(57)【要約】【課題】Ｙ型チタニルフタロシアニンと同程度の高感度を持ちつつ、Ｙ型結晶の問題点を克服した新たな結晶型のチタニルフタロシアニン結晶とその製造方法、及びそれを利用した電子写真感光体と電子写真画像形成装置を提供する。【解決手段】可視光線−赤外線吸収スペクトルで７８０ｎｍ±１０ｎｍの波長で最大吸収ピークを持ち、また７００ｎｍ±１０ｎｍで最大吸収ピークの３／４以下の強度を持つ副吸収ピークを表すことを特徴とするチタニルフタロシアニン結晶。これにより、かかるチタニルフタロシアニン結晶を電荷発生物質として利用する本発明の電子写真感光体は、優秀な感度と残留電位特性を持つだけでなく良好な安定性を表す。【選択図】図２
2007126671.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可視光線−赤外線吸収スペクトルで７８０ｎｍ±１０ｎｍの波長で最大吸収ピークを持ち、かつ、７００ｎｍ±１０ｎｍで最大吸収ピークの３／４以下の強度を持つ副吸収ピークを表すことを特徴とする、チタニルフタロシアニン結晶。
【請求項２】
前記チタニルフタロシアニン結晶は、８００ｎｍ以上の波長で吸収ピークを持っていないことを特徴とする、請求項１に記載のチタニルフタロシアニン結晶。
【請求項３】
前記チタニルフタロシアニン結晶は、Ｘ線回折スペクトルで９．２°、１４．５°、１８．１°、２４．１°、及び２７．３°（いずれも±０．２°の誤差を含む）のブラッグ角（２θ）で明瞭なピークを表すことを特徴とする請求項１に記載のチタニルフタロシアニン結晶。
【請求項４】
可視光線−赤外線吸収スペクトルで、８００ｎｍの波長で吸収ピークを持つチタニルフタロシアニン原料結晶をアルコール系溶媒と共に混練処理し、
可視光線−赤外線吸収スペクトルで、７８０ｎｍ±１０ｎｍの波長で最大吸収ピークを持ち、また７００ｎｍ±１０ｎｍで最大吸収ピークの３／４以下の強度を持つ副吸収ピークを表すチタニルフタロシアニン結晶を得ることを特徴とする、チタニルフタロシアニンの製造方法。
【請求項５】
前記混練処理時に結着樹脂がさらに含まれることを特徴とする、請求項４に記載のチタニルフタロシアニン結晶の製造方法。
【請求項６】
前記チタニルフタロシアニン原料結晶は、アシッドペースト処理されたアモルファス型またはＹ型（γ型）チタニルフタロシアニンであることを特徴とする、請求項４に記載のチタニルフタロシアニン結晶の製造方法。
【請求項７】
前記アルコール系溶媒の使用量は、チタニルフタロシアニンの質量に対して１〜１００倍であり、前記結着樹脂の使用量は、チタニルフタロシアニンの質量に対して０．１〜１００倍であることを特徴とする、請求項４に記載のチタニルフタロシアニン結晶の製造方法。
【請求項８】
前記チタニルフタロシアニン結晶は、８００ｎｍ以上の波長で吸収ピークを持っていないことを特徴とする、請求項４に記載のチタニルフタロシアニン結晶の製造方法。
【請求項９】
導電性支持体及び前記導電性支持体上に形成された感光層を備える電子写真感光体であって、
前記感光層が、可視光線−赤外線吸収スペクトルで７８０ｎｍ±１０ｎｍの波長で最大吸収ピークを持ち、かつ、７００ｎｍ±１０ｎｍで最大吸収ピークの３／４以下の強度を持つ副吸収ピークを表すチタニルフタロシアニン結晶を含むことを特徴とする、電子写真感光体。
【請求項１０】
前記感光層は、電荷発生機能と電荷輸送機能とをともに持つ単層型感光層であることを特徴とする、請求項９に記載の電子写真感光体。
【請求項１１】
前記感光層は、電荷発生層と電荷輸送層とを備える積層型であり、前記チタニルフタロシアニン結晶は、前記電荷発生層に含まれていることを特徴とする、請求項９に記載の電子写真感光体。
【請求項１２】
前記チタニルフタロシアニン結晶は、８００ｎｍ以上の波長に吸収ピークを持っていないことを特徴とする、請求項９に記載の電子写真感光体。
【請求項１３】
前記チタニルフタロシアニン結晶は、Ｘ線回折スペクトルで９．２°、１４．５°、１８．１°、２４．１°、及び２７．３°（いずれも±０．２°の誤差を含む）のブラッグ角（２θ）で明瞭なピークを表すことを特徴とする、請求項９に記載の電子写真感光体。
【請求項１４】
前記チタニルフタロシアニン結晶は、可視光線−赤外線吸収スペクトルで８００ｎｍの波長で吸収ピークを持つチタニルフタロシアニン結晶を、アルコール系溶媒を利用して混練処理することによって得られたことを特徴とする、請求項９に記載の電子写真感光体。
【請求項１５】
導電性支持体及び前記導電性支持体上に形成された感光層を備える電子写真感光体であって、前記感光層は、可視光線−赤外線吸収スペクトルで７８０ｎｍ±１０ｎｍの波長で最大吸収ピークを持ち、かつ、７００ｎｍ±１０ｎｍで最大吸収ピークの３／４以下の強度を持つ副吸収ピークを表すチタニルフタロシアニン結晶を含む電子写真感光体と、
前記電子写真感光体を帯電させる帯電装置と、
前記電子写真感光体上に静電潜像を形成するために、前記帯電された電子写真感光体を画像化された光で照射する画像化光照射装置と、
前記電子写真感光体上にトナー画像を形成するために前記静電潜像をトナーで現像する現像ユニットと、
画像受容体上に前記トナー画像を転写する転写装置と、
を備えることを特徴とする、電子写真画像形成装置。
【請求項１６】
前記感光層は、電荷発生機能と電荷輸送機能とをともに持つ単層型感光層であることを特徴とする、請求項１５に記載の電子写真画像形成装置。
【請求項１７】
前記感光層は、電荷発生層と電荷輸送層とを備える積層型であり、前記チタニルフタロシアニン結晶は、前記電荷発生層に含まれていることを特徴とする、請求項１５に記載の電子写真画像形成装置。
【請求項１８】
前記チタニルフタロシアニン結晶は、８００ｎｍ以上の波長に吸収ピークを持っていないことを特徴とする、請求項１５に記載の電子写真画像形成装置。
【請求項１９】
前記チタニルフタロシアニン結晶は、Ｘ線回折スペクトルで９．２°、１４．５°、１８．１°、２４．１°、及び２７．３°（いずれも±０．２°の誤差を含む）のブラッグ角（２θ）で明瞭なピークを表すことを特徴とする、請求項１５に記載の電子写真画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高い電荷発生効率を持つ新たな結晶型のチタニルフタロシアニン結晶とその製造方法、及びそれを利用した高感度の電子写真感光体及び電子写真画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
フタロシアニン化合物は、可視光線領域から近赤外線領域の光に対して良好な光導電性を表すので、電子写真感光体の電荷発生物質や有機太陽電池などの光電変換材料として広く利用されている。そのうち、中心金属として酸素分子１個と結合した４価のチタン原子を持つチタニルフタロシアニン化合物は、特に優秀な感度と安定性を表すので、現在は最も広く利用されている。
【０００３】
他の多くのフタロシアニン化合物のように、チタニルフタロシアニン化合物も常温でいろいろな結晶形態を持つ。
【０００４】
例えば、特許文献１には、７６０ｎｍ近辺で最大吸収ピークを表すチタニルフタロシアニン結晶が開示されている。この結晶型は、一般的にはβ型と知られた最安定形態であり、感度面では実用化されているチタニルフタロシアニンのうち最も低感度の結晶型である。
【０００５】
特許文献２には、８３０ｎｍ近辺で最大吸収ピークを表すα型チタニルフタロシアニンが開示されている。このα型は、β型に比べて１．５倍程度感度が高いために、これを利用すれば、さらに高性能の電子写真感光体を得られる。
【０００６】
特許文献３には、Ｘ線回折スペクトルで２７．３°に最大ピークを表す結晶型が開示されている。この結晶型は、一般的にはＹ型またはγ型と呼ばれており、一般的な電場強度で９０％以上の高量子効率を表すために、超高感度感光体用として実用化されている。このＹ型結晶は、長波長領域で複数の極大吸収ピークを表すことを特徴とし、通常８００ｎｍ近辺と８５０ｎｍ近辺とで吸収ピークがあり、その強度比は製造条件などにより変化すると知られている。この結晶型は準安定型であり、熱、機械的応力、または溶媒との接触などによりさらに安定した結晶型に変化することによって感度が低下しやすいという問題点がある。また、この結晶型は結晶中に水分子が介在されているために、環境の湿度条件により特性が変動しやすいという問題点もある。
【０００７】
また、特許文献４には、アモルファスチタニルフタロシアニンをモノクロロベンゼンと水で処理して得たチタニルフタロシアニン結晶を開示する。この結晶は、Ｘ線回折スペクトルでＹ型チタニルフタロシアニン結晶のように２７．３°で最大ピークを表すが、可視光線−赤外線吸収スペクトルが異なり、７９０ｎｍ付近で最大吸収ピークを持ち、７１０ｎｍ付近で副吸収ピークを持つ。
【０００８】
特許文献５は、可視光線−赤外線吸収スペクトルで約７９０ｎｍ付近の波長で最大吸収ピークを持ち、また、約７００ｎｍで最大吸収ピークの９０％以上の強度を持つ副吸収ピークを表すチタニルフタロシアニン結晶を開示する。
【０００９】
特許文献６は、非晶質または準非晶質チタニルフタロシアニンをアルコール系溶媒、芳香族系溶媒、またはアルコール系溶媒または芳香族系溶媒と水との混合溶媒で攪拌処理する結晶変換方法を開示する。
【００１０】
特許文献７は、特許文献５のチタニルフタロシアニン結晶のように、可視光線−赤外線吸収スペクトルで約７８０ｎｍ付近の波長で最大吸収ピークを持つチタニルフタロシアニン結晶を開示する。しかし、その副吸収ピークの強度は、前記最大吸収ピークの８０％をはるかに超過することである。
【００１１】
特許文献８は、可視光線−赤外線吸収スペクトルで約７７０ｎｍ付近の波長で最大吸収ピークを持ち、また６９０ｎｍで副吸収ピークを表すチタニルフタロシアニンと銅フタロシアニンとの混合結晶を開示する。しかし、これは、純粋なチタニルフタロシアニン結晶ではなく、かつ前記副吸収ピークの強度は前記最大吸収ピークの３／４をはるかに超過することである。
【００１２】
【特許文献１】米国特許４，６６４，９９７号明細書
【特許文献２】米国特許４，７２８，５９２号明細書
【特許文献３】米国特許４，８９８，７９９号明細書
【特許文献４】米国特許５，２５２，４１７号明細書
【特許文献５】米国特許６，２８４，４２０号明細書
【特許文献６】特開平３−２６９０６１号公報
【特許文献７】特開平１０−０７３９３９号公報
【特許文献８】米国特許６，０６８，９５８号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、Ｙ型チタニルフタロシアニンと同程度の高感度を持ちつつ、Ｙ型結晶の問題点を克服した新たな結晶型のチタニルフタロシアニンを提供することにある。
【００１４】
本発明の他の目的は、前記した新たな結晶型のチタニルフタロシアニンの製造方法を提供することにある。
【００１５】
本発明のさらに他の目的は、前記したチタニルフタロシアニンを電荷発生物質として利用する電子写真感光体を提供することにある。
【００１６】
本発明のさらに他の目的は、前記したチタニルフタロシアニンを電荷発生物質として利用する電子写真画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記課題を解決するために、本発明の第１の観点によれば、可視光線−赤外線吸収スペクトルで７８０ｎｍ±１０ｎｍの波長で最大吸収ピークを持ち、かつ、７００ｎｍ±１０ｎｍで最大吸収ピークの３／４以下の強度を持つ副吸収ピークを表すことを特徴とするチタニルフタロシアニン結晶が提供される。
【００１８】
上記課題を解決するために、本発明の第２の観点によれば、可視光線−赤外線吸収スペクトルで、８００ｎｍの波長で吸収ピークを持つチタニルフタロシアニン原料結晶をアルコール系溶媒と共に混練処理し、可視光線−赤外線吸収スペクトルで、７８０ｎｍ±１０ｎｍの波長で最大吸収ピークを持ち、また７００ｎｍ±１０ｎｍで最大吸収ピークの３／４以下の強度を持つ副吸収ピークを表すチタニルフタロシアニン結晶の製造方法が提供される。
【００１９】
上記課題を解決するために、本発明の第３の観点によれば、導電性支持体及び前記導電性支持体上に形成された感光層を備える電子写真感光体であって、前記感光層が可視光線−赤外線吸収スペクトルで７８０ｎｍ±１０ｎｍの波長で最大吸収ピークを持ち、また７００ｎｍ±１０ｎｍで最大吸収ピークの３／４以下の強度を持つ副吸収ピークを表すチタニルフタロシアニン結晶を含むことを特徴とする電子写真感光体が提供される。
【００２０】
上記課題を解決するために、本発明の第４の観点によれば、導電性支持体及び前記導電性支持体上に形成された感光層を備える電子写真感光体であり、前記感光層は、可視光線−赤外線吸収スペクトルで７８０ｎｍ±１０ｎｍの波長で最大吸収ピークを持ち、かつ、７００ｎｍ±１０ｎｍで最大吸収ピークの３／４以下の強度を持つ副吸収ピークを表すチタニルフタロシアニン結晶を含む電子写真感光体と、前記電子写真感光体を帯電させる帯電装置と、前記電子写真感光体上に静電潜像を形成するために、前記帯電された電子写真感光体を画像化された光で照射する画像化光照射装置と、前記電子写真感光体上にトナー画像を形成するために前記静電潜像をトナーで現像する現像ユニットと、画像受容体上に前記トナー画像を転写する転写装置と、を備える電子写真画像形成装置が提供される。
【００２１】
本発明において、望ましくは、前記チタニルフタロシアニン結晶は、８００ｎｍ以上の波長に吸収ピークを持っていない。
【００２２】
本発明において、前記チタニルフタロシアニン結晶は、Ｘ線回折スペクトルで９．２°、１４．５°、１８．１°、２４．１°、及び２７．３°（いずれも±０．２°の誤差を含む）のブラッグ角（２θ）で明瞭なピークを表すことが望ましい。
【００２３】
本発明において、前記チタニルフタロシアニン結晶は、可視光線−赤外線吸収スペクトルで８００ｎｍの波長で吸収ピークを持つチタニルフタロシアニン結晶を、アルコール系溶媒を利用して混練処理することによって得られたものである。
【００２４】
前記した特徴を持つ本発明のチタニルフタロシアニン結晶は、Ｙ型チタニルフタロシアニンと同程度の高感度を持ちつつもＹ型結晶の問題点を克服して良好な安定性を持つ優秀な電子写真特性を持つ。
【発明の効果】
【００２５】
本発明のチタニルフタロシアニン結晶は、Ｙ型結晶と同じ程度の高感度を持つだけでなく、混練処理により粒径が微細化かつ均一化されている。したがって、本発明のチタニルフタロシアニンは、分散安定性が優秀でかつ結晶状態が安定化しているために、Ｙ型結晶に比べて熱及び溶媒に対してさらに安定している。本発明のチタニルフタロシアニンを電荷発生物質として利用する本発明の感光体は、優秀な感度と残留電位特性を持つだけでなく良好な安定性を表す。したがって、本発明による電子写真感光体を利用すれば、高品質画像を安定的に得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２７】
以下、本発明によるチタニルフタロシアニン結晶とそれを利用した電子写真感光体及び電子写真画像形成装置について詳細に説明する。
【００２８】
本発明のチタニルフタロシアニン結晶の可視光線−赤外線吸収スペクトルパターンは、従来公知のチタニルフタロシアニン結晶のそれとは顕著に異なるものである。すなわち、従来低感度のβ型チタニルフタロシアニン結晶を除いて、高感度チタニルフタロシアニンは８００ｎｍ以上の波長で最大吸収ピークを持つことが特徴であった。しかし、本発明のチタニルフタロシアニン結晶は、可視光線−赤外線吸収スペクトルで７８０ｎｍ±１０ｎｍの波長で最大吸収ピークを持ち、また７００ｎｍ±１０ｎｍで最大吸収ピークの３／４以下の強度を持つ副吸収ピークを表すことを特徴とする。前記副吸収ピークの強度の下限分は特別に限定されないが、本発明では、副吸収ピークは必ず有していることが必要である。
【００２９】
前記チタニルフタロシアニン結晶はまた、８００ｎｍ以上の波長で実質的に独立的な吸収ピークを持っていない。
【００３０】
本発明のチタニルフタロシアニン結晶は、Ｘ線回折スペクトルパターンでも従来公知のチタニルフタロシアニン結晶のそれとは顕著に異なるものである。すなわち、本発明のチタニルフタロシアニン結晶は、Ｘ線回折スペクトルで９．２°、１４．５°、１８．１°、２４．１°、及び２７．３°（いずれも±０．２°の誤差を含む）のブラッグ角（２θ）で明瞭なピークを表すことを特徴とする。このようなピークの多いことは、Ｙ型チタニルフタロシアニンでも共通的に観察されることであるが、これは、Ｙ型結晶のＸ線回折スペクトルパターン特徴である９．６°、１１．７°、１５．０°（いずれも±０．２°の誤差を含む）などの他の多くのピークを持っていない。これは、本発明のチタニルフタロシアニン結晶がＹ型チタニルフタロシアニン結晶と類似した格子定数を持つが、格子対称性で差があることを示唆する。なお、本明細書において、「明瞭なピーク」とは、最大ピークの強度の少なくとも５％以上の強度を有するピークを意味する。
【００３１】
また、本発明のチタニルフタロシアニン結晶は、米国特許５，２５２，４１７号明細書に開示されているチタニルフタロシアニン結晶と比較する時に８００ｎｍ以上の吸収ピークがないという点で同じであるが、Ｘ線回折ピークの位置、及び可視光線−赤外線吸収スペクトルのピーク位置及び強度分布の差により結晶型の差を区別できる。例えば、米国特許５，２５２，４１７号明細書に開示されているチタニルフタロシアニン結晶のＸ線回折スペクトルは、９．２°のブラッグ角位置で回折ピークを持っていない。
【００３２】
また、前記した特徴を持つ本発明のチタニルフタロシアニン結晶は、前述したように、特開平１０−０７３９３９号公報、米国特許６，２８４，４２０号明細書、及び米国特許６，０６８，９５８号明細書に開示された結晶とも区別される。
【００３３】
また、前記した特徴を持つ本発明のチタニルフタロシアニン結晶は、特開平３−０２６９０６１号公報の結晶変換方法によって得られたチタニルフタロシアニン結晶と比較する時、Ｘ線回折スペクトルにおいて具体的に、例えば、９．２°、１４．５°、及び１８．１°のピーク有無の側面で区別される。
【００３４】
前記のように本発明のチタニルフタロシアニン結晶は、前記した従来文献上に開示されたチタニルフタロシアニン結晶と比較する時、可視光線−赤外線吸収スペクトル及びＸ線回折スペクトルの全体的な形態において非常に異なるものである。
【００３５】
次いで、本発明のチタニルフタロシアニン結晶の製造方法について説明する。
【００３６】
本発明のチタニルフタロシアニン結晶は、原料としてアシッドペースト処理されたアモルファス型（擬α型）またはＹ型（γ型）チタニルフタロシアニンなどの準安定型のチタニルフタロシアニン結晶を利用する。このようなチタニルフタロシアニンをアルコール系溶媒、及び必要に応じて結着樹脂と共に混練処理（ｋｎｅａｄｉｎｇ）すれば、前記特徴を持つ本発明のチタニルフタロシアニン結晶を得ることができる。
【００３７】
アシッドペースト処理は、顔料を精製及び／または顔料の結晶形態を変換させる方法としてよく知られている。たとえば、この方法は、米国特許第５，１０６，５３６号明細書に開示されている。普通、この方法は、顔料を硫酸に完全に溶解させるステップ、これにより得られた酸溶液を純水に加えて顔料を沈殿させ、かつ再結晶化させるステップ、及びこの沈殿された顔料を水から分離するステップを含むプロセスにより実施される。
【００３８】
このような結晶変換に利用できるアルコール系溶媒は、炭素数１から９の脂肪族低級アルコールを含む。そのうちでもメタノール、エタノール、プロパノール、ブタノールなどが取扱便利性の側面で望ましい。また、これら低級アルコールは、単独または２種以上の混合物で利用できる。また、本発明の効果を損傷させない範囲内で他の有機溶媒または水と混合されて使われることもできる。例えば、アルコール系溶媒／水＝９９／１〜１０／９０、望ましくは９９／１〜４０／６０の範囲で混合して使用できる。
【００３９】
溶媒の使用量は、チタニルフタロシアニンの質量に対して１〜１００倍、望ましくは２〜１０倍である。結着樹脂の使用量は、チタニルフタロシアニンの質量に対して０．１〜１００倍、望ましくは０．２〜５倍、さらに望ましくは０．３〜５倍である。
【００４０】
混練処理は、ニーダー（ｋｎｅａｄｅｒ）、２ロールミル、３ロールミル、アトリター（ａｔｔｒｉｔｏｒ）、ボールミル、サンドミル、バンバリーミキサー、ナノマイザー、マイクロフルイダイザー、スタンプミル、振動ミル、ホモナイザー、ダイノミル、マイクロナイザー、ペイントシェーカー、高速攪拌器、アルチマイザー、超音波粉砕器のように混練しつつ高い応力を加えうる装置を利用してなされうる。これら装置は、単独あるいは２種以上を複合して使用できる。また、混練時に適当に加熱することも結晶変換に有効である。例えば、結着樹脂のガラス転移温度に鑑みて室温〜２００℃、望ましくは５０〜１５０℃の温度で混練処理を行える。結着樹脂を共に利用する場合には、混練された分散体を粗粉砕して得た固形分散体を感光層形成用組成物（塗料）製造に直ちに投入できるので、従来の結晶変換方法と同様にろ過ステップ及びアルコールまたは水を利用する洗浄ステップを省略できる。
【００４１】
このようにして得られる本発明のチタニルフタロシアニンは、Ｙ型結晶と同じ程度の高感度を持つだけでなく、混練処理により粒径が微細化されて均一化されている。したがって、本発明のチタニルフタロシアニンは、分散安定性が優秀でかつ結晶状態が安定化されているために、Ｙ型結晶に比べて熱及び溶媒に対してさらに安定的である。
【００４２】
以下、前記した本発明のチタニルフタロシアニン結晶を電荷発生物質として利用する本発明による電子写真感光体について具体的に説明する。
【００４３】
本発明の電子写真感光体は、導電性支持体及び前記導電性支持体上に形成された感光層を備える電子写真感光体であり、前記感光層が可視光線−赤外線吸収スペクトルで７８０ｎｍ±１０ｎｍの波長で最大吸収ピークを持ち、かつ、７００ｎｍ±１０ｎｍで最大吸収ピークの３／４以下の強度を持つ副吸収ピークを表すチタニルフタロシアニン結晶を含むことを特徴とする。すなわち、本発明の電子写真感光体は導電性支持体上に形成された感光層を備え、前記感光層は前記の特性を持つ本発明のチタニルフタロシアニン結晶を含むことを特徴とする。
【００４４】
前記導電性支持体としては、導電性がある材料ならばその種類は特に制限されず、金属、導電性ポリマーなどからなるプレート、ディスク、シート、ベルト、ドラムなどを挙げられる。前記金属としては、アルミニウム、バナジウム、ニッケル、銅、亜鉛、パラジウム、インジウム、スズ、白金、ステンレススチールまたはクロムなどを挙げられる。前記ポリマーとしては、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、及びこれらの混合物、前記樹脂の製造に使われたモノマーの共重合体などに導電性カーボン、酸化スズ、酸化インジウムなどの導電性物質を分散させたことを挙げられる。金属シートまたは金属を蒸着するか、ラミネートした有機ポリマーシートなども使われうる。
【００４５】
前記感光層は、電荷発生層と電荷輸送層とが別途に形成された積層型または単一の層に電荷発生と電荷輸送の機能を共に持たせる単層型でありうる。
【００４６】
前記した可視光線−赤外線吸収スペクトルで７８０ｎｍ±１０ｎｍの波長で最大吸収ピークを持ち、また７００ｎｍ±１０ｎｍで最大吸収ピークの３／４以下の強度を持つ副吸収ピークを表し、また、８００ｎｍ以上の波長で実質的に吸収ピークを持っていないことを特徴とする本発明のチタニルフタロシアニン結晶は、電荷発生物質として作用する。これはまた、Ｘ線回折スペクトルで９．２°、１４．５°、１８．１°、２４．１°、及び２７．３°（いずれも±０．２°の誤差を含む）のブラッグ角（２θ）で明瞭なピークを表すことを特徴とする。
【００４７】
積層型感光層の場合にこれは電荷発生層に含まれ、単層型感光層の場合には電荷輸送物質のように一つの感光層に含まれる。
【００４８】
一方、本発明の効果を損傷させない範囲内で、他の公知の電荷発生物質が混合されうる。併用できる公知の電荷発生物質は、例えば前記の特徴を持つ本発明のチタニルフタロシアニン結晶以外のフタロシアニン系顔料、アゾ系顔料、キノン系顔料、ペリレン系顔料、インジゴ系顔料、ビスベンゾイミダゾール系顔料、キナクリドン系顔料、アズレニウム系染料、スクアリリウム系染料、ピリリウム系染料、トリアリールメタン系染料、シアニン系染料などの有機材料や、アモルファスシリコン、アモルファスセレン、三方晶セレン、テルル、セレン−テルル合金、硫化カドミウム、硫化アンチモン、硫化亜鉛などの無機材料を含むことができる。
【００４９】
積層型感光体の場合には、前記電荷発生物質を結着樹脂と共に溶媒に分散させて浸漬塗布、リング塗布、ロール塗布、スプレー塗布などの方法で成膜して電荷発生層を形成する。この電荷発生層は、また真空蒸着、スパッタリング、化学気相蒸着（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：ＣＶＤ）などの方法で形成できる。
【００５０】
電荷発生層の厚さは、通常約０．１μｍ〜約１μｍの範囲内に設定することが望ましい。前記厚さが０．１μｍ未満ならば感度が不十分であるという問題点があり、１μｍを超過すれば帯電能及び感度が低下するという問題点がある。
【００５１】
前記積層型感光層の電荷発生層上には電荷輸送層が形成されるが、逆に電荷輸送層上に電荷発生層が形成されることもある。電荷輸送層を形成するために正孔輸送物質及び結着樹脂などを溶媒で溶解させた溶液を塗布する方法が使われうる。塗布方法としては、感光層の場合と同様に浸漬塗布、リング塗布、ロール塗布、スプレー塗布などを挙げられる。電荷輸送層の厚さは通常約５μｍ〜約５０μｍの範囲内に設定される。前記厚さが５μｍ未満ならば、帯電性不良の問題点があり、５０μｍを超過すれば応答速度の低下及び画像品質の劣化などの問題点がある。電荷発生層層と電荷輸送層の総厚さは通常的に５μｍ〜５０μｍの範囲内で設定される。
【００５２】
前記電荷発生層で結着樹脂の含有量は、電荷発生物質１００質量部に対して結着樹脂５〜３５０質量部であることが望ましく、１０〜２００質量部であることがさらに望ましい。５質量部未満ならば、本発明のチタニルフタロシアニン結晶の分散が不十分で均一な電荷発生層を得難く、接着力も低下する恐れがある。３５０質量部を超過すれば、帯電電位の維持が困難であり、不十分な感度で所望の画像を得られないという短所がある。
【００５３】
電荷輸送層で電子輸送物質及び／又は正孔輸送物質を含む電荷輸送物質の含有量は、電荷輸送層の総質量に対して１０〜６０質量％の範囲が望ましい。１０質量％未満ならば、電荷輸送能が不十分なために感度が不十分で残留電位が大きくなる傾向があるので望ましくなく、また、６０質量％を超過すれば、感光層内の樹脂の含有量が小さくなって機械的強度が低下する傾向があるので望ましくない。
【００５４】
単層型感光体の場合には、前記の特徴を持つ本発明のチタニルフタロシアニン結晶を含む電荷発生物質を結着樹脂、電荷輸送物質のように溶媒に分散させて塗布することによって感光層が得られる。前記単層型感光層の厚さは通常約５μｍ〜約５０μｍの範囲であることが望ましい。
【００５５】
電荷輸送物質としては、正孔輸送物質と電子輸送物質があるが、正孔輸送物質と電子輸送物質とを併用することが望ましい。特に、単層型感光層の場合にはさらにそうである。単層型感光体の場合、電荷輸送物質が電荷発生物質及び結着樹脂と共に分散された感光層を利用するために、電荷発生が感光層の内部で生じる特徴があるので、感光層は正孔と電子いずれも輸送できることが望ましいためである。
【００５６】
使用可能な正孔輸送物質は、低分子化合物としては、例えば、ピレン系、カルバゾール系、ヒドラゾン系、オキサゾール系、オキサジアゾール系、ピラゾリン系、アリールアミン系、アリールメタン系、ベンジジン系、チアゾール系、スチルベン系、ブタジエン系などの含窒素環式化合物や縮合多環式化合物を含む。また、これらの置換基を主鎖あるいは側鎖に持つ高分子化合物やポリシラン系化合物のような高分子化合物が使われうる。このような高分子化合物の例は、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ハロゲン化ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリビニルピレン、ポリビニルアントラセン、ポリビニルアクリジン、ピレンホルムアルデヒド樹脂、エチルカルバゾールホルムアルデヒド樹脂、トリフェニルメタンポリマーなどを含む。
【００５７】
使用可能な電子輸送物質としては、例えば、ベンゾキノン系、テトラシアノエチレン系、テトラシアノキノジメタン系、フルオレノン系、キサントン系、フェナントラキノン、無水フタル酸系、ジフェノキノン系、スチルベンキノン系、ナフタレン系、チオピラン系などの電子吸引性低分子化合物を含む。それ以外に、これら低分子構造を主鎖あるいは側鎖に持つ電子輸送性の高分子化合物または酸化チタン、酸化亜鉛、硫化カドミウムなどの電子輸送性の顔料なども使われうる。
【００５８】
本発明の電子写真用感光体で使われる電子輸送物質または正孔輸送物質は、ここで挙げたものに限定されるものではない。また、これらは単独または２種以上混合して利用できる。
【００５９】
感光層形成用塗布液を形成するための結着樹脂は、電気絶縁性のフィルム形成可能な高分子重合体が望ましい。このような高分子重合体は、例えば、ポリカーボネート、ポリエステル、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリビニルアセテート、スチレン−ブタジエン共重合体、塩化ビニリデン−アクリロニトリル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体、シリコン樹脂、シリコン−アルキド樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、スチレン−アルキド樹脂、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリビニルブチラル、ポリビニルホルマール、ポリスルホン、カゼイン、ゼラチン、ポリビニルアルコール、エチルセルロース、フェノール樹脂、ポリアミド、カルボキシメチルセルロース、塩化ビニリデン系ポリマーラテックス、ポリウレタンなどを含むが、これらに限定されるものではない。このような結着樹脂は単独または２種類以上混合して利用できる。
【００６０】
単層型感光層中の電子輸送物質及び／又は正孔輸送物質を含む電荷輸送物質の含有量は、感光層の総質量に対して１０〜６０質量％の範囲が望ましい。１０質量％未満ならば、電荷輸送能が不十分なために感度が足りなくて残留電位が大きくなる傾向があるので望ましくなく、また６０質量％を超過すれば、感光層重の樹脂含有量が小さくなって機械的強度が低下する傾向があるので望ましくない。
【００６１】
本発明の電子写真感光体で、積層型または単層型に関係なく前記感光層には結着樹脂と共に、可塑剤、表面改質剤、分散安定剤、酸化防止剤、光安定剤などの添加剤が含まれうる。
【００６２】
本発明で使われうる可塑剤は、例えば、ビフェニル、塩化ビフェニル、ターフェニル、ジブチルフタレート、ジエチレングリコールフタレート、ジオクチルフタレート、トリフェニルリン酸、メチルナフタレン、ベンゾフェノン、塩化パラフィン、ポリプロピレン、ポリスチレン、各種フルオロ炭化水素などを含むが、これらに限定されるものではない。
【００６３】
本発明で使われうる表面改質剤は、例えば、シリコンオイル、フッ素樹脂などを含むが、これらに限定されるものではない。
【００６４】
また、本発明の感光層中には耐環境性や有害な光に対する安定性を向上させる目的で酸化防止剤や光安定剤などの劣化防止剤が含まれうる。このような目的で使われうる化合物の具体的な例は、トコフェロールなどのクロマノール誘導体及びそのエーテル化化合物またはエステル化化合物、ポリアリールアルカン化合物、ヒドロキノン誘導体とそのモノエーテル及びジエーテル化化合物、ベンゾフェノン誘導体、ベンゾトリアゾール誘導体、硫化エーテル化合物、フェニレンジアミン誘導体、ホスホン酸エステル、亜リン酸エステル、フェノール化合物、立体障害構造のフェノール化合物、直鎖アミン化合物、環状アミン化合物、立体障害構造のアミン化合物などを含むが、これらに限定されるものではない。
【００６５】
本発明の電子写真感光体において、前記導電性支持体と感光層との間には、接着性の向上、あるいは支持体からの電荷注入を阻止する目的で中間層が設置されることもある。このような中間層としては、アルミニウムの正極酸化層；酸化チタン、酸化スズなどの金属酸化物粉末の樹脂分散層；ポリビニルアルコール、カゼイン、エチルセルロース、ゼラチン、フェノール樹脂、ポリアミドなどの樹脂層を挙げられるが、これらに限定されるものではない。前記中間層の厚さは通常的に約０．０５μｍから約５μｍであることが望ましい。
【００６６】
また、本発明の電子写真感光体は、必要に応じて表面保護層をさらに備えることができる。
【００６７】
前記した感光層を浸漬塗布法により形成する場合、前記した含有量の電荷発生物質及び／又は電荷輸送物質などを結着樹脂と共に適当量の溶剤に溶解または分散した塗料を利用する。結着樹脂を溶解する溶剤は、結着樹脂の種類によって異なる。かかる有機溶剤は、例えば、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、１−ブタノール、２−ブタノール、１−メトキシ−２−プロパノールなどのアルコール類や、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、メチルイソプロピルケトン、メチルイソブチルケトン、４−メトキシ−４−メチル−２−ペンタノンなどのケトン類や、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミドなどのアミド類や、テトラヒドロフラン、ジオキサン、メチルセロソルブなどのエーテル類や、メチルアセテート、エチルアセテート、イソプロピルアセテート、ｔ−ブチルアセテートなどのエステル類や、ジメチルスルホキシド、スルホン酸などのスルホキシド及びスルホン類や、１，２−ジクロロエタン、１，１，２−トリクロロエタン、１，１，１−トリクロロエタン、トリクロロエチレン、テトラクロロエタン、ジクロロメタン、塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素、トリクロロエタンなどの脂肪族ハロゲン化炭化水素や、ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、キシレン、モノクロロベンゼン、ジクロロベンゼンなどの芳香族類や、ブチルアミン、ジエチルアミン、エチレンジアミン、イソプロパノールアミン、トリエタノールアミン、トリエチレンジアミンなどのアミン類などを挙げられる。積層型または単層型感光層を問わずこのような溶剤は隣接した層に影響を与えないことを選択することが望ましい。
【００６８】
本発明の電子写真感光体は、レーザープリンタ、コピー機、ファクシミリ機、ＬＥＤプリンタなどの電子写真画像形成装置に統合できる。
【００６９】
本発明による電子写真画像形成装置は、導電性支持体及び前記導電性支持体上に形成された感光層を備える電子写真感光体であり、前記感光層が可視光線−赤外線吸収スペクトルで７８０ｎｍ±１０ｎｍの波長で最大吸収ピークを持ち、また７００ｎｍ±１０ｎｍで最大吸収ピークの３／４以下の強度を持つ副吸収ピークを表すチタニルフタロシアニン結晶を含むことを特徴とする電子写真感光体特徴とする電子写真感光体と、前記電子写真感光体を帯電させる帯電装置と、前記電子写真感光体上に静電潜像を形成するために前記帯電された電子写真感光体を画像化された光（ｉｍａｇｅｗｉｓｅ  ｌｉｇｈｔ）で照射する画像化光照射装置と、前記電子写真感光体上にトナー画像を形成するために前記静電潜像をトナーで現像する現像ユニットと、画像受容体上に前記トナー画像を転写する転写装置と、を備えることを特徴とする。すなわち、本発明の電子写真画像形成装置は、前記した本発明による電子写真感光体を備えたことを特徴とする。
【００７０】
図１は、前記した本発明の電子写真感光体を備えた本発明の画像形成装置の一具現例を示す模式図である。
【００７１】
図１を参照すれば、図面番号１で表したものは半導体レーザーである。制御回路１１により画像情報によって信号変調されたレーザー光は、放出後に補正光学系２を通じて平行化されて、回転多面鏡３により反射されて走査運動をする。レーザー光は走査レンズ４によって本発明の電子写真感光体５の表面上に集光されて画像情報の露光を行う。電子写真感光体５は、帯電装置６によりあらかじめ帯電されているので、この露光によって表面に静電潜像が形成され、次いで、現像ユニット７により可視画像化される。この可視画像は転写装置８により紙などの画像受容体１２に転写されて、定着装置１０で定着されてプリント物として提供される。電子写真感光体５は、表面に残存する着色剤をクリーニング装置９により除去して反復して使われうる。一方、ここにはドラム状の電子写真感光体が図示されているが、前述したようにシート状、ベルト状でもよい。
【実施例】
【００７２】
以下、実施例を通じて本発明の具体的効果をさらに詳細に説明するが、本発明の範囲がこれによって限定されるものではないということは言うまでもない。本実施例の記載で“部”は特に表示がない限り、“質量部”を意味する。
【００７３】
＜製造例１＞
米国特許４，８９８，７９９号明細書に開示された製造法によって合成したＹ型チタニルフタロシアニン２部とポリビニルブチラル樹脂（積水化学社製、“Ｓ−ＬＥＣ  ＢＭ−１”）１部をイソプロピルアルコール５部と混合して、２本のロールミル（小平製作所製、Ｒ２型）で２０分間混練処理した。加工後の分散体を１００℃のオーブンで１時間乾燥させた後、粗粉砕してチップ状固形分散体を得た。
【００７４】
図２及び図３は、それぞれこのサンプルの可視光線−赤外線吸収スペクトル及びＸ線回折スペクトルを表す。
【００７５】
図２を参照すれば、可視光線−赤外線吸収スペクトルで７８０ｎｍ近辺の波長で最大吸収ピークを持ち、また７００ｎｍ近辺の波長で前記最大吸収ピークの約７０％の強度を持つ副吸収ピークが確認できる。また、このチタニルフタロシアニン結晶は、８００ｎｍ以上の波長では吸収ピークを持っていないということが分かる。
【００７６】
図３のＸ線回折スペクトルを参照すれば、前記チタニルフタロシアニン結晶は、９．２°、１４．５°、１８．１°、２４．１°、及び２７．３°近辺のブラッグ角（２θ）で明瞭な回折ピークを持つということが分かる。
【００７７】
＜製造例２＞
【００７８】
アシッドペースト処理で得たアモルファス型チタニルフタロシアニン（大日本インキ化学工業株式会社製、“Ｆａｓｔｇｅｎ  Ｂｌｕｅ  ８３１０”）をｎ−ブタノールと同じ質量ずつ混合したペースト相の混合物を、加圧型ニーダー（浪速機械製、“ＮＤ−０．５”）を利用して約８０℃で昇温しつつ２０分間混練した。次いで、混練処理後の顔料を真空乾燥器で乾燥して残留溶媒を除去した。このようにして得られた顔料の吸収スペクトル及びＸ線回折スペクトルは、製造例１で得られたことと同じ特徴を表した。
【００７９】
＜実施例１＞
【００８０】
両極酸化処理をした直径３０ｍｍのアルミニウムドラム上に、製造例１で得た固形分散体４部をエタノール９６部に溶解して得た塗布液をリングコート法で塗布して乾燥して、厚さ０．４μｍの電荷発生層を形成した。
【００８１】
この上に、ポリカーボネートＺ樹脂（三菱ガス化学社製、”Ｉｕｐｉｌｏｎ  Ｚ−２００”）６０部と、下記化学式（１）で表示されるアリールアミン系正孔輸送物質４０部とをクロロホルム３００部に溶解した溶液を前記電荷発生層上に塗布し、１００℃で１時間乾燥して厚さ２０μｍの電荷輸送層を形成して積層型の電子写真感光体を得た。
【００８２】
【化１】
2007126671.tif 000003
【００８３】
＜比較例１＞
Ｙ型チタニルフタロシアニン２部とポリビニルブチラル樹脂（積水化学社製、“ＬＥＣ  ＢＭ−１”）１部をエタノール１７部と共にサンドミルで１時間分散した。得られた分散液を攪拌しつつエタノールを積荷して固形分４％の塗布液を得た。これを実施例１と同じアルミニウムドラム上にリングコート法を利用して塗布して乾燥して厚さ０．４μｍの電荷発生層を形成した。
【００８４】
前記電荷発生層を実施例１と同様にして電荷輸送層を形成することによって、積層型の電子写真感光体を得た。
【００８５】
図４及び図５は、それぞれボン比較例で利用されたＹ型チタニルフタロシアニンの可視光線−赤外線吸収スペクトル及びＸ線回折スペクトルを表す。
【００８６】
これらをそれぞれ図２及び図３と比較すれば、可視光線−赤外線吸収パターン及びＸ線回折パターンに確実に差があるということが分かる。
【００８７】
＜実施例２＞
Ｙ型チタニルフタロシアニンの代りに製造例２で得た顔料を利用したことを除いては、比較例１と同じ方法で電子写真感光体を得た。
【００８８】
＜比較例２＞
Ｙ型チタニルフタロシアニンの代りにα型チタニルフタロシアニンを利用したことを除いては、比較例１と同じ方法で電子写真感光体を得た。
【００８９】
図６及び図７は、それぞれボン比較例で利用されたα型チタニルフタロシアニンの可視光線−赤外線吸収スペクトル及びＸ線回折スペクトルを表す。
【００９０】
これらをそれぞれ図２及び図３と比較すれば、可視光線−赤外線吸収パターン及びＸ線回折パターンに確実に差があるということが分かる。
【００９１】
＜電子写真特性＞
前記の実施例及び比較例で得た各感光体の電子写真特性を、ドラム感光体静電特性評価装置（ＱＥＡ社製、“ＰＤＴ−２０００”）を利用して温度２３℃及び湿度５０％（Ｎ／Ｎ）の条件及び温度１０℃及び湿度２０％（Ｌ／Ｌ）の条件で次のように測定した。
【００９２】
コロナ電圧−７．５ｋＶ及び帯電器と感光体の相対速度１００ｍｍ／ｓｅｃの条件で各感光体を帯電し、その直後に波長７８０ｎｍの単色光を露光エネルギー０〜５ｍＪ／ｍ2の範囲内で変化させつつ前記感光体に照射し、露光後の表面電位値を記録することによってエネルギー対表面電位の関係を測定した。ここで光を照射しない場合の表面電位をＶ０［Ｖ］、５ｍＪ／ｍ2の露光後の電位をＶｉ［Ｖ］と表示した。またＶ０が１／２に減衰するのに必要なエネルギーをＥ１／２［ｍＪ／ｍ2］と表示した。測定結果を表１に表した。
【００９３】
【表１】
2007126671.tif 000004
【００９４】
表１を参照すれば、実施例１及び２の感光体は、いかなる環境でも優秀な感度及び安定性を表すことが明確に分かる。一方、Ｙ型チタニルフタロシアニンを利用した比較例１の感光体の場合、Ｎ／Ｎ環境では実施例１及び２の感光体と同じ程度の高感度を表したが、Ｌ／Ｌ環境では感度が低下し、また残留電位も大きいということが分かる。α型チタニルフタロシアニンを利用した比較例２の感光体の場合、実施例１及び２の感光体の場合に比べて１／２以下の感度を表し、残留電位も大きいということが分かる。
【００９５】
以上の結果から、本発明の感光体は優秀な感度及び残留電位特性を持つだけでなく環境に対する良好な安定性を表すということが分かる。したがって、本発明による電子写真感光体を利用すれば、高品質画像を安定的に得ることができる。
【００９６】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【００９７】
本発明は、電子写真感光体及び電子写真画像形成装置関連の技術分野に好適に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】本発明の電子写真感光体を備えた本発明の画像形成装置の一具現例を示す模式図である。
【図２】製造例１で得た本発明によるチタニルフタロシアニンの可視光線−赤外線吸収スペクトルを示すグラフである。
【図３】製造例１で得た本発明によるチタニルフタロシアニンのＸ線回折スペクトルを示すグラフである。
【図４】比較例１で利用されたＹ型チタニルフタロシアニンの可視光線−赤外線吸収スペクトルを示すグラフである。
【図５】比較例１で利用されたＹ型チタニルフタロシアニンのＸ線回折スペクトルを示すグラフである。
【図６】比較例２で利用されたα型チタニルフタロシアニンの可視光線−赤外線吸収スペクトルを示すグラフである。
【図７】比較例２で利用されたα型チタニルフタロシアニンのＸ線回折スペクトルを示すグラフである。
【図１】
2007126671.tif 000005
【図２】
2007126671.tif 000006
【図３】
2007126671.tif 000007
【図４】
2007126671.tif 000008
【図５】
2007126671.tif 000009
【図６】
2007126671.tif 000010
【図７】
2007126671.tif 000011