JPH1063025A - 電子写真感光体 - Google Patents

電子写真感光体

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JPH1063025A
JPH1063025A JP21837396A JP21837396A JPH1063025A JP H1063025 A JPH1063025 A JP H1063025A JP 21837396 A JP21837396 A JP 21837396A JP 21837396 A JP21837396 A JP 21837396A JP H1063025 A JPH1063025 A JP H1063025A
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JP
Japan
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self
assembled
film
thin film
group
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Application number
JP21837396A
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English (en)
Inventor
Shinji Kato
愼治 加藤
Yoshitomo Yonehara
祥友 米原
Shiyoushin Boku
鐘震 朴
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Kawamura Institute of Chemical Research
Original Assignee
Kawamura Institute of Chemical Research
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Publication date
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    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y10/00Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Photoreceptors In Electrophotography (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 電極層、例えば表面にアルミニウム酸化
物層を有するアルミニウム板と感光体層を有する電子写
真感光体であって、該電極層の感光体層側に自己組織化
ポリマー薄膜、例えばアルコキシシリル基、ハロシリル
基、カルボキシル基、ヒドロキサム酸基、ホスホン酸
基、リン酸エステル基、メルカプト基、スルフィド基、
ジスルフィド基等の表面活性基を有する薄膜形成用ポリ
マー等からなる自己組織化ポリマー薄膜、例えばメタク
リル酸−3−トリメトキシシリルプロピルとメタクリル
酸メチルのコポリマーからなる自己組織化されたポリマ
ー薄膜が形成されている電子写真感光体。 【効果】 感度が向上した電子写真感光体である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真感光体に
関し、更に詳しくは、電極層を自己組織化ポリマー薄膜
で被覆した上に感光層を形成してなる改善された感度を
有する電子写真感光体、例えば、コピー機械用感光体、
レーザープリンター用感光体等に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、電子写真感光体における光導電性
物質としては、種々の無機系および有機系の光導電物質
が用いられてきた(東レリサーチセンター、電子写真用
感光材料の新展開、(1994))。有機系光導電物質
を使用する場合、感光体の感度および耐久性を改善する
ために、電極層上に電荷発生層と電荷輸送層を積層した
機能分離型電子写真感光体が主に使用されている。ま
た、電極層上に電荷発生と電荷輸送の両機能を有した単
層の感光層を形成した感光体も開発されている。
【0003】このような電子写真感光体は、基本的には
電極層と感光層とから構成されており、電極層として
は、加工性、表面性状、価格、重量などの点から、アル
ミニウム管が一般に使用されている。
【0004】しかしながら、アルミニウム表面の欠陥に
起因して、電気特性の不均一化、塗膜外観上の欠陥ある
いは印字における画像上の黒点、白ぬけ、かぶり等の種
々の欠陥を生じていた(相沢政男、電子写真学会誌、第
28巻、p186−195(1989))。これらの欠
陥を抑えるために種々の工夫がなされている。即ち、感
光体の電気特性の改良、電極層と感光層との接着性の向
上、感光層の塗工性の改善、電極層の欠陥被覆、電極層
からの電荷注入の防止、あるいは干渉縞の防止などを目
的として、下引き層が電極層と感光層の間に設けられて
きた。
【0005】これらの工夫としては、ポリマー塗膜(特
開平5−61232号公報)、カーボンをポリマーに分
散させた塗膜(特開昭51−65942号公報)、スズ
あるいはアルミニウム酸化物をポリマーに分散させた塗
膜(特開昭58−58556号公報)、シランカップリ
ング剤をナイロンに分散させた塗膜(特開平5−107
792号公報)、シランカップリング剤で処理された金
属酸化物粒子をポリマー中に分散させた塗膜(特開平4
−229872号公報)、シランカップリング剤を電極
表面に塗布した上に硫化亜鉛薄膜を形成した感光体(特
開昭56−72448号公報)、シランカップリング剤
溶液を電極層上に塗布して電荷注入阻止層を設ける方法
(特開昭61−109064号公報)、電極層をシリル
化することにより異常画像の発生を防止する方法(特開
昭62−287259号公報)、シランカップリング剤
処理を陽極酸化されたアルミニウム基板に施して親水化
層を形成し、その上に感光層を設ける方法(特開昭63
−50855号公報)、電極層をシランカップリング剤
のフロン溶液で処理する方法(特開平1−114856
号公報)、シランカップリング剤を電極層に塗布するこ
とで電極層の濡れ性を改善する手法(特開平4−247
461号公報)などが開示されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の開示例は、いずれも電極層と感光体層の間にシランカ
プリング剤等を含む塗膜を形成するものであり、膜厚も
50nm〜15μmと厚く、感度を低下させないとして
も、感度を向上させる効果はなかった。また、その厚さ
のため、感度を犠牲にして、前記欠陥の除去のみを目的
とするものもあり、高感度感光体を構築するには未だ不
満足なものであった。
【0007】本発明の課題は、感度が向上した電子写真
感光体を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために鋭意研究を重ねた結果、電極層の感光
体層側に自己組織化ポリマー薄膜、好ましくは電極層と
直接化学結合している自己組織化ポリマー薄膜、例え
ば、アルコキシシリル基、ハロシリル基、カルボキシル
基、メルカプト基等の官能基を有する薄膜形成用ポリマ
ーからなる薄膜や有機アルコキシシラン類、有機ハロシ
ラン類、カルボン酸類、チオール類等の自己組織化膜形
成用化合物からなる自己組織化膜上にポリマーが化学結
合してなる薄膜などが形成されている電子写真感光体
は、該自己組織化ポリマー薄膜が形成されていることに
より、上記課題が解決され、感度が向上した電子写真感
光体であることを見い出し、本発明を完成するに至っ
た。
【0009】即ち、本発明は、(1) 電極層と感光体
層を有する電子写真感光体であって、該電極層の感光体
層側に自己組織化ポリマー薄膜が形成されていることを
特徴とする電子写真感光体、(2) 自己組織化ポリマ
ー薄膜が、電極層上に直接化学結合している膜である上
記(1)記載の電子写真感光体、(3) 自己組織化ポ
リマー薄膜が、アルコキシシリル基、ハロシリル基、カ
ルボキシル基およびメルカプト基からなる群から選ばれ
る1種以上の表面活性基を有する自己組織化ポリマー薄
膜形成用ポリマーからなる薄膜である上記(2)記載の
電子写真感光体、(4) 自己組織化ポリマー薄膜が、
アルコキシシリル基、ハロシリル基およびカルボキシル
基からなる群から選ばれる1種以上の表面活性基を含む
自己組織化ポリマー薄膜形成用ポリマーからなる自己組
織化ポリマー薄膜であり、かつ、表面にスズ、インジウ
ム、アルミニウムまたは銅の酸化物を有する電極層の酸
化物と化学結合している薄膜である上記(2)記載の電
子写真感光体、(5) 自己組織化ポリマー薄膜が、
(メタ)アクリル酸誘導体単位を含むポリマー類から選
ばれた1種以上の自己組織化ポリマー薄膜形成用ポリマ
ーからなる膜である上記(2)、(3)または(4)記
載の電子写真感光体、
【0010】(6) 自己組織化ポリマー薄膜が、電極
層を自己組織化ポリマー薄膜形成用ポリマーの溶液に接
触させて自己組織化ポリマー薄膜形成用ポリマーを電極
層と反応させた後、電極層を該溶液から分離し、自己組
織化ポリマー薄膜形成用ポリマーが溶解する溶液で洗浄
して、未反応の自己組織化ポリマー薄膜形成用ポリマー
を除去して得たものである上記(1)〜(5)のいずれ
か1つに記載の電子写真感光体、(7) 自己組織化ポ
リマー薄膜が、電極層をアルコキシシリル基、および/
またはハロシリル基を含む自己組織化ポリマー薄膜形成
用ポリマーの溶液に接触させて自己組織化ポリマー薄膜
形成用ポリマーを電極層と反応させた後、電極層を該溶
液から分離し、自己組織化ポリマー薄膜形成用ポリマー
が溶解する溶液で洗浄して、未反応の自己組織化ポリマ
ー薄膜形成用ポリマーを除去した後、加熱処理して得た
ものである上記(1)〜(5)のいずれか1つに記載の
電子写真感光体、(8) 自己組織化ポリマー薄膜形成
用ポリマーの溶液が、脂肪族炭化水素、芳香族炭化水
素、ハロゲン化炭化水素、アルコール、エーテル系化合
物、ケトン系化合物および水からなる群から選ばれる1
種以上の溶媒に自己組織化ポリマー薄膜形成用ポリマー
を、この自己組織化ポリマー薄膜形成用ポリマー中の表
面活性基濃度が0.001mmol/リットル〜1mo
l/リットルとなる範囲で溶解させた溶液である上記
(6)または(7)記載の電子写真感光体、
【0011】(9) 自己組織化ポリマー薄膜が、有機
アルコキシシラン類、有機ハロシラン類、カルボン酸類
およびチオール類からなる群から選ばれる1種以上の自
己組織化膜形成用化合物からなる自己組織化膜上に、ポ
リマーが化学結合されてなる薄膜である上記(2)記載
の電子写真感光体、(10) 自己組織化ポリマー薄膜
が、末端に官能基を有する自己組織化膜を電極層上に形
成した後、該官能基と反応する官能基を有するポリマー
を反応させて形成した薄膜である上記(9)記載の電子
写真感光体、(11) 自己組織化膜が、有機アルコキ
シシラン類、有機ハロシラン類およびカルボン酸類から
なる群から選ばれる1種以上の自己組織化膜形成用化合
物からなる自己組織化膜であり、かつ、表面にスズ、イ
ンジウム、アルミニウムまたは銅の酸化物を有する電極
層の酸化物と化学結合している自己組織化膜である上記
(9)または(10)記載の電子写真感光体、
【0012】(12) 自己組織化膜が、有機アルコキ
シシラン類、有機ハロシラン類およびカルボン酸類から
なる群から選ばれる1種以上の自己組織化膜形成用化合
物であって、炭素原子数1〜30のアルキレン基を介し
てアミノ基を有するものからなる、末端にアミノ基を有
する自己組織化膜であり、かつ、自己組織化ポリマー薄
膜が、該末端にアミノ基を有する自己組織化膜とカルボ
キシル基を有するポリマーとを反応させてアンモニウム
塩を形成させて得た薄膜である上記(10)または(1
1)記載の電子写真感光体、(13) 自己組織化ポリ
マー薄膜が、末端にアミノ基を有する自己組織化膜とマ
レイン酸単位を有するポリマーとを反応させてアンモニ
ウム塩を形成させた後、加熱処理してイミド結合を形成
させて得た薄膜である上記(12)記載の電子写真感光
体、(14) 自己組織化ポリマー薄膜が、末端に官能
基を有する自己組織化膜が形成された電極層を、該官能
基と反応する官能基を有するポリマーの溶液に接触させ
て反応させた後、電極層を該溶液から分離し、ポリマー
が溶解する溶媒で洗浄して、未反応のポリマーを除去し
て得た薄膜である上記(9)〜(13)のいずれか1つ
に記載の電子写真感光体、(15) 末端に官能基を有
する自己組織化膜が形成された電極層の末端の官能基と
反応する官能基を有するポリマーの溶液が、脂肪族炭化
水素、芳香族炭化水素、ハロゲン化炭化水素、アルコー
ル、エーテル系化合物、ケトン系化合物および水からな
る群から選ばれる1種以上の溶媒に該ポリマーを、その
官能基濃度が0.001mmol/リットル〜1mol
/リットルとなる範囲で溶解させた溶液である上記(1
4)記載の電子写真感光体、
【0013】(16) 自己組織化膜が、電極層を自己
組織化膜形成用化合物の溶液に接触させて自己組織化膜
形成用化合物を電極層と反応させた後、電極層を該溶液
から分離し、自己組織化膜形成用化合物が溶解する溶液
で洗浄して、未反応の自己組織化膜形成用化合物を除去
して得た自己組織化膜である上記(9)〜(15)のい
ずれか1つに記載の電子写真感光体、(17) 自己組
織化膜が、自己組織化膜形成用化合物として有機アルコ
キシシラン類および/または有機ハロシラン類を用い、
かつ電極層を自己組織化膜形成用化合物の溶液に接触さ
せて自己組織化膜形成用化合物を電極層と反応させた
後、電極層を該溶液から分離し、自己組織化膜形成用化
合物が溶解する溶液で洗浄して、未反応の自己組織化膜
形成用化合物を除去し、次いで加熱処理して得た自己組
織化膜である上記(9)〜(15)のいずれか1つに記
載の電子写真感光体、(18) 自己組織化膜形成用化
合物の溶液が、脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、アル
コール、エーテル系化合物および水からなる群から選ば
れる1種以上の溶媒に自己組織化膜形成用化合物を、そ
の濃度が0.001mmol/リットル〜5mol/リ
ットルとなる範囲で溶解させた溶液である上記(16)
または(17)記載の電子写真感光体、
【0014】(19) 自己組織化ポリマー薄膜の膜厚
が、1〜10nmの範囲にある上記(1)〜(18)の
いずれか1つに記載の電子写真感光体、(20) 感光
体層が、感光性物質としてフタロシアニン顔料を含有す
るものである上記(1)〜(19)のいずれか1つに記
載の電子写真感光体、および(21) フタロシアニン
顔料が、オキソチタニウムフタロシアニンである上記
(20)記載の電子写真感光体、に関する。
【0015】
【発明の実施の形態】次に、本発明を詳細に説明する。
本発明の電子写真感光体において、電極層としては、電
気の良導体であれば良く、例えば、アルミニウム、
銅、亜鉛、ステンレス、クロム、ニッケル、モリブデ
ン、バナジウム、インジウム、金、銀、白金等の金属、
またはこれら金属の1種以上を含む合金で形成された金
属板、金属ドラム、金属ベルト等からなる電極層、ポ
リマーフィルム、ポリマー管等への金属の蒸着またはス
パッタリング、金属コロイドの塗布・加熱処理等の手法
によりドラム、ベルト等の表面に形成された上記金属の
1種以上を含む金属からなる電極層、ポリマーフィル
ム、ポリマー管等への塗布、蒸着、パッタリング等の手
法によりドラム、ベルト等の表面に形成された酸化スズ
(NESA)、インジウムチンオキシド(ITO)、酸
化亜鉛、酸化チタン等を含んでなる電極層等が挙げられ
る。これら電極層の中でも、価格の面からは、アルミニ
ウムドラム、および蒸着、イオンプレーティング、スパ
ッタリング等の手法によりドラム、ベルト等の表面に形
成されたアルミニウム、酸化スズ(NESA)もしくは
インジウムチンオキシド(ITO)からなる電極層が好
ましい。
【0016】また、電極層として、酸化スズ(NES
A)あるいはインジウムチンオキシド(ITO)からな
る電極層を用いる場合、蒸着、イオンプレーティング、
スパッタリング等の手法により形成した電極層を、アル
カリ溶液処理、オゾン処理、酸素存在下での紫外光の照
射、真空紫外光の照射、プラズマによる親水化等の親水
化処理を施して用いると、自己組織化ポリマー薄膜形成
を完全ならしめる上で有効であり、好ましい。アルカリ
溶液処理の場合、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化リ
チウム、水酸化カリウム等の水溶液、アルコール溶液、
水/アルコール混合溶液等に浸漬すれば良く、この時、
アルカリは、通常0.001mmol/リットル〜5m
ol/リットルとなる濃度で用いられるが、なかでも
0.01mmol/リットル〜1mol/リットルとな
る濃度が推奨できる。処理時間に特に制限は無いが、通
常、室温下、0.5〜5時間の範囲が推奨できる。ま
た、酸素存在下での紫外光や真空紫外光の照射は、酸素
含有気体中で、波長150nm〜380nmの範囲の光
を短時間、例えば、1分から1時間程度照射することで
行える。プラズマによる親水化処理は専用のプラズマ装
置やスパッタリング用装置を用いて酸素存在下で処理す
ることで達成される。
【0017】本発明の電子写真感光体としては、電荷発
生層と電荷輸送層を積層した機能分離型感光体層が主に
使用されるが、電荷発生と電荷輸送の両機能を有した単
層の感光体層であってもよい。
【0018】上記の感光体層で用いられる電荷発生材料
としては、有機材料、無機材料いずれでもよいが、有機
光導電材料が好ましく、例えば、アゾ系顔料、キノン系
顔料、ペリレン系顔料、インジゴ系顔料、チオインジゴ
系顔料、ビスベンゾイミダゾール系顔料、フタロシアニ
ン系顔料、ナフタロシアニン系顔料、キナクリドン系顔
料、キノリン系顔料、アントラキノン系顔料、オキサジ
ン系顔料、トリフェニルメタン系顔料、アズレニウム系
染料、スクアリリウム系染料、ピリリウム系染料、シア
ニン系染料、ピロロピロール系顔料、C60,C70等
のフラーレン系化合物等を挙げることができる。これら
は、例示の化合物に限定されるものではなく、混合して
用いることもできる。また、これらの中でも、フタロシ
アニン系顔料が好ましく、特にオキソチタニウムフタロ
シアニンが好適である。
【0019】これらの電荷発生材料は、例えば、電極上
に自己組織化ポリマー薄膜を介して結着樹脂中に分散し
て塗布されるか、真空蒸着、スパッタリング、CVD等
の手法で製膜されて用いられる。
【0020】機能分離型感光体層で用いられる電荷輸送
材料としては、一般に電子を輸送する物質と、正孔を輸
送する物質に分類されるが、本発明の電子写真感光体に
は何れも使用できる。これらの材料として、特に限定は
なく、既知の材料系を使用できる。例えば、電子写真用
感光材料の新展開(東レリサーチセンター、(199
4))に記載されている材料等を用いることができる。
例示するならば、クロラニル系化合物、テトラシアノキ
ノジメタン系化合物、トリニトロフルオレノン系化合
物、ジフェノキノン系化合物、縮合多環芳香族系化合
物、ヒドラゾン系化合物、トリフェニルアミン系化合
物、ポリビニルカルバゾール系化合物、ポリシラン系化
合物等があり、これらは2種以上混合して用いても良
い。これらの材料は、結着樹脂中に分散して塗布される
か、真空蒸着等の手法で製膜されて感光層に用いられる
が、好ましくは結着樹脂中に分散して塗布されて用いら
れる。
【0021】また、単層の感光体層の場合は、前記電荷
発生材料が結着樹脂中に分散して塗布されるか、真空蒸
着等の手法で製膜されて用いられる。この場合、2種以
上の電荷発生材料を混合して用いても良く、更に電荷発
生層材料と電荷輸送層材料を混合して用いることもでき
る。
【0022】感光体層で用いる結着樹脂としては、特に
制限はなく、例えば、電子写真用感光材料の新展開(東
レリサーチセンター、(1994))に記載されている
材料等を用いることができる。例示するならば、ポリビ
ニル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエステル系
樹脂、ポリアクリル系樹脂、ポリメタクリル系樹脂、ス
チレン−ブタジエン共重合体、塩化ビニリデン−アクリ
ロニトリル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マ
レイン酸共重合体、シリコン樹脂、フェノール樹脂、ア
ルキッド樹脂、ポリビニルブチラール、ポリスルフォ
ン、ポリウレタン等が挙げられるが、これらに限定され
るものではなく、また2種以上を混合して用いることも
できる。
【0023】また、これらの結着樹脂とともに、添加
剤、例えば、可塑剤、増感剤、表面改質剤等を添加する
こともできる。
【0024】塗布により単層の感光体層を構成する場合
は、通常上記電荷発生材料を結着樹脂溶液に分散または
溶解した塗料を用いる。この場合、溶媒に特に制限はな
く、結着樹脂を溶解すれば良い。また、必要に応じて上
記電荷発生材料を溶解する溶剤を選択すれば良い。
【0025】塗布により機能分離型感光体層を構成する
場合も同様に、通常上記電荷発生材料あるいは電荷輸送
材料を結着樹脂溶液に分散または溶解した塗料を用い
る。この場合も同様に、溶媒に特に制限はなく、電荷発
生材料用結着樹脂あるいは電荷輸送材料用結着樹脂を溶
解する適当な溶媒を用いることができる。一般には電荷
発生層の上に電荷輸送層を形成するので、電荷輸送用塗
料溶液を作製する際は、電荷発生層を溶解しない溶媒を
用いることが好ましい。具体的溶媒例としては、メタノ
ール、エタノール、プロパノール、ペンタノール等のア
ルコール類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイ
ソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、ジク
ロロメタン、クロロホルム、四塩化炭素、1,1,2−
トリクロロエタン等の脂肪族ハロゲン化炭化水素、ジエ
チルエーテル、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサ
ン、1,2−ジメトキシエタン、ジグライム等のエーテ
ル類、酢酸エチル、酢酸プロピル等のエステル類、ベン
ゼン、トルエン、キシレン、クロロベンゼン、1,2−
ジクロロベンゼン等の芳香族炭化水素、N,N−ジメチ
ルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、ジメ
チルスルホキシド、N−メチルピロリドン等の非プロト
ン性極性溶媒等の中から適宜選択できる。また、これら
は混合して用いることもできる。
【0026】電荷発生材料を、結着樹脂中に分散させる
方法としては、特に一般に使用される手法、例えば、相
沢政男著、電子写真学会誌、第28巻、p186−19
5(1989)等に記載の分散手法等を用いることがで
きる。例示するならば、ボールミル、ペイントコンディ
ショナー、サンドミル、ニーダー、アトライター、三本
ロール、ジェットミル等を用いて分散させる方法が挙げ
られる。
【0027】感光体層の塗工方法としては、特に一般に
使用される手法、例えば、相沢政男著、電子写真学会
誌、第28巻、p186−195(1989)等に記載
の塗工方法等を用いることができる。例示するならば、
ディップコート、スプレーコート、リングコート、ブレ
ードコート法等による塗工方法が挙げられる。
【0028】本発明の電子写真感光体の特徴は、電極層
の感光体層側に自己組織化ポリマー薄膜が形成されてい
ることにあり、この自己組織化ポリマー薄膜と類似の薄
膜として、特定の化合物、例えば、有機アルコキシシラ
ン類、有機ハロシラン類、カルボン酸類、ヒドロキサム
酸類、ホスホン酸類、リン酸エステル類、チオール類、
スルフィド類(ジスルフィド類も含む。以下同様)等か
らなる自己組織化膜が既に公知である。
【0029】上記特定の化合物(以下、「自己組織化膜
形成用化合物」と言う)の溶液に金属等の基板を浸漬す
ると、この自己組織化膜形成用化合物が、まず基板表面
に吸着し、次いで化学結合あるいは化学結合に匹敵する
エネルギーで表面に特殊な吸着(化学吸着)を起こし、
自ら組織化しながら最終的には基板表面に緻密な単分子
膜(自己組織化膜)を形成する(L. Wetzer、
R. Isocovichi、 J. Sagiv、
Thin Solid Films、 第99巻、
p235(1983)、 J. P. Folker
s、 C. B.Gorman、 P. E. Lai
binis、 S. Buchholz、 G. M.
Whitesides、 R. G. Nuzzo、
Langmuir、 第11巻、 p813(199
5))。
【0030】ここにおいて、例えば、表面に金属酸化物
を有する基板を用いた場合は、図1の概念図のように、
有機アルコキシシラン類、有機ハロシラン類、カルボン
酸類、ヒドロキサム酸類、ホスホン酸類、リン酸エステ
ル類等が有するアルコキシシリル基、ハロシリル基、カ
ルボキシル基、ヒドロキサム酸基、ホスホン酸基、リン
酸エステル基等の表面活性基が表面の金属酸化物と化学
結合して、また、表面に金属酸化物を有していない基板
を用いた場合は、図2の概念図のように、チオール類、
スルフィド類の有するメルカプト基、スルフィド基、ジ
スルフィド基等の表面活性基が表面と化学結合に匹敵す
る吸着(化学吸着)をして、基板表面に組織化された緻
密な自己組織化膜を形成する(I. M. Tidsw
ellら著, J. Chem. Phys.、 第9
5巻、 p2854 (1991)、東芝シリコーン、
Products Information、 S−0
002等参照)。尚、図1および図2において、1は置
換されていてもよいアルキル基、Mは金属原子である。
【0031】本発明において、自己組織化ポリマー薄膜
とは、電極層表面に自己組織的に形成されたポリマーの
薄膜であり、例えば、基板として電極層を用い、1)自
己組織化膜形成用化合物の代わりに、自己組織化膜形成
用化合物と同様の表面活性基を有するポリマー(以下、
「自己組織化ポリマー薄膜形成用ポリマー」と言う)を
用いた以外は上記の自己組織化膜形成方法と同様にし
て、電極層表面に自己組織的に形成されたポリマー薄膜
や、2)上記の自己組織化膜形成方法と同様にして電極
層表面に形成された自己組織化膜上に、ポリマーが化学
結合されてなるポリマー薄膜等が挙げられる。また、上
記2)のポリマー薄膜としては、例えば、a)末端に官
能基を有する自己組織化膜を形成した後、該官能基と反
応する官能基を有するポリマーを反応させてなるポリマ
ー薄膜や、b)末端に重合性基を有する自己組織化膜を
形成した後、重合させてなるポリマー薄膜等がある。
【0032】上記本発明の自己組織化ポリマー薄膜をよ
り具体的に説明すると、まず、上記1)のポリマー薄膜
としては、自己組織化ポリマー薄膜形成用ポリマーとし
て、例えば、アルコキシシリル基、ハロシリル基、カル
ボキシル基、ヒドロキサム酸基、ホスホン酸基、リン酸
エステル基、メルカプト基、スルフィド基、ジスルフィ
ド基等の表面活性基を有するポリマーを用いて、図3の
概念図のように、電極層上に形成した自己組織化ポリマ
ー薄膜等が挙げられる。尚、図3において、2はポリマ
ー主鎖、3は置換されていてもよいアルキレン基、4は
電極層表面、Xは表面活性基、Yは電極層表面と結合後
のX中の残基である。
【0033】次いで、上記2)のポリマー薄膜として
は、a)図4の概念図のように、自己組織化膜形成用化
合物として末端に官能基を有する自己組織化膜形成用化
合物を用いて、末端に官能基、例えば、アミノ基を有す
る自己組織化膜を電極層上に得た後、これと反応する官
能基、例えば、カルボキシル基を有するポリマーとを反
応させて形成した自己組織化ポリマー薄膜や、b)図5
の概念図のように、自己組織化膜形成用化合物として末
端に重合性基を有する自己組織化膜形成用化合物を用い
て、末端に重合性基を有する自己組織化膜を電極層上に
得た後、得られた自己組織化膜の末端の重合性基を重合
せしめて形成した自己組織化ポリマー薄膜等が挙げられ
る。尚、図4および図5において、2はポリマー主鎖、
3は置換されていてもよいアルキレン基、4は電極層表
面、Xは表面活性基、Yは電極層表面と結合後のX中の
残基、Aは官能基、A′はAと反応する官能基、BはA
とA′の反応により生じた結合単位、Cは重合性基、5
はCの重合により生じたポリマー主鎖である。
【0034】上記1)の製造方法において、自己組織化
ポリマー薄膜形成用ポリマーのうち、表面活性基として
アルコキシシリル基、ハロシリル基、カルボキシル基、
ヒドロキサム酸基、ホスホン酸基、リン酸エステル基等
を有するポリマーは、表面に金属酸化物を有する電極層
と反応して自己組織化ポリマー薄膜を形成し、表面活性
基としてメルカプト基、スルフィド基、ジスルフィド基
等を有するポリマーは、金属酸化物を有さない電極層と
反応して、電極層表面に自己組織化ポリマー薄膜を形成
する。また、上記2)のa)、b)の製造方法におい
て、自己組織化膜形成用化合物のうち、有機アルコキシ
シラン類、有機ハロシラン類、カルボン酸類、ヒドロキ
サム酸類、ホスホン酸類、リン酸エステル類等は、表面
に金属酸化物を有する電極層と反応して自己組織化膜を
形成し、チオール類、スルフィド類は、金属酸化物を有
さない電極層と反応して、電極層表面に自己組織化膜を
形成する。
【0035】上記表面に金属酸化物を有する電極層とし
ては、元々酸化物導電体からなる、酸化スズ(NES
A)、インジウムチンオキシド(ITO)等の電極層に
加えて、アルミニウム、銅、クロム、チタニウム、鉄、
ニッケル等の金属の上に発生した自然酸化膜を含有する
電極層等が好適である。これらの金属においては、これ
らの金属の自然酸化膜がそれぞれの表面に形成されるこ
とが知られている〔W.A.Nevin、G.A.Ch
amberlain、IEEE Trans.Elec
tron Devices、第40巻、p75(199
3)、L.Wetzer、R.Isocovichi、
J.Sagiv、Thin SolidFilms、第
99巻、p235(1983)およびJ.P.Folk
ers、C.B.Gorman、P.E.Laibin
is、S.Buchholz、G.M.Whitesi
des、R.G.Nuzzo、Langmuir、第1
1巻、p813(1995)等〕。更に、これら自然酸
化膜を電気化学的に陽極酸化等を行って、金属酸化物層
を厚くして用いることもできる。
【0036】また、表面に金属酸化物を有さない電極層
としては、金、白金、銀、銅等の表面に酸化物層を有さ
ない電極層が好適である。
【0037】尚、上記自己組織化ポリマー薄膜形成用ポ
リマーまたは自己組織化膜形成用化合物と電極層との組
み合わせとしては、アルコキシシリル基、ハロシリル基
およびカルボキシル基からなる群から選ばれる1種以上
の表面活性基を有する自己組織化ポリマー薄膜形成用ポ
リマー、または有機アルコキシシラン類、有機ハロシラ
ン類およびカルボン酸類からなる群から選ばれる1種以
上の自己組織化膜形成用化合物と、表面にスズ、インジ
ウム、アルミニウムまたは銅の酸化物を有する電極層と
の組み合わせが好ましい。
【0038】上記1)の製造方法で用いる自己組織化ポ
リマー薄膜形成用ポリマーの主鎖構造は、特に制限はな
く、ホモポリマーあるいはコポリマーいずれでもよく、
繰り返し単位としてエチレン構造、オキシエチレン構
造、イミノエチレン構造、ペプチド構造、無機ポリマー
構造等が挙げられるが、この例示の繰り返し単位に限定
されるものではない。特に、(メタ)アクリル酸誘導体単
位を含むポリマーが推奨される。
【0039】また、この自己組織化ポリマー薄膜形成用
ポリマーは、アルコキシシリル基、ハロシリル基、カル
ボキシル基、ヒドロキサム酸基、ホスホン酸基、リン酸
エステル基、メルカプト基、スルフィド基、ジスルフィ
ド基等の表面活性基を通常側鎖末端に有する。これらの
表面活性基の中でも、アルコキシシリル基、ハロシリル
基、カルボキシル基が好ましく、特にアルコキシシリル
基、ハロシリル基が好ましい。
【0040】更に、これらの表面活性基を自己組織化ポ
リマー薄膜形成用ポリマーの主鎖に連結するスペーサー
の構造は特に制限はないが、炭素原子数1〜30のアル
キレン基が好ましい。自己組織化ポリマー薄膜形成用ポ
リマーの重合度は、特に制限はないが、5〜10000
の範囲が好ましく、特に20〜5000の範囲が推奨で
きる。
【0041】上記自己組織化ポリマー薄膜形成用ポリマ
ーは、例えば、重合性基を有する自己組織化膜形成用化
合物、即ち、有機アルコキシシラン類、有機ハロシラン
類、カルボン酸類、ヒドロキサム酸類、ホスホン酸類、
リン酸エステル類、チオール類、スルフィド類等であっ
て、重合性基を有するものを単独重合させて、あるいは
他の重合性化合物と共重合させて得ることができる。そ
れらを例示すると、(メタ)アクリル酸エステル基、ス
チリル基等のビニル基によるポリビニル誘導体、エポキ
シ基によるポリオキシエチレン、オキサゾリル基による
ポリイミノエチレン誘導体、アミノ酸単位によるポリペ
プチド誘導体、ボロン酸単位による無機ポリマー等が挙
げられるが、これら例示に限定されるものではない。こ
こで用いる重合性基を有する自己組織化膜形成用化合物
は、市販されている化合物(例えば、信越化学工業株式
会社の珪素化合物試薬カタログ記載のメタクリル酸−3
−トリメトキシシリルプロピル等)を使用してもよく、
また、適宜合成して使用することもできる(例えば、メ
タクリル酸−11−トリエトキシシリルウンデシル
等)。
【0042】上記2)のa)の製造方法で用いる末端に
官能基を有する自己組織化膜形成用化合物としては、一
種以上の官能基を有するポリマーと反応可能な官能基を
有するものであればよく、例えば下記一般式(1)〜
(6)、 AR1SiR23X ・・・(1) AR1CO2H ・・・(2) AR1CONHOH ・・・(3) AR1PO32 ・・・(4) AR1OPO32 ・・・(5) AR1SH ・・・(6) (式中、Aは一種以上の官能基を有するポリマーと反応
可能な官能基、R1 は置換されていてもよいアルキレン
基または芳香族基、R2、R3は同一でも異なっていても
よい、低級アルキル基、アルコキシ基またはハロゲン原
子、Xはアルコキシ基またはハロゲン原子を表わす。)
で示される化合物等が挙げられ、これらの中でも、有機
アルコキシシラン類、有機ハロシラン類、カルボン酸類
が好ましく、特に有機アルコキシシラン類、有機ハロシ
ラン類が好ましい。
【0043】上記官能基を有する自己組織化膜形成用化
合物をより具体的に示すと、有機アルコキシシラン類、
有機ハロシラン類、カルボン酸類、ヒドロキサム酸類、
ホスホン酸類、リン酸エステル類、チオール類、スルフ
ィド類等であって、炭素原子数1〜30のアルキレン基
を介してアミノ基、メルカプト基、シアノ基、カルボキ
シル基またはハロゲン原子を有するもの、炭素原子数1
〜30のアルキレン基を介してアミノ基、メルカプト
基、シアノ基、カルボキシル基またはハロゲン原子等で
置換されていてもよい芳香族基を有するもの等が挙げら
れ、なかでも有機アルコキシシラン類、有機ハロシラン
類、カルボン酸類であって、炭素原子数1〜30のアル
キレン基を介してアミノ基を有するものが好ましい。こ
れらは市販されている化合物であってもよく、また、適
宜合成したものであってもよい。更に、上記炭素原子数
1〜30のアルキレン基は置換されていてもよい。
【0044】有機アルコキシシラン類および有機ハロシ
ラン類としては、市販されている化合物、例えば、信越
化学工業株式会社の珪素化合物試薬カタログあるいは東
芝シリコーン株式会社の有機ケイ素化合物カタログ記載
の化合物等を使用してもよく、また、適宜合成して使用
することもできる。
【0045】これらの中でも、有機シラントリアルコキ
ドまたは有機シラントリハライドであって、末端に官能
基を有するものが好ましい。具体例としては、クロロメ
チルトリメトキシシラン、2−シアノエチルトリクロロ
シラン、3−クロロプロピルトリクロロシラン、3−シ
アノプロピルトリクロロシラン、メルカプトメチルトリ
メトキシシラン、2−シアノエチルトリメトキシシラ
ン、3−クロロプロピルトリメトキシシラン、3−メル
カプトプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピ
ルトリメトキシシラン、3−(2−アミノエチル)アミ
ノプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロ
ピルトリメトキシシラン、3−アニリノプロピルトリメ
トキシシラン、クロロメチルトリエトキシシラン、4−
クロロフェニルトリメトキシシラン、3−モルフォリノ
プロピルトリメトキシシラン、3−ピペリジノプロピル
トリメトキシシラン、メタクリル酸−3−トリメトキシ
シリルプロピル、メタクリル酸−11−トリエトキシシ
リルウンデシル、6−シアノヘキシルトリエトキシシラ
ン、11−シアノウンデシルトリエトキシシラン、3−
(N,N−ジプロピルアミノ)プロピルトリエトキシシ
ラン、3−(N,N−ジヘキシルアミノ)プロピルトリ
エトキシシラン、3−(N,N−ジ−2−エチルヘキシ
ルアミノ)プロピルトリエトキシシラン、11−トリエ
トキシシリルウンデカン酸メチル、11−ブロモウンデ
シルトリエトキシシラン、10−ブロモデシルトリエト
キシシラン、5−ブロモペンチルトリエトキシシラン、
10−シアノデシルトリエトキシシラン、5−シアノペ
ンチルトリエトキシシラン、10−メルカプトデシルト
リエトキシシラン、5−メルカプトペンチルトリエトキ
シシラン、チオ酢酸−10−トリエトキシシリルデシ
ル、チオ酢酸−5−トリエトキシシリルペンチル、5−
〔5′−(2′−メチル−2′−ボラ−1′,3′−ジ
オキサ)シクロヘキシル〕ペンチルトリクロロシラン等
が挙げられるが、ここに例示の化合物に限定されるもの
ではない。これらの中でも、アミノ基を末端に有するも
のが推奨される。
【0046】また、末端に官能基を有するカルボン酸類
の具体例としては、トリメチルシリル酢酸、3−メルカ
プトプロピオン酸、3−シアノプロピオン酸、3−クロ
ロプロピオン酸、3−ブロモプロピオン酸、3−ヨード
プロピオン酸、4−クロロブタン酸、4−ブロモブタン
酸、5−ブロモペンタン酸、6−ブロモヘキサン酸、8
−ブロモオクタン酸、11−ブロモウンデカン酸、12
−ブロモドデカン酸、10−ヒドロキシデカン酸、12
−ヒドロキシドデカン酸、16−ヒドロキシヘキサデカ
ン酸、(+/−)−チオクト酸、b−アラニン、4−ア
ミノブタン酸、5−アミノペンタン酸、6−アミノヘキ
サン酸、7−アミノヘプタン酸、8−アミノオクタン
酸、11−アミノウンデカン酸、12−アミノドデカン
酸、4−シアノ安息香酸、4−クロロフェニル酢酸、4
−ブロモフェニル酢酸、4−ヒドロキシフェニル酢酸、
3−(4−ヒロキシフェニル)プロピオン酸、4−アミ
ノフェニル酢酸、4−クロロケイ皮酸、4−ブロモケイ
皮酸、4−ヒドロキシケイ皮酸等が挙げられるが、ここ
に例示の化合物に限定されるものではない。
【0047】更に、末端に官能基を有するヒドロキサム
酸類の具体例としては、16,N−ジヒドロキシヘキサ
デカナミド等が挙げられるが、この例示の化合物に限定
されるものではない。
【0048】ホスホン酸類またはリン酸エステル類であ
って、末端に官能基を有するものの具体例としては、2
−アミノエチルホスホン酸、3−アミノプロピルホスホ
ン酸、ジヒドロリン酸−2−アミノエチル、ジヒドロリ
ン酸−6−アミノヘキシル等が挙げられるが、ここに例
示の化合物に限定されるものではない。
【0049】チオール類またはスルフィド類であって、
末端に官能基を有するものの具体例としては、3−クロ
ロプロパンチオール、2−ヒドロキシエタンチオール、
2−クロロエチルメチルスルフィド、2−クロロエチル
エチルスルフィド、2−ヒドロキシエチルメチルスルフ
ィド、2−ヒドロキシエチルエチルスルフィド、3−ヒ
ドロキシプロピルメチルスルフィド、4−ヒドロキシブ
チルメチルスルフィド、2−ヒドロキシエチルジスルフ
ィド、3−ヒドロキシプロピルスルフィド、3−メルカ
プトプロピオン酸、4−クロロチオフェノール、4−ブ
ロモチオフェノール、4−ヒドロキシチオフェノール、
2−(4−クロロフェニル)エタンチオール等が挙げら
れるが、ここに例示の化合物に限定されるものではな
い。また、ハロゲン化アルキルと硫化水素ナトリウムま
たはチオ尿素の反応により合成した脂肪族チオールや、
アリールグリニアール試薬と硫黄の反応により合成した
芳香族チオールも用いることができるものとして挙げら
れる。
【0050】次いで、上記2)のa)の製造方法で用い
るポリマーは、自己組織化膜が有する官能基と反応可能
な官能基を有するものであればよく、該ポリマーが有す
る官能基が側鎖中あることが好ましい。自己組織化膜と
ポリマーの反応は、イオン結合、共有結合等種々の結合
形態をとることができる。ポリマーの主鎖構造は、特に
制限はなく、ホモポリマーあるいはコポリマーいずれで
もよく、繰り返し単位としてエチレン構造、オキシエチ
レン構造、イミノエチレン構造、ペプチド構造、無機ポ
リマー構造が挙げられるが、この例示の繰り返し単位に
限定されるものではない。このポリマーが有する官能基
を例示すると、アミノ基、メルカプト基、シアノ基、カ
ルボキシル基、ハロゲン置換基等が挙げられる。
【0051】上記ポリマーとして代表的なものとして
は、アリルアミン系ポリマー、エチレンイミン系ポリマ
ー、4−ビニルピリジン系ポリマー、アクリロニトリル
系ポリマー、(メタ)アクリル酸系ポリマー、マレイン
酸系ポリマー、塩化ビニル系ポリマー等が挙げられる
が、この例示のポリマーに限定されるものではない。更
に、イオン性基を含むポリマー、例えば、カチオン性基
としてアンモニウム基、ホスホニウム基等のオニウム基
やピリジニウム基を含むポリマー、アニオン性基として
スルホン酸基や、カルボン酸基を含むポリマー等が挙げ
られる。また、主鎖中にイオン性基を有するイオノマー
も使用できる。
【0052】このポリマーの重合度は、特に制限はない
が、5〜10000の範囲が好ましく、特に、20〜5
000の範囲が推奨できる。
【0053】上記ポリマーはいずれを使用してもよい
が、なかでも、末端に官能基を有する自己組織化膜形成
用化合物として、官能基がアミノ基であり、炭素原子数
1〜30のアルキレン基を介してアルコキシシリル基、
ハロシリル基、カルボキシル基と結合したものを用いた
場合には、カルボキシル基を有するポリマー、特に(メ
タ)アクリル酸単位、マレイン酸単位、フマル酸単位等
を含むポリマーが好ましく、マレイン酸モノエステル単
位を有するポリマーが最も好ましい。
【0054】電極層上に形成した末端に官能基を有する
自己組織化膜と、該官能基と反応する官能基を有するポ
リマーとの反応は、通常該官能基と反応する官能基を有
するポリマーの溶液中において行なう。反応は、常温、
常圧であってもよいし、必要に応じて、加熱、加圧、光
照射条件下で行ってもよい。
【0055】上記2)のb)の製造方法で用いる重合性
基を有する自己組織化膜形成用化合物としては、電極層
上に重合性基を有する自己組織化膜を形成できる化合物
であって、かつ、形成された重合性基を有する自己組織
化膜が重合可能なものであればよい。重合性基として、
例えば、(メタ)アクリル酸エステル基、スチリル基等
のビニル基、グリシドキシ基、エポキシ基等の環状エー
テル基、オキサゾリル基、アミノ酸単位、環状ジスルフ
ィド基およびボロン酸エステル基等が挙げられる。
【0056】上記末端に重合性基を有する自己組織化膜
形成用化合物の具体例としては、メタクリル酸−3−ト
リメトキシシリルプロピル、アクリル酸−3−トリメト
キシシリルプロピル、メタクリル酸−11−トリエトキ
シシリルウンデシル、アクリル酸−11−トリエトキシ
シリルウンデシル、N,N−ビス〔3−(トリメトキシ
シリル)プロピル〕メタクリルアミド、8−ビス(2−
メタクリロキシエチル)アミノオクチルトリエトキシシ
ラン、3−(N−スチリルメチル−2−アミノエチルア
ミノ)プロピルトリメトキシシラン塩酸塩、3−グリシ
ドキシプロピルトリメトキシシラン、3−(N−アリル
−N−グリシジル)アミノプロピルトリメトキシシラ
ン、3−(N,N−ジグリシジル)アミノプロピルトリ
メトキシシラン、N−グリシジル−N,N−ビス〔3−
(トリメトキシシリル)プロピル〕アミン、S−(8−
トリエトキシシリルオクチル)−L−システイン、3−
リポイルオキシアミノプロピルトリエトキシシラン、1
0−〔2′−(5′−ジメチル−2′−ボラ−1′,
3′−オキサ)シクロヘキシル〕デシルトリエトキシシ
ラン等が挙げられるが、ここに例示の化合物に限定され
るものではない。
【0057】電極層上に形成された末端に重合性基を有
する自己組織化膜の重合は、通常、固相または溶液中で
行うことができる。。重合方法としては、ビニル基を有
する自己組織化膜では重合開始剤存在下あるいは非存在
下において熱または光照射によるラジカル重合が、環状
エーテル基を有する自己組織化膜では重合開始剤を用い
たアニオン重合が、オキサゾリル基を有する自己組織化
膜では重合開始剤を用いたカチオン重合が、アミノ酸単
位を有する自己組織化膜では縮合剤を用いた重縮合が、
環状ジスルフィド基を有する自己組織化膜では還元剤を
用いた解重合が、ボロン酸エステル基を有する自己組織
化膜では非極性溶媒中または減圧条件により誘起された
重合が、それぞれ挙げられる。重合度は、特に制限はな
いが、5〜10000の範囲が好ましく、特に、20〜
5000の範囲が推奨できる。
【0058】表面活性基を有する自己組織化ポリマー薄
膜形成用ポリマーの自己組織化ポリマー薄膜、または官
能基を有する自己組織化膜形成用化合物もしくは重合性
基を有する自己組織化膜形成用化合物の自己組織化膜
を、電極層上に形成させる方法としては、例えば上記自
己組織化ポリマー薄膜形成用ポリマーまたは自己組織化
膜形成用化合物を溶媒に溶解させ、得られた溶液に電極
層を浸漬等の方法により接触させて、自己組織化膜形成
用化合物を電極層と反応させた後、この電極層を該溶液
から分離し、次いで上記自己組織化ポリマー薄膜形成用
ポリマーまたは自己組織化膜形成用化合物が溶解する溶
液で洗浄して、未反応の自己組織化ポリマー薄膜形成用
ポリマーまたは自己組織化膜形成用化合物を除去する方
法が挙げられる。尚、ここでの反応は、自己組織化ポリ
マー薄膜形成用ポリマーまたは自己組織化膜形成用化合
物と電極層表面との間で起こる化学結合あるいは化学結
合に匹敵するエネルギーで表面に特殊な吸着(化学吸
着)を言う。
【0059】ここで用いる溶媒としては、上記自己組織
化ポリマー薄膜形成用ポリマーまたは自己組織化膜形成
用化合物を溶解するものであればよく、例えば、脂肪族
炭化水素、芳香族炭化水素、ハロゲン化炭化水素、アル
コール、エーテル系化合物、ケトン系化合物、水等の中
から適宜選択し、単独あるいは混合して用いる。
【0060】これらの溶媒のうち、上記自己組織化ポリ
マー薄膜形成用ポリマーまたは自己組織化膜形成用化合
物であって、ハロシリル基を有するものに適した溶媒と
しては、通常、脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、ハロ
ゲン化炭化水素、エーテル系化合物が挙げられる。これ
らの溶媒を例示すると、ヘキサン、デカン、ヘキサデカ
ン、ベンゼン、トルエン、キシレン、四塩化炭素、クロ
ロホルム、塩化メチレン、1,1,2−トリクロロエタ
ン、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、1,4−
ジオキサン、1,2−ジメトキシエタン等を挙げること
ができるが、これらの溶媒に限定されるものではなく、
水酸基あるいはカルボニル基を有さない溶媒であれば使
用できる。
【0061】また、上記自己組織化ポリマー薄膜形成用
ポリマーまたは自己組織化膜形成用化合物であって、ア
ルコキシシリル基を有するものに適した溶媒としては、
通常、水、アルコール、ケトン、更に上記自己組織化ポ
リマー薄膜形成用ポリマーまたは自己組織化膜形成用化
合物であって、ハロシリル基を有するものに適した溶媒
等を挙げることができる。これらの溶媒を例示すると、
水、メタノール、エタノール、プロパノール、2−プロ
パノール、アセトン、2−ブタノン、更に上記で例示し
た溶媒等を挙げることができる。
【0062】更に、上記自己組織化ポリマー薄膜形成用
ポリマーまたは自己組織化膜形成用化合物であって、カ
ルボキシル基、ヒドロキサム酸基、ホスホン酸基、リン
酸エステル基、メルカプト基、スルフィド基、スルフィ
ド基またはジスルフィド基を有するものに適した溶媒と
しては、通常、上記自己組織化ポリマー薄膜形成用ポリ
マーまたは自己組織化膜形成用化合物であって、アルコ
キシシリル基を有するものに適した溶媒やハロシリル基
を有するものに適した溶媒等を挙げることができる。
【0063】上記溶液の濃度に、特に限定はないが、薄
すぎると反応の進行に時間を要し、また、濃すぎると薄
膜、例えば、膜厚100オングストローム以下の薄膜を
形成しづらくなる。従って、工業的生産性の見地から、
表面活性基を有する自己組織化ポリマー薄膜形成用ポリ
マーでは、表面活性基濃度が0.001mmol/リッ
トル〜1mol/リットルとなる範囲が、また、官能基
を有する自己組織化膜形成用化合物もしくは重合性基を
有する自己組織化膜形成用化合物では、該化合物の濃度
が0.001mmol/リットル〜1mol/リットル
となる範囲が、それぞれ推奨されるが、この範囲に限定
されるものではない。
【0064】尚、ハロシリル基を有する上記自己組織化
ポリマー薄膜形成用ポリマーまたは自己組織化膜形成用
化合物を用いる場合、副生するハロゲン化水素を捕捉す
る目的でピリジン、トリエチルアミン、ジメチルアニリ
ン等のアミンを共存させてもよい。また、アルコキシシ
リル基を有する自己組織化ポリマー薄膜形成用ポリマー
または自己組織化膜形成用化合物を用いる場合、ギ酸、
酢酸等のカルボン酸を触媒として添加することも有効な
手法である。
【0065】上記自己組織化ポリマー薄膜形成用ポリマ
ーまたは自己組織化膜形成用化合物の溶液と電極層を浸
漬等の方法により接触させて自己組織化ポリマー薄膜ま
たは自己組織化膜を形成する際の処理温度は、特に限定
されないが、薄膜、好ましくは膜厚100オングストロ
ーム以下の薄膜を形成するためには、−10〜150℃
の範囲が好ましく、特に0〜100℃の範囲が推奨でき
る。処理時間は、特に限定されないが、温度が低いと長
時間を要し、また、処理温度が高いと短時間で処理が終
了する。一般に、10分間〜2日間の範囲が好ましく、
特に30分間〜1日間の範囲が推奨できる。また、短時
間、例えば、1時間の処理を2回以上、好ましくは2〜
3回繰り返すことも緻密な薄膜の形成にとって有利とな
り、推奨できる。更に、上記自己組織化ポリマー薄膜形
成用ポリマーまたは自己組織化膜形成用化合物であっ
て、アルコキシシリル基またはハロシリル基を有するも
のを使用する場合、処理後の電極層を熱処理すること
は、自己組織化膜の形成を完全ならしめる上で有効であ
る。この熱処理温度としては、特に制限はないが、50
〜200℃の範囲が好ましく、50〜150℃の範囲が
特に好ましい。
【0066】上記自己組織化ポリマー薄膜や自己組織化
膜の形成にとって重要なことは、電極層を所定濃度の上
記自己組織化ポリマー薄膜形成用ポリマーまたは自己組
織化膜形成用化合物の溶液と浸漬等の方法により所定時
間接触させた後、溶液から分離し、溶媒で洗浄すること
で未反応の上記自己組織化ポリマー薄膜形成用ポリマー
または自己組織化膜形成用化合物を除去することにあ
る。このとき、使用できる溶媒としては、自己組織化ポ
リマー薄膜または自己組織化膜の作製時に用いる溶媒を
用いることができる。この洗浄時、超音波洗浄器等を用
いることも有効な手段である。
【0067】上記2)のa)の製造方法において、電極
層上に形成した末端に官能基を有する自己組織化膜と、
該官能基と反応する官能基を有するポリマーを反応させ
る方法としては、例えば、上記官能基を有するポリマー
を溶媒に溶解させ、得られた溶液に末端に官能基を有す
る自己組織化膜を形成した電極層を浸漬等の方法により
接触させて官能基を有するポリマーと反応させた後、こ
の電極層を該溶液から分離し、次いで上記官能基を有す
るポリマーが溶解する溶液で洗浄して、未反応の官能基
を有するポリマーを除去する方法が挙げられる。
【0068】ここで用いる溶媒としては、上記官能基を
有するポリマーを溶解するものであればよく、それぞれ
単独あるいは混合して用いることができる。これらの溶
媒としては、脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、ハロゲ
ン化炭化水素、アルコール、エーテル系化合物、ケトン
系化合物、水、アミド系化合物、スルホキシド系化合物
等が挙げられ、具体例としては、ヘキサン、デカン、ヘ
キサデカン、ベンゼン、トルエン、キシレン、四塩化炭
素、クロロホルム、塩化メチレン、1,1,2−トリク
ロロエタン、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、
1,4−ジオキサン、1,2−ジメトキシエタン、メタ
ノール、エタノール、プロパノール、2−プロパノー
ル、アセトン、2−ブタノン、ホルムアミド、N−メチ
ルホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N,
N−ジメチルアセチルアミド、ジメチルスルホキシド、
ヘキサメチルホスホリックトリアミド、水等を挙げるこ
とができる。これらの中でも、脂肪族炭化水素、芳香族
炭化水素、ハロゲン化炭化水素、アルコール、エーテル
系化合物、ケトン系化合物、水が好ましく、特にケトン
系化合物が好ましい。
【0069】上記溶液の濃度に、特に限定はないが、薄
すぎると反応の進行に時間を要し、また、濃すぎると薄
膜、例えば、膜厚100オングストローム以下の薄膜を
形成しづらくなる。従って、工業的生産性の見地から、
官能基濃度が0.001mmol/リットル〜1mol
/リットルの範囲となる範囲が推奨されるが、この範囲
に限定されるものではない。
【0070】上記末端に官能基を有する自己組織化膜と
該官能基と反応する官能基を有するポリマーの溶液とを
接触させる際の処理温度は、特に限定はないが、薄膜、
好ましくは膜厚100オングストローム以下の薄膜を形
成するためには、−10〜150℃の範囲が好ましく、
特に0〜100℃の範囲が推奨できる。また、処理時間
は、特に限定されないが、温度が低いと長時間を要し、
また、処理温度が高いと短時間で処理が終了する。一般
に、10分間〜2日間の範囲が好ましく、特に30分間
〜1日間の範囲が推奨できる。
【0071】また、電極層上の末端に官能基を有する自
己組織化膜と該官能基と反応する官能基を有するポリマ
ーの結合がイオン結合である場合、自己組織化膜形成
後、更に加熱処理を行なうことによって共有結合に変換
させ、より強固で安定な薄膜とすることができる。例え
ば、末端にアミノ基を有する自己組織化膜とカルボキシ
ル基を有するポリマーを反応させてアンモニウム塩を形
成させた場合、自己組織化膜形成後、更に加熱処理を行
なうことによってアミド結合やイミド結合に変換させ、
より強固で安定な薄膜とすることができる。ここで用い
る末端にアミノ基を有する自己組織化膜としては、有機
アルコキシシラン類、有機ハロシラン類およびカルボン
酸類からなる群から選ばれる1種以上の自己組織化膜形
成用化合物であって、炭素原子数1〜30のアルキレン
基を介してアミノ基を有するものからなる、末端にアミ
ノ基を有する自己組織化膜が好ましく、カルボキシル基
を有するポリマーとしては、マレイン酸単位を有するポ
リマー、特にマレイン酸モノエステル単位を有するポリ
マーが好ましい。
【0072】イオン結合を共有結合に変換させる際の加
熱処理の温度は60〜250℃の範囲が好ましく、特に
100〜200℃の範囲が推奨でき、処理時間は30分
間〜48時間の範囲が好ましく、特に1〜24時間の範
囲が推奨できる。この加熱処理は、減圧下において行な
うこともできる。
【0073】ここにおいて、末端に官能基を有する自己
組織化膜と該官能基と反応する官能基を有するポリマー
を反応させて自己組織化ポリマー薄膜を形成する場合に
重要なことは、末端に官能基を有する自己組織化膜を形
成した電極層を所定濃度の上記官能基を有するポリマー
の溶液と浸漬等の方法により所定時間接触させた後、溶
液から分離し、溶媒で洗浄することで未反応の上記官能
基を有するポリマーを除去することにある。このとき、
使用できる溶媒としては、上記官能基を有するポリマー
を溶解することのできる溶媒を用いることができる。こ
の洗浄時、超音波洗浄器等を用いることも有効な手段で
ある。
【0074】また、上記2)のb)の製造方法におい
て、電極層上に形成した末端に重合性基を有する自己組
織化膜を重合させる方法としては、例えば、重合開始剤
を溶媒に溶解させ、その溶液に末端に重合性基を有する
自己組織化膜を形成した電極層を浸漬等の方法により接
触させて重合させた後、この電極層を該溶液から分離
し、次いで上記重合開始剤が溶解する溶液で洗浄して、
未反応の重合開始剤を除去する方法が挙げられる。
【0075】ここで用いる溶媒としては、重合開始剤を
溶解するものであればよく、例えば、上記2)のa)の
製造方法において官能基を有するポリマーを溶解させる
際に用いた溶媒と同様の溶媒が挙げられる。これらの溶
媒は、それぞれ単独あるいは混合して用いることができ
る。また、これらの溶媒を用いた重合開始剤溶液の濃度
は、特に限定されないが、0.001〜1mmol/リ
ットルの範囲が推奨される。
【0076】上記末端に重合性基を有する自己組織化膜
を形成した電極層を重合させる際の処理温度は、30〜
200℃の範囲が好ましく、特に50〜150℃の範囲
が推奨できる。処理時間は、特に限定されないが、10
分間〜2日間の範囲が好ましく、特に30分間〜1日間
の範囲が推奨できる。
【0077】また、重合性基としてビニル基を有する自
己組織化膜を重合させる場合は、脱気下、固相における
光照射によりラジカル重合を行なう方法を用いることも
できる。用いられる光源としては、超高圧水銀灯、高圧
水銀灯、中圧水銀灯、メタルハライド灯等が挙げられ
る。処理温度は、特に限定されないが、0〜100℃の
範囲が好ましく、特に20〜50℃の範囲が推奨でき
る。処理時間は、特に限定されないが、10秒間〜12
時間の範囲が好ましく、特に30秒間〜1時間の範囲が
推奨できる。
【0078】ただし、重合性基としてボロン酸エステル
基を有する自己組織化膜を重合させる場合は、通常、該
自己組織化膜を炭化水素溶媒に接触させて重合反応を誘
起して行なう。ここで用いる溶媒としては、例えば、ヘ
キサン、デカン、ヘキサデカン、イソオクタン、ベンゼ
ン、トルエン、キシレン等を挙げることができるが、こ
れらの溶媒に限定されるものではない。処理温度は、特
に限定されないが、0〜150℃の範囲が好ましく、特
に20〜60℃の範囲が推奨できる。処理時間は、特に
限定されないが、30分〜48時間の範囲が好ましく、
特に1〜24時間の範囲が推奨できる。
【0079】このようにして形成された自己組織化ポリ
マー薄膜の膜厚は、構成単位の構造により異なるが、通
常、0.3〜10nmの膜厚を示す。特に0.3〜5n
mの膜厚が感度向上の目的にとって推奨される。
【0080】
【実施例】以下に、本発明の実施例を示し、本発明をさ
らに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限
定されるものではない。尚、例中で用いた溶液の濃度
(%)は重量%であり、部は重量部である。
【0081】実施例1 表面に自然酸化によるアルミニウム酸化物層が5.0n
mの厚さで形成されている鏡面研磨された厚さ1.0m
mのアルミニウム板を、メタクリル酸−3−トリメトキ
シシリルプロピル/メタクリル酸メチルコポリマー(平
均分子量4万、共重合比1/13.3)のシリル基濃度
0.5mmol/リットルのトルエン溶液に室温で6時
間浸漬した後、溶液から引き上げ、トルエンで十分洗浄
した後、120℃のオーブン中で1時間加熱し、表面上
に自己組織化ポリマー薄膜が形成されたアルミニウム板
を得た。
【0082】このアルミニウム板上には、エリプソメト
リー分析から、厚さ2.0nmの薄膜が形成されている
こと、また接触角測定およびXPS分析(X線光電子分
光分析)から、メタクリル酸−3−トリメトキシシリル
プロピル/メタクリル酸メチルコポリマーからなる膜が
形成されていることを確認した。即ち、このアルミニウ
ム板上にはメタクリル酸−3−トリメトキシシリルプロ
ピル/メタクリル酸メチルコポリマーからなる自己組織
化ポリマー薄膜が形成されていることを確認した。
【0083】また、0.52%ブチラール樹脂溶液(溶
媒はジクロロメタン/1,1,2−トリクロロエタンの
重量比が4/6の混合溶媒)15gに、α−型オキソチ
タニウムフタロシアニン(α−OTiPc)0.15g
およびガラスビーズを入れ、ペイントシェーカーで3時
間分散処理して、電荷発生剤分散液を得た。
【0084】更に、1−(4′−ジフェニルアミノベン
ジリデン)−アミノ−2−メチルインドール4.2gお
よびポリカーボネート樹脂(三菱瓦斯化学社製ユーピロ
ンPCZ−200)4.7gをジクロロメタン/クロロ
ベンゼンの重量比が1/2の混合溶媒28.5gに溶解
させて、電荷輸送剤溶液を得た。
【0085】次いで、上記で得たメタクリル酸−3−ト
リメトキシシリルプロピル/メタクリル酸メチルコポリ
マーからなる自己組織化ポリマー薄膜で被覆されたアル
ミニウム板の自己組織化ポリマー薄膜上に、スピンコー
ターを用いて電荷発生剤分散液を乾燥膜厚が0.3μm
となるよう塗布し、120℃で30分乾燥して電荷発生
層を形成した。更に、その上に電荷輸送剤溶液を同様に
スピンコーターを用いて乾燥膜厚が20μmとなるよう
に塗布し、120℃で1時間乾燥して、本発明の電子写
真感光体(1)を作製した。
【0086】得られた電子写真感光体(1)の帯電光減
衰特性は、ペーパーアナライザー(川口電機製作所製E
PA8100)を用い、以下のようにして求めた。即
ち、暗中で電子写真感光体(1)をコロナ帯電(−7K
V、スタティック方式)させ、その時の最大表面電位
(Vmax )と、コロナ帯電後、暗中で5秒間保持後の表
面電位(Vlight )を測定し、この間の電荷の保持率
(DD)=(Vlight /Vmax ×100)を求めた。次
いで、暗中5秒間保持後の電子写真感光体(1)に波長
790nm、強度1μW/cm2 の光を10秒間照射
し、その間の表面電位の減衰を測定し、10秒間光照射
後の残留電位(Vr )と共に、電子写真感光体の感度の
指標となる、表面電位がVlight の1/2に減衰するの
に要する時間(秒)と照射光強度の積(E1/2 )を求め
た。結果を表1に示す。
【0087】実施例2 メタクリル酸−3−トリメトキシシリルプロピル/メタ
クリル酸メチルコポリマー(平均分子量4万、共重合比
1/13.3)の代わりに、メタクリル酸−3−トリメ
トキシシリルプロピル/メタクリル酸メチルコポリマー
(平均分子量4万、共重合比:1/7.0)を用いた以
外は実施例1と同様にして、アルミニウム板上に自己組
織化ポリマー薄膜を形成し、接触角測定、XPS分析お
よびエリプソメトリー分析により、アルミニウム板上に
メタクリル酸−3−トリメトキシシリルプロピル/メタ
クリル酸メチルコポリマー(平均分子量4万、共重合比
1/7.0)からなる厚さ2.0nmの自己組織化ポリ
マー薄膜が形成されていることを確認した。次いで、こ
のアルミニウム板を用いた以外は実施例1と同様にし
て、本発明の電子写真感光体(2)を作製し、その帯電
光減衰特性を求めた。結果を表1に示す。
【0088】実施例3 メタクリル酸−3−トリメトキシシリルプロピル/メタ
クリル酸メチルコポリマー(平均分子量4万、共重合比
1/13.3)の代わりに、メタクリル酸−3−トリメ
トキシシリルプロピル/メタクリル酸メチルコポリマー
(平均分子量4万、共重合比1/3.5)を用いた以外
は実施例1と同様にして、アルミニウム板上に自己組織
化ポリマー薄膜を形成し、接触角測定、XPS分析およ
びエリプソメトリー分析により、アルミニウム板上にメ
タクリル酸−3−トリメトキシシリルプロピル/メタク
リル酸メチルコポリマー(平均分子量4万、共重合比1
/3.5)からなる厚さ2.0nmの自己組織化ポリマ
ー薄膜が形成されていることを確認した。次いで、この
アルミニウム板を用いた以外は実施例1と同様にして、
本発明の電子写真感光体(3)を作製し、その帯電光減
衰特性を求めた。結果を表1に示す。
【0089】実施例4 メタクリル酸−3−トリメトキシシリルプロピル/メタ
クリル酸メチルコポリマー(平均分子量4万、共重合比
1/13.3)の代わりに、メタクリル酸−11−トリ
エトキシシリルウンデシル/メタクリル酸メチルコポリ
マー(平均分子量7.5万、共重合比1/49.6)を
用いた以外は実施例1と同様にして、アルミニウム板上
に自己組織化ポリマー薄膜を形成し、接触角測定、XP
S分析およびエリプソメトリー分析により、アルミニウ
ム板上にメタクリル酸−11−トリエトキシシリルウン
デシル/メタクリル酸メチルコポリマー(平均分子量
7.5万、共重合比1/49.6)からなる厚さ3.0
nmの自己組織化ポリマー薄膜が形成されていることを
確認した。次いで、このアルミニウム板を用いた以外は
実施例1と同様にして、本発明の電子写真感光体(4)
を作製し、その帯電光減衰特性を求めた。結果を表1に
示す。
【0090】実施例5 メタクリル酸−3−トリメトキシシリルプロピル/メタ
クリル酸メチルコポリマー(平均分子量4万、共重合比
1/13.3)の代わりに、メタクリル酸−11−トリ
エトキシシリルウンデシル/メタクリル酸メチルコポリ
マー(平均分子量7.5万、共重合比1/22.0)を
用いた以外は実施例1と同様にして、アルミニウム板上
に自己組織化ポリマー薄膜を形成し、接触角測定、XP
S分析およびエリプソメトリー分析により、アルミニウ
ム板上にメタクリル酸−11−トリエトキシシリルウン
デシル/メタクリル酸メチルコポリマー(平均分子量
7.5万、共重合比1/22.0)からなる厚さ3.0
nmの自己組織化ポリマー薄膜が形成されていることを
確認した。次いで、このアルミニウム板を用いた以外は
実施例1と同様にして、本発明の電子写真感光体(5)
を作製し、その帯電光減衰特性を求めた。結果を表1に
示す。
【0091】実施例6 メタクリル酸−3−トリメトキシシリルプロピル/メタ
クリル酸メチルコポリマー(平均分子量4万、共重合比
1/13.3)の代わりに、メタクリル酸−11−トリ
エトキシシリルウンデシル/メタクリル酸メチルコポリ
マー(平均分子量7.5万、共重合比1/11.6)を
用いた以外は実施例1と同様にして、アルミニウム板上
に自己組織化ポリマー薄膜を形成し、接触角測定、XP
S分析およびエリプソメトリー分析により、アルミニウ
ム板上にメタクリル酸−11−トリエトキシシリルウン
デシル/メタクリル酸メチルコポリマー(平均分子量
7.5万、共重合比1/11.6)からなる厚さ3.0
nmの自己組織化ポリマー薄膜が形成されていることを
確認した。次いで、このアルミニウム板を用いた以外は
実施例1と同様にして、本発明の電子写真感光体(6)
を作製し、その帯電光減衰特性を求めた。結果を表1に
示す。
【0092】実施例7 メタクリル酸−3−トリメトキシシリルプロピル/メタ
クリル酸メチルコポリマー(平均分子量4万、共重合比
1/13.3)の代わりに、メタクリル酸−11−トリ
エトキシシリルウンデシルのホモポリマー(平均分子量
7.5万)を用いた以外は実施例1と同様にして、アル
ミニウム板上に自己組織化ポリマー薄膜を形成し、接触
角測定、XPS分析およびエリプソメトリー分析によ
り、アルミニウム板上にメタクリル酸−11−トリエト
キシシリルウンデシルホモポリマー(平均分子量7.5
万)からなる厚さ2.0nmの自己組織化ポリマー薄膜
が形成されていることを確認した。次いで、このアルミ
ニウム板を用いた以外は実施例1と同様にして、本発明
の電子写真感光体(7)を作製し、その帯電光減衰特性
を求めた。結果を表1に示す。
【0093】実施例8 メタクリル酸−3−トリメトキシシリルプロピル/メタ
クリル酸メチルコポリマー(平均分子量4万、共重合比
1/13.3)のシリル基濃度0.5mmol/リット
ルのトルエン溶液の代わりに、メタクリル酸−11−ト
リクロロシリルウンデシル/メタクリル酸メチルコポリ
マー(平均分子量7.5万、共重合比1/10.2)の
シリル基濃度0.5mmol/リットルのトルエン溶液
(1.5mmol濃度のトリエチルアミンを含む)を用
いた以外は実施例1と同様にして、アルミニウム板上に
自己組織化ポリマー薄膜を形成し、接触角測定、XPS
分析およびエリプソメトリー分析により、アルミニウム
板上にメタクリル酸−11−トリクロロシリルウンデシ
ル/メタクリル酸メチルコポリマー(平均分子量7.5
万、共重合比1/10.2)からなる厚さ3.0nmの
自己組織化ポリマー薄膜が形成されていることを確認し
た。次いで、このアルミニウム板を用いた以外は実施例
1と同様にして本発明の電子写真感光体(8)を作製
し、その帯電光減衰特性を求めた。結果を表1に示す。
【0094】比較例1 鏡面研磨されたアルミニウム板をメタクリル酸−3−ト
リメトキシシリルプロピル/メタクリル酸メチルコポリ
マーのトルエン溶液による処理を行わずに用いた以外は
実施例1と同様にして、電子写真感光体(1′)を作製
し、その帯電光減衰特性を求めた。結果を表1に示す。
【0095】比較例2 特開昭61−109064号公報の記載に従って、10
%濃度のメタクリル酸−3−トリメトキシシリルプロピ
ルのメタノール溶液を、実施例1で用いたものと同一の
鏡面研磨されたアルミニウム板上にスピンコーターを用
いて塗布し、100℃のオーブン中で1時間加熱して、
表面に塗膜を有するアルミニウム板を得た。
【0096】この表面に塗膜を有するアルミニウム板上
には、エリプソメトリー分析から、0.3μmの膜が形
成されてることを確認したが、XPSおよびFTIR分
析(フーリエ変換赤外分光分析)の結果から、この膜中
でメタクリル酸−3−トリメトキシシリルプロピル分子
は秩序ある分子配向は示さず、ランダムな方向に積層し
ていることを確認した。次いで、この表面に塗膜を有す
るアルミニウム板を用いた以外は実施例1と同様にして
電子写真感光体(2′)を作製し、その帯電光減衰特性
を求めた。結果を表1に示す。
【0097】比較例3 特開平5−107792号公報の記載に準じて、ポリア
ミド樹脂(東レ社製CM−8000)5部をメタノール
65部に溶解した溶液にシリコン添加物(トーレシリコ
ン社製SH21PA)0.05部を添加し、実施例1で
用いたものと同一のアルミニウム板上に乾燥膜厚が1μ
mとなるように塗布して、表面に塗膜を有するアルミニ
ウム板を得、次いでこの表面に塗膜を有するアルミニウ
ム板を用いた以外は実施例1と同様にして電子写真感光
体(3′)を作製し、その帯電光減衰特性を求めた。結
果を表1に示す。
【0098】比較例4 10%濃度のメタクリル酸−11−トリエトキシシリル
ウンデシル/メタクリル酸メチルコポリマー(平均分子
量7.5万、共重合比1/11.6)のトルエン溶液
を、実施例1で用いたものと同一の鏡面研磨されたアル
ミニウム板上にスピンコーターを用いて塗布し、100
℃のオーブン中で1時間加熱して、表面に塗膜を有する
アルミニウム板を得た。この表面に塗膜を有するアルミ
ニウム板上には、エリプソメトリー分析から、0.4μ
mの膜が形成されてることを確認した。次いで、この表
面に塗膜を有するアルミニウム板を用いた以外は実施例
1と同様にして電子写真感光体(4′)を作製し、その
帯電光減衰特性を求めた。結果を表1に示す。
【0099】比較例5 10%濃度のメタクリル酸−11−トリクロロシリルウ
ンデシル/メタクリル酸メチルコポリマー(平均分子量
7.5万、共重合比1/10.2)のトルエン溶液を、
実施例1で用いたものと同一の鏡面研磨されたアルミニ
ウム板上にスピンコーターを用いて塗布し、100℃の
オーブン中で1時間加熱して、表面に塗膜を有するアル
ミニウム板を得た。この表面に塗膜を有するアルミニウ
ム板上には、エリプソメトリー分析から、0.3μmの
膜が形成されてることを確認した。次いで、この表面に
塗膜を有するアルミニウム板を用いた以外は実施例1と
同様にして電子写真感光体(5′)を作製し、その帯電
光減衰特性を求めた。結果を表1に示す。
【0100】
【表1】
【0101】上記表1の結果より、実施例1〜8の電子
写真感光体(1)〜(8)は、比較例1〜5の電子写真
感光体(1′)〜(5′)に比較して、いずれも感度の
指標となるE1/2 の値が小さく、明らかに高感度であっ
た。
【0102】実施例9 表面に自然酸化によるアルミニウム酸化物層が5.0n
mの厚さで形成されている鏡面研磨された厚さ1.0m
mのアルミニウム板を、メタクリル酸/メタクリル酸メ
チルコポリマー(平均分子量4万、共重合比1/4.
5)のカルボキシル基濃度0.5mmol/リットルの
メタノール溶液に室温で72時間浸漬した後、溶液から
引き上げ、メタノールで十分洗浄した後、120℃のオ
ーブン中で1時間加熱し、表面上に自己組織化ポリマー
薄膜が形成されたアルミニウム板を得た。
【0103】このアルミニウム板上には、エリプソメト
リー分析から、厚さ2.0nmの薄膜が形成されている
こと、また接触角測定およびXPS分析から、メタクリ
ル酸/メタクリル酸メチルコポリマー(平均分子量4
万、共重合比1/4.5)からなる自己組織化ポリマー
薄膜が形成されていることを確認した。次いで、このア
ルミニウム板を用いた以外は実施例1と同様にして本発
明の電子写真感光体(9)を作製し、その帯電光減衰特
性を求めた。結果を表2に示す。
【0104】比較例6 10%濃度のメタクリル酸/メタクリル酸メチルコポリ
マー(平均分子量4万、共重合比1/4.5)のメタノ
ール溶液を、実施例9で用いたものと同一の鏡面研磨さ
れたアルミニウム板上にスピンコーターを用いて塗布
し、100℃のオーブン中で1時間加熱して、表面に塗
膜を有するアルミニウム板を得た。この表面に塗膜を有
するアルミニウム板上には、エリプソメトリー分析か
ら、0.5μmの膜が形成されてることを確認した。次
いで、この表面に塗膜を有するアルミニウム板を用いた
以外は実施例1と同様にして電子写真感光体(6′)を
作製し、その帯電光減衰特性を求めた。結果を表2に示
す。
【0105】実施例10 厚さ40.0nmのインジウムチンオキシド電極層がス
パッタリングで形成されている厚さ1mmのパイレック
スガラス基板(以下、ITO基板と略す)を、メタクリ
ル酸−11−トリエトキシシリルウンデシル/メタクリ
ル酸メチルコポリマー(平均分子量7.5万、共重合比
1/11.6)のシリル基濃度0.5mmol/リット
ルのトルエン溶液に室温で6時間浸漬した後、溶液から
引き上げ、トルエンで十分洗浄した後、120℃のオー
ブン中で1時間加熱し、自己組織化ポリマー薄膜がイン
ジウムチンオキシド電極層上に形成されたITO基板を
得た。
【0106】このITO基板上には、厚さ3.0nmの
メタクリル酸−11−トリエトキシシリルウンデシル/
メタクリル酸メチルコポリマー(平均分子量7.5万、
共重合比1/11.6)からなる自己組織化ポリマー薄
膜が形成されていることを、エリプソメトリー分析とX
PS分析により確認した。次いで、このITO基板を用
いた以外は実施例1と同様にして本発明の電子写真感光
体(10)を作製し、その帯電光減衰特性を求めた。結
果を表2に示す。
【0107】比較例7 実施例10で用いたものと同一のITO基板を、メタク
リル酸−11−トリエトキシシリルウンデシル/メタク
リル酸メチルコポリマーのトルエン溶液による処理を行
わずに用いた以外は実施例1と同様にして、電子写真感
光体(7′)を作製し、その帯電光減衰特性を求めた。
結果を表2に示す。
【0108】実施例11 表面に銅の酸化物を有する銅板を、メタクリル酸−11
−トリエトキシシリルウンデシル/メタクリル酸メチル
コポリマー(平均分子量7.5万、共重合比1/11.
6)のシリル基濃度0.5mmol/リットルのトルエ
ン溶液に室温で6時間浸漬した後、溶液から引き上げ、
トルエンで十分洗浄した後、120℃のオーブン中で1
時間加熱し、自己組織化ポリマー薄膜が形成された銅板
を得た。
【0109】この銅板上には、厚さ3.0nmのメタク
リル酸−11−トリエトキシシリルウンデシル/メタク
リル酸メチルコポリマー(平均分子量7.5万、共重合
比1/11.6)からなる自己組織化ポリマー薄膜が形
成されていることを、エリプソメトリー分析とXPS分
析により確認した。次いで、この銅板を用いた以外は実
施例1と同様にして本発明の電子写真感光体(11)を
作製し、その帯電光減衰特性を求めた。結果を表2に示
す。
【0110】比較例8 実施例11で用いたものと同一の表面に銅の酸化物を有
する銅板を、メタクリル酸−11−トリエトキシシリル
ウンデシル/メタクリル酸メチルコポリマーのトルエン
溶液による処理を行わずに用いた以外は実施例1と同様
にして、電子写真感光体(8′)を作製し、その帯電光
減衰特性を求めた。結果を表2に示す。
【0111】実施例12 パイレックスガラス基板を5mmol/リットル濃度の
3−メルカプトプロピルトリメトキシシランのメタノー
ル溶液に室温で24時間浸漬し、パイレックスガラス基
板上に3−メルカプトプロピルシロキシ基の単分子膜か
らなる自己組織化膜を形成した後、その上に金を100
nmの厚さに真空蒸着して、金電極層を自己組織化膜上
に有するパイレックスガラス基板を得た。次いで、この
パイレックスガラス基板を、メタクリル酸−3,4−ジ
チオペンチル/メタクリル酸メチルコポリマー(平均分
子量7.5万、共重合比1/11.0)のシリル基濃度
0.5mmol/リットルのトルエン溶液に室温で24
時間浸漬した後、溶液から引き上げ、トルエンで十分洗
浄して、自己組織化ポリマー薄膜が金電極層上に形成さ
れたパイレックスガラス基板を得た。
【0112】このパイレックスガラス基板の金電極層上
には、厚さ3.0nmのメタクリル酸−3,4−ジチオ
ペンチル/メタクリル酸メチルコポリマー(平均分子量
7.5万、共重合比1/11.0)からなる自己組織化
ポリマー薄膜が形成されていることを、エリプソメトリ
ー分析とXPS分析により確認した。次いで、この自己
組織化ポリマー薄膜が金電極層上に形成されたパイレッ
クスガラス基板を用いた以外は実施例1と同様にして、
本発明の電子写真感光体(12)を作製し、その帯電光
減衰特性を求めた。結果を表2に示す。
【0113】比較例9 実施例12と同様にして金電極層を自己組織化膜上に有
するパイレックスガラス基板を得、このパイレックスガ
ラス基板をメタクリル酸−3,4−ジチオペンチル/メ
タクリル酸メチルコポリマーのトルエン溶液による処理
を行わずに用いた以外は実施例1と同様にして、電子写
真感光体(9′)を作製し、その帯電光減衰特性を求め
た。結果を表2に示す。
【0114】比較例10 10%濃度のメタクリル酸−3,4−ジチオペンチル/
メタクリル酸メチルコポリマー(平均分子量7.5万、
共重合比1/11.0)のトルエン溶液を、実施例12
で作成したものと同一の金電極層を自己組織化膜上に有
するパイレックスガラス基板の金電極層上にスピンコー
ターを用いて塗布し、100℃のオーブン中で1時間加
熱した。このパイレックスガラス基板の金電極上には、
エリプソメトリー分析から、0.4μmの膜が形成され
てることを確認した。次いで、このパイレックスガラス
基板を用いた以外は実施例1と同様にして電子写真感光
体(10′)を作製し、その帯電光減衰特性を求めた。
結果を表2に示す。
【0115】実施例13 真空蒸着により形成した厚さ100nmの銅電極を有す
るパイレックス基板を、メタクリル酸−3,4−ジチオ
ペンチル/メタクリル酸メチルコポリマー(平均分子量
7.5万、共重合比1/11.0)のシリル基濃度0.
5mmol/リットルのトルエン溶液に室温で24時間
浸漬した後、溶液から引き上げ、トルエンで十分洗浄し
た後、120℃のオーブン中で1時間加熱し、自己組織
化ポリマー薄膜が銅電極上に形成されたパイレックス基
板を得た。
【0116】このパイレックス基板上には、厚さ3.0
nmのメタクリル酸−3,4−ジチオペンチル/メタク
リル酸メチルコポリマー(平均分子量7.5万、共重合
比1/11.0)からなる自己組織化ポリマー薄膜が形
成されていることを、エリプソメトリー分析とXPS分
析により確認した。次いで、このパイレックス基板を用
いた以外は実施例1と同様にして本発明の電子写真感光
体(13)を作製し、その帯電光減衰特性を求めた。結
果を表2に示す。
【0117】比較例11 実施例13で用いたものと同一の銅電極を有するパイレ
ックスガラス基板を、メタクリル酸−3,4−ジチオペ
ンチル/メタクリル酸メチルコポリマーのトルエン溶液
による処理を行わずに用いた以外は実施例1と同様にし
て、電子写真感光体(11′)を作製し、その帯電光減
衰特性を求めた。結果を表2に示す。
【0118】
【表2】
【0119】上記表2の結果より、実施例9の電子写真
感光体(9)は、比較例6の電子写真感光体(6′)お
よび表1中の比較例1、3の電子写真感光体(1′)、
(3′)に比較して、感度の指標となるE1/2 の値が小
さく、明らかに高感度であった。
【0120】また、実施例10の電子写真感光体(1
0)は比較例7の電子写真感光体(7′)に比較して、
実施例11の電子写真感光体(11)は比較例8の電子
写真感光体(8′)に比較して、実施例12の電子写真
感光体(12)は比較例9および比較例10の電子写真
感光体(9′)および(10′)に比較して、それぞれ
感度の指標となるE1/2 の値が小さく、明らかに高感度
であった。
【0121】更に実施例13の電子写真感光体(13)
は、比較例11の電子写真感光体(11′)に比較し
て、感度の指標となるE1/2 の値が小さく、明らかに高
感度であった。
【0122】実施例14 表面に自然酸化によるアルミニウム酸化物層が5.0n
mの厚さで形成されている鏡面研磨された厚さ1.0m
mのアルミニウム板を、3−アミノプロピルトリエトキ
シシランの5mmol/リットルのエタノール溶液に室
温で1時間浸漬した後、溶液から引き上げ、エタノール
で十分洗浄した後、120℃のオーブン中で1時間加熱
し、室温に冷却した後、再度同一の処理を行って、表面
上に自己組織化膜が形成されたアルミニウム板を得た。
次いで、このアルミニウム板上には、厚さ1.0nmの
3−アミノプロピルシロキシ基の単分子膜からなる自己
組織化膜が形成されていることを、エリプソメトリー分
析とXPS分析により確認した。
【0123】この3−アミノプロピルシロキシ基の単分
子膜を形成させたアルミニウム板を、マレイン酸モノエ
チルエステル/メチルビニルエーテル交互コポリマー
(平均分子量21万)の繰り返し単位の濃度が25mm
ol/リットルのメチルエチルケトン溶液に室温で20
時間浸漬した後、溶液から引き上げ、メチルエチルケト
ンで十分に洗浄した後、30℃で2時間減圧下に乾燥し
て、表面上に自己組織化ポリマー薄膜が形成されたアル
ミニウム板を得た。
【0124】接触角測定、XPS分析、FTIR分析お
よびエリプソメトリー分析により、このアルミニウム板
上には、3−アミノプロピルシロキシ基の単分子膜と塩
形成してマレイン酸モノエチルエステル/メチルビニル
エーテル交互コポリマー(平均分子量21万)が結合し
た自己組織化ポリマー薄膜が形成されていることを確認
した。この自己組織化ポリマー薄膜の膜厚は、4.0n
mであった。
【0125】次いで、このアルミニウム板を用いた以外
は実施例1と同様にして本発明の電子写真感光体(1
4)を作製し、その帯電光減衰特性を求めた。結果を表
3に示す。
【0126】実施例15 マレイン酸モノエチルエステル/メチルビニルエーテル
交互コポリマー(平均分子量21万)の代わりに、マレ
イン酸/メチルビニルエーテル交互コポリマー(平均分
子量10万)を用いた以外は実施例14と同様にして、
アルミニウム板上の3−アミノプロピルシロキシ基の単
分子膜と塩形成してマレイン酸/メチルビニルエーテル
交互コポリマー(平均分子量10万)が結合した自己組
織化ポリマー薄膜を作成した。自己組織化ポリマー薄膜
の作成は、接触角測定、XPS分析、FTIR分析およ
びエリプソメトリー分析により確認し、膜厚は4.0n
mであった。次いで、このアルミニウム板を用いた以外
は実施例1と同様にして本発明の電子写真感光体(1
5)を作成し、その帯電光減衰特性を求めた。結果を表
3に示す。
【0127】実施例16 マレイン酸モノエチルエステル/メチルビニルエーテル
交互コポリマー(平均分子量21万)の代わりに、ポリ
メタクリル酸(平均分子量12万)を用いた以外は実施
例14と同様にして、アルミニウム板上の3−アミノプ
ロピルシロキシ基の単分子膜と塩形成してポリメタクリ
ル酸(平均分子量12万)が結合した自己組織化ポリマ
ー薄膜を作成した。自己組織化ポリマー薄膜の作成は、
接触角測定、XPS分析、FTIR分析およびエリプソ
メトリー分析により確認し、膜厚は5.0nmであっ
た。次いで、このアルミニウム板を用いた以外は実施例
1と同様にして本発明の電子写真感光体(16)を作成
し、その帯電光減衰特性を求めた。結果を表3に示す。
【0128】実施例17 マレイン酸モノエチルエステル/メチルビニルエーテル
交互コポリマー(平均分子量21万)の代わりに、メタ
クリル酸/メタクリル酸メチルコポリマー(平均分子量
4万、共重合比1/4.5)を用いた以外は実施例14
と同様にして、アルミニウム板上の3−アミノプロピル
シロキシ基の単分子膜と塩形成してメタクリル酸/メタ
クリル酸メチルコポリマー(平均分子量4万、共重合比
1/4.5)が結合した自己組織化ポリマー薄膜を作成
した。自己組織化ポリマー薄膜の作成は、接触角測定、
XPS分析、FTIR分析およびエリプソメトリー分析
により確認し、膜厚は4.5nmであった。次いで、こ
のアルミニウム板を用いた以外は実施例1と同様にして
本発明の電子写真感光体(17)を作成し、その帯電光
減衰特性を求めた。結果を表3に示す。
【0129】実施例18 マレイン酸モノエチルエステル/メチルビニルエーテル
交互コポリマー(平均分子量21万)の代わりに、ポリ
−L−グルタミン酸(平均分子量5万)を用いた以外は
実施例14と同様にして、アルミニウム板上の3−アミ
ノプロピルシロキシ基の単分子膜と塩形成してポリ−L
−グルタミン酸(平均分子量5万)が結合した自己組織
化ポリマー薄膜を作成した。自己組織化ポリマー薄膜の
作成は、接触角測定、XPS分析、FTIR分析および
エリプソメトリー分析により確認し、膜厚は4.0nm
であった。次いで、このアルミニウム板を用いた以外は
実施例1と同様にして本発明の電子写真感光体(18)
を作成し、その帯電光減衰特性を求めた。結果を表3に
示す。
【0130】実施例19 実施例14で用いたものと同一のアルミニウム板を、1
2−アミノドデカン酸の5mmol/リットルのメタノ
ール溶液に室温で72時間浸漬した後、溶液から引き上
げ、メタノールで十分洗浄した後、120℃のオーブン
中で1時間加熱し、表面上に自己組織化膜が形成された
アルミニウム板を得た。次いで、このアルミニウム板上
には、厚さ1.8nmの12−アミノドデカン酸の単分
子膜からなる自己組織化膜が形成されていることを、エ
リプソメトリー分析とXPS分析により確認した。
【0131】3−アミノプロピルシロキシ基の単分子膜
を形成させたアルミニウム板の代わりに、この12−ア
ミノドデカン酸の単分子膜を形成させたアルミニウム板
を用いた以外は実施例14と同様にして、アルミニウム
板上の12−アミノドデカン酸の単分子膜と塩形成して
マレイン酸モノエチルエステル/メチルビニルエーテル
交互コポリマー(平均分子量21万)が結合した自己組
織化ポリマー薄膜を作成した。自己組織化ポリマー薄膜
の作成は、接触角測定、XPS分析、FTIR分析およ
びエリプソメトリー分析により確認し、膜厚は5.0n
mであった。次いで、このアルミニウム板を用いた以外
は実施例1と同様にして本発明の電子写真感光体(1
9)を作成し、その帯電光減衰特性を求めた。結果を表
3に示す。
【0132】比較例12 10%濃度のマレイン酸モノエチルエステル/メチルビ
ニルエーテル交互コポリマー(平均分子量21万)のエ
タノール溶液を、実施例14で用いたものと同一のアル
ミニウム板上にスピンコーターを用いて塗布し、100
℃のオーブン中で1時間加熱して、表面に塗膜を有する
アルミニウム板を得、この表面に塗膜を有するアルミニ
ウム板上には、エリプソメトリー分析から、0.4μm
の膜が形成されてることを確認した。次いで、この表面
に塗膜を有するアルミニウム板上を用いた以外は実施例
1と同様にして電子写真感光体(12′)を作成し、そ
の帯電光減衰特性を求めた。結果を表3に示す。
【0133】比較例13 10%濃度のポリメタクリル酸(平均分子量12万)の
メタノール溶液を、実施例14で用いたものと同一のア
ルミニウム板上にスピンコーターを用いて塗布し、10
0℃のオーブン中で1時間加熱して、表面に塗膜を有す
るアルミニウム板を得、この表面に塗膜を有するアルミ
ニウム板上には、エリプソメトリー分析から、0.5μ
mの膜が形成されてることを確認した。次いで、この表
面に塗膜を有するアルミニウム板上を用いた以外は実施
例1と同様にして電子写真感光体(13′)を作成し、
その帯電光減衰特性を求めた。結果を表3に示す。
【0134】
【表3】
【0135】上記表3の結果より、実施例14〜19の
電子写真感光体(14)〜(19)は、比較例12、1
3の電子写真感光体(12′)、(13′)、表1中の
比較例1、比較例3、の電子写真感光体(1′)、
(3′)および表2中の比較例6の電子写真感光体
(6′)に比較して、いずれも感度の指標となるE1/2
の値がいずれも小さく、明らかに高感度であった。
【0136】実施例20 鏡面研磨されたアルミニウム板の代わりに、ITO基板
(厚さ40.0nmのインジウムチンオキシド電極層が
スパッタリングで形成されている厚さ1mmのパイレッ
クスガラス基板)を用いた以外は実施例14と同様にし
て、3−アミノプロピルシロキシ基の単分子膜と塩形成
してマレイン酸モノエチルエステル/メチルビニルエー
テル交互コポリマー(平均分子量21万)が結合した自
己組織化ポリマー薄膜をインジウムチンオキシド電極層
上に有するITO基板を得た。自己組織化ポリマー薄膜
の作成は、接触角測定、XPS分析、FTIR分析およ
びエリプソメトリー分析により確認し、膜厚は4.0n
mであった。次いで、実施例1と同様にして本発明の電
子写真感光体(20)を作成し、その帯電光減衰特性を
求めた。結果を表4に示す。
【0137】比較例14 10%濃度のマレイン酸モノエチルエステル/メチルビ
ニルエーテル交互コポリマー(平均分子量21万)のエ
タノール溶液を、実施例20で用いたものと同一のIT
O基板上にスピンコーターを用いて塗布し、100℃の
オーブン中で1時間加熱して、表面に塗膜を有するIT
O基板を得た。このITO基板上には、エリプソメトリ
ー分析から、0.4μmの膜が形成されてることを確認
した。次いで、このITO基板を用いた以外は実施例1
と同様にして電子写真感光体(14′)を作成し、その
帯電光減衰特性を求めた。結果を表4に示す。
【0138】実施例21 鏡面研磨されたアルミニウム板の代わりに、表面に銅の
酸化物を有する銅板を用いた以外は実施例14と同様に
して、3−アミノプロピルシロキシ基の単分子膜と塩形
成してマレイン酸モノエチルエステル/メチルビニルエ
ーテル交互コポリマー(平均分子量21万)が結合した
自己組織化ポリマー薄膜を銅酸化物上に有する銅板を得
た。自己組織化ポリマー薄膜の作成は、接触角測定、X
PS分析、FTIR分析およびエリプソメトリー分析に
より確認し、膜厚は4.5nmであった。次いで、実施
例1と同様にして本発明の電子写真感光体(21)を作
成し、その帯電光減衰特性を求めた。結果を表4に示
す。
【0139】実施例22 実施例12と同様にして金電極層を自己組織化膜上に有
するパイレックスガラス基板を用い、これを16−メル
カプトヘキサデカン酸の5mmol/リットルのエタノ
ール溶液に室温で24時間浸漬した後、溶液から引き上
げ、エタノールで十分洗浄して、金電極層上に自己組織
化膜が形成されたパイレックスガラス基板を得た。次い
で、このパイレックスガラス基板の金電極層上には、厚
さ2.0nmの16−メルカプトヘキサデカン酸からな
る自己組織化膜が形成されていることを、エリプソメト
リー分析とXPS分析により確認した。
【0140】この16−メルカプトヘキサデカン酸から
なる自己組織化膜を金電極層上に形成させたパイレック
スガラス基板を、ポリアリルアミン(平均分子量1万)
の繰り返し単位の濃度が25mmol/リットルのメチ
ルエチルケトン溶液に室温で20時間浸漬した後、溶液
から引き上げ、メチルエチルケトンで十分に洗浄し、3
0℃で2時間減圧下に乾燥して、金電極層上の16−メ
ルカプトヘキサデカン酸の単分子膜と塩形成してポリア
リルアミン(平均分子量1万)が結合した自己組織化ポ
リマー薄膜を作成した。自己組織化ポリマー薄膜の作成
は、接触角測定、XPS分析、FTIR分析およびエリ
プソメトリー分析により確認し、膜厚は4.0nmであ
った。
【0141】次いで、この自己組織化ポリマー薄膜が金
電極層上に形成されたパイレックスガラス基板を用いた
以外は実施例1と同様にして本発明の電子写真感光体
(20)を作成し、その帯電光減衰特性を求めた。結果
を表4に示す。
【0142】比較例15 10%濃度のポリアリルアミン(平均分子量1万)のエ
タノール溶液を、実施例22で用いたものと同一の金電
極層を有するパイレックス基板上にスピンコーターを用
いて塗布し、100℃のオーブン中で1時間加熱して、
金電極層上に塗膜を有するパイレックスガラス基板を
得、このパイレックスガラス基板の金電極層上には、エ
リプソメトリー分析から、0.6μmの膜が形成されて
ることを確認した。次いで、このパイレックスガラス基
板を用いた以外は実施例1と同様にして電子写真感光体
(15′)を作成し、その帯電光減衰特性を求めた。結
果を表に示す。
【0143】
【表4】
【0144】上記表4の結果より、実施例20の電子写
真感光体(20)は、比較例14の電子写真感光体(1
4′)および表2中の比較例7の電子写真感光体
(7′)に比較して、感度の指標となるE1/2 の値が小
さく、明らかに高感度であった。
【0145】また、実施例21の電子写真感光体(2
1)は、表2中の比較例8の電子写真感光体(8′)に
比較して、感度の指標となるE1/2 の値が小さく、明ら
かに高感度であった。
【0146】更に、実施例22の電子写真感光体(2
2)は、比較例15の電子写真感光体(15′)および
表2中の比較例9の電子写真感光体(9′)に比較し
て、感度の指標となるE1/2 の値が小さく、明らかに高
感度であった。
【0147】実施例23 実施例14と同様にして得た、3−アミノプロピルシロ
キシ基の単分子膜と塩形成してマレイン酸モノエチルエ
ステル/メチルビニルエーテル交互コポリマー(平均分
子量21万)が結合した自己組織化ポリマー薄膜が形成
されたアルミニウム板を用い、これを減圧下、150℃
で6時間加熱処理して、加熱処理された自己組織化ポリ
マー薄膜を有するアルミニウム板を得た。接触角測定、
XPS分析、FTIR分析およびエリプソメトリー分析
により、このアルミニウム板表面に、3−アミノプロピ
ルシロキシ基の単分子膜のアミノ基とマレイン酸モノエ
チルエステル/メチルビニルエーテル交互コポリマー
(平均分子量21万)のカルボキシル基が反応してイミ
ド結合を形成した構造の自己組織化ポリマー薄膜が形成
されていることを確認した。この自己組織化ポリマー薄
膜の膜厚は4.0nmであった。
【0148】次いで、このアルミニウム板を用いた以外
は実施例1と同様にして本発明の電子写真感光体(2
3)を作成し、その帯電光減衰特性を求めた。結果を表
5に示す。
【0149】実施例24 実施例19と同様にして得た、3−アミノプロピルシロ
キシ基の単分子膜と塩形成してマレイン酸モノエチルエ
ステル/メチルビニルエーテル交互コポリマー(平均分
子量21万)が結合した自己組織化ポリマー薄膜が形成
されたITO基板を用い、これを減圧下、150℃で6
時間加熱処理して、加熱処理された自己組織化ポリマー
薄膜を有するITO基板を得た。接触角測定、XPS分
析、FTIR分析およびエリプソメトリー分析により、
ITO基板表面に、3−アミノプロピルシロキシ基の単
分子膜のアミノ基とマレイン酸モノエチルエステル/メ
チルビニルエーテル交互コポリマー(平均分子量21
万)のカルボキシル基が反応してイミド結合を形成した
構造の自己組織化ポリマー薄膜が形成されていることを
確認した。この自己組織化ポリマー薄膜の膜厚は4.0
nmであった。
【0150】次いで、このITO基板を用いた以外は実
施例1と同様にして本発明の電子写真感光体(24)を
作成し、その帯電光減衰特性を求めた。結果を表5に示
す。
【0151】実施例25 実施例12と同様にして金電極層を自己組織化膜上に有
するパイレックスガラス基板を用い、これを11−メル
カプトウンデカノールの5mmol/リットルのエタノ
ール溶液に室温で24時間浸漬した後、溶液から引き上
げ、エタノールで十分洗浄して、金電極層上に自己組織
化膜が形成されたパイレックスガラス基板を得た。次い
で、このパイレックスガラス基板の金電極層上には、厚
さ2.0nmの11−メルカプトウンデカノールからな
る自己組織化膜が形成されていることを、エリプソメト
リー分析とXPS分析により確認した。
【0152】この11−メルカプトウンデカノールから
なる自己組織化膜を形成させたパイレックスガラス基板
を、ポリシロキサンオリゴマー(三菱化学社製MKCシ
リケート、平均分子量550)の繰り返し単位の濃度が
10mmol/リットルのメタノール溶液に室温で12
時間浸漬した後、溶液から引き上げ、メチルエチルケト
ンで十分に洗浄し、30℃で2時間減圧下に乾燥して、
金電極層上の11−メルカプトウンデカノールの単分子
膜とシロキサン結合を形成してポリシロキサンオリゴマ
ー(平均分子量550)が結合した自己組織化ポリマー
薄膜を作成した。自己組織化ポリマー薄膜の作成は、接
触角測定、XPS分析、FTIR分析およびエリプソメ
トリー分析により確認し、膜厚は4.0nmであった。
【0153】次いで、この自己組織化ポリマー薄膜が金
電極層上に形成されたパイレックスガラス基板を用いた
以外は実施例1と同様にして、本発明の電子写真感光体
(25)を作成し、その帯電光減衰特性を求めた。結果
を表5に示す。
【0154】比較例16 10%濃度のポリシロキサンオリゴマー(三菱化学社製
MKCシリケート)のメタノール溶液を、実施例25で
用いたものと同一の金電極層を有するパイレックス基板
上にスピンコーターを用いて塗布し、100℃のオーブ
ン中で1時間加熱して、今電極層上に塗膜を有するパイ
レックスガラス基板を得、このパイレックスガラス基板
の金電極層上には、エリプソメトリー分析から、0.4
μmの膜が形成されてることを確認した。次いで、この
パイレックスガラス基板を用いた以外は実施例1と同様
にして電子写真感光体(16′)を作成し、その帯電光
減衰特性を求めた。結果を表5に示す。
【0155】
【表5】
【0156】上記表5の結果より、実施例23の電子写
真感光体(23)は、表1中の比較例1、比較例3の電
子写真感光体(1′)、(3′)および表3中の比較例
12の電子写真感光体(12′)に比較して、感度の指
標となるE1/2 の値が小さく、明らかに高感度であっ
た。
【0157】また、実施例24の電子写真感光体(2
4)は、表2中の比較例7の電子写真感光体(7′)お
よび表4中の比較例14の電子写真感光体(14′)に
比較して、感度の指標となるE1/2 の値が小さく、明ら
かに高感度であった。
【0158】更に、実施例25の電子写真感光体(2
5)は、比較例16の電子写真感光体(16′)および
表2中の比較例9の電子写真感光体(9′)に比較し
て、感度の指標となるE1/2 の値が小さく、明らかに高
感度であった。
【0159】実施例26 実施例14と同様にして、3−アミノプロピルシロキシ
基の単分子膜と塩形成してマレイン酸モノエチルエステ
ル/メチルビニルエーテル交互コポリマー(平均分子量
21万)が結合した構造の厚さ4.0nmの自己組織化
ポリマー薄膜を有するアルミニウム板を得た。
【0160】次いで、x型無金属フタロシアニン(x−
2Pc )0.35g、10%エスレックスM(積水化
学社製塩化ビニル系樹脂)のジオキサン溶液1.75
g、メチルエチルケトン/トルエン(重量比3/1)混
合溶媒11.0gおよびガラスビーズをマヨネーズ瓶に
仕込み、ペイントシェーカーで2時間分散処理して電荷
発生剤分散液を得た。更に、実施例1と同様にして電荷
輸送剤溶液を得た。
【0161】上記で得た自己組織化ポリマー薄膜を有す
るアルミニウム板上に、上記電荷発生剤分散液を用いた
以外は実施例1と同様にして、電荷発生層を作成し、更
に同様にしてその上に電荷輸送層を形成し、電子写真感
光体(26)を作成した。次いで、コロナ帯電を−6k
V、スタティック方式に変更した以外は実施例1と同様
にして、その帯電光減衰特性を求めた。結果を表6に示
す。
【0162】実施例27 実施例23と同様にして、3−アミノプロピルシロキシ
基の単分子膜のアミノ基とマレイン酸モノエチルエステ
ル/メチルビニルエーテル交互コポリマー(平均分子量
21万)のカルボキシル基が反応してイミド結合を形成
した構造の自己組織化ポリマー薄膜を作成し、このアル
ミニウム板上に厚さ4.0nmの自己組織化ポリマー薄
膜が形成されたアルミニウム板を得た。
【0163】次いで、実施例26と同様にして電荷発生
剤分散液を得、更に実施例1と同様にして電荷輸送剤溶
液を得た。
【0164】上記で得た自己組織化ポリマー薄膜を有す
るアルミニウム板上に、上記電荷発生剤分散液を用いた
以外は実施例1と同様にして、電荷発生層を作成し、更
に同様にしてその上に電荷輸送層を形成し、電子写真感
光体(27)を作成した。次いで、コロナ帯電を−6k
V、スタティック方式に変更した以外は実施例1と同様
にして、その帯電光減衰特性を求めた。結果を表6に示
す。
【0165】比較例17 自己組織化ポリマー薄膜を作成せずに、鏡面研磨された
アルミニウム板をそのまま用いた以外は実施例26と同
様にして、電子写真感光体(17′)を作成しし、次い
で、コロナ帯電を−6kV、スタティック方式に変更し
た以外は実施例1と同様にして、その帯電光減衰特性を
求めた。結果を表6に示す。
【0166】
【表6】
【0167】上記表6の結果より、実施例26、27の
電子写真感光体(26)、(27)は、比較例17の電
子写真感光体(17′)に比較して、いずれも感度の指
標となるE1/2 の値が小さく、明らかに高感度であっ
た。
【0168】
【発明の効果】本発明の電子写真感光体は、感度が向上
した電子写真感光体である。
【図面の簡単な説明】
【図1】表面に金属酸化物を有する基板上に自己組織化
膜を形成する場合の概念図である。
【図2】表面に金属酸化物を有していない基板上に自己
組織化膜を形成する場合の概念図である。
【図3】表面活性基を有するポリマーを用いて電極層上
に自己組織化ポリマー薄膜を形成する場合の概念図であ
る。
【図4】末端に官能基Aを有する自己組織化膜形成用化
合物を用いて電極層上に自己組織化ポリマー薄膜を形成
する場合の概念図である。
【図5】末端に重合性基Cを有する自己組織化膜形成用
化合物を用いて電極層上に自己組織化ポリマー薄膜を形
成する場合の概念図である。
【符号の説明】
1 置換されていてもよいアルキル基 M 金属原子 2 ポリマー主鎖 3 置換されていてもよいアルキレン基 4 電極層表面 X 表面活性基 Y 電極層表面と結合後のX中の残基 A 官能基 A′Aと反応する官能基 B AとA′の反応により生じた結合単位 C 重合性基 5 Cの重合により生じたポリマー主鎖

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電極層と感光体層を有する電子写真感光
    体であって、該電極層の感光体層側に自己組織化ポリマ
    ー薄膜が形成されていることを特徴とする電子写真感光
    体。
  2. 【請求項2】 自己組織化ポリマー薄膜が、電極層上に
    直接化学結合している膜である請求項1記載の電子写真
    感光体。
  3. 【請求項3】 自己組織化ポリマー薄膜が、アルコキシ
    シリル基、ハロシリル基、カルボキシル基およびメルカ
    プト基からなる群から選ばれる1種以上の表面活性基を
    有する自己組織化ポリマー薄膜形成用ポリマーからなる
    薄膜である請求項2記載の電子写真感光体。
  4. 【請求項4】 自己組織化ポリマー薄膜が、アルコキシ
    シリル基、ハロシリル基およびカルボキシル基からなる
    群から選ばれる1種以上の表面活性基を含む自己組織化
    ポリマー薄膜形成用ポリマーからなる自己組織化ポリマ
    ー薄膜であり、かつ、表面にスズ、インジウム、アルミ
    ニウムまたは銅の酸化物を有する電極層の酸化物と化学
    結合している薄膜である請求項2記載の電子写真感光
    体。
  5. 【請求項5】 自己組織化ポリマー薄膜が、(メタ)ア
    クリル酸誘導体単位を含むポリマー類から選ばれた1種
    以上の自己組織化ポリマー薄膜形成用ポリマーからなる
    膜である請求項2、3または4記載の電子写真感光体。
  6. 【請求項6】 自己組織化ポリマー薄膜が、電極層を自
    己組織化ポリマー薄膜形成用ポリマーの溶液に接触させ
    て自己組織化ポリマー薄膜形成用ポリマーを電極層と反
    応させた後、電極層を該溶液から分離し、自己組織化ポ
    リマー薄膜形成用ポリマーが溶解する溶液で洗浄して、
    未反応の自己組織化ポリマー薄膜形成用ポリマーを除去
    して得たものである請求項1〜5のいずれか1つに記載
    の電子写真感光体。
  7. 【請求項7】 自己組織化ポリマー薄膜が、電極層をア
    ルコキシシリル基、および/またはハロシリル基を含む
    自己組織化ポリマー薄膜形成用ポリマーの溶液に接触さ
    せて自己組織化ポリマー薄膜形成用ポリマーを電極層と
    反応させた後、電極層を該溶液から分離し、自己組織化
    ポリマー薄膜形成用ポリマーが溶解する溶液で洗浄し
    て、未反応の自己組織化ポリマー薄膜形成用ポリマーを
    除去した後、加熱処理して得たものである請求項1〜5
    のいずれか1つに記載の電子写真感光体。
  8. 【請求項8】 自己組織化ポリマー薄膜形成用ポリマー
    の溶液が、脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、ハロゲン
    化炭化水素、アルコール、エーテル系化合物、ケトン系
    化合物および水からなる群から選ばれる1種以上の溶媒
    に自己組織化ポリマー薄膜形成用ポリマーを、この自己
    組織化ポリマー薄膜形成用ポリマー中の表面活性基濃度
    が0.001mmol/リットル〜1mol/リットル
    となる範囲で溶解させた溶液である請求項6または7記
    載の電子写真感光体。
  9. 【請求項9】 自己組織化ポリマー薄膜が、有機アルコ
    キシシラン類、有機ハロシラン類、カルボン酸類および
    チオール類からなる群から選ばれる1種以上の自己組織
    化膜形成用化合物からなる自己組織化膜上に、ポリマー
    が化学結合されてなる薄膜である請求項2記載の電子写
    真感光体。
  10. 【請求項10】 自己組織化ポリマー薄膜が、末端に官
    能基を有する自己組織化膜を電極層上に形成した後、該
    官能基と反応する官能基を有するポリマーを反応させて
    形成した薄膜である請求項9記載の電子写真感光体。
  11. 【請求項11】 自己組織化膜が、有機アルコキシシラ
    ン類、有機ハロシラン類およびカルボン酸類からなる群
    から選ばれる1種以上の自己組織化膜形成用化合物から
    なる自己組織化膜であり、かつ、表面にスズ、インジウ
    ム、アルミニウムまたは銅の酸化物を有する電極層の酸
    化物と化学結合している自己組織化膜である請求項9ま
    たは10記載の電子写真感光体。
  12. 【請求項12】 自己組織化膜が、有機アルコキシシラ
    ン類、有機ハロシラン類およびカルボン酸類からなる群
    から選ばれる1種以上の自己組織化膜形成用化合物であ
    って、炭素原子数1〜30のアルキレン基を介してアミ
    ノ基を有するものからなる、末端にアミノ基を有する自
    己組織化膜であり、かつ、自己組織化ポリマー薄膜が、
    該末端にアミノ基を有する自己組織化膜とカルボキシル
    基を有するポリマーとを反応させてアンモニウム塩を形
    成させて得た薄膜である請求項10または11記載の電
    子写真感光体。
  13. 【請求項13】 自己組織化ポリマー薄膜が、末端にア
    ミノ基を有する自己組織化膜とマレイン酸単位を有する
    ポリマーとを反応させてアンモニウム塩を形成させた
    後、加熱処理してイミド結合を形成させて得た薄膜であ
    る請求項12記載の電子写真感光体。
  14. 【請求項14】 自己組織化ポリマー薄膜が、末端に官
    能基を有する自己組織化膜が形成された電極層を、該官
    能基と反応する官能基を有するポリマーの溶液に接触さ
    せて反応させた後、電極層を該溶液から分離し、ポリマ
    ーが溶解する溶媒で洗浄して、未反応のポリマーを除去
    して得た薄膜である請求項9〜13のいずれか1つに記
    載の電子写真感光体。
  15. 【請求項15】 末端に官能基を有する自己組織化膜が
    形成された電極層の末端の官能基と反応する官能基を有
    するポリマーの溶液が、脂肪族炭化水素、芳香族炭化水
    素、ハロゲン化炭化水素、アルコール、エーテル系化合
    物、ケトン系化合物および水からなる群から選ばれる1
    種以上の溶媒に該ポリマーを、その官能基濃度が0.0
    01mmol/リットル〜1mol/リットルとなる範
    囲で溶解させた溶液である請求項14記載の電子写真感
    光体。
  16. 【請求項16】 自己組織化膜が、電極層を自己組織化
    膜形成用化合物の溶液に接触させて自己組織化膜形成用
    化合物を電極層と反応させた後、電極層を該溶液から分
    離し、自己組織化膜形成用化合物が溶解する溶液で洗浄
    して、未反応の自己組織化膜形成用化合物を除去して得
    た自己組織化膜である請求項9〜15のいずれか1つに
    記載の電子写真感光体。
  17. 【請求項17】 自己組織化膜が、自己組織化膜形成用
    化合物として有機アルコキシシラン類および/または有
    機ハロシラン類を用い、かつ電極層を自己組織化膜形成
    用化合物の溶液に接触させて自己組織化膜形成用化合物
    を電極層と反応させた後、電極層を該溶液から分離し、
    自己組織化膜形成用化合物が溶解する溶液で洗浄して、
    未反応の自己組織化膜形成用化合物を除去し、次いで加
    熱処理して得た自己組織化膜である請求項9〜15のい
    ずれか1つに記載の電子写真感光体。
  18. 【請求項18】 自己組織化膜形成用化合物の溶液が、
    脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、アルコール、エーテ
    ル系化合物および水からなる群から選ばれる1種以上の
    溶媒に自己組織化膜形成用化合物を、その濃度が0.0
    01mmol/リットル〜5mol/リットルとなる範
    囲で溶解させた溶液である請求項16または17記載の
    電子写真感光体。
  19. 【請求項19】 自己組織化ポリマー薄膜の膜厚が、1
    〜10nmの範囲にある請求項1〜18のいずれか1つ
    に記載の電子写真感光体。
  20. 【請求項20】 感光体層が、感光性物質としてフタロ
    シアニン顔料を含有するものである請求項1〜19のい
    ずれか1つに記載の電子写真感光体。
  21. 【請求項21】 フタロシアニン顔料が、オキソチタニ
    ウムフタロシアニンである請求項20記載の電子写真感
    光体。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1973001A1 (en) * 2007-03-23 2008-09-24 Xerox Corporation Photoreceptor device having a self-assembled patterned binder layer
JP2017116628A (ja) * 2015-12-22 2017-06-29 コニカミノルタ株式会社 電子写真感光体及び電子写真画像形成装置

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