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WO2025204789A1 - 電子写真感光体、電子写真感光体カートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents

電子写真感光体、電子写真感光体カートリッジ及び画像形成装置

Info

Publication number
WO2025204789A1
WO2025204789A1 PCT/JP2025/008704 JP2025008704W WO2025204789A1 WO 2025204789 A1 WO2025204789 A1 WO 2025204789A1 JP 2025008704 W JP2025008704 W JP 2025008704W WO 2025204789 A1 WO2025204789 A1 WO 2025204789A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
compound
electrophotographic photoreceptor
group
electron
optionally substituted
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
PCT/JP2025/008704
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
司 長谷川
ラミレス マヌエル エミリオ オテロ
渉 宮下
英貴 五郎丸
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Chemical Corp filed Critical Mitsubishi Chemical Corp
Publication of WO2025204789A1 publication Critical patent/WO2025204789A1/ja
Pending legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G5/00Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
    • G03G5/02Charge-receiving layers
    • G03G5/04Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
    • G03G5/043Photoconductive layers characterised by having two or more layers or characterised by their composite structure
    • G03G5/047Photoconductive layers characterised by having two or more layers or characterised by their composite structure characterised by the charge-generation layers or charge transport layers
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G5/00Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
    • G03G5/02Charge-receiving layers
    • G03G5/04Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
    • G03G5/05Organic bonding materials; Methods for coating a substrate with a photoconductive layer; Inert supplements for use in photoconductive layers
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G5/00Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
    • G03G5/02Charge-receiving layers
    • G03G5/04Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
    • G03G5/06Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being organic
    • G03G5/07Polymeric photoconductive materials
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G5/00Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
    • G03G5/14Inert intermediate or cover layers for charge-receiving layers
    • G03G5/147Cover layers

Definitions

  • the present invention relates to an electrophotographic photoreceptor used in copiers, printers, etc., and an electrophotographic photoreceptor cartridge and image forming apparatus using the same.
  • electrophotographic photoreceptors include a single-layer electrophotographic photoreceptor (hereinafter referred to as a single-layer photoreceptor) that contains a charge generation material (CGM) and a charge transport material (CTM) in the same layer, and a multi-layer electrophotographic photoreceptor (hereinafter referred to as a multi-layer photoreceptor) that has a charge generation layer containing a charge generation material (CGM) and a charge transport layer containing a charge transport material (CTM) stacked together.
  • CGM charge generation material
  • CTM charge transport material
  • photoreceptor charging methods include a negative charging method in which the photoreceptor surface is negatively charged, and a positive charging method in which the photoreceptor surface is positively charged.
  • Combinations of layer structures and charging methods of photoreceptors currently in practical use include "negatively charged multilayer photoreceptors" and "positively charged single layer photoreceptors.”
  • a "negatively charged laminated photoreceptor” generally has a structure in which an undercoat layer (UCL) made of resin or the like is placed on a conductive substrate such as an aluminum tube, on which a charge generation layer (CGL) made of a charge generation material (CGM) and resin or the like is placed, and on which a charge transport layer (CTL) made of a hole transport material (HTM) and resin or the like is placed.
  • UCL undercoat layer
  • CGL charge generation layer
  • CGM charge generation material
  • HTM hole transport material
  • "positively charged single-layer photoreceptors” generally have a configuration in which an undercoat layer (UCL) made of a resin or the like is provided on a conductive substrate such as an aluminum tube, and a single-layer photosensitive layer made of a charge generating material (CGM), a hole transport material (HTM), an electron transport material (ETM), and a resin or the like is provided on top of that (see, for example, Patent Document 1).
  • UCL undercoat layer
  • CGM charge generating material
  • HTM hole transport material
  • ETM electron transport material
  • the surface is charged using either corona discharge or contact methods, and then the photoconductor is exposed to light to neutralize the surface charge, forming an electrostatic latent image due to the potential difference with the surrounding surface.
  • Toner is then brought into contact with the photoconductor surface to form a toner image corresponding to the electrostatic latent image, which is then transferred to paper or other material and heated to melt and fix it, completing the print.
  • the basic structure of an electrophotographic photoreceptor is a photosensitive layer formed on a conductive support, but a protective layer may also be provided on the photosensitive layer to improve abrasion resistance, etc.
  • a photoreceptor As a technology for improving the mechanical strength or abrasion resistance of the photoreceptor surface, a photoreceptor has been disclosed in which a layer containing a compound with polymerizable functional groups is formed as a binder resin on the outermost surface of the photoreceptor, and this is polymerized by applying energy such as heat, light, or radiation to form a hardened resin layer (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
  • the object of the present invention is to provide a new electrophotographic photoreceptor that has at least a photosensitive layer and a protective layer on a conductive support, and that can improve the electrical properties of the photoreceptor, particularly the residual potential and potential retention rate.
  • the first embodiment of the present invention is an electrophotographic photoreceptor having at least a photosensitive layer and a protective layer on a conductive support, wherein the protective layer contains a hole-transporting compound and an electron-accepting compound, and the electron-accepting compound is a compound containing a boron atom.
  • a second embodiment of the present invention is an electrophotographic photoreceptor according to the first embodiment, wherein the electron-accepting compound is a compound represented by the following formula (1) or (2):
  • R 11 to R 13 and R 21 to R 24 each independently represent a hydrogen atom, a deuterium atom, a halogen atom, an optionally substituted alkyl group, an optionally substituted alkoxy group, an optionally substituted aromatic hydrocarbon group, or an optionally substituted aromatic heterocyclic group.
  • o, p, q, r, s, t, and u each represent an integer of 1 to 5.
  • Ph 1 , Ph 2 , Ph 3 , and Ph 4 are symbols indicating the respective benzene rings.
  • a third embodiment of the present invention is the electrophotographic photoreceptor of the first or second embodiment, wherein the hole transport compound is any one of the compounds represented by the following formulas (3) to (5):
  • Ar 1 to Ar 7 and Ar 9 to Ar 11 each independently represent an optionally substituted alkyl group, an optionally substituted alkenyl group, an optionally substituted alkoxy group, an optionally substituted aryloxy group, an optionally substituted heteroaryloxy group, an optionally substituted alkoxycarbonyl group, an optionally substituted dialkylamino group, an optionally substituted diarylamino group, an optionally substituted arylalkylamino group, an optionally substituted acyl group, an optionally substituted haloalkyl group, an optionally substituted alkylthio group, an optionally substituted arylthio group, an optionally substituted silyl group, an optionally substituted siloxy group, an optionally substituted aromatic hydrocarbon group, or an optionally substituted aromatic heterocyclic group.
  • Ar 8 represents an optionally substituted aromatic hydrocarbon group or an optionally substituted aromatic heterocyclic group.
  • m and n represent integers of 1 or greater.
  • the fifth embodiment of the present invention is the electrophotographic photoreceptor of the fourth embodiment, wherein the polymerizable functional group is selected from the following formulae (M1) to (M7):
  • a ninth embodiment of the present invention is the electrophotographic photoreceptor according to the seventh or eighth embodiment, wherein the LUMO dop is ⁇ 4.7 eV or more and ⁇ 3.0 eV or less.
  • a tenth embodiment of the present invention is the electrophotographic photoreceptor according to any one of the seventh to ninth embodiments, wherein the HOMO HTM is ⁇ 5.5 eV or more and ⁇ 4.0 eV or less.
  • the eleventh embodiment of the present invention is the electrophotographic photoreceptor according to claim 7, wherein in the eighth or ninth embodiment, the HOMO dop is ⁇ 7.2 eV or more and ⁇ 5.5 eV or less.
  • Ar HTM may be a group selected from the following formulae (200-1) to (200-3), and may be the same or different.
  • each R independently represents a hydrogen atom, an optionally substituted alkyl group, an optionally substituted alkoxy group, an optionally substituted aromatic hydrocarbon group, an optionally substituted aromatic heterocyclic group, or a halogen atom.
  • h1 represents an integer from 0 to 5
  • h4 represents an integer from 0 to 2.
  • * represents a bonding position.
  • the fourteenth embodiment of the present invention is an electrophotographic photoreceptor according to any one of the first to thirteenth embodiments, wherein the photosensitive layer is a laminated photosensitive layer including a charge generation layer and a charge transport layer, and the charge transport layer contains an arylamine compound.
  • the fifteenth embodiment of the present invention is an electrophotographic photoreceptor according to any one of the twelfth to fourteenth embodiments, wherein the mass ratio of the electron-accepting compound to the arylamine compound is 0.001 or more and 0.9 or less.
  • the sixteenth embodiment of the present invention is an electrophotographic photoreceptor according to any one of the first to fifteenth embodiments, wherein the protective layer further contains a cured product of a curable compound that does not have a hole-transporting skeleton.
  • the seventeenth embodiment of the present invention is an electrophotographic photoreceptor according to any one of the first to sixteenth embodiments, which contains 0.001 mass % or more of boron atoms relative to the total mass of all layers (excluding the conductive support) of the electrophotographic photoreceptor.
  • the eighteenth embodiment of the present invention is an electrophotographic photosensitive member cartridge having the electrophotographic photosensitive member according to any one of the first to seventeenth embodiments.
  • the nineteenth embodiment of the present invention is an image forming apparatus having the electrophotographic photoreceptor according to any one of the first to seventeenth embodiments.
  • FIG. 1 is a diagram schematically illustrating an example of the configuration of an image forming apparatus that can be configured using an electrophotographic photosensitive member according to an example of the present invention.
  • An electrophotographic photoreceptor according to one embodiment of the present invention (also referred to as “the present electrophotographic photoreceptor”) is an electrophotographic photoreceptor including at least a photosensitive layer (also referred to as “the present photosensitive layer”) and a protective layer (also referred to as “the present protective layer”) on a conductive support, and the protective layer contains a hole transporting compound and an electron accepting compound.
  • the present electrophotographic photoreceptor may optionally have layers other than the present photosensitive layer and the present protective layer.
  • the electrophotographic photoreceptor may be charged by either a negative charging method in which the surface of the photoreceptor is negatively charged or a positive charging method in which the surface of the photoreceptor is positively charged.
  • the positive charging method is preferred because it is considered that the effects of the present invention can be more effectively achieved in the case where the protective layer is required to have electron transport properties.
  • the side opposite the conductive support is the upper side or front side, and the conductive support side is the lower side or back side.
  • the protective layer is preferably the outermost layer, that is, the outermost layer located on the opposite side from the conductive support.
  • the effects of the present invention can be obtained even if the protective layer is not necessarily the outermost layer.
  • the effects can be obtained even if the protective layer is not the outermost layer.
  • the protective layer preferably contains an electron-accepting compound. It is presumed that the protective layer contains an electron-accepting compound, which can enhance the electron-accepting property of the protective layer, thereby further improving the electrical properties of the electrophotographic photoreceptor, particularly the residual potential and potential holding ratio. This is because the protective layer contains an electron-accepting compound, which reduces the Schottky barrier between adjacent layers and reduces the barrier for injection of charges, particularly holes, between layers, thereby improving the electrical properties, particularly the residual potential and potential holding ratio.
  • the "electron-accepting compound” in the present invention may be any compound that can accept electrons into the protective layer.
  • the “electron-accepting compound” may be any compound that can reduce the energy barrier during hole transfer in the target compound (hole-transporting compound) in the protective layer by any mechanism, thereby injecting holes into the target compound.
  • the mechanism may be, for example, a mechanism in which holes are directly transferred from the electron-accepting compound to the target compound, a mechanism in which holes are transferred by forming a hydrogen bond between the electron-accepting compound and the target compound, or a mechanism in which the energy barrier during hole transfer is reduced by forming a hydrogen bond between the electron-accepting compound and the target compound, and holes transferred from the present photosensitive layer are injected into the target compound present in the present protective layer.
  • the electron-accepting compound is preferably a compound containing a boron atom.
  • the number of boron atoms in the electron-accepting compound is preferably 1 or more, and is preferably 3 or less, and more preferably 2 or less, from the viewpoint of electron-accepting property.
  • the protective layer contains a compound containing a boron atom
  • the compound containing a boron atom functions as an electron-accepting compound
  • the compound containing a boron atom can enhance the electron-accepting properties of the protective layer.
  • the electrical properties of the electrophotographic photosensitive member particularly the residual potential and potential retention rate, can be further improved.
  • the inclusion of a compound containing a boron atom in the protective layer reduces the Schottky barrier between the protective layer and the photosensitive layer, thereby reducing the barrier for injection of charges, particularly holes, between the layers, resulting in further improved electrical properties.
  • Examples of compounds containing boron atoms include triarylborate compounds and tetraarylborate compounds. Among these, tetraarylborate compounds are preferred from the standpoints of stability and electron-accepting ability.
  • the electron-accepting compound is preferably a compound represented by the following formula (1) or (2), and more preferably a compound represented by the following formula (2).
  • the compounds represented by the following formulas (1) and (2) have a structure in which benzene rings are bonded to a boron atom at the center. Since boron atoms have electron-accepting properties, it is believed that the inclusion of boron atoms facilitates the movement of charges (transfer of electrons) in the electrophotographic photoreceptor, resulting in good electrical properties.
  • the compound represented by the following formula (2) is an ionic compound, in which boron becomes an anion and four benzene rings are bonded, and therefore it is believed that the compound can improve electron-accepting properties and stability.
  • All of the compounds represented by the following formulas (3) to (5) have an arylamine structure and are structurally characterized by a shallow HOMO level and high hole transport properties. Therefore, when electrons are extracted from the arylamine structure by the electron-accepting compound, a doped cationic salt is formed, which is thought to result in good electrical properties.
  • the compounds represented by formulas (4) and (5) are more preferred, and the compound represented by formula (5) is even more preferred, from the viewpoint of having a shallower HOMO level and high hole transport properties than the compound represented by formula (3).
  • Ar 1 to Ar 7 and Ar 9 to Ar 11 each independently represent an optionally substituted alkyl group, an optionally substituted alkenyl group, an optionally substituted alkoxy group, an optionally substituted aryloxy group, an optionally substituted heteroaryloxy group, an optionally substituted alkoxycarbonyl group, an optionally substituted dialkylamino group, an optionally substituted diarylamino group, an optionally substituted arylalkylamino group, an optionally substituted acyl group, an optionally substituted haloalkyl group, an optionally substituted alkylthio group, an optionally substituted arylthio group, an optionally substituted silyl group, an optionally substituted siloxy group, an optionally substituted aromatic hydrocarbon group, or an optionally substituted aromatic heterocyclic group.
  • an optionally substituted alkenyl group, an optionally substituted aromatic hydrocarbon group, or an optionally substituted aromatic heterocyclic group is preferred, and an optionally substituted aromatic hydrocarbon group is more preferred.
  • Ar8 represents an aromatic hydrocarbon group which may have a substituent or an aromatic heterocyclic group which may have a substituent, and among them, an aromatic heterocyclic group which may have a substituent is preferred from the viewpoint of hole transport properties.
  • m and n each represent an integer of 1 or more. From the viewpoint of hole transport properties, m is preferably 2 or more, more preferably 3 or more, and is preferably 6 or less, more preferably 5 or less.
  • n is preferably 2 or more, more preferably 3 or more, and is preferably 6 or less, more preferably 5 or less.
  • m and n are integers of 2 or more, two or more of Ar 8 to Ar 10 may be the same or different.
  • the hole transporting compound preferably has at least one polymerizable functional group in one molecule.
  • the hole transport compounds can crosslink with each other or with a curable compound that does not have a hole transport structure, thereby further improving the mechanical strength of the protective layer.
  • the number of polymerizable functional groups in one molecule is preferably 2 or more, more preferably 3 or more, and is preferably 8 or less, more preferably 6 or less.
  • the hole transport compound is a compound represented by any one of the formulas (3) to (5) and has a polymerizable functional group in one molecule
  • Ar 1 to Ar 7 , Ar 9 to Ar 11 , or Ar 8 in the formulas (3) to (5) have a substituent, and the substituent contains a polymerizable functional group.
  • the substituent possessed by Ar 1 to Ar 7 , Ar 9 to Ar 11 , or Ar 8 is preferably a group represented by any one of the following formulas (N1) to (N6), more preferably a group represented by formula (N1), (N3), or (N5), and even more preferably a group represented by formula (N1).
  • hole transport compounds are shown below. However, they are not limited to these.
  • the polymerizable functional group can be selected from the following formulae (M1) to (M7). Among them, from the viewpoints of stability and solubility, formulae (M1) and (M2) are preferred, and formula (M1) is more preferred.
  • R 110 represents a hydrogen atom or an alkyl group which may have a substituent, and * represents the bonding position.
  • the hole transporting compound and the electron accepting compound in the protective layer preferably satisfy the following formula (I).
  • LUMO dop represents the LUMO energy level (eV) of the electron-accepting compound (also referred to as the "LUMO level")
  • HOMO HTM represents the HOMO energy level (eV) of the hole-transporting compound (also referred to as the "HOMO level”).
  • the LUMO level of the electron-accepting compound indicates the lowest energy light absorption level, and the energy corresponds to the energy band gap (the difference between the HOMO level and the LUMO level). Therefore, "LUMO dop - HOMO HTM " in formula (I) indicates the charge transfer barrier from the hole-transporting compound to the electron-accepting compound.
  • formula (I) When formula (I) is satisfied, charge transport from the HOMO (highest occupied molecular orbital) of the hole transporting compound to the LUMO (lowest unoccupied molecular orbital) of the electron accepting compound is promoted, resulting in good hole transport properties.
  • "LUMO dop -HOMO HTM” is preferably 2.0 eV or less, more preferably 1.7 eV or less, and even more preferably 1.2 eV or less.
  • it is preferably greater than 0 eV, more preferably 0.1 eV or more, and even more preferably 0.15 eV or more.
  • the protective layer further contains a hole-transporting compound and an electron-accepting compound that satisfy the following formula (II):
  • the HOMO HTM in the above formulas (I) and (II), i.e., the energy level of the HOMO of the hole-transporting compound is preferably ⁇ 5.5 eV or more, more preferably ⁇ 5.3 eV or more, even more preferably ⁇ 5.1 eV or more, and even more preferably ⁇ 4.9 eV or more, from the viewpoint of hole-transporting properties. From the viewpoint of stability in the atmosphere, it is preferably ⁇ 4.0 eV or less, even more preferably ⁇ 4.2 eV or less, even more preferably ⁇ 4.4 eV or less, and even more preferably ⁇ 4.6 eV or less.
  • the HOMO dop in the above formulas (I) and (II), i.e., the HOMO level of the electron-accepting compound is preferably ⁇ 7.2 eV or more, more preferably ⁇ 6.5 eV or more, even more preferably ⁇ 5.8 eV or more, and even more preferably ⁇ 5.7 eV or more, from the viewpoint of doping efficiency. From the viewpoint of stability, it is preferably ⁇ 5.5 eV or less, even more preferably ⁇ 5.6 eV or less.
  • the HOMO energy level (E_homo) and the LUMO energy level (E_lumo) can be obtained by finding a stable structure through geometry optimization calculations using B3LYP (see A.D. Becke, J. Chem. Phys. 98, 5648 (1993), C. Lee, et al., Phys. Rev. B37, 785 (1988), and B. Miehlich, et al., Chem. Phys. Lett. 157, 200 (1989)), a type of density half-function method.
  • the basis set used was 6-31G(d,p), which is a polarization function added to 6-31G (R. Ditchfield, et al., J. Chem. Phys. 54, 724 (1971), W. J. Hehre, et al., J. Chem. Phys. 56, 2257 (1972), P. C. Ariharan et al., Mol. Phys. 27, 209 (1974), M. S. Gordon, Chem. Phys. Lett. 76, 163 (1980), P. C.
  • the B3LYP calculation using 6-31G(d,p) is described as B3LYP/6-31G(d,p).
  • the program used for the B3LYP/6-31G(d,p) calculation is the software "Spartan'18 Parallel Suite” (Wavefunction, Inc.).
  • the ratio of the mass of the electron-accepting compound to the mass of the hole-transporting compound is preferably 0.001 or more and 1.0 or less.
  • a content mass ratio (electron accepting compound/hole transporting compound) of 0.001 or more is preferable because hole transporting properties can be improved, while a content mass ratio of 1.0 or less is preferable because hole transporting properties are not impaired.
  • the content mass ratio is preferably 0.001 or more, more preferably 0.005 or more, even more preferably 0.01 or more, and even more preferably 0.05 or more, and is preferably 1.0 or less, more preferably 0.8 or less, even more preferably 0.6 or less, and even more preferably 0.4 or less.
  • the protective layer preferably further contains a cured product obtained by curing a curable compound, particularly a cured product of a curable compound that does not have a hole transporting skeleton.
  • a curable compound particularly a cured product of a curable compound that does not have a hole transporting skeleton.
  • phrases "having no hole-transporting skeleton” means that the structure does not contain a group containing a carbazole skeleton, a dibenzofuran structure, an arylamine structure, a naphthalene structure, a phenanthrene structure, a pyrene structure, or a structure exemplified as a hole-transporting substance described below.
  • curable compounds having radically polymerizable functional groups include monomers having an acryloyl group or a methacryloyl group, such as trimethylolpropane triacrylate (TMPTA), trimethylolpropane trimethacrylate, pentaerythritol triacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, glycerol triacrylate, tris(acryloxyethyl)isocyanurate, dipentaerythritol hexaacrylate, dimethylolpropane tetraacrylate, pentaerythritol ethoxy tetraacrylate, EO-modified phosphate triacrylate, 2,2,5,5-tetrahydroxymethylcyclopentanone tetraacrylate, 2-hydroxy-3-acryloyloxypropyl methacrylate, Examples include polyethylene glycol diacrylate, polypropylene glycol diacrylate, polytetramethylene glycol diacrylate, EO
  • examples of oligomers and polymers having an acryloyl group or a methacryloyl group include urethane acrylate, ester acrylate, acrylic acrylate, and epoxy acrylate. Among these, urethane acrylate and ester acrylate are preferred, and ester acrylate is even more preferred.
  • the above compounds can be used alone or in combination of two or more types.
  • the ratio of the mass content of the curable compound to the mass content of the electron-accepting compound is preferably 0.1 or more, more preferably 1 or more, and even more preferably 5 or more.
  • the mass ratio of the curable compound to the hole transport compound in the protective layer is preferably 0.1 or more, more preferably 0.5 or more, and even more preferably 1 or more.
  • the viewpoint of hole transportability it is preferably 10 or less, more preferably 8 or less, and even more preferably 5 or less.
  • the ratio of the mass content of the curable compound to the mass content of the electron-accepting compound is preferably 0.1 or more, more preferably 1 or more, and even more preferably 5 or more.
  • the content mass ratio of the curable compound to the hole transport compound is preferably 0.1 or more, more preferably 0.5 or more, and even more preferably 1 or more.
  • the viewpoint of hole transportability it is preferably 10 or less, more preferably 8 or less, and even more preferably 5 or less.
  • the protective layer may contain, as other components, a polymerization initiator, inorganic particles, and other materials, if necessary.
  • polymerization initiator examples include a thermal polymerization initiator and a photopolymerization initiator.
  • thermal polymerization initiator include peroxide compounds such as 2,5-dimethylhexane-2,5-dihydroperoxide, and azo compounds such as 2,2'-azobis(isobutyronitrile).
  • Photopolymerization initiators can be classified into direct cleavage type and hydrogen abstraction type depending on the radical generation mechanism.
  • Direct cleavage photopolymerization initiators generate radicals by cleaving some of the covalent bonds within the molecule when they absorb light energy
  • hydrogen abstraction photopolymerization initiators generate radicals when the molecule becomes excited by absorbing light energy and abstracts hydrogen from the hydrogen donor.
  • Examples of direct cleavage photopolymerization initiators include acetophenone or ketal compounds such as acetophenone, 2-benzoyl-2-propanol, 1-benzoylcyclohexanol, 2,2-diethoxyacetophenone, benzil dimethyl ketal, and 2-methyl-4'-(methylthio)-2-morpholinopropiophenone; benzoin ether compounds such as benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin isobutyl ether, benzoin isopropyl ether, and O-tosylbenzoin; and acylphosphine oxide compounds such as diphenyl(2,4,6-trimethylbenzoyl)phosphine oxide, phenylbis(2,4,6-trimethylbenzoyl)phosphine oxide, and lithium phenyl(2,4,6-trimethylbenzoyl)phosphonate.
  • acetophenone or ketal compounds
  • Examples of the hydrogen abstraction type photopolymerization initiator include benzophenone-based compounds such as benzophenone, 4-benzoylbenzoic acid, 2-benzoylbenzoic acid, methyl 2-benzoylbenzoate, methyl benzoylformate, benzyl, p-anisil, 2-benzoylnaphthalene, 4,4'-bis(dimethylamino)benzophenone, 4,4'-dichlorobenzophenone, and 1,4-dibenzoylbenzene; and anthraquinone- or thioxanthone-based compounds such as 2-ethylanthraquinone, 2-isopropylthioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 2,4-dimethylthioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, and 2,4-dichlorothioxanthone.
  • benzophenone-based compounds such as benzophenone, 4-benz
  • photopolymerization initiators include, for example, camphorquinone, 1-phenyl-1,2-propanedione-2-(o-ethoxycarbonyl)oxime, acridine compounds, triazine compounds, and imidazole compounds.
  • the photopolymerization initiator preferably has an absorption wavelength in the wavelength region of the light source used for light irradiation.
  • an acylphosphine oxide compound and a hydrogen abstraction initiator in combination.
  • the content ratio of the hydrogen abstraction initiator relative to the acylphosphine oxide compound is not particularly limited.
  • the content is preferably 0.1 parts by mass or more relative to 1 part by mass of the acylphosphine oxide compound, and from the viewpoint of maintaining the internal curability, the content is preferably 5 parts by mass or less.
  • substances that have a photopolymerization accelerator effect can be used alone or in combination with the above photopolymerization initiators.
  • substances that have a photopolymerization accelerator effect include triethanolamine, methyldiethanolamine, ethyl 4-dimethylaminobenzoate, isoamyl 4-dimethylaminobenzoate, (2-dimethylamino)ethyl benzoate, and 4,4'-dimethylaminobenzophenone.
  • the polymerization initiators may be used alone or in combination of two or more.
  • the content of the polymerization initiator is 0.5 to 40 parts by mass, preferably 1 to 20 parts by mass, per 100 parts by mass of the total radically polymerizable components.
  • the total radically polymerizable components include the electron transporting compound represented by formula (1) and the curable compound.
  • the protective layer may contain inorganic particles from the viewpoint of improving the strong exposure characteristics and mechanical strength, or from the viewpoint of imparting charge transport ability, but may not necessarily contain inorganic particles.
  • the inorganic particles include metal powder, metal oxide, metal fluoride, potassium titanate, and boron nitride, and generally, any inorganic particles that can be used for electrophotographic photoreceptors can be used.
  • the inorganic particles may be of one type only, or may be a mixture of multiple types of particles.
  • the protective layer may contain other materials as needed.
  • other materials include stabilizers (heat stabilizers, UV absorbers, light stabilizers, antioxidants, etc.), dispersants, antistatic agents, colorants, lubricants, etc. These may be used alone or in any combination and ratio.
  • the present protective layer can be formed, for example, by preparing a coating liquid (referred to as “the present protective layer-forming coating liquid") in which a curable composition containing the electron-accepting compound and the hole-transporting compound, and optionally the curable compound, the polymerization initiator, the inorganic particles, and the other materials, is dissolved in a solvent or dispersed in a dispersion medium, and then applying the present protective layer-forming coating liquid onto the present photosensitive layer and curing it, although the present protective layer is not limited to this method.
  • a coating liquid referred to as "the present protective layer-forming coating liquid”
  • the present protective layer-forming coating liquid a curable composition containing the electron-accepting compound and the hole-transporting compound, and optionally the curable compound, the polymerization initiator, the inorganic particles, and the other materials
  • the hole transport compound has a polymerizable functional group, it can also function as a curable compound. In this case, it is not necessary to contain a curable compound in addition to the hole transport compound having a polymerizable functional group. Even when no curable compound is contained, or when the content of the curable compound is small, by using the hole transport compound having a polymerizable functional group, sufficient mechanical strength can be obtained for the protective layer and deterioration of the residual potential due to the presence of a curable compound can be suppressed. However, this does not exclude the use of a hole transport compound having a polymerizable functional group in combination with a curable compound.
  • the hole transporting compound used in the present protective layer-forming coating liquid is preferably a compound represented by the above formula (1) or (2).
  • specific examples of the hole-transporting compound include compounds having a boron anion and a counter cation, such as those shown below.
  • the types of counter cations and the combinations of boron anions and counter cations are not limited to these.
  • the counter cations are presumed to be neutralized by receiving radicals, such as radicals from the hole-transporting substance.
  • the hole transporting compound used in the present protective layer-forming coating liquid is preferably a compound represented by the above formulas (3) to (5).
  • the preferred embodiments of the curable compound, polymerization initiator, inorganic particles and other materials used in the coating liquid for forming the protective layer are the same as those of the materials used in the protective layer.
  • the ratio of the mass of the electron-accepting compound to the mass of the hole-transporting compound is the same as the ratio of the mass of the electron-accepting compound to the mass of the hole-transporting compound in the protective layer described above (electron-accepting compound/hole-transporting compound).
  • the ratio of the mass content of the curable compound to the mass content of the electron-accepting compound is the same as the ratio of the mass content of the curable compound to the mass content of the electron-accepting compound in the present protective layer described above (curable compound/electron-accepting compound).
  • the content of the electron-accepting compound in the protective layer-forming coating liquid is preferably 0.01 parts by mass or more, more preferably 0.5 parts by mass or more, and even more preferably 1.0 part by mass or more, relative to 100 parts by mass of the solvent from the viewpoint of improving hole transportability, while the content is preferably 8.0 parts by mass or less, more preferably 7.0 parts by mass or less, and even more preferably 5.0 parts by mass or less, relative to 100 parts by mass of the solvent from the viewpoint of not inhibiting hole transportability.
  • the content of the curable compound in the coating liquid for forming the protective layer is preferably 10 parts by mass or less, more preferably 5 parts by mass or less, and even more preferably 0 parts by mass, per 100 parts by mass of the solvent, from the viewpoint of residual potential.
  • the ratio of the solvent and solid content used in the protective layer-forming coating solution varies depending on the coating method used to form the protective layer-forming coating solution, and can be adjusted as appropriate so that a uniform coating film is formed using the coating method being used.
  • the method for applying the coating solution to form the protective layer is not particularly limited, and examples thereof include spray coating, spiral coating, ring coating, and dip coating.
  • Methods for applying heat energy include heating using air, gases such as nitrogen, steam, various heat transfer media, infrared rays, and electromagnetic waves. Heating can be carried out from the coated surface side or the support side.
  • the heating temperature is preferably 100°C or higher and 170°C or lower.
  • the thickness of the protective layer is preferably 0.5 ⁇ m or more, more preferably 1 ⁇ m or more, from the viewpoint of abrasion resistance, and is preferably 5 ⁇ m or less, more preferably 3 ⁇ m or less, from the viewpoint of electrical properties. From the same viewpoint, the thickness of the protective layer is preferably 1/50 or more, more preferably 1/40 or more, and even more preferably 1/30 or more, of the thickness of the photosensitive layer, and is preferably 1/5 or less, more preferably 1/10 or less, and even more preferably 1/20 or less.
  • the photosensitive layer (present photosensitive layer) in the present electrophotographic photoreceptor may be any layer containing a charge generating material (CGM) and a charge transport material, and preferably contains at least an arylamine compound.
  • CGM charge generating material
  • CTL charge transport material
  • the protective layer contains an electron-accepting compound
  • the photosensitive layer contains an arylamine compound, which causes the arylamine compound and the electron-accepting compound to interact at the interface between the photosensitive layer and the protective layer, improving the hole transport properties in the photosensitive layer and further reducing the hole injection barrier between the photosensitive layer and the protective layer, resulting in even better electrical properties.
  • the arylamine compound may be any amine having an aryl group.
  • compounds containing a compound represented by the following formula (200) or (201) are particularly preferred from the viewpoint of further reducing the hole injection barrier between the present photosensitive layer and the present protective layer:
  • the compounds represented by the following formula (200) or (201) all have a common feature that the HOMO orbital spreads around the N atom and that they have excellent hole transport properties.
  • Ar HTM may be a group selected from the following formulae (200-1) to (200-3), and may be the same or different.
  • each R independently represents a hydrogen atom, an optionally substituted alkyl group, an optionally substituted alkoxy group, an optionally substituted aromatic hydrocarbon group, an optionally substituted aromatic heterocyclic group, or a halogen atom.
  • h1 represents an integer of 0 to 5
  • h4 represents an integer of 0 to 2.
  • * represents the bonding position to formula (200) or (201).
  • the content of the arylamine compound in the photosensitive layer is preferably 10 parts by mass or more, more preferably 20 parts by mass or more, and even more preferably 30 parts by mass or more, relative to 100 parts by mass of the total mass of the photosensitive layer from the viewpoint of hole transportability, while from the viewpoint of solubility, the content is preferably 65 parts by mass or less, more preferably 60 parts by mass or less, and even more preferably 50 parts by mass or less, relative to 100 parts by mass of the total mass of the photosensitive layer.
  • the total mass of the photosensitive layer means the total mass of the photosensitive layer after curing, which is equal to the total mass of the solid content in the coating liquid for forming the photosensitive layer.
  • the ratio of the mass of the electron-accepting compound to the mass of the arylamine compound is preferably 0.001 or more and 0.9 or less.
  • a ratio (electron-accepting compound/arylamine compound) of 0.001 or more is preferable from the viewpoint of electrical properties, while a ratio of 0.9 or less is preferable from the viewpoint of film hardness and image deletion under high temperature and high humidity.
  • the ratio (electron-accepting compound/arylamine compound) is more preferably 0.002 or more, more preferably 0.005 or more, of which 0.01 or more, of which 0.05 or more, and even more preferably 0.1 or more.
  • it is more preferably 0.8 or less, of which 0.6 or less, of which 0.4 or less, and even more preferably 0.3 or less.
  • the photosensitive layer is a single-layer type photosensitive layer
  • a charge generating material (CGM), an electron transporting material (ETM), and, if necessary, other hole transporting materials (HTM), and a binder resin are contained in the same layer.
  • CGM charge generating material
  • ETM electron transporting material
  • HTM hole transporting materials
  • a binder resin a binder resin
  • a phthalocyanine pigment when used as the charge-generating material, specific examples include metal-free phthalocyanine, and phthalocyanines coordinated with metals such as copper, indium, gallium, tin, titanium, zinc, vanadium, silicon, and germanium, or their oxides and halides.
  • metal-free phthalocyanine and phthalocyanines coordinated with metals such as copper, indium, gallium, tin, titanium, zinc, vanadium, silicon, and germanium, or their oxides and halides.
  • titanyl phthalocyanine (types A, B, and D) chlorogallium phthalocyanine
  • hydroxygallium phthalocyanine are preferred.
  • azo pigments When using azo pigments, various known bisazo pigments and trisazo pigments are preferably used.
  • Charge transport materials are classified into hole transport materials having mainly hole transport ability and electron transport materials having mainly electron transport ability.
  • the present photosensitive layer is a single-layer type photosensitive layer, it is preferable that at least a hole transport material and an electron transport material are contained in the same layer.
  • a carbazole structure, a stilbene structure, a butadiene structure, an enamine structure, and a compound in which a plurality of these structures are bonded are preferred, and a compound containing an enamine structure is more preferred.
  • the hole transporting substance may be used alone or in any combination of two or more kinds in any ratio.
  • the electron transport material can be selected from known materials. Examples include electron-withdrawing substances such as aromatic nitro compounds such as 2,4,7-trinitrofluorenone, cyano compounds such as tetracyanoquinodimethane, and quinone compounds such as diphenoquinone, as well as known cyclic ketone compounds and perylene pigments (perylene derivatives). Among these, from the viewpoint of electrical properties, quinone compounds and perylene pigments (perylene derivatives) are preferred, and quinone compounds are more preferred.
  • diphenoquinone or dinaphthylquinone is preferred from the viewpoint of electrical properties, and among these, dinaphthylquinone is more preferred.
  • the electron transport material may be used alone or in any combination of two or more kinds in any ratio.
  • binder resin used in the present photosensitive layer
  • binder resins used in the present photosensitive layer include vinyl polymers or copolymers thereof such as polymethyl methacrylate, polystyrene, and polyvinyl chloride; vinyl alcohol resins; polyvinyl butyral resins; polyvinyl formal resins; partially modified polyvinyl acetal resins; polyarylate resins; polyamide resins; polyurethane resins; polycarbonate resins; polyester resins; polyester carbonate resins; polyimide resins; phenoxy resins; epoxy resins; silicone resins; and partially crosslinked cured products thereof.
  • the above resins may also be modified with a silicon reagent or the like. These may be used alone or in any combination and ratio.
  • polycarbonate resin, polyarylate resin, and polyester resin are preferred, and polycarbonate resin or polyarylate resin is particularly preferred.
  • the photosensitive layer may contain additives such as well-known antioxidants, plasticizers, ultraviolet absorbers, electron-withdrawing compounds, leveling agents, and visible light shielding agents to improve film-forming properties, flexibility, coating properties, contamination resistance, gas resistance, light resistance, and the like.
  • the photosensitive layer may also contain various additives, such as sensitizers, dyes, pigments (excluding the charge-generating materials, hole-transporting materials, and electron-transporting materials described above), and surfactants, as needed.
  • surfactants include silicone oils and fluorine-based compounds. In the present invention, these may be used alone or in any combination and ratio.
  • the photosensitive layer may contain fluorine-based resins, silicone resins, etc., or particles made from these resins or particles of inorganic compounds such as aluminum oxide.
  • the thickness of the photosensitive layer is preferably 20 ⁇ m or more, more preferably 25 ⁇ m or more, from the viewpoint of dielectric breakdown resistance, and is preferably 50 ⁇ m or less, more preferably 40 ⁇ m or less, from the viewpoint of electrical properties.
  • the electrophotographic photoreceptor When the electrophotographic photoreceptor has a laminated photosensitive layer, for example, it may have a structure in which a charge transport layer (CTL) containing a charge transport material is laminated on a charge generation layer (CGL) containing a charge generation material (CGM). In this case, it is also possible to provide layers other than the charge generation layer (CGL) and the charge transport layer (CTL).
  • CTL charge transport layer
  • CGL charge generation layer
  • CGM charge generation material
  • CTL charge generation material
  • CTL charge transport layer
  • a preferable example is one in which the charge transport layer contains the arylamine compound.
  • the charge generating layer usually contains a charge generating material (CGM) and a binder resin.
  • the charge generating material (CGM) and binder resin are the same as those described above for the single-layer type photosensitive layer.
  • the charge generating layer may contain other components as needed, such as known additives such as antioxidants, plasticizers, ultraviolet absorbers, electron-withdrawing compounds, leveling agents, visible light shielding agents, and fillers, for the purpose of improving film-forming properties, flexibility, coatability, stain resistance, gas resistance, light resistance, etc.
  • additives such as antioxidants, plasticizers, ultraviolet absorbers, electron-withdrawing compounds, leveling agents, visible light shielding agents, and fillers, for the purpose of improving film-forming properties, flexibility, coatability, stain resistance, gas resistance, light resistance, etc.
  • the compounding ratio (by mass) of the binder resin and the charge generating substance is preferably 10 parts by mass or more of the charge generating substance per 100 parts by mass of the binder resin, and more preferably 30 parts by mass or more. On the other hand, it is preferably 1,000 parts by mass or less, and more preferably 500 parts by mass or less. From the viewpoint of film strength, it is more preferably 300 parts by mass or less, and even more preferably 200 parts by mass or less.
  • the thickness of the charge transport layer is not particularly limited, but from the viewpoints of electrical properties, image stability, and high resolution, it is preferably 5 ⁇ m or more and 50 ⁇ m or less, more preferably 10 ⁇ m or more or 35 ⁇ m or less, and even more preferably 15 ⁇ m or more or 25 ⁇ m or less.
  • the above-mentioned layers can be formed as follows.
  • the coating solution obtained by dissolving or dispersing the substance to be contained in a solvent is applied to a conductive support by a known method such as dip coating, spray coating, nozzle coating, bar coating, roll coating, or blade coating, and the layers are then coated and dried repeatedly to form the layer.
  • a known method such as dip coating, spray coating, nozzle coating, bar coating, roll coating, or blade coating
  • solvent or dispersion medium used to prepare the coating liquid.
  • Specific examples include alcohols, ethers, aromatic hydrocarbons, and chlorinated hydrocarbons. These may be used alone or in any combination of two or more types.
  • the undercoat layer may be made of, for example, a resin or a resin in which particles of an organic pigment or metal oxide are dispersed.
  • organic pigments used in the undercoat layer include phthalocyanine pigments, azo pigments, and perylene pigments.
  • titanium oxide and aluminum oxide are preferred, with titanium oxide being particularly preferred.
  • the average primary particle size is preferably 10 nm or more, and 100 nm or less, more preferably 50 nm or less.
  • the binder resin used in the present undercoat layer can be selected from, for example, polyvinyl acetal resins such as polyvinyl butyral resin; and insulating resins such as polyarylate resin, polycarbonate resin, polyester resin, phenoxy resin, acrylic resin, methacrylic resin, polyamide resin, polyurethane resin, epoxy resin, silicone resin, polyvinyl alcohol resin, and styrene-alkyd resin.
  • the binder resin is not limited to these polymers.
  • these binder resins may be used alone or in combination of two or more, or may be used in a cured form together with a curing agent.
  • polyvinyl acetal resins preferred because they exhibit good dispersibility and coatability, and among these, alcohol-soluble copolymerized polyamides are particularly preferred.
  • the mixing ratio of particles to the binder resin can be selected as desired. Using a ratio in the range of 10% to 500% by mass is preferred in terms of dispersion stability and coatability.
  • this undercoat layer can be selected as desired. In consideration of the characteristics of the electrophotographic photoreceptor and the coatability of the dispersion, a thickness of 0.1 ⁇ m or more is preferred, and a thickness of 20 ⁇ m or less is even more preferred.
  • the undercoat layer may also contain known antioxidants, etc.
  • the present electrophotographic photoreceptor may have other layers as needed, in addition to the present conductive support, the present photosensitive layer, the present protective layer and the present undercoat layer described above.
  • the present electrophotographic photoreceptor can be used to configure an image forming apparatus (the present image forming apparatus).
  • the image forming apparatus includes an electrophotographic photosensitive member 1, a charging device 2, an exposure device 3, and a developing device 4, and may further include a transfer device 5, a cleaning device 6, and a fixing device 7 as needed.
  • the electrophotographic photoreceptor 1 is not particularly limited as long as it is the above-described electrophotographic photoreceptor.
  • Fig. 1 shows a drum-shaped photoreceptor in which the above-described photosensitive layer is formed on the surface of a cylindrical conductive support.
  • a charging device 2, an exposure device 3, a developing device 4, a transfer device 5, and a cleaning device 6 are arranged along the outer circumferential surface of the electrophotographic photoreceptor 1.
  • Examples of the charging device 2 include non-contact corona charging devices such as corotrons and scorotrons, or contact-type charging devices (direct-type charging devices) that charge the photosensitive drum surface by bringing a charging member with an applied voltage into contact with the surface.
  • Examples of contact charging devices include a charging roller and a charging brush. Note that Figure 1 shows a roller-type charging device (charging roller) as an example of the charging device 2.
  • the exposure device 3 is not particularly limited in type as long as it can expose the electrophotographic photosensitive member 1 to light and form an electrostatic latent image on the photosensitive surface of the electrophotographic photosensitive member 1 . Furthermore, the exposure may be performed by an internal exposure method of the photoconductor. The light used for the exposure is arbitrary.
  • toner T is arbitrary, and in addition to pulverized toner, polymerized toners produced using methods such as suspension polymerization and emulsion polymerization can also be used.
  • the image forming device may be further modified, for example, to be configured to perform processes such as a pre-exposure process and an auxiliary charging process, to perform offset printing, or even to be configured as a full-color tandem system using multiple types of toner.
  • the electrophotographic photosensitive member 1 can be combined with one or more of a charging device 2, an exposure device 3, a developing device 4, a transfer device 5, a cleaning device 6, and a fixing device 7 to form an integrated cartridge (referred to as "the electrophotographic cartridge").
  • the electrophotographic cartridge can be configured to be detachable from the main body of an electrophotographic device such as a copier or laser beam printer.
  • an electrophotographic device such as a copier or laser beam printer.
  • the electrophotographic photosensitive member cartridge can be removed from the main body of the image forming device and a new electrophotographic photosensitive member cartridge can be installed in the main body of the image forming device, facilitating maintenance and management of the image forming device.
  • Test Example 1 In Test Example 1, the following electron-accepting compounds 1 and 2 were used as the electron-accepting compounds.
  • Electron-accepting compound 1 represented by the following structural formula, manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., was used.
  • Electron-accepting compound 2 represented by the following structural formula, manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., was used.
  • ⁇ Hole transport compound 1> As the hole transporting compound 1 represented by the following structural formula, a compound represented by the following structure was used.
  • Titanium oxide particles the surfaces of which had been treated with methyldimethoxysilane ("TSL8117” manufactured by Toshiba Silicones Co., Ltd.), were mixed with rutile titanium oxide particles ("TTO55N” manufactured by Ishihara Sangyo Kaisha, Ltd., average primary particle diameter 40 nm) and a copolymeric polyamide having the following composition ratio, were stirred and mixed in a mixed solvent (methanol/1-propanol/toluene in a mass ratio of 7/1/2) while heating to dissolve the copolymeric polyamide.
  • a mixed solvent methanol/1-propanol/toluene in a mass ratio of 7/1/2
  • this fine particle treatment solution was mixed with a binder solution obtained by dissolving 10 parts of polyvinyl butyral (manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd., "Denka Butyral"#6000C) in a mixture of 255 parts of 1,2-dimethoxyethane and 85 parts of 4-methoxy-4-methyl-2-pentanone, and 230 parts of 1,2-dimethoxyethane to prepare a charge generating layer forming coating solution B1.
  • a binder solution obtained by dissolving 10 parts of polyvinyl butyral (manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd., "Denka Butyral"#6000C) in a mixture of 255 parts of 1,2-dimethoxyethane and 85 parts of 4-methoxy-4-methyl-2-pentanone, and 230 parts of 1,2-dimethoxyethane to prepare a charge generating layer forming coating solution B1.
  • A-type ( ⁇ -type) oxytitanium phthalocyanine B and 280 parts of 1,2-dimethoxyethane were mixed and ground for 4 hours in a sand grind mill to perform a fine particle dispersion treatment.
  • this fine particle treatment solution was mixed with a binder solution obtained by dissolving 10 parts of polyvinyl butyral (manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd., "Denka Butyral"#6000C) in a mixture of 255 parts of 1,2-dimethoxyethane and 85 parts of 4-methoxy-4-methyl-2-pentanone, and 230 parts of 1,2-dimethoxyethane to prepare a charge generating layer forming coating solution B2.
  • Charge generating layer forming coating liquid B1 and charge generating layer forming coating liquid B2 were mixed in a mass ratio of 3:7 to obtain charge generating layer forming coating liquid Q1.
  • the electrophotographic photosensitive member contains a certain amount of boron atoms, and the electron-accepting properties of the boron atoms reduce the charge injection barrier between adjacent layers, resulting in improved electrical properties, particularly the residual potential and potential retention rate.
  • Electron-accepting compound 3 represented by the following structural formula, manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., was used.
  • electron-accepting compound 4 As a comparison object not containing a boron atom, electron-accepting compound 4 (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) represented by the following structural formula was used.
  • the photoreceptors B1 to B7 obtained in the examples and comparative examples were mounted on an electrophotographic property evaluation device manufactured in accordance with the measurement standards of the Society of Electrophotography (described in "Continued Fundamentals and Applications of Electrophotography Technology," edited by the Society of Electrophotography, Corona Publishing, pp. 404-405), and the electrical properties were measured by a cycle of charging, exposure, potential measurement, and static elimination as follows. First, the grid voltage was adjusted to charge the photoreceptor so that the initial surface potential (V0) was -700 V. Next, exposure light was applied at 1.3 ⁇ J/ cm2 , and the residual potential (VL) 60 milliseconds after irradiation was measured. The exposure light used was a halogen lamp light converted to monochromatic light of 780 nm using an interference filter. The measurement was performed in an environment of 25°C temperature and 50% relative humidity (N/N environment).
  • the residual potential (VL) is shown in Table 3. The smaller the absolute value of the residual potential (VL), the better the result, as it means that the charge has been transported sufficiently and the potential has decreased.
  • an electrophotographic photoreceptor having at least a photosensitive layer and a protective layer on a conductive support has good electrical properties when it contains a hole transporting compound and an electron accepting compound that satisfy the following formula (I): This is thought to be because, when formula (I) is satisfied, charge transport from the HOMO (highest occupied molecular orbital) of the hole transporting compound to the LUMO (lowest unoccupied molecular orbital) of the electron accepting compound is promoted, resulting in good hole transport properties.

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Abstract

導電性支持体上に、少なくとも感光層と保護層とを有する電子写真感光体に関して、感光体の電気特性、特に残留電位、電位保持率を良好にすることができる、新たな電子写真感光体として、導電性支持体上に、少なくとも感光層と保護層とを有する電子写真感光体であって、前記保護層が、正孔輸送性化合物及び電子受容性化合物を含有し、前記電子受容性化合物が、ホウ素原子を含む化合物である、電子写真感光体を提案する。

Description

電子写真感光体、電子写真感光体カートリッジ及び画像形成装置
 本発明は、複写機やプリンター等に用いられる電子写真感光体、これを用いた電子写真感光体カートリッジ及び画像形成装置に関する。
 プリンター及び複写機などでは、帯電した有機系感光体(OPC)ドラムに光を照射すると、その部分が除電されて静電潜像が生じ、静電潜像にトナーが付着することにより画像を得ることができる。このように電子写真技術を利用した機器において、感光体は基幹部材である。
 この種の有機系感光体は、材料選択の余地が大きく、感光体の特性を制御し易いことから、電荷の発生と移動の機能を別々の化合物に分担させる“機能分離型の感光体”が主流となってきている。例えば、電荷発生物質(CGM)と電荷輸送物質(CTM)を同一層中に有する単層型の電子写真感光体(以下、単層型感光体という)と、電荷発生物質(CGM)を含有する電荷発生層と電荷輸送物質(CTM)を含有する電荷輸送層を積層してなる積層型の電子写真感光体(以下、積層型感光体という)とが知られている。また、感光体の帯電方式としては、感光体表面を負電荷に帯電させる負帯電方式と、感光体表面を正電荷に帯電させる正帯電方式を挙げることができる。
 現在実用化されている感光体の層構成と帯電方式の組み合わせとしては、“負帯電積層型感光体”と、“正帯電単層型感光体”とを挙げることができる。
 “負帯電積層型感光体”は、アルミニウム管等の導電性基体上に、樹脂等からなる下引き層(UCL)を設け、その上に電荷発生物質(CGM)と樹脂などからなる電荷発生層(CGL)を設け、さらにその上に、正孔輸送物質(HTM)と樹脂などからなる電荷輸送層(CTL)を設けてなる構成を有するものが一般的である。
 一方で、“正帯電単層型感光体”は、アルミニウム管等の導電性基体上に、樹脂等からなる下引き層(UCL)を設け、その上に電荷発生物質(CGM)、正孔輸送物質(HTM)及び電子輸送物質(ETM)と樹脂などからなる単層の感光層を設けてなる構成を有するものが一般的である(例えば特許文献1参照)。
 いずれの感光体においても、コロナ放電方式や接触方式で感光体表面を帯電させた後、感光体を露光して表面電荷を中和することで、周囲表面との電位差による静電潜像を形成する。その後、トナーを感光体表面に接触させて、静電潜像に対応するトナー像を形成し、これを紙などに転写・加熱溶融定着させることでプリントが完成する。
 上述のように、電子写真感光体は、導電性支持体上に感光層を形成したものが基本構成であるが、耐摩耗性等の改良目的で、感光層上に保護層を設けることも行われている。
 感光体表面の機械的強度ないし耐摩耗性を改良する技術としては、感光体の最表層にバインダー樹脂として重合性官能基を有する化合物を含有する層を形成し、これに熱や光、放射線などのエネルギーを与えることで重合させて硬化樹脂層を形成した感光体が開示されている(例えば特許文献1、2を参照)。
米国特許第9417538号明細書 国際公開第2010/035683号(特許第5263296号公報)
 上述のように、導電性支持体上に感光層及び保護層を形成した電子写真感光体に関しては、電気特性、特に残留電位、電位保持率を高めることが容易ではなかった。
 感光体の電気特性を向上するためには、感光体の各層中を電荷(正孔ないし電子)がスムーズに移動し、かつ、隣接する層間での電荷の注入もスムーズに行われることが必要である。そのために、例えば正孔輸送性構造や電子輸送性構造を有する化合物を感光体の各層に含有させることが試みられているが、電気特性を高めることが容易ではなかった。
 そこで本発明の課題は、導電性支持体上に、少なくとも感光層と保護層とを有する電子写真感光体に関して、感光体の電気特性、特に残留電位、電位保持率を良好にすることができる、新たな電子写真感光体を提供することにある。
 本発明者等は、上記課題を解決するため、下記実施形態の電子写真感光体、電子写真感光体カートリッジ及び画像形成装置を提案する。
 [1] 本発明の第1の実施形態は、導電性支持体上に、少なくとも感光層と保護層とを有する電子写真感光体であって、前記保護層が、正孔輸送性化合物及び電子受容性化合物を含有し、前記電子受容性化合物が、ホウ素原子を含む化合物である、電子写真感光体である。
 [2] 本発明の第2の実施形態は、前記第1の実施形態において、前記電子受容性化合物が、下記式(1)又は下記式(2)で表される化合物である、電子写真感光体である。
 前記式(1)又は前記式(2)中、R11~R13及びR21~R24はそれぞれ独立して水素原子、重水素原子、ハロゲン原子、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ルコキシ基又は置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基又は置換基を有していてもよい芳香族複素環基を表す。o,p,q,r,s,t,uは、それぞれ1以上5以下の整数を表す。また、Ph、Ph、Ph、Phはそれぞれのベンゼン環を指す符号である。
 [3] 本発明の第3の実施形態は、前記第1又は第2の実施形態において、前記正孔輸送性化合物が、下記式(3)~(5)で表される化合物のいずれかである、電子写真感光体である。
 前記式(3)~(5)中、Ar1~Ar7、Ar9~Ar11はそれぞれ独立して、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ルケニル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアリールオキシ基、置換基を有していてもよいヘテロアリールオキシ基、置換基を有していてもよいアルコキシカルボニル基、置換基を有していてもよいジアルキルアミノ基、置換基を有していてもよいジアリールアミノ基、置換基を有していてもよいアリールアルキルアミノ基、置換基を有していてもよいアシル基、置換基を有していてもよいハロアルキル基、置換基を有していてもよいアルキルチオ基、置換基を有していてもよいアリールチオ基、置換基を有していてもよいシリル基、置換基を有していてもよいシロキシ基、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基又は置換基を有していてもよい芳香族複素環基を表す。Ar8は、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基又は置換基を有していてもよい芳香族複素環基を表す。m、nは1以上の整数を表す。
 [4] 本発明の第4の実施形態は、前記第1~第3の何れか一の実施形態において、前記正孔輸送性化合物が、1分子中に重合性官能基を少なくとも1つ有する、電子写真感光体である。
 [5] 本発明の第5の実施形態は、前記第4の実施形態において、前記重合性官能基が下記式(M1)~(M7)から選ばれる、電子写真感光体である。
 前記式(M1)~(M7)中、R110は水素原子又は置換基を有していてもよいアルキル基を表し、*は結合位置を表す。
 [6] 本発明の第6の実施形態は、前記第1~第5の何れか一の実施形態において、前記保護層における、前記正孔輸送性化合物に対する前記電子受容性化合物の含有質量比率が0.001以上1.0以下である、電子写真感光体である。
 [7] 本発明の第7の実施形態は、前記第1~第6の何れか一の実施形態において、前記保護層における、前記正孔輸送性化合物及び前記電子受容性化合物が下記式(I)を満たす、電子写真感光体である。
 0<LUMOdop-HOMOHTM ≦ 2.0  (I)
 (式(I)中、LUMOdopは電子受容性化合物のLUMO準位(eV)を表し、HOMOHTMは正孔輸送性化合物のHOMO準位(eV)を表す。)
 [8] 本発明の第8の実施形態は、前記第7の実施形態において、さらに、下記式(II)を満たす、電子写真感光体である。
 |HOMOdop-HOMOHTM |≦2.5(II)
 (式(II)中、HOMOdopは電子受容性化合物のHOMO準位(eV)を表す。)
 [9] 本発明の第9の実施形態は、前記第7又は第8の実施形態において、前記LUMOdopは-4.7eV以上-3.0eV以下である、電子写真感光体である。
 [10] 本発明の第10の実施形態は、前記第7~第9の何れか一の実施形態において、前記HOMOHTM は-5.5eV以上-4.0eV以下である、電子写真感光体である。
 [11] 本発明の第11の実施形態は、前記第8又は第9の実施形態において、前記HOMOdopは-7.2eV以上-5.5eV以下である、請求項7に記載の電子写真感光体。
 [12] 本発明の第12の実施形態は、前記第1~第11の何れか一の実施形態において、前記感光層が、アリールアミン化合物を含む、電子写真感光体である。
 [13] 本発明の第13の実施形態は、前記第12の実施形態において、前記アリールアミン化合物が、下記式(200)又は(201)で表される化合物を含む、電子写真感光体である。
 前記式(200)又は(201)中、ArHTMは下記式(200-1)~(200-3)から選ばれる基であればよく、互いに同一でも異なっていてもよい。
 前記式(200)、(201)及び(200-1)~(200-3)中、Rは各々独立して、水素原子、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ルコキシ基、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基、置換基を有していてもよい芳香族複素環基、又はハロゲン原子を表す。h1は0から5の整数、h4は0から2の整数を表す。*は結合位置を表す。
 [14] 本発明の第14の実施形態は、前記第1~第13の何れか一の実施形態において、前記感光層が、電荷発生層及び電荷輸送層を含む積層型感光層であり、前記電荷輸送層がアリールアミン化合物を含有する、電子写真感光体である。
 [15] 本発明の第15の実施形態は、前記第12~第14の何れか一の実施形態において、前記アリールアミン化合物に対する、前記電子受容性化合物の含有質量比率が0.001以上0.9以下である、電子写真感光体である。
 [16] 本発明の第16の実施形態は、前記第1~第15の何れか一の実施形態において、前記保護層が、さらに正孔輸送性骨格を有しない硬化性化合物の硬化物を含有する、電子写真感光体である。
 [17] 本発明の第17の実施形態は、前記第1~第16の何れか一の実施形態において、前記電子写真感光体が有する全ての層(導電性支持体を除く)の合計質量に対して、ホウ素原子を0.001質量%以上含有する、電子写真感光体である。
 [18] 本発明の第18の実施形態は、前記第1~第17の何れか一の実施形態の電子写真感光体を有する電子写真感光体カートリッジである。
 [19] 本発明の第19の実施形態は、前記第1~第17の何れか一の実施形態の電子写真感光体を有する画像形成装置である。
 本発明が提案する電子写真感光体は、導電性支持体上に、少なくとも感光層と保護層とを有する電子写真感光体であって、前記保護層が、正孔輸送性化合物と、電子受容性化合物としてのホウ素原子を含有する化合物とを含有することにより、電子写真感光体の電気特性、特に残留電位、電位保持率を良好にすることができる。
本発明の一例に係る電子写真感光体を用いて構成することができる画像形成装置の構成例を概略的に示した図である。
 以下、本発明を実施するための形態(以下、発明の実施の形態)について詳細に説明する。尚、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することが出来る。
 <<本電子写真感光体>>
 本発明の実施形態の一例に係る電子写真感光体(「本電子写真感光体」とも称する)は、導電性支持体上に、少なくとも感光層(「本感光層」とも称する)と保護層(「本保護層」とも称する)とを備えた電子写真感光体であり、前記保護層が正孔輸送性化合物及び電子受容性化合物を含有する電子写真感光体である。
 本電子写真感光体は、本感光層及び本保護層以外の層を有することは任意に可能である。
 また、本電子写真感光体の帯電方式は、感光体表面を負電荷に帯電させる負帯電方式、感光体表面を正電荷に帯電させる正帯電方式のいずれであってもよい。中でも、保護層に電子輸送性を求める観点から、正帯電方式の方が本発明の効果をより一層享受できると考えられるため、正帯電方式であることが好ましい。
 本電子写真感光体においては、導電性支持体とは反対側が、上側又は表面側となり、導電性支持体側が、下側又は裏面側となる。
 <本保護層>
 本保護層は、本発明の効果がより得られる観点から、最表層、すなわち導電性支持体と反対側に位置する最表層であるのが好ましい。但し、保護層は必ずしも最表層でなくても、本発明の効果を享受することができる。例えば感光体の最表層に、何らかの偏析層が存在する場合など、保護層が最表層でなくても効果を享受できる。
 (電子受容性化合物)
 本保護層は、電子受容性化合物を含有するのが好ましい。
 本保護層が、電子受容性化合物を含有することにより、当該電子受容性化合物によって本保護層の電子受容性を高めることができる結果、本電子写真感光体の電気特性、特に残留電位、電位保持率をより一層良好なものすることができるものと推定される。これは、本保護層が電子受容性化合物を含有することにより、隣接する層とのショットキー障壁が薄くなり、層間の電荷、特に正孔の注入障壁を減少させることができ、その結果、電気特性、特に残留電位、電位保持率を良好にすることができると考えられる。
 本発明における「電子受容性化合物」は、本保護層に電子を受容できる化合物であればよい。言い換えれば、「電子受容性化合物」とは、任意の機構によって、本保護層中の目的化合物(正孔輸送性化合物)における正孔移動時のエネルギー障壁(エネルギーバリア)を減少させ、目的化合物に正孔注入を行うことができる化合物であればよい。
 前記機構としては、例えば、電子受容性化合物から目的化合物に直接正孔を引き渡す機構でもよいし、電子受容性化合物と目的化合物が水素結合を形成することで正孔を引き渡す機構でもよいし、電子受容性化合物と目的化合物が水素結合を形成することで正孔移動時のエネルギー障壁(エネルギーバリア)を減少させ、本感光層から移動してきた正孔を本保護層中に存在する目的化合物に注入する機構であってもよい。
 (ホウ素原子を含む化合物)
 前記電子受容性化合物としては、ホウ素原子を含有する化合物が好ましい。
 電子受容性化合物における当該ホウ素原子の数としては、電子受容性の観点から、1以上が好ましく、一方、3以下が好ましく、2以下がより好ましい。
 本保護層がホウ素原子を含む化合物を含有すれば、ホウ素原子を含む化合物が電子受容性化合物として機能し、当該ホウ素原子を含む化合物によって本保護層の電子受容性を高めることができる結果、本電子写真感光体の電気特性、特に残留電位、電位保持率をより一層良好なものすることができるものと推定される。
 このような効果については、本保護層がホウ素原子を含む化合物を含むことで、本保護層と本感光層との間のショットキー障壁が薄くなり、層間の電荷、特に正孔の注入障壁を減少させることができ、その結果、電気特性がさらに良好となると考えられる。
 ホウ素原子を含有する化合物としては、例えば、トリアリールボレート化合物、テトラアリールボレート化合物等を挙げることができる。その中でも、安定性及び電子受容性の観点から、テトラアリールボレート化合物が好ましい。
 前記電子受容性化合物としては、さらに、下記式(1)又は下記式(2)で表される化合物であるのが好ましく、下記式(2)で表される化合物であるのがより好ましい。
 下記式(1)(2)で表される化合物は、ホウ素原子を中心としてベンゼン環が結合した構造を有しており、ホウ素原子は電子受容性があるため、ホウ素原子を含むことで本電子写真感光体中での電荷の移動(電子の受け渡し)がスムーズとなり、電気特性が良好となると考えられる。
 中でも、下記式(2)で表される化合物は、イオン化合物であるため、ホウ素がアニオンとなり、4つのベンゼン環が結合しているため、電子受容性と安定性を向上させることができると考えられる。
 上記式(1)又は式(2)中、R11~R13及びR21~R24は、それぞれ独立して水素原子、重水素原子、ハロゲン原子、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ルコキシ基又は置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基又は置換基を有していてもよい芳香族複素環基を表す。中でも、ホウ素原子に結合したベンゼン環に電子受容性基が結合していれば、電荷の移動(電子の受け渡し)がさらにスムーズになる。かかる観点から、R11~R13及びR21~R24は、それぞれ独立してハロゲン原子、置換基を有していてもよいアルキル基であるのが好ましく、ハロゲン原子がより好ましく、フッ素原子がさらに好ましい。
 なお、上記式(1)又は式(2)において、R11~R13及びR21~R24は括弧で囲まれている。この意味は、R11~R13及びR21~R24は存在しても存在しなくてもよいという意味である。
 また、R11~R13及びR21~R24が置換基を有していてもよいアルキル基又は置換基を有していてもよいアルコキシ基である場合、それぞれの炭素数は、溶解性の観点から、1以上であるのが好ましく、2以上であるのがより好ましく、一方、8以下であるのが好ましく、6以下であるのがより好ましい。
 R11~R13及びR21~R24が置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基又は置換基を有していてもよい芳香族複素環基である場合、それぞれの炭素数は、安定性の観点から、5以上であるのが好ましく、6以上であるのがより好ましく、一方、10以下であるのが好ましく、8以下であるのがより好ましい。
 なお、本発明において「置換基を有していてもよい」とは、置換基を有することができるという意味であり、置換基を有する場合及び有さない場合の両方を包含する意味である。
 R11~R13及びR21~R24が置換基を有する場合、置換基としては、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基等を挙げることができる。その中でも、電子受容性の観点から、ハロゲン原子が好ましく、フッ素原子がより好ましい。
 上記式(1)又は式(2)中、o,p,q,r,s,t,uは、それぞれ1以上5以下の整数を表す。o,p,q,r,s,t,uは、電子受容性の観点から、2以上であるのが好ましく、3以上であるのがより好ましく、一方、5以下であるのが好ましい。
 また、Ph、Ph、Ph、Phはそれぞれのベンゼン環を指す符号である。
 o,p,q,r,s,t,uが2以上の整数である場合、2以上存在するR11~R13及びR21~R24は、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。
 以下に、前記電子受容性化合物の具体例を示す。但し、これらに限定されるものではない。
 本保護層における電子受容性化合物の含有量は、正孔輸送性の観点から、本保護層の全質量100質量部に対して0.1質量部以上が好ましく、0.5質量部以上がより好ましく、1質量部以上がさらに好ましい。他方、安定性の観点から、本保護層の全質量100質量部に対して50質量部以下が好ましく、30質量部以下がより好ましく、15質量部以下がさらに好ましい。
 なお、前記保護層の全質量とは、硬化後の保護層についての全質量を意味し、これはすなわち、保護層形成用塗布液中の固形分の全質量と一致する。
 本電子写真感光体における電子受容性化合物の含有量は、電気特性の観点から、本電子写真感光体が有する全ての層の合計質量100質量部に対して0.01質量部以上が好ましく、0.05質量部以上がより好ましい。他方、電気特性の観点から、本電子写真感光体が有する全ての層の合計質量100質量部に対して50質量部以下が好ましく、30質量部以下がより好ましく、10質量部以下がさらに好ましい。
 (ホウ素原子)
 本保護層は、電子受容性の観点から、本保護層の質量(100質量%)に対してホウ素原子を0.01質量%以上含有するのが好ましい。
 本保護層がホウ素原子を0.01質量%以上含有することにより、隣層から保護層への正孔注入特性が良好となり、その結果、電気特性、特に残留電位、電位保持率を良好にすることができる。
 かかる観点から、本保護層は、本保護層の質量(100質量%)に対してホウ素原子を0.01質量%以上含有するのが好ましく、中でも0.05質量%以上、その中でも0.10質量%以上、その中でも0.15質量%以上含有するのがさらに好ましい。
 他方、上限値に関しては、安定性の観点から、10質量%以下であるのが好ましく、中でも5質量%以下、その中でも1質量%以下であるのがさらに好ましい。
 本保護層が所定量のホウ素原子を含有する好ましい一例として、本保護層が、前述のようなホウ素を含有する電子受容性化合物を含有する例を挙げることができる。
 本保護層が所定量のホウ素原子を含有することは、元素分析により確認することができる。例えば、保護層の定量分析により、各含有化合物の質量比を求め、保護層内の電子受容性化合物の含有率(質量%)を求める。なお、保護層の定量分析用サンプルの作製方法は特に限定されないが、例えば、保護層を任意の有機溶剤に溶かす方法等が挙げられる。
 この含有率は、保護層での全含有化合物の合計質量を100としたときの、電子受容性化合物の含有率(質量%)を意味する。
 次に、前記含有率に、ホウ素原子の原子量/電子受容性化合物の分子量を乗じた値を、保護層内のホウ素原子の含有率(質量%)とすればよい。
 また、本電子写真感光体は、本電子写真感光体が有する全ての層(導電性支持体を除く)の合計質量(100質量%)に対して、ホウ素原子を0.001質量%以上含有するのが好ましい。
 本電子写真感光体がホウ素原子を0.001質量%以上含有することにより、層間での電荷の注入障壁が減少し、その結果、電気特性、特に残留電位、電位保持率を良好にすることができる。
 かかる観点から、本電子写真感光体は、本電子写真感光体が有する全ての層の合計質量(100質量%)に対して、ホウ素原子を0.001質量%以上含有するのが好ましく、中でも0.005質量%以上、その中でも0.010質量%以上、その中でも0.015質量%以上含有するのがさらに好ましい。
 他方、上限値に関しては、安定性の観点から、5質量%以下であるのが好ましく、中でも3質量%以下、その中でも1質量%以下であるのがさらに好ましい。
 なお、上記「本電子写真感光体が有する全ての層(導電性支持体を除く)の合計質量」とは、本電子写真感光体が、例えば、導電性支持体上に、下引き層、電荷発生層、電荷輸送層及び保護層を備えている場合、下引き層、電荷発生層、電荷輸送層及び保護層の合計質量の意味である。他方、「本電子写真感光体の質量」とは、導電性支持体、下引き層、電荷発生層、電荷輸送層及び保護層の合計質量の意味である。
 本電子写真感光体が有する全ての層(導電性支持体を除く)におけるホウ素原子の含有質量を求めるには、例えば、各層ごとに、定量分析により、各含有化合物の質量比を求め、各層内の電子受容性化合物の含有率(質量%)を求める。なお、各層の定量分析用サンプルの作製方法は特に限定されないが、例えば、各層ごとに任意の有機溶剤に溶かす方法等が挙げられる。
 この含有率は、各層での全含有化合物の合計質量を100としたときの、電子受容性化合物の含有率(質量%)を意味する。
 次に、前記含有率に、ホウ素原子の原子量/電子受容性化合物の分子量を乗じた値を、各層内のホウ素原子の含有率(質量%)とする。
 更に、各層膜厚/全膜厚を乗じた値を、各層内のホウ素原子の含有質量とし、その合計を本電子写真感光体が有する全ての層(導電性支持体を除く)におけるホウ素原子の含有質量とすればよい。
 (正孔輸送性化合物)
 本保護層は、さらに正孔輸送性化合物を含有するのが好ましい。
 本発明において「正孔輸送性化合物」とは、正孔輸送性を有する化合物、言い換えれば、正孔輸送性骨格を有する化合物の意である。
 本保護層中に正孔輸送性化合物が存在すると、正孔輸送性能が活性化し、本保護層の正孔輸送性能をより一層高めることができ、本電子写真感光体の電気特性、特に残留電位、電位保持率を良好なものすることができる。しかも、前記電子受容性化合物と共に正孔輸送性化合物が本保護層中に存在すると、本電子写真感光体の電気特性、特に残留電位、電位保持率をより一層良好なものすることができる。
 本保護層に用いる正孔輸送性化合物としては、例えばカルバゾール化合物、ジベンゾフラン化合物、アリールアミン化合物、ナフタレン化合物、フェナントレン化合物又はピレン化合物等を挙げることができる。その中でも、カルバゾール化合物、アリールアミン化合物、ナフタレン化合物が好ましく、アリールアミン化合物がより好ましく、下記式(3)~(5)で表される化合物のいずれかであるのがさらに好ましい。
 下記式(3)~(5)で表される化合物はいずれも、アリールアミン構造を有しており、HOMO準位が浅く、且つ、高い正孔輸送性を示すという構造的特徴を有している。よって、前記電子受容性化合物によってアリールアミン構造から電子が引き抜かれると、ドープされた状態のカチオン塩となり、電気特性が良好となると考えられる。中でも、式(3)で表される化合物よりもHOMO準位が浅く、且つ、高い正孔輸送性を示す観点から、式(4)(5)で表される化合物がより好ましく、式(5)で表される化合物がさらに好ましい。
 上記式(3)~(5)中、Ar1~Ar7、Ar9~Ar11は、それぞれ独立して、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ルケニル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアリールオキシ基、置換基を有していてもよいヘテロアリールオキシ基、置換基を有していてもよいアルコキシカルボニル基、置換基を有していてもよいジアルキルアミノ基、置換基を有していてもよいジアリールアミノ基、置換基を有していてもよいアリールアルキルアミノ基、置換基を有していてもよいアシル基、置換基を有していてもよいハロアルキル基、置換基を有していてもよいアルキルチオ基、置換基を有していてもよいアリールチオ基、置換基を有していてもよいシリル基、置換基を有していてもよいシロキシ基、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基又は置換基を有していてもよい芳香族複素環基を表す。その中でも、正孔輸送性の観点から、置換基を有していてもよいアルケニル基、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基、置換基を有していてもよい芳香族複素環基が好ましく、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基がより好ましい。
 Ar8は、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基又は置換基を有していてもよい芳香族複素環基を表す。その中でも、正孔輸送性の観点から、置換基を有していてもよい芳香族複素環基が好ましい。
 m、nは1以上の整数を表す。mは、正孔輸送性の観点から、2以上であるのが好ましく、3以上であるのがより好ましく、一方、6以下であるのが好ましく、5以下であるのがより好ましい。
 nは、正孔輸送性の観点から、2以上であるのが好ましく、3以上であるのがより好ましく、一方、6以下であるのが好ましく、5以下であるのがより好ましい。m、nが2以上の整数である場合、2以上存在するAr~Ar10は、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。
 前記正孔輸送性化合物は、1分子中に重合性官能基を少なくとも1つ有するものであるのが好ましい。
 正孔輸送性化合物が重合性官能基を有することにより、正孔輸送性化合物同士ないし正孔輸送性構造を有しない硬化性化合物と架橋することができ、本保護層の機械的強度をより一層向上させることができる。
 1分子中の重合性官能基の数は、膜の硬度の観点から、2つ以上が好ましく、3つ以上がより好ましく、一方、8つ以下が好ましく、6つ以下がより好ましい。
 正孔輸送性化合物が、前記式(3)~(5)で表される化合物であり、かつ、1分子中に重合性官能基を有する場合、前記式(3)~(5)中、Ar1~Ar7、Ar9~Ar11又はAr8が置換基を有し、当該置換基が重合性官能基を含むことが好ましい。具体的には、Ar1~Ar7、Ar9~Ar11又はAr8が有する置換基が下記式(N1)~(N6)で表される基であることが好ましく、式(N1)、(N3)、(N5)で表される基であることがより好ましく、式(N1)で表される基であることがさらに好ましい。
 式(N1)~(N6)中、R110は水素原子又は置換基を有していてもよいアルキル基を表し、R111は置換基を有していてもよいアルキル基を表し、*は結合位置を表す。
 以下に、正孔輸送性化合物の具体例を示す。但し、これらに限定されるものではない。
 上記の化合物の中でも、電気特性の点から、式(4-1)、式(4-2)、式(4-3)、式(4-4)、式(4-6)、式(4-7)で表される化合物が好ましく、式(4-1)、式(4-2)、式(4-3)で表される化合物がより好ましく、式(4-2)、式(4-3)で表される化合物がさらに好ましく、式(4-2)で表される化合物が特に好ましい。
 前記重合性官能基として、下記式(M1)~(M7)から選ばれるものを挙げることができる。中でも、安定性及び溶解性の観点から、式(M1)、式(M2)が好ましく、式(M1)がより好ましい。
 式(M1)~(M7)中、R110は水素原子又は置換基を有していてもよいアルキル基を表し、*は結合位置を表す。
 (電子受容性化合物及び正孔輸送性化合物の関係性)
 本保護層における、正孔輸送性化合物及び電子受容性化合物は、下記式(I)を満たすものであることが好ましい。
 0<LUMOdop-HOMOHTM  ≦2.0    (I)
 式(I)中、LUMOdopは、電子受容性化合物のLUMOのエネルギー準位(「LUMO準位」とも称する)位(eV)を表し、HOMOHTM は正孔輸送性化合物のHOMOのエネルギー準位(「HOMO準位」とも称する) (eV)を表す。
 電子受容性化合物のLUMO準位は、最も低エネルギーの光の吸収がそこで行われていることを示しており、そのエネルギーはエネルギーバンドギャップ(HOMO準位とLUMO準位との差)に相当する。よって、式(I)の「LUMOdop - HOMOHTM 」は、正孔輸送性化合物から電子受容性化合物への電荷移動障壁を示している。
 そして、式(I)を満たすとき、正孔輸送性化合物のHOMO(最高被占軌道)から電子受容性化合物のLUMO(最低空軌道)へ電荷輸送が促進され、正孔輸送性が良好となる。
 かかる観点から、「LUMOdop-HOMOHTM 」は、2.0eV以下であるのが好ましく、中でも1.7eV以下、その中でも1.2eV以下であるのがさらに好ましい。他方、正孔輸送性化合物から電子受容性化合物への電荷移動の観点から、0eVより大きいことが好ましく、中でも0.1eV以上、その中でも0.15eV以上であるのがさらに好ましい。
 前記保護層は、さらに、下記式(II)を満たす正孔輸送性化合物及び電子受容性化合物を含有するのがより好ましい。
 |HOMOdop-HOMOHTM |≦2.5(II)
 式(II)中、HOMOdopは電子受容性化合物のHOMO準位(eV)を表す。
 式(II)の|HOMOdop-HOMOHTM |は正孔輸送性化合物から電子受容性化合物へ電荷移動後のドープされた状態のHOMO準位の深さを示している。
 式(II)を満たすとき、電子受容性化合物によりドープされた後の正孔輸送性化合物のHOMOが深くなりすぎず、感光層から保護層への正孔注入性が良好となり、電気特性がさらに良好となる。
 かかる観点から、|HOMOdop-HOMOHTM |は、2.5eV以下であるのが好ましく、中でも1.5eV以下、その中でも1.0eV以下であるのがさらに好ましい。
 上記式(I)及び式(II)における前記LUMOdop、すなわち電子受容性化合物のLUMOのエネルギー準位は、安定性の観点から、-4.7eV以上であるのが好ましく、中でも-4.4eV以上、その中でも-4.1eV以上、その中でも-3.7eV以上であるのがさらに好ましい。ドーピング効率の観点から、-3.0eV以下であるのが好ましく、中でも-3.2eV以下、その中でも-3.4eV以下、その中でも-3.6eV以下であるのがさらに好ましい。
 上記式(I)及び式(II)における前記HOMOHTM 、すなわち正孔輸送性化合物のHOMOのエネルギー準位は、正孔輸送性の観点から、-5.5eV以上であるのが好ましく、中でも-5.3eV以上、その中でも-5.1eV以上、その中でも-4.9eV以上であるのがさらに好ましい。大気中での安定性の観点から、-4.0eV以下であるのが好ましく、中でも-4.2eV以下、その中でも-4.4eV以下、その中でも-4.6eV以下であるのがさらに好ましい。
 また、上記式(I)及び式(II)における前記HOMOdop、すなわち電子受容性化合物のHOMO準位は、ドーピング効率の観点から、-7.2eV以上であるのが好ましく、中でも-6.5eV以上、その中でも-5.8eV以上、その中でも-5.7eV以上であるのがさらに好ましい。安定性の観点から、-5.5eV以下であるのが好ましく、中でも-5.6eV以下であるのがさらに好ましい。
 なお、本発明においてHOMOのエネルギーレベル(E_homo)およびLUMOのエネルギーレベル(E_lumo)は、密度半関数法の一種である、B3LYP(A.D.Becke,J.Chem.Phys.98,5648(1993)、C.Lee,et.al.,Phys.Rev.B37,785(1988)及びB.Miehlich,et.al.,Chem.Phys.Lett.157,200(1989)参照)を用い、構造最適化計算により安定構造を求めて得ることができる。
 この時、基底関数系として、6-31Gに分極関数を加えた6-31G(d,p)を用いた(R.Ditchfield,et.al.,J.Chem.Phys.54,724(1971)、W.J.Hehre,et.al.,J.Chem.Phys.56,2257(1972)、P.C.Hariharan et.al.,Mol.Phys.27,209(1974)、M.S.Gordon,Chem.Phys.Lett.76,163(1980)、P.C.Hariharan et.al.,Theo.Chim.Acta28,213(1973)、J.-P.Blaudeau,et.al.,J.Chem.Phys.107,5016(1997)、M.M.Francl,et.al.,J.Chem.Phys.77,3654(1982)、R.C.Binning Jr.et.al.,J.Comp.Chem.11,1206(1990)、V.A.Rassolov,et.al.,J.Chem.Phys.109,1223(1998)、及びV.A.Rassolov,et.al.,J.Comp.Chem.22,976(2001)を参照)。
 本発明において、6-31G(d,p)を用いたB3LYP計算を、B3LYP/6-31G(d,p)と記述する。
 本発明では、B3LYP/6-31G(d,p)計算に用いたプログラムはソフトウェア「Spartan’18 Parallel Suite」(Wavefunction, Inc.)である。
 本保護層における、前記正孔輸送性化合物の含有質量に対する、前記電子受容性化合物の含有質量の比率(電子受容性化合物/正孔輸送性化合物)は、0.001以上1.0以下であるのが好ましい。
 当該含有質量比率(電子受容性化合物/正孔輸送性化合物)が0.001以上であれば、正孔輸送性が向上可能となるから好ましい。他方、1.0以下であれば、正孔輸送性を阻害しないため好ましい。
 かかる観点から、当該含有質量比率(電子受容性化合物/正孔輸送性化合物)は0.001以上であるのが好ましく、中でも0.005以上、その中でも0.01以上、その中でも0.05以上であるのがより一層好ましい。他方、1.0以下であるのが好ましく、中でも0.8以下、その中でも0.6以下、その中でも0.4以下であるのがより一層好ましい。
 本電子写真感光体における、前記正孔輸送性化合物の含有質量に対する、前記電子受容性化合物の含有質量の比率(電子受容性化合物/正孔輸送性化合物)は0.0001以上1.0以下であるのが好ましい。
 当該含有質量比率(電子受容性化合物/正孔輸送性化合物)が0.0001以上であれば、正孔輸送性が向上可能となるから好ましい。他方、1.0以下であれば、正孔輸送性を阻害しないため好ましい。
 かかる観点から、当該含有質量比率(電子受容性化合物/正孔輸送性化合物)は0.0001以上であるのが好ましく、中でも0.0005以上、その中でも0.001以上、その中でも0.005以上であるのがより一層好ましい。他方、0.1以下であるのが好ましく、中でも0.08以下、その中でも0.06以下、その中でも0.04以下であるのがより一層好ましい。
 (正孔輸送性骨格を有しない硬化性化合物)
 本保護層は、さらに硬化性化合物が硬化してなる硬化物、特に正孔輸送性骨格を有しない硬化性化合物の硬化物を含有するのが好ましい。
 前記保護層が、さらに正孔輸送性骨格を有しない硬化性化合物の硬化物を含有することにより、膜の硬度を向上させることができる。
 「正孔輸送性骨格を有しない」と規定するのは、構造中にカルバゾール骨格、ジベンゾフラン構造、アリールアミン構造、ナフタレン構造、フェナントレン構造、ピレン構造、又は、後述の正孔輸送物質に例示されている構造を含む基を有しないとの意味である。
 前記硬化性化合物は、正孔輸送性骨格を有さず、重合性官能基を有する化合物であればよい。中でも、ラジカル重合性官能基を有するモノマー、オリゴマー又はポリマーが好ましい。その中でも、架橋性を有する硬化性化合物、特に光硬化性化合物が好ましい。例えば、2個以上のラジカル重合性官能基を有する硬化性化合物を挙げることができる。ラジカル重合性官能基を1個有する化合物を併用することもできる。
 ラジカル重合性官能基としては、アクリロイル基(アクリロイルオキシ基を包含する)及びメタクリロイル基(メタクリロイルオキシ基を包含する)のいずれか、又は、これらの両方の基を挙げることができる。
 また、膜の硬度の観点から、硬化性化合物は正孔輸送性骨格を有しないことが好ましい。
 ラジカル重合性官能基を有する硬化性化合物としては、例えば、アクリロイル基またはメタクリロイル基を有するモノマーとして、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、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、グリセロールトリアクリレート、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、ジメチロールプロパンテトラアクリレート、ペンタエリスリトールエトキシテトラアクリレート、EO変性リン酸トリアクリレート、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、2-ヒドロキシ-3-アクリロイロキシプロピルメタクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、ポリテトラメチレングリコールジアクリレート、EO変性ビスフェノールAジアクリレート、PO変性ビスフェノールAジアクリレート、9,9-ビス[4-(2-アクリロイルオキシエトキシ)フェニル]フルオレン、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート、デカンジオールジアクリレート、ヘキサンジオールジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、EO変性ビスフェノールAジメタクリレート、PO変性ビスフェノールAジメタクリレート、トリシクロデカンジメタノールジメタクリレート、デカンジオールジメタクリレート、ヘキサンジオールジメタクリレート等を挙げることができる。
 また、アクリロイル基またはメタクリロイル基を有するオリゴマー、ポリマーとしては、例えば、ウレタンアクリレート、エステルアクリレート、アクリルアクリレート、エポキシアクリレート等を挙げることができる。その中でも、ウレタンアクリレート、エステルアクリレートが好ましく、その中でもエステルアクリレートがより好ましい。
 以上の化合物は、単独で用いることもできるし、又、2種類以上を併用することもできる。
 本保護層における、前記電子受容性化合物の含有質量に対する、硬化性化合物の含有質量の比率(硬化性化合物/電子受容性化合物)は、膜の硬度の観点から、0.1以上であるのが好ましく、中でも1以上、その中でも5以上であるのがより好ましい。他方、電気特性の観点から、30以下であるのが好ましく、中でも20以下、その中でも15以下であるのがより好ましい。
 また、本保護層における、前記正孔輸送性化合物に対する硬化性化合物の含有質量比率(硬化性化合物/正孔輸送性化合物)は、膜の硬度の観点から、0.1以上であるのが好ましく、中でも0.5以上、その中でも1以上であるのがより好ましい。他方、正孔輸送性の観点から、10以下であるのが好ましく、中でも8以下、その中でも5以下であるのがより好ましい。
 本電子写真感光体における、前記電子受容性化合物の含有質量に対する、硬化性化合物の含有質量の比率(硬化性化合物/電子受容性化合物)は、膜の硬度の観点から、0.1以上であるのが好ましく、中でも1以上、その中でも5以上であるのがより好ましい。他方、電気特性の観点から、30以下であるのが好ましく、中でも20以下、その中でも15以下であるのがより好ましい。
 また、本電子写真感光体における、前記正孔輸送性化合物に対する硬化性化合物の含有質量比率(硬化性化合物/正孔輸送性化合物)は、膜の硬度の観点から、0.1以上であるのが好ましく、中でも0.5以上、その中でも1以上であるのがより好ましい。他方、正孔輸送性の観点から、10以下であるのが好ましく、中でも8以下、その中でも5以下であるのがより好ましい。
 (その他成分)
 本保護層は、その他の成分として、必要に応じて重合開始剤、無機粒子、その他の材料を含有することができる。
 (重合開始剤)
 重合開始剤としては、熱重合開始剤、光重合開始剤等を挙げることができる。
 熱重合開始剤としては、例えば、2,5-ジメチルヘキサン-2,5-ジヒドロパーオキサイドなどの過酸化物系化合物、2,2’-アゾビス(イソブチロニトリル)などのアゾ系化合物を挙げることができる。
 光重合開始剤は、ラジカル発生機構の違いにより、直接開裂型と水素引き抜き型に分類できる。
 直接開裂型の光重合開始剤は、光エネルギーを吸収すると、分子内の共有結合の一部が開裂することでラジカルを発生する。一方、水素引き抜き型の光重合開始剤は、光エネルギーを吸収することで励起状態となった分子が、水素供与体から水素を引き抜くことでラジカルを発生する。
 直接開裂型の光重合開始剤としては、例えば、アセトフェノン、2-ベンゾイル-2-プロパノール、1-ベンゾイルシクロヘキサノール、2,2-ジエトキシアセトフェノン、ベンジルジメチルケタール、2-メチル-4’-(メチルチオ)-2-モルフォリノプロピオフェノン、などのアセトフェノン系またはケタール系化合物、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、O-トシルベンゾイン、などのベンゾインエーテル系化合物、ジフェニル(2,4,6-トリメチルベンゾイル)フォスフィンオキサイド、フェニルビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)フォスフィンオキサイド、リチウムフェニル(2,4,6-トリメチルベンゾイル)フォスフォネート、などのアシルフォスフィンオキサイド系化合物を挙げることができる。
 水素引き抜き型の光重合開始剤としては、例えば、ベンゾフェノン、4-ベンゾイル安息香酸、2-ベンゾイル安息香酸、2-ベンゾイル安息香酸メチル、ベンゾイルぎ酸メチル、ベンジル、p-アニシル、2-ベンゾイルナフタレン、4,4’-ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’-ジクロロベンゾフェノン、1,4-ジベンゾイルベンゼン、などのベンゾフェノン系化合物、2-エチルアントラキノン、2-イソプロピルチオキサントン、2-クロロチオキサントン、2,4-ジメチルチオキサントン、2,4-ジエチルチオキサントン、2,4-ジクロロチオキサントン、などのアントラキノン系またはチオキサントン系化合物等を挙げることができる。
 その他の光重合開始剤としては、例えば、カンファーキノン、1-フェニル-1,2-プロパンジオン-2-(o-エトキシカルボニル)オキシム、アクリジン系化合物、トリアジン系化合物、イミダゾール系化合物、を挙げることができる。
 光重合開始剤は、効率的に光エネルギーを吸収してラジカルを発生させるために、光照射に用いられる光源の波長領域に、吸収波長を有することが好ましい。その中でも、比較的長波長側に吸収波長を有する、アシルフォスフィンオキサイド系化合物を含有することが好ましい。
 また、保護層表面の硬化性を補う観点から、アシルフォスフィンオキサイド系化合物と水素引き抜き型開始剤を併用することがさらに好ましい。この際、アシルフォスフィンオキサイド系化合物に対する水素引き抜き型開始剤の含有割合は、特に限定されるものではない。表面硬化性を補う観点から、アシルフォスフィンオキサイド系化合物1質量部に対し、0.1質量部以上が好ましく、内部硬化性を維持する観点から、5質量部以下が好ましい。
 また、光重合促進効果を有するものを、単独または上記光重合開始剤と併用して用いることもできる。光重合促進効果を有するものとしては、例えば、トリエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、4-ジメチルアミノ安息香酸エチル、4-ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、安息香酸(2-ジメチルアミノ)エチル、4,4 ’-ジメチルアミノベンゾフェノンなどを挙げることができる。
 重合開始剤は1種又は2種以上を混合して用いてもよい。
 重合開始剤の含有量は、ラジカル重合性を有する総含有物100質量部に対し、0.5~40質量部、好ましくは1~20質量部である。
 なお、前記ラジカル重合性を有する総含有物には、前記式(1)で表される電子輸送性化合物及び前記硬化性化合物を含む。
 (無機粒子)
 本保護層には、強露光特性や機械的強度を向上させる観点、ないし電荷輸送能を付与する観点から、無機粒子を含有させてもよい。但し、無機粒子を含有しなくてもよい。
 当該無機粒子としては、例えば、金属粉末、金属酸化物、金属フッ化物、チタン酸カリウム、窒化硼素などが挙げられ、通常、電子写真感光体に使用可能な如何なる無機粒子も使用することができる。
 無機粒子は、一種類の粒子のみを用いてもよいし、複数の種類の粒子を混合して用いてもよい。
 (その他の材料)
 本保護層は、必要に応じて、他の材料を含んでいてもよい。他の材料としては、例えば、安定剤(熱安定剤、紫外線吸収剤、光安定剤、酸化防止剤など)、分散剤、帯電防止剤、着色剤、潤滑剤などを挙げることができる。これらは適宜1種単独で、または2種以上を任意の比率及び組み合わせで用いることができる。
 (本保護層の形成方法)
 次に、本保護層の形成方法の一例について説明する。ただし、かかる形成方法に限定するものではない。
 [保護層形成用塗布液]
 本保護層は、例えば、前記電子受容性化合物及び前記正孔輸送性化合物及びを含有し、必要に応じて前記硬化性化合物、前記重合開始剤、前記無機粒子、前記その他の材料を含有する硬化性組成物を、溶媒に溶解した塗布液または分散媒に分散した塗布液(「本保護層形成用塗布液」と称する)を調製し、本保護層形成用塗布液を本感光層上に塗布し、硬化することにより本保護層を形成することができる。但し、かかる方法に限定するものではない。
 なお、前記正孔輸送性化合物が重合性官能基を有している場合は、硬化性化合物の役割も兼ねることができる。この場合は、重合性官能基を有する当該正孔輸送性化合物とは別に硬化性化合物を含有しなくてもよい。硬化性化合物を含有しない場合、又は、硬化性化合物の含有量が少量である場合でも、重合性官能基を有する当該正孔輸送性化合物を用いることで、保護層の機械的強度が十分に得られるうえ、硬化性化合物を含有することによる残留電位の悪化を抑制することができる。ただし、重合性官能基を有する正孔輸送性化合物と硬化性化合物とを併用することを排除するものではない。
 本保護層形成用塗布液に用いる正孔輸送性化合物は、前記式(1)又は(2)で表される化合物であるのが好ましい。
 この際、正孔輸送性化合物の具体例としては、上記具体例として挙げた化合物の他にも、例えば、次に示すような、ホウ素アニオン及びカウンターカチオンを有するものも例示することができる。但し、カウンターカチオンの種類及びホウ素アニオンとカウンターカチオンの組み合わせはこれらに限定するものではない。硬化後の本保護層中では、当該カウンターカチオンは、ラジカル、例えば正孔輸送物質からのラジカルを受けて中性状態となっていると推定される。
 本保護層形成用塗布液に用いる正孔輸送性化合物は、前記式(3)~(5)で表される化合物であるのが好ましい。
 本保護層形成用塗布液に用いる硬化性化合物、重合開始剤、無機粒子及びその他材料の好ましい態様は、本保護層に用いる各材料と同様である。
 本保護層形成用塗布液における、前記正孔輸送性化合物の含有質量に対する、前記電子受容性化合物の含有質量の比率(電子受容性化合物/正孔輸送性化合物)は、前述の本保護層における前記正孔輸送性化合物の含有質量に対する、前記電子受容性化合物の含有質量の比率(電子受容性化合物/正孔輸送性化合物)と同様である。
 本保護層形成用塗布液における、電子受容性化合物の含有質量に対する、硬化性化合物の含有質量の比率(硬化性化合物/電子受容性化合物)は、前述の本保護層における電子受容性化合物の含有質量に対する、硬化性化合物の含有質量の比率(硬化性化合物/電子受容性化合物)と同様である。
 本保護層形成用塗布液における、正孔輸送性化合物の含有質量に対する、硬化性化合物の含有質量の比率(硬化性化合物/正孔輸送性化合物)は、前述の本保護層における正孔輸送性化合物の含有質量に対する、硬化性化合物の含有質量の比率(硬化性化合物/正孔輸送性化合物)と同様である。
 本保護層形成用塗布液における、電子受容性化合物の含有量は、正孔輸送性向上の観点から、溶媒100質量部に対して0.01質量部以上が好ましく、0.5質量部以上がより好ましく1.0質量部以上がさらに好ましい。一方、正孔輸送性を阻害しない観点から、溶媒100質量部に対して8.0質量部以下が好ましく、7.0質量部以下がより好ましく、5.0質量部以下がさらに好ましい。
 本保護層形成用塗布液における、正孔輸送性化合物の含有量は、正孔輸送の観点から、溶媒100質量部に対して6.0質量部以上が好ましく、8.0質量部以上がより好ましく、10.0質量部以上がさらに好ましい。一方、フィルミング性向上の観点から、溶媒100質量部に対して18.0質量部以下が好ましく、15.0質量部以下がより好ましく、13.0質量部以下がさらに好ましい。
 本保護層形成用塗布液における、硬化性化合物の含有量は、保護層の膜均一性の観点から、溶媒100質量部に対して1質量部以上が好ましく、2質量部以上がより好ましく、4質量部以上がさらに好ましい。一方、溶解性の観点から、溶媒100質量部に対して10質量部以下が好ましく、8質量部以下がより好ましく、6質量部以下がさらに好ましい。
 特に、本保護層形成用塗布液に含有される正孔輸送性化合物が重合性官能基を有する場合、本保護層形成用塗布液中の硬化性化合物の含有量は、残留電位の観点から、溶媒100質量部に対して10質量部以下が好ましく、5質量部以下がより好ましく、0質量部であるのがさらに好ましい。
 本保護層形成用塗布液に用いる溶媒としては、例えば有機溶媒を用いることができる。前記有機溶媒としては、例えばメタノール、エタノール、プロパノール、2-メトキシエタノール等のアルコール類;テトラヒドロフラン、1,4-ジオキサン、ジメトキシエタン等のエーテル類;ギ酸メチル、酢酸エチル等のエステル類;アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類;ベンゼン、トルエン、キシレン、アニソール等の芳香族炭化水素類;ジクロロメタン、クロロホルム、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、テトラクロロエタン、1,2-ジクロロプロパン、トリクロロエチレン等の塩素化炭化水素類;n-ブチルアミン、イソプロパノールアミン、ジエチルアミン、トリエタノールアミン、エチレンジアミン、トリエチレンジアミン等の含窒素化合物類;アセトニトリル、N-メチルピロリドン、N,N-ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド等の非プロトン性極性溶剤類等を挙げることができる。これらの中から任意の組み合わせ及び任意の割合の混合溶媒を用いることもできる。その中でも、溶解性及び塗布性の観点から、アルコール類、エーテル類、芳香族炭化水素類、非プロトン性極性溶剤類が好ましく、アルコール類、エーテル類、芳香族炭化水素類がより好ましく、アルコール類、エーテル類がさらに好ましく、アルコール類が最も好ましい。
 また、単独では本保護層に用いる電子受容性化合物を溶解しない有機溶媒であっても、例えば、上記の有機溶媒との混合溶媒とすることで溶解可能であれば、使用することができる。一般に、混合溶媒を用いた方が塗布ムラを少なくすることができる。後述の塗布方法において浸漬塗布法を用いる場合、下層を溶解しない溶媒を選択することが好ましい。この観点から、アルコール類を含有させることが特に好ましい。
 本保護層形成用塗布液に用いる溶媒と、固形分の量比は、保護層形成用塗布液の塗布方法により異なり、適用する塗布方法において均一な塗膜が形成されるように適宜変更して用いればよい。
 [塗布方法]
 本保護層を形成するための塗布液の塗布方法は、特に限定されず、例えば、スプレー塗布法、スパイラル塗布法、リング塗布法、浸漬塗布法等を挙げることができる。
 上記塗布法により塗布膜を形成した後、塗膜を乾燥させる。この際、必要且つ充分な乾燥が得られれば、乾燥の温度、時間は問わない。ただし、感光層塗布後に風乾のみで保護層の塗布を行った場合は、後述する感光層の形成方法に記載の方法で充分な乾燥を行うことが好ましい。
 [本保護層の硬化方法]
 本保護層は、本保護層形成用塗布液を塗布後、外部からエネルギーを与えて硬化させて形成することができる。このとき用いられる外部エネルギーとしては熱、光、放射線を挙げることができる。
 熱のエネルギーを加える方法としては、空気、窒素などの気体、蒸気、あるいは各種熱媒体、赤外線、電磁波を用いた加熱方法を挙げることができる。また、該加熱は、塗工表面側あるいは支持体側から行うことができる。加熱温度は100℃以上170℃以下が好ましい。
 光のエネルギーとしては、主に紫外光(UV)に発光波長をもつ高圧水銀灯や、メタルハライドランプ、無電極ランプバルブ、発光ダイオードなどのUV照射光源を利用することができる。また、重合性化合物や光重合開始剤の吸収波長に合わせて可視光光源の選択も可能である。
 光照射量は、硬化性の観点から、10mJ/cm以上が好ましく、30mJ/cm以上がさらに好ましく、100mJ/cm以上が特に好ましい。また、電気特性の観点から、500mJ/cm以下が好ましく、300mJ/cm以下がさらに好ましく、200mJ/cm以下が特に好ましい。
 他方、放射線のエネルギーとしては、電子線(EB)を用いるものを挙げることができる。
 これらのエネルギーの中で、反応速度制御の容易さ、装置の簡便さ、ポットライフの長さの観点から、光のエネルギーを用いたものが好ましい。
 該保護層を硬化した後、残留応力の緩和、残留ラジカルの緩和、電気特性改良の観点から、加熱工程を加えてもよい。加熱温度としては、好ましくは60℃以上、より好ましくは100℃以上であり、好ましくは200℃以下、より好ましくは150℃以下である。
 (層厚)
 本保護層の厚さは、耐摩耗性の観点から、0.5μm以上であるのが好ましく、中でも1μm以上であるのがさらに好ましい。他方、電気特性の観点から、5μm以下であるのが好ましく、中でも3μm以下であるのがさらに好ましい。
 また、同様の観点から、本保護層の厚さは、本感光層の厚さに対して1/50以上であるのが好ましく、中でも1/40以上であるのがより好ましく、その中でも1/30以上であるのがさらに好ましい。他方、1/5以下であるのが好ましく、中でも1/10以下であるのがより好ましく、その中でも1/20以下であるのがさらに好ましい。
 <本感光層>
 本電子写真感光体における感光層(本感光層)は、電荷発生物質(CGM)および電荷輸送物質を含有する層であればよく、少なくともアリールアミン化合物を含有するのが好ましい。
 上述のように、本保護層が電子受容性化合物を含有し、本感光層がアリールアミン化合物を含有することにより、本感光層と本保護層の界面でアリールアミン化合物と電子受容性化合物が相互作用し、本感光層中での正孔輸送特性が良好となり、かつ、本感光層と本保護層間の正孔注入障壁がさらに小さくなり、電気特性がさらに良好となる。
 (アリールアミン化合物)
 前記アリールアミン化合物は、アリール基を有するアミンであればよい。中でも、下記式(200)又は(201)で表される化合物を含むものが、本感光層と本保護層間の正孔注入障壁をさらに小さくする観点から、特に好ましい。
 下記式(200)又は(201)で表される化合物はいずれも、N原子を中心にHOMO軌道が広がり、正孔輸送性に優れているという共通した特徴を有している。
 式(200)又は(201)中、ArHTMは下記式(200-1)~(200-3)から選ばれる基であればよく、互いに同一でも異なっていてもよい。
 式(200)、(201)及び(200-1)~(200-3)中、Rは各々独立して、水素原子、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ルコキシ基、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基、置換基を有していてもよい芳香族複素環基、又はハロゲン原子を表す。
 h1は0から5の整数、h4は0から2の整数を表す。*は式(200)又は(201)との結合位置を表す。
 本感光層におけるアリールアミン化合物の含有量は、正孔輸送性の観点から、本感光層の全質量100質量部に対して10質量部以上が好ましく、20質量部以上がより好ましく、30質量部以上がさらに好ましい。他方、溶解性の観点から、本感光層の全質量100質量部に対して65質量部以下が好ましく、60質量部以下がより好ましく、50質量部以下がさらに好ましい。
 なお、前記感光層の全質量とは、硬化後の感光層についての全質量を意味し、これはすなわち、感光層形成用塗布液中の固形分の全質量と一致する。
 本電子写真感光体における、前記アリールアミン化合物の含有質量に対する、前記電子受容性化合物の含有質量の比率(電子受容性化合物/アリールアミン化合物)は0.001以上0.9以下であるのが好ましい。
 当該比率(電子受容性化合物/アリールアミン化合物)が0.001以上であれば、電気特性の観点から好ましい。他方、0.9以下であれば、膜硬度及び高温高湿での像流れの観点から好ましい。
 かかる観点から、比率(電子受容性化合物/アリールアミン化合物)は0.002以上であるのがより好ましく、0.005以上であるのがより好ましく、中でも0.01以上、その中でも0.05以上、その中でも0.1以上であるのがより一層好ましい。他方、0.8以下であるのがより好ましく、中でも0.6以下、その中でも0.4以下、その中でも0.3以下であるのがより一層好ましい。
 <本感光層の構成>
 本感光層は、同一層内に、電荷輸送物質、電荷発生物質、及び必要に応じてその他の電荷輸送物質をともに含有する単層型感光層であってもよいし、また、電荷発生層と電荷輸送層とに分離された積層型感光層であってもよい。
 本感光層は、本発明の効果をより享受できることから、積層型感光層であることが好ましい。
 <単層型感光層>
 本感光層が単層型感光層の場合、少なくとも、電荷発生物質(CGM)及び電子輸送物質(ETM)と、必要に応じてその他の正孔輸送物質(HTM)と、バインダー樹脂とを同一層内に含有するのが好ましい。
 上記単層型感光層において、例えば電荷輸送物質として機能するアリールアミン化合物を含有する場合を好ましい例として挙げることができる。
 (電荷発生物質)
 本感光層に用いる電荷発生物質としては、例えば、無機系光導電材料や有機顔料などの各種光導電材料が使用できる。中でも、特に有機顔料が好ましく、更に、フタロシアニン顔料、アゾ顔料がより好ましい。
 特に、電荷発生物質としてフタロシアニン顔料を用いる場合、具体的には、無金属フタロシアニン、銅、インジウム、ガリウム、錫、チタン、亜鉛、バナジウム、シリコン、ゲルマニウム等の金属、またはその酸化物、ハロゲン化物等の配位したフタロシアニン類などが使用される。中でも、A型、B型、D型等のチタニルフタロシアニン、クロロガリウムフタロシアニン、ヒドロキシガリウムフタロシアニン等が好適である。
 また、アゾ顔料を使用する場合には、各種公知のビスアゾ顔料、トリスアゾ顔料が好適に用いられる。
 電荷発生物質は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
 電気特性の観点から、電荷発生物質の粒子径は小さいことが望ましい。具体的には、電荷発生物質の粒子径は1μm以下が好ましく、より好ましくは0.5μm以下である。下限は0.01μm以上である。ここで電荷発生物質の粒子径とは、感光層に含有された状態での粒子径を意味する。
 単層型感光層内の電荷発生物質の量は、感度の観点から、0.1質量%以上が好ましく、0.5質量%以上がより好ましい。また、感度及び帯電性の観点から、50質量%以下が好ましく、20質量%以下がより好ましい。
 (電荷輸送物質)
 電荷輸送物質は、主に正孔輸送能を有する正孔輸送物質と、主に電子輸送能を有する電子輸送物質に分類される。但し、本感光層が単層型感光層である場合は、少なくとも正孔輸送物質及び電子輸送物質を同一層内に含有するのが好ましい。
 [正孔輸送物質]
 正孔輸送物質(HTM)は、公知の材料の中から選択して用いることができる。例えば、カルバゾール、インドール、イミダゾール、オキサゾール、ピラゾール、チアジアゾール、ベンゾフラン等の複素環構造、アニリン構造、ヒドラゾン構造、スチルベン構造、ブタジエン構造及びエナミン構造からなる群から選択される少なくとも1種を含むものが好ましい。また、これらの構造の複数種が結合したもの、及びこれらの構造を含む基を主鎖若しくは側鎖に有する重合体等の電子供与性物質等を挙げることができる。
 これらの中でも、カルバゾール構造、スチルベン構造、ブタジエン構造及びエナミン構造並びにこれらの構造の複数種が結合したものが好ましく、エナミン構造を含む化合物がより好ましい。
 正孔輸送物質は、1種のみを単独で用いてもよく、また2種以上を任意の比率及び組み合わせで用いてもよい。
 上記アリールアミン化合物は、正孔輸送物質(HTM)としても機能するから、正孔輸送物質(HTM)としてアリールアミン化合物のみを含有してもよいし、また、アリールアミン化合物以外のその他の正孔輸送物質(HTM)を含有してもよい。
 この際、その他の正孔輸送物質(HTM)としては、上記公知の材料の中から選択して用いることができる。
 [電子輸送物質]
 電子輸送物質(ETM)は、公知の材料の中から選択して用いることができる。例えば、2,4,7-トリニトロフルオレノン等の芳香族ニトロ化合物、テトラシアノキノジメタン等のシアノ化合物、ジフェノキノン等のキノン化合物等の電子吸引性物質や、公知の環状ケトン化合物やペリレン顔料(ペリレン誘導体)などを挙げることができる。これらの中でも、電気特性の観点から、キノン化合物、ペリレン顔料(ペリレン誘導体)が好ましく、キノン化合物がより好ましい。
 前記キノン化合物の中でも、電気特性の観点から、ジフェノキノン又はジナフチルキノンが好ましい。その中でも、ジナフチルキノンがより好ましい。
 電子輸送物質は、1種のみを単独で用いてもよく、また2種以上を任意の比率及び組み合わせで用いてもよい。
 (バインダー樹脂)
 次に、本感光層に用いるバインダー樹脂について説明する。
 本感光層に用いるバインダー樹脂としては、例えば、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル等のビニル重合体またはその共重合体;ビニルアルコール樹脂;ポリビニルブチラール樹脂;ポリビニルホルマール樹脂;部分変性ポリビニルアセタール樹脂;ポリアリレート樹脂;ポリアミド樹脂;ポリウレタン樹脂;ポリカーボネート樹脂;ポリエステル樹脂;ポリエステルカーボネート樹脂;ポリイミド樹脂;フェノキシ樹脂;エポキシ樹脂;シリコーン樹脂;及びこれらの部分的架橋硬化物を挙げることができる。また上記樹脂は珪素試薬等で修飾されていてもよい。またこれらは1種を単独で用いてもよく、また2種以上を任意の比率及び組み合わせで用いることもできる。
 これらの中でも、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエステル樹脂が好ましく、特にポリカーボネート樹脂、またはポリアリレート樹脂が好ましい。
 (その他の物質)
 上記材料以外にも、本感光層中には、成膜性、可撓性、塗布性、耐汚染性、耐ガス性、耐光性等を向上させるために周知の酸化防止剤、可塑剤、紫外線吸収剤、電子吸引性化合物、レベリング剤、可視光遮光剤などの添加物を含有させてもよい。また、本感光層には、必要に応じて増感剤、染料、顔料(但し、前記した電荷発生物質、正孔輸送物質、電子輸送物質であるものを除く)、界面活性剤等の各種添加剤を含んでいてもよい。界面活性剤の例としては、シリコ-ンオイル、フッ素系化合物などを挙げることができる。本発明では、これらを適宜、1種単独で、または2種以上を任意の比率及び組み合わせで用いることができる。
 また、感光層表面の摩擦抵抗を軽減する目的で、感光層にフッ素系樹脂、シリコーン樹脂等を含んでもよく、これらの樹脂からなる粒子や酸化アルミニウム等の無機化合物の粒子を含有させてもよい。
 (層厚)
 本感光層が単層型感光層の場合、本感光層の厚さは、耐絶縁破壊性の観点から、20μm以上であるのが好ましく、中でも25μm以上であるのがさらに好ましい。他方、電気特性の観点から、50μm以下であるのが好ましく、中でも40μm以下であるのがさらに好ましい。
 <積層型感光層>
 本電子写真感光体が積層型感光層である場合、例えば電荷発生物質(CGM)を含有する電荷発生層(CGL)上に、電荷輸送物質を含有する電荷輸送層(CTL)を積層してなる構成を挙げることができる。この際、電荷発生層(CGL)及び電荷輸送層(CTL)以外の他の層を備えることも可能である。
 上記積層型感光層において、前記電荷輸送層が上記アリールアミン化合物を含有する場合を好ましい例として挙げることができる。
 <電荷発生層(CGL)>
 電荷発生層は、通常、電荷発生物質 (CGM)とバインダー樹脂を含有する。
 電荷発生物質(CGM)及びバインダー樹脂は、上記単層型感光層で説明したものと同様である。
 (その他の成分)
 電荷発生層は、電荷発生物質及びバインダー樹脂のほかに、必要に応じて、他の成分を含有することができる。例えば成膜性、可撓性、塗布性、耐汚染性、耐ガス性、耐光性等を向上させる目的で、公知の酸化防止剤、可塑剤、紫外線吸収剤、電子吸引性化合物、レベリング剤、可視光遮光剤、充填剤等の添加物を含有させてもよい。
 (配合比)
 電荷発生層において、電荷発生物質の比率が高過ぎると、電荷発生物質の凝集等により塗布液の安定性が低下するおそれがある一方、電荷発生物質の比率が低過ぎると、感光体としての感度の低下を招くおそれがあるため、バインダー樹脂と電荷発生物質との配合比(質量)は、バインダー樹脂100質量部に対して、電荷発生物質を10質量部以上含有するのが好ましく、中でも30質量部以上含有するのがより好ましく、他方、1000質量部以下の割合で含有するのが好ましく、中でも500質量部以下の割合で含有するのがさらに好ましく、膜強度の観点からは、300質量部以下の割合で含有するのがより好ましく、200質量部以下の割合で含有するのがさらに好ましい。
 (層厚)
 電荷発生層の厚さは、0.1μm以上であるのが好ましく、中でも0.15μm以上であるのがさらに好ましい。他方、10μm以下であるのが好ましく、中でも0.6μm以下であるのがさらに好ましい。
 <電荷輸送層(CTL)>
 電荷輸送層(CTL)は、通常、電荷輸送物質と、バインダー樹脂とを含有する。
 電荷輸送物質及びバインダー樹脂は、上記単層型感光層で説明したものと同様であり、電荷輸送層は、電荷輸送物質として、特に正孔輸送物質(HTM)として前記アリールアミン化合物を含有するのが好ましい。
 電荷輸送層(CTL)において、バインダー樹脂と前記正孔輸送物質(HTM)との配合割合は、バインダー樹脂100質量部に対して正孔輸送物質(HTM)を20質量部以上の割合で配合するのが好ましく、中でも、残留電位低減の観点から、30質量部以上の割合で配合することがより好ましく、更に繰り返し使用した際の安定性や電荷移動度の観点から、40質量部以上の割合で配合することがさらに好ましい。一方、感光層の熱安定性の観点からは、バインダー樹脂100質量部に対して正孔輸送物質(HTM)を200質量部以下の割合で配合することが好ましく、更に正孔輸送物質(HTM)とバインダー樹脂との相溶性の観点から、150質量部以下の割合で配合することがより好ましく、ガラス転移温度の観点から、120質量部以下の割合で配合することが特に好ましい。
 (その他の成分)
 電荷輸送層は、電子輸送物質(ETM)及び正孔輸送物質(HTM)及びバインダー樹脂のほかに、必要に応じて他の成分を含有することができる。例えば成膜性、可撓性、塗布性、耐汚染性、耐ガス性、耐光性等を向上させる目的で、公知の酸化防止剤、可塑剤、紫外線吸収剤、電子吸引性化合物、レベリング剤、可視光遮光剤、充填剤等の添加物を含有させてもよい。
 (層厚)
 電荷輸送層の層厚は、特に制限するものではない。電気特性、画像安定性の観点、更には高解像度の観点から、5μm以上50μm以下であるのが好ましく、中でも10μm以上或いは35μm以下であるのがより好ましく、その中でも15μm以上或いは25μm以下であるのがさらに好ましい。
 <感光層の形成方法>
 積層型及び単層型のいずれにおいても、上記各層は次のように形成することができる。
 含有させる物質を溶剤に溶解又は分散させて得られた塗布液を、導電性支持体上に浸漬塗布、スプレー塗布、ノズル塗布、バーコート、ロールコート、ブレード塗布等の公知の方法により、各層ごとに順次塗布・乾燥工程を繰り返すことにより形成することができる。
 但し、このような形成方法に限定するものではない。
 塗布液の作製に用いられる溶媒又は分散媒は、特に制限は無い。具体例としては、アルコール類、エーテル類、芳香族炭化水素類、塩素化炭化水素類等を挙げることができる。また、これらは1種を単独で用いてもよいし、2種以上を任意の組み合わせ及び種類で併用してもよい。
 溶媒又は分散媒の使用量は特に制限されない。各層の目的や選択した溶媒・分散媒の性質を考慮して、塗布液の固形分濃度や粘度等の物性が所望の範囲となるように適宜調整するのが好ましい。
 塗布膜の乾燥は、室温における指触乾燥後、通常30℃以上、200℃以下の温度範囲で、1分から2時間の間、静止又は送風下で加熱乾燥させることが好ましい。また、加熱温度は一定であってもよく、乾燥時に温度を変更させながら加熱を行ってもよい。
 <本導電性支持体>
 本電子写真感光体の導電性支持体(「本導電性支持体」とも称する)としては、その上に形成される層を支持し、導電性を示すものであれば、特に限定されない。
 本導電性支持体としては、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス鋼、銅、ニッケル等の金属材料や金属、カーボン、酸化錫などの導電性粉体を共存させて導電性を付与した樹脂材料や、アルミニウム、ニッケル、ITO(酸化インジウム酸化錫合金)等の導電性材料をその表面に蒸着または塗布した樹脂、ガラス、紙等を主として使用することができる。
 本導電性支持体の形態としては、ドラム状、シリンダー状、シート状、ベルト状などのものが用いられる。
 本導電性支持体は、金属材料からなる導電性支持体の上に、導電性・表面性などの制御のためや欠陥被覆のため、適当な抵抗値を持つ導電性材料を塗布したものでもよい。
 本導電性支持体の表面は、平滑であってもよく、また特別な切削方法を用いたり、研磨処理を施したりすることにより、粗面化されていてもよい。また、支持体を構成する材料に適当な粒径の粒子を混合することによって、粗面化されたものであってもよい。
 なお、本導電性支持体と感光層との間には、接着性・ブロッキング性等の改善のために、次に説明する下引き層を設けてもよい。
 <本下引き層>
 本電子写真感光体は、本感光層と本導電性支持体との間に下引き層(「本下引き層」とも称する)を有していてもよい。
 本下引き層としては、例えば、樹脂、樹脂に有機顔料や金属酸化物等の粒子を分散したもの等を用いることができる。
 下引き層に用いる有機顔料の例としては、フタロシアニン顔料、アゾ顔料、ペリレン顔料などを挙げることができる。
 本下引き層に用いる金属酸化物粒子の例としては、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化珪素、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、酸化鉄等の1種の金属元素を含む金属酸化物粒子、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリウム等の複数の金属元素を含む金属酸化物粒子を挙げることができる。下引き層には、上記1種類の粒子のみを用いてもよく、複数の種類の粒子を任意の比率及び組み合わせで混合して用いてもよい。
 上記金属酸化物粒子の中でも、酸化チタンおよび酸化アルミニウムが好ましく、特に酸化チタンが好ましい。
 本下引き層に用いられる金属酸化物粒子の粒径としては、特に限定されない。下引き層の特性、および下引き層を形成するための溶液の安定性の面から、平均一次粒径として10nm以上であることが好ましく、また100nm以下、より好ましくは50nm以下である。
 本下引き層に用いられるバインダー樹脂としては、例えば、ポリビニルブチラール樹脂等のポリビニルアセタール系樹脂;ポリアリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、フェノキシ樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、スチレン-アルキッド樹脂等の絶縁性樹脂等の中から選択し、用いることができる。但し、これらポリマーに限定されるものではない。また、これらバインダー樹脂は単独で用いても、2種類以上を混合して用いてもよく、硬化剤とともに硬化した形でも使用してもよい。
 中でも、ポリビニルアセタール系樹脂や、アルコール可溶性の共重合ポリアミド、変性ポリアミド等が良好な分散性及び塗布性を示すことから好ましい。その中でも、アルコール可溶性の共重合ポリアミドが特に好ましい。
 上記バインダー樹脂に対する粒子の混合比は、任意に選ぶことができる。10質量%から500質量%の範囲で使用することが、分散液の安定性及び塗布性の面で好ましい。
 本下引き層の膜厚は、任意に選ぶことができる。電子写真感光体の特性、および上記分散液の塗布性から0.1μm以上であるのが好ましく、20μm以下であるのがさらに好ましい。また下引き層には、公知の酸化防止剤等を含んでいてもよい。
 <その他の層>
 また、本電子写真感光体は、上述した本導電性支持体、本感光層、本保護層及び本下引き層以外に、必要に応じて適宜他の層を有していてもよい。
 <<本画像形成装置>>
 本電子写真感光体を用いて画像形成装置(「本画像形成装置」)を構成することができる。
 図1に示すように、本画像形成装置は、本電子写真感光体1、帯電装置2、露光装置3及び現像装置4を備えて構成され、更に、必要に応じて転写装置5、クリーニング装置6及び定着装置7が設けられる。
 本電子写真感光体1は、上述した本電子写真感光体であれば特に制限はない。図1ではその一例として、円筒状の導電性支持体の表面に上述した感光層を形成したドラム状の感光体を示している。この本電子写真感光体1の外周面に沿って、帯電装置2、露光装置3、現像装置4、転写装置5及びクリーニング装置6がそれぞれ配置されている。
 帯電装置2としては、コロトロンやスコロトロン等の非接触のコロナ帯電装置、或いは電圧印加された帯電部材を感光体表面に接触させて帯電させる接触型帯電装置(直接型帯電装置)を挙げることができる。接触帯電装置の例としては、帯電ローラー、帯電ブラシ等を挙げることができる。なお、図1では、帯電装置2の一例としてローラー型の帯電装置(帯電ローラー)を示している。
 露光装置3は、本電子写真感光体1に露光を行って本電子写真感光体1の感光面に静電潜像を形成することができるものであれば、その種類に特に制限はない。
 また、感光体内部露光方式によって露光を行うようにしてもよい。露光を行う際の光は任意である。
 トナーTの種類は任意であり、粉砕トナーのほか、懸濁重合法や乳化重合法等を用いた重合トナー等を用いることができる。
 転写装置5は、その種類に特に制限はなく、コロナ転写、ローラー転写、ベルト転写等の静電転写法、圧力転写法、粘着転写法等、任意の方式を用いた装置を使用することができる。
 クリーニング装置6は、特に制限はない。例えばブラシクリーナー、磁気ローラークリーナー、ブレードクリーナー等、任意のクリーニング装置を用いることができる。感光体表面に残留するトナーが少ないか、ほとんど無い場合には、クリーニング装置6は無くても構わない。
 なお、画像形成装置は、上述した構成に加え、例えば除電工程を行うことができる構成としてもよい。
 また、画像形成装置は更に変形して構成してもよく、例えば、前露光工程、補助帯電工程等の工程を行うことができる構成としたり、オフセット印刷を行う構成としたり、更には複数種のトナーを用いたフルカラータンデム方式の構成としてもよい。
 <<本電子写真カートリッジ>>
 本電子写真感光体1を、帯電装置2、露光装置3、現像装置4、転写装置5、クリーニング装置6及び定着装置7のうち1つ又は2つ以上と組み合わせて、一体型のカートリッジ(「本電子写真カートリッジ」と称する)として構成することができる。
 本電子写真カートリッジは、複写機やレーザービームプリンタ等の電子写真装置本体に対して着脱可能な構成とすることができる。その場合、例えば本電子写真感光体1やその他の部材が劣化した場合に、この電子写真感光体カートリッジを画像形成装置本体から取り外し、別の新しい電子写真感光体カートリッジを画像形成装置本体に装着することにより、画像形成装置の保守・管理が容易となる。
 <<語句の説明>>
 本発明において「X~Y」(X,Yは任意の数字)と表現する場合、特にことわらない限り「X以上Y以下」の意と共に、「好ましくはXより大きい」或いは「好ましくはYより小さい」の意も包含する。
 また、「X以上」(Xは任意の数字)或いは「Y以下」(Yは任意の数字)と表現した場合、「Xより大きいことが好ましい」或いは「Y未満であることが好ましい」旨の意図も包含する。
 以下、実施例を示して本発明の実施の形態をさらに具体的に説明する。ただし、以下の実施例は本発明を詳細に説明するために示すものであり、本発明はその要旨を逸脱しない限り、以下に示した実施例に限定されるものではなく任意に変形して実施することができる。また、以下の実施例、及び比較例中の「部」の記載は、特に指定しない限り「質量部」を示す。
 <<試験例1>>
 試験例1では、電子受容性化合物として、以下の電子受容性化合物1、2を使用した。
 <電子受容性化合物1>
 下記構造式で示される電子受容性化合物1は、東京化成工業社製を使用した。
 <電子受容性化合物2>
 下記構造式で示される電子受容性化合物2は、東京化成工業社製を使用した。
 <正孔輸送性化合物1>
 下記構造式で示される正孔輸送性化合物1として、下記の構造で表される化合物を使用した。
 <正孔輸送性化合物2>
 下記構造式で示される正孔輸送性化合物2の合成スキームを下記に示す。下記構造式で示される化合物2-1は、特表2019-532495に記載の方法に従って合成した。
 正孔輸送性化合物2の合成手順を下記に示す。
 窒素雰囲気下、化合物2-1(4.00g、9.00mmol)、4-メトキシフェノール(0.05g)に脱水ジクロロメタン150mL、トリエチルアミン(7.48mL、54.0mmol)を加え、氷冷した。脱水ジクロロメタン50mLに溶解させた化合物2-2(9.36g、27.0mmol)を滴下し、氷冷下で1時間、室温で2時間撹拌した。反応溶液を水100mLに注ぎ込み、ジクロロメタンで抽出し、有機層を水で洗浄後、硫酸マグネシウムで乾燥させた。得られた固体を濾過し、濾液の溶媒を減圧下で留去し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーに処し、正孔輸送性化合物2(収量5.0g、収率52%)を得た。
 <電子写真感光体の作製>
 (下引き層形成用塗布液P1の作製)
 ルチル型酸化チタン(石原産業株式会社製「TTO55N」、平均一次粒子径40nm)の表面を、メチルジメトキシシラン(東芝シリコーン社製「TSL8117」)で処理した酸化チタン粒子と、下記の組成比の共重合ポリアミドとを、混合溶媒(メタノール/1 -プロパノール/トルエンの質量比7/1/2)中で加熱しながら撹拌混合し、前記共重合ポリアミドを溶解させた。続いて、出力1200Wの超音波発信器による超音波分散処理を1時間行い、更に濾過して、表面処理酸化チタン/共重合ポリアミドの質量比が3/1であり、固形分濃度が18.0質量%の下引き層形成用塗布液P1を得た。
 共重合ポリアミドの組成比(モル比):ε-カプロラクタム/ビス(4-アミノ-3-メチルシクロヘキシル)メタン/ヘキサメチレンジアミン/デカメチレンジカルボン酸/オクタデカメチレンジカルボン酸=75/9.5/3/9.5/3
 (電荷発生層形成用塗布液Q1の作製)
 電荷発生材料として、D型(Y型)オキシチタニウムフタロシアニンAを20部と、1,2-ジメトキシエタン280部とを混合し、サンドグラインドミルで1時間粉砕して微粒化分散処理を行なった。続いて、この微細化処理液に、ポリビニルブチラール(電気化学工業(株)製、「デンカブチラール」#6000C)10部を、1,2-ジメトキシエタンの255部と4-メトキシ-4-メチル-2-ペンタノンの85部の混合液に溶解させて得られたバインダー液、及び、230部の1,2-ジメトキシエタンを混合して電荷発生層形成用塗布液B1を調製した。
 他方、電荷発生材料として、A型(β型)オキシチタニウムフタロシアニンBを20部と1,2-ジメトキシエタン280部を混合し、サンドグラインドミルで4時間粉砕して微粒化分散処理を行なった。続いて、この微細化処理液に、ポリビニルブチラール(電気化学工業(株)製、「デンカブチラール」#6000C)10部を、1,2-ジメトキシエタンの255部と4-メトキシ-4-メチル-2-ペンタノンの85部の混合液に溶解させて得られたバインダー液、及び、230部の1,2-ジメトキシエタンを混合して電荷発生層形成用塗布液B2を調製した。
 電荷発生層形成用塗布液B1と電荷発生層形成用塗布液B2を3:7の質量割合で混合し、電荷発生層形成用塗布液Q1を得た。
 (電荷輸送層形成用塗布液Q2の作製)
 下記の繰り返し構造で表されるポリカーボネート樹脂100.00部(粘度平均分子量30000)と、電荷輸送物質として下記の構造で表される化合物(HTM48)50.00部と、酸化防止剤(BASFジャパン株式会社製、Irganox 1076)4.0部と、レベリング剤としてシリコーンオイル(信越化学工業社製、KF96-10CS)0.02部とを、テトラヒドロフランとトルエンが8:2の混合溶媒に加熱撹拌して溶解し、固形分濃度30質量%の電荷輸送層形成用塗布液Q2を得た。
 (ポリカーボネート樹脂)
 ポリカーボネート樹脂として、下記の繰り返し構造で表されるポリカーボネート樹脂を使用した。
 (電荷輸送物質)
 電荷輸送物質として、下記の構造で表されるアリールアミン化合物(HTM48)を使用した。
 (保護層形成用塗布液S1の作製)
 正孔輸送性化合物1と、予めトルエン/2-プロパノールの混合溶媒に溶解した、正孔輸送性骨格を有しない硬化性化合物(ジペンタエリスリトールポリアクリレート:新中村化学工業株式会社製 製品名「NKエステル A-DPH」)と、電子受容性化合物1と、重合開始剤としてOmnirad TPO H(2,4,6-トリメチルベンゾイル-ジフェニルホスフィンオキシド)及びベンゾフェノン(BP)と、を混合して、正孔輸送性化合物/A-DPH/電子受容性化合物/TPO+BP=35/65/3.5/3(質量比)であり、溶媒組成がトルエン/2-プロパノール=3/7(質量比)である保護層形成用塗布液S1(固形分濃度約25%)を得た。
 (保護層形成用塗布液S2~S13の作製)
 前記正孔輸送性化合物の種類及び量、電子受容性化合物の種類及び量、正孔輸送性骨格を有しない硬化性化合物の種類及び量を、表1に示すように変更した以外、保護層形成用塗布液S1と同様にして保護層形成用塗布液S2~S13を得た。
 なお、表1中の「M-9050」とは、ポリエステルアクリレート:東亞合成株式会社製 製品名「アロニックス M-9050」を意味する。
 <積層型感光体の作製>
 以下の手順により、積層型感光体を作製した。
 [実施例1-1]
 表面が切削加工された30mmφ、長さ357.4mm、肉厚0.75mmのアルミニウム製シリンダーに下引き層形成用塗布液P1を浸漬塗布し、風乾して、乾燥後の膜厚が1.5μmとなるように下引き層を設けた。下引き層上に電荷発生層形成用塗布液Q1を浸漬塗布し、風乾して、乾燥後の膜厚が0.4μmになるように電荷発生層を設けた。電荷発生層上に電荷輸送層形成用塗布液Q2を浸漬塗布し、125℃で24分間乾燥して、乾燥後の膜厚が17μmになるように電荷輸送層を設けた。
 次に、電荷輸送層上に保護層形成用塗布液S1をリング塗布し、窒素雰囲気下(酸素濃度0.1%以下)で感光体を60rpmで回転させながら、365nmのLED光を照度0.5mW/cmで2分間照射することにより(積算光量:19mJ/cm)、硬化後の膜厚が3.0μmになるように保護層を設け、感光体A1を作製した。
 [実施例1-2~1-9及び比較例1-1~1-4]
 保護層形成用塗布液S1を、保護層形成用塗布液S2~S13に変更したこと以外、感光体A1と同様にして感光体A2~A13を作製した。
 <ホウ素原子含有量>
 保護層形成用塗布液S1~S13における各化合物の仕込み量を用いて、保護層内の電子受容性化合物の含有率(質量%)を求めた。次に、前記含有率に、ホウ素原子の原子量/電子受容性化合物の分子量を乗じた値を、保護層内のホウ素原子の含有率(質量%)として求めた。
 同様にして、保護層以外の各層内のホウ素原子の含有率(質量%)を求めた。
 各層内のホウ素原子の含有率に、各層膜厚/全膜厚を乗じた値を、各層内のホウ素原子の含有質量とし、その合計を本電子写真感光体が有する全ての層(導電性支持体を除く)におけるホウ素原子の含有質量として求めた。
 <電気特性:残留電位の評価>
 実施例及び比較例で得られた感光体A1~A13を、電子写真学会測定標準に従って作製された電子写真特性評価装置(続電子写真技術の基礎と応用、電子写真学会編、コロナ社、404~405頁 記載)に装着し、帯電、露光、電位測定、除電のサイクルによる電気特性を以下のように測定した。
 初めに、グリッド電圧を調整して、感光体の初期表面電位(V0)が-700Vとなるように帯電させた。次に、露光光を1.3μJ/cm照射し、照射してから60ミリ秒後の残留電位(VL)を測定した。なお、露光光は、ハロゲンランプの光を干渉フィルターで780nmの単色光としたものを用いた。測定環境は、温度25℃、相対湿度50%下(N/N環境)で行った。
 残留電位(VL)を表1に示す。残留電位(VL)の絶対値が小さいほど、十分に電荷が輸送されて電位が下がったことになるため、良い結果といえる。
 また、電子受容性化合物の有無によるVL差、すなわち[(電子受容性化合物あり;実施例のVLの値)-(電子受容性化合物無し;比較例のVLの値)]を算出した結果を表1に示す。前記VLの差がマイナスの値であると、電子受容性化合物を含有させたことでVLの値が低下した、すなわち電気特性が良好となったといえる。
 <電気特性:電位保持率の評価>
 実施例及び比較例で得られた感光体A1~A13を、電子写真学会測定標準に従って作製された電子写真特性評価装置(続電子写真技術の基礎と応用、電子写真学会編、コロナ社、404~405頁 記載)に装着し、帯電、露光、電位測定、除電のサイクルによる電気特性を以下のように測定した。
 初めに、グリッド電圧を調整して、感光体の初期表面電位(V0)が-700Vとなるように帯電させた。帯電してから5秒放置後の電位保持率(暗減衰、DDR)(%)を測定した。測定環境は、温度25℃、相対湿度50%下(N/N環境)で行った。
 電位保持率を表1に示す。電位保持率は表面を帯電させた感光体を一定時間放置したときの、表面電位の保持率(%)を表す。表面電位の保持率(%)が大きい方が、時間が経っても電位が保持されていて帯電性が良好なため、良い結果といえる。
 また、電子受容性化合物の有無によるVL差、すなわち[(電子受容性化合物あり;実施例の電位保持率の値)-(電子受容性化合物無し;比較例の電位保持率の値)]を算出した結果を表1に示す。前記電位保持率の差がプラスの値であると、電子受容性化合物を含有させたことで電位保持率の値が増加した、すなわち電気特性が良好となったといえる。
 <考察>
 上記実施例・比較例の結果、並びに、これまで本発明者が行ってきた試験結果から、導電性支持体上に、少なくとも感光層と保護層とを有する電子写真感光体において、保護層が電子受容性化合物を含有すれば、当該電子受容性化合物によって保護層の電子受容性を高めることができる結果、電子写真感光体の電気特性、特に残留電位、電位保持率をより一層良好なものすることができることが分かった。
 これは、保護層が電子受容性化合物を含むことで、電子受容性化合物が電子受容性化合物として機能し、保護層と感光層との間のショットキー障壁が薄くなり、層間の電荷、特に正孔の注入障壁を減少させることができ、その結果、電気特性がさらに良好となると考えられる。
 また、電子写真感光体が一定量のホウ素原子を含有することにより、ホウ素原子の電子受容性の効果で隣接する層間の電荷注入障壁を減少させることができ、その結果、電気特性、特に残留電位、電位保持率を良好にすることができるものと考えられる。
 電子受容性化合物の中でも、上記式(1)又は(2)で表される化合物が特に好ましいことが分かった。
 上記式(1)又は(2)で表される化合物はいずれも、ホウ素原子を中心にベンゼン環が結合した構造を有しており、ホウ素原子は電子受容性があるため、ホウ素原子を含むことで本電子写真感光体中での電荷の移動(電子の受け渡し)がスムーズとなり、電気特性が良好となると考えられる。また、上記式(2)で表される化合物は、イオン化合物であるため、ホウ素がアニオンとなり、ベンゼン環を4つ結合させることができ、電子受容性と安定性を向上させることができると考えられる。
 よって、電子受容性化合物が上記式(1)又は(2)で表される化合物であれば、所望の効果を得ることができると考えられる。
 さらに、上述のように、保護層が電子受容性化合物を含有し、感光層がアリールアミン化合物を含有することにより、感光層と保護層間の正孔注入障壁がさらに小さくなり、電気特性がさらに良好となることが分かった。
 その中でも、前記アリールアミン化合物として、上記式(200)又は(201)で表される化合物を含むことが特に好ましいことが分かった。
 上記式(200)又は(201)で表される化合物はいずれも、窒素原子を中心に最高非占軌道(HOMO軌道)が広く非局在化しているという構造上の特徴を有しているとためであると考えられる。
 また、前記電子受容性化合物と共に正孔輸送性化合物が本保護層中に存在すると、電子写真感光体の電気特性、特に残留電位、電位保持率を良好にすることができることが分かった。
 これは、前記電子受容性化合物と共に正孔輸送性化合物が本保護層中に存在すると、正孔密度が増加し、その性能、すなわち正孔輸送性能が活性化し、本保護層の正孔輸送性能をより一層高めることができ、本電子写真感光体の電気特性、特に残留電位、電位保持率をより一層良好なものすることができるものと推定される。
 上記式(3)~(5)で表される化合物はいずれも、アリールアミン構造を有しており、HOMO準位が浅く、且つ、高い正孔輸送性を示すという構造的特徴を有している。よって、前記電子受容性化合物によってアリールアミン構造から電子が引き抜かれると、ドープされた状態のカチオン塩となり、電気特性が良好となると考えられる。よって、上記式(3)~(5)で表される化合物であれば、所望の効果を得ることができると考えられる。
 中でも、式(3)で表される化合物よりもHOMO準位が浅く、且つ、高い正孔輸送性を示す観点から、式(4)(5)で表される化合物がより好ましいと考えられる。
 さらにまた、前記電子受容性化合物と共に、正孔輸送性骨格を有しない硬化性化合物乃至その硬化物を含有するのが好ましい。
 前記保護層が、さらに正孔輸送性骨格を有しない硬化性化合物の硬化物を含有することにより、膜の硬度を向上させることができるものと推察される。
 また、上記実施例・比較例の結果、並びに、これまで本発明者が行ってきた試験結果から、導電性支持体上に、少なくとも感光層と保護層とを有する電子写真感光体において、電子写真感光体が有する全ての層の合計質量(100質量%)に対してホウ素原子を0.001質量%以上含有するものであれば、電子写真感光体の電気特性、特に残留電位、電位保持率を良好にすることができることが分かった。
 これは、電子写真感光体が一定量のホウ素原子を含有することにより、ホウ素原子の電子受容性の効果で隣接する層間の電荷注入障壁を減少させることができ、その結果、電気特性、特に残留電位、電位保持率を良好にすることができるものと考えられる。
 <<試験例2>>
 試験例2では、電子受容性化合物として、試験例1で用いた電子受容性化合物1、2のほかに、以下の電子受容性化合物3、4を使用した。また、正孔輸送性化合物として、試験例1で用いた正孔輸送性化合物1、2を使用した。
 <電子受容性化合物3>
 下記構造式で示される電子受容性化合物3は、東京化成工業社製を使用した。
 <電子受容性化合物4>
 また、ホウ素原子を含まない比較対象として、下記構造式で示される電子受容性化合物4(東京化成工業社製)を使用した。
 <電子受容性化合物のLUMO準位(eV)及びHOMO準位(eV)、並びに、正孔輸送性化合物のLUMO準位(eV)及びHOMO準位(eV)>
 電子受容性化合物1~4のLUMO準位(LUMOdop)及びHOMO準位(HOMOdop)、並びに、正孔輸送性化合物1~2のLUMO準位(LUMOHTM)及びHOMO準位(HOMOHTM )を下記表2に示す。
 (下引き層形成用塗布液、電荷発生層形成用塗布液の作製)
 試験例2においても、試験例1と同様に、下引き層形成用塗布液P1、電荷発生層形成用塗布液Q1、電荷輸送層形成用塗布液Q2を作製した。
 (保護層形成用塗布液S1の作製)
 正孔輸送性化合物1と、予めトルエン/2-プロパノールの混合溶媒に溶解した、正孔輸送性骨格を有しない硬化性化合物(ジペンタエリスリトールポリアクリレート:新中村化学工業株式会社製 製品名「NKエステル A-DPH」)と、電子受容性化合物1と、重合開始剤としてOmnirad TPO H(2,4,6-トリメチルベンゾイル-ジフェニルホスフィンオキシド)及びベンゾフェノン(BP)と、を混合して、正孔輸送性化合物/A-DPH/電子受容性化合物/TPO+BP=35/65/3.5/3(質量比)であり、溶媒組成がトルエン/2-プロパノール=3/7(質量比)である保護層形成用塗布液S1(固形分濃度約25%)を得た。
 (保護層形成用塗布液S2~S4、S12、S14、S15の作製)
 前記正孔輸送性化合物の種類及び量、電子受容性化合物の種類及び量、正孔輸送性骨格を有しない硬化性化合物の種類及び量を、表3に示すように変更した以外、上記保護層形成用塗布液S1と同様にして保護層形成用塗布液S2~S4、S12、S14、S15を得た。
 <積層型感光体の作製>
 以下の手順により、積層型感光体を作製した。
 [実施例2-1]
 表面が切削加工された30mmφ、長さ357.4mm、肉厚0.75mmのアルミニウム製シリンダーに下引き層形成用塗布液P1を浸漬塗布し、風乾して、乾燥後の膜厚が1.5μmとなるように下引き層を設けた。下引き層上に電荷発生層形成用塗布液Q1を浸漬塗布し、風乾して、乾燥後の膜厚が0.4μmになるように電荷発生層を設けた。電荷発生層上に電荷輸送層形成用塗布液Q2を浸漬塗布し、125℃で24分間乾燥して、乾燥後の膜厚が17μmになるように電荷輸送層を設けた。
 次に、電荷輸送層上に保護層形成用塗布液S1をリング塗布し、窒素雰囲気下(酸素濃度0.1%以下)で感光体を60rpmで回転させながら、365nmのLED光を照度0.5mW/cmで2分間照射することにより(積算光量:19mJ/cm)、硬化後の膜厚が3.0μmになるように保護層を設け、感光体B1を作製した。
 [実施例2-2~2-6及び比較例2-1]
 保護層形成用塗布液S1を、表3に記載の塗布液番号の保護層形成用塗布液に変更したこと以外、感光体B1と同様にして感光体B2~B7を作製した。
 <電気特性:残留電位の評価>
 実施例及び比較例で得られた感光体B1~B7を、電子写真学会測定標準に従って作製された電子写真特性評価装置(続電子写真技術の基礎と応用、電子写真学会編、コロナ社、404~405頁 記載)に装着し、帯電、露光、電位測定、除電のサイクルによる電気特性を以下のように測定した。
 初めに、グリッド電圧を調整して、感光体の初期表面電位(V0)が-700Vとなるように帯電させた。次に、露光光を1.3μJ/cm照射し、照射してから60ミリ秒後の残留電位(VL)を測定した。なお、露光光は、ハロゲンランプの光を干渉フィルターで780nmの単色光としたものを用いた。測定環境は、温度25℃、相対湿度50%下(N/N環境)で行った。
 残留電位(VL)を表3に示す。残留電位(VL)の絶対値が小さいほど、十分に電荷が輸送されて電位が下がったことになるため、良い結果といえる。
 <電気特性:電位保持率の評価>
 実施例及び比較例で得られた感光体B1~B7を、電子写真学会測定標準に従って作製された電子写真特性評価装置(続電子写真技術の基礎と応用、電子写真学会編、コロナ社、404~405頁 記載)に装着し、帯電、露光、電位測定、除電のサイクルによる電気特性を以下のように測定した。
 初めに、グリッド電圧を調整して、感光体の初期表面電位(V0)が-700Vとなるように帯電させた。帯電してから5秒放置後の電位保持率(暗減衰、DDR)(%)を測定した。測定環境は、温度25℃、相対湿度50%下(N/N環境)で行った。
 電位保持率を表3に示す。電位保持率は表面を帯電させた感光体を一定時間放置したときの、表面電位の保持率(%)を表す。表面電位の保持率(%)が大きい方が、時間が経っても電位が保持されていて帯電性が良好なため、良い結果といえる。
 <考察>
 上記試験例2の結果、並びに、これまで本発明者が行ってきた試験結果から、導電性支持体上に、少なくとも感光層と保護層とを有する電子写真感光体において、下記式(I)を満たす正孔輸送性化合物及び電子受容性化合物を含有するとき、電気特性が良好となることが分かった。これは、式(I)を満たすとき、正孔輸送性化合物のHOMO(最高被占軌道)から電子受容性化合物のLUMO(最低空軌道)へ電荷輸送が促進され、正孔輸送性が良好となるためと考えられる。
 0<LUMOdop-HOMOHTM  ≦2.0    (I)
 (式(I)中、LUMOdopは電子受容性化合物のLUMO準位(eV)を表し、HOMOHTM は正孔輸送性化合物のHOMO準位(eV)を表す。)
 これに対し、ホウ素原子を含まない電子受容性化合物を用いた比較例は、式(I)を満たさず、電気特性に劣るものであった。
 さらに、下記式(II)を満たす正孔輸送性化合物及び電子受容性化合物を含有するとき、電気特性がさらに良好となることも分かった。これは、式(II)を満たすとき、電子受容性化合物によりドープされた後の正孔輸送性化合物のHOMOが深くなりすぎず、感光層から保護層への正孔注入性が良好となるためと考えられる。
 |HOMOdop-HOMOHTM |≦2.5(II)
 (式(II)中、HOMOdopは電子受容性化合物のHOMO準位(eV)を表す。)

Claims (19)

  1.  導電性支持体上に、少なくとも感光層と保護層とを有する電子写真感光体であって、
     前記保護層が、正孔輸送性化合物及び電子受容性化合物を含有し、
     前記電子受容性化合物が、ホウ素原子を含む化合物である、電子写真感光体。
  2.  前記電子受容性化合物が、下記式(1)又は下記式(2)で表される化合物である、請求項1に記載の電子写真感光体。
     
     (式(1)又は式(2)中、R11~R13及びR21~R24はそれぞれ独立して水素原子、重水素原子、ハロゲン原子、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ルコキシ基又は置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基又は置換基を有していてもよい芳香族複素環基を表す。o,p,q,r,s,t,uは、それぞれ1以上5以下の整数を表す。また、Ph、Ph、Ph、Phはそれぞれのベンゼン環を指す符号である。)
  3.  前記正孔輸送性化合物が、下記式(3)~(5)で表される化合物のいずれかである、請求項1又は2に記載の電子写真感光体。
     (式(3)~(5)中、Ar1~Ar7、Ar9~Ar11はそれぞれ独立して、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ルケニル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアリールオキシ基、置換基を有していてもよいヘテロアリールオキシ基、置換基を有していてもよいアルコキシカルボニル基、置換基を有していてもよいジアルキルアミノ基、置換基を有していてもよいジアリールアミノ基、置換基を有していてもよいアリールアルキルアミノ基、置換基を有していてもよいアシル基、置換基を有していてもよいハロアルキル基、置換基を有していてもよいアルキルチオ基、置換基を有していてもよいアリールチオ基、置換基を有していてもよいシリル基、置換基を有していてもよいシロキシ基、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基又は置換基を有していてもよい芳香族複素環基を表す。Ar8は、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基又は置換基を有していてもよい芳香族複素環基を表す。m、nは1以上の整数を表す。)
  4.  前記正孔輸送性化合物が、1分子中に重合性官能基を少なくとも1つ有する、請求項3に記載の電子写真感光体。
  5.  前記重合性官能基が下記式(M1)~(M7)から選ばれる、請求項4に記載の電子写真感光体。
     (式(M1)~(M7)中、R110は水素原子又は置換基を有していてもよいアルキル基を表し、*は結合位置を表す。)
  6.  前記保護層における、前記正孔輸送性化合物に対する前記電子受容性化合物の含有質量比率が0.001以上1.0以下である、請求項1又は2に記載の電子写真感光体。
  7.  前記保護層における、前記正孔輸送性化合物及び前記電子受容性化合物が下記式(I)を満たす、請求項1又は2に記載の電子写真感光体。
     0<LUMOdop-HOMOHTM ≦ 2.0  (I)
     (式(I)中、LUMOdopは電子受容性化合物のLUMO準位(eV)を表し、HOMOHTMは正孔輸送性化合物のHOMO準位(eV)を表す。)
  8.  さらに、下記式(II)を満たす、請求項7に記載の電子写真感光体。
     |HOMOdop-HOMOHTM |≦2.5(II)
     (式(II)中、HOMOdopは電子受容性化合物のHOMO準位(eV)を表す。)
  9.  前記LUMOdopは-4.7eV以上-3.0eV以下である、請求項7に記載の電子写真感光体。
  10.  前記HOMOHTM は-5.5eV以上-4.0eV以下である、請求項7に記載の電子写真感光体。
  11.  前記HOMOdopは-7.2eV以上-5.5eV以下である、請求項8に記載の電子写真感光体。
  12.  前記感光層が、アリールアミン化合物を含む、請求項1又は2に記載の電子写真感光体。
  13.  前記アリールアミン化合物が、下記式(200)又は(201)で表される化合物を含む、請求項12に記載の電子写真感光体。
     (式(200)又は(201)中、ArHTMは下記式(200-1)~(200-3)から選ばれる基であればよく、互いに同一でも異なっていてもよい。)
     (式(200)、(201)及び(200-1)~(200-3)中、Rは各々独立して、水素原子、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ルコキシ基、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基、置換基を有していてもよい芳香族複素環基、又はハロゲン原子を表す。h1は0から5の整数、h4は0から2の整数を表す。*は結合位置を表す。)
  14.  前記感光層が、電荷発生層及び電荷輸送層を含む積層型感光層であり、前記電荷輸送層がアリールアミン化合物を含有する、請求項12に記載の電子写真感光体。
  15.  前記アリールアミン化合物に対する、前記電子受容性化合物の含有質量比率が0.001以上0.9以下である、請求項12に記載の電子写真感光体。
  16.  前記保護層が、さらに正孔輸送性骨格を有しない硬化性化合物の硬化物を含有する、請求項1又は2に記載の電子写真感光体。
  17.  前記電子写真感光体が有する全ての層(導電性支持体を除く)の合計質量に対して、ホウ素原子を0.001質量%以上含有する、請求項1又は2に記載の電子写真感光体。
  18.  請求項1又は2に記載の電子写真感光体を有する電子写真感光体カートリッジ。
  19.  請求項1又は2に記載の電子写真感光体を有する画像形成装置。
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