物は、上記一般式(2)及び一般式(3)の他に、表A(1)〜表A(26)で表されるような一般式とすることもできる。

0035

0036

0037

0038

0039

0040

0041

0042

0043

0044

0045

0046

0047

0048

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0050

0051

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0057

0058

0059

0060

一般式(1)で表される化合物の具体例を下記表B(1)〜表B(4)に示すが、これに限定されるものではない。

0061

0062

0063

0064

0065

一般式(1)で表される化合物は、感光層12中に1種類含有されてもよいし、2種類以上でもよい。感光層12中の一般式(1)で表される化合物の濃度は要求される感光体性能や帯電極性により異なるため特に限定されないが、0.1重量%以上70重量%以下が好ましい。濃度が低いと電子移動が不充分になり感光体特性に影響を与えることがあり、濃度が高いと樹脂との相溶性が悪くなり不均一な膜になったり樹脂濃度が低くなるため膜強度が低下する可能性がある。本発明の単層分散型感光体に用いることができる正孔移動材料は下記一般式(25)、一般式(26)、一般式(27)で表される化合物である。一般式(25)の化合物としては、下記一般式(28)、一般式(29)、一般式(30)で示される化合物が好ましい。

0066

0067

(上記一般式(28)の、R7、R8、R18、R19は水素原子と、ハロゲン原子と、アルキル基と、アリル基と、アルコキシ基と、アリール基と、ジアルキルアミノ基と、ジフェニルアミノ基とからなる群より選択されるいずれか1種類の置換基であり、これらの置換基に別の置換基がそれぞれ結合する場合もある。式(28)中のa、b、m、nはそれぞれ0以上2以下の整数であり、a、b、m、nで示される整数が2の場合は、同一フェニル基に結合する2個の置換基(R7)2、(R8)2、(R18)2、(R19)2が互いに結合して環を形成する場合がある。

0068

0069

(上記一般式(29)の、R7、R8は水素原子と、ハロゲン原子と、アルキル基と、アリル基と、アルコキシ基と、アリール基と、ジアルキルアミノ基と、ジフェニルアミノ基とからなる群より選択されるいずれか1種類の置換基であり、これらの置換基に別の置換基がそれぞれ結合する場合もある。式(29)中m、nは0以上2以下の整数であり、m、nが2の場合は、同一フェニル基に結合する2個の置換基(R7)2、(R8)2が互いに結合して環を形成する場合がある。また、式(29)中R20、R21は水素原子と、アルキル基と、アリール基と、アリル基とからなる群より選択されるいずれか1種類の置換基を示し、これらの置換基に別の置換基がそれぞれ結合する場合がある。)

0070

0071

(上記一般式(30)の、R7、R8、R22、R23は水素原子と、ハロゲン原子と、アルキル基と、アリル基と、アルコキシ基と、アリール基と、ジアルキルアミノ基と、ジフェニルアミノ基とからなる群より選択されるいずれか1種類の置換基であり、これらの置換基に別の置換基がそれぞれ結合する場合もある。式(30)中のc、d、m、nは0以上2以下の整数であり、a、b、m、nで示される整数が2の場合は、同一フェニル基に結合する2個の置換基(R7)2、(R8)2、(R22)2、(R23)2が互いに結合して環を形成する場合がある。)
また、一般式(26)で表される化合物は下記一般式(31)、一般式(32)で表される化合物が好ましい

0072

0073

(上記一般式(31)中、R24、R25は水素原子又はアルキル基のいずれか一方の置換基であり、R26は、水素原子又はジアルキルアミノ基のいずれか一方の置換基である。)

0074

0075

(上記一般式(32)のR27〜R30は、水素原子と、ハロゲン原子と、炭素数1以上6以下のアルキル基と、炭素数1以上6以下のアルコキシ基と、アリール基とからなる群より選択されるいずれか1種類の置換基である。R31は水素原子と、ハロゲン原子と、炭素数1以上6以下のアルキル基と、炭素数1以上6以下のアルコキシ基と、アリ−ル基と、アルケニル基と、アルカジエニル基と、下記一般式(33)に表される置換基からなる群より選択されるいずれか1種類の置換基である。また、R27〜R31がアリ−ル基やアルケニル基からなる場合は、そららの置換基に他の置換基が結合する場合もある。式(32)中eは0又は1の整数を表す。)

0076

0077

(上記一般式(33)中のR32、R33は、水素原子と、ハロゲン原子と、炭素数1以上6以下のアルキル基と、アルコキシ基と、アリール基とからなる群より選択されるいずれか1種類の置換基であり、置換基R32、R33がアリ−ルきである場合はそれらの置換基R32、R33に他の置換基が結合する場合がある。式(33)中のfは0又は1の整数を表す。)
一般式(25)、一般式(26)、一般式(27)で表される化合物は、感光層中に1種類含有されてもよいし、2種類以上でもよい。感光層12中の正孔移動材料の濃度は要求される感光体性能や帯電極性により異なるため特に限定されないが、0.1重量%以上70重量%以下が好ましい。濃度が低いと正孔移動が不充分になり感光体特性に影響を与えることがあり、濃度が高いと樹脂との相溶性が悪くなり不均一な膜になったり樹脂濃度が低くなるため膜強度が低下する可能性がある。

0078

本発明に用いる電荷発生材料としては、Cu−Kα線に対するX線回折角(2θ±0.2°)で7.6°、28.6°に特徴的なピークを持つオキシチタニウムフタロシアニン、27.3°に特徴的なピークを持つオキシチタニウムフタロシアニン、特徴的なピークを示さないオキシチタニウムフタロシアニン、ジクロロスズフタロシアニン及び無金属フタロシアニンジスアゾ化合物トリスアゾ顔料ペリレン化合物を用いることができるが、これらに限定されるものではない。

0079

Cu−Kα線に対するX線回折角(2θ±0.2°)で7.6°、28.6°に特徴的なピークを持つオキシチタニウムフタロシアニンは、一般的に7.6°が最大ピークであるが、28.6°が最大ピークになってもよい。また、これらピーク以外では、12.5゜、13.3゜、22.5゜、25.4゜にも明瞭なピークを示すが、結晶状態測定条件などによりブロードになったりスプリットしたりシフトすることもあり得る。

0080

Cu−Kα線に対するX線回折角(2θ±0.2°)で27.2°に特徴的なピークを持つオキシチタニウムフタロシアニンは、27.2°以外では、9.5、14.2、24.1゜にもピークを示すが、結晶状態や測定条件などによりブロードになったりスプリットしたりシフトすることもあり得る。特徴的なピークを示さないオキシチタニウムフタロシアニンとは、無定形のオキシチタニウムフタロシアニンであり、明瞭なピークを示さないが、ブロードなピークが見られることもある。

0081

ジクロロスズフタロシアニンは、フタロシアニンの中心にSnCl2を配するものである。ジクロロスズフタロシアニンの結晶型としては、特開平11−286618号公報に記載される、X線回折角(2θ±0.2°)で10.5°に最大ピークを有し、5°〜9°の範囲のピーク強度が10.5°のピーク強度の10%以下であるもの、特開平5−140472号公報に記載される、X線回折角(2θ±0.2°)で8.7°、9.9°、10.9°、13.1°、15.2°、16.3°、17.4°、21.9°、25.5°あるいは、9.2°、12.2°、13.4°、14.6°、17.0°、25.3°に強い回折ピークを示すもの、或いは特開平6−228453号公報に記載される、X線回折角(2θ±0.2°)で8.4°、10.6°、12.2°、13.8°、16.0°、16.5°、17.4°、19.1°、22.4°、28.2°、30.0°、あるいは、8.4°、11.2°、14.6°、15.6°、16.9°、18.6°、19.6°、25.7°、27.2°、28.5°に強い回折ピークを示すものが使用できる。この中でも、X線回折角(2θ±0.2°)で10.5°に最大ピークを有し、5°〜9°の範囲のピーク強度が10.5°のピーク強度の10%以下であるものが特に好ましい。

0082

無金属フタロシアニンは中心金属を配しないフタロシアニンである。無金属フタロシアニンとしては多数の結晶型が報告されているが、いずれの型でもよい。特に、X線回折角(2θ±0.2°)で7.5゜、9.1゜、15.1゜、16.6゜、17.3゜、18.5゜、22.2゜、23.8゜、25.9゜、27.29゜、28.6゜に強い回折ピークを示す物が好ましい。

0083

これらの電荷発生材料は単体で用いてもよいし、適切な光感度波長増感作用を得るために2種類以上を混合して用いてもよい。感光層12中の電荷発生材料の濃度は0.005重量%以上70重量%以下が一般的に用いられ、好ましくは1重量%以上10重量%以下である。電荷発生材料の濃度が低いと感光体感度が低下する傾向があり、濃度が高くなると電位保持率や膜強度が低下する傾向がある。本発明の感光体10における導電性支持体11としては、アルミニウム真鍮ステンレス鋼ニッケルクロムチタン、金、銀、銅、錫、白金モリブデンインジウム等の金属単体やその合金加工体を用いることができる。

0084

上記金属や合金等の表面に、さらに蒸着メッキ等により導電性物質薄膜を形成してもよい。導電性支持体11自体を導電性物質で構成してもよいが、非導電性プラスチック板およびフィルム表面に、上記金属や炭素等の薄膜を蒸着、メッキ等の方法により形成し、導電性を持たせてもよい。

0085

また、導電性支持体11として樹脂を用いる場合、樹脂中に金属粉導電性カーボンなどの導電剤を含有させたり、基体形成用樹脂として導電性樹脂を用いることもできる。さらに、導電性支持体11にガラスを用いる場合、その表面に酸化錫酸化インジウムヨウ化アルミニウム被覆し、導電性を持たせてもよい。その種類や形状は、特に制限されることはなく、導電性を有する種々の材料を使用して導電性支持体11を構成することができる。

0086

一般に導電性支持体11としては、円筒状のアルミニウム管単体やその表面をアルマイト処理したもの、またはアルミニウム管上に下引層を形成したものがよく用いられる。この下引層は接着上機能、導電性支持体11からの流れ込み電流を防止するバリヤー機能、導電性支持体11表面の欠陥被覆機能等をもつ。この下引層には、ポリエチレン樹脂アクリル樹脂エポキシ樹脂ポリカーボネート樹脂ポリウレタン樹脂塩化ビニル樹脂酢酸ビニル樹脂ポリビニルブチラール樹脂ポリアミド樹脂ポリイミド樹脂ナイロン樹脂アルキド樹脂メラミン樹脂等の各種樹脂を用いることができる。

0087

これらの下引層は、単独の樹脂で構成してもよく、2種類以上の樹脂を混合して構成してもよい。また、層中に金属化合物カーボンシリカ樹脂粉末等を分散させることもできる。更に、特性改善のために各種顔料電子受容性物質電子供与性物質等を含有させることもできる。

0088

感光層12中には、適切な光感度波長や増感作用を得るために、その他のフタロシアニン顔料アゾ顔料などを混合させることもできる。これらは、感度の相性が良い点で望ましい。その他、例えば、モノアゾ顔料ビスアゾ顔料、トリスアゾ顔料、ポリアゾ顔料、インジゴ顔料、スレン顔料、トルイジン顔料、ピラゾリン顔料、ペリレン顔料キナクリドン顔料ピリリウム塩等を用いることができる。

0089

感光層12を形成するための樹脂としては、ポリカーボネート樹脂、スチレン樹脂、アクリル樹脂、スチレン−アクリル樹脂、エチレン−酢酸ビニル樹脂、ポリプロピレン樹脂、塩化ビニル樹脂、塩素化ポリエーテル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル樹脂、ポリエステル樹脂フラン樹脂ニトリル樹脂アルキッド樹脂ポリアセタール樹脂ポリメチルペンテン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリアリレート樹脂、ジアリレート樹脂ポリスルホン樹脂ポリエーテルスルホン樹脂ポリアリルスルホン樹脂、シリコーン樹脂ケトン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリエーテル樹脂フェノール樹脂EVA(エチレン・酢酸ビニル)樹脂、ACS(アクリロニトリル塩素化ポリエチレン・スチレン)樹脂、ABS(アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン)樹脂及びエポキシアリレート等の樹脂がある。それらは単体で用いてもよいが、2種以上混合して使用することも可能である。分子量の異なった樹脂を混合して用いた場合には、硬度耐摩耗性を改善できて好ましい。

0091

特にその中でも、ケトン系溶媒エステル系溶媒、エーテル系溶媒、あるいはハロゲン化炭化水素系溶媒が好ましく、これらは単独、あるいは2種以上の混合溶媒として用いることができる。本発明の感光体には、他の電荷移動物質を添加することもできる。その場合には、感度を高めたり、残留電位を低下させることができるので、本発明の電子写真感光体の特性を改良することができる。

0092

そのような特性改良のために添加できる電荷移動物質としては、ポリビニルカルバゾールハロゲン化ポリ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ェン、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、ポリアセチレンポリチオフェンポリピロールポリフェニレンポリフェニレンビニレンポリイソチアナフテンポリアニリンポリジアセチレン、ポリヘプタジイエンポリピリジンジイルポリキノリンポリフェニレンスルフィド、ポリフェロニレン、ポリペリナフチレン、ポリフタロシアニン等の導電性高分子化合物を用いることができる。又、低分子化合物として、トリニトロフルオレノンテトラシアノエチレンテトラシアノキノジメタン、キノン、ジフェノキノン、ナフトキノンアントラキノン及びこれらの誘導体等、アントラセン、ピレン、フェナントレン等の多環芳香族化合物インドールカルバゾールイミダゾール等の含窒素複素環化合物フルオレノンフルオレンオキサジアゾールオキサゾール、ピラゾリン、ヒドラゾントリフェニルメタントリフェニルアミンエナミンスチルベンブタジエン化合物等を使用することができる。

0093

また、ポリエチレンオキシドポリプロピレンオキシドポリアクリロニトリルポリメタクリル酸等の高分子化合物にLi(リチウムイオン等の金属イオンをドープした高分子固体電解質等も用いることができる。さらに、テトラチアフルバレン−テトラシアノキノジメタンで代表される電子供与性化合物電子受容性化合物で形成された有機電荷移動錯体等も用いることができ、これらを1種だけ添加しても、2種以上の化合物を混合して添加しても所望の感光体特性を得ることができる。

0094

なお、本発明の感光体を製造するための塗工液には、電子写真感光体の特性を損なわない範囲で、酸化防止剤紫外線吸収剤ラジカル捕捉剤軟化剤硬化剤架橋剤等を添加して、感光体の特性、耐久性、機械特性の向上を図ることができる。さらに、分散安定剤、沈降防止剤色分かれ防止剤レベリング剤消泡剤増粘剤艶消し剤等を添加すれば、感光体の仕上がり外観や、塗工液の寿命を改善できる。

0095

加えて、感光層12の上に、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ポリビニルホルマール樹脂、ポリカーボネート樹脂、フッ素樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂等の有機薄膜や、シランカップリング剤加水分解物で形成されるシロキサン構造体から成る薄膜を成膜して保護層を設けてもよい。その場合には、感光体の耐久性が向上するので好ましい。この保護層は、耐久性向上以外の他の機能を向上させるために設けてもよい。

0096

以下、本発明に係る電子写真感光体の実施例を詳細に説明する。
<単層分散型負帯電感光体の具体例>
<実施例1〜21>電荷発生材料であるオキシチタニウムフタロシアニン1重量部と、バインダー樹脂であるポリカーボネート10重量部とをTHF80重量部を溶媒として混練分散し、電子移動材料として式(4)で表される化合物9重量部と、正孔移動材料として下記化学式(34)で表されるトリフェニルアミン化合物2重量部とを溶解して塗工液を調製した。

0097

0098

そして、この塗工液を用いて導電性支持体11であるアルミニウム製ドラム上に浸漬塗布し、80℃で1時間乾燥して膜厚20μmの電荷発生と電荷移動を兼ねた感光層12を形成し、実施例1の負帯電型の電子写真感光体(単層分散型負帯電感光体)10を作製した。また、上記実施例1で用いた電子移動材料を、それぞれ式(5)〜(24)で表される化合物に代えた以外は実施例1と同じ条件で20種類の塗工液を調整し、これら塗工液を用いて実施例1と同じ条件で実施例2〜21の単層分散型負帯電感光体10を作製した。

0099

<実施例22〜42>実施例1〜21において、正孔移動材料を下記化学式(35a)で表される化合物と、下記化学式(35b)で表される化合物との混合物に代えた以外は実施例1〜21と同様にして単層分散型負帯電感光体10を作製した。各々実施例22〜42とした。

0100

0101

<実施例43〜63>実施例1〜21において、正孔移動材料を下記化学式(36)で表される化合物に代えた以外は実施例1〜21と同様にして単層分散型負帯電感光体10を作製した。各々実施例43〜63とした。

0102

0103

<実施例64〜84>実施例1〜21において、正孔移動材料を下記化学式(37)で表される化合物に代えた以外は実施例1〜21と同様にして単層分散型負帯電感光体10を作製した。各々実施例64〜84とした。

0104

0105

<実施例85〜105>実施例1〜21において、正孔移動材料を下記化学式(38)で表される化合物に代えた以外は実施例1〜21と同様にして単層分散型負帯電感光体10を作製した。各々実施例85〜105とした。

0106

0107

<実施例106〜126>実施例1〜21において、正孔移動材料を下記化学式(39)で表される化合物に代えた以外は実施例1〜21と同様にして単層分散型負帯電感光体10を作製した。各々実施例106〜126とした。

0108

0109

<実施例127〜147>実施例1〜21において、正孔移動材料を下記化学式(40)で表される化合物に代えた以外は実施例1〜21と同様にして単層分散型負帯電感光体10を作製した。各々実施例127〜147とした。

0110

0111

<実施例148〜168>実施例1〜21において、正孔移動材料を下記化学式(41)で表される化合物に代えた以外は実施例1〜21と同様にして単層分散型負帯電感光体10を作製した。各々実施例148〜168とした。

0112

0113

<比較例1〜21>実施例1〜21において、正孔移動材料を下記化学式(42)で表される化合物に代えた以外は実施例1〜21と同様にして単層分散型負帯電感光体を作製した。各々比較例1〜21とした。

0114

0115

<比較例22〜29>実施例1において、電子移動材料を下記化学式(43)で表される化合物に代え、正孔移動材料を式(34)〜式(41)に代えた以外は実施例1と同様にして単層分散型負帯電感光体を作製した。各々比較例22〜29とした。

0116

0117

<単層分散型正帯電感光体の具体例>
<実施例169〜189>電荷発生材料であるオキシチタニウムフタロシアニン1重量部と、バインダー樹脂としてポリカーボネート10重量部とを、溶媒であるTHF80重量部に混練分散し、電子移動材料である式(4)で表される化合物2重量部と、正孔移動材料である化学式(34)で表されるトリフェニルアミン化合物8重量部とを溶解して実施例1とは異なる配合比率の塗工液を調製した。そして、この塗工液を用いて導電性支持体11であるアルミニウム製ドラム上に浸漬塗布し、80℃で1時間乾燥して膜厚20μmの電荷発生と電荷移動を兼ねた感光層12を形成し、実施例169の正帯電型の電子写真感光体(単層分散型正帯電感光体)10を作製した。また、上記実施例169で用いた電子移動材料に代え、式(5)〜(24)で表される化合物をそれぞれ用いた以外は実施例169と同じ配合比率で20種類の塗工液を作製し、これら塗工液を用いて実施例169と同じ条件で実施例170〜189の単層分散型正帯電感光体10を作製した。

0118

<実施例190〜210>実施例169〜189において、正孔移動材料を上記化学式(35a)で表される化合物と、上記化学式(35b)で表される化合物との混合物に代えた以外は実施例169〜189と同様にして単層分散型正帯電感光体10を作製した。各々実施例190〜210とした。

0119

<実施例211〜231>実施例169〜189において、正孔移動材料を上記化学式(36)で表される化合物に代えた以外は実施例169〜189と同様にして単層分散型正帯電感光体10を作製した。各々実施例211〜231とした。

0120

<実施例232〜252>実施例1〜21において、正孔移動材料を上記化学式(37)で表される化合物に代えた以外は実施例169〜189と同様にして単層分散型正帯電感光体10を作製した。各々実施例232〜252とした。

0121

<実施例253〜273>実施例169〜189において、正孔移動材料を上記化学式(38)で表される化合物に代えた以外は実施例169〜189と同様にして単層分散型正帯電感光体10を作製した。各々実施例253〜273とした。

0122

<実施例274〜294>実施例169〜189において、正孔移動材料を上記化学式(39)で表される化合物に代えた以外は実施例169〜189と同様にして単層分散型正帯電感光体10を作製した。各々実施例274〜294とした。

0123

<実施例295〜315>実施例169〜189において、正孔移動材料を上記化学式(40)で表される化合物に代えた以外は実施例169〜189と同様にして単層分散型正帯電感光体10を作製した。各々実施例295〜315とした。

0124

<実施例316〜336>実施例169〜189において、正孔移動材料を上記化学式(41)で表される化合物に代えた以外は実施例169〜189と同様にして単層分散型正帯電感光体10を作製した。各々実施例316〜336とした。

0125

<比較例30〜50>実施例169〜189において、正孔移動材料を上記化学式(42)で表される化合物に代えた以外は実施例169〜189と同様にして単層分散型正帯電感光体を作製した。各々比較例28〜48とした。

0126

<比較例51〜58>実施例169において、電子移動材料を上記化学式(43)で表される化合物に代え、正孔移動材料を上記化学式(34)〜式(41)で表される化合物に代えた以外は実施例169と同様にして単層分散型正帯電感光体を作製した。各々比較例51〜58とした。

0127

<単層分散型負帯電感光体測定条件>コロナ放電電流が17μAとなるようにコロナ放電器を設定し、前記実施例1〜168、比較例1〜27において製造した単層分散型感光体10を暗所にてコロナ放電により負帯電させて帯電電位を測定した。この時の表面電位初期帯電位(V)とする。その後、感光体10の表面電位が−700Vになるように放電電流を調節し、780nmの光で露光し、各感光体10の表面電位を−700Vから−350に半減させる露光量を測定した。この時の露光量を半減露光量(μJ/cm2)とする。この半減露光量は、感光体10の感度を示す値である。

0128

また、各感光体10の表面電位−700Vで780nmの光(露光エネルギー10μJ/cm2)を照射した時の表面電位を測定した。この時の表面電位を残留電位(V)とする。その後、再度感光体10の表面電位が−700Vになるように帯電し、暗所に10秒間放置した時の表面電位V10を測定し、電位保持率(%)=V10/−700×100を求める。この電位保持率は感光体10の絶縁性を示す指標となる。

0129

上記測定はLL環境(温度15℃、湿度15%)、NN環境(温度25℃、湿度40%)、HH環境(温度35℃、湿度80%)の3環境下で測定を行なう。各感光体10の3環境下での半減露光量の平均を求め、各感光体10における各環境下の半減露光量との差を2乗して合計した値を、感度環境安定性指数として求める。感度環境安定指数は下記数式(1)で表される。

0130

数式(1):感度環境安定性指数=(LL環境の半減露光量−3環境下の半減
露光量の平均)2+(NN環境の半減露光量−3環境下の半減露光量の平均)2+
(HH環境の半減露光量−3環境下の半減露光量の平均)2
この値は環境に対する感光体感度の変動大きさを示し、小さいほど環境が変化しても感光体感度が変化しないことを示す。

0131

<単層分散型正帯電感光体測定条件>コロナ放電電流が17μAとなるようにコロナ放電器を設定し、前記実施例169〜336、比較例28〜54において製造した単層分散型感光体を暗所にてコロナ放電により正帯電させて帯電電位を測定した。この時の表面電位を初期帯電位(V)とする。

0132

その後、感光体の表面電位が700Vになるように放電電流を調節し、780nmの光で露光し、各感光体の表面電位を700Vから350に半減させる露光量を測定した。この時の露光量を半減露光量(μJ/cm2)とする。この半減露光量は、感光体の感度を示す値である。

0133

また、各感光体の表面電位700Vで780nmの光(露光エネルギー10μJ/cm2)を照射した時の表面電位を測定した。この時の表面電位を残留電位(V)とする。その後、再度感光体の表面電位が700Vになるように帯電し、暗所に10秒間放置した時の表面電位V10を測定し、電位保持率(%)=V10/700×100を求める。この電位保持率は感光体の絶縁性を示す指標となる。

0134

上記測定はLL環境(温度15℃、湿度15%)、NN環境(温度25℃、湿度40%)、HH環境(温度35℃、湿度80%)の3環境下で測定を行なう。各感光体の3環境下での半減露光量の平均を求め、各感光体における各環境下の半減露光量との差を2乗して合計した値を、感度環境安定性指数として求める。

0135

測定結果>実施例1〜168及び比較例1〜27の測定結果は、表C(1)〜表C(9)の通りである。

0136

0137

0138

0139

0140

0141

0142

0143

0144

0145

実施例169〜336及び比較例28〜54の測定結果は、表D(1)〜表D(9)の通りである。

0146

0147

0148

0149

0150

0151

0152

0153

0154

0155

前記実施例と比較例を比べると、実施例は半減露光量が小さく高感度な感光体が得られていることがわかる。本発明の単層分散型感光体に一般式(25)に示される正孔移動材料と一般式(1)に示される電子移動材料を用いた実施例1〜63及び実施例169〜231は、帯電性、電位保持率が他の正孔移動材料を用いた感光体の値より高く安定した特性を示すことが分る。

0156

一般式(26)で示される正孔移動材料を用いた実施例64〜105及び実施例232〜273は環境安定指数が他の正孔移動材料がを用いた感光体より優れている事が分る。更に、一般式(27)で示される正孔移動材料を用いた実施例106〜168及び実施例274〜336は、帯電性が高いことが分る。

発明の効果

0157

以上述べたように本発明の単層分散型感光体は高感度である。

図面の簡単な説明

0158

図1単層分散型感光体の一例を示す断面図

--

0159

10……電子写真感光体(単層分散型感光体)
11……導電性支持体
12……感光層

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