JP2005099810A - ビス(9−フルオレノン)アジン基を有する電荷輸送物質,そのビスアジン基を有する電荷輸送物質を含む有機感光体と電子写真の画像形成装置,及びそのビスアジン基を有する電荷輸送物質を含む有機感光体と電子写真の画像形成装置を利用した電子写真の画像形成方法 - Google Patents

ビス(9−フルオレノン)アジン基を有する電荷輸送物質,そのビスアジン基を有する電荷輸送物質を含む有機感光体と電子写真の画像形成装置,及びそのビスアジン基を有する電荷輸送物質を含む有機感光体と電子写真の画像形成装置を利用した電子写真の画像形成方法 Download PDF

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Abstract

【課題】 ビスアジン基を有する電荷輸送物質,それを含む有機感光体と電子写真の画像形成装置,及びそれを利用した電子写真の画像形成方法を提供する。
【解決手段】 導電性支持体及び上記導電性支持体上の光導電要素を含む有機感光体であって,上記光導電要素は(a)下記化学式1を有する電荷輸送物質及び(b)電荷発生化合物を含む,改善された有機感光体:
【化1】
Figure 2005099810

【選択図】 なし

Description

本発明は2以上のビス(9−フルオレノン)アジン基を有する電荷輸送物質,それを含む有機感光体と電子写真の画像形成装置,及びそれを利用した電子写真の画像形成方法に関する。
電子写真法において,プレート,ディスク,シート,ベルト,ドラムなどの形態の有機感光体は,導電性支持体上に電気絶縁性の光導電要素を有するものであって,光導電層の表面が先に均一に静電気的に帯電された後,前記帯電された表面が光パターンに露出されることによって,画像が形成される。露光はその表面が光接触されて照射された領域に電荷を選択的に消散させて,潜像ともいう帯電された領域及び帯電されていない領域のパターンを形成する。以後,ウェットまたは固形トナーは潜像付近に提供され,トナー滴及び粒子は帯電された領域または帯電されていない領域付近に付着されて光導電層の表面にトーン画像を形成する。これより生成されたトーン画像は紙のような適当な最終または中間受容体の表面に転写されるか,または前記光導電層が最終画像受容体として機能できる。
上記画像形成工程を数回繰り返して,例えば別個の色彩成分よりなった画像を重畳させて単一画像を完成するか,または別個の色彩の画像を重畳するように,陰影画像を発生させてフルカラーの最終画像を形成及び/または追加画像を再生産する。
単一層及び多重層の光導電要素が使われてきた。単一層の具現例において,電荷輸送物質及び電荷発生物質はポリマーバインダと結合された後,導電性支持体に付着される。多重層の具現例において,電荷輸送物質及び電荷発生物質は個別層中の要素に存在し,これらそれぞれは選択的にポリマーバインダと結合されて導電性支持体に付着される。2層光導電要素は2種の配列が可能である。2層配列のうち1つ(“二重層”配列)において,電荷発生層は導電性支持体上に付着され,電荷輸送層は電荷発生層の上部に付着される。2層配列のうち他の1つ(“逆二重層”配列)において,電荷輸送層と電荷発生層との順序は上記と逆である。
単一層及び多重層の光導電要素において,電荷発生物質は露光時に電荷キャリア(すなわち,正孔及び/または電子)を発生させることを目的とする。電荷輸送物質は光導電要素の表面電荷を容易に放電させるために,上記電荷キャリア類型のうち1つ以上を収容して,これらを電荷輸送層を通じて輸送することを目的とする。電荷輸送物質は電荷輸送化合物,電子輸送化合物またはこれらの組合わせでありうる。電荷輸送化合物が使われる場合,電荷輸送化合物は正孔キャリアを収容して,これらを電荷輸送化合物が存在する層を通じて輸送する。電子輸送化合物が使われる場合,電子輸送化合物は電子キャリアを収容して,これらを電子輸送化合物が存在する層を通じて輸送する。
米国特許第6140004号明細書
本発明は高Vacc及び低Vdisのような優秀な静電気的特性を有する新規電荷輸送物質,上記新規電荷輸送物質を含む有機感光体,及び上記有機感光体を含む電子写真の画像形成装置及び上記有機感光体を利用する電子写真の画像形成方法を提供することを目的とする。
上記課題を解決するため,本発明の第1の観点によれば,導電性支持体及び上記導電性支持体上の光導電要素を含む有機感光体であって,上記光導電要素は,(a)下記化学式1を有する電荷輸送物質及び(b)電荷発生化合物を含む有機感光体を提供する:
Figure 2005099810
上記化学式1で,nは2〜6の整数であり,R及びRは独立的に,H,ハロゲン,カルボキシル,ヒドロキシル,チオール,シアノ,ニトロ,アルデヒド基,ケトン基,エーテル基,エステル基,カルボニル基,アルキル基,アルカリル基またはアリール基であり,Xは,−(CH−の化学式を有する分枝型または線型連結基であり,mは,0〜20の整数であり,上記メチレン基のうち1つ以上はO,S,C=O,O=S=O,複素環,芳香族基,ウレタン,ウレア,エステル基,NR基,CHR基またはCR基に選択的に置換され,このうち,R,R,R及びRは独立的にH,アルキル基,アルカリル基,複素環またはアリール基であり,Yは,結合,C,N,O,S,pが0〜10の整数であり,1つ以上の水素原子が選択的に除去されて,nが2よりさらに大きい値を有するようにする結合位置を提供する分枝型または線型−(CH−基,芳香族基,シクロアルキル基,複素環またはRが水素原子,アルキル基,またはアリール基であるR基であり,Zは,フルオレニリデン基である。
有機感光体は,例えばプレート,軟質ベルト,軟質ディスク,シート,硬質ドラムまたは硬質または軟性ドラムを取り囲むシート形態で提供されうる。一具現例において,有機感光体は,(a)電荷輸送物質,電荷発生化合物,第2電荷輸送物質及びポリマーバインダを含む光導電要素と,(b)導電性支持体と,を含む。
上記課題を解決するために,本発明の別の観点によれば,(a)光画像形成成分と,(b)上記光画像形成成分から光を収容するように配向された上記のような有機感光体を含む電子写真の画像形成装置を提供する。上記装置はウェットトナー分配器をさらに含みうる。上記のような電荷輸送物質を含む感光体を利用した電子写真の画像形成方法も記載されている。
上記課題を解決するために,本発明の別の観点によれば,(a)上記のような有機感光体の表面に電荷を印加する段階と,(b)上記有機感光体の表面を画像に沿って露光させ,選択された領域に電荷を消散させることによって上記表面上に帯電された領域及び帯電されていない領域のパターンを形成する段階と,(c)上記表面を有機液体中の着色剤粒子の分散物を含むウェットトナーのようなトナーと接触させて,トーン画像を形成する段階と,(d)上記トーン画像を支持体に転写させる段階と,を含む電子写真の画像形成方法を提供する。
さらに,上記課題を解決するために,本発明の別の観点によれば,上記のような化学式1を有する電荷輸送物質が提供される。
以上説明したように,本発明によれば,機械的特性に優れ,その機械的特性及び静電気的特性の組合わせを提供する有機感光体に適した電荷輸送物質を提供する。上記感光体はウェットトナーに非常に高い適合性を示し,そのウェットトナーに使われて高品質の画像を形成できる。高品質の画像形成システムはサイクル反復後にも維持されうる。
以下,本発明の好適な実施の形態について,添付図面を参照しながら詳細に説明する。なお,以下の説明及び添付図面において,略同一の機能及び構成を有する構成要素については,同一符号を付することにより,重複説明を省略する。
本実施の形態による有機感光体は,導電性支持体と,電荷発生化合物及び連結基を通じて連結された2個以上のビス(9−フルオレノン)アジン基を有する電荷輸送物質と,を含む光導電要素を有する。
上記電荷輸送物質は電子写真法の有機感光体でその性能が立証されるように望ましい特性を有する。特に,本実施の形態の電荷輸送物質は電荷キャリア移動度が高く,多様なバインダ物質との相溶性が優秀であるので,優れた電子写真の画像形成特性を有する。本実施の形態による有機感光体は,高感光度,低残留電位及びサイクルテスト,結晶化及び有機感光体ベンディング及びストレッチングに対する高安定性を有する。有機感光体は,特にファックス,複写機,スキャナー及び電子写真法に基づいた他の電子装置はもとより,レーザープリンタなどに有用に使われる。上記電荷輸送物質の用途は以下のレーザープリンタの用途と関連した部分でより詳細に記載されているが,後述された事項から電子写真法で作動される他の装置での応用も一般化されうる。
高品質の画像,特に多数のサイクル後に高品質の画像を形成するために,電荷輸送物質はポリマーバインダと均質な溶液を形成し,電荷輸送物質のサイクリング時に有機感光体物質のいたる所にほぼ均質に分布されていることが望ましい。また,電荷輸送物質が収容できる電荷量(収容電圧または“Vacc”として知られたパラメータで表示)を増加させ,放電時に上記電荷の保存量(放電電圧または“Vdis”として知られたパラメータで表示)を減少させることが望ましい。
電荷輸送物質は正孔輸送化合物または電子輸送化合物に分類されうる。電子写真法の技術分野には多数の正孔輸送化合物及び電子輸送化合物が知られている。正孔輸送化合物の非制限的な例としては,例えばピラゾリン誘導体類,フルオレン誘導体類,オキサジアゾール誘導体類,スチルベン誘導体類,ヒドラゾン誘導体類,カルバゾールヒドラゾン誘導体類,トリアリールアミン類,ポリビニルカルバゾール,ポリビニルピレン,ポリアセナフチレン,または多重ヒドラゾン化合物(少なくとも2つのヒドラゾン基と,トリフェニルアミンのようなp−(N,N−二置換の)アリールアミン及びカルバゾール,ジュロリジン,フェノチアジン,フェナジン,フェノキサジン,フェノキサチイン,チアゾ−ル,オキサゾール,イソオキサゾール,ジベンゾ(1,4)ダイオキシン,チアントレン,イミダゾール,ベンゾチアゾール,ベンゾトリアゾール,ベンズオキサゾール,ベンズイミダゾール,キノリン,イソキノリン,キノキサリン,インドール,インダゾ−ル,ピロール,プリン,ピリジン,ピリダジン,ピリミジン,ピラジン,トリアゾール,オキサジアゾール,テトラゾール,チアジアゾール,ベンズオキサゾール,ベンズイソチアゾ−ル,ジベンゾフラン,ジベンゾチオフェン,チオフェン,チアナフテン,キナゾリンまたはシノリンのようなヘテロ環類よりなる群から選択された少なくとも2つの基を含む。
電子輸送化合物の非制限的な例としては,例えばブロモアニリン,テトラシアノエチレン,テトラシアノキノジメタン,2,4,7−トリニトロ−9−フルオレノン,2,4,5,7−テトラニトロ−9−フルオレノン,2,4,5,7−テトラニトロキサントン,2,4,8−トリニトロチオキサントン,2,6,8−トリニトロ−インデノ4H−インデノ[1,2−b]チオフェン−4−オン及び1,3,7−トリニトロジベンゾチオフェン−5,5−ジオキシド,(2,3−ジフェニル−1−インデニリデン)マロノニトリル,4H−チオピラン−1,1−ジオキシド及び4−ジシアノメチレン−2,6−ジフェニル−4H−チオピラン−1,1−ジオキシド,4−ジシアノメチレン−2,6−ジ−m−トリル−4H−チオピラン−1,1−ジオキシドのような誘導体及び4H−1,1−ジオキソ−2−(p−イソプロピルフェニル)−6−フェニル−4−(ジシアノメチリデン)チオピラン及び4H−1,1−ジオキソ−2−(p−イソプロピルフェニル)−6−(2−チエニル)−4−(ジシアノメチリデン)チオピランのような非対称置換の2,6−ジアリール−4H−チオピラン−1,1−ジオキシド,ホスファ−2,5−シクロヘキサジエンの誘導体類,(4−n−ブトキシカルボニル−9−フルオレニリデン)マロノニトリル,(4−フェンエトキシカルボニル−9−フルオレニリデン)マロノニトリル,(4−カルビトキシ−9−フルオレニリデン)マロノニトリル及びジエチル(4−n−ブトキシカルボニル−2,7−ジニトロ−9−フルオレニリデン)−マロネートのような(アルコキシカルボニル−9−フルオレニリデン)マロノニトリル誘導体類,11,11,12,12−テトラシアノ−2−アルキルアントラキノジメタン及び11,11−ジシアノ−12,12−ビス(エトキシカルボニル)アントラキノジメタンのようなアントラキノジメタン誘導体類,1−クロロ−10−[ビス(エトキシカルボニル)メチレン]アントロン,1,8−ジクロロ−10−[ビス(エトキシカルボニル)メチレン]アントロン,1,8−ジヒドロキシ−10−[ビス(エトキシカルボニル)メチレン]アントロン及び1−シアノ−10−[ビス(エトキシカルボニル)メチレン]アントロンのようなアントロン誘導体類,7−ニトロ−2−アザ−9−フルオレニリデン−マロノニトリル,ジフェノキノン誘導体類,ベンゾキノン誘導体類,ナフトキノン誘導体類,キニン誘導体類,テトラシアノエチレンシアノエチレン,2,4,8−トリニトロチオキサントン,ジニトロベンゼン誘導体類,ジニトロアントラセン誘導体類,ジニトロアクリジン誘導体類,ニトロアントラキノン誘導体類,ジニトロアントラキノン誘導体類,スクシン酸無水物,マレイン酸無水物,ジブロモマレイン酸無水物,ピレン誘導体類,カルバゾール誘導体類,ヒドラゾン誘導体類,N,N−ジアルキルアニリン誘導体類,ジフェニルアミン誘導体類,トリフェニルアミン誘導体類,トリフェニルメタン誘導体類,テトラシアノキノエジメタン,2,4,5,7−テトラニトロ−9−フルオレノン,2,4,7−トリニトロ−9−ジシアノメチレンフルオレノン,2,4,5,7−テトラニトロキサントン誘導体類及び2,4,8−トリニトロチオキサントン誘導体類を含む。関心対象になる幾つかの具現例において,電子輸送化合物は(4−n−ブトキシカルボニル−9−フルオレニリデン)マロノニトリルのような(アルコキシカルボニル−9−フルオレニリデン)マロノニトリル誘導体を含む。
多数の電荷輸送物質が使用可能であるが,特定電子写真法分野の多様な要求条件を充足させる他の電荷輸送物質の必要性は相変らず存在する。
電子写真分野において,有機感光体に含まれた電荷発生化合物は光を吸収して電子−正孔対を形成する。このような電子及び正孔は巨大な電場下で適切な時間帯にわたって輸送されて,上記電場を発生させている表面電荷を局部的に放電させうる。特定領域の電場放電は本質的に光によって描かれたパターンと対応する表面電荷パターンを形成する。以後,このような電荷パターンはトナー付着を誘導するのに使われうる。上記のような電荷輸送物質は,本質的に電荷輸送,特に電荷発生化合物によって形成された電子−正孔対からの電子輸送に効果的である。幾つかの具現例において,特定電子輸送化合物または電荷輸送化合物は本実施の形態の電荷輸送物質と共に使われうる。
電荷発生化合物及び電荷輸送物質を含む物質層または複数の物質層は有機感光体に含まれる。有機感光体を利用して2次元画像を印刷するために,有機感光体は一部以上の画像形成のための2次元の表面を有する。以後,画像形成工程は完全な画像の形成を完成するか,及び/または後続画像のプロセシングのために有機感光体をサイクリングさせることによって続く。
有機感光体は,プレート,軟質ベルト,ディスク,硬質ドラム,硬質または軟性ドラムを取り囲むシートなどの形態で提供されうる。電荷輸送物質は電荷発生化合物と同じ層に存在するか,及び/または電荷発生化合物と相異なる層に存在できる。付加層も後述するように使われうる。
幾つかの具現例において,有機感光体物質は,例えば(a)電荷輸送物質及びポリマーバインダを含む電荷輸送層と,(b)電荷発生化合物及びポリマーバインダを含む電荷発生層と,(c)導電性支持体と,を含む。電荷輸送層は,電荷発生層と導電性支持体間に位置できる。一方,電子発生層は,電荷輸送層と導電性支持体間に位置できる。他の具現例で,有機感光体物質は,ポリマーバインダのうち電荷輸送物質と電荷発生化合物とを何れも有する単一層を有する。
有機感光体は,レーザープリンタのような電子写真の画像形成装置に統合されうる。上記装置において,画像は物理的具現例から形成されて有機感光体上にスキャンされた光画像に転換されることによって表面潜像を形成する。上記表面潜像は有機感光体の表面上にトナーを引き寄せるのに使われるが,上記トナー画像は有機感光体上に投射された光画像と同一か反対である。上記トナーはウェットトナーまたはドライトナーでありうる。この後,トナーは有機感光体の表面から紙シートのような受容体の表面に連続的に転写される。トナーの転写後,全体表面は放電されて電荷輸送物質はさらにサイクリングされるように準備される。画像形成装置は,例えば紙収容媒体の輸送及び/または感光体の移動のための複数の支持ローラ,光画像を形成するのに適した光学的性質を有する光画像の形成成分,レーザーのような光源,トナー供給源及びトナー輸送システム及び適した制御システムをさらに含みうる。
電子写真の画像形成方法は,一般的に(a)上記のような有機感光体の表面に電荷を印加する段階と,(b)上記有機感光体の表面を画像に沿って露光させて選択された領域に電荷を消散させることによって上記表面上に帯電された領域及び帯電されていない領域のパターンを形成する段階と,(c)上記表面を有機液体中の着色剤粒子の分散物を含むウェットトナーのようなトナーに接触させてトーン画像を形成し,有機感光体の帯電された領域または帯電されていない領域にトナーを引き寄せる段階と,(d)上記トーン画像を支持体に転写させる段階と,を含む。
本明細書に記載されたように,有機感光体は下記化学式1を有する電荷輸送物質を含む:
Figure 2005099810
上記化学式1で,nは2〜6の整数であり,R及びRは独立的に,H,ハロゲン,カルボキシル,ヒドロキシル,チオール,シアノ,ニトロ,アルデヒド基,ケトン基,エーテル基,エステル基,カルボニル基,アルキル基,アルカリル基またはアリール基であり,Xは,−(CH−の化学式を有する分枝型または線型連結基であり,mは,0〜20の整数であり,上記メチレン基のうち1つ以上はO,S,C=O,O=S=O,複素環,芳香族基,ウレタン,ウレア,エステル基,NR基,CHR基またはCR基に選択的に置換され,このうち,R,R,R及びRは独立的にH,アルキル基,アルカリル基,複素環またはアリール基であり,Yは,結合,C,N,O,S,pが0〜10の整数であり,1つ以上の水素原子が選択的に除去されnが2より大きい値を有するようにする結合位置を提供する分枝型または線型−(CH−基,芳香族基,シクロアルキル基,複素環またはRが水素原子,アルキル基,またはアリール基であるNR基であり,Zは,フルオレニリデン基である。
当業界では公知であるように,移動性,感度,溶解度,安定性などの化合物の特性に多様な物理的影響を及ぼす化学的基に対して置換が自由に認められる。化学的置換体を説明することにおいて,当業界で一般的なものとして,用語使用時に反映される慣行がある。“基”という用語は総称された化合物(例えば,アルキル基,フェニル基,芳香族基など)が上記基の結合構造と一致する任意の置換体を有しうることを意味する。例えば,“アルキル基”という用語が使われる場合,上記用語はメチル,エチル,イソプロピル,tert−ブチル,シクロへキシル,ドデシルなどの非置換の線型,分枝型及び環状アルキル類だけでなく,ヒドロキシエチル,シアノブチル,1,2,3−トリクロロプラパンなどの置換体も含む。しかし,上記命名法に合わせて,骨格基の基本的な結合構造を変化させる置換は上記用語に含まれていない。例えば,フェニル基という用語が使われる場合,1−ヒドロキシフェニル,2,4−フルオロフェニル,オルソシアノフェニル,1,3,5−トリメトキシフェニルなどの置換は上記用語に属する許容可能なものであるが,1,1,2,2,3,3−ヘキサメチルフェニルの置換はそのような置換によって非芳香族形態に変更されるフェニル基の環結合構造を必要とするために許容されない。芳香族基はnが任意の整数である4n+2 π電子システムを含む基である。芳香族基と関連して,上記置換体は芳香族基の4n+2 π電子システムの化学的特性を実質的に変更させない任意の置換を含みうる。アルキルモイエティまたはフェニルモイエティのようなモイエティという用語は化学的物質が置換されていないことを表示する用語である。アルキルモイエティという用語が使われる場合,上記用語は,分枝型,直鎖型または環型であるかの如何に関係なく非置換のアルキル炭化水素基のみを示す。
(有機感光体)
有機感光体は,例えばプレート,シート,軟質ベルト,ディスク,硬質ドラムまたは硬質または軟性ドラムを取り囲むシート型であって,このうち軟質ベルト及び硬質ドラムが一般的に商業的具現例として使われる。有機感光体は,例えば導電性支持体及び上記導電性支持体上に位置し,1つ以上の層形態である光導電要素を含みうる。光導電要素は同じ層に存在可能性のあるポリマーバインダのうち電荷輸送物質及び電荷発生化合物は言うまでもなく,幾つかの具現例では電荷輸送化合物または電子輸送化合物のような第2電荷輸送物質を含みうる。例えば,電荷輸送物質及び電荷発生化合物は同じ層に存在できる。しかし,他の具現例で,光導電要素は電荷発生層及びそれとは別個の電荷輸送層を特徴とする2層構造を含む。電荷発生層は導電性支持体と電荷輸送層間に位置できる。また,光導電要素は電荷輸送層が導電性支持体と電荷発生層間に位置する構造を有しうる。
導電性支持体は,例えば軟質ウェブまたはベルト形態の軟質であるか,または例えば,ドラム形態の非軟質でありうる。ドラムは画像形成工程の間にドラムを回転させるドライブにドラムを接触させる中空の円筒形構造を有しうる。通常的に,軟質導電性支持体は電気絶縁性支持体及び感光体物質が塗布された導電性物質の薄層を含む。
電気絶縁性支持体は,紙またはポリエステル(例えば,ポリエチレンテレフタレートまたはポリエチレンナフタレート),ポリイミド,ポリスルホン,ポリプロピレン,ナイロン,ポリエステル,ポリカーボネート,ポリビニル樹脂,ポリビニルフルオライド,ポリスチレンなどのフィルム形成ポリマーでありうる。支持体支持用ポリマーの特定例としては,例えばポリエーテルスルホン(StabarTM S−100,ICI社製),ポリビニルフルオライド(Tedlar(登録商標),E.I.Du Pont de Nemours&Company社製),ポリビスフェノール−A ポリカーボネート(MakrofolTM,Mobay Chemical Company社製),及び非晶質ポリエチレンテレフタレート(MelinarTM,ICI
Americas,Inc.社製)が含まれる。導電性物質は,黒鉛,分散型カーボンブラック,ヨード化物,ポリピロール類及びCalgon(登録商標) 導電性ポリマー 261(米国,Pa.,Pittsburgh,Calgon Corporation,Inc.社製)のような導電性ポリマー,アルミニウム,チタン,クロム,黄銅,金,銅,パラジウム,ニッケルまたはステーンレス鋼のような金属またはチンオキシドまたはインジウムオキシドのような金属オキシドでありうる。特に,関心の対象となる具現例において,導電性物質はアルミニウムである。一般的に,光導電支持体は必要な機械的安定性を提供できる適当な厚さを有する。例えば,軟質ウェブ支持体は一般的に約0.01mm〜約1mmの厚さを有し,ドラム支持体は一般的に約0.5mm〜約2mmの厚さを有する。
電荷発生化合物は染料または顔料のように,光吸収して電荷キャリアを発生できる物質である。適当な電荷発生化合物の非制限的な例としては,例えば,金属−非存在フタロシアニン類(例えば,H.W.Sands,Inc.社製のELA
8034金属−非存在フタロシアニンまたは山陽色素(株)製のCGM−X01),チタンフタロシアニン,銅フタロシアニン,オキシチタンフタロシアニン(チタニルオキシフタロシアニンという,電荷発生化合物として作用できる結晶相または結晶相の混合物を含む),ヒドロキシガリウムフタロシアニンのような金属フタロシアニン類,スクアリリウム染料及び顔料,ヒドロキシ置換のスクアりリウム顔料,ペリルイミド類,Indofast(登録商標) Double Scarlet,Indofast(登録商標) Violet Lake B,Indofast(登録商標) Brilliant Scarlet及びIndofast(登録商標) Orangeという商標名でAllied Chemical Corporation社から入手可能な多核キノン類,MonastralTM Red,MonastralTM Violet及びMonastralTM Red Yという商標名でDu Pont社から入手可能なキナクリドン類,ペリノン類,テトラベンゾポルフィリン類及びテトラナフタロポルフィリン類を含むナフタレン1,4,5,8−テトラカルボン酸誘導顔料類,インジゴ−及びチオインジゴ染料類,ベンゾチオキサンテン−誘導体類,ペリレン3,4,9,10−テトラカルボン酸誘導顔料類,ビスアゾ−,トリスアゾ−及びテトラキスアゾ−顔料を含むポリアゾ−顔料類,ポリメチン染料類,キナゾリン基を含む染料類,3次アミン類,非晶質セレン,セレン−テルル,セレン−テルル−ヒ素及びセレン−ヒ素のようなセレン合金類,スルホセレン化カドミウム,セレン化カドミウム,硫化カドミウム及びこれらの混合物を含む。幾つかの具現例で,電荷発生化合物はオキシチタンフタロシアニン(例えば,その任意の相),ヒドロキシガリウムフタロシアニンまたはこれらの組合わせを含む。
本実施の形態の光導電層は電荷輸送化合物,電子輸送化合物またはこれらの組合わせでありうる第2電荷輸送物質を選択的に含みうる。一般的に,当業界で公知となっている任意の電荷輸送化合物または電子輸送化合物が第2電荷輸送物質として使われうる。
電子輸送化合物及びUV光安定化剤は光導電体での望ましい電子流れを提供するように相互上昇関係を有しうる。UV光安定化剤の存在は電子輸送化合物の電子輸送特性を変化させて,複合物の電子輸送特性を改善させる。UV光安定化剤は自由ラジカルを捕獲する紫外線吸収剤または紫外線抑制剤でありうる。
UV光吸収剤は,紫外線を吸収してこれを熱で消散させうる。UV光抑制剤は紫外線光によって発生した自由ラジカルを捕獲した後,エネルギーを消散させつつ活性安定化モイエティを再生させると考えられる。
UV安定化剤と電子輸送化合物間の上昇関係を考慮する時にUV安定化剤の特定利点は,これらのUV安定化能力でなく場合もあるが,UV安定化能力が経時的な有機感光体の分解を減少させる点でより有利になりうる。電子輸送化合物及びUV安定化剤を何れも含む層を有する有機感光体の改善された上昇作用性能は,“Organophotoreceptor With A Light Stabilizer(光安定化剤を有する有機感光体)“という名称で2003年4月28日付で出願されて本出願とともに係属中であるZhuの米国特許出願第10/425,333号に記載されており,上記特許は全体的に引用されて本明細書に統合されている。
適当な光安定化剤の非制限的な例としては,例えばTinuvin 144及びTinuvin 292(米国,NY,Terrytown所在,チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)のようなヒンダードトリアルキルアミン類,Tinuvin 123(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)のようなヒンダードアルコキシジアルキルアミン類,Tinuvan328,Tinuvin 900及びTinuvin 928(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)のようなベンゾトリアゾール類,Sanduvor 3041(米国,N.C.Charlotte所在,Clariant Corp.社製)のようなベンゾフェノン類,Arbestab(英国,West Mildlands所在,Robinson Brothers Ltd.社製)のようなニッケル化合物類,サリシレート類,シアノシンナメート類,ベンジリデンマロネート類,ベンゾエート類,Sanduvor VSU(米国,N.C.Charlotte所在,Clariant Corp.社製)のようなオキサニリド類,Cyagard UV−1164(米国,N.J.所在,Cytec Industires Inc.社製)のようなトリアジン類,Luchem(米国,NY,Buffalo所在,Atochem North America社製)のような立体障害の構造を有するポリマーアミン類を含む。幾つかの具現例で,光安定化剤は次のような化学式9,化学式10を有するヒンダードトリアルキルアミン類よりなる群から選択される。
Figure 2005099810
Figure 2005099810
上記化学式9又は化学式10中,R,R,R,R,R,R,R,R10,R11,R12,R13,及びR15は独立的に水素,アルキル基またはエステル基またはエーテル基であり,R,R及びR14は独立的にアルキル基であり,Xは,mが2〜20である−O−CO−(CH−CO−O−よりなる群から選択された連結基である。
バインダは一般的に適当な具現例の電荷輸送物質(電荷輸送層または単一層構造の場合),電荷発生化合物(電荷発生層または単一層構造の場合)及び/または電子輸送化合物を分散または溶解させうる。一般的に,電荷発生層及び電荷輸送層の全てに適したバインダの例としては,例えばポリスチレン−co−ブタジエン,ポリスチレン−co−アクリロニトリル,改質されたアクリルポリマー,ポリビニルアセテート,スチレン−アルキド樹脂類,ソヤ−アルキル樹脂,ポリビニルクロライド,ポリビニリデンクロライド,ポリアクリロニトリル,ポリカーボネート類,ポリアクリル酸,ポリアクリレート類,ポリメタクリレート類,スチレンポリマー類,ポリビニルブチラル,アルキド樹脂類,ポリアミド類,ポリウレタン類,ポリエステル類,ポリスルホン類,ポリエーテル類,ポリケトン類,フェノキシ樹脂類,エポキシ樹脂類,シリコン樹脂類,ポリシロキサン類,ポリ(ヒドロキシエーテル)樹脂類,ポリヒドロキシスチレン樹脂類,ノボラク,ポリ(フェニルグリシジルエーテル)−co−ジシクロペンタジエン,上記のようなポリマーに使われた単量体のコポリマー及びこれらの組合わせを含む。適したバインダは,例えば日本の積水化学社製のBX−1及びBX−5のようなポリビニルブチラルを含む。
1つ以上の層に適した選択的な添加剤は,例えば酸化防止剤,カップリング剤,分散剤,硬化剤,界面活性剤及びこれらの組合わせを含む。
全般的な光導電要素は,通常的に約10〜45ミクロンの厚さを有する。個別電荷発生層及び個別電荷輸送層を有する二重層の具現例において,電荷発生層は,一般的に約0.5〜約2ミクロンの厚さを有し,電荷輸送層は,約5〜約35ミクロンの厚さを有する。電荷輸送物質及び電荷発生化合物が同じ層に存在する具現例において,電荷発生化合物と電荷輸送組成物とを含む上記層は一般的に約7〜約30ミクロンの厚さを有する。別途の電子輸送層を有する具現例で,電子輸送層は約0.5〜約10ミクロンの平均厚さを有し,他の具現例では約1〜約3ミクロンの平均厚さを有する。一般的に,電子輸送オーバーコート層は機械的耐摩耗性及びキャリア液体及び大気中の水分に対する耐性を増加させられ,コラナガスによる感光体の劣化を減少させうる。当業者は上記の具体的な範囲に属する他の厚さ範囲が分かり,これは本実施の形態の開示内容に属することを認識できる。
一般的に,上記のような有機感光体において,電荷発生化合物は光導電層の重量を基準として約0.5〜約25重量%の含量,他の具現例では,約1〜約15重量%の含量,さらに他の具現例では,約2〜10重量%の含量で存在する。電荷輸送物質は光導電層の重量を基準として約10〜約80重量%の含量,他の具現例では,約35〜約60重量%の含量及びさらに他の具現例では,約45〜約55重量%の含量で存在する。選択的な第2電荷輸送物質が存在する場合,上記第2輸送物質は光導電層の重量を基準として約2重量%以上の含量,他の具現例では,約2.5〜約25重量%の含量,さらに他の具現例では,約4〜20重量%の含量で存在できる。バインダは光導電層の重量基準として約15〜約80重量%の含量,他の具現例では,約20〜約75重量%の含量で存在する。当業者は上記の具体的な組成比に属する他の組成比の範囲が分かり,これは本実施の形態の開示内容に属することを認識できる。
別途の電荷発生層及び電荷輸送層を有する二重層の具現例において,電荷発生層は,一般的に電荷発生層の重量を基準として約10〜約90重量%,他の具現例では,約15〜約80重量%,さらに他の具現例では,約20〜75重量%のバインダを含む。電荷発生層中に選択的な電荷輸送物質が存在する場合,上記選択的な電荷輸送物質は電荷発生層の重量を基準として約2.5重量%以上の含量,他の具現例では,約4〜約30重量%の含量,さらに他の具現例では,約10〜25重量%の含量で存在できる。電荷輸送層は一般的に約20〜70重量%,他の具現例では,約30〜約50重量%のバインダを含む。当業者は上記の具体的な範囲に属する二重層の具現例バインダの他の濃度範囲が分かり,これは本実施の形態の開示内容に属することを認識できる。
電荷発生化合物と電荷輸送物質とを有する単一層を含む具現例において,光導電層は一般的にバインダ,電荷輸送物質及び電荷発生化合物を含む。電荷発生化合物は光導電層の重量を基準として約0.05〜約25重量%の含量,他の具現例では,約2〜15重量%の含量で存在できる。電荷輸送物質は光導電層の重量を基準として約10〜約80重量%の含量,他の具現例では,約25〜約65重量%の含量,さらに他の具現例では,約30〜約60重量%の含量,さらに他の具現例では,約35〜約55重量%の含量で存在でき,光導電層の残りはバインダ,及び選択的に任意の通常的な添加剤を含む。電荷輸送組成物及び電荷発生化合物を含む単一層は,一般的に約10〜約75重量%,他の具現例では,約20〜約60重量%,さらに他の具現例では,約25〜約50重量%のバインダを含む。選択的に電荷発生化合物と電荷輸送物質とを含む層は第2電荷輸送物質を含みうる。選択的な第2電荷輸送物質が存在する場合,上記第2電荷輸送物質は光導電層の重量を基準として少なくとも約2.5重量%以上の含量,他の具現例では,約4〜約30重量%の含量,さらに他の具現例では約10〜約25重量%の含量で存在できる。当業者は上記の具体的な組成比の範囲に属する他の範囲の組成比が分かり,これは本実施の形態の開示内容に属することを認識できる。
一般的に,電子輸送層を含む層は有利にはUV光安定化剤をさらに含みうる。特に,電子輸送層は一般的に電子輸送化合物,バインダ及び選択的なUV光安定化剤を含みうる。電子輸送化合物を含むオーバーコート層は,“Organophotorecepter
With An Electron Transport Layer(電子輸送層を含む有機感光体)”という名称で本出願とともに係属中であるZhuらの米国特許出願第10/396,536号に詳細に記載されており,これは引用されて本明細書に統合されている。例えば,上記の電子輸送化合物は上記のような光導電体の離型層に使われうる。電子輸送層の電子輸送化合物は電子輸送層の重量を基準として約10〜約50重量%,他の具現例では,約20〜約40重量%の含量で存在できる。当業者は上記の具体的な範囲に属する他の範囲の組成比が分かり,これは本実施の形態の開示内容に属することを認識できる。
1つ以上の適した光導電層のうちUV光安定化剤が存在する場合,上記UV光安定化剤は一般的に上記UV光安定化剤が存在する特定層の重量を基準として約0.5〜約25重量%の含量,他の具現例では,約1〜約10重量%の含量で存在する。当業者は上記の具体的な範囲に属する他の範囲の組成比が分かり,これは本実施の形態の開示内容に属することを認識できる。
例えば,光導電層は有機溶媒に1つ以上の電荷発生化合物,本実施の形態の電荷輸送物質,電荷輸送化合物または電子輸送化合物のような第2電荷輸送物質,UV光安定化剤及びポリマーバインダのような成分を分散または溶解させた後,各基底層上に上記分散物及び/または溶液をコーティングした後,上記コーティングを乾燥させることによって形成されうる。特に,上記成分は高剪断均質化,ボールミリング,粉砕器ミリング,高エネルギービード(砂)ミリングまたは分散物の形成時に粒径を減少させる公知された粒径の減少方法または混合手段を利用して分散されうる。
また,感光体は選択的に1つ以上の付加層を有しうる。上記付加層は,例えばバリア層,離型層,保護層または接着層のようなサブ層またはオーバーコート層でありうる。離型層または保護層は光導電要素の最上部層を形成できる。バリア層は離型層と光導電要素間に位置するか,または光導電要素をオーバーコートするのに使われうる。バリア層は基底層を摩耗から保護する。接着層は光導電要素,バリア層及び離型層またはこれらの任意の組合わせ間に位置して接着状態を改善させる。サブ層は電荷遮断層であり,導電性支持体及び光導電要素間に位置する。サブ層は導電性支持体と光導電要素間に位置してこれらの接着を改善させる。
適したバリア層は,例えば架橋結合可能なシロキサノール−コロイド性シリカコーティング及びヒドロキシル化されたシルセスキノキサン−コロイド性シリカコーティングのようなコーティング及びポリビニルアルコール,メチルビニルエーテル/マレイン酸無水物コポリマー,カゼイン,ポリビニルピロリドン,ポリアクリル酸,ゼラチン,澱粉,ポリウレタン類,ポリイミド類,ポリエステル類,ポリアミド類,ポリビニルアセテート,ポリビニルクロライド,ポリビニリデンクロライド,ポリカーボネート類,ポリビニルブチラル,ポリビニルアセトアセタル,ポリビニルホルマル,ポリアクリロニトリル,ポリメチルメタクリレート,ポリアクリレート類,ポリビニルカルバゾール類,上記のようなポリマーに使われたモノマーのコポリマー類,ビニルクロライド/ビニルアセテート/ビニルアルコールタポリマー類,ビニルクロライド/ビニルアセテート/マレイン酸タポリマー類,エチレン/ビニルアセテートコポリマー類,ビニルクロライド/ビニリデンクロライドコポリマー,セルロースポリマー及びこれらの混合物のような有機バインダ類を含む。上記バリア層ポリマーは選択的にヒュームドシリカ,シリカ,酸化チタン,アルミナ,酸化ジルコニウム,またはこれらの組合わせのような小さな無機粒子を含みうる。バリア層は,“Barrier Layer For Photoconductor Elements Comprising An Organic Polymer And Silica(有機ポリマー及びシリカを含む光導電要素用のバリア層)”という名称を有するWooらの米国特許第6,001,522号により詳細に記載されており,これは引用されて本明細書に統合されている。離型層の上部コートは当業界で公知となっている任意の離型層組成物を含みうる。幾つかの具現例で,離型層はフルオロ化ポリマー,シロキサンポリマー,フルオロシリコンポリマー,ポリシラン,ポリエチレン,ポリプロピレン,ポリアクリレートまたはこれらの組合わせである。離型層は架橋結合されたポリマーを含みうる。
離型層は当業界で公知となっている任意の離型層組成物よりなりうる。幾つかの具現例において,離型層はフルオロ化ポリマー,シロキサンポリマー,フルオロシリコンポリマー,ポリシラン,ポリエチレン,ポリプロピレン,ポリアクリレート,ポリ(メチルメタクリレート−co−メタクリル酸),ウレタン樹脂類,ウレタン−エポキシ樹脂類,アクリル化−ウレタン樹脂類,ウレタン−アクリル樹脂類,またはこれらの組合わせを含む。他の具現例で,離型層は架橋結合されたポリマーを含む。
保護層は化学的及び機械的劣化から有機感光体を保護できる。保護層は当業界で公知となっている任意の保護層組成物を含みうる。幾つかの具現例で,保護層はフルオロ化ポリマー,シロキサンポリマー,フルオロシリコンポリマー,ポリシラン,ポリエチレン,ポリプロピレン,ポリアクリレート,ポリ(メチルメタクリレート−co−メタクリル酸),ウレタン樹脂類,ウレタン−エポキシ樹脂類,アクリレート化ウレタン樹脂類,ウレタン−アクリル樹脂類またはこれらの組合わせである。特に,関心対象になる幾つかの具現例において,保護層は架橋結合されたポリマーである。
オーバーコート層は,“Organoreceptor With An Electron Transport Layer(電子輸送層を含む有機感光体)”という名称で2003年3月25日付で出願されて本出願とともに係属中であるZhuらの米国特許出願第10/396,536号により詳細に記載されており,これは引用されて本明細書に統合されている。例えば,上記のような電子輸送化合物は本実施の形態の離型層に使われうる。オーバーコート層の電子輸送化合物は離型層の重量を基準として約2〜約50重量%,他の具現例では,約10〜約40重量%の含量で存在できる。当業者は上記の具体的な範囲に属する他の組成比の範囲が分かり,これは本実施の形態の開示内容に属することを認識できる。
一般的に,接着層はポリエステル,ポリビニルブチラル,ポリビニルピロリドン,ポリウレタン,ポリメチルメタクリレート,ポリ(ヒドロキシアミノエーテル)などのフィルム形成ポリマーを含む。バリア層及び接着層は,“Organic Photoreceptors for Liquid Electrophotography(ウェット電子写真法に使われる有機感光体)”という名称を有するAckleyらの米国特許第6,180,305号に記載されており,これは引用されて本明細書に統合されている。
サブ層は,例えばポリビニルブチラル,有機シラン類,加水分解性シラン類,エポキシ樹脂類,ポリエステル類,ポリアミド類,ポリウレタン類,シリコン類などを含みうる。幾つかの具現例で,サブ層は約20〜約2,000Åの乾燥厚さを有する。金属オキシド導電性粒子を含むサブ層の厚さは約1〜約25ミクロンでありうる。当業者は上記の具体的な範囲に属する他の組成比及び厚さ範囲が分かり,これは本実施の形態の開示内容に属することを認識できる。
上記のような電荷輸送物質及びそれを含む感光体はドライトナーまたはウェットトナーで現像される画像形成工程に使用し易い。例えば,当業界で公知となっているドライトナー及びウェットトナーは本実施の形態の方法及び装置に使われうる。ウェットトナー現像はドライトナーに比べて高解像度の画像を提供し,より低い画像定着エネルギーを必要とする利点を提供するので,望ましい。適したウェットトナーの例は,当業界に公知されている。ウェットトナーは一般的にキャリア液体に分散されたトナー粒子を含む。トナー粒子は着色剤/顔料,樹脂バインダ,及び/または電荷ディレクターを含みうる。幾つかのウェットトナーの具現例で,樹脂対顔料の比は1:1〜10:1であり,他の具現例では,4:1〜8:1でありうる。ウェットトナーは,“Liquid Inks Comprising A Stable Organosol(安定したオルガノゾルを含むウェットインク)”という名称の米国特許公開番号第2002/0128349号,“Liquid Inks Comprising Treated Colorant Particles(着色剤粒子を含むウェットインク)”という名称の米国特許公開番号第2002/0086916号,“Phase Change Developer For Liquid Electrophotography(ウェット電子写真法用の相変化現像剤)”という名称の米国特許公開番号第2002/0197552号により詳細に記載されており,これは引用されて本明細書に統合されている。
(電荷輸送物質)
上記のように,有機感光体は下記化学式1を有する電荷輸送物質を含む:
Figure 2005099810
上記化学式1で,nは2〜6の整数であり,R及びRは独立的に,H,ハロゲン,カルボキシル,ヒドロキシル,チオール,シアノ,ニトロ,アルデヒド基,ケトン基,エーテル基,エステル基,カルボニル基,アルキル基,アルカリル基またはアリール基であり,Xは,−(CH−の化学式を有する分枝型または線型連結基であり,mは0〜20の整数であり,上記メチレン基のうち1つ以上はO,S,C=O,O=S=O,複素環,芳香族基,ウレタン,ウレア,エステル基,NR基,CHR基またはCR基に選択的に置換され,このうち,R,R,R及びRは独立的にH,アルキル基,アルカリル基,複素環またはアリール基であり,Yは,結合,C,N,O,S,pが0〜10の整数であり,1つ以上の水素原子が選択的に除去されてnが2よりさらに大きい値を有するようにする結合位置を提供する分枝型または線型−(CH−基,芳香族基,シクロアルキル基,複素環またはRが水素原子,アルキル基,またはアリール基であるNR基であり,Zは,フルオレニリデン基である。
特に,本実施の形態の化学式1に属する適切な電荷輸送物質の非制限的な例としては,下記構造の化合物を含む:
Figure 2005099810
Figure 2005099810
Figure 2005099810
Figure 2005099810
Figure 2005099810
Figure 2005099810
Figure 2005099810
(電荷輸送物質の合成)
本実施の形態の電荷輸送物質の合成は3段階合成過程によって製造される。第1段階は,溶媒で,選択的には触媒量のトリアルキルアミンと9−フルオレノン−4−カルボニルクロライドまたはこの誘導体をジヒドロキシル化合物,ジチオール化合物またはジアミノ化合物と反応させて,二量体フルオレノン誘導体を製造する段階である。第2段階は,ヒドラジンを上記フルオレノン誘導体と反応させて,フルオレノンヒドラゾン誘導体を製造する段階である。第3段階は,酸性条件下で上記二量体フルオレノン誘導体を上記フルオレノンヒドラゾン誘導体と1:2モル比で反応させて二量体ビス(9−フルオレノン)アジン誘導体を形成する段階である。
本実施の形態は下記実施例によってより詳細に説明される。
(実施例1)
(電荷輸送物質の合成及び特性評価)
本実施例は上記化学式番号に従う化合物2−8の合成及び特性評価を例示したものである。特性評価は上記化合物で形成される物質の化学的特性評価及び静電気的特性評価を両方とも含む。
(4−n−ブトキシカルボニル−9−フルオレニリデン)マロノニトリルの製造
70g(0.312mole)のフルオレノン−4−カルボン酸(米国, WI,Milwaukee所在のAldrich社製),480g(6.5mole)のn−ブタノール(米国,IL,Hanover Park,Fisher Scientific Company Inc.社製),1000mlのトルエン及び4mlの濃縮硫酸を機械的攪拌器及びディーンスターク装置が装着された還流コンデンサが具備された2リットルの丸底フラスコに入れた。上記溶液を5時間激烈に攪拌しながら還流させたところ,約6gの水がディーンスターク装置に回収された。フラスコを室温まで冷却させた。溶媒を蒸発させ,残留物を4リットルの3%炭酸水素ナトリウム水溶液を添加しつつ攪拌した。上記固体を濾過した後,水のpHが中性になるまで水で洗浄し,フードで一晩中乾燥させた。生成物はn−ブチルフルオレノン−4−カルボキシレートエステルであった(70g,80%の収率)。n−ブチルフルオレノン−4−カルボキシレートエステルのH−NMRスペクトルをCDClでBruker Instrument社製の300MHz NMRで得た。ピ−ク発見値(ppm)はδ=0.87−1.09(t,3H)と,δ=1.42−1.70(m,2H)と,δ=1.75−1.88(q,2H)と,δ=4.26−4.64(t,2H)と,δ=7.29−7.45(m,2H)と,δ=7.46−7.58(m,1H)と,δ=7.60−7.68(dd,1H)と,δ=7.75−7.82(dd,1H)と,δ=7.90−8.00(dd,1H)と,δ=8.25−8.35(dd,1H)であった。
70g(0.25mole)のn−ブチルフルオレノン−4−カルボキシレートエステル,750mlの純粋メタノール,37g(0.55mole)のマロノニトリル(米国,WI,Milwaukee所在のSigma−Aldrich社製),20滴のピペリジン(米国,WI,Milwaukee所在のSigma−Aldrich社製)を機械的攪拌器及び還流コンデンサが具備された2リットル,3口の丸底フラスコに入れた。上記溶液を8時間還流させた後,上記フラスコを室温まで冷却させた。オレンジ色の粗生成物を濾過し,70mlのメタノールで2回,150mlの水で1回洗浄した後,フードで一晩中乾燥させた。上記オレンジ色の粗生成物を600mlのアセトンと300mlのメタノール混合物で活性炭を利用して再結晶した。上記フラスコを0℃で16時間放置した。決定を濾過した後,50℃の真空オーブンで6時間乾燥させて,60gの純粋な(4−n−ブトキシカルボニル−9−フルオレニリデン)マロノニトリルを得た。上記生成物の融点は99℃〜100℃であった。(4−n−ブトキシカルボニル−9−フルオレニリデン)マロノニトリルのH−NMRスペクトルをCDClでBruker Instrument社の300MHz NMRで得た。ピ−ク発見値(ppm)はδ=0.74−1.16(t,3H)と,δ=1.38−1.72(m,2H)と,δ=1.70−1.90(q,2H)と,δ=4.29−4.55(t,2H)と,δ=7.31−7.43(m,2H)と,δ=7.45−7.58(m,1H)と,δ=7.81−7.91(dd,1H)と,δ=8.15−8.25(dd,1H)と,δ=8.42−8.52(dd,1H)と,δ=8.56−8.66(dd,1H)であった。
(エチル9−フルオレノン−4−カルボキシレートエステルの製造)
70g(0.312mole)の9−フルオレノン−4−カルボン酸(米国,WI,Milwaukee所在のAldrich社製),300gのエチルアルコール(6.5mole,米国,WI,Milwaukee所在のAldrich社製),1000mlのトルエン及び4mlの濃縮硫酸を機械的攪拌器及びディーンスターク装置が装着された還流コンデンサが具備された2リットルの丸底フラスコに入れた。上記溶液を5時間激烈に攪拌しつつ還流させたところ,約6gの水がディーンスターク装置に回収された。フラスコを室温まで冷却させた。溶媒を蒸発させ,残留物を4リットルの3%の炭酸水素ナトリウム水溶液を添加しながら攪拌した。上記固体を濾過した後,洗浄水のpHが中性になるまで水で洗浄し,フードで一晩中乾燥させた。生成物はエチル9−フルオレノン−4−カルボキシレートエステルであった。収率は65g(83%)であった。エチル9−フルオレノン−4−カルボキシレートエステルのH−NMRスペクトルをCDClでBruker Instrument社の300MHz NMRで得た。脂肪族領域のピ−ク発見値(ppm)はδ=1.38−1.53(t,3H)と,δ=4.40−4.59(q,2H)であった。芳香族領域はδ=7.30−8.33で数個のピ−クを有する。
(エチル9−フルオレノン−4−カルボキシレートエステルヒドラゾンの製造)
50.45gのエチル9−フルオレノン−4−カルボキシレートエステル(0.2mole,以前に製造される)及び200mlのエタンオール,12.82gの無水ヒドラジン(0.4mole,米国,WI,Milwaukee所在のAldrichChemicals社製)を機械的攪拌器及び還流コンデンサが具備された500ml,3口の丸底フラスコに入れた。上記フラスコを74℃で5時間加熱した。溶液を0℃で一晩中置いた。黄色固体を濾過し,50mlのエタンオールで洗浄し,50℃の真空オーブンで8時間乾燥させた。エチル9−フルオレノン−4−カルボキシレートエステルヒドラゾンの収率は40g(76%)であった。CDClでのH−NMRスペクトルは脂肪族プロトン:δ=1.38−1.53(t,3H)と,δ=4.40−4.59(q,2H)の化学的シフト(ppm)(Bruker Instrument社製の300MHz H−NMRを利用する)を形成した。NHはδ=6.35−6.61で2つの幅広いシングレットを有する。芳香族プロトンはδ=7.28−8.52の領域で現れた。
(n−ブチル9−フルオレノン−4−カルボキシレートエステルの製造)
70g(0.312mole)の9−フルオレノン−4−カルボン酸,480g(6.5mole)のn−ブタノール(米国,IL,Hanover Park,Fisher Scientific Company Inc.社製),1000mlのトルエン及び4mlの濃縮硫酸を機械的攪拌器及びディーンスターク装置が装着された還流コンデンサが具備された2リットルの丸底フラスコに入れた。上記溶液を5時間激烈に攪拌しつつ還流させたところ,約6gの水がディーンスターク装置に回収された。フラスコを室温まで冷却させた。溶媒を蒸発させ,残留物を4リットルの3%の炭酸水素ナトリウム水溶液を添加しつつ攪拌した。上記固体を濾過した後,水のpHが中性になるまで水で洗浄し,フードで一晩中乾燥させた。生成物はn−ブチル9−フルオレノン−4−カルボキシレートエステルであった(70g,80%収率)。n−ブチル9−フルオレノン−4−カルボキシレートエステルのH−NMRスペクトルをCDClでBruker Instrument社の300MHz NMRで得た。ピ−ク発見値(ppm)はδ=0.87−1.09(t,3H)と,δ=1.42−1.70(m,2H)と,δ=1.75−1.88(q,2H)と,δ=4.26−4.64(t,2H)と,δ=7.29−7.45(m,2H)と,δ=7.46−7.58(m,1H)と,δ=7.60−7.68(dd,1H)と,δ=7.75−7.82(dd,1H)と,δ=7.90−8.00(dd,1H)と,δ=8.25−8.35(dd,1H)であった。
(n−ブチル9−フルオレノン−4−カルボキシレートエステルヒドラゾンの製造)
56.0gのn−ブチル9−フルオレノン−4−カルボキシレートエステル(0.2mole,以前に製造される)及び200mlのエタンオール,12.82gの無水ヒドラジン(0.4mole,米国,WI,Milwaukee所在のAldrich Chemicals社製)を機械的攪拌器及び還流コンデンサが具備された500ml,3口の丸底フラスコに入れた。上記フラスコを74℃で5時間加熱した。溶液を0℃で一晩中放置した。黄色固体を濾過し,50mlのエタンオールで洗浄し,50℃の真空オーブンで8時間乾燥させた。n−ブチル9−フルオレノン−4−カルボキシレートエステルヒドラゾンの収率は49g(83%)であった。CDClでのH−NMRスペクトルは脂肪族プロトン:δ=0.9−1.11(t,3H)と,δ=1.40−1.63(m,2H)と,δ=1.71−1.90(m,2H)と,δ=4.36−4.50(t,2H)の化学的シフト(ppm)(Bruker Instrument社製の300MHz H−NMRを利用する)を形成した。NHはδ=6.35−6.66で2つの幅広いシングレットを有する。芳香族プロトンはδ=7.28−8.52の領域で現れた。
(化合物(2)の製造)
10.0gの9−フルオレノン−4−カルボニルクロライド(0.04mole,米国,WI 53201,Milwaukee,Aldrich Chemicals Co.社製)及び100mlのテトラヒドロフラン(THF)(Aldrich社製)を還流コンデンサ及び機械的攪拌器が装着されている250mlの3口の丸底フラスコに入れた。上記溶液を約30分間攪拌した後,50mlのTHF中の5.16gの4,4‘−チオビスベンゼンチオール(0.02mole,Aldrich社製)を添加した後,4.17gのトリエチルアミン(0.04mole,Aldrich社製)を添加した。上記溶液を6時間還流させ,高温濾過してトリエチルアミンヒドロクロライド塩の副産物を除去した。濾過物を蒸発乾燥させて粗生成物を得た。上記粗生成物を活性炭でTHF/メタノールで)再結晶した。上記生成物を60℃の真空オーブンで6時間乾燥させ,黄色固体の第1二量体フルオレノン誘導体を得た(6.85g,50%の収率)。
上記第1二量体フルオレノン誘導体(5.0g,0.00754mole,以前段階で製造される)及び100mlのTHFを還流コンデンサと機械的攪拌器とが装着されている500mlの3口の丸底フラスコに入れた。上記フラスコを加熱マントルで加熱してあらゆる固体を完全に溶かして溶液にした。エチル9−フルオレノン−4−カルボキシレートエステルヒドラゾン(4.03g,0.0151mole)を50mlのTHFに溶かした溶液を上記フラスコに添加した後,20滴の37%塩酸水溶液を添加した。フラスコを5時間還流させた。活性炭を添加し,溶液を約5分間沸かした後,500mlのエチルアルコールを含むビーカーで高温濾過した。生成物を分離した後で活性炭が含まれたTHF/エチルアルコールで再結晶した。上記生成物を分離して50℃の真空オーブンで6時間乾燥させた。生成物の収率は5.33g(61%)であった。CDClでのH−NMRスペクトルは脂肪族プロトン:δ=1.34−1.54(t,6H)と,δ=4.36−4.57(q,4H)の化学的シフト(ppm)(Bruker Instrument社製の300MHz H−NMRを利用する)を形成した。芳香族プロトンはδ=7.17−8.40の領域で現れた。
(化合物(3)の製造)
上記第1二量体フルオレノン誘導体(5.0g,0.00754mole,化合物(2)のように製造される)及び100mlのTHFを還流コンデンサと機械的攪拌器とが装着されている500mlの3口の丸底フラスコに入れた。上記フラスコを加熱マントルで加熱してあらゆる固体を完全に溶かして溶液にした。n−ブチル9−フルオレノン−4−カルボキシレートエステルヒドラゾン(4.44g,0.0151mole)を50mlのTHFに溶かした溶液を上記フラスコに添加した後,20滴の37%塩酸水溶液を添加した。フラスコを5時間還流させた。活性炭を添加し,溶液を約5分間沸かした後,500mlのエチルアルコールを含むビーカーで高温濾過した。生成物を分離した後で活性炭が含まれたTHF/エチルアルコールで再結晶した。上記生成物を分離して50℃の真空オーブンで6時間乾燥させた。生成物の収率は5.76g(53%)であった。CDClでのH−NMRスペクトルは脂肪族プロトン:δ=0.86−1.10(t,6H)と,δ=1.37−1.65(m,4H)と,δ=1.69−1.90(q,4H)と,δ=4.36−4.49(t,4H)の化学的シフト(ppm)(Bruker Instrument社製の300MHz H−NMRを利用する)を形成した。芳香族プロトンはδ=7.17−8.42の領域で現れた。
(化合物(4)の製造)
4.85gの9−フルオレノン−4−カルボニルクロライド(0.02mole,米国,WI 53201 Milwaukee Aldrich Chemicals Co.,から購入)及び100mlのTHF(Aldrich社製)を還流コンデンサ及び機械的攪拌器が装着されている250mlの3口の丸底フラスコに入れた。上記溶液を約30分間攪拌した後,1.74gの1,10−デカンジオール(0.01mole,Aldrich社製)を50mlのTHFに溶かして添加し,2gのトリエチルアミン(0.02mole,Aldrich社製)を添加した。上記溶液を6時間還流させ,高温濾過してトリエチルアミンヒドロクロライド塩の副産物を除去し,濾過物を蒸発乾燥させた。これより液体生成物を得,これを室温に2時間放置したところ,固形化された。粗生成物を活性炭でエチルアセテートで再結晶した。上記生成物を60℃の真空オーブンで6時間乾燥させ,黄色固形分の第2二量体フルオレノン誘導体を得た(2.5g,43%の収率)。生成物の融点は101〜102℃であった。CDClでのH−NMRスペクトル(300MHz)は1.15−1.61(m,12H)と,1.71−1.92(q,4H)と,4.34−4.47(t,4H)と,7.32−7.37(m,4H)と,7.50(td,2H)と,7.70(d,2H)と,7.82(dd,2H)と,7.93(dd,2H)と,8.28(d,2H)の化学的シフト(ppm)を形成した。
化合物(4)は化合物(2)を得るのに使用した条件と類似した条件下で,第2二量体フルオレノン誘導体をエチル9−フルオレノン−4−カルボキシレートエステルヒドラゾンと反応させることによって得られる。
(化合物(5)の製造)
10.0gの9−フルオレノン−4−カルボニルクロライド(0.04mole,米国,WI 53201,Milwaukee,Aldrich Chemicals Co.社製)及び100mlのTHF(Aldrich社製)を還流コンデンサ及び機械的攪拌器が装着されている250mlの3口の丸底フラスコに入れた。上記溶液を約30分間攪拌した後,2.186gのジエチレングリコール(0.02mole,Aldrich社製)を50mlのTHFに溶かして添加し,4.17gのトリエチルアミン(0.04mole,Aldrich社製)を添加した。上記溶液を6時間還流させ,高温濾過してトリエチルアミンヒドロクロライド塩の副産物を分離し,濾過物を蒸発乾燥させて粗生成物を得た。上記粗生成物を活性炭でエチルアセテートで再結晶させた。上記生成物を60℃の真空オーブンで6時間乾燥させ,黄色固形分の第3二量体フルオレノン誘導体を得た(5.0g,47%の収率)。生成物の融点は137℃であった。CDClでのH−NMRスペクトル(300MHz)は3.88−4.00(t,4H)と,4.56−4.65(t,4H)と,7.15−7.34(m,4H)と,7.40−7.49(td,2H)と,7.61−7.68(d,2H)と,7.71−7.77(dd,2H)と,7.85−7.92(dd,2H)と,8.20−8.27(d,2H)の化学的シフト(ppm)を形成した。
化合物(5)は,化合物(2)を得るのに使用した条件と類似した条件下で,第3二量体フルオレノン誘導体をエチル9−フルオレノン−4−カルボキシレートエステルヒドラゾンと反応させることによって得られる。
(化合物(6)の製造)
10.0gの9−フルオレノン−4−カルボニルクロライド(0.04mole, 米国,WI 53201,Milwaukee,Aldrich Chemicals Co.社製)及び100mlのTHF(Aldrich社製)を還流コンデンサ及び機械的攪拌器が装着されている250mlの3口の丸底フラスコに入れた。上記溶液を約30分間攪拌した後,9.04gの4,4‘−(9−フルオレニリデン)ビス(2−フェノキシエタノール)(0.02mole, Aldrich社製)を50mlのTHFに溶かして添加し,4.17gのトリエチルアミン(0.04mole,Aldrich社製)を添加した。上記溶液を6時間還流させ,高温濾過してトリエチルアミンヒドロクロライド塩の副産物を除去し,濾過物を蒸発乾燥させて粗生成物を得た。粗生成物を活性炭でエチルアセテートで再結晶した。上記生成物を60℃の真空オーブンで6時間乾燥させて,黄色固形分の第4二量体フルオレノン誘導体を得た(9.0g,51%の収率)。生成物の融点は137〜138℃であった。CDClでのH−NMRスペクトル(300MHz)は4.25−4.34(t,4H)と,4.67−4.77(t,4H)と,6.71−6.86(m,4H)と,7.06−7.17(m,4H)と,7.19−7.48(m,12H)と,7.65−7.72(td,2H)と,7.72−7.79(d,2H)と,7.78−7.84(dd,2H)と,7.86−7.95(dd,2H)と,8.22−8.33(d,2H)の化学的シフト(ppm)を形成した。
化合物(6)は化合物(2)を得るのに使用した条件と類似した条件下で,第4二量体フルオレノン誘導体をエチル9−フルオレノン−4−カルボキシレートエステルヒドラゾンと反応させることによって得られる。
(化合物(7)の製造)
10.0gの9−フルオレノン−4−カルボニルクロライド(0.04mole,米国,WI 53201,Milwaukee,Aldrich Chemicals Co.社製)及び100mlのTHF(Aldrich社製)を還流コンデンサ及び機械的攪拌器が装着されている250mlの3口の丸底フラスコに入れた。上記溶液を約30分間攪拌した後,6.97gのビス[4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル]スルホン(0.02mole,Aldrich社製)を50mlのTHFに溶かして添加し,4.17gのトリエチルアミン(0.04mole,Aldrich社製)を添加した。上記溶液を6時間還流させ,高温濾過してトリエチルアミンヒドロクロライド塩の副産物を除去し,濾過物を蒸発乾燥させて粗生成物を得た。上記粗生成物を活性炭でTHFで再結晶させた。上記生成物を60℃の真空オーブンで6時間乾燥させて,黄色固形分の第5二量体フルオレノン誘導体を得た(9.3g,60%の収率)。CDClでのH−NMRスペクトル(300MHz)は4.35−4.43(t,4H)と,4.72−4.81(t,4H)と,6.95−7.05(m,4H)と,7.27−7.38(m,4H)と,7.40−7.52(dd,2H)と,7.66−7.74(dd,2H)と,7.79−7.94(m,8H)と,8.25−8.33(d,2H)の化学的シフト(ppm)を形成した。
化合物(7)は化合物(2)を得るのに使用した条件と類似した条件下で,第5二量体フルオレノン誘導体をエチル9−フルオレノン−4−カルボキシレートエステルヒドラゾンと反応させることによって得られる。
(化合物(8)の製造)
第6二量体フルオレノン誘導体を,4,4´−チオビスベンゼンチオールの代わりに2,5−ジメルカプト−1,3,4−チアジアゾール(米国,WI,Milwaukee所在のAldrich社製)を使用した点を除いては化合物(2)の製造のための第1二量体フルオレノン誘導体の製造方法と類似した方法で製造した。
化合物(8)は化合物(2)を得るのに使用した条件と類似した条件下で,第6二量体フルオレノン誘導体をエチル9−フルオレノン−4−カルボキシレートエステルヒドラゾンと反応させることによって得られる。
(実施例2)
(有機感光体の製造)
(比較サンプルA)
比較サンプルAは直径30mmの正極処理されたアルミニウムドラム支持体にコーティングされた単一層の有機感光体である。THF中の20重量%の(4−n−ブトキシカルボニル−9−フルオレニリデン)マロノニトリル 2.4g,THF中の25重量%のMPCT−10(電荷輸送物質,日本,東京,三菱製紙社製)6.66g,THF中の12重量%のポリビニルブチラル樹脂(BX−1,日本,積水化学社製)7.65gをあらかじめ混合して単一層の有機感光体用のコーティング溶液を製造した。以後,19重量%のチタニルオキシフタロシアニン及びポリビニルブチラル樹脂(BX−5,日本,積水化学社製)を7:3の重量比で含むCGMミルベース0.74gを上記の混合物に添加した。1ミクロンのジルコニウムビードを含む水平サンドミル(LMC12 DCMS,米国,PA,Exton,Netzsch Inc.社製)で4時間反復モードを利用して651gのメチルエチルケトン中の49gのポリビニルブチラル樹脂(BX−5)と112.7gのチタニルオキシフタロシアニン(米国,FL,Jupiter,H.W.Sands Corp.社製)とをミリングさせてCGMミルベースを得た。約1時間機械的シェーカーで混合した後,単一層コーティング溶液を直径30mmの正極処理されたアルミニウムドラムに約175mm/分の速度でリングコーティングした。コーティングされたドラムを110℃のオーブンで5〜10分間乾燥させた。乾燥光導電体フィルムの厚さは12μ±0.5μであった。
(比較サンプルB)
比較サンプルBは直径30mmの正極処理されたアルミニウムドラム支持体にコーティングされた単一層の有機感光体である。THF中の20重量%の(4−n−ブトキシカルボニル−9−フルオレニリデン)マロノニトリル2.4g,THF中の25重量%のMPCT−10(電荷輸送物質,日本,東京,三菱製紙社製)6.66g,THF中の12重量%のポリビニルブチラル樹脂(BX−1,日本,積水化学社製)7.65gをあらかじめ混合して単一層有機感光体用のコーティング溶液を製造した。以後,19重量%のチタニルオキシフタロシアニン及びポリビニルブチラル樹脂(BX−5,日本,積水化学社製)を7:3の重量比で含むCGMミルベース0.74gを上記の混合物に添加した。1ミクロンのジルコニウムビードを含む水平サンドミル(LMC12 DCMS,米国,PA,Exton,Netzsch Inc.社製)で4時間反復モードを利用して651gのメチルエチルケトン中の49gのポリビニルブチラル樹脂(BX−5)と112.7gのチタニルオキシフタロシアニン(米国,FL,Jupiter,H.W.Sands Corp.社製)とをミリングさせてCGMミルベースを得た。約1時間機械的シェーカーで混合した後,単一層コーティング溶液を直径30mmの正極処理されたアルミニウムドラムに約230mm/分の速度でリングコーティングした。コーティングされたドラムを110℃のオーブンで5〜10分間乾燥させた。乾燥光導電体フィルムの厚さは15μ±0.5μであった。
(比較サンプルC)
比較サンプルCは直径30mmの正極処理されたアルミニウムドラム支持体にコーティングされた単一層の有機感光体である。THF中の20重量%の(4−n−ブトキシカルボニル−9−フルオレニリデン)マロノニトリル2.4g,THF中の25重量%のMPCT−10(電荷輸送物質,日本,東京,三菱製紙社製)6.66g,THF中の12重量%のポリビニルブチラル樹脂(BX−1,日本,積水化学社製)7.65gをあらかじめ混合して単一層有機感光体用のコーティング溶液を製造した。以後,19重量%のチタニルオキシフタロシアニン及びポリビニルブチラル樹脂(BX−5,日本,積水化学社製)を7:3の重量比で含むCGMミルベース0.74gを上記の混合物に添加した。1ミクロンのジルコニウムビードを含む水平サンドミル(LMC12 DCMS,米国,PA,Exton,Netzsch Inc.社製)で4時間反復モードを利用して651gのメチルエチルケトン中の49gのポリビニルブチラル樹脂(BX−5)と112.7gのチタニルオキシフタロシアニン(米国, FL,Jupiter,H.W.Sands Corp.社製)とをミリングさせてCGMミルベースを得た。約1時間機械的シェーカーで混合した後,単一層コーティング溶液を直径30mmの正極処理されたアルミニウムドラムに約360mm/分の速度でリングコーティングした。コーティングされたドラムを110℃のオーブンで5〜10分間乾燥させた。乾燥光導電体フィルムの厚さは22μ±0.5μであった。
(サンプル1)
サンプル1は直径30mmの正極処理されたアルミニウムドラム支持体にコーティングされた単一層有機感光体である。1,1,2−トリクロロエタン中の20重量%の化合物(3)2.4g,THF中の25重量%のMPCT−10(電荷輸送物質,日本,東京,三菱製紙社製)6.66g,THF中の12重量%ポリビニルブチラル樹脂(BX−1,日本,積水化学社製)7.65gをあらかじめ混合して単一層有機感光体用のコーティング溶液を製造した。以後,19重量%のチタニルオキシフタロシアニン及びポリビニルブチラル樹脂(BX−5,日本,積水化学社製)を7:3重量比で含むCGMミルベース0.74gを上記の混合物に添加した。1ミクロンのジルコニウムビードを含む水平サンドミル(LMC12 DCMS,米国,PA,Exton,Netzsch Inc.社製)で4時間反復モードを利用して651gのメチルエチルケトン中の49gのポリビニルブチラル樹脂(BX−5)と112.7gのチタニルオキシフタロシアニン(米国,FL,Jupiter,H.W.Sands Corp.社製)とをミリングさせてCGMミルベースを得た。約1時間機械的シェーカーで混合した後,単一層コーティング溶液を直径30mmの正極処理されたアルミニウムドラムに約175mm/分の速度でリングコーティングした。コーティングされたドラムを110℃のオーブンで5〜10分間乾燥させた。乾燥光導電体フィルムの厚さは12μ±0.5μであった。
(サンプル2)
サンプル2は直径30mmの正極処理されたアルミニウムドラム支持体にコーティングされた単一層有機感光体である。1,1,2−トリクロロエタン中の20重量%の化合物(3)2.4g,THF中の25重量%のMPCT−10(電荷輸送物質,日本,東京,三菱製紙社製)6.66g,THF中の12重量%のポリビニルブチラル樹脂(BX−1,日本,積水化学社製)7.65gをあらかじめ混合して単一層有機感光体用のコーティング溶液を製造した。以後,19重量%のチタニルオキシフタロシアニン及びポリビニルブチラル樹脂(BX−5,日本,積水化学社製)を7:3の重量比で含むCGMミルベース0.74gを上記の混合物に添加した。1ミクロンのジルコニウムビードを含む水平サンドミル(LMC12D CMS,米国,PA,Exton,Netzsch Inc.社製)で4時間反復モードを利用して651gのメチルエチルケトン中の49gのポリビニルブチラル樹脂(BX−5)と112.7gのチタニルオキシフタロシアニン(米国,FL,Jupiter,H.W.Sands Corp.社製)とをミリングさせてCGMミルベースを得た。約1時間機械的シェーカーで混合した後,単一層コーティング溶液を直径30mmの正極処理されたアルミニウムドラムに約210mm/分の速度でリングコーティングした。コーティングされたドラムを110℃のオーブンで5〜10分間乾燥させた。乾燥光導電体フィルムの厚さは14μ±0.5μであった。
(サンプル3)
サンプル3は直径30mmの正極処理されたアルミニウムドラム支持体にコーティングされた単一層有機感光体である。1,1,2−トリクロロエタン中の20重量%の化合物(3)2.4g,THF中の25重量%のMPCT−10(電荷輸送物質,日本,東京,三菱製紙社製)6.66g,THF中の12重量%のポリビニルブチラル樹脂(BX−1,日本,積水化学社製)7.65gをあらかじめ混合して単一層有機感光体用のコーティング溶液を製造した。以後,19重量%のチタニルオキシフタロシアニン及びポリビニルブチラル樹脂(BX−5,日本,積水化学社製)を7:3の重量比で含むCGMミルベース0.74gを上記の混合物に添加した。1ミクロンのジルコニウムビードを含む水平サンドミル(LMC12 DCMS,米国,PA,Exton,Netzsch Inc.社製)で4時間反復モードを利用して651gのメチルエチルケトン中の49gのポリビニルブチラル樹脂(BX−5)と112.7gのチタニルオキシフタロシアニン(米国,FL,Jupiter,H.W.Sands Corp.社製)とをミリングさせてCGMミルベースを得た。約1時間機械的シェーカーで混合した後,単一層コーティング溶液を直径30mmの正極処理されたアルミニウムドラムに約230mm/分の速度でリングコーティングした。コーティングされたドラムを110℃のオーブンで5〜10分間乾燥させた。乾燥光導電体フィルムの厚さは15μ±0.5μであった。
(サンプル4)
サンプル4は直径30mmの正極処理されたアルミニウムドラム支持体にコーティングされた単一層有機感光体である。1,1,2−トリクロロエタン中の20重量%の化合物(2)2.4g,THF中の25重量%のMPCT−10(電荷輸送物質,日本,東京,三菱製紙社製)6.66g,THF中の12重量%のポリビニルブチラル樹脂(BX−1,日本,積水化学社製)7.65gをあらかじめ混合して単一層有機感光体用のコーティング溶液を製造した。以後,19重量%のチタニルオキシフタロシアニン及びポリビニルブチラル樹脂(BX−5,日本,積水化学社製)を7:3の重量比で含むCGMミルベース0.74gを上記の混合物に添加した。1ミクロンのジルコニウムビードを含む水平サンドミル(LMC12 DCMS,米国,PA,Exton,Netzsch Inc.社製)で4時間反復モードを利用して651gのメチルエチルケトン中の49gのポリビニルブチラル樹脂(BX−5)と112.7gのチタニルオキシフタロシアニン(米国, FL,Jupiter,H.W.Sands Corp.社製)とをミリングさせてCGMミルベースを得た。約1時間機械的シェーカーで混合した後,単一層コーティング溶液を直径30mmの正極処理されたアルミニウムドラムに約420mm/分の速度でリングコーティングした。コーティングされたドラムを110℃のオーブンで5〜10分間乾燥させた。乾燥光導電体フィルムの厚さは25μ±0.5μであった。
(サンプル5)
サンプル5は直径30mmの正極処理されたアルミニウムドラム支持体にコーティングされた単一層有機感光体である。1,1,2−トリクロロエタン中の20重量%の化合物(3)2.4g,THF中の25重量%のMPCT−38(電荷輸送物質,日本,東京,三菱製紙社製)6.66g,THF中の12重量%のポリビニルブチラル樹脂(BX−1,日本,積水化学社製)7.65gをあらかじめ混合して単一層有機感光体用のコーティング溶液を製造した。以後,19重量%のチタニルオキシフタロシアニン及びポリビニルブチラル樹脂(BX−5,日本,積水化学社製)を7:3の重量比で含むCGMミルベース0.74gを上記の混合物に添加した。1ミクロンのジルコニウムビードを含む水平サンドミル(LMC12 DCMS,米国,PA,Exton,Netzsch Inc.社製)で4時間反復モードを利用して651gのメチルエチルケトン中の49gのポリビニルブチラル樹脂(BX−5)と112.7gのチタニルオキシフタロシアニン(米国,FL,Jupiter,H.W.Sands Corp.社製)とをミリングさせてCGMミルベースを得た。約1時間機械的シェーカーで混合した後,単一層コーティング溶液を直径30mmの正極処理されたアルミニウムドラムに約195mm/分の速度でリングコーティングした。コーティングされたドラムを110℃のオーブンで5〜10分間乾燥させた。乾燥光導電体フィルムの厚さは13μ±0.5μであった。
(サンプル6)
サンプル6は直径30mmの正極処理されたアルミニウムドラム支持体にコーティングされた単一層有機感光体である。1,1,2−トリクロロエタン中の20重量%の化合物(3)2.4g,THF中の25重量%のMPCT−10(電荷輸送物質,日本,東京,三菱製紙社製)3.33g,THF中の25重量%のMPCT−38(電荷輸送物質,日本,東京,三菱製紙社製)3.33g,THF中の12重量%のポリビニルブチラル樹脂(BX−1,日本,積水化学社製)7.65gをあらかじめ混合して単一層有機感光体用のコーティング溶液を製造した。以後,19重量%のチタニルオキシフタロシアニン及びポリビニルブチラル樹脂(BX−5,日本,積水化学社製)を7:3の重量比で含むCGMミルベース0.74gを上記の混合物に添加した。1ミクロンのジルコニウムビードを含む水平サンドミル(LMC12 DCMS,米国,PA,Exton,Netzsch Inc.社製)で4時間反復モードを利用して651gのメチルエチルケトン中の49gのポリビニルブチラル樹脂(BX−5)と112.7gのチタニルオキシフタロシアニン(米国, FL,Jupiter,H.W.Sands Corp.社製)とをミリングさせてCGMミルベースを得た。約1時間の間機械的シェーカーで混合した後,単一層コーティング溶液を直径30mmの正極処理されたアルミニウムドラムに約210mm/分の速度でリングコーティングした。コーティングされたドラムを110℃のオーブンで5〜10分間乾燥させた。乾燥光導電体フィルムの厚さは14μ±0.5μであった。
(サンプル7)
サンプル7は直径30mmの正極処理されたアルミニウムドラム支持体にコーティングされた単一層有機感光体である。1,1,2−トリクロロエタン中の20重量%の化合物(3)1.2g,THF中の20重量%のET400(ヒドロキノン誘導体,日本,東京,高砂ケミカル社製)1.2g,THF中の25重量%のMPCT−10(電荷輸送物質,日本,東京,三菱製紙社製)3.33g,THF中の25重量%のMPCT−38(電荷輸送物質,日本,東京,三菱製紙社製)3.33g,THF中の12重量%のポリビニルブチラル樹脂(BX−1,日本,積水化学社製)7.65gをあらかじめ混合して単一層有機感光体用のコーティング溶液を製造した。以後,19重量%のチタニルオキシフタロシアニン及びポリビニルブチラル樹脂(BX−5,日本,積水化学社製)を7:3の重量比で含むCGMミルベース0.74gを上記の混合物に添加した。1ミクロンのジルコニウムビードを含む水平サンドミル(LMC12 DCMS,米国,PA,Exton,Netzsch Inc.社製)で4時間反復モードを利用して651gのメチルエチルケトン中の49gのポリビニルブチラル樹脂(BX−5)と112.7gのチタニルオキシフタロシアニン(米国,FL,Jupiter,H.W.Sands Corp.社製)とをミリングさせてCGMミルベースを得た。約1時間機械的シェーカーで混合した後,単一層コーティング溶液を直径30mmの正極処理されたアルミニウムドラムに約155mm/分の速度でリングコーティングした。コーティングされたドラムを110℃のオーブンで5〜10分間乾燥させた。乾燥光導電体フィルムの厚さは11μ±0.5μであった。
(サンプル8)
サンプル8は直径30mmの正極処理されたアルミニウムドラム支持体にコーティングされた単一層有機感光体である。1,1,2−トリクロロエタン中の20重量%の化合物(3)2.16g,THF中の20重量%のET400(ヒドロキノン誘導体,日本,東京,高砂ケミカル社製)0.24g,THF中の25重量%のMPCT−10(電荷輸送物質,日本,東京,三菱製紙社製)3.33g,THF中の25重量%のMPCT−38(電荷輸送物質,日本,東京,三菱製紙社製)3.33g,THF中の12重量%のポリビニルブチラル樹脂(BX−1,日本,積水化学社製)7.65gをあらかじめ混合して単一層有機感光体用のコーティング溶液を製造した。以後,19重量%のチタニルオキシフタロシアニン及びポリビニルブチラル樹脂(BX−5,日本,積水化学社製)を7:3の重量比で含むCGMミルベース0.74gを上記の混合物に添加した。1ミクロンのジルコニウムビードを含む水平サンドミル(LMC12 DCMS,米国,PA,Exton,Netzsch Inc.社製)で4時間反復モードを利用して651gのメチルエチルケトン中の49gのポリビニルブチラル樹脂(BX−5)と112.7gのチタニルオキシフタロシアニン(米国,FL,Jupiter,H.W.Sands Corp.社製)とをミリングさせてCGMミルベースを得た。約1時間機械的シェーカーで混合した後,単一層コーティング溶液を直径30mmの正極処理されたアルミニウムドラムに約210mm/分の速度でリングコーティングした。コーティングされたドラムを110℃のオーブンで5〜10分間乾燥させた。乾燥光導電体フィルムの厚さは14μ±0.5μであった。
(実施例3)
(有機感光体の特性及び静電気的評価)
本実施例は実施例1に記載されたように製造された有機感光体サンプルの静電気的評価結果を提供する。
ビス(9−フルオレノン)アジン化合物を含む本明細書に記載された有機感光体の静電気的サイクリング性能を社内で考案されて開発されたテストベッドを利用して評価した。30mmのドラムテストベッドでの静電気的評価は,より長いプロセス速度を有するドラムテストベッドに比べて帯電/放電サイクル頻度を増加させ,回復時間は減少させることによって,長期間のサイクリングの間静電気的疲労が増加するように考案されたものである。テスターのうち各ステーションの位置(サイクル当たり距離及び経過時間)は次のようである。
Figure 2005099810
イレ−ズバーは720nmの波長を有するレーザー発光ダイオード(LED:Light Emmitting Diode)のアレイであって,有機感光体の表面を放電させる。コロトロン帯電器は速いプロセス速度で有機感光体の表面に電荷を転写させるワイヤーを含む。
上記表1から,第1静電気的プローブ(TrekTM 344静電気測定器)はレーザーストライクステーションから0.055秒後に置かれ,コロトロン帯電器から0.18秒後に置かれる。また,第2プローブ(TrekTM 344静電気測定器)は第1プローブから0.15秒後,及びコロトロン帯電器から0.33秒後に置かれる。20℃及び30%の相手湿度であらゆる評価を行った。
幾つかのテストを総合して静電気的評価資料を得た。最初の3個の診断テスト(最初プロッドテスト,最初のVlogE,最初の暗減衰を考案して新たなサンプルの静電気的サイクリングを評価した後,残りの3つの同じ診断テスト(最終のプロッドテスト,最終のVlogE,最終の暗減衰)をサンプルサイクリング後に行った(ロングラン)。レーザーは780nm,600dpi,50μmのスポットサイズ,60ナノ秒/ピクセル露光時間,1,800行/秒のスキャン速度及び100%のデューティーサイクルで作動させた。デューティーサイクルはピクセルの露光期間(時間)%であって,上記レーザーは100%のデューティーサイクルでピクセル当たり60ナノ秒間完全にオン状態である。
(静電気的テストセット)
1)プロッドテスト(PRODTEST):3回の完全ドラム回転時にコラナ帯電(イレ−ズバーは常にオン状態である)させて電荷収容電圧Vacc及び放電電圧Vdisを決定し(レーザーはオフ状態である),4番目の回転時に780nm及び600dpiのレーザー(50μmのスポットサイズ,60ナノ秒/ピクセルの露光,1,800行/秒のスキャン速度,100%のデューティーサイクル)で放電させた後,次の3回回転のために完全に帯電させ(レーザーはオフ状態である),第8回転時に720nmのイレ−ズランプのみで放電(コラナ及びレーザーは何れもオフ状態である)させて残留電圧Vresを得た後,最終的に最後の3回回転のために完全に帯電させる(レーザーはオフ状態である)。コントラスト電圧VconはVacc及びVdis間の差であり,機能性暗減衰Vddは第1プローブ及び第2プローブで測定された電荷収容電位間の差である。
2)VLOGE:上記テストは,固定露光時間と一定初期電位を有するレーザー電源(50nsの間,持続的に露光される)の関数でサンプルの放電電圧をモニタリングすることによって多様なレーザー強度レベルに対する光導電体の光誘導放電を測定することである。機能性感光度,S780nm,及び操作電源セッティングは上記診断テストから測定されうる。
3)暗減衰(DARK DECAY):上記テストは90秒間レーザーまたはイレ−ズ照明が存在していない時間の間,暗闇での電荷収容損失を測定し,i)電荷発生層から電荷輸送層への残留正孔の注入,ii)捕獲された電荷の熱的遊離及びiii)表面またはアルミニウムの基底平面からの電荷注入を表示するのに使われうる。
4)ロングラン(LONG RUN):各サンプル−ドラム回転当たり下記順序を従う4000ドラム回転の間,サンプルを静電気的にサイクリングさせた。サンプルをコロナ(corona)帯電させた後,レーザーをオン状態及びオフ状態に(80〜100゜セクション)サイクリングさせてサンプルの一部を放電させた後,最終的に全体サンプルをイレ−ズランプで放電させて次のサイクルを準備した。レーザーをサイクリングさせてサンプルの第1セクションは露光させず,第2セクションは常に露光させ,第3セクションは露光されず,第4セクションは常に露光させた。このようなパターンを総4000ドラム回転の間反復し,200サイクル毎に周期的にデータを記録した。
5)ロングランテスト後,プロッドテスト,VLOGE,暗減衰診断テストをさらに行って最終値を得た。
下記表2は最初のプロッドテスト及び最終のプロッドテスト診断テストの結果である。電荷収容電圧(Vacc,3番目のサイクルから得た第1プローブの平均電圧),放電電圧(Vdis,4番目のサイクルから得た第1プローブの平均電圧),及び残留電圧(Vres,8番目のサイクルから得た第1プローブの平均電圧)を最初のサイクル及び最終のサイクルについて記録した。
Figure 2005099810
注:上記データは新たなサンプルに対して最初サイクリング及び4000サイクリング後に得たものである。上記表2において,感光体を最初電位の伴分まで放電させるために必要なレーザー電源,露光持続時間及び1/スポットサイズの乗算の逆数を計算することによって,ゼログラフィ工程の照射感度(S780nm,780nmでの感度,m/J)をVLOGE診断の実行時に得られた情報から測定した。
当業者によって理解されるように,追加的な置換,置換体の変形及び他の合成方法及び用途が本実施の形態の開示内容の範囲及び意図内で実施されうる。上記の具現例は例示のためのものであって,それに限定されない。追加的な具現例は特許請求の範囲に属する。本発明は特定具現例を引用して記載されたものであるが,当業者は本発明の思想及び範囲を逸脱せずに形式と項目面で変形可能であることを認識する。
本発明は,電子写真の画像形成装置,電子写真の画像形成方法,さらに電子写真の画像形成装置または電子写真の画像形成方法に関連した分野に適用可能である。

Claims (26)

  1. 導電性支持体及び前記導電性支持体上の光導電要素を含む有機感光体であって,前記光導電要素は,(a)下記化学式1を有する電荷輸送物質と,(b)電荷発生化合物を含むことを特徴とする,有機感光体:
    Figure 2005099810
    前記化学式1で,nは,2〜6の整数であり,
    及びRは,独立的に,H,ハロゲン,カルボキシル,ヒドロキシル,チオール,シアノ,ニトロ,アルデヒド基,ケトン基,エーテル基,エステル基,カルボニル基,アルキル基,アルカリル基またはアリール基であり,
    Xは,−(CH−の化学式を有する分枝型または線型連結基であり,mは,0〜20の整数であり,前記メチレン基のうち1つ以上はO,S,C=O,O=S=O,複素環,芳香族基,ウレタン,ウレア,エステル基,NR基,CHR基またはCR基に選択的に置換され,このうち,R,R,R及びRは独立的にH,アルキル基,アルカリル基,複素環またはアリール基であり,
    Yは,結合,C,N,O,S,pが0〜10の整数である分枝型または線型−(CH−基,芳香族基,シクロアルキル基,複素環またはRが水素原子,アルキル基,またはアリール基であるNR基を含み,対応X基とn個の結合を形成するように選択された構造を有し,
    Zは,フルオレニリデン基である。
  2. Yは芳香族基であり,Xは,−S−C(=O)−であることを特徴とする,請求項1に記載の有機感光体。
  3. Yは,結合,O,SまたはCHであり,Xは,−(CH−基であって,mは0〜20の整数であり,CH基のうち1つ以上はO,S,C=O,O=S=O,エステル基,複素環または芳香族基に置換されたことを特徴とする,請求項1に記載の有機感光体。
  4. 前記電荷輸送物質は下記化学式2,3,4,5,6,7,および8よりなる群から選択された化学式を有することを特徴とする,請求項1に記載の有機感光体:
    Figure 2005099810
    Figure 2005099810
    Figure 2005099810
    Figure 2005099810
    Figure 2005099810
    Figure 2005099810
    Figure 2005099810
  5. 前記光導電要素は,第2電荷輸送物質をさらに含むことを特徴とする,請求項1に記載の有機感光体。
  6. 前記第2電荷輸送物質は,電荷輸送化合物を含むことを特徴とする,請求項5に記載の有機感光体。
  7. 前記光導電要素は,バインダをさらに含むことを特徴とする,請求項1に記載の有機感光体。
  8. (a)光画像形成成分と;
    (b)導電性支持体及び前記導電性支持体上の光導電要素を含み,前記光画像形成成分から光を収容するように配向された有機感光体を含む電子写真の画像形成装置であって: 前記光導電要素は(i)下記化学式1を有する電荷輸送物質及び(ii)電荷発生化合物を含むことを特徴とする,電子写真の画像形成装置:
    Figure 2005099810
    前記化学式1で,
    nは,2〜6の整数であり,
    及びRは,独立的に,H,ハロゲン,カルボキシル,ヒドロキシル,チオール,シアノ,ニトロ,アルデヒド基,ケトン基,エーテル基,エステル基,カルボニル基,アルキル基,アルカリル基またはアリール基であり,
    Xは,−(CH−の化学式を有する分枝型または線型連結基であり,mは,0〜20の整数であり,前記メチレン基のうち1つ以上はO,S,C=O,O=S=O,複素環,芳香族基,ウレタン,ウレア,エステル基,NR基,CHR基またはCR基に選択的に置換され,このうち,R,R,R及びRは,独立的にH,アルキル基,アルカリル基,複素環またはアリール基であり,
    Yは,結合,C,N,O,S,pが0〜10の整数である分枝型または線型−(CH−基,芳香族基,シクロアルキル基,複素環またはRが水素原子,アルキル基,またはアリール基であるNR基を含み,対応X基とn個の結合を形成するように選択された構造を有し,
    Zは,フルオレニリデン基である。
  9. Yは,芳香族基であり,Xは,−S−C(=O)−であることを特徴とする,請求項8に記載の電子写真の画像形成装置。
  10. Yは結合,O,SまたはCHであり,Xは−(CH−基であって,mは0〜20の整数であり,CH基のうち1つ以上はO,S,C=O,O=S=O,エステル基,複素環または芳香族基に置換されたことを特徴とする,請求項8に記載の電子写真の画像形成装置。
  11. 前記電荷輸送物質が下記化学式2,3,4,5,6,7,および8よりなる群から選択された化学式を有することを特徴とする,請求項8に記載の電子写真の画像形成装置:
    Figure 2005099810
    Figure 2005099810
    Figure 2005099810
    Figure 2005099810
    Figure 2005099810
    Figure 2005099810
    Figure 2005099810
  12. 前記光導電要素は第2電荷輸送物質をさらに含むことを特徴とする,請求項8に記載の電子写真の画像形成装置。
  13. 前記第2電荷輸送物質は電荷輸送化合物を含むことを特徴とする,請求項12に記載の電子写真の画像形成装置。
  14. ウェットトナー分配器をさらに含むことを特徴とする,請求項8に記載の電子写真の画像形成装置。
  15. (a)導電性支持体及び前記導電性支持体上の光導電要素を含む有機感光体の表面に電荷を印加する段階であって:
    前記光導電要素は(i)下記化学式1を有する電荷輸送物質及び(ii)電荷発生化合物を含む帯電段階と;
    (b)前記有機感光体の表面を画像に沿って露光させ,選択された領域に電荷を消散させることによって前記表面上に帯電された領域及び帯電されていない領域のパターンを形成する段階と;
    (c)前記表面をトナーと接触させ,トーン画像を形成する段階と;
    (d)前記トーン画像を支持体に転写させる段階と;
    を含むことを特徴とする,電子写真の画像形成方法:
    Figure 2005099810
    前記化学式1で,
    nは,2〜6の整数であり,
    及びRは,独立的に,H,ハロゲン,カルボキシル,ヒドロキシル,チオール,シアノ,ニトロ,アルデヒド基,ケトン基,エーテル基,エステル基,カルボニル基,アルキル基,アルカリル基またはアリール基であり,
    Xは,−(CH−の化学式を有する分枝型または線型連結基であり,mは,0〜20の整数であり,前記メチレン基のうち1つ以上はO,S,C=O,O=S=O,複素環,芳香族基,ウレタン,ウレア,エステル基,NR基,CHR基またはCR基に選択的に置換され,このうち,R,R,R及びRは独立的にH,アルキル基,アルカリル基,複素環またはアリール基であり,
    Yは,結合,C,N,O,S,pが0〜10の整数である分枝型または線型−(CH−基,芳香族基,シクロアルキル基,複素環またはRが水素原子,アルキル基,またはアリール基であるNR基を含み,対応X基とn個の結合を形成するように選択された構造を有し,
    Zは,フルオレニリデン基である。
  16. Yは,芳香族基であり,Xは,−S−C(=O)−であることを特徴とする,請求項15に記載の電子写真の画像形成方法。
  17. Yは,結合,O,SまたはCHであり,Xは,−(CH−基であって,mは,0〜20の整数であり,CH基のうち1つ以上はO,S,C=O,O=S=O,エステル基,複素環または芳香族基に置換されたことを特徴とする,請求項15に記載の電子写真の画像形成方法。
  18. 前記電荷輸送物質が下記化学式2,3,4,5,6,7,および8よりなる群から選択された化学式を有することを特徴とする,請求項15に記載の電子写真の画像形成方法:
    Figure 2005099810
    Figure 2005099810
    Figure 2005099810
    Figure 2005099810
    Figure 2005099810
    Figure 2005099810
    Figure 2005099810
  19. 前記光導電要素は,第2電荷輸送物質をさらに含むことを特徴とする,請求項15に記載の電子写真の画像形成方法。
  20. 前記第2電荷輸送物質は,電荷輸送化合物を含むことを特徴とする,請求項19に記載の電子写真の画像形成方法。
  21. 前記光導電要素は,バインダをさらに含むことを特徴とする,請求項15に記載の電子写真の画像形成方法。
  22. 前記トナーは,有機液体のうち着色剤粒子の分散物を含むウェットトナーを含むことを特徴とする,請求項15に記載の電子写真の画像形成方法。
  23. 下記化学式1を有することを特徴とする,電荷輸送物質:
    Figure 2005099810
    前記化学式1で,
    nは,2〜6の整数であり,
    及びRは,独立的に,H,ハロゲン,カルボキシル,ヒドロキシル,チオール,シアノ,ニトロ,アルデヒド基,ケトン基,エーテル基,エステル基,カルボニル基,アルキル基,アルカリル基またはアリール基であり,
    Xは,−(CH−の化学式を有する分枝型または線型連結基であり,mは,0〜20の整数であり,前記メチレン基のうち1つ以上はO,S,C=O,O=S=O,複素環,芳香族基,ウレタン,ウレア,エステル基,NR基,CHR基またはCR基に選択的に置換され,このうち,R,R,R及びRは,独立的にH,アルキル基,アルカリル基,複素環またはアリール基であり,
    Yは,結合,C,N,O,S,pが0〜10の整数である分枝型または線型−(CH−基,芳香族基,シクロアルキル基,複素環またはRが水素原子,アルキル基,またはアリール基であるNR基を含み,対応X基とn個の結合を形成するように選択された構造を有し,
    Zは,フルオレニリデン基である。
  24. Yは,芳香族基であり,Xは,−S−C(=O)−であることを特徴とする,請求項23に記載の電荷輸送物質。
  25. Yは,結合,O,SまたはCHであり,Xは,−(CH−基であって,mは,0〜20の整数であり,CH基のうち1つ以上はO,S,C=O,O=S=O,エステル基,複素環または芳香族基に置換されたことを特徴とする,請求項23に記載の電荷輸送物質。
  26. 下記化学式2,3,4,5,6,7,および8よりなる群から選択された化学式を有することを特徴とする,請求項23に記載の電荷輸送物質:
    Figure 2005099810
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