CN100520603C - 电子照相光电导体和图像形成装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种有机光电导材料,其作为各种功能材料的原料化合物有用,并且使得可以实现电子照相光电导体,所述电子照相光电导体电荷输送性能优良、在溶剂中的溶解性优良并且与树脂的相容性优良,并且电特性和耐久性也均优良。一例是可以由下述结构式(1aa)表示的非对称双羟基化合物。该化合物包含在电子照相光电导体(18)的电荷输送层(4)或表面保护层(5)中。结果,可以实现电特性和耐久性优良、并且可以稳定地形成没有图像缺陷如黑点的高质量图像的电子照相光电导体(18)。
Description
技术领域
本发明涉及一种非对称双羟基化合物和使用该化合物的电子照相光电导体以及具有该电子照相光电导体的图像形成装置。
背景技术
使用电子照相技术形成图像的电子照相系统中的图像形成装置(以下称为电子照相装置)广泛应用于复印机、印刷机、传真机等。
在电子照相装置中,通过以下的电子照相工艺形成图像。首先,使装置中具有的电子照相光电导体(以下有时称为光导体)的感光层带电,然后,进行曝光从而形成静电潜像。将形成的静电潜像显影,从而形成调色剂图像,并将形成的调色剂图像在转印材料如记录用纸上转印和定影,从而在转印材料上形成所需的图像。
近年来,电子照相技术不仅应用于复印机领域,而且应用于以往使用银盐照相技术的印刷板材、幻灯片、缩微胶片等领域,因此应用于具有激光器、发光二极管(缩写为LED)、阴极射线管(缩写为CRT)等作为光源的快速印刷机。随着电子照相技术应用范围的扩展,对于高质量电子照相感光体的要求变得更高。
作为电子照相感光体,以往广泛使用具有以无机光电导材料如硒、氧化锌或硫化镉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地具有作为光电导体的基础特性,但是其具有以下缺点:难以形成感光层的膜、缺乏可塑性并且制造成本高。另外,无机光电导材料一般毒性高,因此在制造和处理上存在大的限制。
如上所述,无机光电导材料和使用它们的无机感光层存在许多缺点,因此,进行了有机光电导材料的研究和开发。
近年来,广泛地研究和开发了有机光电导材料从而应用于静电记录元件如电子照相光电导体,另外,开始应用于传感器元件、有机电致发光(缩写为EL)元件等。
使用有机光电导材料的有机感光体容易作为感光层的膜形成,挠性优良,并且具有优点如光电导体轻、透明性高并且通过适当的增感方法可以容易设计为对广波长范围具有优良灵敏度的光电导体,因此,有机感光体逐渐作为电子照相光电导体的主流进行开发。
尽管有机感光体在早期灵敏度和耐久性方面存在缺点,但是通过电荷产生功能和电荷输送功能分配给不同物质的功能分离型电子照相光电导体的开发这些缺点已被显著改善。另外,该功能分离型光电导体除上述有机感光体的优点以外,还具有感光层的形成材料可以自宽范围选择从而可以比较容易地制作具有任意特性的电子照相光电导体的优点。
功能分离型感光层中有多层型和单层型,单层型具有单层形成的感光层,其中分担电荷产生功能的电荷产生物质和分担电荷输送功能的电荷输送物质共分散在称为粘合剂树脂的具有粘合性的树脂中。
另一方面,多层型的功能分离型光电导体具有由多层形成的感光层,其中通过将电荷产生物质分散于粘合剂树脂中形成的电荷产生层和通过将电荷输送物质分散于粘合剂树脂中形成的电荷输送层彼此层压。
对于功能分离型光电导体中使用的电荷产生物质,提出了多种物质如酞菁颜料、方酸内鎓盐(squarylium)色素、偶氮颜料、苝颜料、多环醌颜料、花青色素、方形酸染料和吡喃鎓(pyrylium)盐型色素,以及各种耐光性强并且电荷生能力高的物质。
另外,关于电荷输送物质,已知各种化合物,如吡唑啉化合物(参见例如JP-B S52-4188(1977))、腙化合物(例如参见JP-A S54-150128(1979)、JP-B S55-42380(1980)和JP-A S55-52063(1980))、三苯胺化合物(参见例如JP-B S58-32372(1983)和JP-A H2-190862(1990))和芪化合物(参见例如JP-A S54-151955(1979)和JP-AS58-198043(1983))等。
近来,也开发了在其中心母核具有稠合多环型烃系的化合物,例如,芘衍生物、萘衍生物和三联苯衍生物(参见例如JP-A H7-48324(1995))。
电荷输送物质要求:
(1)对光和热稳定,
(2)对通过使光电导体的表面带电时的电晕放电产生的活性物质如臭氧、氮氧化物(通式:NOx)和硝酸稳定,
(3)电荷输送性能优良,
(4)与有机溶剂和粘合剂树脂的相容性优良,和
(5)易于制造并且廉价。
尽管上述电荷输送物质部分地满足这些要求,但是其不能高水平地满足所有这些要求。
另外,尽管对于感光体的特性而言要求即使在低温环境下使用时也具有良好的灵敏度,并且要求由于周围环境变化如温度和湿度变化造成的特性变化小从而环境稳定性优良,但是还没有得到能够提供这些特性的电荷输送物质。
另一方面,最近从上述要求中要求电荷输送物质在电荷输送性能方面特别优良。
例如,随着电子照相装置如复印机和印刷机的小型化和图像形成速度提高,对于光电导体的特性,要求灵敏度提高,并且作为实现光电导体灵敏度提高的手段,要求电荷输送物质的电荷输送性能提高。
另外,在高速电子照相工艺中,从曝光至显影的时间短,因此要求具有优良的光响应性的光电导体。当光电导体的光响应性差时,由于曝光引起的感光层的表面电位的衰减速度变慢,残留电位上升,并且光电导体在表面电位未充分衰减的状态下反复使用。因此,表面电荷应该消去的部分的表面电荷没有因曝光而充分消去,从而在早期产生图像浓度下降的问题。
另一方面,在功能分离型光电导体中,通过光吸收由电荷产生物质产生的电荷由电荷输送物质输送至感光层表面,从而光照射部分的感光层的表面电荷被消除,因此光响应性依赖于电荷输送物质的电荷输送性能。因此,从实现具有充分的光响应性从而即使在高速电子照相工艺中也可以形成高质量图像的光电导体的观点考虑,对于电荷输送物质要求优良的电荷输送性能。
另外,电子照相装置要求具有高耐久性。为了实现该目的,需要电子照相光电导体耐久性优良从而其可以长期稳定操作。
因此,光电导体的最外层的耐磨性大大地影响光电导体的耐久性。
一般来说,当光电导体安装到电子照相装置中使用时,光电导体的最外层摩擦接触部件如清洁刮板(cleaning blade)和带电辊,并且不可避免地其一部分被削去。在通过摩擦导致的光电导体的最外层的削去量,即膜减量大时,光电导体的电荷保持能力下降,造成图像质量下降的问题。因此,要求光电导体的最外层对由上述接触部件的刮削的抵抗性即耐磨性优良。
关于在电荷输送层是最外层的情况下提高光电导体最外层的耐磨性的方法,一种可能的方法是增加电荷输送层中所含的粘合剂树脂的含量。
但是,在增加粘合剂树脂的情况下,电荷输送层中的电荷输送物质的含量相对地下降,因此产生电荷输送层的电荷输送性能下降并且光响应性下降的问题。
另外,在电荷输送物质与粘合剂树脂间的相容性差的情况下,产生的问题是电荷输送物质在膜形成时结晶,从而不能得到均匀的电荷输送层并且造成图像缺陷。
因此,难以实现电特性如响应性等和耐久性共存的光电导体。
为了解决电子照相感光体中的上述问题,尝试赋予粘合剂树脂以电荷输送性能并且减少电荷输送物质的添加量,因此进行着含有具有电荷输送性能的组成单元的粘合剂树脂即所谓的聚合物光电导材料的开发。
作为这方面的具体例子,可以列举主链或支链中具有三芳基胺结构的聚碳酸酯(参见例如JP-A 2004-334125、JP-A H3-221522(1991)、JP-A H4-11627(1992)、JP-A H6-295077(1994)、JP-A H7-258399(1995)和JP-A H8-62864(1996))、在主链中具有三芳基胺结构的聚醚树脂(参见例如JP-A H8-176293(1996))等。
这些树脂使用具有三芳基胺结构和羟基的化合物(例如,JP-AH7-228557(1995)、JP-A H9-194442(1997)、JP-A 2000-136169和JP-A 2002-249472)作为单体,通过将该化合物均聚或将这些化合物共聚来合成。
但是,JP-A H7-228557(1995)、JP-AH9-194442(1997)、JP-A2000-136169和JP-A 2002-249472等中记载的三芳基胺类化合物不具有充分的电荷输送性能,通过这些化合物聚合得到的JP-A H3-221522(1991)、JP-A H4-11627(1992)、JP-A H6-295077(1994)、JP-AH7-258399(1995)、JP-A H8-62864(1996)、JP-A H8-176293(1996)等中记载的具有三苯基胺结构的树脂也没有处于可以充分满足电荷输送性能和物理强度的水平。
为了解决这些聚合物光电导材料的问题,提出了具有烯胺结构和两个羟基的双羟基取代的烯胺化合物(以下称为双羟基烯胺化合物)作为化合物,其作为聚合物材料的原料化合物是有用的,并且自身作为电荷输送物质也是有用的(参见JP-A 2004-269377)。
另外,作为实现感光体耐久性提高的另一手段,用由树脂等形成的表面保护层覆盖感光层。表面保护层成为设置了表面保护层的光电导体的最外层,因此要求表面保护层电荷输送性能和耐磨性优良。作为满足这些要求的表面保护层,提出了由含有具电荷输送性能的组成单元的硅氧烷类树脂制成的表面保护层(参见JP-A 2000-242019)。
烯胺骨架中所含的氮原子具有与JP-A 2004-269377中记载的双羟基烯胺化合物相同的取代基,因此具有高水平的分子结构的对称性和优良的结晶性,因此产生的问题是该化合物在溶剂中的溶解性差并且与粘合剂树脂的相容性差。因此,例如,在将该化合物用作电荷输送层中的电荷输送物质的情况下,该化合物的一部分不溶解在用于形成层的涂布液中而残留,从而该不溶解部分以结晶态存在于电荷输送层中,产生的不利影响是造成图像缺陷等。
另外,当制造JP-A 2004-269377中记载的化合物时使用的原料化合物和在制造过程中产生的中间体也具有高结晶性并且在溶剂中的溶解性差,因此产生的问题是反应难以平滑地进行。另外,当使用JP-A2004-269377中记载的化合物作为原料化合物制造聚合物材料时,产生的问题是由于溶解性差而使反应性差。另外,为了产生烯胺结构必须使用昂贵的材料,因此从生产的角度考虑是不优选的。
另一方面,JP-A 2000-242019中记载的表面保护层不具有充分的电荷输送性能,目前还没有实现既具有优良的电荷输送性能又具有优良的物理强度的表面保护层。
另外,在JP-A 2000-242019中记载的光电导体中,电荷输送层中的电荷输送物质与形成表面保护层的具有电荷输送功能的硅氧烷类树脂的结构单元不相容,从而在表面保护层和电荷输送层间的界面上形成位垒,因此产生的问题是灵敏度和光响应性下降。
发明内容
因此,本发明的目的是以低成本提供电荷输送性能优良,并且在溶剂中的溶解性优良和与树脂的相容性优良,在形成膜时不产生部分结晶,并且电特性和耐久性优良的电子照相光电导体,以及提供作为各种功能材料的原料化合物有用的有机光电导材料、以及使用该有机光电导材料的电子照相光电导体、以及具有该电子照相光电导体的图像形成装置。
本发明人进行了专心深入的研究,结果意外发现,非对称双羟基化合物具有优良的电荷输送性能以及在溶剂中的溶解性和与树脂的相容性优良,并且进一步发现该非对称双羟基化合物作为有机光电导材料对于电子照相光电导体和具有该电子照相光电导体的图像形成装置是极其有用的,从而完成了本发明。
因此,本发明提供一种电子照相光电导体,其特征在于含有可以由下述通式(1)表示的非对称双羟基化合物(以下称为非对称双羟基化合物(1)):
其中,Ar1为可以具有任意取代基的芳基或可以具有任意取代基的杂环基,Ar2和Ar3相互相同或不同,为可以具有任意取代基的亚芳基或可以具有任意取代基的二价杂环基,Ar4为可以具有任意取代基的亚芳基或可以具有任意取代基的二价杂环基,Ar5为氢原子或可以具有任意取代基的芳基、可以具有任意取代基的芳烷基或可以具有任意取代基的烷基,R1和R1′为氢原子或可以具有任意取代基的烷基,R2、R2′、R3和R3′为氢原子或可以具有任意取代基的烷基、可以具有任意取代基的芳基、可以具有任意取代基的杂环基或可以具有任意取代基的芳烷基,条件是R1和R1′、R2和R2′、R3和R3′各自可以是相同或不同的基团,n为0至2的整数。
另外,本发明提供一种电子照相光电导体,其中上述的非对称双羟基化合物为上述通式(1)的非对称双羟基化合物中,Ar2和Ar3之一为亚苯基另一个为亚萘基,R1、R1′、R2、R2′、R3和R3′均为氢原子,可以由以下通式(2)表示的非对称双羟基化合物(以下称为非对称双羟基化合物(2)):
其中,Ar1、Ar4、Ar5和n具有与上述通式(1)中相同的含义。
具体地,本发明提供一种电子照相光电导体,其中上述的非对称双羟基化合物为上述通式(1)的非对称双羟基化合物中,Ar2和Ar3之一为亚苯基另一个为亚萘基,Ar4为可以具有任意取代基的亚苯基,Ar5为氢原子,R1、R1′、R2、R2′、R3和R3′均为氢原子,可以由以下通式(3)表示的非对称双羟基化合物(以下称为非对称双羟基化合物(3)):
其中,Ar1和n具有与上述通式(1)中相同的含义,“a”为氢原子或者可以具有任意取代基的烷基或可以具有任意取代基的二烷基氨基,m表示1至4的整数,条件是当m为多个数时,a相互可以相同或不同。
更具体地,本发明提供一种电子照相光电导体,其中上述的非对称双羟基化合物为上述通式(1)的非对称双羟基化合物中,Ar2和Ar3之一为亚苯基另一个为亚萘基,Ar4为亚苯基,Ar5为氢原子,R1、R1′、R2、R2′、R3和R3′均为氢原子,可以由以下通式(4)表示的非对称双羟基化合物(以下称为非对称双羟基化合物(4)):
其中,Ar1和n具有与上述通式(1)中相同的含义。
进一步地,本发明提供一种电子照相光电导体,其中上述的非对称双羟基化合物为上述通式(1)的非对称双羟基化合物中,Ar2和Ar3之一为亚苯基另一个为亚萘基,其可以具有任意取代基,Ar4为亚苯基,Ar5为氢原子,R1和R1′均为氢原子,n为0,可以由以下通式(5)表示的非对称双羟基化合物(以下称为非对称双羟基化合物(5)):
其中,Ar1具有与上述通式(1)中相同的含义。
另外,本发明提供一种电子照相光电导体,其特征在于,感光层和表面保护层在导电支持体上以此顺序层压,并且该感光层和表面保护层的至少任意一方单独含有上述非对称双羟基化合物(1)至(5)的任意一个或者含有其混合物。
另外,本发明提供一种电子照相光电导体,其特征在于,上述感光层具有电荷产生层和电荷输送层的多层结构,其中所述电荷产生层含有电荷产生物质,所述电荷输送层单独含有上述非对称双羟基化合物(1)至(5)的任意一个或者含有其混合物。
另外,本发明提供一种图像形成装置,其特征在于具有:
上述的电子照相光电导体、
使上述电子照相光电导体带电的带电装置、
使所述带电的电子照相光电导体曝光的曝光装置、和
使通过曝光形成的静电潜像显影的显影装置。
另外,本发明提供一种图像形成装置,其特征在于,上述图像形成装置具有接触带电系统作为使上述电子照相光电导体带电的带电装置。
附图说明
图1是示意表示根据本发明的实施方式的单层型电子照相光电导体11的主要部分的结构的断面图。
图2是示意表示根据本发明的另一实施方式的单层型电子照相光电导体12的主要部分的结构的断面图。
图3是示意表示根据本发明的另一实施方式的单层型电子照相光电导体13的主要部分的结构的断面图。
图4是示意表示根据本发明的另一实施方式的单层型电子照相光电导体14的主要部分的结构的断面图。
图5是示意表示根据本发明的另一实施方式的多层型电子照相光电导体15的主要部分的结构的断面图。
图6是示意表示根据本发明的另一实施方式的多层型电子照相光电导体16的主要部分的结构的断面图。
图7是示意表示根据本发明的另一实施方式的多层型电子照相光电导体17的主要部分的结构的断面图。
图8是示意表示根据本发明的另一实施方式的多层型电子照相光电导体18的主要部分的结构的断面图。
图9是示意表示根据本发明的再一实施方式的图像形成装置20的结构的侧面配置图。
具体实施方式
本发明的所有非对称双羟基化合物除在溶剂中的溶解性和与树脂的相容性优良以外,还具有优良的电荷输送功能,特别是空穴输送功能,因此作为有机光电导材料是有用的,并且适合作为包括静电记录元件如电子照相感光体、传感器元件和EL元件的器件的电荷输送物质。
因此,例如,当电子照相光电导体的感光层或表面保护层含有本发明的非对称双羟基化合物时,使得可以提供具有优良的电特性如带电性、灵敏度和光响应性并且具有优良的耐久性和环境稳定性的电子照相光电导体。
另外,本发明的所有非对称双羟基化合物在溶剂中的溶解性优良并且与粘合剂树脂的相容性优良,因此即使在感光层和表面保护层中也不结晶,因此以均匀的状态分散。
因此,通过使用含有本发明的非对称双羟基化合物的电子照相光电导体,可以在各种环境中稳定地形成不具有图像缺陷如黑点的高质量图像。
另外,本发明的电子照相光电导体因其即使在高速电子照相工艺中使用时也具有的优良光响应性,因此可以提供高质量图像。
另外,本发明的非对称双羟基化合物作为聚合物材料如聚碳酸酯树脂、聚醚树脂、聚酯树脂和聚氨酯树脂的原料化合物是有用的,并且本发明的非对称双羟基化合物可以作为单体使用,从而可以容易地得到具有优良的电荷输送功能的聚合物光电导材料。
在本发明的非对称双羟基化合物中,考虑作为化学物质的分解或质量变化等的化学稳定性、材料的容易获得性、制造的容易性、产率和制造成本,优选非对称双羟基化合物(2),更优选非对称双羟基化合物(3),进一步更优选非对称双羟基化合物(4),最优选非对称双羟基化合物(5)。
另外,本发明提供一种电子照相光电导体,其在感光层中含有本发明的非对称双羟基化合物。该电子照相光电导体具有优良的电特性如灵敏性和响应性、耐久性,并且不具有可能在感光层中造成图像缺陷的结晶化部分。可以使用该电子照相光电导体稳定地形成无图像缺陷如黑点的高质量图像。
另外,本发明提供一种电子照相光电导体,其在表面保护层中含有本发明的非对称双羟基化合物。本发明的非对称双羟基化合物在该表面保护层中不结晶并且以均匀的状态分散,因此可以得到充分的电荷输送功能。
因此,本发明的电子照相光电导体具有优良的物理强度,并且具有优良的电特性如灵敏性和响应性。通过使用该电子照相光电导体,即使长期反复使用,也可以形成没有图像缺陷如黑点的高质量图像。
另外,本发明提供一种具有上述电子照相光电导体的图像形成装置。
也就是说,本发明的电子照相光电导体在感光层中或表面保护层中含有本发明的非对称双羟基化合物,因此具有优良的电特性如带电性、灵敏性和光响应性,以及优良的耐久性。另外,本发明的非对称双羟基化合物在本发明的电子照相光电导体的感光层或表面保护层中不结晶并且均匀分散。
因此,在本发明的图像形成装置中,可以在各种环境下长期稳定地形成无图像缺陷如黑点的高质量图像。
另外,本发明的电子照相光电导体具有优良的光响应性并且即使在高速电子照相工艺中也可以提供高质量图像,因此,在本发明的图像形成装置中可以提高图像形成速度。
作为由通式(1)至(5)中Ar1表示的可以具有任意取代基的芳基,可以列举由碳数1至4的烷基和碳数1至4的烷氧基取代的芳基,如苯基、甲苯基、甲氧基苯基和萘基。这些当中,优选苯基、甲苯基、甲氧基苯基、萘基等。
另外,作为由通式(1)至(5)中Ar1表示的可以具有任意取代基的杂环基,可以列举具有碳数1至4的烷基作为取代基的杂环基,如噻吩基和苯并噻唑基。
作为由通式(1)中Ar2和Ar3表示的以及通式(1)和(2)中Ar4表示的、可以具有任意取代基的亚芳基,可以列举可以具有选自由碳数1至4的烷基和碳数1至4的烷氧基组成的组中的取代基的亚芳基,如对亚苯基、间亚苯基、甲基-对亚苯基、甲氧基-对亚苯基、1,4-亚萘基、亚苯并噁唑基和亚联苯基。其中,优选对亚苯基、间亚苯基、甲基-对亚苯基、甲氧基-对亚苯基、1,4-亚萘基等,特别优选对亚苯基、1,4-亚萘基等。
另外,作为由通式(1)中Ar2和Ar3表示的以及通式(1)和(2)中Ar4表示的、可以具有任意取代基的二价杂环基,可以列举例如1,4-呋喃二基、1,4-噻吩二基、2,5-苯并呋喃二基、2,5-苯并噁唑二基和N-乙基咔唑-3,6-二基等。
这里,特别优选在上述通式(1)中Ar2和Ar3中的一个为对亚苯基另一个为1,4-亚萘基的情况,也就是说,通式(2)的情况,因为原料成本低并且易于合成。
另外,从原料成本、易于获得性、合成容易性和合成产率的角度考虑,更优选Ar4为亚苯基的情况,即通式(3)的情况,进一步,进一步更优选Ar4为对亚苯基的情况,即通式(4)和(5)的情况。
作为由通式(1)和(2)中Ar5表示的可以具有任意取代基的芳基,可以列举例如可以具有选自由碳数1至4的烷基和碳数1至4的烷氧基组成的组中的取代基的芳基,如苯基和甲苯基。
其中,优选苯基、甲氧基苯基等。
另外,同样地,作为由Ar5表示的可以具有任意取代基的芳烷基,可以列举例如苄基等的芳烷基。
另外,同样地,作为由Ar5表示的可以具有任意取代基的烷基,可以列举例如可以具有噻吩基的烷基,如甲基等。
作为由通式(1)中R1、R2和R3表示的可以具有任意取代基的烷基,可以列举例如碳数为1至4并且可以具有噻吩基的直链状或支链状烷基,如甲基、乙基、异丙基和正丁基。
另外,同样地,作为可以具有任意取代基的芳基,可以列举例如可以具有选自由碳数1至4的烷基和碳数1至4的烷氧基组成的组中的取代基的芳基,如苯基。
另外,同样地,作为可以具有任意取代基的杂环基,可以列举例如可以具有碳数1至4的烷氧基作为取代基的噻吩基,作为芳烷基,可以列举苄基等的芳烷基。
作为由通式(3)中a表示的可以具有任意取代基的烷基,可以列举在上述R1、R2和R3中作为烷基列举的直链状或支链状烷基。
同样地,作为可以具有任意取代基的二烷基氨基,可以列举二烷基氨基如二甲基氨基。
上述的非对称双羟基化合物(1)例如可以按照下述反应图解,通过制造非对称双羟基醚化合物(9a)或(9b)中间体,然后将该中间体的式中R5表示的保护基脱保护来制造。
其中,Ar1、Ar2、Ar3、Ar4、Ar5、R1、R2、R3、R1′、R2′、R3′和n具有与上述同样的含义,R4和R5表示可以具有任意取代基的烷基或可以具有任意取代基的芳基,同一分子中的两个R4或R5相互独立,可以相同或不同。
在上述反应图解中,作为由R4和R5表示的烷基,可以列举例如碳数1至4的直链状或支链状烷基,如甲基、乙基、正丙基、异丙基、三氟甲基和2-噻吩基烷基。其中,优选甲基、乙基等。
另外,作为可以具有任意取代基的上述芳基,可以列举例如可以具有选自由碳数1至4的烷基和碳数1至4的烷氧基组成的组中的取代基的芳基,如苯基、甲苯基、甲氧基苯基和萘基。
上述反应图解中的各反应例如可以通过以下方式实施。
通式(6)表示的胺中间体的双甲酰化转化可以根据例如本领域的技术人员公知的Vilsmeier反应来实施。具体地,通过在搅拌胺中间体(6)和Vilsmeier试剂的同时将其加热,然后进行水解来实施。
作为Vilsmeier试剂,可以使用公知的Vilsmeier试剂,可以列举例如通过使磷酰氯与一种或多种甲酰胺在适当的溶剂中反应制备的Vilsmeier试剂。
作为制备Vilsmeier试剂用的甲酰胺,除N-甲基-N-苯基甲酰胺、N,N-二苯基甲酰胺等以外还可以列举N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二乙基甲酰胺和N,N-二丁基甲酰胺等。
作为上述的溶剂,可以列举例如1,2-二氯乙烷等,例如,制备Vilsmeier试剂用的甲酰胺如N,N-二甲基甲酰胺或N,N-二乙基甲酰胺也可以用作溶剂。
尽管胺中间体(6)与Vilsmeier试剂的使用比例没有特别的限制,但是考虑到反应效率等,相对于1当量胺中间体(6),优选使用约2.0至约2.3当量Vilsmeier试剂。
该反应例如通过在搅拌混合物的同时在60至110℃加热2至8小时来进行。
反应结束后,向反应混合物中加入碱进行水解,从而可以得到可由通式(7)表示的双羰基中间体(以后,称为双羰基中间体(7))中两个R1为氢原子的化合物(以后,称为双羰基中间体(7a))作为析出物。
作为上述的碱,可以使用一般的碱性试剂,如氢氧化钠和氢氧化钾。另外,该碱性试剂可以以约1N至约8N的溶液的形式使用。
另外,胺中间体(6)的双酰化转化可以根据例如本领域技术人员公知的Friedel-Crafts反应实现。具体地,可以通过使胺中间体(6)与Friedel-Crafts试剂在合适的溶剂中反应,然后将反应产物水解来实现。
作为反应使用的溶剂,可以不受限制地使用胺中间体(6)和Friedel-Crafts试剂可以溶解或分散于其中的惰性溶剂,可以列举例如1,2-二氯乙烷。作为Friedel-Crafts试剂,可以列举例如通过使可以由以下通式表示的酰卤化合物(以下称为酰卤化合物)与Lewis酸反应得到的试剂。
X-CO-R1
其中,R1如上所定义,X为卤素原子。
作为上述的Lewis酸,可以列举例如氯化铝、氯化锑、氯化铁、氯化锡和氯化锌。尽管Lewis酸的使用量没有特别的限制,但是例如考虑到反应效率等,相对于1当量胺中间体(6),可以使用约2.0至约2.3当量酰卤化合物和约2.2至约3.8当量Lewis酸。
上述反应例如可以在-40℃至80℃的温度下在搅拌混合物的同时进行2小时至8小时。
反应结束后,可以以与上述双羰基中间体(7a)同样的方式用碱将混合物水解,从而可以得到双羰基中间体(7)中两个R1为氢原子以外的基团的化合物(以下称为双羰基中间体(7b))。
另外,将双羰基中间体(7)进行Wittig-Horner反应,从而可以得到可以由通式(9a)或(9b)表示的醚化合物(以下称为醚化合物(9a)或(9b))作为非对称双羟基化合物(1)的前体。
作为上述的Wittig-Horner试剂,可以列举例如可以由通式(8a)或(8b)表示的化合物(以下称为Wittig-Homer试剂(8a)或(8b))。
这里,由Ar4表示的取代基中的羟基由Wittig-Horner试剂(8a)和(8b)中的取代基R5保护。
使双羰基中间体(7)和Wittig-Horner试剂(8a)反应,从而得到醚化合物(8a),另外,将保护基R5脱保护,从而得到非对称双羟基化合物(1)中n=0的化合物(以下称为非对称双羟基化合物(1a))。
另外,使双羰基中间体(7)和Wittig-Horner试剂(8b)反应,从而得到醚化合物(9b),另外,将保护基R5脱保护,从而得到非对称双羟基化合物(1)中n=1或2的化合物(以下称为非对称双羟基化合物(1b))。
对于双羰基中间体(7)的Wittig-Horner反应可以根据本领域技术人员公知的方法实施。
也就是说,使双羰基中间体(7)和Wittig-Horner试剂(8a)或(8b)在适当的溶剂中在碱性催化剂如金属醇盐的存在下反应,从而得到目标物质。
作为上述溶剂,可以不受限制地使用对反应呈惰性并且反应物质和催化剂可以溶解或分散于其中的溶剂,可以列举例如芳烃如甲苯和二甲苯,醚类如二乙醚、四氢呋喃和乙二醇二甲醚,酰胺类如N,N-二甲基甲酰胺,和亚砜类如二甲亚砜,这些溶剂可以单独使用或者作为混合溶剂使用。
另外,溶剂的使用量没有特别的限制,可以根据反应条件如反应物质的使用量、反应温度和反应时间等,选择适于使反应平滑进行的量。
作为上述的金属醇盐碱性催化剂,例如可以使用公知的碱金属醇盐碱,如叔丁醇钾、乙醇钠和甲醇钠。作为金属醇盐碱,可以单独使用一种,也可以两种以上一起使用。
尽管反应物质和催化剂的使用量没有特别的限制,可以根据反应条件等从广泛的范围适当选择,但是考虑到反应的平滑进行,例如相对于1当量双羰基中间体(7),可以使用约2.0至约2.3当量的Wittig-Horner试剂(8a)或(8b)以及约2.0至约2.5当量的催化剂。
该反应可以在搅拌混合物的同时在室温或加热到30至60℃的温度进行约2小时至约8小时,从而可以根据常规方法得到醚化合物(9a)或(9b)。
醚化合物(9a)或(9b)的脱保护可以根据公知的方法进行。
也就是说,可以通过使醚化合物(9a)或(9b)与脱保护剂在适当的溶剂中反应来实现。
作为上述的脱保护剂,可以使用公知的试剂,包括,例如卤化氢,如溴化氢和碘化氢,卤化铝如氯化铝和溴化铝,三溴化硼和乙硫醇钠。
作为脱保护剂,可以单独使用上述化合物中的一种,也可以两种以上一起使用。
尽管脱保护剂的使用量没有特别的限制,但是为了使反应平滑进行,并且为了使得在反应结束后可以分离和纯化目标化合物,相对于1当量醚化合物(9a)或(9b),优选使用约2.0至约3.0当量,更优选使用约2.2至约2.6当量。
作为上述的溶剂,可以不受限制地使用在反应中呈惰性并且反应物质可以稳定地溶解或分散于其中的溶剂,例如芳烃如苯和硝基苯,芳烃卤化物如氯苯,甲酰胺如N,N-二甲基甲酰胺,乙酸酐和二氯甲烷适合使用。
这里,可以根据使用的脱保护剂的类型从上述溶剂中选择适当的溶剂。
例如,在使用卤化氢的情况下,优选乙酸酐,在使用卤化铝的情况下,优选芳烃、芳烃卤化物等。
另外,在使用三溴化硼的情况下,优选二氯甲烷,在使用乙硫醇钠的情况下,优选甲酰胺。
溶剂的使用量没有特别的限制,可以根据反应条件例如反应物质和脱保护剂的种类、使用量、反应温度等从广泛范围中选择适当的量。
该脱保护反应可以在将混合物冷却或室温下在溶剂回流的状态下进行,并且在约0.5小时至约24小时内结束。这里,作为反应温度,可以选择脱保护反应平滑进行的适当温度。作为该反应的结果,可以得到非对称双羟基化合物(1)。
这样得到的本发明的非对称双羟基化合物可以通过一般的纯化手段如萃取、层析、离心分离、重结晶或洗涤等从反应结束后的反应混合物中容易地分离纯化。
作为非对称双羟基化合物(1)的具体例子,可以列举下表1中所示的例子。
表1:例示化合物
本发明的非对称双羟基化合物具有优良的电荷输送性能,以及在溶剂中的优良溶解性及与树脂的优良相容性,因此,作为有机光电导材料是有用的,并且特别地,作为电子照相光电导体的感光层中的电荷输送物质或表面保护层中的电荷输送物质是有用的。
另外,本发明的非对称双羟基化合物分子中具有两个羟基,因此也可以作为多种聚合物材料的原料化合物,特别是由具有两个羟基的化合物衍生的聚合物材料。
本发明的非对称双羟基化合物可以作为例如聚碳酸酯树脂、聚醚树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂等的单体使用,从而可以得到具有优良的电荷输送性能并且作为光电导材料有用的聚合物光电导材料。
聚合物材料如聚碳酸酯树脂、聚醚树脂、聚酯树脂和聚氨酯村脂,除了使用本发明的非对称双羟基化合物的一种或两种以上作为二醇以外,可以根据与现有的各树脂的同样的制造方法来制造。
例如,聚碳酸酯树脂,除了使用本发明的非对称双羟基化合物的一种或多种和碳酸酯化合物的一种或多种作为原料化合物之外,可以以与现有聚碳酸酯树脂同样的方式来制造。
作为上述的碳酸酯化合物,可以使用那些可以用于制造聚碳酸酯化合物的化合物,可以列举例如羰基卤化物(碳酰卤)如光气、双(三氯甲基)碳酸酯(也称为三光气),二芳基碳酸酯如碳酸二苯酯,和衍生自具有两个羟基的双羟基化合物的双卤化甲酸酯如双氯化甲酸酯。
作为可以用作双卤化甲酸酯的原料的双羟基化合物,可以列举例如4,4′-(1-甲基乙叉基)双酚、4,4′-(1-甲基乙叉基)双(2-甲基苯酚)、4,4′-环己叉基双酚和4,4-乙叉基双酚。
本发明的非对称双羟基化合物与碳酸酯化合物的聚合可以通过公知的方法实施。例如,在羰基卤化物用作碳酸酯化合物的情况下,可以通过溶解聚合法、界面聚合法等得到聚碳酸酯树脂。
另外,在二芳基碳酸酯用作碳酸酯化合物的情况下,可以通过酯交换法得到聚碳酸酯树脂。
本发明的非对称双羟基化合物在溶剂中的溶解性优良,因此易于溶解于聚合工序中使用的溶剂中。
因此,本发明的非对称双羟基化合物可以用作原料化合物,由此聚合反应可以平滑地进行,并且可以容易得到作为上述光电导材料有用的聚合物材料。
图1至图8为示意表示根据本发明的其它实施方式的电子照相光电导体(以下有时简称为光电导体)的主要部分的结构的断面图。
图1至4中所示的电子照相感光体11至14为单层型电子照相感光体,其特征在于,感光层2为由一层制成的单层型感光层2。
另外,图5至8中所示的电子照相感光体15至18为多层型电子照相感光体(以下也称为“功能分离型电子照相光电导体”),其特征在于,感光层7为由电荷产生层3和电荷输送层4构成的多层型感光层(以下也称为“功能分离型感光层”)。
图1中所示的电子照相光电导体11包括导电支持体(电子照相光电导体用管)1和在该导电支持体1的表面上形成的感光层2。
图2中所示的电子照相光电导体12包括导电支持体1、在该导电支持体1的表面上形成的感光层2和在该感光层2的表面上形成的表面保护层5。
图3中所示的电子照相光电导体13包括导电支持体1、在该导电支持体1的表面上形成的中间层6和在该中间层6的表面上形成的感光层2。
图4中所示的电子照相光电导体14包括导电支持体1、在该导电支持体1的表面上形成的中间层6、在该中间层6的表面上形成的感光层2和在该感光层2的表面上形成的表面保护层5。
图5中所示的电子照相光电导体15包括导电支持体1、在该导电支持体1的表面上形成的电荷产生层3和在该电荷产生层3的表面上形成的电荷输送层4。
图6中所示的电子照相光电导体16包括导电支持体1、在该导电支持体1的表面上形成的电荷产生层3、在该电荷产生层3的表面上形成的电荷输送层4和在该电荷输送层4的表面上形成的表面保护层5。
图7中所示的电子照相光电导体17包括导电支持体1、在该导电支持体1的表面上形成的中间层6、在该中间层6的表面上形成的电荷产生层3和在该电荷产生层3的表面上形成的电荷输送层4。
图8中所示的电子照相光电导体18包括导电支持体1、在该导电支持体1的表面上形成的中间层6、在该中间层6的表面上形成的电荷产生层3、在该电荷产生层3的表面上形成的电荷输送层4和在该电荷输送层4的表面上形成的表面保护层5。
构成图1至图8中所示的电子照相感光体11至18的各层具体如下所述。
导电支持体
导电支持体1由金属材料例如铝、铝合金、铜、锌、不锈钢、钛等形成。另外,导电支持体不限于这些金属材料,也可以使用在由聚合物材料如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰胺、聚酯、聚甲醛、聚苯乙烯等、硬质纸、玻璃等制成的基体材料的表面层压金属箔得到的材料、沉积金属材料得到的材料、或沉积或涂布导电化合物如导电聚合物、氧化锡或氧化铟的层而得到的材料。
尽管图1至8中所示的感光体11至18的导电支持体1为片状,但是导电支持体的形状不不限于此,导电支持体也可以是圆筒状、圆柱状、环形带状等。
如果需要,在不影响图像质量的范围内,可以在导电支持体1的表面上进行阳极氧化膜处理、使用化学品、热水等的表面处理、着色处理、漫反射处理如表面粗糙化等。
漫反射处理在使用激光作为曝光光源的电子照相工艺中使用本发明的电子照相光电导体的情况下特别有效。也就是说,在使用激光作为曝光光源的电子照相工艺中,激光束的波长一致,因此从电子照相光电导体表面反射的激光束与从电子照相光电导体内部反射的激光束相互干涉,由该干涉造成的干涉图样可能出现在图像上,造成图像缺陷。
但是,如上所述的在导电支持体1的表面上进行漫反射处理,从而可以防止由于波长一致的激光束之间的干涉造成的图像缺陷。
单层型感光层
感光层2为单层型感光层,包括电荷产生物质、本发明的非对称双羟基化合物和粘合剂树脂。在感光层2中,本发明的非对称双羟基化合物起到作为电荷输送物质的作用。根据需要,感光层2可以含有本发明的非对称双羟基化合物以外的电荷输送物质、添加剂如抗氧化剂等。
上述电荷产生物质为通过吸收光产生电荷的物质。作为电荷产生物质,可以使用本领域通常使用的那些,可以列举例如有机颜料和染料,如偶氮类颜料(单偶氮类染料、双偶氮类染料、三偶氮类染料等)、靛蓝类颜料(靛蓝、硫靛蓝等)、苝类颜料(苝酰亚胺(perylene imide)、苝酸酐(perylenic anhydride)等)、多环醌类颜料(蒽醌、芘醌等)、酞菁类颜料(金属酞菁、非金属酞菁等)、方酸内鎓盐(squarylium)色素、吡喃鎓(pyrylium)盐、硫代吡喃鎓盐和三苯基甲烷类色素;和无机材料如硒和非晶硅。
上述电荷产生物质可以一种单独使用,也可以两种以上组合使用。
这些电荷产生物质中,优选X型非金属酞菁和金属酞菁,更优选氧钛酞菁。
X型非金属酞菁和金属酞菁,特别是氧钛酞菁,具有高电荷产生效率和电荷注入效率,因此通过吸收光产生大量电荷,并且有效地将产生的电荷注入感光层2或7所含的电荷输送物质即本发明的非对称双羟基化合物中,而不将产生的电荷蓄积在分子内。
因此,电荷产生物质通过吸收光产生的电荷有效地注入用作电荷输送物质的本发明的非对称双羟基化合物中,并且平滑地输送,因此可以得到高分辨率高灵敏度的电子照相光电导体。
电荷产生物质可以与增感染料组合使用,所述增感染料例如三苯基甲烷型染料如甲基紫、结晶紫、night blue、Victoria blue等,吖啶染料如赤藓红、若丹明B、若丹明3R、吖啶橙、flapeocine等,噻嗪染料如亚甲基蓝或亚甲基绿,噁嗪染料如capri blue、meldra blue等,花青染料,苯乙烯基染料,吡喃鎓盐染料或硫代吡喃鎓盐染料。
作为用作电荷输送物质的本发明的非对称双羟基化合物,可以使用从上述非对称双羟基化合物(1)中选择的一种或多种。
为了进一步增强感光层2的电特性,例如,可以使用本发明的非对称双羟基化合物以外的电荷输送物质。
这样的电荷输送物质包括空穴输送物质和电子输送物质。
作为上述的空穴输送物质,可以使用在本领域中通常使用的空穴输送物质,可以列举例如咔唑衍生物、芘衍生物、噁唑衍生物、噁二唑衍生物、噻吩衍生物、噻二唑衍生物、三唑衍生物、咪唑衍生物、咪唑啉酮衍生物、咪唑烷衍生物、双咪唑烷衍生物、苯乙烯基化合物、腙化合物、多环芳族化合物、吲哚衍生物、吡唑啉衍生物、噁唑酮(oxazolone)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、三芳胺衍生物、三芳基甲烷衍生物、苯二胺衍生物、芪衍生物、烯胺衍生物、联苯胺衍生物、主链或支链上具有自这些化合物衍生的基团的聚合物(聚-N-乙烯基咔唑、聚-1-乙烯基芘、乙基咔唑-甲醛树脂、三苯基甲烷聚合物、聚-9-乙烯基蒽等)和聚硅烷。
另外,作为上述电子输送物质,可以使用在本领域中通常使用的电子输送物质,可以列举例如有机化合物如苯醌衍生物、四氰基乙烯衍生物、四氰基对醌二甲烷(tetracyanoquinodimethane)衍生物、芴酮衍生物、呫吨酮衍生物、菲醌衍生物、邻苯二甲酸酐衍生物和联苯醌衍生物,和无机材料如非晶硅、非晶硒、碲、硒-碲合金、硫化镉、硫化锑、氧化锌和硫化锌等。这些电子输送物质可以一种单独使用,也可以两种以上组合使用。
作为上述的粘合剂树脂,使用具有粘合性能的树脂,例如为了增加感光层2的物理强度、耐久性等而使用。
作为粘合剂树脂,优选使用与本发明的非对称双羟基化合物具有优良相容性的树脂。
作为这些树脂的具体例子,可以列举乙烯基型树脂如聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯和聚氯乙烯,热塑性树脂如聚碳酸酯、聚酯、聚酯碳酸酯、聚砜、聚芳酯、聚酰胺、甲基丙烯酸树脂、丙烯酸树脂、聚醚、聚丙烯酰胺和聚苯醚,热固性树脂如苯氧基树脂、环氧树脂、硅树脂、聚氨酯和酚醛树脂,以及这些树脂的部分交联产物。
在上述树脂中,聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚芳酯和聚苯醚与本发明的非对称双羟基化合物具有特别优良的相容性,以及具有优良的电绝缘特性从而体积电阻值不小于1013Ω,并且具有优良的成膜性能和电位特性,因此适合作为粘合剂树脂使用,并且聚碳酸酯特别适合使用。粘合剂树脂可以一种单独使用或者两种以上组合使用。
尽管本发明的非对称双羟基化合物与粘合剂树脂的使用比例没有特别,但是在用于表面保护层的情况下,相对于100重量份本发明的非对称双羟基化合物,优选使用100重量份至2000重量份粘合剂树脂。
在相对于100重量份本发明的非对称双羟基化合物的粘合剂树脂的使用量小于100重量份时,磨耗度增加,并且表面保护层有时不能作为保护层起作用。
另一方面,在相对于100重量份本发明的非对称双羟基化合物的粘合剂树脂的使用量超过2000重量份时,粘合剂树脂相对于电荷输送物质的量比变高,可能观察到灵敏度下降的现象。
在粘合剂树脂用于电荷输送层的情况下,相对于100重量份本发明的非对称双羟基化合物,优选使用50重量份至300重量份粘合剂树脂。
在相对于100重量份本发明的非对称双羟基化合物的粘合剂树脂的使用量小于50重量份时,磨耗度变高,而在相对于100重量份本发明的非对称双羟基化合物的粘合剂树脂的使用量大于300重量份时,发现灵敏度下降。
抗氧化剂减弱由于在电子照相光电导体带电时产生的活性物质如臭氧、NOx等的附着造成的表面层劣化,并且可以增加电子照相光电导体反复使用时的耐久性。另外,如下所述,抗氧化剂提高感光层形成用涂布液的稳定性,从而液体寿命延长,并且由于具有氧化性能的杂质减少,因此使用该涂布液制造的电子照相光电导体的耐久性也提高。
作为上述的抗氧化剂,可以列举例如受阻酚衍生物、受阻胺衍生物等。
尽管抗氧化剂的使用量没有特别限制,但是相对于100重量电荷输送物质优选使用0.1重量份至10重量份抗氧化剂。在抗氧化剂的使用量小于0.1重量份时,后述的感光层形成用涂布液稳定性提高效果和电子照相光电导体的耐久性提高效果不充分,而在超过10重量份时,电子照相光电导体的电特性受到负面影响。
感光层2可以通过以下方式形成:通过将电荷产生物质、本发明的非对称双羟基化合物、粘合剂树脂和根据需要的本发明的非对称双羟基化合物以外的电荷输送物质和抗氧化剂等溶解或分散于适当的有机溶剂中制备感光层形成用涂布液,将该涂布液涂布到导电支持体1或上述中间层6的表面然后干燥,从而除去有机溶剂。
本发明的非对称双羟基化合物在溶剂中的溶解性优良并且与粘合剂树脂的相容性优良,因此均匀地溶解或分散于涂布液中,另外,在形成感光层2的过程中不会结晶。
因此,在本发明中,可以形成无结晶化部分的均匀的感光层2。
作为上述的有机溶剂,可以列举例如芳烃类如苯、甲苯、二甲苯、均三甲基苯、四氢萘、二苯基甲烷、二甲氧基苯和二氯苯,卤代烃类如二氯甲烷和二氯乙烷,醚类如四氢呋喃(THF)、二氧杂环己烷、二苄基醚和二甲氧甲基醚,酮类如环己酮、苯乙酮和异佛尔酮,酯类如苯甲酸甲酯和乙酸乙酯,含硫溶剂如二苯硫,氟类溶剂如六氟异丙酮,和非质子极性溶剂如N,N-二甲基甲酰胺,这些溶剂可以一种单独使用,也可以使用两种以上的混合溶剂,另外,也可以使用通过向这些溶剂的一种或两种以上的混合液中加入醇类、乙腈或甲乙酮得到的混合溶剂。
尽管感光层的厚度没有特别限制,但是优选为5μm至100μm,更优选10μm至50μm。在膜厚度小于印m的情况下,担心电子照相光电导体表面的带电保持能力可能会下降,反之,在膜厚度超过100μm的情况下,担心电子照相光电导体的生产率可能会下降。
多层型感光层
作为多层型感光层的感光层7是包括电荷产生层3和电荷输送层4的层压体。
电荷产生层
电荷产生层3包含电荷产生物质和粘合剂树脂。
作为电荷产生物质,可以使用与感光层2中包含的同样的电荷产生物质的一种或多种。
作为粘合剂树脂,可以使用作为电荷产生物质层的基质树脂常用的那些,可以列举例如热塑性树脂如聚酯、聚苯乙烯、丙烯酸树脂、甲基丙烯酸树脂、聚碳酸酯和聚芳酯,热固性树脂如聚氨酯、酚树脂、醇酸树脂、三聚氰胺树脂、环氧树脂、硅氧烷树脂、苯氧基树脂、聚乙烯醇缩丁醛、聚乙烯醇缩甲醛,和含有这些树脂中包含的构成单元的两个以上的共聚物树脂(绝缘性树脂如氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂、氯乙烯-乙酸乙酸酯-马来酸酐共聚物树脂和丙烯腈-苯乙烯共聚物树脂)。这些当中,优选聚乙烯醇缩丁醛。粘合剂树脂可以一种单独使用或者两种或多种组合使用。
尽管电荷产生物质与粘合剂树脂的含量比没有特别的限制,但是优选在电荷产生物质和粘合剂树脂的总量的全部量中含有10重量%至99重量%的电荷产生物质,其余部分为粘合剂树脂。
在电荷产生物质的比例小于10重量%的情况下,存在灵敏度可能下降的担心,相反地,在电荷产生物质的比例超过99重量%的情况下,电荷产生层3的膜强度降低,电荷产生物质的分散水平下降,并且因此粗大粒子数量增多,从而在通过曝光应该消去的部分以外的表面上的电荷减少,因此,产生大量图像缺陷,特别是产生图像灰雾(overlapping of images)(称为黑斑,其中由附着到白底上的调色剂形成微小黑点)。
根据需要,除上述两种必须成分以外,电荷产生层3可以包含适量的选自空穴输送材料、电子输送材料、抗氧化剂、分散稳定剂和增感剂中的一种或多种。结果,电位特性提高,并且后述的电荷产生层形成用涂布液的稳定性提高,因此当电荷照相光电导体的反复使用时导致的疲劳劣化减轻,可以提高耐久性。
上述的电荷产生层3可以通过例如将电荷产生物质、粘合剂树脂和根据需要的其它添加剂溶解或分散于适当的有机溶剂,从而制备电荷产生层形成用涂布液,将该涂布液涂布到导电支持体1或后述的中间层6的表面上,然后干燥从而除去有机溶剂而形成。具体地,例如,将电荷产生物质和根据需要的其它添加剂溶解或分散于通过粘合剂树脂溶解于有机溶剂中得到的树脂溶液中,从而得到电荷产生层形成用涂布液。
作为这里使用的有机溶剂,可以列举例如卤代烃类如四氯丙烷和二氯乙烷,酮类如异佛尔酮、甲乙酮、苯乙酮和环己酮,酯类如乙酸乙酯、苯甲酸甲酯和乙酸丁酯,醚类如四氢呋喃(THF)、二噁烷、二苄基醚、1,2-二甲氧基乙烷和二氧杂环己烷,芳烃如苯、甲苯、二甲苯、均三甲基苯、四氢萘、二苯基甲烷、二甲氧基苯和二氯苯,含硫溶剂如二苯硫醚,氟系溶剂如六氟异丙醇,和非质子极性溶剂如N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺。另外,这些溶剂可以单独使用或者两种以上混合使用。
在将电荷产生物质等溶解或分散于树脂溶液中之前,可以预先将电荷产生物质和其它添加剂进行粉碎。
粉碎使用一般的粉碎机械如球磨机、砂磨机(sand mill)、精磨机(attritor)、振动磨机或超声波分散机预先进行。
将电荷产生物质等溶解或分散于树脂溶液中这一操作使用一般的分散机械进行,所述分散机械如油漆振摇机(paint shaker)、球磨机或砂磨机。此时,优选选择适当的分散条件使得不会从构成容器和含有树脂溶液、电荷产生物质等的分散机械的部件上通过磨擦等而产生杂质并且混入涂布液中。
作为电荷产生层形成用涂布液的涂布方法,可以列举例如辊涂、喷涂、刮板涂布法(blade application)、环涂(ring application)、浸渍涂布等。
尽管电荷产生层3的膜厚度没有特别限制,但是优选为0.05μm至5μm,更优选0.1μm至1μm。这是因为在电荷产生层的膜厚度小于0.05μm的情况下,光吸收效率下降,因此灵敏度下降,相反地,在电荷产生层的膜厚度超过5μm的情况下,电荷产生层内部的电荷迁移成为电子照相光电导体的表面电荷消去过程的速率决定步骤,因此灵敏度下降。
电荷输送层
电荷输送层4含有具有接受和输送在电荷产生物质中产生的电荷的能力的本发明的非对称双羟基化合物、和粘合剂树脂。另外,如果需要,电荷输送层4可以包含本发明的非对称双羟基化合物以外的电荷输送物质,和添加剂如抗氧化剂。
作为本发明的非对称双羟基化合物,可以使用选自上述非对称双羟基化合物(1)中的一种或多种。
另外,作为本发明的非对称双羟基化合物以外的电荷输送物质、粘合剂树脂和抗氧化剂,可以分别以同样的使用量使用与感光层2中使用的那些相同的成分。
电荷输送层4例如可以通过将本发明的非对称双羟基化合物、粘合剂树脂和根据需要的本发明的非对称双羟基化合物以外的电荷输送物质和抗氧化剂溶解或分散于适当的有机溶剂中从而得到电荷输送层形成用涂布液,将该电荷输送层形成用涂布液涂布于电荷产生层3的表面,然后干燥从而除去有机溶剂而形成。
本发明的非对称双羟基化合物即使在形成电荷输送层4的过程中也不产生结晶,因此,可以形成本发明的非对称双羟基化合物均匀分布的电荷输送层4。
作为这里使用的有机溶剂,可以使用与感光层2形成中使用的那些相同的溶剂。
将电荷输送层形成用涂布液涂布于电荷产生层3的表面上的方法没有特别限制,可以列举例如浸渍涂布、辊涂和喷射涂布法。另外,干燥通过选择适当的温度从而除去涂布液中所含的有机溶剂并且可以形成具有均匀表面的电荷输送层4来进行。
尽管电荷输送层4的膜厚度没有特别限制,但是优选为5μm至50μm,更优选10μm至40μm。这是因为在电荷输送层的膜厚度小于5μm的情况下,担心电子照相光电导体表面的电荷保持能力下降,相反地,在电荷输送层的膜厚度超过50μm的情况下,担心电子照相光电导体的分辨率下降。
表面保护层
表面保护层5具有增加电子照相光电导体耐久性的功能。表面保护层5含有本发明的非对称双羟基化合物和粘合剂树脂。另外,根据需要,表面保护层5可以含有本发明的非对称双羟基化合物以外的电荷输送物质。
作为本发明的非对称双羟基化合物,可以使用自上述非对称双羟基化合物(1)中选择的一种或多种。另外,作为本发明的非对称双羟基化合物以外的电荷输送物质和粘合剂树脂,可以分别以同样的使用量使用与感光层2中使用的那些相同的成分。
作为具有表面保护层5的电子照相光电导体中的感光层2或电荷输送层4中所含的电荷输送物质,优选丁二烯化合物。通过使用丁二烯化合物可以防止在感光层2或电荷输送层4和表面保护层5之间的界面上形成势垒,因此,表面保护层5和感光层2或电荷输送层4之间的电荷转移和接受变得平滑,从而可以提高光电导体的灵敏度和光响应性。
这里,作为具有表面保护层5的电子照相光电导体中的感光层2或电荷输送层4中所含的电荷输送物质,可以使用本发明的非对称双羟基化合物。本发明的非对称双羟基化合物具有与丁二烯化合物类似的部分结构,因此,通过使用本发明的非对称双羟基化合物,感光层2或电荷输送层4与表面保护层5之间的电荷转移和接受与使用丁二烯化合物的情况同样地变得平滑,因此,可以提高光电导体的灵敏度和光响应性。
表面保护层5例如可以通过将本发明的非对称双羟基化合物、粘合剂树脂和根据需要的本发明的非对称双羟基化合物以外的电荷输送物质溶解或分散于适当的有机溶剂中从而得到表面保护层形成用涂布液,将该表面保护层形成用涂布液涂布于感光层2或7的表面上,然后进行干燥除去有机溶剂而形成。作为这里使用的有机溶剂,可以使用与感光层2的形成中使用的相同的有机溶剂。本发明的非对称双羟基化合物即使在表面保护层5的形成过程中也不结晶,因此,可以形成本发明的非对称双羟基化合物均匀分散的本发明的表面保护层5。
尽管表面保护层5的膜厚度没有特别限制,但是优选为0.5μm至10μm,更优选1μm至5μm。这是因为在表面保护层5的膜厚度小于0.5μm的情况下,电子照相光电导体表面的耐磨性低并且耐久性不充分。在表面保护层5的膜厚度超过10μm的情况下,电子照相光电导体的分辨率低。
中间层
中间层6具有防止电荷从导电支持体1注入感光层2或7的功能。结果,感光层2或7的静电特性下降受到抑制,并且通过曝光应消去的部分以外的表面电荷的减少受到抑制,从而可以防止图像缺陷如图像重叠的产生。
特别地,在反转显影工艺的图像形成时,可以防止图像灰雾(称为黑斑,其由附着在白底上的调色剂形成微小黑点)的产生。另外,导电支持体1的表面由中间层6被覆,从而导电支持体1的表面缺陷即凸凹度减轻,从而表面变得均匀,因此感光层2或7的膜形成的容易性提高,并且可以提高导电支持体1和感光层2或7之间的粘着性。
中间层6例如可以通过将树脂材料溶解于适当的溶剂中得到中间层形成用涂布液,并将该涂布液涂布于导电支持体1的表面,并且通过加热将涂布液中的溶剂除去而形成。作为树脂层形成用树脂材料,可以列举例如热塑性树脂如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、丙烯酸树脂、氯乙烯树脂、乙酸乙烯酯树脂、聚酯、聚碳酸酯、聚酯碳酸酯、聚砜、聚乙烯醇缩丁醛、聚酰胺和聚芳酯,热固性树脂如聚氨酯、环氧树脂、三聚氰胺树脂、苯氧基树脂和硅酮树脂,含有这些热塑性树脂和热固性树脂中所含的构成单元的两个以上的共聚物树脂,和天然聚合物材料如酪蛋白、明胶、聚乙烯醇和乙基纤维素。
作为树脂材料溶解或分散的溶剂,可以列举例如水,醇类如甲醇、乙醇和丁醇,甘醇醚(glymes)类如甲基卡必醇和丁基卡必醇,以及这些溶剂的两种上混合成的混合溶剂等。
另外,中间层形成用涂布液中可以添加金属氧化物粒子。通过添加金属氧化物粒子,中间层6的体积电阻值可以容易地进行调节,并且可以进一步抑制电荷从导电支持体1注入感光层2或7中,另外,可以在各种环境下保持电子照相光电导体的电特性。作为金属氧化物粒子,可以列举例如氧化钛、氧化铝、氢氧化铝和氧化锡等的粒子。为了将金属氧化物的微粒子分散到中间层形成用涂布液中,可以使用一般的粒子分散装置如球磨机、砂磨机、精磨机(attritor)、振动磨机或超声波分散机械。
当包含树脂材料和金属氧化物粒子的中间层形成用涂布液中树脂材料和金属氧化物粒子的总含量设为C并且溶剂的含量设为D时,两者的比(C/D)优选为1/99至40/60(0.01至0.67,重量比),更优选2/98至30/70(0.02至0.43,重量比)。
另外,树脂材料的含量(E)与金属氧化物粒子的含量(F)的比(E/F)优选为1/99至90/10(0.01至9.0,重量比),更优选5/95至70/30(0.05至2.33,重量比)。
尽管中间层6的膜厚度没有特别限制,但优选0.01μm至20μm,更优选0.1μm至10μm。在膜厚度小于0.01μm的情况下,膜不能充分地起到作为中间层6的作用,不能覆盖导电支持体1的缺陷和提供均匀的表面,另外,不能防止电荷从导电支持体1注入感光层2或7中,因此感光层2或7的电特性下降。在膜厚度超过20μm的情况下,中间层6的均匀形成变得困难,并且电子照相光电导体的灵敏度变低。
这里,在导电支持体1的表面上可以形成含有防蚀铝(alumite)的层(防蚀铝层),从而作为中间层6使用。
图9是示意表示根据本发明的再一实施方式的图像形成装置20的结构的侧面配置图。图像形成装置20的特征在于,具有本发明的电子照相光电导体21,其具有与前述图1至图8所示的电子照相光电导体11至18的任一项相同的结构。参照图9,说明本发明的另一实施方式的图像形成装置20。这里,本发明的图像形成装置不限于以下所述的那些。
图像形成装置20包含本发明的电子照相光电导体21,其为由未图示的装置主体支持从而可以自由旋转的电子照相光电导体21;带电器24;曝光手段28;显影器25;转印装置26;清洁器(cleaner)27;和定影装置31。
通过未图示的驱动手段驱动电子照相光电导体21绕旋转轴线22在箭头23的方向上旋转。驱动装置包括例如电动机和减速齿轮,并且把其驱动力传递给构成电子照相光电导体21的芯体的导电支持体,从而驱动电子照相光电导体21以预定圆周速度旋转。带电器24、曝光手段28、显影器25、转印装置26和清洁器27按此顺序沿电子照相光电导体21的外周面从箭头23所示的电子照相光电导体21的旋转方向上游侧向下游侧设置。
带电器24为用于使电子照相光电导体21的外周面带电到预定电位的带电手段。根据本实施方式,带电器24通过使用接触式带电辊24a和用于对带电辊24a施加电压的偏压电源24b实现。尽管也可以使用带电线(charger wire)作为带电装置,但是在要求光电导体表面的高耐磨性的带电辊中,形成了表面保护层的本发明的电子照相光电导体提供使电子照相光电导体的耐久性提高的大的效果。
曝光手段28具有例如作为光源的半导体激光器,并且光28a如从光源输出的激光束照射在电子照相光电导体21的带电器24和显影器25之间,从而将电子照相光电导体21的带电外周面根据图像信息进行曝光。光28a在电子照相光电导体21的旋转轴线22延伸的方向(其为扫描的主方向)上反复扫描,与此同时,在电子照相光电导体21的表面上顺次形成静电潜像。
显影器25是使用显影剂将通过曝光而形成于电子照相光电导体21表面上的静电潜像显影的显影手段,与电子照相光电导体21相对设置,并且具有用于向电子照相光电导体21的外周面供给调色剂的显影辊25a和用于支持显影辊25a使其可以绕与电子照相光电导体21的旋转轴线22平行的旋转轴线旋转和用于在其内部空间中容纳包括调色剂的显影剂的壳体25b(casing)。
转印装置26是用于将通过显影而作为可见图像形成于电子照相光电导体21外周面上的调色剂图像转印到通过未图示的搬运手段在箭头29的方向上供给到电子照相光电导体21和转印装置26之间的作为记录介质的转印纸30上的转印装置。转印装置26例如为具有带电装置、并且通过向转印纸30提供与调色剂反极性的电荷而将调色剂图像转印到转印纸30上的非接触型转印装置。
清洁器27为用于将转印装置26的转印操作后残留在电子照相光电导体21的外周面上的调色剂除去和收集的清洁手段,其具有清洁刮板(cleaning blade)27a,用于将残留于电子照相光电导体21外周面上的调色剂除去;和用于容纳通过清洁刮板27a除去的调色剂的收集用壳体27b。另外,该清洁器27与未图示的除电灯一起设置。
另外,图像形成装置20具有定影装置31,其为用于将转印的图像定着在通过电子照相光电导体21和转印器26之间的转印纸30的搬运方向的下游侧的定影装置。定影装置31具有加热辊31a,其具有未图示的加热装置;和与加热辊31a相对设置的加压辊31b,并且当由加热辊31a挤压时形成接触部。
图像形成装置20的图像形成操作如下进行。首先,当电子照相光电导体21由驱动手段驱动而沿箭头23的方向旋转时,电子照相光电导体21的表面由带电器24均匀地带电到预定的正或负电位,所述带电器24设置在相对于来自曝光装置28的光28a的图像形成点在电子照相光电导体21的旋转方向上游侧。
接着,从曝光手段28根据图像信息对电子照相光电导体21表面照射光28a。在电子照相光电导体21中,通过该曝光,光28a照射部分的表面电荷被除去,从而在光28a照射部分的表面电位与光28a未照射部分的表面电位之间产生电位差,从而形成静电潜像。
从与来自曝光装置28的光28a的图像形成点相比设置于电子照相光电导体21的旋转方向下游侧的显影器25,向形成了静电潜像的电子照相光电导体21的表面供给调色剂,然后将静电潜像显影,形成调色剂图像。
供给到电子照相光电导体21和转印装置26之间的转印纸30与电子照相光电导体21的曝光同步。转印装置26向供给的转印纸30提供与调色剂反极性的电荷,从而将电子照相光电导体21的表面上形成的调色剂图像转印到转印纸30上。
转印了调色剂图像的转印纸30通过搬运装置搬运到定影装置31,然后在通过定影装置31的加热辊31a和加压辊31b之间的接触部时被加热和加压,从而调色剂图像定着在转印纸30上,形成牢固的图像。以此方式形成了图像的转印纸30通过搬运装置排出到图像形成装置20的外部。
另一方面,在通过转印装置26的转印后残留在电子照相光电导体21的表面上的调色剂通过清洁器27从电子照相光电导体21的表面上剥离并收集。以此方式除去了调色剂的电子照相光电导体21的表面上的电荷通过来自除电灯的光而除去,从而电子照相光电导体21的表面上的静电潜像消失。其后,进一步驱动电子照相光电导体21使其旋转,并且重复从带电开始的一系列操作而连续地形成图像。
本发明的图像形成装置20具有电子照相光电导体21,其具有其中本发明的非对称双羟基化合物均匀分散的感光层或表面保护层,因此,可以形成无图像缺陷如黑点的高质量图像。
实施例
以下列举制造例、实施例和比较例,具体地说明本发明,但是本发明不限于以下的例子。
这里,对于以下制造例和实施例得到的化合物,测定分子量并使用以下装置在以下条件下进行元素分析。
分子量测定装置:LC-MS(Finnigan LCQ Deca Mass SpectrometerSystem,ThermoQuest GmbH制造)
LC柱:GL-Sciences Intertsil ODS-3 2.1×100mm
柱温:40℃
洗脱液:甲醇:水=90:10
试样注入量:5μl
检测器:UV254nm和MS ESI
元素分析装置:Elemental Analysis 2400,PerkinElmer Inc.制造试样量:精确称量约2mg
流动气体量(ml/分):He:1.5,O2:1.1,N2:4.3
燃烧管设定温度:925℃
还原管设定温度:640℃
这里,在元素分析中,通过差示热导率法同时对碳(C)、氢(H)和氮(N)进行定量测定。
制造例1
根据以下反应图解制造例示化合物No.1(化合物(1aa))。
胺-双醛中间体(7aa)的制造
将18.4克(2.4当量)磷酰氯在用冰冷却的同时逐渐地添加到100ml的无水N,N-二甲基甲酰胺(简称DMF)中,并且将混合物搅拌约30分钟,由此制备了Vilsmeier试剂。将15.5克(1.0当量)N-α-萘基-N-苯基-对甲苯胺(6a)在用冰冷却的同时逐渐添加到上述溶液中。然后,将混合物逐渐地加热将温度升至110℃进行反应,在加热保持110℃温度的同时将混合物搅拌3小时。反应结束后,将反应液放冷,并逐渐地加到800ml冷却的4N氢氧化钠水溶液中,然后通过过滤分离产生的沉淀,并用水充分洗涤,然后,将其溶解于乙醇与乙酸乙酯的混合溶剂(乙醇:乙酸乙酯=8:2至7:3)中进行重结晶,从而得到14.6克黄色粉末形式的化合物。
作为上述得到的黄色粉末形式的化合物的分析结果,在366.4观察到与质子加到化学结构式(7aa)的化合物(分子量计算值:365.14)的分子离子[M+H]+对应的峰,因此,发现该化合物为由化学结构式(7aa)表示的胺-双醛中间体(7aa)(收率:80%)。
另外,从LC-MS测定时的HPLC的分析结果发现,所得胺-双醛中间体(7aa)的纯度为97.2%。
非对称双(烷氧基胺)化合物(9aa)的制造
将7.26克胺-双醛中间体(7aa)(1.0当量)和12.41克对甲氧基苄基磷酸二乙酯(8aa)(2.4当量)溶解于80ml无水DMF中,并在0℃向溶液中逐渐添加5.6克叔丁醇钾(2.5当量)。然后,将溶液在室温静置1小时,另外,加热到50℃,并在进行加热使得温度保持50℃的同时搅拌5小时。将反应混合物放冷后,将其倾注入过量甲醇中。收集沉淀并溶解于甲苯中得到甲苯溶液。将该甲苯溶液转移到分液漏斗中并用水洗涤,然后,取出有机层,然后用硫酸镁干燥取出的有机层。干燥后,将已除去固体的有机层浓缩,并进行硅胶柱层析,得到9.75克黄色晶体。
作为上述得到的黄色晶体的LC-MS分析结果,在574.5观察到与质子加到化学结构式(9aa)的化合物(分子量计算值:573.27)的分子离子[M+H]+对应的峰,因此,发现该晶体为非对称双(烷氧基胺)化合物(9aa),其为例示化合物No.1的前体(收率:85%)。另外,从LC-MS测定时的HPLC的分析结果发现,所得化合物的纯度为97.7%。
非对称双羟基化合物(1aa)(例示化合物No.1)的制造
将5.7克非对称双(烷氧基胺)化合物(9aa)(1.0当量)和6.39克乙硫醇钠(7.0当量)悬浮于130ml的N,N-二甲基甲酰胺中,在搅拌该悬浮液并且提供氮气流的同时将该悬浮液逐渐加热,然后在130℃开始起泡。起泡结束后,进一步升高温度并进行4小时的加热回流。将反应混合物放冷至室温后,将其倾注入600ml冰水中,然后在进行搅拌的同时向其中添加3.2ml浓盐酸,由此将混合物中和。用400ml乙酸乙酯进行萃取,用水洗涤萃取液,用无水硫酸镁干燥,并通过过滤除去,然后,除去溶剂得到6.71克粗结晶。将其溶解于乙醇与乙酸乙酯的混合溶剂(乙醇:乙酸乙酯=8:2至7:3)中进行重结晶,结果得到5.04克黄色粉末形式的化合物。
该黄色粉末形式的化合物的元素分析值如下所述。
例示化合物No.1的元素分析值:
理论值:C,85.84%;H,5.73%;N,2.57%
测定值:C,84.95%;H,5.18%;N,2.22%
另外,作为上述得到的黄色粉末形式的化合物的LC-MS分析结果,在546.8观察到与质子加到由目标化学结构式(1aa)表示的化合物(分子量计算值:545.24)的分子离子[M+H]+对应的峰。
由元素分析和LC-MS分析结果发现,上述得到的黄色粉末形式的化合物为例示化合物No.1的非对称双羟基化合物(1aa)(收率:88%)。另外,从LC-MS测定时的HPLC的分析结果发现,所得化合物(1aa)的纯度为99.0%。
制造例2至10
例示化合物Nos.2、3、4、7、18、20、22、23和57的合成
在制造例1中,使用下表2所示的各原料化合物作为式(6)表示的胺化合物、和由通式(8a)或通式(8b)表示的Wittig试剂,进行完全同样操作,从而分别制造例示化合物Nos.2、3、4、7、18、20、22、23和57。这里,表2一并显示了例示化合物No.1的原料化合物。
表2:
另外,表3显示了上述制造例1至10得到的各例示化合物的元素分析值和分子量的计算值以及在LC-MS中测定的[M+H]值。
表3:
制造例11
比较用对称双羟基烯胺化合物的合成
除使用由二苯胺和二苯基乙醛合成的16.9克烯胺化合物(1.0当量)作为胺化合物以外,通过与制造例1同样的方式得到JP-A2004-269377中的实施例1记载的作为例示化合物(EA-14)的以下化学结构式(13)表示的对称双羟基烯胺化合物(下称“对称双羟基烯胺化合物(11)”)4.21克。
所得对称双羟基烯胺化合物(11)的元素分析值如下所述。
对称双羟基烯胺化合物(11)的元素分析值
理论值:C,86.42%;H,5.70%;N,2.40%
测定值:C,85.97%;H,5.38%;N,2.27%
另外,作为上述得到的对称双羟基烯胺化合物(11)的LC-MS分析结果,在584.9观察到与质子加到由目标化学结构式(11)表示的化合物(分子量计算值:583.73)的分子离子[M+H]+对应的峰。
由元素分析和LC-MS分析的结果发现,上述得到的化合物为JP-A2004-269377中的作为例示化合物(EA-14)的对称双羟基烯胺化合物(收率:83%)。另外,从LC-MS测定时的HPLC的分析结果发现,所得化合物(11)的纯度为98.3%。
实施例1
以下述方式制作使用制造例1制造的作为本发明的非对称双羟基化合物的例示化合物No.1作为电荷输送层中的电荷输送物质的电子照相光电导体。使用在厚度为100μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(简称PET)膜的表面上蒸镀铝得到的材料(下称“铝蒸镀PET膜”)作为导电支持体。
将7重量份氧化钛(商品名:Tibake TTO55A,石原产业株式会社制造)和13重量份共聚尼龙树脂(商品名:Amilan CM8000,TorayIndustries,Inc.制造)添加到159重量份甲醇与106重量份1,3-二氧戊环的混合溶剂中,并使用油漆振摇机进行8小时分散处理,由此得到了中间层形成用涂布液100克。将该中间层形成用涂布液使用涂敷器涂布到作为导电支持体的铝蒸镀PET膜的铝表面上,并自然干燥,从而形成膜厚度为1μm的中间层。
接着,将1重量份X型非金属酞菁(Fastogen Blue 8120,DainipponInk and Chemicals,Incorporated制造)和1重量份缩丁醛树脂(商品名:#6000-C,Denki Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha制造)混合到98重量份甲乙酮中,并使用油漆振摇机进行分散处理,这样得到电荷产生层形成用涂布液50克。根据与上述中间层同样的方法将该电荷产生层形成用涂布液涂布到先前提供的中间层的表面上,并自然干燥,从而形成膜厚度为0.4μm的电荷产生层。
接着,将制造例1制造的例示化合物No.1的非对称双羟基化合物100重量份和100重量份聚碳酸酯树脂(商品名:Iupilon Z400,Mitsubishi Gas Chemical Company,Inc.制造)相互混合,并使用甲苯为溶剂制造了固体成分10重量%的电荷输送层形成用涂布液10克。根据与上述中间层同样的方法将该电荷输送层形成用涂布液涂布到先前提供的电荷产生层的表面上,然后在110℃干燥1小时,从而形成膜厚度20μm的电荷输送层。以此方式,与前述图7所示的电子照相光电导体17同样地,制作了具有在导电支持体上顺序层压中间层、电荷产生层和电荷输送层的多层结构的本发明的多层型电子照相光电导体。
实施例2至5
除了使用作为本发明的非对称双羟基化合物的例示化合物3、18、22或23代替例示化合物No.1以外,以与实施例1完全相同的方式制作了具有在导电支持体上顺序层压中间层、电荷产生层和电荷输送层的多层结构的多层型电子照相光电导体。
实施例6
使用制造例1制造的本发明的非对称双羟基化合物即例示化合物No.1作为表面保护层中的电荷输送物质的电子照相光电导体的制作
在通过在厚度100μm的PET膜的表面上蒸镀铝得到的导电支持体的铝表面上,与实施例1同样地,顺序形成膜厚1μm的中间层和膜厚0.4μm的电荷产生层。
接着,除使用以下化学结构式(12)表示的丁二烯化合物(1,1-双(对二乙氨基苯基)-4,4-二苯基-1,3-丁二烯,商品名:T405,TakasagoChemical Corporation制造)代替作为本发明的非对称双羟基化合物的例示化合物No.1以外,以与实施例1相同的方式形成电荷输送层。
这里,在以下,化学结构式(12)表示的丁二烯化合物称为“丁二烯化合物(12)”。
接着,将60重量份固化型硅氧烷树脂(商品名:KP-854,Shin-EtsuChemical Co.,Ltd.制造)和60重量份异丙醇一起混合使得固体均匀分散在液体中,并向上述混合物中添加6重量份制造例1制造的非对称双羟基化合物即例示化合物No.1,这样制造了表面保护层形成用涂布液10克。根据与实施例1的中间层形成的情况相同的方式将该表面保护层形成用涂布液涂布于电荷输送层的表面上,并在120℃干燥1小时,从而形成膜厚1μm的表面保护层。以此方式,与前述图8所示的电子照相光电导体18同样地,制作了具有在导电支持体上顺序层压中间层、电荷产生层、电荷输送层和表面保护层的多层结构的本发明的多层型电子照相光电导体。
实施例7至11
除了使用作为本发明的非对称双羟基化合物的例示化合物2、3、7、20或57代替例示化合物No.1以外,以与实施例2完全相同的方式制作了具有在导电支持体上顺序层压中间层、电荷产生层、电荷输送层和表面保护层的多层结构的多层型电子照相光电导体。
比较例1
除了在形成电荷输送层时使用制造例2制造的对称双羟基烯胺化合物(11)代替作为本发明的非对称双羟基化合物的例示化合物No.1以外,以与实施例1相同的方式制作了多层型电子照相光电导体。
电特性的评价
使用静电纸试验装置(商品名:EPA-8200,Kawaguchi ElectricWorks Co.,Ltd.制造),以下述方式评价实施例1至11和比较例1得到的各电子照相光电导体的电特性。
向光电导体施加负(-)5kV的电压使得光电导体表面带电,并测定此时光电导体的表面电位作为带电电位V0(V)。然后,将带电的光电导体的表面曝光,并测定将光电导体的表面电位减至带电电位V0的一半所需的曝光量作为半衰减曝光量E1/2(μJ/cm2)。另外,测定当从曝光开始经过10秒时的光电导体的表面电位作为残留电位Vr(V)。这里,通过使用单色计进行分光得到的波长780nm、强度1μW/cm2的光用于曝光。
图像评价
以下述方式分别评价实施例1至11和比较例1得到的电子照相感光体上形成的图像状态。
从市售数字复印机(商品名:LIBRE AR-451,夏普株式会社制造)上拿掉光电导体鼓(photoconductor drum),除去该光电导体鼓的感光层的一部分,并将实施例1、2或比较例1得到的电子照相光电导体(PET膜)粘贴到除去了感光层的部分,使得电子照相光电导体的铝蒸镀表面和导电支持体与铝箔电连接,并且为了防止显影器泄漏,用透明胶带等保护该导电部分的表面,然后将鼓再次安装到上述复印机AR-451上。
使用该复印机在日本工业标准(JIS)P0138:1998规定的A3型纸片上形成半色调图像,并使用该半色调图像作为评价用图像。这里,半色调图像是指通过白点和黑点表现图像中的光和阴影的深浅的图像。通过目视观察所得到的评价用图像,评价实施例1至11和比较例1得到的电子照相感光体的部分上形成的图像的状态,评价结果如下表4所示。
表4
发现在电荷输送层中使用本发明的非对称双羟基化合物的实施例1至5和在表面保护层中使用本发明的非对称双羟基化合物的实施例6至10的感光体,半衰减曝光量E1/2及残留电位Vr的绝对值均小于比较例1,因此,灵敏度和响应性优良。
另外,实施例1至11的图像状态为优良,不产生图像缺陷如黑点、白点、黑带或图像灰雾。
与此相对,在电荷输送层中使用对称双羟基烯胺化合物(11)的比较例1中,图像中产生了大量黑点。认为这是因为对称双羟基烯胺化合物(11)具有高度的化学结构对称性,因此在溶剂中的溶解性低,使得不溶于溶剂的部分以结晶状态残留于电荷输送层中,因此,这些部分作为图像中的黑点显现。
Claims (9)
1.一种电子照相光电导体,包含由通式(1)表示的非对称双羟基化合物:
其中,Ar1为苯基、甲苯基、甲氧基苯基、萘基、噻吩基或苯并噻唑基;
Ar2、Ar3和Ar4相互相同或不同,为对亚苯基、间亚苯基、甲基-对亚苯基、甲氧基-对亚苯基、1,4-亚萘基、亚苯并噁唑基、亚联苯基、1,4-呋喃二基、1,4-噻吩二基、2,5-苯并呋喃二基、2,5-苯并噁唑二基或N-乙基咔唑-3,6-二基;
Ar5为氢原子、或甲基、苯基、甲苯基、甲氧基苯基、苄基;
R1和R1′为氢原子或甲基、乙基、异丙基或正丁基;
R2、R2′、R3和R3′相互相同或不同,为氢原子或甲基、乙基、异丙基、正丁基、苯基或苄基;
n为0至2的整数。
5.根据权利要求1所述的电子照相光电导体,其中通式(1)的所述非对称双羟基化合物中Ar2和Ar3之一为亚苯基另一个为亚萘基,Ar4为亚苯基,Ar5为氢原子,R1和R1′均为氢原子并且n为0的化合物,可以由以下通式(5)表示:
其中,Ar1具有与通式(1)中相同的含义。
6.一种电子照相光电导体,其中感光层和表面保护层以此顺序层压在导电支持体上,并且感光层或表面保护层中至少之一包含根据权利要求1至5任一项所述的非对称双羟基化合物。
7.根据权利要求6所述的电子照相光电导体,其中所述感光层具有含电荷产生物质的电荷产生层与含根据权利要求1至5任一项所述的非对称双羟基化合物的电荷输送层的多层结构。
8.一种图像形成装置,包含:
权利要求6或7的电子照相光电导体,
使所述电子照相光电导体带电的带电手段,
使所述带电的电子照相光电导体曝光的曝光手段,和
使通过曝光形成的静电潜像显影的显影手段。
9.根据权利要求8所述的图像形成装置,其中,所述图像形成装置具有接触带电系统作为带电手段。
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