JP2019131491A - キノン誘導体及び電子写真感光体 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の第一実施形態は、一般式(1)で表される化合物(以下、キノン誘導体(1)と記載することがある)に関する。
キノン誘導体(1)は、例えば、反応式(R−1)及び(R−2)で表される反応(以下、反応(R−1)及び(R−2)と記載することがある)に従って、又はこれに準ずる方法によって合成される。なお、反応式(R−1)及び(R−2)で示される一般式(A)、(B)、(C)及び(D)で表される化合物を、各々、化合物(A)、(B)、(C)及び(D)と記載することがある。一般式(A)及び(B)中のYは、各々独立に、ハロゲン原子を表す。一般式(B)、(C)及び(D)中のR1、R2、R3及びnは、各々、一般式(1)中のR1、R2、R3及びnと同義である。Yが表すハロゲン原子としては、塩素原子が好ましい。
本発明の第二実施形態は、感光体に関する。以下、図1(a)〜図1(c)を参照して、感光体1の構造について説明する。図1(a)〜図1(c)は、各々、第二実施形態に係る感光体1の一例を示す断面図である。
感光層は、電荷発生剤と、キノン誘導体(1)とを少なくとも含有する。感光層は、正孔輸送剤を更に含有してもよい。感光層は、バインダー樹脂を更に含有してもよい。感光層は、必要に応じて、添加剤を含有してもよい。
感光層は、キノン誘導体(1)を含有する。感光層は、例えば、電子輸送剤としてキノン誘導体(1)を含有する。感光層がキノン誘導体(1)を含むことにより、第二実施形態に係る感光体は、優れた感度特性と結晶化の抑制とを両立できる。
電荷発生剤は、感光体用の電荷発生剤である限り、特に限定されない。電荷発生剤としては、例えば、フタロシアニン系顔料、ペリレン系顔料、ビスアゾ顔料、トリスアゾ顔料、ジチオケトピロロピロール顔料、無金属ナフタロシアニン顔料、金属ナフタロシアニン顔料、スクアライン顔料、インジゴ顔料、アズレニウム顔料、シアニン顔料、無機光導電材料(例えば、セレン、セレン−テルル、セレン−ヒ素、硫化カドミウム又はアモルファスシリコン)の粉末、ピリリウム顔料、アンサンスロン系顔料、トリフェニルメタン系顔料、スレン系顔料、トルイジン系顔料、ピラゾリン系顔料及びキナクリドン系顔料が挙げられる。電荷発生剤は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
正孔輸送剤としては、例えば、トリフェニルアミン誘導体、ジアミン誘導体(例えば、N,N,N’,N’−テトラフェニルベンジジン誘導体、N,N,N’,N’−テトラフェニルフェニレンジアミン誘導体、N,N,N’,N’−テトラフェニルナフチレンジアミン誘導体、N,N,N’,N’−テトラフェニルフェナントリレンジアミン誘導体又はジ(アミノフェニルエテニル)ベンゼン誘導体)、オキサジアゾール系化合物(例えば、2,5−ジ(4−メチルアミノフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール)、スチリル系化合物(例えば、9−(4−ジエチルアミノスチリル)アントラセン)、カルバゾール系化合物(例えば、ポリビニルカルバゾール)、有機ポリシラン化合物、ピラゾリン系化合物(例えば、1−フェニル−3−(p−ジメチルアミノフェニル)ピラゾリン)、ヒドラゾン系化合物、インドール系化合物、オキサゾール系化合物、イソオキサゾール系化合物、チアゾール系化合物、チアジアゾール系化合物、イミダゾール系化合物、ピラゾール系化合物及びトリアゾール系化合物が挙げられる。正孔輸送剤は、1種を単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
バインダー樹脂としては、例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂及び光硬化性樹脂が挙げられる。熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、アクリル酸重合体、スチレン−アクリル酸共重合体、ポリエチレン樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体、塩素化ポリエチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリプロピレン樹脂、アイオノマー樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、アルキド樹脂、ポリアミド樹脂、ウレタン樹脂、ポリスルホン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ケトン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリエステル樹脂及びポリエーテル樹脂が挙げられる。熱硬化性樹脂としては、例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂及びメラミン樹脂が挙げられる。光硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ化合物のアクリル酸付加物及びウレタン化合物のアクリル酸付加物が挙げられる。感光層は、これらのバインダー樹脂の1種のみを含有してもよく、2種以上を含有してもよい。
添加剤としては、例えば、劣化防止剤(例えば、酸化防止剤、ラジカル捕捉剤、1重項消光剤又は紫外線吸収剤)、軟化剤、表面改質剤、増量剤、増粘剤、分散安定剤、ワックス、アクセプター、ドナー、界面活性剤、可塑剤、増感剤及びレベリング剤が挙げられる。酸化防止剤としては、例えば、ヒンダードフェノール(例えば、ジ(tert−ブチル)p−クレゾール)、ヒンダードアミン、パラフェニレンジアミン、アリールアルカン、ハイドロキノン、スピロクロマン、スピロインダノン若しくはこれらの誘導体、有機硫黄化合物及び有機燐化合物が挙げられる。
導電性基体は、感光体の導電性基体として用いることができる限り、特に限定されない。導電性基体は、少なくとも表面部が導電性を有する材料で形成されていればよい。導電性基体の一例としては、導電性を有する材料で形成される導電性基体が挙げられる。導電性基体の別の例としては、導電性を有する材料で被覆される導電性基体が挙げられる。導電性を有する材料としては、例えば、アルミニウム、鉄、銅、錫、白金、銀、バナジウム、モリブデン、クロム、カドミウム、チタン、ニッケル、パラジウム、インジウム、ステンレス鋼及び真鍮が挙げられる。これらの導電性を有する材料を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて(例えば、合金として)用いてもよい。これらの導電性を有する材料のなかでも、感光層から導電性基体への電荷の移動が良好であることから、アルミニウム又はアルミニウム合金が好ましい。
中間層(下引き層)は、例えば、無機粒子及び中間層に用いられる樹脂(中間層用樹脂)を含有する。中間層が存在することにより、リーク発生を抑制し得る程度の絶縁状態を維持しつつ、感光体を露光した時に発生する電流の流れを円滑にして、抵抗の上昇が抑えられると考えられる。
感光体は、例えば、以下のように製造される。感光体は、感光層用塗布液を導電性基体上に塗布し、乾燥することによって製造される。感光層用塗布液は、電荷発生剤、電子輸送剤及び必要に応じて添加される成分(例えば、正孔輸送剤、バインダー樹脂及び添加剤)を、溶剤に溶解又は分散させることにより製造される。
感光体の感光層を形成するための材料として、以下の電荷発生剤、正孔輸送剤、バインダー樹脂及び電子輸送剤を準備した。
電荷発生剤として、Y型チタニルフタロシアニン及びX型無金属フタロシアニンを準備した。Y型チタニルフタロシアニンは、第二実施形態で述べた化学式(CGM1)で表され、Y型の結晶構造を有するチタニルフタロシアニンであった。X型無金属フタロシアニンは、第二実施形態で述べた化学式(CGM2)で表され、X型の結晶構造を有する無金属フタロシアニンであった。
正孔輸送剤として、第二実施形態で述べた化合物(10−1)(以下、正孔輸送剤(H−1)と記載することがある)を準備した。
バインダー樹脂として、第二実施形態で述べたポリカーボネート樹脂(20)を準備した。ポリカーボネート樹脂(20)の粘度平均分子量は、50000であった。
電子輸送剤として、第一実施形態で述べたキノン誘導体(1−1)〜(1−9)を準備した。キノン誘導体(1−1)〜(1−9)の各々は、以下の方法で合成した。なお、以下で述べる化学式(A−1)、(B−1)、(C−1)及び(D−1)で表される化合物を、各々、化合物(A−1)、(B−1)、(C−1)及び(D−1)と記載する。また、各化合物の収率はモル比換算により求めた。
反応式(r−1)及び反応式(r−2)で表される反応(以下、反応(r−1)及び(r−2)と記載することがある)に従って、キノン誘導体(1−1)を合成した。
以下の点を変更した以外は、キノン誘導体(1−1)の合成と同様の方法で、化合物(1−2)〜(1−9)を各々合成した。なお、キノン誘導体(1−2)〜(1−9)の合成において使用される各原料は、キノン誘導体(1−1)の合成において使用される対応する原料のモル数と同じモル数で添加した。
感光層を形成するための材料を用いて、感光体(A−1)〜(A−18)及び(B−1)〜(B−4)の各々を製造した。
容器内に、電荷発生剤としてのX型無金属フタロシアニン2質量部、正孔輸送剤としての化合物(10−1)50質量部、電子輸送剤としてのキノン誘導体(1−1)30質量部、バインダー樹脂としてのポリカーボネート樹脂(20)100質量部及び溶剤としてのテトラヒドロフラン600質量部を投入した。容器の内容物を、ボールミルを用いて12時間混合して、溶剤に材料を分散させた。これにより、感光層用塗布液を得た。感光層用塗布液を、導電性基体(アルミニウム製のドラム状支持体、直径30mm、全長238.5mm)上に、ブレードコート法を用いて塗布した。塗布した感光層用塗布液を、120℃で80分間熱風乾燥させた。これにより、導電性基体上に、単層の感光層(膜厚30μm)を形成した。その結果、感光体(A−1)が得られた。
次の点を変更した以外は、感光体(A−1)の製造と同じ方法で、感光体(A−2)〜(A−18)及び(B−1)〜(B−4)の各々を製造した。感光体(A−1)の製造においては電荷発生剤としてX型無金属フタロシアニンを使用したが、感光体(A−2)〜(A−18)及び(B−1)〜(B−4)の各々の製造においては表3に示す種類の電荷発生剤を使用した。感光体(A−1)の製造においては電子輸送剤としてキノン誘導体(1−1)を使用したが、感光体(A−2)〜(A−18)及び(B−1)〜(B−4)の各々の製造においては表3に示す種類の電子輸送剤を使用した。
感光体(A−1)〜(A−18)及び(B−1)〜(B−4)の各々に対して、感度特性の評価を行った。感度特性の評価は、温度23℃及び相対湿度50%RHの環境下で行った。まず、ドラム感度試験機(ジェンテック株式会社製)を用いて、感光体の表面を+600Vに帯電させた。次いで、バンドパスフィルターを用いて、ハロゲンランプの白色光から単色光(波長780nm、半値幅20nm、光エネルギー1.5μJ/cm2)を取り出した。取り出された単色光を、感光体の表面に照射した。照射が終了してから50ミリ秒経過した時の感光体の表面電位を測定した。測定された表面電位を、露光後電位(VL、単位:+V)とした。測定された感光体の露光後電位(VL)を、表3に示す。なお、露光後電位(VL)が小さい正の値であるほど、感光体の感度特性(特に、露光光に対する感度特性)が優れていることを示す。露光後電位(VL)が+155V以上である感光体を、感光体の感度特性が不良であると評価した。
感光体(A−1)〜(A−18)及び(B−1)〜(B−4)の各々の表面(感光層)全域を、肉眼で観察した。そして、感光層における結晶化した部分の有無を確認した。確認結果を、表3に示す。
2 導電性基体
3 感光層
4 中間層
5 保護層
Claims (9)
- 前記一般式(1)中、1又は複数のR3のうち少なくとも一つは、ハロゲン原子、又はハロゲン原子を有する炭素原子数1以上6以下のアルキル基を表す、請求項1に記載の化合物。
- 前記一般式(1)中、1又は複数のR3のうち少なくとも一つは、ハロゲン原子を表す、請求項1又は2に記載の化合物。
- 前記一般式(1)中、1又は複数のR3の全てがフッ素原子を表す、請求項1〜3の何れか一項に記載の化合物。
- 導電性基体と、感光層とを備え、
前記感光層は、単層であり、
前記感光層は、電荷発生剤と、請求項1〜5の何れか一項に記載の化合物とを少なくとも含有する、電子写真感光体。
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