JP2008304621A - 単層型電子写真感光体およびそれを備えた電子写真装置 - Google Patents

単層型電子写真感光体およびそれを備えた電子写真装置 Download PDF

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Abstract

【課題】長期間の繰り返し使用に対しても、機械的/電気的耐久性に優れ、異常画像の発生がない高耐久性の単層型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を課題とする。
【解決手段】導電性材料からなる導電性支持上に、電荷発生物質と電荷輸送物質とを含有する単層型感光層が積層されてなる電子写真感光体であって、前記単層型感光層が、前記電荷輸送物質として特定の正孔輸送物質および特定の電子輸送物質を含有することを特徴とする単層型電子写真感光体により、上記の課題を解決する。
【選択図】なし

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成に用いられる電子写真感光体とそれを備えた電子写真装置に関する。
電子写真技術を用いて画像を形成する電子写真方式の画像形成装置(以下「電子写真装置」ともいう)は、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などに多用されている。
電子写真装置では、以下のような電子写真プロセスを経て画像が形成される。まず、装置に備わる電子写真感光体(以下「感光体」ともいう)の感光層を帯電器によって所定の電位に一様に帯電させた後、露光手段から画像情報に応じて照射されるレーザ光などの光によって露光して静電潜像を形成する。次いで、形成された静電潜像に対して現像手段から現像剤を供給し、感光体の表面に現像剤の成分であるトナーと呼ばれる着色された微粒子を付着させることによって静電潜像を現像し、トナー画像として顕像化する。次いで、形成されたトナー画像を転写手段によって感光体の表面から記録紙などの転写材上に転写し定着手段によって定着させて、転写材に所望の画像を形成する。
転写手段による転写動作の際には、感光体表面上のすべてのトナーが記録紙に転写して移行されるのではなく、一部が感光体表面に残留する。また、転写時に感光体と接触する記録紙の紙粉が感光体表面に付着したまま残留することもある。このような感光体表面の残留トナーおよび付着紙粉などの異物は、形成される画像の品質に悪影響を及ぼすので、クリーニング装置によって除去される。また、近年ではクリーナーレス化技術が進み、独立したクリーニング手段を有することなく現像手段に付加されるクリーニング機能(現像兼クリーニングシステム)によって残留トナーを回収(除去)している。このようにして感光体表面をクリーニングした後、除電器などによって感光層表面を除電し、静電潜像を消失させる。
このような電子写真プロセスに用いられる感光体は、導電性材料からなる導電性基体上に光導電性材料を含有する感光層が積層されて構成される。
感光体としては、従来から、無機系光導電性材料を主成分とする感光層を備える電子写真感光体(以下、「無機系感光体」ともいう)が広く用いられている。無機系感光体の代表的なものとしては、アモルファスセレン(a−Se)またはアモルファスセレン砒素(a−AsSe)などからなる層を感光層に用いたセレン系感光体;酸化亜鉛(ZnO)または硫化カドミウム(CdS)を色素などの増感剤とともに樹脂中に分散したものを感光層に用いた酸化亜鉛系感光体または硫化カドミウム系感光体;およびアモルファスシリコン(a−Si)からなる層を感光層に用いたアモルファスシリコン系感光体(a−Si感光体)などがある。
しかしながら、無機系感光体には次のような欠点がある。
セレン系感光体および硫化カドミウム系感光体は、耐熱性および保存安定性に問題がり、セレンおよびカドミウムが人体および環境に対する毒性を有するので、これらを用いた感光体は、使用後に回収し適切に廃棄する必要がある。
酸化亜鉛系感光体は、感度および耐久性が低いという欠点があり、現在ではほとんど使用されていない。
a−Si感光体は、無公害性の無機系感光体として注目され、感度および耐久性が高いという長所を有する反面、プラズマ化学気相成長法を用いて製造されるので、感光層を均一に成膜することが難しく、画像欠陥が発生し易く、生産性が低く、製造原価が高いという短所を有する。
このように無機系感光体には多くの欠点があることから、有機系光導電性材料、すなわち有機光導電体(Organic Photoconductor;略称:OPC)を用いた感光体(以下、「有機系感光体」ともいう)の研究開発が進み、感光体の主流を占めてきている。
有機系感光体は、感度、耐久性および環境に対する安定性などに若干の問題を有するが、毒性、製造原価および材料設計の自由度などの点において、無機系感光体に比べて多くの利点を有している。例えば、有機系感光体は、感光層を浸漬塗布法に代表される容易かつ安価な方法で形成することができる。
このような有機系感光体の構成としては、導電性材料からなる導電性基体上に電荷発生物質および電荷輸送物質(「電荷移動物質」ともいう)の双方を結着樹脂(「バインダ樹脂」、「結着剤樹脂」ともいう)に分散させた単層構造、導電性基体上に電荷発生物質を結着樹脂に分散させた電荷発生層と電荷輸送物質を結着樹脂に分散させた電荷輸送層とをこの順でまたは逆順で形成した積層構造または逆二層型積層構造などの様々な構成が提案されている。これらの中でも感光層として電荷発生層上に電荷輸送層を積層した機能分離型の感光体は、電子写真特性および耐久性に優れ、材料選択の自由度の高さから感光体特性を様々に設計できることから広く実用化されている。
有機系感光体は、主要機能成分である電荷輸送物質が正孔輸送物質である負帯電方式と電子輸送物質である正帯電方式に分類される。
有機系感光体の研究開発において、優れた電荷輸送能を有する正孔輸送物質の開発が先行したことから、負帯電方式の感光体が実用化されているが、この方式は有害なオゾンや窒素酸化物を多く発生し、コロナ放電による帯電を均一化することが難しいなどの問題がある。
一方、正帯電方式は上記の負帯電方式の問題を有さず、セレン系感光体およびa−Si感光体などの正帯電方式の無機系感光体におけるプロセス技術を適用できることから、高性能な正帯電方式の有機系感光体の出現が望まれてきた。
これまでに開発された正帯電方式の有機感光体としては、ポリビニルカルバゾール(PVCz)とトリニトロフルオレノン(TNF)との電荷移動錯体からなる単層構造の単層型感光体(米国特許第3484237号:特許文献1参照)、電荷発生物質と正孔輸送物質を結着剤に分散させた単層型感光体などがある。前者は低感度であり、TNFが発ガン性物質であることから、後者は低感度で帯電保持力が低く、繰り返し使用時に電気特性がすることから、現在は使用されていない。また、PVCzとTNFとの電荷移動錯体からなる単層型感光体では、電荷移動錯体の形成によって電子、正孔それぞれの電荷移動度が低下することが知られている。
また、特許第2718048号公報(特許文献2)には、電子輸送能を有する電荷輸送物質としてジフェノキノン化合物が開示されている。ジフェノキノン化合物は、有機溶剤に対する溶解性および結着樹脂との親和性が低く、出力画像において画像欠陥の要因となる感光層中での結晶化が起こり易いという欠点がある。
このような欠点を改善するために、非対称型構造のジフェノキノン化合物や低分子であるベンゾキノン誘導体との混合が提案されてきたが、その感光体の電子移動度は低く、また電荷発生物質からの注入効率の低さに起因する残留電位の高さの問題や繰り返し使用時における電荷蓄積による感度、帯電保持率、残留電位などの基本的な電気特性の変化や劣化等の問題は未だ解決されていない。
他方、電子写真装置では、感光体に対して前述の帯電、露光、現像、転写、クリーニングおよび除電の動作が種々の環境下で繰返し実行されるので、感光体には、感度が高いことおよび光応答性に優れることに加えて、環境安定性、電気的安定性および機械的外力に対する耐久性(耐刷性)が求められる。特に、感光体の表面層が、クリーニング部材などによる摺擦によって磨耗し難いことが求められる。
一般に、単層型感光体は、表面層全体に低分子化合物である電荷発生物質と電荷輸送物質が分布しているために、表面側に電荷輸送物質だけが存在する積層型に比べ耐摩耗性に弱いことが課題である。
さらに、電荷移動錯体の形成による移動度の低下のない単層型感光体が提案されている(特許第3847732号公報:特許文献3参照)。この単層型感光体は電気特性の面において改善されているが、機械的強度は従来品と同程度で繰返し使用すると膜減り大きいという問題がある。そこで摩耗性を改良するために電荷発生物質と電荷輸送物質を減量すると、反対に電気特性を悪化させてしまう。
特開2004−151666号公報(特許文献4)の実施例には、正孔輸送物質として本願発明の一般式(1)に相当する化合物と電子輸送物質としてジフェノキノンとを含有する単層型感光体が記載されている。しかし、電荷移動錯体を形成しないため、本願発明のような電気特性の向上は見られない。
また、特公平4−48215号公報(特許文献5)には、電子輸送層の含有化合物として本願発明の一般式(2)に相当する化合物が記載されている。しかし、これらの化合物だけでは電子輸送能力しか有さず単層感光体には不適当である。
このように、感光体における電気特性と機械的耐久性の両立は困難な状況にある。
米国特許第3484237号 特許第2718048号公報 特許第3847732号公報 特開2004−151666号公報 特公平4−48215号公報
したがって、本発明は、長期間の繰り返し使用に対しても、機械的/電気的耐久性に優れ、異常画像の発生がない高耐久性の単層型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を課題とする。
かくして、本発明によれば、導電性材料からなる導電性支持上に、電荷発生物質と電荷輸送物質とを含有する単層型感光層が積層されてなる感光体であって、前記単層型感光層が、前記電荷輸送物質として一般式(1):
Figure 2008304621
(式中、
aは、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアルコキシ基、置換基を有してもよいジアルキルアミノ基、置換基を有してもよいアリール基、ハロゲン原子または水素原子であり;
mは1〜6の整数であり、mが2以上のとき、複数のaは、同一または異なって、互いに結合して環構造を形成してもよく;
b、cおよびdは、同一または異なって、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアルコキシ基、置換基を有してもよいジアルキルアミノ基、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよいアリールオキシ基、置換基を有してもよいアリールチオ基、ハロゲン原子または水素原子であり;
i、kおよびjは、同一または異なって、1〜5の整数であり、iが2以上のとき、複数のbは、同一または異なって、互いに結合して環構造を形成してもよく、kが2以上のとき、複数のcは、同一または異なって、互いに結合して環構造を形成してもよく、jが2以上のとき、複数のdは、同一または異なって、互いに結合して環構造を形成してもよく;
Ar4およびAr5は、同一または異なって、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよいアリールアルキル基、置換基を有してもよい複素環基または水素原子であり、ただし、Ar4およびAr5は共に水素原子ではなく、Ar4およびAr5は、原子または原子団を介して互いに結合して環構造を形成してもよい)
で示される正孔輸送物質および一般式(2):
Figure 2008304621
(式中、R1〜R8は、同一または異なって、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアルコキシ基、置換基を有してもよいアリール基、ニトロ基または水素原子である)
で示される電子輸送物質を含有することを特徴とする単層型感光体が提供される。
また、本発明によれば、上記の単層型感光体と、前記単層型感光体を帯電させる帯電手段と、帯電された前記単層型感光体に対して露光を施す露光手段と、露光によって形成される静電潜像を現像する現像手段とを備えることを特徴とする電子写真装置が提供される。
本発明の単層型感光体は、耐刷性に優れ、長期の使用にわたっても電気的安定性を保持し、画像上の劣化を発生しない、安定した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ができる。また、本発明の単層型感光体は、オゾン発生の少ない正帯電方式に適した感光体を提供することができる。
本発明の単層型感光体は、導電性材料からなる導電性支持上に、電荷発生物質と電荷輸送物質とを含有する単層型感光層が積層されてなる感光体であって、前記単層型感光層が、前記電荷輸送物質として一般式(1)で示される正孔輸送物質および一般式(2)で示される電子輸送物質を含有することを特徴とする。
本発明の単層型感光体について図面を用いて具体的に説明する。
図1および2は、本発明の単層型感光体の要部の構成を示す模式断面図である。
図1の単層型感光体1は、導電性支持11上に、電荷発生物質12と電荷輸送物質13とを含有する単層型感光層140が積層されてなる。
図2の単層型感光体2は、導電性支持11上に中間層18を介して、電荷発生物質12と電荷輸送物質13とを含有する単層型感光層140が積層されてなる。
なお、図番17はバインダ樹脂を示す。
[導電性支持体11]
導電性支持体の構成材料は、単層型感光体140の電極としての機能と支持部材としての機能を有し、当該分野で用いられる材料であれば特に限定されない。
具体的には、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、亜鉛、ステンレス鋼、チタンなどの金属材料:ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド、ポリエステル、ポリオキシメチレン、ポリスチレンなどの高分子材料、硬質紙、ガラスなどからなる基体表面に金属箔をラミネートしたもの、金属材料を蒸着したもの、導電性高分子、酸化スズ、酸化インジウムなどの導電性化合物の層を蒸着もしくは塗布したものなどが挙げられる。
導電性支持体の形状は、図1および2に示すようなシート状および後述する図3に示すような円筒状に限定されず、円柱状、無端ベルト状などであってもよい。
導電性支持体1の表面には、必要に応じて、画質に影響のない範囲内で、陽極酸化皮膜処理、薬品、熱水などによる表面処理、着色処理、表面を粗面化するなどの乱反射処理を施されていてもよい。
乱反射処理は、レーザを露光光源として用いる電子写真プロセスにおいて本発明による感光体を用いる場合に特に有効である。すなわち、レーザを露光光源として用いる電子写真プロセスでは、レーザ光の波長が揃っているので、感光体の表面で反射されたレーザ光と感光体の内部で反射されたレーザ光とが干渉を起こし、この干渉による干渉縞が画像に現れて画像欠陥の発生することがある。そこで、導電性支持体の表面に乱反射処理を施すことにより、波長の揃ったレーザ光の干渉による画像欠陥を防止することができる。
[単層型感光層140]
単層型感光層は、電荷発生物質と、電荷輸送物質として一般式(1)で示される正孔輸送物質および一般式(2)で示される電子輸送物質と、バインダ樹脂とを含有する。
電荷発生物質は、光を吸収することにより電荷を発生する能力を有する。
電荷発生物質としては、当該分野で用いられる化合物を使用できる。
具体的には、アゾ系顔料(モノアゾ系顔料、ビスアゾ系顔料、トリスアゾ系顔料など)、インジゴ系顔料(インジゴ、チオインジゴなど)、ペリレン系顔料(ペリレンイミド、ペリレン酸無水物など)、多環キノン系顔料(アントラキノン、ピレンキノンなど)、フタロシアニン系顔料(金属フタロシアニン、X型無金属フタロシアニンなど)、スクアリリウム色素、ピリリウム塩類、チオピリリウム塩類、トリフェニルメタン系色素などの有機顔料または染料、さらにセレン、非晶質シリコンなどの無機材料などが挙げられる。これらの電荷発生物質は1種を単独でまたは2種以上を組み合せて使用することができる。
これらの電荷発生物質の中でも、金属フタロシアニン、X型無金属フタロシアニンのようなフタロシアニン系顔料が好ましく、次式(A)で示されるオキソチタニウムフタロシアニンが特に好ましい。
Figure 2008304621
(式中、X1、X2、X3およびX4は、同一または異なって、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基またはアルコキシ基であり、r、s、yおよびzは、同一または異なって、0〜4の整数である)
フタロシアニン系顔料は、高い電荷発生効率と電荷注入効率とを有するので、光を吸収することによって多量の電荷を発生するとともに、発生した電荷を分子内に蓄積することなく、単層型感光層に含有される電荷輸送物質に電荷を効率よく注入されて円滑に輸送されるので、高感度かつ高解像度の感光体を得ることができる。
電荷発生物質は、増感染料と組み合せて使用することができる。
このような増感染料としては、例えばメチルバイオレット、クリスタルバイオレット、ナイトブルーおよびビクトリアブルーなどに代表されるトリフェニルメタン系染料;エリスロシン、ローダミンB、ローダミン3R、アクリジンオレンジおよびフラペオシンなどに代表されるアクリジン染料;メチレンブルーおよびメチレングリーンなどに代表されるチアジン染料;カプリブルーおよびメルドラブルーなどに代表されるオキサジン染料;シアニン染料;スチリル染料;ピリリウム塩染料およびチオピリリウム塩染料などが挙げられる。
電荷輸送物質は、電荷発生物質で発生した電荷を受入れ輸送する能力を有し、正孔輸送物質(「ホール輸送物質」ともいう)および電子輸送物質を包含する。
正孔輸送物質は、一般式(1)で示される。
一般式(1)における置換基について説明する。
aの置換基を有してもよいアルキル基としては、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基、ハロゲン原子で置換されていてもよいアルキル基が挙げられる。具体的には、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、イソブチル基、1−メトキシエチル基、フルオロメチル基、トリフルオロメチル基などが挙げられ、これらの中でも、メチル基、イソプロピル基、トリフルオロメチル基が特に好ましい。
aの置換基を有してもよいアルコキシ基としては、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基、ハロゲン原子で置換されていてもよいアルコキシ基が挙げられる。具体的には、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、イソブトキシ基などが挙げられ、これらの中でも、メトキシ基が特に好ましい。
aの置換基を有してもよいジアルキルアミノ基としては、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基、ハロゲン原子で置換されていてもよいジアルキルアミノ基が挙げられる。具体的には、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基などが挙げられる。
aの置換基を有してもよいアリール基としては、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基、ハロゲン原子で置換されていてもよいアリール基が挙げられる。具体的には、フェニル基、トリル基、キシリル基、メトキシフェニル基、メチルメトキシフェニル基、4−クロロフェニル基、4−フルオロフェニル基、ナフチル基、メトキシナフチル基などが挙げられる。
aのハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などが挙げられ、これらの中でも、フッ素原子が特に好ましい。
b、cおよびdの置換基を有してもよいアルキル基は、上記aと同義であり、メチル基が特に好ましい。
b、cおよびdの置換基を有してもよいアルコキシ基は、上記aと同義であり、メトキシ基が特に好ましい。
b、cおよびdの置換基を有してもよいジアルキルアミノ基は、上記aと同義であり、ジメチルアミノ基が特に好ましい。
b、cおよびdの置換基を有してもよいアリール基としては、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基、炭素数6〜12のアリール基、ハロゲン原子で置換されていてもよいアリール基が挙げられる。具体的には、フェニル基、トリル基、キシリル基、メトキシフェニル基、メチルメトキシフェニル基、4−クロロフェニル基、4−フルオロフェニル基、ビフェニルイル基、ナフチル基、メトキシナフチル基などが挙げられ、これらの中でも、フェニル基、ビフェニルイル基が特に好ましい。
b、cおよびdの置換基を有してもよいアリールオキシ基としては、4−メチルフェノキシ基などが挙げられる。
b、cおよびdの置換基を有してもよいアリールチオ基としては、フェニールチオ基などが挙げられる。
b、cおよびdのハロゲン原子は、上記aと同義である。
Ar4およびAr5の置換基を有してもよいアルキル基は、上記aと同義であり、メチル基が特に好ましい。
Ar4およびAr5の置換基を有してもよいアリール基としては、例えば炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基、炭素数2〜6のジアルキルアミノ基およびハロゲン原子で置換されていてもよいアリール基が挙げられる。
具体的には、フェニル基、トリル基、キシリル基、イソプロピルフェニル基、メトキシフェニル基、メチルメトキシフェニル基、t−ブチルフェニル基、4−ジエチルアミノフェニル基、4−クロロフェニル基、2−フルオロフェニル基、4−フルオロエチルフェニル基、ナフチル基、メトキシナフチル基などが挙げられ、これらの中でも、フェニル基、トリル基、メトキシフェニル基、ナフチル基が特に好ましい。
Ar4およびAr5の置換基を有してもよいアリールアルキル基としては、ベンジル基などが挙げられる。
Ar4およびAr5の置換基を有してもよい複素環基としては、クロマニル基、チエニル基、5−メリルチエニル基、フリル基などが挙げられる。
一般式(1)で示される正孔輸送物質の具体例を表1−1〜1−21に示す。
これらの化合物の中でも、例示化合物1、3、6および111が特に好ましい。
なお、これらの化合物は特開2004−151666号公報に記載の方法により合成できる。
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電子輸送物質は、一般式(2)で示される。
一般式(2)における置換基について説明する。
1〜R8の置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアルコキシ基および置換基を有してもよいアリール基は、一般式(1)の置換基aと同義である。
一般式(2)で示される電子輸送物質としては、例えば下記の構造式で示される例示化合物a〜eが挙げられる。
例示化合物aとしては、n−ブトキシカルボニル基が4位に置換した(一般式(2)のR8がn−ブチル基である)化合物が好ましい。
例示化合物bとしては、フェネトキシカルボニル基が4位に置換した(一般式(2)のR8がフェネチル基である)化合物が好ましい。
例示化合物cとしては、カルビトキシ基が4位に置換した(一般式(2)のR8が2−(2−エトキシエトキシ)エチル基である)化合物が好ましい。
例示化合物dとしては、n−ブトキシカルボニル基およびニトロ基がそれぞれ4位および7位に置換した(一般式(2)のR2およびR8がそれぞれニトロ基およびn−ブチル基である)化合物が好ましい。
これらの化合物の中でも、上記の置換位置に置換基を有する例示化合物a、bおよびcが特に好ましい。
なお、これら化合物は特公平4−48215号公報に記載の方法により合成できる。
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バインダ樹脂としては、例えば、単層型感光層の機械的強度、耐久性などを向上させる目的で使用され、当該分野で用いられる結着性を有する樹脂を使用できる。
具体的には、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニルなどのビニル系樹脂、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリエステルカーボネート、ポリスルホン、ポリアリレート、ポリアミド、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリエーテル、ポリアクリルアミド、ポリフェニレンオキサイドなどの熱可塑性樹脂;フェノキシ樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリウレタン、フェノール樹脂、アルキッド樹脂、メラミン樹脂、フェノキシ樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマールなどの熱硬化性樹脂、これらの樹脂の部分架橋物、これらの樹脂に含まれる構成単位のうちの2つ以上を含む共重合体樹脂(塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体樹脂などの絶縁性樹脂)などが挙げられる。これらのバインダ樹脂は1種を単独でまたは2種以上を組み合せて使用することができる。
これらの樹脂の中でも、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリアリレートおよびポリフェニレンオキサイドは、体積抵抗値が1013Ω以上であって電気絶縁性に優れ、かつ成膜性、電位特性などにも優れるので好ましく、ポリカーボネートは特に好適に使用できる。
正孔輸送物質と電子輸送物質との使用割合は特に限定されないが、正孔輸送物質の重量Hと電子輸送物質の重量Eとの比率H/Eは、9/1〜1/1であるのが好ましい。
比率H/Eが9/1を超える場合には、正孔輸送物質の機能しか発揮されず、電荷移動錯体が機能を発揮しないことがある。一方、比率H/Eが1/1未満の場合には、電荷移動錯体を形成しなかった電子輸送物質がトラップレベルとして作用し感度の低下を引き起こすことがある。
電荷輸送物質の含有量は、単層型感光層の5〜70重量%であるのが好ましい。
電荷輸送物質の含有量が70重量%を超える場合には、膜強度が低下することがある。一方、電荷輸送物質の含有量が5重量%未満の場合には、電荷を輸送することができず感度が低下することがある。
電荷発生物質の含有量は、単層型感光層の2〜10重量%であるのが好ましい。
電荷発生物質の含有量が10重量%を超える場合には、感光層の膜強度が低下するだけでなく、電荷発生物質の分散性が低下して粗大粒子が増大し、露光によって消去されるべき部分以外の表面電荷が減少し、画像欠陥、特に白地にトナーが付着し微小な黒点が形成される黒ぽちと呼ばれる画像のかぶりが多くなることがある。一方、電荷発生物質の含有量が2重量%未満の場合には、感光体の感度が低下することがある。
バインダ樹脂の含有量は、単層型感光層の30〜80重量%程度であるのが好ましい。
バインダ樹脂の割合が80重量%を超える場合には、単層型感光層の機能が低下するおそれがある。一方、バインダ樹脂の含有量が30重量%未満の場合には、単層型感光層の膜強度が低下するおそれがある。
単層型感光層140は、電荷発生物質12、電荷輸送物質13(正孔輸送物質および電子輸送物質)およびバインダ樹脂17、ならびに必要に応じて酸化防止剤などの添加剤を適当な有機溶剤に溶解または分散して感光層形成用塗布液を調製し、この塗布液を導電性支持体11の表面に、または導電性支持体1上に形成された中間層18の表面に塗布し、次いで乾燥して有機溶剤を除去することによって形成できる。より具体的には、例えば、バインダ樹脂を有機溶剤に溶解してなる樹脂溶液に構成物質を溶解または分散させることにより、単層型感光層形成用塗布液を調製する。
本発明の正孔輸送物質と電子輸送物質は、溶剤中で電荷移動錯体を形成する。
有機溶剤としては、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、テトラリン、ジフェニルメタン、ジメトキシベンゼン、ジクロルベンゼンなどの芳香族炭化水素類;ジクロロメタン、ジクロロエタン、テトラクロロプロパンなどのハロゲン化炭化水素;テトラヒドロフラン(THF)、ジオキサン、ジベンジルエーテル、ジメトキシメチルエーテル、1,2−ジメトキシエタンなどのエーテル類;メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、アセトフェノン、イソホロンなどのケトン類;安息香酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル類、ジフェニルスルフィドなどの含イオウ溶剤;ヘキサフロオロイソプロパノールなどのフッ素系溶剤;N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミドなどの非プロトン性極性溶剤などが挙げられ、これらは単独または混合溶剤として使用できる。また、このような溶剤に、アルコール類、アセトニトリルまたはメチルエチルケトンを加えた混合溶剤を使用することもできる。これらの溶剤の中でも、地球環境に対する配慮から、非ハロゲン系有機溶剤が好適に用いられる。
構成物質を樹脂溶液に溶解または分散させるに先立ち、電荷発生物質およびその他の添加剤を予備粉砕してもよい。
予備粉砕は、例えば、ボールミル、サンドミル、アトライタ、振動ミル、超音波分散機などの一般的な粉砕機を用いて行うことができる。
構成物質の樹脂溶液への溶解または分散は、例えば、ペイントシェーカ、ボールミル、サンドミルなどの一般的な分散機を用いて行うことができる。このとき、容器および分散機を構成する部材から摩耗などによって不純物が発生し、塗布液中に混入しないように、分散条件を適宜設定するのが好ましい。
単層型感光層形成用塗布液の塗布方法は、塗布液の物性および生産性などを考慮して最適な方法を選択すればよく、具体意的には、ロール塗布、スプレー塗布、ブレード塗布、リング塗布、浸漬塗布などが挙げられる。
これらの塗布方法の中でも、浸漬塗布法は、塗布液を満たした塗工槽に基体を浸漬した後、一定速度または逐次変化する速度で引上げることによって基体の表面上に層を形成する方法であり、比較的簡単で、生産性および原価の点で優れている。したがって、浸漬塗布法は、電子写真感光体を製造する場合に多く利用されている。なお、浸漬塗布法に用いる装置には、塗布液の分散性を安定させるために、超音波発生装置に代表される塗布液分散装置を設けてもよい。
単層型感光層は、本発明の効果を阻害しない範囲で電荷輸送能を向上させるために、一般式(1)で示される正孔輸送物質と一般式(2)で示される電子輸送物質以外の電荷輸送物質を含有してもよい。
このような電荷輸送物としては、例えばエナミン誘導体、カルバゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、チアゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、イミダゾロン誘導体、イミダゾリジン誘導体、ビスイミダゾリジン誘導体、スチリル化合物、ヒドラゾン化合物、多環芳香族化合物、インドール誘導体、ピラゾリン誘導体、オキサゾロン誘導体、ベンズイミダゾール誘導体、キナゾリン誘導体、ベンゾフラン誘導体、アクリジン誘導体、フェナジン誘導体、アミノスチルベン誘導体、トリアリールアミン誘導体、トリアリールメタン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、スチルベン誘導体およびベンジジン誘導体、ならびにこれらの化合物から生じる基を主鎖または側鎖に有するポリマー、例えばポリ−N−ビニルカルバゾール、ポリ−1−ビニルピレンおよびポリ−9−ビニルアントラセンなどが挙げられる。
単層型感光層は、必要に応じて当該分野で用いられる酸化防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤、レベリング剤などの各種添加剤を含有してもよい。
酸化防止剤としては、フェノール系化合物、ハイドロキノン系化合物、トコフェロール系化合物およびアミン系化合物などが挙げられ、これらの中でも、ヒンダードフェノール誘導体、ヒンダードアミン誘導体およびこれらの混合物が特に好ましい。
酸化防止剤、紫外線吸収剤の配合により、オゾン、窒素酸化物などの酸化性のガスに対する単層型感光層の劣化を低減でき、かつ塗布液の安定性を向上させることができる。
酸化防止剤の含有量は、電荷輸送物質100重量部に対して0.1〜50重量部が好ましい。酸化防止剤の含有量が50重量部を超える場合には、感光体特性に悪影響を及ぼすことがある。一方、酸化防止剤の含有量が0.1重量部未満の場合には、塗布液の安定性の向上および感光体の耐久性の向上に充分な効果を得ることができないことがある。
可塑剤としては、例えばフタル酸エステルなどの二塩基酸エステル、脂肪酸エステル、リン酸エステル、塩素化パラフィンおよびエポキシ型可塑剤などが挙げられる。
レベリング剤としては、例えばシリコーン系レベリング剤などが挙げられる。
可塑剤、レベリング剤の配合により、成膜性、可撓性および表面平滑性を向上させることができる。
単層型感光層の製造における乾燥工程の温度は、使用した有機溶剤を除去し得る温度であれば特に限定されないが、50〜140℃が適当であり、80〜130℃が特に好ましい。
乾燥温度が140℃を超える場合には、単層型感光体の繰返し使用時の電気的特性が悪化して、得られる画像が劣化するおそれがある。一方、乾燥温度が50℃未満の場合には、乾燥時間が長くなることがある。
このような単層型感光層の製造における温度条件は、単層型感光層のみならず後述する中間層などの層形成や他の処理においても共通する。
単層型感光層の膜厚は特に限定されないが、5〜40μmが好ましく、10〜30μmが特に好ましい。
単層型感光層の膜厚が100μmを超える場合には、感光体の生産性が低下するおそれがある。一方、単層型感光層の膜厚が5μm未満の場合には、感光体表面の帯電保持能が低下し、単層型感光体の解像度が低下するおそれがある。
[中間層18]
本発明の単層型感光体は、導電性支持体11と単層型感光層140との間に中間層18を有するのが好ましい。
中間層は、導電性支持体から単層型感光層または積層型感光層への電荷の注入を防止する機能を有する。すなわち、単層型感光層または積層型感光層の帯電性の低下が抑制され、露光によって消去されるべき部分以外の表面電荷の減少が抑えられ、かぶりなどの画像欠陥の発生が防止される。特に、反転現像プロセスによる画像形成の際に、白地部分にトナーからなる微小な黒点が形成される黒ポチと呼ばれる画像かぶりが発生するのが防止される。
また、中間層で導電性支持体の表面を被覆する中間層は、導電性支持体の表面の欠陥である凹凸の度合を軽減して表面を均一化し、単層型感光層または積層型感光層の成膜性を高め、導電性支持体と単層型感光層または積層型感光層との密着性を向上させることができる。
中間層は、例えば、樹脂材料を適当な溶剤に溶解させて中間層形成用塗布液を調製し、この塗布液を導電性支持体の表面に塗布し、乾燥により有機溶剤を除去することによって形成できる。
樹脂材料としては、単層型感光層に含まれるものと同様のバインダ樹脂に加えて、カゼイン、ゼラチン、ポリビニルアルコール、エチルセルロースなどの天然高分子材料などが挙げられ、これらの1種または2種以上を使用できる。これらの樹脂の中でも、ポリアミド樹脂が好ましく、特にアルコール可溶性ナイロン樹脂が特に好ましい。アルコール可溶性ナイロン樹脂としては、例えば6−ナイロン、6,6−ナイロン、6,10−ナイロン、11−ナイロン、2−ナイロンおよび12−ナイロンなどを共重合させた、いわゆる共重合ナイロン、ならびにN−アルコキシメチル変性ナイロンおよびN−アルコキシエチル変性ナイロンのように、ナイロンを化学的に変性させた樹脂などが挙げられる。
樹脂材料を溶解または分散させる溶剤としては、例えば、水、メタノール、エタノール、ブタノールなどのアルコール類、メチルカルビトール、ブチルカルビトールなどのグライム類、ジクロロエタン、クロロホルムもしくはトリクロロエタンなどの塩素系溶剤、アセトン、ジオキソラン、これらの溶剤を2種以上混合した混合溶剤などが挙げられる。これらの溶剤の中でも、地球環境に対する配慮から、非ハロゲン系有機溶剤が好適に用いられる。
その他の工程およびその条件は、単層型感光層の形成に準ずる。
また、中間層形成用塗布液は、金属酸化物粒子を含んでいてもよい。
金属酸化物粒子は、中間層の体積抵抗値を容易に調節でき、単層型感光層または積層型感光層への電荷の注入をさらに抑制できると共に、各種環境下において感光体の電気特性を維持できる。
金属酸化物粒子としては、例えば、酸化チタン、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、酸化スズなどが挙げられる。
中間層形成用塗布液におけるバインダ樹脂と金属酸化物粒子との合計重量Cと溶剤の重量Dとの比率(C/D)は、1/99〜40/60が好ましく、2/98〜30/70が特に好ましい。
また、バインダ樹脂の重量Eと金属酸化物粒子の重量Fとの比率E/Fは、90/10〜1/99が好ましく、70/30〜5/95が特に好ましい。
中間層の膜厚は特に限定されないが、0.01〜20μmが好ましくは、0.05〜10μmが特に好ましい。
中間層の膜厚が20μmを超える場合には、均一な中間層を形成し難く、また中間層上に均一な単層型感光層を形成し難く、感光体の感度が低下するおそれがある。一方、中間層の膜厚が0.01μm未満の場合には、中間層として実質的に機能しなくなり、導電性支持体の欠陥を被覆して均一な表面が得られないおそれがある。すなわち、導電性支持体からの単層型感光層への電荷の注入を防止することができなくなり、単層型感光層の帯電性の低下が生じる。
なお、導電性支持体の構成材料がアルミニウムの場合には、アルマイトを含む層(アルマイト層)を形成し、中間層とすることができる。
本発明の電子写真装置は、本発明の単層型感光体と、単層型感光体を帯電させる帯電手段と、帯電された単層型感光体に対して露光を施す露光手段と、露光によって形成される静電潜像を現像する現像手段とを備えることを特徴とする。
図面を用いて本発明の電子写真装置およびその動作について説明するが、以下の記載内容に限定されるものではない。
図3は、本発明の電子写真装置の構成を示す模式側面図である。
図3の電子写真装置(レーザプリンタ)100は、本発明の単層型感光体1(図1参照)と、露光手段(半導体レーザ)31と、帯電手段(コロナ帯電器)32と、現像手段(現像器)33と、転写手段(転写帯電器)34と、搬送ベルト(図示せず)と、定着手段(定着器)35、クリーニング手段(クリーナ)36とを含んで構成される。図番51は転写紙を示す。
単層型感光体1は、図示しない電子写真装置100本体に回転自在に支持され、図示しない駆動手段によって回転軸線44回りに矢符41方向に回転駆動される。駆動手段は、例えば電動機と減速歯車とを含んで構成され、その駆動力を単層型感光体1の芯体を構成する導電性支持体に伝えることによって、単層型感光体1を所定の周速度で回転駆動させる。帯電器32、露光手段31、現像器33、転写帯電器34およびクリーナ36は、この順序で、単層型感光体1の外周面に沿って、矢符41で示される単層型感光体1の回転方向上流側から下流側に向って設けられる。
帯電器32は、単層型感光体1の外周面を均一に所定の電位に帯電させる帯電手段である。
本発明の電子写真装置における帯電手段は、有害なオゾンガスの発生を低減させる観点から、正帯電方式であるのが好ましい。
露光手段31は、半導体レーザなどを光源として備え、光源から出力されるレーザビームなどの光を、帯電器32と現像器33との間の単層型感光体1の表面に照射することによって、帯電された単層型感光体1の外周面に対して画像情報に応じた露光を施す。光は、主走査方向である単層型感光体1の回転軸線44の延びる方向に繰返し走査され、これらが結像して単層型感光体1の表面に静電潜像が順次形成される。すなわち、帯電器32により均一に帯電された単層型感光体1の帯電量がレーザビームの照射および非照射によって差異が生じて静電潜像が形成される。
現像器33は、露光によって単層型感光体1の表面に形成される静電潜像を、現像剤(トナー)によって現像する現像手段であり、単層型感光体1を臨んで設けられ、単層型感光体1の外周面にトナーを供給する現像ローラ33aと、現像ローラ33aを単層型感光体1の回転軸線44と平行な回転軸線まわりに回転可能に支持すると共にその内部空間にトナーを含む現像剤を収容するケーシング33bとを備える。
転写帯電器34は、現像によって単層型感光体1の外周面に形成される可視像であるトナー像を、図示しない搬送手段によって矢符42方向から単層型感光体1と転写帯電器34との間に供給される記録媒体である転写紙51上に転写させる転写手段である。転写帯電器34は、例えば、帯電手段を備え、転写紙51にトナーと逆極性の電荷を与えることによってトナー像を転写紙51上に転写させる非接触式の転写手段である。
クリーナ36は、転写帯電器34による転写動作後に単層型感光体1の外周面に残留するトナーを除去し回収する清掃手段であり、単層型感光体1の外周面に残留するトナーを剥離させるクリーニングブレード36aと、クリーニングブレード36aによって剥離されたトナーを収容する回収用ケーシング36bとを備える。また、このクリーナ36は、図示しない除電ランプと共に設けられる。
また、電子写真装置100には、単層型感光体1と転写帯電器34との間を通過した転写紙51が搬送される下流側に、転写された画像を定着させる定着手段である定着器35が設けられる。定着器35は、図示しない加熱手段を有する加熱ローラ35aと、加熱ローラ35aに対向して設けられ、加熱ローラ35aに押圧されて当接部を形成する加圧ローラ35bとを備える。
また、図番37は転写紙と感光体を分離する分離手段、38は画像形成方法の各手段を収容するケーシングを示す。
この電子写真装置100による画像形成動作は、次のようにして行われる。まず、単層型感光体1が駆動手段によって矢符41方向に回転駆動されると、露光手段31による光の結像点よりも単層型感光体1の回転方向上流側に設けられる帯電器32によって、単層型感光体1の表面が正または負の所定電位に均一に帯電される。
次いで、露光手段32から、単層型感光体1の表面に対して画像情報に応じた光が照射される。単層型感光体1は、この露光によって、光が照射された部分の表面電荷が除去され、光が照射された部分の表面電位と光が照射されなかった部分の表面電位とに差異が生じ、静電潜像が形成される。
露光手段33による光の結像点よりも単層型感光体1の回転方向下流側に設けられる現像器33から、静電潜像の形成された単層型感光体1の表面にトナーが供給されて静電潜像が現像され、トナー像が形成される。
単層型感光体1に対する露光と同期して、単層型感光体1と転写帯電器34との間に、転写紙51が供給される。転写帯電器34によって、供給された転写紙51にトナーと逆極性の電荷が与えられ、単層型感光体1の表面に形成されたトナー像が、転写紙51上に転写される。
トナー像の転写された転写紙51は、搬送手段によって定着器35に搬送され、定着器35の加熱ローラ35aと加圧ローラ35bとの当接部を通過する際に加熱および加圧され、トナー像が転写紙51に定着されて堅牢な画像となる。このようにして画像が形成された転写紙51は、搬送手段によって電子写真装置100の外部へ排紙される。
一方、転写帯電器34によるトナー像の転写後も単層型感光体1の表面上に残留するトナーは、クリーナ36によって単層型感光体1の表面から剥離されて回収される。このようにしてトナーが除去された単層型感光体1の表面の電荷は、除電ランプからの光によって除去され、単層型感光体1の表面上の静電潜像が消失する。その後、単層型感光体1はさらに回転駆動され、再度帯電から始まる一連の動作が繰返されて連続的に画像が形成される。
以下に実施例および比較例により本発明を具体的に説明するが、これらの実施例により本発明が限定されるものではない。
(実施例1)
酸化チタン(商品名:タイベークTTO−D−1、石原産業株式会社製)9重量部と共重合ナイロン樹脂(商品名:アミランCM8000、東レ株式会社製)9重量部とを、1,3−ジオキソラン41重量部とメタノール41重量部との混合溶剤に加え、ペイントシェーカにて12時間分散処理し、中間層用塗布液を調製した。
得られた中間層用塗布液を、導電性支持体である直径30mm、長さ340mmのアルミニウム製円筒状支持体上に膜厚1μmとなるように浸漬塗布法により塗布し、中間層を形成した。
次に、電荷発生物質として下記の構造を有するオキソチタニウムフタロシアニン215重量部とバインダ樹脂としてポリカーボネート樹脂(商品名:PCZ−400、三菱ガス化学株式会社製)215重量部とを、テトラヒドロフラン3310重量部に加え、ボールミルにて27時間分散処理し、電荷発生物質分散液を調製した。
Figure 2008304621
一方、正孔輸送物質として例示化合物1を122重量部と、電子輸送物質としてn−ブトキシカルボニル基が4位に置換した例示化合物a(特公平4−48215号公報に記載の方法に従って合成)を81重量部と、バインダ樹脂としてポリカーボネート樹脂(商品名:PCZ−400、三菱ガス化学株式会社製)186重量部とを、テトラヒドロフラン1095重量部に加えて溶解させ、電荷輸送物質溶解液を調製した。調製の際には溶液が暗緑色に着色し、電荷移動錯体の形成が確認された。
電荷発生物質分散液175重量部を電荷輸送物質溶解液の全量に攪拌しつつ混合し、単層型感光層用塗布液を調製した。
得られた単層型感光層用塗布液を中間層上に浸漬塗布法より塗布し、次いで得られた塗膜を110℃の熱風で60分間乾燥させ、膜厚27μmの単層型感光層を有する図2の単層型感光体を作製した。
(実施例2)
正孔輸送物質として例示化合物1に代えて例示化合物3を用いたこと以外は実施例1と同様にして、図2の単層型感光体を作製した。
(実施例3)
正孔輸送物質として例示化合物1に代えて例示化合物6を用いたこと以外は実施例1と同様にして、図2の単層型感光体を作製した。
(実施例4)
正孔輸送物質として例示化合物1に代えて例示化合物111を用いたこと以外は実施例1と同様にして、図2の単層型感光体を作製した。
(実施例5)
電子輸送物質として例示化合物aに代えてフェネトキシカルボニル基が4位に置換した例示化合物b(特公平4−48215号公報に記載の方法に従って合成)を用いたこと以外は実施例1と同様にして、図2の単層型感光体を作製した。
(実施例6)
電子輸送物質として例示化合物aに代えてカルビトキシ基が4位に置換した例示化合物c(特公平4−48215号公報に記載の方法に従って合成)を用いたこと以外は実施例1と同様にして、図2の単層型感光体を作製した。
(実施例7)
中間層を設けなかったこと以外は実施例1と同様にして、図1の単層型感光体を作製した。
(実施例8)
電荷発生物質としてオキソチタニウムフタロシアニンに代えて下記の構造を有するアゾ顔料を用いたこと以外は実施例1と同様にして、図2の単層型感光体を作製した。
Figure 2008304621
(実施例9)
酸化防止剤としてヒンダードフェノール系添加剤(商品名:イルガノックス(登録商標)1010、チバスペシャルティケミカルズ社製)4重量部を単層型感光層用塗布液に加えたこと以外は実施例1と同様にして、図2の単層型感光体を作製した。
(比較例1)
正孔輸送物質として例示化合物1に代えて下記の構造を有するトリフェニルアミンダイマー化合物(TPD)を用いたこと以外は実施例1と同様にして、図2の単層型感光体を作製した。
Figure 2008304621
(比較例2)
正孔輸送物質として例示化合物1に代えて下記の構造を有するエナミン化合物(ENA)を用いたこと以外は実施例1と同様にして、図2の単層型感光体を作製した。
Figure 2008304621
(比較例3)
電子輸送物質として例示化合物aに代えて下記の構造を有する3,5−ジメチル−3′,5′−ジ−t−ブチルジフェノキノン化合物(DQ)を用いたこと以外は実施例1と同様にして、図2の単層型感光体を作製した。なお、電荷輸送物質溶解液の調製の際には溶液の色は変化せず、電荷移動錯体の形成は確認できなかった。
Figure 2008304621
(実機による評価)
実施例1〜9および比較例1〜3の各感光体を、負帯電方式のデジタル複写機(商品名:AR−450、シャープ株式会社製)を正帯電方式に改造した試験用複写機に装着し、5万回画像形成することによって、感度、耐刷性および電荷移動錯体形成の評価試験を行った。
[電気特性評価]
試験用複写機から現像器を取外し、その代わりに現像部位に表面電位計(型式:model 344、トレック・ジャパン社製)を装着した。この複写機を用い、温度25℃、相対湿度50%の常温/常湿(N/N:Normal Temperature/Normal Humidity)環境中において、レーザ光による露光を施さなかった場合の感光体の表面電位を+650Vに調整し、その状態でレーザ光により露光(0.4μJ/cm2)を施した場合の感光体の表面電位を露光電位VL(V)として測定した。露光電位VLの絶対値が小さい程、高感度であると評価し、次の基準で判定した。
<判定基準>
○:優良(|VL|<120(V)
△:良好(120(V)≦|VL|<150(V)
×:不良(150(V)≦|VL|
[耐刷性]
試験用複写機に備わるクリーニング器のクリーニングブレードが単層型感光体に当接する圧力、いわゆるクリーニングブレード圧を初期線圧で20gf/cm(1.96×10-1N/cm)に調整した。N/N環境中で、各感光体毎に文字テストチャートを記録紙5万枚に形成して耐刷試験を行った。
耐刷試験開始時と記録紙5万枚画像形成後との膜厚、すなわち感光層の層厚みを、膜厚測定装置(商品名:F−20−EXR、フィルメトリックス製)を用いて測定し、耐刷試験開始時の膜厚と記録紙5万枚画像形成後の膜厚との差から感光体ドラム5万回転あたりの削れ量を求めた。削れ量が多い程、耐刷性が悪いと評価し、次の基準で判定した。
<判定基準>
○:優良(削れ量d<0.8μm/50k回転
△:良好(0.8μm/50k回転≦削れ量d<1.0μm/50k回転
×:不良(1.0μm/50k回転≦削れ量d
[電荷移動錯体の形成]
電荷発生物質分散液と電荷輸送物質溶解液とを混合し単層型感光層用塗布液を調製した際に、溶液が暗緑色に変化する場合には電荷移動錯体が形成されていると判定し「○」、溶液が暗緑色に変化しない場合には電荷移動錯体が形成されていないと判定し「×」とした。
以上の評価結果を、単層型感光層の主要構成成分と共に表2に示す。
Figure 2008304621
実施例1と比較例3との比較から、電荷移動錯体の形成が電気特性の向上に寄与していることがわかる。しかし、比較例1および比較例2から、単に電荷移動錯体の形成だけでは電気特性の改善は見られないことがわかる。
この詳細な機構は明らかではないが、特定の正孔輸送物質と特定の電子輸送物質との組み合わせからなる電荷輸送物質を単層型感光層に含有する本発明の単層型感光体では電荷移動錯体が中間的なレベルを形成し、電荷発生物質から電荷輸送物質への電荷の受け渡しをスムーズにしているものと考えられる。
また、実施例1〜9と比較例2の比較から、特定の電荷移動錯体の形成により電気特性の改良はなされるものの、比較例2の単層型感光体は耐摩耗性についてはまだ問題があり、実施例1〜9の単層型感光体は、50,000回実写時の平均ドラム膜減り量が1μm/50k回転以下であり、耐摩耗性(耐刷性)について改良され、極めて良好な耐刷性を示すことがわかる。
この詳細な機構は明らかではないが、本発明の単層型感光体では電荷移動錯体が耐摩耗性(耐刷性)の改良に寄与しているものと考えられる。
実施例1と実施例7との比較から、中間層によるブロッキング効果が確認できる。中間層を有さない実施例7の単層型感光体は、実使用上問題ないものの若干画像劣化が見られ、実施例1の単層型感光体に劣ることがわかる。
実施例9から、酸化防止剤としてのヒンダードフェノール系添加剤の使用により、単層型感光体の電気特性の安定化が図られることがわかる。
本発明の単層型感光体の要部の構成を示す模式断面図である。 本発明の単層型感光体の要部の構成を示す模式断面図である。 本発明の電子写真装置の構成を示す模式側面図である。
符号の説明
1、2 電子写真感光体
11 導電性支持体
12 電荷発生物質
13 電荷輸送物質
140 単層型感光層
17 バインダ樹脂
18 中間層
31 露光手段(半導体レーザ)
32 帯電手段(コロナ帯電器)
33 現像手段(現像器)
33a 現像ローラ
33b ケーシング
34 転写手段(転写帯電器)
35 定着手段(定着器)
35a 加熱ローラ
35b 加圧ローラ
36 クリーニング手段(クリーナ)
36a クリーニングブレード
36b 回収用ケーシング
37 分離手段
38 ハウジング
41 矢符
44 回転軸線
51 転写紙
100 電子写真装置(レーザプリンタ)

Claims (9)

  1. 導電性材料からなる導電性支持上に、電荷発生物質と電荷輸送物質とを含有する単層型感光層が積層されてなる電子写真感光体であって、前記単層型感光層が、前記電荷輸送物質として一般式(1):
    Figure 2008304621
    (式中、
    aは、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアルコキシ基、置換基を有してもよいジアルキルアミノ基、置換基を有してもよいアリール基、ハロゲン原子または水素原子であり;
    mは1〜6の整数であり、mが2以上のとき、複数のaは、同一または異なって、互いに結合して環構造を形成してもよく;
    b、cおよびdは、同一または異なって、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアルコキシ基、置換基を有してもよいジアルキルアミノ基、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよいアリールオキシ基、置換基を有してもよいアリールチオ基、ハロゲン原子または水素原子であり;
    i、kおよびjは、同一または異なって、1〜5の整数であり、iが2以上のとき、複数のbは、同一または異なって、互いに結合して環構造を形成してもよく、kが2以上のとき、複数のcは、同一または異なって、互いに結合して環構造を形成してもよく、jが2以上のとき、複数のdは、同一または異なって、互いに結合して環構造を形成してもよく;
    Ar4およびAr5は、同一または異なって、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよいアリールアルキル基、置換基を有してもよい複素環基または水素原子であり、ただし、Ar4およびAr5は共に水素原子ではなく、Ar4およびAr5は、原子または原子団を介して互いに結合して環構造を形成してもよい)
    で示される正孔輸送物質および一般式(2):
    Figure 2008304621
    (式中、R1〜R8は、同一または異なって、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアルコキシ基、置換基を有してもよいアリール基、ニトロ基または水素原子である)
    で示される電子輸送物質を含有することを特徴とする単層型電子写真感光体。
  2. 前記正孔輸送物質の重量Hと前記電子輸送物質の重量Eとの比率H/Eが、9/1〜1/1である請求項1に記載の単層型電子写真感光体
  3. 前記電荷輸送物質の含有量が、前記単層型感光層の5〜70重量%である請求項1または2に記載の単層型電子写真感光体
  4. 前記電荷発生物質の含有量が、前記単層型感光層の2〜10重量%である請求項1〜3のいずれか1つに記載の単層型電子写真感光体。
  5. 前記電荷発生物質が、アゾ系顔料、インジゴ系顔料、ペリレン系顔料、多環キノン系顔料、フタロシアニン系顔料、スクアリリウム色素、ピリリウム塩類、チオピリリウム塩類、トリフェニルメタン系色素、セレンおよび非晶質シリコンから選択される少なくとも1種以上である請求項1〜4のいずれか1つに記載の単層型電子写真感光体。
  6. 前記単層型感光層が、酸化防止剤としてヒンダードフェノール誘導体および/またはヒンダードアミン誘導体を含有する請求項1〜5のいずれか1つに記載の単層型電子写真感光体。
  7. 前記導電性支持体と前記単層型感光層との間に中間層を有する請求項1〜6のいずれか1つ記載の単層型電子写真感光体。
  8. 請求項1〜7のいずれか1つに記載の単層型電子写真感光体と、前記単層型電子写真感光体を帯電させる帯電手段と、帯電された前記単層型電子写真感光体に対して露光を施す露光手段と、露光によって形成される静電潜像を現像する現像手段とを備えることを特徴とする電子写真装置。
  9. 前記帯電手段が、正帯電方式である請求項8に記載の電子写真装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102566341A (zh) * 2010-12-17 2012-07-11 夏普株式会社 电子照相光电导体和包含其的图像形成装置
JP2015141249A (ja) * 2014-01-27 2015-08-03 富士ゼロックス株式会社 画像形成装置、及びプロセスカートリッジ
JP2016065888A (ja) * 2014-09-22 2016-04-28 富士ゼロックス株式会社 電子写真感光体、画像形成装置、およびプロセスカートリッジ

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4871386B2 (ja) * 2009-10-29 2012-02-08 シャープ株式会社 電子写真感光体及びそれを用いた画像形成装置
JP5625411B2 (ja) * 2010-03-17 2014-11-19 富士ゼロックス株式会社 画像形成装置、及び、プロセスカートリッジ
JP5915363B2 (ja) * 2012-04-27 2016-05-11 富士ゼロックス株式会社 電子写真感光体、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置
US9145383B2 (en) 2012-08-10 2015-09-29 Hallstar Innovations Corp. Compositions, apparatus, systems, and methods for resolving electronic excited states
US9125829B2 (en) 2012-08-17 2015-09-08 Hallstar Innovations Corp. Method of photostabilizing UV absorbers, particularly dibenzyolmethane derivatives, e.g., Avobenzone, with cyano-containing fused tricyclic compounds
WO2014025370A1 (en) 2012-08-10 2014-02-13 Hallstar Innovations Corp. Tricyclic energy quencher compounds for reducing singlet oxygen generation
JP2018028642A (ja) * 2016-08-19 2018-02-22 富士ゼロックス株式会社 電子写真感光体、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置
WO2018230100A1 (ja) * 2017-06-12 2018-12-20 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 電子写真感光体の製造方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3484237A (en) * 1966-06-13 1969-12-16 Ibm Organic photoconductive compositions and their use in electrophotographic processes
US4474865A (en) * 1983-08-08 1984-10-02 Xerox Corporation Layered photoresponsive devices
US6465648B1 (en) * 1999-06-22 2002-10-15 Ricoh Company, Ltd. Reaction product, process of producing same, electrophotographic photoconductor using same, electrophotographic apparatus having the photoconductor, and process cartridge for electrophotographic apparatus
KR100457523B1 (ko) * 2002-06-07 2004-11-17 삼성전자주식회사 단층형 전자사진 감광체
JP4101668B2 (ja) * 2002-09-04 2008-06-18 シャープ株式会社 有機光導電性材料、それを用いた電子写真感光体および画像形成装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102566341A (zh) * 2010-12-17 2012-07-11 夏普株式会社 电子照相光电导体和包含其的图像形成装置
JP2015141249A (ja) * 2014-01-27 2015-08-03 富士ゼロックス株式会社 画像形成装置、及びプロセスカートリッジ
JP2016065888A (ja) * 2014-09-22 2016-04-28 富士ゼロックス株式会社 電子写真感光体、画像形成装置、およびプロセスカートリッジ

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