腙化合物及使用该腙化合物的电子照相感光体、以及具有该电子照相感光体的图像形成装置的制作方法

文档序号:2782217阅读:181来源:国知局
专利名称:腙化合物及使用该腙化合物的电子照相感光体、以及具有该电子照相感光体的图像形成装置的制作方法
技术领域
本发明涉及腙化合物及使用该腙化合物的电子照相感光体、以及具有该电子照相感光体的图像形成装置。
背景技术
使用电子照相技术形成图像的电子照相方式的图像形成装置(下面称为电子照相装置)多作为复印机、打印机、传真机装置等使用。在电子照相装置中,经由下面的电子照相工艺形成图像。
首先,通过带电辊等带电装置使装置中具有的电子照相感光体(下面也简单地称为感光体)的感光层均匀带电成规定的电位,利用曝光装置进行对应图像信息的曝光,形成静电潜像。对形成的静电潜像供给显影剂,通过在感光体表面附着作为显影剂成分的调色剂,显影静电潜像,作为调色剂图像显像化。利用转印装置将形成的调色剂图像从感光体表面转印到记录纸等转印材料上,利用定影装置进行定影。如上,在转印材料上形成图像。另一方面,转印了调色剂图像后的感光体通过具有清理片(cleaning blade)等的清理装置进行清理,除去在转印操作时没有转印在转印材料上而是残留于感光体表面的调色剂等。然后,利用除电器等对感光层表面进行除电,使静电潜像消失。
对于在这样的电子照相工艺中使用的感光体,作为基本的特性,需要电特性优良,例如电荷保持能力优良,黑暗位置的电荷的放电少,敏感度优良,通过进行光照射迅速地使电荷放电等。另外,对于感光体,为了可以长时间形成均匀的图像,也要求即使在反复使用时,上述的电特性也稳定,电特性的稳定性(下面也简单地称为特性稳定性)也优良等。
近年来,电子照相技术不限于复印机领域,目前也应用于以往使用银盐照相技术的印刷板材、幻灯片薄膜、缩微胶片等领域,还应用于以激光、发光二极管(Light Emitting Diode;简称LED)、阴极射线管(Cathode Ray Tube;简称CRT)等为光源的高速打印机中。伴随电子照相技术的应用范围的扩大,对电子照相感光体的要求逐渐增加。
电子照相感光体具有在导电性支持体(支持体)上层压含有光电导性材料的感光层的结构。作为电子照相感光体,目前广泛使用具有以硒、氧化锌或硫化镉等无机光电导性材料为主成分的感光层的无机感光体。无机感光体尽管某种程度具有作为感光体的基础特性,但是感光体难以成膜,具有可塑性差,制造成本高等缺点。另外,无机光电导性材料通常毒性强,在制造上及使用上具有大的限制。
如上所述,由于无机光电导性材料及使用该材料的无机感光体具有许多缺点,故对有机光电导性材料进行了研究开发。有机光电导性材料近年来被广泛地研究开发,不仅应用于电子照相感光体等静电记录元件,也开始应用于传感器元件、有机场致发光(ElectroLuminescent;简称EL)元件等中。
使用有机光电导性材料的有机感光体不仅感光体的成膜性好,可挠性优良,而且质量轻、透明性好,能够容易地设计利用适当的增敏方法对宽范围波长范围具有良好的灵敏度的感光体,因为具有上述优点,故逐渐成为静电照相感光体的主要开发方向。
有机感光体尽管初期在敏感度及耐久性上存在缺点,但这些缺点通过开发由不同物质分担电荷产生功能和电荷输送功能的功能分离型电子照相感光体而显著地得到改善。功能分离型感光体不仅具有有机感光体具有的上述优点,还具有构成感光层的材料的选择范围宽,可较容易地制造具有任意特性的电子照相感光体的优点。
功能分离型感光体具有层压型和单层型。在单层型的功能分离型感光体中,设置在称为粘合剂树脂的具有粘着性的树脂中共分散负担电荷产生功能的电荷产生物质、和负担电荷输送功能的电荷输送物质而构成的单层型感光层。在层压型的功能分离型感光体中,设置将电荷产生物质分散到粘合剂树脂中形成的电荷产生层、和将电荷输送物质分散到粘合剂树脂中形成的电荷输送层层压而成的层压型感光层。
作为用于功能分离型感光体的电荷产生物质,研究了多种物质,作为耐光性、电荷产生能力等优良的物质,提出了酞菁颜料、方芳基鎓(squarylium)色素、偶氮颜料、二萘嵌苯颜料、多环醌颜料、花青色素、方形酸染料、吡喃鎓(pyrylium)系色素等各种材料。
另外,作为电荷输送物质,提出了吡唑啉化合物(例如参照特公昭52-4188号公报)、腙化合物(例如参照特开昭54-150128号公报、特公昭55-42380号公报及特开昭55-52063号公报)、三苯胺化合物(例如参照特公昭58-32372号公报及特开平2-190862号公报)、及二苯乙烯化合物(例如参照特开昭54-151955号公报及特开昭58-198043号公报)等各种化合物。
对于电荷输送物质,要求(1)对光及热稳定,(2)对通过使感光体带电时的电晕放电产生的臭氧、氮氧化物(通式NOx)及硝酸等活性物质稳定,(3)电荷输送能力优良,(4)与有机溶剂及粘合剂树脂的相容性优良,(5)制造容易且廉价。但是,上述特公昭52-4188号公报、特开昭54-150128号公报、特公昭55-42380号公报、特开昭55-52063号公报、特公昭58-32372号公报、特开平2-190862号公报、特开昭54-151955号公报及特开昭58-198043号公报等中公开的电荷输送物质尽管满足这些要求的一部分,但还不能高水平地满足所有功能。
近年来,在上述要求中,特别要求电荷输送能力优良。例如,与对于复印机及打印机等电子照相装置的小型化及图像形成速度高速化的要求相对应,作为感光体特性要求高敏感度化,作为实现感光体的高敏感度化的手段,要求提高电荷输送物质的电荷输送能力。
另外,在高速电子照相工艺中,由于从曝光到显影的时间短,故要求光应答性优良的感光体。当感光体的光应答性不好,即曝光造成的感光层的表面电位的衰减速度慢时,残余电位上升,在表面电位没有充分衰减的状态下反复使用。因此,不能通过曝光充分消除应消除的部分的表面电荷,而早期产生图像浓度降低等图像质量的下降。在功能分离型感光体中,通过电荷输送物质将电荷产生物质通过光吸收产生的电荷输送到感光层表面,从而消去光照射部分的感光层的表面电荷,因此,光应答性依赖于电荷输送物质的电荷输送能力。因此,从具有充分的光应答性,在高速的电子照相工艺中实现可形成高品质图像的感光体的观点出发,要求电荷输送物质具有优良的电荷输送能力。
另外,电子照相装置也要求高耐久化,为实现该高耐久化,需要使电子照相感光体对于电及机械外力的耐久性优良,可长时间稳定地操作。例如,有关机械耐久性,感光体表面层的耐印刷性(耐刷性)成为问题。在将感光体装载于电子照相装置上使用时,感光体的表面层必然被清理片(クリ一ニングブレ一ド,cleaning blade)、带电辊等接触部件刮削(削り取られる)其一部分。当感光体表面层的刮削量即磨耗减量多时,感光体的带电保持能力降低,不能提供高品质的图像。因此,为实现电子照相装置的高耐久化,要求感光体的机械耐久性优良,具有对于上述接触部件强的表面层即难以被接触部件刮削,具有耐印刷性优良的表面层。
在以上述电荷输送层为表面层的感光体中,作为提高表面层的耐印刷性,提高机械耐久性的方法,考虑提高在作为表面层的电荷输送层中含有的粘合剂树脂的含有率。但是,当提高粘合剂树脂的含有率时,与此相对,电荷输送层中电荷输送物质的含有率降低,因此,产生电荷输送层的电荷输送能力降低,光应答性降低这样的问题。如上所述,感光体的光应答性依赖于电荷输送物质的电荷输送能力。因此,为了不降低光应答性,而提高粘合剂树脂的含有率,使感光体的机械耐久性提高,要求电荷输送物质具有特别优良的电荷输送能力。
作为满足这种要求的电荷输送物质,提出了同时具有腙结构和苯乙烯基结构的化合物(参照特开平5-66587号公报)。但是,伴随对最近的电子照相装置的小型化、高速化及高耐久化的要求的提高,要求开发具有更优良的电荷输送能力的电荷输送物质,在特开平5-66587号公报中公开的电荷输送物质中有改良的余地。
另外,要求电子照相装置不取决于使用环境而可提供均匀的图像。因此,要求感光体随温度及湿度等环境变动引起的特性变动小,环境稳定性优良。例如,要求即使在低温环境下时也不会引起敏感度降低的感光体。为实现这样的感光体,要求电荷输送物质具有优良的电荷输送能力。

发明内容
本发明的目的在于,提供可实现敏感度及光应答性等电特性良好、且电及机械耐久性以及环境稳定性优良的可靠性高的电子照相感光体的电荷输送能力优良的有机光电导性材料,以及使用该有机光电导性材料的电子照相感光体及具有该感光体的图像形成装置。
本发明者为解决上述问题进行了反复研究,结果发现了作为有效的有机光电导性材料的同时具有腙结构和二烯结构或三烯结构的新型的腙化合物,直至完成了本发明。
即,本发明是由通式(1) (式中,Ar1表示可以具有取代基的亚芳基。Ar2表示可以具有取代基的芳基、可以具有取代基的杂环基、可以具有取代基的芳烷基或可以具有取代基的烷基。Ar3表示可以具有取代基的芳基、可以具有取代基的杂环基、可以具有取代基的芳烷基或可以具有取代基的噻吩基烷基(チエニルァルキル基)。Ar4表示氢原子或可以具有取代基的芳基、可以具有取代基的杂环基、可以具有取代基的芳烷基或可以具有取代基的烷基。Ar5表示可以具有取代基的芳基或可以具有取代基的杂环基。Ar6表示氢原子或可以具有取代基的芳基、可以具有取代基的杂环基、可以具有取代基的芳烷基或可以具有取代基的烷基。其中,在基团=CAr3Ar4键合的碳原子上,可以键合2价的芳香环基或杂环基代替基团=CAr3Ar4。另外,在基团=CAr5Ar6键合的氮原子上,可以键合2价的芳香环基或杂环基代替基团=CAr5Ar6。R1、R2及R3相同或不同,表示氢原子或可以具有取代基的烷基、可以具有取代基的芳基、可以具有取代基的杂环基或可以具有取代基的芳烷基。n表示1或2。在n为2时,两个R2及R3各自可以相同或者可以不同。)表示的腙化合物。
另外,本发明的特征在于,腙化合物是由通式(2)
(式中Ar2、Ar3、Ar4、Ar5、Ar6及n和通式(1)的定义相同。R1a表示氢原子或可以具有取代基的碳数1~3的烷基或可以具有取代基的芳基。R2a及R3a一个表示氢原子,另一个表示氢原子或可以具有取代基的碳数1~3的烷基、可以具有取代基的杂环基或可以具有取代基的芳烷基。其中,在n为2时,两个R2a及R3a各自可以相同或者可以不同。R4表示氢原子、卤原子、碳数1~5的全氟烷基或可以具有取代基的碳数1~3的烷基、可以具有取代基的碳数1~3的烷氧基、可以具有取代基的碳数1~5的氟烷基或可以具有取代基的碳数2~8的二烷基氨基。m表示1~4的整数。其中,在m为2以上时,多个R4各自可以相同或者可以不同。)表示的腙化合物。
本发明的特征在于,在上述通式(2)中,Ar5是可以具有选自卤原子、烷基、烷氧基、全卤烷基、卤烷基、二烷基氨基、苯乙烯基及苯基中的一种或两种以上作为取代基的芳基、或者可以具有烷基作为取代基、且含有选自氧原子、氮原子及硫原子中的一种或两种以上作为杂原子的单环式或缩合环式杂环基。
本发明的特征在于,腙化合物是由通式(3)
(式中Ar2、Ar3、Ar4、Ar6及n和通式(1)的定义相同。R1a、R2a、R3a、R4及m和通式(2)中定义的相同。R5表示氢原子、卤原子、碳数1~3的烷基、碳数1~3的烷氧基、碳数1~5的全氟烷基、碳数1~5的氟烷基或碳数2~8的二烷基氨基。1表示1~5的整数。其中,在1为2以上时,多个R5可以相同或者可以不同。另外,R5键合的苯基及Ar6可以和它们键合的碳原子一起形成缩合环。)表示的腙化合物。
另外,本发明的特征在于,在所述通式(3)中,R5是氢原子、碳数1~3的烷基或碳数1~3的烷氧基。
本发明的特征在于,在所述通式(3)中,Ar2是碳数1~3的烷基,可以具有卤原子、碳数1~3的烷基或苯硫基作为取代基的苯基,可以具有碳数1~3的烷氧基作为取代基的苄基,或可以具有碳数1~3的烷基作为取代基、且含有选自硫原子及氮原子中的一种或两种作为杂原子的单环式或缩合环式杂环基;Ar3是可以具有碳数1~3的烷基、碳数1~3的烷氧基或碳数1~3的卤烷基作为取代基的苯基,烷基部分的碳数为1或2的芳烷基,烷基部分的碳数为1~3的噻吩基烷基,或者可以具有碳数1~3的烷基作为取代基、且含有选自氧原子、硫原子及氮原子中的一种或两种以上作为杂原子的单环式或缩合环式杂环基;
Ar4是氢原子、碳数1~3的烷基或可以具有碳数1~3的烷基、碳数1~3的烷氧基或烷基部分的碳数为1~3的二烷基氨基作为取代基的苯基;Ar6是氢原子、碳数1~3的烷基或含有氧原子作为杂原子的单环式杂环基;R1a是氢原子、碳数1~3的烷基或苯基,R2a及R3a中,一个是氢原子,另一个是氢原子、碳数1~3的烷基、苄基或含有硫原子作为杂原子的单环式杂环基,R4是氢原子或碳数1~3的烷基。
另外,本发明的特征在于,在所述通式(3)中,R1a、R2a及R3a任一个都是氢原子。
另外,本发明提供电子照相感光体,其具有导电性支持体(支持体,substrate)和设于所述导电性支持体上的感光层,其特征在于,所述感光层含有所述本发明的腙化合物。
另外,本发明的特征在于,所述感光层还含有氧钛酞菁(オキソチタニゥムフタロシァニン)化合物。
另外,本发明的特征在于,所述氧钛酞菁化合物是具有在对于Cu-Kα特性X射线(波长1.54)的X射线衍衍射光谱中至少在布喇格角2θ(误差2θ±2°)27.2°显示衍射峰的结晶结构的氧钛酞菁化合物。
另外,本发明的特征在于,所述感光层具有含有电荷产生物质的电荷产生层和含有电荷输送物质的电荷输送层,所述电荷输送物质含有所述本发明的腙化合物。
另外,本发明的特征在于,所述电荷输送层还含有粘合剂树脂,所述电荷输送层中粘合剂树脂的重量(B)相对于所述本发明的腙化合物的重量(A)的比率(B/A)为1.2以上、3.0以下。
另外,本发明的特征在于,在所述导电性支持体和所述感光层之间具有中间层。
另外,本发明提供图像形成装置,其特征在于,具有所述本发明的电子照相感光体、使所述电子照相感光体带电的带电装置、对带电的所述电子照相感光体进行曝光的曝光装置、和将通过曝光形成的静电潜像显影的显影装置。
根据本发明,提供通式(1)表示的特定结构的腙化合物。通式(1)表示的本发明的腙化合物由于电荷输送能力,特别是空穴输送能力优良,故适合作为电子照相感光体等静电记录元件、传感器元件或EL元件等器件的电荷输送物质。通过在这些器件中使用本发明的腙化合物,可提供应答性优良的器件。例如,通过在电子照相感光体的感光层中含有本发明的腙化合物,可实现带电性、敏感度及光应答性等的电特性优良,且电及机械耐久性、以及环境稳定性优良的电子照相感光体。
另外,根据本发明,在通式(1)表示的本发明的腙化合物中,优选所述特定的腙化合物。这些腙化合物由于具有特别优良的电荷输送能力,故作为电子照相感光体等器件的电荷输送物质特别有效。
另外,根据本发明,在电子照相感光体的感光层中含有通式(1)表示的本发明的腙化合物,其作为电荷输送物质起作用。由此,可得到带电性、敏感度及光应答性等电特性优良,且电耐久性及环境稳定性也优良的可靠性高的电子照相感光体。另外,即使在高速电子照相工艺中使用时也可以实现不引起画质降低的电子照相感光体。因此,通过使用本发明的电子照相感光体,可以在各种环境下长期稳定地提供高品质的图像。另外,通过使用本发明的电子照相感光体,可以不降低画质,而提高图像形成速度。
另外,根据本发明,在电子照相感光体的感光层中含有氧钛酞菁化合物。由此,可提高电子照相感光体的敏感度及分辨率(解像度)。
另外,根据本发明,在氧钛酞菁化合物中,优选具有在对于Cu-Kα特性X射线(波长1.54)的X射线衍射光谱中至少在布喇格角2θ(误差2θ±0.2°)27.2°显示衍射峰的结晶结构的氧钛酞菁化合物。该氧钛酞菁化合物的电荷产生能力及电荷注入能力特别优良。因此,通过使用该氧钛酞菁化合物,可进一步提高电子照相感光体的敏感度及分辨率。
另外,根据本发明,电子照相感光体的感光层具有含有电荷产生物质的电荷产生层和含有包括本发明的腙化合物的电荷输送物质的电荷输送层。这样,通过在不同的层中承担电荷产生功能和电荷输送功能,可独立选择构成各层的材料,因此,可分别选择电荷产生功能及电荷输送功能最适合的材料。因此,可进一步提高电子照相感光体的带电性、敏感度及光应答性等电特性,以及电及机械耐久性。
另外,根据本发明,在电荷输送层中,粘合剂树脂的重量(B)相对于通式(1)表示的本发明的腙化合物的重量(A)的比率(B/A)为1.2以上,3.0以下。由此,可提高电荷输送层的耐印刷性。另外,由于电荷输送层中含有的本发明的腙化合物具有优良的电荷输送能力,故即使在电荷输送层中以所述比率含有粘合剂树脂,电子照相感光体的应答性也不降低。因此,在本发明的电子照相感光体中,可不降低光应答性,而提高电荷输送层的耐印刷性,提高机械耐久性。
另外,根据本发明,在导电性支持体和感光层之间设置中间层。由此,可防止电荷从导电性支持体向感光层注入,防止图像缺陷的产生。这样,当在导电性支持体和感光层之间设置中间层时,尽管敏感度有可能降低,但本发明的电子照相感光体因为在感光层中含有本发明的腙化合物作为电荷输送物质,因此,即使设置中间层,也显示良好的敏感度。因此,在本发明的电子照相感光体中,可不降低敏感度,而设置中间层,抑止图像缺陷的产生。
另外,根据本发明,图像形成装置具有本发明的电子照相感光体。本发明的电子照相感光体由于在感光层中含有通式(1)表示的本发明的腙化合物,故带电性、敏感度及光应答性等电特性、电及机械耐久性,以及环境稳定性优良。因此,可以实现可在各种环境下长时间稳定地形成高品质图像的可靠性高的图像形成装置。另外,本发明的电子照相感光体即使在用于高速电子照相工艺的情况下,也不会引起画质的降低,因此,本发明的图像形成装置可使图像形成速度高速化。


本发明的目的、特点及优点,通过下述的详细说明和附图更明确。
图1是示意表示本发明的电子照相感光体的第1实施方式的电子照相感光体的结构的部分剖面图。
图2是示意表示本发明的电子照相感光体的第2实施方式的电子照相感光体的结构的部分剖面图。
图3是示意表示本发明的电子照相感光体的第3实施方式的电子照相感光体的结构的部分剖面图。
图4是示意表示本发明的图像形成装置的一实施方式的图像形成装置的结构的配置侧面图。
具体实施例方式
下面,参照附图详细说明本发明的优选的实施例。
本发明的腙化合物是由下述通式(1)表示的腙化合物。
在通式(1)中,Ar1表示可以具有取代基的亚芳基。该亚芳基例如可以举出对苯撑基、间苯撑基等苯撑基、1,4-萘撑基等萘撑基、4,4’-联苯撑基等联苯撑基等。
这些亚芳基可以具有的取代基例如可以举出氟原子、氯原子、溴原子等卤素原子;全氟甲基等全氟烷基(优选碳数1~5的全氟烷基);甲基、乙基等烷基(优选碳数1~3的烷基);甲氧基、乙氧基等烷氧基(优选碳数1~3的烷氧基);一氟甲基、1,1-二氟甲基等氟烷基(优选碳数1~5的氟烷基);二甲基氨基、二乙基氨基等二烷基氨基(优选碳数2~8的二烷基氨基)等。这些取代基可以进一步具有取代基。
在通式(1)中,Ar2表示可以具有取代基的芳基、可以具有取代基的杂环基、可以具有取代基的芳烷基或可以具有取代基的烷基。
由Ar2表示的各基的具体例可以举出以下例子。芳基例如可以举出苯基、萘基、联苯基等环数1~6(优选1~4)的单环式或多环式芳基等。杂环基例如可以举出呋喃基、噻吩基、噻唑基、苯并呋喃基、苯并噻吩基(ベンゾチオフェニル,benzothiophenyl)等的含有氧原子、氮原子、硫原子、硒原子或碲原子等作为杂原子的单环式或缩合环式杂环基等。在此,所谓缩合环式杂环基是指,将单环式的杂环相互缩合而成的基及将芳香环和杂环缩合而成的基。芳烷基例如可以举出苄基、苯乙基、1-萘基甲基等的烷基部分的碳数为1或2的芳烷基等。烷基例如可以举出甲基、乙基、正丙基等碳数1~3的直链状烷基;异丙基等碳数1~3的支链状烷基;环己基、环戊基等碳数5~8的环烷基等。这些各基可以具有的取代基例如可以举出和Ar1所示的亚芳基可以具有的取代基相同的基。
在通式(1)中,Ar3表示可以具有取代基的芳基、可以具有取代基的杂环基、可以具有取代基的芳烷基或可以具有取代基的噻吩基烷基。
由Ar3表示的芳基、杂环基及芳烷基的具体例子可以举出和由Ar2表示的芳基、杂环基及芳烷基相同的基。另外,噻吩基烷基的具体例子例如可以举出噻吩基甲基、噻吩基乙基等的烷基部分的碳数为1~3的噻吩基烷基等。这些各基可以具有的取代基例如可以举出和由Ar1表示的亚芳基可以具有的取代基相同的基。
在通式(1)中,Ar4表示氢原子、可以具有取代基的芳基、可以具有取代基的杂环基、可以具有取代基的芳烷基或可以具有取代基的烷基。由Ar4表示的各基的具体例例如可以举出和由Ar2表示的各基相同的基。另外,它们可以具有的取代基例如可以举出和由Ar1表示的亚芳基可以具有的取代基相同的基。
在通式(1)中,Ar5表示可以具有取代基的芳基或可以具有取代基的杂环基。由Ar5表示的芳基及杂环基的具体例例如可以举出和由Ar2表示的芳基及杂环基相同的基。另外,作为这些基可以具有的取代基,例如可以举出和由Ar1表示的亚芳基可以具有的取代基相同的基。
在通式(1)中,Ar6表示氢原子、可以具有取代基的芳基、可以具有取代基的杂环基、可以具有取代基的芳烷基或可以具有取代基的烷基。由Ar6表示的各基的具体例例如可以举出和由Ar2表示的各基相同的基。另外,这些基可以具有的取代基例如可以举出和由Ar1表示的亚芳基可以具有的取代基相同的基。
在通式(1)中,在基团=CAr3Ar4键合的碳原子上,也可以键合2价的芳香环基或杂环基代替基团=CAr3Ar4。该2价的芳香环基例如可以举出1-亚茚满基(ィンダニリデン)、1,2,3,4-四氢-1-亚萘基(ナフチリデン)等。另外,该2价的杂环基例如可以举出亚苯并环庚酮基(ベンゾスベロニリデン,benzosuberonylidene)、9-亚呫吨基(キサンテニリデン,xanthenylidene)等。
在通式(1)中,在基团=CAr5Ar6键合的氮原子上,也可以键合2价的芳香环基或杂环基代替基团=CAr5Ar6。可以在与基团=CAr5Ar6键合的氮原子上键合的2价芳香环基及杂环基例如可以举出和可以在与基团=CAr3Ar4键合的碳原子上键合的2价芳香环基及杂环基相同的基。
在通式(1)中,R1、R2、及R3相同或不同,表示氢原子、可以具有取代基的烷基、可以具有取代基的芳基、可以具有取代基的杂环基或可以具有取代基的芳烷基。R1、R2、及R3表示的各基的具体例例如可以举出和Ar2表示的各基相同的基。另外,这些基团可以具有的取代基例如可以举出和Ar1表示的亚芳基可以具有的取代基相同的基。
在通式(1)中,n表示1或2。在n为2时,两个R2及R3各自可以相同或者可以不同。
通式(1)表示的本发明的腙化合物的电荷输送能力,特别是空穴输送能力优良。本发明的腙化合物显示优良的电荷输送能力推测是由于,在分子内的宽范围形成有共轭体系。这样,本发明的腙化合物由于电荷输送能力优良,故适合作为电荷输送物质的用途。例如,通过将本发明的腙化合物用作电子照相感光体等静电记录元件、传感器元件或EL元件等器件的电荷输送物质,可实现应答性优良的器件。
在通式(1)表示的腙化合物中,优选的化合物例如可以举出由下述通式(2)表示的腙化合物。
在通式(2)中,Ar2、Ar3、Ar4、Ar5、Ar6及n的定义和通式(1)的定义相同。
在通式(2)中,R1a表示氢原子、可以具有取代基的碳数1~3的烷基或可以具有取代基的芳基。碳数1~3的烷基例如可以举出甲基、乙基、正丙基等碳数1~3的直链状烷基;异丙基等碳数1~3的支链状烷基等。另外,芳基例如可以举出苯基、萘基、联苯基等环数1~6(优选1~4)的单环式或多环式烷基等。这些各基可以具有的取代基例如可以举出和Ar1表示的亚芳基可以具有的取代基相同的基。
在通式(2)中,R2a及R3a中一个是氢原子,另一个是氢原子、可以具有取代基的碳数1~3的烷基、可以具有取代基的杂环基或可以具有取代基的芳烷基。其中,在n为2时,两个R2a及R3a各自可以相同,或者可以不同。
R2a及R3a表示的碳数1~3的烷基例如可以举出和R1a表示的碳数1~3的烷基相同的基。另外,杂环基例如可以举出呋喃基、噻吩基、噻唑基、苯并呋喃基、苯并噻吩基等的含有氧原子、氮原子、硫原子、硒原子或碲原子等作为杂原子的5元、6元或缩合环式杂环基等。芳烷基例如可以举出苄基、苯乙基、1-萘甲基等的烷基部分的碳数为1或2的芳烷基等。这些各基可以具有的取代基例如可以举出和Ar1所示的亚芳基可以具有的取代基相同的基。
在通式(2)中,R4表示氢原子、卤原子、碳数1~5的全氟烷基、可以具有取代基的碳数1~3的烷基、可以具有取代基的碳数1~3的烷氧基、可以具有取代基的碳数1~5的氟烷基或可以具有取代基的碳数2~8的二烷基氨基。另外,m表示1~4的整数。其中,在m为2以上时,多个R4可以相同或者可以不同。
由R4表示的各基的具体例可以列举如下。卤原子例如可以举出氟原子、氯原子、溴原子等。碳数1~5的全氟烷基例如可以举出三氟甲基、五氟乙基、七氟丙基等。碳数1~3的烷基例如可以举出甲基、乙基、正丙基等碳数1~3的直链状烷基;异丙基等碳数1~3的支链状烷基等。碳数1~3的烷氧基例如可以举出甲氧基、乙氧基、正丙氧基等碳数1~3的直链状烷氧基;异丙氧基等碳数1~3的支链状烷氧基等。碳数1~5的氟烷基例如可以举出一氟甲基、1,1-二氟乙基、1,1,1-三氟丁基等。碳数2~8的二烷基氨基例如可以举出二甲基氨基、二乙基氨基、二异丙基氨基等。这些各基可以具有的取代基例如可以举出和Ar1表示的亚芳基可以具有的取代基相同的基。
通式(2)表示的腙化合物在通式(1)表示的本发明的腙化合物中,具有特别优良的电荷输送能力,因此,作为电荷输送物质特别有效。
在通式(2)表示的腙化合物中,优选的化合物例如可以举出,在上述通式(2)中,Ar5是可以具有选自卤原子、烷基、烷氧基、全卤烷基、卤烷基、二烷基氨基、苯乙烯基及苯硫基中的一种或两种以上作为取代基的芳基,或者是可以具有烷基作为取代基、且含有选自氧原子、氮原子及硫原子中的一种或两种以上作为杂原子的单环式或缩合环式杂环基。
更优选的化合物例如可以举出下述通式(3)表示的腙化合物。
在通式(3)中,Ar2、Ar3、Ar4、Ar6及n的定义和通式(1)中的定义相同。另外,R1a、R2a、R3a、R4a及m的定义和通式(2)中的定义相同。
在通式(3)中,R5表示氢原子、卤原子、碳数1~3的烷基、碳数1~3的烷氧基、碳数1~5的全氟烷基、碳数1~5的氟烷基或碳数2~8的二烷基氨基。另外,1表示1~5的整数。其中,在1为2以上时,多个R5可以相同,或者可以不同。由R5表示的各基的具体例例如可以举出和通式(2)中R4表示的各基相同的基。
另外,在通式(3)中,R5键合的苯基及Ar6可以和它们键合的碳原子一起形成缩合环。这样的缩合环例如可以举出茚满、1,2,3,4-四氢萘等。
通式(3)表示的腙化合物,作为由后述的通式(4a)表示的腙中间体,可使用导入了容易得到的各种取代基的苯甲酰衍生物进行合成,因此,可廉价地制造。因此,通过使用通式(3)表示的腙化合物,可廉价地提供具有优良的应答性的电子照相感光体等器件。
在通式(3)表示的腙化合物中,优选的化合物例如可以举出,R5是氢原子、碳数1~3的烷基或碳数1~3的烷氧基的化合物。
在这些腙化合物中特别优选,在通式(3)中,Ar2是碳数1~3的烷基,可以具有卤原子、碳数1~3的烷基或苯硫基作为取代基的苯基,可以具有碳数1~3的烷氧基作为取代基的苄基,或者可以具有碳数1~3的烷基作为取代基、且含有选自硫原子及氮原子中的一种或两种作为杂原子的单环式或缩合环式杂环基,Ar3是可以具有碳数1~3的烷基、碳数1~3的烷氧基或碳数1~3的卤烷基作为取代基的苯基,烷基部分的碳数为1或2的芳烷基,烷基部分的碳数为1~3的噻吩基烷基,或者可以具有碳数1~3的烷基作为取代基、且含有选自氧原子、硫原子及氮原子中的一种或两种以上作为杂原子的单环式或缩合环式杂环基,Ar4是氢原子,碳数1~3的烷基或可以具有碳数1~3的烷基、碳数1~3的烷氧基或烷基部分的碳数为1~3的二烷基氨基作为取代基的苯基,Ar6是氢原子、碳数1~3的烷基或含有氧原子作为杂原子的单环式杂环基,R1a是氢原子、碳数1~3的烷基或苯基,R2a及R3a中一个是氢原子,另一个是氢原子、碳数1~3的烷基、苄基或含有硫原子作为杂原子的单环式杂环基,并且R4为氢原子或碳数1~3的烷基的化合物。
另外,从制造成本的观点出发,特别优选的化合物例如可以举出,在通式(3)中,R1a、R2a及R3a都是氢原子的化合物。
作为通式(1)表示的本发明的腙化合物的具体例,尽管例如可以举出以下表1~表4所示的例示化合物No.1~No.60,但本发明的腙化合物不限于这些。
另外,在表1~表4中,由对应通式(1)的各基的基团表示各例示化合物。例如,表1所示的例示化合物No.1是由下述结构式(1a)表示的腙化合物。
另外,在表1~表4中,在例示通式(1)中基团=CAr3Ar4键合的碳原子上键合有2价的芳香环基或杂环基的化合物的情况下,将这些2价基从Ar3栏跨Ar4栏记载。另外,在例示基团=CAr5Ar6键合的氮原子上键合有2价的芳香环基或杂环基的化合物的情况下,将这些2价基从Ar5栏跨Ar6栏记载。另外,在通式(1)中,n=2的腙化合物中,在例示两个R2表示的基团相同,且两个R3表示的基团相同的情况下,分别示出一个R2及R3。
表1

表2

表3

表4
通式(1)表示的本发明的腙化合物可利用公知的反应制造。例如,在通式(1)中R1为氢原子的化合物可通过如下制造将下述通式(4) (式中Ar1、Ar2、Ar5及Ar6的定义和通式(1)中的定义相同)表示的腙中间体甲酰化,合成下述通式(5)
(式中Ar1、Ar2、Ar5及Ar6的定义和通式(1)中的定义相同)表示的腙-醛中间体,将得到的腙-醛中间体和由下述通式(6) (式中Ar3、Ar4、R2、R3及n的定义和通式(1)中的定义相同。R6表示碳数1~3的烷基或芳基)表示的维蒂希(Wittig)试剂在碱性条件下反应,进行制造。
通式(4)表示的腙中间体可通过如下制造例如使下述通式(4a) (式中Ar5及Ar6的定义和通式(1)中的定义相同)表示的酮化合物,和由下述通式(4b)
(式中Ar1及Ar2的定义和通式(1)中的定义相同)表示的肼化合物进行脱水缩合,进行制造。该脱水缩合反应是通过将通式(4a)表示的酮化合物及通式(4b)表示的肼化合物在醇类溶剂中在酸催化剂的存在下加热,从而大致定量地进行。该脱水缩合反应的温度及反应时间没有特别限制,根据使用的酮化合物及肼化合物的种类及量等各种条件适当选择,但优选在反应温度70~80℃下4~8小时。脱水缩合反应中使用的醇类溶剂例如可以举出乙醇、丁醇、异丙醇等。酸性催化剂例如可以举出对甲苯磺酸、樟脑磺酸、醋酸等。酸性催化剂的添加量没有特别限制,但例如相对于通式(4a)表示的酮化合物1.0摩尔当量,其添加量为0.001~0.01摩尔当量。
例如,在通式(4)中,Ar1为苯撑基,Ar2及Ar5为苯基,Ar6为甲基的腙中间体可以使用乙酰苯作为通式(4a)表示的酮化合物,使用N,N-二苯肼作为通式(4b)表示的肼化合物进行制造。
通式(4)表示的腙中间体的甲酰化例如可使用威尔斯迈尔(フィルスマィヤ一)的甲酰化反应等公知的甲酰化反应进行。
对通式(4)表示的腙中间体的威尔斯迈尔的甲酰化反应例如按如下进行。首先,向适当的溶剂中添加磷酰氯和N,N-二甲基甲酰胺(简称DMF)、N-甲基-N-苯基甲酰胺或N,N-二苯基甲酰胺,配制威尔斯迈尔试剂。使用的溶剂例如可以举出N,N-二甲基甲酰胺等非质子性极性溶剂、1,2-二氯乙烷等卤化烃、甲苯等芳香族烃类等。
然后,相对于调制后的威尔斯迈尔试剂1.0~1.3摩尔当量,添加通式(4)表示的腙中间体1.0摩尔当量,在80~100℃的加热下搅拌2~8小时,使其进行反应。反应结束后,在碱水溶液中进行水解,得到通式(5)表示的腙-醛中间体。用于水解的碱水溶液例如可以举出1~8N 的氢氧化钠水溶液、氢氧化钾水溶液等。通过如上步骤,可高收率地制造通式(5)表示的腙-醛中间体。
和通式(5)表示的腙-醛中间体反应的通式(6)表示的维蒂希反应试剂可按以下制造例如将由下述通式(6a)(R6O)3P …(6a)(式中R6的定义和通式(6)中的定义相同)表示的亚磷酸化合物、与由下述通式(6b) (式中Ar3、Ar4、R2、R3及n的定义和通式(1)中的定义相同。X2表示卤原子)表示的卤化丙烯基化合物以大致相等摩尔量在无溶剂的状态下混合,并在加热下搅拌,使其反应,进行制造。
通式(6a)表示的亚磷酸化合物例如可以举出亚磷酸三乙基、亚磷酸三异丙酯等亚磷酸三烷基酯,亚磷酸三苯基等亚磷酸三芳基酯等。通式(6b)表示的卤化烯丙基化合物例如可以举出在通式(6a)中X2为氟原子、氯原子、溴原子或碘原子的化合物等,其中,在通式(6a)中优选使用X2为氯原子或溴原子的化合物。
通式(5)表示的腙-醛中间体和通式(6)表示的维蒂希试剂的Wittig-Horner(ゥィッティッヒ一ホルナ一)反应例如按如下进行。首先,向适当的溶剂中添加通式(5)表示的腙-醛中间体1.0摩尔当量、通式(6)表示的维蒂希试剂1.0~1.2摩尔当量、和金属醇盐1.0~1.3摩尔当量,在室温(20~30℃)下或30~60℃的加热下搅拌2~8小时,使其进行反应。由此,在通式(1)表示的本发明的腙化合物中,可高收率地制造在通式(1)中R1为氢原子的化合物。
在Wittig-Horner反应中使用的溶剂例如可以举出甲苯、二甲苯等芳香族烃类、二乙醚、四氢呋喃(tetrahydrofuran;简称THF)、乙二醇二甲基醚等醚类、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜等非质子性极性溶剂等。金属醇盐例如可以举出叔丁醇钾、乙醇钠、甲醇钠等。
另外,通式(1)中,R1为氢原子以外的基团的化合物可通过如下进行制造例如将上述通式(4)表示的腙中间体酰化,合成下述通式(7) (式中Ar1、Ar2、Ar5、Ar6及R1的定义和通式(1)中的定义相同。但是,R1不是氢原子)表示的腙-酮中间体,将得到的腙-酮中间体,和将上述通式(6b)表示的卤化烯丙基化合物用金属镁处理得到的格利雅(Grignard)试剂反应,进行制造。
通式(4)表示的腙中间体的酰化可使用例如傅-克(Friedel-Crafts)酰化反应等公知的酰化反应进行。在使用傅-克酰化反应的情况下,可通过例如使通式(4)表示的腙中间体和由下述通式(7a) (式中R1的定义和通式(1)中的定义相同,但R1不是氢原子。X1表示卤原子)表示的卤化酰基化合物或下述通式(7b) (式中R1的定义和通式(1)的定义相同,但R1不是氢原子。)表示的羧酸酐,在路易斯酸的存在下反应,由此得到通式(7)表示的腙-酮中间体。
对通式(4)表示的腙中间体的傅-克酰化反应(フリ一デル一クラフトァシル化反応)例如按如下进行。首先,向适当的溶剂中添加路易斯斯酸和通式(7a)表示的卤化酰基化合物或通式(7b)表示的羧酸酐,搅拌约0.5~约1小时,调制傅-克酰化试剂。使用的溶剂例如可以举出氯仿、1,2-二氯乙烷等卤化烃类、硝基苯等芳香族烃类等。路易斯酸例如可以举出氯化铝、氯化锡、氯化锌等。路易斯酸的使用量相对于通式(5a)表示的卤化酰基1.0摩尔当量,例如为0.8~1.3摩尔当量,优选1.0~1.2摩尔当量,相对于通式(5b)表示的羧酸酐1.0摩尔当量,例如为2.0~2.2摩尔当量。
然后,在调制后的傅-克酰化试剂1.0~1.2摩尔当量中,添加通式(4)表示的腙中间体1.0摩尔当量,并将反应溶液在保持负(-)40℃~30℃的同时进行搅拌2~8小时。在反应结束后,用碱水溶液进行水解,得到通式(7)表示的腙-酮中间体。用1~8N 的碱性水溶液进行水解。用于水解的碱水溶液例如可以举出1~8N的氢氧化钠水溶液、氢氧化钾水溶液等。如上,可高收率地制造通式(7)表示的腙-酮中间体。
通式(7)表示的胺-酮中间体和上述格利雅(グリニヤ一ル)试剂的格利雅反应例如如下进行。首先,向适当的溶剂中添加大致等摩尔量的通式(6b)表示的卤化烯丙基化合物和金属镁,调制格利雅试剂。使用的溶剂例如可以举出甲苯、二甲苯等芳香族烃类,二乙醚、四氢呋喃(Tetrahydrofuran;简称THF)、乙二醇二甲等醚类等。这些溶剂优选由金属钠等脱水后使用。
在调制的格利雅试剂1.1~1.2摩尔当量中,在冷却下添加通式(7)表示的腙-酮中间体1.0当量,在室温(例如20~30℃)下或30℃~60℃的加热下搅拌2~8小时。如上,在通式(1)表示的本发明的腙化合物中,可高收率制造通式(1)中R1为氢原子以外的基团的化合物。
如上制造的通式(1)表示的本发明的腙化合物可通过通常的分离方法,例如溶剂萃取法、重结晶法或柱色谱法等容易地从反应化合物分离精制,可得到高浓度的物质。
本发明的电子照相感光体(下面也简单地称为感光体)是将以上所述的通式(1)表示的本发明的腙化合物作为电荷输送物质使用的感光体,具有各种实施方式。下面,参照附图详细说明。
图1是简化表示本发明的电子照相感光体的第一实施方式的电子照相感光体1的结构的部分剖面图。电子照相感光体1包括板状(シ一ト状)导电性支持体11,其由导电性材料构成;电荷产生层12,其是在导电性支持体11上层压的层,含有电荷产生物质;和电荷输送层13,其是在电荷产生层12上进一步层压的层,含有电荷输送物质。电荷产生层12和电荷输送层13构成作为感光层10的层压型光电导层14。即,感光体1是层压型感光体。
导电性支持体11具有作为感光体1的电极的作用,同时,也作为其它各层12、13的支持部件起作用。导电性支持体11的形状在本实施例中为板状,但不限于此,也可以为圆柱状、圆筒状或环形带状等。
构成导电性支持体11的导电性材料例如可使用铝、铜、锌、钛等纯金属,铝合金、不锈钢等合金。另外,这些金属材料不限于此,也可以使用在聚对苯二甲酸乙二醇酯、尼龙或聚乙烯等高分子材料、硬质纸或玻璃等的表面上层压金属箔得到的材料、蒸镀金属材料得到的材料、或蒸镀或涂覆导电性高分子、氧化锡、氧化铟等导电性化合物的层而得到的材料等。这些导电性材料被加工成规定形状使用。
在导电性支持体11的表面,根据需要,在画质不受影响的范围内也可以进行阳极氧化膜处理、采用药品或热水等进行表面处理、着色处理、或将表面粗糙化等的散射处理。在将激光作为曝光光源使用的电子照相工艺中,由于激光的波长是一致的(揃ってぃる),故由感光体表面反射的激光和由感光体内部反射的激光产生干涉,该干涉造成的干涉条纹显示在图像上,成为图像缺陷。通过在导电性支持体11的表面进行上述那样的处理,可防止波长一致的激光的干涉造成的图像缺陷。
设于导电性支持体11上的电荷产生层12含有通过吸收光产生电荷的电荷产生物质。作为电荷产生物质有效的物质例如可以举出单偶氮类颜料、双偶氮类颜料以及三偶氮类颜料等偶氮类颜料,靛蓝、硫靛蓝等靛蓝类颜料,苝二酰亚胺(ペリレンィミド,peryleneimide)以及苝二酸酐(ペリレンペリレン酸無水物,perylenic acid anhydride)等苝类颜料,蒽醌以及芘醌(ピレンキノン,pyrenequinone)等多环醌类颜料,氧钛酞菁化合物等金属酞菁以及非金属酞菁等酞菁化合物,方芳基鎓(squarylium)色素、吡喃鎓盐类及硫代吡喃鎓盐类,三苯基甲烷类色素等有机光电导性材料,以及硒及非晶硅等无机光电导性材料等。这些电荷产生物质既可以1种单独使用,也可以将两种以上组合使用。
在这些电荷产生物质中,优选使用酞菁化合物,特别优选使用氧钛酞菁化合物。在此,所谓氧钛酞菁化合物是指氧钛酞菁及其衍生物。氧钛酞菁衍生物例如可以举出氧钛酞菁的酞菁基中含有的芳香环的氢原子由氯原子、氟原子等卤原子,硝基,氰基,磺酸基等取代基取代的物质、在作为氧钛酞菁的中心金属的钛原子上配位有氯原子等配体的物质等。
通过使用氧钛酞菁化合物作为电荷产生物质,实现敏感度及分辨度优良的感光体1。推测这是因为氧钛酞菁化合物和在电荷输送层13中作为电荷输送物质含有的通式(1)表示的本发明的腙化合物的组合是适合的。即,氧钛酞菁化合物由于电荷产生能力及电荷注入能力优良,因此,通过吸收光产生大量的电荷,同时,产生的电荷不蓄积在其内部,而是有效地注入电荷输送层13中含有的本发明的腙化合物中。另外,本发明的腙化合物由于电荷输送能力优良,因此,可将从氧钛酞菁化合物注入的电荷顺畅地输送到感光层14表面。因此,通过将通式(1)表示的本发明的腙化合物和氧钛酞菁化合物组合使用,可实现优良的敏感度及分辨率。
氧钛酞菁化合物优选具有特定的结晶结构。在氧钛酞菁化合物中,优选的物质例如可以举出,具有在对于Cu-Kα特性X射线(波长1.54)的X射线衍射光谱中至少在布喇格角2θ(误差2θ±2°)27.2°显示衍射峰的结晶结构的物质。在此,布喇格角2θ表示入射X射线和衍射X射线所成的角度,也就是衍射角。
氧钛酞菁化合物可根据记载于例如モ一ザ(Moser)及ト一マス(Thomas)的“酞菁化合物(Phthalocyanine Compounds)”中的方法等现有公知的制造方法进行制造。例如,氧钛酞菁可通过将酞菁和四氯化钛加热熔融或在α-氯代萘等适当的溶剂中加热反应,由此合成二氯钛酞菁后,通过用碱或水水解来制造。另外,也可以通过使异吲哚啉(ィソィンドリン,isoindoline)和四丁醇钛等钛四醇盐,在N-甲基吡咯烷酮等适当的溶剂中加热反应制造氧钛酞菁。
电荷产生物质也可以与甲基紫、结晶紫、夜蓝(ナィトブル一)以及维多利亚蓝(ビクトリァブル一)等代表的三苯基甲烷类染料,赤藓红、若丹明B、若丹明3R、吖啶(ァクリヅン)以及浅黄(フラペオシン)等代表的吖啶染料,亚甲基蓝以及亚甲基绿等代表的噻嗪染料、深蓝(カプリブル一)及麦尔多拉蓝(メルドラブル一)等代表的噁嗪染料、花青染料、苯乙烯基染料、吡喃鎓(ピリリゥム)系染料或硫代吡喃鎓系染料等增敏染料组合使用。
在电荷产生层12中为提高粘合性,也可以含有粘合剂树脂。用于电荷产生层12的粘合剂树脂例如可以举出聚酯树脂、聚苯乙烯树脂、聚氨酯树脂、酚醛树脂、醇酸树脂、蜜胺树脂、环氧树脂、硅树脂、丙烯酸树脂、甲基丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂、聚芳酯(ポリァリレ一ト)树脂、苯氧基树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂、聚乙烯醇缩甲醛树脂等树脂,以及含有构成这些树脂的重复单元中的两个以上的共聚物树脂等。共聚物树脂的具体例例如可以举出氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物树脂、氯乙烯-醋酸乙烯酯-马来酸酐共聚物树脂及丙烯腈-苯乙烯共聚物树脂等绝缘性树脂等。粘合剂树脂不限于此,可以使用在该领域通常使用的树脂作为粘合剂树脂。粘合剂树脂既可以单独使用一种,也可以并用两种以上。
电荷产生层12中的电荷产生物质的比率优选10重量%以上、99重量%以下。当电荷产生物质的比率少于10重量%时,感光体1的敏感度有可能降低。另外,当电荷产生物质的比率超过99重量%时,电荷产生层12的膜强度有可能降低。另外,电荷产生层12中的电荷产生物质的分散性降低,粗大粒子增大,应该消除的部分以外的表面电荷由于曝光而减少,图像缺陷,特别是在白底上附着调色剂,形成微小的黑点的称为黑斑(黑ぽち)的图像灰雾(かぶり)变多。
电荷产生层12的形成方法例如可以举出在导电性支持体11的表面真空蒸镀上述电荷产生物质的真空蒸镀法、将含有上述电荷产生物质的电荷产生层用涂布液涂布于导电性支持体11表面的涂布法等,其中,优选使用涂布法。电荷产生层用涂布液例如可通过向适当的溶剂中添加上述的电荷产生物质及根据需要添加上述粘合剂树脂,通过现有公知的方法使其分散进行调制。
用于电荷产生层用涂布液的溶剂例如可以举出二氯甲烷、二氯乙烷等卤化烃类,丙酮、甲基乙基酮、环己酮等酮类,醋酸乙酯、醋酸丁酯等酯类,四氢呋喃、二氧六环等醚类,1,2-二甲氧基乙烷等乙二醇烷基醚类,苯、甲苯、二甲苯等芳香族烃类,N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺等非质子性极性溶剂等。这些溶剂既可以单独使用一种,也可以将两种以上混合,作为混合溶剂使用。
电荷产生物质在分散在溶剂中之前可以预先利用粉碎机进行粉碎处理。用作粉碎处理的粉碎机例如可以举出球磨机、砂磨机(サンドミル,sand mill)、磨碎机(ァトラィタ,attritor)、振动机及超声波分散机等。
使电荷产生物质分散于溶剂中时使用的分散机例如可以举出油漆分散振荡机(ペィントシェ一カ)、球磨机及砂磨机等。作为此时的分散条件,选择使所用的容器及分散机的构成部件的磨损等产生的杂质不会混入的适当条件。
电荷产生层用涂布液的涂布方法例如可以举出喷涂法、刮棒涂布法(バ一コ一ト法)、辊涂法(ロ一ルコ一ト法)、刮涂法(ブレ一ド法)、环涂法(リング法)及浸渍涂布法等。在这些涂布方法中,特别是浸渍涂布法,其是在装满涂布液的涂布槽中将基体浸渍后,通过以恒定速度或逐渐变化的速度拉出,由此在基体的表面上形成层的方法,是一种比较简单的方法,在生产率及成本方面优良,故优选使用。在用于浸渍涂布法的装置中,为使涂布液的分散性稳定,也可以设置以超声波产生装置为代表的涂布液分散装置。另外,涂布方法不限于此,考虑涂布液的物理特性及生产率,可适宜选择最优的方法。
电荷产生层12的层厚优选0.05μm以上5μm以下,更优选0.1μm以上1μm以下。当电荷产生层12的层厚小于0.05μm时,光吸收的效率降低,感光体1的敏感度有可能降低。当电荷产生层12的层厚超过5μm时,电荷产生层12内部的电荷移动成为消除感光层14表面的电荷的过程的控速阶段,感光体1的敏感度有可能降低。
设于电荷产生层12上的电荷输送层13接受在电荷产生层12中含有的电荷产生物质产生的电荷,可含有具有将输送其的能力的电荷输送物质和用于粘着电荷输送物质的粘合剂树脂。电荷输送物质使用通式(1)表示的本发明的腙化合物。
如上所述,通式(1)表示的本发明的腙化合物由于电荷输送能力、特别是空穴输送能力优良,故通过将通式(1)表示的本发明的腙化合物作为电荷输送物质使用,可实现带电性、敏感度及光应答性等电特性、电耐久性及环境稳定性优良的可靠性高的感光体1。另外,即使在维护时等在外界光(外光)下曝光,也可以实现上述良好的电特性不降低的感光体1。
通式(1)表示的腙化合物可单独使用选自由例如上述表1~表4所示的例示化合物No.1~No.60构成的组中的一种,或将两种以上混合使用。
构成电荷输送层13的粘合剂树脂选择和通式(1)表示的本发明的腙化合物的相容性优良的物质。作为具体例例如可以举出聚甲基丙烯酸甲酯树脂、聚苯乙烯树脂、聚氯乙烯树脂等乙烯基聚合物树脂及含有构成它们的重复单元中的两个以上的共聚物树脂、以及聚碳酸酯树脂、聚酯树脂、聚酯碳酸酯树脂、聚砜树脂、苯氧基树脂、环氧树脂、硅树脂、聚芳酯树脂、聚酰胺树脂、聚醚树脂、聚氨酯树脂、聚丙烯酰胺树脂及酚醛树脂等。另外,也有将这些树脂部分交联得到的热固性树脂。这些树脂既可以单独使用一种,也可以将两种以上混合使用。在上述的树脂中,聚苯乙烯树脂、聚碳酸酯树脂、聚芳酯树脂或聚苯醚的体积电阻率为1013Ω·cm以上,电绝缘性优良,另外成膜性及电位特性等也优良,因此,优选使用。
在电荷输送层13中,粘合剂树脂的重量(B)相对于通式(1)表示的腙化合物的重量(A)的比率(B/A)优选1.2以上,3.0以下。通过将上述比率B/A设为1.2以上,使粘合剂树脂以高的比率包含在电荷输送层13中,由此可提高电荷输送层13的耐印刷性。
但是,当如上所述提高粘合剂树脂的比率时,结果作为电荷输送物质含有的通式(1)表示的腙化合物的比率降低。在使用现有公知的电荷输送物质的情况下,当将电荷输送层13中粘合剂树脂的重量相对于电荷输送物质的重量的比率(粘合剂树脂/电荷输送物质)同样设为1.2以上时,感光体的光应答性不足,有图像缺陷产生。与此相对,通式(1)表示的腙化合物由于具有特别优良的电荷输送能力,故即使将上述比率B/A设为1.2以上,提高电荷输送层13中的粘合剂树脂的比率,感光体1也可以显示足够高的光应答性,可提供高品质的图像。因此,在感光体1中,可不降低光应答性,而将上述比率B/A设为1.2以上,提高电荷输送层13的耐印刷性,提高机械耐久性。
另外,当上述比率B/A超过3.0时,粘合剂树脂的比率过高,感光体1的敏感度有可能降低。另外,在利用浸渍涂布法形成电荷输送层13的情况下,当上述比率B/A超过3.0时,涂布液的粘度增大,涂布速度降低,且生产率有可能显著恶化。另外,为抑止涂布液粘度的增大,而增大涂布液中的溶剂量时,产生泛白(ブラッシング)现象,有可能在形成的电荷输送层13中产生白色浑浊。另外,当上述比率B/A小于1.2时,粘合剂树脂的比率过低,电荷输送层13的耐印刷性降低,感光层14的磨耗减量(膜減り量)增加,感光体1的带电性有可能降低。
在不损害本发明优选的特性的范围内,电荷输送层13也可以含有通式(1)表示的腙化合物以外的电荷输送物质。可和通式(1)表示的腙化合物并用的电荷输送物质例如可以举出烯胺-苯乙烯基衍生物、烯胺-腙衍生物、烯胺-丁二烯衍生物及烯胺-己三烯衍生物等烯胺化合物,咔唑衍生物、噁唑衍生物、噁二唑衍生物、噻唑衍生物、噻二唑衍生物、三唑衍生物、咪唑衍生物、咪唑酮衍生物、咪唑烷(ィミダゾリヅン)衍生物、双咪唑烷衍生物、通式(1)表示的腙化合物以外的腙化合物、苯乙烯基化合物、多环芳香族化合物、吲哚衍生物、吡唑啉(ピラゾリン,pyrazoline)衍生物、噁唑酮衍生物、苯并咪唑衍生物、喹唑啉衍生物、苯并呋喃衍生物、吖啶衍生物、吩嗪衍生物、氨基芪衍生物、三芳基胺衍生物、三芳基甲烷衍生物、苯二胺衍生物、芪衍生物、以及联苯胺衍生物等。另外,例如还可以举出在主链或支链具有由这些化合物产生的基团的聚合物,例如聚(N-乙烯基咔唑)、聚(1-亚乙烯基芘)及聚(9-乙烯基蒽)等。
另外,在电荷输送层13中,在不损害本发明优选的特性的范围内,也可以添加增塑剂、均化剂(レベリンゲ剤)、或无机化合物或有机化合物的微粒子等各种添加剂。通过添加增塑剂或均化剂,可提高电荷输送层13的成膜性、可挠性或表面平滑性。通过添加无机化合物或有机化合物的微粒子,可增强电荷输送层13的机械强度,可提高电特性。增塑剂例如可以举出苯二酸酯等二元酸酯、脂肪酸酯、磷酸酯、氯化石蜡及环氧型增塑剂等。均化剂例如可以举出硅氧烷类均化剂等。
电荷输送层13例如与通过涂布法形成上述电荷产生层12的情况相同,可通过将含有通式(1)表示的腙化合物及上述粘合剂树脂的电荷输送层用涂布液涂布于电荷产生层12上而形成。电荷输送层用涂布液例如可按如下调制,即,向适当的溶剂中添加通式(1)表示的腙化合物及粘合剂树脂、以及根据需要添加上述通式(1)表示的腙化合物以外的电荷输送物质及添加剂,使其溶解或分散,由此进行配制。
由于电荷输送层用涂布液的溶剂例如可以举出苯、甲苯、二甲苯及一氯代苯等芳香族烃类,二氯甲烷及二氯乙烷等卤化烃类,四氢呋喃、二氧六环及二甲氧基甲基醚等醚类,以及N,N-二甲基甲酰胺等非质子性极性溶剂等。这些溶剂既可以单独使用一种,也可以将两种以上混合使用。另外,也可以根据需要向上述溶剂中进一步添加醇类、乙腈或甲乙酮等溶剂后使用。
电荷输送层用涂布液的涂布方法例如可以举出喷涂法、刮棒涂布法、辊涂法、刮涂法、环涂法及浸渍涂布法等。在这些涂布方法中,特别是浸渍涂布法在上述的各方面优良,因此,也优选用于形成电荷输送层13的情况。
电荷输送层13的膜厚优选5μm以上50μm以下,更优选10μm以上40μm以下。当电荷输送层13的膜厚小于5μm时,感光体表面的带电保持能力有可能降低。当电荷输送层13超过50μm时,感光体1的分辨率可能降低。
感光层14具有将如上所述形成的电荷产生层12和电荷输送层13层压构成的层压结构。这样,由于各层分别承担电荷产生功能和电荷输送功能,可独立选择构成各层的材料,因此,可选择电荷产生功能及电荷输送功能各自最适合的材料。因此,感光体1在带电性、敏感度及光应答性等电特性、以及电及机械耐久性上特别优良。
在感光层14的各层,即电荷产生层12及电荷输送层13中,在不损害本发明优选的特性的范围内,也可以添加一种或两种以上电子接受物质及色素等增感剂。通过添加增感剂,提高感光体1的敏感度,进一步抑制反复使用造成的残留电位的上升和疲劳等,提高电耐久性。
电子接受物质例如可使用琥珀酸酐、马来酸酐、苯二甲酸酐、4-氯萘甲酸酐等酸酐,四氰基乙烯、对苯丙二腈(テレフタルマロンヅニトリル)等氰基化合物,4-硝基苯甲醛等醛类、蒽醌、1-硝基蒽醌等蒽醌类,2,4,7-三硝基芴酮、2,4,5,7-四硝基芴酮等多环或杂环硝基化合物,或者联苯醌(ジフェノキノン,diphenoquinone)化合物等吸电子性材料等。另外,也可以使用将这些吸电子性材料高分子化的物质等。
色素例如可使用氧杂蒽系色素、噻嗪色素、三苯基甲烷色素、喹啉系颜料或铜酞菁等有机光电导性化合物。这些有机光电导性化合物作为光学增感剂起作用。
另外,也可以向感光层14的各层12、13中添加抗氧剂或紫外线吸收剂等。特别地优选向电荷输送层13中添加抗氧剂或紫外线吸收剂等。通过向感光层14的各层12、13,优选向电荷输送层13中,添加抗氧剂或紫外线吸收剂等,可提高感光体1的电位特性。另外,可提高通过涂布各层形成时的涂布液的稳定性。另外,可减轻反复使用感光体1造成的疲劳劣化,提高电耐久性。
抗氧剂使用酚系化合物、氢醌系化合物、生育酚系化合物或胺系化合物等。其中,优选使用受阻酚衍生物或受阻胺衍生物或它们的混合物。相对于电荷输送物质100重量份,抗氧剂优选在0.1重量份以上、50重量份以下的范围内使用。当抗氧剂相对于电荷输送物质100重量份的使用量少于0.1重量份时,可能不能充分发挥提高涂布液的稳定性及感光体的电耐久性的效果,相反,当超过50重量份时,有可能对感光体特性产生不利影响。
图2是示意表示本发明的电子照相感光体的第2实施方式的电子照相感光体的结构的部分剖面图。本实施方式的电子照相感光体2与图1所示的第一实施方式的电子照相感光体1类似,对应的部分使用相同的参照符号,省略说明。
在电子照相感光体2应受到关注的是,在导电性支持体11和感光层14之间设置了中间层15。
在导电性支持体11和感光层14之间没有中间层15时,电荷从导电性支持体11向感光层14注入,感光层14的带电性降低,曝光的部分以外的表面电荷减少,图像上产生灰雾等缺陷。特别是在使用反转显影工序形成图像的情况下,在通过曝光而表面电荷减少的部分附着调色剂,形成调色剂图像,由此,当由于曝光以外的要因而使表面电荷减少时,在白底(白地)上附着调色剂,形成微小的黑点,产生称为黑斑的图像灰雾,有可能产生图像的显著劣化。这样,在导电性支持体11和感光层14之间没有中间层15的情况下,由于导电性支持体11或感光层14的缺陷而产生微小区域的带电性降低,产生黑斑等图像的灰雾,可能形成显著的图像缺陷。
在本实施方式的感光体2中,如上所述,由于在导电性支持体11和感光层14之间设置了中间层15,故可防止电荷从导电性支持体11向感光层14注入。因此,可防止感光层14的带电性降低,抑制曝光的部分之外的表面电荷的减少,可防止图像上产生灰雾等缺陷。
另外,通过设置中间层15,可覆盖导电性支持体11表面的缺陷,得到均匀的表面,因此,可提高感光层14的成膜性。另外,由于中间层15作为粘着导电性支持体11和感光层14的粘着剂起作用,故可抑制从感光层14从导电性支持体11剥离。
但是,当如此在导电性支持体11和感光层14中间设置中间层15时,感光体的敏感度可能降低。但是,由于在感光体2的感光层14中含有具有优良的电荷输送能力的本发明的腙化合物,故在感光体2中,不会产生设置中间层导致的敏感度的降低。即,在本发明的感光体2中,可不降低灵敏度,而设置中间层15。
中间层15使用由各种树脂材料构成的树脂层、防蚀铝(alumite)层等。
构成树脂层的树脂材料例如可以举出聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚苯乙烯树脂、丙烯酸树脂、氯乙烯树脂、醋酸乙烯酯树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、聚酯树脂、蜜胺树脂、硅树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂、及聚酰胺树脂等合成树脂,以及含有构成这些合成树脂的重复单元中的两个以上的共聚物树脂等。另外,例如还可以举出酪蛋白、明胶、聚乙烯醇及乙基纤维素等。在这些树脂中,优选使用聚酰胺树脂,特别优选使用醇溶性尼龙树脂。优选使用的醇溶性尼龙树脂例如可以举出尼龙-6、尼龙-6,6、尼龙-6,10、尼龙-11、尼龙-12等共聚的,也就是共聚尼龙,以及N-烷氧基甲基改性的尼龙及N-烷氧基乙基改性的尼龙类等的,使尼龙进行化学变性后的树脂等。
在中间层15中也可以含有金属氧化物粒子等的粒子。通过使中间层15中含有这些粒子,可调节中间层15的体积电阻值,提高防止电荷从导电性支持体11向光层14注入的效果。另外,在各种环境下,可维持感光体2的电特性,提高环境稳定性。金属氧化物粒子例如可以举出氧化钛、氧化铝、氢氧化铝及氧化锡等的粒子。
中间层15例如可按如下形成使上述树脂溶解或分散于适当的溶剂中,调制中间层用涂布液,将该涂布液涂布于导电性支持体11的表面而形成。在中间层15中含有上述金属氧化物粒子等粒子的情况下,例如可通过在使上述树脂溶解到适当的溶剂中得到的树脂溶液中分散这些粒子,调制中间层用涂布液,将该涂布液涂布于导电性支持体11的表面形成中间层15。
中间层用涂布液的溶剂可以使用水或各种有机溶剂,或它们的混合溶剂。其中,优选使用水、甲醇、乙醇或丁醇等单独的溶剂或水和醇类、2种以上的醇类、丙酮或二氧戊环等和醇类,二氯乙烷、氯仿或三氯乙烷等氯系溶剂和醇类等的混合溶剂。
将上述粒子分散于树脂溶液中的方法可使用公知的方法,即使用球磨机、砂磨机、磨碎机、振动磨机及超声波分散机或油漆振动机等。
在中间层用涂布液中,树脂及金属氧化物的合计重量(C)相对于用于中间层用涂布液的溶剂的重量(D)的比率(C/D)优选1/99~40/60,更优选2/98~30/70。另外,树脂的重量E和金属氧化物的重量F的比率E/F优选90/10~1/99,更优选70/30~5/95。
中间层用涂布液的涂布方法例如可以举出喷涂法、刮棒涂布法、辊涂法、刮涂法、环涂法及浸渍涂布法等。在这些涂布方法中,如上所述,特别是浸渍涂布比较简单,在生产率及成本方面优良,因此,适合用于形成中间层15的情况。
中间层15的膜厚优选0.01μm~20μm。更优选0.05μm~10μm。当中间层15的膜厚小于0.01μm时,实质上不能作为中间层15起作用,不能覆盖导电性支持体11的缺陷而得到均匀的表面性,可能不能防止电荷从导电性支持体11向感光层14注入,可能产生感光层14的带电性降低。设定中间层15的膜厚,使其大于20μm,利用浸渍涂布法形成中间层15时,难于形成中间层15,且不能在中间层15上均匀地形成感光层14,感光体2的敏感度可能降低,故不优选。
另外,在本实施方式中,和第一实施方式相同,也可以向电荷输送层13中添加增塑剂、均化剂、或无机化合物或有机化合物的微粒子等各种添加剂。另外,也可以向感光层14的各层12、13中添加电子接受物质或色素等增感剂、抗氧剂、或紫外线吸收剂等添加剂。
图3是示意表示本发明的电子照相感光体的第3实施方式的电子照相感光体的结构的部分剖面图。本实施例的电子照相感光体3与图2所示的第二实施方式的电子照相感光体2类似,对应的部分使用相同的参照符号,省略说明。
在电子照相感光体3应受到关注的是,感光层140具有由含有电荷产生物质和电荷输送物质两方的单一层构成的单层结构。即,感光体3是单层型感光体。
本实施方式的单层型感光体3适合作为臭氧产生少的正带电型图像形成装置用的感光体,另外,应涂布的感光层140仅为一层,因此,制造成本及成品率比第一实施方式及第二实施方式的层压型感光体1、2优良。
感光层140可通过由粘合剂树脂将通式(1)表示的本发明的腙化合物及根据需要添加的其它电荷输送物质和上述电荷产生物质粘着而形成。粘合剂树脂可使用作为第一实施方式的电荷输送层13的粘合剂树脂例示的那些。和第一实施方式的感光层14相同,也可以向感光层140中添加增塑剂、均化剂、无机化合物或有机化合物的微粒子、电子接受物质或色素等增感剂、抗氧剂、或紫外线吸收剂等各种添加剂。
感光层140通过和设于第一实施方式的感光体1上的电荷输送层13相同的方法形成。例如,将上述电荷产生物质、通式(1)表示的本发明的腙化合物及粘合剂树脂适量、以及根据需要的上述本发明的腙化合物以外的电荷输送物质及添加剂适量溶解或分散于和上述电荷输送层用涂布液相同的适当溶剂中,调制感光层用涂布液,通过浸渍涂布法等将该感光层用涂布液涂布于中间层15上,由此,可形成感光层140。
感光层140中粘合剂树脂的重量(B’)相对于由通式(1)表示的腙化合物的重量(A’)的比率(B’/A’),和粘合剂树脂的重量(B)相对于第一实施方式的电荷输送层13中的由通式(1)表示的腙化合物的重量(A)的比率B/A相同,优选1.2~3.0。
另外,感光层140的膜厚优选5μm~100μm,更优选10μm~50μm。当感光层140的膜厚小于5μm时,感光体表面的带电保持能力可能降低。当感光层140的膜厚超过100μm时,生产率可能降低。
本发明的电子照相感光体不限于以上所述的图1~图3所示的第一实施方式~第三实施方式的电子照相感光体1、2、3的结构,只要在感光层中含有通式(1)表示的本发明的腙化合物,则也可以为其它不同的结构。
例如,也可以为在感光层14或140的表面设置表面保护层的结构。通过在感光层14或140表面设置表面保护层,可提高感光体1、2、3的机械耐久性。另外,可防止使感光体表面带电时的电晕放电产生的臭氧及氮氧化物(NOx)等活性气体对感光层14、140产生化学不良影响,提高感光体1、2、3的电耐久性。表面保护层使用例如由树脂、含无机填充物的树脂或无机氧化物等构成的层。
其次,说明具有本发明的电子照相感光体的图像形成装置。另外,本发明的图像形成装置不限于以下记载的内容。
图4是示意表示本发明的图像形成装置的一实施方式的图像形成装置100的结构的配置侧面图。图4所示的图像形成装置100装载本发明的电子照相感光体的第一实施方式的上述图1所示的感光体1。下面,参照图4说明图像形成装置100的结构及图像形成操作。
图像形成装置100具有旋转自如地支承于未图示的装置主体上的前述感光体1、使感光体1沿箭头41方向绕旋转轴线44旋转驱动的未图示的驱动装置。驱动装置具有例如电动机作为动力源,来自电动机的动力通过未图示的齿轮传递到构成感光体1的芯体的支持体上,由此,以规定的圆周速度Vp旋转驱动感光体1(下面也将该圆周速度Vp称为感光体1的旋转圆周速度Vp)。
在感光体1的周围,从箭头41所示的感光体1的旋转方向上游侧向下游侧的方向上,顺序设置带电器32、曝光装置30、显影器33、转印器34、清洁器(cleaner)36。清洁器36和未图示的除电灯一起设置。
带电器32是使感光体1的表面43带电至规定电位的带电装置。带电器32例如是带电辊等接触式带电装置。
曝光装置30具有例如半导体激光等作为光源,利用从光源对应图像信息输出的激光束等的光31,使带电后的感光体1的表面43曝光,由此,在感光体1的表面43形成静电潜像。
显影器33是利用显影剂使形成于感光体1表面43的静电潜像显影,形成作为可视图像的调色剂图像的显影装置,具有显影辊33a,其与感光体1对向设置,向感光体1的表面43供给调色剂;和外壳(casing)33b,其支承显影辊33a,使显影辊33a可绕和感光体1的旋转轴线44平行的旋转轴线旋转,同时,在该外壳内部空间容纳含有调色剂的显影剂。
转印器34是将形成于感光体1表面43的调色剂图像,从感光体1的表面43转印到作为转印材料的记录纸51上的转印装置。转印器34例如具有电晕放电器等带电装置,是通过给予记录纸51和调色剂相反极性的电荷,将调色剂图像转印到记录纸51上的非接触式转印装置。
清洁器36是清扫调色剂图像转印后的感光体1表面的清扫装置,具有清理片36a,其向感光体表面43按压,将进行转印器34的转印操作后残留于感光体1表面43的调色剂从上述表面43剥离;回收用外壳36b,其容纳由清理片36a剥离的调色剂。
另外,在通过感光体1和转印器34之间后,在搬运记录纸51的方向上,设置作为将转印的调色剂图像定影的定影装置的定影器35。定影器35具有加热辊35a,其具有未图示的加热装置;加压辊35b,其与加热辊35a对向设置,向加热辊35a按压,形成接触部。
对图像形成装置100的图像形成操作进行说明。首先,对应来自未图示的控制部的指示,利用驱动装置沿箭头41方向旋转驱动感光体1,通过设于感光体1的旋转方向上比来自曝光装置30的光31的成像点(結像点)更上游侧的带电器32,使其表面43均匀地带电到正或负的规定电位。
然后,对应来自控制部的指示,从曝光装置30对带电的感光体1的表面43照射光31。来自光源的光31基于图像信息,反复扫描作为主扫描方向的感光体1的纵向。旋转驱动感光体1,基于图像信息使来自光源的光31反复进行扫描,由此,可对感光体1的表面43进行对应图像信息的曝光。通过进行该曝光,照射了光31的部分的表面电荷减少,照射了光31的部分的表面电位和没有照射光31的部分的表面电位产生差异,在感光体1的表面43形成静电潜像。另外,在和对感光体1进行曝光的同时,利用搬运装置从箭头42的方向将记录纸51供给到转印器34和感光体1之间的转印位置。
然后,从设于感光体1的旋转方向上比来自光源的光31的成像点更下游侧的显影器33的显影辊33a,向形成有静电潜像的感光体1的表面43供给调色剂。由此,将静电潜像显影,在感光体1的表面43形成作为可视图像的调色剂图像。当向感光体1和转印器34之间供给记录纸51时,通过转印器34给予记录纸51和调色剂相反极性的电荷,由此,将形成于感光体1表面43的调色剂图像转印在记录纸51上。
转印有调色剂图像的记录纸51通过搬运装置搬运到定影器35,在通过定影器35的加热辊35a和加热辊35b的接触部时进行加热及加压。由此,将记录纸51的调色剂图像在记录纸51上定影,形成坚固的图像。将这样形成了图像的记录纸51通过搬运装置排出到图像形成装置100的外部。
另一方面,在记录纸51上转印调色剂图像后,进一步沿箭头41方向旋转的感光体1的表面43被清洁器36具有的清理片36a擦过并被清扫。这样除去了调色剂的感光体1的表面43被来自除电灯的光除去电荷,由此,感光体1表面43的静电潜像消失。然后,感光体1进一步被旋转驱动,再次重复从感光体1的带电开始的一连串操作。如上所述,连续地形成图像。
如上所述,图像形成装置100具有的感光体1是在感光层14中含有通式(1)表示的本发明的腙化合物作为电荷输送物质的感光体,带电性、敏感度及光应答性等电特性、电及机械耐久性、以及环境稳定性优良。因此,实现可在各种环境下长时间稳定地形成高品质图像的可靠性高的图像形成装置。另外,感光体1的电特性即使暴露于外界光,也不会降低,因此,抑制在维护时等感光体1曝光于外界光而造成的画质的降低。
另外,感光体1即使在用于高速电子照相工艺的情况下,也不会引起画质的降低,因此,图像形成装置100可使图像形成速度高速化。例如,使用直径30mm、纵向长度340mm的感光体1,将感光体1的旋转圆周速度Vp设定在每秒约100~约140mm,进行电子照相工艺,即使将图像形成装置100的图像形成速度设为JIS P0138规定的约A4纸25张/分的高速来形成图像,也可以提供高品质的图像。
本发明的图像形成装置不限于以上所述的图4所示的图像形成装置100的结构,只要可使用本发明的感光体,则也可以为其它不同的结构。
例如,在本实施例的图像形成装置100中,带电器32是接触式带电装置,但不限于此,也可以为电晕放电器等非接触式带电装置。另外,转印器34为不使用按压力而进行转印的非接触式转印装置,但不限于此,也可以为利用按压力进行转印的接触式转印装置。作为接触式转印装置,例如具有转印辊,从与感光体1的表面43接触的记录纸51的接触面的相反面一侧对感光体1按压转印辊,在压接感光体1和记录纸51的状态下,对转印辊施加电压,由此,可使用使调色剂图像转印到记录纸51上的材料等。
下面,列举制造例、实施例及比较例,进一步详细说明本发明,但本发明不限于以下所述内容。
制造例(制造例1)例示化合物No.1的制造使用苯乙酮作为由上述通式(4a)表示的酮化合物,使用N,N-二苯肼作为由通式(4b)表示的肼化合物,以下所述进行脱水缩合反应,制造下述结构式(8)表示的腙中间体。
向乙醇100mL中添加对甲氧基苯乙酮15.1g(1.0摩尔当量)、N,N-二苯肼19.5g(1.05摩尔当量)及作为催化剂的醋酸0.06mL(0.01摩尔当量),边加热到80℃,边搅拌4小时,使其进行反应。在将反应溶液放冷后,向其中添加己烷100mL,将析出的结晶过滤收集,并减压干燥,得到结构式(8)表示的腙中间体27.8g(收率88.0%),为黄色结晶。
然后,使用乙酰氯作为由上述通式(7a)表示的卤化酰基化合物,如下进行结构式(8)表示的腙中间体的酰化,制造下述结构式(9)表示的腙-酮中间体。
向使氯化铝8.0g(1.2摩尔当量)悬浮的无水二氯甲烷100mL中,在冰冷却下缓慢添加乙酰氯5.55g(1.4摩尔当量),搅拌约30分钟,调制傅-克乙酰化反应试剂。在冰冰却下向该溶液中缓慢添加结构式(8)表示的腙中间体15.82g(1.0摩尔当量)。然后,缓慢进行加热,使反应温度上升到30℃,保持30℃加热的同时搅拌3小时,使其反应。在反应结束后,将该反应溶液放冷,缓慢添加到冷却的4N(4規定)的氢氧化钠水溶液400mL中,使产生沉淀。在过滤收集生成的沉淀,将其充分水洗后,通过在乙醇和醋酸乙酯的混合溶剂中进行重结晶,得到黄色粉末状化合物16.12g。
将得到的化合物利用液相色谱-质量分析法(LiquidChromatography-Mass Spectrometry;简称LC-MS)进行分析,结果在359.4观测到相当于作为目的化合物的结构式(9)表示的腙-酮中间体(分子量的计算值358.18)上附加了质子的分子离子[M+H]+的峰。因此,确认得到的化合物为结构式(9)表示的腙-酮中间体(收率90.0%)。另外,从LC-MS的分析结果判断,得到的腙-酮中间体的纯度为98.1%。
然后,向无水THF 20mL中,添加下述结构式(10)表示的肉桂基溴化物1.94g(1.2摩尔当量)作为上述通式(6b)表示的卤化烯丙基化合物,和金属镁粉末240mg(1.2摩尔当量),进行搅拌,调制格利雅试剂。
在冰冷下,向调制的格利雅试剂溶液中,缓慢添加如上得到的结构式(9)表示的腙-酮中间体2.94g(1.0摩尔当量)。然后,在室温下将反应溶液搅拌1小时,然后,加热到40℃,在保持40℃进行加热的同时搅拌5小时,使其反应。在将反应溶液放冷后,注入过量的甲醇中。过滤收集(ろ取)析出物,使其溶解于甲苯中,形成甲苯溶液。将该甲苯溶液移到分液漏斗中,进行水洗,然后,取出有机物,将取出的有机物用硫酸镁干燥。干燥后,将取出固形物后的有机层浓缩,通过进行硅胶柱层析,得到黄色结晶3.20g。
利用LC-MS分析得到的结晶,结果在459.3观测到相当于作为目的化合物的表1所示的例示化合物No.1的腙-二烯化合物(分子量的计算值485.24)上附加了质子的分子离子[M+H]+的峰。因此,确认得到的结晶为例示化合物No.1的腙-二烯化合物(收率90.0%)。
另外,由LC-MS的分析结果判断可知,得到的例示化合物No.1的腙化合物的纯度为99.5%。另外,得到的例示化合物No.1的元素分析值如下。另外,使用采用差分热传导度法(差動熱伝導度法)的碳(C)、氢(H)及氮(N)同时定量法,进行得到的例示化合物No.1的元素分析。下面的制造例也相同。
例示化合物No.1的元素分析值理论值...C83.81%、H6.59%、N6.11%实测值...C83.67%、H6.44%、N6.01%
(制造例2)例示化合物No.18的制造在制造例1中,在格利雅反应时,使用下述结构式(11)表示的5-溴-1-苯基-1,3-戊二烯2.2g(1.2摩尔当量)代替结构式(10)表示的肉桂基溴化物(1.2摩尔当量),除此以外,其它和制造例1相同,得到黄色粉末状化合物3.30g。
利用LC-MS分析得到的化合物,结果在485.4观测到相当于作为目的化合物的表1所示的例示化合物No.18的腙-己三烯化合物(分子量的计算值484.25)上附加了质子的分子离子[M+H]+的峰。因此,确认得到的化合物为例示化合物No.18的腙-己三烯化合物(收率81.0%)。
另外,由LC-MS的分析结果判断,得到的例示化合物No.18的腙化合物的纯度为98.9%。另外,得到的例示化合物No.18的元素分析值如下。
例示化合物No.18的元素分析值理论值...C84.67%、H6.71、 N5.49%实测值...C84.51%、H6.58%、N5.38%(制造例3)例示化合物No.28的制造在制造例1中,在脱水缩合反应时,使用3,4-亚甲基二氧苯甲醛代替对甲氧基苯乙酮,进行同样的操作,得到下述结构式(12)表示的腙中间体,为黄色结晶(收率98%)。
然后,向无水N,N-二甲基甲酰胺(简称DMF)100mL中,在冰冷下缓慢添加磷酰氯9.2g(1.2摩尔当量),搅拌约30分钟,调制威尔斯迈尔试剂。在冰冷下向该溶液中缓慢添加如上得到的结构式(12)表示的腙中间体15.82g(1.0摩尔当量)。然后,缓慢进行加热,使反应溶液的温度上升到70℃,在保持70℃加热的同时搅拌3小时,使其反应。在反应结束后,将该反应溶液放冷,缓慢添加到冷却的4规定(4N)的氢氧化钠水溶液800mL中,使其产生沉淀。在过滤收集生成的沉淀,将其充分水洗后,通过在乙醇和醋酸乙酯的混合溶剂中进行重结晶,得到黄色粉末状化合物14.6g。
利用LC-MS分析得到的化合物,结果在345.8观测到相当于作为目的化合物的下述结构式(13)表示的腙-醛中间体(分子量的计算值344.31)上附加了质子的分子离子[M+H]+的峰。因此,确认得到的化合物为结构式(13)表示的腙-醛中间体(收率85%)。另外,由LC-MS的分析结果判断得到的胺-醛中间体的纯度为99.0%。
然后,向无水DMF80mL中添加得到的结构式(13)表示的腙-醛中间体7.00g(1.0摩尔当量)、和作为上述通式(6)表示的维蒂希试剂的由下述结构式(14)表示的肉桂基膦酸二乙酯6.1g(1.2摩尔当量),使其溶解,然后,冷却到0℃,同时,向该溶液中缓慢添加叔丁醇钾2.8g(1.25摩尔当量)。
(式中Et表示乙基)然后,在室温下将反应溶液搅拌1小时,然后,加热到40℃,在保持40℃加热的同时搅拌5小时,使其反应。在将反应溶液放冷后,注入过量的甲醇中。过滤收集析出物,使其溶解于甲苯中,形成甲苯溶液。将该甲苯溶液移到分液漏斗中,进行水洗,然后,取出有机物,将取出的有机物用硫酸镁干燥。干燥后,将取出了固形物的有机层浓缩,进行硅胶柱层析,得到黄色结晶8.0g。
利用LC-MS分析得到的结晶,结果在445.6观测到相当于作为目的化合物的表3所示的例示化合物No.28的腙化合物(分子量的计算值444.18)上附加了质子的分子离子[M+H]+的峰。因此,确认得到的结晶为例示化合物No.28的腙化合物(收率89%)。
另外,由LC-MS的分析结果判断,得到的例示化合物No.28的纯度为99.1%。另外,得到的例示化合物No.28的元素分析值如下。
例示化合物No.28的元素分析值理论值...C81.06%、H5.44%、N6.30%实测值...C79.97%、H5.31%、N6.18%(制造例4)例示化合物No.55的制造在制造例3中,使用3,4-亚甲基二氧苯乙酮代替3,4-亚甲基二氧苯甲醛,进行同样的操作,得到下述结构式(15)表示的腙-醛中间体。
然后,向无水DMF 15mL中添加得到的结构式(15)表示的腙-醛中间体1.57g(1.0摩尔当量)、和下述结构式(16)表示的Wittig试剂1.53g(1.2摩尔当量),使其溶解,然后,冷却到0℃,同时,向该溶剂中缓慢添加叔丁醇钾0.64g(1.25摩尔当量)。
(式中Et表示乙基)然后,在室温下将反应溶液搅拌1小时,然后,加热到40℃,在保持40℃加热的同时搅拌5小时,使其反应。在将反应溶液放冷后,注入过量的甲醇中。过滤收集析出物,使其溶解于甲苯中,形成甲苯溶液。将该甲苯溶液移到分液漏斗中,进行水洗,然后,取出有机物,将取出的有机物用硫酸镁干燥。干燥后,将取出了固形物的有机层浓缩,通过进行硅胶柱层析,得到黄色结晶1.67g。
利用LC-MS分析得到的结晶,结果在471.7观测到相当于作为目的化合物的表4所示的例示化合物No.55的腙化合物(分子量的计算值470.20)上附加了质子的分子离子[M+H]+的峰。因此,确认得到的结晶为例示化合物No.55的腙化合物(收率78%)。
另外,由LC-MS的分析结果判断,得到的例示化合物No.55的纯度为99.7%。另外,得到的例示化合物No.55的元素分析值如下。
例示化合物No.55的元素分析值理论值...C82.33%、H5.92%、N6.27%实测值...C82.17%、H5.78%、N.6.15%(制造例5)例示化合物No.45的制造在制造例1中,使用表5所示的各原料化合物作为通式(4a)表示的酮化合物、通式(4b)表示的肼化合物、通式(7a)表示的卤化酰基化合物及通式(6b)表示的卤化丙烯基化合物,进行同样的操作,制造例示化合物No.45。另外,表5中也同时显示了例示化合物No.1及18的原料化合物。
表5
(制造例6~14)在制造例3中,使用表6~7所示的各原料化合物作为通式(4a)表示的酮化合物、通式(4b)表示的腙化合物、通式(6)表示的维蒂希试剂,进行同样的操作,分别制造例示化合物No.6、8、9、14、30、32、43、53及59。另外,表6~7中也同时显示了例示化合物No.28及55的原料化合物。另外,表6~7中,Et表示乙基。
表6

表7
表8表示由以上的制造例1~14得到的各例示化合物的元素分析值。
表8

实施例(实施例1)将作为电荷产生物质的下述结构式(17)表示的偶氮化合物1重量份,添加到在四氢呋喃(简称THF)99重量份中溶解苯氧基树脂(ュニオンカ一バィド社制PKHH)1重量份得到的树脂溶液中,然后,用油漆分散振荡机分散2小时,调制电荷产生层用涂布液。将该电荷产生层用涂布液利用贝克敷料器(ベ一カァプリケ一タ)涂布到在膜厚80μm的聚酯膜表面蒸镀铝而形成的导电性支持体的铝上后,使其干燥,形成膜厚0.3μm的电荷产生层。
然后,将作为电荷输送物质的表1所示的例示化合物No.1的腙化合物8重量份和作为粘合剂树脂的聚碳酸酯树脂(帝人化成株式会社制C-1400)10重量份,溶解到THF 80重量份中,调制电荷输送层用涂布液。在利用贝克敷料器将该电荷输送层用涂布液涂布到先形成的电荷产生层上后,使其干燥,形成膜厚10μm的电荷输送层。
如上,制造了具有图1所示的层压型的层结构的实施例1的电子照相感光体。
(实施例2~4)除使用表1~表4所示的例示化合物No.8、30及59代替例示化合物No.1作为电荷输送物质以外,其它和实施例1相同,制造实施例2~4的电子照相感光体。
(比较例1)除使用下述结构式(18)表示的比较化合物A代替例示化合物No.1作为电荷输送物质以外,其它和实施例1相同,制造比较例1的电子照相感光体。
(比较例2)除使用下述结构式(19)表示的比较化合物B代替例示化合物No.1作为电荷输送物质以外,其它和实施例1相同,制造比较例2的电子照相感光体。
评价1使用以上制造的实施例1~4及比较例1、2的各感光体,按如下测定用于各感光体的电荷输送物质的电荷迁移率。在各感光体的电荷输送层表面蒸镀金,在室温下减压,同时,利用飞行时间(Time-of-Flight)法测定电荷迁移率(cm2/V·sec),将该值作为用于各感光体的电荷输送物质的电荷迁移率。表9表示测定结果。另外,表9所示的电荷迁移率的值是电场强度为2.5×105V/cm时的值。
表9

由实施例1~4和比较例1、2的比较判断,通式(1)表示的本发明的腙化合物与同时具有相当于通式(1)中n=0的化合物的比较化合物B等的腙结构和芪(stilbene)结构的化合物及现有公知的电荷输送物质即比较化合物A等三苯基胺二聚物(简称TPD)相比,具有高2位数以上的电荷迁移率。
(实施例5)将通过氧化铝(化学式Al2O3)和二氧化锆(化学式ZrO2)表面处理后的树枝状的氧化钛(石原产业株式会社制TTO-D-1)9重量份、和共聚尼龙树脂(東レ株式会社制CM8000)9重量份,添加到1,3-二氧戊环41重量份和甲醇41重量份的混合溶剂中,使用油漆分散振荡机分散12小时,调制中间层用涂布液。在利用贝克敷料器将调制的中间层用涂布液涂布到厚度0.2mm的铝制板状导电性支持体上后,使其干燥,形成膜厚1μm的中间层。
其次,将作为电荷产生物质的下述结构式(20)表示的偶氮化合物2重量份添加到在THF 97重量份中溶解有聚乙烯醇缩丁醛树脂(积水化学工业株式会社制BX-1)1重量份得到的树脂溶液中,然后,通过油漆分散振荡机分散10分钟,调制电荷产生层用涂布液。在利用贝克敷料器将该电荷产生层用涂布液涂布到先形成的中间层上后,使其干燥,形成膜厚0.3μm的电荷产生层。
其次,将作为电荷输送物质的表1所示的例示化合物No.1的腙化合物10重量份、和作为粘合剂树脂的聚碳酸酯树脂(三菱瓦斯化学株式会社制Z200)14重量份、和2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚0.2重量份溶解到THF 80重量份中,调制电荷输送层用涂布液。利用贝克敷料器将该电荷产生层用涂布液涂布到先形成的电荷产生层上后,使其干燥,形成膜厚18μm的电荷输送层。
如上,制造了图2所示的具有层压型的层结构的实施例5的电子照相感光体。
(实施例6~8)除使用表1及表2所示的例示化合物No.9、14或32代替例示化合物No.1作为电荷输送物质以外,其它和实施例5相同,制造实施例6~8的电子照相感光体。
(比较例3、4)除使用上述的结构式(18)表示的比较化合物A或结构式(19)表示的比较化合物B代替例示化合物No.1作为电荷输送物质以外,其它和实施例5相同,制造比较例3及4的电子照相感光体。
(实施例9)和实施例6相同,在厚度0.2mm的铝制板状导电性支持体上形成膜厚1μm的中间层。
其次,将作为电荷产生物质的上述结构式(20)表示的偶氮化合物1重量份、和作为粘合剂树脂的聚碳酸酯树脂(三菱瓦斯化学株式会社制Z-400)12重量份、和作为电荷输送物质的表1所示的例示化合物No.1的腙化合物10重量份、和3,5-二甲基-3’,5’-二叔丁基联苯醌5重量份、和2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚0.5重量份、THF 65重量份,利用球磨机分散12小时,调制感光层用涂布液。在利用贝克敷料器将该感光层用涂布液涂布到先形成的中间层上后,在温度110℃热风干燥1小时,形成膜厚20μm的感光层。
如上,制造了图3所示的具有单层型的层结构的实施例9的电子照相感光体。
(实施例10)除使用X型非金属酞菁代替结构式(20)表示的偶氮化合物作为电荷产生物质以外,其它和实施例5相同,制造实施例10的电子照相感光体。
(实施例11~13)除使用X型非金属酞菁代替结构式(20)表示的偶氮化合物作为电荷产生物质、使用表1~表4所示的例示化合物No.6、45或55代替例示化合物No.1作为电荷输送物质以外,其它和实施例5相同,制造实施例11~13的电子照相感光体。
(比较例5、6)除使用X型非金属酞菁代替结构式(20)表示的偶氮化合物作为电荷产生物质、使用上述结构式(18)表示的比较化合物A或结构式(19)表示的比较化合物B代替例示化合物No.1作为电荷输送物质以外,其它和实施例5相同,制造比较例5及6的电子照相感光体。
评价2对使用以上制造的实施例5~13及比较例3~6的各感光体,使用静电复印纸试验装置(株式会社川口电机制作所制EPA-8200)评价初期特性及重复特性。评价分别在温度22℃、相对湿度65%(65%RH)的常温/常湿(N/NNormal Temperature/Normal Humidity),及温度5℃、相对湿度(20%RH)的低温/低湿(L/LLow Temperature/LowHumidity)环境下进行。
初期特性按如下评价。通过在感光体上施加负(-)5kV的电压,使感光体表面带电,测定此时的感光体表面电位作为带电电位V0(V),评价是带电电位V0的绝对值越大,带电性越好。但是,在使用实施例9的单层型感光体的情况下,通过施加正(+)5kV的电压使感光体表面带电。
其次,对带电的感光体表面施行曝光。此时,测定感光体的表面电位从带电电位V0半衰减所需要的曝光能量作为半衰减曝光量E1/2[μJ/cm2],评价是半衰减曝光量E1/2越小,敏感度越好。另外,测定从曝光开始经过10秒的时间时的感光体的表面电位作为残留电位Vr[V],评价是残留电位Vr的绝对值越小,光应答性越好。
另外,作为曝光的光,在使用结构式(20)表示的偶氮化合物作为电荷产生物质的实施例5~9及比较例3、4的感光体的情况下,使用曝光能量1μW/cm2的白色光,在使用X型非金属酞菁的实施例10~13及比较例5、6的感光体的情况下,使用通过单色仪(monochrometer)分光得到的波长780nm、曝光能量1μW/cm2的单色光。
重复特性如下评价。在将上述的带电及曝光操作作为1周期反复操作5000次后,和初期特性的评价相同,测定带电电位V0、半衰减曝光量E1/2及残留电位Vr,评价带电性、敏感度及光应答性。
表10表示以上的测定结果。
表10

由表10判断,使用通式(1)表示的本发明的腙化合物作为电荷输送物质的实施例5~13的感光体在N/N环境下及L/L环境下的任一环境下,带电性、敏感度及光应答性都优良。另外,实施例5~13的感光体即使反复使用,也和初期一样,具有优良的电特性。
(实施例14)将通过氧化铝(Al2O3)和二氧化锆(ZrO2)表面处理后的树枝状的氧化钛(石原产业株式会社制TTO-D-1)9重量份、和共聚尼龙树脂(東レ株式会社制CM8000)9重量份,添加到1,3-二氧戊环41重量份和甲醇41重量份的混合溶剂中,然后使用油漆分散振荡机分散处理8小时,调制中间层用涂布液。用该中间层涂布液充满涂布槽,在该涂布槽中浸渍直径40mm、纵向长度340mm的铝制圆筒状带电性支持体,然后拉起,使其干燥,在带电性支持体上形成膜厚1.0μm的中间层。
其次,将作为电荷产生物质的具有在对于Cu-Kα特性X射线(波长1.54)的X射线衍射光谱中至少在布喇格角2θ(误差2θ±0.2°)27.2°显示衍射峰的结晶结构的氧钛酞菁2重量份、和聚乙烯醇缩丁醛树脂(积水化学工业株式会社制エスレッBM-S)1重量份、和甲基乙基酮97重量份混合,利用油漆分散振荡机将其分散处理,调制电荷产生层用涂布液。利用和先形成的中间层相同的浸渍涂布法将该电荷产生用涂布液涂布到中间层上,使其干燥,形成膜厚0.4μm的电荷产生层。
其次,将作为电荷输送物质的表1所示的例示化合物No.1的腙化合物10重量份、和作为粘合剂树脂的聚碳酸酯树脂(三菱工程塑料株式会社制ュ一ピロンZ200)20重量份、和2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚1重量份、和二甲基聚硅氧烷(信越化学工业株式会社制KF-96)0.004重量份溶解到四氢呋喃(THF)110重量份中,调制电荷输送层用涂布液。在利用和先形成的中间层相同的浸渍涂布法将该电荷输送层用涂布液涂布到先形成的电荷产生层上后,以温度110℃干燥1小时,形成膜厚23μm的电荷输送层。
如上,制作了实施例14的电子照相感光体。
(实施例15、16)除使用表2所示的例示化合物No.18或28代替例示化合物No.1作为电荷输送物质以外,其它和实施例14相同,制作实施例15及16的电子照相感光体。
(比较例7)除使用上述结构式(18)表示的比较化合物A代替例示化合物No.1作为电荷输送物质以外,其它和实施例14相同,制作比较例7的电子照相感光体。
(实施例17)除在形成电子输送层时,将作为粘合剂树脂的聚碳酸酯树脂的量变更为25重量份以外,其它和实施例15相同,制作实施例17的电子照相感光体。
(实施例18、19)除在形成电荷输送层时,将作为粘合剂树脂的聚碳酸酯树脂的量变更为25重量份,使用表3及表4所示的例示化合物No.43或53代替例示化合物No.1作为电荷输送物质以外,其它和实施例14相同,制作实施例18及19的电子照相感光体。
(实施例20)除在形成电荷输送层时,将作为粘合剂树脂的聚碳酸酯树脂的量变更为10重量份以外,其它和实施例14相同,制作实施例20的电子照相感光体。
(参考例)除在形成电荷输送层时,将作为粘合剂树脂的聚碳酸酯树脂的量变更为31重量份以外,其它和实施例14相同,制作电子照相感光体。但是,在和实施例14等量的THF中,聚碳酸酯树脂没有完全溶解,而使电荷输送层用涂布液的粘度提高,因此,追加THF,调制聚碳酸酯树脂完全溶解的电荷输送层用涂布液,使用该涂布液形成电荷输送层。
但是,在圆筒状感光体的纵向端部产生泛白(blushing)造成的白色浑浊,不能进行以下评价3所示的特性评价。该泛白现象推测为由于电荷输送层用涂布液中的溶剂量过量产生的。
(评价3)将以上制作的实施例14~20及比较例7的各感光体,分别装载于改造市售的数字复印机AR-C150(商品名、夏普株式会社制),使感光体的旋转圆周速度为每秒117mm的试验用复印机中,按如下评价各感光体的耐印刷性、电特性及环境稳定性。另外,上述的数字复印机AR-C150是使感光体表面带负电,进行电子照相工艺的负带电型图像形成装置。
(a)耐印刷性使用试验用复印机,在4万张记录用纸上形成规定图案的测试图像,然后,取出装载的感光体,测定感光层的膜厚d1[μm],从制作时的感光层的膜厚d0减去该值d1所得的差值(d0-d1)作为磨耗减量Δd求出,作为耐印刷性的评价指标。另外,膜厚的测定通过采用光干涉法的瞬间多级测光系统(瞬間マルチ測光システム)MCPD-1100(商品名大冢电子株式会社制)进行。
(b)电特性及环境稳定性在复印机内部设置表面电位计(ジェンテック社制CATE751),以可以测定图像形成过程中的感光体的表面电位。使用上述复印机,对于各感光体,在温度22℃、相对湿度65%的N/N环境下,测定带电器的带电操作之后的感光体的表面电位作为带电电位V1[V]。另外,测定利用激光进行曝光之后的感光体的表面电位作为残留电位VL[V],将其作为N/N环境下的残留电位VLN。评价是带电电位V1的绝对值越大,带电性越好,评价为残留电位VLN的绝对值越小,光应答性越好。
另外,在温度5℃、相对湿度20%的L/L环境下,和N/N环境下一样,测定残留电位VL[V],将其作为L/L环境下的残留电位VLL。将L/L环境下的残留电位VLL减去N/N环境下的残留电位VLN所得到的值的绝对值(|VLL-VLN|)作为电位变动ΔVL求出。评价是电位变动ΔVL越小,电特性的稳定性越好。
表11表示这些评价结果。
表11

由实施例14~19和比较例7的比较可知,使用通式(1)表示的本发明的腙化合物作为电荷输送物质的实施例14~19的感光体与使用比较化合物A作为电荷输送物质的比较例7的感光体相比,N/N环境下的曝光电位VLN的绝对值小。因此,判断实施例14~19的感光体即使电荷输送层中粘合剂树脂的重量相对于电荷输送物质的重量的比率(粘合剂树脂/电荷输送物质)为1.2以上,也具有优良的光应答性。另外,实施例14~19的感光体与比较例7的感光体相比,电位变动ΔVL的值小,环境稳定性好,判断即使在L/L环境下,也显示足够的光应答性。
另外,由实施例14~19和实施例20的比较可知,粘合剂树脂的重量(B)相对于通式(1)表示的本发明的腙化合物的重量(A)的比率(B/A)处于1.2~3.0的范围内的实施例14~19的感光体,与上述比率B/A小于1.2的实施例20的感光体相比,磨耗减量Δd小,耐印刷性好。
如上,判断通式(1)表示的本发明的腙化合物具有优良的电荷输送能力。另外,通过将本发明的腙化合物作为电荷输送物质使用,可得到带电性、敏感度及光应答性优良,且电及机械耐久性以及环境稳定性也优良的电子照相感光体。
不脱离本发明的精神或主要的特征,本发明可以以其它各种形态实施。因此,上述的实施方式只不过是简单的例示,本发明的范围在权利要求的范围表示,在说明书本文中没有任何限制。另外,属于权利要求范围的变形或变更全部在本发明的范围内。
权利要求
1.由通式(1)表示的腙化合物, 式中,Ar1表示可以具有取代基的亚芳基;Ar2表示可以具有取代基的芳基、可以具有取代基的杂环基、可以具有取代基的芳烷基或可以具有取代基的烷基;Ar3表示可以具有取代基的芳基、可以具有取代基的杂环基、可以具有取代基的芳烷基或可以具有取代基的噻吩基烷基;Ar4表示氢原子或可以具有取代基的芳基、可以具有取代基的杂环基、可以具有取代基的芳烷基或可以具有取代基的烷基;Ar5表示可以具有取代基的芳基或可以具有取代基的杂环基;Ar6表示氢原子或可以具有取代基的芳基、可以具有取代基的杂环基、可以具有取代基的芳烷基或可以具有取代基的烷基;其中,在基团=CAr3Ar4键合的碳原子上,也可以键合2价的芳香环基或杂环基代替基团=CAr3Ar4;另外,在基团=CAr5Ar6键合的氮原子上,也可以键合2价的芳香环基或杂环基代替基团=CAr5Ar6;R1、R2及R3相同或不同,表示氢原子或可以具有取代基的烷基、可以具有取代基的芳基、可以具有取代基的杂环基或可以具有取代基的芳烷基;n表示1或2,在n为2时,两个R2及R3各自可以相同,或者可以不同。
2.如权利要求1所述的腙化合物,其特征在于,腙化合物是由通式(2)表示的腙化合物, 式中Ar2、Ar3、Ar4、Ar5、Ar6及n和通式(1)中的定义相同;R1a表示氢原子或可以具有取代基的碳数1~3的烷基或可以具有取代基的芳基;R2a及R3a一方表示氢原子,另一方表示氢原子或可以具有取代基的碳数1~3的烷基、可以具有取代基的杂环基或可以具有取代基的芳烷基;其中,在n为2时,两个R2a及R3a各自可以相同,或者可以不同;R4表示氢原子、卤原子、碳数1~5的全氟烷基或可以具有取代基的碳数1~3的烷基、可以具有取代基的碳数1~3的烷氧基、可以具有取代基的碳数1~5的氟烷基或可以具有取代基的碳数2~8的二烷基氨基m表示1~4的整数,其中,在m为2以上时,多个R4可以相同,或者可以不同。
3.如权利要求2所述的腙化合物,其特征在于,在上述通式(2)中,Ar5是可以具有从卤原子、烷基、烷氧基、全卤烷基、卤烷基、二烷基氨基、苯乙烯基及苯硫基中选择的一种或两种以上作为取代基的芳基,或者可以具有烷基作为取代基、并且含有从氧原子、氮原子及硫原子中选择的一种或两种以上作为杂原子的单环式或缩合环式杂环基。
4.如权利要求2所述的腙化合物,其特征在于,腙化合物是由通式(3)表示的腙化合物, 式中Ar2、Ar3、Ar4、Ar6及n和通式(1)中的定义相同;R1a、R2a、R3a、R4及m和通式(2)中的定义相同;R5表示氢原子、卤原子、碳数1~3的烷基、碳数1~3的烷氧基、碳数1~5的全氟烷基、碳数1~5的氟烷基或碳数2~8的二烷基氨基;1表示1~5的整数,其中,在1为2以上时,多个R5可以相同,或者可以不同;另外,R5键合的苯基及Ar6也可以和其键合的碳原子一起形成缩合环。
5.如权利要求4所述的腙化合物,其特征在于,在所述通式(3)中,R5是氢原子、碳数1~3的烷基或碳数1~3的烷氧基。
6.如权利要求4所述的腙化合物,其特征在于,在所述通式(3)中,Ar2是碳数1~3的烷基,可以具有卤原子、碳数1~3的烷基或苯硫基作为取代基的苯基,可以具有碳数1~3的烷氧基作为取代基的苄基,或可以具有碳数1~3的烷基作为取代基、并且含有从硫原子及氮原子中选择的一种或两种作为杂原子的单环式或缩合环式杂环基,Ar3是可以具有碳数1~3的烷基、碳数1~3的烷氧基或碳数1~3的卤烷基作为取代基的苯基,烷基部分的碳数为1或2的芳烷基,烷基部分的碳数为1~3的噻吩基烷基,或可以具有碳数1~3的烷基作为取代基、并且含有从氧原子、硫原子及氮原子中选择的一种或两种以上作为杂原子的单环式或缩合环式杂环基,Ar4是氢原子,碳数1~3的烷基或可以具有碳数1~3的烷基、碳数1~3的烷氧基或烷基部分的碳数为1~3的二烷基氨基作为取代基的苯基,Ar6是氢原子、碳数1~3的烷基或含有氧原子作为杂原子的单环式杂环基,R1a是氢原子、碳数1~3的烷基或苯基,R2a及R3a中,一个是氢原子,另一个是氢原子、碳数1~3的烷基、苄基或含有硫原子作为杂原子的单环式杂环基,R4是氢原子或碳数1~3的烷基。
7.如权利要求4所述的腙化合物,其特征在于,在所述通式(3)中,R1a、R2a及R3a都是氢原子。
8.电子照相感光体,具有导电性支持体(11)和设于所述导电性支持体(11)上的感光层(14,140),其特征在于,所述感光层(14、140)含有权利要求1所述的腙化合物。
9.如权利要求8所述的电子照相感光体,其特征在于,所述感光层(14,140)还含有氧钛酞菁化合物。
10.如权利要求9所述的电子照相感光体,其特征在于,所述氧钛酞菁化合物是具有在对于Cu-Kα特性X射线(波长1.54)的X射线衍射光谱中至少在布喇格角2θ(误差2θ±2°)27.2°显示衍射峰的结晶结构的氧钛酞菁化合物。
11.如权利要求8所述的电子照相感光体,其特征在于,所述感光层(14)具有含有电荷产生物质的电荷产生层(12)和含有电荷输送物质的电荷输送层(13),所述电荷输送物质含有所述的腙化合物。
12.如权利要求11所述的电子照相感光体,其特征在于,所述电荷输送层(13)还含有粘合剂树脂,所述电荷输送层(13)中粘合剂树脂的重量(B)相对于所述腙化合物的重量(A)的比率(B/A)为1.2以上,3.0以下。
13.如权利要求8所述的电子照相感光体,其特征在于,在所述导电性支持体(11)和所述感光层(14、140)之间具有中间层(15)。
14.图像形成装置,其特征在于,具有权利要求8所述的电子照相感光体、使所述电子照相感光体带电的带电装置、对带电的所述电子照相感光体进行曝光的曝光装置、和将通过曝光形成的静电潜像显影的显影装置。
全文摘要
本发明提供可实现敏感度及光应答性等电特性、电及机械耐久性、以及环境稳定性优良的电子照相感光体的腙化合物及使用该腙化合物的电子照相感光体。在电子照相感光体(1)的电荷输送层(13)中含有由下述通式(1)表示的腙化合物作为电荷输送物质。
文档编号G03G15/04GK1746153SQ20051010371
公开日2006年3月15日 申请日期2005年9月7日 优先权日2004年9月7日
发明者近藤晃弘, 小幡孝嗣 申请人:夏普株式会社
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