JP2021006512A - シアノ基含有化合物及び電子写真感光体 - Google Patents
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Abstract
【課題】感光層に含有された場合に、電子写真感光体の感度特性を向上させる化合物の提供。【解決手段】式(1−Y1)又は式(1−Y2)で表される化合物。[X1及びX2は、各々独立に、O又はS;R1及びR2は、各々独立に、C1−8アルキル基等;mは、0〜4の整数;nは、0〜6の整数]【選択図】図1
Description
本発明は、化合物(より具体的には、シアノ基含有化合物)及び電子写真感光体に関する。
電子写真感光体は、電子写真方式の画像形成装置に用いられる。電子写真感光体としては、例えば、積層型電子写真感光体又は単層型電子写真感光体が用いられる。積層型電子写真感光体は、感光層として、電荷発生の機能を有する電荷発生層と、電荷輸送の機能を有する電荷輸送層とを備える。単層型電子写真感光体は、感光層として、電荷発生の機能と電荷輸送の機能とを有する単層の感光層を備える。
特許文献1に記載の電子写真感光体が備える感光層は、化学式(E−1)で表されるビス(ジシアノメチレン)ジヒドロベンゾジチオフェン誘導体を含有する。
しかし、特許文献1に記載の電子写真感光体は、感度特性の点で改善の余地があることが、本発明者の検討により判明した。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、感光層に含有された場合に、電子写真感光体の感度特性を向上させる化合物を提供することである。また、本発明の別の目的は、感度特性に優れる電子写真感光体を提供することである。
本発明の化合物は、一般式(1)で表される。
前記一般式(1)中、X1及びX2は、各々独立に、酸素原子又は硫黄原子を表す。Yは、一般式(Y1)又は(Y2)で表される二価の基を表す。
前記一般式(Y1)中のR1、及び前記一般式(Y2)中のR2は、各々独立に、炭素原子数1以上10以下のアルキル基で置換されてもよい炭素原子数6以上22以下のアリール基、炭素原子数1以上8以下のアルキル基、炭素原子数7以上20以下のアラルキル基、炭素原子数3以上20以下のシクロアルキル基、炭素原子数1以上6以下のアルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、又は−CO−OR3基を表す。R3は、炭素原子数1以上8以下のアルキル基を表す。前記一般式(Y1)中のmは、0以上4以下の整数を表す。前記一般式(Y2)中のnは、0以上6以下の整数を表す。前記一般式(Y1)及び(Y2)中の*は、結合手を表す。
本発明の電子写真感光体は、導電性基体と、感光層とを備える。前記感光層は、単層である。前記感光層は、電荷発生剤と、上記化合物とを含有する。
本発明の化合物は、感光層に含有された場合に、電子写真感光体の感度特性を向上できる。また、本発明の電子写真感光体は、感度特性に優れる。
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。しかし、本発明は、以下の実施形態に何ら限定されない。本発明は、本発明の目的の範囲内で、適宜変更を加えて実施できる。なお、説明が重複する箇所については、適宜説明を省略する場合があるが、発明の要旨は限定されない。
以下、化合物名の後に「系」を付けて、化合物及びその誘導体を包括的に総称する場合がある。また、化合物名の後に「系」を付けて重合体名を表す場合には、重合体の繰り返し単位が化合物又はその誘導体に由来することを意味する。また、一般式及び化学式中の「−t−Bu」はtert−ブチル基を表し、「−COOEt」はエトキシカルボニル基を表す。
次に、本明細書において用いられる置換基の定義について説明する。ハロゲン原子(ハロゲン基)としては、例えば、フッ素原子(フルオロ基)、塩素原子(クロロ基)、臭素原子(ブロモ基)及びヨウ素原子(ヨード基)が挙げられる。
炭素原子数1以上10以下のアルキル基、炭素原子数1以上8以下のアルキル基、炭素原子数1以上6以下のアルキル基、炭素原子数1以上4以下のアルキル基、炭素原子数1以上3以下のアルキル基、及び炭素原子数4以上8以下のアルキル基は、各々、特記なき限り、直鎖状又は分枝鎖状で非置換である。炭素原子数1以上10以下のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、1−メチルブチル基、2−メチルブチル基、3−メチルブチル基、1−エチルプロピル基、2−エチルプロピル基、1,1−ジメチルプロピル基、1,2−ジメチルプロピル基、2,2−ジメチルプロピル基、1,2−ジメチルプロピル基、n−ヘキシル基、1−メチルペンチル基、2−メチルペンチル基、3−メチルペンチル基、4−メチルペンチル基、1,1−ジメチルブチル基、1,2−ジメチルブチル基、1,3−ジメチルブチル基、2,2−ジメチルブチル基、2,3−ジメチルブチル基、3,3−ジメチルブチル基、1,1,2−トリメチルプロピル基、1,2,2−トリメチルプロピル基、1−エチルブチル基、2−エチルブチル基、3−エチルブチル基、直鎖状及び分枝鎖状のヘプチル基、直鎖状及び分枝鎖状のオクチル基、直鎖状及び分枝鎖状のノニル基、並びに直鎖状及び分枝鎖状のデシル基が挙げられる。炭素原子数1以上8以下のアルキル基、炭素原子数1以上6以下のアルキル基、炭素原子数1以上4以下のアルキル基、炭素原子数1以上3以下のアルキル基、及び炭素原子数4以上8以下のアルキル基の例は、炭素原子数1以上10以下のアルキル基の例として述べた基のうち、該当する炭素原子数を有する基である。
炭素原子数1以上6以下のアルコキシ基、及び炭素原子数1以上3以下のアルコキシ基は、各々、特記なき限り、直鎖状又は分枝鎖状で非置換である。炭素原子数1以上6以下のアルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、sec−ブトキシ基、tert−ブトキシ基、n−ペントキシ基、1−メチルブトキシ基、2−メチルブトキシ基、3−メチルブトキシ基、1−エチルプロポキシ基、2−エチルプロポキシ基、1,1−ジメチルプロポキシ基、1,2−ジメチルプロポキシ基、2,2−ジメチルプロポキシ基、1,2−ジメチルプロポキシ基、n−ヘキシルオキシ基、1−メチルペンチルオキシ基、2−メチルペンチルオキシ基、3−メチルペンチルオキシ基、4−メチルペンチルオキシ基、1,1−ジメチルブトキシ基、1,2−ジメチルブトキシ基、1,3−ジメチルブトキシ基、2,2−ジメチルブトキシ基、2,3−ジメチルブトキシ基、3,3−ジメチルブトキシ基、1,1,2−トリメチルプロポキシ基、1,2,2−トリメチルプロポキシ基、1−エチルブトキシ基、2−エチルブトキシ基、及び3−エチルブトキシ基が挙げられる。炭素原子数1以上3以下のアルコキシ基の例は、炭素原子数1以上6以下のアルコキシ基の例として述べた基のうち、該当する炭素原子数を有する基である。
炭素原子数6以上22以下のアリール基、炭素原子数6以上14以下のアリール基、及び炭素原子数6以上10以下のアリール基は、各々、特記なき限り、非置換である。炭素原子数6以上22以下のアリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、インダセニル基、ビフェニレニル基、アセナフチレニル基、アントリル基及びフェナントリル基、テトラセニル基、テトラフェニル基、クリセニル基、ピレニル基、トリフェニレニル基、ベンゾフェナントレニル基、ピセニル基、ペリレニル基、及びペンタフェニル基が挙げられる。炭素原子数6以上14以下のアリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、インダセニル基、ビフェニレニル基、アセナフチレニル基、アントリル基、及びフェナントリル基が挙げられる。炭素原子数6以上10以下のアリール基としては、例えば、フェニル基、及びナフチル基が挙げられる。
炭素原子数3以上20以下のシクロアルキル基、及び炭素原子数3以上10以下のシクロアルキル基は、各々、特記なき限り、非置換である。炭素原子数3以上20以下のシクロアルキル基としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロノニル基、シクロデシル基、シクロウンデシル基、シクロドデシル基、シクロトリデシル基、シクロテトラデシル基、シクロペンタデシル基、シクロヘキサデシル基、シクロヘプタデシル基、シクロオクタデシル基、シクロノナデシル基、及びシクロイコサニル基が挙げられる。炭素原子数3以上10以下のシクロアルキル基の例は、炭素原子数3以上20以下のシクロアルキル基の例として述べた基のうち、該当する炭素原子数を有する基である。
炭素原子数7以上20以下のアラルキル基は、特記なき限り、非置換である。炭素原子数7以上20以下のアラルキル基としては、例えば、炭素原子数6以上14以下のアリール基で置換された炭素原子数1以上6以下のアルキル基が挙げられる。以上、本明細書において用いられる置換基の定義について説明した。
<第1実施形態:化合物>
第1実施形態は、化合物(より具体的には、シアノ基含有化合物)に関する。第1実施形態に係る化合物は、一般式(1)で表される。以下、一般式(1)で表される化合物を、化合物(1)と記載することがある。
第1実施形態は、化合物(より具体的には、シアノ基含有化合物)に関する。第1実施形態に係る化合物は、一般式(1)で表される。以下、一般式(1)で表される化合物を、化合物(1)と記載することがある。
一般式(1)中、X1及びX2は、各々独立に、酸素原子又は硫黄原子を表す。Yは、一般式(Y1)又は(Y2)で表される二価の基を表す。
一般式(Y1)中のR1、及び一般式(Y2)中のR2は、各々独立に、炭素原子数1以上10以下のアルキル基で置換されてもよい炭素原子数6以上22以下のアリール基、炭素原子数1以上8以下のアルキル基、炭素原子数7以上20以下のアラルキル基、炭素原子数3以上20以下のシクロアルキル基、炭素原子数1以上6以下のアルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、又は−CO−OR3基(即ち、一般式−CO−OR3で表される基)を表す。一般式−CO−OR3中のR3は、炭素原子数1以上8以下のアルキル基を表す。一般式(Y1)中のmは、0以上4以下の整数を表す。一般式(Y2)中のnは、0以上6以下の整数を表す。一般式(Y1)及び(Y2)中の*は、結合手を表す。
化合物(1)は、感光層に含有された場合に、電子写真感光体(以下、感光体と記載することがある)の感度特性を向上できる。その理由は、以下のように推測される。
化合物(1)は、2個のジシアノメチレン基を有する。2個のジシアノメチレン基を通る線に対して、化合物(1)の線対称性が低い。線対称性が低いことで、感光層形成用の溶剤に対する化合物(1)の溶解性が向上する。また、線対称性が低いことで、バインダー樹脂に対する化合物(1)の相溶性が向上する。溶解性及び相溶性が向上することで、均一な感光層を形成でき、感光体の感度特性を向上できる。
化合物(1)は、四環又は五環縮合環のような広い共役平面構造を有している。このため、化合物(1)による電子の輸送性が向上し、感光体の感度特性を向上できる。
一般式(1)中のYが一般式(Y1)で表される二価の基を表す場合、一般式(1)は、下記一般式(1−Y1)で表される。一般式(1)中のYが一般式(Y2)で表される二価の基を表す場合、一般式(1)は、下記一般式(1−Y2)で表される。一般式(1−Y1)及び(1−Y2)中のX1及びX2は、各々、一般式(1)中のX1及びX2と同義である。一般式(1−Y1)中のR1及びmは、一般式(Y1)中のR1及びmと同義である。一般式(1−Y2)中のR2及びnは、一般式(Y2)中のR2及びnと同義である。
一般式(Y1)中のR1、及び一般式(Y2)中のR2が表わす炭素原子数6以上22以下のアリール基としては、炭素原子数6以上10以下のアリール基が好ましく、フェニル基がより好ましい。炭素原子数6以上22以下のアリール基は、炭素原子数1以上10以下のアルキル基で置換されてもよい。このような炭素原子数1以上10以下のアルキル基としては、炭素原子数1以上6以下のアルキル基が好ましく、炭素原子数1以上3以下のアルキル基がより好ましい。
R1及びR2が表わす炭素原子数1以上8以下のアルキル基としては、炭素原子数1以上3以下のアルキル基、又は炭素原子数4以上8以下のアルキル基が好ましい。炭素原子数1以上3以下のアルキル基としては、メチル基が好ましい。炭素原子数4以上8以下のアルキル基としては、tert−ブチル基が好ましい。
R1及びR2が表わす炭素原子数7以上20以下のアラルキル基としては、炭素原子数6以上14以下のアリール基で置換された炭素原子数1以上6以下のアルキル基が好ましく、炭素原子数6以上10以下のアリール基で置換された炭素原子数1以上3以下のアルキル基がより好ましく、ベンジル基が更に好ましい。
R1及びR2が表わす炭素原子数3以上20以下のシクロアルキル基としては、炭素原子数3以上10以下のシクロアルキル基が好ましい。
R1及びR2が表わす炭素原子数1以上6以下のアルコキシ基としては、炭素原子数1以上3以下のアルコキシ基が好ましい。
R1及びR2が表わすハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、又は臭素原子が好ましく、フッ素原子又は塩素原子がより好ましく、フッ素原子が特に好ましい。
一般式−CO−OR3中のR3が表わす炭素原子数1以上8以下のアルキル基としては、炭素原子数1以上3以下のアルキル基が好ましく、エチル基がより好ましい。
一般式(Y1)中のmは、0以上2以下の整数を表すことが好ましく、1又は2を表すことがより好ましい。mが2以上4以下の整数を表す場合、複数のR1は互いに、同一の基を表してもよく、異なる基を表してもよい。
一般式(Y2)中のnは、0以上2以下の整数を表すことが好ましく、0を表すことがより好ましい。nが2以上6以下の整数を表す場合、複数のR2は互いに、同一の基を表してもよく、異なる基を表してもよい。
一般式(Y1)において、2個の*のうちの一方は一般式(1)中のX1に結合する結合手を表し、他方は一般式(1)中のX2に結合する結合手を表す。一般式(Y2)において、2個の*のうちの一方は一般式(1)中のX1に結合する結合手を表し、他方は一般式(1)中のX2に結合する結合手を表す。
感光体の感度特性を向上させるために、一般式(Y1)中のR1、及び一般式(Y2)中のR2は、各々独立に、炭素原子数1以上8以下のアルキル基、ハロゲン原子、シアノ基、又は−CO−OR3基を表すことが好ましい。R3は、炭素原子数1以上8以下のアルキル基を表すことが好ましい。
一般式(1)中のYは、一般式(Y1)で表される二価の基を表し、一般式(Y1)中のR1は、炭素原子数4以上8以下のアルキル基を表すことが好ましい。R1が脂溶性を有する炭素原子数4以上8以下のアルキル基を表すことで、感光層形成用の溶剤に対する化合物(1)の溶解性が更に向上する。また、R1が比較的かさ高い炭素原子数4以上8以下のアルキル基を表すことで、化合物(1)の対称性が更に低下する。これらの理由から、感光体の感度特性を更に向上できる。
一般式(1)中のYは、一般式(Y1)で表される二価の基を表し、一般式(Y1)中のR1は、シアノ基を表すことが好ましい。R1が電子受容性基であるシアノ基を表すことで、化合物(1)の電子の受容性が向上し、感光体の感度を更に向上できる。
一般式(1)中のYは、一般式(Y1)で表される二価の基を表し、一般式(Y1)中のR1は、フッ素原子を表すことが好ましい。R1が電子受容性基であり且つ電気陰性度の高いフッ素原子を表すことで、化合物(1)の電子の受容性が向上し、感光体の感度を更に向上できる。
一般式(1)は、化学式(1−1)、(1−2)、(1−3)、(1−4)、(1−5)、(1−6)、又は(1−7)であることが好ましい。即ち、化合物(1)の好適な例としては、化学式(1−1)、(1−2)、(1−3)、(1−4)、(1−5)、(1−6)、及び(1−7)で表される化合物(以下、それぞれを、化合物(1−1)、(1−2)、(1−3)、(1−4)、(1−5)、(1−6)、及び(1−7)と記載することがある)が挙げられる。
化合物(1)は、例えば、下記反応式(R−1)で表される反応(以下、反応(R−1)と記載することがある)に従って、製造される。一般式(a)中のX1、X2、及びYは、各々、一般式(1)中のX1、X2、及びYと同義である。
反応(R−1)において、1モル当量の一般式(a)で表される化合物(以下、化合物(a)と記載する)と、2モル当量のマロノニトリル(化学式(M)で表される化合物)とを反応させて、1モル当量の化合物(1)を得る。詳しくは、ルイス酸及び溶媒の存在下、1モル当量の化合物(a)と2モル当量のマロノニトリルとを、攪拌しながら還流させる。ルイス酸の例としては、四塩化チタン、及び塩化アルミニウム挙げられる。溶媒の例としては、クロロホルム、塩化メチレン、及び酢酸エチルが挙げられる。反応(R−1)において、反応中に発生した酸を消滅させるための試薬(例えば、ピリジン、及びトリエチルアミン)を使用してもよい。反応(R−1)は、不活性ガス雰囲気下で行われてもよい。不活性ガスの例としては、窒素ガス、及びアルゴンガスが挙げられる。反応(R−1)の反応温度は、50℃以上100℃以下であることが好ましい。反応(R−1)の反応時間は、0.5時間以上8時間以下であることが好ましい。
<第2実施形態:感光体>
次に、本発明の第2実施形態に係る感光体について説明する。以下、図1、図2、及び図3を参照して、第2実施形態に係る感光体の構造について説明する。図1、図2、及び図3は、各々、第2実施形態に係る感光体1の構造を示す部分断面図である。図1に示すように、感光体1は、導電性基体2と、感光層3とを備える。感光層3は、単層である。図1に示すように、感光層3は導電性基体2上に直接設けられてもよい。また、図2に示すように、感光体1は、例えば、導電性基体2と、中間層4(例えば下引き層)と、感光層3とを備えてもよい。図2に示す例では、感光層3は、導電性基体2上に中間層4を介して設けられている。図1に示すように、感光層3は、感光体1の最表面層であってもよい。また、図3に示すように、感光体1は、最表面層として保護層5を備えてもよい。感光層3の厚さは、特に限定されない。感光層3の厚さは、5μm以上100μm以下であることが好ましく、10μm以上50μm以下であることがより好ましい。以上、図1、図2、及び図3を参照して、感光体の構造について説明した。以下、第2実施形態に係る感光体について、更に詳細に説明する。
次に、本発明の第2実施形態に係る感光体について説明する。以下、図1、図2、及び図3を参照して、第2実施形態に係る感光体の構造について説明する。図1、図2、及び図3は、各々、第2実施形態に係る感光体1の構造を示す部分断面図である。図1に示すように、感光体1は、導電性基体2と、感光層3とを備える。感光層3は、単層である。図1に示すように、感光層3は導電性基体2上に直接設けられてもよい。また、図2に示すように、感光体1は、例えば、導電性基体2と、中間層4(例えば下引き層)と、感光層3とを備えてもよい。図2に示す例では、感光層3は、導電性基体2上に中間層4を介して設けられている。図1に示すように、感光層3は、感光体1の最表面層であってもよい。また、図3に示すように、感光体1は、最表面層として保護層5を備えてもよい。感光層3の厚さは、特に限定されない。感光層3の厚さは、5μm以上100μm以下であることが好ましく、10μm以上50μm以下であることがより好ましい。以上、図1、図2、及び図3を参照して、感光体の構造について説明した。以下、第2実施形態に係る感光体について、更に詳細に説明する。
[感光層]
感光層は、電荷発生剤と、第1実施形態に係る化合物(1)とを少なくとも含有する。化合物(1)は、例えば電子輸送剤として、感光層に含有される。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、添加剤を更に含有してもよい。
感光層は、電荷発生剤と、第1実施形態に係る化合物(1)とを少なくとも含有する。化合物(1)は、例えば電子輸送剤として、感光層に含有される。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、添加剤を更に含有してもよい。
(電荷発生剤)
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、及び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。感光層は、電荷発生剤の1種のみを含有してもよく、2種以上を含有してもよい。
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、及び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。感光層は、電荷発生剤の1種のみを含有してもよく、2種以上を含有してもよい。
フタロシアニン系顔料としては、例えば、無金属フタロシアニン、及び金属フタロシアニンが挙げられる。金属フタロシアニンとしては、例えば、チタニルフタロシアニン、ヒドロキシガリウムフタロシアニン、及びクロロガリウムフタロシアニンが挙げられる。無金属フタロシアニンは、化学式(CGM−1)で表される。チタニルフタロシアニンは、化学式(CGM−2)で表される。
フタロシアニン系顔料は、結晶であってもよく、非結晶であってもよい。無金属フタロシアニンの結晶としては、例えば、無金属フタロシアニンのX型結晶(以下、X型無金属フタロシアニンと記載することがある)が挙げられる。チタニルフタロシアニンの結晶としては、例えば、チタニルフタロシアニンのα型、β型、及びY型結晶(以下、それぞれをα型、β型、及びY型チタニルフタロシアニンと記載することがある)が挙げられる。
例えば、デジタル光学式の画像形成装置(例えば、半導体レーザーのような光源を使用した、レーザービームプリンター又はファクシミリ)には、700nm以上の波長領域に感度を有する感光体を用いることが好ましい。700nm以上の波長領域で高い量子収率を有することから、電荷発生剤としては、フタロシアニン系顔料が好ましく、無金属フタロシアニン又はチタニルフタロシアニンがより好ましく、X型無金属フタロシアニン又はY型チタニルフタロシアニンが更に好ましく、Y型チタニルフタロシアニンが特に好ましい。
Y型チタニルフタロシアニンは、CuKα特性X線回折スペクトルにおいて、例えば、ブラッグ角(2θ±0.2°)の27.2°に主ピークを有する。CuKα特性X線回折スペクトルにおける主ピークとは、ブラッグ角(2θ±0.2°)が3°以上40°以下である範囲において、1番目又は2番目に大きな強度を有するピークである。Y型チタニルフタロシアニンは、CuKα特性X線回折スペクトルにおいて、26.2℃にピークを有していない。
CuKα特性X線回折スペクトルは、例えば、次の方法によって測定できる。まず、試料(チタニルフタロシアニン)をX線回折装置(例えば、株式会社リガク製「RINT(登録商標)1100」)のサンプルホルダーに充填して、X線管球Cu、管電圧40kV、管電流30mA、かつCuKα特性X線の波長1.542Åの条件で、X線回折スペクトルを測定する。測定範囲(2θ)は、例えば3°以上40°以下(スタート角3°、ストップ角40°)であり、走査速度は、例えば10°/分である。得られたX線回折スペクトルから主ピークを決定し、主ピークのブラッグ角を読み取る。
電荷発生剤の含有量は、バインダー樹脂100質量部に対して、0.1質量部以上50質量部以下であることが好ましく、0.5質量部以上5質量部以下であることがより好ましい。
(電子輸送剤)
電子輸送剤としては、例えば、第1実施形態に係る化合物(1)が挙げられる。感光層は、1種の化合物(1)のみを含有してもよく、2種以上の化合物(1)を含有してもよい。また、感光層は、電子輸送剤として化合物(1)のみを含有してもよく、化合物(1)以外の電子輸送剤(以下、その他の電子輸送剤と記載することがある)を更に含有してもよい。その他の電子輸送剤の例としては、キノン化合物、ジイミド系化合物、ヒドラゾン系化合物、チオピラン系化合物、トリニトロチオキサントン系化合物、3,4,5,7−テトラニトロ−9−フルオレノン系化合物、ジニトロアントラセン系化合物、ジニトロアクリジン系化合物、テトラシアノエチレン、2,4,8−トリニトロチオキサントン、ジニトロベンゼン、ジニトロアクリジン、無水コハク酸、無水マレイン酸、及びジブロモ無水マレイン酸が挙げられる。キノン化合物としては、例えば、ジフェノキノン化合物、アゾキノン化合物、アントラキノン化合物、ナフトキノン化合物、ニトロアントラキノン化合物、及びジニトロアントラキノン化合物が挙げられる。
電子輸送剤としては、例えば、第1実施形態に係る化合物(1)が挙げられる。感光層は、1種の化合物(1)のみを含有してもよく、2種以上の化合物(1)を含有してもよい。また、感光層は、電子輸送剤として化合物(1)のみを含有してもよく、化合物(1)以外の電子輸送剤(以下、その他の電子輸送剤と記載することがある)を更に含有してもよい。その他の電子輸送剤の例としては、キノン化合物、ジイミド系化合物、ヒドラゾン系化合物、チオピラン系化合物、トリニトロチオキサントン系化合物、3,4,5,7−テトラニトロ−9−フルオレノン系化合物、ジニトロアントラセン系化合物、ジニトロアクリジン系化合物、テトラシアノエチレン、2,4,8−トリニトロチオキサントン、ジニトロベンゼン、ジニトロアクリジン、無水コハク酸、無水マレイン酸、及びジブロモ無水マレイン酸が挙げられる。キノン化合物としては、例えば、ジフェノキノン化合物、アゾキノン化合物、アントラキノン化合物、ナフトキノン化合物、ニトロアントラキノン化合物、及びジニトロアントラキノン化合物が挙げられる。
化合物(1)の含有量は、100質量部のバインダー樹脂に対して、5質量部以上100質量部以下であることが好ましく、20質量部以上40質量部以下であることがより好ましい。化合物(1)の含有量が100質量部のバインダー樹脂に対して5質量部以上であると、感光体の感度特性を向上させ易い。化合物(1)の含有量が100質量部のバインダー樹脂に対して100質量部以下であると、感光層形成用の溶剤に化合物(1)が溶解し易く、均一な感光層を形成し易い。
(正孔輸送剤)
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、及びジ(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。感光層は、1種の正孔輸送剤のみを含有してもよく、2種以上の正孔輸送剤を含有してもよい。
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、及びジ(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。感光層は、1種の正孔輸送剤のみを含有してもよく、2種以上の正孔輸送剤を含有してもよい。
感光層は、一般式(10)で表される化合物(以下、化合物(10)と記載することがある)を含有することが好ましい。感光層は、例えば、正孔輸送剤として、化合物(10)を含有することが好ましい。
一般式(10)中、R101、R102、R103、R104、R105、及びR106は、各々独立に、炭素原子数1以上6以下のアルキル基、炭素原子数1以上6以下のアルコキシ基、又は炭素原子数6以上14以下のアリール基を表す。a、b、c、及びdは、各々独立に、0以上5以下の整数を表す。e、及びfは、各々独立に、0以上4以下の整数を表す。
aが2以上5以下の整数を表す場合、複数のR101は、互いに同一であっても異なっていてもよい。bが2以上5以下の整数を表す場合、複数のR102は、互いに同一であっても異なっていてもよい。cが2以上5以下の整数を表す場合、複数のR103は、互いに同一であっても異なっていてもよい。dが2以上5以下の整数を表す場合、複数のR104は、互いに同一であっても異なっていてもよい。eが2以上4以下の整数を表す場合、複数のR105は、互いに同一であっても異なっていてもよい。fが2以上4以下の整数を表す場合、複数のR106は、互いに同一であっても異なっていてもよい。
一般式(10)中、R101、R102、R103、R104、R105、及びR106は、各々独立に、炭素原子数1以上6以下のアルキル基を表すことが好ましく、炭素原子数1以上3以下のアルキル基を表すことがより好ましく、メチル基を表すことが更に好ましい。a、b、c及びdは、各々独立に、0又は1を表すことが好ましく、1を表すことがより好ましい。e及びfは、各々独立に、0又は1を表すことが好ましく、1を表すことがより好ましい。
化合物(10)の好適な例としては、下記化学式(10−1)で表される化合物(以下、化合物(10−1)と記載することがある)が挙げられる。
感光層は、正孔輸送剤として化合物(10)のみを含有してもよい。また、感光層は、正孔輸送剤として、化合物(10)に加えて、化合物(10)以外の正孔輸送剤を更に含有してもよい。
正孔輸送剤の含有量は、バインダー樹脂100質量部に対して、10質量部以上200質量部以下であることが好ましく、10質量部以上100質量部以下であることがより好ましい。
(バインダー樹脂)
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、1種のバインダー樹脂のみを含有してもよく、2種以上のバインダー樹脂を含有してもよい。
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、1種のバインダー樹脂のみを含有してもよく、2種以上のバインダー樹脂を含有してもよい。
これらの樹脂のうち、加工性、機械的特性、光学的特性、及び耐摩耗性のバランスに優れた感光層が得られることから、バインダー樹脂としては、ポリカーボネート樹脂が好ましい。ポリカーボネート樹脂の例としては、ビスフェノールZC型ポリカーボネート樹脂、ビスフェノールC型ポリカーボネート樹脂、ビスフェノールA型ポリカーボネート樹脂、及びビスフェノールZ型ポリカーボネート樹脂が挙げられる。ビスフェノールZ型ポリカーボネート樹脂は、下記化学式(20)で表される繰り返し単位を有する。以下、化学式(20)で表される繰り返し単位を有するポリカーボネート樹脂を、ポリカーボネート樹脂(20)と記載することがある。ポリカーボネート樹脂(20)は、繰り返し単位として、繰り返し単位(20)のみを有することが好ましい。
(添加剤)
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、及び紫外線吸収剤)、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。
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、及び紫外線吸収剤)、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。
(材料の組み合わせ)
感光層に含有される材料は、以下に示す組み合わせの各々であることが好ましい。組み合わせの一例において、電子輸送剤が化合物(1−1)、(1−2)、(1−3)、(1−4)、(1−5)、(1−6)、又は(1−7)を含み、正孔輸送剤が化合物(10−1)を含む。組み合わせの一例において、電子輸送剤が化合物(1−1)、(1−2)、(1−3)、(1−4)、(1−5)、(1−6)、又は(1−7)を含み、バインダーがポリカーボネート樹脂(20)を含む。組み合わせの一例において、電子輸送剤が化合物(1−1)、(1−2)、(1−3)、(1−4)、(1−5)、(1−6)、又は(1−7)を含み、電荷発生剤がX型無金属フタロシアニンを含む。組み合わせの一例において、電子輸送剤が化合物(1−1)、(1−2)、(1−3)、(1−4)、(1−5)、(1−6)、又は(1−7)を含み、電荷発生剤がY型チタニルフタロシアニンを含む。組み合わせの一例において、電子輸送剤が化合物(1−1)、(1−2)、(1−3)、(1−4)、(1−5)、(1−6)、又は(1−7)を含み、正孔輸送剤が化合物(10−1)を含み、バインダーがポリカーボネート樹脂(20)を含む。組み合わせの一例において、電子輸送剤が化合物(1−1)、(1−2)、(1−3)、(1−4)、(1−5)、(1−6)、又は(1−7)を含み、正孔輸送剤が化合物(10−1)を含み、バインダーがポリカーボネート樹脂(20)を含み、電荷発生剤がX型無金属フタロシアニンを含む。組み合わせの一例において、電子輸送剤が化合物(1−1)、(1−2)、(1−3)、(1−4)、(1−5)、(1−6)、又は(1−7)を含み、正孔輸送剤が化合物(10−1)を含み、バインダーがポリカーボネート樹脂(20)を含み、電荷発生剤がY型チタニルフタロシアニンを含む。
感光層に含有される材料は、以下に示す組み合わせの各々であることが好ましい。組み合わせの一例において、電子輸送剤が化合物(1−1)、(1−2)、(1−3)、(1−4)、(1−5)、(1−6)、又は(1−7)を含み、正孔輸送剤が化合物(10−1)を含む。組み合わせの一例において、電子輸送剤が化合物(1−1)、(1−2)、(1−3)、(1−4)、(1−5)、(1−6)、又は(1−7)を含み、バインダーがポリカーボネート樹脂(20)を含む。組み合わせの一例において、電子輸送剤が化合物(1−1)、(1−2)、(1−3)、(1−4)、(1−5)、(1−6)、又は(1−7)を含み、電荷発生剤がX型無金属フタロシアニンを含む。組み合わせの一例において、電子輸送剤が化合物(1−1)、(1−2)、(1−3)、(1−4)、(1−5)、(1−6)、又は(1−7)を含み、電荷発生剤がY型チタニルフタロシアニンを含む。組み合わせの一例において、電子輸送剤が化合物(1−1)、(1−2)、(1−3)、(1−4)、(1−5)、(1−6)、又は(1−7)を含み、正孔輸送剤が化合物(10−1)を含み、バインダーがポリカーボネート樹脂(20)を含む。組み合わせの一例において、電子輸送剤が化合物(1−1)、(1−2)、(1−3)、(1−4)、(1−5)、(1−6)、又は(1−7)を含み、正孔輸送剤が化合物(10−1)を含み、バインダーがポリカーボネート樹脂(20)を含み、電荷発生剤がX型無金属フタロシアニンを含む。組み合わせの一例において、電子輸送剤が化合物(1−1)、(1−2)、(1−3)、(1−4)、(1−5)、(1−6)、又は(1−7)を含み、正孔輸送剤が化合物(10−1)を含み、バインダーがポリカーボネート樹脂(20)を含み、電荷発生剤がY型チタニルフタロシアニンを含む。
[導電性基体]
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構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た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の1種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。
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構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た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の1種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。
導電性基体の形状は、画像形成装置の構造に合わせて適宜選択される。導電性基体の形状としては、例えば、シート状、及びドラム状が挙げられる。また、導電性基体の厚さは、導電性基体の形状に応じて適宜選択される。
[中間層]
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。
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。
無機粒子としては、例えば、金属(例えば、アルミニウム、鉄、又は銅)の粒子、金属酸化物(例えば、酸化チタン、アルミナ、酸化ジルコニウム、酸化スズ、又は酸化亜鉛)の粒子、及び非金属酸化物(例えば、シリカ)の粒子が挙げられる。これらの無機粒子は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
中間層用樹脂の例は、感光層に含有されるバインダー樹脂の例と同じである。中間層は、必要に応じて、添加剤を含有してもよい。中間層に含有される添加剤の例は、感光層に含有される添加剤の例と同じである。
[感光体の製造方法]
感光体は、例えば、感光層形成用塗布液(以下、塗布液と記載することがある)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。塗布液は、電荷発生剤、化合物(1)、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、及び添加剤のうちの少なくとも1つ)を、溶剤に溶解又は分散させることにより製造される。
感光体は、例えば、感光層形成用塗布液(以下、塗布液と記載することがある)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。塗布液は、電荷発生剤、化合物(1)、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、及び添加剤のうちの少なくとも1つ)を、溶剤に溶解又は分散させることにより製造される。
塗布液に含有される溶剤は、塗布液に含まれる各成分を溶解又は分散できる限り、特に限定されない。溶剤の例としては、アルコール類(例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール又はブタノール)、脂肪族炭化水素(例えば、n−ヘキサン、オクタン又はシクロヘキサン)、芳香族炭化水素(例えば、ベンゼン、トルエン又はキシレン)、ハロゲン化炭化水素(例えば、ジクロロメタン、ジクロロエタン、四塩化炭素又はクロロベンゼン)、エーテル類(例えば、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又はプロピレングリコールモノメチルエーテル)、ケトン類(例えば、アセトン、メチルエチルケトン又はシクロヘキサノン)、エステル類(例えば、酢酸エチル又は酢酸メチル)、ジメチルホルムアルデヒド、ジメチルホルムアミド、及びジメチルスルホキシドが挙げられる。これらの溶剤の1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。感光体の製造時の作業性を向上させるためには、非ハロゲン溶剤(ハロゲン化炭化水素以外の溶剤)を用いることが好ましい。
塗布液は、各成分を混合し、溶剤に分散することにより調製される。混合又は分散には、例えば、ビーズミル、ロールミル、ボールミル、アトライター、ペイントシェーカー、又は超音波分散機を用いることができる。
塗布液は、各成分の分散性を向上させるために、例えば、界面活性剤を含有してもよい。
塗布液を塗布する方法としては、塗布液を導電性基体上に均一に塗布できる方法である限り、特に限定されない。塗布方法としては、例えば、ブレードコート法、ディップコート法、スプレーコート法、スピンコート法、及びバーコート法が挙げられる。
塗布液を乾燥する方法としては、塗布液中の溶剤を蒸発させ得る限り、特に限定されない。例えば、高温乾燥機又は減圧乾燥機を用いて、熱処理(熱風乾燥)する方法が挙げられる。熱処理温度は、例えば、40℃以上150℃以下の温度である。熱処理時間は、例えば、3分間以上120分間以下である。
なお、感光体の製造方法は、必要に応じて、中間層を形成する工程及び保護層を形成する工程の一方又は両方を更に含んでもよい。中間層を形成する工程及び保護層を形成する工程では、公知の方法が適宜選択される。
以下、実施例を用いて本発明を更に具体的に説明する。ただし、本発明は実施例の範囲に何ら限定されない。
<化合物(1−1)〜(1−7)の合成>
第1実施形態で述べた化合物(1−1)〜(1−7)の各々を、以下の方法で合成した。各化合物の収率は、モル比換算により求めた。
第1実施形態で述べた化合物(1−1)〜(1−7)の各々を、以下の方法で合成した。各化合物の収率は、モル比換算により求めた。
(化合物(1−1)の合成)
下記反応式(r−1)で表される反応(以下、反応(r−1)と記載する)に従って、化合物(1−1)を合成した。
下記反応式(r−1)で表される反応(以下、反応(r−1)と記載する)に従って、化合物(1−1)を合成した。
化学式(a−1)で表される化合物(1.00g、2.7mmol)をクロロホルム(100mL)に溶解させて、クロロホルム溶液Aを得た。また、化学式(M)で表される化合物(マロノニトリル、1.8g、27mmol)及びピリジン(4.2g、53mmol)を、クロロホルム(100mL)に溶解させて、クロロホルム溶液Bを得た。
反応容器にクロロホルム溶液Aを入れ、反応容器内の空気を窒素ガスに置換した。クロロホルム溶液Aに、四塩化チタン(1.0g、5.3mmol)を滴下した。次いで、クロロホルム溶液Aを、攪拌しながら70℃で1時間還流させた。クロロホルム溶液Aを、室温まで冷却した。反応容器内のクロロホルム溶液Aに、クロロホルム溶液Bを滴下した。滴下後、反応容器の内容物を、攪拌しながら70℃で3時間還流させた。反応容器の内容物を室温まで冷却して、内容物(液)を取り出した。取り出された液に水(100mL)を加えて、クロロホルム層を抽出した。クロロホルム層から溶剤を減圧留去し、残渣を得た。展開溶媒としてクロロホルムを用いて、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにより残渣を精製し、化合物(1−1)を得た。化合物(1−1)の収量は、0.76gであった。化学式(a−1)で表される化合物からの化合物(1−1)の収率は、60%であった。
(化合物(1−2)〜(1−7)の合成)
1.00gの化学式(a−1)で表される化合物を、表1の「化合物(a)」欄に示す量及び種類の化合物に変更したこと以外は、化合物(1−1)の合成と同じ方法で、化合物(1−2)〜(1−7)の各々を合成した。化合物(1−2)〜(1−7)の各々の収量、及び収率を、表1に示す。なお、表1の「化合物(a)」欄に示す化合物(a−2)〜(a−7)は、各々、下記化学式(a−2)〜(a−7)で表される。
1.00gの化学式(a−1)で表される化合物を、表1の「化合物(a)」欄に示す量及び種類の化合物に変更したこと以外は、化合物(1−1)の合成と同じ方法で、化合物(1−2)〜(1−7)の各々を合成した。化合物(1−2)〜(1−7)の各々の収量、及び収率を、表1に示す。なお、表1の「化合物(a)」欄に示す化合物(a−2)〜(a−7)は、各々、下記化学式(a−2)〜(a−7)で表される。
1H−NMR(プロトン核磁気共鳴分光計)を用いて、合成した化合物(1−1)〜(1−7)の1H−NMRスペクトルを測定した。磁場強度を600MHzに設定した。溶媒として、重水素化クロロホルム(CDCl3)を使用した。内部標準物質としてテトラメチルシラン(TMS)を使用した。化合物(1−1)〜(1−7)のうちの代表例として、化合物(1−1)の1H−NMRスペクトルの化学シフト値を以下に示す。測定された1H−NMRスペクトルの化学シフト値から、化合物(1−1)が得られていることを確認した。化合物(1−2)〜(1−7)についても、測定された1H−NMRスペクトルの化学シフト値から、化合物(1−2)〜(1−7)が得られていることを確認した。
化合物(1−1):1H−NMR(600MHz,CDCl3,ppm) δ 8.18 (d, 1H), 7.67 (d, 1H), 7.61 (t, 1H), 7.53 (t, 1H), 7.08 (s, 1H), 6.99 (s, 1H).
<感光体の製造>
感光体(A−1)〜(A−14)及び(B−1)〜(B−4)の各々を製造した。これらの感光体を製造するために、電荷発生剤として、第2実施形態で述べた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。正孔輸送剤として、第2実施形態で述べた化合物(10−1)を準備した。バインダー樹脂として、第2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、合成した化合物(1−1)〜(1−7)を使用した。また、比較例で使用する電子輸送剤として、下記化学式(E−1)及び(E−2)で表される化合物(以下、それぞれを化合物(E−1)及び(E−2)と記載する)を準備した。
感光体(A−1)〜(A−14)及び(B−1)〜(B−4)の各々を製造した。これらの感光体を製造するために、電荷発生剤として、第2実施形態で述べた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。正孔輸送剤として、第2実施形態で述べた化合物(10−1)を準備した。バインダー樹脂として、第2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、合成した化合物(1−1)〜(1−7)を使用した。また、比較例で使用する電子輸送剤として、下記化学式(E−1)及び(E−2)で表される化合物(以下、それぞれを化合物(E−1)及び(E−2)と記載する)を準備した。
(感光体(A−1)の製造)
電荷発生剤であるX型無金属フタロシアニン2質量部、正孔輸送剤である化合物(10−1)50質量部、電子輸送剤である化合物(1−1)30質量部、バインダー樹脂であるポリカーボネート樹脂(20)100質量部、及び溶剤であるテトラヒドロフラン600質量部を、ボールミルを用いて12時間混合して、塗布液を得た。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。塗布した塗布液を、120℃で80分間熱風乾燥させた。このようにして、導電性基体上に単層の感光層(膜厚30μm)を形成し、感光体(A−1)を得た。
電荷発生剤であるX型無金属フタロシアニン2質量部、正孔輸送剤である化合物(10−1)50質量部、電子輸送剤である化合物(1−1)30質量部、バインダー樹脂であるポリカーボネート樹脂(20)100質量部、及び溶剤であるテトラヒドロフラン600質量部を、ボールミルを用いて12時間混合して、塗布液を得た。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。塗布した塗布液を、120℃で80分間熱風乾燥させた。このようにして、導電性基体上に単層の感光層(膜厚30μm)を形成し、感光体(A−1)を得た。
(感光体(A−2)〜(A−14)及び(B−1)〜(B−4)の製造)
表2に示す電荷発生剤、及び電子輸送剤を使用したこと以外は、感光体(A−1)の製造と同じ方法で、感光体(A−2)〜(A−14)及び(B−1)〜(B−4)の各々を製造した。
表2に示す電荷発生剤、及び電子輸送剤を使用したこと以外は、感光体(A−1)の製造と同じ方法で、感光体(A−2)〜(A−14)及び(B−1)〜(B−4)の各々を製造した。
<感度特性の評価>
感光体(A−1)〜(A−14)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。感光体の露光後電位(VL)を、表2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(より具体的には、光感度特性)が優れていることを示す。
感光体(A−1)〜(A−14)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。感光体の露光後電位(VL)を、表2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(より具体的には、光感度特性)が優れていることを示す。
表2中の用語の意味は次の通りである。「CGM」は、電荷発生剤を示す。「ETM」は、電子輸送剤を示す。「VL」は、露光後電位を示す。「X−H2Pc」は、X型無金属フタロシアニンを示す。「Y−TiOPc」は、Y型チタニルフタロシアニンを示す。
表2から明らかなように、感光体(A−1)〜(A−14)の感光層は、電荷発生剤と、化合物(1)(より具体的には、化合物(1−1)〜(1−7)のうちの1種)とを少なくとも含有していた。表2から明らかなように、感光体(A−1)〜(A−14)の露光後電位は、+143V以下であった。一方、感光体(B−1)〜(B−4)の感光層には化合物(E−1)又は(E−2)が含有されていたが、化合物(E−1)及び(E−2)は一般式(1)に包含される化合物ではなかった。感光体(B−1)〜(B−4)の露光後電位は、+161V以上であった。感光体(A−1)〜(A−14)は、感光体(B−1)〜(B−4)と比較して、感度特性に優れていた。
以上のことから、本発明の化合物(1)は、感光層に含有された場合に、感光体の感度特性を向上できることが示された。また、本発明の感光体は、感度特性に優れることが示された。
本発明に係る化合物は、感光体に利用できる。本発明に係る感光体は、画像形成装置に利用できる。
1 感光体(電子写真感光体)
2 導電性基体
3 感光層
4 中間層
5 保護層
2 導電性基体
3 感光層
4 中間層
5 保護層
Claims (10)
- 一般式(1)で表される、化合物。
前記一般式(Y1)中のmは、0以上4以下の整数を表し、
前記一般式(Y2)中のnは、0以上6以下の整数を表し、
前記一般式(Y1)及び(Y2)中の*は、結合手を表す。) - 前記一般式(Y1)中のR1、及び前記一般式(Y2)中のR2は、各々独立に、炭素原子数1以上8以下のアルキル基、ハロゲン原子、シアノ基、又は−CO−OR3基を表し、R3は、炭素原子数1以上8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)中のYは、前記一般式(Y1)で表される二価の基を表し、
前記一般式(Y1)中のR1は、炭素原子数4以上8以下のアルキル基を表す、請求項1又は2に記載の化合物。 - 前記一般式(1)中のYは、前記一般式(Y1)で表される二価の基を表し、
前記一般式(Y1)中のR1は、シアノ基を表す、請求項1又は2に記載の化合物。 - 前記一般式(1)中のYは、前記一般式(Y1)で表される二価の基を表し、
前記一般式(Y1)中のR1は、フッ素原子を表す、請求項1又は2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1〜6の何れか一項に記載の化合物とを含有する、電子写真感光体。
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---|---|---|---|
JP2019120799A JP2021006512A (ja) | 2019-06-28 | 2019-06-28 | シアノ基含有化合物及び電子写真感光体 |
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ID=74174714
Family Applications (1)
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JP2019120799A Pending JP2021006512A (ja) | 2019-06-28 | 2019-06-28 | シアノ基含有化合物及び電子写真感光体 |
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