JP2007178690A - 電子写真用有機感光体及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
<1> 導電性支持体上に感光層を有する電子写真用有機感光体であって、前記感光層の少なくとも一層が、下記一般式(I−1)及び(I−2)で示される構造から選択された少なくとも1種を部分構造として含む繰り返し構造を有する高分子電荷輸送材料を含有することを特徴とする電子写真用有機感光体である。
<5> 前記電荷輸送層が最表層であることを特徴とする前記<4>に記載の電子写真用有機感光体である。
<6> 前記感光層が電荷発生層を有し、該電荷発生層がハロゲン化ガリウムフタロシアニン結晶、ハロゲン化スズフタロシアニン結晶、ヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶またはオキシチタニウムフタロシアニン水和物結晶を含有することを特徴とする前記<4>に記載の電子写真用有機感光体である。
ここで、前記Arに置換する基の好ましい例を以下に示す。
尚、k=1の場合、一般式(I−1)及び(I−2)中に2個存在するArは、それぞれ同一であっても異なっていてもよいが、製造の容易性という観点から2個のArは同一であることが好ましい。
次いで、前記一般式(I−1)及び(I−2)で示される構造から選択された少なくとも1種を部分構造として含む繰り返し構造を有する高分子電荷輸送材料を含有する本発明の電子写真用有機感光体(以下、単に「感光体」ということがある)について述べる。
本発明の感光体を、例えば半導体レーザー等を用いた画像形成装置に使用する場合には、電荷発生材料にフタロシアニン類を用いるのが好適である。具体的には、特開平5−98181号公報に開示されているハロゲン化ガリウムフタロシアニン結晶、特開平5−140472号公報及び特開平5−140473号公報に開示されているハロゲン化スズフタロシアニン結晶、特開平5−263007号公報及び特開平5−279591号公報に開示されているヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶、特開平4−189873号公報及び特開平5−43813号公報に開示されているオキシチタニウムフタロシアニン水和物結晶が挙げられ、それらを用いることにより、特に高感度で、繰り返し安定性の優れる電子写真感光体を得ることができる。
アシッドペースティングに用いる酸としては、硫酸が好ましく、濃度70〜100%、好ましくは95〜100%のものが使用され、溶解温度は−20〜100℃、より好ましくは0〜60℃の範囲に設定される。濃硫酸の量は、ヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶の質量に対して、1〜100倍、好ましくは3〜50倍の範囲に設定される。析出させる溶剤としては、水または、水と有機溶剤の混合溶剤が任意の量で用いられ、水とメタノール、エタノール等のアルコール系溶剤、または水とベンゼン、トルエン等の芳香族系溶剤との混合溶剤が特に好ましい。析出させる温度については特に制限はないが、発熱を防ぐために、氷等で冷却することが好ましい。また、ヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶と無機塩との比率は、質量比で1/0.1〜1/20で、1/0.5〜1/5の範囲が好ましい。
上記の溶剤処理において使用される溶剤としては、芳香族類(トルエン、クロロベンゼン等)、アミド類(ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリドン等)、脂肪族アルコール類(メタノール、エタノール、ブタノール等)、脂肪族多価アルコール類(エチレングリコール、グリセリン、ポリエチレングリコール等)、芳香族アルコール類(ベンジルアルコール、フェネチルアルコール等)、エステル類(酢酸エステル、酢酸ブチル等)、ケトン類(アセトン、メチルエチルケトン等)、ジメチルスルホキシド、エーテル類(ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン等)、さらには数種の混合系、水とこれら有機溶剤の混合系などがあげられる。使用される溶剤は、ヒドロキシガリウムフタロシアニンに対して、1〜200部、好ましくは10〜100部の範囲で用いられる。処理温度は、0〜150℃、好ましくは室温〜100℃の範囲で行われる。また、粉砕の際に食塩、ぼう硝等の磨砕助剤を用いることもできる。磨砕助剤は顔料に対し0.5〜20倍、好ましくは1〜10倍の範囲で用いられる。
アシッドペースティングに用いる酸としては、硫酸が好ましく、濃度70〜100%、好ましくは95〜100%のものが使用され、溶解温度は−20〜100℃、より好ましくは0〜60℃の範囲に設定される。濃硫酸の量は、オキシチタニウムフタロシアニン水和物結晶の質量に対して、1〜100倍、好ましくは3〜50倍の範囲に設定される。析出させる溶剤としては、水または、水と有機溶剤の混合溶剤が任意の量で用いられ、水とメタノール、エタノール等のアルコール系溶剤、または水とベンゼン、トルエン等の芳香族系溶剤との混合溶剤が特に好ましい。析出させる温度については特に制限はないが、発熱を防ぐために、氷等で冷却することが好ましい。また、オキシチタニウムフタロシアニン水和物結晶と無機塩との比率は、質量比で1/0.1〜1/20で、1/0.5〜1/5の範囲が好ましい。
上記の溶剤処理において使用される溶剤としては、芳香族類(トルエン、クロロベンゼン等)、脂肪族アルコール類(メタノール、エタノール、ブタノール等)、ハロゲン系炭化水素類(ジクロロメタン、クロロホルム、トリクロロエタン等)、さらには数種の混合系、水とこれら有機溶剤の混合系等があげられる。使用される溶剤は、オキシチタニウムフタロシアニンに対して、1〜100倍、好ましくは5〜50倍の範囲で用いる。処理温度は、室温〜100℃、好ましくは50〜100℃の範囲に設定される。また、粉砕の際に食塩、ぼう硝等の磨砕助剤を用いることもできる。磨砕助剤は顔料に対し0.5〜20倍、好ましくは1〜10倍用いればよい。
また、上記電荷輸送層14を最表面層として用いた本発明の感光体は、従来のオーバーコート層を設けた態様の感光体と比べ、クリーニングの際に適度な削れ性を示すため、良好なクリーニング性を有する。
本発明の電子写真用有機感光体は表面電位の光応答性に優れ、感光体を小径化して高速の画像形成装置を提供することが可能となる。また、前記の通り、本発明に係る高分子電荷輸送材料を電荷輸送層に含有する場合には、耐刷性に優れオーバーコート層の形成が不要であるため、感光体の更なる小径化と長寿命化とを実現した画像形成装置を提供することができる。
図2に本発明の電子写真感光体を用いた電子写真方式の画像形成装置の概略構成図の一例を示した。
図2に示した画像形成装置10において、図1に示した感光体1は矢印の方向に所定の回転速度で回転可能となっている。前記画像形成装置10は、感光体1及びその回転方向に沿って、帯電装置2、露光装置3、現像装置4、転写装置5、クリーニング装置7がこの順で配置され、さらに、転写装置5を経た被転写媒体8が搬送される像定着装置6を備えている。
粗面化処理した20mmφのステンレス円筒基板上に、ジルコニウム化合物(商品名:オルガチックスZC540、マツモト製薬社製)100部及びシラン化合物(商品名:A1110、日本ユンカー社製)10部とi−プロパノール400部及びブタノール200部からなる溶液を浸漬コーティング法で塗布し、150℃において10分間加熱乾燥し膜厚0.5μmの下引き層を形成した。電荷発生材料としてジクロロスズフタロシアニン10部を、ポリビニルブチラール樹脂(商品名:エスレックBM−S、積水化学社製)10部及び酢酸n−ブチル500部と混合し、ガラスビーズとともにペイントシェーカーで1時間処理して分散した後、得られた塗布液を上記下引き層上に浸漬コーティング法で塗布し、100℃において10分間加熱乾燥して電荷発生層を形成した。電荷輸送材料として前記例示化合物(81)の電荷輸送性ポリマー7部を、モノクロロベンゼン38部に溶解し、得られた塗布液を、電荷発生層が形成されたステンレス鋼製円筒基板上に浸漬コーティング法で塗布し、120℃において1時間加熱乾燥、膜厚55μmの電荷輸送層を形成した。
このようにして得られた電子写真用有機感光体の電子写真特性を、富士ゼロックス社製のレーザービームプリンターテストモデル−1(A−4横方向、毎分36枚)にて、通常環境(20℃、50%RH)下、プリントテストを行い、1枚目と5000枚コピー後の画質を評価した。尚、露光量は、電荷発生材料の感度によって、フィルターを用いて調整した。
また、(株)ケット社製の電磁膜厚計LE−200Jを用いて、電子写真用感光体の感光層全体の膜厚を計測し、画質評価前の膜厚から評価後(50000枚コピー後)の膜厚の差を求めて最表面層(電荷輸送層14)の磨耗量を求めた。上記評価結果を表18に示す。
電荷発生材料をクロロガリウムフタロシアニンに変えた以外は実施例1と同様にして有機感光体を作製し、評価を行った。
電荷発生材料をヒドロキシガリウムフタロシアニンに変えた以外は実施例1と同様にして有機感光体を作製し、評価を行った。
電荷発生材料をオキソチタニウムフタロシアニンに変えた以外は実施例1と同様にして有機感光体を作製し、評価を行った。
電荷輸送材料を前記例示化合物(13)の電荷輸送性ポリマーに変えた以外は実施例1と同様にして有機感光体を作製し、評価を行った。
電荷輸送材料を前記例示化合物(13)の電荷輸送性ポリマーに変えた以外は実施例2と同様にして有機感光体を作製し、評価を行った。
電荷輸送材料を前記例示化合物(13)の電荷輸送性ポリマーに変えた以外は実施例3と同様にして有機感光体を作製し、評価を行った。
電荷輸送材料を前記例示化合物(13)の電荷輸送性ポリマーに変えた以外は実施例4と同様にして有機感光体を作製し、評価を行った。
電荷輸送材料を前記例示化合物(51)の電荷輸送性ポリマーに変えた以外は実施例1と同様にして有機感光体を作製し、評価を行った。
電荷輸送材料を前記例示化合物(51)の電荷輸送性ポリマーに変えた以外は実施例2と同様にして有機感光体を作製し、評価を行った。
電荷輸送材料を前記例示化合物(51)の電荷輸送性ポリマーに変えた以外は実施例3と同様にして有機感光体を作製し、評価を行った。
電荷輸送材料を前記例示化合物(51)の電荷輸送性ポリマーに変えた以外は実施例4と同様にして有機感光体を作製し、評価を行った。
電荷輸送材料を前記例示化合物(54)の電荷輸送性ポリマーに変えた以外は実施例1と同様にして有機感光体を作製し、評価を行った。。
電荷輸送材料を前記例示化合物(54)の電荷輸送性ポリマーに変えた以外は実施例2と同様にして有機感光体を作製し、評価を行った。
電荷輸送材料を前記例示化合物(54)の電荷輸送性ポリマーに変えた以外は実施例3と同様にして有機感光体を作製し、評価を行った。
電荷輸送材料を前記例示化合物(54)の電荷輸送性ポリマーに変えた以外は実施例4と同様にして有機感光体を作製し、評価を行った。
電荷輸送材料を下記比較化合物1(Mw=4.5×104(スチレン換算)、Mn/Mw=2.1)に変えた以外は実施例1と同様にして有機感光体を作製し、評価を行った。
電荷発生材料をクロロガリウムフタロシアニンに変えた以外は比較例1と同様にして有機感光体を作製し、評価を行った。
電荷発生材料をヒドロキシガリウムフタロシアニンに変えた以外は比較例1と同様にして有機感光体を作製し、評価を行った。
電荷発生材料をオキソチタニウムフタロシアニンに変えた以外は比較例1と同様にして有機感光体を作製し、評価を行った。
電荷輸送材料を下記比較化合物2(Mw=7.3×104(スチレン換算)、Mn/Mw=1.9)に変えた以外は実施例1と同様にして有機感光体を作製し、評価を行った。
電荷発生材料をクロロガリウムフタロシアニンに変えた以外は比較例5と同様にして有機感光体を作製し、評価を行った。
電荷発生材料をヒドロキシガリウムフタロシアニンに変えた以外は比較例5と同様にして有機感光体を作製し、評価を行った。
電荷発生材料をオキソチタニウムフタロシアニンに変えた以外は比較例5と同様にして有機感光体を作製し、評価を行った。
電荷輸送材料を下記比較化合物3(Mw=8.2×104(スチレン換算)、Mn/Mw=2.2)に変えた以外は実施例1と同様にして有機感光体を作製し、評価を行った。
電荷発生材料をクロロガリウムフタロシアニンに変えた以外は比較例9と同様にして有機感光体を作製し、評価を行った。
電荷発生材料をヒドロキシガリウムフタロシアニンに変えた以外は比較例9と同様にして有機感光体を作製し、評価を行った。
電荷発生材料をオキソチタニウムフタロシアニンに変えた以外は比較例9と同様にして有機感光体を作製し、評価を行った。
これに対し、実施例1〜16に示すように、本発明の有機感光体及びそれを用いた電子写真方式の画像形成装置は、電荷輸送層が55μmと厚い条件においても高速な光応答性により良好な画像を与え、また優れた耐刷性により、5000枚印刷後での特性の変化は極めて小さく、小型、高速、かつ長寿命な有機感光体及び画像形成装置を提供することができる。
2 帯電装置
3 露光装置
4 現像装置
5 転写装置
6 像定着装置
7 クリーニング装置
10 画像形成装置
11 導電性支持体
12 下引層
13 電荷発生層
14 電荷輸送層
15 感光層
Claims (2)
- 導電性支持体上に感光層を有する電子写真用有機感光体であって、
前記感光層の少なくとも一層が、下記一般式(I−1)及び(I−2)で示される構造から選択された少なくとも1種を部分構造として含む繰り返し構造を有する高分子電荷輸送材料を含有することを特徴とする電子写真用有機感光体。
(一般式(I−1)及び(I−2)中、Xは、置換もしくは未置換の2価のベンゼン環、置換もしくは未置換の2価の多核芳香族炭化水素、置換もしくは未置換の2価の縮合多環芳香族炭化水素、置換もしくは未置換の2価の複素環、少なくとも1種の複素環を含む置換もしくは未置換の2価の多核芳香族炭化水素または少なくとも1種の複素環を含む置換もしくは未置換の2価の縮合多環芳香族炭化水素を表し、Tは、炭素数1〜6の2価の直鎖状炭化水素基または炭素数2〜10の2価の分枝鎖状炭化水素基を表し、lは、0〜3の整数を表し、kは、0または1を表し、Arは、置換もしくは未置換の1価の多核芳香族炭化水素、置換もしくは未置換の1価の縮合多環芳香族炭化水素、少なくとも1種の複素環を含む置換もしくは未置換の1価の多核芳香族炭化水素または少なくとも1種の複素環を含む置換もしくは未置換の1価の縮合多環芳香族炭化水素を表す。) - 請求項1に記載の電子写真用有機感光体を用いることを特徴とする電子写真方式の画像形成装置。
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