JP2004359584A - New quinone compound, electrophotographic photoreceptor using the compound and electrophotographic apparatus - Google Patents

New quinone compound, electrophotographic photoreceptor using the compound and electrophotographic apparatus Download PDF

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JP2004359584A JP2003158316A JP2003158316A JP2004359584A JP 2004359584 A JP2004359584 A JP 2004359584A JP 2003158316 A JP2003158316 A JP 2003158316A JP 2003158316 A JP2003158316 A JP 2003158316A JP 2004359584 A JP2004359584 A JP 2004359584A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a new compound useful as an electron transport material in an organic electrophotographic photoreceptor and a high-sensitivity electrophotographic photoreceptor using the same. <P>SOLUTION: The quinone compound is represented by formula (1) [R<SB>1</SB>-R<SB>5</SB>are each independently a hydrogen atom, a halogen atom or a group selected from the group consisting of a substituted or nonsubstituted aryl group, a substituted or nonsubstituted aryloxy group, a substituted or nonsubstituted arylthio group, a substituted or nonsubstituted alkyl group, a substituted or nonsubstituted alkyloxy group, a substituted or nonsubstituted alkylthio group and a substituted or nonsubstituted aralkyl group; A is a group selected from the group consisting of formulas (2) (X1-X15 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom or a group selected from the group consisting of a substituted or nonsubstituted aryl group, a substituted or nonsubstituted aryloxy group, a substituted or nonsubstituted arylthio group, a substituted or nonsubstituted alkyl group, a substituted or nonsubstituted alkyloxy group and the like)]. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、新規なキノン誘導体および、該化合物を用いた電子写真感光体、さらに詳しくは、静電式複写機、ファクシミリ、レーザービームプリンタ等の画像形成装置に用いられる電子写真感光体、ならびに該感光体を備えた電子写真装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
有機電子写真感光体(OPC)は、近年、無公害、低コスト、材料選択の自由度から感光体特性を様々に設計できるなどの観点から、広く実用化されている。OPCの感光層は、電荷発生層と電荷輸送層とを積層させた積層型の感光体、いわゆる機能分離型の感光体や、電荷発生剤と電荷輸送剤とを単一の感光層中に分散させた、いわゆる単層型の感光体などが提案されている。
これらの感光体に使用される電荷輸送剤にはキャリヤ移動度が高いことが要求されているが、キャリヤ移動度が高い電荷輸送剤のほとんどが正孔輸送性であるため、実用に供されているOPCは、機械的強度の観点から、最外層に電荷輸送層が設けられた負帯電プロセスの積層型感光体に限られている。しかし、負帯電プロセスのOPCは負極性コロナ放電を利用するため、正極性のそれに比べて不安定であり、かつオゾンの発生量が多いので感光体を劣化させる原因となり、また使用環境への悪影響などが問題となっている。
【0003】
そこで、このような問題点を解決するためには正帯電プロセスで使用できるOPCが有効である。そのためには、電荷輸送剤として電子輸送剤を使用することが必要であり、例えば特許文献1には、ジフェノキノン構造またはベンゾキノン構造を有する化合物を電子写真感光体用の電子輸送剤として使用することが提案されている。また、特許文献2には、ベンゼンテトラカルボン酸ジイミド化合物を電子写真感光体用の電子輸送剤として使用することが提案されている。
【0004】
しかしながら、従来のジフェノキノン誘導体、ベンゾキノン誘導体、ベンゼンテトラカルボン酸ジイミド化合物などの電子輸送剤は、結着樹脂との相溶性が低いため、析出する等の問題がある。また、感光層中に分散できる量が制限されてしまうために、ホッピング距離が長くなり、低電界での電子移動が生じ難い。従って、従来の電子輸送剤を含有する感光体は、電子輸送能に優れた感光体とすることが困難であった。
【0005】
【特許文献1】
特開平1−206349号公報
【特許文献2】
特開平5−142812号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明の目的は、上記した技術的課題を解決し、有機電子写真感光体における電子輸送剤として好適な新規化合物と、該化合物を用いた従来よりも高感度の電子写真感光体とを提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは鋭意検討した結果、一般式(1)で示されるキノン化合物が、樹脂への分散性が良好であり、かつ薄膜形成性や電子輸送性に優れており、電子写真感光体における電子輸送剤として使用することにより、高感度で高性能な素子が作製可能であることを見出し、本発明に至った。
【0008】
すなわち、本発明は、
▲1▼一般式(1)で示されるキノン化合物。
【0009】
【化3】

Figure 2004359584
【0010】
[式中、R〜Rは、それぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、置換または無置換のアリール基、置換または無置換のアリールオキシ基、置換または無置換のアリールチオ基、置換または無置換のアルキル基、置換または無置換のアルキルオキシ基、置換または無置換のアルキルチオ基からなる群より選ばれる基を表し、
Aは、下記式群(2)より選ばれる基である。
【0011】
【化4】
Figure 2004359584
【0012】
(式群中、X〜X15はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、置換または無置換のアリール基、置換または無置換のアリ−ルオキシ基、置換または無置換のアリールチオ基、置換または無置換のアルキル基、置換または無置換のアルキルオキシ基、置換または無置換のアルキルチオ基、置換または無置換のアラルキル基からなる群より選ばれる基である。)]
▲2▼導電性基体上に感光層が設けられた電子写真感光体において、該感光体層中に、上記化合物が含有されていることを特徴とする電子写真感光体。
▲3▼上記電子写真感光体を備えた電子写真装置。
に関する。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明にかかるキノン化合物、具体的には、上記一般式(1)で示されるキノン化合物は、樹脂への分散性が良好であり、かつ薄膜形成性や電子輸送性に優れており、電子写真感光体における電子輸送剤として使用することにより、高感度で高性能な素子が作製可能である。
【0014】
一般式(1)中の連結基Aは、上記式群(2)より選ばれる基であり、かかる連結基が有する置換基X〜X15はそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、置換または無置換のアリール基、置換または無置換のアリ−ルオキシ基、置換または無置換のアリールチオ基、置換または無置換のアルキル基、置換または無置換のアルキルオキシ基、置換または無置換のアルキルチオ基、置換または無置換のアラルキル基からなる群より選ばれる基である。
【0015】
ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子を挙げることができるが、電荷輸送特性を考慮すると、フッ素原子、塩素原子が好ましい。
無置換のアリール基としては、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、チエニル基、ビチエニル基などが挙げられる。
無置換のアリ−ルオキシ基としては、フェニルオキシ基、ナフチルオキシ基、ビフェニルオキシ基、チエニルオキシ基、ビチエニルオキシ基などが挙げられる。
無置換のアリールチオ基としては、フェニルチオ基、ナフチルチオ基、ビフェニルチオ基、チエニルチオ基、ビチエニルチオ基などが挙げられる。
無置換のアルキル基としては、炭素数1〜4のアルキル基が好ましい。具体的には、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基の直鎖状のものと、i―プロピル基、s−ブチル基、t−ブチル基の分岐状のものが好ましい。
無置換のアルキルオキシ基としては、炭素数1〜6のアルキルオキシ基が好ましい。具体的には、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、i−プロポキシ基、ブトキシ基、t−ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基が好ましい。
無置換のアルキルチオ基としては、炭素数1〜6のアルキルチオ基が好ましい。具体的には、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、i−プロピルチオ基、ブチルチオ基、t−ブチルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基が好ましい。
無置換のアラルキル基としては、炭素数6〜14のアラルキル基が好ましい。具体的には、ベンジル基、1−フェニルエチル基、3−フェニルプロピル基、4−フェニルブチル基、5−フェニルペンチル基、6−フェニルヘキシル基、ベンズヒドリル基、トリチル基、フェネチル基が好ましい。
【0016】
また、置換基X〜X15は、上述の無置換のアリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アルキル基、アルキルオキシ基、アルキルチオ基、アラルキル基の一部が置換基により置換された基であってもよい。
該置換基として具体的には、ヒドロキシアルキル基、アルコキシアルキル基、モノアルキルアミノアルキル基、ジアルキルアミノアルキル基、ハロゲン置換アルキル基、アルコキシカルボニルアルキル基、カルボキシアルキル基、アルカノイルオキシアルキル基、アミノアルキル基、ハロゲン原子、アミノ基、ヒドロキシ基、エステル化されていてもよいカルボキシル基、シアノ基などの他、炭素数1〜4のアルキル基や炭素数1〜6のアルコキシ基などが挙げられる。なお、これらの置換基の置換位置については特に限定されない。
【0017】
一般式(1)中のR〜Rは、それぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、置換または無置換のアリール基、置換または無置換のアリールオキシ基、置換または無置換のアリールチオ基、置換または無置換のアルキル基、置換または無置換のアルキルオキシ基、置換または無置換のアルキルチオ基、置換または無置換のアラルキル基からなる郡より選ばれる基である。
【0018】
ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子を挙げることができるが、電荷輸送特性を考慮すると、フッ素原子、塩素原子が好ましい。
無置換のアリール基としては、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、チエニル基、ビチエニル基などが挙げられる。
無置換のアリ−ルオキシ基としては、フェニルオキシ基、ナフチルオキシ基、ビフェニルオキシ基、チエニルオキシ基、ビチエニルオキシ基などが挙げられる。
無置換のアリールチオ基としては、フェニルチオ基、ナフチルチオ基、ビフェニルチオ基、チエニルチオ基、ビチエニルチオ基などが挙げられる。
無置換のアルキル基としては、炭素数1〜4のアルキル基が好ましい。具体的には、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基の直鎖状のものと、i―プロピル基、s−ブチル基、t−ブチル基の分岐状のものが好ましい。
無置換のアルキルチオ基としては、炭素数1〜6のアルキルチオ基が好ましい。具体的には、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、i−プロピルチオ基、ブチルチオ基、t−ブチルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基が好ましい。
無置換のアラルキル基としては、炭素数6〜14のアラルキル基が好ましい。具体的には、ベンジル基、1−フェニルエチル基、3−フェニルプロピル基、4−フェニルブチル基、5−フェニルペンチル基、6−フェニルヘキシル基、ベンズヒドリル基、トリチル基、フェネチル基が好ましい。
【0019】
また、置換基R〜Rは、上述の無置換のアリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アルキル基、アルキルオキシ基、アルキルチオ基、アラルキル基の一部が置換基により置換された基であってもよい。
該置換基として具体的には、ヒドロキシアルキル基、アルコキシアルキル基、モノアルキルアミノアルキル基、ジアルキルアミノアルキル基、ハロゲン置換アルキル基、アルコキシカルボニルアルキル基、カルボキシアルキル基、アルカノイルオキシアルキル基、アミノアルキル基、ハロゲン原子、アミノ基、ヒドロキシ基、エステル化されていてもよいカルボキシル基、シアノ基などの他、炭素数1〜4のアルキル基や炭素数1〜6のアルコキシ基などが挙げられる。なお、これらの置換基の置換位置については特に限定されない。
以下に、前記一般式(1)で示される化合物の具体例を挙げるが、これらの化合物に限定されるものではない。
【0020】
【表1】
Figure 2004359584
【0021】
【表2】
Figure 2004359584
【0022】
【表3】
Figure 2004359584
【0023】
【表4】
Figure 2004359584
【0024】
【表5】
Figure 2004359584
【0025】
【表6】
Figure 2004359584
【0026】
本発明のキノン化合物の合成法は特に限定されるものではないが、公知の合成方法(例えば、J.Org.Chem.、1985、50、3927やJ.Chin.Chem.Soc.、1989、36、219など)により、例えば下記反応式に示されるとおり合成される。すなわち、8−キノリノールを酸触媒下で2量化し、生成する2量体を酸化することにより得られる。酸触媒としては、例えば塩化第2鉄が使用され、例えばエタノール等の溶媒中、0乃至80℃の温度で2量化を行なう。2量体の酸化反応は、特に限定されないが、例えば酢酸溶媒中で硝酸を酸化剤として行なう。
【0027】
【化5】
Figure 2004359584
【0028】
本発明の有機電子写真感光体の実施形態について、図面を参照しながら説明する。図1は本発明の感光体の一実施例を示す概念図である。1は導電性基体、2は下引き層、3は感光層、4は保護層であり、下引き層2と保護層4は必要に応じて設けられる。感光層3は、電荷発生機能と電荷輸送機能を併せ持ち、一つの層で両方の機能を有する単層型や、電荷発生層と電荷輸送層とに分離した積層型がある。
【0029】
本発明の電子写真感光体は、単層型および積層型のいずれにも適用できるが、本発明のキノン化合物(1)の使用による効果は単層型感光体において顕著に現れる。単層型感光体は、導電性基体上に、少なくとも、電子輸送剤であるキノン化合物(1)と電荷発生剤と樹脂バインダーとを含有する単一の感光層を設けたものである。係る単層型の感光層は、単独の構成で正負いずれの帯電にも対応できるが、負極性コロナ放電を用いる必要のない正帯電で使用するのが好ましい。この単層型感光体は、層構成が簡単で生産性に優れていること、感光層の被膜欠陥が発生するのを抑制できること、層間の界面が少ないので光学的特性を向上できること、等の利点を有する。
【0030】
一方、積層型感光体は、導電性基体上に、電荷発生剤を含有する電荷発生層と、電荷輸送剤を含有する電荷輸送層とをこの順で、あるいは逆の順で積層したものである。但し、電荷発生層は電荷輸送層に比べて膜厚がごく薄いため、その保護のためには、導電性基体上に電荷発生層を形成し、その上に電荷輸送層を形成するのが好ましい。
【0031】
導電性基体1は、感光体の電極としての機能と同時に他の各層の支持体となっており、円筒状、板状、フィルム状のいずれでもよく、材質的には鉄、アルミニウム、銅、スズ、白金、ステンレス鋼、ニッケルなどの金属単体、上記金属が蒸着またはラミネートされて導電処理を施したプラスチック材料、あるいはヨウ化アルミニウム、酸化スズ、酸化インジウムなどで被覆されたガラスなどが挙げられる。
【0032】
下引き層2は、必要に応じて設けることができ、樹脂を主成分とする層やアルマイト等の酸化皮膜などからなり、導電性基体から感光層への不要な電荷注入を阻止、基体表面の欠陥被覆、感光層の接着性向上等の目的で必要に応じて設けられる。下引き層用の樹脂バインダーとしては、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリスルホン樹脂、メタクリル酸エステルの重合体およびこれらの共重合体などを適宜組み合わせて使用することが可能である。また、樹脂バインダー中には、酸化ケイ素(シリカ)、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化カルシウム、酸化アルミニウム(アルミナ)、酸化ジルコニウム等の金属酸化物、硫化バリウム、硫化カルシウム等の金属硫化物、窒化ケイ素、窒化アルミニウム等の金属窒化物、金属酸化物微粒子等を含有してもよい。
下引き層の膜厚は、下引き層の配合組成にも依存するが、繰り返し連続使用したときに残留電位が増大するなどの悪影響が出ない範囲で任意に設定できる。
【0033】
感光層3は、機能分離型の場合は、電荷発生層と電荷輸送層の主として2層からなり、単層型の場合は1層からなる。電荷発生層は、有機光導電性物質を真空蒸着または有機光導電性物質の粒子を樹脂バインダー中に分散させた材料を塗布して形成され、光を受容して電荷を発生する。また、その電荷発生効率が高いことと同時に発生した電荷の電荷輸送層への注入性が重要であり、電場依存性が少なく低電場でも注入の良いことが望ましい。
【0034】
電荷発生層は、電荷発生剤を主体としてこれに電荷輸送剤などを添加して使用することも可能である。電荷発生剤として、フタロシアニン系顔料、アゾ顔料、アントアントロン顔料、ペリレン顔料、ペリノン顔料、スクアリリウム顔料、チアピリリウム顔料、キナクリドン顔料等を用いることができ、またこれらの顔料を組み合わせて用いてもよい。特にアゾ顔料としては、ジスアゾ顔料、トリスアゾ顔料、ペリレン顔料としては、N,N’−ビス(3,5−ジメチルフェニル)−3,4:9,10−ペリレンビス(カルボキシイミド)、フタロシアニン系顔料としては、無金属フタロシアニン、銅フタロシアニン、チタニルフタロシアニンが好ましく、更には、X型無金属フタロシアニン、τ型無金属フタロシアニン、ε型銅フタロシアニン、α型チタニルフタロシアニン、β型チタニルフタロシアニン、Y型チタニルフタロシアニン、アモルファスチタニルフタロシアニンが好ましい。
【0035】
また、上記例示の電荷発生剤は、所望の領域に吸収波長を有するように、単独でまたは2種以上を混合して用いられる。上記例示の電荷発生剤のうち、特に半導体レーザー等の光源を使用したレーザービームプリンターやファクシミリ等のデジタル光学系の画像形成装置には、700nm以上の波長領域に感度を有する感光体が必要となるため、例えば無金属フタロシアニンやチタニルフタロシアニンなどのフタロシアニン系顔料が好適に用いられる。
一方、ハロゲンランプ等の白色光源を使用した静電式複写機等のアナログ光学系の画像形成装置には、可視領域に感度を有する感光体が必要となるため、ペリレン顔料やビスアゾ顔料などが好適に用いられる。
【0036】
電荷発生層用の樹脂バインダーとしては、従来より感光層に使用されている種々の樹脂バインダーを使用することができる。例えば、ポリビニルアセタール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、シリコーン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリスルホン樹脂、メタクリル酸エステルの重合体およびこれらの共重合体などを適宜組み合わせて使用することが可能である。
【0037】
電荷輸送層は樹脂バインダー中に電荷輸送剤を分散させた材料からなる塗膜であり、暗所では絶縁体層として感光体の電荷を保持し、光受容時には電荷発生層から注入される電荷を輸送する機能を発揮する。
電荷輸送剤としては、ヒドラゾン化合物、ピラゾリン化合物、ピラゾロン化合物、オキサジアゾール化合物、オキサゾール化合物、アリールアミン化合物、ベンジジン化合物、スチルベン化合物、スチリル化合物、ポリビニルカルバゾール、ポリシラン等の正孔輸送剤または、無水コハク酸、無水マレイン酸、ジブロム無水コハク酸、無水フタル酸、3−ニトロ無水フタル酸、4−ニトロ無水フタル酸、無水ピロメリット酸、ピロメリット酸、トリメリット酸、無水トリメリット酸、フタルイミド、4−ニトロフタルイミド、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、クロラニル、ブロマニル、o−ニトロ安息香酸、トリニトロフルオレノン、キノン、ジフェノキノン、ナフトキノン、アントラキノン、スチルベンキノン等の電子輸送剤を使用することが可能である。例えば、以下に(A−1)〜(A−15)で示される構造式の化合物が用いられるが、これらに限定されるものではない。
【0038】
【表7】
Figure 2004359584
【0039】
【表8】
Figure 2004359584
【0040】
【表9】
Figure 2004359584
【0041】
電荷輸送層用の樹脂バインダーとしては、従来より感光層に使用されている種々の樹脂バインダーを使用することができる。例えば、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリスルホン樹脂、メタクリル酸エステルの重合体およびこれらの共重合体などを適宜組み合わせて使用することが可能である。特には、以下に示す構造単位(B−1)〜(B−3)を1種または2種以上を有するポリカーボネート樹脂や、ポリエステル樹脂が適している。
【0042】
【化6】
Figure 2004359584
【0043】
これらの感光層中には、上記各成分のほかに、電子写真特性に悪影響を与えない範囲で、公知の種々の添加剤を含有させることもできる。具体的には、酸化防止剤、ラジカル捕獲剤、一重項クエンチャー、紫外線吸収剤等の劣化防止剤、軟化剤、可塑剤、表面改質剤、分散安定剤、ワックス、アクセプター、ドナー等を配合することができる。また、感光層の感度を向上させるために、例えば、テレフェニル、ハロナフトキノン類、アセナフチレン等の公知の増感剤を電荷発生剤と併用しても良い。
【0044】
保護層4は、耐刷性を向上させること等を目的とし、必要に応じ設けることができ、樹脂バインダーを主成分とする層や、アモルファスカーボン等の無機薄膜からなる。また樹脂バインダー中には、導電性の向上や、摩擦係数の低減、潤滑性の付与等を目的として、酸化ケイ素(シリカ)、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化カルシウム、酸化アルミニウム(アルミナ)、酸化ジルコニウム等の金属酸化物、硫酸バリウム、硫酸カルシウム等の金属硫化物、窒化ケイ素、窒化アルミニウム等の金属窒化物、金属酸化物微粒子、または4フッ化エチレン樹脂等のフッ素系樹脂粒子、フッ素系クシ型グラフト重合樹脂等を含有してもよい。また、電荷輸送性を付与する目的で、上記感光層に用いられる電荷輸送物質、電子受容物質や、本発明の新規イミド化合物を含有させることもできる。
【0045】
次に、本発明の電子写真感光体の製造方法について説明する。本発明における単層型感光体は、一般式(1)で表されるキノン化合物(電子輸送剤)、電荷発生剤、樹脂バインダー、さらに必要に応じて正孔輸送剤を適当な溶解または分散させ、得られた塗布液を導電性基体上に塗布し、乾燥させることで形成される。
【0046】
上記単層感光体において、電荷発生剤は、樹脂バインダー100重量部に対して0.1〜50重量部、好ましくは0.5〜30重量部の割合で配合すれば良い。電子輸送剤は、樹脂バインダー100重量部に対して5〜150重量部、好ましくは10〜100重量部の割合で配合すれば良い。また、正孔輸送剤は、樹脂バインダー100重量部に対して5〜500重量部、好ましくは25〜200重量部の割合で配合すればよい。なお、電子輸送剤と正孔輸送剤とを併用する場合において、電子輸送剤と正孔輸送剤との総量は、樹脂バインダー100重量部に対して20〜500重量部、好ましくは30〜200重量部とするのが適当である。
【0047】
単層型感光体における感光層の膜厚は、実用的に有効な表面電位を維持するためには、5〜80μmの範囲が好ましく、より好ましくは10〜50μmである。
【0048】
本発明における積層型感光体は、まず導電性基体上に、蒸着または塗布などの手段によって、電荷発生剤を含有する電荷発生層を形成し、次いでこの電荷発生層上に、一般式(1) で表されるキノン化合物(電子輸送剤)と樹脂バインダーとを含む塗布液を塗布し、乾燥させて電荷輸送層を形成することによって作製される。
【0049】
上記積層型感光体において、電荷発生層を構成する電荷発生剤と樹脂バインダーとは、種々の割合で使用することができるが、樹脂バインダー100重量部に対して電荷発生剤を5〜1000重量部、好ましくは30〜500重量部の割合で配合するのが適当である。電荷発生層に正孔輸送剤を含有させる場合は、正孔輸送剤の割合を結着樹脂100重量部に対して10〜500重量部、好ましくは50〜200重量部とするのが適当である。
【0050】
電荷輸送層を構成する電子輸送剤と樹脂バインダーとは、電荷の輸送を阻害しない範囲および結晶化しない範囲で種々の割合で使用することができるが、光照射により電荷発生層で生じた電荷が容易に輸送できるように、樹脂バインダー100重量部に対して、電子輸送剤を10〜500重量部、好ましくは25〜200樹脂の割合で配合するのが適当である。電荷輸送層に、所定の酸化還元電位を有する他の電子輸送剤を含有させる場合は、当該他の電子輸送剤の割合を結着樹脂100重量部に対して0.1〜40重量部、好ましくは0.5〜20重量部とするのが適当である。
【0051】
積層型感光体における感光層の厚さは、電荷発生層が0.01〜5μm程度、好ましくは0.1〜3μm程度であり、電荷輸送層が5〜80μm、好ましくは10〜50μm程度である。単層型感光体においては、導電性基体と感光層との間に、また積層型感光体においては、導電性基体と電荷発生層との間、導電性基体と電荷輸送層との間または電荷発生層と電荷輸送層との間に、感光体の特性を阻害しない範囲でバリア層が形成されていてもよい。また、感光体の表面には、保護層が形成されていてもよい。
【0052】
前記感光層を塗布の方法により形成する場合には、前記例示の電荷発生剤、電荷輸送剤、樹脂バインダー等を適当な溶剤とともに、公知の方法、例えばロールミル、ボールミル、アトライタ、ペイントシェーカーあるいは超音波分散機等を用いて分散混合して分散液を調整し、これを公知の手段により塗布して乾燥させればよい。
【0053】
上記分散液を作るための溶剤としては、種々の有機溶剤が使用可能であり、例えばメタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール等のアルコール類;n−ヘキサン、オクタン、シクロヘキサン等の脂肪族系炭化水素;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族系炭化水素、ジクロロメタン、ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素、クロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素;ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル等のエーテル類;アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類;酢酸エチル、酢酸メチルなどのエステル類;ジメチルホルムアルデヒド、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド等があげられる。これらの溶剤は単独でまたは2種以上を混合して用いられる。
【0054】
【実施例】
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。
【実施例1】(具体的例示(25)の合成)
8−キノリノール2.0g、塩化鉄(II)2.69g、2−プロパノール60mlを装入した反応器を室温で15時間撹拌させた。濾過をして塩化鉄を取り除き、濾液を濃縮して固体を得た。得られた固体をカラムクロマトグラフィーを行ない、再結晶をして黄色の結晶を得た。1.2g。
次に、得られた結晶1.2g、酸化銀7.3g、少量の無水硫酸マグネシウム、ジオキサン50mlを加えた反応器を加熱した。しばらくして加熱濾過をして固体を乾燥させた。得られた固体を再結晶して濃緑色の結晶を得た。
元素分析C:75.5、 H:3.3、 N:9.8、 O:11.4
(理論値)C:75.52、H:3.52、N:9.79、O:11.18
【0055】
【実施例2】単層型電子写真感光体の評価
《単層型電子写真感光体の作製》
電荷発生剤としてα型TiO2フタロシアニン、ホール輸送剤として例示化合物(A−8)、電子輸送剤として例示化合物(25)を選択し、樹脂バインダーおよび溶媒と共に以下に示す割合で配合し、ボールミルで50時間混合分散した。この分散液をアルミニウム基板上に塗工、乾燥して単層型電子写真感光体を作製した。
Figure 2004359584
電子写真感光体の電子写真特性は以下の方法で測定した。静電複写紙試験装置(川口電機製作所:EPA−8100)により、暗所にて表面電位+600Vになるように帯電させ、ハロゲンランプ光をフィルターにて780(nm)に分光した1.0(μW/cm2)の単色光を照射して、初期表面電位(V0 )、V0 と2秒間暗所に放置した時の表面電位(V2 )の比(暗減衰率:DDR=V2 /V0 )、光露光後に帯電量が初期の1/2まで減少する時間から半減露量感度(E1/2 )を算出し、光露光5秒後の表面電位から残留電位(VR3 )を算出した。
【0056】
【実施例3】有機電子写真感光体の評価
実施例2で使用した電子輸送材料(例示化合物(25))を例示化合物(16)で示されるキノン化合物に代えた以外は実施例1と同様に感光体を作製した。
【0057】
【比較例1】有機電子写真感光体の評価
実施例1で使用した電子輸送材料(例示化合物(25))を下記式で示されるジフェノキノン化合物(東京化成工業(株)製)に代えた以外は実施例1と同様に感光体を作製した。
【0058】
【化7】
Figure 2004359584
【0059】
【表10】
Figure 2004359584
【0060】
【実施例4】積層型電子写真感光体の評価
《積層型電子写真感光体の作製》
電荷発生剤としてα型TiOフタロシアニン100重量部、樹脂バインダーとしてポリビニルブチラール100重量部、溶媒(テトラヒドロフラン)2000重量部をボールミルで50時間混合分散し、電荷発生層用の塗布液を調製した。この塗布液を導電性基材であるアルミニウム基板の表面にディップコート法にて塗布し、100℃で60分間熱風乾燥させて電荷発生層を形成した。
次いで、電子輸送材剤として例示化合物(1)100重量部、樹脂バインダーとしてポリカーボネート100重量部、溶媒(トルエン)800重量部をボールミルで50時間混合分散し、電荷輸送層用の塗布液を調製した。そして、この塗布液を上記電荷発生層上にディップコート法にて塗布し、100℃で60分間熱風乾燥させて電荷発生層を形成し、積層型電子写真感光体を作製した。
【0061】
【比較例2】有機電子写真感光体の評価
実施例4で使用した電子輸送剤(例示化合物(1))を下記式で示される化合物に代えた以外は実施例3と同様に感光体を作製した。
【0062】
【化8】
Figure 2004359584
【0063】
【表11】
Figure 2004359584
【0064】
【発明の効果】
本発明により得られる新規キノン化合物は電子輸送性に優れ、該化合物を電子写真感光体に用いた場合には、樹脂への分散性が改善されつつ、かつ電気特性、繰り返し安定性にも優れた高耐久性の電子写真感光体が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る電子写真感光体の模式的断面図である。
【符号の説明】
1:導電性基体
2:下引き層
3:感光層
4:保護層[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a novel quinone derivative and an electrophotographic photoreceptor using the compound, more specifically, an electrophotographic photoreceptor used for an image forming apparatus such as an electrostatic copying machine, a facsimile, a laser beam printer, and the like. The present invention relates to an electrophotographic apparatus provided with a photoreceptor.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Organic electrophotographic photoreceptors (OPCs) have recently been widely put into practical use from the viewpoint that the characteristics of the photoreceptors can be variously designed from the viewpoints of no pollution, low cost, and freedom of material selection. The photosensitive layer of the OPC is a laminated type photoconductor in which a charge generation layer and a charge transport layer are laminated, a so-called function-separated type photoconductor, or a charge generation agent and a charge transport agent dispersed in a single photosensitive layer. A so-called single-layer type photoconductor has been proposed.
Charge transport agents used in these photoreceptors are required to have a high carrier mobility, but most of the charge transport agents having a high carrier mobility have a hole transporting property, so that they are practically used. From the viewpoint of mechanical strength, the OPC is limited to a stacked type photoconductor of a negative charging process in which a charge transport layer is provided as an outermost layer. However, the OPC of the negative charging process uses a negative corona discharge, so that it is more unstable than the positive one, and generates a large amount of ozone, thereby causing deterioration of the photoconductor and adversely affecting the use environment. Is a problem.
[0003]
In order to solve such a problem, OPC that can be used in a positive charging process is effective. For that purpose, it is necessary to use an electron transporting agent as a charge transporting agent. For example, Patent Document 1 discloses that a compound having a diphenoquinone structure or a benzoquinone structure is used as an electron transporting agent for an electrophotographic photosensitive member. Proposed. Patent Document 2 proposes using a benzenetetracarboxylic diimide compound as an electron transport agent for an electrophotographic photoreceptor.
[0004]
However, conventional electron transport agents such as diphenoquinone derivatives, benzoquinone derivatives, and benzenetetracarboxylic diimide compounds have low compatibility with the binder resin, and thus have problems such as precipitation. In addition, since the amount that can be dispersed in the photosensitive layer is limited, the hopping distance is long, and electron transfer in a low electric field is unlikely to occur. Therefore, it has been difficult for a conventional photoreceptor containing an electron transport agent to be a photoreceptor excellent in electron transport ability.
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-1-206349
[Patent Document 2]
JP-A-5-142812
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, an object of the present invention is to solve the above-mentioned technical problems and provide a novel compound suitable as an electron transporting agent in an organic electrophotographic photoreceptor, and a higher sensitivity electrophotographic photoreceptor using the compound. It is to be.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies, the present inventors have found that the quinone compound represented by the general formula (1) has good dispersibility in a resin, and is excellent in thin film forming property and electron transport property. The present inventors have found that a high-sensitivity, high-performance device can be produced by using the compound as an electron transporting agent, and have led to the present invention.
[0008]
That is, the present invention
(1) A quinone compound represented by the general formula (1).
[0009]
Embedded image
Figure 2004359584
[0010]
[Wherein, R 1 ~ R 5 Is independently a hydrogen atom, a halogen atom, a substituted or unsubstituted aryl group, a substituted or unsubstituted aryloxy group, a substituted or unsubstituted arylthio group, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkyl group, Oxy group, represents a group selected from the group consisting of substituted or unsubstituted alkylthio group,
A is a group selected from the following formula group (2).
[0011]
Embedded image
Figure 2004359584
[0012]
(X in the formula group 1 ~ X Fifteen Each independently represents a hydrogen atom, a halogen atom, a substituted or unsubstituted aryl group, a substituted or unsubstituted aryloxy group, a substituted or unsubstituted arylthio group, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkyl group It is a group selected from the group consisting of an oxy group, a substituted or unsubstituted alkylthio group, and a substituted or unsubstituted aralkyl group. )]
{Circle around (2)} An electrophotographic photosensitive member having a photosensitive layer provided on a conductive substrate, wherein the photosensitive compound layer contains the compound.
{Circle around (3)} An electrophotographic apparatus provided with the above electrophotographic photosensitive member.
About.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The quinone compound according to the present invention, specifically, the quinone compound represented by the general formula (1) has good dispersibility in a resin, and is excellent in thin film forming property and electron transporting property. By using it as an electron transporting agent in a photoreceptor, a high-sensitivity, high-performance device can be manufactured.
[0014]
The linking group A in the general formula (1) is a group selected from the formula group (2), and the substituent X 1 ~ X Fifteen Each independently represents a hydrogen atom, a halogen atom, a substituted or unsubstituted aryl group, a substituted or unsubstituted aryloxy group, a substituted or unsubstituted arylthio group, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkyl group, It is a group selected from the group consisting of an alkyloxy group, a substituted or unsubstituted alkylthio group, and a substituted or unsubstituted aralkyl group.
[0015]
Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom, and a fluorine atom and a chlorine atom are preferable in consideration of charge transporting properties.
Examples of the unsubstituted aryl group include a phenyl group, a naphthyl group, a biphenyl group, a thienyl group, and a bithienyl group.
Examples of the unsubstituted aryloxy group include a phenyloxy group, a naphthyloxy group, a biphenyloxy group, a thienyloxy group and a bithienyloxy group.
Examples of the unsubstituted arylthio group include a phenylthio group, a naphthylthio group, a biphenylthio group, a thienylthio group, and a bithienylthio group.
As the unsubstituted alkyl group, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms is preferable. Specifically, a linear group such as a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, and an n-butyl group and a branched group such as an i-propyl group, an s-butyl group, and a t-butyl group are preferable.
As the unsubstituted alkyloxy group, an alkyloxy group having 1 to 6 carbon atoms is preferable. Specifically, methoxy, ethoxy, propoxy, i-propoxy, butoxy, t-butoxy, pentyloxy, and hexyloxy groups are preferred.
As the unsubstituted alkylthio group, an alkylthio group having 1 to 6 carbon atoms is preferable. Specifically, a methylthio group, an ethylthio group, a propylthio group, an i-propylthio group, a butylthio group, a t-butylthio group, a pentylthio group, and a hexylthio group are preferred.
As the unsubstituted aralkyl group, an aralkyl group having 6 to 14 carbon atoms is preferable. Specifically, benzyl, 1-phenylethyl, 3-phenylpropyl, 4-phenylbutyl, 5-phenylpentyl, 6-phenylhexyl, benzhydryl, trityl, and phenethyl are preferred.
[0016]
Further, the substituent X 1 ~ X Fifteen May be a group in which a part of the unsubstituted aryl group, aryloxy group, arylthio group, alkyl group, alkyloxy group, alkylthio group, or aralkyl group is substituted with a substituent.
Specific examples of the substituent include a hydroxyalkyl group, an alkoxyalkyl group, a monoalkylaminoalkyl group, a dialkylaminoalkyl group, a halogen-substituted alkyl group, an alkoxycarbonylalkyl group, a carboxyalkyl group, an alkanoyloxyalkyl group, and an aminoalkyl group. A halogen atom, an amino group, a hydroxy group, a carboxyl group which may be esterified, a cyano group, etc., an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms and an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms. In addition, the substitution positions of these substituents are not particularly limited.
[0017]
R in the general formula (1) 1 ~ R 5 Is independently a hydrogen atom, a halogen atom, a substituted or unsubstituted aryl group, a substituted or unsubstituted aryloxy group, a substituted or unsubstituted arylthio group, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkyl group, It is a group selected from the group consisting of an oxy group, a substituted or unsubstituted alkylthio group, and a substituted or unsubstituted aralkyl group.
[0018]
Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom, and a fluorine atom and a chlorine atom are preferable in consideration of charge transporting properties.
Examples of the unsubstituted aryl group include a phenyl group, a naphthyl group, a biphenyl group, a thienyl group, and a bithienyl group.
Examples of the unsubstituted aryloxy group include a phenyloxy group, a naphthyloxy group, a biphenyloxy group, a thienyloxy group and a bithienyloxy group.
Examples of the unsubstituted arylthio group include a phenylthio group, a naphthylthio group, a biphenylthio group, a thienylthio group, and a bithienylthio group.
As the unsubstituted alkyl group, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms is preferable. Specifically, a linear group such as a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, and an n-butyl group and a branched group such as an i-propyl group, an s-butyl group, and a t-butyl group are preferable.
As the unsubstituted alkylthio group, an alkylthio group having 1 to 6 carbon atoms is preferable. Specifically, a methylthio group, an ethylthio group, a propylthio group, an i-propylthio group, a butylthio group, a t-butylthio group, a pentylthio group, and a hexylthio group are preferred.
As the unsubstituted aralkyl group, an aralkyl group having 6 to 14 carbon atoms is preferable. Specifically, benzyl, 1-phenylethyl, 3-phenylpropyl, 4-phenylbutyl, 5-phenylpentyl, 6-phenylhexyl, benzhydryl, trityl, and phenethyl are preferred.
[0019]
Further, the substituent R 1 ~ R 4 May be a group in which a part of the unsubstituted aryl group, aryloxy group, arylthio group, alkyl group, alkyloxy group, alkylthio group, or aralkyl group is substituted with a substituent.
Specific examples of the substituent include a hydroxyalkyl group, an alkoxyalkyl group, a monoalkylaminoalkyl group, a dialkylaminoalkyl group, a halogen-substituted alkyl group, an alkoxycarbonylalkyl group, a carboxyalkyl group, an alkanoyloxyalkyl group, and an aminoalkyl group. A halogen atom, an amino group, a hydroxy group, a carboxyl group which may be esterified, a cyano group, etc., an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms and an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms. In addition, the substitution positions of these substituents are not particularly limited.
Hereinafter, specific examples of the compound represented by the general formula (1) will be given, but it should not be construed that the invention is limited thereto.
[0020]
[Table 1]
Figure 2004359584
[0021]
[Table 2]
Figure 2004359584
[0022]
[Table 3]
Figure 2004359584
[0023]
[Table 4]
Figure 2004359584
[0024]
[Table 5]
Figure 2004359584
[0025]
[Table 6]
Figure 2004359584
[0026]
The method for synthesizing the quinone compound of the present invention is not particularly limited, but known synthesis methods (for example, J. Org. Chem., 1985, 50, 3927 and J. Chin. Chem. Soc., 1989, 36). 219), for example, as shown in the following reaction formula. That is, it is obtained by dimerizing 8-quinolinol under an acid catalyst and oxidizing the resulting dimer. For example, ferric chloride is used as the acid catalyst, and dimerization is performed at a temperature of 0 to 80 ° C. in a solvent such as ethanol. The oxidation reaction of the dimer is not particularly limited, but is carried out, for example, in an acetic acid solvent using nitric acid as an oxidizing agent.
[0027]
Embedded image
Figure 2004359584
[0028]
An embodiment of the organic electrophotographic photoreceptor of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a conceptual diagram showing one embodiment of the photoconductor of the present invention. 1 is a conductive substrate, 2 is an undercoat layer, 3 is a photosensitive layer, 4 is a protective layer, and the undercoat layer 2 and the protective layer 4 are provided as needed. The photosensitive layer 3 has both a charge generation function and a charge transport function, and may be a single layer type having both functions in one layer, or a laminated type in which a charge generation layer and a charge transport layer are separated.
[0029]
The electrophotographic photoreceptor of the present invention can be applied to both a single-layer type and a laminated type, but the effect of using the quinone compound (1) of the present invention is remarkably exhibited in the single-layer type photoreceptor. The single-layer type photoreceptor has a single photosensitive layer containing at least a quinone compound (1) as an electron transporting agent, a charge generating agent, and a resin binder on a conductive substrate. Such a single-layer type photosensitive layer can cope with both positive and negative charges by a single structure, but is preferably used with positive charge which does not require the use of negative corona discharge. This single-layer type photoreceptor has the advantages that the layer structure is simple and excellent in productivity, the occurrence of film defects in the photosensitive layer can be suppressed, and the optical characteristics can be improved because the number of interfaces between layers is small. Having.
[0030]
On the other hand, the laminated photoreceptor is obtained by laminating a charge generating layer containing a charge generating agent and a charge transporting layer containing a charge transporting agent on a conductive substrate in this order or in the reverse order. . However, since the charge generation layer is very thin compared to the charge transport layer, it is preferable to form the charge generation layer on the conductive substrate and to form the charge transport layer thereon for protection. .
[0031]
The conductive substrate 1 functions as an electrode of the photoreceptor and serves as a support for the other layers, and may be cylindrical, plate-like, or film-like. The material is iron, aluminum, copper, or tin. Metal, such as platinum, stainless steel, nickel, and the like, a plastic material on which the above metal is deposited or laminated and subjected to a conductive treatment, or glass covered with aluminum iodide, tin oxide, indium oxide, or the like.
[0032]
The undercoat layer 2 can be provided as needed, and is made of a layer mainly composed of a resin or an oxide film such as alumite, and prevents unnecessary charge injection from the conductive substrate to the photosensitive layer. It is provided as needed for the purpose of covering defects, improving the adhesion of the photosensitive layer, and the like. As a resin binder for the undercoat layer, polycarbonate resin, polyester resin, polyvinyl acetal resin, polyvinyl butyral resin, vinyl chloride resin, vinyl acetate resin, polyethylene, polypropylene, polystyrene, acrylic resin, polyurethane resin, epoxy resin, melamine resin, A silicone resin, a polyamide resin, a polystyrene resin, a polyacetal resin, a polyarylate resin, a polysulfone resin, a polymer of methacrylic acid ester, a copolymer thereof, or the like can be used in an appropriate combination. In the resin binder, metal oxides such as silicon oxide (silica), titanium oxide, zinc oxide, calcium oxide, aluminum oxide (alumina), and zirconium oxide; metal sulfides such as barium sulfide and calcium sulfide; , A metal nitride such as aluminum nitride, and metal oxide fine particles.
Although the thickness of the undercoat layer depends on the composition of the undercoat layer, it can be arbitrarily set within a range where adverse effects such as an increase in residual potential do not occur when used repeatedly and continuously.
[0033]
The photosensitive layer 3 is mainly composed of two layers of a charge generation layer and a charge transport layer in the case of the function separation type, and is composed of one layer in the case of the single layer type. The charge generation layer is formed by vacuum-depositing an organic photoconductive substance or applying a material in which particles of the organic photoconductive substance are dispersed in a resin binder, and generates charges by receiving light. In addition, it is important that the charge generation efficiency is high, and at the same time, the injected property of the generated charge into the charge transport layer is important, and it is desirable that injection be good even at a low electric field with little electric field dependence.
[0034]
The charge generation layer may be mainly composed of a charge generation agent and added with a charge transport agent and the like. As the charge generating agent, a phthalocyanine pigment, an azo pigment, an anthrone pigment, a perylene pigment, a perinone pigment, a squarylium pigment, a thiapyrylium pigment, a quinacridone pigment, or the like may be used, or a combination of these pigments may be used. In particular, azo pigments include disazo pigments, trisazo pigments, and perylene pigments include N, N'-bis (3,5-dimethylphenyl) -3,4: 9,10-perylenebis (carboxyimide) and phthalocyanine pigments. Is preferably a metal-free phthalocyanine, copper phthalocyanine, titanyl phthalocyanine, and further, X-type metal-free phthalocyanine, τ-type metal-free phthalocyanine, ε-type copper phthalocyanine, α-type titanyl phthalocyanine, β-type titanyl phthalocyanine, Y-type titanyl phthalocyanine, amorphous Titanyl phthalocyanine is preferred.
[0035]
The charge generating agents exemplified above are used alone or in combination of two or more so as to have an absorption wavelength in a desired region. Among the above-described charge generating agents, a photoreceptor having a sensitivity in a wavelength region of 700 nm or more is required for a digital optical image forming apparatus such as a laser beam printer or a facsimile using a light source such as a semiconductor laser. Therefore, phthalocyanine-based pigments such as metal-free phthalocyanine and titanyl phthalocyanine are preferably used.
On the other hand, since an image forming apparatus of an analog optical system such as an electrostatic copying machine using a white light source such as a halogen lamp requires a photoconductor having sensitivity in a visible region, a perylene pigment or a bisazo pigment is preferable. Used for
[0036]
As the resin binder for the charge generation layer, various resin binders conventionally used for the photosensitive layer can be used. For example, polyvinyl acetal resin, polyvinyl butyral resin, vinyl chloride resin, vinyl acetate resin, silicone resin, polycarbonate resin, polyester resin, polyethylene, polypropylene, polystyrene, acrylic resin, polyurethane resin, epoxy resin, melamine resin, polyamide resin, polystyrene resin , A polyacetal resin, a polyarylate resin, a polysulfone resin, a methacrylic acid ester polymer, a copolymer thereof, and the like can be used in appropriate combination.
[0037]
The charge transport layer is a coating film made of a material in which a charge transport agent is dispersed in a resin binder.In a dark place, the charge of the photoreceptor is retained as an insulator layer. Exhibits the function of transport.
As the charge transporting agent, a hole transporting agent such as a hydrazone compound, a pyrazoline compound, a pyrazolone compound, an oxadiazole compound, an oxazole compound, an arylamine compound, a benzidine compound, a stilbene compound, a styryl compound, polyvinyl carbazole, and polysilane, or an anhydrous succinic acid Acid, maleic anhydride, dibromo succinic anhydride, phthalic anhydride, 3-nitrophthalic anhydride, 4-nitrophthalic anhydride, pyromellitic anhydride, pyromellitic acid, trimellitic acid, trimellitic anhydride, phthalimide, 4 -Electrons such as nitrophthalimide, tetracyanoethylene, tetracyanoquinodimethane, chloranil, bromanyl, o-nitrobenzoic acid, trinitrofluorenone, quinone, diphenoquinone, naphthoquinone, anthraquinone and stilbenequinone It is possible to use the Okuzai. For example, compounds of the following structural formulas (A-1) to (A-15) are used, but the present invention is not limited thereto.
[0038]
[Table 7]
Figure 2004359584
[0039]
[Table 8]
Figure 2004359584
[0040]
[Table 9]
Figure 2004359584
[0041]
As the resin binder for the charge transport layer, various resin binders conventionally used for the photosensitive layer can be used. For example, polycarbonate resin, polyester resin, polyvinyl acetal resin, polyvinyl butyral resin, vinyl chloride resin, vinyl acetate resin, polyethylene, polypropylene, polystyrene, acrylic resin, polyurethane resin, epoxy resin, melamine resin, silicone resin, polyamide resin, polystyrene resin , A polyacetal resin, a polyarylate resin, a polysulfone resin, a methacrylic acid ester polymer, a copolymer thereof, and the like can be used in appropriate combination. Particularly, a polycarbonate resin or a polyester resin having one or more of the following structural units (B-1) to (B-3) is suitable.
[0042]
Embedded image
Figure 2004359584
[0043]
In these photosensitive layers, in addition to the above-mentioned components, various known additives can be contained as long as they do not adversely affect the electrophotographic properties. Specifically, antioxidants, radical scavengers, singlet quenchers, deterioration inhibitors such as ultraviolet absorbers, softeners, plasticizers, surface modifiers, dispersion stabilizers, waxes, acceptors, donors, etc. are compounded. can do. In order to improve the sensitivity of the photosensitive layer, a known sensitizer such as terephenyl, halonaphthoquinones, acenaphthylene and the like may be used in combination with the charge generator.
[0044]
The protective layer 4 can be provided as needed for the purpose of improving printing durability and the like, and is made of a layer mainly composed of a resin binder or an inorganic thin film such as amorphous carbon. In the resin binder, silicon oxide (silica), titanium oxide, zinc oxide, calcium oxide, aluminum oxide (alumina), zirconium oxide are used for the purpose of improving conductivity, reducing the friction coefficient, imparting lubricity, and the like. Metal oxides such as barium sulfate, calcium sulfate, etc., metal nitrides such as silicon nitride and aluminum nitride, metal oxide fine particles, fluorine resin particles such as tetrafluoroethylene resin, fluorine comb type It may contain a graft polymer resin or the like. Further, for the purpose of imparting a charge transporting property, a charge transporting substance and an electron accepting substance used in the above-mentioned photosensitive layer and the novel imide compound of the present invention can be contained.
[0045]
Next, a method for manufacturing the electrophotographic photoreceptor of the present invention will be described. The single-layer type photoreceptor of the present invention is prepared by dissolving or dispersing a quinone compound (electron transporting agent) represented by the general formula (1), a charge generating agent, a resin binder and, if necessary, a hole transporting agent. The coating liquid is formed by applying the obtained coating liquid on a conductive substrate and drying.
[0046]
In the single-layer photoreceptor, the charge generating agent may be added in a proportion of 0.1 to 50 parts by weight, preferably 0.5 to 30 parts by weight, based on 100 parts by weight of the resin binder. The electron transporting agent may be added in a proportion of 5 to 150 parts by weight, preferably 10 to 100 parts by weight, based on 100 parts by weight of the resin binder. The hole transporting agent may be blended at a ratio of 5 to 500 parts by weight, preferably 25 to 200 parts by weight, based on 100 parts by weight of the resin binder. When the electron transporting agent and the hole transporting agent are used in combination, the total amount of the electron transporting agent and the hole transporting agent is 20 to 500 parts by weight, preferably 30 to 200 parts by weight, based on 100 parts by weight of the resin binder. Is appropriate.
[0047]
In order to maintain a practically effective surface potential, the thickness of the photosensitive layer in the single-layer type photosensitive member is preferably in the range of 5 to 80 μm, more preferably 10 to 50 μm.
[0048]
In the laminate type photoreceptor of the present invention, first, a charge generating layer containing a charge generating agent is formed on a conductive substrate by means such as vapor deposition or coating, and then the general formula (1) is formed on the charge generating layer. Is prepared by applying a coating solution containing a quinone compound (electron transporting agent) represented by the formula (1) and a resin binder, followed by drying to form a charge transporting layer.
[0049]
In the laminate type photoreceptor, the charge generating agent and the resin binder constituting the charge generating layer can be used in various ratios, but the charge generating agent is used in an amount of 5 to 1000 parts by weight based on 100 parts by weight of the resin binder. , Preferably 30 to 500 parts by weight. When the charge generating layer contains a hole transporting agent, the proportion of the hole transporting agent is suitably from 10 to 500 parts by weight, preferably from 50 to 200 parts by weight, based on 100 parts by weight of the binder resin. .
[0050]
The electron transporting agent and the resin binder constituting the charge transporting layer can be used in various ratios within a range that does not hinder charge transport and a range that does not crystallize. It is appropriate to mix the electron transporting agent in an amount of 10 to 500 parts by weight, preferably 25 to 200 parts by weight, based on 100 parts by weight of the resin binder so that the resin can be easily transported. When the charge transport layer contains another electron transporting agent having a predetermined oxidation-reduction potential, the ratio of the other electron transporting agent is 0.1 to 40 parts by weight, preferably 100 parts by weight of the binder resin. Is suitably 0.5 to 20 parts by weight.
[0051]
The thickness of the photosensitive layer in the laminated photoreceptor is such that the charge generation layer is about 0.01 to 5 μm, preferably about 0.1 to 3 μm, and the charge transport layer is about 5 to 80 μm, preferably about 10 to 50 μm. . In the case of a single-layer photoreceptor, between the conductive substrate and the photosensitive layer, and in the case of the laminated photoreceptor, between the conductive substrate and the charge generation layer, between the conductive substrate and the charge transport layer, or A barrier layer may be formed between the generation layer and the charge transport layer as long as the characteristics of the photoreceptor are not impaired. Further, a protective layer may be formed on the surface of the photoconductor.
[0052]
When the photosensitive layer is formed by a coating method, a charge generating agent, a charge transporting agent, a resin binder, and the like described above together with a suitable solvent, in a known manner, for example, a roll mill, a ball mill, an attritor, a paint shaker, or an ultrasonic wave. What is necessary is just to disperse and mix using a disperser etc., to prepare a dispersion liquid, apply this by a well-known means, and to dry it.
[0053]
As the solvent for preparing the dispersion, various organic solvents can be used. For example, alcohols such as methanol, ethanol, isopropanol and butanol; aliphatic hydrocarbons such as n-hexane, octane and cyclohexane; benzene , Toluene, xylene and other aromatic hydrocarbons, dichloromethane, dichloroethane, chloroform, carbon tetrachloride, chlorobenzene and other halogenated hydrocarbons; dimethyl ether, diethyl ether, tetrahydrofuran, ethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether and other ethers; acetone, Ketones such as methyl ethyl ketone and cyclohexanone; esters such as ethyl acetate and methyl acetate; dimethyl formaldehyde, dimethyl formamide, dimethyl sulfoxide and the like. It is below. These solvents are used alone or in combination of two or more.
[0054]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to examples.
Example 1 (Synthesis of specific example (25))
A reactor charged with 2.0 g of 8-quinolinol, 2.69 g of iron (II) chloride and 60 ml of 2-propanol was stirred at room temperature for 15 hours. The solution was filtered to remove iron chloride, and the filtrate was concentrated to give a solid. The obtained solid was subjected to column chromatography and recrystallized to obtain yellow crystals. 1.2 g.
Next, the reactor to which 1.2 g of the obtained crystals, 7.3 g of silver oxide, a small amount of anhydrous magnesium sulfate and 50 ml of dioxane were added was heated. After a while, the solid was dried by heating filtration. The obtained solid was recrystallized to obtain dark green crystals.
Elemental analysis C: 75.5, H: 3.3, N: 9.8, O: 11.4
(Theoretical values) C: 75.52, H: 3.52, N: 9.79, O: 11.18
[0055]
Example 2 Evaluation of Single Layer Electrophotographic Photoreceptor
<< Preparation of single-layer type electrophotographic photoreceptor >>
An α-type TiO2 phthalocyanine as a charge generator, an exemplary compound (A-8) as a hole transporting agent, and an exemplary compound (25) as an electron transporting agent are blended together with a resin binder and a solvent in the ratio shown below. Mix and disperse for hours. This dispersion was coated on an aluminum substrate and dried to produce a single-layer type electrophotographic photoreceptor.
Figure 2004359584
The electrophotographic characteristics of the electrophotographic photosensitive member were measured by the following method. It was charged to a surface potential of +600 V in a dark place by an electrostatic copying paper test apparatus (Kawaguchi Electric Works: EPA-8100), and the halogen lamp light was separated into 780 (nm) by a filter at 1.0 (μW). / Cm 2), and the ratio of the initial surface potential (V 0), V 0 to the surface potential (V 2) when left in a dark place for 2 seconds (dark decay rate: DDR) 2 = V2 / V0), the half-dew amount sensitivity (E1 / 2) is calculated from the time when the charge amount decreases to the initial half after light exposure, and the residual potential (VR3) is calculated from the surface potential 5 seconds after light exposure. Calculated.
[0056]
Example 3 Evaluation of Organic Electrophotographic Photoreceptor
A photoconductor was prepared by the same way as that of Example 1 except that the electron transport material (exemplary compound (25)) used in Example 2 was changed to the quinone compound represented by Exemplary Compound (16).
[0057]
Comparative Example 1 Evaluation of Organic Electrophotographic Photoreceptor
A photoconductor was prepared by the same way as that of Example 1 except that the electron transport material (exemplified compound (25)) used in Example 1 was changed to a diphenoquinone compound (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) represented by the following formula.
[0058]
Embedded image
Figure 2004359584
[0059]
[Table 10]
Figure 2004359584
[0060]
Example 4 Evaluation of Laminated Electrophotographic Photoreceptor
<< Preparation of laminated electrophotographic photoreceptor >>
Α-type TiO as a charge generating agent 2 100 parts by weight of phthalocyanine, 100 parts by weight of polyvinyl butyral as a resin binder, and 2,000 parts by weight of a solvent (tetrahydrofuran) were mixed and dispersed in a ball mill for 50 hours to prepare a coating liquid for a charge generation layer. This coating solution was applied to the surface of an aluminum substrate as a conductive substrate by a dip coating method, and dried with hot air at 100 ° C. for 60 minutes to form a charge generation layer.
Next, 100 parts by weight of the exemplary compound (1) as an electron transporting agent, 100 parts by weight of a polycarbonate as a resin binder, and 800 parts by weight of a solvent (toluene) were mixed and dispersed by a ball mill for 50 hours to prepare a coating liquid for a charge transporting layer. . Then, this coating solution was applied on the charge generation layer by dip coating, and dried with hot air at 100 ° C. for 60 minutes to form a charge generation layer, thereby producing a laminated electrophotographic photosensitive member.
[0061]
Comparative Example 2 Evaluation of Organic Electrophotographic Photoreceptor
A photoconductor was prepared by the same way as that of Example 3 except that the electron transporting agent (exemplified compound (1)) used in Example 4 was changed to a compound represented by the following formula.
[0062]
Embedded image
Figure 2004359584
[0063]
[Table 11]
Figure 2004359584
[0064]
【The invention's effect】
The novel quinone compound obtained by the present invention has an excellent electron transporting property, and when the compound is used for an electrophotographic photoreceptor, the dispersibility in a resin is improved, and the electrical properties and the repetition stability are also excellent. A highly durable electrophotographic photoreceptor is obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic sectional view of an electrophotographic photosensitive member according to the present invention.
[Explanation of symbols]
1: conductive substrate
2: Undercoat layer
3: photosensitive layer
4: Protective layer

Claims (3)

下記式(1)で表されるキノン化合物。
Figure 2004359584
[式中、R〜Rは、それぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、置換または無置換のアリール基、置換または無置換のアリールオキシ基、置換または無置換のアリールチオ基、置換または無置換のアルキル基、置換または無置換のアルキルオキシ基、置換または無置換のアルキルチオ基、置換または無置換のアラルキル基からなる群より選ばれる基を表し、
Aは、下記式群(2)より選ばれる基である。
Figure 2004359584
(式群中、X〜X15はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、置換または無置換のアリール基、置換または無置換のアリ−ルオキシ基、置換または無置換のアリールチオ基、置換または無置換のアルキル基、置換または無置換のアルキルオキシ基、置換または無置換のアルキルチオ基、置換または無置換のアラルキル基からなる群より選ばれる基である。)]
A quinone compound represented by the following formula (1).
Figure 2004359584
[Wherein, R 1 to R 5 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, a substituted or unsubstituted aryl group, a substituted or unsubstituted aryloxy group, a substituted or unsubstituted arylthio group, a substituted or unsubstituted Alkyl group, a substituted or unsubstituted alkyloxy group, a substituted or unsubstituted alkylthio group, represents a group selected from the group consisting of a substituted or unsubstituted aralkyl group,
A is a group selected from the following formula group (2).
Figure 2004359584
(In the formulas, X 1 to X 15 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, a substituted or unsubstituted aryl group, a substituted or unsubstituted aryloxy group, a substituted or unsubstituted arylthio group, a substituted or unsubstituted ), A substituted or unsubstituted alkyloxy group, a substituted or unsubstituted alkylthio group, and a substituted or unsubstituted aralkyl group.)]
導電性基体上に感光層が設けられた電子写真感光体において、該感光層中に、請求項1記載の化合物を含有することを特徴とする電子写真感光体。An electrophotographic photosensitive member having a photosensitive layer provided on a conductive substrate, wherein the photosensitive layer contains the compound according to claim 1. 請求項2記載の電子写真感光体を備えた電子写真装置。An electrophotographic apparatus comprising the electrophotographic photosensitive member according to claim 2.
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