电子照相感光体及具有该感光体的图像形成装置的制作方法

文档序号:2777724阅读:286来源:国知局
专利名称:电子照相感光体及具有该感光体的图像形成装置的制作方法
技术领域
本发明涉及用于通过电子照相方式形成图像的电子照相感光体及具有该感光体的图像形成装置。
背景技术
作为复印机、打印机或传真机装置等使用的电子照相方式的图像形成装置(以下也称为电子照相装置),经过如下电子照相工艺形成图像。首先,利用带电装置使装置备有的电子照相感光体(以下也简称为感光体)的表面均匀地带电到规定电位,利用曝光手段对应图像信息进行曝光,形成静电潜影。用从显影装置供给的含有调色剂的显影剂使形成的静电潜影显影,形成作为可视图像的调色剂图像。利用转印装置将形成的调色剂图像从感光体的表面转印在记录纸等转印材料上,利用定影装置使其定影。另外,对于调色剂图像转印后的感光体的表面,利用清洁装置进行清洁,除去没有转印在转印材料上而残留在感光体表面的调色剂及转印时附着在感光体表面的残留的记录纸的纸粉等杂质。然后,利用除电器等将感光体的表面电荷除电,使感光体表面的静电潜影消失。
用于这样的电子照相工艺的电子照相感光体,是在导电衬底上层压含有光电导材料的感光层而形成的。一直以来,作为电子照相感光体,使用采用了无机光电导材料的电子照相感光体(以下也称为无机感光体)。无机感光体的代表例有将非晶硒(a-Se)或非晶硒砷(a-AsSe)等构成的层用于感光层的硒型感光体、将氧化锌(化学式ZnO)或硫化镉(化学式CdS)与色素等的增感剂一起分散于树脂中而成的物质用于感光层的氧化锌型或硫化镉型感光体、将非晶硅(a-Si)构成的层用于感光层的非晶硅型感光体(以下,称为a-Si感光体)等。
但是,无机感光体存在如下缺点。硒型感光体及硫化镉型感光体存在耐热性及保存稳定性方面的问题;另外,由于硒及镉对人体及环境具有毒性,因此,使用它们的感光体使用后必须回收,进行适当地废弃。另外,氧化锌型感光体存在灵敏性低且耐久性低的缺点,现在几乎不用。另外,作为无公害的无机感光体受到关注的a-Si感光体,具有高灵敏性及高耐久性等优点,相反地,由于使用等离子体化学气相淀积(Chemical Vapor Deposition;简称CVD)法制造,因此,存在难以使感光层均匀地成膜、容易发生图像缺陷等缺点;另外,a-Si感光体还存在生产率低、制造成本高的缺点。
近年来,随着电子照相感光体中使用的光电导材料的开发进展,多开始使用有机光电导材料、即有机光电导体(Organic Photoconductor;简称OPC)代替一直以来使用的无机光电导材料。使用有机光电导材料的电子照相感光体(以下也称为有机感光体)具有灵敏性、耐久性及环境稳定性等若干问题,但是,在毒性、制造成本及材料设计的自由度等方面,与无机感光体相比,具有很多优点。另外,有机感光体还具有可以用浸渍涂布法代表的容易且廉价的方法形成感光层的优点。因为具有这样的优点,所以,有机感光体便逐渐成为了电子照相感光体的主流。近年来,针对灵敏性及耐久性的明显提高的要求,现在,除特殊情况外,通常使用有机感光体作为电子照相感光体。
特别是开发了使电荷产生功能和电荷输送功能用不同的物质各自分担的功能分离型感光体,有机感光体的性能得到了显著地提高。功能分离型感光体,除有机感光体具有的前述优点之外,还具有承担电荷产生功能的电荷产生物质和承担电荷输送功能的电荷输送物质各自的材料选择范围广,能够比较容易地制造具有任意特性的感光体的优点。
功能分离型感光体大致分为单层型感光体和层压型感光体,层压型感光体具有由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层压而形成的层压型感光层。通常情况下,电荷产生层及电荷输送层是电将荷产生物质和电荷输送物质分别分散在作为粘合剂的粘合剂树脂中形成的。另外,单层型功能分离型感光体设有将电荷产生物质和电荷输送物质一同分散在粘合剂树脂中形成的单层型感光层。
作为功能分离型感光体中使用的电荷产生物质,研究了酞菁颜料、斯夸琳(squarylium)色素、偶氮颜料、二萘嵌苯颜料、多环醌颜料、花青色素、方形酸染料及吡喃盐(pyrylium salt)类色素等多种物质,提出了使用耐光性强、电荷产生能力高的各种材料的方案。
另一方面,作为电荷输送物质,已知例如可以举出吡唑啉化合物(例如参阅特公昭52-4188号公报)、腙化合物(例如参阅特开昭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(例如参阅特公昭58-32372号公报及特开平2-190862号公报)及芪化合物(例如参阅特开昭54-151955号公报及特开昭58-198043号公报)等各种化合物。最近,还开发了中心母核具有缩合多环式烃的芘衍生物、萘衍生物及联三苯衍生物(例如参阅特开平7-48324号公报)。
要求电荷输送物质具有如下特性(1)对光及热稳定;(2)对因使感光体表面带电时的电晕放电发生的臭氧、氮氧化物(化学式NOx)及硝酸等活性物质稳定;(3)具有高的电荷输送能力;(4)和有机溶剂及粘合剂树脂的相容性高;(5)制作容易成本低等。但是,前述电荷输送物质满足这些要求中的一部分,却达不到高水平地满足所有条件。
另外,近年来,随着数字复印机及打印机等电子照相装置的小型化及高速化的发展,作为感光体特性要求具有对应小型化及高速化的高灵敏性,要求电荷输送物质具有特别高的电荷输送能力。另外,由于在高速电子照相工艺中,从曝光到显影的时间短,因此,要求光响应性优良的感光体。如果其光响应性不良、即曝光后的表面电位的衰减速度慢,则残留电位上升,在感光体的表面电位未充分衰减的状态下重复使用。因而,应该消除部分的表面电荷通过曝光不能充分消除,早期会发生图像品质下降等弊端。由于光响应性依赖于电荷输送物质的电荷输送能力,因此,从这样的观点考虑,也要求具有更高的电荷输送能力的电荷输送物质。
作为满足这样的要求的电荷输送物质,提出了比前述电荷输送物质具有更高电荷输送能力的烯胺化合物(例如参阅特开平2-51162号公报、特开平6-43674号公报及特开平10-69107号公报)。另外,在别的现有技术中,为了提高感光体的空穴运输能力,提出了使感光层含有聚硅烷和具有特定结构的烯胺化合物(例如参阅特开平7-134430号公报)。
另外,在电子照相装置中,由于对感光体反复进行前述带电、曝光、显影、转印、清洁及除电的动作,因此,要求感光体在具有高灵敏性及优良的光响应性的基础上,具备优良的对于电及机械外力的耐久性。具体地要求其对感光体表面层不发生由清洁部件等擦拭造成的磨耗及损伤,另外不发生因带电时的放电产生的臭氧和NOx等活性物质的附着而引起的老化。
作为广泛评价材料物性(不限于电子照相感光体表面的物性),特别是机械性质的指标之一,是硬度。硬度被定义为对应压头的压入而从材料产生的应力。将该硬度用作已知材料物性的物理参数,从而可以尝试将构成电子照相感光体表面的这样的膜的机械性质定量化。例如刻划强度试验、铅笔硬度试验及维氏硬度试验,都是广为周知的测定硬度的试验方法。
但是,在任何一项硬度试验中,也如由有机物构成的膜一样,在测定显示可塑性、弹性(含有延迟成分)及蠕变性的复合成的复杂行为的材料的机械性质时也有问题。例如,维氏硬度是测定对膜的压痕的长度来评价硬度的,但是,这只能反映膜的可塑性,不能正确评价象有机物这样的其变形形态包含较大比例的弹性变形的物质的机械性质。因而,对由有机物构成的膜的机械性质,必须考虑多种性质进行评价。
在评价具有有机感光层的电子照相感光体的表面层的物性的一项现有技术中,有方案提出了使用DIN50359-1规定的通用硬度实验测定的通用硬度值(Hu)和塑性变形率(弹性变形率)(例如参阅特开2000-10320号公报)。
另外,在特开2000-10320号公报公开的技术中,通过将通用硬度值(Hu)和塑性变形率设定在特定的范围,难以出现感光体表面层的机械劣化。但是,对于特开2000-10320号公报公开的弹性的限定范围,现实是包括几乎所有的具有一般使用的高分子粘合剂的电荷输送层的感光体,存在实质上没有限定适合范围的问题。
另外,在特开2000-10320号公报公开的技术中,通过调整粘合剂树脂的种类及配合量,可以控制作为表面层的电荷输送层的Hu及塑性变形率,但是,因粘合剂树脂的种类及配合量,会导致感光体灵敏性及光响应性下降的问题。
由于感光体的灵敏性及光响应性如前所述依赖电荷输送物质的电荷输送能力,因此,为了抑制感光体灵敏性及光响应性的下降,通常考虑使用电荷输送能力高的电荷输送物质。但是,前述的特开平2-51162号公报、特开平6-43674号公报或特开平10-69107号公报记载的烯胺化合物的电荷输送能力不充分,即使使用这些烯胺化合物,也不能得到充分的灵敏性及光响应性。另外,正如特开平7-134430号公报记载的感光体那样,也考虑使感光层含有聚硅烷和具有特定结构的烯胺化合物,但是,存在的另外的问题是,使用聚硅烷的感光体耐曝光性差,由于日常保养等时发生曝光导致感光体的诸特性下降。
亦即,在特开2000-10320号公报记载的感光体中,即使使用特开平2-51162号公报、特开平6-43674号公报、特开平10-69107号公报或特开平7-134430号公报记载的电荷输送物质,也不能实现兼顾灵敏性及光响应性等电特性和对电及机械外力的耐久性的感光体。
另外,作为感光体的特性,要求由环境的变动引起的特性变化小、环境稳定性优良,但是,没有得到具有这样的特性的感光体。

发明内容
本发明的目的在于,提供灵敏性高、具有充分的光响应性等电特性,这些电特性即使在曝光及环境变化任一条件下、另外即使反复使用也不下降,并且,耐磨耗性优良、形成的图像中长时间不产生缺陷和浓度不均匀的电子照相感光体及使用该感光体的图像形成装置。
本发明提供电子照相感光体,其具有导电衬底,和设置在前述导电衬底上的含有电荷产生物质及电荷输送物质的感光层,其特征在于,所述电荷输送物质含有下述通式(1)表示的烯胺化合物,并且在温度为25℃、相对湿度为50%的环境下,在表面上将压入30mN最大负荷施加5秒钟时的蠕变值(CIT)为2.70%至5.00%,且表面的塑性变形硬度值(Hplast)为220N/mm2至275N/mm2。

(式中,Ar1及Ar2分别表示可以具有取代基的芳基或可以具有取代基的杂环基,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烷基。Ar4及Ar5分别表示氢原子、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。其中,Ar4及Ar5不同时为氢原子。Ar4及Ar5可以通过原子或原子团相互结合形成环结构。a表示可以具有取代基的烷基、可以具有取代基的烷氧基、可以具有取代基的二烷基氨基、可以具有取代基的芳基、卤原子或氢原子,m表示1~6的整数。m为2或更大时,多个a可以相同也可以不同,并且可以相互结合形成环结构。R1表示氢原子、卤原子或可以具有取代基的烷基。R2、R3及R4分别表示氢原子、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。n表示0~3的整数。n为2或3时,多个R2可以相同也可以不同,多个R3可以相同也可以不同。其中,n为0时,Ar3表示可以具有取代基的杂环基。)另外,本发明的特征在于,前述通式(1)表示的烯胺化合物是下述通式(2)表示的烯胺化合物。
(式中,b、c及d分别表示可以具有取代基的烷基、可以具有取代基的烷氧基、可以具有取代基的二烷基氨基、可以具有取代基的芳基、卤原子或氢原子,i、k及j分别表示1~5的整数。i为2或更大时,多个b可以相同也可以不同,并且可以相互结合形成环结构。另外,k为2或更大时,多个c可以相同也可以不同,并且可以相互结合形成环结构。另外,j为2或更大时,多个d可以相同也可以不同,并且可以相互结合形成环结构。Ar4、Ar5、a及m和前述通式(1)中的定义相同。)另外,本发明的特征在于,前述蠕变值(CIT)为3.00%至5.00%。
另外,本发明的特征在于,前述电荷产生物质含有钛氧基酞菁化合物。
另外,本发明的特征在于,前述感光层是通过含有前述电荷产生物质的电荷产生层和含有前述电荷输送物质的电荷输送层层压而构成的。
另外,本发明涉及图像形成装置,其特征在于,其具有前述电子照相感光体、用于使电子照相感光体的表面带电的带电装置、用于通过使带电后的电子照相感光体的表面对应图像信息进行曝光而形成静电潜影的曝光装置、用于将静电潜影显影形成调色剂图像的显影装置、用于将调色剂图像从电子照相感光体的表面转印到转印材料的转印装置、和用于清洁调色剂图像转印后的电子照相感光体的表面的清洁装置。


本发明的目的、特点及优点,通过下述的详细说明和附图变得更明确。
是示意表示本发明第1实施形态的电子照相感光体1的构成的部分剖面图。
是示意表示具备图1所示的电子照相感光体1的本发明的一个实施形态的图像形成装置2的构成的配置侧面图。
是说明求得感光体的CIT及Hplast的方法的图。
是示意表示本发明第2实施形态的感光体11的构成的部分剖面图。
是表示制造例1-3的生成物的1H-NMR光谱的图。
是将图5所示的光谱的6ppm~9ppm放大表示的图。
是表示制造例1-3的生成物的通常测定的13C-NMR光谱的图。
是将图7所示的光谱的110ppm~160ppm放大表示的图。
是表示制造例1-3的生成物的DEPT135测定的13C-NMR光谱的图。
是将图9所示的光谱的110ppm~160ppm放大表示的图。
是表示制造例2的生成物的1H-NMR光谱的图。
是将图11所示的光谱的6ppm~9ppm放大表示的图。
是表示制造例2的生成物的通常测定的13C-NMR光谱的图。
是将图13所示的光谱的110ppm~160ppm放大表示的图。
是表示制造例2的生成物的DEPT135测定的13C-NMR光谱的图。
是将图15所示的光谱的110ppm~160ppm放大表示的图。
具体实施例方式
以下,参考附图详细说明本发明的优选实施方式。
图1是示意表示本发明第1实施形态的电子照相感光体1的构成的部分剖面图。图2是示意表示具备图1所示的电子照相感光体1的本发明的一个实施形态的图像形成装置2的构成的配置侧面图。
电子照相感光体1(以下略称为感光体)包括由导电材料构成的导电衬底3、导电衬底3上层压的底涂层(下引層)4、层压于底涂层4上的含有电荷产生物质的电荷产生层5、再在电荷产生层5上层压的含有电荷输送物质的电荷输送层6。电荷产生层5和电荷输送层6构成感光层7。
导电衬底3具有圆筒形状,可以适当采用(a)铝、不锈钢、铜或镍等金属材料、或在(b)聚酯膜、酚醛树脂管或纸管等绝缘性物质的表面设置有铝、铜、钯、氧化锡、氧化铟等的导电层而形成的材料,优选其具有体积阻抗为不超过1010Ω·cm的导电性。为了调整上述的体积阻抗,也可以对导电衬底3的表面进行氧化处理。导电衬底3具有作为感光体1的电极的作用,同时还有作为其他各层4,5,6的支持构件的功能。另外,导电性支持3的形状,并不限定于圆筒形,也可以是板状、膜状及带状中的任何一种。
底涂层4可以由例如聚酰胺、聚氨酯、纤维素、硝化纤维素、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酰胺、铝阳极氧化膜、明胶、淀粉、干酪素、N-甲氧基甲基化尼龙等形成。另外,也可以在底涂层4中分散氧化钛、氧化锡、氧化铝等的粒子。形成底涂层4使其膜厚为约0.1~10μm。该底涂层4具有作为导电衬底3和感光层7的粘结层的作用,同时还有抑制电荷从导电衬底3向感光层7流入的阻挡层的作用。如上所述由于底涂层4具有维持感光体1的带电特性的作用,因此,可以延长感光体1的寿命。
电荷产生层5可以含有公知的电荷产生物质。作为电荷产生物质,可以使用无机颜料、有机颜料及有机染料的任一种,只要其吸收光产生自由电荷即可。无机颜料例如可以举出硒及其合金、砷-硒、硫化镉、氧化锌、非晶硅、其它的无机光电导体等。有机颜料例如可以举出酞菁系化合物、偶氮系化合物、喹吖酮系化合物、多环醌系化合物、二萘嵌苯系化合物等。有机染料例如可以举出硫代吡喃(thiapyrylium)盐、斯夸琳(squarylium)盐等。在前述的电荷产生物质中,优选有机颜料及有机染料等的有机光电导化合物,而且,在有机光电导化合物中优选酞菁系化合物,特别最适合使用下述通式(A)表示的钛氧基酞菁化合物,通过和后述通式(1)、优选通式(2)表示的烯胺化合物组合,可以得到良好的感光特性、带电特性及图像再现性。
在前述通式(A)中,X1、X2、X3及X4分别表示氢原子、卤原子、烷基或烷氧基,r、s、y及z分别表示0~4的整数。
前述通式(A)表示的钛氧基酞菁化合物可以利用モ一ザ(Moser)和ト一マス(Thomas)的“酞菁化合物(Phthalocyanine Compounds)”中记载的方法等已有公知的制造方法进行制造。例如,在前述通式(A)表示的钛氧基酞菁化合物中,X1、X2、X3和X4均为氢原子的钛氧基酞菁可以按如下方法进行制造将苯二甲腈和四氯化钛加热熔融或使其在α-氯萘等适当的溶剂中加热反应,由此合成二氯钛酞菁之后,用碱或水水解。另外,将3-异吲哚啉和四丁氧基钛等钛四醇盐等在N-甲基吡咯烷酮等适当的溶剂中进行加热反应,由此也可以制造钛氧基酞菁。
电荷产生层5中除上述例举的颜料及染料之外,也可以添加化学增敏剂或光学增敏剂。化学增敏剂可以举出电子接受物质,包括例如四氰基乙烯、7,7,8,8-四氰基对醌二甲烷等氰基化合物、蒽醌或对苯醌等醌类、2,4,7-三硝基芴酮、2,4,5,7-四硝基芴酮等硝基化合物。光学增敏剂例如可以举出氧杂蒽系色素、噻嗪色素、三苯基甲烷系色素等色素。
为了形成电荷产生层5,可以使用真空蒸镀法、溅射法、CVD法等气相淀积法或涂布方法等。使用涂布方法时,用球磨机、砂磨机、涂料振摇器(ペィントシェィカ)或超声波分散机等将前述电荷产生物质粉碎,并分散在适当的溶剂中,根据需要添加作为粘合剂的粘合剂树脂,得到涂布液,利用公知的涂布方法,将该涂布液涂布在底涂层4上,使其干燥或固化,由此可以形成电荷产生层5的膜。
粘合剂树脂具体例如可以举出聚芳酯、聚乙烯醇缩丁醛、聚碳酸酯、聚酯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、苯氧基树脂、环氧树脂、硅树脂、聚丙烯酸酯等。溶剂例如可以举出异丙醇、环己酮、环己烷、甲苯、二甲苯、丙酮、甲基乙基酮、四氢呋喃、二氧杂环己烷、二氧戊环、乙基溶纤剂、乙酸乙酯、乙酸甲酯、二氯甲烷、二氯乙烷、一氯苯和乙二醇二甲醚等。
另外,溶剂并不限定上述的那些,可以单独或混合使用从醇类、酮类、酰胺类、酯类、醚类、烃类、卤代烃类、芳香族类中选择的任何溶剂。但是,在考虑到基于电荷产生物质的粉碎及磨碎时的结晶转变的灵敏度下降及由罐储寿命带来的特性下降的情况下,优选使用在无机和有机颜料中难以引起结晶转变的环己酮、1,2-二甲氧基乙烷、甲基乙基酮、四氢醌中的任一种。
作为涂布液的涂布方法,在形成底涂层4的导电衬底3为圆筒状的情况下,可以利用喷雾法、垂直型环法和浸渍涂布法等。另外,在形成底涂层4的导电衬底3为片状的情况下,可以利用贝克敷料器(balerapplicator)、刮棒涂布机、流延法(casting)、旋涂等。
电荷产生层5的膜厚优选约0.05~5μm,更优选约0.1~1μm。
电荷输送层6可以含有电荷输送物质和粘合剂树脂,其中所述的电荷输送物质具有接受由电荷产生层5中含有的电荷产生物质产生的电荷并将其输送的能力。电荷输送物质使用下述通式(1)表示的烯胺化合物。
在前述通式(1)中,Ar1及Ar2分别表示可以具有取代基的芳基或可以具有取代基的杂环基,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烷基。Ar4及Ar5分别表示氢原子、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。其中,Ar4及Ar5不同时为氢原子。Ar4及Ar5可以通过原子或原子团相互结合形成环结构。a表示可以具有取代基的烷基、可以具有取代基的烷氧基、可以具有取代基的二烷基氨基、可以具有取代基的芳基、卤原子或氢原子,m表示1~6的整数。m为2或更大时,多个a可以相同也可以不同,并且可以相互结合形成环结构。R1表示氢原子、卤原子或可以具有取代基的烷基。R2、R3及R4分别表示氢原子、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。n表示0~3的整数。n为2或3时,多个R2可以相同也可以不同,多个R3可以相同也可以不同。其中,n为0时,Ar3表示可以具有取代基的杂环基。
在前述通式(1)中,作为Ar1、Ar2、Ar3、Ar4、Ar5、a、R2、R3或R4表示的芳基的具体例子例如可以举出苯基、萘基、芘基及蒽基等,这些芳基可以具有的取代基例如可以举出甲基、乙基、丙基及三氟甲基等烷基;2-丙烯基及苯乙烯基等烯基;甲氧基、乙氧基及丙氧基等烷氧基;甲氨基及二甲氨基等氨基;氟基、氯基及溴基等卤基;苯基及萘基等芳基;苯氧基等芳氧基;以及硫代苯氧基等芳硫基等。具有这样的取代基的芳基的具体例子例如可以举出甲苯基、甲氧基苯基、联苯基、三联苯基、苯氧基苯基、对-(苯硫基)苯基及对-苯乙烯基苯基等。
在前述通式(1)中,Ar1、Ar2、Ar3、Ar4、Ar5、R2、R3或R4表示的杂环基的具体例子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、苯并噻唑基及苯并唑啉基等,这些杂环基可以具有的取代基,例如可以举出和前述Ar1等所示的芳基可以具有的取代基同样的取代基,具有取代基的杂环基的具体例子例如可以举出N-甲基吲哚基及N-乙基咔唑基等。
在前述通式(1)中,Ar3、Ar4、Ar5、R2、R3或R4表示的芳烷基的具体例子例如可以举出苄基及1-萘甲基等。这些芳烷基可以具有的取代基,例如可以举出和前述Ar1等所示的芳基可以具有的取代基同样的取代基,具有取代基的芳烷基的具体例子例如可以举出对甲氧基苄基等。
在前述通式(1)中,Ar3、Ar4、Ar5、a、R2、R3或R4表示的烷基,优选碳数为1~6的烷基,具体例子例如可以举出甲基、乙基、正丙基、异丙基及叔丁基等链状烷基;以及环己基及环戊基等环烷基等。这些烷基可以具有的取代基,例如可以举出和前述Ar1等所示的芳基可以具有的取代基同样的取代基,具有取代基的烷基的具体例子例如可以举出三氟甲基及氟甲基等卤代烷基;1-甲氧基乙基等烷氧基烷基;以及用2-噻吩基甲基等杂环基取代的烷基等。
在前述通式(1)中,a表示的烷氧基,优选碳数为1~4的烷氧基,具体例子例如可以举出甲氧基、乙氧基、正丙氧基及异丙氧基等。这些烷氧基可以具有的取代基,例如可以举出和前述Ar1等所示的芳基可以具有的取代基同样的取代基。
在前述通式(1)中,a表示的二烷基氨基,优选用碳数为1~4的烷基取代的氨基,具体例子例如可以举出二甲基氨基、二乙基氨基及二异丙基氨基等。这些二烷基氨基可以具有的取代基,例如可以举出和前述Ar1等所示的芳基可以具有的取代基同样的取代基。
在前述通式(1)中,a或R1表示的卤原子具体例如可以举出氟原子及氯原子等。
在前述通式(1)中,结合Ar4和Ar5的原子的具体例子例如可以举出氧原子、硫原子及氮原子等。氮原子例如以亚氨基或N-烷基亚氨基等二价基的形式结合Ar4和Ar5。结合Ar4和Ar5的原子团的具体例子例如可以举出亚甲基、亚乙基及甲基亚甲基等亚烷基;亚乙烯基及亚丙烯基等亚烯基;氧亚甲基(化学式-O-CH2-)等包含杂原子的亚烷基;以及硫亚乙烯基(化学式-S-CH=CH-)等包含杂原子的亚烯基等二价基。
对于电荷输送物质,前述通式(1)表示的烯胺化合物中,优选使用下述通式(2)表示的烯胺化合物 在前述通式(2)中,b、c及d分别表示可以具有取代基的烷基、可以具有取代基的烷氧基、可以具有取代基的二烷基氨基、可以具有取代基的芳基、卤原子或氢原子,i、k及j分别表示1~5的整数。i为2或更大时,多个b可以相同也可以不同,并且可以相互结合形成环结构。另外,k为2或更大时,多个c可以相同也可以不同,并且可以相互结合形成环结构。另外,j为2或更大时,多个d可以相同也可以不同,并且可以相互结合形成环结构。Ar4、Ar5、a及m和前述通式(1)中的定义相同。
在前述通式(2)中,b、c及d表示的烷基,优选碳数为1~6的烷基,具体例子例如可以举出甲基、乙基、正丙基及异丙基等链状烷基;以及环己基及环戊基等环烷基等。这些烷基可以具有的取代基,例如可以举出和前述Ar1等所示的芳基可以具有的取代基同样的取代基,具有取代基的烷基的具体例子例如可以举出三氟甲基及氟甲基等卤代烷基;1-甲氧基乙基等烷氧基烷基;以及用2-噻吩基甲基等杂环基取代的烷基等。
在前述通式(2)中,b、c及d表示的烷氧基,优选碳数为1~4的烷氧基,具体例子例如可以举出甲氧基、乙氧基、正丙氧基及异丙氧基等。这些烷氧基可以具有的取代基,例如可以举出和前述Ar1等所示的芳基可以具有的取代基同样的取代基。
在前述通式(2)中,b、c及d表示的二烷基氨基,优选用碳数为1~4的烷基取代的氨基,具体例子例如可以举出二甲基氨基、二乙基氨基及二异丙基氨基等。这些二烷基氨基可以具有的取代基,例如可以举出和前述Ar1等所示的芳基可以具有的取代基同样的取代基。
在前述通式(2)中,b、c及d表示的芳基的具体例子例如可以举出苯基及萘基等,这些芳基可以具有的取代基,例如可以举出和前述Ar1等所示的芳基可以具有的取代基同样的取代基。具有取代基的芳基的具体例子例如可以举出甲苯基及甲氧基苯基等。
在前述通式(2)中,b、c及d表示的卤原子具体例如可以举出氟原子及氯原子等。
前述通式(1)表示的烯胺化合物具有高的电荷输送能力。另外,在前述通式(1)表示的烯胺化合物中,前述通式(2)表示的烯胺化合物具有特别高的电荷输送能力。因而,通过使电荷输送层6含有前述通式(1)、优选前述通式(2)表示的烯胺化合物作为电荷输送物质,可以实现灵敏度高、光响应性及带电性优良的感光体1。这样的感光体1的良好的电特性,即使感光体1周围的环境发生变化也维持,另外,即使感光体1反复使用后也不下降而是维持。
另外,由于通过将前述通式(1)表示的烯胺化合物用于电荷输送物质,可以在使电荷输送层6不含有聚硅烷的情况下实现如前所述电特性优良的感光体1,因此,可以得到电特性即使在曝光时也不下降的感光体1。
另外,前述通式(2)表示的烯胺化合物,不仅具有特别高的电荷输送能力,而且在前述通式(1)表示的烯胺化合物中,由于其合成比较容易,且收率高,因此可以廉价地制造。因而,通过将前述通式(2)表示的烯胺化合物用于电荷输送物质,可以以低廉的成本制造具有特别高的光响应性的感光体1。
前述通式(1)表示的烯胺化合物中,从特性、成本及生产率等方面考虑,特别优选的化合物例如Ar1及Ar2同为苯基、Ar3为苯基、甲苯基、对甲氧基苯基、联苯基、萘基或噻吩基、Ar4及Ar5中的至少任一方是苯基、对甲苯基、对甲氧基苯基、萘基、噻吩基或噻唑基、R1、R2、R3及R4同为氢原子、n为1的物质。
前述通式(1)表示的烯胺化合物的具体例,例如如以下表1~表32所示的例示化合物No.1~No.220,但是,前述通式(1)表示的烯胺化合物并不限于这些。需要说明的是,在表1~表32中,将各例示化合物用对应于前述通式(1)的各基的基表示。例如,表1所示的例示化合物No.1是用下述结构式(1-1)表示的烯胺化合物。其中,在表1~表32中,例示Ar4及Ar5通过原子或原子团相互结合形成了环结构的物质的情况下,从Ar4的栏至Ar5的栏,将Ar4及Ar5结合的碳-碳双键、以及Ar4及Ar5和其碳-碳双键的碳原子一起形成的环结构一并示出。

表1
表2
表3
表4
表5
表6
表7
表8
表9
表10
表11
表12
表13
表14
表15
表16
表17
表18
表19
表20
表21
表22
表23
表24
表25
表26
表27
表28
表29
表30
表31
表32 前述通式(1)表示的烯胺化合物例如可以按如下操作进行制造。
首先,通过使下述通式(3)表示的醛化合物或酮化合物与下述通式(4)表示的仲胺化合物进行脱水缩合反应,制造下述通式(5)表示的烯胺中间体。
(式中,Ar1、Ar2及R1和前述通式(1)中的定义相同。) (式中,Ar3、a及m和前述通式(1)中的定义相同。) (式中,Ar1、Ar2、Ar3、R1、a及m和前述通式(1)中的定义相同。)该脱水缩合反应例如如下进行。使前述通式(3)表示的醛化合物或酮化合物与和其大致等摩尔量的前述通式(4)表示的仲胺化合物溶解于芳香族类溶剂、醇类或醚类等溶剂中,调制成溶液。作为使用的溶剂的具体例子,例如可以列举甲苯、二甲苯、氯苯、丁醇及二乙二醇二甲醚等。在调制而成的溶液中,加入催化剂,例如对甲苯磺酸、樟脑磺酸或对甲苯磺酸吡啶盐等酸催化剂,在加热下使其进行反应。相对于前述通式(3)表示的醛化合物或酮化合物,催化剂的添加量优选为10分之一(1/10)~1000分之一(1/1000)摩尔当量,更优选为25分之一(1/25)~500分之一(1/500)摩尔当量,最优选为50分之一(1/50)~200分之一(200)摩尔当量。在反应中,由于副产物水防碍反应,因此,使生成的水和溶剂共沸排至体系外。这样一来,就可以以高收率制造前述通式(5)表示的烯胺中间体。
其次,相对前述通式(5)表示的烯胺中间体,通过利用维尔斯梅尔(Vilsmeier)反应进行甲酰化或利用弗瑞德克莱福特(Friedel-Crafts)反应进行酰化,制造下述通式(6)表示的烯胺-羰基中间体。这时,当利用维尔斯梅尔反应进行甲酰化时,可以制造下述通式(6)表示的烯胺-羰基中间体中R5是氢原子的烯胺-醛中间体,当利用弗瑞德克莱福特反应进行酰化时,可以制造下述通式(6)表示的烯胺-羰基中间体中R5是氢原子以外的基的烯胺-酮中间体。
(式中,R5,在前述通式(1)中n为0时表示R4,n为1、2或3时表示R2,Ar1、Ar2、Ar3、R1、R2、R4、a、m及n和前述通式(1)中的定义相同。)维尔斯梅尔反应例如如下进行。向N,N-二甲基甲酰胺(N,N-Dimethylformamide;简称DMF)或1,2-二氯乙烷等溶剂中加入磷酰氯和N,N-二甲基甲酰胺、磷酰氯和N-甲基-N-苯基甲酰胺或磷酰氯和N,N-二苯基甲酰胺,调制成维尔斯梅尔试剂。在调制成的维尔斯梅尔试剂1.0当量~1.3当量中,加入前述通式(5)表示的烯胺中间体1.0当量,在60~110℃的加热条件下,搅拌2~8小时。然后,用1~8N的氢氧化钠水溶液或氢氧化钾水溶液等碱性水溶液进行水解。这样一来,就可以以高收率制造前述通式(6)表示的烯胺-羰基中间体中R5是氢原子的烯胺-醛中间体。
另外,弗瑞德克莱福特反应例如如下进行。在1,2-二氯乙烷等溶剂中,加入由氯化铝和氯氧化物调制而成的试剂1.0当量~1.3当量、和前述通式(5)表示的烯胺中间体1.0当量,在-40~80℃搅拌2~8小时。这时,根据情况进行加热。然后,用1~8N的氢氧化钠水溶液或氢氧化钾水溶液等碱性水溶液进行水解。这样一来,就可以以高收率制造前述通式(6)表示的烯胺-羰基中间体中R5是氢原子以外的基的烯胺-酮中间体。
最后,通过进行使前述通式(6)表示的烯胺-羰基中间体和下述通式(7-1)或(7-2)表示的Wittig试剂在碱性条件下进行反应的Wittig-Horner反应,可以制造前述通式(1)表示的烯胺化合物。这时,当使用下述通式(7-1)表示的Wittig试剂时,可以得到前述通式(1)表示的烯胺化合物中n为0的物质,当使用下述通式(7-2)表示的Wittig试剂时,可以得到前述通式(1)表示的烯胺化合物中n为1、2或3的物质。
(式中,R6表示可以具有取代基的烷基或可以具有取代基的芳基,Ar4及Ar5和前述通式(1)中的定义相同。) (式中,R6表示可以具有取代基的烷基或可以具有取代基的芳基,n为1~3的整数,Ar4、Ar5、R2、R3及R4和前述通式(1)中的定义相同。)该Wittig-Horner反应例如如下进行。在甲苯、二甲苯、二乙醚、四氢呋喃(Tetrahydrofuran;简称THF)、乙二醇二甲醚、N,N-二甲基甲酰胺或二甲亚砜等溶剂中,加入前述通式(6)表示的烯胺-羰基中间体1.0当量、前述通式(7-1)或(7-2)表示的Wittig试剂1.0~1.20当量、叔丁醇钾、乙醇钠或甲醇钠等金属醇盐1.0~1.5当量,在室温或30~60℃的加热条件下,搅拌2~8小时。这样一来,就可以以高收率制造前述通式(1)表示的烯胺化合物。
前述通式(1)表示的烯胺化合物,例如可以使用选自表1~表3所示的例示化合物构成的组中的单独一种或两种以上混合使用。
另外,前述通式(1)表示的烯胺化合物也可以和其它电荷输送物质混合使用。可以和前述通式(1)表示的烯胺化合物混合使用的其它电荷输送物质例如可以举出咔唑衍生物、唑衍生物、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、咪唑烷衍生物、双咪唑烷衍生物、苯乙烯基化合物、腙化合物、多环芳香族化合物、吲哚衍生物、吡唑啉衍生物、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、芪衍生物及联苯胺衍生物等。另外还有使主链或侧链具有从这些化合物衍生的基的聚合物,例如聚(N-乙烯基咔唑)、聚(1-乙烯基芘)及聚(9-乙烯基蒽)等。
这样将前述通式(1)表示的烯胺化合物和其它电荷输送物质混合使用时,如果前述通式(1)表示的烯胺化合物以外的电荷输送物质的比例过多,则有时电荷输送层6的电荷输送能力不足,不能充分得到感光体1的灵敏度及光响应性。因而,优选将含有前述通式(1)表示的烯胺化合物为主要成分的混合物用于电荷输送物质。
作为构成电荷输送层6的粘合剂树脂,只要是与电荷输送物质具有相容性的物质即可,例如可以举出聚碳酸酯及共聚合的聚碳酸酯、聚芳酯、聚乙烯醇缩丁醛、聚酰胺、聚酯、环氧树脂、聚氨酯、聚酮、聚乙烯基酮、聚苯乙烯、聚丙烯酰胺、酚醛树脂、苯氧基树脂及聚砜树脂,以及包含构成这些的重复单元中的两种以上的共聚树脂等。这些树脂可以单独使用一种,也可以混合使用两种以上。前述的粘合剂树脂中,由于聚苯乙烯、聚碳酸酯及共聚合的聚碳酸酯、聚芳酯、聚酯等树脂的体积电阻率为1013Ω·cm以上,电绝缘性优良,且成膜性及电位特性等也优良,因此优选使用。
另外,通过在电荷输送层6中含有1种以上的电子接受物质或色素,也可以提高灵敏度,抑制反复使用时的残留电位的上升及疲劳损耗等。电子接受物质例如可以举出琥珀酸酐、马来酸酐、苯二甲酸酐、4-氯萘二甲酸酐等酸酐,四氰基乙烯、四氰基对醌二甲烷(terephthalic malondinitrile)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、2,4,7-三硝基芴酮或2,4,5,7-四硝基芴酮化合物等多环或杂环硝基化合物,可以将它们作为化学增敏剂使用。
色素例如可以举出氧杂蒽系色素、噻嗪色素、三苯基甲烷色素、喹啉类颜料、铜酞菁等有机光电导性化合物等,可以将它们作为光学增敏剂使用。
电荷输送层6可以利用用于上述的电荷产生层5形成的涂布方法来形成。用于形成电荷输送层6的电荷输送层用涂布液是通过如下操作配制而成的将粘合剂树脂溶解于适当的溶剂中作成粘合剂树脂溶液,在该粘合剂树脂溶液中,溶解包含前述通式(1)表示的烯胺化合物的电荷输送物质,根据需要添加上述的电子接受物质和色素等添加剂。
用于溶解前述粘合剂树脂的溶剂可以使用甲醇、乙醇等醇类,丙酮、甲基乙基酮、环己酮等酮类,乙基醚、四氢呋喃、二氧杂环己烷、二氧戊环等醚类,氯仿、二氯甲烷、二氯乙烷等脂肪族卤代烃类,苯、氯苯、甲苯等芳香族烃类等。这些溶剂可以单独使用一种,也可以混合两种以上使用。
将电荷输送层用涂布液涂布于电荷产生层5上的操作可以与在上述底涂层4上涂布用于形成电荷产生层5的涂布液的情况相同地进行。
电荷输送物质在电荷输送层6中所占的比例优选为30~80重量%的范围。电荷输送层6的膜厚优选10~50μm,更优选15~40μm。
将如上所述形成的电荷产生层5和电荷输送层6层压,构成感光层7。这样一来,由于通过将电荷产生功能和电荷输送功能由分别的层承担,从而可以分别选择最适合电荷产生功能和电荷输送功能的材料作为构成各层的材料,因此,可以得到具有特别良好的灵敏特性、带电性及图像再现性的感光体1。
需要说明的是,在本实施方式中,感光层7是电荷产生层5和电荷输送层6在底涂层4上按该顺序层压而成的,但并不限定于此,也可以按照电荷输送层6及电荷产生层5的顺序层压在底涂层4上构成。
在感光层7的各层5、6中,为了提高其成形性、可挠性及机械强度,可以进一步使其含有公知的增塑剂。增塑剂例如可以举出二元酸酯、脂肪酸酯、磷酸酯、苯二甲酸酯、氯化石蜡、环氧型增塑剂等。另外,在感光层7的各层5、6中,根据需要还可以含有聚硅氧烷等用于防止桔皮面的均化剂,用于提高耐久性的酚类化合物,氢醌类化合物、生育酚类化合物、胺类化合物等抗氧化剂,紫外线吸收剂等。
如前所述构成的感光体1的表面膜物性,即膜状形成的感光层7的表面膜物性,可以如下设定在温度为25℃、相对湿度为50%的环境下,在表面上将30mN最大压入负荷施加5秒钟时的蠕变值CIT为2.70%至5.00%,优选3.00%至5.00%,且表面的Hplast为220N/mm2至275N/mm2。
下面对CIT进行说明。对一般的固体材料而言,即使在比较低的负荷时,伴随着负荷的保持时间的经过,也会显现缓慢连续地变形现象即所谓的蠕变,特别在是有机高分子材料中,蠕变更加明显。蠕变大致区分为含有延迟弹性变形成分和塑性变形成分,用作表示材料的柔软性的指标。图3是说明求得感光体的CIT及Hplast的方法的图。CIT是在通过压头预先在感光体表面将负荷施加一定时间的状态下压头的压入量的变化量,亦即用于评价感光体表面膜相对于压入负荷的缓和程度的参数。
图3所示的滞后线8表示从在感光体1的表面开始施加压入负荷,到达到预先设定的最大压入负荷Fmax的压入过程(A→B)、在最大压入负荷Fmax下保持一定时间t的负荷保持过程(B→C)、从去除负荷开始到负荷为零(0)完成去除负荷的去除负荷过程(C→D)的变形(压入深度的变化),CIT由在负荷保持过程(B→C)中压入量的变化量给出。
在本实施方式中,CIT是在温度为25℃、相对湿度为50%的环境下,在压头使用四方锥形金刚石压头(Vickers压头),最大压入负荷Fmax=30mN保持负荷一定时间t=5秒的条件下测定的。CIT具体可以通过式(I)给出。
CIT=100×(h2-h1)/h1...(I)其中,h1在达到最大负荷30mN时(B)的压入深度h2在最大负荷30mN保持时间t时(C)的压入深度这样的CIT例如通过Fishercsope H100(株式会社FisherInstrumentation公司制)求得。
对限定感光体1表面的CIT的理由进行说明。感光体1的表面通过清洁构件等挤压时赋予的能量而发生变形,但通过使CIT为2.70%或更高赋予柔软性,可以缓和(分散)由变形引起的内部能量,能够抑制磨耗的进行。亦即提高感光体的耐磨耗寿命。CIT小于2.70%时,感光体表面的柔软性差,由于清洁构件等的擦过引起的耐磨耗性下降,寿命变短。另外,当CIT超过5.00%时,感光体表面过于柔软,例如用清洁构件擦过时的压入变形量大,有时会得不到充分的清洁效果。因而,设定CIT为2.70%至5.00%。
下面对Hplast进行说明。Hplast尽管包含塑性成分及弹性成分两方面,但主要是侧重于材料的塑性评价的指标。本实施方式中的Hplast由截距hr和最大压入负荷Fmax求出,其中截距hr表示在前面求取CIT时的滞后线8中的去除负荷过程(C→D)中得到的去除负荷曲线的C点的切线与压入深度轴的交叉。Hplast具体可以通过式(II)求得。
Hplast=Fmax/A(hr) ...(II)其中,A(hr)是在称为反弹压入深度的上述截距hr的压痕表面积,由A(hr)=26.43×hr2给出。该Hplast和前面的CIT同样,可以通过例如Fisherscope H100求得。
对限定感光体1表面的Hplast的范围的理由进行说明。Hplast低于220N/mm2时,作为用于电子照相方式的感光体的表面的机械强度不足。另外,当Hplast超过275N/mm2时,感光体表面的脆性呈现,感光体表面的缺陷的发生增加,耐久性恶化。因而,设定Hplast为220N/mm2至275N/mm2。
将CIT和Hplast设定在前述特定范围内的感光体1,能够适当保持形成其表面层即感光层7的膜的柔软性,且膜的塑性不会过软且也不脆。因而,即使长时间反复进行带电、曝光、显影、转印、清洁及除电的图像形成之时,膜减量也减小,而且由于膜的缺陷发生也减少可以保持感光体表面的平滑性,因此,能够防止形成的图像上产生缺陷及浓度不均。
感光体1表面的CIT和Hplast的调整,可以通过控制构成感光层7的电荷输送材料及粘合剂树脂的种类和配比、感光层7的层压构造例如电荷产生层5的厚度和电荷输送层6的厚度的组合、以及电荷产生层5和电荷输送层6形成后的干燥条件等而实现。这样一来,由于通过使感光层7成为多层层压构成的层压型,从而增大构成各层的材料及其组合的自由度,因此,可以很容易地将感光体1的CIT和Hplast设定在所希望的范围。
需要说明的是,在根据需要在感光层7上设置由树脂等构成的表面保护层时,通过控制表面保护层的主要成分树脂的种类和层厚、涂布表面保护层用涂布液后的干燥条件等,可以实现感光体1表面的CIT和Hplast的调整。
以下对感光体1中的静电潜影形成动作进行简单地说明。感光体1中设置的感光层7通过带电器等例如均匀地负带电,当在带电状态下对电荷产生层5照射具有吸收波长的光时,在电荷产生层5中发生电子及空穴的电荷。空穴通过电荷输送物质6中含有的电荷输送物质移动到感光体1表面,将表面的负电荷中和,电荷产生层5中的电子向诱发了电荷的导电衬底3一侧移动,将正电荷中和。这样,被曝光部位的带电量和未曝光部位的带电量之间产生差异,在感光层7中形成静电潜影。
下面,参照图2对设有前述感光体1的图像形成装置2的构成及图像形成动作进行说明。
图像形成装置2包括在未图示的装置本体上以自由旋转的方式支撑的上述感光体1、使感光体1绕旋转轴线44沿箭头41方向旋转驱动的未图示的驱动装置。驱动装置例如具有发动机作为动力源,通过未图示的齿轮将发动机发出的动力传递给构成感光体1的芯体的支持体,使感光体1以规定的线速度旋转驱动。
在感光体1的周围,带电器32、曝光装置30、显影器33、转印器34、清洁器36,从箭头41所示的感光体1的旋转方向的上游到下游按照该顺序设置。清洁器36与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带电到负或正的规定电位的带电装置。带电器32是例如带电辊等接触式的带电装置。
曝光装置30例如具有半导体激光器等作为光源,利用对应图像信息从光源输出的激光光束等光31,使带电的感光体1的表面43曝光,由此在感光体10的表面43形成静电潜影。
显影器33是利用显影剂将形成于感光体1的表面43的静电潜影显影,形成可见图像即调色剂图像的显影装置,其包括显影辊33a,其与感光体1相对设置,用于向感光体1的表面43供给调色剂;箱体(casing)33b,其可旋转地支撑显影辊33a绕与感光体1的旋转轴线44平行的旋转轴线旋转,同时在其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的表面43的调色剂图像从感光体1的表面43转印至作为转印材料的记录纸51上的转印装置。转印器34是具有例如电晕放电带电器等的带电装置,通过对记录纸51给予与调色剂相反极性的电荷,将调色剂图像转印在记录纸51上的非接触式的转印装置。
清洁器36是清扫装置,其用于清扫转印有调色剂图像后的感光体1的表面,具有清洁刮板36a和回收用箱体36b,清洁刮板36a按压在感光体表面43上,将转印器34转印操作后残留在感光体1的表面43的调色剂及纸粉等异物从上述表面43剥离,回收用箱体36b回收利用清洁刮板36a剥离的调色剂等异物。在感光体1的表面43形成调色剂图像的调色剂并没有全部转印在记录纸51上,仅有少量残留在感光体1的表面43上。残留于该感光体表面43的调色剂被称作残留调色剂,残留调色剂的存在是形成的图像质量劣化的原因,因此,利用按压在感光体43上的上述清洁刮板36a,将其与纸粉等其它的异物一起从感光体1表面43清扫除去。
另外,在通过感光体1和转印器34之间后搬运记录纸51的方向上设置用于将转印的调色图像定影的定影装置即定影器35。定影器35包括具有未图示的加热装置的加热辊35a和加压辊35b,其中,加热辊35b与加热辊35a相对设置,按压在加热辊35a上,形成接触部。
下面对图像形成装置2的图像形成动作进行说明。首先,根据来自未图示的控制部的指示,感光体1利用驱动装置在箭头41方向上被驱动旋转,通过在感光体10的旋转方向上在曝光装置30发出的光31的成像点的上游一侧设置的带电器32,使其表面43均匀地带电到到正或负的规定电位。
然后,根据来自控制部的指示,从曝光装置30对带电的感光体1的表面43照射光31。光源发出的光31根据图像信息在作为主扫描方向的感光体1的纵向反复扫描。驱动感光体1旋转,使光源发出的光31根据图像信息反复扫描,由此,可以对感光体1的表面43进行对应图像信息的曝光。通过进行该曝光,光31照射的部分的表面电荷减少,光31照射的部分的表面电位和未照射光31的部分的表面电位产生差异,在感光体1的表面43形成静电潜影。另外,与对感光体1的曝光同步,记录纸51通过未图示的搬送装置,沿箭头42方向供给到转印器34和感光体1之间的转印位置。
然后,从在感光体1旋转方向上设置在光源发出的光31的成像点的下游一侧的显影器33的显影辊33a,向形成有静电潜影的感光体1的表面43供给调色剂,这样静电潜影显影,在感光体1的表面43形成作为可见图像的调色图像。当记录纸51供给到感光体1和转印器34之间时,利用转印器34对记录纸51施加与调色剂相反极性的电荷,由此使形成于感光体1的表面43的调色剂图像转印在记录纸51上。
转印了调色剂图像的记录纸51利用搬送装置搬送至定影器35,在通过定影器35的加热辊35a和加热辊35b的接触部时被加热和加压。由此记录纸51上的调色剂图像固定在记录纸51上,形成牢固的图像。这样形成图像的记录纸51利用搬送装置向图像形成装置2的外部排出。
另一方面,在调色剂图像转印到记录纸51后,再利用清洁器36具有的清洁刮板擦过并清扫沿箭头41方向旋转的感光体1的表面43。如上所述除去调色剂等异物的感光体1的表面43,利用除电灯的光除去电荷,从而感光体1表面43的静电潜影消失。之后,感光体1再次被驱动旋转,再次重复从感光体1带电开始的一系列动作。如上进行操作,连续地形成图像。
图像形成装置2中具有的感光体1,如前所述,由于其感光层7含有前述通式(1)、优选前述通式(2)表示的烯胺化合物,因此,灵敏度、光响应性及带电性等电特性优良,这些电特性即使环境发生变化、或反复使用,也不会降低。另外,由于形成感光层7的膜的柔软性优良,并且膜的塑性不会过软也不脆,因此,感光体1的膜减量可以减小,而且膜的缺陷也减少,可以保持感光体1表面的平滑性。因而,在各种环境下,实现能够长时间提供没有缺陷及没有浓度不均的优质图像的可靠性高的图像形成装置2。另外,如前所述,由于感光体1的电特性即使曝光也不会下降,因此,可以抑制日常保养等时由于感光体1曝露于光中导致的图像质量下降。
需要说明的是,本实施方式的图像形成装置2中,带电器32是接触式的带电装置,但并不限定于此,也可以是电晕放电带电器等非接触式的带电装置。另外,转印器34是不用按压力进行转印的非接触式的转印装置,但并不限定于此,也可以是利用按压力进行转印的接触式的转印装置。接触式的转印装置例如可以使用如下装置,即具有转印辊,使转印辊从记录纸51的接触感光体1的表面43的接触面的相反侧对感光体1按压,通过在使感光体1和记录纸51压接的状态下,对转印辊施加电压,由此将调色剂图像转印在记录纸51上。
图4是示意表示本发明的第2实施方式的感光体11的构成的部分剖面图。本实施方式的感光体11与本发明的第1实施方式的感光体1类似,对对应的部分给予同一参照符号省略说明。感光体11值得注意的是,在导电衬底3上形成由单层构成的感光层17。
感光层17通过使用与用于本发明第1实施方式的感光体1的同样的电荷产生物质、包含前述通式(1)表示的烯胺化合物的电荷输送物质、粘合剂树脂等形成。使用在溶解了粘合剂树脂的溶液中将电荷产生物质及电荷输送物质分散、或在包含电荷输送物质的粘合剂树脂中使电荷产生物质以颜料粒子的形式分散调制成的感光层用涂布液,用与本发明第1实施方式的感光体1形成电荷产生层5同样的方法,在导电衬底3上形成单层的感光层17。本实施方式的单层型感光体11,由于应涂布的感光层17只有一层,因此,与电荷产生层及电荷输送层层压构成的层压型相比,其制造成本及材料利用率优良。
另外,感光体11的表面膜物性和本发明的第1实施方式的感光体1的表面膜物性同样,设定CIT及Hplast在前述特定范围。因而,和本发明的第1实施方式的感光体1的表面膜物性同样,可以实现感光度高,且光响应性及带电性等电特性,即使曝光和/或环境发生变化、并且即使反复使用,这些电特性也不降低,并且具有优良的耐磨耗寿命,长时间使用也不会在形成的图像上产生缺陷及浓度不均的可靠性高的感光体11。
下面,对感光体11中的静电潜影形成动作进行简单地说明。感光体11中形成的感光层17通过带电器等例如均匀地正带电,当在带电状态下对电荷产生层照射具有吸收波长的光时,在感光层17的表面附近发生电子及空穴的电荷。电子将表面的正电荷中和,空穴利用电荷输送物质向诱发了负电荷的导电衬底3一侧移动,将负电荷中和。这样,曝光部位的带电量和未曝光部位的带电量之间产生差异,在感光层17中形成静电潜影。
实施例下面利用实施例和比较例更加详细地说明本发明,但是本发明不限于这些实施例。
(制造例1)例示化合物No.1的制造(制造例1-1)烯胺中间体的制造在甲苯100mL中,添加下述结构式(8)表示的N-(对甲苯基)-α-萘胺23.3g(1.0当量)、下述结构式(9)表示的二苯基乙醛20.6g(1.05当量)、DL-10-樟脑磺酸0.23g(0.01当量),对其进行加热,在使副产物水和甲苯共沸向系统外排出的同时,进行反应6小时。在反应结束后,使反应溶液浓缩到10分之一(1/10)左右,慢慢地滴入到剧烈搅拌的己烷100mL之中,使其生成结晶。过滤生成的结晶,用冷乙醇洗涤,由此得到淡黄色粉末状化合物36.2g。

将得到的化合物用液相色谱-质谱分析法(Liquid Chromatography-Mass Spectrometry;简称LC-MS)进行分析,结果是,因为在412.5观察到了相当于下述通式(10)表示的烯胺中间体(分子量的计算值411.20)中添加质子后的分子离子[M+H]+的峰,因此,确认得到的化合物是下述结构式(10)表示的烯胺中间体(收率88%)。另外,从LC-MS的分析结果可知,得到的烯胺中间体的纯度为99.5%。
如上所述,通过使由作为仲胺化合物的上述结构式(8)表示的N-(对甲苯基)-α-萘胺、与作为醛化合物的上述结构式(9)表示的二苯基乙醛进行脱水缩合反应,可以得到上述结构式(10)表示的烯胺中间体。
(制造例1-2)烯胺-醛中间体的制造在无水N,N-二甲基甲酰胺(DMF)100mL中,冰冷条件下慢慢地添加磷酰氯9.2g(1.2当量),搅拌约30分钟,配制维尔斯梅尔试剂。在该溶液中冰冷下慢慢加入制造例1-1得到的上述结构式(10)表示的烯胺中间体20.6g(1.0当量)。然后,慢慢地加热,将反应温度提高至80℃,保持加热80℃搅拌3小时。反应结束后,放置冷却该反应溶液,慢慢加入冷的4N氢氧化钠水溶液800mL中,使生成沉淀。在将生成的沉淀过滤,充分地水洗之后,用乙醇和乙酸乙酯的混合溶剂进行重结晶,由此得到黄色粉末状化合物20.4g。
将得到的化合物用LC-MS分析,结果因为在440.5观察到了相当于下述结构式(11)表示的烯胺-醛中间体(分子量的计算值439.19)中添加质子后的分子离子[M+H]+的峰,因此确认得到的化合物是下述结构式(11)表示的烯胺-醛中间体(收率93%)。另外,从LC-MS的分析结果可知,得到的烯胺-醛中间体的纯度为99.7%。
如上所述,通过对上述结构式(10)表示的烯胺中间体利用维斯梅尔反应进行甲酰化,可以得到上述结构式(11)表示的烯胺-醛中间体。
(制造例1-3)例示化合物No.1的制造将制造例1-2得到的上述结构式(11)表示的烯胺-醛中间体8.8g(1.0当量)、和下述结构式(12)表示的肉桂基膦酸二乙酯6.1g(1.2当量)溶解在无水DMF80mL中,在室温下向该溶液中慢慢地加入叔丁醇钾2.8g(1.25当量),之后,加热至50℃,边保持50℃加热,边搅拌5小时。放置冷却反应混合物后,注入过量的甲醇中。回收析出物,将其溶解在甲苯中,制成甲苯溶液。将该甲苯溶液转移至分液漏斗中,水洗后,取出有机层,将取出的有机层用硫酸镁干燥。干燥后,将除去了固体物的有机层浓缩,通过进行硅胶柱层析,得到黄色结晶10.1g。
将得到的化合物用LC-MS分析,结果在540.5观察到了相当于表1所示的目标例示化合物No.1的烯胺化合物(分子量的计算值539.26)中添加质子后的分子离子[M+H]+的峰。
另外,在氘代氯仿(化学式CDCl3)中测定得到的结晶的核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance;简称NMR)波谱,得到支持例示化合物No.1的烯胺化合物的结构的谱图。图5是表示制造例1-3的生成物的1H-NMR光谱的图,图6是表示将图5所示的光谱的6ppm~9ppm放大表示的图,图7是表示制造例1-3的生成物的通常测定的13C-NMR光谱的图,图8是表示将图7所示的光谱的110ppm~160ppm放大表示的图,图9是表示制造例1-3的生成物的DEPT135测定的13C-NMR光谱的图,图10是将图9所示的光谱的110ppm~160ppm放大表示的图。需要说明的是,在图5~图10中,横轴表示化学位移值δ(ppm)。另外,在图5及图6中,信号和横轴之间记载的值,是设图5的参照符号500表示的信号的积分值为3时的各信号的相对积分值。
从LC-MS的分析结构及NMR谱的测定结果确认,得到的结晶是例示化合物No.1的烯胺化合物(收率94%)。另外,从LC-MS的分析结果可知,得到的例示化合物No.1的烯胺化合物的纯度为99.8%。
如上所述,通过使上述结构式(11)表示的烯胺-醛中间体、和作为Wittig试剂的上述结构式(12)表示的肉桂基膦酸二乙酯进行Wittig-Horner反应,可以得到表1所示的例示化合物No.1的烯胺化合物。
(制造例2)例示化合物No.61的制造除用N-(对甲氧基苯基)-α-萘胺4.9g(1.0当量)代替前述结构式(8)表示的N-(对甲苯基)-α-萘胺23.3g(1.0当量)以外,其余和制造例1同样操作,利用脱水缩合反应制造烯胺中间体(收率94%)及利用维尔斯梅尔反应制造烯胺-醛中间体(收率85%),通过进一步进行Wittig-Horner反应,得到黄色粉末状化合物7.9g。需要说明的是,各反应中使用的试剂和基质的当量关系和制造例1使用的试剂和基质的当量关系相同。
将得到的化合物用LC-MS分析,结果在556.7观察到了相当于表9所示的目标例示化合物No.61的烯胺化合物(分子量的计算值555.26)中添加质子后的分子离子[M+H]+的峰。
另外,在氘代氯仿(CDCl3)中测定得到的化合物的核磁共振谱,得到支持例示化合物No.61的烯胺化合物的结构的谱图。图11是表示制造例2的生成物的1H-NMR光谱的图,图12是表示将图11所示的光谱的6ppm~9ppm放大表示的图,图13是表示制造例2的生成物的通常测定的13C-NMR光谱的图,图14是表示将图13所示的光谱的110ppm~160ppm放大表示的图,图15是表示制造例2的生成物的DEPT135测定的13C-NMR光谱的图,图16是将图15所示的光谱的110ppm~160ppm放大表示的图。需要说明的是,在图11~图16中,横轴表示化学位移值δ(ppm)。另外,在图11及图12中,信号和横轴之间记载的值,是设图11的参照符号501表示的信号的积分值为3时的各信号的相对积分值。
从LC-MS的分析结果及NMR谱的测定结果确认,得到的化合物是例示化合物No.61的烯胺化合物(收率92%)。另外,从LC-MS的分析结果可知,得到的例示化合物No.61的烯胺化合物的纯度为99.0%。
如上所述,通过进行脱水缩合反应、维尔斯梅尔反应及Wittig-Horner反应的3阶段反应,可以以3阶段收率73.5%得到表9所示的例示化合物No.61的烯胺化合物。
(制造例3)例示化合物No.46的制造将制造例1-2得到的上述结构式(11)表示的烯胺-醛中间体2.0g(1.0当量)、和下述结构式(13)表示的Wittig试剂1.53g(1.2当量)溶解到无水DMF15mL中,在室温下向该溶液中慢慢地加入叔丁醇钾0.71g(1.25当量),之后,加热至50℃,边保持50℃加热,边搅拌5小时。放置冷却反应混合物后,注入过量的甲醇中。回收析出物,溶解在甲苯中,制成甲苯溶液。将该甲苯溶液转移至分液漏斗中,进行水洗,之后,取出有机层,将取出的有机层用硫酸镁干燥。干燥后,浓缩除去固体物的有机层,通过进行硅胶柱层析,得到黄色结晶2.37g。
将得到的化合物用LC-MS分析,结果在566.4观察到了相当于表7所示的目标例示化合物No.46的烯胺化合物(分子量的计算值565.28)中添加质子后的分子离子[M+H]+的峰,因此确认得到的结晶是例示化合物No.46的烯胺化合物(收率92%)。另外,从LC-MS的分析结果可知,得到的例示化合物No.46的烯胺化合物的纯度为99.8%。
如上所述,通过进行上述结构式(11)表示的烯胺-醛中间体和上述结构式(13)表示的Wittig试剂的Wittig-Horner反应,可以得到表7所示的例示化合物No.46的烯胺化合物。
(比较制造例1)下述结构式(14)表示的化合物的制造将制造例1-2得到的上述结构式(11)表示的烯胺-醛中间体2.0g(1.0当量)溶解在无水THF15mL中,在该溶液中,在0℃下慢慢地加入由烯丙基溴化物和金属镁调制而成的格利雅试剂即溴化烯丙基镁的THF溶液(摩尔浓度1.0mol/L)5.23mL(1.15当量),在0℃搅拌5小时后,利用薄层色谱法确认反应的进行情况时,看不到明确的反应生成物,确认有多个生成物。利用常用方法进行后处理、萃取、浓缩后,通过进行硅胶柱层析,进行反应混合物的分离、纯化。
但是,不能得到下述结构式(14)表示的目标化合物。
实施例首先,在各种条件下,在直径30mm、长度346mm的铝制圆筒状导电衬底上形成感光层,对作为实施例和比较例准备的感光体进行说明。
(实施例1~4)(实施例1)将氧化钛TTO-MI-1(由Al2O3、ZrO2进行了表面处理的树枝状金红石型,钛成分85%;石原产业株式会社制)3重量份、醇溶性尼龙树脂CM8000(東し株式会社制)3重量份,添加在甲醇60重量份和1,3-二氧戊环40重量份的混合溶剂中,用涂料振摇器分散处理10分钟,配制底涂层用涂布液。将该涂布液填充在涂布槽中,浸渍导电衬底后拉起,使其自然干燥,形成层厚0.9μm的底涂层。
然后,将丁缩醛树脂S-LEC BL-2(积水化学工业株式会社制)10重量份、1,3-二氧戊环1400重量份、钛氧基酞菁(上述通式(A)中,X1,X2,X3和X4同为氢原子的物质)15重量份用球磨机分散处理72小时,配制电荷产生层用涂布液。将该涂布液用和底涂层的情况相同的浸渍涂布法在先形成的底涂层上涂布,使其自然干燥,形成层厚0.2μm的电荷产生层。
然后,将作为电荷输送物质的上述表7所示的例示化合物No.46的烯胺化合物100重量份、作为粘合剂树脂的聚碳酸酯树脂J-500、G-400、GH-503(以上3种,出光兴产株式会社制)、TS2020(帝人化成公司制)分别为48重量份、32重量份、32重量份、48重量份、还有Smilizer BHT(住友化学工业株式会社制)5重量份混合,溶解在四氢呋喃980重量份中,配制成电荷输送层用涂布液。将该涂布液用浸渍涂布法涂布到先形成的电荷产生层上,在温度130℃下干燥1小时,形成层厚28μm的电荷输送层。这样制造了实施例1的感光体。
(实施例2)在形成电荷输送层时,使用聚碳酸酯树脂GK-700(出光兴产株式会社制)99重量份及聚碳酸酯树脂GH-503(出光兴产株式会社制)81重量份作为粘合剂树脂,除此之外,其它和实施例1同样,制造了实施例2的感光体。
(实施例3)和实施例1同样,形成底涂层及电荷产生层。然后,将作为电荷输送物质的上述表9所示的例示化合物No.61的烯胺化合物100重量份、作为粘合剂树脂的聚碳酸酯树脂GK-700(出光兴产株式会社制)88重量份及聚碳酸酯树脂GH-500(出光兴产株式会社制)72重量份、Smilizer BHT(住友化学工业株式会社制)5重量份混合,溶解在四氢呋喃1050重量份中,配制成电荷输送层用涂布液。使用该涂布液,进行和实施例1同样的操作,制造了实施例3的感光体。
(实施例4)在形成电荷输送层时,使用聚碳酸酯树脂GK-700(出光兴产株式会社制)99重量份及聚碳酸酯树脂GH-500(出光兴产株式会社制)81重量份作为粘合剂树脂,除此之外,其它和实施例3同样,制造了实施例4的感光体。
(比较例1~6)(比较例1)
在形成电荷输送层时,使用聚碳酸酯树脂G-400(出光兴产株式会社制)180重量份作为粘合剂树脂,除此之外,其它和实施例3同样,制造了比较例1的感光体。
(比较例2)在形成电荷输送层时,使用聚碳酸酯树脂G-503(出光兴产株式会社制)99重量份及聚碳酸酯树脂M-300(出光兴产株式会社制)81重量份作为粘合剂树脂,除此之外,其它和实施例3同样,制造了比较例2的感光体。
(比较例3)在形成电荷输送层时,使用聚碳酸酯树脂M-300(出光兴产株式会社制)180重量份作为粘合剂树脂,除此之外,其它和实施例3同样,制造了比较例3的感光体。
(比较例4)在形成电荷输送层时,使用例示化合物No.61的烯胺化合物110重量份作为电荷输送物质、使用聚碳酸酯树脂G-400(出光兴产株式会社制)170重量份作为粘合剂树脂,除此之外,其它和实施例3同样,制造了比较例4的感光体。
(比较例5)在形成电荷输送层时,使用下述结构式(15)表示的丁二烯化合物100重量份作为电荷输送物质、使用聚碳酸酯树脂J-500(出光兴产株式会社制88重量份及聚碳酸酯树脂Z-200(三菱瓦斯化学株式会社制)72重量份作为粘合剂树脂,除此之外,其它和实施例3同样,制造了比较例5的感光体。
(比较例6)在形成电荷输送层时,使用上述结构式(15)表示的丁二烯化合物100重量份作为电荷输送物质、使用聚碳酸酯树脂J-500、GF-700、GH-503、M-300(以上4种、出光兴产株式会社制)各48重量份、32重量份、32重量份、48重量份作为粘合剂树脂,除此之外,其它和实施例3同样,制造了比较例6的感光体。
在如上所述的实施例1~4及比较例1~6的各感光体制作中,通过改变电荷输送物质及电荷输送层用涂布液所含的树脂的种类及含有比率,调整感光体表面的蠕变值(CIT)及塑性变形硬度(Hplast)至所希望的范围。这些实施例1~4及比较例1~6的感光体表面的CIT及Hplast是在温度为25℃、相对湿度为50%的环境下,用Fischerscope H100(株式会社Fischer Instruments公司制)测定的。测定条件是最大压入负荷Fmax=30mN,至最大压入负荷负载所需要的时间为10秒,负荷保持时间t=5秒,去除电荷时间为10秒。
将实施例1~4和比较例1~6的各感光体装载到具有改造成试验用的非接触带电工艺的复印机AR-450(夏普株式会社制)上,通过使用AR-450用纯正调色剂形成图像,进行耐久性及电特性的评价试验。需要说明的是,感光体表面的带电是用负带电工艺进行的。下面,对各性能的评价方法进行说明。
(耐印刷性)将复印机AR-450中具有的清洁器的清洁刮板与感光体接触的压力即所谓的清洁刮板压以初期线压调整为21gf/cm(2.06×10-1N/cm)。在温度25℃、相对湿度50%的环境中,用前述复印机在每个感光体上将夏普社制文字测试图形成于记录纸10万张上进行耐印刷性试验。
通过光衍射法,使用瞬间多通道测光系统MCPD-1100(大塚电子株式会社制)测定耐印刷试验开始时和在记录纸10万张上形成图后的膜厚即感光层的层厚,从耐印刷试验开始时的膜厚和在记录纸10万张上形成图后的膜厚之差求出每10万次旋转感光体鼓的膜减量。膜减量越多,耐印刷性越不好。
(图像质量稳定性)在装载有各感光体的复印机中,在记录纸10万张上形成图后,再形成中间色调图像。通过目测观察该中间色调图像,检测图像的浓度不均,评价由耐印刷试验后的感光体引起的图像质量下降水平即图像质量稳定性。
浓度不均的评价基准如下。
○良好。中间色调图像中没有浓度不均。
△实际应用上没有问题的水平。中间色调图像中有少许浓度不均。
×实际应用上成问题的水平。中间色调图像中有浓度不均。
另外,综合考虑膜减量和中间色调图像的浓度不均,判定感光体的耐久性。耐久性的评价基准如下。
◎优良。膜减量低于1.0μm且没有浓度不均。
○良好。膜减量为1.0μm~2.0μm且没有浓度不均。
△稍稍不良。膜减量超过2.0μm或者有轻微的浓度不均。
×不良。膜减量超过2.0μm且有轻微的浓度不均,或有浓度不均。
在复印机内部设置表面电位计以能够测定图像形成过程中的感光体的表面电位(Gen-Tech社制CATE751)。使用前述复印机,在温度22℃、相对湿度65%的常温/常湿(N/NNormal Teperature/NoralHumidity)环境下,对各感光体测定通过带电器进行带电动作之后的感光体的表面电位,作为带电电位V0(V)。另外,测定通过激光曝光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。带电电位V0的绝对值越大,带电性越优良,残留电位VLN的绝对值越小,光响应性越优良。
另外,在温度5℃、相对湿度20%的低温/低湿(L/LLow Teperature/Low Humidity)环境下,和N/N环境下同样操作,测定残留电位VL(V),将其作为L/L环境下的残留电位VLL。求出N/N环境下的残留电位VLN和L/L环境下的残留电位VLL之差的绝对值,将其作为电位变动ΔVL(=|VLL-VLN|)。电位变动ΔVL越小,电特性的稳定性越好。
另外,综合考虑N/N环境下的带电电位V0及残留电位VLN、以及电位变动ΔVL,判定感光体的电特性。电特性的判定基准如下。
◎非常好。VLN的绝对值低于35V且ΔVLL低于85V。
○好。VLN的绝对值低于35V且ΔVL为85V至小于95V。
△稍稍不良。VLN的绝对值为大于等于35V且小于50V且ΔVL低于85V。
×不良。VLN的绝对值为大于等于35V且小于50V且ΔVL为85V或更大、或VLN的绝对值为50V或更大、或ΔVL为95V或更大、或V0的绝对值低于600V。
综合考虑耐久性的判定结果和电特性的判定结果,对感光体的性能进行综合判定。综合判定的判定基准如下所示。
◎非常好。耐久性为◎且电特性为◎。
○好。耐久性为◎且电特性为○、或耐久性为○且电特性为◎。
△稍稍不良。耐久性为◎且电特性为△、或耐久性为△且电特性为◎、或耐久性为○且电特性为○。
×不良。耐久性为△且电特性为○或△、或耐久性为○或△且电特性为△、或耐久性为×、或电特性为×。
综合以上评价结果如表33所示。
表33

就感光体的耐久性而言,在CIT为2.70%至5.00%、且Hplast为220N/mm2至275N/mm2的范围的实施例1~4及比较例5、6的感光体中,膜减量少而耐印刷性优良,即使在10万张耐印刷试验后的中间色调图像中也观察不到浓度不均。特别是在CIT为3.00%以上的实施例2、4及比较例6的感光体中,膜减量非常少。这可以认为反映了构成实施例2、4及比较例6的感光体表面的感光层具有以蠕变值为代表的膜的柔软性、且具有Hplast反映的膜的硬度不会过软并且不呈现脆性的中庸物性。
与之相对,Hplast大于本发明范围的比较例2及3的感光体,由于CIT为3.00%以上,故膜减量少耐印刷性优良,但观察到由感光体表面的平滑性劣化引起的图像的浓度不均。特别是比较例3中,由于Hplast大,膜表面硬,因此,通过清洁刮板擦过感光体,在感光体表面产生许多沿着模拟记录盘的表面等的旋转方向的细小的缺陷,耐印刷试验后的图像质量显著劣化。
另外,在CIT低于本发明范围的比较例1及4的感光体中,感光体的膜减量非常大。这可以认为是由于CIT小,故感光体表面对于清洁刮板的压接力的力缓和效果减少的缘故。另外,在比较例4的感光体中,耐印刷试验后的感光体表面平滑性受损,可以确认图像质量有轻微的劣化(浓度不均)。在比较例4的感光体中产生浓度不均的原因尚不明确,但认为有如下原因。亦即,在比较例4的感光体的情况下,Hplast低于本发明范围,膜的结构上的致密性受到损伤等原因。
另一方面,就电特性而言,CIT及Hplast在本发明范围的实施例1~4及比较例5、6的感光体中,使用前述结构式(15)表示的丁二烯化合物作为电荷输送物质的比较例5及6的感光体没有得到良好的结果。
与之相对,在使用前述结构式(1)表示的烯胺化合物作为电荷输送物质的实施例1~4的感光体中,与用于粘合剂树脂的聚碳酸酯树脂的种类无关,N/N环境下的残留电位VLN的绝对值小,光响应性优良。另外,在实施例1~4的感光体中,电位变动ΔVL的值也小,判定即使在L/L环境下也能得到充分的光响应性。
另外,从实施例1、2和实施例3、4的比较来判定,使用例示化合物No.61作为电荷输送物质的实施例3、4与使用例示化合物No.46作为电荷输送物质的实施例1、2相比,残留电位VLN的绝对值小及电位变动ΔVL小,光响应性优良。由此判定在上述通式(1)表示的烯胺化合物中,通过使用上述通式(2)表示的烯胺化合物也可以得到具有特别高的光响应性的感光体。
如上所述,通过使用上述通式(1)表示的烯胺化合物作为电荷输送物质,将表面物性设定为CIT为2.70%至5.00%,且Hplast为220N/mm2至275N/mm2,由此,可以得到带电性及光响应性等电特性优良,即使环境发生变化,这些电特性也不降低,同时具有优良的耐磨耗寿命,长时间使用也可以形成没有缺陷及没有浓度不均的图像的可靠性高的电子照相感光体。
在不脱离本发明精神及主要特征的情况下,本发明可以以其它各种形态实施。因此,上述的实施方式只是简单的例示,本发明的范围在权利要求范围中显示,不受说明书的任何限制。而且,属于权利要求范围的变形及变更都属于本发明的范围。
产业上应用的可能性根据本发明,在电子照相感光体的感光层含有上述通式(1)、优选上述通式(2)表示的烯胺化合物作为电荷输送物质。另外,电子照相感光体的表面物性如下设定在温度为25℃、相对湿度为50%的环境下,在表面上将30mN最大压入负荷施加5秒钟时的蠕变值(CIT以下简单地记为CIT)为2.70%至5.00%,优选3.00%至5.00%,且表面的塑性变形硬度值(Hplast以下简单地记为Hplast)为220N/mm2至275N/mm2。
上述通式(1)表示的烯胺化合物具有高的电荷输送能力。另外,上述通式(2)表示的烯胺化合物在上述通式(1)表示的烯胺化合物中是具有特别高的电荷输送能力的物质。因而,通过使感光层含有上述通式(1)、优选上述通式(2)表示的烯胺化合物,可以得到灵敏度高、光响应性及带电性优良、即使曝光和/或环境发生变化、并且即使反复使用,这些电特性也不会降低的电子照相感光体。
另外,通过如上所述设定电子照相感光体的表面物性,能够保持形成电子照相感光体的表面层的膜的柔软性,且构成膜的塑性不会过软且也不脆的适合状态。因而,即使长时间反复进行带电、曝光、显影、转印、清洁及除电形成图像之时,膜减量也减少,而且由于膜的缺陷发生也减少,可以保持感光体表面的平滑性,因此,能够防止形成的图像上产生缺陷及浓度不均。
亦即,通过使感光层含有上述通式(1)、优选上述通式(2)表示的烯胺化合物,且将表面物性进行如上所述的设定,可以得到灵敏度高、光响应性及带电性优良,即使曝光和/或环境发生变化、并且即使反复使用这些电特性也不降低,同时具有优良的耐磨耗寿命,长时间使用也可以形成没有缺陷及浓度不均的图像的可靠性高的电子照相感光体。
另外,根据本发明,电子照相感光体的感光层中可以将上述通式(1)、优选上述通式(2)表示的烯胺化合物和钛氧基酞菁化合物组合使用。这样可以得到具有特别良好的灵敏度特性、带电特性及图像再现性的电子照相感光体。
另外,根据本发明,电子照相感光体的感光层通过层压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而构成,这样一来,由于通过使感光层成为多层层压构成的层压型,增加了构成各层的材料及其组合的自由度,因此,可以很容易地将电子照相感光体的CIT和Hplast设定在所希望的范围。另外,如上所述由于通过使电荷产生功能和电荷输送功能由分别的层承担,可以分别选择最适合电荷产生功能和电荷输送功能的材料作为构成各层的材料,由此,可以得到具有特别良好的灵敏度特性、带电特性及图像再现性的电子照相感光体。
另外,根据本发明,由于具备灵敏度特性、光响应性及带电性优良,即使环境发生变化、并且即使反复使用这些电特性也不降低,同时耐磨耗寿命及耐缺陷性优良的电子照相感光体,因此,可以实现在各种环境下长时间使用也可以提供没有缺陷及浓度不均的优质图像的可靠性高的图像形成装置。另外,由于上述电子照相感光体的电特性即使在曝光时也不降低,因此,可以抑制由日常保养等时使电子照相感光体暴露于光中造成的图像质量降低。
权利要求
1.电子照相感光体,其具有导电衬底,和设置在所述导电衬底上、含有电荷产生物质及电荷输送物质的感光层,其特征在于,所述电荷输送物质含有下述通式(1)表示的烯胺化合物,在温度为25℃、相对湿度为50%的环境下,在表面上将30mN最大压入负荷施加5秒钟时的蠕变值(CIT)为2.70%至5.00%,且表面的塑性变形硬度值(Hplast)为220N/mm2至275N/mm2, 式中,Ar1及Ar2分别表示可以具有取代基的芳基或可以具有取代基的杂环基,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烷基;Ar4及Ar5分别表示氢原子、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,其中,Ar4及Ar5不同时为氢原子;Ar4及Ar5可以通过原子或原子团相互结合形成环结构;a表示可以具有取代基的烷基、可以具有取代基的烷氧基、可以具有取代基的二烷基氨基、可以具有取代基的芳基、卤原子或氢原子,m表示1~6的整数;m为2或更大时,多个a可以相同也可以不同,并且可以相互结合形成环结构;R1表示氢原子、卤原子或可以具有取代基的烷基;R2、R3及R4分别表示氢原子、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,n表示0~3的整数;n为2或3时,多个R2可以相同也可以不同,多个R3可以相同也可以不同,其中,n为0时,Ar3表示可以具有取代基的杂环基。
2.如权利要求1所述的电子照相感光体,其特征在于,所述通式(1)表示的烯胺化合物是下述所式(2)表示的烯胺化合物, 式中,b、c及d分别表示可以具有取代基的烷基、可以具有取代基的烷氧基、可以具有取代基的二烷基氨基、可以具有取代基的芳基、卤原子或氢原子,i、k及j分别表示1~5的整数;i为2或更大时,多个b可以相同也可以不同,并且可以相互结合形成环结构,另外,k为2或更大时,多个c可以相同也可以不同,并且可以相互结合形成环结构,另外,j为2或更大时,多个d可以相同也可以不同,并且可以相互结合形成环结构;Ar4、Ar5、a及m和所述通式(1)中的定义相同。
3.如权利要求1或2所述的电子照相感光体,其特征在于,所述蠕变值(CIT)为3.00%至5.00%。
4.如权利要求1~3中任一项所述的电子照相感光体,其特征在于,所述电荷产生物质含有钛氧基酞菁化合物。
5.如权利要求1~4中任一项所述的电子照相感光体,其特征在于,所述感光层通过将含有所述电荷产生物质的电荷产生层和含有所述电荷输送物质的电荷输送层层压而构成。
6.图像形成装置,其特征在于,其具有权利要求1~5任一项所述的电子照相感光体,用于使电子照相感光体的表面带电的带电装置,用于通过对带电的电子照相感光体的表面对应图像信息进行曝光而形成静电潜影的曝光装置,用于将静电潜影显影而形成调色剂图像的显影装置,用于将调色剂图像从电子照相感光体的表面向转印材料转印的转印装置,和用于清洁调色剂图像转印后的电子照相感光体的表面的清洁装置。
全文摘要
本发明提供电子照相感光体,其具有优良的灵敏性及光响应性等电特性,同时耐磨耗寿命优良,长时间使用也不会在形成的图像上产生缺陷及浓度不均。在电子照相感光体(1)中,电荷输送层(6)中含有通式(1)表示的烯胺化合物、例如结构式(1-1)表示的烯胺化合物,同时在温度为25℃、相对湿度为50%的环境下,在表面上将30mN最大压入负荷施加5秒钟时的蠕变值(CIT)为2.70%至5.00%,且表面的塑性变形硬度值(Hplast)为220N/mm
文档编号G03G5/047GK1867867SQ200480029698
公开日2006年11月22日 申请日期2004年10月8日 优先权日2003年10月8日
发明者木原彰子, 福岛功太郎, 小幡孝嗣 申请人:夏普株式会社
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