JP2019032358A - 電子写真感光体 - Google Patents

Abstract

【課題】感度特性を向上させることができる電子写真感光体を提供する。【解決手段】電子写真感光体１は、導電性基体２と、感光層３とを備え、感光層３は、単層で、電荷発生剤と、一般式（１）で表される化合物とを含有する。一般式（１）中、Ｒ1は、炭素原子数１〜６のアルキル基、炭素原子数７〜２０のアラルキル基、炭素原子数３〜１０のシクロアルキル基、又は炭素原子数１〜６のアルキル基若しくはアルコキシ基を有してもよい炭素原子数６〜１４のアリール基を表す。Ｒ2及びＲ3は、各々独立に、炭素原子数１〜６のアルキル基を有してもよい炭素原子数６〜１４のアリール基、炭素原子数１〜６のアルキル基、アルコキシ基、炭素原子数７〜２０のアラルキル基、又は炭素原子数３〜１０のシクロアルキル基を表す。【選択図】図１

Description

本発明は、電子写真感光体に関する。

電子写真感光体は、像担持体として電子写真方式の画像形成装置（例えば、プリンター、及び複合機）において用いられる。電子写真感光体としては、例えば、積層型電子写真感光体及び単層型電子写真感光体が挙げられる。積層型電子写真感光体は、電荷発生の機能を有する電荷発生層と、電荷輸送の機能を有する電荷輸送層とを含む感光層を備える。単層型電子写真感光体は、電荷発生の機能と、電荷輸送の機能とを有する感光層を備える。

特許文献１に記載の電子写真感光体が備える感光層は、例えば、下記化学式（Ｅ−１）で表される化合物を含有する。

特開２００８−１５６３０２号公報

しかし、特許文献１に記載の感光体には、感度特性を向上させることについて、いまだ改善の余地が残されている。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、感度特性を向上させることができる電子写真感光体を提供することである。

本発明の電子写真感光体は、導電性基体と、感光層とを備える。前記感光層は、単層であり、かつ電荷発生剤と、下記一般式（１）で表される化合物とを含有する。

前記一般式（１）中、Ｒ¹は、炭素原子数１以上６以下のアルキル基、炭素原子数７以上２０以下のアラルキル基、炭素原子数３以上１０以下のシクロアルキル基、又は炭素原子数１以上６以下のアルキル基若しくは炭素原子数１以上６以下のアルコキシ基を有してもよい炭素原子数６以上１４以下のアリール基を表す。Ｒ²及びＲ³は、各々独立に、炭素原子数１以上６以下のアルキル基を有してもよい炭素原子数６以上１４以下のアリール基、炭素原子数１以上６以下のアルキル基、炭素原子数１以上６以下のアルコキシ基、炭素原子数７以上２０以下のアラルキル基、又は炭素原子数３以上１０以下のシクロアルキル基を表す。ｍ及びｎは、各々独立に、０以上４以下の整数を表す。ｍが２以上４以下の整数を表す場合、複数のＲ²は互いに同一であっても異なってもよい。ｎが２以上４以下の整数を表す場合、複数のＲ³は互いに同一であっても異なってもよい。

本発明の電子写真感光体によれば、感度特性を向上させることができる。

本発明に係る電子写真感光体の一例を示す部分断面図である。 本発明に係る電子写真感光体の一例を示す部分断面図である。 本発明に係る電子写真感光体の一例を示す部分断面図である。

以下、本発明の実施形態について詳細に説明するが、本発明は、以下の実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の目的の範囲内で、適宜変更を加えて実施できる。なお、説明が重複する箇所については、適宜説明を省略する場合があるが、発明の要旨を限定するものではない。また、本明細書において、化合物名の後に「系」を付けて、化合物及びその誘導体を包括的に総称する場合がある。化合物名の後に「系」を付けて重合体名を表す場合には、重合体の繰返し単位が化合物又はその誘導体に由来することを意味する。

以下、炭素原子数１以上６以下のアルキル基、炭素原子数１以上４以下のアルキル基、炭素原子数１以上６以下のアルコキシ基、炭素原子数６以上１４以下のアリール基、炭素原子数７以上２０以下のアラルキル基、及び炭素原子数３以上１０以下のシクロアルキル基は、各々、次の意味である。

炭素原子数１以上６以下のアルキル基は、直鎖状又は分枝鎖状で非置換である。炭素原子数１以上６以下のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、及びｎ−ヘキシル基が挙げられる。

炭素原子数１以上４以下のアルキル基は、直鎖状又は分枝鎖状で非置換である。炭素原子数１以上４以下のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓ−ブチル基、及びｔ−ブチル基が挙げられる。

炭素原子数１以上６以下のアルコキシ基は、直鎖状又は分枝鎖状で非置換である。炭素原子数１以上６以下のアルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、イソプロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、イソブトキシ基、ｓ−ブトキシ基、ｔ−ブトキシ基、ペンチルオキシ基、イソペンチルオキシ基、ネオペンチルオキシ基、及びヘキシルオキシ基が挙げられる。

炭素原子数６以上１４以下のアリール基は、非置換である。炭素原子数６以上１４以下のアリール基としては、例えば、炭素原子数６以上１４以下の非置換の芳香族単環炭化水素基、炭素原子数６以上１４以下の非置換の芳香族縮合二環炭化水素基、及び炭素原子数６以上１４以下の非置換の芳香族縮合三環炭化水素基が挙げられる。より具体的な炭素原子数６以上１４以下のアリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、及びフェナントリル基が挙げられる。

炭素原子数７以上２０以下のアラルキル基は、炭素原子数１以上６以下のアルキル基の水素原子の一つが炭素原子数６以上１４以下のアリール基で置換された基である。炭素原子数７以上２０以下のアラルキル基としては、例えば、フェニルメチル基（ベンジル基）、２−フェニルエチル基（フェネチル基）、１−フェニルエチル基、３−フェニルプロピル基、４−フェニルブチル基、ナフチルメチル基、アントリルメチル基、及びフェナントリルメチル基が挙げられる。

炭素原子数３以上１０以下のシクロアルキル基は、非置換である。炭素原子数３以上１０以下のシクロアルキル基としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロへプチル基、シクロオクチル基、シクロノニル基、及びシクロデシル基が挙げられる。

また、以下の説明において、「炭素原子数１以上６以下のアルキル基を有してもよい」とは、官能基の水素原子の一部又は全部が、炭素原子数１以上６以下のアルキル基で置換されていてもよいことを意味する。「炭素原子数１以上６以下のアルコキシ基を有してもよい」についても同様である。

＜感光体の構造＞
本発明の実施形態に係る電子写真感光体（以下、感光体と記載することがある。）の構造を説明する。図１、図２及び図３は、本発明の実施形態の一例である感光体１の構造を示す部分断面図である。図１に示すように、感光体１は、導電性基体２と、感光層３とを備える。感光層３は、単層の感光層である。図１に示すように、感光層３は導電性基体２上に直接的に設けられてもよい。また、図２に示すように、感光体１は、例えば、導電性基体２と、中間層４（例えば下引き層）と、感光層３とを備えてもよい。図２に示す例では、感光層３は、導電性基体２上に中間層４を介して間接的に設けられている。また、図３に示すように、感光体１は、最表面層として保護層５を備えてもよい。

導電性基体２の形状は、感光体１が取り付けられる画像形成装置の構造に合わせて適宜選択される。導電性基体２の形状としては、例えば、シート状及びドラム状が挙げられる。なお、導電性基体２の厚さは、導電性基体２の形状に応じて適宜選択される。

感光層３の厚さは、感光層としての機能を十分に発現できる限り、特に限定されない。感光層３の厚さは、５μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましく、１０μｍ以上５０μｍ以下であることがより好ましい。

感光層３は、電荷発生剤と、下記一般式（１）で表される化合物（以下、化合物（１）と記載することがある。）とを含有する。感光層３は、正孔輸送剤及びバインダー樹脂の一方又は双方を更に含有してもよい。また、感光層３は、必要に応じて、各種添加剤を含有してもよい。単層型感光体である感光体１は、電荷発生剤と、化合物（１）と、必要に応じて添加される成分（例えば、正孔輸送剤、バインダー樹脂及び添加剤）とが一層の感光層３に含有される。

一般式（１）中、Ｒ¹は、炭素原子数１以上６以下のアルキル基、炭素原子数７以上２０以下のアラルキル基、炭素原子数３以上１０以下のシクロアルキル基、又は炭素原子数１以上６以下のアルキル基若しくは炭素原子数１以上６以下のアルコキシ基を有してもよい炭素原子数６以上１４以下のアリール基を表す。Ｒ²及びＲ³は、各々独立に、炭素原子数１以上６以下のアルキル基を有してもよい炭素原子数６以上１４以下のアリール基、炭素原子数１以上６以下のアルキル基、炭素原子数１以上６以下のアルコキシ基、炭素原子数７以上２０以下のアラルキル基、又は炭素原子数３以上１０以下のシクロアルキル基を表す。ｍ及びｎは、各々独立に、０以上４以下の整数を表す。ｍが２以上４以下の整数を表す場合、複数のＲ²は互いに同一であっても異なってもよい。ｎが２以上４以下の整数を表す場合、複数のＲ³は互いに同一であっても異なってもよい。

感光体１は、感光層３に化合物（１）を含有することにより、感度特性を向上させることができる。その理由は以下のように推測される。

化合物（１）は、空間的な広がりが比較的大きいπ共役系を有する。そのため、化合物（１）は、キャリア（電子）の受容性が高くなる傾向がある。また、化合物（１）はπ共役系が比較的大きいため、複数の化合物（１）のπ共役系が互いに重なり易くなり、複数の化合物（１）の分子間におけるキャリア（電子）の移動距離が比較的小さくなる。そのため、化合物（１）は、キャリア（電子）の輸送性が高くなる傾向がある。つまり、感光体１は、感光層３に、キャリア（電子）の受容性及び輸送性が比較的高い化合物（１）を含有するため、感度特性を向上させることができると考えられる。

以上、図１〜３を参照して、感光体１の構造について説明した。

＜感光体の要素＞
次に、本発明の実施形態に係る感光体の要素について説明する。

［導電性基体］
導電性基体は、感光体の導電性基体として用いることができる限り、特に限定されない。導電性基体は、少なくとも表面部が導電性を有する材料で形成されていればよい。導電性基体の一例としては、導電性を有する材料で形成される導電性基体が挙げられる。導電性基体の別の例としては、導電性を有する材料で被覆される導電性基体が挙げられる。導電性を有する材料としては、例えば、アルミニウム、鉄、銅、錫、白金、銀、バナジウム、モリブデン、クロム、カドミウム、チタン、ニッケル、パラジウム、インジウム、ステンレス鋼及び真鍮が挙げられる。本実施形態では、これらの導電性を有する材料を単独で用いてもよいし、二種以上を組み合わせて（例えば、合金として）用いてもよい。これらの導電性を有する材料のなかでも、感光層から導電性基体への電荷の移動が良好であることから、アルミニウム及びアルミニウム合金が好ましい。

［感光層］
感光層は、単層であり、かつ電荷発生剤及び化合物（１）を含有する。感光層は、正孔輸送剤及びバインダー樹脂の一方又は双方を更に含有してもよい。また、感光層は、必要に応じて各種添加剤を含有してもよい。以下、化合物（１）及びその合成方法、電荷発生剤、並びに任意成分である正孔輸送剤、バインダー樹脂及び添加剤について説明する。

（化合物（１））
化合物（１）は、一般式（１）で表される化合物であり、例えば電子輸送剤として感光層に含有される。感光層は、化合物（１）の一種のみを含有してもよいし、化合物（１）の二種以上を含有してもよい。

一般式（１）中、Ｒ¹は、感度特性をより向上させる観点から、炭素原子数１以上６以下のアルキル基、炭素原子数７以上２０以下のアラルキル基、又は炭素原子数１以上６以下のアルキル基若しくは炭素原子数１以上６以下のアルコキシ基を有してもよい炭素原子数６以上１４以下のアリール基を表すことが好ましく、炭素原子数１以上６以下のアルキル基を有するフェニル基又は炭素原子数１以上６以下のアルコキシ基を有するフェニル基を表すことがより好ましく、メチル基を有するフェニル基又はメトキシ基を有するフェニル基を表すことが更に好ましい。

一般式（１）中のＲ¹が炭素原子数１以上６以下のアルキル基を有するフェニル基又は炭素原子数１以上６以下のアルコキシ基を有するフェニル基を表す場合、このフェニル基が有する炭素原子数１以上６以下のアルキル基又は炭素原子数１以上６以下のアルコキシ基は、Ｒ¹が結合する窒素原子に対してオルト位に存在していることが好ましい。この場合、化合物（１）の構造の平面性が低下するため、感光層を形成する際の溶剤への溶解性が向上し、化合物（１）を感光層内に均一に分散させることができる。これにより、感度特性を更に向上させることができる。

一般式（１）中、ｍ及びｎは、感度特性をより向上させる観点から、０を表すことが好ましい。

化合物（１）としては、例えば、下記化学式（１−１）〜（１−５）で表される化合物（以下、それぞれ化合物（１−１）〜（１−５）と記載することがある。）が挙げられる。

これらの化合物のうち、感度特性をより向上させる観点から、化合物（１−１）、（１−３）及び（１−５）が好ましく、化合物（１−１）及び（１−５）がより好ましい。

化合物（１）が電子輸送剤として感光層に含有される場合、化合物（１）の含有量は、例えば感光層に含有されるバインダー樹脂１００質量部に対して、５質量部以上１００質量部以下であることが好ましく、１０質量部以上８０質量部以下であることがより好ましく、２０質量部以上６０質量部以下であることが特に好ましい。

化合物（１）が電子輸送剤として感光層に含有される場合、感光層は、化合物（１）に加えて、更に別の電子輸送剤を含有してもよい。別の電子輸送剤としては、例えば、キノン系化合物、ジイミド系化合物、ヒドラゾン系化合物、マロノニトリル系化合物、チオピラン系化合物、トリニトロチオキサントン系化合物、３，４，５，７−テトラニトロ−９−フルオレノン系化合物、ジニトロアントラセン系化合物、ジニトロアクリジン系化合物、テトラシアノエチレン、２，４，８−トリニトロチオキサントン、ジニトロベンゼン、ジニトロアクリジン、無水コハク酸、無水マレイン酸及びジブロモ無水マレイン酸のうち、化合物（１）とは異なる構造の電子輸送剤が挙げられる。電子輸送剤の合計質量に対する化合物（１）の含有量は、８０質量％以上であることが好ましく、９０質量％以上であることがより好ましく、１００質量％であることが特に好ましい。

（化合物（１）の合成方法）
化合物（１）は、例えば、以下に示す反応式（Ｒ１）で表される反応（以下、反応（Ｒ１）と記載することがある。）に従って又はこれに準ずる方法によって合成することができる。

反応（Ｒ１）において、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³、ｍ及びｎは、それぞれ一般式（１）中のＲ¹、Ｒ²、Ｒ³、ｍ及びｎと同義である。

反応（Ｒ１）では、１モル当量の一般式（Ａ１）で表される化合物（以下、化合物（Ａ１）と記載することがある。）と１モル当量の一般式（Ｂ１）で表される化合物（以下、化合物（Ｂ１）と記載することがある。）とを反応させて、１モル当量の化合物（１）を得る。反応（Ｒ１）では、１モルの化合物（Ａ１）に対して、１モル以上５モル以下の化合物（Ｂ１）を添加することが好ましい。反応（Ｒ１）の反応温度は、５０℃以上１５０℃以下であることが好ましい。反応（Ｒ１）の反応時間は、１時間以上１０時間以下であることが好ましい。反応（Ｒ１）は、溶媒中で行うことができる。溶媒としては、例えば、酢酸及びギ酸が挙げられる。反応（Ｒ１）は、酸触媒の存在下で行うことができる。酸触媒としては、例えば、ｐ−トルエンスルホン酸及び濃硫酸が挙げられる。

反応（Ｒ１）で得られた反応生成物を、必要に応じて精製することにより、目的化合物である化合物（１）を単離することができる。精製方法としては、公知の方法が適宜採用され、例えば晶析及びシリカゲルクロマトグラフィーが挙げられる。精製に使用する溶媒としては、例えば、クロロホルムが挙げられる。

（電荷発生剤）
電荷発生剤は、感光体用の電荷発生剤である限り、特に限定されない。電荷発生剤としては、例えば、フタロシアニン系顔料、ペリレン系顔料、ビスアゾ顔料、トリスアゾ顔料、ジチオケトピロロピロール顔料、無金属ナフタロシアニン顔料、金属ナフタロシアニン顔料、スクアライン顔料、インジゴ顔料、アズレニウム顔料、シアニン顔料、無機光導電材料（例えば、セレン、セレン−テルル、セレン−ヒ素、硫化カドミウム及びアモルファスシリコン）の粉末、ピリリウム顔料、アンサンスロン系顔料、トリフェニルメタン系顔料、スレン系顔料、トルイジン系顔料、ピラゾリン系顔料及びキナクリドン系顔料が挙げられる。電荷発生剤は、一種を単独で用いてもよいし、二種以上を組み合わせて用いてもよい。

フタロシアニン系顔料としては、例えば、下記化学式（Ｃ−１）で表される無金属フタロシアニン、及び金属フタロシアニンが挙げられる。金属フタロシアニンとしては、例えば、下記化学式（Ｃ−２）で表される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が挙げられる。フタロシアニン系顔料は、結晶であってもよく、非結晶であってもよい。フタロシアニン系顔料の結晶形状（例えば、α型、β型、Ｘ型、Ｙ型、Ｖ型及びＩＩ型）については特に限定されず、種々の結晶形状を有するフタロシアニン系顔料が使用される。

無金属フタロシアニンの結晶としては、例えば、無金属フタロシアニンのＸ型結晶（以下、Ｘ型無金属フタロシアニンと記載することがある。）が挙げられる。チタニルフタロシアニンの結晶としては、例えば、チタニルフタロシアニンのα型、β型及びＹ型結晶（以下、それぞれα型、β型及びＹ型チタニルフタロシアニンと記載することがある。）が挙げられる。ヒドロキシガリウムフタロシアニンの結晶としては、ヒドロキシガリウムフタロシアニンのＶ型結晶が挙げられる。

例えば、デジタル光学式の画像形成装置（例えば、半導体レーザーのような光源を使用した、レーザービームプリンター及びファクシミリ）には、７００ｎｍ以上の波長領域に感度を有する感光体を用いることが好ましい。この場合の電荷発生剤としては、７００ｎｍ以上の波長領域で高い量子収率を有することから、フタロシアニン系顔料が好ましく、無金属フタロシアニン及びチタニルフタロシアニンがより好ましく、Ｘ型無金属フタロシアニン及びＹ型チタニルフタロシアニンが更に好ましい。感光層に電子輸送剤として化合物（１）が含有される場合に感度特性を特に向上させるためには、電荷発生剤としてはＹ型チタニルフタロシアニンが好ましい。

Ｙ型チタニルフタロシアニンは、ＣｕＫα特性Ｘ線回折スペクトルにおいて、例えば、ブラッグ角（２θ±０．２°）の２７．２°に主ピークを有する。ＣｕＫα特性Ｘ線回折スペクトルにおける主ピークとは、ブラッグ角（２θ±０．２°）が３°以上４０°以下である範囲において、１番目又は２番目に大きな強度を有するピークである。

ＣｕＫα特性Ｘ線回折スペクトルの測定方法の一例について説明する。試料（チタニルフタロシアニン）をＸ線回折装置（例えば、株式会社リガク製「ＲＩＮＴ（登録商標）１１００」）のサンプルホルダーに充填して、Ｘ線管球Ｃｕ、管電圧４０ｋＶ、管電流３０ｍＡ、かつＣｕＫα特性Ｘ線の波長１．５４２Åの条件で、Ｘ線回折スペクトルを測定する。測定範囲（２θ）は、例えば３°以上４０°以下（スタート角３°、ストップ角４０°）であり、走査速度は、例えば１０°／分である。

短波長レーザー光源（例えば、３５０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の波長を有するレーザー光源）を用いた画像形成装置に適用される感光体には、電荷発生剤として、アンサンスロン系顔料が好適に用いられる。

電荷発生剤の含有量は、例えば感光層に含有されるバインダー樹脂１００質量部に対して、０．１質量部以上５０質量部以下であることが好ましく、０．５質量部以上３０質量部以下であることがより好ましく、０．５質量部以上１０質量部以下であることが特に好ましい。

（正孔輸送剤）
感光層は、正孔輸送剤を含有してもよい。正孔輸送剤は、感光体用の正孔輸送剤である限り、特に限定されない。正孔輸送剤としては、例えば、含窒素環式化合物及び縮合多環式化合物が挙げられる。含窒素環式化合物及び縮合多環式化合物としては、例えば、ジアミン化合物（より具体的には、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラフェニルフェニレンジアミン誘導体、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラフェニルナフチレンジアミン誘導体、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラフェニルフェナントリレンジアミン誘導体等）、オキサジアゾール系化合物（より具体的には、２，５−ジ（４−メチルアミノフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール等）、スチリル化合物（より具体的には、９−（４−ジエチルアミノスチリル）アントラセン等）、カルバゾール化合物（より具体的には、ポリビニルカルバゾール等）、有機ポリシラン化合物、ピラゾリン系化合物（より具体的には、１−フェニル−３−（ｐ−ジメチルアミノフェニル）ピラゾリン等）、ヒドラゾン系化合物、インドール系化合物、オキサゾール系化合物、イソオキサゾール系化合物、チアゾール系化合物、チアジアゾール系化合物、イミダゾール系化合物、ピラゾール系化合物及びトリアゾール系化合物が挙げられる。正孔輸送剤は、一種を単独で用いてもよいし、二種以上を組み合わせて用いてもよい。

感光層に電子輸送剤として化合物（１）が含有される場合に感度特性を特に向上させるためには、正孔輸送剤としては、下記一般式（ＨＴＭ１）で表される化合物が好ましく、下記化学式（ＨＴＭ１−１）で表される化合物（以下、正孔輸送剤（ＨＴＭ１−１）と記載することがある。）がより好ましい。

一般式（ＨＴＭ１）中、Ｒ¹¹、Ｒ¹²、Ｒ¹³、Ｒ¹⁴、Ｒ¹⁵及びＲ¹⁶は、各々独立に、炭素原子数１以上４以下のアルキル基を表す。ｅ１、ｅ２、ｅ３及びｅ４は、各々独立に、０以上５以下の整数を表す。ｅ５及びｅ６は、各々独立に、０以上４以下の整数を表す。ｅ１が２以上５以下の整数を表す場合、複数のＲ¹¹は互いに同一であっても異なってもよい。ｅ２が２以上５以下の整数を表す場合、複数のＲ¹²は互いに同一であっても異なってもよい。ｅ３が２以上５以下の整数を表す場合、複数のＲ¹³は互いに同一であっても異なってもよい。ｅ４が２以上５以下の整数を表す場合、複数のＲ¹⁴は互いに同一であっても異なってもよい。ｅ５が２以上４以下の整数を表す場合、複数のＲ¹⁵は互いに同一であっても異なってもよい。ｅ６が２以上４以下の整数を表す場合、複数のＲ¹⁶は互いに同一であっても異なってもよい。

正孔輸送剤の含有量は、例えば感光層に含有されるバインダー樹脂１００質量部に対して、１０質量部以上２００質量部以下であることが好ましく、１０質量部以上１００質量部以下であることがより好ましい。

（バインダー樹脂）
感光層は、バインダー樹脂を含有してもよい。バインダー樹脂としては、例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂及び光硬化性樹脂が挙げられる。熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、アクリル酸重合体、スチレン−アクリル酸共重合体、ポリエチレン樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体、塩素化ポリエチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリプロピレン樹脂、アイオノマー樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、アルキド樹脂、ポリアミド樹脂、ウレタン樹脂、ポリスルホン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ケトン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリエステル樹脂及びポリエーテル樹脂が挙げられる。熱硬化性樹脂としては、例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂及びメラミン樹脂が挙げられる。光硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ−アクリル酸系樹脂（エポキシ化合物のアクリル酸付加物）及びウレタン−アクリル酸系共重合体（ウレタン化合物のアクリル酸付加物）が挙げられる。これらのバインダー樹脂は、一種を単独で使用してもよく、二種以上を組み合わせて使用してもよい。

これらの樹脂の中では、加工性、機械的特性、光学的特性及び耐摩耗性のバランスに優れた感光層が得られることから、ポリカーボネート樹脂が好ましい。ポリカーボネート樹脂の例としては、下記化学式で表される繰返し単位を有するビスフェノールＺ型ポリカーボネート樹脂、ビスフェノールＺＣ型ポリカーボネート樹脂、ビスフェノールＣ型ポリカーボネート樹脂及びビスフェノールＡ型ポリカーボネート樹脂が挙げられる。

バインダー樹脂の粘度平均分子量は、４０，０００以上であることが好ましく、４０，０００以上５２，５００以下であることがより好ましい。バインダー樹脂の粘度平均分子量が４０，０００以上であると、感光体の耐摩耗性を向上させ易い。バインダー樹脂の粘度平均分子量が５２，５００以下であると、感光層の形成時にバインダー樹脂が溶剤に溶解し易くなり、感光層用塗布液の粘度が高くなり過ぎない。その結果、感光層を形成し易くなる。

（添加剤）
感光層は、必要に応じて、各種の添加剤を含有してもよい。添加剤としては、例えば、劣化防止剤（例えば、酸化防止剤、ラジカル捕捉剤、１重項消光剤及び紫外線吸収剤）、軟化剤、表面改質剤、増量剤、増粘剤、分散安定剤、ワックス、アクセプター、ドナー、界面活性剤、可塑剤、増感剤及びレベリング剤が挙げられる。酸化防止剤としては、例えば、ヒンダードフェノール（例えば、ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール）、ヒンダードアミン、パラフェニレンジアミン、アリールアルカン、ハイドロキノン、スピロクロマン、スピロインダノン及びこれらの誘導体、有機硫黄化合物並びに有機燐化合物が挙げられる。

［中間層］
本実施形態の感光体は、中間層（下引き層等）を含有してもよい。中間層は、例えば、無機粒子及び中間層に用いられる樹脂（中間層用樹脂）を含有する。中間層が存在することにより、リーク発生を抑制し得る程度の絶縁状態を維持しつつ、感光体を露光した時に発生する電流の流れを円滑にして、抵抗の上昇が抑えられると考えられる。

無機粒子としては、例えば、金属（例えば、アルミニウム、鉄及び銅）の粒子、金属酸化物（例えば、酸化チタン、アルミナ、酸化ジルコニウム、酸化スズ及び酸化亜鉛）の粒子、及び非金属酸化物（例えば、シリカ）の粒子が挙げられる。これらの無機粒子は、一種を単独で用いてもよいし、二種以上を併用してもよい。

中間層用樹脂としては、中間層を形成する樹脂として用いることができる限り、特に限定されない。中間層は、各種の添加剤を含有してもよい。添加剤は、例えば感光層の添加剤と同様である。

＜感光体の製造方法＞
本実施形態の感光体は、例えば、感光層用塗布液（以下、塗布液と記載することがある。）を導電性基体上に塗布し、乾燥することによって製造される。塗布液は、化合物（１）、電荷発生剤及び必要に応じて添加される成分（例えば、正孔輸送剤、バインダー樹脂及び各種添加剤）を、溶剤に溶解又は分散させることにより製造される。

塗布液に含有される溶剤は、塗布液に含まれる各成分を溶解又は分散できる限り、特に限定されない。溶剤の例としては、アルコール類（例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール及びブタノール）、脂肪族炭化水素（例えば、ｎ−ヘキサン、オクタン及びシクロヘキサン）、芳香族炭化水素（例えば、ベンゼン、トルエン及びキシレン）、ハロゲン化炭化水素（例えば、ジクロロメタン、ジクロロエタン、四塩化炭素及びクロロベンゼン）、エーテル類（例えば、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル及びプロピレングリコールモノメチルエーテル）、ケトン類（例えば、アセトン、メチルエチルケトン及びシクロヘキサノン）、エステル類（例えば、酢酸エチル及び酢酸メチル）、ジメチルホルムアルデヒド、ジメチルホルムアミド及びジメチルスルホキシドが挙げられる。これらの溶剤は、一種単独で又は二種以上を組み合わせて用いられる。感光体の製造時の作業性を向上させるためには、溶剤として非ハロゲン溶剤（ハロゲン化炭化水素以外の溶剤）を用いることが好ましい。

塗布液は、各成分を混合し、溶剤に分散することにより調製される。混合又は分散には、例えば、ビーズミル、ロールミル、ボールミル、アトライター、ペイントシェーカー又は超音波分散機を用いることができる。

塗布液は、各成分の分散性を向上させるために、例えば、界面活性剤を含有してもよい。

塗布液を塗布する方法としては、塗布液を導電性基体上に均一に塗布できる方法である限り、特に限定されない。塗布方法としては、例えば、ディップコート法、スプレーコート法、スピンコート法及びバーコート法が挙げられる。

塗布液を乾燥する方法としては、塗布液中の溶剤の少なくとも一部を蒸発させ得る限り、特に限定されない。例えば、高温乾燥機又は減圧乾燥機を用いて、熱処理（熱風乾燥）する方法が挙げられる。熱処理条件は、例えば、４０℃以上１５０℃以下の温度、かつ３分間以上１２０分間以下の時間である。

なお、感光体の製造方法は、必要に応じて、中間層を形成する工程及び保護層を形成する工程の一方又は両方を更に含んでもよい。中間層を形成する工程及び保護層を形成する工程では、公知の方法が適宜選択される。

以下、実施例を用いて本発明を更に具体的に説明する。なお、本発明は実施例の範囲に何ら限定されるものではない。

＜実施例及び比較例で用いた材料＞
感光層を製造するための材料として、以下の正孔輸送剤及び電子輸送剤を準備した。

［正孔輸送剤］
正孔輸送剤として、上述した正孔輸送剤（ＨＴＭ１−１）を準備した。

［電子輸送剤］
電子輸送剤として、上述した化合物（１−１）〜（１−５）を準備した。更に、化合物（Ｅ−１）も準備した。化合物（Ｅ−１）は、下記化学式（Ｅ−１）で表される電子輸送剤である。

〔化合物（１−１）〜（１−５）の合成〕
化合物（１−１）〜（１−５）は、各々以下の方法で合成した。なお、以下において、収率（％）はモル数基準である。また、以下において、反応式（Ｒ１０）で表される反応を、反応（Ｒ１０）と記載することがある。化学式（Ａ１−１）〜（Ａ１−５）及び（Ｂ１−１）で表される化合物を、それぞれ化合物（Ａ１−１）〜（Ａ１−５）及び（Ｂ１−１）と記載することがある。

（化合物（１−１）の合成）
下記反応（Ｒ１０）に従って、化合物（１−１）を合成した。

反応（Ｒ１０）では、フラスコに、化合物（Ａ１−１）（２．６３ｇ、１０ミリモル）と、化合物（Ｂ１−１）（１．７８ｇ、１０ミリモル）とを加え、更に、ｐ−トルエンスルホン酸（９０ｍｇ、０．５ミリモル）を酢酸（５０ｍＬ）に溶解させた溶液を加えた。次いで、フラスコの内温を１２０℃に保持して５時間攪拌した。フラスコ内を室温（２５℃）に戻し、反応液をイオン交換水に注いだ後、析出した固体をろ取した。得られた固体を、展開溶媒としてクロロホルムを用いて、シリカゲルクロマトグラフィーで精製し、化合物（１−１）を得た。化合物（１−１）の収量は２．８４ｇであり、収率は７０％であった。

（化合物（１−２）の合成）
反応（Ｒ１０）における化合物（Ａ１−１）（２．６３ｇ）を、下記化学式（Ａ１−２）で表される化合物（Ａ１−２）（２．２９ｇ）に変更したこと以外は、反応（Ｒ１０）と同様の方法で化合物（１−２）を合成した。化合物（１−２）の収量は２．２３ｇであり、収率は６０％であった。

（化合物（１−３）の合成）
反応（Ｒ１０）における化合物（Ａ１−１）（２．６３ｇ）を、下記化学式（Ａ１−３）で表される化合物（Ａ１−３）（２．７９ｇ）に変更したこと以外は、反応（Ｒ１０）と同様の方法で化合物（１−３）を合成した。化合物（１−３）の収量は２．７４ｇであり、収率は６５％であった。

（化合物（１−４）の合成）
反応（Ｒ１０）における化合物（Ａ１−１）（２．６３ｇ）を、下記化学式（Ａ１−４）で表される化合物（Ａ１−４）（２．６３ｇ）に変更したこと以外は、反応（Ｒ１０）と同様の方法で化合物（１−４）を合成した。化合物（１−４）の収量は２．８４ｇであり、収率は７０％であった。

（化合物（１−５）の合成）
反応（Ｒ１０）における化合物（Ａ１−１）（２．６３ｇ）を、下記化学式（Ａ１−５）で表される化合物（Ａ１−５）（２．７７ｇ）に変更したこと以外は、反応（Ｒ１０）と同様の方法で化合物（１−５）を合成した。化合物（１−５）の収量は２．７２ｇであり、収率は６５％であった。

次に、プロトン核磁気共鳴分光計（日本分光株式会社製、３００ＭＨｚ）を用いて、合成した化合物（１−１）〜（１−５）の¹Ｈ−ＮＭＲスペクトルを測定した。溶媒としてＣＤＣｌ₃を用いた。内部標準試料としてテトラメチルシラン（ＴＭＳ）を用いた。これらのうち、化合物（１−２）を代表例として、挙げる。以下に、化合物（１−２）の化学シフト値を示す。

化合物（１−２）：δ＝８．４２（ｄ，１Ｈ）、７．９３−８．１０（ｍ，４Ｈ）、７．６５−７．７２（ｍ，３Ｈ）、５．０１−５．０４（ｍ，２Ｈ）、１．９５−１．９９（ｍ，２Ｈ）、１．５１−１．５７（ｍ，２Ｈ）、０．９７（ｔ，３Ｈ）．

化学シフト値により、化合物（１−２）が得られていることを確認した。化合物（１−１）、及び（１−３）〜（１−５）も同様にして、化学シフト値により、それぞれ化合物（１−１）、及び（１−３）〜（１−５）が得られていることを確認した。

＜感光体の製造＞
以下に示す方法により単層型感光体である感光体（Ａ−１）〜（Ａ−１０）、（Ｂ−１）及び（Ｂ−２）を製造した。

［感光体（Ａ−１）の製造］
電荷発生剤としてのＸ型無金属フタロシアニン（５質量部）と、正孔輸送剤（ＨＴＭ１−１）（６０質量部）と、電子輸送剤としての化合物（１−１）（２５質量部）と、バインダー樹脂としてのビスフェノールＺ型ポリカーボネート樹脂（帝人株式会社製「ＴＳ２０５０」、粘度平均分子量５０，０００）（１００質量部）とを、テトラヒドロフラン（８００質量部）に添加した。ボールミルを用いて、これら材料（Ｘ型無金属フタロシアニン、正孔輸送剤（ＨＴＭ１−１）、化合物（１−１）、及びビスフェノールＺ型ポリカーボネート樹脂）とテトラヒドロフランとを５０時間混合し、テトラヒドロフラン中に材料を分散させて、感光層用塗布液を調製した。次いで、導電性基体としてのアルミニウム製のドラム状支持体（直径３０ｍｍ、全長２３８．５ｍｍ）上に、感光層用塗布液をディップコート法により塗布し、塗布膜を形成した。塗布膜を１００℃で３０分間乾燥させた。これにより、導電性基体上に感光層（膜厚３０μｍ）を形成し、感光体（Ａ−１）を得た。

［感光体（Ａ−２）〜（Ａ−１０）、（Ｂ−１）及び（Ｂ−２）の製造］
以下の点を変更した以外は、感光体（Ａ−１）の製造と同様の方法で、感光体（Ａ−２）〜（Ａ−１０）、（Ｂ−１）及び（Ｂ−２）を製造した。

（変更点）
感光体（Ａ−１）の製造に用いた電荷発生剤としてのＸ型無金属フタロシアニンを、表１に示す電荷発生剤に変更した。感光体（Ａ−１）の製造に用いた電子輸送剤としての化合物（１−１）を、表１に示す電子輸送剤に変更した。なお、表１中、欄「電子輸送剤」の１−１〜１−５、及びＥ−１は、それぞれ化合物（１−１）〜（１−５）、及び（Ｅ−１）を示す。

＜感光体の感度特性の評価＞
感光体（Ａ−１）〜（Ａ−１０）、（Ｂ−１）及び（Ｂ−２）の各々に対して、感度特性を評価した。感度特性の評価は、温度２３℃及び湿度５０％ＲＨの環境下で行った。まず、ドラム感度試験機（ジェンテック株式会社製）を用いて、感光体の表面を＋７００Ｖに帯電させた。次いで、バンドパスフィルターを用いて、ハロゲンランプの白色光から単色光（波長７８０ｎｍ、半値幅２０ｎｍ、光強度１．５μＪ／ｍ²）を取り出した。取り出された単色光を、感光体の表面に照射した。照射開始から０．５秒経過した時の感光体の表面電位を測定した。測定された表面電位を、露光後電位Ｖ_L（単位Ｖ）とした。測定された感光体の露光後電位Ｖ_Lを表１に示す。なお、露光後電位Ｖ_Lの絶対値が小さいほど、感光体の感度特性が優れていることを示す。

表１に示すように、感光体（Ａ−１）〜（Ａ−１０）は、感光層が一般式（１）に包含される化合物（１−１）〜（１−５）の何れかを含有していた。感光体（Ａ−１）〜（Ａ−１０）は、露光後電位Ｖ_Lが＋１５４Ｖ以下であった。

表１に示すように、感光体（Ｂ−１）及び（Ｂ−２）は、感光層が一般式（１）に包含されない化合物（Ｅ−１）を含有していた。感光体（Ｂ−１）及び（Ｂ−２）は、露光後電位Ｖ_Lが＋１６２Ｖ以上であった。

表１から明らかなように、感光体（Ａ−１）〜（Ａ−１０）は、感光体（Ｂ−１）及び（Ｂ−２）に比べ、感度特性に優れていた。

本発明に係る感光体は、画像形成装置に利用することができる。

１ 電子写真感光体
２ 導電性基体
３ 感光層

Claims (9)

1. 導電性基体と、感光層とを備える電子写真感光体であって、
   前記感光層は、単層であり、かつ電荷発生剤と、下記一般式（１）で表される化合物とを含有する、電子写真感光体。
   

   

   （前記一般式（１）中、
   Ｒ¹は、炭素原子数１以上６以下のアルキル基、炭素原子数７以上２０以下のアラルキル基、炭素原子数３以上１０以下のシクロアルキル基、又は炭素原子数１以上６以下のアルキル基若しくは炭素原子数１以上６以下のアルコキシ基を有してもよい炭素原子数６以上１４以下のアリール基を表し、
   Ｒ²及びＲ³は、各々独立に、炭素原子数１以上６以下のアルキル基を有してもよい炭素原子数６以上１４以下のアリール基、炭素原子数１以上６以下のアルキル基、炭素原子数１以上６以下のアルコキシ基、炭素原子数７以上２０以下のアラルキル基、又は炭素原子数３以上１０以下のシクロアルキル基を表し、
   ｍ及びｎは、各々独立に、０以上４以下の整数を表し、
   ｍが２以上４以下の整数を表す場合、複数のＲ²は互いに同一であっても異なってもよく、
   ｎが２以上４以下の整数を表す場合、複数のＲ³は互いに同一であっても異なってもよい。）
2. 前記一般式（１）中、
   Ｒ¹は、炭素原子数１以上６以下のアルキル基、炭素原子数７以上２０以下のアラルキル基、又は炭素原子数１以上６以下のアルキル基若しくは炭素原子数１以上６以下のアルコキシ基を有してもよい炭素原子数６以上１４以下のアリール基を表し、
   ｍ及びｎは、０を表す、請求項１に記載の電子写真感光体。
3. 前記一般式（１）中、Ｒ¹は、炭素原子数１以上６以下のアルキル基を有するフェニル基又は炭素原子数１以上６以下のアルコキシ基を有するフェニル基を表す、請求項２に記載の電子写真感光体。
4. 前記一般式（１）中、前記フェニル基が有する炭素原子数１以上６以下のアルキル基又は炭素原子数１以上６以下のアルコキシ基は、Ｒ¹が結合する窒素原子に対してオルト位に存在している、請求項３に記載の電子写真感光体。
5. 前記一般式（１）中、Ｒ¹は、メチル基を有するフェニル基又はメトキシ基を有するフェニル基を表す、請求項３又は４に記載の電子写真感光体。
6. 前記一般式（１）で表される化合物は、下記化学式（１−１）、（１−２）、（１−３）、（１−４）、又は（１−５）で表される化合物である、請求項２に記載の電子写真感光体。
   

   
7. 前記電荷発生剤は、Ｘ型無金属フタロシアニン、Ｙ型チタニルフタロシアニン又はこれらの組み合わせを含む、請求項１〜６の何れか一項に記載の電子写真感光体。
8. 前記感光層は、正孔輸送剤を更に含有し、
   前記正孔輸送剤は、下記一般式（ＨＴＭ１）で表される化合物を含む、請求項１〜７の何れか一項に記載の電子写真感光体。
   

   

   （前記一般式（ＨＴＭ１）中、
   Ｒ¹¹、Ｒ¹²、Ｒ¹³、Ｒ¹⁴、Ｒ¹⁵及びＲ¹⁶は、各々独立に、炭素原子数１以上４以下のアルキル基を表し、
   ｅ１、ｅ２、ｅ３及びｅ４は、各々独立に、０以上５以下の整数を表し、
   ｅ５及びｅ６は、各々独立に、０以上４以下の整数を表し、
   ｅ１が２以上５以下の整数を表す場合、複数のＲ¹¹は互いに同一であっても異なってもよく、
   ｅ２が２以上５以下の整数を表す場合、複数のＲ¹²は互いに同一であっても異なってもよく、
   ｅ３が２以上５以下の整数を表す場合、複数のＲ¹³は互いに同一であっても異なってもよく、
   ｅ４が２以上５以下の整数を表す場合、複数のＲ¹⁴は互いに同一であっても異なってもよく、
   ｅ５が２以上４以下の整数を表す場合、複数のＲ¹⁵は互いに同一であっても異なってもよく、
   ｅ６が２以上４以下の整数を表す場合、複数のＲ¹⁶は互いに同一であっても異なってもよい。）
9. 前記正孔輸送剤は、下記化学式（ＨＴＭ１−１）で表される化合物を含む、請求項８に記載の電子写真感光体。
   

   

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