JP6347696B2 - 電子写真感光体、プロセスカートリッジ及び電子写真装置 - Google Patents

電子写真感光体、プロセスカートリッジ及び電子写真装置 Download PDF

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Description

本発明は、電子写真感光体、電子写真感光体を有するプロセスカートリッジ及び電子写真装置に関する。
現在、プロセスカートリッジや電子写真装置に用いられる電子写真感光体としては、有機光導電性物質を含有する電子写真感光体が主流である。電子写真感光体は、一般的に、支持体及び支持体上に形成された感光層を有する。そして、支持体側から感光層(電荷発生層)側への電荷注入を抑制し、カブリといった画像欠陥の発生を抑えることを目的として、支持体と感光層との間には中間層が設けられている。また、支持体の表面の欠陥を被覆することを目的として、金属酸化物粒子を含有する導電層を設けることも知られている。
近年、電荷発生物質は、より高い感度を有するものが用いられている。しかしながら、電荷発生物質が高感度化するのに伴い、電荷の発生量が多くなることにより、同一の画像を短時間に大量に出力する場合に、露光された部分の電荷が感光層中に滞留しやすいという課題がある。このような感光層中の電荷の滞留を抑制する技術として、中間層に電子輸送物質を含有させて、中間層を電子輸送能を有する層(以下、「電子輸送層」とも称する)とする技術が知られている。
特許文献1には、芳香族テトラカルボニルビスイミド骨格、架橋部位を持つ縮合ポリマー(電子輸送物質)、及び架橋剤との重合物を含有する電子輸送層、ならびに酸化スズ粒子を含有する導電層を有する電子写真感光体が記載されている。特許文献2には、電子受容性物質を含有する層と、電子受容性物質、及びシランカップリング剤で表面処理した酸化亜鉛粒子を含有する導電層とを有する電子写真感光体が記載されている。
特許文献3、特許文献4には酸化スズ被覆酸化チタン粒子を含む導電層上に電子輸送層を有する電子写真感光体が記載されている。
特表2009−505156号公報 特開2008−65173号公報 特開2007−148294号公報 特開2008−250082号公報
近年、電子写真画像の品質に対する要求は高まる一方であり、同一の画像が短時間に大量に出力される機会が増えてきている。
本発明者らの検討の結果、その場合、パターンメモリーと呼ばれる画像欠陥が発生しやすいことがわかった。パターンメモリーとは、図3の縦線306が含まれる画像301を大量に連続出力した後、ベタ黒画像302を出力すると、出力したベタ黒画像が、図3の画像301の縦線306の繰り返し履歴を起因とする縦線307が入った画像304となる現象である。図3の画像301を大量に連続出力した後、ハーフトーン画像303を出力する場合は、ベタ黒画像の場合と同様に、図3の画像301の縦線306の繰り返し履歴を起因とする縦線308が入った画像305となる現象である。
特許文献1及び2に記載されている導電層、及び、電子輸送層又は電子受容物質含有層を有する電子写真感光体では、導電層と電子輸送層との間に電荷が滞留しやすく、上記パターンメモリーが発生する場合があることがわかった。
そこで、導電層と電子輸送層との間における電荷の滞留を抑制するために、導電層に金属酸化物粒子の含有量を増やして電気抵抗を下げることが考えられる。しかしながら、このように導電層の電気抵抗を低下させると、電子輸送層の密着性が十分でなく、高い電圧が印加された場合に、電子写真感光体にリークが発生しやすくなることがわかった。リークとは、電子写真感光体の局所部分で絶縁破壊が発生し、その部分に過剰な電流が流れる現象のことである。リークが発生すると、電子写真感光体を十分に帯電することができず、黒点、横黒スジといった画像欠陥が生じる場合がある。
本発明の目的は、パターンメモリーが抑制され、かつ、リークが発生しにくい電子写真感光体、ならびに、該電子写真感光体を有するプロセスカートリッジ及び電子写真装置を提供することにある。
本発明は、積層体、該積層体上に形成されている電荷発生層、及び該電荷発生層上に形成されている正孔輸送層を有する電子写真感光体であって、
該積層体が、導電性支持体、該導電性支持体上に形成されている第一中間層、及び該第一中間層上に形成されている第二中間層を有し、
該第一中間層は、結着樹脂、及び有機化合物で表面処理された金属酸化物粒子を含有し、
該第二中間層は、電子輸送性を有する硬化物を含有し、
該積層体が下記式(1)
R_nV/R_0V ≦0.80 式(1)
(式中、
R_nVは、該第二中間層の表面上に膜厚300nm、直径12mmの円状の金電極を蒸着法で設け、該導電性支持体から該金電極へ−0.3V/μmの直流電界を印加しながら、該導電性支持体と該金電極との間に3.0×10−3V/μm、及び0.1Hzの交流電界を印加して測定されるインピーダンスを表す。
R_0Vは、該第二中間層の表面上に膜厚300nm、直径12mmの円状の金電極を蒸着法で設け、該導電性支持体から該金電極へ0Vの直流電界を印加しながら、該導電性支持体と該金電極との間に3.0×10−3V/μm、及び0.1Hzの交流電界を印加して測定されるインピーダンスを表す。)
を満たすことを特徴とする電子写真感光体である。
また、本発明は、上記電子写真感光体と、帯電手段、現像手段、転写手段、及びクリーニング手段からなる群より選択される少なくとも1つの手段とを一体に支持し、電子写真装置本体に着脱自在であることを特徴とするプロセスカートリッジに関する。
また、本発明は、上記電子写真感光体、帯電手段、露光手段、現像手段及び転写手段を有する電子写真装置に関する。
本発明によれば、パターンメモリーが抑制され、かつ、リークが発生しにくい電子写真感光体、ならびに、その電子写真感光体を有するプロセスカートリッジ及び電子写真装置を提供することができる。
電子写真感光体を備えたプロセスカートリッジを有する電子写真装置の概略構成を示す図である。 本発明の判定法を実施するための判定装置の概略構成の一例を示す図である。 パターンメモリーについて説明する図である。 図4(A)は、第一中間層の体積抵抗率の測定方法を説明するための図(上面図)である。図4(B)は、図4(A)の断面図である。 1ドット桂馬パターン画像を説明する図である。 電子写真感光体の層構成の一例を示す図である。 本発明の判定法を実施した際の、R_nVとR_0Vの代表的な例を示す図である。
本発明の電子写真感光体は、積層体、積層体上に形成された電荷発生層、及び電荷発生層上に形成されている正孔輸送層を有する。積層体は、導電性支持体、導電性支持体上に形成されている第一中間層、及び第一中間層上記に形成されている第二中間層を有する。
そして、本発明の電子写真感光体は、積層体が下記式(1)
R_nV/R_0V≦0.80 式(1)
(式中、R_nVおよびR_0Vは、以下のようにして測定されるインピーダンスを表す。)
を満たすことを特徴とする。
まず、積層体の第二中間層の表面上に膜厚が300nmであり、直径が12mmである円状の金電極を蒸着法で設ける。次に、導電性支持体から金電極へ−0.3V/μmの直流電界を印加しながら、導電性支持体と金電極との間に3.0×10−3V/μm及び0.1Hzの交流電界を印加してインピーダンスを測定する。−0.3V/μmの直流電界とは、第一中間層と第二中間層とを合計した膜厚の単位厚み(μm)に対して、−0.3Vの直流電界を印加することである。3.0×10−3V/μmの交流電界とは、第一中間層と第二中間層とを合計した膜厚の単位厚み(μm)に対して、3.0×10−3Vの交流電界を印加することである。また、3.0×10−3V/μmの交流電界の、正弦波のピーク・トゥー・ピーク値は6.0×10−3V/μmである。
R_0Vは、以下のようにして測定されるインピーダンスを表す。まず、積層体の第二中間層の表面上に上述の金電極を蒸着法で設ける。次に、導電性支持体から金電極へ0Vの直流電界を印加しながら、導電性支持体と金電極との間に3.0×10−3V/μm、及び0.1Hzの交流電界を印加してインピーダンスを測定する。
まず、電子写真感光体が、上記式(1)の関係を満たすか否かを判定する判定法(以下「本発明の判定法」と称する。)について説明する。本発明の判定法を行うときの温度及び湿度条件は、電子写真感光体を有する電子写真装置を使用する環境下であればよい。好ましくは、常温常湿環境下(温度23℃±3℃、湿度50%±5%RH)である。
この測定法は、上記積層体を用いて行う。その際には、積層体、積層体上に形成された電荷発生層、及び電荷発生層上に形成された正孔輸送層を有する電子写真感光体から、正孔輸送層、電荷発生層を剥離して、積層体とし、これを測定対象として用いることが好ましい。正孔輸送層及び電荷発生層を剥離する方法としては、2種類の方法がある。1つ目の方法は、正孔輸送層及び電荷発生層を溶解し、第二中間層に難溶な溶媒を用いて電子写真感光体を浸漬し、正孔輸送層及び電荷発生層を剥離する方法である。2つ目の方法は、正孔輸送層及び電荷発生層を研磨する方法である。
正孔輸送層及び電荷発生層を溶解し、第二中間層に難溶な溶媒は、正孔輸送層用塗布液又は電荷発生層用塗布液に用いる溶媒であることが好ましい。その溶媒の種類は後述する。この溶媒中に電子写真感光体を浸漬し、正孔輸送層及び電荷発生層を溶媒に溶解し、その後乾燥することにより積層体を得ることが可能である。正孔輸送層及び電荷発生層が剥離できていることは、例えば、FT−IR測定方法の中のATR法(全反射法)によって、正孔輸送層及び電荷発生層の樹脂成分が観測されないことにより確認可能である。
また、正孔輸送層及び電荷発生層を研磨する方法としては、例えば、ラッピングテープ(C2000:富士写真フィルム(株)製)を用い、押し当て圧力0.005N/m2以上15N/m2以下に制御して研磨する方法が挙げられる。その際、電荷発生層を研磨しすぎて第二中間層まで研磨しないように、膜厚を順次測定し、電子写真感光体の表面を観察しながら正孔輸送層及び電荷発生層がすべて除去することが好ましい。また、電荷発生層を研磨し、さらに第二中間層の膜厚が0.10μm以上あるところまで研磨したときは、第二中間層までは研磨しない場合と比較しても、上述の判定法でほぼ同じ値が得られることは確認されている。したがって、正孔輸送層及び電荷発生層だけでなく、第二中間層まで研磨しても、第二中間層の膜厚が0.10μm以上ある場合は、上述の判定法を用いることが可能である。
図2に、本発明の判定法を実施するための判定装置の概略構成の一例を示す。図2中、2cm(周方向)×4cm(長軸方向)に切り出した積層体101を測定対象とする。積層体の第二中間層の表面上に蒸着法により、直径が12mmであり、膜厚が300nmである円状の金電極102を設ける。金電極を蒸着する方法は、SANYU DENSHI社製のQuick Auto Coater(SC−707AT)を使用することが可能である。第二中間層の表面に金ターゲットを配置した構成で、20mAの放電電流を維持するように膜厚300nmになるまで蒸着を行い、金電極を作製する。導線105が第二中間層上の金電極と導電性支持体とに接続されていることを示し、導線105にインピーダンス測定機103が接続されている。インピーダンス測定機としては、例えば、東陽テクニカ社製のSI−1287−electrochemical−interface、SI−1260−impedance−gain−phase−analyzer、1296−dielectric−interfaceを組み合わせた測定モジュールを用いる。
本発明における、インピーダンスの測定は、図2の装置全体を室内光から遮断して行う。式中、R_0Vは、「DC Level」に0Vという値を設定して、導電性支持体から金電極へ0Vの直流電界を印加する。さらに、「AC Level」に第一中間層と第二中間層とを合計した膜厚の厚みから、3.0×10−3V/μmになるように値を設定して、導電性支持体と金電極との間に3.0×10−3V/μmの交流電界を印加する。次に、交流電界の周波数を高周波の1MHzから低周波の0.1Hzに掃引してインピーダンスを測定し、0.1Hzにおけるインピーダンス(R_0V)が得られる。つまり、R_0Vは、導電性支持体から金電極へ0Vの直流電界を印加し、導電性支持体と金電極との間に3.0×10−3V/μm、0.1Hzの交流電界を印加して測定されるインピーダンスを表す。
次に、R_nVは、「DC Level」に第一中間層と第二中間層とを合計した膜厚の厚みから−0.3V/μmになるように値を設定して、導電性支持体から金電極へ−0.3V/μmの直流電界を印加する。さらに、「AC Level」に第一中間層と第二中間層とを合計した膜厚の厚みから、3.0×10−3V/μmになるように3.0×10−3V/μmという値を設定して、導電性支持体と金電極との間に3.0×10−3V/μmの交流電界を印加する。次に、交流電界の周波数を高周波の1MHzから低周波の0.1Hzに掃引してインピーダンスを測定し、0.1Hzにおけるインピーダンス(R_nV)が得られる。つまり、R_nVは、導電性支持体から金電極へ−0.3V/μmの直流電界を印加しながら、導電性支持体と金電極間とのに3.0×10−3V/μm、0.1Hzの交流電界を印加して測定されるインピーダンスを表す。
図7に、R_nVとR_0Vの代表的な例を示す。なお、縦軸およびよそ軸は、対数目盛である。図7では、上述の方法により測定されたインピーダンス(R_nV及びR_0V)の周波数依存性が示されている。特に、低周波数側で、印加する直流電界の大きさの違いにより、インピーダンスの変化が大きくなっている。すなわち、0.1Hzにおいて、R_nV/R_0Vの比が0.80以下となることを表している。
本発明では、パターンメモリーを抑制するには、R_nV/R_0Vの比が0.80以下となる。本発明者らは、本発明の積層体が上記式(1)を満足することによってパターンメモリーが抑制される理由を以下のように推測している。
パターンメモリーは、第一中間層及び第二中間層間に良好な導電パスが広範囲に形成されることで抑制されると考えられる。つまり、第二中間層中に滞留した電荷(電子)が、均一に第一中間層に注入されることでパターンメモリーが抑制されると考えられる。この理由として、第一中間層中の局所的な電荷の滞留又は蓄積が抑制され、電荷の流れがスムーズになっていると考えられる。
本発明の電子写真感光体において、露光光(画像露光光)が当たった部分では、電荷発生層で発生した電荷(正孔及び電子)のうち、正孔は正孔輸送層に注入し、電子は第二中間層及び第一中間層に注入し、導電性支持体へ移動する。しかしながら、光励起によって電荷発生層中に生じた電子が、次の帯電までに第二中間層及び第一中間層を移動しきれないと第一中間層、第二中間層界面に電子が滞留し、次の帯電時にもなお電子移動が生じてしまう。これらの現象は、電子写真感光体の繰り返し使用時に発生しやすく、第一中間層と第二中間層との界面に滞留する電子が増加していきやすい。滞留する電子の増加は、第一中間層及び第二中間層間の伝導準位の障壁、又は、トラップ準位に電荷がトラップされることに起因すると考えられる。第一中間層と第二中間層との界面に電子が滞留することによって生じる移動の遅い電子が、前述したパターンメモリーを発生させる原因であると考えている。
この電子の滞留を抑制するため、第一中間層に有機化合物で表面処理された金属酸化物粒子、結着樹脂を含有し、第二中間層に電子輸送性を有する硬化物(電子輸送性硬化物)を含有する。この構成にすることで、第一中間層の金属酸化物粒子による導電性と、第二中間層の電子輸送性を有する硬化物により、電子の滞留が低減されていると考えられる。しかしながら、第一中間層及び第二中間層を有する電子写真感光体では、パターンメモリーが十分に抑制されない場合があるため、さらに、上記式(1)を満足することが必要である。
積層体が上記式(1)を満たすと、第二中間層と第一中間層との界面で電子の受け渡しが促進されていると考えられる。本発明では、電荷発生層及び正孔輸送層を有する電子写真感光体を用いてインピーダンスを測定すると、第二中間層と第一中間層との界面での電子の移動を正しく捉えにくくなるため、積層体を用いて本発明の評価法を行う必要がある。しかし、積層体には、電荷発生層がないため、光励起によって電荷発生層中に生じる電子が発生しない。そこで、上記本発明の評価法で説明したように、−0.3V/μmの直流電界を積層体に印加することによって、擬似的に光励起によって電荷発生層中に生じる電子を現わしていると考えている。つまり、第一中間層と第二中間層との間に、特定の直流電界を印加することで、第二中間層のトラップ準位に蓄積していた電子が放出され第二中間層の伝導準位から第一中間層の伝導準位を移動していくと考えている。
そして、本発明の判定法において、−0.3V/μmの直流電界を印加しても、0Vの直流電界を印加したときと変化しないならば、第二中間層から第一中間層への電子の注入が不十分であり、電子が滞留し、移動の遅い電子が増加する傾向にある。その傾向は、R_nV/R_0Vの値が0.80より大きいある場合にあたると考えている。他方、−0.3V/μmの直流電界を印加した状態で、0Vの直流電界を印加したときと比べて、インピーダンスの値が小さくなるならば、第二中間層から第一中間層への電子の注入が十分に行われていると考えられる。このことにより、第二中間層中に移動の遅い電子が増加することが抑制され、電子の滞留が低減されていると考えられる。
この移動の遅い電子の増加の程度は、低周波数でのインピーダンスに着目することで判別することが可能である。本発明の評価法では低周波数として、0.1Hzに着目しているが、0.1Hzよりも低周波であればいずれの周波数であっても、この移動の遅い電子のインピーダンスを表現することが可能であると考えられる。本発明では、0.1Hzにおけるインピーダンスで、移動の遅い電子のインピーダンスをみている。0.1Hzは、およそ10秒間の周期であり、電子写真感光体の繰り返し使用を通して、およそ10秒間の周期で電界に応答する電子が第二中間層と第一中間層との界面に滞留し、パターンメモリーが発生しやすい状態を表現していると考えられる。
上記式(1)を満たすと、移動の遅い電子の増加が抑制するような注入性が良好な状態を示す。そして、電子写真感光体の繰り返し使用時において、電子の滞留が低減され、パターンメモリーを低減することができると考えている。
特開2005−189764号公報には、下引き層(第二中間層)の電荷移動度を10−7cm/V・sec以上にすることが記載されている。しかしながら、特開2005−189764号公報に記載の電子写真感光体は、電子の移動の早さをより早く改善することを目的としており、移動の遅い電子が増加することを抑制するものではないと考えられる。さらに、特開2005−189764号公報では、第二中間層の電子移動度を測定するために、電荷発生層上に第二中間層を形成し、電子写真感光体で用いられる層構成とは逆の構成にして、測定を行っている。しかしながら、このような測定では、電子写真感光体が有する第二中間層の電子の移動を十分に評価できているものと言えるものではなかった。
例えば、第二中間層に電子輸送物質を含有させて電子輸送層とする場合は、上層である電荷発生層用塗布液及び正孔輸送層用塗布液を塗布して電荷発生層及び正孔輸送層を形成する時に、電子輸送物質が溶出してしまう場合がある。この場合では、上述のように第二中間層と電荷発生層を逆層として電子移動度を測定しても、電子輸送物質が溶出しているため、第二中間層の電子の移動を十分に評価できていないと考えられる。したがって、本発明の層構成を有する積層体を用いて、本発明の評価法で判定することが必要であると考えている。
本発明において、R_nV/R_0Vの値が、下記式(2)を満足すると、パターンメモリーをより低減できるため、好ましい。また、R_nV/R_0Vの値が小さいほどパターンメモリー低減効果がより得られるため、0より大きければよい。
0.40≦R_nV/R_0V ≦0.75 式(2)
本発明の電子写真感光体は、積層体、積層体上に形成されている電荷発生層、及び電荷発生層上に形成されている正孔輸送層を有する。積層体は、導電性支持体、導電性支持体上に形成されている第一中間層、及び第一中間層上に形成されている第二中間層を有する。
図6は、電子写真感光体の層構成の一例を示す図である。図6中、電子写真感光体は、導電性支持体701、第一中間層702、第二中間層703、電荷発生層704、及び正孔輸送層705を有する。
一般的な電子写真感光体として、円筒状の導電性支持体上に感光層(電荷発生層、正孔輸送層)を形成している電子写真感光体が広く用いられるが、ベルト状、シート状といった形状とすることも可能である。
〔第一中間層〕
第一中間層は、結着樹脂、及び、有機化合物で表面処理された金属酸化物粒子を含有する。
結着樹脂としては、例えば、フェノール樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、メラミン樹脂、ポリエステル樹脂が挙げられる。これらは1種又は2種以上用いることが可能である。また、これらの結着樹脂の中でも、他の層を形成するために用いる塗布液中の溶剤に対する耐性、導電性支持体に対する密着性、金属酸化物粒子の分散性・分散安定性という観点から、硬化性樹脂が好ましい。より好ましくは、熱硬化性樹脂である。熱硬化性樹脂としては、例えば、熱硬化性のフェノール樹脂、熱硬化性のポリウレタン樹脂が挙げられる。第一中間層の結着樹脂として硬化性樹脂を用いる場合は、第一中間層用塗布液には、硬化性樹脂のモノマー及び/又はオリゴマーを含有させる。
金属酸化物粒子を表面処理するために用いる有機化合物としては、特に限定されるものではなく、公知の表面処理剤のうち有機化合物であるものから選択される。例えば、シランカップリング剤、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、界面活性剤が挙げられる。好ましくは、アルコキシシリル基、アミノ基、エポキシ基、カルボキシル基、ヒドロキシ基、又はチオール基を有する有機化合物が挙げられる。電子写真特性の観点から、シランカップリング剤であることがより好ましい。
上記有機化合物の分子量は100〜1000の範囲であることが好ましい。この範囲内であると、リークの抑制効果と、残留電荷の蓄積の低減をより向上させることが可能である。
アルコキシシリル基を有する化合物としては、例えば、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N,N−ビス(β−ヒドロキシエチル)−γ−アミノプロピルトリエトキシシランが挙げられる。
アミノ基を有する化合物としては、例えば、ヘキシルアミン、n−オクチルアミン、n−デシルアミン、1−アミノドデカン、1−テトラデシルアミン、1−ヘキサデシルアミンが挙げられる。
エポキシ基を有する化合物としては、例えば、1,2−エポキシヘキサン、1,2−エポキシヘプタン、1,2−エポキシオクタン、1,2−エポキシノナン、1,2−エポキシデカン、1,2−エポキシウンデカン、1,2−エポキシドデカン、1,2−エポキシトリデカン、1,2−エポキシテトラデカン、1,2−エポキシペンタデカンが挙げられる。
カルボキシル基を有する化合物としては、例えば、ヘプタン酸、オクタン酸、ノナン酸、デカン酸、ウンデカン酸、ドデカン酸、トリデカン酸、テトラデカン酸、ペンタデカン酸、ヘキサデカン酸が挙げられる。
ヒドロキシ基を有する化合物としては、例えば、1−ヘキサノール、1−ヘプタノール、1−オクタノール、1−ノナノール、1−デカノール、1−ウンデカノール、1−ドデカノール、1−トリデカノール、1−テトラデカノール、1−ペンタデカノールが挙げられる。
チオール基を有する化合物としては、例えば、1−ヘキサンチオール、1−ヘプタンチオール、1−オクタンチオール、1−ノナンチオール、1−デカンチオール、1−ウンデカンチオール、1−ドデカンチオール、1−トリデカンチオール、1−テトラデカンチオール、1−ペンタデカンチオールが挙げられる。
金属酸化物粒子を上記のような有機化合物で表面処理を行うことで、第一中間層中における金属酸化物粒子の分散状態を安定的に維持することが可能であり、第一中間層に均一な導電パスを形成することが可能であると考えられる。これにより、局所的な導電パスに電流が集中することが抑制され、リークが抑制されると考えている。
金属酸化物粒子を表面処理する表面処理方法は、公知の方法が挙げられ、乾式法又は湿式法が用いられる。
乾式法にて、金属酸化物粒子に表面処理する場合には、金属酸化物粒子をせん断力の大きなミキサで攪拌しながら、直接又は有機溶媒に溶解させた有機化合物を添加し、乾燥空気や窒素ガスとともに噴霧させることによって表面処理される。添加又は噴霧する際には、有機溶媒の沸点以下の温度で行われることが好ましい。添加又は噴霧した後、更に温度100℃以上で焼き付けを行ってもよい。焼き付けの温度、時間は任意の範囲で実施される。
また、湿式法としては、金属酸化物粒子を溶剤中で攪拌、超音波、サンドミルやアトライター、ボールミルを用いて分散し、有機化合物を添加し攪拌又は分散した後、有機溶剤を除去することで表面処理をおこなう。有機溶剤を除去する方法としては、ろ過又は蒸留により留去する方法がある。有機溶剤除去した後には、さらに温度100℃以上で焼き付けを行ってもよい。焼き付けは電子写真特性が得られる温度、時間であれば特に限定されない。
第一中間層中の金属酸化物粒子を表面処理する際に用いる有機化合物の添加量は、金属酸化物粒子に対して、0.5質量%以上20質量%以下であることが好ましい。
金属酸化物粒子としては、例えば、酸化亜鉛、鉛白、酸化アルミニウム、酸化インジウム、酸化ケイ素、酸化ジルコニウム、酸化スズ、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化アンチモン、酸化ビスマス、スズをドープした酸化インジウム、アンチモンやタンタルをドープした酸化スズの粒子が挙げられる。これらの中でも、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化チタンの粒子が好ましい。特に、酸化チタン粒子は、可視光及び近赤外光に対してほとんど吸収されず、白色であるため、高感度化の観点から好ましい。また、上記の金属酸化物粒子の中から2種類以上の金属酸化物粒子を選択して併用してもよい。
酸化チタンの結晶型として、例えば、ルチル型、アナターゼ型、ブルカイト型及びアモルファス型があり、いずれの結晶型を用いてもよい。また、針状結晶、粒状結晶の酸化チタン粒子も用いてもよい。より好ましくは、ルチル型の酸化チタン結晶の粒子である。
金属酸化物粒子の個数基準の平均一次粒径は、リークの抑制とパターンメモリーの抑制の観点から、0.05〜1μmであることが好ましく、0.1〜0.5μmであることがより好ましい。
第一中間層は、溶剤、結着樹脂、及び有機化合物で表面処理された金属酸化物粒子を含有する第一中間層用塗布液を導電性支持体上に塗布して塗膜を形成し、得られた塗膜を乾燥及び/又は硬化させることによって形成することが可能である。
第一中間層用塗布液は、有機化合物で表面処理された金属酸化物粒子を結着樹脂とともに溶剤に分散させることによって調製可能である。分散方法としては、例えば、ペイントシェーカー、サンドミル、ボールミル、液衝突型高速分散機を用いた方法が挙げられる。
第一中間層用塗布液に用いられる溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノールといったアルコール、アセトン、メチルエチルケトン、シクロへキサノンといったケトン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルといったエーテル、酢酸メチル、酢酸エチルといったエステル、トルエン、キシレンといった芳香族炭化水素が挙げられる。
また、干渉縞が発生することを抑制するため、第一中間層には、表面粗し付与材を含有させてもよい。表面粗し付与材としては、個数平均粒径が1μm以上5μm以下の樹脂粒子が好ましい。樹脂粒子としては、例えば、硬化性ゴム、ポリウレタン、エポキシ樹脂、アルキド樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル、シリコーン樹脂、アクリル−メラミン樹脂が挙げられる。また、第一中間層には、レベリング剤や顔料粒子を含有させてもよい。
第一中間層の膜厚は2μm以上40μm以下が好ましく、10μm以上30μm以下がより好ましい。
なお、第一中間層を含む電子写真感光体の各層の膜厚の測定装置として、(株)フィッシャーインストルメンツ製のFISHERSCOPE mmsを用いた。
第一中間層の体積抵抗率は1.0×10Ω・cm以上であることが好ましい。さらに、第一中間層の体積抵抗率は、1.0×1015Ω・cm以下であることが好ましい。以上の範囲だと、電子写真感光体の帯電・露光時に第一中間層に流れる電荷が多くなりすぎず、電子写真感光体のリークがより発生しにくくなる。より好ましくは、3.7×1011Ω・cm以上3.1×1014Ω・cm以下である。
次に、第一中間層の体積抵抗率を測定する方法を説明する。図4(A)は、第一中間層の体積抵抗率を測定する方法を説明するための上面図であり、図4(B)は、第一中間層の体積抵抗率を測定する方法を説明するための断面図である。
第一中間層の体積抵抗率は、常温常湿環境下(温度23℃±3℃、湿度50%±5%RH)において測定する。第一中間層202の表面に銅製テープ203(住友スリーエム(株)製、型番No.1181)を貼り、これを第一中間層202の表面側の電極とする。また、支持体(導電性支持体)201を第一中間層202の裏面側の電極とする。銅製テープ203と支持体201との間に電圧を印加するための電源206、及び、銅製テープ203と支持体201との間を流れる電流を測定するための電流測定機器207を設置する。また、銅製テープ203に電圧を印加するため、まず銅製テープ203の上に銅線204を載せる。そして、銅線204が銅製テープ203からはみ出さないように銅線204の上から銅製テープ203と同様の銅製テープ205を貼り、銅製テープ203に銅線204を固定する。銅製テープ203には、銅線204を用いて電圧を印加する。
銅製テープ203と支持体201との間に電圧を印加しないときのバックグラウンド電流値をI(A)とし、直流電圧(直流成分)のみの電圧を−1V印加したときの電流値をI(A)とする。そして、第一中間層202の膜厚d(cm)、第一中間層202の表面側の電極(銅製テープ203)の面積をS(cm)とするとき、下記式(3)ρ=1/(I−I)×S/d(Ω・cm) ・・・(3)
で表される値を第一中間層202の体積抵抗率ρ(Ω・cm)とする。
この測定では、絶対値で1×10−6A以下という微小な電流量を測定するため、電流測定機器207としては、微小電流の測定が可能な機器を用いて行うことが好ましい。そのような機器としては、例えば、横河ヒューレットパッカード製のpAメーター(商品名:4140B)や、アジレントテクノロジー(株)製のハイレジスタンスメーター(商品名:4339B)が挙げられる。
なお、第一中間層の体積抵抗率は、導電性支持体上に第一中間層のみを形成したサンプルで測定してもよく、又、電子写真感光体から第一中間層上の各層を剥離して、導電性支持体上に第一中間層のみを残した構成で測定しても、同様の値を示す。
〔第二中間層〕
本発明における第二中間層は、電子輸送性を有する硬化物を含有する。この硬化物とは、電子輸送性部位を部分構造として有する3次元架橋物である。電子輸送性を有する硬化物としては、以下の組成物を硬化させて得られる硬化物がある。重合性官能基を有する電子輸送性物質、及び架橋剤を含む組成物が挙げられる。さらに、重合性官能基を有する電子輸送性物質、架橋剤、及び重合性官能基を有する樹脂を含む組成物が挙げられる。
第二中間層は、以下のようにして形成することが可能である。上記の組成物を含有する第二中間層用塗布液の塗膜を形成し、この塗膜を加熱乾燥させることによって、組成物を硬化(重合)させて、第二中間層を形成する。
パターンメモリーの改善の観点から、重合性官能基を有する電子輸送物質は、重合性官能基を有する電子輸送物質、ならびに、架橋剤及び/又は重合性官能基を有する樹脂を含む組成物の全質量に対して30質量%以上70質量%以下であることが好ましい。
第二中間層用塗布液の塗膜を加熱乾燥させるときの加熱温度は、100〜200℃の温度であることが好ましい。
〔電子輸送物質〕
電子輸送性を有する硬化物を構成する電子輸送物質としては、例えば、キノン化合物、イミド化合物、ベンズイミダゾール化合物、シクロペンタジエニリデン化合物が挙げられる。電子輸送物質は、重合性官能基を有する電子輸送物質であることが好ましい。重合性官能基としては、ヒドロキシ基、チオール基、アミノ基、カルボキシル基、又はメトキシ基が挙げられる。以下に、電子輸送物質の具体例として、下記式(A1)〜(A11)のいずれかで示される化合物を示す。
式(A1)〜(A11)中、R11〜R16、R21〜R30、R31〜R38、R41〜R48、R51〜R60、R61〜R66、R71〜R78、R81〜R90、R91〜R98は、R101〜R110は、R111〜R120は、それぞれ独立に、下記式(A)で示される1価の基、水素原子、シアノ基、ニトロ基、ハロゲン原子、アルコキシカルボニル基、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアリール基、又は置換もしくは無置換の複素環を示す。アルキル基の主鎖中の炭素原子の1つがO、S、NH又はNR121(R121はアルキル基)で置き換わっていても良い。置換のアルキル基の置換基は、アルキル基、アリール基、ハロゲン原子、アルコキシカルボニル基である。置換のアリール基の置換基、置換の複素環基の置換基は、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、アルキル基、ハロゲン置換アルキル基、アルコキシ基である。Z21、Z31、Z41及びZ51は、それぞれ独立に、炭素原子、窒素原子、又は酸素原子を示す。Z21が酸素原子である場合はR29及びR30は存在せず、Z21が窒素原子である場合はR30は存在しない。Z31が酸素原子である場合はR37及びR38は存在せず、Z31が窒素原子である場合はR38は存在しない。Z41が酸素原子である場合はR47及びR48は存在せず、Z41が窒素原子である場合はR48は存在しない。Z51が酸素原子である場合はR59及びR60は存在せず、Z51が窒素原子である場合はR60は存在しない。
式(A)中、α、β、及びγの少なくとも1つは置換基を有する基であり、置換基は、ヒドロキシ基、チオール基、アミノ基、カルボキシル基及びメトキシ基からなる群より選択される少なくとも1種の基である。l及びmは、それぞれ独立に、0又は1であり、lとmの和は、0以上2以下である。
αは、主鎖の原子数が1〜6のアルキレン基、炭素数1〜6のアルキル基で置換された主鎖の原子数が1〜6のアルキレン基、ベンジル基で置換された主鎖の原子数1〜6のアルキレン基、アルコシキカルボニル基で置換された主鎖の原子数1〜6のアルキレン基、又はフェニル基で置換された主鎖の原子数が1〜6のアルキレン基を示す。これらの基は、置換基として、ヒドロキシ基、チオール基、アミノ基、カルボキシル基からなる群より選択される少なくとも1種の基を有しても良い。アルキレン基の主鎖中の炭素原子の1つは、O、S、NR122(式中、R122は、水素原子、又はアルキル基を示す。)で置き換わっても良い。
βは、フェニレン基、炭素数1〜6のアルキル置換フェニレン基、ニトロ置換フェニレン基、ハロゲン基置換フェニレン基、又はアルコキシ基置換フェニレン基を示す。これらの基は、置換基として、ヒドロキシ基、チオール基、アミノ基、カルボキシル基及びメトキシ基からなる群より選択される少なくとも1種の基を有しても良い。
γは、水素原子、主鎖の原子数が1〜6のアルキル基、又は炭素数1〜6のアルキル基で置換された主鎖の原子数が1〜6のアルキル基を示す。これらの基は、置換基として、ヒドロキシ基、チオール基、アミノ基、カルボキシル基及びメトキシ基からなる群より選択される少なくとも1種の基を有しても良い。アルキル基の主鎖中の炭素原子の1つは、O又はS又はNR123(式中、R123は、水素原子又はアルキル基を示す。)で置き換わっていても良い。
上記式(A1)〜(A11)のいずれかで示される電子輸送物質の中でも、R11〜R16の少なくとも1つ、R21〜R30の少なくとも1つ、R31〜R38の少なくとも1つ、R41〜R48の少なくとも1つ、R51〜R60の少なくとも1つ、R61〜R66の少なくとも1つ、R71〜R78の少なくとも1つ、R81〜R90の少なくとも1つ、R91〜R98の少なくとも1つ、R101〜R110の少なくとも1つ、R111〜R120の少なくとも1つは、式(A)で示される1価の基を有する電子輸送物質がより好ましい。
以下に重合性官能基を有する電子輸送物質の具体例を示す。表中、Aaは、Aと同様な構造式で表され、その1価の基の具体例をA及びAaの欄に示す。表中、γが「−」である場合は、水素原子を示し、そのγの水素原子は、α又はβの欄に示す構造に含めて表示する。
(A1)の構造を有する誘導体(電子輸送物質の誘導体)は、米国特許第4442193号公報、米国特許第4992349号公報、米国特許第5468583号公報、Chemistry of materials,Vol.19,No.11,2703−2705(2007)に記載の公知の合成方法を用いて合成することが可能である。また、東京化成工業(株)、シグマアルドリッチジャパン(株)、又はジョンソン・マッセイ・ジャパン・インコーポレイテッド社から購入可能なナフタレンテトラカルボン酸二無水物とモノアミン誘導体との反応で合成することが可能である。
(A1)で示される化合物には、架橋剤と重合可能な重合性官能基(ヒドロキシ基、チオール基、アミノ基、カルボキシル基及びメトキシ基)を有する。(A1)の構造を有する誘導体に重合性官能基を導入して、(A1)で示される化合物を合成する方法として、以下のような方法が挙げられる。例えば、(A1)の構造を有する誘導体を合成した後、直接重合性官能基を導入する方法、重合性官能基又は重合性官能基の前駆体と成り得る官能基を有する構造を導入する方法がある。後述の方法としては、例えばナフチルイミド誘導体のハロゲン化物を元に、例えばパラジウム触媒と塩基を使用したクロスカップリング反応を用い、官能基を有するアリール基を導入する方法がある。さらに、ナフチルイミド誘導体のハロゲン化物を元に、FeCl触媒と塩基を使用したクロスカップリング反応を用い、官能基を有するアルキル基を導入する方法がある。さらに、ナフチルイミド誘導体のハロゲン化物を元に、リチオ化を経た後にエポキシ化合物やCOを作用させ、ヒドロキシアルキル基やカルボキシル基を導入する方法がある。ナフチルイミド誘導体を合成する際の原料として、重合性官能基又は、重合性官能基の前駆体と成り得る官能基を有するナフタレンテトラカルボン酸二無水物誘導体又はモノアミン誘導体を用いる方法がある。
(A2)の構造を有する誘導体は、例えば、東京化成工業(株)、シグマアルドリッチジャパン(株)又はジョンソン・マッセイ・ジャパン・インコーポレイテッド社から購入可能である。また、フェナントレン誘導体又はフェナントロリン誘導体を基に、Chem.Educator No.6,227−234(2001)、有機合成化学協会誌,vol.15,29−32(1957)、有機合成化学協会誌,vol.15,32−34(1957)に記載の合成方法で合成することも可能である。マロノニトリルとの反応によりジシアノメチレン基を導入することも可能である。
(A2)で示される化合物は、架橋剤と重合可能な重合性官能基(ヒドロキシ基、チオール基、アミノ基、カルボキシル基及びメトキシ基)を有する。(A2)の構造を有する誘導体に重合性官能基を導入して、(A2)で示される化合物を合成する方法として、以下のような方法が挙げられる。例えば、(A2)の構造を有する誘導体を合成した後、直接重合性官能基を導入する方法、重合性官能基又は重合性官能基の前駆体となる官能基を有する構造を導入する方法がある。後述の方法としては、例えば、フェナントレンキノンのハロゲン化物を元に、パラジウム触媒と塩基を使用したクロスカップリング反応を用い、官能基含有アリール基を導入する方法がある。さらに、フェナントレンキノンのハロゲン化物を元に、FeCl触媒と塩基を使用したクロスカップリング反応を用い、官能基含有アルキル基を導入する方法がある。さらに、フェナントレンキノンのハロゲン化物を元に、リチオ化を経た後にエポキシ化合物やCOを作用させ、ヒドロキシアルキル基やカルボキシル基を導入する方法がある。
(A3)の構造を有する誘導体は、東京化成工業(株)、シグマアルドリッチジャパン(株)又はジョンソン・マッセイ・ジャパン・インコーポレイテッド社から購入可能である。また、フェナントレン誘導体又はフェナントロリン誘導体を基に、Bull.Chem.Soc.Jpn.,Vol.65,1006−1011(1992)に記載の合成方法で合成することも可能である。マロノニトリルとの反応によりジシアノメチレン基を導入することも可能である。
(A3)で示される化合物は、架橋剤と重合可能な重合性官能基(ヒドロキシ基、チオール基、アミノ基、カルボキシル基及びメトキシ基)を有する。(A3)の構造を有する誘導体に重合性官能基を導入して、(A3)で示される化合物を合成する方法として、以下のような方法が挙げられる。例えば、(A3)の構造を有する誘導体を合成した後、直接重合性官能基を導入する方法、重合性官能基又は重合性官能基の前駆体となる官能基を有する構造を導入する方法がある。後述の方法としては、フェナントロリンキノンのハロゲン化物を元に、例えばパラジウム触媒と塩基を使用したクロスカップリング反応を用い、官能基含有アリール基を導入する方法がある。さらに、フェナントロリンキノンのハロゲン化物を元に、FeCl触媒と塩基を使用したクロスカップリング反応を用い、官能基含有アルキル基を導入する方法がある。さらに、フェナントロリンキノンのハロゲン化物を元に、リチオ化を経た後にエポキシ化合物やCOを作用させ、ヒドロキシアルキル基やカルボキシル基を導入する方法がある。
(A4)の構造を有する誘導体は、例えば、東京化成工業(株)、シグマアルドリッチジャパン(株)又はジョンソン・マッセイ・ジャパン・インコーポレイテッド社から購入可能である。また、アセナフテンキノン誘導体を基にTetrahedron Letters,43(16),2991−2994(2002)、Tetrahedron Letters,44(10),2087−2091(2003)に記載の合成方法で合成することも可能である。マロノニトリルとの反応により、ジシアノメチレン基を導入することも可能である。
(A4)で示される化合物は、架橋剤と重合可能な重合性官能基(ヒドロキシ基、チオール基、アミノ基、カルボキシル基及びメトキシ基)を有する。(A4)の構造を有する誘導体に重合性官能基を導入して、(A4)で示される化合物を合成する方法として、以下のような方法が挙げられる。例えば、(A4)の構造を有する誘導体を誘導した後、直接重合性官能基を導入する方法、重合性官能基又は重合性官能基の前駆体となる官能基を有する構造を導入する方法がある。後述の方法としては、例えばアセナフテンキノンのハロゲン化物を元に、例えばパラジウム触媒と塩基を使用したクロスカップリング反応を用い、官能基含有アリール基を導入する方法がある。さらに、アセナフテンキノンのハロゲン化物を元に、FeCl触媒と塩基を使用したクロスカップリング反応を用い、官能基含有アルキル基を導入する方法がある。さらに、アセナフテンキノンのハロゲン化物を元に、リチオ化を経た後にエポキシ化合物やCOを作用させ、ヒドロキシアルキル基やカルボキシル基を導入する方法がある。
(A5)の構造を有する誘導体は、例えば、東京化成工業(株)、シグマアルドリッチジャパン(株)又はジョンソン・マッセイ・ジャパン・インコーポレイテッド社から購入可能である。また、フルオレノン誘導体とマロノニトリルを用い、米国特許第4562132号公報に記載の合成方法を用いて合成することが可能である。また、フルオレノン誘導体及びアニリン誘導体を用い、特開平5−279582号公報、特開平7−70038号公報に記載の合成方法を用いて合成することも可能である。
(A5)で示される化合物は、架橋剤と重合可能な重合性官能基(ヒドロキシ基、チオール基、アミノ基、カルボキシル基及びメトキシ基)を有する。(A5)の構造を有する誘導体に重合性官能基を導入して、(A5)で示される化合物を合成する方法として、以下のような方法が挙げられる。例えば、(A5)の構造を有する誘導体を合成した後、直接重合性官能基を導入する方法、重合性官能基又は重合性官能基の前駆体となる官能基を有する構造を導入する方法がある。後述の方法としては、例えばフルオレノンのハロゲン化物を元に、例えばパラジウム触媒と塩基を使用したクロスカップリング反応を用い、官能基含有アリール基を導入する方法がある。さらに、フルオレノンのハロゲン化物を元に、FeCl触媒と塩基を使用したクロスカップリング反応を用い、官能基含有アルキル基を導入する方法がある。さらに、フルオレノンのハロゲン化物を元に、リチオ化を経た後にエポキシ化合物やCOを作用させ、ヒドロキシアルキル基やカルボキシル基を導入する方法がある。
(A6)の構造を有する誘導体は、例えばChemistry Letters,37(3),360−361(2008)、特開平9−151157号公報に記載の合成方法を用いて合成することが可能である。また、東京化成工業(株)、シグマアルドリッチジャパン(株)又はジョンソン・マッセイ・ジャパン・インコーポレイテッド社から購入可能である。
(A6)で示される化合物は、架橋剤と重合可能な重合性官能基(ヒドロキシ基、チオール基、アミノ基、カルボキシル基及びメトキシ基)を有する。(A6)の構造を有する誘導体に重合性官能基を導入して、(A6)で示される化合物を合成する方法として、以下のような方法が挙げられる。例えば、(A6)の構造を有する誘導体を合成した後、直接重合性官能基を導入する方法、重合性官能基又は重合性官能基の前駆体となる官能基を有する構造を導入する方法がある。後述の方法としては、例えばナフトキノンのハロゲン化物を元に、例えばパラジウム触媒と塩基を使用したクロスカップリング反応を用い、官能基含有アリール基を導入する方法がある。さらに、ナフトキノンのハロゲン化物を元に、FeCl触媒と塩基を使用したクロスカップリング反応を用い、官能基含有アルキル基を導入する方法がある。さらに、ナフトキノンのハロゲン化物を元に、リチオ化を経た後にエポキシ化合物やCOを作用させ、ヒドロキシアルキル基やカルボキシル基を導入する方法がある。
(A7)の構造を有する誘導体は、特開平1−206349号公報、PPCI/Japan Hard Copy’98 予稿集p.207(1998)に記載の合成方法を用いて合成することが可能である。また、東京化成工業(株)又はシグマアルドリッチジャパン(株)から購入可能なフェノール誘導体を原料として合成することが可能である。
(A7)で示される化合物は、架橋剤と重合可能な重合性官能基(ヒドロキシ基、チオール基、アミノ基、カルボキシル基及びメトキシ基)を有する。(A7)の構造を有する誘導体に重合性官能基を導入して、(A7)で示される化合物を合成する方法として、以下のような方法が挙げられる。例えば、(A7)の構造を有する誘導体を合成した後、重合性官能基又は重合性官能基の前駆体となる官能基を有する構造を導入する方法がある。この方法としては、例えばジフェノキノンのハロゲン化物を元に、例えばパラジウム触媒と塩基を使用したクロスカップリング反応を用い、官能基含有アリール基を導入する方法がある。さらに、ジフェノキノンのハロゲン化物を元に、FeCl触媒と塩基を使用したクロスカップリング反応を用い、官能基含有アルキル基を導入する方法る方法がある。さらに、ジフェノキノンのハロゲン化物を元に、リチオ化を経た後にエポキシ化合物やCOを作用させ、ヒドロキシアルキル基やカルボキシル基を導入する方法がある。
(A8)の構造を有する誘導体は、例えば、Journal of the American chemical society,Vol.129,No.49,15259−78(2007)に記載の公知の合成方法を用いて合成することが可能である。また、東京化成工業(株)やシグマアルドリッチジャパン(株)やジョンソン・マッセイ・ジャパン・インコーポレイテッド社から購入可能なペリレンテトラカルボン酸二無水物とモノアミン誘導体との反応で合成することが可能である。
(A8)で示される化合物は、架橋剤と重合可能な重合性官能基(ヒドロキシ基、チオール基、アミノ基、カルボキシル基及びメトキシ基)を有する。(A8)の構造を有する誘導体に重合性官能基を導入して、(A8)で示される化合物を合成する方法として、以下のような方法が挙げられる。例えば、(A8)の構造を有する誘導体を合成した後、直接重合性官能基を導入する方法、重合性官能基又は重合性官能基の前駆体と成り得る官能基を有する構造を導入する方法がある。後述の方法としては、例えばペリレンイミド誘導体のハロゲン化物を元に、例えばパラジウム触媒と塩基を使用したクロスカップリング反応を用いる方法がある。さらに、ペリレンイミド誘導体のハロゲン化物を元に、FeCl触媒と塩基を使用したクロスカップリング反応を用いる方法がある。ペリレンイミド誘導体を合成する際の原料として、重合性官能基又は、重合性官能基の前駆体と成り得る官能基を有するペリレンテトラカルボン酸二無水物誘導体又はモノアミン誘導体を用いる方法がある。
(A9)の構造を有する誘導体は、例えば、東京化成工業(株)、シグマアルドリッチジャパン(株)又はジョンソン・マッセイ・ジャパン・インコーポレイテッド社から購入可能である。
(A9)で示される化合物は、架橋剤と重合可能な重合性官能基(ヒドロキシ基、チオール基、アミノ基、カルボキシル基及びメトキシ基)を有する。(A9)の構造を有する誘導体に重合性官能基を導入して、(A9)で示される化合物を合成する方法として、以下のような方法が挙げられる。例えば、(A9)の構造を有する誘導体に重合性官能基又は重合性官能基の前駆体となる官能基を有する構造を導入する方法がある。この方法としては、例えばアントラキノンのハロゲン化物を元に、例えばパラジウム触媒と塩基を使用したクロスカップリング反応を用い、官能基含有アリール基を導入する方法がある。さらに、アントラキノンのハロゲン化物を元に、FeCl触媒と塩基を使用したクロスカップリング反応を用い、官能基含有アルキル基を導入する方法がある。さらに、アントラキノンのハロゲン化物を元に、リチオ化を経た後にエポキシ化合物やCOを作用させ、ヒドロキシアルキル基やカルボキシル基を導入する方法がある。
(A10)の構造を有する誘導体は、例えば特許第3717320号公報記載の公知の合成方法を用いて、以下のようにして合成可能である。すなわち、ヒドラゾン構造を有するフェノール誘導体を、有機溶媒中、過マンガン酸カリウム等の適当な酸化剤で酸化する事によって合成することができる。この、ヒドラゾン構造を有するフェノール誘導体は、例えば東京化成工業(株)、シグマアルドリッチジャパン(株)又はジョンソン・マッセイ・ジャパン・インコーポレイテッド社から購入可能なフェニルヒドラジン誘導体と、ヒドロキシベンズアルデヒド誘導体とを縮合させる事で合成できる。
(A10)で示される化合物は、架橋剤と重合可能な重合性官能基(ヒドロキシ基、チオール基、アミノ基、カルボキシル基及びメトキシ基)を有する。(A10)の構造を有する誘導体に重合性官能基を導入して、(A10)で示される化合物を合成する方法として、以下のような方法が挙げられる。例えば、(A10)の構造を有する誘導体を合成した後、重合性官能基又は重合性官能基の前駆体となる官能基を有する構造を導入する方法がある。この方法としては、例えばヒドラゾン構造を持つフェノール誘導体のハロゲン化物を元に、例えばパラジウム触媒と塩基を使用したクロスカップリング反応を用い、官能基含有アリール基を導入する方法がある。さらに、ヒドラゾン構造を持つフェノール誘導体のハロゲン化物を元に、FeCl触媒と塩基を使用したクロスカップリング反応を用い、官能基含有アルキル基を導入する方法がある。さらに、ヒドラゾン構造を持つフェノール誘導体のハロゲン化物を元に、リチオ化を経た後にエポキシ化合物やCOを作用させ、ヒドロキシアルキル基やカルボキシル基を導入する方法がある。
(A11)の構造を有する誘導体は、例えば特開2007−108670号公報、日本画像学会誌45(6), 521−525,(2006)記載の公知の合成方法を用いて合成することが可能である。また、東京化成工業(株)、シグマアルドリッチジャパン(株)又はジョンソン・マッセイ・ジャパン・インコーポレイテッド社から購入可能なナフタレンテトラカルボン酸二無水物とモノアミン誘導体とヒドラジンとの反応で合成することが可能である。
(A11)で示される化合物は、架橋剤と重合可能な重合性官能基(ヒドロキシ基、チオール基、アミノ基、カルボキシル基及びメトキシ基)を有する。(A11)の構造を有する誘導体に重合性官能基を導入して、(A11)で示される化合物を合成する方法として、以下のような方法が挙げられる。例えば、(A11)の構造を有する誘導体を合成した後、直接重合性官能基を導入する方法、重合性官能基又は重合性官能基の前駆体と成り得る官能基を有する構造を導入する方法がある。後述の方法としては、例えばナフチルイミド誘導体のハロゲン化物を元に、例えばパラジウム触媒と塩基を使用したクロスカップリング反応を用い、官能基含有アリール基を導入する方法がある。さらに、ナフチルイミド誘導体のハロゲン化物を元に、FeCl触媒と塩基を使用したクロスカップリング反応を用い、官能基含有アルキル基を導入する方法がある。さらに、ナフチルイミド誘導体のハロゲン化物を元に、リチオ化を経た後にエポキシ化合物やCOを作用させ、ヒドロキシアルキル基やカルボキシル基を導入する方法がある。
重合性官能基を有する電子輸送物質としては、同一分子内に2つ以上重合性官能基を有することが好ましい。
〔架橋剤〕
次に、架橋剤について説明する。
架橋剤としては、重合性官能基を有する電子輸送物質、及び重合性官能基を有する樹脂と重合又は架橋する化合物を用いることが可能である。具体的には、山下晋三,金子東助編「架橋剤ハンドブック」大成社刊(1981年)に記載されている化合物を用いることが可能である。例えば、イソシアネート化合物、又はアミン化合物が好ましい。より好ましくは、イソシアネート基、ブロックイソシアネート基、または−CH−ORを示される1価の基を3〜6個有する架橋剤(イソシアネート化合物、アミン化合物)である。
イソシアネート化合物は、イソシアネート基又はブロックイソシアネート基を3〜6個有しているイソシアネート化合物が好ましい。また、イソシアネート化合物の分子量は、200〜1300の範囲であることが好ましい。
ブロックイソシアネート基は、−NHCOX(Xは保護基)という構造を有する基である。Xは、イソシアネート基に導入可能な保護基であれば何れでも良いが、下記式(H1)〜(H7)で示される基がより好ましい。
イソシアネート化合物としては、例えば、トリイソシアネートベンゼン、トリイソシアネートメチルベンゼン、トリフェニルメタントリイソシアネート、リジントリイソシアネート、トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、メチル−2,6−ジイソシアネートヘキサノエート、ノルボルナンジイソシアネートといったジイソシアネートのイソシアヌレート変性体、ビウレット変性体、アロファネート変性体、トリメチロールプロパンやペンタエリストールとのアダクト変性体が挙げられる。
以下に、イソシアネート化合物の具体例を示す。
また、アミン化合物としては、下記式(C1)〜(C5)のいずれかで示される化合物、又は、下記式(C1)〜(C5)のいずれかで示される化合物のオリゴマーが好ましい。また、それらの化合物の分子量としては、200〜1000の範囲が好ましい。より好ましくは、式(C1)で示されるメラミン化合物、又は式(C2)で示されるグアナミン化合物である。
式(C1)〜(C5)中、R11〜R16、R22〜R25、R31〜R34、R41〜R44、及びR51〜R54は、それぞれ独立に、水素原子、ヒドロキシ基、アシル基又はCH−ORで示される1価の基を示す。R11〜R16の少なくとも1つ、R22〜R25の少なくとも1つ、R31〜R34の少なくとも1つ、R41〜R44の少なくとも1つ、及びR51〜R54の少なくとも1つは、−CH−ORで示される1価の基である。Rは、水素原子、又は炭素数1以上10以下のアルキル基を示す。アルキル基としてはメチル基、エチル基、プロピル基(n−プロピル基、iso−プロピル基)、ブチル基(n−ブチル基、iso−ブチル基、tert−ブチル基)が、重合性の観点から好ましい。R21は、アリール基、アルキル基置換のアリール基、シクロアルキル基、又はアルキル基置換のシクロアルキル基を示す。
以下に、式(C1)〜(C5)のいずれかで示される化合物の具体例を示す。また、式(C1)〜(C5)のいずれかで示される化合物のオリゴマー(多量体)を含有していても良い。上述のオリゴマー及び単量体は、2種以上混合して用いることが可能である。
式(C1)で示される化合物としては、例えば、スーパーメラミNo.90(日本油脂社製)、スーパーベッカミン(R)TD−139−60、L−105−60、L127−60、L110−60、J−820−60、G−821−60(DIC社製)、ユーバン2020(三井化学)、スミテックスレジンM−3(住友化学工業)、ニカラックMW−30、MW−390、MX−750LM(日本カーバイド社製)が挙げられる。式(C2)で示される化合物としては、例えば、”スーパーベッカミン(R)L−148−55、13−535、L−145−60、TD−126(DIC社製)、ニカラックBL−60、BX−4000(日本カーバイド社製)が挙げられる。式(C3)で示される化合物としては、例えば、ニカラックMX−280(日本カーバイド社製)が挙げられる。式(C4)で示される化合物としては、例えば、ニカラックMX−270(日本カーバイド社製)が挙げられる。式(C5)で示される化合物としては、例えば、ニカラックMX−290(日本カーバイド社製)が挙げられる。
〔樹脂〕
次に、重合性官能基を有する樹脂について説明する。重合性官能基を有する樹脂としては、下記式(D)で示される構造単位を有する樹脂が挙げられる。
式中、R61は、水素原子又はアルキル基を示す。Yは、単結合、アルキレン基又はフェニレン基を示す。Wは、ヒドロキシ基、チオール基、アミノ基、カルボキシル基、又はメトキシ基を示す。
式(D)で示される構造単位を有する樹脂としては、例えば、アセタール樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリアミド樹脂が挙げられる。このような樹脂は、上記式(D)で示される構造単位以外に、以下に示す特徴的な構造を有している。特徴的な構造を以下の(E−1)〜(E−5)に示す。(E−1)は、アセタール樹脂の構造単位である。(E−2)は、ポリオレフィン樹脂の構造単位である。(E−3)は、ポリエステル樹脂の構造単位である。(E−4)は、ポリエーテル樹脂の構造単位である。(E−5)は、ポリアミド樹脂の構造単位である。
上記式中、R201〜R205は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換のアルキル基、又は置換もしくは無置換のアリール基を示す。R206〜R210は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換のアルキレン基、又は置換もしくは無置換のアリーレン基を示す。R201がCである場合はブチラールと示す。
式(D)で示される構造単位を有する樹脂(以下、「樹脂D」とも称する)は、例えば、シグマアルドリッチジャパン(株)や東京化成工業(株)から購入可能な重合性官能基を有するモノマーを重合させることで得ることが可能である。
購入可能な樹脂としては、例えば、日本ポリウレタン工業(株)製AQD−457、AQD−473、三洋化成工業(株)製サンニックスGP−400、GP−700といったポリエーテルポリオール系樹脂;日立化成工業(株)製フタルキッドW2343、DIC(株)製ウォーターゾールS−118、CD−520、ベッコライトM−6402−50、M−6201−40IM、ハリマ化成(株)製ハリディップWH−1188、日本ユピカ社製ES3604、ES6538といったポリエステルポリオール系樹脂;DIC(株)製、バーノックWE−300、WE−304といったポリアクリルポリオール系樹脂;(株)クラレ製クラレポバールPVA−203といったポリビニルアルコール系樹脂;積水化学工業(株)製BX−1、BM−1といったポリビニルアセタール系樹脂;ナガセケムテックス(株)製トレジンFS−350といったポリアミド系樹脂;日本触媒(株)製アクアリック、鉛市(株)製ファインレックスSG2000といったカルボキシル基含有樹脂;DIC(株)製、ラッカマイドといったポリアミン樹脂;東レ(株)製QE−340Mといったポリチオール樹脂が挙げられる。これらの中でもポリビニルアセタール系樹脂、ポリエステルポリオール系樹脂が重合性、下引き層の均一性の観点からより好ましい。
樹脂Dの重量平均分子量(Mw)は5000〜400000であることがより好ましい。
樹脂中の重合性官能基の定量法は、以下の方法が挙げられる。水酸化カリウムを用いたカルボキシル基の滴定、亜硝酸ナトリウムを用いたアミノ基の滴定、無水酢酸と水酸化カリウムを用いたヒドロキシ基の滴定、5,5’−ジチオビス(2−ニトロ安息香酸)を用いたチオール基の滴定がある。さらに、重合性官能基導入比率を変化させた試料のIRスペクトルから得られる検量線法も挙げられる。
以下表12に、樹脂Dの具体例を示す。表12中、「特徴的な構造」の欄は、上記(E−1)〜(E−5)のいずれかで示される構造単位を示す。
第二中間層の膜厚は、電子の滞留を抑制し、パターンメモリーをより改善する観点から、0.1μm以上1.5μm以下が好ましく、0.2μm以上0.7μm以下がより好ましい。また、第二中間層には、添加剤として粗し粒子を含有してもよい。粗し粒子としては、硬化性樹脂の粒子、金属酸化物粒子が挙げられる。また、シリコーンオイル、界面活性剤、シラン化合物といった添加剤を含有してもよい。
第二中間層用塗布液に用いられる溶剤としては、例えば、アルコール系溶剤、芳香族炭化水素系溶剤、ハロゲン化炭化水素系溶剤、ケトン系溶剤、ケトンアルコール系溶剤、エーテル系溶剤、エステル系溶剤が挙げられる。
〔導電性支持体〕
導電性支持体としては、例えば、アルミニウム、ニッケル、銅、金、鉄といった金属又は合金で形成されている導電性支持体を用いることが可能である。ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリイミド樹脂、ガラスといった絶縁性支持体上にアルミニウム、銀、金の金属の薄膜で形成した支持体、又は酸化インジウム、酸化スズといった導電性材料の薄膜で形成した支持体が挙げられる。
導電性支持体の表面には、電気的特性の改善や干渉縞の抑制のため、陽極酸化といった電気化学的な処理、湿式ホーニング処理、ブラスト処理、又は切削処理を施してもよい。
〔第一中間層、第二中間層〕
第一中間層、第二中間層については、上述の通りである。
〔電荷発生層〕
第二中間層上には、電荷発生層が形成される。
電荷発生物質としては、アゾ顔料、ペリレン顔料、アントラキノン誘導体、アントアントロン誘導体、ジベンズピレンキノン誘導体、ピラントロン誘導体、ビオラントロン誘導体、イソビオラントロン誘導体、インジゴ誘導体、チオインジゴ誘導体、フタロシアニン顔料や、ビスベンズイミダゾール誘導体が挙げられる。これらの中でも、アゾ顔料、フタロシアニン顔料が好ましい。フタロシアニン顔料の中でも、オキシチタニウムフタロシアニン、クロロガリウムフタロシアニン、及びヒドロキシガリウムフタロシアニンが好ましい。
電荷発生層に用いられる結着樹脂としては、例えば、スチレン、酢酸ビニル、塩化ビニル、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、フッ化ビニリデン、トリフルオロエチレンといったビニル化合物の重合体及び共重合体や、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂、ポリウレタン樹脂、セルロース樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ケイ素樹脂、エポキシ樹脂が挙げられる。これらの中でも、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、及びポリビニルアセタール樹脂が好ましく、ポリビニルアセタールがより好ましい。
電荷発生層は、電荷発生物質を結着樹脂及び溶剤とともに分散して得られる電荷発生層用塗布液の塗膜を形成し、得られた塗膜を乾燥させることによって形成することが好ましい。また、電荷発生層は、電荷発生物質の蒸着膜でもよい。
電荷発生層において、電荷発生物質と結着樹脂との質量比率(電荷発生物質/結着樹脂)は、10/1〜1/10の範囲であることが好ましく、5/1〜1/5の範囲であることがより好ましい。電荷発生層用塗布液に用いられる溶剤は、アルコール系溶剤、スルホキシド系溶剤、ケトン系溶剤、エーテル系溶剤、エステル系溶剤、芳香族炭化水素溶剤が挙げられる。
電荷発生層の膜厚は、0.05μm以上5μm以下であることが好ましい。
〔正孔輸送層〕
電荷発生層上には正孔輸送層が形成される。
正孔輸送物質としては、例えば、多環芳香族化合物、複素環化合物、ヒドラゾン化合物、スチリル化合物、ベンジジン化合物、トリアリールアミン化合物、トリフェニルアミンが挙げられる。又は、正孔輸送物質としては、これらの化合物から誘導される基を主鎖又は側鎖に有するポリマーも挙げられる。これらの中でも、トリアリールアミン化合物、ベンジジン化合物、及びスチリル化合物が好ましい。
正孔輸送層に用いられる結着樹脂としては、例えば、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリメタクリル酸エステル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリサルホン樹脂、ポリスチレン樹脂が挙げられる。これらの中でも、ポリカーボネート樹脂及びポリアリレート樹脂が好ましい。また、これらの分子量としては、重量平均分子量(Mw)=10,000〜300,000が好ましい。
正孔輸送層において、正孔輸送物質と結着樹脂との質量比率(正孔輸送物質/結着樹脂)は、10/5〜5/10が好ましく、10/8〜6/10がより好ましい。
正孔輸送層の膜厚は、3μm以上40μm以下であることが好ましく、より好ましくは5μm以上16μm以下である。正孔輸送層用塗布液に用いられる溶剤は、アルコール系溶剤、スルホキシド系溶剤、ケトン系溶剤、エーテル系溶剤、エステル系溶剤又は芳香族炭化水素溶剤が挙げられる。
また、正孔輸送層上に保護層を形成してもよい。保護層には、導電性粒子又は電荷輸送物質と、結着樹脂とを含有させることが好ましい。また、保護層は、潤滑剤といった添加剤をさらに含有してもよい。また、結着樹脂自体に導電性や電荷輸送性を有させてもよく、その場合、保護層には、当該結着樹脂以外に導電性粒子や電荷輸送物質を含有させなくてもよい。また、保護層の結着樹脂は、熱可塑性樹脂でもよいし、熱、光、放射線(電子線)により重合させて得られる硬化性樹脂であってもよい。保護層の膜厚は、1μm以上10μm以下が好ましい。
上記各層を形成する方法としては、各層を構成する材料を溶剤に溶解及び/又は分散させて得られた塗布液を塗布して塗膜を形成し、得られた塗膜を乾燥及び/又は硬化させることによって形成する方法が好ましい。塗布液を塗布する方法としては、例えば、浸漬塗布法(浸漬コーティング法)、スプレーコーティング法、カーテンコーティング法、スピンコーティング法が挙げられる。
〔プロセスカートリッジ及び電子写真装置〕
図1に、電子写真感光体を備えたプロセスカートリッジを有する電子写真装置の概略構成を示す。
図1に示す電子写真装置は、円筒状の電子写真感光体1を有し、軸2を中心に矢印方向に所定の周速度で回転駆動される。回転駆動される電子写真感光体1の表面(周面)は、帯電手段3(一次帯電手段:帯電ローラー)により、正又は負の所定電位に帯電する。次いで、スリット露光やレーザービーム走査露光といった露光手段(不図示)からの露光光(画像露光光)4で露光する。こうして電子写真感光体1の表面に、目的の画像に対応した静電潜像が形成される。
電子写真感光体1の表面に形成された静電潜像は、現像手段5の現像剤に含まれるトナーにより現像されてトナー像を形成する。次いで、電子写真感光体1の表面に形成されているトナー像が、転写手段(転写ローラー)6からの転写バイアスによって、転写材(紙)Pに順次転写されていく。なお、転写材Pは、転写材供給手段(不図示)から電子写真感光体1と転写手段6との間(当接部)に電子写真感光体1の回転と同期して取り出されて給送される。
トナー像の転写を受けた転写材Pは、電子写真感光体1の表面から分離されて定着手段8へ導入されて像定着を受けることにより画像形成物(プリント、コピー)として装置外へプリントアウトされる。
トナー像を転写した後の電子写真感光体1の表面は、クリーニング手段(クリーニングブレード)7によって転写残りの現像剤(転写残トナー)の除去を受けて清浄面化される。次いで、前露光手段(不図示)からの前露光光(不図示)により除電処理された後、繰り返し画像形成に使用される。なお、図1に示すように、帯電手段3が帯電ローラーを用いた接触帯電手段である場合は、前露光は必ずしも必要ではない。
電子写真感光体1、帯電手段3、現像手段5、転写手段6及びクリーニング手段7といった構成要素のうち、複数を選択して容器に納めてプロセスカートリッジとして一体に結合する。そして、このプロセスカートリッジを複写機やレーザービームプリンターといった電子写真装置本体に対して着脱自在に構成してもよい。図1では、電子写真感光体1と、帯電手段3、現像手段5及びクリーニング手段7とを一体に支持してカートリッジ化して、電子写真装置本体のレールなどの案内手段10を用いて電子写真装置本体に着脱自在なプロセスカートリッジ9としている。
(合成例1)
室温下、窒素気流下で300mlの3つ口フラスコに、1,4,5,8−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物の26.8g(100mmol)、及びジメチルアセトアミドの150ml加えた。これに、ブタノールアミンの8.9g(100mmol)とジメチルアセトアミドの25mlの混合物を攪拌しながら滴下した。滴下終了後、6時間加熱還流した。加熱還流終了後、容器を冷却し、減圧濃縮した。残渣に酢酸エチルを加え、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製した。さらに、精製物を酢酸エチル/ヘキサンにより再結晶し、片側にのみブタノール構造が導入されたモノイミド体10.2gを得た。
300mlの3つ口フラスコに、上記モノイミド体6.8g(20mmol)、ヒドラジン1水和物1g(20mmol)、p―トルエンスルホン酸10mg、及びトルエン50mlを入れ、5時間加熱還流した。加熱還流終了後、容器を冷却し、減圧濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製した。さらに、精製物をトルエン/酢酸エチルにより再結晶し、(A1101)で示される化合物(電子輸送物質)を2.54g得た。
(合成例2)
室温下、窒素気流下500ml3つ口フラスコに、下記式(X−1)で示される化合物23.4g(100mmol)、及び下記式(X−2)で示される化合物15.2g(100mmol)をテトラヒドロフラン200mlに溶解させた。次に、60℃まで加熱した後、6時間加熱還流させた。加熱還流終了後、容器を冷却した後、この反応液を濾過し、ろ液を濃縮して30gの粗結晶を得た。得られた結晶をアセトンで再結晶を行い、結晶を減圧乾燥し、下記式(X−3)で示される化合物を25.8g得た。なお、式(X−1)で示される化合物は、東京化成工業(株)製の3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンズアルデヒドを用いた。また、式(X−2)で示される化合物は、シグマアルドリッチジャパン(株)製の4−ヒドラジノ安息香酸を用いた。
次に、500ml3つ口フラスコに、式(X−3)で示される化合物23.2g(63mmol)をクロロホルム200mlに溶解させた後、過マンガン酸カリウム18.5g(117mmol)を加えた。これを52℃まで加熱した後、その温度下で5時間攪拌した。この反応液を濾過し、ろ液を濃縮して25.6gの粗結晶を得た。得られた結晶をアセトンで再結晶を行い、結晶を減圧乾燥し、下記式(X−4)で示される化合物を22.0g得た。
500ml3つ口フラスコに、式(X−4)で示される化合物18.3g(50mmol)をテトラヒドロフラン200mlに溶解させた後、水素化ホウ素ナトリウム1.89g(50mmol)及び塩化ジルコニウム11.7g(50mmol)を加えた。これを52℃まで加熱した後、その温度下で5時間攪拌した。この反応液を濾過し、ろ液を濃縮して15.3gの粗結晶を得た。得られた結晶をアセトンで再結晶を行い、結晶を減圧乾燥し、例示化合物(A1001)を14.1g得た。
次に、第一中間層を形成するための、第一中間層用塗布液の調製例を説明する。「部」は「質量部」を意味する。
(第一中間層用塗布液1)
酸化亜鉛粒子(テイカ(株)製、平均粒子径:70nm、比表面積値:15m/g)の100部をトルエンの500部と攪拌混合し、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン(商品名:KBM603、信越化学工業(株)製)の1.25部を添加し、2時間攪拌した。その後、トルエンを減圧蒸留にて留去し、温度120℃で3時間焼き付けを行い、シランカップリング剤で表面処理された酸化亜鉛粒子M1を得た。
次に、ポリビニルアセタール樹脂(商品名:BM−1,積水化学工業(株)製)の15部、及びブロック化イソシアネート化合物(商品名:スミジュール3175、住友バイエルンウレタン社製)の13.5部をメチルエチルケトンの85部に溶解した。この溶液に酸化亜鉛粒子M1の60部、1,2−ジヒドロキシアントラキノン(東京化成社製)の0.6部を加え、これを直径1mmのガラスビーズを用いたサンドミル装置で温度23±3℃雰囲気下で4時間分散した。分散後、触媒としてジオクチルスズジラウレート(触媒)の0.005部、及びシリコーン樹脂粒子(商品名:トスパール145、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ(株)製)の4.0部を加えて攪拌し、第一中間層用塗布液1を調製した。
(第一中間層用塗布液2)
第一中間層用塗布液1の酸化亜鉛粒子を、酸化チタン粒子(商品名:CR−EL、石原産業(株)製、平均粒子径:250nm)に変更した以外は、第一中間層用塗布液1の記載と同様にしてシランカップリング剤で表面処理された酸化チタン粒子N1を得た。
次に、アルキド樹脂(商品名:ベッコライトM−6401−50、大日本インキ化学工業(株)製)の6部及びメラミン樹脂(商品名:スーパーベッカミンG−821−60、大日本インキ化学工業(株)製)の4部を2−ブタノンの50部に溶解した。この溶液に酸化チタン粒子N1の60部を加え、直径2mmのジルコニアビーズビーズを用いたサンドミル装置で温度23±3℃雰囲気下で1時間分散して第一中間層用塗布液2を調製した。
(第一中間層用塗布液3)
酸化チタン粒子(CR−EL)の100部をトルエンの500部と攪拌混合し、1−アミノドデカン(シグマ・アルドリッチ社製)の1.25部を添加し、2時間攪拌した。その後、トルエンを減圧蒸留にて留去し、温度120℃で3時間焼き付けを行い、アミノ基を有する化合物で表面処理された酸化チタン粒子N2を得た。
次に、金属酸化物粒子として酸化チタン粒子N2を用いた以外は、第一中間層用塗布液2と同様にして第一中間層用塗布液3を調製した。
(第一中間層用塗布液4)
酸化チタン粒子(CR−EL)の100部をトルエンの500部と攪拌混合し、1,2−エポキシドデカン(シグマ・アルドリッチ社製)の1.25部を添加し、2時間攪拌した。その後、トルエンを減圧蒸留にて留去し、温度120℃で3時間焼き付けを行い、エポキシ基を有する化合物で表面処理された酸化チタン粒子N3を得た。
次に、金属酸化物粒子として酸化チタン粒子N3を用いた以外は、第一中間層用塗布液2と同様にして第一中間層用塗布液4を調製した。
(第一中間層用塗布液5)
酸化チタン粒子(CR−EL)の100部をトルエンの500部と攪拌混合し、ウンデカン酸(シグマ・アルドリッチ社製)の1.25部を添加し、2時間攪拌した。その後、トルエンを減圧蒸留にて留去し、温度120℃で3時間焼き付けを行い、カルボキシル基を有する化合物で表面処理された酸化チタン粒子N4を得た。
次に、金属酸化物粒子として酸化チタン粒子N4を用いた以外は、第一中間層用塗布液2と同様にして第一中間層用塗布液5を調製した。
(第一中間層用塗布液6)
酸化チタン粒子(CR−EL)の100部をトルエンの500部と攪拌混合し、1−ヘキサデカノール(東京化成社製)の1.25部を添加し、2時間攪拌した。その後、トルエンを減圧蒸留にて留去し、温度120℃で3時間焼き付けを行い、ヒドロキシ基を有する化合物で表面処理された酸化チタン粒子N5を得た。
次に、金属酸化物粒子として酸化チタン粒子N5を用いた以外は、第一中間層用塗布液2と同様にして第一中間層用塗布液6を調製した。
(第一中間層用塗布液7)
酸化チタン粒子(CR−EL)の100部をトルエン500部と攪拌混合し、1−ドデカンチオール(東京化成社製)1.25部を添加し、2時間攪拌した。その後、トルエンを減圧蒸留にて留去し、温度120℃で3時間焼き付けを行い、チオール基を有する化合物で表面処理された酸化チタン粒子N6を得た。
次に、金属酸化物粒子として酸化チタン粒子N6を用いた以外は、第一中間層用塗布液2と同様にして第一中間層用塗布液7を調製した。
(第一中間層用塗布液8)
第一中間層塗布液1において、1,2−ジヒドロキシアントラキノンを含有させなかった以外は同様にして第一中間層用塗布液8を調製した。
(第一中間層用塗布液9)
第一中間層塗布液1において、金属酸化物粒子として酸化亜鉛粒子M1を45部用いた以外は同様にして第一中間層塗布液9を調製した。
(第一中間層用塗布液10)
第一中間層塗布液1において、金属酸化物粒子として酸化亜鉛粒子M1を70部用いた以外は同様にして第一中間層塗布液10を調製した。
(第一中間層用塗布液11)
酸化亜鉛粒子(テイカ社製、平均粒子径:70nm、比表面積値:15m/g)の100部をトルエンの500部と攪拌混合し、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン(商品名:KBM503、信越化学工業(株)製)の1.25部を添加し、2時間攪拌した。その後、トルエンを減圧蒸留にて留去し、温度120℃で3時間焼き付けを行い、シランカップリング剤で表面処理された酸化亜鉛粒子M2を得た。
次に、金属酸化物粒子として酸化亜鉛粒子M2を用いた以外は、第一中間層用塗布液1と同様にして第一中間層用塗布液11を調製した。
(第一中間層用塗布液12)
酸化亜鉛粒子(テイカ社製、平均粒子径:70nm、比表面積値:15m/g)の100部をトルエンの500部と攪拌混合し、p−スチリルトリメトキシシラン(商品名:KBM1403、信越化学工業(株)製)の1.25部を添加し、2時間攪拌した。その後、トルエンを減圧蒸留にて留去し、温度120℃で3時間焼き付けを行い、シランカップリング剤で表面処理された酸化亜鉛粒子M3を得た。
次に、金属酸化物粒子として酸化亜鉛粒子M3を用いた以外は、第一中間層用塗布液1と同様にして第一中間層用塗布液12を調製した。
次に、実施例及び比較例を挙げて本発明をさらに詳細に説明する。ただし、本発明は下記の実施例によって何ら限定されるものではない。なお、実施例中の「部」は「質量部」を意味する。
(実施例1)
直径30mmのアルミニウムシリンダー(JIS−A3003)を導電性支持体とした。
次に、上記第一中間層塗布液1を上記導電性支持体に浸漬塗布して塗膜を形成し、得られた塗膜を40分間温度180℃で乾燥させることによって、膜厚が20μmの第一中間層を形成した。
次に、電子輸送物質(A101)の4部、架橋剤〔B1:保護基(H1)=5.1:2.2(質量比)〕の5.5部、樹脂(D1)の0.3部、触媒(ジオクチルスズラウリレート)の0.05部を、ジメチルアセトアミドの100部とメチルエチルケトンの100部の混合溶媒に溶解し、第二中間層用塗布液を調製した。この第二中間層用塗布液を第一中間層上に浸漬塗布して塗膜を形成し、得られた塗膜を40分間温度160℃で加熱し、硬化(重合)させることによって、膜厚が0.26μmの第二中間層を形成した。このようにして、導電性支持体、第一中間層、第二中間層を有する積層体を形成した。なお、電子輸送物質、架橋剤及び樹脂の全質量に対する電子輸送物質の含有量は41質量%であった。樹脂(D1)中、特徴的な構造のブチラールである式(E−1)において、R201はCを示す
次に、CuKα特性X線回折におけるブラッグ角(2θ±0.2°)の7.5°、9.9°、12.5°、16.3°、18.6°、25.1°及び28.3°にピークを有するヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶(電荷発生物質)10部を用意した。この電荷発生物質、下記式(17)で示される化合物の0.1部、ポリビニルブチラール(商品名:エスレックBX−1、積水化学工業(株)製)の5部及びシクロヘキサノンの250部を、直径0.8mmのガラスビーズを用いたサンドミルに入れ、1.5時間分散処理した。次に、分散液に酢酸エチルの250部を加えることによって、電荷発生層用塗布液を調製した。この電荷発生層用塗布液を、第二中間層上に浸漬塗布して塗膜を形成し、得られた塗膜を10分間温度100℃で乾燥させることによって、膜厚が0.15μmの電荷発生層を形成した。
次に、下記式(9−1)示される化合物、及び下記式(9−2)で示される化合物をそれぞれ4部ずつ、及びビスフェノールZ型のポリカーボネート(商品名:Z400、三菱エンジニアリングプラスチックス(株)製)の10部を、ジメトキシメタンの40部及びクロロベンゼンの60部の混合溶剤に溶解させることによって、正孔輸送層用塗布液を調製した。この正孔輸送層用塗布液を、電荷発生層上に浸漬塗布して塗膜を形成し、得られた塗膜を40分間温度120℃で乾燥させることによって、膜厚が15μmの正孔輸送層を形成した。
このようにして、積層体、積層体上に電荷発生層及び正孔輸送層を有するパターンメモリー評価用の電子写真感光体を製造した。また、上記と同様にしてもう1つ電子写真感光体を製造し、判定用の電子写真感光体とした。
(判定試験)
上記、判定用の電子写真感光体をジメトキシメタンの40部及びクロロベンゼンの60部の混合溶剤に5分間浸漬させて超音波を印加し、正孔輸送層を剥離した。次に、ラッピングテープ(C2000:富士写真フィルム(株)製)を用いて電荷発生層を研磨した。その後、10分間、温度100℃で乾燥することによって、導電性支持体、第一中間層、及び第二中間層を有する積層体を作製し、判定用電子写真感光体とした。FTIR−ATR法を用いて表面に正孔輸送層及び電荷発生層の成分が検出されないことを確認した。
次に、上記積層体において、測定部分を2cm(電子写真感光体の周方向)×4cm(電子写真感光体の長軸方向)に切り出し、第二中間層の表面上に、蒸着法によって、膜厚300nm、直径12mmの円状の金電極を作製した。これを測定用のサンプルとした。
次に、このサンプルを温度23℃、湿度50%RH環境下に24時間放置した後、上述の判定方法を用いた。まず、暗幕を用いてサンプル全体を室内光から遮断した。次に、導電性支持体から金電極へ0Vの直流電界を印加しながら、導電性支持体と金電極との間に3.0×10−3V/μmの交流電界を印加し、1MHzから0.1Hzまでの周波数を掃引して、インピーダンスを測定した。このようにして、0Vの直流電界を印加しながら、3.0×10−3V/μm、及び0.1Hzの交流電界を印加して測定されるインピーダンス(R_0V)を測定した。
次に、第一中間層と第二中間層とを合計した膜厚に対して−0.3V/μmの直流電界を導電性支持体から金電極へ印加する。この直流電界を印加しながら、導電性支持体と金電極間に3.0×10−3V/μmの交流電界を印加し、1MHzから0.1Hzまでの周波数を掃引して行い、インピーダンスを測定した。このようにして、第一中間層と第二中間層とを合計した膜厚の単位厚み当たり、−0.3V/μmの直流電界を印加しながら、3.0×10−3V/μm、及び0.1Hzの交流電界を印加して測定されるインピーダンス(R_nV)を測定した。得られたR_0V、R_nVから、R_nV/R_0Vを算出した。測定結果を表17に示す。
(パターンメモリーの評価)
製造した評価用の電子写真感光体を、キヤノン(株)製のレーザービームプリンター(商品名:LBP−2510)の改造機)に装着して評価を行った。詳しくは以下のとおりである。
製造した電子写真感光体を、上記レーザービームプリンターに装着した。これを低温低湿環境下(温度15℃/湿度10%RH)に設置して、3ドット100スペースの縦線パターンの画像を15000枚繰り返し画像出力した。その後、4種類のハーフトーン画像、ベタ黒の画像を出力し、これらの出力画像に上記3ドット100スペースの縦線の履歴である縦スジの見え方により、表13のように6つにランク分けした。パターンメモリーが良好なものほど、ランクの数字が大きい。なお、4種類のハーフトーンとは、1ドット桂馬パターンのハーフトーン、1ドット1スペースの横線のハーフトーン、2ドット3スペースの横線のハーフトーン、及び、1ドット2スペースの横線のハーフトーンである。
(リークの評価)
さらに、製造した評価用の電子写真感光体を用いて、以下のようにしてリークの評価を行った。
製造した電子写真感光体を、上記キヤノン社製の製レーザービームプリンターに装着した。これを低温低湿(温度15℃/湿度10%RH)環境下に設置し、3ドット100スペースの縦線パターンの画像を15000枚繰り返し画像出力した。上記15000枚繰り返し画像出力開始時、ならびに、7500枚画像出力終了後及び15000枚画像出力終了後に各1枚の1ドット桂馬パターンのハーフトーン画像を出力した。1ドット桂馬パターンのハーフトーン画像を目視で、以下の基準で5つにランク分けした。結果を表17に示す。画像の評価の基準は以下の通りである。
A:画像にリークの発生による画像不良は観測されない
B:画像にリークの発生による小さな黒点がわずかに観測される
C:画像にリークの発生による大きな黒点がはっきり観測される
D:画像にリークの発生による大きな黒点と短い横黒スジが観測される
E:画像にリークの発生による長い横黒スジが観測される。
(実施例2)
第一中間層塗布液2を上記導電性支持体に浸漬塗布して塗膜を形成し、得られた塗膜を40分間温度180℃で乾燥させることによって、膜厚が3.5μmの第一中間層を形成した。それ以外は実施例1と同様にして電子写真感光体を製造し、同様に評価した。結果を表17に示す。
(実施例3〜12)
第一中間層を表14の示すように第一中間層用塗布液の種類及び膜厚を変更した以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体を製造し、同様に評価した。結果を表17に示す。
(実施例13〜15)
第二中間層の膜厚を0.53μmから、0.35μm(実施例13)、0.50μm(実施例14)、1.05μm(実施例15)に変更した以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体を製造し、実施例1と同様の評価を行った。結果を表17に示す。
(実施例16〜25)
実施例1の第二中間層中の電子輸送物質(A101)を表14に示す電子輸送物質に変更し、さらに第二中間層の膜厚を表14に示すように変更した以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体を製造し、同様に評価した。結果を表17に示す。
(実施例26)
第二中間層を以下のように形成した以外は実施例1と同様にして電子写真感光体を製造し、同様に評価した。結果を表17に示す。
電子輸送物質(A101)の5部、アミン化合物(C1−3)の1.75部、樹脂(D1)の2.0部、触媒(ドデシルベンゼンスルホン酸)の0.1部を、ジメチルアセトアミドの100部とメチルエチルケトンの100部の混合溶媒に溶解し、第二中間層用塗布液を調製した。この第二中間層用塗布液を第一中間層上に浸漬塗布して塗膜を形成し、得られた塗膜を40分間温度160℃で加熱し、硬化させることによって、膜厚が0.70μmの第二中間層を形成した。電子輸送物質、架橋剤及び樹脂の全質量に対する電子輸送物質の含有量は57質量%であった。
(実施例27〜29)
第二中間層の膜厚を0.70μmから、0.35μm(実施例27)、0.50μm(実施例28)、1.00μm(実施例29)に変更した以外は実施例26と同様にして電子写真感光体を製造し、実施例26と同様の評価を行った。結果を表17に示す。
(実施例30〜39)
実施例26の電子輸送物質を(A101)から、表14に示す電子輸送物質に変更し、さらに第二中間層の膜厚を表14に示すように変更した以外は実施例26と同様にして電子写真感光体を製造し、同様に評価した。結果を表17に示す。
(実施例40)
第二中間層を以下のように形成した以外は実施例1と同様にして電子写真感光体を製造し、同様に評価した。結果を表17に示す。
電子輸送物質(A101)の4.0部、架橋剤〔B1:保護基(H1)=5.1:2.2(質量比)〕の5.8部、触媒(ジオクチルスズラウリレート)の0.05部を、ジメチルアセトアミドの100部とメチルエチルケトンの100部の混合溶媒に溶解し、第二中間層用塗布液を調製した。この第二中間層用塗布液を第一中間層上に浸漬塗布して塗膜を形成し、得られた塗膜を40分間温度160℃で加熱し、硬化させることによって、膜厚が0.26μmの第二中間層を形成した。
電子輸送物質、架橋剤及び樹脂の全質量に対する電子輸送物質の含有量は41質量%であった。
(実施例41〜43)
第二中間層の膜厚を0.55μmから、表15に示すように0.30μm(実施例41)、0.70μm(実施例42)、1.02μm(実施例43)に変更した以外は実施例26と同様にして電子写真感光体を製造し、実施例40と同様の評価を行った。結果を表17に示す。
(実施例44〜64)
電子輸送物質を表15に示すように変更し、第一中間層用塗布液の種類、第一中間層の膜厚、及び第二中間層の膜厚を表15に示すように変更した以外は実施例40と同様にして電子写真感光体を製造し、同様に評価した。結果を表17に示す。
(実施例65)
第二中間層を以下のように形成した以外は実施例1と同様にして電子写真感光体を製造し、同様に評価した。結果を表17に示す。
電子輸送物質(A101)の5.0部、アミン化合物(C1−3)の3.75部、触媒(ドデシルベンゼンスルホン酸)の0.1部を、ジメチルアセトアミドの100部とメチルエチルケトンの100部の混合溶媒に溶解し、第二中間層用塗布液を調製した。この第二中間層用塗布液を第一中間層上に浸漬塗布して塗膜を形成し、得られた塗膜を40分間温度160℃で加熱し、硬化させることによって、膜厚が0.45μmの第二中間層を形成した。
電子輸送物質、架橋剤及び樹脂の全質量に対する電子輸送物質の含有量は57質量%であった。
(実施例66〜68)
第二中間層の膜厚を0.45μmから、0.30μm(実施例66)、0.72μm(実施例67)、1.10μm(実施例68)に変更した以外は実施例15と同様にして電子写真感光体を製造し、実施例65と同様の評価を行った。結果を表17に示す。
(実施例69〜89)
電子輸送物質を表15に示す電子輸送物質に変更し、第一中間層用塗布液の種類、第一中間層の膜厚、及び第二中間層の膜厚を表15に示すように変更した以外は、実施例65と同様にして電子写真感光体を製造し、同様に評価した。結果を表17に示す。
(実施例90)
電荷発生層を以下のように形成した以外は実施例41と同様にして電子写真感光体を製造し、同様に評価した。結果を表17に示す。
CuKαのX線回折におけるブラッグ角(2θ±0.2゜)の9.0゜、14.2゜、23.9゜及び27.1゜にピークを有するオキシチタニウムフタロシアニン(電荷発生物質)の10部を用意した。この電荷発生物質、及びポリビニルブチラール樹脂(エスレックBX−1)を、シクロヘキサノン:水=97:3の混合溶媒に溶解し5質量%溶液としたものを166部用意した。この溶液と、シクロヘキサノン:水=97:3の混合溶媒を150部、それと共に1mmφガラスビーズ400部を用いてサンドミル装置で4時間分散した。その後、シクロヘキサノン:水=97:3の混合溶媒を210部及びシクロヘキサノンの260部を加えて電荷発生層用塗布液を調製した。電荷発生層用塗布液を第二中間層上に浸漬塗布して塗膜を形成し、得られた塗膜を温度80℃で10分間乾燥して膜厚0.20μmの電荷発生層を形成した。
(実施例91)
電荷発生層を以下のように形成した以外は実施例41と同様にして電子写真感光体を製造し、同様に評価した。結果を表17に示す。
下記構造式(11)で表されるビスアゾ顔料の20部と、ポリビニルブチラール樹脂(エスレックBX−1)の10部とを、テトラヒドロフランの150部とともに混合分散させて、電荷発生層用塗布液を調製した。そしてこの塗布液を電子輸送層上に浸漬塗布して塗膜を形成し、得られた塗膜を温度110℃で30分間乾燥して、膜厚0.30μmの電荷発生層を形成した。
(実施例92)
実施例1の上記式(9−2)で示されるベンジジン化合物から下記式(9−3)で示されるスチリル化合物(正孔輸送物質)に変更した以外は実施例41と同様にして電子写真感光体を製造し、同様に評価した。結果を表17に示す。
(比較例1)
第二中間層を以下のように形成した以外は実施例1と同様にして電子写真感光体を製造し、同様に評価した。結果を表17に示す。
電子輸送物質(A101)の2.4部、イソシアネート化合物〔B1:保護基(H1)=5.1:2.2(質量比)〕の4.2部、樹脂(D1)5.4部、触媒(ジオクチルスズラウリレート)の0.05部を、ジメチルアセトアミドの100部とメチルエチルケトンの100部の混合溶媒に溶解し、第二中間層用塗布液を調製した。この第二中間層用塗布液を第一中間層上に浸漬塗布して塗膜を形成し、得られた塗膜を40分間温度160℃で加熱し、硬化させることによって、膜厚が0.26μmの第二中間層を形成した。
(比較例2)
第二中間層を以下のように形成した以外は実施例1と同様にして電子写真感光体を製造し、同様に評価した。結果を表17に示す。
電子輸送物質(A101)の3.2部、イソシアネート化合物〔B1:保護基(H1)=5.1:2.2(質量比)〕の5部、樹脂(D1)の4.2部、触媒(ジオクチルスズラウリレート)の0.05部を、ジメチルアセトアミドの100部とメチルエチルケトンの100部の混合溶媒に溶解し、第二中間層用塗布液を調製した。この第二中間層用塗布液を第一中間層上に浸漬塗布して塗膜を形成し、得られた塗膜を40分間160℃で加熱し、硬化させることによって、膜厚が0.26μmの第二中間層を形成した。
(比較例3,4)
第二中間層の膜厚を0.40μm(比較例3)、1.00μm(比較例4)に変更した以外は比較例2と同様にして電子写真感光体を製造し、同様に評価した。結果を表17に示す。
(比較例5〜8)
第二中間層の膜厚を1.25μm(比較例5)、1.40μm(比較例6)、1.50μm(比較例7)、2.00μm(比較例8)に変更した以外は実施例1と同様にして電子写真感光体を製造し、同様に評価した。結果を表17に示す。
(比較例9)
第二中間層を以下のように形成した以外は実施例1と同様にして電子写真感光体を製造し、同様に評価した。結果を表17に示す。
電子輸送物質(A225)の4部、ヘキサメチレンジイソシアネートの3部、及び樹脂(D1)の4部を、ジメチルアセトアミドの100部とメチルエチルケトンの100部の混合溶媒に溶解し、第二中間層用塗布液を調製した。この第二中間層用塗布液を第一中間層上に浸漬塗布して塗膜を形成し、得られた塗膜を40分間温度160℃で加熱し、硬化させることによって、膜厚が1.00μmの第二中間層を形成した。
(比較例10)
第二中間層を以下のように形成した以外は実施例1と同様にして電子写真感光体を製造し、同様に評価した。結果を表17に示す。
電子輸送物質(A124)の5部、2,4−トルエンジイソシアネートの2.5部、及びポリ(p−ヒドロキシスチレン)(商品名:マルカリンカー、丸善石油化学社製)の2.5部を、ジメチルアセトアミドの100部とメチルエチルケトンの100部の混合溶媒に溶解し、第二中間層用塗布液を調製した。この第二中間層用塗布液を第一中間層上に浸漬塗布して塗膜を形成し、得られた塗膜を40分間温度160℃で加熱し、硬化させることによって、膜厚が0.40μmの第二中間層を形成した。
(比較例11)
第二中間層を以下のように形成した以外は実施例1と同様にして電子写真感光体を製造し、同様に評価した。結果を表17に示す。
電子輸送物質(A124)の7部、2,4−トルエンジイソシアネートの2部、ポリ(p−ヒドロキシスチレン)の1部を、ジメチルアセトアミドの100部とメチルエチルケトンの100部の混合溶媒に溶解し、第二中間層用塗布液を調製した。この第二中間層用塗布液を第一中間層上に浸漬塗布して塗膜を形成し、得られた塗膜を40分間160℃で加熱し、硬化させることによって、膜厚が0.40μmの第二中間層を形成した。
(比較例12)
第一中間層用塗布液1の表面処理された酸化亜鉛粒子をアンチモンドープ酸化スズ微粒子(商品名:SN100D、石原産業社製)に変更して第一中間層用塗布液を調製した。この第一中間層用塗布液を用いて、膜厚が6μmの第一中間層を形成した。次に、第二中間層を以下のように形成した以外は実施例1と同様にして電子写真感光体を製造し、同様に評価した。結果を表17に示す。
下記構造式で示されるブロック共重合体、ブロックイソシアネート、及び塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体を用いて第二中間層を形成し、膜厚0.32μmの第二中間層を形成した。
(比較例13)
第一中間層用塗布液1を用いて、膜厚が25μmとなるように第一中間層を形成し、次に第二中間層を以下のように形成した以外は実施例1と同様にして電子写真感光体を製造し、同様に評価した。結果を表17に示す。
アリザリン(化合物名:1,2−ジヒドロキシアントラキノン、和光純薬社製)の5部、架橋剤〔B1:保護基(H1)=5.1:2.2(質量比)〕の13.5部、樹脂(D1)の10部、触媒としてのジオクチルスズラウリレートの0.05部を、ジメチアセトアミドの100部とメチルエチルケトンの100部の混合溶媒に溶解し、第二中間層用塗布液を調製した。この第二中間層用塗布液を第一中間層上に浸漬塗布して塗膜を形成し、得られた塗膜を40分間温度160℃で加熱し、硬化させることによって、膜厚が1.00μmの第二中間層を形成した。

Claims (15)

  1. 積層体、該積層体上に形成された電荷発生層、及び該電荷発生層上に形成された正孔輸送層を有する電子写真感光体であって、
    該積層体は、導電性支持体、該導電性支持体上に形成されている第一中間層、及び該第一中間層上に形成されている第二中間層を有し、
    該第一中間層は、結着樹脂、及び有機化合物で表面処理されている金属酸化物粒子を含有し、
    該第二中間層は、電子輸送性を有する硬化物を含有し、
    該積層体は、下記式(1)
    R_nV/R_0V ≦0.80 式(1)
    (式中、
    R_nVは、該第二中間層の表面上に膜厚300nm、直径12mmの円状の金電極を蒸着法で設け、該導電性支持体から該金電極へ−0.3V/μmの直流電界を印加しながら、該導電性支持体と該金電極との間に3.0×10−3V/μm、及び0.1Hzの交流電界を印加して測定されるインピーダンスを表す。
    R_0Vは、該第二中間層の表面上に膜厚300nm、直径12mmの円状の金電極を蒸着法で設け、該導電性支持体から該金電極へ0Vの直流電界を印加しながら、該導電性支持体と該金電極との間に3.0×10−3V/μm、及び0.1Hzの交流電界を印加して測定されるインピーダンスを表す。)
    を満たすことを特徴とする電子写真感光体。
  2. 該積層体は、下記式(2)
    0.40≦R_nV/R_0V ≦0.75 式(2)
    を満たすことを特徴とする請求項1に記載の電子写真感光体。
  3. 該有機化合物は、アルコキシシリル基、アミノ基、エポキシ基、カルボキシル基、ヒドロキシ基、又はチオール基を有する化合物である請求項1又は2に記載の電子写真感光体。
  4. 該有機化合物は、シランカップリング剤である請求項1から3のいずれか1項に記載の電子写真感光体。
  5. 該第一中間層は、体積抵抗率が1.0×10Ω・cm以上である請求項1から4のいずれか1項に記載の電子写真感光体。
  6. 該第一中間層は、体積抵抗率が1.0×1015Ω・cm以下である請求項1から5のいずれか1項に記載の電子写真感光体。
  7. 該第二中間層は、膜厚が0.2μm以上0.7μm以下である請求項1から6のいずれか1項に記載の電子写真感光体。
  8. 該電子輸送性を有する硬化物は、重合性官能基を有する電子輸送物質、並びに、架橋剤及び/又は重合性官能基を有する樹脂を含む組成物の硬化物である請求項1から7のいずれか1項に記載の電子写真感光体。
  9. 該重合性官能基を有する電子輸送物質は、含有量が該組成物の全質量に対して30質量%以上70質量%以下である請求項8に記載の電子写真感光体。
  10. 該架橋剤は、イソシアネート化合物、メラミン化合物、及びグアナミン化合物からなる群より選択される少なくとも1種の化合物である請求項8又は9に記載の電子写真感光体。
  11. 該重合性官能基を有する樹脂は、下記式(D)

    (式中、R61は、水素原子又はアルキル基を示し、Yは、単結合、アルキレン基又はフェニレン基を示し、Wは、ヒドロキシ基、チオール基、アミノ基、カルボキシル基、又はメトキシ基を示す。)
    で示される構造単位を有する樹脂である請求項8から10のいずれか1項に記載の電子写真感光体。
  12. 該電荷発生層は、フタロシアニン顔料及びアゾ顔料からなる群より選択される少なくとも1種の電荷発生物質を含有する請求項1から11のいずれか1項に記載の電子写真感光体。
  13. 該正孔輸送層は、トリアリールアミン化合物、ベンジジン化合物及びスチリル化合物からなる群より選択される少なくとも1種の正孔輸送物質を含有する請求項1から12のいずれか1項に記載の電子写真感光体。
  14. 請求項1から13のいずれか1項に記載の電子写真感光体と、帯電手段、現像手段、転写手段、およびクリーニング手段からなる群より選択される少なくとも1つの手段とを一体に支持し、電子写真装置本体に着脱自在であるプロセスカートリッジ。
  15. 請求項1から13のいずれか1項に記載の電子写真感光体、帯電手段、露光手段、現像手段及び転写手段を有する電子写真装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4442193A (en) 1983-02-22 1984-04-10 Eastman Kodak Company Photoconductive compositions and elements containing naphthalene bis-dicarboximide compounds
US4562132A (en) 1984-11-19 1985-12-31 Xerox Corporation Photoresponsive imaging members containing electron transport overcoatings
JP2718048B2 (ja) 1988-02-15 1998-02-25 株式会社ブリヂストン 電子写真感光体用電荷輸送剤及び電子写真感光体
US4992349A (en) 1989-11-06 1991-02-12 Eastman Kodak Company Cyclic bis-dicarboximide charge transport compounds for electrophotography
JP2587748B2 (ja) 1992-02-07 1997-03-05 株式会社巴川製紙所 フルオレノン誘導体及びそれを用いた積層型電子写真感光体
JPH0770038A (ja) 1993-08-31 1995-03-14 Ricoh Co Ltd フルオレン化合物およびそれを用いた電子写真感光体
US5468583A (en) 1994-12-28 1995-11-21 Eastman Kodak Company Cyclic bis-dicarboximide electron transport compounds for electrophotography
JP3471163B2 (ja) 1995-09-25 2003-11-25 京セラミタ株式会社 ナフトキノン誘導体およびそれを用いた電子写真感光体
JP3717320B2 (ja) 1998-10-29 2005-11-16 富士電機画像デバイス株式会社 電子写真用感光体
JP2003186219A (ja) * 2001-10-09 2003-07-03 Fuji Xerox Co Ltd 電子写真感光体及びその製造方法、プロセスカートリッジ、並びに電子写真装置
JP2005189764A (ja) 2003-12-26 2005-07-14 Canon Inc 電子写真感光体、プロセスカートリッジおよび電子写真装置
US7541124B2 (en) 2005-08-19 2009-06-02 Eastman Kodak Company Condensation polymer photoconductive elements
US20070059620A1 (en) * 2005-09-09 2007-03-15 Xerox Corporation High sensitive imaging member with intermediate and/or undercoat layer
JP4832182B2 (ja) 2005-09-15 2011-12-07 株式会社リコー 電子写真感光体、画像形成装置及びプロセスカートリッジ
JP4649321B2 (ja) 2005-11-30 2011-03-09 キヤノン株式会社 電子写真感光体、プロセスカートリッジ及び電子写真装置
JP2007148293A (ja) * 2005-11-30 2007-06-14 Canon Inc 電子写真感光体、プロセスカートリッジ及び電子写真装置
JP4101279B2 (ja) * 2006-01-31 2008-06-18 キヤノン株式会社 電子写真感光体、プロセスカートリッジおよび電子写真装置
JP4867533B2 (ja) * 2006-09-08 2012-02-01 富士ゼロックス株式会社 電子写真感光体、プロセスカートリッジ及び画像形成装置
JP4859239B2 (ja) 2007-03-30 2012-01-25 キヤノン株式会社 電子写真感光体の製造方法
JP4501973B2 (ja) * 2007-08-29 2010-07-14 富士ゼロックス株式会社 画像形成装置及びプロセスカートリッジ
KR101476567B1 (ko) * 2010-09-14 2014-12-24 캐논 가부시끼가이샤 전자사진 감광 부재, 프로세스 카트리지, 전자사진 장치, 및 전자사진 감광 부재의 제조 방법
JP5656664B2 (ja) * 2011-01-20 2015-01-21 キヤノン株式会社 電子写真感光体、プロセスカートリッジ、電子写真装置および電子写真感光体の製造方法
JP5993720B2 (ja) * 2011-11-30 2016-09-14 キヤノン株式会社 電子写真感光体、プロセスカートリッジおよび電子写真装置
JP2013190494A (ja) * 2012-03-12 2013-09-26 Fuji Xerox Co Ltd 画像形成装置およびプロセスカートリッジ
EP2680078B1 (en) * 2012-06-29 2016-10-05 Canon Kabushiki Kaisha Electrophotographic photosensitive member, method for producing electrophotgraphic photosensitive member, process cartridge, electrophotographic apparatus, and imide compound
CN103529665B (zh) * 2012-06-29 2016-11-02 佳能株式会社 电子照相感光构件、处理盒和电子照相设备
CN103529666B (zh) * 2012-06-29 2017-04-12 佳能株式会社 电子照相感光构件、处理盒和电子照相设备

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