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技術 電子輸送物質、電子写真用感光体および電子写真装置

出願人 富士電機デバイステクノロジー株式会社
発明者 大倉健一川上春雄
出願日 1998年12月28日 (20年6ヶ月経過) 出願番号 1998-374863
公開日 2000年5月26日 (19年1ヶ月経過) 公開番号 2000-143607
状態 未査定
技術分野 電子写真における感光体 有機低分子化合物及びその製造
主要キーワード グラフト重合樹脂 下引き層溶液 電荷輸送層溶液 単層型構造 直鎖アミン アモルファスチタニルフタロシアニン エーテル化化合物 ペリレンビス
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図面 (5)

課題

電子写真用感光体への使用において、樹脂バインダーとの相溶性に優れ、さらに電子輸送能に優れた電子輸送物質を提供する。また、この電子輸送物質を用いて、電気特性に優れ、繰り返し使用においても安定な電子写真用感光体、およびこの電子写真用感光体を用いた電子写真装置を提供する。

解決手段

下記一般式(I)、

例えば

で示される電子輸送物質、これが感光層または下引き層中に含有されてなる電子写真用感光体、およびこの電子写真用感光体を用いた電子写真装置である。

概要

背景

近年、電子写真用感光体は、有機光導電材料を用いた有機電子写真用感光体が、無公害低コスト材料選択の自由度より感光体特性を様々に設計できるなどの観点から、数多く提案され実用化されている。

有機電子写真用感光体の感光層は、主として有機光導電材料を樹脂に分散させた層であって、電荷発生材料を樹脂に分散させた層(電荷発生層)と電荷輸送材料を樹脂に分散させた層(電荷輸送層)とを積層させた積層型構造や、電荷発生材料と電荷輸送材料とを一緒にして樹脂に分散させた単層型構造などがある。

中でも、感光層として、電荷発生層の上に電荷輸送層を積層させた機能分離型感光体は、感光体特性や耐久性に優れ、広く実用化されている。この機能分離型積層感光体に設けられている電荷輸送層には、通常は正孔輸送材料が用いられているため、この感光体は負帯電プロセスで作動する電子写真装置に使用される。負帯電プロセスに使用される負極性コロナ放電は、正極性のそれに比べて、不安定であってかつ、発生オゾン量が多いので、感光体への悪影響や、使用環境への悪影響が問題となっている。これらの問題点を解決するためには正帯電プロセスで使用できる有機電子写真用感光体が有効である。

ところで、前述のような耐久性に優れた感光体を正帯電プロセス用でかつ高感度にするには電子輸送機能の優れた物質を用いる必要がある。このような物質は、今までにも例えば特開平1−206349号公報などに提案されているが、まだ充分に満足できる特性をもつとは必ずしも言えない。

また、負帯電有機電子写真用感光体においても、繰り返し使用による劣化防止や、電気特性向上のために、感光層中に電子輸送能を有する電子受容物質を含有させたり、感光層から導電性基板への電荷の移動をスムーズにするために、下引き層ジフェノキノン化合物などの電子輸送性物質を含有させることが、特開平5−113683号公報、特開平6−27693号公報、特開平2−300759号公報、特開平3−81776号公報、特開平3−216662号公報などに提案されている。

概要

電子写真用感光体への使用において、樹脂バインダーとの相溶性に優れ、さらに電子輸送能に優れた電子輸送物質を提供する。また、この電子輸送物質を用いて、電気特性に優れ、繰り返し使用においても安定な電子写真用感光体、およびこの電子写真用感光体を用いた電子写真装置を提供する。

下記一般式(I)、

例えば

で示される電子輸送物質、これが感光層または下引き層中に含有されてなる電子写真用感光体、およびこの電子写真用感光体を用いた電子写真装置である。

目的

そこで本発明の目的は、導電性基体上に感光層を有する電子写真用感光体への使用において、前記の欠点を除去し、樹脂バインダーとの相溶性に優れ、さらに電子輸送能に優れた電子輸送物質を提供することにある。また、本発明の他の目的は、上記電子輸送物質を用いて、電気特性に優れ、繰り返し使用においても安定な電子写真用感光体、および該電子写真用感光体を用いた電子写真装置を提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
9件

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請求項1

下記一般式(I)、ID=000004HE=025 WI=088 LX=0610 LY=0350(式中、R1〜R12は夫々同一でも異なっていてもよく、水素原子ハロゲン原子置換基を有してもよい炭素数1から6のアルキル基、置換基を有してもよい環状アルキル基、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよい複素環基、置換基を有してもよいアラルキル基、または置換基を有してもよい炭素数1から6のアルコキシ基を表し、これらのうち、2つの基が結合して、置換基を有してもよい環状アルキレン基、または置換基を有してもよい芳香族環を形成してもよい。前記置換基は、ハロゲン原子、炭素数1から6の無置換もしくはハロゲン化アルキル基、炭素数1から6の無置換もしくはハロゲン化アルコキシ基ニトロ基、またはシアノ基を表す。A1およびA2は夫々酸素原子またはCR13R14(R13およびR14は夫々シアノ基またはアルコキシカルボニル基)を表す)で示されることを特徴とする電子輸送物質

請求項2

下記一般式(II)、ID=000005HE=025 WI=098 LX=0560 LY=1050(式中、R15〜R26は夫々同一でも異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有してもよい炭素数1から6のアルキル基、置換基を有してもよい環状アルキル基、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよい複素環基、置換基を有してもよいアラルキル基、または置換基を有してもよい炭素数1から6のアルコキシ基を表し、これらのうち、2つの基が結合して、置換基を有してもよい環状アルキレン基、または置換基を有してもよい芳香族環を形成してもよい。前記置換基は、ハロゲン原子、炭素数1から6の無置換もしくはハロゲン化アルキル基、炭素数1から6の無置換もしくはハロゲン化アルコキシ基、ニトロ基、またはシアノ基を表す。A3およびA4は夫々酸素原子またはCR27R28(R27およびR28は夫々シアノ基またはアルコキシカルボニル基)を表す)で示されることを特徴とする電子輸送物質。

請求項3

導電性基体上に感光層が設けられた電子写真用感光体において、該感光層中に、請求項1または2記載の電子輸送物質が含有されてなることを特徴とする電子写真用感光体。

請求項4

導電性基体上に下引き層および感光層が順次設けられた電子写真用感光体において、該下引き層中に、請求項1または2記載の電子輸送物質が含有されてなることを特徴とする電子写真用感光体。

請求項5

請求項3または4記載の電子写真用感光体を備えたことを特徴とする電子写真装置

技術分野

0001

本発明は、電子輸送物質、これを用いた電子写真用感光体およびこの電子写真用感光体を用いた電子写真装置に関する。

背景技術

0002

近年、電子写真用感光体は、有機光導電材料を用いた有機電子写真用感光体が、無公害低コスト材料選択の自由度より感光体特性を様々に設計できるなどの観点から、数多く提案され実用化されている。

0003

有機電子写真用感光体の感光層は、主として有機光導電材料を樹脂に分散させた層であって、電荷発生材料を樹脂に分散させた層(電荷発生層)と電荷輸送材料を樹脂に分散させた層(電荷輸送層)とを積層させた積層型構造や、電荷発生材料と電荷輸送材料とを一緒にして樹脂に分散させた単層型構造などがある。

0004

中でも、感光層として、電荷発生層の上に電荷輸送層を積層させた機能分離型感光体は、感光体特性や耐久性に優れ、広く実用化されている。この機能分離型積層感光体に設けられている電荷輸送層には、通常は正孔輸送材料が用いられているため、この感光体は負帯電プロセスで作動する電子写真装置に使用される。負帯電プロセスに使用される負極性コロナ放電は、正極性のそれに比べて、不安定であってかつ、発生オゾン量が多いので、感光体への悪影響や、使用環境への悪影響が問題となっている。これらの問題点を解決するためには正帯電プロセスで使用できる有機電子写真用感光体が有効である。

0005

ところで、前述のような耐久性に優れた感光体を正帯電プロセス用でかつ高感度にするには電子輸送機能の優れた物質を用いる必要がある。このような物質は、今までにも例えば特開平1−206349号公報などに提案されているが、まだ充分に満足できる特性をもつとは必ずしも言えない。

0006

また、負帯電有機電子写真用感光体においても、繰り返し使用による劣化防止や、電気特性向上のために、感光層中に電子輸送能を有する電子受容物質を含有させたり、感光層から導電性基板への電荷の移動をスムーズにするために、下引き層ジフェノキノン化合物などの電子輸送性物質を含有させることが、特開平5−113683号公報、特開平6−27693号公報、特開平2−300759号公報、特開平3−81776号公報、特開平3−216662号公報などに提案されている。

発明が解決しようとする課題

0007

しかしながら、上記公報などに記載されているジフェノキノン化合物は、電子輸送能を有しているけれども、感光層や、下引き層中の樹脂バインダーとの相溶性が低いため、析出する等の問題がある。この問題の解決のために感光層中のジフェノキノン化合物はその含有量が制限されるので、結果としては電子輸送能に優れた感光体とすることが困難であった。

0008

そこで本発明の目的は、導電性基体上に感光層を有する電子写真用感光体への使用において、前記の欠点を除去し、樹脂バインダーとの相溶性に優れ、さらに電子輸送能に優れた電子輸送物質を提供することにある。また、本発明の他の目的は、上記電子輸送物質を用いて、電気特性に優れ、繰り返し使用においても安定な電子写真用感光体、および該電子写真用感光体を用いた電子写真装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

0009

上記課題を解決するために、本発明の電子輸送物質は、下記一般式(I)、
ID=000006HE=025 WI=088 LX=0610 LY=1050
(式中、R1〜R12は夫々同一でも異なっていてもよく、水素原子ハロゲン原子置換基を有してもよい炭素数1から6のアルキル基、置換基を有してもよい環状アルキル基、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよい複素環基、置換基を有してもよいアラルキル基、または置換基を有してもよい炭素数1から6のアルコキシ基を表し、これらのうち、2つの基が結合して、置換基を有してもよい環状アルキレン基、または置換基を有してもよい芳香族環を形成してもよい。前記置換基は、ハロゲン原子、炭素数1から6の無置換もしくはハロゲン化アルキル基、炭素数1から6の無置換もしくはハロゲン化アルコキシ基ニトロ基、またはシアノ基を表す。A1およびA2は夫々酸素原子またはCR13R14(R13およびR14は夫々シアノ基またはアルコキシカルボニル基)を表す)で示されることを特徴とする。

0010

また、本発明の他の電子輸送物質は、下記一般式(II)、
ID=000007HE=025 WI=098 LX=0560 LY=1750
(式中、R15〜R26は夫々同一でも異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有してもよい炭素数1から6のアルキル基、置換基を有してもよい環状アルキル基、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよい複素環基、置換基を有してもよいアラルキル基、または置換基を有してもよい炭素数1から6のアルコキシ基を表し、これらのうち、2つの基が結合して、置換基を有してもよい環状アルキレン基、または置換基を有してもよい芳香族環を形成してもよい。前記置換基は、ハロゲン原子、炭素数1から6の無置換もしくはハロゲン化アルキル基、炭素数1から6の無置換もしくはハロゲン化アルコキシ基、ニトロ基、またはシアノ基を表す。A3およびA4は夫々酸素原子またはCR27R28(R27およびR28は夫々シアノ基またはアルコキシカルボニル基)を表す)で示されることを特徴とする。

0011

本発明の電子輸送物質は、いずれも従来のジフェノキノン系化合物と比較して樹脂バインダーとの相溶性に優れ、電子輸送能においても優れている。

0012

本発明の電子写真用感光体は、導電性基体上に感光層が設けられた電子写真用感光体において、該感光層中に、前記電子輸送物質が含有されてなることを特徴とする。本発明の電子輸送物質を電子写真用感光体の感光層中に含有させることにより、電子輸送性が向上し、優れた電気特性を示し、同時に、電荷のトラップが少なくなり、繰り返し安定性に優れた効果を奏する。

0013

また、本発明の他の電子写真用感光体は、導電性基体上に下引き層および感光層が順次設けられた電子写真用感光体において、該下引き層中に、前記電子輸送物質が含有されてなることを特徴とする。本発明の電子輸送物質を下引き層に含有させることにより、感光層で発生した電子が導電性基板へ注入されやすくなって、感光層中での電荷のトラップが少なくなり、また感光体の繰り返し使用においても、感光層中での電荷のトラップが少なくなり、繰り返し安定性にも優れた効果を奏する。

0014

本発明の電子写真装置は、前記電子写真用感光体を備えたことを特徴とする。

発明を実施するための最良の形態

0015

本発明の電子輸送物質は、公知な合成方法により、例えば下記反応式に従い合成される。

0016

0017

すなわち、上記反応式(A)および(B)で示されるように、フェノール系化合物クロロホルムジクロロメタンベンゼン等の有機溶剤に溶解させ、過マンガン酸カリウムフェリシアン化カリウム二酸化マンガン等の酸化剤にて酸化反応させることにより合成される。またさらに、上記反応式(C)および(D)で示されるように、これらの化合物とCH2R13R14およびCH2R27R28(R13、R14、R27およびR28は夫々シアノ基またはアルコキシカルボニル基を表す)で示されるマロノニトリル等の化合物をTHF、ジオキサン等の有機溶剤に溶解させ、必要に応じてピペリジン等の触媒を用いて、反応させることにより合成される。

0018

前記一般式(I)および(II)で示される電子輸送物質の具体例として、以下に(I−1)〜(I−58)および(II−1)〜(II−50)を示すが、これらの化合物に限定されるものではない。

0019

0020

0021

0022

0023

0024

0025

0026

0027

0028

0029

0030

0031

0032

本発明の電子写真用感光体の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図1は、本発明の感光体の一実施例を示す概念的断面図で、1は導電性基体、2は下引き層、3は感光層、4は保護層であり、下引き層2と保護層4とは、必要に応じて設けられる。感光層3は、電荷発生機能と電荷輸送機能とを併せ持ち、1つの層で両方の機能を有する単層型や、電荷発生層と電荷輸送層とに分離した機能分離型がある。主な具体例としては、図2から図4で示されるような層構成の感光体が挙げられる。図2は、感光層3が単層型である感光体である。図3は、感光層3が、電荷発生層3a、電荷輸送層3bの順に積層された機能分離型積層感光体である。図4は、感光層が、電荷輸送層3b、電荷発生層3aの順に積層され、保護層4を有する機能分離型積層感光体である。

0033

導電性基体1は、感光体の電極としての役目と同時に他の各層の支持体となっており、円筒状、板状、フィルム状のいずれでもよく、材質的にはアルミニウムステンレス鋼ニッケルなどの金属、あるいはガラス、樹脂などの上に導電処理を施したものでもよい。

0034

下引き層2は、必要に応じて設けることができ、樹脂を主成分とする層やアルマイト等の酸化皮膜等からなり、導電性基体から感光層への不要な電荷の注入防止、基体表面欠陥被覆、感光層の接着性の向上等の目的で必要に応じて設けられる。下引き層用の樹脂バインダーとしては、ポリカーボネート樹脂ポリエステル樹脂ポリビニルアセタール樹脂ポリビニルブチラール樹脂塩化ビニル樹脂酢酸ビニル樹脂ポリエチレンポリプロピレンアクリル樹脂ポリウレタン樹脂エポキシ樹脂メラミン樹脂シリコーン樹脂ポリアミド樹脂ポリスチレン樹脂ポリアセタール樹脂ポリアリレート樹脂ポリスルホン樹脂メタクリル酸エステル重合体およびこれらの共重合体などを適宜組み合わせて使用することが可能である。また、樹脂バインダー中には、酸化ケイ素シリカ)、酸化チタン酸化亜鉛酸化カルシウム酸化アルミニウムアルミナ)、酸化ジルコニウム等の金属酸化物硫化バリウム硫化カルシウム等の金属硫化物窒化ケイ素窒化アルミニウム等の金属窒化物金属酸化物微粒子等を含有してもよい。

0035

樹脂を主成分とする下引き層の場合、電子輸送性の付与、電荷トラップの低減等を目的として、本発明の電子輸送物質を含有させることができる。含有量は、下引き層の固形分に対して、0.1〜60重量%であり、好ましくは、5〜40重量%である。

0036

下引き層の膜厚は、下引き層の配合組成にも依存するが、繰り返し連続使用したときに残留電位が増大するなどの悪影響が出ない範囲で任意に設定できる。

0037

感光層3は、機能分離型の場合は、電荷発生層3aと電荷輸送層3bの主として2層からなり、単層型の場合は1層からなる。

0038

電荷発生層3aは、有機光導電性物質を真空蒸着または有機光導電性物質の粒子を樹脂バインダー中に分散させた材料を塗布して形成され、光を受容して電荷を発生する。また、その電荷発生効率が高いことと同時に発生した電荷の電荷輸送層3bへの注入性が重要であり、電場依存性が少なく低電場でも注入の良いことが望ましい。

0039

電荷発生層は、電荷発生機能を有すればよいので、その膜厚は、電荷発生物質光吸収係数より決まり、一般的には5μm以下であり、好適には1μm以下である。

0040

電荷発生層は、電荷発生物質を主体としてこれに電荷輸送物質などを添加して使用することも可能である。電荷発生物質として、フタロシアニン系顔料アゾ顔料アンアントロン顔料ペリレン顔料ペリノン顔料スクアリリウム顔料、チアピリリウム顔料、キナクリドン顔料等を用いることができ、またこれらの顔料を組み合わせて用いてもよい。特にアゾ顔料としては、ジスアゾ顔料トリスアゾ顔料、ペリレン顔料としては、N,N’−ビス(3,5−ジメチルフェニル)−3,4:9,10−ペリレンビスカルボキシイミド)、フタロシアニン系顔料としては、無金属フタロシアニン銅フタロシアニンチタニルフタロシアニンが好ましく、更には、X型無金属フタロシアニン、τ型無金属フタロシアニン、ε型銅フタロシアニン、α型チタニルフタロシアニン、β型チタニルフタロシアニン、Y型チタニルフタロシアニン、アモルファスチタニルフタロシアニン、特開平8−209023号公報に記載のCuKα:X線回折スペクトルにてブラック角2θが9.6°を最大ピークとするチタニルフタロシアニンが好ましい。

0041

電荷発生層用の樹脂バインダーとしては、ポリビニルアセタール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、シリコーン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリスルホン樹脂、メタクリル酸エステルの重合体およびこれらの共重合体などを適宜組み合わせて使用することが可能である。

0042

電荷輸送層3bは樹脂バインダー中に電荷輸送物質を分散させた材料からなる塗膜であり、暗所では絶縁体層として感光体の電荷を保持し、光受容時には電荷発生層から注入される電荷を輸送する機能を発揮する。

0043

電荷輸送物質としては、本発明の電子輸送物質に加え、その他、無水コハク酸無水マレイン酸ジブロム無水コハク酸、無水フタル酸、3−ニトロ無水フタル酸、4−ニトロ無水フタル酸、無水ピロメリット酸ピロメリット酸トリメリット酸無水トリメリット酸フタルイミド、4−ニトロフタルイミドテトラシアノエチレンテトラシアノキノジメタンクロラニルブロニル、o−ニトロ安息香酸トリニトロフルオレノンキノン、ジフェノキノン、ナフトキノンアントラキノンスチルベンキノン等の電子輸送物質を併用することが可能であり、また、ヒドラゾン化合物ピラゾリン化合物ピラゾロン化合物オキサジアゾール化合物オキサゾール化合物アリールアミン化合物ベンジジン化合物スチルベン化合物スチリル化合物ポリビニルカルバゾールポリシラン等の正孔輸送物質を使用することもできる。例えば、以下に(III−1)〜(III−63)で示される構造式の化合物が用いられるが、これらに限定されるものではない。

0044

0045

0046

0047

0048

0049

0050

0051

0052

0053

0054

電荷輸送層用の樹脂バインダーとしては、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリスルホン樹脂、メタクリル酸エステルの重合体およびこれらの共重合体などを適宜組み合わせて使用することが可能である。特には、以下に示す構造単位(IV−1)〜(IV−7)を1種または2種以上を有するポリカーボネート樹脂や、ポリエステル樹脂が適しており、これらの樹脂を2種以上混合して用いてもよい。

0055

0056

感光層中に、電子輸送性の付与および電荷トラップの低減等を目的として含有させる本発明の電子輸送物質の含有量は、感光層の各層の固形分に対して、0.1〜90重量%であり、好ましくは5〜60重量%である。

0057

電荷輸送層の膜厚は、実用的に有効な表面電位を維持するためには、3〜50μmの範囲が好ましく、より好適には10〜40μmである。

0058

単層型の感光層の場合は、主成分として、上記電荷発生層3aと電荷輸送層3bに用いられる電荷発生物質と電荷輸送物質および樹脂バインダーが用いられるものと、電荷発生物質と樹脂バインダーを用いるものがある。

0059

単層型感光層の膜厚は、実用的に有効な表面電位を維持するためには、3〜50μmの範囲が好ましく、より好適には10〜40μmである。

0061

また、感光層中には、形成した膜のレベリング性の向上や潤滑性の付与を目的として、シリコーンオイルフッ素系オイル等のレベリング剤を含有させることもできる。

0062

さらにまた、必要に応じ他の電子受容物質を併用することができる。これらの電子受容物質としては、無水コハク酸、無水マレイン酸、ジブロム無水コハク酸、無水フタル酸、3−ニトロ無水フタル酸、4−ニトロ無水フタル酸、無水ピロメリット酸、ピロメリット酸、トリメリット酸、無水トリメリット酸、フタルイミド、4−ニトロフタルイミド、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、クロラニル、ブロマニル、o−ニトロ安息香酸、トリニトロフルオレノン、キノン、ジフェノキノン、ナフトキノン、アントラキノン、スチルベンキノンなどの化合物を挙げることができる。

0063

保護層4は、耐刷性を向上させること等を目的とし、必要に応じ設けることができ、樹脂バインダーを主成分とする層や、アモルファスカーボン等の無機薄膜からなる。また樹脂バインダー中には、導電性の向上や、摩擦係数の低減、潤滑性の付与等を目的として、酸化ケイ素(シリカ)、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化カルシウム、酸化アルミニウム(アルミナ)、酸化ジルコニウム等の金属酸化物、硫酸バリウム硫酸カルシウム等の金属硫化物、窒化ケイ素、窒化アルミニウム等の金属窒化物、金属酸化物微粒子、または4フッ化エチレン樹脂等のフッ素系樹脂粒子フッ素クシグラフト重合樹脂等を含有してもよい。

0064

また、電荷輸送性を付与する目的で、上記感光層に用いられる電荷輸送物質、電子受容物質や、本発明の電子輸送物質を含有させたり、形成した膜のレベリング性の向上や潤滑性の付与を目的として、シリコーンオイルやフッ素系オイル等のレベリング剤を含有させることもできる。

0065

以下に、本発明を実施例に基づき説明する。
合成実施例1
下記式、
ID=000033HE=020 WI=082 LX=0640 LY=0300
で示される化合物51.5g(100mmol)を500mlのクロロホルムに溶解させた。これに、過マンガン酸カリウム31.6g(200mmol)を加え、約57℃で、8時間加熱還流した。室温に放置後、濾過し、得られた濾液から溶媒を除去して、固形分を得た。これを、エタノールトルエン混合溶媒にて再結晶を行い、前記式(I−2)の化合物17.4g(34mmol)収率34%を得た。

0066

合成実施例2
上記合成例1で得られた化合物(I−2)10.2g(20mmol)とマロノニトリル2.7g(41mmol)とを300mlのテトラヒドロフラン(THF)に溶解させた。これに、ピペリジン0.03g(0.35mmol)を加え、約60℃で、5時間加熱還流した。室温に放置後、溶媒を除去して、固形分を得た。これを、カラムクロマトグラフィーシリカゲル、ジクロロメタン)にて分離精製し、得られた結晶をエタノールとトルエンの混合溶媒にて再結晶を行い、前記式(I−22)の化合物2.5g(4.1mmol)収率21%を得た。

0067

感光体実施例1
電気特性評価用としては板状感光体、印字評価用としてドラム状感光体(30mmφ)を作製した。アルミニウム板アルミニウム素管上に夫々、以下の組成下引き層溶液を浸漬塗工し、100℃で60分乾燥して膜厚0.3μmの下引き層を形成した。
可溶性ナイロンアミランCM8000:東レ(株)製) 3部
メタノール塩化メチレン混合溶剤(5/5) 97部

0068

次に、以下の組成の単層型感光層分散液を浸漬塗工し、100℃で60分乾燥して膜厚25μmの単層型感光層を形成した。
電荷発生物質:X型無金属フタロシアニン0.3部
正孔輸送物質:前記式(III−51)の化合物8部
電子輸送物質:前記(I−2)式の化合物[合成実施例1] 1部
バインダー樹脂ビスフェノールZ型ポリカーボネート樹脂
[前記式(IV−3)を構造単位とする樹脂]
パンライトTS2050:帝人化成(株)製)10部
塩化メチレン100部
以上のように電子写真用感光体を作製した。

0069

感光体実施例2
感光体実施例1で使用した感光層分散液の組成のうち、前記(I−2)式の化合物1部を、前記(I−2)式の化合物2部に代えた以外は感光体実施例1と同様に感光体を作製した。

0070

感光体実施例3
感光体実施例1で使用した感光層分散液の組成のうち、前記(I−2)式の化合物1部を、前記(I−26)式の化合物2部に代えた以外は感光体実施例1と同様に感光体を作製した。

0071

感光体実施例4
感光体実施例1で使用した感光層分散液の組成のうち、前記(I−2)式の化合物1部を、前記(II−6)式の化合物2部に代えた以外は感光体実施例1と同様に感光体を作製した。

0072

感光体実施例5
感光体実施例1で使用した感光層分散液の組成のうち、前記(I−2)式の化合物1部を、前記(II−30)式の化合物2部に代えた以外は感光体実施例1と同様に感光体を作製した。

0073

感光体比較例1
感光体実施例1で使用した感光層分散液の組成のうち、前記(I−2)式の化合物を下記式(V−1)、
ID=000034HE=020 WI=059 LX=1205 LY=1800
で示されるジフェノキノン化合物(東京化成工業(株)製)に代えた以外は感光体実施例1と同様に感光体を作製した。

0074

感光体比較例2
感光体実施例2で使用した感光層分散液の組成のうち、前記(I−2)式の化合物を前記式(V−1)のジフェノキノン化合物に代えた以外は感光体実施例2と同様に感光体を作製した。

0075

感光体比較例3
感光体実施例1で使用した感光層分散液の組成のうち、前記(I−2)式のキノン系化合物を含有させないこと以外は感光体実施例1と同様に感光体を作製した。

0076

感光体実施例6
電気特性評価用としては板状感光体、印字評価用としてドラム状感光体(30mmφ)を作製した。アルミニウム板とアルミニウム素管上に夫々、以下の組成の下引き層分散液を浸漬塗工し、100℃で30分乾燥して膜厚3μmの下引き層を形成した。
可溶性ナイロン(アミランCM8000:東レ(株)製) 5部
アミノシラン処理された酸化チタン微粒子5部
メタノール/塩化メチレン混合溶剤(6/4) 90部

0077

次に、以下の組成の電荷発生層分散液を浸漬塗工し、100℃で30分乾燥して膜厚0.3μmの電荷発生層を形成した。
チタニルフタロシアニン(特開平8−209023号公報記載の結晶形)1部
塩化ビニル系共重合樹脂MR−110:日本ゼオン(株)製) 1部
塩化メチレン98部

0078

次に、以下の組成の電荷輸送層溶液を浸漬塗工し、100℃で30分乾燥して膜厚28μmの電荷輸送層を形成した。
正孔輸送物質:前記式(III−28)の化合物8部
電子輸送物質:前記式(I−2)の化合物[合成実施例1] 1部
バインダー樹脂:ポリカーボネート樹脂
[前記式(IV−1)と(IV−2)の化合物の共重合樹脂
(BPPC平均分子量20000:出光興産(株)製)11部
溶剤:塩化メチレン90部
以上のように電子写真用感光体を作製した。

0079

感光体実施例7
感光体実施例6の電荷輸送層溶液の組成のうち、前記式(I−2)の化合物を、前記式(II−6)の化合物に代えた以外は感光体実施例6と同様に感光体を作製した。

0080

感光体比較例4
感光体実施例6の電荷輸送層溶液の組成のうち、前記式(I−2)の化合物を、上記式(V−1)のジフェノキノン化合物(東京化成工業(株)製)に代えた以外は感光体実施例6と同様に感光体を作製した。

0081

感光体比較例5
感光体実施例6の電荷輸送層溶液の組成のうち、前記式(I−2)の化合物を含有させないこと以外は感光体実施例6と同様に感光体を作製した。

0082

感光体実施例8
アルミニウム板とアルミニウム素管上に夫々、以下の組成の下引き層溶液を浸漬塗工し、100℃で30分乾燥して膜厚3μmの下引き層を形成した。
可溶性ナイロン(アミランCM8000:東レ(株)製) 5部
電子輸送物質:前記式の化合部(I−2)[合成実施例1] 2部
メタノール/塩化メチレン混合溶剤(6/4) 90部

0083

次に、以下の組成の電荷発生層分散液を浸漬塗工し、100℃で30分乾燥して膜厚0.3μmの電荷発生層を形成した。
チタニルフタロシアニン(特開平8−209023号公報記載の結晶形)1部
ポリビニルブチラール樹脂(BH−3:積水化学(株)製) 1部
塩化メチレン98部

0084

次に、以下の組成の電荷輸送層溶液を浸漬塗工し、100℃で30分乾燥して膜厚28μmの電荷輸送層を形成した。
電荷輸送物質:前記式(III−51)の化合物9部
バインダー樹脂:ポリカーボネート樹脂
[前記式(IV−1)と(IV−2)の化合物の共重合樹脂]
(BPPC平均分子量20000出光興産(株)製)11部
溶剤:塩化メチレン90部
以上のように電子写真用感光体を作製した。

0085

感光体比較例6
感光体実施例8の下引き層溶液の組成のうち、前記式(I−2)の化合物を、上記式(V−1)のジフェノキノン化合物(東京化成工業(株)製)に代えた以外は感光体実施例8と同様に感光体を作製した。

0086

感光体比較例7
感光体実施例8の下引き層溶液の組成のうち、前記式(I−2)の化合物を含有させないこと以外は感光体実施例8と同様に感光体を作製した。

0087

感光体実施例1〜5、感光体比較例1〜3の評価
電気特性評価として、板状感光体を用い、(株)川口電機製作所製静電複写試験装置EPA−8100にて評価を行った。温度23℃、湿度50%の環境下で、暗所にて表面電位を約+600Vになるように帯電させ、その後露光までの5秒間の表面電位の保持率次式より求めた。
保持率Vk5(%)=V5/V0×100
V0:帯電直後の表面電位
V5:5秒後(露光開始時)の表面電位

0088

次に、ハロゲンランプの光をフィルターにて780nmに分光した1.0μW/cm2の単色光を5秒間露光し、表面電位が半分(+300V)になるのに要する露光量を感度E1/2(μJ/cm2)として求め、露光後5秒後の表面電位を残留電位Vr(V)として求めた。

0089

実際の印字による耐久性の評価として、ドラム状感光体をブラザー社製レーザープリンターHL−730に装着し、温度22℃、湿度48%の環境下で、黒ベタ画像白ベタ画像ハーフトーン画像印刷し、マクベス濃度計(Macbeth RD914)にて、画像濃度を測定し、初期画像を評価した。続いて、印字率約5%の画像を5千枚印刷し、5千枚後再び、黒ベタ画像、白ベタ画像、ハーフトーン画像を印刷し、5千枚印字後の画像の評価を行った。これらの評価結果を下記の表1に示す。

0090

ID=000035HE=090 WI=106 LX=0520 LY=0850
表中の画像評価括弧内の数値は、マクベス濃度計による画像濃度測定
不良:キノン系化合物とバインダー樹脂との相溶性が悪いため析出し、そのため、黒ベタ画像上に、微少白点が生じた。
不良:白ベタ画像上に、かぶりと呼ばれる微少黒点が全面に生じた。
不良:ハーフトーン画像がつぶれてしまい、黒ベタ画像のようになった。

0091

感光体実施例6〜8、感光体比較例4〜7の評価
電気特性評価として、板状感光体を用い、前記と同様の試験装置EPA−8100にて評価を行った。温度23℃、湿度50%の環境下で、暗所にて表面電位を約−600Vになるように帯電させ、その後露光までの5秒間の表面電位の保持率を次式より求めた。
保持率Vk5(%)=V5/V0×100
V0:帯電直後の表面電位
V5:5秒後(露光開始時)の表面電位

0092

次に、ハロゲンランプの光をフィルターにて780nmに分光した1.0μW/cm2の単色光を5秒間露光し、表面電位が−100Vになるのに要する露光量を感度E100(μJ/cm2)として求め、露光後5秒後の表面電位を残留電位Vr(V)として求めた。

0093

実際の印字による耐久性の評価として、ドラム状感光体をヒュレットパッカード社製レーザープリンターLaser Jet 4 plusに装着し、温度23℃、湿度49%の環境下で、黒ベタ画像、白ベタ画像、ハーフトーン画像を印刷し、マクベス濃度計(Macbeth RD914)にて、画像濃度を測定し、初期画像を評価した。続いて、印字率約5%の画像を1万枚印刷し、1万枚後再び、黒ベタ画像、白ベタ画像、ハーフトーン画像を印刷し、同様にして1万枚印字後の画像の評価を行った。これらの評価結果を下記の表2に示す。

0094

ID=000036HE=085 WI=106 LX=0520 LY=0300
表中の画像評価括弧内の数値は、マクベス濃度計による画像濃度測定値
不良:白ベタ画像上に、かぶりと呼ばれる微少黒点が全面に生じた。
不良:ハーフトーン画像がつぶれてしまい、黒ベタ画像のようになった。
不良:黒ベタ画像の濃度が低下し、黒ベタ画像が得られなかった。
不良:ハーフトーン画像がかすれてしまい、画像がムラになった。

0095

上記表1および表2の結果からわかるように、比較例のキノン化合物は、多量に含有させると、バインダー樹脂との相溶性が悪いために析出し、画像欠陥を生じる。

0096

これに対し、本発明の電子輸送物質は、比較例のキノン化合物に比較して相溶性が高く、感光層や下引き層に含有させた場合、少量においても、比較例のキノン化合物に比較して繰り返し安定性が良好である。特に、感光層に含有させた場合は、感度向上効果が高い。

発明の効果

0097

以上のように、本発明によれば、電子輸送性に優れた電子輸送物質が得られ、この化合物を電子写真用感光体に用いることにより、電気特性や繰り返し安定性に優れた、高耐久性の電子写真用感光体が得られ、電子写真方式を用いたプリンター複写機FAX等の電子写真装置に有用である。

図面の簡単な説明

0098

図1本発明に係る電子写真用感光体の模式的断面図である。
図2本発明に係る単層型電子写真用感光体の模式的断面図である。
図3本発明に係る積層型電子写真用感光体の模式的断面図である。
図4本発明に係る他の積層型電子写真用感光体の模式的断面図である。

--

0099

1導電性基体
2下引き層
3感光層
3a電荷発生層
3b電荷輸送層
4 保護層

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