JP2005309291A - 湿式現像用電子写真感光体および湿式現像用画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】特定の電子輸送剤を用いることにより、耐溶剤性や感度特性等に優れた湿式現像用電子写真感光体およびそれを備えた湿式現像用画像形成装置を提供する。
【解決手段】結着樹脂と、正孔輸送剤と、電子輸送剤と、電荷発生剤と、を含む感光体層を備えた湿式現像用電子写真感光体およびそれを備えた湿式現像用画像形成装置であって、電子輸送剤として、下記一般式(1)で表されるチオキサンテン誘導体を含む。
(R1およびR2は、それぞれ独立した水素、ハロゲン、アルキル基、ハロゲン化アルキル基、アルコキシ基、アリール基等であり、置換基数aおよびbはそれぞれ0〜4の整数である。)
【選択図】なし
【解決手段】結着樹脂と、正孔輸送剤と、電子輸送剤と、電荷発生剤と、を含む感光体層を備えた湿式現像用電子写真感光体およびそれを備えた湿式現像用画像形成装置であって、電子輸送剤として、下記一般式(1)で表されるチオキサンテン誘導体を含む。
(R1およびR2は、それぞれ独立した水素、ハロゲン、アルキル基、ハロゲン化アルキル基、アルコキシ基、アリール基等であり、置換基数aおよびbはそれぞれ0〜4の整数である。)
【選択図】なし
Description
本発明は、湿式現像用電子写真感光体および湿式現像用画像形成装置に関し、特に、長期間にわたって、所定感度を有するとともに、優れた耐溶剤性や耐久性を有する湿式現像用電子写真感光体および湿式現像用画像形成装置に関する。
従来、画像形成装置等に使用される湿式現像用電子写真感光体として、電荷輸送剤(正孔輸送剤、電子輸送剤)、電荷発生剤、および結着樹脂(バインダ−樹脂)等の有機感光体材料からなる有機感光体が広く使用されている。かかる有機感光体は、従来の無機感光体に比べて、製造が容易であるとともに、感光体材料の選択肢が多様であることから、構造設計の自由度が高いという利点がある。
このような有機感光体材料のうち、所定の電荷移動度を有する電荷輸送剤として、下記一般式(29)で表されるチオキサンテン誘導体を含む電子写真感光体が知られている(例えば、特許文献1参照)。
このような有機感光体材料のうち、所定の電荷移動度を有する電荷輸送剤として、下記一般式(29)で表されるチオキサンテン誘導体を含む電子写真感光体が知られている(例えば、特許文献1参照)。
(一般式(29)中のR33、R34は同一または異なっても良い水素原子、アルキル基、アリール基、あるいは、アラルキル基の置換したオキシカルボニル基、アルキル基、アルコキシ基、水酸基、ニトロ基、シアノ基、ハロゲン原子である。)
特開平5−165232(特許請求の範囲)
しかしながら、特許文献1に記載されたチオキサンテン誘導体は、専ら乾式現像用電子写真感光体用途への使用を考慮しており、湿式現像用電子写真感光体として用いることについてはなんら言及されていなかった。
そこで、本発明者らは、湿式現像用電子写真感光体の電子輸送剤として、所定のチオキサンテン誘導体を用いることにより、結着樹脂との相溶性に優れるとともに、高い電荷注入特性が得られ、さらに、正孔輸送剤の溶出量を調整することができるという事実を見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明の目的は、耐溶剤性や耐久性、および、感度特性に優れた湿式現像用電子写真感光体およびそのような湿式現像用電子写真感光体を備えた画像形成装置を提供することにある。
すなわち、本発明の目的は、耐溶剤性や耐久性、および、感度特性に優れた湿式現像用電子写真感光体およびそのような湿式現像用電子写真感光体を備えた画像形成装置を提供することにある。
本発明によれば、結着樹脂と、正孔輸送剤と、電子輸送剤と、電荷発生剤と、を含む感光体層を備えた湿式現像用電子写真感光体であって、電子輸送剤として、下記一般式(1)で表されるチオキサンテン誘導体を含む湿式現像用電子写真感光体が提供され、上述した問題点を解決することができる。
(一般式(1)中のR1およびR2は、それぞれ独立した水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜20の置換または非置換のアルキル基、炭素数1〜20の置換または非置換のハロゲン化アルキル基、炭素数1〜20の置換または非置換のアルコキシ基、炭素数6〜30の置換または非置換のアリール基、炭素数2〜30の置換または非置換のエテニル基、炭素数7〜31の置換または非置換のアラルキル基、ニトロ基、置換カルボキシル基(−COOR(Rは、置換または非置換の炭素数1〜20のアルキル基、置換または非置換の炭素数6〜30のアリール基))、および置換カルボニル基(−COR(Rは置換または非置換の炭素数1〜20のアルキル基、置換または非置換の炭素数6〜30のアリール基))であり、置換基数aおよびbはそれぞれ0〜4の整数である。)
また、本発明の湿式電子写真感光体を構成するにあたり、一般式(1)中のR1およびR2の少なくとも1つが、置換カルボキシル基(−COOR(Rは、置換または非置換の炭素数1〜5のアルキル基、置換または非置換の炭素数6〜20のアリール基))、または炭素数1〜10の置換または非置換のアルキル基であることが好ましい
また、本発明の湿式現像用電子写真感光体を構成するにあたり、電子輸送剤の添加量を、結着樹脂100重量部に対して、10〜100重量部の範囲内の値とすることが好ましい。
また、本発明の湿式現像用電子写真感光体を構成するにあたり、正孔輸送剤として、下記一般式(2)で表されるスチルベン化合物であることが好ましい。
(一般式(2)中の、Aは二価または三価の有機基であり、複数のR3、R4、R5、R6およびR7はそれぞれ独立した水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜20の置換または非置換のアルキル基、炭素数6〜30の置換または非置換のアリール基、炭素数1〜20の置換または非置換のアルコキシ基、炭素数2〜30の置換または非置換のアルケニル基であり、繰返し数nは2または3の整数である。)
また、本発明の湿式現像用電子写真感光体を構成するにあたり、正孔輸送剤の分子量を900以上の値とすることが好ましい。
また、本発明の湿式現像用電子写真感光体を構成するにあたり、正孔輸送剤の添加量を、結着樹脂100重量部に対して、10〜100重量部の範囲内の値とすることが好ましい。
また、本発明の湿式現像用電子写真感光体を構成するにあたり、電荷発生剤として、無金属フタロシアニン(τ型またはX型)、チタニルフタロシアニン(α型またはY型)、ヒドロキシガリウムフタロシアニン(V型)、およびクロロガリウムフタロシアニン(II型)からなる群から選択される少なくとも一つの化合物を含むことが好ましい。
また、本発明の湿式現像用電子写真感光体を構成するにあたり、電荷発生剤の添加量を、結着樹脂100重量部に対して、0.2〜40重量部の範囲内の値とすることが好ましい。
また、本発明の湿式現像用電子写真感光体を構成するにあたり、結着樹脂として、I/O値(無機性値/有機性値)が0.38以上の値であるポリカーボネート共重合体を含むことが好ましい。
また、本発明の湿式現像用電子写真感光体を構成するにあたり、湿式現像の現像液として使用される炭化水素系溶媒に、室温で、200時間の条件で浸漬した場合に、正孔輸送剤の溶出量が10×10-7g/cm3以下であることが好ましい。
また、本発明の湿式現像用電子写真感光体を構成するにあたり、感光体層が、単層型であることが好ましい。
また、本発明の別の態様は、上述したいずれかの湿式現像用電子写真感光体を備えるとともに、当該湿式現像用電子写真感光体の周囲に、帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程を実施するための部位をそれぞれ配置し、かつ、現像工程において、炭化水素系溶媒にトナーを分散した液体現像剤を用いて画像形成を行う湿式現像用画像形成装置である。
また、本発明の湿式現像用画像形成装置を構成するにあたり、上述した液体現像剤の炭化水素系溶媒が直鎖状または分岐状の脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素、芳香族炭化水素、およびハロゲン化炭化水素からなる群から選択される少なくとも一つの炭化水素系溶媒であることが好ましい。
本発明の湿式現像用電子写真感光体によれば、特定の電子輸送剤を用いることにより、湿式現像の現像液として使用される炭化水素系溶媒に、長時間浸漬した場合であっても、正孔輸送剤の溶出量についても調整して、少なくすることができ、かつ、感度特性にも優れた湿式現像用電子写真感光体を提供することができる。
また、本発明の湿式現像用電子写真感光体によれば、特定の電子輸送剤が所定の置換基を備えることにより、現像時における耐溶剤性に優れた湿式現像用電子写真感光体を提供することができる。
また、本発明の湿式現像用電子写真感光体によれば、電子輸送剤の添加量を、所定範囲に制限することにより、電子輸送剤の結晶化を有効に防ぐことができ、さらに感度特性にも優れた湿式現像用電子写真感光体を提供することができる。
また、本発明の湿式現像用電子写真感光体によれば、正孔輸送剤として、一般式(2)で表されるスチルベン合物を使用することにより、結着樹脂との相溶性に優れており、さらに電荷発生剤料から電荷輸送剤料への注入効率が高いことから、耐久性や感度特性に優れた湿式現像用電子写真感光体を提供することができる。
また、本発明の湿式現像用電子写真感光体によれば、正孔輸送剤の分子量を所定以上の値とすることにより、湿式現像用の現像液として使用される炭化水素系溶媒に、長時間浸漬した場合であっても、正孔輸送剤の溶出量が少なく、かつ特定の結着樹脂との相溶性が良いことから、耐溶剤性や耐久性に優れた湿式現像用電子写真感光体を提供することができる。
また、本発明の湿式現像用電子写真感光体によれば、正孔輸送剤の添加量を、所定範囲に制限することにより、正孔輸送剤の結晶化を有効に防ぐことができ、さらに感度特性にも優れた湿式現像用電子写真感光体を提供することができる。
また、本発明の湿式現像用電子写真感光体によれば、電荷発生剤として、無金属フタロシアニン等の特定の化合物を使用することにより、正孔輸送剤および電子輸送剤を併用した場合に、感度特性、電気特性および安定性等がより優れた湿式現像用電子写真感光体を提供することができる。
また、本発明の湿式現像用電子写真感光体によれば、電荷発生剤の添加量を、所定範囲に制限することにより、量子収率を高める効果が向上して、さらに赤色および赤外ないし近赤外領域に吸収波長を有する光に対する吸光係数を大きくする効果が保たれ、感度特性、電気特性、および安定性等が優れた湿式現像用電子写真感光体を提供することができる。
また、本発明の湿式現像用電子写真感光体によれば、使用する結着樹脂のI/O値(無機性値/有機性値)を所定の範囲内に制限することにより、耐溶剤性がさらに優れた湿式電子写真感光体を提供することが出来る。
また、本発明の湿式現像用電子写真感光体によれば、正孔輸送剤の溶出量を特定範囲に制限することにより、現像時における耐溶剤性を、精度良く判定することができる。例えば、200時間の浸漬試験により、1万枚の画像形成を実施した場合の耐溶剤性を、精度良く推定することができる。なお、当該電子輸送剤の種類または添加量を制限することにより、正孔輸送剤の溶出量についても調整し、少なくすることができると判明している。
また、本発明の湿式現像用電子写真感光体によれば、感光体層を単層型にすることにより、構成や製造が容易であるにもかかわらず、長時間にわたって所定感度を有する湿式電子写真感光体を得ることができる。
また、本発明の湿式現像用画像形成装置によれば、湿式現像用電子写真感光体に、特定の電子輸送剤を使用することにより、湿式現像液として使用される炭化水素系溶媒に、長時間浸漬した場合であっても、正孔輸送剤の溶出量が少なく、かつ、感度特性にも優れた湿式現像用電子写真感光体を備えた画像形成装置を提供することができる。
また、本発明の湿式現像用画像形成装置によれば、液体現像剤の炭化水素系溶媒として、特定化合物を使用することにより、長期間にわたって、所定感度を有するとともに、優れた耐溶剤性や耐久性を有する湿式現像用画像形成装置を提供することができる。
以下、本発明の湿式現像用電子写真感光体および画像形成装置に関する実施の形態を、適宜図面を参照しながら、具体的に説明する。
[第1の実施形態]
第1の実施形態は、結着樹脂と、正孔輸送剤と、電子輸送剤と、電荷発生剤と、を含む感光体層を備えた湿式現像用電子写真感光体であって、電子輸送剤として、下記一般式(1)で表されるチオキサンテン誘導体を含む湿式現像用電子写真感光体である。
第1の実施形態は、結着樹脂と、正孔輸送剤と、電子輸送剤と、電荷発生剤と、を含む感光体層を備えた湿式現像用電子写真感光体であって、電子輸送剤として、下記一般式(1)で表されるチオキサンテン誘導体を含む湿式現像用電子写真感光体である。
(一般式(1)中のR1およびR2は、それぞれ独立した水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜20の置換または非置換のアルキル基、炭素数1〜20の置換または非置換のハロゲン化アルキル基、炭素数1〜20の置換または非置換のアルコキシ基、炭素数6〜30の置換または非置換のアリール基、炭素数2〜30の置換または非置換のエテニル基、炭素数7〜31の置換または非置換のアラルキル基、ニトロ基、置換カルボキシル基(−COOR(Rは、置換または非置換の炭素数1〜20のアルキル基、置換または非置換の炭素数6〜30のアリール基))、および置換カルボニル基(−COR(Rは置換または非置換の炭素数1〜20のアルキル基、置換または非置換の炭素数6〜30のアリール基))であり、置換基数aおよびbはそれぞれ0〜4の整数である。)
ここで、湿式現像用電子写真感光体には、単層型と積層型とがあるが、本発明の湿式現像用電子写真感光体は、いずれにも適用可能である。
ただし、特に正負いずれの帯電性にも使用できること、構造が簡単で製造が容易であること、感光体層を形成する際の被膜欠陥を抑制できることから、層間の界面が少なく、光学的特性を向上できること等の理由から、単層型に適用することがより好ましい。
ただし、特に正負いずれの帯電性にも使用できること、構造が簡単で製造が容易であること、感光体層を形成する際の被膜欠陥を抑制できることから、層間の界面が少なく、光学的特性を向上できること等の理由から、単層型に適用することがより好ましい。
1.単層型感光体
(1)基本的構成
図1(a)に示すように、単層型感光体10は、導電性基体12上に単一の感光体層14を設けたものである。
この感光体層は、例えば、一般式(1)で表される電子輸送剤と、正孔輸送剤と、電荷発生剤と、結着樹脂と、さらに必要に応じてレベリング剤等を適当な溶媒に溶解または分散させ、得られた塗布液を導電性基体上に塗布し、乾燥させることにより形成することができる。かかる単層型感光体は、単独の構成で正負いずれの帯電型にも適用可能であるとともに、層構成が簡単であって、生産性に優れているという特徴がある。
(1)基本的構成
図1(a)に示すように、単層型感光体10は、導電性基体12上に単一の感光体層14を設けたものである。
この感光体層は、例えば、一般式(1)で表される電子輸送剤と、正孔輸送剤と、電荷発生剤と、結着樹脂と、さらに必要に応じてレベリング剤等を適当な溶媒に溶解または分散させ、得られた塗布液を導電性基体上に塗布し、乾燥させることにより形成することができる。かかる単層型感光体は、単独の構成で正負いずれの帯電型にも適用可能であるとともに、層構成が簡単であって、生産性に優れているという特徴がある。
(2)電子輸送剤
(2)−1 種類
本発明の湿式現像用電子写真感光体に好適な電子輸送剤の種類としては、一般式(1)で表されるチオキサンテン誘導体を使用することを特徴とする。
この理由は、電子輸送剤として、このようなチオキサンテン誘導体を使用することにより、結着樹脂との相溶性に優れ、さらに電荷注入特性に優れているため、耐溶剤性および感度特性に優れた湿式現像用電子写真感光体を提供することができるためである。
(2)−1 種類
本発明の湿式現像用電子写真感光体に好適な電子輸送剤の種類としては、一般式(1)で表されるチオキサンテン誘導体を使用することを特徴とする。
この理由は、電子輸送剤として、このようなチオキサンテン誘導体を使用することにより、結着樹脂との相溶性に優れ、さらに電荷注入特性に優れているため、耐溶剤性および感度特性に優れた湿式現像用電子写真感光体を提供することができるためである。
また、本発明のチオキサンテン誘導体を構成するにあたり、一般式(1)中のR1およびR2のうち少なくとも1つが、所定の置換カルボキシル基、または所定のアルキル基であることが好ましい。
この理由は、使用する電子輸送剤が特定の置換基を備えることにより、耐溶剤性に優れた湿式現像用電子写真感光体を提供することができるためである。
この理由は、使用する電子輸送剤が特定の置換基を備えることにより、耐溶剤性に優れた湿式現像用電子写真感光体を提供することができるためである。
また、本発明のチオキサンテン誘導体を構成するにあたり、一般式(1)中のR1、R2が、それぞれ独立した水素原子、炭素数1〜10の置換または非置換のアルキル基、ニトロ基、置換カルボキシル基、置換カルボニル基であることが好ましい。
この理由は、このような構成とすることにより、所定の耐溶剤性を有したチオキサンテン誘導体の製造が容易になり、かかる誘導体を安定して得ることができるためである。
この理由は、このような構成とすることにより、所定の耐溶剤性を有したチオキサンテン誘導体の製造が容易になり、かかる誘導体を安定して得ることができるためである。
(2)−2 具体例
これらの電子輸送剤の具体例として、下記式(3)〜(6)で表される化合物(ETM−A〜ETM−D)が挙げられる。
これらの電子輸送剤の具体例として、下記式(3)〜(6)で表される化合物(ETM−A〜ETM−D)が挙げられる。
また、従来公知の電子輸送剤を併用することも好ましい。かかる電子輸送剤の種類としては、ジフェノキノン誘導体、ベンゾキノン誘導体のほか、アントラキノン誘導体、マロノニトリル誘導体、チオピラン誘導体、トリニトロチオキサントン誘導体、3,4,5,7−テトラニトロ−9−フルオレノン誘導体、ジニトロアントラセン誘導体、ジニトロアクリジン誘導体、ニトロアントアラキノン誘導体、ジニトロアントラキノン誘導体、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、ジニトロアントラセン、ジニトロアクリジン、ニトロアントラキノン、ジニトロアントラキノン、無水コハク酸、無水マレイン酸、ジブロモ無水マレイン酸等の電子受容性を有する種々の化合物が挙げられ、1種単独または2種以上をブレンドして使用することが好ましい。
また、これらの化合物のうち、電界強度が5×105v/cmにおける電子移動度が1.0×10-8cm2/V/sec以上である化合物がより好ましい。
また、これらの化合物のうち、電界強度が5×105v/cmにおける電子移動度が1.0×10-8cm2/V/sec以上である化合物がより好ましい。
(2)−3 添加量
また、湿式現像用電子写真感光体を構成するにあたり、結着樹脂100重量部に対して、電子輸送剤の添加量を、10〜100重量部の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、かかる複数の電子輸送剤の添加量が10重量部未満の値になると、感度が低下して、実用上の弊害が生じる場合があるためである。一方、かかる複数の電子輸送剤の添加量が100重量部を超えた値になると、電子輸送剤が結晶化しやすくなり、感光体として適正な膜が形成されない場合があるためである。
したがって、電子輸送剤の添加量を20〜80重量部の範囲内の値とすることがより好ましい。
また、湿式現像用電子写真感光体を構成するにあたり、結着樹脂100重量部に対して、電子輸送剤の添加量を、10〜100重量部の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、かかる複数の電子輸送剤の添加量が10重量部未満の値になると、感度が低下して、実用上の弊害が生じる場合があるためである。一方、かかる複数の電子輸送剤の添加量が100重量部を超えた値になると、電子輸送剤が結晶化しやすくなり、感光体として適正な膜が形成されない場合があるためである。
したがって、電子輸送剤の添加量を20〜80重量部の範囲内の値とすることがより好ましい。
なお、電子輸送剤の添加量を定めるにあたり、後述する正孔輸送剤の添加量を考慮することが好ましい。より具体的には、電子輸送剤(全ETM)の添加割合(全ETM/全HTM)を、正孔輸送剤(全HTM)に対して、0.25〜1.3の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、かかる全ETM/全HTMの比率がかかる範囲外の値になると、感度が低下して、実用上の弊害が生じる場合があるためである。
したがって、かかる全ETM/全HTMの比率を0.5〜1.25の範囲内の値とすることがより好ましい。
この理由は、かかる全ETM/全HTMの比率がかかる範囲外の値になると、感度が低下して、実用上の弊害が生じる場合があるためである。
したがって、かかる全ETM/全HTMの比率を0.5〜1.25の範囲内の値とすることがより好ましい。
(3)正孔輸送剤
(3)−1 種類
正孔輸送剤の種類は特に限定されるものではないが、例えば、分子末端に一般式(2)で表されるスチルベン化合物を含むことが好ましい。
より具体的には、下記一般式(7)で表されるエナミン構造を含むスチルベン化合物や、下記一般式(8)で表されるトリフェニルアミン構造を含むスチルベン化合物を使用することが好ましい。
この理由は、分子内の所定箇所に特定のエナミン構造やトリフェニルアミン構造を導入したスチルベン化合物を使用することにより、アイソパ−(商品名)等に代表されるパラフィン系溶剤に対する耐溶剤性を著しく向上させることができるためである。したがって、湿式現像用電子写真感光体により、長期間にわたって安定した画像形成を実施することができる。
また、このような特定構造を分子末端に導入したスチルベン化合物を使用することにより、感度特性をさらに向上できるばかりでなく、機械的特性や成膜性についても向上することができるためである。
(3)−1 種類
正孔輸送剤の種類は特に限定されるものではないが、例えば、分子末端に一般式(2)で表されるスチルベン化合物を含むことが好ましい。
より具体的には、下記一般式(7)で表されるエナミン構造を含むスチルベン化合物や、下記一般式(8)で表されるトリフェニルアミン構造を含むスチルベン化合物を使用することが好ましい。
この理由は、分子内の所定箇所に特定のエナミン構造やトリフェニルアミン構造を導入したスチルベン化合物を使用することにより、アイソパ−(商品名)等に代表されるパラフィン系溶剤に対する耐溶剤性を著しく向上させることができるためである。したがって、湿式現像用電子写真感光体により、長期間にわたって安定した画像形成を実施することができる。
また、このような特定構造を分子末端に導入したスチルベン化合物を使用することにより、感度特性をさらに向上できるばかりでなく、機械的特性や成膜性についても向上することができるためである。
(一般式(7)中の、Aは二価または三価の有機基であり、複数のR8〜R13は、それぞれ独立しており、水素原子、ハロゲン原子、置換または非置換の炭素数1〜20のアルキル基、置換または非置換の炭素数1〜20のアルコキシル基、置換または非置換の炭素数6〜30のアリ-ル基、置換または非置換の炭素数2〜30のアリ-ル置換アルケニル基、置換または非置換の炭素数10〜30の縮合多環式炭化水素基、または二つ以上が結合または縮合して環構造を形成してもよい炭化水素基である。また、繰り返し数nは2または3の整数である。)
(一般式(8)中の、Aは二価または三価の有機基であり、複数のR14〜R20は、それぞれ独立しており、水素原子、ハロゲン原子、置換または非置換の炭素数1〜20のアルキル基、置換または非置換の炭素数1〜20のアルコキシル基、置換または非置換の炭素数6〜30のアリ-ル基、置換または非置換の炭素数2〜30のアリ-ル置換アルケニル基、置換または非置換の炭素数10〜30の縮合多環式炭化水素基、または二つ以上が結合または縮合して環構造を形成してもよい炭化水素基である。また、繰り返し数nは2または3の整数である。)
また、上述した一般式(7)および一般式(8)中の記号Aで表される有機基としては、下記一般式(9)で表される炭素環構造であることが好ましい。
この理由は、このような特定構造の炭素環構造であることにより、π共役系が広がり、電荷移動度が優れるため、このような電子写真感光体のかかるスチルベン誘導体を正孔輸送剤として用いると、長時間繰り返し使用時においても、安定した感度特性を有する電子写真感光体を提供することができる。また、このような炭素環構造であれば、比較的導入が容易であり、所定の安定性を有するスチルベン誘導体を比較的高い収率で得ることができるためである。
この理由は、このような特定構造の炭素環構造であることにより、π共役系が広がり、電荷移動度が優れるため、このような電子写真感光体のかかるスチルベン誘導体を正孔輸送剤として用いると、長時間繰り返し使用時においても、安定した感度特性を有する電子写真感光体を提供することができる。また、このような炭素環構造であれば、比較的導入が容易であり、所定の安定性を有するスチルベン誘導体を比較的高い収率で得ることができるためである。
また、正孔輸送剤の分子量を900以上とすることが好ましい。
この理由は、分子量の値がこのような数値以上であれば、特定の結着樹脂との相溶性が良好になり、また、現像液への正孔輸送剤の溶出量が少なくなり、耐溶剤性や耐久性に優れた湿式現像用電子写真感光体を提供することができるためである。
なお、正孔輸送剤の分子量は、構造式をもとに算出することもできるし、あるいは、質量分析計で得られたマススペクトルにより測定することができる。
この理由は、分子量の値がこのような数値以上であれば、特定の結着樹脂との相溶性が良好になり、また、現像液への正孔輸送剤の溶出量が少なくなり、耐溶剤性や耐久性に優れた湿式現像用電子写真感光体を提供することができるためである。
なお、正孔輸送剤の分子量は、構造式をもとに算出することもできるし、あるいは、質量分析計で得られたマススペクトルにより測定することができる。
また、湿式現像用電子写真感光体を構成するにあたり、湿式現像の現像液として使用される炭化水素系溶媒に、室温、200時間の条件で浸漬させた場合に、正孔輸送剤の溶出量が10×10-7g/cm3以下であることが好ましい。
この理由は、正孔輸送剤の溶出量を特定範囲に制限することにより、現像時における耐溶剤性を精度よく判定することができるためである。
この理由は、正孔輸送剤の溶出量を特定範囲に制限することにより、現像時における耐溶剤性を精度よく判定することができるためである。
(3)−2 具体例
一般式(7)で表される分子末端にエナミン構造を有するスチルベン誘導体の一例として、例えば、下記式(10)で示される化合物(HTM−A)が挙げられる。
一般式(7)で表される分子末端にエナミン構造を有するスチルベン誘導体の一例として、例えば、下記式(10)で示される化合物(HTM−A)が挙げられる。
また、一般式(8)で表される分子末端にトリフェニルアミン構造を有するスチルベン誘導体の一例として、下記式(11)で表される化合物(HTM−B)および下記式(12)で表されるスチルベン誘導体(HTM−C)が挙げられる。
また、従来公知の正孔輸送剤を併用することも好ましい。かかる正孔輸送剤としては、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、2,5−ジ(4−メチルアミノフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール等のオキサジアゾール系化合物、9−(4−ジエチルアミノスチリル)アントラセン等のスチリル系化合物、ポリビニルカルバゾール等のカルバゾール系化合物、有機ポリシラン化合物、1−フェニル−3−(p−ジメチルアミノフェニル)ピラゾリン等のピラゾリン系化合物、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、トリアゾール系化合物等の含窒素環式化合物や、縮合多環式化合物が挙げられる。
(3)−3 添加量
正孔輸送剤の添加量に関し、結着樹脂100重量部に対して、10〜100重量部の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、かかる正孔輸送剤の添加量が10重量部未満の値になると、感度が低下して、実用上の弊害が生じる場合があるためである。一方、かかる正孔輸送剤の添加量が100重量部を超えた値になると、正孔輸送剤が結晶化しやすくなり、感光体として適正な膜が形成されない場合があるためである。
したがって、かかる正孔輸送剤の添加量を30〜80重量部の範囲内の値とすることがより好ましい。
正孔輸送剤の添加量に関し、結着樹脂100重量部に対して、10〜100重量部の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、かかる正孔輸送剤の添加量が10重量部未満の値になると、感度が低下して、実用上の弊害が生じる場合があるためである。一方、かかる正孔輸送剤の添加量が100重量部を超えた値になると、正孔輸送剤が結晶化しやすくなり、感光体として適正な膜が形成されない場合があるためである。
したがって、かかる正孔輸送剤の添加量を30〜80重量部の範囲内の値とすることがより好ましい。
(4)電荷発生剤
(4)−1 種類
本発明の湿式現像用電子写真感光体に使用される電荷発生剤としては、無金属フタロシアニン(τ型またはX型)、チタニルフタロシアニン(α型またはY型)、ヒドロキシガリウムフタロシアニン(V型)、およびクロロガリウムフタロシアニン(II型)からなる群から選択される少なくとも一つの化合物を含むことが好ましい。
この理由は、電荷発生剤の種類を特定することにより、正孔輸送剤および電子輸送剤を併用した場合に、感度特性、電気特性および安定性等がより優れた湿式現像用電子写真感光体を提供することができるためである。
(4)−1 種類
本発明の湿式現像用電子写真感光体に使用される電荷発生剤としては、無金属フタロシアニン(τ型またはX型)、チタニルフタロシアニン(α型またはY型)、ヒドロキシガリウムフタロシアニン(V型)、およびクロロガリウムフタロシアニン(II型)からなる群から選択される少なくとも一つの化合物を含むことが好ましい。
この理由は、電荷発生剤の種類を特定することにより、正孔輸送剤および電子輸送剤を併用した場合に、感度特性、電気特性および安定性等がより優れた湿式現像用電子写真感光体を提供することができるためである。
(4)−2 具体例
これらの電荷発生剤のうち、具体的に、下記式(13)〜(16)で表されるフタロシアニン系顔料(CGM−A〜CGM−B)を使用することがより好ましい。
これらの電荷発生剤のうち、具体的に、下記式(13)〜(16)で表されるフタロシアニン系顔料(CGM−A〜CGM−B)を使用することがより好ましい。
また、従来公知の電荷発生剤を使用することも好ましい。かかる電荷発生剤の種類としては、オキソチタニルフタロシアニン等のフタロシアニン系顔料、ペリレン系顔料、ビスアゾ顔料、ジ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、トリスアゾ顔料、インジゴ顔料、アズレニウム顔料、シアニン顔料、ピリリウム顔料、アンサンスロン顔料、トリフェニルメタン系顔料、スレン顔料、トルイジン系顔料、ピラゾリン系顔料、キナクリドン系顔料といった有機光導電体や、セレン、セレン−テルル、セレン−ヒ素、硫化カドミウム、アモルファスシリコンといった無機光導電剤料等の一種単独または二種以上の混合物が挙げられる。
(4)−3 添加量
また、電荷発生剤の添加量を、結着樹脂100重量部に対して、0.2〜40重量部の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、かかる複数の電荷発生剤の添加量が0.2重量部未満の値になると、量子収率を高める効果が不十分となり、電子写真感光体の感度、電気特性、安定性等を向上させることができなくなるためである。一方、かかる複数の電荷発生剤の添加量が40重量部を超えた値になると、赤色および赤外ないし近赤外領域に吸収波長を有する光に対する吸光係数が低下して、感光体の感度、電気特性、安定性等がそれに伴い低下する場合があるためである。
したがって、電荷発生剤の添加量を0.5〜20重量部の範囲内の値とすることがより好ましい。
また、電荷発生剤の添加量を、結着樹脂100重量部に対して、0.2〜40重量部の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、かかる複数の電荷発生剤の添加量が0.2重量部未満の値になると、量子収率を高める効果が不十分となり、電子写真感光体の感度、電気特性、安定性等を向上させることができなくなるためである。一方、かかる複数の電荷発生剤の添加量が40重量部を超えた値になると、赤色および赤外ないし近赤外領域に吸収波長を有する光に対する吸光係数が低下して、感光体の感度、電気特性、安定性等がそれに伴い低下する場合があるためである。
したがって、電荷発生剤の添加量を0.5〜20重量部の範囲内の値とすることがより好ましい。
(5)結着樹脂
(5)−1 種類
電荷発生剤等を分散させるための結着樹脂としては、I/O値(無機性値/有機性値)が0.38以上の値であるポリカーボネート共重合体を使用することが好ましい。
この理由は、かかる構造を有するポリカーボネート共重合体であれば、有機感光体の耐溶剤性をさらに向上することができるためである。ただし、かかるI/O値の値が過度に大きくなると、溶剤に対する溶解性が低下する場合がある。
したがって、結着樹脂のI/O値を0.38〜 1.7の範囲内の値とすることがより好ましい。
(5)−1 種類
電荷発生剤等を分散させるための結着樹脂としては、I/O値(無機性値/有機性値)が0.38以上の値であるポリカーボネート共重合体を使用することが好ましい。
この理由は、かかる構造を有するポリカーボネート共重合体であれば、有機感光体の耐溶剤性をさらに向上することができるためである。ただし、かかるI/O値の値が過度に大きくなると、溶剤に対する溶解性が低下する場合がある。
したがって、結着樹脂のI/O値を0.38〜 1.7の範囲内の値とすることがより好ましい。
ここで、本発明において用いられる無機性値(I値)および有機性値(O値)、並びにその比であるI/O値は、各種有機化合物の極性を有機概念的に取り扱った値である。例えば、KUMAMOTO PHARMACEUTICAL BULLETIN、第1号、第1〜16項(1954年);化学の領域、第11巻、第10号、719〜725頁(1957年);フレグランスジャーナル、第34号、第97〜111頁(1979年);フレグランスジャーナル、第50号、第79〜82頁(1981年);などの文献に詳細に説明されており、基準値として、炭素(C)1個を有機性20と定めてある。それに対し、代表的な各種極性基の無機性および有機性の値を表1に示す如く定めるが、かかる表1等に基づき、化合物に含まれる各種極性基の無機性値の和(I値)と、有機性値との和(O値)を求め、さらに無機性値の和と、有機性値との和との比(I/O値)を算出し、I/O値とするものである。
すなわち、I/O値の概念をより詳細に説明すると、化合物の性質を、共有結合性を表す有機性基と、イオン結合性を表す無機性基とに分け、すべての有機化合物を有機軸と無機軸と名付けた直行座標上の1点ずつに位置づけて示すものである。
この場合において、無機性値(I値)とは、有機化合物が有している種々の置換基や結合等の沸点への影響力の大小を、水酸基を基準に数値化したものである。具体的には、直鎖アルコールの沸点曲線と直鎖パラフィンの沸点曲線との距離を炭素数5の付近で取ると約100℃となるので、水酸基1個の影響力を数値で100と定め、この数値に基づいて、各種置換基あるいは各種結合などの沸点への影響力を数値化した値が、有機化合物が有している置換基の無機性値である。例えば、−COOH基の無機性値は150であり、2重結合の無機性値は2である。従って、ある種の有機化合物の無機性値とは、該化合物が有している各種置換基や結合等の無機性値の総和を意味する。
一方、有機性値(O値)とは、分子内のメチレン基を単位とし、そのメチレン基を代表する炭素原子の沸点への影響力を基準にして定めたものである。すなわち、直鎖飽和炭化水素の炭素数5〜10付近での炭素1個加わることに沸点上昇の平均値は20℃であるから、これを基準に、炭素原子1個の有機性値を20と定め、これを基準として、各種置換基や結合等の沸点への影響力を数値化した値が有機性値である。例えば、ニトロ基(−NO2)の有機性値は70である。従って、ある種の有機化合物の有機性値とは、該化合物が有している各種置換基や結合等の有機性値の総和を意味する。
この場合において、無機性値(I値)とは、有機化合物が有している種々の置換基や結合等の沸点への影響力の大小を、水酸基を基準に数値化したものである。具体的には、直鎖アルコールの沸点曲線と直鎖パラフィンの沸点曲線との距離を炭素数5の付近で取ると約100℃となるので、水酸基1個の影響力を数値で100と定め、この数値に基づいて、各種置換基あるいは各種結合などの沸点への影響力を数値化した値が、有機化合物が有している置換基の無機性値である。例えば、−COOH基の無機性値は150であり、2重結合の無機性値は2である。従って、ある種の有機化合物の無機性値とは、該化合物が有している各種置換基や結合等の無機性値の総和を意味する。
一方、有機性値(O値)とは、分子内のメチレン基を単位とし、そのメチレン基を代表する炭素原子の沸点への影響力を基準にして定めたものである。すなわち、直鎖飽和炭化水素の炭素数5〜10付近での炭素1個加わることに沸点上昇の平均値は20℃であるから、これを基準に、炭素原子1個の有機性値を20と定め、これを基準として、各種置換基や結合等の沸点への影響力を数値化した値が有機性値である。例えば、ニトロ基(−NO2)の有機性値は70である。従って、ある種の有機化合物の有機性値とは、該化合物が有している各種置換基や結合等の有機性値の総和を意味する。
ここで、一例として、後述する式(20)で表される結着樹脂(Resin−B)のI/O値を、以下のように算出する。
すなわち、かかる化合物は、炭素原子(有機性20)を14.6個有し、Iso分岐(有機性−10)を0.8個有しており、有機性値は20×14.6−10×0.8=284となる。また、ベンゼン環(無機性15)を2個有し、カーボネート結合(−O−COO−)を1個有し、エーテル結合(−O−)を2個有しており、無機性値は15×2+80+20×0.2=114となる。したがって、かかる化合物のI/O値は114/284=0.4014ととなる。
したがって、算出されるI/O値は、値が0に近いほど有機性が大きく、非極性(疎水性)の有機化合物であることを示し、値が大きいほど無機性が大きく、極性(親水性)の有機化合物であることを示す。
すなわち、かかる化合物は、炭素原子(有機性20)を14.6個有し、Iso分岐(有機性−10)を0.8個有しており、有機性値は20×14.6−10×0.8=284となる。また、ベンゼン環(無機性15)を2個有し、カーボネート結合(−O−COO−)を1個有し、エーテル結合(−O−)を2個有しており、無機性値は15×2+80+20×0.2=114となる。したがって、かかる化合物のI/O値は114/284=0.4014ととなる。
したがって、算出されるI/O値は、値が0に近いほど有機性が大きく、非極性(疎水性)の有機化合物であることを示し、値が大きいほど無機性が大きく、極性(親水性)の有機化合物であることを示す。
本発明の湿式現像用電子写真感光体に用いられる結着樹脂は、I/O値が0.38以上であれば、従来公知の種々の樹脂を使用することが好ましい。なかでも、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリアリレート、ポリスチレンおよびポリメタクリル酸エステルからなる群より選択される少なくとも1種の樹脂を結着樹脂として使用するのが好ましい。
この理由は、かかる結着樹脂であれば、電子輸送剤、正孔輸送剤等との相溶性が向上するとともに、感光層の強度、耐磨耗性等の特性をより一層良好なものにすることができるためである。また、かかる結着樹脂であれば、電荷輸送剤の電荷輸送能を妨害するような部位をその分子内に有しないものであることから、かかる結着樹脂を用いることによって、より一層高感度な電子写真感光体を得ることができるためである。
この理由は、かかる結着樹脂であれば、電子輸送剤、正孔輸送剤等との相溶性が向上するとともに、感光層の強度、耐磨耗性等の特性をより一層良好なものにすることができるためである。また、かかる結着樹脂であれば、電荷輸送剤の電荷輸送能を妨害するような部位をその分子内に有しないものであることから、かかる結着樹脂を用いることによって、より一層高感度な電子写真感光体を得ることができるためである。
また、本発明の湿式現像用電子写真感光体に使用される結着樹脂としては、下記一般式(17)および(18)で表されるビス(4−ヒドロキシフェニル)エーテルもしくはビス(4−ヒドロキシフェニル)メタノンからなるポリカーボネート共重合体をであることが好ましい。
この理由は、かかるポリカーボネート共重合体であれば、炭化水素系溶媒に対して難溶であるとともに、撥油性も高いためである。その結果、感光体層表面と前述の炭化水素系溶媒との相互作用が小さくなって、長期間にわたって、感光体層表面の外観変化が少なくなるためである。
この理由は、かかるポリカーボネート共重合体であれば、炭化水素系溶媒に対して難溶であるとともに、撥油性も高いためである。その結果、感光体層表面と前述の炭化水素系溶媒との相互作用が小さくなって、長期間にわたって、感光体層表面の外観変化が少なくなるためである。
(一般式(17)中の複数のR21、R22、R23、R24、R25、およびR26は、それぞれ独立しており、水素原子、ハロゲン原子、置換または非置換の炭素数1〜12のアルキル基、置換または非置換の炭素数1〜12のハロゲン化アルキル基、置換または非置換の炭素数6〜30のアリール基、置換または非置換の炭素数2〜30のアルケニル基、または炭素数10〜30の縮合多環式炭化水素基であり、かつ、m/(m+n)で表されるモル比が0.05〜0.6の範囲内の値である。)
(一般式(18)中の複数のR27、R28、R29、R30、R31、およびR32は、それぞれ独立しており、水素原子、ハロゲン原子、置換または非置換の炭素数1〜12のアルキル基、置換または非置換の炭素数1〜12のハロゲン化アルキル基、置換または非置換の炭素数6〜30のアリール基、置換または非置換の炭素数2〜30のアルケニル基、または炭素数10〜30の縮合多環式炭化水素基であり、かつ、m/(m+n)で表されるモル比が0.05〜0.6の範囲内の値である。)
(5)−2 具体例
また、一般式(17)および一般式(18)で表されるポリカーボネート共重合体の具体例としては、例えば、下記式(19)〜(26)で示される化合物(Resin−A〜Resin−H)が挙げられる。
また、一般式(17)および一般式(18)で表されるポリカーボネート共重合体の具体例としては、例えば、下記式(19)〜(26)で示される化合物(Resin−A〜Resin−H)が挙げられる。
ただし、従来、湿式現像用電子写真感光体に使用されている種々の樹脂を併用することも好ましい。例えば、ビスフェノールZ型、ビスフェノールZC型、ビスフェノールC型、ビスフェノールA型等の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、アクリル共重合体、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、ポリウレタン樹脂、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、ポリエーテル樹脂等の熱可塑性樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、その他架橋性の熱硬化性樹脂、エポキシアクリレート、ウレタン−アクリレート等の光硬化型樹脂等の樹脂が使用可能である。
(6)添加剤
また、感光体層には、上記各成分のほかに、電子写真特性に悪影響を与えない範囲で、従来公知の種々の添加剤、例えば酸化防止剤、ラジカル捕捉剤、一重項クエンチャー、紫外線吸収剤等の劣化防止剤、軟化剤、可塑剤、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、ドナー等を配合することができる。また、感光体層の感度を向上させるために、例えばテルフェニル、ハロナフトキノン類、アセナフチレン等の公知の増感剤を電荷発生剤と併用してもよい。
また、感光体層には、上記各成分のほかに、電子写真特性に悪影響を与えない範囲で、従来公知の種々の添加剤、例えば酸化防止剤、ラジカル捕捉剤、一重項クエンチャー、紫外線吸収剤等の劣化防止剤、軟化剤、可塑剤、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、ドナー等を配合することができる。また、感光体層の感度を向上させるために、例えばテルフェニル、ハロナフトキノン類、アセナフチレン等の公知の増感剤を電荷発生剤と併用してもよい。
(7)構造
また、単層型感光体における感光体層の厚さは、通常、5〜100μmの範囲内の値であり、好ましくは10〜50μmの範囲内の値である。
そして、このような感光体層が形成される導電性基体としては、導電性を有する種々の材料を使用することができ、例えば鉄、アルミニウム、銅、スズ、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、真鍮等の金属や、これらの金属が蒸着またはラミネートされたプラスチック材料、カーボンブラック等の導電性微粒子が分散されてなるプラスッチック材料、ヨウ化アルミニウム、酸化スズ、酸化インジウム等で被覆されたガラス等があげられる。
また、単層型感光体における感光体層の厚さは、通常、5〜100μmの範囲内の値であり、好ましくは10〜50μmの範囲内の値である。
そして、このような感光体層が形成される導電性基体としては、導電性を有する種々の材料を使用することができ、例えば鉄、アルミニウム、銅、スズ、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、真鍮等の金属や、これらの金属が蒸着またはラミネートされたプラスチック材料、カーボンブラック等の導電性微粒子が分散されてなるプラスッチック材料、ヨウ化アルミニウム、酸化スズ、酸化インジウム等で被覆されたガラス等があげられる。
また、導電性基体の形状は、使用する画像形成装置の構造に合わせて、シート状、ドラム状等のいずれであってもよく、基体自体が導電性を有するか、あるいは基体の表面が導電性を有していればよい。また、導電性基体は、使用に際して十分な機械的強度を有するものが好ましい。感光体層を塗布の方法により形成する場合には、例示の電荷発生剤、電荷輸送剤、結着樹脂等を適当な溶剤とともに、公知の方法、例えばロールミル、ボールミル、アトライタ、ペイントシェーカー、超音波分散機等を用いて分散混合して分散液を調整し、これを公知の手段により塗布して乾燥させればよい。
また、単層型感光体の構成として、図1(b)に示すように、導電性基体12と感光層14との間に、感光体の特性を阻害しない範囲でバリア層16が形成されている単層型10´でもよい。また、図1(c)に示すように、感光層14の表面に、保護層18が形成されている単層型10´´でもよい。
(8)製造方法
また単層型感光体を製造するにあたり、まず分散液を作るのが好ましい。
分散液を作るための溶剤としては、種々の有機溶剤が使用可能であり、例えばメタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール等のアルコール類;n−ヘキサン、オクタン、シクロヘキサン等の脂肪族系炭化水素;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族系炭化水素、ジクロロメタン、ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素、クロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素;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,ジオキサン、ジオキソラン等のエーテル類;アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類;酢酸エチル、酢酸メチル等のエステル類;ジメチルホルムアルデヒド、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド等があげられる。これらの溶剤は単独1種または2種以上を混合して用いられる。
さらに、電荷輸送剤や電荷発生剤の分散性、感光体層表面の平滑性を良くするために界面活性剤、レベリング剤等を使用してもよい。
また単層型感光体を製造するにあたり、まず分散液を作るのが好ましい。
分散液を作るための溶剤としては、種々の有機溶剤が使用可能であり、例えばメタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール等のアルコール類;n−ヘキサン、オクタン、シクロヘキサン等の脂肪族系炭化水素;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族系炭化水素、ジクロロメタン、ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素、クロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素;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,ジオキサン、ジオキソラン等のエーテル類;アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類;酢酸エチル、酢酸メチル等のエステル類;ジメチルホルムアルデヒド、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド等があげられる。これらの溶剤は単独1種または2種以上を混合して用いられる。
さらに、電荷輸送剤や電荷発生剤の分散性、感光体層表面の平滑性を良くするために界面活性剤、レベリング剤等を使用してもよい。
2.積層型感光体
(1)基本的構造
図2(a)に示すように、積層型感光体20は、導電性基体12上に、蒸着または塗布等の手段によって、電荷発生剤を含有する電荷発生層24を形成し、次いでこの電荷発生層24上に、正孔輸送剤等の少なくとも1種と結着樹脂とを含む塗布液を塗布し、乾燥させて電荷輸送層22を形成することによって作製される。
また、上記構造とは逆に、図2(b)に示すように、導電性基体12上に電荷輸送層22を形成し、その上に電荷発生層24を形成する積層型20´でもよい。
(1)基本的構造
図2(a)に示すように、積層型感光体20は、導電性基体12上に、蒸着または塗布等の手段によって、電荷発生剤を含有する電荷発生層24を形成し、次いでこの電荷発生層24上に、正孔輸送剤等の少なくとも1種と結着樹脂とを含む塗布液を塗布し、乾燥させて電荷輸送層22を形成することによって作製される。
また、上記構造とは逆に、図2(b)に示すように、導電性基体12上に電荷輸送層22を形成し、その上に電荷発生層24を形成する積層型20´でもよい。
ただし、電荷発生層24は、電荷輸送層22に比べて膜厚がごく薄いため、その保護のためには、図2(a)に示すように、電荷発生層24の上に電荷輸送層22を形成することがより好ましい。
なお、電荷発生剤、正孔輸送剤、電子輸送剤、結着剤等については、単層型感光体と基本的に同様の内容とすることができる。ただし、積層型感光体の場合、電荷発生剤の添加量については、電荷発生層を構成する結着樹脂100重量部に対して、0.5〜150重量部の範囲内の値とすることが好ましい。
なお、電荷発生剤、正孔輸送剤、電子輸送剤、結着剤等については、単層型感光体と基本的に同様の内容とすることができる。ただし、積層型感光体の場合、電荷発生剤の添加量については、電荷発生層を構成する結着樹脂100重量部に対して、0.5〜150重量部の範囲内の値とすることが好ましい。
また、積層型感光体は、上記電荷発生層および電荷輸送層の形成順序と、電荷輸送層に使用する電荷輸送剤の種類によって、正負いずれの帯電型となるかが選択される。例えば、導電性基体上に電荷発生層を形成し、その上に電荷輸送層を形成した場合において、電荷輸送層における電荷輸送剤として、スチルベン誘導体のような正孔輸送剤を使用した場合には、感光体は負帯電型となる。この場合、電荷発生層には電子輸送剤を含有させてもよい。そして、積層型の電子写真感光体であれば、感光体の残留電位が大きく低下しており、感度を向上させることができる。
なお、積層型感光体における感光体層の厚さに関しては、電荷発生層が0.01〜5μm程度、好ましくは0.1〜3μm程度であり、電荷輸送層が2〜100μm、好ましくは5〜50μm程度である。
なお、積層型感光体における感光体層の厚さに関しては、電荷発生層が0.01〜5μm程度、好ましくは0.1〜3μm程度であり、電荷輸送層が2〜100μm、好ましくは5〜50μm程度である。
[第2の実施形態]
第2の実施形態は、第1の実施形態の湿式現像用電子写真感光体(以下、単に、感光体と称する場合がある。)を備えるとともに、当該湿式現像用電子写真感光体の周囲に、帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程をそれぞれ配置し、かつ、現像工程において、炭化水素系溶媒にトナーを分散した液体現像剤を用いて画像形成を行うことを特徴とした湿式現像用画像形成装置である。なお、この湿式現像用画像形成装置の例では、電子写真感光体として、単層型感光体を用いた場合を想定して説明する。
第2の実施形態は、第1の実施形態の湿式現像用電子写真感光体(以下、単に、感光体と称する場合がある。)を備えるとともに、当該湿式現像用電子写真感光体の周囲に、帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程をそれぞれ配置し、かつ、現像工程において、炭化水素系溶媒にトナーを分散した液体現像剤を用いて画像形成を行うことを特徴とした湿式現像用画像形成装置である。なお、この湿式現像用画像形成装置の例では、電子写真感光体として、単層型感光体を用いた場合を想定して説明する。
すなわち、図3に示すように、かかる湿式現像用画像形成装置には、湿式現像用電子写真感光体の周囲に、帯電工程を実施するための帯電器32、露光工程を実施するための露光光源33、現像工程を実施するための湿式現像器34、および転写工程を実施するための転写器35を少なくとも備えていることが好ましい。
また、感光体31は、矢印の方向に一定速度で回転しており、感光体31の表面で、次の順に電子写真プロセスが行われることになる。より詳細には、帯電器32により、感光体31が全面的に帯電され、次いで、露光光源33によって、印字パターンが露光される。次いで、湿式現像器34によって、印字パターンに対応して、トナー現像され、さらに、転写器35によって、転写材(紙)36へのトナーの転写が行われる。そして、最後に、感光体31に残った余分なトナーに対して、クリーニングブレード37による掻き落としが行われるとともに、除電光源38によって、感光体31の除電が行われることになる。
また、感光体31は、矢印の方向に一定速度で回転しており、感光体31の表面で、次の順に電子写真プロセスが行われることになる。より詳細には、帯電器32により、感光体31が全面的に帯電され、次いで、露光光源33によって、印字パターンが露光される。次いで、湿式現像器34によって、印字パターンに対応して、トナー現像され、さらに、転写器35によって、転写材(紙)36へのトナーの転写が行われる。そして、最後に、感光体31に残った余分なトナーに対して、クリーニングブレード37による掻き落としが行われるとともに、除電光源38によって、感光体31の除電が行われることになる。
ここで、トナーが分散された液体現像剤34aは、現像ローラ34bによって運ばれ、所定の現像バイアスを印加することで、感光体31の表面上にトナーが引き付けられて、感光体31上に現像されることになる。また、液体現像剤34aにおける固形分濃度を、例えば、5〜25重量%の範囲内の値とすることが好ましい。さらに、液体現像剤34aに使用される液体(トナー分散溶媒)としては、炭化水素系溶剤やシリコーン系オイルが好適に使用される。
そして、感光体31において、特定のスチルベン化合物を有する正孔輸送剤料を使用することにより、耐溶剤性や感度特性に優れた単層型の湿式現像用電子写真感光体が得られ、長時間にわたって、優れた画像特性を維持することができる。
そして、感光体31において、特定のスチルベン化合物を有する正孔輸送剤料を使用することにより、耐溶剤性や感度特性に優れた単層型の湿式現像用電子写真感光体が得られ、長時間にわたって、優れた画像特性を維持することができる。
以下、実施例および比較例を挙げて、本発明の湿式現像用電子写真感光体等について詳細に説明する。
[実施例1]
(1)湿式現像用電子写真感光体の作成
超音波分散機内に、電荷発生剤として、式(13)で表されるX型無金属フタロシアニン(CGM−A)を3重量部と、正孔輸送剤として、式(10)で表されるスチルベン誘導体(HTM−A)を45重量部と、電子輸送剤料として、式(3)で表されるチオキサンテン誘導体(ETM−A)を55重量部と、結着樹脂として、式(19)で表されるポリカーボネート共重合体であって、粘度平均分子量が45,000であるポリカーボネート共重合体(Resin−A)を100重量部、レベリング剤としてのジメチルシリコーンオイルであるKF−96−50CS(信越化学工業製)を0.1重量部と、溶媒としてのテトラヒドロフラン750重量部と、を収容した後、超音波分散機にて、0.5時間混合分散させ、塗布液を作成した。
得られた塗布液を、直径30mm、長さ254mmの導電性基材(アルマイト処理済みアルミニウム素管)上に、ディップコート法にて塗布した。その後、140℃、20分間の条件で熱風乾燥して、膜厚20μmの単層型感光体層を有する湿式現像用電子写真感光体を得た。
(1)湿式現像用電子写真感光体の作成
超音波分散機内に、電荷発生剤として、式(13)で表されるX型無金属フタロシアニン(CGM−A)を3重量部と、正孔輸送剤として、式(10)で表されるスチルベン誘導体(HTM−A)を45重量部と、電子輸送剤料として、式(3)で表されるチオキサンテン誘導体(ETM−A)を55重量部と、結着樹脂として、式(19)で表されるポリカーボネート共重合体であって、粘度平均分子量が45,000であるポリカーボネート共重合体(Resin−A)を100重量部、レベリング剤としてのジメチルシリコーンオイルであるKF−96−50CS(信越化学工業製)を0.1重量部と、溶媒としてのテトラヒドロフラン750重量部と、を収容した後、超音波分散機にて、0.5時間混合分散させ、塗布液を作成した。
得られた塗布液を、直径30mm、長さ254mmの導電性基材(アルマイト処理済みアルミニウム素管)上に、ディップコート法にて塗布した。その後、140℃、20分間の条件で熱風乾燥して、膜厚20μmの単層型感光体層を有する湿式現像用電子写真感光体を得た。
(2)評価
(2)−1 感度測定
得られた湿式現像用電子写真感光体における感度を測定した。すなわち、ドラム感度試験機(GENTEC社製)を用いて、700Vになるように帯電させ、次いで、ハロゲンランプの光からハンドパルスフィルターを用いて取り出した波長780nmの単色光(半値幅:20nm、光量:1.0μJ/cm2)を露光した。露光後330msec経過後の電位を測定し、初期感度(V)とした。
(2)−1 感度測定
得られた湿式現像用電子写真感光体における感度を測定した。すなわち、ドラム感度試験機(GENTEC社製)を用いて、700Vになるように帯電させ、次いで、ハロゲンランプの光からハンドパルスフィルターを用いて取り出した波長780nmの単色光(半値幅:20nm、光量:1.0μJ/cm2)を露光した。露光後330msec経過後の電位を測定し、初期感度(V)とした。
(2)−2 耐溶剤性評価
得られた単層型湿式現像用電子写真感光体を、その感光層の全面が浸るように、現像液として使用されるパラフィン系溶剤であるモレスコホワイトP−40(松村石油研究所製)500mlに、温度25℃、200時間の条件で浸漬させた。一方、正孔輸送剤の濃度を変えて、モレスコホワイトP−40中に溶解させた。その状態で紫外線吸収ピーク波長における吸光度を測定し、正孔輸送剤に関する濃度−吸光度検量線を予め作成した。次いで、モレスコホワイトP−40に浸漬した湿式現像用電子写真感光体について、紫外線吸収測定を行い、検量線に照らして、正孔輸送剤の紫外線吸収ピーク波長における吸光度から、正孔輸送剤の溶出量を算出した。得られた結果を表2に示す。
得られた単層型湿式現像用電子写真感光体を、その感光層の全面が浸るように、現像液として使用されるパラフィン系溶剤であるモレスコホワイトP−40(松村石油研究所製)500mlに、温度25℃、200時間の条件で浸漬させた。一方、正孔輸送剤の濃度を変えて、モレスコホワイトP−40中に溶解させた。その状態で紫外線吸収ピーク波長における吸光度を測定し、正孔輸送剤に関する濃度−吸光度検量線を予め作成した。次いで、モレスコホワイトP−40に浸漬した湿式現像用電子写真感光体について、紫外線吸収測定を行い、検量線に照らして、正孔輸送剤の紫外線吸収ピーク波長における吸光度から、正孔輸送剤の溶出量を算出した。得られた結果を表2に示す。
(2)−3 外観評価
また、耐溶剤性評価後の湿式現像用電子写真感光体の外観を目視にてクラックの発生の有無を観察し、下記基準に準じて外観評価を実施した。得られた結果を表2に示す。
◎:外観変化が全く見られない。
○:顕著な外観変化は見られない。
△:外観変化が少々見られる。
×:顕著な外観変化が見られる。
また、耐溶剤性評価後の湿式現像用電子写真感光体の外観を目視にてクラックの発生の有無を観察し、下記基準に準じて外観評価を実施した。得られた結果を表2に示す。
◎:外観変化が全く見られない。
○:顕著な外観変化は見られない。
△:外観変化が少々見られる。
×:顕著な外観変化が見られる。
[実施例2〜4]
実施例2〜4では、実施例1で使用した、電子輸送剤として式(3)で表されるチオキサンテン誘導体(ETM−A)のかわりに、式(4)〜式(6)で表される化合物(ETM−B〜D)をそれぞれ使用したほかは、実施例1と同様に単層型感光体を作成して、評価した。
実施例2〜4では、実施例1で使用した、電子輸送剤として式(3)で表されるチオキサンテン誘導体(ETM−A)のかわりに、式(4)〜式(6)で表される化合物(ETM−B〜D)をそれぞれ使用したほかは、実施例1と同様に単層型感光体を作成して、評価した。
[実施例5〜7]
実施例5〜7では、実施例1で使用した、電荷発生剤としての式(13)で表されるX型無金属フタロシアニン(CGM−A)のかわりに、式(14)〜(16)で表される化合物(CGM−B〜D)をそれぞれ使用したほかは、実施例1と同様に、単層型の湿式現像用電子写真感光体を作成して、評価した。
実施例5〜7では、実施例1で使用した、電荷発生剤としての式(13)で表されるX型無金属フタロシアニン(CGM−A)のかわりに、式(14)〜(16)で表される化合物(CGM−B〜D)をそれぞれ使用したほかは、実施例1と同様に、単層型の湿式現像用電子写真感光体を作成して、評価した。
[実施例8〜9]
実施例8〜9では、実施例1で使用した、正孔輸送剤としての式(10)で表されるスチルベン誘導体(HTM−A)のかわりに、式(11)で表されるスチルベン化合物(HTM−B)および式(12)で表されるスチルベン化合物(HTM−C)をそれぞれ使用したほかは、実施例1と同様に単層型の湿式現像用電子写真感光体を作成して、評価した。
実施例8〜9では、実施例1で使用した、正孔輸送剤としての式(10)で表されるスチルベン誘導体(HTM−A)のかわりに、式(11)で表されるスチルベン化合物(HTM−B)および式(12)で表されるスチルベン化合物(HTM−C)をそれぞれ使用したほかは、実施例1と同様に単層型の湿式現像用電子写真感光体を作成して、評価した。
[実施例10〜16]
実施例10〜16では、実施例1で使用した、結着樹脂として式(19)で表される化合物(Resin−A)のかわりに、式(20)〜(26)で表される化合物(Resin−B〜H)をそれぞれ使用したほかは、実施例1と同様に単層型の湿式現像用電子写真感光体を作成して、評価した。
実施例10〜16では、実施例1で使用した、結着樹脂として式(19)で表される化合物(Resin−A)のかわりに、式(20)〜(26)で表される化合物(Resin−B〜H)をそれぞれ使用したほかは、実施例1と同様に単層型の湿式現像用電子写真感光体を作成して、評価した。
[比較例1〜2]
また、比較例1〜2では、実施例1で使用した、電子輸送剤としての式(3)で表されるチオキサンテン誘導体(ETM−A)のかわりに、式(27)で表される電子輸送剤(ETM−E)および式(28)で表される電子輸送剤(ETM−F)をそれぞれ使用したほかは、実施例1と同様に単層型の湿式現像用電子写真感光体を作成して、評価した。
また、比較例1〜2では、実施例1で使用した、電子輸送剤としての式(3)で表されるチオキサンテン誘導体(ETM−A)のかわりに、式(27)で表される電子輸送剤(ETM−E)および式(28)で表される電子輸送剤(ETM−F)をそれぞれ使用したほかは、実施例1と同様に単層型の湿式現像用電子写真感光体を作成して、評価した。
以上、詳述したように、本発明によれば、湿式現像用電子写真感光体の電子輸送剤として特定のチオキサンテン誘導体を使用することにより、結着樹脂との相溶性が優れており、さらに高い電荷注入特性を得ることができるため、長期間にわたって、所定感度を有するとともに、優れた耐溶剤性や耐久性を有する湿式現像用電子写真感光体およびそれを用いた湿式現像用画像形成装置を得ることができる。
したがって、本発明の湿式現像用電子写真感光体は、複写機やプリンタ等の各種画像形成装置における低コスト化、高速化、高性能化等に寄与することが期待される。
したがって、本発明の湿式現像用電子写真感光体は、複写機やプリンタ等の各種画像形成装置における低コスト化、高速化、高性能化等に寄与することが期待される。
10:単層型感光体
10´:単層型感光体
10´´:単層型感光体
12:導電性基体
14:感光層
16:バリア層
18:保護層
20:積層型感光体
20´:積層型感光体
22:電荷輸送層
24:電荷発生層
31:感光体
32:帯電器
33:露光光源
34:湿式現像器
34a:液体現像剤
34b:現像ローラ
35:転写器
36:転写材
37:クリーニングブレード
38:除電光源
39:プローブ
10´:単層型感光体
10´´:単層型感光体
12:導電性基体
14:感光層
16:バリア層
18:保護層
20:積層型感光体
20´:積層型感光体
22:電荷輸送層
24:電荷発生層
31:感光体
32:帯電器
33:露光光源
34:湿式現像器
34a:液体現像剤
34b:現像ローラ
35:転写器
36:転写材
37:クリーニングブレード
38:除電光源
39:プローブ
Claims (13)
- 結着樹脂と、正孔輸送剤と、電子輸送剤と、電荷発生剤と、を含む感光体層を備えた湿式現像用電子写真感光体であって、
前記電子輸送剤として、下記一般式(1)で表されるチオキサンテン誘導体を含有することを特徴とする湿式現像用電子写真感光体。
(一般式(1)中のR1およびR2は、それぞれ独立した水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜20の置換または非置換のアルキル基、炭素数1〜20の置換または非置換のハロゲン化アルキル基、炭素数1〜20の置換または非置換のアルコキシ基、炭素数6〜30の置換または非置換のアリール基、炭素数2〜30の置換または非置換のエテニル基、炭素数7〜31の置換または非置換のアラルキル基、ニトロ基、置換カルボキシル基(−COOR(Rは、置換または非置換の炭素数1〜20のアルキル基、置換または非置換の炭素数6〜30のアリール基))、および置換カルボニル基(−COR(Rは置換または非置換の炭素数1〜20のアルキル基、置換または非置換の炭素数6〜30のアリール基))であり、置換基数aおよびbはそれぞれ0〜4の整数である。) - 前記一般式(1)中のR1およびR2の少なくとも1つが、置換カルボキシル基(−COOR(Rは、置換または非置換の炭素数1〜5のアルキル基、置換または非置換の炭素数6〜20のアリール基))、または炭素数1〜10の置換または非置換のアルキル基であることを特徴とする請求項1に記載の湿式現像用電子写真感光体。
- 前記電子輸送剤の添加量を、結着樹脂100重量部に対して、10〜100重量部の範囲内の値とすることを特徴とする請求項1または2に記載の湿式現像用電子写真感光体。
- 前記正孔輸送剤として、下記一般式(2)で表されるスチルベン化合物を含むことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の湿式現像用電子写真感光体。
(一般式(2)中の、Aは二価または三価の有機基であり、複数のR3、R4、R5、R6およびR7はそれぞれ独立した水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜20の置換または非置換のアルキル基、炭素数6〜30の置換または非置換のアリール基、炭素数1〜20の置換または非置換のアルコキシ基、炭素数2〜30の置換または非置換のアルケニル基であり、繰返し数nは2または3の整数である。) - 前記正孔輸送剤の分子量を900以上の値とすることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の湿式現像用電子写真感光体。
- 前記正孔輸送剤の添加量を、前記結着樹脂100重量部に対して、10〜100重量部の範囲内の値とすることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の湿式現像用電子写真感光体。
- 前記電荷発生剤として、無金属フタロシアニン(τ型またはX型)、チタニルフタロシアニン(α型またはY型)、ヒドロキシガリウムフタロシアニン(V型)、およびクロロガリウムフタロシアニン(II型)からなる群から選択される少なくとも一つの化合物を含むことを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の湿式現像用電子写真感光体。
- 前記電荷発生剤の添加量を、前記結着樹脂100重量部に対して、0.2〜40重量部の範囲内の値とすることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の湿式現像用電子写真感光体。
- 前記結着樹脂として、I/O値(無機性値/有機性値)が0.38以上の値であるポリカーボネート共重合体を含むことを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載の湿式現像用電子写真感光体。
- 液体現像剤の炭化水素系溶媒中に、室温、200時間の条件で浸漬させた場合に、前記正孔輸送剤の溶出量が10×10-7g/cm3以下であることを特徴とする請求項1〜9のいずれか一項に記載の湿式現像用電子写真感光体。
- 前記感光体層が、単層型であることを特徴とする請求項1〜10のいずれか一項に記載の湿式現像用電子写真感光体。
- 請求項1〜11のいずれか一項に記載の湿式現像用電子写真感光体を備えるとともに、当該湿式現像用電子写真感光体の周囲に、帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程を実施するための部位をそれぞれ配置し、かつ、現像工程において、炭化水素系溶媒にトナーを分散した液体現像剤を用いて画像形成を行うことを特徴とする湿式現像用画像形成装置。
- 前記液体現像剤の炭化水素系溶媒が、直鎖状または分岐状の脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素、芳香族炭化水素、およびハロゲン化炭化水素からなる群から選択される少なくとも一つの炭化水素系溶媒であることを特徴とする請求項12に記載の湿式現像用画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004129530A JP2005309291A (ja) | 2004-04-26 | 2004-04-26 | 湿式現像用電子写真感光体および湿式現像用画像形成装置 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017223868A (ja) * | 2016-06-16 | 2017-12-21 | キヤノン株式会社 | 電子写真感光体、電子写真感光体の製造方法、プロセスカートリッジおよび電子写真装置 |
-
2004
- 2004-04-26 JP JP2004129530A patent/JP2005309291A/ja not_active Withdrawn
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