JPH08278640A - 電子写真画像形成部材 - Google Patents

電子写真画像形成部材

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JPH08278640A
JPH08278640A JP8070203A JP7020396A JPH08278640A JP H08278640 A JPH08278640 A JP H08278640A JP 8070203 A JP8070203 A JP 8070203A JP 7020396 A JP7020396 A JP 7020396A JP H08278640 A JPH08278640 A JP H08278640A
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naphthyl
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JP8070203A
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Milan Stolka
ストルカ ミラン
Homer Antoniadis
アントニアディス ホーマー
Martin A Abkowitz
エイ．アブコウィッツ マーティン
Bing R Hsieh
アール．シエー ビング
M Mcgrane Kathleen
エム．マクグレーン カスリーン
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高い信頼性を有し、経済的な小さいサイズの
小型の受光体を備える高速プリンタで使用するための電
子写真画像形成部材を提供する。 【解決手段】 電荷発生層と電荷輸送層とを含む電子写
真画像形成部材であって、該電荷輸送層が非導電性のπ
−共役ポリマーバインダーと少なくとも１種の電荷輸送
分子とを含む。この画像形成部材は、電子写真画像形成
方法で使用される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電子写真画像形成部
材に関し、更に詳細には改良された電荷輸送層を有する
画像形成部材に関する。更に、本発明は画像形成部材を
用いるための方法に関する。より詳細には本発明は高速
プリンタ、及び小型の受光体（例えば、感光体）を有す
るプリンタで使用するための画像形成部材に関する。
【０００２】
【従来の技術】電子写真技術では、導電性層上に光導電
性絶縁層を含む電子写真プレート又は受光体は、光導電
性絶縁層の画像形成面をまず一様に静電的に帯電させる
ことにより画像形成される。次に、そのプレート又は受
光体を光のような活性電磁放射のパターンに露光して、
光導電性絶縁層の照射された領域中の電荷を選択的に消
散させ、非照射領域の静電潜像をそのままにしておく。
次に、この静電潜像を現像して、光導電性絶縁層の表面
上に、微細に分割された検電トナー粒子を付着すること
により可視像を形成する。トナー粒子は該表面に乾燥形
態で付与されるか又は液体キャリヤ中に分散され得る。
得られた可視トナー画像を紙のような適切な受け取り部
材に転写することができる。この画像形成方法は、再利
用可能な光導電性絶縁層を用いて何回も繰り返される。
【０００３】より進んだ高速電子写真コピー機、複写機
及びプリンタが開発されると、サイクル中に画像品質の
劣化が見られた。更に、高速で動作する複雑で非常に精
巧な複写システム及び印刷システムは、受光体に対する
狭い動作制限等の厳重な要求を課した。例えば、多くの
最近の光導電性画像形成部材に見られる多くの層は、非
常に可撓性で、隣接層とよく接着し、他の可撓性受光体
成分と機械的に互換性があり、狭い動作制限内で予測で
きる電気特性を示して何千サイクルにもわたって優良な
トナー画像を提供しなければならない。
【０００４】小型の画像形成マシンにおける、長い寿命
の可撓性の受光体に対する必要性も存在し、該マシン
は、非常に限られた空間内に押し込められた受光体ベル
トシステム用に小径の支持ローラを使用する。小径の支
持ローラはまた簡便で信頼性の高い所定のコピー用紙ス
トリッピングシステム、即ち、コピー用紙の張り強度
（ビームストレングス）を利用して、コピー紙シートを
トナー画像転写後の受光体ベルトの表面から自動的に取
り除く当該システムにとっても非常に望ましい。しかし
ながら小径のローラ（例えば直径約０．７５インチ（約
１９ｍｍ）以下）は、自然発生的な受光体ベルト材料損
傷が可撓性ベルト受光体の常習的な事象となるような高
いレベルまで受光体に対する機械的な性能基準のスレシ
ョルドを上げる。
【０００５】電子写真画像形成システム中でベルトとし
て使用された一タイプの多層型受光体は、基体、導電性
層、電荷阻止層、電荷発生層、及び電荷輸送層を含む。
電荷輸送層はポリマーフィルム（薄膜）形成バインダー
中に分散されるか溶解される活性小分子をしばしば含
む。一般的に輸送層中のポリマーフィルム形成バインダ
ーは、それ自体では電気的に不活性であり、それが活性
分子を含むと電気的に活性となる。該表現「電気的に活
性(electrically active) 」は、材料が、電荷発生層中
の材料からの正孔又は電子光発生電荷キャリヤのいずれ
かの注入を支援でき、またこれらの電荷キャリヤを電気
的に活性な層を介して輸送し、活性層上の表面電荷を放
電することができることを意味する。多重層型の受光体
は、更にアンチカールバッキング層、接着層及びオーバ
ーコーティング層のような追加層を含んでもよい。
【０００６】電子写真技術が進歩するに従って、より高
速で動作する受光体に対する要望が存続する。受光体の
動作速度を上げるために、１０-5ｃｍ2 ／Ｖｓｅｃより
も早い電荷移動度で非常に迅速に動作する電荷輸送層が
必要とされている。この要求は現在の小型の受光体の大
きさに基づく更なる要求により影響を受ける。小型受光
体で使用される受光体ドラムは、画像形成装置の機関を
小さくするために必然的に小さくするので、その中の現
像サブシステムが結果として画像露光点と非常に接近
し、これにより電荷が活性層の表面に到達するのに必要
な時間を減少する。
【０００７】従って、将来のプリンタ用の小型受光体の
増大する使用頻度及びそれに対する必要性からみて、１
０-5ｃｍ2 ／Ｖｓｅｃを越えるキャリヤ移動度を示すこ
とができる高速電荷輸送層に対する必要性が存在する。
１０-5ｃｍ2 ／Ｖｓｅｃよりも大きな高い正孔移動度は
電荷輸送材料にとって望ましく、現在の受光体の迅速な
サイクル特性が可能になる。これらの高い移動度及びそ
れに対応する電荷輸送速度を（１）ポリマーバインダー
中の電荷輸送分子の含有量を増大すること、及び（２）
比較的高濃度の輸送分子を保持しながら非分極性ポリマ
ーバインダーを使用すること、により得ることができる
ことは当業者に公知である。
【０００８】一方、バインダー中の小さな電荷輸送分子
の添加量又は含有量を増大することにより、組成安定性
の低下がもたらされる、即ち、小さな輸送分子はその層
から容易に結晶化することができる。一方、バインダー
ポリマーをポリスチレンのような分極性のより小さいポ
リマーに変えることにより、層の機械的結着性の劣化及
びその耐摩擦性の低下をもたらし得る。従って、機械的
結着性を維持し高速小型受光体中で使用され得る高速の
電荷キャリヤ移動度を示すことができる電荷輸送層を含
む電子写真画像形成部材に対する必要性が存在してい
る。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は従来技術に見られるこれら及び他の困難を克服する改
良された電子写真画像形成部材を提供することである。
【００１０】本発明の目的はまた、高速電荷キャリヤ移
動度を示す電荷輸送層を含む電子写真画像形成部材を提
供することである。
【００１１】本発明の他の目的は機械的結着性を維持す
る高速電荷輸送層を含む電子写真画像形成部材を提供す
ることである。
【００１２】本発明の更に他の目的は、小型化された受
光体を備える高速プリンタにおいて使用するために高速
移動度の電子写真画像形成部材を提供することである。
【００１３】本発明の更なる目的は、少なくとも１０-5
ｃｍ2 ／Ｖｓｅｃレベルの電荷輸送移動度を示し、また
このレベルをはるかに越える移動度に近づく電荷輸送層
を含む電子写真画像形成部材を提供することである。
【００１４】本発明の更に他の目的は、高い信頼性を有
し経済的な小さいサイズの電子写真画像形成部材を提供
することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】前記目的は本発明に基づ
いて、電荷発生層と電荷輸送層とを含む電子写真画像形
成部材を提供することにより達成され、その電荷輸送層
は電荷輸送分子とπ−共役ポリマーバインダー、例えば
その置換基により可溶解化された当該バインダーを含
む。電子写真画像形成部材は、更に電荷発生層の下に位
置する導電性層を含むべきである。
【００１６】本発明の電子写真画像形成部材では、電荷
輸送層は良好な機械的特性を維持しながら約１０-5ｃｍ
2 ／Ｖｓｅｃよりも大きな、高い電荷移動度を示す。本
発明のπ−共役ポリマーは非導電性であり、電荷輸送能
力及び低い分極率を示すべきである。本発明の電荷輸送
層は、１０-4ｃｍ2 ／Ｖｓｅｃから１０-3ｃｍ2 ／Ｖｓ
ｅｃより大きい正孔移動度を室温で電子写真技術におい
て典型的に使用される電場で示す。
【００１７】このように、本発明の電子写真画像形成部
材は、小型化された受光体を有する高速プリンタ中で使
用され得る。
【００１８】静電写真画像形成部材は当業界において良
く知られている。静電写真画像形成部材は、様々な適し
た技法により製造され得る。典型的には、導電性表面を
有する可撓性又は硬質の基体が用意される。次に電荷発
生層を該導電性表面に施す。電荷阻止層は、電荷発生層
を施す前に導電性表面に施され得る。所望により、電荷
阻止層と電荷発生層との間に接着層を使用することもあ
る。通常、電荷発生層は阻止層上に施され、電荷輸送層
は電荷発生層上に形成される。一方、幾つかの具体例で
は電荷輸送層が電荷発生層の前に施される。本発明のπ
−共役ポリマーと標準電荷輸送分子を含む組成物は電荷
輸送層中に存在する。
【００１９】基体は不透明又は実質的に透明とすること
ができ、それは要求される機械的な特性を有する様々な
適した材料で構成することができる。従って、基体は無
機又は有機組成物のような非導電性又は導電性材料の層
から構成され得る。非導電性材料としてこの目的のため
に知られているポリエステル、ポリカーボネート、ポリ
アミド、及びポリウレタン等を含む様々な樹脂を使用す
ることができ、これらは薄いウェブのように可撓性であ
る。電気絶縁性又は導電性の基体はエンドレス（無端）
の可撓性ベルト、ウェブ、硬質シリンダ、及びシート等
の形態をとることができる。
【００２０】基体層の厚みは、望ましい強度及び経済的
な配慮を含む様々なファクタに依存する。従って可撓性
ベルト用の基体層は、最終的な静電写真装置に悪影響を
及ぼさなければ、例えば約２００μｍのようなかなりの
厚み、又は５０μｍ未満の最小厚みを有し得る。１つの
可撓性ベルトの具体例では、この層の厚みは、小径ロー
ラ、例えば直径１２ｍｍのローラの周りを循環する時の
最適な可撓性及び最低の伸びのために、約６５μｍから
約１５０μｍ、好ましくは約７５μｍから約１２５μｍ
の範囲にわたる。基体層の表面は、付着コーティング剤
のより強い付着性を促すために好ましくはコーティング
前にクリーニングされる。クリーニングは、例えば基体
層の表面をプラズマ放電及びイオンボンバード（衝撃）
等に露出することにより行うことができる。
【００２１】導電性層は、静電写真部材に所望される光
学的透明度及び可撓性の度合いによりかなり広範囲にわ
たって厚みを変更することができる。従って、可撓性光
応答性画像形成装置の場合、導電性層の厚みは、導電
性、可撓性及び透光性の最適な組み合わせのために約２
０〜約７５０Åの間、より好ましくは約１００〜約２０
０Åとすることができる。可撓性の導電性層は、例えば
基体上に真空蒸着技法のようなあらゆる適したコーティ
ング技法により形成される導電性の金属層とすることが
できる。典型的な金属は、アルミニウム、ジルコニウ
ム、ニオブ、タンタル、バナジウム及びハフニウム、チ
タニウム、ニッケル、ステンレス鋼、クロム、タングス
テン、並びにモリブデン等を含む。一般的に連続金属フ
ィルムを、例えば、イー．アイ．デュポン・デ・ネモア
ス・アンド・カンパニー(E.I.duPontde Nemours & Co.)
社から得られるようなマイラー(Mylar) のようなポリ
エステルウェブ基体等の適した基体上にマグネトロン(
磁電管) スパッターを用いて得ることができる。
【００２２】所望により、適した合金を基体上に付着す
ることもできる。典型的な合金は、ジルコニウム、ニオ
ブ、タンタル、バナジウム及びハフニウム、チタニウ
ム、ニッケル、ステンレス鋼、クロム、タングステン、
モリブデン等のような２つ以上の金属、並びにそれらの
混合物を含む。金属層を形成するために使用される技法
には関係なく、空気に露出すると大半の金属の外側面に
金属酸化物の薄い層ができる。従って、金属層の上にあ
る他の層が、「連続(contiguous)」層として特徴付けら
れる場合、上にあるこれらの連続層は事実上、被酸化性
金属層の外側面にできた薄い金属酸化物層を含み得るこ
とが意図される。一般的に背面消去露光(rear erase ex
posure) の場合、少なくとも約１５％の導電性層光透明
度が望ましい。導電性層は、必ずしも金属に限定される
必要はない。導電性層の他の例は、約４０００〜約７０
００Åの間の波長を有する光に対する透明層として導電
性インジウムスズオキサイド、又は不透明な導電性層と
してプラスチックバインダー（結合剤）中に分散される
導電性カーボンブラック、のような材料の組み合わせと
することもできる。導電性層を基体に施す（塗布する）
ための汎用技術は、吹き付け、ディップコーティング、
ロールコーティング、線巻ロッドコーティング、グラビ
アコーティング、及びバード（Bird) アプリケーターコ
ーティング等を含む。付着されたコーティング剤の乾燥
は、オーブン乾燥、赤外線乾燥、及び空気乾燥等のよう
な任意の適した従来の技法により行うことができる。ド
ラムの具体例では、ドラムの材料はアルミニウムシリン
ダ、及びプラスチックロッド等とすることができる。
【００２３】導電性表面を形成後、正孔阻止層を受光体
用に導電性表面に施すことができる。一般的に正に帯電
された受光体用の電子阻止層により、正孔は受光体の画
像形成面から導電性層に向けて移行できる。隣接光導電
性層とその下にある導電性層との間の正孔に電子バリヤ
を形成できる任意の適した阻止層を、使用することがで
きる。阻止層は有機物又は無機物とすることができ、そ
れを任意の適した技法で付着することができる。例え
ば、阻止層が溶媒中に溶解できる場合、阻止層は溶液と
して施され、次に溶媒を、乾燥のような任意の適した方
法で除去することができる。代表的な阻止層は、ポリビ
ニルブチラール、オルガノシラン、エポキシ樹脂、ポリ
エステル、ポリアミド、ポリウレタン、パイロキシリン
ビニリデンクロライド樹脂、シリコーン樹脂、及びフル
オロカーボン樹脂や、有機金属塩を含む同様なもの等で
ある。他の阻止層材料は、トリメトキシシリルプロピレ
ンジアミン、加水分解されたトリメトキシシリルプロピ
ルエチレンジアミン、Ｎ−β−（アミノエチル）γ−ア
ミノ−プロピルトリメトキシシラン、イソプロピル４−
アミノベンゼンスルホニル、ジ（ドデシルベンゼンスル
ホニル）チタネート、イソプロピルジ（４−アミノベン
ゾイル）イソステアロイルチタネート、イソプロピルト
リ（Ｎ−エチルアミノ−エチルアミノ）チタネート、イ
ソプロピルトリアントラニルチタネート、イソプロピル
トリ（Ｎ，Ｎ−ジメチルエチルアミノ）チタネート、チ
タニウム４−アミノベンゼンスルホネートオキシアセテ
ート、チタニウム４−アミノベンゾエートイソステアレ
ートオキシアセテート、〔Ｈ2 Ｎ（ＣＨ2 ）4 〕ＣＨ3
Ｓｉ（ＯＣＨ3 ）2 、（γ−アミノブチル）、メチルジ
エトキシシラン、及び〔Ｈ2 Ｎ（ＣＨ2 ）3 〕ＣＨ3 Ｓ
ｉ（ＯＣＨ3 ）2 （γ−アミノプロピル）メチルジエト
キシシラン（これらは米国特許第４，２９１，１１０
号、第４，３３８，３８７号及び第４，２８６，０３３
号に開示される）のような窒素含有シロキサン又は窒素
含有チタニウム化合物を含む。米国特許第４，３３８，
３８７号、第４，２８６，０３３号及び第４，２９１，
１１０号の開示内容は本明細書中に全て援用されて本発
明の一部とする。好適な阻止層は、加水分解されたシラ
ンと金属接地面層の酸化面との間に反応生成物を含む。
付着後に空気に露出されると、大半の金属接地面層の外
側面に酸化面が本来的にできる。阻止層は、連続的で、
約０．２μｍ未満の厚みを有するべきである。その理由
はより厚い厚みが望ましくない高い残留電圧を引き起こ
すことがあるからである。約０．００５〜約０．３μｍ
（５０〜３０００Å）の間の阻止層が好ましく、その理
由は露光ステップ後の電荷中和が容易になり、また最適
な電気性能が得られるからである。約０．３〜約０．０
６μｍの間の厚みは、最適な電気動作のための金属酸化
層に好適である。最適な結果はシロキサン阻止層により
得られる。阻止層は、吹き付け、ディップコーティン
グ、牽引棒(draw bar)コーティング、グラビアコーティ
ング、スクリーン印刷、エアナイフコーティング、リバ
ースロールコーティング、真空蒸着、及び化学処理等の
ような任意の適した従来の技法により施され得る。薄い
層を得る際の便宜性のために、阻止層は好ましくは希釈
溶液の形で施され、コーティング剤を付着後、溶媒が真
空及び加熱等のような従来の技法により除去される。
【００２４】接着層を必要に応じて正孔阻止層に施すこ
とができる。接着層は当業界において良く知られている
任意の適したものを使用可能である。代表的は接着層
は、例えば、ポリエステル、デュポン４９，０００（イ
ー．アイ．デュポン・デ・ネモアス・アンド・カンパニ
ー社から入手できる）、ヴィテル(Vitel) ＰＥ１００
〔グッドイヤー・タイヤ・アンド・ラバー(Goodyear Ti
re & Rubber)社から入手できる〕、及びポリウレタン等
を含む。約０．００５〜約０．３μｍ（５００Å〜３，
０００Å）の間の接着層の厚みにより満足できる結果を
得ることができる。任意の適した溶媒又は溶媒混合物を
使用して、接着層材料のコーティング溶液を形成するこ
とができる。代表的な溶媒は、テトラヒドロフラン、ト
ルエン、メチレンクロライド、シクロヘキサノン等、及
びそれらの混合物を含む。接着層コーティング剤混合物
を電荷阻止層に施すための汎用の技法は、吹き付け、デ
ィップコーティング、ロールコーティング、線巻ロッド
コーティング、グラビアコーティング、及びバードアプ
リケータコーティング等を含む。付着したコーティング
剤の乾燥は、オーブン乾燥、赤外線乾燥及び空気乾燥等
のような任意の適した従来の技法により行われ得る。
【００２５】任意の適した光発生層を接着層又は阻止層
に施すことができ、次に該接着層又は阻止層を下記記載
するような連続正孔輸送層でオーバーコーティング（上
塗り）することができる。代表的な光発生層は、樹脂バ
インダー（結合剤）と、光発生組成物又は顔料とを含
む。代表的な光発生層の例は、非晶質セレン、トリゴナ
ルセレン、及びセレン合金（セレン−テルル、セレン−
テルル−ヒ素、セレンヒ化物並びにそれらの混合物から
なる群から選択される）のような無機光導電性粒子と、
様々なフタロシアニン顔料を含む有機光導電性粒子と、
を含み、該フタロシアニン顔料は米国特許第３，３５
７，９８９号に記載されたＸ型無金属フタロシアニン、
バナジルフタロシアニン及び銅フタロシアニンのような
金属フタロシアニン、ジブロモアンサントロン、スクア
リリム、デュポン社よりモナストラルレッド(Monastral
Red) 、モナストラルバイオレット(Monastral Viole
t)、及びモナストラルレッドＹ(Monastral Red Y) の商
品名で得られるキナクリドン、バットオレンジ(Vat Ora
nge)１、及びバットオレンジ３の商品名のジブロモアン
サントロン顔料、ベンゾイミダゾールペリレン、米国特
許第３，４４２，７８１号に開示された置換２，４−ジ
アミノ−トリアジン、及びインドファスト・ダブル・ス
カーレット(Indofast Double Scarlet) 、インドファス
ト・バイオレット・レーク・ｂ(Indofast Violet Lake
b)、インドファスト・ブリリアント・スカーレット(Ind
ofast Brilliant Scarlet)及びインドファスト・オレン
ジ(IndofastOrange) の商品名でアライド・ケミカル・
コーポレーション(Allied Chemical Corporation) から
入手可能な多核芳香族キノン等を含み、これらはフィル
ム形成ポリマーバインダー中に分散される。セレン、セ
レン合金、ベンゾイミダゾールペリレン等及びそれらの
混合物は、連続的で均質な光発生層として形成され得
る。ベンゾイミダゾールペリレン組成物は周知であり、
それは例えば米国特許第４，５８７，１８９号に記載さ
れ、その開示内容全体を本明細書中に援用して本発明の
一部とする。光導電性層が光発生層の性質を向上させる
又は低下させる光発生多層組成物を使用することができ
る。この種類の構成の例は、米国特許第４，４１５，６
３９号に開示され、この特許の内容全体が本明細書に援
用され、本発明の一部となる。当業界で公知の他の適切
は光発生材料もまた必要に応じて使用可能である。バナ
ジルフタロシアニン、無金属フタロシアニン、ベンゾイ
ミダゾールペリレン、非晶質セレン、トリゴナルセレ
ン、例えばセレン−テルル、セレン−テルル−ヒ素、及
びセレンヒ化物のようなセレン合金等、並びにこれらの
混合物のような光導電性材料を含む粒子又は層を含む電
荷発生バインダー層は、それらの白色光に対する感度の
ために特に好適である。バナジルフタロシアニン、無金
属フタロシアニン、及びテルル合金もまた、赤外光に対
して感度があるという更なる利点を提供するために好適
である。
【００２６】任意の適したポリマーフィルム形成バイン
ダー材料をマトリックスとして光発生バインダー層中で
使用可能である。代表的なポリマーフィルム形成材料
は、本明細書中に全て援用されて本発明の一部とする米
国特許第３，１２１，００６号に記載されたものを含
む。このように、代表的な有機ポリマーフィルム形成バ
インダーは、熱可塑性及び熱硬化正樹脂を含み、これら
の樹脂は、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリアミ
ド、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリアリールエーテ
ル、ポリアリールスルホン、ポリブタジエン、ポリスル
ホン、ポリエーテルスルホン、ポリエチレン、ポリプロ
ピレン、ポリイミド、ポリメチルペンテン、ポリフェニ
レンスルフィド、ポリビニルアセテート、ポリシロキサ
ン、ポリアクリレート、ポリビニルアセテート、ポリア
ミド、ポリイミド、アミン樹脂、フェニレンオキサイド
樹脂、テレフタル酸樹脂、フェノキシ樹脂、エポキシ樹
脂、フェノール樹脂、ポリスチレン及びアクリロニトリ
ルのコポリマー、ポリビニルクロライド、ビニルクロラ
イド及びビニルアセテートのコポリマー、アクリレート
コポリマー、アルキド樹脂、セルロースフィルム（塗
膜）形成剤、ポリ（アミドイミド）、スチレン−ブタジ
エンコポリマー、ビニリデンクロライド−ビニルクロラ
イドコポリマー、ビニルアセテート−ビニリデンクロラ
イドコポリマー、スチレン−アルキド樹脂、及びポリビ
ニルカルバゾール等を含む。これらのポリマーは、ブロ
ック、ランダム、又は交互共重合体とすることができ
る。
【００２７】活性キャリヤ輸送樹脂もまたバインダーと
して光発生層中で使用可能である。これらの樹脂は、キ
ャリヤ発生顔料粒子の濃度が低く、キャリヤ発生層の厚
みが実質的に約０．７μｍよりも厚い場合に特に有用で
ある。バインダーとして一般的に使用される活性樹脂は
ポリビニルカルバゾールであり、その機能は、それを用
いなければ層中にトラップされる（閉じ込められる）キ
ャリヤを輸送することである。
【００２８】光発生組成物又は顔料は、様々な量で樹脂
バインダー組成物中に存在するが、一般的に約５〜約９
０容量％の光発生顔料が約１０〜約９５容量％の樹脂バ
インダー中に分散され、好ましくは約２０〜約３０容量
％の光発生顔料が約７０〜約８０容量％の樹脂バインダ
ー組成物中に分散される。一具体例では、約８容量％の
光発生顔料は約９２容量％の樹脂バインダー組成物中に
分散される。
【００２９】光発生層が樹脂バインダーを含まない具体
例の場合、光発生層は任意の適切で周知で均質な光発生
材料を含むことができる。代表的な均質な光発生材料
は、非晶質セレンのような無機光導電性成分、例えばセ
レン−テルル、セレン−テルル−ヒ素及びセレンヒ化物
のような群から選択されるセレン合金、例えばクロルイ
ンジウムフタロシアニン、クロルアルミニウムフタロシ
アニン、及びバンジルフタロシアニン等のような有機材
料等である。
【００３０】光導電性組成物及び／又は顔料と樹脂バイ
ンダー材料とを含む光発生層は、概して約０．１〜約
５．０μｍの厚みの範囲にわたり、好ましくは約０．３
〜約３．０μｍの厚みを有する。光発生層の厚みは、バ
インダー含有量に関係する。バインダー含有量が高くな
ればなるほど、組成物は一般的に光発生のためにより厚
い層を必要とする。本発明の目的が達成されさえすれ
ば、これらの範囲外の厚みを選択することができる。
【００３１】任意の適した従来の技法を用いて混合し、
次にその光発生層コーティング剤混合物を施す（塗布す
る）ことができる。代表的な塗布技法は吹き付け、ディ
ップコーティング、ロールコーティング、及び線巻ロッ
ドコーティング等を含む。このようなコーティング方法
は米国特許第４，７２５，５１８号、第５，０３７，６
７６号、５，２１９，６９０号により示さたような技術
でよく知られており、これらは本明細書中に全て援用さ
れて本発明の一部とする。付着したコーティング剤の乾
燥はオーブン乾燥、赤外線乾燥、及び空気乾燥等のよう
な任意の適した従来の技法により行われ得る。
【００３２】本発明の電荷輸送層はポリマーバインダー
及び電荷輸送分子を含む。本発明の電荷輸送層は光発生
層から光発生した正孔の注入を支援でき、この輸送層を
介してこれらの正孔を輸送し、表面電荷を選択的に中和
することができる。
【００３３】本発明のポリマー材料は、フィルム形成π
−共役ポリマーを含む。本発明のπ−共役ポリマーはま
た、注入された又は光発生された正孔を輸送することが
できる。本発明のπ−共役ポリマーは好ましくは絶縁性
であり、それはまた好ましくはペンダント置換基により
溶解され得る。本発明のπ−共役ポリマーはまた好まし
くは置換基と置換され、該置換基はポリマーを代表的な
有機溶媒に溶解させる。更に、本発明のπ−共役ポリマ
ーは電荷を輸送するだけではなく、頑丈（タフ）で可撓
性である。本発明の電荷輸送層は好ましくはπ−共役ポ
リマーバインダーとして置換ポリ（フェニレンビニレ
ン）を含む。ポリマーの置換基は、ポリ（フェニレンビ
ニレン）を代表的な有機溶媒に溶解させる。置換ポリ
（フェニレンビニレン）ポリマーを下記式Ｉにより表す
ことができる。
【００３４】
【化３】
【００３５】〔式中、ｎは約１０〜約１０，０００にわ
たる範囲の整数であり、Ｒ1 、Ｒ2、Ｒ3 、Ｒ4 、Ｒ5
及びＲ6 は；水素；１〜１６の炭素原子を含む脂肪族
基；メトキシ、エトキシ、プロポキシ及びブトキシから
選択されるアルコキシ基；フェニル、並びにモノ−、ジ
−、ター、テトラ−及びペンタ−置換フェニルから選択
される芳香族基（芳香族基の各置換基はアルキル、ｐ−
アルコキシ、フェノキシ、ジアルキルアミノ、ジアリー
ルアミノ、ベンゾイル及びＮ−カルバゾリルから選択さ
れ得る）；ナフチル；置換ナフチル（ナフチル基の各置
換基はアルキル、ｐ−アルコキシ、フェノキシ、ジアル
キルアミノ、ジアリールアミノ、ベンゾイル及びＮ−カ
ルバゾリルから選択され得る）；アンチリル(anthryl)
；置換アンチリル（アンチリル基の各置換基はアルキ
ル、ｐ−アルコキシ、フェノキシ、ジアルキルアミノ、
ジアリールアミノ、ベンゾイル及びＮ−カルバゾリルか
ら選択され得る）；をそれぞれ他から独立して表すこと
ができる。〕
【００３６】本発明の別の好適な具体例は、πー共役ポ
リマーバインダーとして置換ポリ（アリ−レンビニレ
ン）を含む。本発明の置換ポリ（アリ−レンビニレン）
ポリマーを下記式ＩＩにより表すことができる。
【００３７】
【化４】
【００３８】〔式中、ｎは約１０〜約１０，０００にわ
たる範囲の整数であり；アリールはベンゼン、ナフタレ
ン、アントラセン、フェナントレン、フルオレン、ピレ
ン、ペリレン、ビフェニル及びトリフェニルから選択さ
れる芳香族基から得られる。アリールを、１〜１６の炭
素原子を含む１つか又は幾つかの脂肪族基；メトキシ、
エトキシ、プロポキシ及びブトキシから選択される１つ
か又は幾つかのアルコキシ基；フェニル、並びにモノ
−、ジ−、ター−、テトラ−及びペンタ−置換フェニル
から選択される１つか又は幾つかの芳香族基（芳香族基
の置換基は同一か又は異なり、またこれはアルキル、ｐ
−アルコキシ、ジアルキルアミノ、ジアリールアミノ、
Ｎ−カルバゾリル及びベンゾイル基から選択され得
る）；ナフチル；置換ナフチル（ナフチル基の置換基が
１つ以上のアルキル、ｐ−アルコキシ、ジアルキルアミ
ノ、ジアリールアミノ、ベンゾイル及びＮ−カルバゾリ
ル基から選択され得る）で、置換することができる。Ｒ
1 及びＲ2 は、水素を含む基；１〜１６の炭素原子を含
む脂肪族基；メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキ
シ及びフェノキシのようなアルコキシ基；フェニル、及
びモノ−、ジ−、ター、テトラ−、又はペンタ置換フェ
ニルのような芳香族基（芳香族基の各置換基は１つ以上
のアルキル、ｐ−アルコキシ、ジアルキルアミノ、ジア
リールアミノ、ベンゾイル及びＮ−カルバゾリル基から
選択される）；ナフチル；置換ナフチル（ナフチル基の
各置換基が１つ以上のアルキル、ｐ−アルコキシ、ジア
ルキルアミノ、ジアリールアミノ、ベンゾイル及びＮ−
カルバゾリル基から選択される）；ナフトキシ；Ｎ−カ
ルバゾリル；フルオレニルから選択され得る。〕
【００３９】本発明の絶縁共役ポリマーを当業者に周知
の方法により合成することができる。本発明のポリマー
の例示的な基本の合成ルートを下記式に示す。
【００４０】
【化５】
【００４１】本発明のものと類似するポリマー合成のた
めに使用され得る方法の更なる例は、「ポリ（２，７−
フルオレニレン−１，２−ジフェニルビニレン）の合成
及び光導電度(Synthesis and Photoconductivity of po
ly(2,7-fluorenylene-1,2-diphenylvinylene) 」（ＡＣ
ＴＡ ＰＯＬＹＭＥＲＩＣＡ、３７巻、３６９〜３７５
ページ、１９８６年）で調べることができる。ポリ（フ
ェニレンビニレン）の一つの合成方法に関する議論に関
しては、ディー．ラアベ(D. Raabe)及びエッチ. ホーホ
ルド(H. Horhold)の「非対称ｐ−キシレンジクロロライ
ドの脱塩酸による官能性ポリ（１，４−フェニレン−
１，２−ジフェニルビニレン）の合成(Synthesis of Fu
nctionalized poly(1,4-phenylene-1,2-diphenylvinyle
nes)」（ＡＣＴＡ ＰＯＬＹＭＥＲＩＣＡ、４３巻、２
７５〜２７８ページ、１９９２年）を参照する。本発明
の共役ポリマーは様々な溶媒中に溶け得る。ポリマーが
中に溶ける限り、有極性又は無極性の任意の標準溶媒を
本発明のポリマーのために使用可能である。標準溶媒
は、ベンゼン、トルエン、キシレン、テトラヒドロフラ
ン、メチレンクロライド、クロロホルム及びトリクロロ
エタンを含む。
【００４２】本発明の共役ポリマーはまた、分子を高い
レベルにドーピングできる。本発明において、高いレベ
ルとは約４０重量％以上を含み、この場合、ポリマーは
相分離せずに電荷輸送分子、即ち「ドーパント」と殆ど
完全に混和できる。電荷輸送層、即ちドーパントがなけ
れば、本発明のポリマー、特にポリ（フェニレンビニレ
ン）は正孔を部分的にしか輸送せず、得られた多くの電
荷をトラップする、即ち正孔は層を通過しないであろ
う。分子ドーピングの好適なレベルは、４０〜６０重量
％の範囲にわたる。
【００４３】電荷輸送分子、即ちドーパントは、電気的
に不活性なポリマー材料中に溶解又は分子分散される添
加剤として有用であり、該添加剤によりこれらの材料が
電気的に活性になる。電荷輸送分子は、通常、発生材料
からの光発生正孔の注入を支援することができず、また
これらの正孔を輸送することができないポリマー材料へ
添加される。この電荷輸送分子は電気的に不活性なポリ
マー材料を、光発生正孔の発生材料からの注入を支援で
き、また活性層を介してこれらの正孔を輸送することが
できる材料へ転換し、活性層上の表面電荷を放電する。
【００４４】本発明の電荷輸送層は、標準電荷輸送分子
を含み得る。電荷輸送分子は、共役ポリマーバインダー
中に均質的に分散（溶解）される。電荷輸送分子は、ま
ずバインダーと電荷輸送分子の両成分の均質溶液を適し
た溶媒で形成し、次に基体上にその溶液のフィルムを流
延し、そして次にその溶媒を蒸発させることにより、ポ
リマーバインダー中に組み込まれる。
【００４５】下記式の分子は本発明に使用され得る好適
な電荷輸送分子である。
【００４６】
【化６】
【００４７】〔式中、ｎは１〜４の範囲にわたる整数で
あり；Ｒ1 、Ｒ2 、Ｒ3 、Ｒ4 及びＲ5 は水素、及び１
〜１２の炭素原子を有する脂肪族基又はアルコキシ基か
ら選択され得る。〕また、好ましくは、それは本明細書
中に全て援用されて本発明の一部とする米国特許第４，
０８１，２７４号、第４，２６５，９９０号、第４，２
７３，８４６号、第４，２９９，８９７号、第４，３０
６，００８号、第４，３４６，１５８号及び第４，５８
８，６６６号に例示されたような他の適した正孔輸送分
子と同様にＴＰＤ系の分子である。好適な正孔輸送分子
はＴＰＤ｛Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３
−メチルフェニル）−〔４，４’−ビフェニル〕−１，
１’−ジアミン｝、ＥＴＰＤ｛Ｎ，Ｎ’−ビス−（３−
メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス（４−エチルフェニ
ル）−〔４，４’−ビス（３，３’−メチル）ビフェニ
ル｝−１，１’−ジアミン、Ｍｅ−Ｏ−ＴＰＤ｛Ｎ，
Ｎ’−ジメチル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メトキシフェニ
ル）−〔４，４’−ビフェニル〕−１，１’−ジアミ
ン｝、及びＪ．ＰＨＹＳ．ＣＨＥＭ．（９７巻、９２１
３ページ、１９９３年）中のピー．エム．ボルセンバー
ガー(P.M. Borsenberger) 、イー. エイチ. マジン(E.
H. Magin)、及びジェイ. ジェイ. フィッツゲラルド(J.
J. Fitzgerald) による刊行物に示され正孔輸送を有効
に支援する１，１’−ビス〔（ジ−４−トリルアミノ）
フェニル〕シクロヘキサン（この分子は、他のバインダ
ー中でも１０-5ｃｍ2 ／Ｖｓｅｃに近い高い正孔移動度
を示す少数のものの内の１つである）を含む。
【００４８】あらゆる適した溶媒、又は溶媒混合物を使
用して電荷輸送層材料のコーティング剤混合物、即ち共
役ポリマーバインダー及び正孔輸送コンパウンドを形成
することができる。代表的な溶媒は、ベンゼン、トルエ
ン、キシレン、テトラヒドロフラン、メテレンクロライ
ド、クロロホルム、及びトリクロロエタン等を含む。任
意の適した従来の技法を用いることができ、次に電荷輸
送層コーティング剤混合物を電荷発生層に施す。代表的
な塗布技法は、吹き付け、ディップコーティング、ロー
ルコーティング、及び線巻ロッドコーティング等を含
む。このようなコーティング方法は、本明細書中に全て
援用されて本発明の一部とする米国特許第４，７２５，
５１８号、第５，０３７，６７６号、及び第５，２１
９，６９０号により示されるように当業界において周知
である。付着したコーティング剤の乾燥は、オーブン乾
燥、赤外線乾燥、及び空気乾燥等のような任意の適した
従来の方法により行われ得る。
【００４９】導電性層が存在し、電荷発生層が該導電性
層と電荷輸送層との間に挟まれる場合、該輸送層は正孔
を輸送するように働らくだけでなく、電荷発生層を磨耗
又は化学的攻撃から保護するので、電子写真画像形成部
材の作業寿命を延ばす。電荷発生層がない場合には電荷
輸送層は、ゼログラフィーに有用な光の波長、例えば約
４０００〜９０００Åに露光される時にたとえ放出物が
あるとしても無視できるものでなければならない。従っ
て、電荷輸送層は光導電体が使用される領域の放射線に
対して実質的に透明である。このように電荷輸送層は実
質的に、電荷発生層からの光発生正孔の注入を支援する
非光導電性材料である。輸送層は通常、露光が輸送層を
介して行われる場合に透明であり、有効な光発生のため
に入射放射線の大半が下にある電荷発生層により確実に
使用されるようにする。
【００５０】電荷輸送層の厚みは、約５〜約６０μｍの
範囲にあるが、この範囲外の厚みも使用することができ
る。好ましくはこの厚みは約１０〜約５０μｍの範囲に
あり、より好ましくはその厚みは約１０〜３０μｍの範
囲にある。電荷輸送層上に配した静電荷は、照射されな
い場合に、その層上に静電潜像を形成及び保持すること
を十分防止できる速度となるように、導電化されないと
いう程度まで電荷輸送層は絶縁体であるべきである。一
般的に、電荷輸送層対電荷発生層の厚みの割合は、好ま
しくは約２：１〜約２００：１に維持され、ある場合に
は４００：１である。言い換えれば、電荷輸送層は、意
図された使用領域中で可視光又は放射線に対して実質的
に非吸収性であるが、電荷発生層からの光発生正孔の注
入が可能になり、またこれらの正孔が電荷輸送層を介し
て輸送されてその表面上の表面電荷を選択的に放電する
ことが可能になるように「活性」である。
【００５１】ベルト又はドラムの１エッジに沿い、導電
性層、阻止層、接着層又は電荷発生層と接触する、汎用
の導電性接地ストリップのような他の層も含むことがで
き、受光体の導電性層の接地又は電気バイアスへの接続
を容易にする。接地ストリップは周知であり、フィルム
形成バインダー中に分散される導電性粒子を含む。
【００５２】必要に応じて、オーバーコート（上塗り）
層も磨耗に対する抵抗を改良するために用いられ得る。
幾つかの場合には、アンチカールバックコーティング剤
を受光体の反対面に施して平坦さ及び／又は耐磨耗性を
提供することができる。これらのオーバーコーティング
及びアンチ・カールバックコーティング層は、当業界に
おいて周知であり、それは電気絶縁性又はわずかに半導
電性である熱可塑性の有機ポリマーを含み得る。オーバ
ーコーティング剤は連続的であり、一般的に約１０μｍ
未満の厚みを有する。
【００５３】本発明の電子写真画像形成部材は、上記記
載されたように導電性層と電荷輸送層との間に挟まれた
電荷発生層か又は導電性層と電荷発生層との間に挟まれ
た電荷輸送層を含み得る。これらの構造は、帯電、光学
的な露光及び現像を通常含む従来のゼログラフィック
（静電複写）方法で画像形成され得る。
【００５４】
【実施例】
〔実施例１〕 電荷輸送層の製造：バインダーポリマー及び電荷輸送分
子を、適した溶媒、通常トルエン中に固体のほぼ２０重
量％まで溶解した。ポリマーバインダーの薄いフィルム
及び小さな活性分子をドクターブレード技法を用いて溶
液を塗布することによりアルミニウムのプレート基体の
頂部に塗布した。溶媒は蒸発した。残留溶媒の除去は、
試験体を５０℃の真空で２４時間、加熱することにより
達成した。電荷キャリヤ移動度を、当業者によく知られ
ている慣用の飛行タイム(Time-Of-Flight)技法によりＵ
Ｖ光励起を用いて測定した〔ダブリュ．イー．スペア
(W.E. Spear)、ジェイ.ノン−クリスト.(J. Non-Crys
t.)のソリッド(Solids)、１巻、１９７ページ、１９６
９年参照〕。光源はパルス（１ｎｓ）窒素ポンプ染料レ
ーザ(pulsed (1ns)nitrogen pump dye laser)とした。
【００５５】結果:正孔輸送分子としてＴＰＤ、ＥＴＰ
Ｄ又はＭｅ−Ｏ−ＴＰＤを、それぞれを６０重量％の配
合(loading) で、ＰＰＶＰ（Ｒ1 がフェニルでありＲ2
がＨであるフェニル置換ＰＰＶ）のバインダー中で使用
すると、ほぼ１０-3ｃｍ2 ／Ｖｓｅｃ又はそれを越える
正孔ドリフト移動度を、室温及びエレクトログラフィー
において代表的に使用される場に近い電場で得られた。
（図面参照）
【００５６】〔実施例２〕実施例１と同じ手順を用いる
が、正孔輸送分子の濃度を６０重量％から（現行のＡＭ
ＡＴ受光体に使用されるような）より好ましいレベルの
５０重量％に低下して、キャリヤ移動度を約１／５だけ
減少した。これは、さらに正孔輸送分子の各々に関し
て、１０-5ｃｍ2 ／Ｖｓｅｃを越える望ましいレベルの
移動度を得た。
【００５７】〔実施例３〕実施例１の手順を用いて、ま
た、ＴＰＤを正孔輸送分子としてＲ1 がフェニルである
ＰＰＶバインダーの固溶体中で６０重量％で使用して、
室温及びＥ＝３×１０-5Ｖ／ｃｍの電場で２×１０-4ｃ
ｍ2 ／Ｖｓｅｃの正孔移動度が得られた。
【００５８】〔比較例４〕実施例１の手順を用いて、ま
た正孔輸送分子としてＴＰＤを、バインダーとしてポリ
カーボネート中の固溶体中で６０重量％で使用して、室
温及びＥ＝３×１０-5Ｖ／ｃｍの電場で３×１０-5ｃｍ
2 ／Ｖｓｅｃの正孔移動度が得られた。
【００５９】本発明の他の具体例は、本明細書中に開示
された本発明の詳細及び実施を考慮することにより、当
業者に明白になるであろう。明細書及び実施例は例示的
なものとして考慮されるべきであり、本発明の真の範囲
及び精神は特許請求の範囲により示されることが意図さ
れる。
【００６０】
【発明の効果】本発明の電子写真画像形成部材は上記の
ような構成としたので、高い信頼性を有し小さいサイズ
との電子写真画像形成部材が得られるという優れた効果
を有し、またこの電子写真画像形成部材は小型化された
受光体を備える高速プリンタにおいて高速の移動度を示
すという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】正孔移動度（ｃｍ2 ／Ｖｓｅｃ）と電場（Ｖ／
ｃｍ）との間の関係を示すグラフである。
フロントページの続き (72)発明者 ホーマー アントニアディス アメリカ合衆国 94040 カリフォルニア 州 マウンテン ビューギルモア ストリ ート 1464 (72)発明者 マーティン エイ．アブコウィッツ アメリカ合衆国 14580 ニューヨーク州 ウェブスター ゲートストーン サーク ル 1198 (72)発明者 ビング アール．シエー アメリカ合衆国 14580 ニューヨーク州 ウェブスター フレツェント ビュー レーン 1092 (72)発明者 カスリーン エム．マクグレーン アメリカ合衆国 14580 ニューヨーク州 ウェブスター ペレグリン ウェイ ３

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電荷発生層と電荷輸送層を含む電子写真
    画像形成部材であって、該電荷輸送層が非導電性のπ−
    共役ポリマーバインダーと少なくとも１種の電荷輸送分
    子とを含む電子写真画像形成部材。
  2. 【請求項２】 前記π−共役ポリマーが下記式Ｉの置換
    ポリ（フェニレンビニレン）である、請求項１の電子写
    真画像形成部材。 【化１】 〔式中、ｎは約１０〜約１０，０００にわたる範囲の整
    数であり、Ｒ1 、Ｒ2、Ｒ3 、Ｒ4 、Ｒ5 及びＲ6 は、
    水素；１〜１６の炭素原子を含む脂肪族基；メトキシ、
    エトキシ、プロポキシ及びブトキシから選択されるアル
    コキシ基；フェニル、並びにモノ−、ジ−、ター、テト
    ラ−及びペンタ−置換フェニルから選択される芳香族基
    （芳香族基の各置換基はアルキル、ｐ−アルコキシ、フ
    ェノキシ、ジアルキルアミノ、ジアリールアミノ、ベン
    ゾイル及びＮ−カルバゾリルから選択され得る）；ナフ
    チル；置換ナフチル（ナフチル基の各置換基はアルキ
    ル、ｐ−アルコキシ、フェノキシ、ジアルキルアミノ、
    ジアリールアミノ、ベンゾイル及びＮ−カルバゾリルか
    ら選択され得る）；アンチリル；置換アンチリル（アン
    チリル基の各置換基はアルキル、ｐ−アルコキシ、フェ
    ノキシ、ジアルキルアミノ、ジアリールアミノ、ベンゾ
    イル及びＮ−カルバゾリルから選択され得る）；を各々
    他から独立して表すことができる。〕
  3. 【請求項３】 前記π−共役ポリマーが下記式ＩＩの置
    換ポリ（アリーレンビニレン）である請求項１の電子写
    真画像形成部材。 【化２】 〔式中、ｎは約１０〜約１０，０００にわたる範囲の整
    数であり；アリールはナフタレン、アントラセン、フェ
    ナントレン、フルオレン、ピレン、ペリレン、ビフェニ
    ル及びトリフェニルから選択される芳香族基から誘導さ
    れ、該アリールを：１〜１６の炭素を含む１つか又は複
    数の脂肪族基；メトキシ、エトキシ、プロポキシ及びブ
    トキシから選択されるアルコキシ基；フェニル、並びに
    モノ−、ジ−、ター−、テトラ−及びペンタ−置換フェ
    ニルから選択される１つか又は複数の芳香族基（芳香族
    基上の置換基は同一であるか又は異なり、またこれはア
    ルキル、ｐ−アルコキシ、ジアルキルアミノ、ジアリー
    ルアミノ、Ｎ−カルバゾリル及びベンゾイル基から選択
    され得る）；ナフチル；置換ナフチル（ナフチル基の置
    換基がアルキル、ｐ−アルコキシ、ジアルキルアミノ、
    ジアリールアミノ、ベンゾイル及びＮ−カルバゾイル基
    から選択され得る）；と置換することができ；Ｒ1 及び
    Ｒ2 は、水素；１〜１６の炭素原子を含む脂肪族基；メ
    トキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ及びフェノキ
    シから選択されるアルコキシ基；フェニル、並びにモノ
    −、ジ−、ター−、テトラ−及びペンタ−置換フェニル
    から選択される芳香族基（芳香族基の置換基がアルキ
    ル、ｐ−アルコキシ、ジアルキルアミノ、ジアリールア
    ミノ、ベンゾイル及びＮ−カルバゾリル基から選択され
    得る）；ナフチル；置換ナフチル（ナフチル基の置換基
    がアルキル、ｐ−アルコキシ、ジアルキルアミノ、ジア
    リールアミノ、ベンゾイル及びＮ−カルバゾリル基から
    選択され得る）；ナフトキシ；Ｎ−カルバゾリル；及び
    フルオレニル；から選択され得る。
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