JP3937336B2 - キノメタン化合物、電子写真用感光体および電子写真装置 - Google Patents

キノメタン化合物、電子写真用感光体および電子写真装置 Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はキノメタン化合物に関し、詳しくは、電子写真用感光体(以下、単に「感光体」とも称する)や有機エレクトロルミネッセンス(EL)デバイス等における電子輸送物質として有用な新規キノメタン化合物に関する。また、本発明は電子写真用感光体および電子写真装置に関し、詳しくは、導電性基体上に有機材料を含む感光層を設けた、電子写真方式のプリンタ、複写機などに用いられる電子写真用感光体およびそれを用いた電子写真装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来は、電子写真用感光体の感光層として、セレンまたはセレン合金などの無機光導電性物質、酸化亜鉛あるいは硫化カドミウムなどの無機光導電性物質を樹脂結着剤中に分散させたものが用いられてきた。近年では、有機光導電性物質を用いた電子写真用感光体の研究が進み、感度や耐久性などが改善されて実用化されているものもある。
【0003】
また、感光体には、暗所で表面電荷を保持する機能と、光を受容して電荷を発生する機能と、同じく光を受容して電荷を輸送する機能とが必要であるが、一つの層でこれらの機能を併せ持った、所謂単層型感光体と、主として電荷発生に寄与する層と暗所での表面電荷の保持および光受容時の電荷輸送に寄与する層とに機能分離した層を積層した、所謂積層型感光体とがある。
【0004】
これらの感光体を用いた電子写真法による画像形成には、例えば、カールソン方式が適用される。この方式での画像形成は、暗所での感光体へのコロナ放電による帯電と、帯電された感光体表面上への原稿の文字や絵などの静電潜像の形成と、形成された静電潜像のトナーによる現像と、現像されたトナー像の紙などの支持体への定着とにより行われ、トナー像転写後の感光体は、除電、残留トナーの除去、光除電などを行った後、再使用に供される。
【0005】
実用化されている有機感光体は、無機感光体に比べ、可とう性、膜形成性、低コスト、安全性などの利点があり、材料の多様性から、さらに感度、耐久性などの改善が進められている。
【0006】
有機感光体のほとんどは、電荷発生層と電荷輸送層とに機能を分離した積層型の有機感光体である。一般に、積層型有機感光体は、導電性基体上に、顔料や染料などの電荷発生物質を含む電荷発生層と、ヒドラゾンやトリフェニルアミンなどの電荷輸送物質を含む電荷輸送層とを順に形成したものであり、電子供与性である電荷輸送物質の性質上、正孔移動型となり、感光体表面を負帯電したときに感度を有する。ところが負帯電型では、正帯電型に比べて帯電時に用いるコロナ放電が不安定であり、また、オゾンや窒素酸化物などを発生させるために、これらが感光体表面に吸着して、物理的、化学的劣化を引き起こしやすく、さらに、環境を悪化するという問題がある。このような点から、感光体としては負帯電型感光体よりも使用条件の自由度の大きい正帯電型感光体の方が、その適用範囲が広く有利である。
【0007】
そこで、正帯電型で使用するために、電荷発生物質と電荷輸送物質とを同時に樹脂バインダに分散させて単層の感光層として使用する方法が提案されており、一部実用化されている。しかし、単層型感光体は高速機に適用するには感度が十分ではなく、また、繰り返し特性などの点からもさらに改良が必要である。
【0008】
また、高感度化を目的として機能分離型の積層構造とするため、電荷輸送層上に電荷発生層を積層して感光体を形成し、正帯電型で使用する方法も考えられるが、この方式では、電荷発生層が表面に形成されるため、コロナ放電、光照射、機械的摩耗などにより、繰り返し使用時における安定性などに問題が生ずる。この場合、電荷発生層の上にさらに保護層を設けることも提案されているが、機械的摩耗は改善されるものの、感度などの電気特性の低下を招くなどの問題は解消されていない。
【0009】
さらに、電荷発生層上に電子輸送性の電荷輸送層を積層して感光体を形成する方法も提案されている。
【0010】
電子輸送性の電荷輸送材料としては、例えば、2,4,7−トリニトロ−9−フルオレノンなどが知られているが、この物質は発ガン性があることから、安全上問題がある。また、その他、特許文献1〜特許文献4などではシアノ化合物やキノン系化合物などが提案されているが、実用化に十分な電子輸送能を有するものは得られていなかった。
【0011】
さらに、例えば、特許文献5〜15、非特許文献1〜4等において、数多くの電子輸送物質やこれを用いた電子写真用感光体が提案、記載され、注目を浴びるようになってきている。また、単層型感光層中に、例えば、特許文献16〜特許文献20等に記載されているような正孔輸送物質および電子輸送物質を組み合わせて用いた感光体が高感度であるとして着目され、一部実用化されている。
【0012】
また、最近、ディスプレー等への応用が期待されている、有機光導電材料を用いた発光デバイスとして有機ELがあるが、この有機ELについても、有機材料の改良に関し数多くの提案がなされており、一部実用化されている。
【0013】
有機ELの最も簡単な構造は、有機化合物である発光材料を含む発光層を電極により挟んだ構造であり、電極に電流を流すことにより発光層中に電極から電子と正孔が注入されて、発光層中で励起子が形成され、再結合が起こって発光が生ずる。また、電極から注入された電子や正孔を効率よく発光層に注入させることなどを目的として、正孔輸送層、正孔注入層、電子輸送層、電子注入層といった機能層を発光層とともに積層した構造も提案されており、これらのうち電子輸送層や電子注入層には、電子輸送機能を有する有機化合物が用いられている(非特許文献5等を参照)。
【0014】
これに対し、本発明者らはこれまでに、優れた電子輸送能を有する物質を含有する感光体を種々提案している(例えば、特許文献21〜特許文献24などに記載)。
【0015】
【特許文献1】
特開平1−206349号公報
【特許文献2】
特開平6−59483号公報
【特許文献3】
特開平9−190002号公報
【特許文献4】
特開平9−190003号公報
【特許文献5】
特開平4−360148号公報
【特許文献6】
特開平3−290666号公報
【特許文献7】
特開平5−92936号公報
【特許文献8】
特開平9−151157号公報
【特許文献9】
特開平5−279582号公報
【特許文献10】
特開平7−179775号公報
【特許文献11】
特開平10−73937号公報
【特許文献12】
特開平4−338760号公報
【特許文献13】
特開平1−230054号公報
【特許文献14】
特開平8−278643号公報
【特許文献15】
特開2001−222122号公報
【特許文献16】
特開平5−150481号公報
【特許文献17】
特開平6−130688号公報
【特許文献18】
特開平9−281728号公報
【特許文献19】
特開平9−281729号公報
【特許文献20】
特開平10−239874号公報
【特許文献21】
特開2000−75520号公報
【特許文献22】
特開2000−199979号公報
【特許文献23】
特開2000−143607号公報
【特許文献24】
特開2001−142239号公報
【非特許文献1】
電子写真学会誌 Vol.30,p266〜273(1991)
【非特許文献2】
Pan-Pacific Imaging Conference/Japan Hardcopy '98 July 15〜17,1998 JA HALL Tokyo,Japan 予稿集 p207〜210
【非特許文献3】
Japan Hardcopy '97 論文集 1997年7月9日、10日、11日 JAホール(東京、大手町)p21〜24
【非特許文献4】
Japan Hardcopy '92 論文集 1992年7月6日、7日、8日 JAホール(東京、大手町)p173〜176
【非特許文献5】
応用物理 第70巻 第12号(2001)p1419〜1425「高効率有機EL材料の開発動向(大森)」
【0016】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年の高感度感光体に対する要請から、より優れた電子輸送能を有する新たな電荷輸送物質を用いることにより、高性能の感光体を実現することが求められていた。
【0017】
そこで本発明の目的は、電子写真用感光体や有機EL用途に有用な電子輸送機能に優れた有機化合物を提供することにあり、また、かかる新規な有機化合物を感光層中に電荷輸送物質として用いることにより、高感度を実現した複写機用およびプリンタ用の正帯電型電子写真用感光体およびそれを用いた電子写真装置を提供することにある。
【0018】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記目的を達成するために各種有機材料について鋭意検討した結果、以下に示す一般式(I)で示される特定の電子輸送性を有する化合物を電荷輸送物質として使用することにより、正帯電で使用可能な高感度感光体を得ることができることを見出し、本発明を完成するに至った。
【0019】
即ち、上記課題を解決するために、本発明は、下記一般式(I)、
Figure 0003937336
(式(I)中、R1、R2、R3およびR4は、同一または異なって、水素原子、置換基を有してもよい炭素数1〜6のアルキル基または置換基を有してもよいアリール基を表し、R5およびR6は、同一または異なって、水素原子、置換基を有してもよい炭素数1〜6のアルキル基、置換基を有してもよいアリール基または置換基を有してもよい複素環基を表し、R7は、ハロゲン原子、置換基を有してもよい炭素数1〜6のアルキル基、置換基を有してもよいアリール基または置換基を有してもよい複素環基を表し、mは0〜2の整数を表し、複数あるR7は同一であっても異なっていてもよい。また、上記アルキル基、アリール基および複素環基の有してもよい置換基は、ハロゲン原子、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、置換基を有するかまたは有しないアリール基または置換基を有するかまたは有しない複素環基である)で表される構造を有することを特徴とするキノメタン化合物である。
【0020】
また、上記課題を解決するために、本発明は、導電性基体上に電荷発生物質および電荷輸送物質を含有する感光層を設けた電子写真用感光体において、該感光層が、下記一般式(I)、
Figure 0003937336
(式(I)中、R1、R2、R3およびR4は、同一または異なって、水素原子、置換基を有してもよい炭素数1〜6のアルキル基または置換基を有してもよいアリール基を表し、R5およびR6は、同一または異なって、水素原子、置換基を有してもよい炭素数1〜6のアルキル基、置換基を有してもよいアリール基または置換基を有してもよい複素環基を表し、R7は、ハロゲン原子、置換基を有してもよい炭素数1〜6のアルキル基、置換基を有してもよいアリール基または置換基を有してもよい複素環基を表し、mは0〜2の整数を表し、複数あるR7は同一であっても異なっていてもよい。また、上記アルキル基、アリール基および複素環基の有してもよい置換基は、ハロゲン原子、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、置換基を有するかまたは有しないアリール基または置換基を有するかまたは有しない複素環基である)で示される化合物の少なくとも一種を含有することを特徴とする電子写真用感光体である。
【0021】
【発明の実施の形態】
前記一般式(I)で示される化合物の具体例を、下記の構造式(I−1)〜(I−59)にて示すが、本発明においては、これらの化合物に限定されるものではない。なお、下記の具体例中の
Figure 0003937336
は、t−ブチル基を表す。
【0022】
Figure 0003937336
【0023】
Figure 0003937336
【0024】
Figure 0003937336
【0025】
Figure 0003937336
【0026】
Figure 0003937336
【0027】
Figure 0003937336
【0028】
前記一般式(I)で示される本発明のキノメタン化合物は、優れた電子輸送性を有することから、いわゆる電子輸送材料として有用であり、特に、電子写真用感光体の感光層材料、および、有機ELの電子輸送層等の機能層材料として好適に用いることができるものである。
【0029】
本発明の化合物は、例えば、下記反応式(1)に従い合成することができる。即ち、下記反応式(1)に示すように、一般式(I)で示される化合物は、下記構造式(A)および/または(A’)で示される化合物と下記構造式(B)で示される化合物とを、適当な有機金属試薬(例えば、n−ブチルリチウムなど)で反応させ、その後、保護基(TMS:トリメチルシリル基)を取り去ることにより構造式(C)で示される化合物を合成して、さらに、これを適当な触媒(例えば、p−トルエンスルホン酸など)で脱水縮合することにより合成することができる。なお、下記反応式(1)中のTBAFはフッ化テトラブチルアンモニウムを表す。
Figure 0003937336
【0030】
また、上記構造式(B)で示される化合物は、下記反応式(2)に従って、下記構造式(F)および/または下記構造式(F’)で示される化合物を出発原料として得られる下記構造式(E)および/または下記構造式(E’)で示される化合物と下記構造式(D)で示されるフラン化合物とを反応させることにより合成することができる。
Figure 0003937336
【0031】
以下、本発明の電子写真用感光体の実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
図1および図2は、感光体の各種構成例を示す模式的断面図である。
図1は、所謂単層型感光体の一構成例を示しており、導電性基体1上に電荷発生物質と電荷輸送物質とを樹脂バインダ(結着剤)中に分散した単層の感光層2が設けられ、さらに、必要に応じて被覆層(保護層)6が積層されてなる。この単層型感光体は、電荷発生物質を電荷輸送物質および樹脂バインダを溶解した溶液中に分散せしめ、この分散液を導電性基体上に塗布することによって作製することができる。さらに、必要な場合には被膜層6を塗布形成することができる。
【0032】
図2は、いわゆる積層型感光体の一構成例を示しており、導電性基体1上に、電荷発生物質を主体とする電荷発生層3と、電荷輸送物質を含有する電荷輸送層4とが順次積層された感光層5が設けられてなる。この積層型感光体は、導電性基体上に電荷発生物質を真空蒸着するか、または、電荷発生物質の粒子を溶剤または樹脂バインダ中に分散して得た分散液を塗布、乾燥して電荷発生層を形成し、次いで、その上に電荷輸送物質および樹脂バインダを溶解した溶液を塗布、乾燥して電荷輸送層を形成することにより作製することができる。
【0033】
また、図示はしていないが、いずれのタイプの感光体においても、導電性基体と感光層との間に下引き層を設けることができる。下引き層は、導電性基体から感光層への不要な電荷の注入防止や、基体表面上の欠陥被覆、感光層の接着性の向上等の目的で必要に応じて設けることができ、樹脂を主成分とする層やアルマイト等の酸化被膜等からなる。
【0034】
なお、本発明のいずれのタイプの感光体も、電荷輸送物質として、前記一般式(I)で示される本発明に係る電子輸送性を有する化合物の少なくとも一種を含有する。
【0035】
以下、本発明の感光体の好適な実施の形態を図2に示す積層型感光体について説明するが、本発明は以下の具体例に限定されるものではない。
【0036】
導電性基体1は、感光体の電極としての役目と同時に他の各層の支持体ともなっており、円筒状、板状、フィルム状のいずれでもよく、材質的にはアルミニウム、ステンレス鋼、ニッケルなどの金属や、ガラス、樹脂などの上に導電処理を施したものなどを用いることができる。
【0037】
電荷発生層3は、前述したように電荷発生物質の粒子を樹脂バインダ中に分散させた材料を塗布するか、あるいは、真空蒸着するなどの方法により形成され、光を受容して電荷を発生する。また、その電荷発生効率が高いことと同時に発生した電荷の電荷輸送層4への注入性が重要であり、電場依存性が少なく、低電場でも注入の良いことが望ましい。
【0038】
電荷発生物質としては、無金属フタロシアニン、チタニルフタロシアニンなどのフタロシアニン化合物、各種アゾ、キノン、インジゴ、シアニン、スクアリリウム、アズレニウム、ピリリウム化合物などの顔料あるいは染料や、セレンまたはセレン化合物などが用いられ、画像形成に使用される露光光源の光波長領域に応じて好適な物質を選ぶことができる。電荷発生層は電荷発生機能を有すればよいので、その膜厚は電荷発生物質の光吸収係数より決まり、一般的には5μm以下であり、好適には2μm以下である。さらに、電荷発生層は、電荷発生物質を主体としてこれに電荷輸送物質などを添加して使用することも可能である。
【0039】
電荷発生層3用の樹脂バインダとしては、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリアミド、ポリウレタン、塩化ビニル、フェノキシ樹脂、ポリビニルブチラール、ジアリルフタレート樹脂、メタクリル酸エステルの重合体および共重合体などを適宜組合せて使用することが可能である。
【0040】
電荷輸送層4は、樹脂バインダ中に電荷輸送物質を分散させた塗膜であり、暗所では絶縁体層として感光体の電荷を保持し、光受容時には電荷発生層から注入される電荷を輸送する機能を発揮する。前述したように、本発明においては、かかる電荷輸送物質として、本発明に係る前記一般式(I)で示される電子輸送性を有する化合物の少なくとも一種を含有させることが必要であるが、他の電荷輸送物質を含有させてもよい。本発明に係る化合物の好適添加量は、電荷輸送層4中に含まれる材料全体に対して、好適には10〜60重量%であり、より好適には15〜50重量%である。
【0041】
電荷輸送層4用の樹脂バインダとしては、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリスチレン、メタクリル酸エステルの重合体および共重合体などを用いることができる。
【0042】
また、感光体を使用する際に使用上障害となるオゾン劣化などを防止する目的で、電荷輸送層4にアミン系、フェノール系、硫黄系、亜リン酸エステル系、リン系などの酸化防止剤を含有させることも可能である。
【0043】
図1に示す被覆層6は、暗所ではコロナ放電の電荷を受容して保持する機能を有しており、かつ、感光層が感応する光を透過する性能を有し、露光時に光を透過して感光層に到達させ、発生した電荷の注入を受けて表面電荷を中和消滅させることが必要である。被覆層の材料としては、ポリエステル、ポリアミドなどの有機絶縁性皮膜形成材料を適用することができる。また、これら有機材料とガラス、SiO2などの無機材料、さらには金属、金属酸化物などの電気抵抗を低減せしめる材料とを混合して用いることができる。被覆層の材料は、上述の通り電荷発生物質の光の吸収極大の波長領域においてできるだけ透明であることが望ましい。
【0044】
被覆層自体の膜厚は、被覆層の配合組成にも依存するが、繰り返し連続使用したとき残留電位が増大するなどの悪影響が出ない範囲で任意に設定することができる。
【0045】
尚、図1に示す単層型感光体の場合においても、前記一般式(I)で示される本発明に係る電子輸送性を有する化合物の少なくとも一種を感光層2中に含有させることが必要であるが、その他の材料等は、上述の積層型感光体と同様のものを用いることができ、特に制限されるものではない。好適には、電荷輸送物質として前記一般式(I)の化合物と共に、正孔輸送物質を含有させる。正孔輸送物質としては、ベンジジン誘導体やトリフェニルアミン誘導体などが好ましい。この場合、これらの好適添加量としては、感光層形成塗膜中に含まれる材料全体に対して、本発明に係る化合物については好適には10〜60重量%であり、より好適には15〜50重量%であり、正孔輸送物質については好適には10〜60重量%であり、より好適には20〜50重量%である。
【0046】
【実施例】
以下、本発明の実施例について説明する。
合成実施例1:前記具体例(I−5)の化合物の合成
〈反応式(1−1)〉
Figure 0003937336
【0047】
(工程▲1▼)
〈原料・試薬〉
ベンゾイルクロリド 200mmol(28.1g)
N,O−ジメチルヒドロキシアミン 塩酸塩 220mmol(21.5g)
ジクロロメタン 200ml
ピリジン 460mmol(36.4g)
【0048】
〈操作〉
▲1▼三つ口フラスコにベンゾイルクロリドおよびN,O−ジメチルヒドロキシアミン塩酸塩を投入し、ジクロロメタン(200ml)を加えた。
▲2▼0℃(氷浴)、窒素雰囲気下において、ピリジンを30分で滴下し、その後室温にて2時間攪拌した。
▲3▼水を約100ml加えて反応を終了し、有機層を抽出した。さらに水層をジクロロメタン100mlで抽出し、先の有機層とあわせて1N HCl水溶液にて洗浄後、濃縮した。
▲4▼オイル状物質をカラムクロマトグラフィー(シリカゲル、移動相:ジクロロメタン)にて分離精製した。
以上の操作によりN−メトキシ−N−メチルベンズアミドを得た。収量33.3g(収率83.4%)、MS m/z 165(M+)であった。
【0049】
(工程▲2▼)
〈原料・試薬〉
フラン 30mmol(2.04g)
テトラメチルエチレンジアミン 66mmol(7.67g)
ヘキサン 20ml
n−ブチルリチウム(1.6M ヘキサン溶液) 66mmol(41ml)
THF(テトラヒドロフラン) 75ml
N−メトキシ−N−メチルベンズアミド 75mmol(12.4g)
THF(テトラヒドロフラン) 20ml
【0050】
〈操作〉
▲1▼三つ口フラスコに、フラン、テトラメチルエチレンジアミンを入れ、ヘキサンを加えた。
▲2▼0℃(氷浴)、窒素雰囲気下において、n−ブチルリチウムを15分で滴下し、30分攪拌した。その後、室温で30分攪拌後、30分加熱還流した。
▲3▼上記反応液を室温まで冷却後、THF(75ml)を加えた。
▲4▼−40〜−30℃(ドライアイス−エタノール浴)、窒素雰囲気下において、N−メトキシ−N−メチルベンズアミドのTHF溶液を15分で滴下し、1時間攪拌した。
▲5▼反応液をゆっくり室温に戻し、30分間攪拌した。
▲6▼反応液を氷水に注ぎ、攪拌した。
▲7▼沈殿を濾過して、エタノールで洗浄した。
【0051】
以上の操作(工程▲1▼、▲2▼)により、前記式(B−1)で表される2,5−ジベンゾイルフランを得た。収量2.3g(収率27.7%)、MS m/z 276(M+)であった。
【0052】
(工程▲3▼)
Figure 0003937336
【0053】
〈操作〉
▲1▼前記化合物(A−1)を三つ口フラスコに秤量して、THF(90ml)を加えた。
▲2▼−78℃(ドライアイス−エタノール浴)、窒素雰囲気下において、n−ブチルリチウムを30分で滴下し、30分攪拌した。その後、同条件下で前記化合物(B−1)のTHF溶液(30ml)を30分で滴下し、3時間攪拌した。
▲3▼飽和アンモニウムクロライド水溶液を約10ml加えて加水分解した。
▲4▼0℃(氷浴)でTBAF(45ml)を加え、3分攪拌した。
▲5▼得られた反応溶液を氷水に注いで、攪拌した。
▲6▼ジクロロメタンで抽出して、濃縮した。
▲7▼固形分をトルエン(100ml)に溶解して、少量のp−TsOHを加え、2時間加熱還流した。
▲8▼反応終了後、濃縮した。
▲9▼固形分を濾過し、少量のヘキサンで洗浄した後、ヘキサンで再結晶した。
【0054】
以上の操作(工程▲3▼)により、前記式(I−5)で表される化合物を得た。収量6.6g(収率67.4%)、MS m/z 652(M+)であった。この具体例(I−5)の化合物のIRスペクトルを図3に、1H−NMRスペクトルを図4に、夫々示す。
【0055】
合成実施例2:前記具体例(I−27)の化合物の合成
〈反応式(1−2)〉
Figure 0003937336
【0056】
合成実施例1で用いたベンゾイルクロリドを4−クロロベンゾイルクロリドに代えた以外は合成実施例1と同様の操作を行い、前記式(I−27)で表される化合物を得た。収量5.4g(収率50.1%)、MS m/z 720(M+)であった。この具体例(I−27)の化合物のIRスペクトルを図5に、1H−NMRスペクトルを図6に、夫々示す。
【0057】
なお、上記合成実施例で用いた4−ブロモ−2,6−ジ−tert−ブチル−1−[トリメチルシリル]ベンゼン(前記式(A−1)の化合物)は、例えば、前記特許文献15等に記載の公知の方法によって合成することができる。
【0058】
感光体実施例1
チタニルフタロシアニン(TiOPc)2重量部と、上記合成実施例1で得られた前記構造式(I−5)で示される化合物40重量部と、正孔輸送物質としての下記式、
Figure 0003937336
で示されるトリフェニルアミン誘導体60重量部と、ポリカーボネート樹脂(BP−PC:出光興産(株))80重量部とを、塩化メチレンとともに3時間混合機により混練して塗布液を調製し、アルミニウム支持体上に乾燥後の膜厚が20μmになるように感光層を塗布形成して、単層型感光体を作製した。
【0059】
感光体実施例2
感光体実施例1において、前記構造式(I−5)で示される化合物に代えて、前記構造式(I−7)で示される化合物を用いた以外は感光体実施例1と同様にして、単層型感光体を作製した。
【0060】
感光体実施例3
感光体実施例1において、チタニルフタロシアニンに代えて、下記式、
Figure 0003937336
で示されるスクアリリウム化合物を用い、また、前記構造式(I−5)で示される化合物に代えて前記構造式(I−10)で示される化合物を用いた以外は感光体実施例1と同様にして、単層型感光体を作製した。
【0061】
感光体実施例4
x型無金属フタロシアニン(H2Pc)2重量部と、前記構造式(I−12)で示される化合物40重量部と、正孔輸送物質としての下記式、
Figure 0003937336
で示されるベンジジン誘導体60重量部と、ポリカーボネート樹脂(PCZ200:三菱ガス化学)100重量部とを、塩化メチレンとともに3時間混合機により混練して塗布液を調製し、アルミニウム支持体上に乾燥後の膜厚が25μmになるように感光層を塗布形成して、単層型感光体を作製した。
【0062】
感光体実施例5
感光体実施例1において、チタニルフタロシアニンに代えて下記式、
Figure 0003937336
で示されるビスアゾ顔料を用いた以外は感光体実施例1と同様にして、単層型感光体を作製した。
【0063】
感光体実施例6
感光体実施例1において、チタニルフタロシアニンに代えて、下記式、
Figure 0003937336
で示されるビスアゾ顔料を用い、また、前記構造式(I−5)で示される化合物に代えて前記構造式(I−16)で示される化合物を用いた以外は感光体実施例1と同様にして、単層型感光体を作製した。
【0064】
感光体実施例1〜6の感光体の評価
このようにして得られた各感光体の電子写真特性につき測定を行った。
暗所にて+4.5kVのコロナ放電を行って感光体表面を正帯電せしめたときの初期の表面電位をVs(V)とし、続いてコロナ放電を中止した状態で5秒間暗所保持したときの表面電位Vd(V)を測定した。次に、照度100ルックスの白色光を照射して、Vdが半分になるまでの時間(秒)を求め、感度E1/2(lux・s)とした。また、実施例1〜4については1μWの単色光(780nm)を照射した際のVdが半分になるまでの時間(秒)も求めて、感度E1/2(μJ/cm2)を得た。さらに、夫々の場合につき、白色光または単色光を10秒間感光体表面に照射したときの残留電位Vr(V)を測定した。これらの測定結果を下記の表1中に示す。
【0065】
【表1】
Figure 0003937336
【0066】
感光体実施例7
電気特性評価用としては板状感光体、印字評価用としてはドラム状感光体(30mmφ)を、夫々作製した。
アルミニウム板およびアルミニウム素管上に、夫々以下の組成の下引き層溶液を浸漬塗工し、100℃で60分間乾燥して、膜厚0.3μmの下引き層を形成した。なお、以下において「部」とは、重量部を表す。
可溶性ナイロン(アミランCM8000:東レ(株)製) 3部
メタノール/塩化メチレン混合溶剤(5/5) 97部
【0067】
次に、以下の組成の単層型感光層分散液を浸漬塗工し、100℃で60分乾燥して、膜厚25μmの単層型感光層を形成した。
Figure 0003937336
Figure 0003937336
Figure 0003937336
以上のようにして、単層型電子写真用感光体を作製した。
【0068】
感光体実施例8
感光体実施例7で使用した感光層分散液の組成のうち、前記式(I−5)で示される電子輸送物質3部を、合成実施例2で合成した前記式(I−27)で示される電子輸送物質3部に代えた以外は感光体実施例7と同様にして、感光体を作製した。
【0069】
感光体実施例7、8の感光体の評価
電気特性の評価用として、板状感光体を用いて、(株)川口電機製作所製 静電複写紙試験装置EPA−8100にて評価を行った。具体的には、温度23℃、湿度45%の環境下で、暗所にて各感光体をその表面電位が約+600Vになるように帯電させ、その後、露光を開始するまでの5秒間の表面電位の保持率を次式より求めた。
保持率 Vk5(%)=(V5/V0)×100
0:帯電直後の表面電位
5:5秒後(露光開始時)の表面電位
【0070】
次に、同様に各感光体の表面電位を+600Vに帯電させて、ハロゲンランプの光をフィルターにて780nmに分光した1.0μW/cm2の単色光を5秒間露光して、表面電位が半分(+300V)になるのに要する露光量を感度E1/2(μJ/cm2)として求め、さらに、露光後5秒後の表面電位を残留電位Vr(V)として求めた。
この評価結果を下記の表2中に示す。
【0071】
【表2】
Figure 0003937336
【0072】
また、実際の印字による耐久性の評価として、ドラム状感光体をブラザー工業(株)製 レーザープリンターHL−1240に装着し、温度25℃、湿度52%の環境下で、黒ベタ画像、白ベタ画像、ハーフトーン画像を印刷した。続いて、印字率約5%の画像を5千枚印刷し、その後再び、黒ベタ画像、白ベタ画像、ハーフトーン画像を印刷して、5千枚印字後の画像の評価を行った。
【0073】
結果として、感光体実施例7、8の感光体においては、初期画像および5千枚印字後の画像の双方において、良好な画像が得られた。
【0074】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明によれば、電子輸送性に優れた化合物を得ることができ、この化合物を電子写真用感光体や有機EL等の有機化合物を用いた電子デバイスに用いることにより、電気特性や発光効率等の特性を向上させることができる。また、本発明によれば、導電性基体上に設けた感光層中に電荷輸送物質としてこの電子輸送性を有する化合物を用いたことにより、正帯電において高感度で電気特性に優れた感光体を得ることが可能となった。さらに、電荷発生物質は露光光源の種類に対応して好適な物質を選ぶことができ、フタロシアニン化合物、スクアリリウム化合物、ビスアゾ化合物などを用いることにより、半導体レーザプリンタや複写機に使用可能な感光体を得ることができる。さらにまた、必要に応じて表面に被覆層を設置して耐久性を向上することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一例の単層型電子写真用感光体を示す概念的断面図である。
【図2】本発明の他の例の積層型電子写真用感光体を示す概念的断面図である。
【図3】構造式(I−5)で示される化合物のIRスペクトル図である。
【図4】構造式(I−5)で示される化合物の1H−NMRスペクトル図である。
【図5】構造式(I−27)で示される化合物のIRスペクトル図である。
【図6】構造式(I−27)で示される化合物の1H−NMRスペクトル図である。
【符号の説明】
1 導電性基体
2 感光層
3 電荷発生層
4 電荷輸送層
5 感光層(積層)
6 被覆層

Claims (4)

  1. 下記一般式(I)、
    Figure 0003937336
    (式(I)中、R1、R2、R3およびR4は、同一または異なって、水素原子、置換基を有してもよい炭素数1〜6のアルキル基または置換基を有してもよいアリール基を表し、R5およびR6は、同一または異なって、水素原子、置換基を有してもよい炭素数1〜6のアルキル基、置換基を有してもよいアリール基または置換基を有してもよい複素環基を表し、R7は、ハロゲン原子、置換基を有してもよい炭素数1〜6のアルキル基、置換基を有してもよいアリール基または置換基を有してもよい複素環基を表し、mは0〜2の整数を表し、複数あるR7は同一であっても異なっていてもよい。また、上記アルキル基、アリール基および複素環基の有してもよい置換基は、ハロゲン原子、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、置換基を有するかまたは有しないアリール基または置換基を有するかまたは有しない複素環基である)で表される構造を有することを特徴とするキノメタン化合物。
  2. 導電性基体上に電荷発生物質および電荷輸送物質を含有する感光層を設けた電子写真用感光体において、該感光層が、下記一般式(I)、
    Figure 0003937336
    (式(I)中、R1、R2、R3およびR4は、同一または異なって、水素原子、置換基を有してもよい炭素数1〜6のアルキル基または置換基を有してもよいアリール基を表し、R5およびR6は、同一または異なって、水素原子、置換基を有してもよい炭素数1〜6のアルキル基、置換基を有してもよいアリール基または置換基を有してもよい複素環基を表し、R7は、ハロゲン原子、置換基を有してもよい炭素数1〜6のアルキル基、置換基を有してもよいアリール基または置換基を有してもよい複素環基を表し、mは0〜2の整数を表し、複数あるR7は同一であっても異なっていてもよい。また、上記アルキル基、アリール基および複素環基の有してもよい置換基は、ハロゲン原子、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、置換基を有するかまたは有しないアリール基または置換基を有するかまたは有しない複素環基である)で示される化合物の少なくとも一種を含有することを特徴とする電子写真用感光体。
  3. 前記感光層が単層型感光層である請求項2記載の電子写真用感光体。
  4. 請求項2または3記載の電子写真用感光体を備え、かつ、正帯電プロセスにて帯電プロセスを行うことを特徴とする電子写真装置。
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