JP2014102502A - フルオロアシルアリールアミンを含む電荷輸送層 - Google Patents

Abstract

【課題】電子写真感光体の電荷輸送層を隣接層と十分に接着する可撓性のものとする。
【解決手段】感光体電荷輸送層が、フィルム形成材料またはバインダーと共に電荷輸送材として、フルオロアシルアリールアミンを含む。
【選択図】なし

Description

電子写真画像形成デバイス構成成分のための新規な電荷輸送層（ＣＴＬ）が提供される。画像形成デバイス構成成分は、電子写真デバイスに使用できる。

高速電子写真コピー機、複写機、およびプリンタは、長期間のサイクリングおよび／または迅速なサイクリングにわたって画像の品質が劣化することが多い。高速の画像形成、複写および印刷デバイスは、画像形成デバイス構成成分に厳しい要求をする。例えば、感光体の機能層は、非常に多くのサイクルにわたって許容可能なトナー画像を提供するために、可撓性でなければならず、隣接層と十分に接着すべきであり、狭い操作限度内で予測可能な電気的特徴を示さなければならない。

アリールアミンおよびアリールアミン誘導体は既知であるが、変更された電子的特性を有するフルオロアシル部分を含むものはない。

電荷輸送材料としてフルオロアシルアリールアミンを有する、フィルム形成材料、例えば樹脂またはポリマーを含む感光体電荷輸送層（ＣＴＬ）組成物が提供される。実施形態において、電荷輸送材料は、テトラフェニレンビフェニルジアミンまたはパラメチルテトラフェニレンビフェニルジアミンのフルオロアシル化誘導体である。

用語「電荷ブロッキング層」および「ブロッキング層」は、用語「アンダーコート層」または「アンダーコート」、または文法上の変形と交換可能に使用される。「感光体」は、「光伝導体」、「画像形成部材」または「画像形成構成成分」またはそれらの文法上のへ変形と交換可能に使用される。「ホール輸送材料／分子」は、「電荷輸送材料／分子」と交換可能に使用される。

本開示の趣旨上、「約」は、記載された値または中間値の２０％以下の偏差を示すことを意味する。他の等価な用語としては、「実質的」および「本質的」、またはこれらの文法上の形式が挙げられる。

「構築中の感光体」は、製造されている感光体デバイスに関し、基材および１つ以上の必須および／または任意機能層を含有する部分的に構築されたデバイスに関する。故に、例えばＣＴＬに関連する構築中の感光体は、少なくとも基材および電荷発生層（ＣＧＬ）を含む部分的に構築された感光体である。オーバーコートに関連する構築中の感光体は、少なくとも基材、ＣＧＬおよびＣＴＬを含む部分的に構築された感光体に関する。

電子写真再現または画像形成デバイスにおいて、黒色および白色またはカラーであるかにかかわらず、印刷されたアウトプットが提供され、またはオリジナルの光画像は、画像形成デバイス構成成分、例えば感光体上の静電潜像の形態で記録され、そうした潜像は、エレクトロスコピックな微粉化した着色または顔料着色された粒子またはトナーを用いて視覚可能になる。画像形成デバイス構成成分または感光体は、可撓性ベルトとしてまたは硬質ドラム構成にて使用できる。他の構成成分は、シームレスであることができ、またはシームを有することができる可撓性中間画像転写ベルトを含んでいてもよい。

感光体は、一般に、１つ以上の機能層を含む。特定の感光体は、電気伝導性基材または表面に形成される光伝導性層を含む。光伝導性層は、暗闇では絶縁体であることができるので、電荷は、それらの表面に留まり、電荷は光に曝される際に消散する。

故に、感光体は、支持体または基材を含むことができ、これが不活性支持体上の伝導性表面または伝導性層（これは、本明細書においてグランドプレーン層と称される場合がある）；ＣＧＬ；ＣＴＬ；および保護層またはオーバーコートを含み得る。感光体に含まれることができる他の任意機能層としては、ホールブロッキング層；アンダーコート；接着界面層；グランドストリップ；カール防止バックコーティング層などが挙げられる。１つ以上の層は、単一層に組み合わせられてもよい。

画像形成デバイス構成成分基材（または支持体）は、不透明または実質的に透明であってもよく、必須の機械的特性を有するいずれかの好適な有機または無機材料を含んでいてもよい。全体の基材は、電気伝導性材料を含むことができ、または電気伝導性材料は、不活性基材上のコーティングであることができる。

基材は、無機または有機ポリマー性材料を含む絶縁材料であることができ、例えば市販の二軸配向ポリエチレンテレフタレート、市販のポリエチレンナフタレートなどであることができ、グランドプレーン層が、半導電性表面層を有する有機または無機材料の伝導性コーティングまたは層を含む。故に、基材は、プラスチック、樹脂、ポリマーなどであることができる。

基材は、多数の多くの異なる構成、例えばプレート、シート、フィルム、シリンダー、ドラム、スクロール、可撓性ベルトなどを有していてもよく、これはシームを有してもよく、シームレスであってもよい。

基材の厚さは、可撓性、機械的性能および経済上の考慮を含むいずれかの多数の因子に依存し得る。基材の厚さは、画像形成デバイス構成成分ベルトが機械ベルト支持体モジュールにおける小さい直径のローラ、例えば１９ｍｍ直径ローラの周りにサイクルされる場合に、可撓性のために、および誘導された画像形成デバイス構成成分表面の曲げ応力を最小限にするために、約２５μｍ〜約３ｍｍ、約５０μｍ〜約２００μｍの範囲であってもよい。

支持体の表面は、その層の結合を向上させるために化学的または機械的に処理されてもよい。故に、表面は、アブレーションにより粗面化されてもよく、例えば酸を用いて処理されてもよい。

伝導性グランドプレーン層が存在する場合、層は、所望の光学透明性および可撓性に依存して厚さは変動してもよい。画像形成可撓性ベルトが使用される場合、基材上の伝導性層の厚さは、通常約２ｎｍ〜約７５ｎｍの範囲であり、適切な後方消去のために適切な光透過性を可能にする。伝導性層は、例えば電気伝導度、可撓性または光透過性の組み合わせのために約１０ｎｍ〜約２０ｎｍの厚さであることができる。背面消去露光のために、伝導性層の光透明性は少なくとも約１５％で使用することができる。

伝導性層は、例えば基材上に、本明細書に教示されるような、または当該技術分野において既知のようないずれかの好適なコーティング技術、例えば浸漬またはスパッタリングなどによって、形成されてもよく、コーティングは、本明細書に教示されるまたは当該技術分野において既知の方法を用いて基材上で乾燥される。（本明細書に教示されるような層を製造するための、こうしたおよびいずれかの材料および方法は、感光体のいずれかの他の層を製造するために実施されてもよい。）

任意のホールブロッキング層が、例えばアンダーコートに適用されてもよい。隣接する伝導性層または基材から光伝導性層またはＣＧＬへのホールの注入に対して有効なバリアを形成できるいずれかの好適な正電荷（ホール）ブロッキング層が使用されてもよい。

ホールブロッキング層は、フィルムまたはポリマーを含んでいてもよく、または窒素含有シロキサンまたはシラン、または窒素含有チタンまたはジルコニウム化合物を含んでいてもよい。（こうしたフィルム形成材料は、本明細書に教示される層のいずれかを製造するために使用できる。）

ホールブロッキング層は、設計選択として選択される材料のタイプに依存して、約０．２μｍ〜約１０μｍの厚さを有していてもよい。

ブロッキング層は、いずれかの好適な従来技術、例えば噴霧、浸漬コーティング、ドローバーコーティング、グラビアコーティング、シルクスクリーニング、エアナイフコーティング、リバースロールコーティング、蒸着、化学処理などによって適用されてもよい。ブロッキング層材料と溶媒との重量比は、約０．０５：１００〜約５：１００のものが噴霧コーティングのために使用できる。層を形成するためのこうした堆積方法は、本明細書に記載される層のいずれかを製造するために使用できる。

任意の接着界面層が使用されてもよい。界面層は、例えばホールブロッキング層とＣＧＬとの中間に位置してもよい。界面層は、ポリウレタン、ポリエステルなどのようなフィルム形成材料を含んでいてもよい。

いずれかの好適な溶媒または溶媒混合物は、接着界面層コーティング溶液を形成するために使用されてもよい。典型的な適用技術としては、ロールコーティング、ワイア巻き取りロッドコーティングなどが挙げられる。堆積された湿潤コーティングの乾燥は、いずれかの好適な従来のプロセスによるものであってもよい。

接着界面層は、乾燥後約０．０１μｍ〜約９００μｍの厚さを有していてもよい。乾燥された厚さは、約０．０３μｍ〜約１μｍであることができる。

ＣＧＬは、ここに懸濁または溶解される電荷発生／光伝導性材料を含むいずれかの好適な電荷発生バインダーまたはフィルム形成材料を含むことができ、これが粒子の形態であってもよく、フィルム形成材料またはバインダー、例えば電気的に不活性な樹脂中に分散されてもよい。多電荷発生層組成物は、光伝導性層がＣＧＬの特性を向上または低下させる場合に使用されてもよい。電荷発生材料は、静電潜像を形成する画像様放射露光工程中に約４００ｎｍ〜約９００ｎｍの波長を有する活性化放射線に感受性であることができる。

ＣＧＬは、一般に、乾燥時に約０．１μｍ〜約５μｍ、約０．３μｍ〜約３μｍの厚さの範囲である。

ＣＧＬは、ＣＴＬに関して以下に議論されるように、電荷輸送分子または構成成分を含んでいてもよい。電荷輸送分子は、ＣＧＬの総重量により約１重量％〜約６０重量％で存在してもよい。

ＣＴＬは、一般に、感光体上のＣＧＬより上位または外側にあり、好適なフィルム形成材料、例えばＣＧＬから光発生したホールまたは電子の注入を支持できる、感光体のような画像形成デバイス構成成分の表面上の電荷を選択的に放電するためにＣＴＬを通してホール／電子の輸送を可能にできる透明有機ポリマーまたは非ポリマー性材料を含む。ＣＴＬは、実質的に、非光伝導性材料であることができるが、ＣＧＬからの光発生したホールの注入を支持するものであることができる。ＣＴＬは、露光がそれを通して行われる場合に電子写真画像形成デバイス構成成分が使用されるべきである波長領域において、通常透明であり、入射放射線の大部分が下層ＣＧＬによって利用されることを確実にする。ＣＴＬは、例えば写真複写に有用な光の波長、例えば約４００ｎｍ〜約９００ｎｍに曝される場合に、わずかな光吸収および無視できる電荷発生を伴う実質的な光学的透明性を示す。画像形成デバイス構成成分が、透明材料を用いて調製される場合、画像様露光または消去は、すべての光が基材の後方面を通過して基材を通して達成され得る。この場合、ＣＴＬの材料は、ＣＧＬが基材とＣＴＬとの間に狭持される場合に使用の波長領域において光を透過させる必要はない。

ＣＴＬは、ホールを輸送するように作用するだけでなく、アブレーションまたは化学的な攻撃から部分的にＣＧＬを保護するように作用し、そのため画像形成デバイス構成成分の耐用寿命を延長し得る。

ＣＴＬは、いずれかの好適な電荷輸送分子または添加剤として有用な活性化化合物を含んでいてもよく、これは対称性分子であってもよく、電気的不活性なポリマー性フィルム形成材料またはバインダーに分子的に分散されて溶液を形成し、それによって材料を電気的に活性化させることができる。電荷輸送分子がフィルム形成ポリマー性材料に添加されてもよく、フィルム形成材料またはバインダーは、そうでなければ電荷発生材料から光発生されたホールの注入を支持できず、そこを通るホールの輸送が不可能である。電荷輸送分子は、通常、分子間の電荷を輸送して、最終的にＣＴＬの表面に輸送するように協働する対称性分子であってもよい、有機化合物の小分子を含む。

Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ（４−メチルフェニル）−（１，１’−ビフェニル）−４，４’−ジアミンは、電荷輸送分子として使用できる。

対象とするアリールアミンは、ルイス酸およびフリーデル−クラフツアシル化反応を使用せずに、１つ以上のフルオロアシル部分を用いて誘導体化することによって既知のアリールアミンよりも改善される。フルオロアシルアリールアミンは、アリールアミンおよびトリフルオロアシル供与試薬、例えばトリフルオロアセテートまたはトリフルオロアセテートを含有する化合物、無水トリフルオロ酢酸などから単一の反応スキームにおいて得られる。

いかなる特定の理論にも束縛されないが、アリールアミンに添加された１つ以上のフルオロアシル基は、従来のアリールアミンの電子材料に、新しい電子的特性および構成を付与する。故に、１つ以上のフルオロアシル基を保持するアリールアミンは、異なるおよび／または改善された特性、例えば電荷輸送特性を有する。

用語「アリールアミン」は、例えばアリールおよびアミン基の両方を含有する部分を指す。例示的なアリールアミンは構造Ａｒ−ＮＲＲ’を有し、式中Ａｒは、アリール基を表し、ＲおよびＲ’は、水素ならびに置換および非置換アルキル、アルケニル、アリール、および他の好適な官能基から独立に選択されてもよい基である。用語「トリアリールアミン」は、例えば一般構造ＮＡｒＡｒ’Ａｒ’’を有するアリールアミン化合物を指し、式中Ａｒ、Ａｒ’およびＡ’’は、独立に選択されたアリール基を表し、これは置換されてもよく、官能化などが行われてもよい。

フルオロアシルアリールアミンは、対称性分子であってもよい。対象とするフルオロアシルアリールアミンは、特にフルオロアシル部分から水素結合によってコアのアリールアミン構造に保持される場合に、平面分子であってもよい。

対象とするアリールアミン基材は、以下の構造を含むことができる：
式中、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_４およびＲ_５は、フェニルまたはアリール基のいずれかの部位に位置してもよく；１つ以上の水素原子、ハロゲン、１〜約８個の炭素原子を有する炭化水素であって、これは置換されることができ、またはヘテロ原子、例えばＮ、Ｏ、Ｓなどを含有でき、例えばアルキル、アルケニル、アリール、ヒドロキシル、オキシアルキルなどの炭化水素；または反応性部分または部位を含む官能基であることができ；ｎは、０、１、２または３である。官能基は、設計選択として、ヒドロキシル基、カルボニル基、ハロゲン、アミノ基などを含むことができる。

トリフルオロアシル供与試薬は、酸、それらの無水物などであることができる。酸無水物の例は、式：
を有するものであり、
式中、ＲはＣＦ_３、アルキル、アリール、置換アルキルまたは置換アリールであってもよく、ここで置換は、ハロゲン、ヒドロキシまたはニトロであってもよく、ここでアルキルまたはアリールは、１〜約８個の炭素原子を有していてもよい。

合成反応は、トリフルオロアシル供与試薬、例えばトリフルオロ無水物、例えばトリフルオロ酢酸無水物、およびアリールアミン試薬の両方を溶解し、２つの基質または反応体間の反応に対して不活性である好適な溶媒システムにおいて生じる。液体反応混合物は、１つの化合物または２つ以上の溶媒化合物の混合物を含み得る。典型的には、反応混合物は、得られた生成物が相分離によって単離され得るように水と顕著に混和性でない。好適な溶媒としては、炭化水素、エーテル、長鎖アルコール、ハロゲンによって誘導体化される炭化水素、エーテルまたは長鎖アルコール、およびこれらの混合物が挙げられる。高い沸点を有する相溶性液体は、より高温にて反応を生じさせることができるように使用されてもよい。例としては、ハロゲン化炭化水素、脂肪族ニトリル、アルカンなど、例えばジクロロメタン、ヘキサンおよびアセトニトリルなどが挙げられるが、これらに限定されない。

アリールアミンはまた、構造ＡまたはＢであってもよい：
式中、Ｙが、水素、Ｃ_１−Ｃ_５アルキル、Ｃ_３−Ｃ_７環状アルキル、Ｃ_１−Ｃ_４アルコキシ、ヒドロキシ、ω−ヒドロキシ置換Ｃ_２−Ｃ_８アルキル、ハロゲンまたは場合によりＣ_１−Ｃ_５アルキルで置換されたアリールであり；Ｒ_１Ｒ_２、およびＲ_３はそれぞれ、水素、Ｃ_１−Ｃ_５アルキル、Ｃ_３−Ｃ_７環状アルキル、Ｃ_１−Ｃ_４アルコキシ、ヒドロキシ、ω−ヒドロキシ置換Ｃ_２−Ｃ_８アルキル、ハロゲンまたは場合によりＣ_１−Ｃ_５アルキルで置換されたアリールであり；Ｒ_４は、Ｃ_１−Ｃ_５アルキル、Ｃ_３−Ｃ_７環状アルキル、ヒドロキシ、ω−ヒドロキシ置換Ｃ_２−Ｃ_８アルキル、ハロゲンまたは場合によりＣ_１−Ｃ_５アルキルで置換されたアリールであり；ｎは１、２または３である。

構造Ａは、以下であってもよい：
式中、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３およびＲ_４は上記で定義される通りである。

構造Ｂは、以下の構造を有していてもよい：
式中、Ｒ_１、Ｒ_２およびＲ_３は上記で定義される通りである。

化合物Ｂは、以下の構造を有していてもよい：
式中、Ｙは、メチルであり、ｎ、Ｒ_１、Ｒ_２およびＲ_３は上記で定義される通りである。

アリールアミンは：
からなる群から選択されてもよい。

故に、対象とするフルオロアシルアリールアミンは、以下を含むことができる
式中、Ｘはフルオロアシル基または水素であり、フルオロアシル基の数は、１から４の範囲であり；
式中、Ｒ_１Ｒ_２およびＲ_３は上記で定義される通りであり；少なくとも１つの環は少なくとも１つのフルオロアシル部分を含み；
式中、ｎ、Ｙ、Ｒ_１Ｒ_２およびＲ_３は上記で定義される通りであり；少なくとも１つの環は、少なくとも１つのフルオロアシル部分を含み；
式中、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３およびＲ_４は上記で定義される通りであり、１つ以上の環は、少なくとも１つのフルオロアシル部分を含み；または
式中、Ｒ_１、Ｒ_２およびＲ_３は上記で定義される通りであり、１つ以上の環は、少なくとも１つのフルオロアシル部分を含む。

温度および圧力は、混合物が液体形態で留まり、化学反応体を溶解させ続けるようなものである。条件は、試薬および／または溶媒により変動し得る。

反応は、室温またはわずかにより高く維持される反応器において生じ得る。反応温度は、約２５℃〜約９０℃、約３０℃〜約８０℃、約４０℃〜約７０℃であることができる。より高い温度は、好適な溶媒と共に使用されてもよい。より高温がまた、反応速度を増大させるために使用されてもよい。反応は、還流下で生じてもよく、例えば閉じた条件においてまたは圧力下で生じてもよい。

反応時間は、温度および個々の出発材料に応じて変動してもよい。

反応中、進行は、溶液の色、溶液の濁度などを観察することによってモニターされてもよく、これらのパラメータは、視覚的にまたは適切なセンサを用いることによってモニターできる。サンプルは、例えばＨＰＬＣまたは他の分析方法によって周期的に除去され、分析されてもよく、またはサンプルは、主要な反応容器からセンサまたは他のモニタリングデバイス、例えば分光光度計によってまたはそれらを通して流れてもよい。

反応完了後、最終生成物は、アリールアミン基質に似ているが、１つ以上のフルオロアシル部分は、１つ以上のペンダントアリール部分に結合している。フルオロアシル部分はパラ位にて結合できるが、フルオロアシル残基は、アリール環の他の位置に位置できる。また、いずれかの１つのアリール基は、複数のフルオロアシル基を含有してもよい。

最終的なフルオロアシルアリールアミン生成物は、無水物を用いる場合に、例えば中和によって、いずれかの試薬または副生成物、例えば酸副生成物の除去、沈澱および／または不活性化によって分離できる。溶液はまた、例えばエバポレーションおよび／または生成物の沈澱によって除去できる。無水物が使用される場合には酸副生成物、例えばトリフルオロ酢酸は、水溶液に溶解でき、フルオロアシルアリールアミン含有溶液から分離されるために水性またはイオン性液体で洗浄されてもよい。最終的なフルオロアシルアリールアミン生成物はまた、乾燥されて、残りの溶媒、反応体および水を、例えば真空および／または熱によって除去してもよい。

所望のフルオロアシル化アリールアミン生成物は、従来の有機洗浄工程に供されることができ、分離されることができ、（必要により）脱色されることができ、既知の吸収剤（必要により例えば、シリカ、アルミナ、炭素、粘土など）などで処理されることができる。最終生成物は、例えば好適な沈澱または結晶化手順によって単離できる。

得られたフルオロアシル化アリールアミンは、いずれかの位置にある芳香族環のいずれかに結合する１、２またはそれ以上のフルオロアシル部分を有していてもよい。特定の結合位置は、反応の観点から設計選択として選択されてもよく、他は、トリフルオロアシル供与分子および反応条件を調節することによって合成されてもよい。反応中のトリフルオロアシル供与分子のモル量は、アリールアミンコア構造に結合したフルオロアシル部分の数を決定し得る。

フルオロアシル化アリールアミンは、最終生成物として使用でき、またはさらには同様のまたは異なる用途のために他の化合物を与えるために処理および／または反応させることができる。対象とする化合物は、１つ以上の反応性カルボニル基を含み、または他の官能基または反応性基を含むように合成できる。故に、対象とする化合物は、他の化合物、ポリマーなどを製造するため、当該技術分野において既知の材料および方法を設計選択として実施するための試薬として使用できる。

対象とする反応により、副生成物（無水物が使用される場合に目的とする酸副生成物以外）または出発材料の汚染がなく、高収率、高純度、またはその両方にて生成物を製造する。ベンチトップの実験室実験において、約７０％以上の収率は、約９０％を超える純度で得られる。

対象とする合成反応は、後に除去される必要があり、またはフルオロアシルアリールアミン生成物の精製の妨害となり得るルイス酸または他の金属を必要としないまたは使用しない。

典型的には、異なるアリールアミンを合成するために複数の化学反応が必要とされた。他方で対象とする反応は、コストが上昇し、生成物の純度を得るのがより困難になる複数の反応、複数の試薬導入、複雑な精製スキームなどを必要とせず、例えば一工程反応として単一容器にて単純に、またはその両方で行うことができる。

フルオロアシルアリールアミン生成物の最終化学構造は、ＨＰＬＣ、ＬＣ／ＭＳ、^１Ｈ ＮＭＲ、^１９Ｆ ＮＭＲ、ＦＴ−ＩＲ、元素分析、結晶学などによって決定できる。

対象とするフルオロアシル化アリールアミン電荷輸送分子は、ＣＴＬの総重量の約１重量％〜約７０重量％、約１０重量％〜約７０重量％、約２０重量％〜約７０重量％；約３０重量％〜約７０重量％；または約４０重量％〜約７０重量％で存在し得る。（本明細書の至るところで示されるものを含んで上記の量およびパーセンテージは、材料に対して適宜、ｗ／ｖ、ｗ／ｗまたはｖ／ｗを単位としてまたはこれらに関連する。）ＣＴＬの残りの部分は、単一種または２種以上の種の混合物であってもよいいずれかの好適な電気的に不活性なフィルム形成材料またはバインダーを含むことができる。

典型的に不活性なフィルム形成材料またはバインダーは、例えば炭化水素、ハロゲン、ポリスルホン、フルオロカーボン、熱可塑性ポリマーなどで置換されてもよい、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン、ポリエステル、ポリアリレート、ポリアクリレート、ポリエーテル、ポリエチレンが挙げられる。分子量は、例えば約２０，０００〜約１５０，０００で変動し得る。

潤滑剤が、ＣＴＬに含まれることができる。好適な潤滑剤としては、ポリエーテル；酸化防止活性を有するもの；リン含有化合物、例えばホスファイトまたはリン酸アミン塩；合成炭化水素；ポリオレフィン；ポリエステル；チオカーボネート；フッ素化樹脂；フッ素化樹脂のコポリマー；これらの混合物など（多くの好適な既知のフッ素化ポリマーを含む）；ラメラ固体；ポリエチレン；ポリプロピレンなどが挙げられる。

架橋剤は、ポリマーまたはＣＴＬのフィルム形成材料の重合を促進するために使用できる。架橋剤は、総ポリマーまたはフィルム形成材料含有量の重量または体積により約１％〜約２０％、約５％〜約１０％、約６％〜約９％の量で使用できる。

ＣＴＬは、種々の量の酸化防止剤、例えばヒンダードフェノール、例えばオクタデシル−３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシヒドロシンナメートを含有できる。ヒンダードフェノールは、電荷輸送分子の濃度または量に基づいて約１０重量％までの量で存在してもよい。

いずれかの好適な従来技術が、混合するために使用でき、その後構築中の感光体にＣＴＬコーティング混合物を適用する。析出されたコーティングの乾燥は、いずれかの好適な従来の技術、例えばオーブン乾燥、赤外乾燥、空気乾燥などによって得ることができる。

ＣＴＬは、ＣＴＬ上に配置された静電荷が、静電潜像の形成および保持を防止するのに十分な速度では照明の非存在下では伝達されない程度に絶縁体であることができる。一般にＣＴＬとＣＧＬとの厚さの比は、約２：１〜２００：１、約４００：１程度の大きさであることができる。

ＣＴＬの厚さは、約５μｍ〜約２００μｍ、約１５μｍ〜約４０μｍであることができる。ＣＴＬは、二重層または複数層を含んでいてもよく、各層は、異なる濃度の電荷輸送構成成分を含有してもよく、または異なる電荷輸送構成成分を含有してもよい。

別の可能な層は、例えばフィルム形成材料またはバインダーに分散する伝導性粒子を含むグランドストリップ層であり、これは画像形成デバイス構成成分の１つの縁部に適用されてもよく、例えば伝導性層または基材との電気的連続性を促進する。グランドストリップ層は、本明細書に教示されるようないずれかの好適なフィルム形成材料、ポリマーまたはバインダーおよび電気伝導性粒子を含んでいてもよい。

オーバーコート層は、画像形成デバイス構成成分表面保護、改善された清浄性、低下した摩擦、ならびに改善された摩耗耐性を提供する。

オーバーコート層は、少なくともフィルム形成材料またはバインダー、例えば樹脂を含むことができ、場合によりホール輸送分子を含むことができ、これは、対称性であってもよく、例えばターフェニルジアミンホール輸送分子または対象とするフルオロアシルアリールアミンを含むことができる。オーバーコート層は、例えばフィルム形成材料またはバインダー、例えば樹脂の溶液または他の好適な混合物から形成できる。

フィルム形成材料またはバインダー、例えばオーバーコート層を形成する際に使用される樹脂は、いずれかの好適なフィルム形成材料またはバインダー、例えば本明細書に記載されるようなものを含む樹脂であることができる。フィルム形成材料またはバインダー、例えば樹脂が、電気絶縁性、半伝導性または伝導性であることができ、ホール輸送性であることができ、またはホール輸送性でない場合がある。

所望によりまたは必要に応じて、ブロッキング剤も含まれることができる。ブロッキング剤は、酸性触媒機能が所望されるまで、溶液安定性を提供するように酸作用を「タイアップ」またはブロックするために使用できる。故に、例えばブロッキング剤は、溶液温度が閾値温度を超えて上昇するまで酸の作用をブロックできる。例えば、一部のブロッキング剤は、溶液温度が約１００℃を超えて上昇するまで酸作用をブロックするために使用できる。この時、ブロッキング剤は、酸から解離し、揮発する。非結合酸は、次いで重合を触媒するのが自由である。こうした好適なブロッキング剤の例としてはピリジンおよびこうしたブロッキング剤を含有する市販の酸溶液が挙げられるが、これらに限定されない。

いずれかの好適なアルコール溶媒は、フィルム形成材料について使用されてもよい。オーバーコーティング層溶液を形成するのに使用できる他の好適な溶媒としては、例えばテトラヒドロフラン、モノクロロベンゼンおよびこれらの混合物が挙げられる。溶媒は、アルコール溶媒に加えてまたはアルコール溶媒の代わりに使用できる。

対称性であってもよいホール輸送材料は、オーバーコート層に使用されてもよい。ホール輸送材料は、例えばターフェニルホール輸送分子または対象とするフルオロアシルアリールアミンであることができる。ホール輸送分子は、溶液形態のポリマーまたはフィルム形成材料またはバインダーと共に、適用を補助するアルコールに可溶性である。しかし、アルコール可溶性は、必須ではなく、組み合わせたホール輸送分子およびフィルム形成材料またはバインダーは、必要に応じて、溶液中以外の方法によって適用できる。

オーバーコートは、ナノ粒子、例えばシリカ、金属酸化物、ワックス状ポリエチレン粒子、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などの分散液を含んでいてもよい。ナノ粒子は、オーバーコート層の潤滑性、引掻耐性および摩耗耐性を向上するために使用されてもよい。ナノ粒子は、フィルム形成材料、バインダーまたはポリマーマトリックスに分散または埋め込まれたナノポリマーゲル粒子を含むことができる。

オーバーコート層は、対称性であってもよい電荷輸送分子または構成成分を含むことができる。電荷輸送分子は、オーバーコート層の総重量の約１重量％〜約６０重量％の量で一部の実施形態において存在してもよい。

オーバーコート層の厚さは、使用される画像形成デバイスにおいて、帯電（例えばバイアス帯電ロール）、洗浄（例えばブレードまたはウェブ）、現像（例えばブラシ）、輸送（例えばバイアス輸送ロール）などの機能における摩損性に依存でき、約１μｍまたは約２μｍ〜約１０μｍまたは約１５μｍ以上の範囲であることができる。オーバーコートは、単一層または複数層として形成できる。堆積されたコーティングの乾燥は、いずれかの好適な従来技術によって得ることができる。乾燥されたオーバーコーティングは、画像形成中のホールを輸送できる。オーバーコートは、高いフリーキャリア濃度を有していなくてもよい。オーバーコートの暗失活は、オーバーコートされていないデバイスの場合とほぼ同じであることができる。

乾燥されたオーバーコーティング層において、組成物は、約４０重量％〜約９０重量％のフィルム形成材料またはバインダー、約６０重量％〜約１０重量％の他の成分を含むことができる。

カール防止バックコーティングは、平坦性および／または摩耗耐性を提供するために光伝導性層を保持する表面とは反対側の基材の表面に適用されてもよい。カール防止バックコーティング層は、電気絶縁性またはわずかに半導電性であることができるフィルム形成材料またはバインダーを含むことができる。カール防止バックコーティング層の厚さは、一般に、基材の反対側における層の総応力を実質的に平衡化するのに十分である。約７０μｍ〜約１６０μｍの厚さは、可撓性デバイス画像形成構成成分のために使用されることができるが、厚さは、設計選択としての範囲外であることできる。

従来のカール防止バックコーティング配合物は、摩擦および摩耗が増大し得るカール防止層間、例えばバッカーバー間の接触摩擦のために静電荷構築を被ることがあるため、電荷を消散させるために化合物、例えばナノポリマー性ゲル粒子をカール防止バックコーティング層に組み込むことにより、実質的に電荷構築を取り除くことができる。電荷消散材料は、カール防止バックコーティング層の潤滑性、引掻耐性および摩耗耐性を向上させるために使用されてもよい。

カール防止バックコーティング層は、対称であってもよい電荷輸送分子または構成成分、例えば対象とするフルオロアシルアリールアミン分子を含んでいてもよい。電荷輸送分子は、カール防止バックコーティング層の総重量の約１重量％〜約６０重量％で存在してもよい。

アンダーコートが存在してもよく、バインダーまたはフィルム形成材料または物質を含むことができ、また、例えば浸漬コーティングによって形成されることができる層を含むことができる。

種々のタイプの微粒子および金属性酸化物は、アンダーコート層の耐性を調節するために添加できる。２つ以上が使用される場合、複数の酸化物は、溶液または溶融物の形態で使用できる。金属性酸化物の平均粒径は、約０．３μｍ以下、約０．１μｍ以下であることができる。金属性酸化物は、表面処理できる。

そこでの添加剤の存在に依存して、アンダーコートを調製するために使用される溶媒は、例えば無機粒子の有効な分散、およびフィルム形成材料または物質の溶解を可能にするものである。

無機顔料は、アンダーコートに含まれることができる。

電子輸送顔料は、アンダーコートに含まれていてもよい。

粒子が、アンダーコートを調製するためにバインダー、樹脂またはフィルム形成材料または物質中に分散している場合、粒子は、アンダーコート材料の総重量の約２０重量％〜約８０重量％；約４０重量％〜約６０重量％；または約５０重量％〜約６０重量％の量で存在し得る。

超音波ホモジナイザー、ボールミル、サンドグリンダーまたはホモミキサは、無機粒子を分散させるために使用できる。

アンダーコートを乾燥する方法は、溶媒の種類およびフィルム厚さに従って適宜選択でき、例えば加熱による方法が挙げられる。

アンダーコート層のフィルム厚さは、約０．１μｍ〜約３０μｍ、約１μｍ〜約２０μｍ、約４μｍ〜約１５μｍであることができる。

故に、対象とするＣＴＬは、ＣＴＬに通常帰する機能のいずれかに負の影響を与えず、感光体の機能全体にも負の影響を与えないが、高温に曝されるＣＴＬの機能的安定性および可変性を向上させることにより、オーバーコートを含有する感光体の有益な特性を延長する、例えば高速印刷条件下での使用を延ばすものである。故に、対象とする光伝導体または感光体の電気的特性は、例えばＰＩＤＣによって証明されるように、部分的にまたは全体として、フルオロアシル化アリールアミン以外の電荷輸送材料で構成されたＣＴＬを含有しないまたはそれらを欠くコントロール感光体の場合に匹敵し；プリント品質によっては、例えばゴースティング試験によって証明されるように、画像形成デバイスにおける場合には、部分的にまたは全体として、フルオロアシル化アリールアミン以外の電荷輸送材料で構成されたＣＴＬを欠く感光体を含むコントロール画像形成デバイスの場合に匹敵する。

対象とするＣＴＬは、本明細書に提供される感光体に使用される。本明細書において教示されるように、または当該技術分野において既知であるように、機能的な感光体を得るための残りの層を基材、少なくともＣＧＬおよびオーバーコートに添加される。対象とするＣＴＬは、特定の基材、ＣＧＬおよびオーバーコートに依存せず、および感光体を含む特定の他の層にも依存せず、有機感光体と共に使用できる。フルオロアシル化アリールアミンを含むＣＴＬを含む完全な感光体は、当該技術分野において既知のような画像形成デバイスに組み合わされ、画像生成物、例えばコピーの製造を可能にする。こうした画像形成デバイスは、感光体において画像様の電荷を製造および除去するためのデバイスを含むことができる。画像形成デバイスは、現像組成物、例えば微粉化顔料着色材料をこの感光体の電荷保持表面に適用して、この感光体の表面に画像を得るための現像構成成分を含有できる。こうした画像形成デバイスはまた、感光体から現像された画像を別の部材またはコピー基材または受容部材に転写するための任意の転写構成成分を含んでいてもよい。画像形成デバイスは、感光体からの画像を受容部材、例えば紙に転写可能にするデバイスを含む。画像形成デバイスはまた、微粉化顔料着色材料を受容部材に固定するための構成成分を含有できる。画像形成デバイスはまた、当該技術分野において周知であるように、先行する画像の残余物がなく、新しい画像を受け入れるために感光体上に清浄された表面を与えるために、それらの表面からすべての電荷を除去するために、感光体を再帯電するためのデバイスを含むことができる。

実施例１：
ＤＦＡ−ＴＢＤの合成
３０ｍｌのＤＣＭ（ジクロロメタン）を含有する１００ｍｌのフラッシュに、２．４４ｇ（５．０ｍｍｏｌ，１．０当量）のＴＢＤ（テトラフェニレンビフェニルジアミン）を添加して、ベージュ色のスラリーを得た。次いで、５．６ｍｌ（４０ｍｍｏｌ，８．０当量）のＴＦＡＡ（トリフルオロ酢酸無水物）を混合物および還流冷却器を備えたフラスコに注いだ。混合物を還流加熱し（４０℃）、ＴＢＤを溶解させて暗褐色溶液を形成した。反応を還流温度で７２時間撹拌した。

反応完了時（ＨＰＬＣによって＞９９％転化率であると決定される）、混合物は、室温に冷却され、次いで３０ｍｌのＤＣＭで希釈した。次いで溶液を、２５ｍｌの撹拌Ｈ_２Ｏに注いだ。有機層を単離し、Ｈ_２Ｏ／飽和ＮａＨＣＯ_３の１：１混合物の２つの１０ｍｌ部分、およびＮａＣｌ緩衝剤、例えば飽和ＮａＣｌ溶液の１つの１０ｍｌ部分で洗浄した。酸副生成物を含有する水性洗浄液を除去した。この溶液のｐＨは中性付近である。次いでＤＣＭ溶液をＮａ_２ＳＯ４で乾燥させ、エバポレーションによって除去し、ＤＦＡ−ＴＢＤ（ジ（トリフルオロアシル）ＴＢＤ）を１．２ｇ（７０％）の明黄色固体として得た。化学構造は、以下の核磁気共鳴によって確認された。^１Ｈ ＮＭＲ（３００ＭＨｚ，ＣＨ_２Ｃｌ_２−ｄ２）δ７．９３（ｄ，Ｊ＝８．４Ｈｚ，４Ｈ），７．６０（ｄ，Ｊ＝８．４Ｈｚ，４Ｈ），７．４２（ｄｄ，Ｊ＝７．３Ｈｚ，２Ｈ），７．２７−７．２４（１２Ｈ），７．０４（ｄ，Ｊ＝９．０Ｈｚ，４Ｈ）；および^１９Ｆ ＮＭＲ（３００ＭＨｚ，ＣＨ_２Ｃｌ_２−ｄ２）δ７１．２（ｓ，６Ｆ）。

実施例２：
ＤＦＡ−ｐＴＢＤの合成
３０ｍｌのＤＣＭを含有する１００ｍｌのフラスコに、２．５８ｇ（５．０ｍｍｏｌ，１．０当量）のｐＴＢＤ（パラ−メチルＴＢＤ）を添加して、ベージュ色のスラリーを得た。次いで、２．８ｍｌ（２０ｍｍｏｌ，８．０当量）のＴＦＡＡを混合物、および還流冷却器を備えたフラスコに注いだ。混合物を還流加熱し（４０℃）、試薬を溶解させて暗赤褐色溶液を形成した。反応を還流温度で４８時間撹拌した。

反応完了時（ＨＰＬＣによって＞９９％転化率であると決定される）、混合物を室温に冷却し、次いで３０ｍｌのＤＣＭで希釈した。次いで溶液を、２５ｍｌの撹拌Ｈ_２Ｏに注いだ。有機層を単離し、Ｈ_２Ｏ／飽和ＮａＨＣＯ_３の１：１混合物の２つの１０ｍｌ部分、およびＮａＣｌ緩衝剤の１つの１０ｍｌ部分で洗浄した。酸副生成物を含有する中性ｐＨ水性洗浄液を除去した。次いでＤＣＭ溶液を、エバポレーションによって除去し、ＤＦＡ−ｐＴＢＤを３ｇ（８５％）の琥珀色固体として得た。化学構造は、以下の核磁気共鳴において確認された。^１Ｈ ＮＭＲ（３００ＭＨｚ，ＣＨ_２Ｃｌ_２−ｄ２）δ７．９１（ｄ，Ｊ＝８．４Ｈｚ，４Ｈ），７．５８（ｄ，Ｊ＝８．４Ｈｚ，４Ｈ），７．２７−７．１０（１２Ｈ），７．０１（ｄ，Ｊ＝９．３Ｈｚ，４Ｈ），２．４０（ｓ，６Ｈ）；および^１９Ｆ ＮＭＲ（３００ＭＨｚ，ＣＨ_２Ｃｌ_２−ｄ２）δ７１．１（ｓ，６Ｆ）。

実施例３：
ＴＢＤおよびｐＴＢＤおよびそれらのフルオロアシル化誘導体の電子吸収特性
ＴＢＤおよびＤＦＡ−ＴＢＤのＵＶおよび可視範囲における電子吸収スペクトルを得て、比較した。ＴＢＤに比べてＤＦＡ−ＴＢＤにおいて吸収バンドのおおよそ４０ｎｍの赤方偏移が観察された。同様に、ｐＴＢＤおよびＤＦＡ−ｐＴＢＤのＵＶおよび可視範囲において電子吸収スペクトルは、ｐＴＢＤに比べてＤＦＡ−ｐＴＢＤにおいて吸収バンドのおおよそ４０ｎｍの赤方偏移を示した。

故に、フルオロアシル基は、ＨＯＭＯ−ＬＵＭＯエネルギーレベルを変更する。

実施例４：
電荷輸送デバイスの製作
ＤＦＡ−ＴＢＤおよびＤＦＡ−ｐＴＢＤの自立フィルムは、１：１の比の電荷輸送分子とポリカーボネート（ＰＣＺ−８００）を用いて製造された。ＤＣＭ中の溶液は、金属化Ｍｙｌａｒ基材上にフィルムとしてキャストされた。フィルムは、１２０℃において４０分間活性ベント型オーブンにおいて乾燥された。乾燥されたフィルムは、剥離によって離層され、さらなる試験のために使用された。

実施例５：
電荷輸送特性
電子およびホール両方の飛行時間測定は、調製されたようなポリカーボネート中のＤＦＡ−ＴＢＤについて、および上記実施例４において調製されたようなポリカーボネート中のＤＦＡ−ｐＴＢＤについて行われた。測定中に使用された電界は、２．８Ｅ^−５（Ｖ／ｃｍ）であった。

観察されたデータは、フルオロアシル化アリールアミンの電荷輸送特性を示し、これはホールおよび電子の両方を、既知の電荷輸送材料と比べて１０^−６〜１０^−５Ｖ^−１ｓ^−１の範囲の移動度で輸送する。

実施例６：
感光体デバイスの製作および試験
ポリカーボネート（ＰＣＺ−８００，Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ）および別にＤＦＡ−ＴＢＤまたはＤＦＡ−ｐＴＢＤを１：１の比で混合し、ＤＣＭ中に溶解させた。フィルムは、Ｔｉｇｒｉｓ（ＡＭＡＴ）基材上に混合物からキャストした。フィルムは、１２０℃において４０分間活性ベント型オーブンにおいて乾燥された。フィルムは、感光体に組み込まれた欠陥のない電荷輸送層をもたらした。

ＣＴＬは対象とするフルオロアシルアリールアミンを含まないが、市販の電荷輸送分子を含む平行して構築された感光体であるコントロールを含む感光体を、光誘導された放電サイクルを得るように設定されたＵＤＳスキャナにてテストし、連続して１回の帯電−消去サイクル、続いて１回の帯電−露光−消去サイクルを行ったが、ここで光強度は、一連の光誘導された放電特徴曲線（ＰＩＤＣ）を得るためにサイクリングについて漸増させ、その曲線から、種々の露光強度における光感受性および表面電位を測定した。スキャナは、種々の表面電位において一定の電圧帯電に設定されたスコロトロンを備えていた。光伝導体は、７００ボルトの表面電位にて試験され、露光光強度は、一連の減光フィルタを調節することによって漸増させた；露光光源は、７８０ｎｍのキセノンランプであった。乾式電子写真の模擬試験を、乾燥条件（１０％相対湿度および２２℃）にて環境的に制御された光密室にて行った。デバイスは、７８０ｎｍの露光および消去について、１１７ｍｓタイミングでＶ_ｈｉｇｈおよびＶ_ｌｏｗについて試験した。

上記デバイスにつていのＰＩＤＣデータは、既知の電荷輸送分子の場合と比べて、対象とするフルオロアシル化アリールアミンの帯電が好適であることを示した。

Claims (4)

1. フィルム形成材料またはポリマーおよびフルオロアシルアリールアミンを含む感光体電荷輸送層（ＣＴＬ）。
2. 前記フルオロアシルアリールアミンが以下を含む、請求項１に記載のＣＴＬ：
   式中、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_４およびＲ_５のそれぞれは、アリール基のいずれかの部位に位置してもよく；１つ以上の水素原子；ハロゲン；１〜約８個の炭素原子を有する炭化水素であって、これは、置換されることができ、ヘテロ原子、または官能基を含むことができ；ｎは、１、２または３であり；少なくとも１つの環は、少なくとも１つのフルオロアシル基を含み；構造ＡまたはＢ：
   式中、Ｙが、水素、Ｃ_１−Ｃ_５アルキル、Ｃ_３−Ｃ_７環状アルキル、Ｃ_１−Ｃ_４アルコキシ、ヒドロキシ、ω−ヒドロキシ置換Ｃ_２−Ｃ_８アルキル、ハロゲンまたは場合によりＣ_１−Ｃ_５アルキルで置換されたアリールであり；Ｒ_１Ｒ_２、およびＲ_３はそれぞれ、水素、Ｃ_１−Ｃ_５アルキル、Ｃ_３−Ｃ_７環状アルキル、Ｃ_１−Ｃ_４アルコキシ、ヒドロキシ、ω−ヒドロキシ置換Ｃ_２−Ｃ_８アルキル、ハロゲンまたは場合によりＣ_１−Ｃ_５アルキルで置換されたアリールであり；Ｒ_４は、Ｃ_１−Ｃ_５アルキル、Ｃ_３−Ｃ_７環状アルキル、ヒドロキシ、ω−ヒドロキシ置換Ｃ_２−Ｃ_８アルキル、ハロゲンまたは場合によりＣ_１−Ｃ_５アルキルで置換されたアリールであり；ｎは１、２または３であり；少なくとも１つの環が少なくとも１つのフルオロアシル部分を含む；または
   式中、Ｒ_１Ｒ_２、およびＲ_３はそれぞれ、水素、Ｃ_１−Ｃ_５アルキル、Ｃ_３−Ｃ_７環状アルキル、Ｃ_１−Ｃ_４アルコキシ、ヒドロキシ、ω−ヒドロキシ置換Ｃ_２−Ｃ_８アルキル、ハロゲンまたは場合によりＣ_１−Ｃ_５アルキルで置換されたアリールであり；Ｒ_４は、Ｃ_１−Ｃ_５アルキル、Ｃ_３−Ｃ_７環状アルキル、ヒドロキシ、ω−ヒドロキシ置換Ｃ_２−Ｃ_８アルキル、ハロゲンまたは場合によりＣ_１−Ｃ_５アルキルで置換されたアリールであり；ｎは１、２または３であり；少なくとも１つの環が少なくとも１つのフルオロアシル部分を含む。
3. を含む、請求項１に記載のＣＴＬ。
4. 以下を含む、請求項１に記載のＣＴＬ：
   式中、Ｘは、フルオロアシル基または水素であり、フルオロアシル基の数は１〜４の範囲である。