JP5446310B2 - ビスアミン化合物混合体、電子写真感光体、画像形成装置及び画像形成方法 - Google Patents
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下記一般式(7’)で表されるビスアミン化合物及び下記一般式(7)で表されるビスアミン化合物を含有することを特徴とするビスアミン化合物混合体。
式(2) 20≦X1≦95
式(3) 5≦X2≦45
4.導電性支持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有する電子写真感光体において、前記電荷輸送物質が下記一般式(7’)で表されるビスアミン化合物及び下記一般式(7)で表されるビスアミン化合物を含有するビスアミン化合物混合体であることを特徴とする電子写真感光体。
5.前記ビスアミン化合物混合体が、下記一般式(11’)で表されるビスアミン化合物をさらに含有することを特徴とする前記4に記載の電子写真感光体。
6.前記ビスアミン化合物混合体中の各ビスアミン化合物の含有量(質量%)の多い順にX1、X2、X3、・・・としたとき、X1とX2が下記式(1)〜(3)を満たすことを特徴とする前記4または5に記載の電子写真感光体。
式(1) 30≦X1+X2<95
式(2) 20≦X1≦95
式(3) 5≦X2≦45
本発明では、電荷輸送物質として、前記一般式(1)で表されるビスアミン化合物及び前記一般式(2)で表される化合物を併用する。
式(2) 20≦X1≦95
式(3) 5≦X2≦45
すなわち、主成分は20質量%以上が好ましく、20質量%より少なくなると、塗布液の安定性が悪くなるおそれがある。また、主成分と第2主成分の合計は30質量%以上が好ましい。例えばX1、X2、X3をそれぞれA−X−A、A−X−B、B−X−B(A、Bは置換アミノ基、Xは2価の連結基)の含有量とすれば、合成時に副製する類似化合物B−X−Bは30質量%以下にすることが好ましい。合成時のアミン化合物の量比及び反応条件を選択することにより、ビスアミン化合物混合体中の各ビスアミン化合物の含有量を上記式(1)〜(3)を満たすように調製することができる。分取クロマト処理により上記式(1)〜(3)を満たすように調製することもできる。また、A−X−A、B−X−Bを単独で別途合成し、これを加えて上記式(1)〜(3)を満たすように調製することもできる。
本発明の感光体は、前記一般式(1)で表されるビスアミン化合物及び前記一般式(2)で表されるビスアミン化合物混合体を電荷輸送物質として含有する感光体であるが、これらの電荷輸送物質を含有する感光体の構成について以下に記載する。
1)導電性支持体上に感光層として電荷発生層及び電荷輸送層を順次積層した構成;
2)導電性支持体上に感光層として電荷発生層、第1電荷輸送層及び第2電荷輸送層を順次積層した構成;
3)導電性支持体上に感光層として電荷輸送材料と電荷発生材料とを含む単層を形成した構成;
4)導電性支持体上に感光層として電荷輸送層及び電荷発生層を順次積層した構成;
5)上記1)〜4)の感光体の感光層上にさらに表面保護層を形成した構成。
感光体に用いられる導電性支持体としてはシート状、円筒状のどちらを用いてもよいが、画像形成装置をコンパクトに設計するためには円筒状導電性支持体の方が好ましい。
本発明においては導電性支持体と感光層の間に、中間層を設けることが好ましい。中間層のバインダー樹脂としては、アルコール可溶性ポリアミド樹脂が好ましい。感光体の中間層のバインダー樹脂としては、中間層を均一な膜厚で形成するために、溶媒溶解性の優れた樹脂が必要とされている。このようなアルコール可溶性のポリアミド樹脂としては、6−ナイロン等のアミド結合間の炭素鎖の少ない化学構造から構成される共重合ポリアミド樹脂やメトキシメチル化ポリアミド樹脂が用いられる。
本発明の感光体の感光層構成は、前記中間層上に電荷発生機能と電荷輸送機能を1つの層に持たせた単層構造の感光層構成でもよいが、より好ましくは感光層の機能を電荷発生層(CGL)と電荷輸送層(CTL)に分離した構成をとるのがよい。機能を分離した構成を取ることにより繰り返し使用に伴う残留電位増加を小さく制御でき、その他の電子写真特性を目的に合わせて制御しやすい。負帯電用の感光体では中間層の上に電荷発生層(CGL)、その上に電荷輸送層(CTL)の構成を取ることが好ましい。
本発明の感光体には、電荷発生物質として380〜500nmの波長領域に高感度特性を有する電荷発生物質を用いることが好ましい。本発明では、このような電荷発生物質としてはフタロシアニン化合物、ペリレン化合物、多環キノン化合物、アゾ化合物等が好ましく用いられる。また、これらの化合物を併用して用いることができる。
電荷輸送層には電荷輸送物質(CTM)及びCTMを分散し製膜するバインダー樹脂を含有する。その他の物質としては必要により酸化防止剤等の添加剤を含有してもよい。
《ビスアミン化合物混合体の合成》
(本発明の化合物、CTM1の合成)
本発明のビスアミン化合物混合体の合成例を下記の反応式を用いて説明する。
カラム:CLC−ODS(島津製作所製)
検出波長:290nm
移動相:メタノール/テトラヒドロフラン=3/1
移動相の流速:1ml/min
なお、個々の化合物の同定は、別途高速液体クロマトグラフィーにより分取した試料をNMRで確認した。
CTM1の合成において、アミン化合物A、B及びケトン化合物を表2に示す種類、量(モル比)に変え、同様にしてCTM2〜7を合成した。
冷却管、温度計、窒素導入管を装着した200ml三頭フラスコを減圧し、完全に窒素置換を行った後、N,N−ビス(p−メチルフェニル)アニリン10g、シクロヘキサノン6.5g、酢酸20ml、メタンスルホン酸0.35gを投入し、窒素気流下、70℃で攪拌した。6時間後、反応を停止し、トルエン300ml+水200mlを加え、分液ロートにて水槽が中性になるまで水洗した。トルエン層を取り出し、無水硫酸マグネシウムで乾燥後、濃縮した。カラムクロマトグラフィーにて目的のビスアミン化合物を取り出し、酢酸エチルで再結晶して、CTM13(CTM1a)を6.6g得た。
CTM13の合成において、N,N−ビス(p−メチルフェニル)アニリン10gを、N−p−メチルフェニル−N−3,4−ジメチルフェニルアニリン10gに変えて、他は同様にしてCTM14(CTM1c)を得た。
CTM13の合成において、シクロヘキサノン6.5gを、メチルイソブチルケトン7.3gに変えて、他は同様にしてCTM15(CTM2a)を4.3g得た。
下記のようにして感光体を作製した。
(導電性基体の準備)
導電性基体として、洗浄済みの円筒状アルミニウム基体を準備した。
下記中間層塗布液を、上記円筒状アルミニウム基体の表面に浸漬塗布法で塗布し、乾燥膜厚0.3μmの「中間層1」を形成した。
ポリアミド樹脂(アミランCM−8000:東レ社製) 60質量部
メタノール 1600質量部
(電荷発生層の形成)
下記電荷発生層用材料を混合し、サンドミルを用いて10時間分散し、電荷発生層塗布液を調製した。この電荷発生層塗布液を、前記中間層の上に浸漬塗布法で塗布し、膜厚0.3μmの「電荷発生層1」を形成した。
電荷発生物質(CGM):多環キノン化合物CGM2−4 24質量部
ポリビニルブチラール樹脂「エスレックBL−1」(積水化学社製) 12質量部
2−ブタノン/シクロヘキサノン=4/1(v/v) 800質量部
下記電荷輸送層用材料を混合し、溶解して電荷輸送層塗布液を調製した。この塗布液を「電荷発生層1」の上に浸漬塗布法で塗布し、120℃、70分の加熱乾燥を行い、膜厚20μmの「電荷輸送層1」を形成して「感光体1」を作製した。
電荷輸送物質(例示化合物CTM−1;CTM−1a/CTM−1b/CTM−1c=28/43/29(質量%)のビスアミン化合物混合体) 200質量部
ビスフェノールZ型ポリカーボネート(ユーピロンZ300:三菱ガス化学社製)
300質量部
テトラヒドロフラン 1600質量部
トルエン 400質量部
酸化防止剤(2,6−ジ−t−ブチルヒドロキシトルエン) 7.5質量部
シリコンオイル(KF−96:信越化学社製) 0.2質量部
《感光体2〜12の作製》
感光体1の作製において、電荷輸送物質であるCTM1を、それぞれCTM2〜12に変えて、他は同様にしてそれぞれ感光体2〜12を作製した。
感光体1の作製において、電荷輸送物質であるCTM1を、CTM13〜15に変えて、他は同様にしてそれぞれ感光体13〜15を作製した。
感光体1の作製において、電荷輸送物質であるCTM1を、CTM13と14の混合物(質量比50/50)に変えて、他は同様にして感光体16を作製した。
感光体1の作製において、電荷輸送物質であるCTM1を、CTM13と15の混合物(質量比50/50)に変えて、他は同様にして感光体17を作製した。
感光体1の作製において、電荷輸送物質である例示化合物CTM1を、CTM13と15混合物(質量比75/25)に変えて、他は同様にして感光体18を作製した。
作製した各感光体について、下記評価を行った。
作製した各感光体について、保管試験前後に塗膜表面を目視で観察し、感光体塗膜状態を評価した。保管試験は、各感光体を高温高湿環境(30℃、80%RH)にて1カ月放置後に感光体塗膜状態を評価した。
画像特性評価用の画像形成装置としては、複写機「bizhub PRO C6500」(コニカミノルタビジネステクノロジーズ社製)の露光光源をレーザー発振波長408nmのバイオレットレーザーに変更、露光ドット径を60μmから20μmに絞り込みした露光手段を準備した。
ハーフトーン画像におけるポチ欠陥は、10万枚耐久プリント後の各感光体1〜18を黒位置にセットし、低温低湿(10℃、15%RH)環境下で、画像濃度0.4のハーフトーン画像をA4普通紙(64g/m2)に100枚プリントして評価した。評価は、プリント画像上に、ポチ発生の周期性が感光体の周期と一致し、目視できる(径0.4mm以上)ポチがA4版1枚当たり何個あるかで行った。
◎:ポチの発生頻度が、A4版1枚当たり3個以下で良好
○:ポチの発生頻度が、A4版1枚当たり4〜8個で実用上問題なし
×:ポチの発生頻度が、A4版1枚当たり9個以上で実用上問題あり
◎、○を合格、×を不合格(問題有り)とする。
画像かぶりは、10万枚プリント終了後の無地画像のかぶり濃度と、普通紙(64g/m2)の白紙濃度の差で評価した。なお、本発明では、電荷輸送層を形成するのに用いた電荷輸送物質の種類、その含有量による影響を、かぶりの発生程度を評価した。
◎:画像かぶりが、0.003未満で良好
○:画像かぶりが、0.003以上、0.010未満で実用上問題ないレベル
×:画像かぶり濃度が、0.010以上で実用上問題となるレベル
◎、○を合格、×を不合格(問題有り)とする。
画像の鮮鋭度は、高温常湿環境下(30℃、80%RH)においてオリジナル画像(3、5ポイント文字画像)をプリントし、3ポイント及び5ポイントの文字画像の文字潰れで評価した。
◎:3ポイント、5ポイントとも明瞭であり、容易に判読可能
○:3ポイントは一部判読不能、5ポイントは明瞭であり、容易に判読可能
×:3ポイントはほとんど判読不能、5ポイントも一部あるいは全部が判読不能
◎、○を合格、×を不合格(問題有り)とする。
感光体表面塗膜状態は、10万枚プリント終了後の感光体を取り出し、その表面を目視で観察した。
1Y、1M、1C、1Bk 感光体
2Y、2M、2C、2Bk 帯電手段
3Y、3M、3C、3Bk 露光手段
4Y、4M、4C、4Bk 現像手段
Claims (10)
- 導電性支持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有する電子写真感光体の、前記電荷輸送物質として用いられるビスアミン化合物混合体であって、
下記一般式(7’)で表されるビスアミン化合物及び下記一般式(7)で表されるビスアミン化合物を含有することを特徴とするビスアミン化合物混合体。
- さらに、下記一般式(11’)で表されるビスアミン化合物を含有することを特徴とする請求項1に記載のビスアミン化合物混合体。
- ビスアミン化合物混合体中の各ビスアミン化合物の含有量(質量%)の多い順にX1、X2、X3、・・・としたとき、X1とX2が下記式(1)〜(3)を満たすことを特徴とする請求項1または2に記載のビスアミン化合物混合体。
式(1) 30≦X1+X2<95
式(2) 20≦X1≦95
式(3) 5≦X2≦45 - 導電性支持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有する電子写真感光体において、前記電荷輸送物質が下記一般式(7’)で表されるビスアミン化合物及び下記一般式(7)で表されるビスアミン化合物を含有するビスアミン化合物混合体であることを特徴とする電子写真感光体。
- 前記ビスアミン化合物混合体が、下記一般式(11’)で表されるビスアミン化合物をさらに含有することを特徴とする請求項4に記載の電子写真感光体。
- 前記ビスアミン化合物混合体中の各ビスアミン化合物の含有量(質量%)の多い順にX1、X2、X3、・・・としたとき、X1とX2が下記式(1)〜(3)を満たすことを特徴とする請求項4または5に記載の電子写真感光体。
式(1) 30≦X1+X2<95
式(2) 20≦X1≦95
式(3) 5≦X2≦45 - 前記電荷発生物質が、フタロシアニン化合物、ペリレン化合物、多環キノン化合物またはアゾ化合物であることを特徴とする請求項4〜6のいずれか1項に記載の電子写真感光体。
- 前記電荷発生物質が、多環キノン化合物であることを特徴とする請求項7に記載の電子写真感光体。
- 電子写真感光体上に発振波長が380〜500nmの半導体レーザーまたは発光ダイオードの書き込み光源を用いて静電潜像を形成する露光手段、及び該静電潜像をトナー像に顕像化する現像手段を有する画像形成装置において、電子写真感光体が請求項4〜8のいずれか1項に記載の電子写真感光体であることを特徴とする画像形成装置。
- 電子写真感光体上に発振波長が380〜500nmの半導体レーザーまたは発光ダイオードの書き込み光源を用いて静電潜像を形成する露光手段、及び該静電潜像をトナー像に顕像化する現像手段を有する画像形成方法において、電子写真感光体が請求項4〜8のいずれか1項に記載の電子写真感光体であることを特徴とする画像形成方法。
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