説明

α−フェニルスチルベン化合物を用いた電子写真感光体、並びにそれを使用した画像形成装置及び画像形成装置用プロセスカートリッジ

【課題】高速応答性に優れ、高感度な電子写真感光体、並びにそれを使用した画像形成装置及び画像形成装置用プロセスカートリッジを提供すること。
【解決手段】導電性支持体上に少なくとも感光層を設けた電子写真感光体において、
該感光層に下記一般式(I)で示されるα−フェニルスチルベン化合物を含有することを特徴とする。


(式(I)中、R1、R2、R3およびR4はアルキル基又は置換もしくは無置換のアリール基を表し、Ar1は置換もしくは無置換のアリレン基を表し、R5は水素原子、アルキル基、アルコキシ基又は置換もしくは無置換のアリール基を表す。)

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、高いホール輸送性を有すると共に、電荷発生材料とのマッチング性に優れたα−フェニルスチルベン化合物を用いた電子写真感光体、並びにそれを使用した画像形成装置及び画像形成装置用プロセスカートリッジに関するものである。
【背景技術】
【0002】
有機感光体(以下、電子写真感光体もしくは単に感光体とも称する。)は、可視光から赤外光までの各種露光光源に対応した材料が開発し易いこと、環境汚染の影響が少ない材料を選択できること、製造コストが安いことなどの理由により、無機感光体に対して有利な点が多い。電子写真感光体の電荷輸送剤としては、例えばオキサジアゾール化合物(例えば、特許文献1参照)、オキサゾール化合物(例えば、特許文献2参照)、ピラゾリン化合物(例えば、特許文献3参照)、ヒドラゾン化合物(例えば、特許文献4〜7参照)、ジアミン化合物(例えば、特許文献8参照)、スチルベン化合物(例えば、特許文献9〜12参照)、ブタジエン化合物(例えば、特許文献13参照)等がある。これらの電荷輸送剤は優れた特性を有し、実用化されているものがある。
しかしながら近年、画像形成装置の高速化並びに小型化が急速に進行するに伴って、電荷輸送機能の更なる向上が必要不可欠となっており、特に高いホール輸送性を有する電荷輸送剤の開発が強く求められている。
【0003】
【特許文献1】特公昭34−005466号公報
【特許文献2】特開昭56−123544号公報
【特許文献3】特公昭52−041880号公報
【特許文献4】特公昭55−042380号公報
【特許文献5】特公昭61−040104号公報
【特許文献6】特公昭62−035673号公報
【特許文献7】特公昭63−035976号公報
【特許文献8】特公昭58−032372号公報
【特許文献9】特公昭63−018738号公報
【特許文献10】特公昭63−019867号公報
【特許文献11】特公平3−039306号公報
【特許文献12】特公平2−24864号公報
【特許文献13】特開昭62−030255号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明は上記従来技術の現状に鑑みてなされたものであり、高速応答性に優れ、高感度な電子写真感光体、並びにそれを使用した画像形成装置及び画像形成装置用プロセスカートリッジを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明者らは鋭意検討を重ねた結果、少なくとも高いホール輸送性を有すると共に電荷発生材料とのマッチング性に優れたα−フェニルスチルベンを電荷輸送剤として使用することで上記課題が解決されることを見出し、本発明を完成するに至った。
【0006】
即ち、上記課題を解決するために本発明に係る電子写真感光体、並びにそれを使用した画像形成装置及び画像形成装置用プロセスカートリッジは、具体的には下記(1)〜(16)に記載の技術的特徴を有する。
【0007】
(1):導電性支持体上に少なくとも感光層を設けた電子写真感光体において、該感光層に下記一般式(I)で示されるα−フェニルスチルベ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。
【0008】
(1):導電性支持体上に感光層を有し、該感光層は下記一般式(I)で示されるα−フェニルスチルベ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。
【0009】
【化1】

【0010】
(式(I)中、R1、R2、R3及びR4はアルキル基、又は置換もしくは無置換のアリール基を表し、それぞれ同一であってもよく、別異であってもよい。Ar1は置換もしくは無置換のアリレン基を表し、R5は水素原子、アルキル基、アルコキシ基、又は置換もしくは無置換のアリール基を表す。)
【0011】
(2):導電性支持体上に感光層を有し、該感光層は下記一般式(I)で示されるα−フェニルスチルベ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(I)中、R1、R2、R3及びR4は置換もしくは無置換のアリール基を表し、それぞれ同一であってもよく、別異であってもよい。Ar1は置換もしくは無置換のフェニレン基、又は置換もしくは無置換のビフェニレン基を表し、R5は水素原子、アルキル基、アルコキシ基、又は置換もしくは無置換のアリール基を表す。)
【0014】
(3):導電性支持体上に感光層を有し、該感光層は下記一般式(II)で示されるα−フェニルスチルベ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。
【0015】
【化3】

【0016】
(式(II)中、R5、R6、R7、R8及びR9は水素原子、アルキル基、アルコキシ基、又は置換もしくは無置換のアリール基を表し、それぞれ同一であってもよく、別異であってもよい。)
【0017】
(4):導電性支持体上に感光層を有し、該感光層は下記一般式(III)で示されるα−フェニルスチルベ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。
【0018】
【化4】

【0019】
(式(III)中、R5、R8、R9、R10及びR11は水素原子、アルキル基、アルコキシ基、又は置換もしくは無置換のアリール基を表し、それぞれ同一であってもよく、別異であってもよい。)
【0020】
(5):前記感光層は、さらにフタロシアニン顔料及び/又はアゾ顔料を含有することを特徴とする上記(1)乃至(4)のいずれか1項に記載の電子写真感光体である。
【0021】
(6):前記アゾ顔料は、下記一般式(IV)で示される化合物を含むことを特徴とする上記(5)に記載の電子写真感光体である。
【0022】
【化5】

【0023】
(式(IV)中、Cp1及びCp2は下記式(V)で示されるカプラー残基を表し、それぞれ同一であってもよく、別異であってもよい。R201及びR202は水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、又はシアノ基を表し、それぞれ同一であってもよく、別異であってもよい。)
【0024】
【化6】

【0025】
(式(V)中、R203は水素原子、アルキル基、又はアリール基を表し、R204、R205、R206、R207及びR208は水素原子、ニトロ基、シアノ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、アルキル基、アルコキシ基、ジアルキルアミノ基、又は水酸基を表し、それぞれ同一であってもよく、別異であってもよい。Zは炭素環式芳香族基又は複素環式芳香族基を形成するのに必要な原子群を表し、置換基を有していてもよい。)
【0026】
(7):前記アゾ顔料のCp1とCp2とが別異であることを特徴とする上記(6)に記載の電子写真感光体である。
【0027】
(8):前記フタロシアニン顔料は、チタニルフタロシアニン、ヒドロキシガリウムフタロシアニン、及びクロロガリウムフタロシアニンの中から選ばれるいずれか1又は2以上を含むことを特徴とする上記(5)乃至(7)のいずれか1項に記載の電子写真感光体である。
【0028】
(9):前記チタニルフタロシアニンは、CuKα特性X線(1.542Å)を用いたX線回折スペクトルにおいて、ブラック角度(2θ±0.2°)のうちの少なくとも27.2°に最大強度の回折ピークを有し、9.4°、9.6°、24.0°に主要ピークを有し、7.3°に最小角度の回折ピークを有し、前記7.3°と9.4°との間に回折ピークを有しなく、26.3°に回折ピークを有しないチタニルフタロシアニン結晶であることを特徴とする上記(8)に記載の電子写真感光体である。
【0029】
(10):前記導電性支持体と、前記感光層との間に電荷ブロッキング層を有することを特徴とする上記(1)乃至(9)のいずれか1項に記載の電子写真感光体である。
【0030】
(11):前記感光層上に保護層を有することを特徴とする上記(1)乃至(10)のいずれか1項に記載の電子写真感光体である。
【0031】
(12):前記保護層は、1010Ω・cm以上の比抵抗を有する無機顔料及び/又は金属酸化物を含有することを特徴とする上記(11)に記載の電子写真感光体である。
【0032】
(13):前記保護層は、少なくとも電荷輸送性構造を有しない3官能以上のラジカル重合性モノマーと、1官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物とを硬化して形成されることを特徴とする上記(11)又は(12)に記載の電子写真感光体である。
【0033】
(14):少なくとも帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段、及び電子写真感光体を具備してなる画像形成装置において、該電子写真感光体は、上記(1)乃至(13)のいずれか1項に記載の電子写真感光体であることを特徴とする画像形成装置である。
【0034】
(15):電子写真感光体と、帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段、及びクリーニング手段から選ばれる少なくとも1つの手段と、が一体となったカートリッジを搭載し、かつ該カートリッジが画像形成装置本体に対して着脱自在であることを特徴とする上記(14)に記載の画像形成装置である。
【0035】
(16):電子写真感光体と、帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段、及びクリーニング手段から選ばれる少なくとも1つの手段と、が一体となった画像形成装置用カートリッジにおいて、前記電子写真感光体は、上記(1)乃至(13)のいずれか1項に記載の電子写真感光体であることを特徴とする画像形成装置用プロセスカートリッジである。
【発明の効果】
【0036】
本発明によれば、高速応答性に優れ、高感度な電子写真感光体、並びにそれを使用した画像形成装置及び画像形成装置用プロセスカートリッジを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0037】
次に、図面に沿って本発明のα−フェニルスチルベン化合物を用いる電子写真感光体をより詳細に説明する。
<電子写真感光体の層構成について>
本発明における電子写真感光体の層構成は、単層であっても又は複数積層された構成であってもよく、層構成に限定されない。例えば、以下に示す層構成が挙げられる。図1は、導電性支持体上に感光層が形成された電子写真感光体である。また、図2のように感光層と導電性支持体との間に下引き層を設けても良い。図3は、導電性支持体上に電荷発生層と電荷輸送層を順次積層した電子写真感光体である。また、図4のように電荷発生層と導電性支持体との間に下引き層を設けても良い。なお、これらの層構成は代表的なものを示したものであって、本発明はこれらの層構成に限定されるものではない。
【0038】
<導電性支持体について>
導電性支持体としては、体積抵抗1010Ω・cm以下の導電性を示すものが挙げられ、例えば、アルミニウム、ニッケル、クロム、ニクロム、銅、金、銀、白金等の金属、酸化スズ、酸化インジウム等の金属酸化物を、蒸着又はスパッタリングにより、フィルム状又は円筒状のプラスチック、紙に被覆したもの;アルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ステンレス等の板及びそれらを、押し出し、引き抜き等の工法で素管化後、切削、超仕上げ、研摩等の表面処理した管等を使用することができる。また、特開昭52−36016号公報に開示されたエンドレスニッケルベルト、エンドレスステンレスベルトも導電性支持体として用いることができる。
【0039】
さらに、上記の導電性支持体上に導電性粉体をバインダー樹脂に分散させて導電性層を形成(塗工などを用いて形成)したものも、導電性支持体として用いることができる。このような導電性粉体としては、カーボンブラック、アセチレンブラック;アルミニウム、ニッケル、鉄、ニクロム、銅、亜鉛、銀等の金属粉、導電性酸化スズ、ITO等の金属酸化物粉体等が挙げられる。また、同時に用いられるバインダー樹脂としては、ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアリレート、フェノキシ樹脂、ポリカーボネート、酢酸セルロース樹脂、エチルセルロース樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルトルエン、ポリ(N−ビニルカルバゾール)、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂等の熱可塑性、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂が挙げられる。導電性層は、導電性粉体とバインダー樹脂を、テトラヒドロフラン、ジクロロメタン、メチルエチルケトン、トルエン等の溶剤に分散させて塗布することにより設けることができる。さらに、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリスチレン、ポリ塩化ビニリデン、ポリエチレン、塩化ゴム、ポリテトラフルオロエチレン系フッ素樹脂等の素材に導電性粉体を含有させた熱収縮チューブを用いて、円筒基体上に導電性層を設けたものも、導電性支持体として用いることができる。
【0040】
また、これらの中でも陽極酸化皮膜処理を簡便に行うことのできるアルミニウムからなる円筒状支持体が良好に使用可能である。このアルミニウムとは、純アルミニウム系又はアルミニウム合金のいずれかをも含むものである。具体的には、JIS1000番台、3000番台、6000番台のアルミニウム又はアルミニウム合金が最も適している。陽極酸化皮膜は、各種金属、各種合金を電解質溶液中において陽極酸化処理したものであるが、中でもアルミニウムもしくはアルミニウム合金を電解質溶液中で陽極酸化処理を行ったアルマイトと呼ばれる被膜は、残留電位上昇が少なく、また反転現像を用いた際に発生する地汚れの防止効果が高く有効である。
【0041】
陽極酸化処理は、クロム酸、硫酸、蓚酸、リン酸、硼酸、スルファミン酸などの酸性浴中において行われる。このうち、硫酸浴による処理が最も適している。一例を挙げると、硫酸濃度:10〜20%、浴温:5〜25℃、電流密度:1〜4A/dm、電解電圧:5〜30V、処理時間:5〜60分程度の範囲で処理が行われるが、これに限定するものではない。このように作製される陽極酸化皮膜は多孔質であり、また絶縁性が高いため、表面が非常に不安定な状況である。このため、作製後の経時変化が存在し、陽極酸化皮膜の物性値が変化しやすい。これを回避するため、陽極酸化皮膜を更に封孔処理することが好ましい。封孔処理には、フッ化ニッケルや酢酸ニッケルを含有する水溶液に陽極酸化皮膜を浸漬する方法、陽極酸化皮膜を沸騰水に浸漬する方法、加圧水蒸気により処理する方法などがある。このうち、酢酸ニッケルを含有する水溶液に浸漬する方法が最も好ましい。封孔処理に引き続き、陽極酸化皮膜の洗浄処理が行われる。これは、封孔処理により付着した金属塩等の過剰なものを除去することが主な目的である。これが支持体(陽極酸化皮膜)表面に過剰に残存すると、この上に形成する塗膜の品質に悪影響を与えるだけでなく、一般的に低抵抗成分が残ってしまうため、逆に地汚れの発生原因にもなってしまう。洗浄は純水1回の洗浄でも構わないが、通常は多段階の洗浄を行う。この際、最終の洗浄液が可能な限りきれいな(脱イオンされた)ものであることが好ましい。また、多段階の洗浄工程のうち1工程に接触部材による物理的なこすり洗浄を施すことが好ましい。以上のようにして形成される陽極酸化皮膜の膜厚は、5〜15μm程度が好ましい。これより薄すぎる場合には陽極酸化皮膜としてのバリア性の効果が充分でなく、これより厚すぎる場合には電極としての時定数が大きくなりすぎて、残留電位の発生や感光体のレスポンスが低下する場合がある。
【0042】
<感光層について>
次に、感光層について説明する。
感光層は、単層であっても複数の積層(積層型)であってもよい。
【0043】
<積層型感光層について>
先ず、積層型から説明する。積層型感光層は、少なくとも電荷発生層及び電荷輸送層が積層されることによって構成されている。
【0044】
<電荷発生層について>
電荷発生層は、電荷発生剤を主成分とする層である。電荷発生層には、公知の電荷発生剤を用いることが可能である。例えば、モノアゾ顔料、ジスアゾ顔料、非対称ジスアゾ顔料、トリスアゾ顔料、カルバゾール骨格を有するアゾ顔料(特開昭53−95033号公報に記載)、ジスチリルベンゼン骨格を有するアゾ顔料(特開昭53−133445号公報)、トリフェニルアミン骨格を有するアゾ顔料(特開昭53−132347号公報に記載)、ジフェニルアミン骨格を有するアゾ顔料、ジベンゾチオフェン骨格を有するアゾ顔料(特開昭54−21728号公報に記載)、フルオレノン骨格を有するアゾ顔料(特開昭54−22834号公報に記載)、オキサジアゾール骨格を有するアゾ顔料(特開昭54−12742号公報に記載)、ビススチルベン骨格を有するアゾ顔料(特開昭54−17733号公報に記載)、ジスチリルオキサジアゾール骨格を有するアゾ顔料(特開昭54−2129号公報に記載)、ジスチリルカルバゾール骨格を有するアゾ顔料(特開昭54−14967号公報に記載)等のアゾ系顔料、アズレニウム塩顔料、スクエアリック酸メチン顔料、ペリレン系顔料、アントラキノン系または多環キノン系顔料、キノンイミン系顔料、ジフェニルメタン及びトリフェニルメタン系顔料、ベンゾキノン及びナフトキノン系顔料、シアニン及びアゾメチン系顔料、インジゴイド系顔料、ビスベンズイミダゾール系顔料、また下記一般式(1)で表される金属フタロシアニン、無金属フタロシアニン等のフタロシアニン系顔料等が挙げられる。なお、これらの電荷発生剤は、単独で用いても2種以上混合して用いてもよい。
【0045】
【化7】

【0046】
式(1)中、M(中心金属)は、金属及び無金属(水素)の元素を表す。ここであげられるM(中心金属)は、H、Li、Be、Na、Mg、Al、Si、K、Ca、Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Ge、Y、Zr、Nb、Mo、Tc、Ru、Rh、Pd、Ag、Cd、In、Sn、Sb、Ba、Hf、Ta、W、Re、Os、Ir、Pt、Au、Hg、TI、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Th、Pa、U、Np、Am等の単体、もしく酸化物、塩化物、フッ化物、水酸化物、臭化物などの2種以上の元素からなる。中心金属は、これらの元素に限定されるものではない。
【0047】
本発明においてはフタロシアニン骨格を有する電荷発生物質とは、少なくとも上記一般式(1)の基本骨格を有していればよく、2量体、3量体など多量体構造を持つもの、さらに高次の高分子構造を持つものでもかまわない。また、基本骨格に様々な置換基があるものでもかまわない。
【0048】
電荷発生層に必要に応じて用いられる結着樹脂としては、ポリアミド、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリケトン、ポリカーボネート、シリコ−ン樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルケトン、ポリスチレン、ポリ−N−ビニルカルバゾール、ポリアクリルアミド、ポリビニルベンザール、ポリエステル、フェノキシ樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリフェニレンオキシド、ポリビニルピリジン、セルロース系樹脂、カゼイン、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン等が挙げられる。これらの結着樹脂は、単独または2種以上の混合物として用いることができる。
【0049】
また、用いられる溶剤としては、イソプロパノール、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチルセルソルブ、酢酸エチル、酢酸メチル、ジクロロメタン、ジクロロエタン、モノクロロベンゼン、シクロヘキサン、トルエン、キシレン、リグロイン等の一般に用いられる有機溶剤が挙げられるが、中でも、ケトン系溶媒、エステル系溶媒、エーテル系溶媒を使用することが好ましい。これらは、単独で用いても2種以上混合して用いてもよい。
【0050】
電荷発生層の塗工液は、電荷発生剤を必要に応じてバインダー樹脂(結着樹脂)と共に、ボールミル、アトライター、サンドミル、超音波等の公知の分散方法を用いて溶剤中に分散して得ることができる。なお、バインダー樹脂の添加は、電荷発生剤の分散前及び分散後のどちらでも構わない。電荷発生層の塗工液は、電荷発生剤、溶媒及びバインダー樹脂を主成分とするが、その中には、増感剤、分散剤、界面活性剤、シリコーンオイル等の添加剤が含まれていてもよい。場合によっては、電荷発生層に後述の電荷輸送剤を添加することも可能である。バインダー樹脂の添加量は、電荷発生剤100重量部に対して、通常、0〜500重量部であり、10〜300重量部が好ましい。
【0051】
電荷発生層は上記塗工液を用いて導電性支持体上又は後述する下引き層等の上に塗工し、乾燥することにより形成される。塗工方法としては、浸漬塗工法、スプレーコート、ビードコート、ノズルコート、スピナーコート、リングコート等の公知の方法を用いることができる。電荷発生層の膜厚は、通常、0.01〜5μm程度であり、0.1〜2μmが好ましい。また塗工後の乾燥はオーブン等を用いて加熱乾燥される。電荷発生層の乾燥温度は、50〜160℃であることが好ましく、80〜140℃がさらに好ましい。
【0052】
<電荷輸送層について>
電荷輸送層は、電荷輸送剤及びバインダー樹脂を主成分とする。電荷輸送剤には、正孔輸送物質と電子輸送物質とがあるが、本発明においては正孔輸送物質を電荷輸送剤と称する。
【0053】
電荷輸送剤の中でも、本発明に係るα−フェニルスチルベン化合物は従来のα−フェニルスチルベン化合物に比べ高いホール輸送性を有するため、高感度の電子写真感光体を作製することができる。
【0054】
以下に本発明に係るα−フェニルスチルベン化合物について詳細に説明する。
本発明に係るα−フェニルスチルベン化合物は下記一般式(I)で表される。
【0055】
【化8】

【0056】
上記一般式(I)中、R1、R2、R3及びR4はアルキル基、又は置換もしくは無置換のアリール基を表し、それぞれ同一であってもよく、別異であってもよい。Ar1は置換もしくは無置換のアリレン基を表し、R5は水素原子、アルキル基、アルコキシ基、又は置換もしくは無置換のアリール基を表す。
【0057】
またより好ましくは、上記一般式(I)中、R1、R2、R3及びR4は置換もしくは無置換のアリール基を表し、それぞれ同一であってもよく、別異であってもよい。Ar1は置換もしくは無置換のフェニレン基、又は置換もしくは無置換のビフェニレン基を表し、R5は水素原子、アルキル基、アルコキシ基、又は置換もしくは無置換のアリール基を表す。
【0058】
さらに好ましくは下記一般式(II)または(III)で表される化合物である。
【0059】
【化9】

【0060】
上記一般式(II)中、R5、R6、R7、R8及びR9は水素原子、アルキル基、アルコキシ基、又は置換もしくは無置換のアリール基を表し、それぞれ同一であってもよく、別異であってもよい。
【0061】
【化10】

【0062】
上記一般式(III)中、R5、R8、R9、R10及びR11は水素原子、アルキル基、アルコキシ基、又は置換もしくは無置換のアリール基を表し、それぞれ同一であってもよく、別異であってもよい。
【0063】
前記一般式(I)、一般式(II)、および一般式(III)における置換もしくは無置換アリール基としては単環基、多環基(縮合多環基、非縮合多環基)の何れでもよく、一例として以下のものを挙げることができる。例えばフェニル基、ナフチル基、ピレニル基、フルオレニル基、アズレニル基、アントリル基、トリフェニレニル基、クリセニル基、ビフェニル基、ターフェニル基などが挙げられる。
【0064】
一般式(I)、一般式(II)、および一般式(III)におけるアルキル基としては、鎖状又は分岐鎖状の炭素数1〜20のアルキル基を表し、好ましくは炭素数1〜12のアルキル基である。
具体的には、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、t−ブチル基、s−ブチル基、n−ブチル基、i−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、3,7−ジメチルオクチル基、2−エチルヘキシル基等が挙げられる。
【0065】
アルコキシ基としては、直鎖状又は分岐鎖状の炭素数1〜20のアルコキシ基を表し、好ましくは炭素数1〜12のアルコキシ基である。具体的には上記記載のアルキル基が置換されたアルコキシ基が挙げられる。
【0066】
以下に一般式(I)〜(III)で示されるα−フェニルスチルベン化合物の具体例を示す。尚、本発明の電子写真感光体に用いられるα−フェニルスチルベン化合物は以下の具体例に限定されるものではない。
【0067】
【表1】

【0068】
【表2】

【0069】
【表3】

【0070】
【表4】

【0071】
【表5】

【0072】
【表6】

【0073】
【表7】

【0074】
【表8】

【0075】
【表9】

【0076】
本発明の電子写真感光体に用いられるα−フェニルスチルベン化合物は、パラジウム触媒、第3級ホスフィン類及び塩基の存在下で、一般式(VII)で示されるジトリフラート化合物と一般式(VIII)のアミン化合物とを反応させることにより製造される。なお一般式(VII)で示されるジトリフラート化合物は新規化合物である。
【0077】
トリフラート化合物はJ.Org.Chem.Vol.41,No.26,4099,1976に一般的な合成法が記載されているが、一般式(VII)で示されるジトリフラート化合物も同様に、対応するジフェノール化合物をピリジンに溶解しこれにトリフルオロメタンスルホン酸無水物を0℃で滴下したのち室温で撹拌することにより容易に得られる。
【0078】
【化11】

【0079】
(式中R3、R4、およびR5は前述の定義と同一である。)
【0080】
【化12】

【0081】
(式中R1およびR2の定義は前述と同一である。)
【0082】
この反応は下記反応式で示すが一般にBuchwald-Hartwig反応(MERCKINDEX13th.edition)とよばれる。
【0083】
Ar−Y + H2N−R → Ar−NHR
Y=Br,I,OSO2CF3
【0084】
パラジウム触媒としては、均一系のパラジウム触媒が好ましく、具体的には、例えばヘキサクロロパラジウム(IV)酸ナトリウム或いはその水和物、ヘキサクロロパラジウム(IV)酸カリウム等の4価のパラジウム化合物、例えば塩化パラジウム(II)、臭化パラジウム(II)、酢酸パラジウム(II)、パラジウムアセチルアセテート(II)、ジクロロビス(ベンゾニトリル)パラジウム(II)、ジクロロビス(アセトニトリル)パラジウム(II)、ジクロロビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(II)、ジクロロテトラアンミンパラジウム(II)、ジクロロ(シクロオクタ−1,5−ジエン)パラジウム(II)、パラジウムトリフルオロアセテート(II)等の2価のパラジウム化合物、例えばトリス(ジベンジリデンアセトン)二パラジウム(0)、トリス(ジベンジリデンアセトン)二パラジウムクロロホルム錯体(0)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)等の0価のパラジウム化合物等が挙げられる。
【0085】
パラジウム触媒の使用量は、一般式(VII)で示されるジトリフラート化合物1モルに対しパラジウム換算で、通常0.000001〜20モル%、好ましくは0.0001〜10モル%である。
【0086】
第3級ホスフィン類としては例えば、トリエチルホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン、トリ−n−ブチルホスフィン、トリ−iso−ブチルホスフィン、トリ−sec−ブチルホスフィン、トリ−tert−ブチルホスフィン、N−フェニルピロール−2−イル−ジシクロペンチルホスフィン、N−フェニルピロール−2−イル−ジシクロヘキシルホスフィン、N−フェニルピロール−2−イル−ジシクロヘプチルホスフィン、N−フェニルピロール−2−イル−ジイソプロピルホスフィン、N−フェニルピロール−2−イル−ジブチルホスフィン、N−フェニルピロール−2−イル−ジイソブチルホスフィン、N−フェニルピロール−2−イル−ジ−sec−ブチルホスフィン、N−フェニルピロール−2−イル−ジ−tert−ブチルホスフィン、N−フェニルインドール−2−イル−ジシクロペンチルホスフィン、N−フェニルインドール−2−イル−ジシクロヘキシルホスフィン、N−フェニルインドール−2−イル−ジシクロヘプチルホスフィン、N−フェニルインドール−2−イル−ジイソプロピルホスフィン、N−フェニルインドール−2−イル−ジブチルホスフィン、N−フェニルインドール−2−イル−ジイソブチルホスフィン、N−フェニルインドール−2−イル−ジ−sec−ブチルホスフィン、N−フェニルインドール−2−イル−ジ−tert−ブチルホスフィン等が挙げられる。
第3級ホスフィン類の使用量は、パラジウム触媒1モルに対して、通常0.1〜10モル、好ましくは1.0〜5.0モルである。
【0087】
塩基としては、例えば炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等のアルカリ金属炭酸塩、例えばリン酸ナトリウム、リン酸カリウム等のアルカリ金属リン酸塩、例えばナトリウム−tert−ブトキシド、カリウム−tert−ブトキシド等の金属アルコキシド等が挙げられる。かかる塩基の使用量は、一般式(VII)で示されるジトリフラート化合物1モルに対して、通常2〜50モル、好ましくは2〜10モルである。
【0088】
アミン化合物(VIII)の使用量は、一般式(VII)で示されるジトリフラート化合物1モルに対し通常2.0〜10モルであり、好ましくは2.0モル〜6.0モルである。
一般式(VIII)で示されるアミン化合物としては、ジフェニルアミン、4,4’−ジメチルジフェニルアミン、N−フェニル−1−ビフェニルアミン、N−フェニル−1−ナフチルアミン、N−(4−トリル)−1−ピレニルアミン、9,9−ジメチル−2−フェニルアミノフルオレン、9,9−ジメチル−2−(4−トリル)アミノフルオレン等が挙げられる。
【0089】
溶媒としては、反応に影響を及ぼさなければ特に限定されないが、具体的には例えばトルエン、キシレン等の芳香族炭化水素溶媒、例えばN,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホシキド等の非プロトン性極性溶媒ジエチルエーテル、テトラハイドロフラン等のエーテル系溶媒等が挙げられる。
反応は窒素、アルゴン等の不活性ガス雰囲気下で行うことが好ましい。
反応温度は、通常20〜150℃、好ましくは60〜130℃、特に好ましくは80℃〜120℃である。
【0090】
また、前記一般式(VII)で示されるジトリフラート化合物の代わりに、下記一般式(VI)で表されるジハロゲン化合物を用いることもできる。
【化13】

【0091】
(式(VI)中、Xはハロゲン原子を表し、R3、R4およびR5は前述の定義と同一である。)
【0092】
一般式(VI)におけるハロゲン原子としては、Cl,Br,I等が挙げられる。
【0093】
一般式(I)及び(III)のα−フェニルスチルベン化合物は、パラジウム触媒、第3級ホスフィン類及び塩基の存在下で、一般式(VII)で示されるジトリフラート化合物とアリールホウ素化合物とを反応させることにより(一般にSuzuki−Miyaura反応とよばれる)製造される。
【0094】
上記したアリールホウ素化合物の代わりに、熱的に安定で空気中で容易に扱えるビス(ピナコラト)ジボロンを用いハロゲン化アリールから合成されるアリールボロン酸エステルを用いても良い。
反応は上記Buchwald-Hartwig反応で示した条件をそのまま適応できる。
【0095】
アリールホウ素化合物の具体例としては、4−ジメチルアミノフェニルボロン酸、4−ジエチルアミノフェニルボロン酸、4−(ジフェニルアミノ)フェニルボロン酸、4−(4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラニル−2)アニリンから誘導される第3級アミンを有するボロン酸エステル類等が例示できる。
【0096】
電荷輸送剤の含有量は、バインダー樹脂100重量部に対して、通常、20〜300重量部であり、40〜150重量部が好ましい。
【0097】
バインダー樹脂としては、ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアリレート、フェノキシ樹脂、ポリカーボネート、酢酸セルロース樹脂、エチルセルロース樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルトルエン、ポリ(N−ビニルカルバゾール)、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂等の熱可塑性又は熱硬化性樹脂が挙げられる。
【0098】
また、バインダー樹脂として、電荷輸送機能を有する高分子電荷輸送剤、例えば、アリールアミン骨格やベンジジン骨格やヒドラゾン骨格やカルバゾール骨格やスチルベン骨格やピラゾリン骨格等を有するポリカーボネート、ポリエステル、ポリウレタン、ポリエーテル、ポリシロキサン、アクリル樹脂等の高分子材料やポリシラン骨格を有する高分子材料等を用いることも可能であり、有用である。
【0099】
電荷輸送層の塗布液として用いられる溶剤は、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジオキソラン、トルエン、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン、キシレン、アセトン、ジエチルエーテル、メチルエチルケトン等が用いられる。ジクロロメタン、ジクロロエタン、モノクロロベンゼン等のハロゲン系溶剤は電子写真感光体の特性上問題はないものの、地球環境への負荷を低減させる目的で使用しないことが望ましい。これらの中でも有効に用いられる溶剤としては、テトラヒドロフラン、ジオキサン等の環状エーテルやトルエン、キシレン等の芳香族系炭化水素が好ましく用いられる。これらは、単独で使用してもよく、また2種以上混合して使用してもよい。
【0100】
また、電荷輸送層の塗工液には、必要に応じて、単独又は2種以上の可塑剤、レベリング剤、酸化防止剤、滑剤等の添加剤を添加してもよい。可塑剤としては、ジブチルフタレート、ジオクチルフタレート等の可塑剤が使用可能であり、有効である。添加量としては、バインダー樹脂に対して0〜30重量%が好ましく、1〜10重量%がより好ましい。レベリング剤としては、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル等のシリコーンオイル類や側鎖にパーフルオロアルキル基を有するポリマー、オリゴマー等が使用され、その使用量はバインダー樹脂に対して0〜1重量%が好ましく、0.01重量%〜0.5重量%がより好ましい。また、酸化防止剤も有効に使用することができる。例えば、フェノール系化合物、パラフェニレンジアミン類、ハイドロキノン類、有機硫黄化合物類、有機燐化合物類、ヒンダードアミン類等の従来公知の材料が使用でき、繰り返し使用に対する静電特性の安定化に有効である。添加量としては、バインダー樹脂に対して0〜10重量%が好ましく、0.1〜2重量%がより好ましい。滑剤は表面の滑り性を高め、電子写真感光体表面の異物付着防止効果を得る目的で添加されることが多い。具体的には、シリコーンオイル類、シリコーン微粒子、フッ素樹脂微粒子、ワックス類等、従来公知の材料をそのまま使用することが可能である。添加量としては、バインダー樹脂に対して0〜30重量%が好ましく、1〜20重量%がより好ましい。
【0101】
電荷輸送層の塗工方法としては、浸漬塗工法、スプレーコート、ビードコート、ノズルコート、スピナーコート、リングコート等の公知の方法を用いることができる。塗工した後は指触乾燥後、オーブン等で加熱乾燥させて製造される。電荷輸送層の乾燥温度は、電荷輸送層の塗工液に含有される溶剤の種類によって異なるが、80〜150℃であることが好ましく、100〜140℃がより好ましい。このようにして得られた電荷輸送層の膜厚は通常10〜50μmで形成される。電子写真感光体の耐久性を考慮すると膜厚は厚い方が好ましい。電荷輸送層の膜厚は解像度・応答性の点から、30μm以下とすることが好ましく、25μm以下がより好ましい。下限値に関しては、使用するシステム(特に帯電電位等)に異なるが、5μm以上が好ましい。
【0102】
<単層感光層について>
本発明においては、感光層が単層構成であっても使用可能である。感光層は、前述の電荷発生剤、電荷輸送剤、バインダー樹脂等を適当な溶剤に溶解ないし分散し、これを導電性支持体上又は後述する下引き層上に塗工及び乾燥することによって形成される。電荷発生剤及び電荷輸送剤(電子輸送剤及び正孔輸送剤)は、前述の電荷発生層及び電荷輸送層で挙げた材料を使用することが可能である。また、バインダー樹脂としては、前述の電荷輸送層で挙げた樹脂の他に、電荷発生層で挙げた樹脂を混合して用いてもよい。また、バインダー樹脂として前述の高分子電荷輸送剤も良好に使用できる。バインダー樹脂100重量部に対する電荷発生剤の量は5〜40重量部が好ましく、さらに好ましくは10〜30重量部であり、電荷輸送剤の量は0〜190重量部が好ましく、さらに好ましくは50〜150重量部である。感光層は、電荷発生剤、バインダー樹脂を電荷輸送剤とともにテトラヒドロフラン、ジオキサン、ジクロロエタン、シクロヘキサノン、トルエン、メチルエチルケトン、アセトン等の溶剤に溶解ないし分散し、これを浸漬塗工法やスプレーコート、ビードコート、リングコートなどで塗工して形成できる。また、必要により可塑剤やレベリング剤、酸化防止剤、滑剤等の各種添加剤を添加することもできる。感光層の膜厚は5〜25μm程度が適当である。
【0103】
<下引き層について>
本発明の電子写真感光体においては、導電性支持体と感光層との間に下引き層を設けることができる。これら下引き層は一般には樹脂を主成分とするが、これらの樹脂はその上に感光層を溶剤で塗布することを考えると、一般の有機溶剤に対して耐溶剤性の高い樹脂であるものを使用することが望ましい。このような樹脂としては、ポリビニルアルコール、カゼイン、ポリアクリル酸ナトリウム等の水溶性樹脂、共重合ポリアミド(共重合ナイロン)、メトキシメチル化ポリアミド(ナイロン)等のアルコール可溶性樹脂、ポリウレタン、メラミン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド−メラミン樹脂、イソシアネート、エポキシ樹脂等、三次元網目構造を形成する硬化型樹脂等が挙げられる。
【0104】
また、下引き層にはモアレ防止、残留電位の低減等のために金属酸化物を含有させることも可能であり有効である。モアレとは、レーザー光のようなコヒーレント光による書き込みを行う際に感光層内部での光干渉によってモアレと呼ばれる干渉縞が画像に形成される画像欠陥の一種である。基本的に、入射されたレーザー光をこの下引き層によって光散乱させることによりモアレ発生を防止するため、屈折率の大きな材料を含有させる必要がある。モアレを防止する上では、バインダー樹脂に無機顔料を分散させた構成が最も有効である。使用される無機顔料としては、白色の顔料が有効に使用され、金属酸化物、例えば、酸化チタン、酸化亜鉛、フッ化カルシウム、酸化カルシウム、酸化珪素、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、酸化錫、酸化ジルコニウム、酸化インジウム等挙げられる。
【0105】
また、下引き層には、電子写真感光体表面に帯電される電荷と同極性の電荷を、感光層から導電性支持体側へ移動できる機能を有することが残留電位の低減上好ましく、上記無機顔料はその役割をも果たしている。例えば、負帯電型の電子写真感光体の場合、下引き層は電子伝導性を有することによって残留電位を低減できる。これらの無機顔料としては、前述の金属酸化物が有効に用いられるが、抵抗の低い無機顔料を用いたり、バインダー樹脂に対する無機顔料の添加比率を増加させたりすることによって残留電位を低減させる効果が高くなる反面、地汚れ抑制効果が低下する恐れもある。従って、感光体における下引き層の層構成や膜厚によってそれらを使い分けたり、添加量を調整したりすることによって、地汚れ抑制と残留電位低減の両立を図ることが必要である。モアレ防止、残留電位上昇及び地汚れの抑制を考慮すると、上記金属酸化物の中でもとりわけ酸化チタンが最も有効に用いられる。
【0106】
これらの下引き層は、バインダー樹脂、無機顔料(金属酸化物)を主成分とし、溶剤を含めた状態で湿式分散を行って塗工分散液を得ることができる。使用される溶剤は、アセトン、メチルエチルケトン、メタノール、エタノール、ブタノール、シクロヘキサノン、ジオキサン等、及びこれらの混合溶剤が挙げられる。無機顔料は、溶剤及びバインダー樹脂と共に従来公知の方法、例えばボールミル、サンドミル、アトライラー等により分散することにより塗工液を得ることができる。バインダー樹脂は分散前に添加しても分散後に樹脂溶液として添加しても良い。また、必要に応じて硬化(架橋)に必要な薬剤、添加剤、硬化促進剤等や無機顔料の分散性を高める目的で分散剤を加えることも可能である。これらの塗工液を用い、従来公知の方法、例えば浸漬塗工法、スプレーコート、リングコート、ビートコート、ノズルコート法などを用いて導電性基体上に形成される。塗布後は乾燥や加熱、必要に応じて光照射等の硬化処理により乾燥又は硬化させることにより作製できる。下引き層の膜厚は含有させる無機顔料の種類によって異なるが、0〜20μmが好ましく、2〜10μmがより好ましい。
【0107】
<電荷ブロッキング層について>
また、導電性支持体と下引き層の間もしくは下引き層と電荷発生層との間にさらに電荷ブロッキング層を設けることも可能である。電荷ブロッキング層は、導電性支持体からのホールの注入を抑制するために加えられるもので、主目的は地汚れの抑制にある。電荷ブロッキング層には、一般にバインダー樹脂を主成分として用いる。これら樹脂としては、ポリアミド、アルコール可溶性ポリアミド(可溶性ナイロン)、水溶性ポリビニルブチラール、ポリビニルブチラール、ポリビニルアルコール等が挙げられる。電荷ブロッキング層の形成法としては、前記した方法、さらに公知の塗布法が採用される。なお、電荷ブロッキング層の厚さは、0.05〜2μmが適当である。電荷ブロッキング層と下引き層の2層構成とすることにより、地汚れ抑制効果は飛躍的に高まるが、残留電位上昇の影響が増加する傾向にある。そのため、電荷ブロッキング層及び下引き層の組成や膜厚を十分考慮して決める必要がある。
【0108】
<保護層について>
本発明の電子写真感光体には、感光層保護の目的で、保護層が感光層の上に設けられることが好ましい。
近年のコンピュータ使用頻度の増加に伴い、プリンタによる画像出力の機会も増加の傾向にあり、プリンタによる高速出力並びに長寿命化が望まれている。従って、保護層を感光層上に設けることで感光層の劣化を抑制し、耐久性を向上させることが望ましい。
【0109】
また、保護層は感光層上に設けられることから、種々の特性に影響を与えるキャリア輸送能を考慮しなければならない。
このため、保護層においても膜厚と層構成とが重要である。膜厚に関しては、いずれの場合にも必要以上に厚膜化しないことが重要なポイントである。
【0110】
本発明において有効に活用できる保護層の層構成としては、大別すると、2つのタイプが挙げられる。1つは、バインダー樹脂中にフィラーが添加された構成であり、もう1つは、架橋型バインダーを用いたものである。ただし、必ずしもこの2つのタイプに限定されるものではなく、本発明の効果を損なわない範囲であれば上記2つのタイプ以外の層構成をとっても良い。
【0111】
《フィラー添加型保護層について》
先に、保護層(バインダー樹脂)中にフィラーが添加された構成について説明する。(以下、フィラー添加型保護層と呼ぶ)。
保護層に使用されるバインダー樹脂としてはABS樹脂、ACS樹脂、オレフィン−ビニルモノマー共重合体、塩素化ポリエーテル、アリル樹脂、フェノール樹脂、ポリアセタール、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリアクリレート、ポリアリルスルホン、ポリブチレン、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエーテルスルホン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、アクリル樹脂、ポリメチルベンテン、ポリプロピレン、ポリフェニレンオキシド、ポリスルホン、ポリスチレン、AS樹脂、ブタジエン−スチレン共重合体、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、エポキシ樹脂等の樹脂が挙げられる。中でも、ポリカーボネートもしくはポリアリレートが最も良好に使用できる。
【0112】
さらに、バインダー樹脂にはフィラーが添加される。フィラーとしては、有機フィラー材料および無機フィラー材料のいずれを用いても良く、これらを混合して用いても良い。
フィラーのうち有機性フィラー材料としては、ポリテトラフルオロエチレンのようなフッ素樹脂粉末、シリコーン樹脂粉末、a−カーボン粉末等が挙げられ、無機性フィラー材料としては、銅、スズ、アルミニウム、インジウムなどの金属粉末、シリカ、酸化錫、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化インジウム、酸化アンチモン、酸化ビスマス、アンチモンをドープした酸化錫、錫をドープした酸化インジウム、アルミナ等の金属酸化物、チタン酸カリウムなどの無機材料が挙げられる。特に、フィラーの硬度の点からは、この中でも無機材料、無機顔料や金属酸化物が好ましく、シリカ、酸化チタン、アルミナが特に有効に使用できる。
【0113】
保護層中のフィラー濃度は、使用するフィラー種により、また感光体を使用する電子写真プロセス条件によっても異なるが、保護層の最表層側において全固形分に対するフィラーの比で5重量%以上、好ましくは10重量%以上、50重量%以下、より好ましくは30重量%以下が良好である。また、使用するフィラーの体積平均粒径は、0.1μm〜2μmの範囲が良好に使用され、好ましくは0.3μm〜1μmの範囲である。この場合、平均粒径が小さすぎると耐摩耗性が充分に発揮されず、大きすぎると塗膜の表面性が悪くなったり、塗膜そのものが形成できなかったりするからである。
【0114】
尚、本発明におけるフィラーの平均粒径とは、特別な記載のない限り体積平均粒径であり、超遠心式自動粒度分布測定装置:CAPA−700(堀場製作所製)により求めたものである。この際、累積分布の50%に相当する粒子径(Median径)として算出されたものである。また、同時に測定される各々の粒子の標準偏差が1μm以下であることが重要である。これ以上の標準偏差の値である場合には、粒度分布が広すぎて、本発明の効果が得られなくなってしまう場合がある。
【0115】
また、本発明で使用するフィラーのpHも解像度やフィラーの分散性に大きく影響する。その理由の一つとしては、フィラー、特に金属酸化物は製造時に塩酸等が残存することが考えられる。その残存量が多い場合には、画像ボケの発生は避けられず、またそれは残存量によってはフィラーの分散性にも影響を及ぼす場合がある。
もう一つの理由としては、フィラー、特に金属酸化物の表面における帯電性の違いによるものである。通常、液体中に分散している粒子はプラス又はマイナスに帯電しており、それを電気的に中性に保とうとして反対の電荷を持つイオンが集まり、そこで電気二重層が形成されることによって粒子の分散状態は安定化している。粒子から遠ざかるに従いその電位(ゼータ電位)は徐々に低くなり、粒子から充分に離れて電気的に中性である領域の電位はゼロとなる。従って、ゼータ電位の絶対値の増加によって粒子の反発力が高くなることによって安定性は高くなり、ゼロに近づくに従い凝集し易く不安定になる。一方、系のpH値によってゼータ電位は大きく変動し、あるpH値において電位はゼロとなり等電点を持つことになる。従って、系の等電点からできるだけ遠ざけて、ゼータ電位の絶対値を高めることによって分散系の安定化が図られることになる。
【0116】
本発明の構成においては、フィラーとしては前述の等電点におけるpHが、少なくとも5以上を示すものが画像ボケ抑制の点から好ましく、より塩基性を示すフィラーであるほどその効果が高くなる傾向があることが確認された。等電点におけるpHが高い塩基性を示すフィラーは、系が酸性であったほうがゼータ電位はより高くなることにより、分散性及びその安定性は向上することになる。
ここで、本発明におけるフィラーのpHは、ゼータ電位から等電点におけるpH値を記載した。この際、ゼータ電位の測定は、大塚電子(株)製レーザーゼータ電位計にて測定した。
【0117】
更に、画像ボケが発生し難いフィラーとしては、電気絶縁性が高いフィラー(比抵抗が1010Ω・cm以上)が好ましく、フィラーのpHが5以上を示すものやフィラーの誘電率が5以上を示すものが特に有効に使用できる。また、pHが5以上のフィラー又は誘電率が5以上のフィラーを単独で使用することはもちろん、pHが5以下のフィラーとpHが5以上のフィラーとを2種類以上を混合したり、誘電率が5以下のフィラーと誘電率が5以上のフィラーとを2種類以上混合したりして用いることも可能である。また、これらのフィラーの中でも高い絶縁性を有し、熱安定性が高い上に、耐摩耗性が高い六方細密構造であるα型アルミナは、画像ボケの抑制や耐摩耗性の向上の点から特に有用である。
【0118】
本発明において使用するフィラーの比抵抗は以下のように定義される。フィラーのような粉体は、充填率によりその比抵抗値が異なるので、一定の条件下で測定する必要がある。本発明においては、特開平5−113688号公報(図1)に示された測定装置と同様の構成の装置を用いて、フィラーの比抵抗値を測定し、この値を用いた。測定装置において、電極面積は4.0cmである。測定前に片側の電極に4kgの荷重を1分間かけ、電極間距離が4mmになるように試料量を調節する。測定の際は、上部電極の重量(1kg)の荷重状態で測定を行ない、印加電圧は100Vにて測定する。10Ω・cm以上の領域は、HIGH RESISTANCE METER(横河ヒューレットパッカード)、それ以下の領域についてはデジタルマルチメーター(フルーク)により測定した。これにより得られた比抵抗値を本発明でいうところの比抵抗値と定義するものである。
【0119】
フィラーの誘電率は以下のように測定した。上述のような比抵抗の測定と同様なセルを用い、荷重をかけた後に、静電容量を測定し、これより誘電率を求めた。静電容量の測定は、誘電体損測定器(安藤電気)を使用した。
【0120】
更に、これらのフィラーは少なくとも一種の表面処理剤で表面処理させることが可能であり、そうすることがフィラーの分散性の面から好ましい。フィラーの分散性の低下は残留電位の上昇だけでなく、塗膜の透明性の低下や塗膜欠陥の発生、さらには耐摩耗性の低下をも引き起こすため、高耐久化又は高画質化を妨げる大きな問題に発展する可能性がある。表面処理剤としては、従来用いられている表面処理剤すべてを使用することができるが、フィラーの絶縁性を維持できる表面処理剤が好ましい。例えば、チタネート系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤、ジルコアルミネート系カップリング剤、高級脂肪酸等、又はこれらとシランカップリング剤との混合処理や、Al、TiO、ZrO、シリコーン、ステアリン酸アルミニウム等、又はそれらの混合処理がフィラーの分散性及び画像ボケの点からより好ましい。シランカップリング剤による処理は、画像ボケの影響が強くなるが、上記の表面処理剤とシランカップリング剤との混合処理を施すことによりその影響を抑制できる場合がある。表面処理量については、用いるフィラーの平均一次粒径によって異なるが、3〜30wt%が適しており、5〜20wt%がより好ましい。表面処理量がこれよりも少ないとフィラーの分散効果が得られず、また多すぎると残留電位の著しい上昇を引き起こす。これらフィラーは単独もしくは2種類以上混合して用いられる。フィラーの表面処理量に関しては、上述のようにフィラー量に対する使用する表面処理剤の重量比で定義される。
【0121】
これらフィラー材料は、適当な分散機を用いることにより分散できる。また、保護層の透過率の点から使用するフィラーは一次粒子レベルまで分散され、凝集体が少ないほうが好ましい。
【0122】
また、保護層には残留電位低減、応答性改良のため、電荷輸送物質を含有することが好ましい。電荷輸送物質は、公知の電荷輸送物質を用いることができる。電荷輸送物質として、低分子電荷輸送物質を用いる場合には、保護層中における濃度傾斜を設けても構わない。耐摩耗性向上のため、表面側を低濃度にすることは有効な手段である。ここでいう濃度とは、保護層を構成する全材料の総重量に対する低分子電荷輸送物質の重量の比を表わし、濃度傾斜とは上記重量比において表面側において濃度が低くなるような傾斜を設けることを示す。また、高分子電荷輸送物質を用いることは、感光体の耐久性を高める点で非常に有利である。
【0123】
この他、保護層のバインダー樹脂としては公知の高分子電荷輸送物質も用いることができる。これを用いた場合の効果としては、耐摩耗性の向上、高速電荷輸送の効果を得ることができる。
【0124】
このような保護層の形成法としては通常の塗布法が採用される。尚、上述した保護層の厚さは0.1〜10μm程度が適当である。
【0125】
《架橋型保護層》
次に、保護層のバインダー構成として、架橋構造からなる保護層について説明する(以下、架橋型保護層と呼ぶ)。
架橋構造の形成に関しては、1分子内に複数個の架橋性官能基を有する反応性モノマーを使用し、光や熱エネルギーを用いて架橋反応を起こさせ、3次元の網目構造を形成するものである。この網目構造がバインダー樹脂として機能し、高い耐摩耗性を発現するものである。
【0126】
また、上記反応性モノマーとして、全部もしくは一部に電荷輸送能を有するモノマーを使用する。このようなモノマーを使用することにより、網目構造中に電荷輸送部位が形成され、保護層としての機能を充分に発現することが可能となる。電荷輸送能を有するモノマーとしては、トリアリールアミン構造を有する反応性モノマーが有効に使用される。このような構成にすることにより、キャリア輸送速度が充分に確保され、トランジット時間の短縮化が図れる。
【0127】
このような網目構造を有する保護層は、耐摩耗性が高い反面、架橋反応時に体積収縮が大きく、あまり厚膜化するとクラックなどを生じる場合がある。このような場合には、保護層を積層構造として、下層(感光層側)には低分子分散ポリマーの保護層を使用し、上層(表面側)に架橋構造を有する保護層を形成しても良い。
【0128】
架橋型保護層の中でも下記のような特定の構成からなる架橋型保護層は、特に有効に使用される。
特定の構成からなる架橋型保護層とは、少なくとも電荷輸送性構造を有しない3官能以上のラジカル重合性モノマーと1官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物とを硬化することにより形成される保護層であり、本発明に係る電子写真感光体は、この保護層を有することが好ましい。3官能以上のラジカル重合性モノマーを硬化した架橋構造を有するため3次元の網目構造が発達し、架橋密度が非常に高い高硬度且つ高弾性な保護層が得られ、かつ均一で平滑性も高く、高い耐摩耗性、耐傷性が達成される。このように感光体表面の架橋密度すなわち単位体積あたりの架橋結合数を増加させることが重要であるが、硬化反応において瞬時に多数の結合を形成させるため体積収縮による内部応力が発生する。この内部応力は架橋型保護層の膜厚が厚くなるほど増加するため保護層全層を硬化させると、クラックや膜剥がれが発生しやすくなる。この現象は初期的に現れなくても、電子写真プロセス上で繰り返し使用され帯電、現像、転写、クリーニングのハザード及び熱変動の影響を受けることにより、経時で発生しやすくなることもある。
【0129】
この問題を解決する方法としては、(1)架橋層及び架橋構造に高分子成分を導入する、(2)1官能及び2官能のラジカル重合性モノマーを多量に用いる、(3)柔軟性基を有する多官能モノマーを用いる、などの硬化樹脂層を柔らかくする方向性が挙げられるが、いずれも架橋層の架橋密度が希薄となり、飛躍的な耐摩耗性が達成されない。これに対し、本発明の電子写真感光体は、感光層(電荷輸送層)上に3次元の網目構造が発達した架橋密度の高い架橋型保護層を好ましくは1μm以上、10μm以下の膜厚で設けることで、上記のクラックや膜剥がれが発生せず、且つ非常に高い耐摩耗性が達成される。かかる架橋型保護層の膜厚を2μm以上、8μm以下の膜厚にすることにより、さらに上記問題に対する余裕度が向上することに加え、更なる耐摩耗性向上に繋がる高架橋密度化の材料選択が可能となる。
【0130】
本発明の電子写真感光体がクラックや膜剥がれを抑制できる理由としては、架橋型保護層を薄膜化できるため内部応力が大きくならないこと、下層に感光層もしくは電荷輸送層を有するため表面の架橋型保護層の内部応力を緩和できることなどによる。このため架橋型保護層に高分子材料を多量に含有させる必要がなく、このとき生ずる、高分子材料とラジカル重合性組成物(ラジカル重合性モノマーや電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物)の反応より生じた硬化物との不相溶が原因の傷やトナーフィルミングも起こり難い。
【0131】
さらに、保護層全層にわたる厚膜を光エネルギー照射により硬化する場合、電荷輸送性構造による吸収から内部への光透過が制限され、硬化反応が充分に進行しない現象が起こることがある。そこで本発明では、架橋型保護層の膜厚を好ましくは10μm以下の薄膜とすることにより内部まで均一に硬化反応が進行し、表面と同様に内部でも高い耐摩耗性が維持される。また、上記特定の構成からなる架橋型保護層は、上記3官能性ラジカル重合性モノマーに加え、さらに1官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物を含有しており、これが上記3官能以上のラジカル重合性モノマー硬化時に架橋結合中に取り込まれる。これに対し、官能基を有しない低分子電荷輸送物質を架橋保護層中に含有させた場合、その相溶性の低さから低分子電荷輸送物質の析出や白濁現象が起こり、架橋保護層の機械的強度も低下する。一方、2官能以上の電荷輸送性化合物を主成分として用いた場合は複数の結合で架橋構造中に固定され架橋密度はより高まるが、電荷輸送性構造が非常に嵩高いため硬化樹脂構造の歪みが非常に大きくなり、架橋型保護層の内部応力が高まる原因となる。
【0132】
また、本発明の電子写真感光体は良好な電気的特性を有し、このため繰り返し安定性に優れており高耐久化並びに高安定化が実現される。これは架橋型保護層の構成材料として1官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物を用い、架橋結合間にペンダント状に固定化したことに起因する。上記のように官能基を有しない電荷輸送物質は析出、白濁現象が起こり、感度の低下、残留電位の上昇等繰り返し使用における電気的特性の劣化が著しい。2官能以上の電荷輸送性化合物を主成分として用いた場合は複数の結合で架橋構造中に固定されるため、電荷輸送時の中間体構造(カチオンラジカル)が安定して保てず、電荷のトラップによる感度の低下、残留電位の上昇が起こりやすい。これらの電気的特性の劣化は、画像濃度低下、文字細り等の画像として現れる。さらに、本発明の電子写真感光体においては、下層の感光層(電荷輸送層)として従来の電子写真感光体において用いられている電荷トラップの少ない高移動度な設計がそのまま適用可能で、架橋型保護層の電気的副作用を最小限に抑えることができる。
【0133】
次に、架橋型保護層塗布液の構成材料について説明する。
本発明に用いられる電荷輸送性構造を有しない3官能以上のラジカル重合性モノマーとは、例えばトリアリールアミン、ヒドラゾン、ピラゾリン、及びカルバゾールなどの正孔輸送性構造、並びに、例えば縮合多環キノン、ジフェノキノン、シアノ基やニトロ基を有する電子吸引性芳香族環などの電子輸送構造を有しておらず、且つラジカル重合性官能基を3個以上有するモノマーを指す。このラジカル重合性官能基とは、炭素−炭素2重結合を有し、ラジカル重合可能な基であれば何れでもよい。これらラジカル重合性官能基としては、例えば、下記に示す1−置換エチレン官能基、1,1−置換エチレン官能基等が挙げられる。
(1)1−置換エチレン官能基としては、例えば以下の一般式(10)で表される官能基が挙げられる。
【0134】
CH=CH−X− ・・・一般式(10)
【0135】
(ただし、式(10)中、X1は、置換基を有していてもよいフェニレン基、ナフチレン基等のアリーレン基、置換基を有していてもよいアルケニレン基、−CO−基、−COO−基、−CON(R10)−基(R10は、水素、メチル基、エチル基等のアルキル基、ベンジル基、ナフチルメチル基、フェネチル基等のアラルキル基、フェニル基、ナフチル基等のアリール基を表す。)、又は−S−基を表す。)
【0136】
これらの官能基を具体的に例示すると、ビニル基、スチリル基、2−メチル−1,3−ブタジエニル基、ビニルカルボニル基、アクリロイルオキシ基、アクリロイルアミド基、ビニルチオエーテル基等が挙げられる。
【0137】
(2)1,1−置換エチレン官能基としては、例えば以下の一般式(11)で表される官能基が挙げられる。
【0138】
CH=CY−X− ・・・一般式(11)
【0139】
(ただし、式(11)中、Yは、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアラルキル基、置換基を有していてもよいフェニル基、ナフチル基等のアリール基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、メトキシ基もしくはエトキシ基等のアルコキシ基、−COOR11基(R11は、水素原子、置換基を有していてもよいメチル基、エチル基等のアルキル基、置換基を有していてもよいベンジル、フェネチル基等のアラルキル基、置換基を有していてもよいフェニル基、ナフチル基等のアリール基、又は−CONR1213(R12及びR13は、水素原子、置換基を有していてもよいメチル基、エチル基等のアルキル基、置換基を有していてもよいベンジル基、ナフチルメチル基、フェネチル基等のアラルキル基、又は置換基を有していてもよいフェニル基、ナフチル基等のアリール基を表し、互いに同一でもよく、別異であってもよい。)を表す。)を表し、また、X2は上記一般式(10)のX1と同一の置換基、又は単結合もしくはアルキレン基を表す。ただし、Y、X2の少なくとも何れか一方がオキシカルボニル基、シアノ基、アルケニレン基、又は芳香族環である。)
【0140】
これらの官能基を具体的に例示すると、α−塩化アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、α−シアノエチレン基、α−シアノアクリロイルオキシ基、α−シアノフェニレン基、メタクリロイルアミノ基等が挙げられる。
尚、これらX、X、Yについての置換基にさらに置換される置換基としては、例えばハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、メチル基、エチル基等のアルキル基、メトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基、フェノキシ基等のアリールオキシ基、フェニル基、ナフチル基等のアリール基、ベンジル基、フェネチル基等のアラルキル基等が挙げられる。
【0141】
これらのラジカル重合性官能基の中では、特にアクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基が有用である。3個以上のアクリロイルオキシ基を有する化合物は、例えば水酸基がその分子中に3個以上ある化合物とアクリル酸(塩)、アクリル酸ハライド、アクリル酸エステルを用い、エステル反応又はエステル交換反応させることにより得ることができる。また、3個以上のメタクリロイルオキシ基を有する化合物も同様にして得ることができる。
また、ラジカル重合性官能基を3個以上有する単量体中のラジカル重合性官能基は、同一でも異なっても良い。
【0142】
電荷輸送性構造を有しない3官能以上のラジカル重合性モノマーの具体例としては、以下のものが示されるが、本発明はこれらの化合物に限定されるものではない。
【0143】
即ち、本発明において使用する上記ラジカル重合性モノマーとしては、例えば、トリメチロールプロパントリアクリレート(TMPTA)、トリメチロールプロパントリメタクリレート、トリメチロールプロパンアルキレン変性トリアクリレート、トリメチロールプロパンエチレンオキシ変性(以後EO変性)トリアクリレート、トリメチロールプロパンプロピレンオキシ変性(以後PO変性)トリアクリレート、トリメチロールプロパンカプロラクトン変性トリアクリレート、トリメチロールプロパンアルキレン変性トリメタクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート(PETTA)、グリセロールトリアクリレート、グリセロールエピクロロヒドリン変性(以後ECH変性)トリアクリレート、グリセロールEO変性トリアクリレート、グリセロールPO変性トリアクリレート、トリス(アクリロキシエチル)イソシアヌレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(DPHA)、ジペンタエリスリトールカプロラクトン変性ヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールヒドロキシペンタアクリレート、アルキル化ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、アルキル化ジペンタエリスリトールテトラアクリレート、アルキル化ジペンタエリスリトールトリアクリレート、ジメチロールプロパンテトラアクリレート(DTMPTA)、ペンタエリスリトールエトキシテトラアクリレート、リン酸EO変性トリアクリレート、2,2,5,5,−テトラヒドロキシメチルシクロペンタノンテトラアクリレートなどが挙げられ、これらは単独又は2種類以上を併用しても差し支えない。
【0144】
また、本発明に用いられる電荷輸送性構造を有しない3官能以上のラジカル重合性モノマーとしては、架橋型保護層中に緻密な架橋結合を形成するために、該モノマー中の官能基数に対する分子量の割合(分子量/官能基数)は250以下が望ましい。また、この割合が250より大きい場合、架橋型保護層は柔らかく耐摩耗性が幾分低下する傾向が出てくるため、上記例示したモノマー等中、EO、PO、カプロラクトン等の変性基を有するモノマーにおいては、極端に長い変性基を有するものを単独で使用することは好ましくはない。また、架橋型保護層に用いられる電荷輸送性構造を有しない3官能以上のラジカル重合性モノマーの成分割合は、架橋型保護層全量に対し20〜80重量%、好ましくは30〜70重量%である。モノマー成分が20重量%未満では架橋型保護層の3次元架橋結合密度が少なく、従来の熱可塑性バインダー樹脂を用いた場合に比べ飛躍的な耐摩耗性向上が達成難くなる傾向がある。また、80重量%を超えると電荷輸送性化合物の含有量が低下し、電気的特性の劣化が生じる傾向がある。使用されるプロセスによって要求される電気特性や耐摩耗性が異なり、それに伴い電子写真感光体における架橋型保護層の膜厚も異なるため一概には言えないが、両特性のバランスを考慮すると30〜70重量%の範囲が最も好ましい。
【0145】
架橋型保護層に用いられる1官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物とは、例えばトリアリールアミン、ヒドラゾン、ピラゾリン、もしくはカルバゾールなどの正孔輸送性構造、又は、例えば縮合多環キノン、ジフェノキノン、シアノ基もしくはニトロ基を有する電子吸引性芳香族環などの電子輸送構造を有しており、且つ1個のラジカル重合性官能基を有する化合物を指す。このラジカル重合性官能基としては、先のラジカル重合性モノマーで示したものが挙げられ、特にアクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基が有用である。また、電荷輸送性構造としてはトリアリールアミン構造が高い効果を有し、中でも下記一般式(A)又は(B)の構造で示される化合物を用いた場合、感度、残留電位等の電気的特性が良好に持続される。
【0146】
【化14】

【0147】
【化15】

【0148】
(式(A)及び(B)中、R1は水素原子、ハロゲン原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアラルキル基、置換基を有してもよいアリール基、シアノ基、ニトロ基、アルコキシ基、−COOR7(R7は水素原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアラルキル基又は置換基を有してもよいアリール基)、ハロゲン化カルボニル基若しくはCONR89(R8及びR9は水素原子、ハロゲン原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアラルキル基又は置換基を有してもよいアリール基を示し、互いに同一であっても異なっていてもよい)を表わし、Ar1、Ar2は置換もしくは無置換のアリーレン基を表わし、同一であっても異なってもよい。Ar3、Ar4は置換もしくは無置換のアリール基を表わし、同一であっても異なってもよい。Xは単結合、置換もしくは無置換のアルキレン基、置換もしくは無置換のシクロアルキレン基、置換もしくは無置換のアルキレンエーテル基、酸素原子、硫黄原子、ビニレン基を表わす。Zは置換もしくは無置換のアルキレン基、置換もしくは無置換のアルキレンエーテル2価基、アルキレンオキシカルボニル2価基を表わす。m、nは0〜3の整数を表わす。)
【0149】
以下に、一般式(A)、(B)の構造で示される化合物の具体例を示す。
前記一般式(A)、(B)において、R1の置換基中、アルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等、アリール基としては、フェニル基、ナフチル基等が、アラルキル基としては、ベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基が、アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基等がそれぞれ挙げられ、これらは、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、メチル基、エチル基等のアルキル基、メトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基、フェノキシ基等のアリールオキシ基、フェニル基、ナフチル基等のアリール基、ベンジル基、フェネチル基等のアラルキル基等により置換されていても良い。
1の置換基のうち、特に好ましいものは水素原子、メチル基である。
【0150】
Ar3、Ar4は置換もしくは無置換のアリール基を、本発明においては該アリール基としては縮合多環式炭化水素基、非縮合環式炭化水素基及び複素環基を含むものであり、以下の基が挙げられる。
【0151】
該縮合多環式炭化水素基としては、好ましくは環を形成する炭素数が18個以下のもの、例えば、ペンタニル基、インデニル基、ナフチル基、アズレニル基、ヘプタレニル基、ビフェニレニル基、as−インダセニル基、s−インダセニル基、フルオレニル基、アセナフチレニル基、プレイアデニル基、アセナフテニル基、フェナレニル基、フェナントリル基、アントリル基、フルオランテニル基、アセフェナントリレニル基、アセアントリレニル基、トリフェニレル基、ピレニル基、クリセニル基、及びナフタセニル基等が挙げられる。
【0152】
該非縮合環式炭化水素基としては、ベンゼン、ジフェニルエーテル、ポリエチレンジフェニルエーテル、ジフェニルチオエーテル及びジフェニルスルホン等の単環式炭化水素化合物の1価基、又はビフェニル、ポリフェニル、ジフェニルアルカン、ジフェニルアルケン、ジフェニルアルキン、トリフェニルメタン、ジスチリルベンゼン、1,1−ジフェニルシクロアルカン、ポリフェニルアルカン、及びポリフェニルアルケン等の非縮合多環式炭化水素化合物の1価基、又は9,9−ジフェニルフルオレン等の環集合炭化水素化合物の1価基が挙げられる。
【0153】
複素環基としては、カルバゾール、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、オキサジアゾール、及びチアジアゾール等の1価基が挙げられる。
【0154】
また、前記Ar3、Ar4で表わされるアリール基は例えば以下に示すような置換基を有してもよい。
(1)ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基等。
(2)アルキル基、好ましくは、C1〜C12とりわけC1〜C8、さらに好ましくはC1〜C4の直鎖または分岐鎖のアルキル基であり、これらのアルキル基にはさらにフッ素原子、水酸基、シアノ基、C1〜C4のアルコキシ基、フェニル基、又は、ハロゲン原子、C1〜C4のアルキル基もしくはC1〜C4のアルコキシ基で置換されたフェニル基を有していてもよい。具体的にはメチル基、エチル基、n−ブチル基、i−プロピル基、t−ブチル基、s−ブチル基、n−プロピル基、トリフルオロメチル基、2−ヒドロキエチル基、2−エトキシエチル基、2−シアノエチル基、2−メトキシエチル基、ベンジル基、4−クロロベンジル基、4−メチルベンジル基、4−フェニルベンジル基等が挙げられる。
(3)アルコキシ基(−OR2)であり、R2は(2)で定義したアルキル基を表わす。具体的には、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、i−プロポキシ基、t−ブトキシ基、n−ブトキシ基、s−ブトキシ基、i−ブトキシ基、2−ヒドロキシエトキシ基、ベンジルオキシ基、トリフルオロメトキシ基等が挙げられる。
(4)アリールオキシ基であり、アリール基としてはフェニル基、ナフチル基が挙げられる。これは、C1〜C4のアルコキシ基、C1〜C4のアルキル基またはハロゲン原子を置換基として含有してもよい。具体的には、フェノキシ基、1−ナフチルオキシ基、2−ナフチルオキシ基、4−メトキシフェノキシ基、4−メチルフェノキシ基等が挙げられる。
(5)アルキルメルカプト基またはアリールメルカプト基であり、具体的にはメチルチオ基、エチルチオ基、フェニルチオ基、p−メチルフェニルチオ基等が挙げられる。
(6)下記式(C)で表される基である。
【0155】
【化16】

【0156】
(式(C)中、R3及びR4は各々独立に水素原子、前記(2)で定義したアルキル基、またはアリール基を表わす。アリール基としては、例えばフェニル基、ビフェニル基又はナフチル基が挙げられ、これらはC1〜C4のアルコキシ基、C1〜C4のアルキル基またはハロゲン原子を置換基として含有してもよい。R3及びR4は共同で環を形成してもよい。)
具体的には、アミノ基、ジエチルアミノ基、N−メチル−N−フェニルアミノ基、N,N−ジフェニルアミノ基、N,N−ジ(トリール)アミノ基、ジベンジルアミノ基、ピペリジノ基、モルホリノ基、ピロリジノ基等が挙げられる。
(7)メチレンジオキシ基、又はメチレンジチオ基等のアルキレンジオキシ基又はアルキレンジチオ基等が挙げられる。
(8)置換もしくは無置換のスチリル基、置換もしくは無置換のβ−フェニルスチリル基、ジフェニルアミノフェニル基、ジトリルアミノフェニル基等。
【0157】
前記Ar1、Ar2で表わされるアリーレン基としては、前記Ar3、Ar4で表されるアリール基から誘導される2価基である。
【0158】
前記Xは単結合、置換もしくは無置換のアルキレン基、置換もしくは無置換のシクロアルキレン基、置換もしくは無置換のアルキレンエーテル基、酸素原子、硫黄原子、ビニレン基を表わす。
【0159】
置換もしくは無置換のアルキレン基としては、C1〜C12、好ましくはC1〜C8、さらに好ましくはC1〜C4の直鎖または分岐鎖のアルキレン基であり、これらのアルキレン基にはさらにフッ素原子、水酸基、シアノ基、C1〜C4のアルコキシ基、フェニル基、又は、ハロゲン原子、C1〜C4のアルキル基もしくはC1〜C4のアルコキシ基で置換されたフェニル基を有していてもよい。具体的にはメチレン基、エチレン基、n−ブチレン基、i−プロピレン基、t−ブチレン基、s−ブチレン基、n−プロピレン基、トリフルオロメチレン基、2−ヒドロキエチレン基、2−エトキシエチレン基、2−シアノエチレン基、2−メトキシエチレン基、ベンジリデン基、フェニルエチレン基、4−クロロフェニルエチレン基、4−メチルフェニルエチレン基、4−ビフェニルエチレン基等が挙げられる。
【0160】
置換もしくは無置換のシクロアルキレン基としては、C5〜C7の環状アルキレン基であり、これらの環状アルキレン基にはフッ素原子、水酸基、C1〜C4のアルキル基、C1〜C4のアルコキシ基を有していても良い。具体的にはシクロヘキシリデン基、シクロへキシレン基、3,3−ジメチルシクロヘキシリデン基等が挙げられる。
【0161】
置換もしくは無置換のアルキレンエーテル基としては、エチレンオキシ、プロピレンオキシ、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、テトラエチレングリコール、トリプロピレングリコールを表わし、アルキレンエーテル基アルキレン基はヒドロキシル基、メチル基、エチル基等の置換基を有してもよい。
【0162】
ビニレン基は、下記式(D)又は(E)で表される基である。
【0163】
【化17】

【0164】
【化18】

【0165】
(式(D)中、R5は水素、アルキル基(前記(2)で定義されるアルキル基と同じ)、アリール基(前記Ar3、Ar4で表わされるアリール基と同じ)、aは1または2、bは1〜3を表わす。)
【0166】
前記Zは置換もしくは無置換のアルキレン基、置換もしくは無置換のアルキレンエーテル2価基、アルキレンオキシカルボニル2価基を表わす。
置換もしくは無置換のアルキレン基としては、前記Xのアルキレン基と同様なものが挙げられる。
置換もしくは無置換のアルキレンエーテル2価基としては、前記Xのアルキレンエーテル2価基が挙げられる。
アルキレンオキシカルボニル2価基としては、カプロラクトン2価変性基が挙げられる。
【0167】
また、1官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物として更に好ましくは、下記一般式(F)の構造の化合物が挙げられる。
【0168】
【化19】

【0169】
(式(F)中、o、p、qはそれぞれ0又は1の整数、Raは水素原子、メチル基を表わし、Rb、Rcは水素原子以外の置換基で炭素数1〜6のアルキル基を表わし、複数の場合は異なっても良い。s、tは0〜3の整数を表わす。Zaは単結合、メチレン基、エチレン基、または下記式(G)で表される基である。)
【0170】
【化20】

【0171】
上記一般式(F)で表わされる化合物としては、Rb、Rcの置換基がメチル基、エチル基である化合物が特に好ましい。
【0172】
本発明で用いる上記一般式(A)及び(B)特に(F)の1官能性の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物は、炭素−炭素間の二重結合が両側に開放されて重合するため、末端構造とはならず、連鎖重合体中に組み込まれ、3官能以上のラジカル重合性モノマーとの重合で架橋形成された重合体中では、高分子の主鎖中に存在し、かつ主鎖−主鎖間の架橋鎖中に存在(この架橋鎖には1つの高分子と他の高分子間の分子間架橋鎖と、1つの高分子内で折り畳まれた状態の主鎖のある部位と主鎖中でこれから離れた位置に重合したモノマー由来の他の部位とが架橋される分子内架橋鎖とがある)するが、主鎖中に存
在する場合であってもまた架橋鎖中に存在する場合であっても、鎖部分から懸下するトリアリールアミン構造は、窒素原子から放射状方向に配置する少なくとも3つのアリール基を有し、バルキーであるが、鎖部分に直接結合しておらず鎖部分からカルボニル基等を介して懸下しているため立体的位置取りに融通性ある状態で固定されているので、これらトリアリールアミン構造は重合体中で相互に程よく隣接する空間配置が可能であるため、分子内の構造的歪みが少なく、また、電子写真感光体の保護層とされた場合に、電荷輸送経路の断絶を比較的免れた分子内構造を採りうるものと推測される。
【0173】
さらに、本発明に好適に用いられる1官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物の具体例を以下に示すが、本発明はこれらの構造の化合物に限定されるものではない。
【0174】
【表10】

【0175】
【表11】

【0176】
【表12】

【0177】
【表13】

【0178】
【表14】

【0179】
【表15】

【0180】
【表16】

【0181】
【表17】

【0182】
【表18】


【0183】
【表19】

【0184】
【表20】

【0185】
【表21】

【0186】
【表22】

【0187】
【表23】

【0188】
【表24】

【0189】
【表25】

【0190】
【表26】

【0191】
【表27】

【0192】
【表28】

【0193】
【表29】

【0194】
【表30】

【0195】
【表31】

【0196】
【表32】

【0197】
【表33】

【0198】
【表34】

【0199】
【表35】

【0200】
【表36】

【0201】
【表37】

【0202】
【表38】

【0203】
【表39】

【0204】
【表40】

【0205】
【表41】

【0206】
本発明において架橋型保護層は、電荷輸送性構造を有しないラジカル重合性モノマー及び電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物を同時に硬化させたものであるが、これ以外に耐摩耗性の向上を目的としてフィラー微粒子を含有させることができる。
【0207】
フィラー微粒子含有架橋型保護層は、架橋密度が高く、架橋していないフィラー含有バインダー樹脂層に比べて、樹脂部の耐摩耗性が高く、不均一な摩耗が抑制される。これに加えて、樹脂中に分散されたフィラー微粒子は、硬化樹脂架橋マトリックスに捉えられ、該架橋マトリックスのフィラー保持力が大きいため、フィラーの脱落も防止される。従って、非常に耐摩耗性が高まると考えられる。
【0208】
このフィラー微粒子としては、以下のようなものが使用できる。有機性フィラー材料としては、ポリテトラフルオロエチレンのようなフッ素樹脂粉末、シリコーン樹脂粉末、カーボン微粒子などが挙げられる。カーボン微粒子とは、炭素が主成分の構造を有する粒子のことであり、非晶質、ダイヤモンド、グラファイト、無定型炭素、フラーレン、ツェッペリン、カーボンナノチューブ、カーボンナノホーン等の構造を有する粒子である。これらの構造の中で水素を含有するダイヤモンド状カーボン若しくは非晶質カーボン構造を有する粒子は、機械的及び化学的耐久性が良好である。水素を含有するダイヤモンド状カーボン若しくは非晶質カーボン膜とは、SP3軌道を有するダイヤモンド構造、SP2軌道を有するグラファイト構造、非晶質カーボン構造などの類似構造が混在した粒子のことである。ダイヤモンド状カーボンもしくは非晶質カーボン微粒子は、炭素だけで構成されるのではなく、水素、酸素、窒素、フッ素、硼素、リン、塩素、臭素、沃素等の他の元素が含有されていてもかまわない。
【0209】
無機性フィラー材料としては、銅、スズ、アルミニウム、インジウムなどの金属粉末、酸化珪素、酸化錫、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化インジウム、酸化アンチモン、酸化ビスマス等の金属酸化物、チタン酸カリウムなどの無機材料が挙げられる。特に、フィラーの硬度の点からは、この中でも無機材料を用いることが有利である。特に金属酸化物が良好であり、さらには、酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化チタンが有効に使用できる。また、コロイダルシリカやコロイダルアルミナなどの微粒子も有効に使用できる。
【0210】
また、フィラーの平均一次粒径は、0.01〜0.9μmであることが架橋型保護層の光透過率や耐摩耗性の点から好ましく、0.1μm〜0.5μmがより好ましい。フィラーの平均一次粒径が0.01μm以下の場合は、耐摩耗性の低下、分散性の低下等を引き起こし、0.9μm以上の場合には、分散液中においてフィラーの沈降性が促進されたり、トナーのフィルミングが発生したりする可能性がある。
【0211】
架橋型保護層中のフィラー材料濃度は、高いほど耐摩耗性が高いので良好であるが、高すぎる場合には残留電位の上昇、表面層の書き込み光透過率が低下し、副作用を生じる場合がある。従って、概ね全固形分に対して、50重量%以下、好ましくは30重量%以下程度である。また更に、これらのフィラーは少なくとも一種の表面処理剤で表面処理させることが可能であり、そうすることがフィラーの分散性の面から好ましい。フィラーの分散性の低下は残留電位の上昇だけでなく、塗膜の透明性の低下や塗膜欠陥の発生、さらには耐摩耗性の低下をも引き起こすため、高耐久化あるいは高画質化を妨げる大きな問題に発展する可能性がある。
【0212】
表面処理剤としては、従来用いられている表面処理剤を使用することができるが、フィラーの絶縁性を維持できる表面処理剤が好ましい。例えば、チタネート系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤、ジルコアルミネート系カップリング剤、高級脂肪酸等、あるいはこれらとシランカップリング剤との混合処理や、Al、TiO、ZrO、シリコーン、ステアリン酸アルミニウム等、あるいはそれらの混合処理がフィラーの分散性及び画像流れ防止の点からより好ましい。シランカップリング剤による処理は、画像流れの影響が強くなるが、上記の表面処理剤とシランカップリング剤との混合処理を施すことによりその影響を抑制できる場合がある。表面処理量については、用いるフィラーの平均一次粒径によって異なるが、3〜30重量%が適しており、5〜20重量%がより好ましい。表面処理量がこれよりも少ないとフィラーの分散効果が得られず、また多すぎると残留電位の著しい上昇を引き起こす。これらフィラー材料は単独もしくは2種類以上混合して用いられる。
【0213】
本発明においては、耐環境性の改善のため、とりわけ、感度低下、残留電位上昇、帯電低下等を防止する目的で、電荷発生層、電荷輸送層、単層感光層、下引き層、中間層、保護層等の少なくとも1層に、酸化防止剤、可塑剤、滑剤、紫外線吸収剤及びレベリング剤を添加することが可能であり、有効である。これらの化合物の代表的な材料を以下に記す。
【0214】
各層に添加できる酸化防止剤として、例えば下記のものが挙げられるがこれらに限定されるものではない。
【0215】
(a)フェノール系化合物
2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール、ブチル化ヒドロキシアニソール、2,6−ジ−t−ブチル−4−エチルフェノール、n−オクタデシル−3−(4’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−t−ブチルフェノール)、2,2’−メチレン−ビス−(4−メチル−6−t−ブチルフェノ−ル)、2,2’−メチレン−ビス−(4−エチル−6−t−ブチルフェノール)、4,4’−チオビス−(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、4,4’−ブチリデンビス−(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、1,1,3−トリス−(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェニル)ブタン、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、テトラキス−[メチレン−3−(3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン、ビス[3,3’−ビス(4’−ヒドロキシ−3’−t−ブチルフェニル)ブチリックアッシド]クリコールエステル、トコフェロール類など。
(b)パラフェニレンジアミン類
N−フェニル−N’−イソプロピル−p−フェニレンジアミン、N,N’−ジ−sec−ブチル−p−フェニレンジアミン、N−フェニル−N−sec−ブチル−p−フェニレンジアミン、N,N’−ジ−イソプロピル−p−フェニレンジアミン、N,N’−ジメチル−N,N’−ジ−t−ブチル−p−フェニレンジアミンなど。
(c)ハイドロキノン類
2,5−ジ−t−オクチルハイドロキノン、2,6−ジドデシルハイドロキノン、2−ドデシルハイドロキノン、2−ドデシル−5−クロロハイドロキノン、2−t−オクチル−5−メチルハイドロキノン、2−(2−オクタデセニル)−5−メチルハイドロキノンなど。
(d)有機硫黄化合物類
ジラウリル−3,3’−チオジプロピオネート、ジステアリル−3,3’−チオジプロピオネート、ジテトラデシル−3,3’−チオジプロピオネートなど。
(e)有機燐化合物類
トリフェニルホスフィン、トリ(ノニルフェニル)ホスフィン、トリ(ジノニルフェニル)ホスフィン、トリクレジルホスフィン、トリ(2,4−ジブチルフェノキシ)ホスフィンなど。
【0216】
各層に添加できる可塑剤として、例えば下記のものが挙げられるがこれらに限定されるものではない。
【0217】
(a)リン酸エステル系可塑剤
リン酸トリフェニル、リン酸トリクレジル、リン酸トリオクチル、リン酸オクチルジフェニル、リン酸トリクロルエチル、リン酸クレジルジフェニル、リン酸トリブチル、リン酸トリ−2−エチルヘキシル、リン酸トリフェニルなど。
(b)フタル酸エステル系可塑剤
フタル酸ジメチル、フタル酸ジエチル、フタル酸ジイソブチル、フタル酸ジブチル、フタル酸ジヘプチル、フタル酸ジ−2−エチルヘキシル、フタル酸ジイソオクチル、フタル酸ジ−n−オクチル、フタル酸ジノニル、フタル酸ジイソノニル、フタル酸ジイソデシル、フタル酸ジウンデシル、フタル酸ジトリデシル、フタル酸ジシクロヘキシル、フタル酸ブチルベンジル、フタル酸ブチルラウリル、フタル酸メチルオレイル、フタル酸オクチルデシル、フマル酸ジブチル、フマル酸ジオクチルなど。
(c)芳香族カルボン酸エステル系可塑剤
トリメリット酸トリオクチル、トリメリット酸トリ−n−オクチル、オキシ安息香酸オクチルなど。
(d)脂肪族二塩基酸エステル系可塑剤
アジピン酸ジブチル、アジピン酸ジ−n−ヘキシル、アジピン酸ジ−2−エチルヘキシル、アジピン酸ジ−n−オクチル、アジピン酸−n−オクチル−n−デシル、アジピン酸ジイソデシル、アジピン酸ジカプリル、アゼライン酸ジ−2−エチルヘキシル、セバシン酸ジメチル、セバシン酸ジエチル、セバシン酸ジブチル、セバシン酸ジ−n−オクチル、セバシン酸ジ−2−エチルヘキシル、セバシン酸ジ−2−エトキシエチル、コハク酸ジオクチル、コハク酸ジイソデシル、テトラヒドロフタル酸ジオクチル、テトラヒドロフタル酸ジ−n−オクチルなど。
(e)脂肪酸エステル誘導体
オレイン酸ブチル、グリセリンモノオレイン酸エステル、アセチルリシノール酸メチル、ペンタエリスリトールエステル、ジペンタエリスリトールヘキサエステル、トリアセチン、トリブチリンなど。
(f)オキシ酸エステル系可塑剤
アセチルリシノール酸メチル、アセチルリシノール酸ブチル、ブチルフタリルブチルグリコレート、アセチルクエン酸トリブチルなど。
(g)エポキシ可塑剤
エポキシ化大豆油、エポキシ化アマニ油、エポキシステアリン酸ブチル、エポキシステアリン酸デシル、エポキシステアリン酸オクチル、エポキシステアリン酸ベンジル、エポキシヘキサヒドロフタル酸ジオクチル、エポキシヘキサヒドロフタル酸ジデシルなど。
(h)二価アルコールエステル系可塑剤
ジエチレングリコールジベンゾエート、トリエチレングリコールジ−2−エチルブチラートなど。
(i)含塩素可塑剤
塩素化パラフィン、塩素化ジフェニル、塩素化脂肪酸メチル、メトキシ塩素化脂肪酸メチルなど。
(j)ポリエステル系可塑剤
ポリプロピレンアジペート、ポリプロピレンセバケート、ポリエステル、アセチル化ポリエステルなど。
(k)スルホン酸誘導体
p−トルエンスルホンアミド、o−トルエンスルホンアミド、p−トルエンスルホンエチルアミド、o−トルエンスルホンエチルアミド、トルエンスルホン−N−エチルアミド、p−トルエンスルホン−N−シクロヘキシルアミドなど。
(l)クエン酸誘導体
クエン酸トリエチル、アセチルクエン酸トリエチル、クエン酸トリブチル、アセチルクエン酸トリブチル、アセチルクエン酸トリ−2−エチルヘキシル、アセチルクエン酸−n−オクチルデシルなど。
(m)その他
ターフェニル、部分水添ターフェニル、ショウノウ、2−ニトロジフェニル、ジノニルナフタリン、アビエチン酸メチルなど。
【0218】
各層に添加できる滑剤としては、例えば下記のものが挙げられるがこれらに限定されるものではない。
【0219】
(a)炭化水素系化合物
流動パラフィン、パラフィンワックス、マイクロワックス、低重合ポリエチレンなど。
(b)脂肪酸系化合物
ラウリン酸、ミリスチン酸、パルチミン酸、ステアリン酸、アラキジン酸、ベヘン酸など。
(c)脂肪酸アミド系化合物
ステアリルアミド、パルミチルアミド、オレインアミド、メチレンビスステアロアミド、エチレンビスステアロアミドなど。
(d)エステル系化合物
脂肪酸の低級アルコールエステル、脂肪酸の多価アルコールエステル、脂肪酸ポリグリコールエステルなど。
(e)アルコール系化合物
セチルアルコール、ステアリルアルコール、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリグリセロールなど。
(f)金属石けん
ステアリン酸鉛、ステアリン酸カドミウム、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウムなど。
(g)天然ワックス
カルナウバロウ、カンデリラロウ、蜜ロウ、鯨ロウ、イボタロウ、モンタンロウなど。
(h)その他
シリコーン化合物、フッ素化合物など。
【0220】
各層に添加できる紫外線吸収剤として、例えば下記のものが挙げられるがこれらに限定されるものではない。
【0221】
(a)ベンゾフェノン系
2−ヒドロキシベンゾフェノン、2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、2,2’,4−トリヒドロキシベンゾフェノン、2,2’,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、2,2’−ジヒドロキシ4−メトキシベンゾフェノンなど。
(b)サルシレート系
フェニルサルシレート、2,4ジ−t−ブチルフェニル3,5−ジ−t−ブチル4ヒドロキシベンゾエートなど。
(c)ベンゾトリアゾール系
(2’−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、(2’−ヒドロキシ5’−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、(2’−ヒドロキシ5’−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、(2’−ヒドロキシ3’−ターシャリブチル5’−メチルフェニル)5−クロロベンゾトリアゾールなど。
(d)シアノアクリレート系
エチル−2−シアノ−3,3−ジフェニルアクリレート、メチル2−カルボメトキシ3(パラメトキシ)アクリレートなど。
(e)クエンチャー(金属錯塩系)
ニッケル(2,2’チオビス(4−t−オクチル)フェノレート)ノルマルブチルアミン、ニッケルジブチルジチオカルバメート、ニッケルジブチルジチオカルバメート、コバルトジシクロヘキシルジチオホスフェートなど。
(f)HALS(ヒンダードアミン)
ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)セバケート、1−[2−〔3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ〕エチル]−4−〔3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ〕−2,2,6,6−テトラメチルピリジン、8−ベンジル−7,7,9,9−テトラメチル−3−オクチル−1,3,8−トリアザスピロ〔4,5〕ウンデカン−2,4−ジオン、4−ベンゾイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジンなど。
【実施例】
【0222】
以下に実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明する。
製造例1(特許第3540099号公報に記載のジフェノール化合物)
4,4’−ジメチル−4”−〔2,2−ビス(4−メトキシフェニル)ビニル〕トリフェニルアミン11.0g(21.5mmol)とナトリウムチオエチラート10.0g(107mmol)を乾燥処理したDMF110mlに採り、窒素気流下で3時間加熱還流した。室温まで放冷した後、内容物を氷水にあけ、濃塩酸により中和した。これを酢酸エチルで抽出し、有機層を水洗、乾燥後溶媒を留去した後、シリカゲルでカラムクロマト処理〔溶離液:トルエン/酢酸エチル(7/1vol.)〕し、黄色粉末10.87gを得た。これをシクロヘキサンとトルエンの混合溶媒から再結晶した後減圧加熱乾燥して黄色粉末状の4,4’−ジメチル−4”−〔2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ビニル〕トリフェニルアミン9.59g(収率92.3%)を得た。
【0223】
製造例2
製造例1で得られたジフェノール29.4gを脱水ピリジン180mlに溶解し、窒素気流下トリフルオロメタンスルホン酸無水物22.5mlを0〜2℃で90分を要して滴下した。滴下後同温度で30分攪拌した後、さらに室温で4時間攪拌した。反応物を水に注ぎ酢酸エチルで抽出し、希塩酸ついで水で洗浄した後、硫酸マグネシウムで乾燥し溶媒を減圧下留去した。これをカラムクロマト処理(シリカゲル、溶離液;トルエン/ヘキサン=1/2)し、黄色ガラス質の下記化学式(2)で表されるジトリフラート43.3gを得た。
【0224】
【化21】

【0225】
また、製造例2で得られたジトリフラートの元素分析を行い、目的とする生成物が得られたことを確認した。元素分析値を下記表1に示す。
【0226】
【表42】

【0227】
さらに、製造例2で得られたジトリフラートの赤外吸収スペクトル(KBr錠剤法)を図5に示す。SO2伸縮振動は1427、1141(cm-1)のスペクトルで検出され、CF伸縮振動は1212、885(cm-1)のスペクトルで検出される。図5に示されるとおり、製造例2で得られたジトリフラートからはSO2及びCFのいずれの伸縮振動も検出される。
【0228】
合成例1
製造例2で得られたジトリフラート3.74g、ジフェニルアミン1.86gをトルエン25mlに溶解し、これにトリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム183mg、N−フェニルインドール−2−イル−ジシクロヘキシルホスフィン80mgおよびナトリウム−tert−ブトキシド1.44gを加え窒素気流下3時間還流した。放冷後不溶物をろ過、ろ液を乾固し、粗製物をカラムクロマト処理(シリカゲル、溶離液;トルエン/ヘキサン=1/2)し、黄色の下記化学式(3)で表されるα−フェニルスチルベン化合物2.0gを得た。得られたα−フェニルスチルベン化合物の融点は187.5〜188.5℃であった。
【0229】
【化22】

【0230】
また、合成例1で得られたα−フェニルスチルベン化合物の元素分析を行い、目的とする生成物が得られたことを確認した。元素分析値を下記表2に示す。
【0231】
【表43】

【0232】
さらに、合成例1で得られたα−フェニルスチルベン化合物の赤外吸収スペクトル(KBr錠剤法)を図6に示す。
【0233】
合成例2
製造例2で得られたジトリフラート1.50g、下記化学式(4)で表される4−(ジフェニルアミノ)フェニルボロン酸1.45g(東京化成工業株式会社製)、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム72mgを脱気したトルエン40ml/エタノール10mlの混合溶媒に溶解し、これに2Mの炭酸ナトリウム水溶液4mlを加え窒素気流下21時間還流した。放冷後内容物を水に注ぎ、トルエンで抽出、トルエン層を水洗、乾燥した後カラムクロマト処理(シリカゲル、溶離液;トルエン/ヘキサン=2/3)し、黄色の下記化学式(5)で表されるα−フェニルスチルベン化合物1.2gを得た。得られたα−フェニルスチルベン化合物の融点はガラス質であり測定できなかった。
【0234】
【化23】

【0235】
【化24】

【0236】
また、合成例2で得られたα−フェニルスチルベン化合物の元素分析を行い、目的とする生成物が得られたことを確認した。元素分析値を下記表3に示す。
【0237】
【表44】

【0238】
さらに、合成例2で得られたα−フェニルスチルベン化合物の赤外吸収スペクトル(KBr錠剤法)を図7に示す。
【0239】
続いて、電荷発生物質(チタニルフタロシアニン結晶)の合成例について記載する。
(合成例3)
(チタニルフタロシアニン結晶の合成)
合成は、特開2004−83859号公報に準じた。即ち、1,3−ジイミノイソインドリン292gとスルホラン1800gを混合し、窒素気流下でチタニウムテトラブトキシド204gを滴下する。滴下終了後、徐々に180℃まで昇温し、反応温度を170℃〜180℃の間に保ちながら5時間撹拌して反応を行った。反応終了後、放冷した後、析出物を濾過し、クロロホルムで粉体が青色になるまで洗浄し、次にメタノールで数回洗浄し、更に80℃の熱水で数回洗浄した後乾燥し、粗チタニルフタロシアニンを得た。粗チタニルフタロシアニンを20倍量の濃硫酸に溶解し、100倍量の氷水に撹拌しながら滴下し、析出した結晶を濾過し、次いで、洗浄液が中性になるまでイオン交換水(pH:7.0、比伝導度:1.0μS/cm)により水洗いを繰り返し(洗浄後のイオン交換水のpH値は6.8、比伝導度は2.6μS/cmであった)、チタニルフタロシアニン顔料のウェットケーキ(水ペースト)を得た。
【0240】
得られたこのウェットケーキ(水ペースト)40gをテトラヒドロフラン200gに投入し、室温下でホモミキサー(ケニス、MARKIIfモデル)により強烈に撹拌(2000rpm)し、ペーストの濃紺色の色が淡い青色に変化したら(撹拌開始後20分)、撹拌を停止し、直ちに減圧濾過を行った。濾過装置上で得られた結晶をテトラヒドロフランで洗浄し、顔料のウェットケーキを得た。これを減圧下(5mmHg)、70℃で2日間乾燥して、チタニルフタロシアニン結晶8.5gを得た。前記ウェットケーキの固形分濃度は、15質量%であった。結晶変換溶媒は、前記ウェットケーキに対する質量比で33倍の量を用いた。なお、合成例3の原材料には、ハロゲン含有化合物を使用していない。得られたチタニルフタロシアニン粉末を、下記のX線回折スペクトル測定条件によりX線回折スペクトル測定したところ、Cu−Kα線(波長1.542Å)に対するブラッグ角2θが27.2±0.2°に最大ピークと最低角7.3±0.2°にピークを有し、更に9.4±0.2°、9.6±0.2°、24.0±0.2°に主要なピークを有し、かつ7.3°のピークと9.4°のピークの間にピークを有さず、更に26.3°にピークを有さないチタニルフタロシアニン粉末を得られた。その結果を図8に示す。
【0241】
<X線回折スペクトル測定条件>
X線管球:Cu
電圧:50kV
電流:30mA
走査速度:2°/分
走査範囲:3°〜40°
時定数:2秒
【0242】
チタニルフタロシアニン結晶を下記組成の処方にて、下記に示す分散方法にて分散を行い、電荷発生層用塗工液を作製した。この分散液を分散液1とする。
【0243】
<処方>
チタニルフタロシアニン結晶 15部
ポリビニルブチラール(積水化学製:BX−1) 10部
2−ブタノン 280部
【0244】
<分散方法>
市販のビーズミル分散機に直径0.5mmのPSZボールを用い、ポリビニルブチラールを溶解した2−ブタノン溶液及びチタニルフタロシアニン結晶を投入し、ローター回転数1200r.p.m.にて30分間分散を行い、電荷発生層用塗工液を作製した。
【0245】
なお、電荷発生層の膜厚は、780nmにおける電荷発生層の透過率が25%になるように調整した。電荷発生層の透過率は、上記処方の電荷発生層塗工液を、ポリエチレンテレフタレートフィルムを巻き付けたアルミシリンダーに感光体作製と同じ条件で塗工を行い、電荷発生層を塗工していないポリエチレンテレフタレートフィルムを比較対象とし、市販の分光光度計(島津:UV−3100)にて、780nmの透過率を評価した。
【0246】
(合成例4)
特許第3166293号公報、合成例及び実施例1に準じて、ヒドロキシガリウムフタロシアニンを合成した。
即ち、1,3−ジイミノイソインドリン30部および三塩化ガリウム9.1部をキノリン230部中に添加し、200℃において3時間反応させた後、生成物を濾別した。次いで、アセトン、メタノールで洗浄し、湿ケーキを乾燥してクロロガリウムフタロシアニン結晶28部を得た。
【0247】
次いで、上記クロロガリウムフタロシアニン結晶3部を濃硫酸60部に0℃にて溶解後、この溶液を5℃の蒸留水450部中に滴下して結晶を析出させた。蒸留水、希アンモニア水等で洗浄後、乾燥してヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶2.5部を得た。更に、上記ヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶0.5部をジメチルホルムアミド15部および直径1mmのガラスビーズ30部と共に24時間ミリングした後、結晶を分離した。次いで、メタノールで洗浄後、乾燥して、目的のヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶を得た。
【0248】
得られたヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶を、合成例3と同じ条件によりX線回折スペクトル測定したところ、Cu−Kα線(波長1.542Å)に対するブラッグ角2θが7.5°、9.9°、12.5°、16.3°、18.6°、25.1°および28.3°に強い回折ピークを有していた。得られたスペクトルは、特許第3166293号公報、図8に記載のX線回折スペクトルと同様であった。
【0249】
ヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶を下記組成の処方にて、下記に示す分散方法にて分散を行い、電荷発生層用塗工液を作製した。この分散液を分散液2とする。
【0250】
<処方>
ヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶 15部
ポリビニルブチラール(積水化学製:BX−1) 10部
2−ブタノン 280部
【0251】
<分散方法>
市販のビーズミル分散機に直径0.5mmのPSZボールを用い、ポリビニルブチラールを溶解した2−ブタノン溶液及びヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶を投入し、ローター回転数1200r.p.m.にて30分間分散を行い、電荷発生層用塗工液を作製した。
【0252】
なお、電荷発生層の膜厚は、780nmにおける電荷発生層の透過率が25%になるように調整した。電荷発生層の透過率は、上記処方の電荷発生層塗工液を、ポリエチレンテレフタレートフィルムを巻き付けたアルミシリンダーに感光体作製と同じ条件で塗工を行い、電荷発生層を塗工していないポリエチレンテレフタレートフィルムを比較対象とし、市販の分光光度計(島津:UV−3100)にて、780nmの透過率を評価した。
【0253】
(合成例5)
特許第3123185号公報、合成例及び実施例2に準じて、クロロガリウムフタロシアニンを合成した。
即ち、1,3−ジイミノイソインドリン30部及び三塩化ガリウム9.1部をキノリン230部中に添加し、200℃において3時間反応させた後、生成物を濾過し、アセトン、メタノールで洗浄した。次いで、湿ケーキを乾燥してクロロガリウムフタロシアニン結晶を得た。このクロロガリウムフタロシアニン結晶を、自動乳鉢で3時間乾式磨砕し、更にクロロガリウムフタロシアニン0.5部を、1mmφガラスビーズ60部と共に、室温下、水/クロロベンゼン1:10の混合溶媒20部中で24時間ボールミリング処理した後、瀘別し、メタノール10部で洗浄し、乾燥してクロロガリウムフタロシアニン結晶を得た。
【0254】
得られたクロロガリウムフタロシアニン結晶を、合成例3と同じ条件によりX線回折スペクトル測定したところ、Cu−Kα線(波長1.542Å)に対するブラッグ角2θが7.4°、16.6°、25.5°及び28.3°に強い回折ピークを有していた。得られたスペクトルは、特許第3123185号、図4に記載のX線回折スペクトルと同様であった。
【0255】
クロロガリウムフタロシアニン結晶を下記組成の処方にて、下記に示す分散方法にて分散を行い、電荷発生層用塗工液を作製した。この分散液を分散液3とする。
【0256】
<処方>
クロロガリウムフタロシアニン結晶 15部
ポリビニルブチラール(積水化学製:BX−1) 10部
2−ブタノン 280部
【0257】
<分散方法>
市販のビーズミル分散機に直径0.5mmのPSZボールを用い、ポリビニルブチラールを溶解した2−ブタノン溶液及びクロロガリウムフタロシアニン結晶を投入し、ローター回転数1200r.p.m.にて30分間分散を行い、電荷発生層用塗工液を作製した。
【0258】
なお、電荷発生層の膜厚は、780nmにおける電荷発生層の透過率が25%になるように調整した。電荷発生層の透過率は、上記処方の電荷発生層塗工液を、ポリエチレンテレフタレートフィルムを巻き付けたアルミシリンダーに感光体作製と同じ条件で塗工を行い、電荷発生層を塗工していないポリエチレンテレフタレートフィルムを比較対象とし、市販の分光光度計(島津:UV−3100)にて、780nmの透過率を評価した。
【0259】
(アゾ顔料分散液)
(合成例6)
特公平60−29109号公報及び特許第3026645号公報に記載の方法に準じて下記非対称アゾ顔料および対称アゾ顔料を作製し、以下に示す方法で分散を行った。
【0260】
下記組成の処方にて、下記に示す分散方法にて分散を行い、電荷発生層用塗工液として、分散液を作製した。この分散液を分散液4とする。
【0261】
<処方>
下記化学式(6)で示される非対称アゾ顔料 5部
ポリビニルブチラール(積水化学製:BX−1) 2部
シクロヘキサノン 250部
2−ブタノン 100部
【0262】
【化25】

【0263】
<分散方法>
ボールミル分散機に直径10mmのPSZボールを用い、ポリビニルブチラールを溶解した溶媒およびアゾ顔料を全て投入し、回転数85r.p.m.にて7日間分散を行い、分散液を作製した。
【0264】
なお、電荷発生層の膜厚は、655nmにおける電荷発生層の透過率が40%になるように調整した。電荷発生層の透過率は、上記処方の電荷発生層塗工液を、ポリエチレンテレフタレートフィルムを巻き付けたアルミシリンダーに感光体作製と同じ条件で塗工を行い、電荷発生層を塗工していないポリエチレンテレフタレートフィルムを比較対象とし、市販の分光光度計(島津:UV−3100)にて、655nmの透過率を評価した。
【0265】
(アゾ顔料分散液)
(合成例7)
下記組成の処方にて、下記に示す分散方法にて分散を行い、電荷発生層用塗工液として、分散液を作製した。この分散液を分散液5とする。
【0266】
<処方>
下記化学式(7)で示される対称アゾ顔料 5部
ポリビニルブチラール(積水化学製:BX−1) 2部
シクロヘキサノン 250部
2−ブタノン 100部
【0267】
【化26】

【0268】
<分散方法>
ボールミル分散機に直径10mmのPSZボールを用い、ポリビニルブチラールを溶解した溶媒およびアゾ顔料を全て投入し、回転数85r.p.m.にて7日間分散を行い、分散液を作製した。
【0269】
なお、電荷発生層の膜厚は、655nmにおける電荷発生層の透過率が40%になるように調整した。電荷発生層の透過率は、上記処方の電荷発生層塗工液を、ポリエチレンテレフタレートフィルムを巻き付けたアルミシリンダーに感光体作製と同じ条件で塗工を行い、電荷発生層を塗工していないポリエチレンテレフタレートフィルムを比較対象とし、市販の分光光度計(島津:UV−3100)にて、655nmの透過率を評価した。
【0270】
<実施例1>
導電性支持体としての直径30mmのアルミニウムシリンダーに、下記組成の下引き層塗工液、電荷発生層塗工液、電荷輸送層塗工液を、順次塗布・乾燥し、約3.5μmの下引き層、約0.5μmの電荷発生層、約23μmの電荷輸送層を形成し、積層感光体を作製した。なお、各層の塗工後に指触乾燥を行った後、下引き層は130℃、電荷発生層は95℃、電荷輸送層は120℃で各々20分乾燥を行うことにより、導電性支持体/下引き層/電荷発生層/電荷輸送層からなる有機感光体(電子写真感光体)を得た。
【0271】
(下引き層用塗工液組成)
酸化チタン
(CR−EL、平均一次粒径:約0.25μm、石原産業(株)製): 50部
アルキッド樹脂(ベッコライトM6401−50、固形分:50%、
大日本インキ化学工業(株)製): 14部
メラミン樹脂
(L−145−60、固形分:60%、大日本インキ化学工業(株)製): 8部
2−ブタノン: 70部
【0272】
〔電荷発生層用塗工液組成〕
分散液1
【0273】
〔電荷輸送層用塗工液組成〕
下記化学式(5)で示されるα−フェニルスチルベン化合物 7部
ビスフェノールZポリカーボネート 10部
(パンライトTS−2050、帝人化成製)
テトラヒドロフラン 68部
1%シリコーンオイル(溶媒:テトラヒドロフラン)
(KF50−1CS、信越化学工業製) 0.2部
【0274】
【化27】

【0275】
<実施例2>
実施例1の電荷発生層用塗工液を分散液2に変更した以外は実施例1と同様に電子写真感光体を作製した。
【0276】
<実施例3>
実施例1の電荷発生層用塗工液を分散液3に変更した以外は実施例1と同様に電子写真感光体を作製した。
【0277】
<実施例4>
実施例1の電荷発生層用塗工液を分散液4に変更し、電荷発生層塗工後の乾燥温度を125℃とした以外は実施例1と同様に電子写真感光体を作製した。
【0278】
<実施例5>
実施例4の電荷発生層用塗工液を分散液5に変更した以外は実施例4と同様に電子写真感光体を作製した。
【0279】
<実施例6>
実施例1で用いた前記化学式(5)で示されるα−フェニルスチルベン化合物を、下記化学式(3)で示されるα−フェニルスチルベン化合物に変更した以外は実施例1と同様に電子写真感光体を作製した。
【0280】
【化28】

【0281】
<実施例7>
実施例6の電荷発生層用塗工液を分散液2に変更した以外は実施例6と同様に電子写真感光体を作製した。
【0282】
<実施例8>
実施例6の電荷発生層用塗工液を分散液3に変更した以外は実施例6と同様に電子写真感光体を作製した
【0283】
<実施例9>
実施例6の電荷発生層用塗工液を分散液4に変更し、電荷発生層塗工後の乾燥温度を125℃とした以外は実施例6と同様に電子写真感光体を作製した。
【0284】
<実施例10>
実施例9の電荷発生層用塗工液を分散液5に変更した以外は実施例9と同様に電子写真感光体を作製した。
【0285】
<実施例11>
実施例1において、導電性支持体と下引き層との間に下記組成の電荷ブロッキング層塗工液を塗布・乾燥して電荷ブロッキング層を設けた以外は実施例1と同様に電子写真感光体を作製した。尚、電荷ブロッキング層の膜厚は約0.5μmとした。電荷ブロッキング層は130℃で10分乾燥した。
【0286】
〔電荷ブロッキング層塗工液組成〕
N―メトキシメチル化ナイロン(FR101:鉛市製) 5部
メタノール 70部
n−ブタノール 30部
【0287】
<実施例12>
実施例6において、導電性支持体と下引き層との間に下記組成の電荷ブロッキング層塗工液を塗布・乾燥して電荷ブロッキング層を設けた以外は実施例6と同様に電子写真感光体を作製した。なお、電荷ブロッキング層の膜厚は約0.5μmとした。電荷ブロッキング層は130℃で10分乾燥した。
【0288】
〔電荷ブロッキング層塗工液組成〕
N―メトキシメチル化ナイロン(FR101:鉛市製) 5部
メタノール 70部
n−ブタノール 30部
【0289】
<実施例13>
実施例4において、導電性支持体と下引き層との間に下記組成の電荷ブロッキング層塗工液を塗布・乾燥して電荷ブロッキング層を設けた以外は実施例4と同様に電子写真感光体を作製した。なお、電荷ブロッキング層の膜厚は約0.5μmとした。電荷ブロッキング層は130℃で10分乾燥した。
【0290】
〔電荷ブロッキング層塗工液組成〕
N―メトキシメチル化ナイロン(FR101:鉛市製) 5部
メタノール 70部
n−ブタノール 30部
【0291】
<実施例14>
実施例9において、導電性支持体と下引き層との間に下記組成の電荷ブロッキング層塗工液を塗布・乾燥して電荷ブロッキング層を設けた以外は実施例9と同様に電子写真感光体を作製した。なお、電荷ブロッキング層の膜厚は約0.5μmとした。電荷ブロッキング層は130℃で10分乾燥した。
【0292】
〔電荷ブロッキング層塗工液組成〕
N―メトキシメチル化ナイロン(FR101:鉛市製) 5部
メタノール 70部
n−ブタノール 30部
【0293】
<実施例15>
実施例1において、電荷輸送層上に下記組成のフィラー添加型保護層塗工液を塗布・乾燥してフィラー添加型保護層を設けた以外は実施例1と同様に電子写真感光体を作製した。なお、フィラー添加型保護層の膜厚は約5μmとした。フィラー添加型保護層は150℃で20分乾燥した。
【0294】
〔フィラー添加型保護層塗工液組成〕
アルミナ(AA03 平均一次粒径:0.3μm、住友化学工業製) 3部
ポリカーボネート(パンライトTS−2050、帝人化成製) 5.5部
テトラヒドロフラン 220部
シクロヘキサノン 80部
下記化学式(8)で示される電荷輸送物質 4部
【0295】
【化29】

【0296】
<実施例16>
実施例6において、電荷輸送層上に下記組成のフィラー添加型保護層塗工液を塗布・乾燥してフィラー添加型保護層を設けた以外は実施例1と同様に電子写真感光体を作製した。なお、フィラー添加型保護層の膜厚は約5μmとした。フィラー添加型保護層は150℃で20分乾燥した。
【0297】
〔フィラー添加型保護層塗工液組成〕
アルミナ(AA03 平均一次粒径:0.3μm、住友化学工業製) 3部
ポリカーボネート(パンライトTS−2050、帝人化成製) 5.5部
テトラヒドロフラン 220部
シクロヘキサノン 80部
前記化学式(8)で示される電荷輸送物質 4部
【0298】
<実施例17>
実施例4において、電荷輸送層上に下記組成のフィラー添加型保護層塗工液を塗布・乾燥してフィラー添加型保護層を設けた以外は実施例4と同様に電子写真感光体を作製した。なお、フィラー添加型保護層の膜厚は約5μmとした。フィラー添加型保護層は150℃で20分乾燥した。
【0299】
〔フィラー添加型保護層塗工液組成〕
アルミナ(AA03 平均一次粒径:0.3μm、住友化学工業製) 3部
ポリカーボネート(パンライトTS−2050、帝人化成製) 5.5部
テトラヒドロフラン 220部
シクロヘキサノン 80部
前記化学式(8)で示される電荷輸送物質 4部
【0300】
<実施例18>
実施例9において、電荷輸送層上に下記組成のフィラー添加型保護層塗工液を塗布・乾燥してフィラー添加型保護層を設けた以外は実施例9と同様に電子写真感光体を作製した。なお、フィラー添加型保護層の膜厚は約5μmとした。フィラー添加型保護層は150℃で20分乾燥した。
【0301】
〔フィラー添加型保護層塗工液組成〕
アルミナ(AA03 平均一次粒径:0.3μm、住友化学工業製) 3部
ポリカーボネート(パンライトTS−2050、帝人化成製) 5.5部
テトラヒドロフラン 220部
シクロヘキサノン 80部
前記化学式(8)で示される電荷輸送物質 4部
【0302】
<実施例19>
実施例1において、電荷輸送層上に、下記組成の架橋型保護層用塗工液を塗工し、UVランプ(バルブ種 Hバルブ)(FusionUVシステムズ社製)を用いて、ランプ出力200W/cm、照度:450mW/cm、照射時間:30秒の条件で光照射を行なうことで架橋させた。この後、130℃20分の乾燥を行なうことにより、約5μmの架橋型保護層を形成した。架橋型保護層以外は実施例1と同様に電子写真感光体を作製した。
【0303】
〔架橋型保護層用塗工液〕
電荷輸送性構造を有しないラジカル重合性モノマー 10部
トリメチロールプロパントリアクリレート
(KAYARAD TMPTA、日本化薬製)
分子量:296、官能基数:3官能、分子量/官能基数=99
電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物 10部
(例示化合物No.54)
光重合開始剤 1部
(1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン
(イルガキュア184、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製))
アルミナ(平均一次粒径:0.3μm、住友化学工業製) 2部
テトラヒドロフラン 100部
【0304】
<実施例20>
実施例6において、電荷輸送層上に、下記組成の架橋型保護層用塗工液を塗工し、UVランプ(バルブ種 Hバルブ)(FusionUVシステムズ社製)を用いて、ランプ出力200W/cm、照度:450mW/cm、照射時間:30秒の条件で光照射を行なうことで架橋させた。この後、130℃20分の乾燥を行なうことにより、約5μmの架橋型保護層を形成した。架橋型保護層以外は実施例6と同様に電子写真感光体を作製した。
【0305】
〔架橋型保護層用塗工液〕
電荷輸送性構造を有しないラジカル重合性モノマー 10部
トリメチロールプロパントリアクリレート
(KAYARAD TMPTA、日本化薬製)
分子量:296、官能基数:3官能、分子量/官能基数=99
電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物 10部
(例示化合物No.54)
光重合開始剤 1部
(1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン
(イルガキュア184、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製))
アルミナ(平均一次粒径:0.3μm、住友化学工業製) 2部
テトラヒドロフラン 100部
【0306】
<実施例21>
実施例4において、電荷輸送層上に、下記組成の架橋型保護層用塗工液を塗工し、UVランプ(バルブ種 Hバルブ)(FusionUVシステムズ社製)を用いて、ランプ出力200W/cm、照度:450mW/cm、照射時間:30秒の条件で光照射を行なうことで架橋させた。この後、130℃20分の乾燥を行なうことにより、約5μmの架橋型保護層を形成した。架橋型保護層以外は実施例4と同様に電子写真感光体を作製した。
【0307】
〔架橋型保護層用塗工液〕
電荷輸送性構造を有しないラジカル重合性モノマー 10部
トリメチロールプロパントリアクリレート
(KAYARAD TMPTA、日本化薬製)
分子量:296、官能基数:3官能、分子量/官能基数=99
電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物 10部
(例示化合物No.54)
光重合開始剤 1部
(1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン
(イルガキュア184、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製))
アルミナ(平均一次粒径:0.3μm、住友化学工業製) 2部
テトラヒドロフラン 100部
【0308】
<実施例22>
実施例9において、電荷輸送層上に、下記組成の架橋型保護層用塗工液を塗工し、UVランプ(バルブ種 Hバルブ)(FusionUVシステムズ社製)を用いて、ランプ出力200W/cm、照度:450mW/cm、照射時間:30秒の条件で光照射を行なうことで架橋させた。この後、130℃20分の乾燥を行なうことにより、約5μmの架橋型保護層を形成した。架橋型保護層以外は実施例9と同様に電子写真感光体を作製した。
【0309】
〔架橋型保護層用塗工液〕
電荷輸送性構造を有しないラジカル重合性モノマー 10部
トリメチロールプロパントリアクリレート
(KAYARAD TMPTA、日本化薬製)
分子量:296、官能基数:3官能、分子量/官能基数=99
電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物 10部
(例示化合物No.54)
光重合開始剤 1部
(1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン
(イルガキュア184、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製))
アルミナ(平均一次粒径:0.3μm、住友化学工業製) 2部
テトラヒドロフラン 100部
【0310】
<実施例23>
実施例1において、導電性支持体と下引き層との間に下記組成の電荷ブロッキング層塗工液を塗布・乾燥して電荷ブロッキング層を設け、さらに、電荷輸送層上に下記組成の架橋型保護層用塗工液を塗工し、架橋型保護層を設けた以外は実施例1と同様に電子写真感光体を作製した。尚、電荷ブロッキング層の膜厚は約0.5μm、架橋型電荷輸送層の膜厚は約5μmとした。電荷ブロッキング層は130℃で10分乾燥し、架橋型電荷輸送層は130℃で20分乾燥した。なお、UV照射条件は上記実施例と同様である。
【0311】
〔電荷ブロッキング層塗工液組成〕
N―メトキシメチル化ナイロン(FR101:鉛市製) 5部
メタノール 70部
n−ブタノール 30部
【0312】
〔架橋型保護層用塗工液〕
電荷輸送性構造を有しないラジカル重合性モノマー 10部
トリメチロールプロパントリアクリレート
(KAYARAD TMPTA、日本化薬製)
分子量:296、官能基数:3官能、分子量/官能基数=99
電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物 10部
(例示化合物No.54)
光重合開始剤 1部
(1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン
(イルガキュア184、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製))
アルミナ(平均一次粒径:0.3μm、住友化学工業製) 2部
テトラヒドロフラン 100部
【0313】
<実施例24>
実施例6において、導電性支持体と下引き層との間に下記組成の電荷ブロッキング層塗工液を塗布・乾燥して電荷ブロッキング層を設け、さらに、電荷輸送層上に下記組成の架橋型保護層用塗工液を塗工し、架橋型保護層を設けた以外は実施例6と同様に電子写真感光体を作製した。尚、電荷ブロッキング層の膜厚は約0.5μm、架橋型電荷輸送層の膜厚は約5μmとした。電荷ブロッキング層は130℃で10分乾燥し、架橋型電荷輸送層は130℃で20分乾燥した。なお、UV照射条件は上記実施例と同様である。
【0314】
〔電荷ブロッキング層塗工液組成〕
N―メトキシメチル化ナイロン(FR101:鉛市製) 5部
メタノール 70部
n−ブタノール 30部
【0315】
〔架橋型保護層用塗工液〕
電荷輸送性構造を有しないラジカル重合性モノマー 10部
トリメチロールプロパントリアクリレート
(KAYARAD TMPTA、日本化薬製)
分子量:296、官能基数:3官能、分子量/官能基数=99
電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物 10部
(例示化合物No.54)
光重合開始剤 1部
(1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン
(イルガキュア184、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製))
アルミナ(平均一次粒径:0.3μm、住友化学工業製) 2部
テトラヒドロフラン 100部
【0316】
<実施例25>
実施例4において、導電性支持体と下引き層との間に下記組成の電荷ブロッキング層塗工液を塗布・乾燥して電荷ブロッキング層を設け、さらに、電荷輸送層上に下記組成の架橋型保護層用塗工液を塗工し、架橋型保護層を設けた以外は実施例4と同様に電子写真感光体を作製した。尚、電荷ブロッキング層の膜厚は約0.5μm、架橋型電荷輸送層の膜厚は約5μmとした。電荷ブロッキング層は130℃で10分乾燥し、架橋型電荷輸送層は130℃で20分乾燥した。なお、UV照射条件は上記実施例と同様である。
【0317】
〔電荷ブロッキング層塗工液組成〕
N―メトキシメチル化ナイロン(FR101:鉛市製) 5部
メタノール 70部
n−ブタノール 30部
【0318】
〔架橋型保護層用塗工液〕
電荷輸送性構造を有しないラジカル重合性モノマー 10部
トリメチロールプロパントリアクリレート
(KAYARAD TMPTA、日本化薬製)
分子量:296、官能基数:3官能、分子量/官能基数=99
電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物 10部
(例示化合物No.54)
光重合開始剤 1部
(1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン
(イルガキュア184、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製))
アルミナ(平均一次粒径:0.3μm、住友化学工業製) 2部
テトラヒドロフラン 100部
【0319】
<実施例26>
実施例9において、導電性支持体と下引き層との間に下記組成の電荷ブロッキング層塗工液を塗布・乾燥して電荷ブロッキング層を設け、さらに、電荷輸送層上に下記組成の架橋型保護層用塗工液を塗工し、架橋型保護層を設けた以外は実施例9と同様に電子写真感光体を作製した。尚、電荷ブロッキング層の膜厚は約0.5μm、架橋型電荷輸送層の膜厚は約5μmとした。電荷ブロッキング層は130℃で10分乾燥し、架橋型電荷輸送層は130℃で20分乾燥した。なお、UV照射条件は上記実施例と同様である。
【0320】
〔電荷ブロッキング層塗工液組成〕
N―メトキシメチル化ナイロン(FR101:鉛市製) 5部
メタノール 70部
n−ブタノール 30部
【0321】
〔架橋型保護層用塗工液〕
電荷輸送性構造を有しないラジカル重合性モノマー 10部
トリメチロールプロパントリアクリレート
(KAYARAD TMPTA、日本化薬製)
分子量:296、官能基数:3官能、分子量/官能基数=99
電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物 10部
(例示化合物No.54)
光重合開始剤 1部
(1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン
(イルガキュア184、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製))
アルミナ(平均一次粒径:0.3μm、住友化学工業製) 2部
テトラヒドロフラン 100部
【0322】
<比較例1>
実施例1のα−フェニルスチルベン化合物を特公平3−39306号公報記載の下記化学式(8)で示される化合物に変更した以外は実施例1と同様に電子写真感光体を作製した。
【0323】
【化30】

【0324】
<比較例2>
比較例1の電荷発生層用塗工液を分散液2に変更した以外は比較例1と同様に電子写真感光体を作製した。
【0325】
<比較例3>
比較例1の電荷発生層用塗工液を分散液3に変更した以外は比較例1と同様に電子写真感光体を作製した。
【0326】
<比較例4>
比較例1の電荷発生層用塗工液を分散液4に変更し、電荷発生層塗工後の乾燥温度を125℃とした以外は比較例1と同様に電子写真感光体を作製した。
【0327】
<比較例5>
比較例4の電荷発生層用塗工液を分散液5に変更した以外は比較例4と同様に電子写真感光体を作製した。
【0328】
<比較例6>
実施例15のα−フェニルスチルベン化合物を特公平3−39306号公報記載の前記化学式(8)で示される化合物に変更した以外は実施例15と同様に電子写真感光体を作製した。
【0329】
<比較例7>
実施例17のα−フェニルスチルベン化合物を特公平3−39306号公報記載の前記化学式(8)で示される化合物に変更した以外は実施例17と同様に電子写真感光体を作製した。
【0330】
<比較例8>
実施例19のα−フェニルスチルベン化合物を特公平3−39306号公報記載の前記化学式(8)で示される化合物に変更した以外は実施例19と同様に電子写真感光体を作製した。
【0331】
<比較例9>
実施例21のα−フェニルスチルベン化合物を特公平3−39306号公報記載の前記化学式(8)で示される化合物に変更した以外は実施例21と同様に電子写真感光体を作製した。
【0332】
<比較例10>
実施例11のα−フェニルスチルベン化合物を特公平3−39306号公報記載の前記化学式(8)で示される化合物に変更した以外は実施例11と同様に電子写真感光体を作製した。
【0333】
<比較例11>
実施例13のα−フェニルスチルベン化合物を特公平3−39306号公報記載の前記化学式(8)で示される化合物に変更した以外は実施例13と同様に電子写真感光体を作製した。
【0334】
(明部電位測定)
実施例1〜10および比較例1〜5で作製した電子写真感光体を用いて、明部電位の測定を行った。
明部電位測定にはリコー製imagio Neo270改造機を用いた。
画像露光光源として655nmの半導体レーザーを用いたリコー製imagio Neo270の現像ユニットを分解し、表面電位計に接続された電位計プローブを現像ユニットに取り付け、それに感光体をセットして、暗部電位が−700(V)になるように印加電位を調節した後、黒ベタ画像を出力することによって、明部電位を測定した。表面電位計はTREK MODEL344を用いた。
明部電位の測定結果を下記表45に示す。
【0335】
【表45】

【0336】
上記表45に示す結果から、本発明に係るα−フェニルスチルベン化合物を用いた電子写真感光体、並びにそれを使用した画像形成装置及び画像形成装置用プロセスカートリッジは従来のα−フェニルスチルベン化合物に比べて明部電位を低減することができる。
【0337】
(通紙試験)
前記リコー製imagio Neo270改造機を用いて3万枚の通紙試験を行った。通紙試験の前後で明部電位、磨耗量を測定し、さらに地汚れを評価した。
尚、地汚れ評価は通紙試験前と3万枚の通紙試験に、下記数式(A)または(B)で表される電界強度が34.8(V/μm)となるように感光体を帯電し評価を実施した。
【0338】
1)感光層が感光体の表面にある感光体の場合
電界強度(V/μm)
=現像位置における感光体未露光部表面電位の絶対値(V)/(感光層膜厚)(μm)
−数式(A)
【0339】
2)感光層の表面上に保護層が設けられた感光体の場合
電界強度(V/μm)
=現像位置における感光体未露光部表面電位の絶対値(V)/(感光層膜厚+保護層膜厚)(μm)
−数式(B)
【0340】
地汚れの評価:
白ベタ画像を出力し、地肌部に発生する黒点の数、大きさからランク評価を実施した。ランク評価は4段階にて行い、極めて良好なものを◎、良好なものを○、やや劣るものを△、非常に悪いものを×で表わした。
【0341】
実施例15〜22及び比較例6〜9で作製した電子写真感光体を用いて明部電位の測定を行った結果を下記表46に示す。
【0342】
【表46】

【0343】
この結果から、本発明の電子写真感光体は感光層上に保護層を設けた場合であっても通紙試験の前後で明部電位の上昇を低減することができる。さらに、通紙試験の前後での明部電位の変化が小さい。
【0344】
実施例1、4、6、9、及び11〜26並びに比較例1、4、10及び11で作製した電子写真感光体を用いて通紙試験を行った後の地汚れ評価結果、磨耗量の結果を下記表47に示す。
【0345】
【表47】

【0346】
上記表47に示す結果から、本発明の電子写真感光体は地汚れの余裕度が高く、耐摩耗性も高い。
また、電荷ブロッキング層を設けることで、地汚れの余裕度が増す。さらに、保護層を設けることで耐摩耗性が向上する。またさらに両者を組み合わせることで、地汚れの余裕度向上と耐磨耗性向上が両立する。比較例のα−フェニルスチルベン化合物でも、電荷ブロッキング層、保護層を設けることで地汚れの余裕度が増し、耐摩耗性も向上するが、明部電位の上昇が大きい。
【0347】
本例の結果から本発明に係るα−フェニルスチルベン化合物を用いた電子写真感光体、並びにそれを使用した画像形成装置及び画像形成装置用プロセスカートリッジは従来のα−フェニルスチルベン化合物に比べて明部電位を低減することができ、非常に有用であるといえる。さらに、電荷ブロッキング層や保護層を設けても明部電位の上昇が小さいため、電子写真感光体の長寿命化にも対応可能である。
【図面の簡単な説明】
【0348】
【図1】本発明に係る電子写真感光体における単層感光層を有する実施の形態の層構成の一例を示す概略図である。
【図2】本発明に係る電子写真感光体における単層感光層を有する実施の形態の層構成のその他の例を示す概略図である。
【図3】本発明に係る電子写真感光体における積層型感光層を有する実施の形態の層構成の一例を示す概略図である。
【図4】本発明に係る電子写真感光体における積層型感光層を有する実施の形態の層構成のその他の例を示す概略図である。
【図5】製造例2で得られたジトリフラートの赤外吸収スペクトル図である。
【図6】合成例1で得られたα−フェニルスチルベン化合物の赤外吸収スペクトル図である。
【図7】合成例2で得られたα−フェニルスチルベン化合物の赤外吸収スペクトル図である。
【図8】実施例で合成したチタニルフタロシアニンのX線回折スペクトルの図である。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
導電性支持体上に感光層を有し、
該感光層は下記一般式(I)で示されるα−フェニルスチルベン化合物を含有することを特徴とする電子写真感光体。
【化1】


(式(I)中、R1、R2、R3及びR4はアルキル基、又は置換もしくは無置換のアリール基を表し、それぞれ同一であってもよく、別異であってもよい。Ar1は置換もしくは無置換のアリレン基を表し、R5は水素原子、アルキル基、アルコキシ基、又は置換もしくは無置換のアリール基を表す。)
【請求項2】
導電性支持体上に感光層を有し、
該感光層は下記一般式(I)で示されるα−フェニルスチルベン化合物を含有することを特徴とする電子写真感光体。
【化2】


(式(I)中、R1、R2、R3及びR4は置換もしくは無置換のアリール基を表し、それぞれ同一であってもよく、別異であってもよい。Ar1は置換もしくは無置換のフェニレン基、又は置換もしくは無置換のビフェニレン基を表し、R5は水素原子、アルキル基、アルコキシ基、又は置換もしくは無置換のアリール基を表す。)
【請求項3】
導電性支持体上に感光層を有し、
該感光層は下記一般式(II)で示されるα−フェニルスチルベン化合物を含有することを特徴とする電子写真感光体。
【化3】


(式(II)中、R5、R6、R7、R8及びR9は水素原子、アルキル基、アルコキシ基、又は置換もしくは無置換のアリール基を表し、それぞれ同一であってもよく、別異であってもよい。)
【請求項4】
導電性支持体上に感光層を有し、
該感光層は下記一般式(III)で示されるα−フェニルスチルベン化合物を含有することを特徴とする電子写真感光体。
【化4】


(式(III)中、R5、R8、R9、R10及びR11は水素原子、アルキル基、アルコキシ基、又は置換もしくは無置換のアリール基を表し、それぞれ同一であってもよく、別異であってもよい。)
【請求項5】
前記感光層は、さらにフタロシアニン顔料及び/又はアゾ顔料を含有することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の電子写真感光体。
【請求項6】
前記アゾ顔料は、下記一般式(IV)で示される化合物を含むことを特徴とする請求項5に記載の電子写真感光体。
【化5】


(式(IV)中、Cp1及びCp2は下記式(V)で示されるカプラー残基を表し、それぞれ同一であってもよく、別異であってもよい。R201及びR202は水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、又はシアノ基を表し、それぞれ同一であってもよく、別異であってもよい。)
【化6】


(式(V)中、R203は水素原子、アルキル基、又はアリール基を表し、R204、R205、R206、R207及びR208は水素原子、ニトロ基、シアノ基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、アルキル基、アルコキシ基、ジアルキルアミノ基、又は水酸基を表し、それぞれ同一であってもよく、別異であってもよい。Zは炭素環式芳香族基又は複素環式芳香族基を形成するのに必要な原子群を表し、置換基を有していてもよい。)
【請求項7】
前記アゾ顔料のCp1とCp2とが別異であることを特徴とする請求項6に記載の電子写真感光体。
【請求項8】
前記フタロシアニン顔料は、チタニルフタロシアニン、ヒドロキシガリウムフタロシアニン、及びクロロガリウムフタロシアニンの中から選ばれるいずれか1又は2以上を含むことを特徴とする請求項5乃至7のいずれか1項に記載の電子写真感光体。
【請求項9】
前記チタニルフタロシアニンは、CuKα特性X線(1.542Å)を用いたX線回折スペクトルにおいて、ブラック角度(2θ±0.2°)のうちの少なくとも27.2°に最大強度の回折ピークを有し、9.4°、9.6°、24.0°に主要ピークを有し、7.3°に最小角度の回折ピークを有し、前記7.3°と9.4°との間に回折ピークを有しなく、26.3°に回折ピークを有しないチタニルフタロシアニン結晶であることを特徴とする請求項8に記載の電子写真感光体。
【請求項10】
前記導電性支持体と、前記感光層との間に電荷ブロッキング層を有することを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の電子写真感光体。
【請求項11】
前記感光層上に保護層を有することを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載の電子写真感光体。
【請求項12】
前記保護層は、1010Ω・cm以上の比抵抗を有する無機顔料及び/又は金属酸化物を含有することを特徴とする請求項11に記載の電子写真感光体。
【請求項13】
前記保護層は、少なくとも電荷輸送性構造を有しない3官能以上のラジカル重合性モノマーと、1官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物とを硬化して形成されることを特徴とする請求項11又は12に記載の電子写真感光体。
【請求項14】
少なくとも帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段、及び電子写真感光体を具備してなる画像形成装置において、
該電子写真感光体は、請求項1乃至13のいずれか1項に記載の電子写真感光体であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項15】
電子写真感光体と、帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段、及びクリーニング手段から選ばれる少なくとも1つの手段と、が一体となったカートリッジを搭載し、かつ該カートリッジが画像形成装置本体に対して着脱自在であることを特徴とする請求項14に記載の画像形成装置。
【請求項16】
電子写真感光体と、帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段、及びクリーニング手段から選ばれる少なくとも1つの手段と、が一体となった画像形成装置用カートリッジにおいて、
前記電子写真感光体は、請求項1乃至13のいずれか1項に記載の電子写真感光体であることを特徴とする画像形成装置用プロセスカートリッジ。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate

【図5】
image rotate

【図6】
image rotate

【図7】
image rotate

【図8】
image rotate


【公開番号】特開2010−145891(P2010−145891A)
【公開日】平成22年7月1日(2010.7.1)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−325055(P2008−325055)
【出願日】平成20年12月22日(2008.12.22)
【出願人】(000006747)株式会社リコー (37,907)
【Fターム(参考)】