JP2010145507A - 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 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】導電性基体と、前記導電性基体表面に設けた感光層と、を有し、前記感光層の最表面層が、−OH、−OCH3、−NH2、−SH、及び−COOHから選択される置換基の少なくとも1つを持つ電荷輸送性材料の少なくとも1種と、酸性物質と、下記一般式(A)及び下記一般式(B)で示される化合物から選択される少なくとも1種と、を用いた架橋物を含んで構成された電子写真感光体。
【選択図】なし
Description
また、本発明の目的は、上記電子写真感光体を利用した、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置を提供することである。
一般式(B)中、L5〜L8は、それぞれ独立に水素、炭素数1〜5の置換もしくは未置換のアルキル基、炭素数1〜5の置換もしくは未置換のアルコキシ基、炭素数7〜15の置換もしくは未置換のアラルキル基、または炭素数6〜15の置換もしくは未置換のアリール基を示し、且つL5〜L8のうちの少なくとも1つは、下記一般式(C)で示される構造を有する。h〜kは、それぞれ独立に1〜2の整数を表す。L9、L10は、それぞれ独立に水素、炭素数1〜5の置換もしくは未置換のアルキル基、炭素数7〜15の置換もしくは未置換のアラルキル基、炭素数6〜15の置換もしくは未置換のアリール基、または炭素数1〜15の置換もしくは未置換のアミノ基を示す。)
本実施形態に係る電子写真感光体は、導電性基体と、導電性基体表面に設けた感光層と、を有し、感光層の最表面層が、−OH、−OCH3、−NH2、−SH、及び−COOHから選択される置換基の少なくとも1つを持つ電荷輸送性材料の少なくとも1種と、酸性物質と、下記一般式(A)及び下記一般式(B)で示される化合物から選択される少なくとも1種と、を用いた架橋物を含んで構成されている。
一般式(B)中、L5〜L8は、それぞれ独立に水素、炭素数1〜5の置換もしくは未置換のアルキル基、炭素数1〜5の置換もしくは未置換のアルコキシ基、炭素数7〜15の置換もしくは未置換のアラルキル基、または炭素数6〜15の置換もしくは未置換のアリール基を示し、且つL5〜L8のうちの少なくとも1つは、下記一般式(C)で示される構造を有する。h〜kは、それぞれ独立に1〜2の整数を表す。L9、L10は、それぞれ独立に水素、炭素数1〜5の置換もしくは未置換のアルキル基、炭素数7〜15の置換もしくは未置換のアラルキル基、炭素数6〜15の置換もしくは未置換のアリール基、または炭素数1〜15の置換もしくは未置換のアミノ基を示す。)
以下、まず、本実施形態に係る電子写真感光体について、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、図面中、同一又は相当部分には同一符号を付することとし、重複する説明は省略する。
図1は、実施形態に係る電子写真用感光体の好適な一実施形態を示す模式断面図である。図2乃至図3はそれぞれ他の実施形態に係る電子写真感光体を示す模式断面図である。
導電性基体4としては、例えば、アルミニウム、銅、亜鉛、ステンレス、クロム、ニッケル、モリブデン、バナジウム、インジウム、金、白金等の金属又は合金を用いて構成される金属板、金属ドラム、及び金属ベルト、又は、導電性ポリマー、酸化インジウム等の導電性化合物やアルミニウム、パラジウム、金等の金属又は合金を塗布、蒸着又はラミネートした紙、プラスチックフィルム、ベルト等が挙げられる。ここで、「導電性」とは体積抵抗率が1013Ωcm未満であることをいう。
下引層1は、例えば、結着樹脂に無機粒子を含有して構成される。
無機粒子としては、粉体抵抗(体積抵抗率)102Ω・cm以上1011Ω・cm以下のものが望ましく用いられる。これは下引層1はリーク耐性、キャリアブロック性獲得のために適切な抵抗を得ることが必要でるためである。なお、上記範囲の下限よりも無機粒子の抵抗値が低いと十分なリーク耐性が得られず、この範囲の上限よりも高いと残留電位上昇を引き起こしてしまう懸念がある。
さらに、下引層1は、所望の特性が得られるのであれば、いかなる厚さに設定されるが、厚さ15μm以上が望ましく、さらに望ましくは15μm以上50μm以下とされていることが望ましい。
電荷発生層2は電荷発生材料及び結着樹脂を含有する層である。
電荷発生材料としては、ビスアゾ、トリスアゾ等のアゾ顔料、ジブロモアントアントロン等の縮環芳香族顔料、ペリレン顔料、ピロロピロール顔料、フタロシアニン顔料、酸化亜鉛、三方晶系セレン等が挙げられる。これらの中でも、近赤外域のレーザー露光に対しては、金属及又は無金属フタロシアニン顔料が望ましく、特に、特開平5−263007号公報、特開平5−279591号公報等に開示されたヒドロキシガリウムフタロシアニン、特開平5−98181号公報等に開示されたクロロガリウムフタロシアニン、特開平5−140472号公報、特開平5−140473号公報等に開示されたジクロロスズフタロシアニン、特開平4−189873号公報、特開平5−43823号公報等に開示されたチタニルフタロシアニンがより望ましい。また、近紫外域のレーザー露光に対してはジブロモアントアントロン等の縮環芳香族顔料、チオインジゴ系顔料、ポルフィラジン化合物、酸化亜鉛、三方晶系セレン等がより望ましい。電荷発生材料としては、380nm以上500nmの露光波長の光源を用いる場合には無機顔料が望ましく、700nm以下800nmの露光波長の光源を用いる場合には、金属及び無金属フタロシアニン顔料が望ましい。
上記のヒドロキシガリウムフタロシアニン顔料を電子写真感光体の電荷発生材料として用いた場合には、感光体の最適な感度や優れた光電特性が得られる点、及び感光層に含まれる結着樹脂中への分散性に優れているので画質特性に優れる点で特に有効である。
電荷輸送層3は、電荷輸送材料と結着樹脂を含有して、又は高分子電荷輸送材を含有して形成される。
電荷輸送材料としては、p−ベンゾキノン、クロラニル、ブロマニル、アントラキノン等のキノン系化合物、テトラシアノキノジメタン系化合物、2,4,7−トリニトロフルオレノン等のフルオレノン化合物、キサントン系化合物、ベンゾフェノン系化合物、シアノビニル系化合物、エチレン系化合物等の電子輸送性化合物、トリアリールアミン系化合物、ベンジジン系化合物、アリールアルカン系化合物、アリール置換エチレン系化合物、スチルベン系化合物、アントラセン系化合物、ヒドラゾン系化合物などの正孔輸送性化合物があげられる。これらの電荷輸送材料は1種を単独で又は2種以上を混合して用いられるが、これらに限定されるものではない。
保護層5は、電子写真感光体7における最表面層であり、最表面の磨耗、傷などに対する耐性を持たせ、且つ、トナーの転写効率を上げるために設けられる層である。
また、一般式(B)中、L5〜L8は、それぞれ独立に水素、炭素数1〜5の置換もしくは未置換のアルキル基、炭素数1〜5の置換もしくは未置換のアルコキシ基、炭素数7〜15の置換もしくは未置換のアラルキル基、または炭素数6〜15の置換もしくは未置換のアリール基を示し、且つL5〜L8のうちの少なくとも1つは、上記一般式(C)で示される構造を有する。h〜kは、それぞれ独立に1〜2の整数を表す。L9、L10は、それぞれ独立に水素、炭素数1〜5の置換もしくは未置換のアルキル基、炭素数7〜15の置換もしくは未置換のアラルキル基、炭素数6〜15の置換もしくは未置換のアリール基、または炭素数1〜15の置換もしくは未置換のアミノ基を示す。
また、一般式(C)中、L1、L2は、炭素数1〜5の置換もしくは未置換のアルキル基、炭素数1〜5の置換もしくは未置換のアルコキシ基、炭素数7〜15の置換もしくは未置換のアラルキル基を示す。
上記の中でも、L1、L2としては、2−ヒドロキシエチル基又はエチル基が好ましい。
上記の中でも、L3、L4で表されるアルキル基の有する置換基としては、メチル又はエチル基が最も好ましい。
F−((−R1−X)n1R2−Y)n2 (I)
なお、一般式(II)におけるDの総数は、一般式(I)におけるn2に相当し、望ましくは、2以上4以下であり、さらに望ましくは3以上4以下である。つまり、一般式(I)や一般式(II)において、望ましくは一分子中に2以上4以下、さらに望ましくは3以上4以下とすると、架橋密度が上がり、より強度の高い架橋膜が得られ、特にブレードクリーナーを用いた際の電子写真感光体の回転トルクが低減され、ブレードへのダメージの抑制や、電子写真感光体の磨耗が抑制される。この詳細は不明であるが、反応性官能基の数が増すことで、架橋密度の高い硬化膜が得られ、電子写真感光体の極表面の分子運動が抑制されてブレード部材表面分子との相互作用が弱まるためと推測される。
パーフルオロアルキルスルホン酸類の市販品としては、例えばメガファックF−114(大日本インキ化学工業株式会社製)、エフトップEF−101、EF102、EF−103、EF−104、EF−105、EF−112、EF−121、EF−122A、EF−122B、EF−122C、EF−123A(以上、JEMCO社製)、A−K、501(以上、ネオス社製)などが挙げられる。
パーフルオロアルキル基含有リン酸エステルの市販品としては、メガファックF−493、F−494(以上、大日本インキ化学工業株式会社製)エフトップ EF−123A、EF−123B、EF−125M、EF−132、(以上、JEMCO社製)などが挙げられる。
また、ポリエーテル消泡剤としては、PE−M、PE−L(以上、和光純薬工業社製)、消泡剤No.1、消泡剤No.5(以上、花王社製)等が挙げられる。
シリコーン構造を有する界面活性剤としては、ジメチルシリコーン、メチルフェニルシリコーン、ジフェニルシリコーンやそれらの誘導体のような一般的なシリコーンオイルがあげられる。
メガファックF−443、F−444、F−445、F−446(以上、大日本インキ化学工業株式会社製)、POLY FOX PF636、PF6320、PF6520、PF656(以上、北村化学社製)などが挙げられる。
保護層5には、硬化を促進するために硬化触媒を使用する。硬化触媒として酸系の触媒が望ましく用いられる。この酸系の触媒は、上記特定の電荷輸送性材料の少なくとも1種、及び上記一般式(A)及び上記一般式(B)で示される化合物から選択される少なくとも1種を用いた架橋物を得るときの触媒として機能するが、この架橋物を含む保護層中に酸性物質として残留する。このため、保護層に含まれる架橋物中には、この酸性物質が含まれることとなる。
図4は、実施形態に係る画像形成装置を示す概略構成図である。画像形成装置100は、図4に示すように。電子写真感光体7を備えるプロセスカートリッジ300と、露光装置9と、転写装置40と、中間転写体50とを備える。なお、画像形成装置100において、露光装置9はプロセスカートリッジ300の開口部から電子写真感光体7に露光可能な位置に配置されており、転写装置40は中間転写体50を介して電子写真感光体7に対向する位置に配置されており、中間転写体50はその一部が電子写真感光体7に接触して配置されている。
電子写真用トナーは、高い現像性及び転写性並びに高画質を得る観点から、平均形状係数((ML2/A)×(π/4)×100、ここでMLは粒子の最大長を表し、Aは粒子の投影面積を表す)が100以上150以下であることが望ましく、105以上145以下であることがより望ましく、110以上140以下であることがさらに望ましい。さらに、トナーとしては、体積平均粒子径が3μm以上12μm以下であることが望ましく、3.5μm以上10μm以下であることがより望ましく、4μm以上9μm以下であることがさらに望ましい。この平均形状係数及び体積平均粒子径を満たすトナーを用いることにより、現像性及び転写性が高まり、いわゆる写真画質と呼ばれる高画質の画像が得られる。
前記結晶性樹脂は、上記条件を満たすものであればいずれの樹脂であってもよいが、結晶性ポリエステル樹脂が好ましい。
前記結晶性ポリエステル樹脂は、酸由来構成成分と、アルコール由来構成成分とを含むポリエステル樹脂を含有し、必要に応じてその他の成分を含有する。
尚、前記ポリエステル樹脂は、酸(ジカルボン酸)成分とアルコール(ジオール)成分とから合成されるものであり、本発明において、「酸由来構成成分」とは、ポリエステル樹脂の合成前には酸成分であった構成部位を指し、「アルコール由来構成成分」とは、ポリエステル樹脂の合成前にはアルコール成分であった構成部位を指す。本発明において、「結晶性ポリエステル樹脂」とは、示差走査熱量測定(DSC)において、階段状の吸熱量変化ではなく、明確な吸熱ピークを有するものを指す。また、前記結晶性ポリエステル主鎖に対して他成分を共重合したポリマーの場合、他成分が50質量%以下の場合、この共重合体も結晶性ポリエステルと呼ぶ。
前記酸由来構成成分は、脂肪族ジカルボン酸が望ましく特に直鎖型のカルボン酸が望ましい。例えば、蓚酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼリン酸、セバシン酸、1,9−ノナンジカルボン酸、1,10−デカンジカルボン酸、1,11−ウンデカンジカルボン酸、1,12−ドデカンジカルボン酸、1,13−トリデカンジカルボン酸、1,14−テトラデカンジカルボン酸、1,16−ヘキサデカンジカルボン酸、1,18−オクタデカンジカルボン酸等、或いはその低級アルキルエステルや酸無水物が挙げられるが、この限りではない。
前記酸由来構成成分としては、前述の脂肪族ジカルボン酸由来構成成分のほか、2重結合を持つジカルボン酸由来構成成分、スルホン酸基を持つジカルボン酸由来構成成分等の構成成分が含まれているのが好ましい。
前記2重結合を持つジカルボン酸は、その2重結合を利用して樹脂全体を架橋させ得る点で、定着時のホットオフセットを防ぐために好適に用いられる。このようなジカルボン酸としては、例えば、フマル酸、マレイン酸、3−ヘキセンジオイック酸、3−オクテンジオイック酸等が挙げられるが、これらに限定されない。また、これらの低級アルキルエステル、酸無水物等も挙げられる。これらの中でも、コストの点で、フマル酸、マレイン酸等が好ましい。
これらの、脂肪族ジカルボン酸由来構成成分以外の酸由来構成成分(2重結合を持つジカルボン酸由来構成成分及び/又はスルホン酸基を持つジカルボン酸由来構成成分)の、酸由来構成成分における含有量としては、1〜20構成モル%が好ましく、2〜10構成モル%がより好ましい。
アルコール構成成分としては脂肪族ジカルボン酸が望ましく、例えば、エチレングリコール、1、3−プロパンジオール、1、4−ブタンジオール、1、5ペンタンジオール、1、6−ヘキサンジオール、1、7−ヘプタンジオール、1、8−オクタンジオール、1、9―ノナンジオール、1、10−デカンジオール、1、11−ドデカンジオール、1、12−ウンデカンジオール、1、13−トリデカンジオール、1、14−テトラデカンジオール、1、18−オクタデカンジオール、1、20−エイコサンジオール、などが挙げられるが、この限りではない。
前記アルコール由来構成成分は、脂肪族ジオール由来構成成分の含有量が80構成モル%以上であって、必要に応じてその他の成分を含む。前記アルコール由来構成成分としては、前記脂肪族ジオール由来構成成分の含有量が90構成モル%以上であるのが好ましい。
前記2重結合を持つジオールとしては、2−ブテン−1,4−ジオール、3−ブテン−1,6−ジオール、4−ブテン−1,8−ジオール等が挙げられる。
前記スルホン酸基を持つジオールとしては、1,4−ジヒドロキシ−2−スルホン酸ベンゼンナトリウム塩、1,3−ジヒドロキシメチル−5−スルホン酸ベンゼンナトリウム塩、2−スルホ−1,4−ブタンジオールナトリウム塩等が挙げられる。
これらの、直鎖型脂肪族ジオール由来構成成分以外のアルコール由来構成成分を加える場合(2重結合を持つジオール由来構成成分及び/又はスルホン酸基を持つジオール由来構成成分)の、アルコール由来構成成分における含有量としては、1〜20構成モル%が好ましく、2〜10構成モル%がより好ましい。
前記着色剤としては、特に制限はなく、公知の着色剤が挙げられ、目的に応じて適宜選択してもよい。顔料を1種単独で用いても良いし、同系統の顔料を2種以上混合して用いてもよい。また異系統の顔料を2種以上混合して用いても良い。前記着色剤としては、例えば、クロムイエロー、ハンザイエロー、ベンジジンイエロー、スレンイエロー、キノリンイエロー、パーマネントオレンジGTR,ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、ウオッチヤングレッド、パーマネントレッド、ブリリアントカーミン3B、ブリリアントカーミン6B、デュポンオイルレッド、ピラゾロンレッド、リソールレッド、ローダミンBレーキ、レーキレッドC、ローズベンガル、アニリンブルー、ウルトラマリンブルー、カルコオイルブルー、メチレンブルークロライド、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、マラカイトグリーンオキサレートなどの種々の顔料;アクリジン系、キサンテン系、アゾ系、ベンゾキノン系、アジン系、アントラキノン系、ジオキサジン系、チアジン系、アゾメチン系、インジゴ系、チオインジゴ系、フタロシアニン系、アニリンブラック系、ポリメチン系、トリフェニルメタン系、ジフェニルメタン系、チアゾール系、キサンテン系などの各種染料;などが挙げられる。これらの着色剤に透明度を低下させない程度にカーボンブラック等の黒色顔料、染料を混合しても良い。また、分散染料、油溶性染料等も挙げられる。
尚、前記着色剤の種類を適宜選択することにより、イエロートナー、マゼンタトナー、シアントナー、ブラックトナー等の各色トナーが得られる。
前記その他の成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択でき、例えば、無機微粒子、有機微粒子、帯電制御剤、離型剤等の公知の各種添加剤等が挙げられる。
前記無機微粒子は、一般にトナーの流動性を向上させる目的で使用される。前記無機微粒子としては、例えば、シリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、塩化セリウム、ベンガラ、酸化クロム、酸化セリウム、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素等の微粒子が挙げられる。これらの中でも、シリカ微粒子が好ましく、疎水化処理されたシリカ微粒子が特に好ましい。
前記無機微粒子の平均1次粒子径(数平均粒子径)としては、1〜1000nmが好ましく、その添加量としては、トナー100質量部に対して、0.01〜20質量部が好ましい。
前記有機微粒子は、一般にクリーニング性や転写性を向上させる目的で使用される。前記有機微粒子としては、例えば、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリフッ化ビニリデン等の微粒子が挙げられる。
前記離型剤の具体例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン等の低分子量ポリオレフィン類;加熱により軟化点を有するシリコーン類;オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、リシノール酸アミド、ステアリン酸アミド等の脂肪酸アミド類;カルナウバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス、木ロウ、ホホバ油等の植物系ワックス;ミツロウ等の動物系ワックス;モンタンワックス、 オゾケライト、セレシン、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、フィッシャートロプシュワックス等の鉱物・石油系ワックスなどが挙げられる。本発明において、これらの離型剤は1種単独で用いてもよく、2種以上を併用して用いても良い。
前記実施の形態で用いる電子写真用トナーは、その表面が表面層によって覆われていてもよい。該表面層は、トナー全体の力学特性、溶融粘弾性特性に大きな影響を与えないことが望ましい。例えば、非溶融、或いは高融点の表面層がトナーを厚く覆っていると、結晶性樹脂を用いたことによる低温定着性を十分に発揮し得なくなる。
従って、表面層の膜厚は薄いことが望ましく、具体的には、0.001〜0.5μmの範囲内であることが好ましい。
上記範囲の薄い表面層を形成するためには、結着樹脂、着色剤の他、必要に応じて添加される無機微粒子、その他の材料を含む粒子の表面を化学的に処理する方法が好適に使用される。
表面層を構成する成分としては、シランカップリング剤、イソシアネート類、あるいは、ビニル系モノマー等が挙げられ、また、当該成分には、極性基が導入されていることが好ましく、化学的に結合することにより、トナーと紙等の被転写体との接着力が増加する。
化学的に処理する方法としては、例えば、過酸化物等の強酸化物質、オゾン酸化、プラズマ酸化等により酸化する方法、極性基を含む重合性モノマーをグラフト重合により結合させる方法等が挙げられる。化学的処理により、結晶性樹脂の分子鎖に共有結合で極性基が強固に結合することになる。
本実施の形態においては、トナーの粒子表面に、さらに帯電性の物質を化学的若しくは物理的に付着させてもよい。また、金属、金属酸化物、金属塩、セラミック、樹脂、カーボンブラック等の微粒子を、帯電性、導電性、粉体流動性、潤滑性等を改善する目的で外添してもよい。
前記体積平均粒子径および数平均粒子径の測定は、例えば、コールターカウンター[TA−II]型(コールター社製)を用いて、50μmのアパーチャー径で測定することにより得られる。この時、測定はトナーを電解質水溶液(アイソトン水溶液:コールター社製)に分散させ、超音波により30秒以上分散させた後に行う。
本実施の形態で用いる電子写真用現像剤は、少なくとも前記電子写真用トナーを含む、磁性又は非磁性の1成分系電子写真用現像剤であってもよいし、少なくとも前記電子写真用トナーとキャリアとを含む2成分系電子写真用現像剤であってもよい。
1成分系電子写真用現像剤が、磁性1成分系電子写真用現像剤の場合、磁性粉を添加、或いは、着色剤のうち黒色着色剤の全部又は一部を、磁性粉で置き換えてもよい。磁性粉としては、従来使用されている公知のものならばいかなるものでも用いることができ、例えば、鉄、コバルト、ニッケル等の金属及びこれらの合金、Fe3O4、γ−Fe2O3、コバルト添加酸化鉄、マグネタイト等の金属酸化物、MnZnフェライト、NiZnフェライト等のフェライト、等が挙げられる。これらの磁性体は一般に、30〜70質量%添加して用いられる。
2成分系電子写真用現像剤において、キャリアとしては、特に制限はなく、それ自体公知のキャリア、例えば、樹脂被覆キャリア等が好適に挙げられる。前記樹脂被覆キャリアは、芯材の表面に樹脂を被覆してなる。前記芯材としては、例えば、鉄粉、フェライト粉、ニッケル粉等の磁性を有する粉体等が挙げられる。前記樹脂としては、例えば、フッ素系樹脂、ビニル系樹脂、シリコーン系樹脂等が挙げられる。
図4は、実施形態に係る画像形成装置を示す概略構成図である。画像形成装置100は、図4に示すように。電子写真感光体7を備えるプロセスカートリッジ300と、露光装置9と、転写装置40と、中間転写体50とを備える。なお、画像形成装置100において、露光装置9はプロセスカートリッジ300の開口部から電子写真感光体7に露光可能な位置に配置されており、転写装置40は中間転写体50を介して電子写真感光体7に対向する位置に配置されており、中間転写体50はその一部が電子写真感光体7に接触して配置されている。
また、本実施形態の画像形成装置においては、放電生成物の堆積をより長期に亘って抑制する観点から、現像スリーブと感光体との間隔を200μm以上600μm以下とすることが望ましく、300μm以上500μm以下とすることがより望ましい。また、同様の観点から、現像スリーブと上述の現像剤量を規制する規制部材である規制ブレードとの間隔を300μm以上1000μm以下とすることが望ましく、400μm以上750μm以下とすることがより望ましい。
更に、放電生成物の堆積をより長期に亘って抑制する観点から、現像ロール表面の移動速度の絶対値を、感光体表面の移動速度の絶対値(プロセススピード)の1.5倍以上2.5倍以下とすることが望ましく、1.7倍以上2.0倍以下とすることがより望ましい。
用いた材料の略号を以下に示した。
・グアナミン樹脂(AG−1):
スーパーベッカミン(R)L−148−55(ブチル化ベンゾグアナミン樹脂:大日本インキ社製)
・グアナミン樹脂(AG−2):
スーパーベッカミン(R)13−535(メチル化ベンゾグアナミン樹脂:大日本インキ社製)
・グアナミン樹脂(AG−3):
ニカラックBL−60(日本カーバイド社製)
ユーバン 20SE60(n−ブチル化メラミン樹脂:三井サイテック株式会社製、固形分60質量%、溶媒キシレン/n−ブタノール)
ユーバン 122(n−ブチル化メラミン樹脂:三井サイテック株式会社製、固形分60質量%、溶媒n−ブタノール)
ユーバン 361(iso−ブチル化メラミン樹脂:三井サイテック株式会社製、固形分60質量%、溶媒キシレン/ido−ブタノール)
NACURE5528(キングインダストリー社製)(スルホン酸基として硫黄元素を含む)
・触媒CA−2:
NACURE2107(キングインダストリー社製)(スルホン酸基として硫黄元素を含む)
・触媒CA−3:
NACURE5225(キングインダストリー社製)(スルホン酸基として硫黄元素を含む)
・レベリング剤L−2:ポリフローKL−600(共栄社化学社製)
・酸化防止剤UO−1:3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシトルエン
・酸化防止剤UO−2:2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)
以下の如く電子写真感光体を作製した。
(下引層の作製)
酸化亜鉛:(平均粒子径70nm:テイカ社製:比表面積値15m2/g)100質量部をテトラヒドロフラン500質量部と攪拌混合し、シランカップリング剤(KBM503:信越化学社製)1.3質量部を添加し、2時間攪拌した。その後トルエンを減圧蒸留にて留去し、120℃で3時間焼き付けを行い、シランカップリング剤表面処理酸化亜鉛を得た。
前記表面処理を施した酸化亜鉛110質量部を500質量部のテトラヒドロフランと攪拌混合し、アリザリン0.6質量部を50質量部のテトラヒドロフランに溶解させた溶液を添加し、50℃にて5時間攪拌した。その後、減圧ろ過にてアリザリンを付与させた酸化亜鉛をろ別し、さらに60℃で減圧乾燥を行いアリザリン付与酸化亜鉛を得た。
電荷発生物質としてのCukα特性X線を用いたX線回折スペクトルのブラッグ角度(2θ±0.2°)が少なくとも7.3゜,16.0゜,24.9゜,28.0゜の位置に回折ピークを有するヒドロキシガリウムフタロシアニン15質量部、結着樹脂としての塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体樹脂(VMCH、日本ユニカー社製)10質量部、n−酢酸ブチル200質量部からなる混合物を、直径1mmφのガラスビーズを用いてサンドミルにて4時間分散した。得られた分散液にn−酢酸ブチル175質量部、メチルエチルケトン180質量部を添加し、攪拌して電荷発生層用の塗布液を得た。この電荷発生層用塗布液を下引層上に浸漬塗布し、常温(25℃)で乾燥して、膜厚が0.2μmの電荷発生層を形成した。
N,N’−ジフェニル−N,N’−ビス(3−メチルフェニル)−[1,1’]ビフェニル−4,4’−ジアミン45質量部及びビスフェノールZポリカーボネート樹脂(粘度平均分子量:5万)55質量部をクロルベンゼン800質量部に加えて溶解し,電荷輸送層用塗布液を得た。この塗布液を電荷発生層上に塗布し、130℃、45分の乾燥を行って膜厚が20μmの電荷輸送層を形成した。
ベンゾグアナミン樹脂(スーパーベッカミン(R)L−148−55(ブチル化ベンゾグアナミン樹脂:大日本インキ社製)):40質量部、(I−8)で示される化合物60質量部、酸化防止剤として3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシトルエン(BHT)1.7質量部、NACURE5528:0.2質量部、(A−6)で示される化合物:2質量部、レベリング剤BYK−302(ビックケミー・ジャパン(株)製)0.1質量部、1−メトキシ−2−プロパノール80質量部を加えて保護層用塗布液を調製した。この塗布液を電荷輸送層の上に浸漬塗布法により塗布し、室温で30分風乾した後、150℃で1時間加熱処理して硬化させ、膜厚約6μmの保護層を形成して実施例I−1の感光体(I−1)を作製した。
−光暴露による濃度低下評価−
上述のようにして作製した電子写真感光体を20℃、湿度55%の環境下で、1cm角の切り抜きを開けた黒紙で覆い、600Luxの白色蛍光灯で10分間暴露した。この光暴露後の電子写真感光体を富士ゼロックス社製、DocuCentre Color 400CPの黒トナー位置に装着し、60%ハーフトーン(黒)を出力し、光暴露した部分の濃度(Dirr)と、光暴露していない部分の濃度(D0)差、ΔD=D0−Dirrをマクベス濃度計(X−Rite社製)求めた。構成について表1に示し、評価結果を表3に示した。
さらに濃度低下評価において上記光照射した感光体を高温高湿(28℃、85%RH)下で長時間保管し、画質の回復性の評価を下記指標で行なった。その結果を表3に示した。
A:10分で回復
B:1時間で回復
C:5時間たっても回復なし
富士ゼロックス社製、DocuCentre Color 400CPに装着し、低温低湿(10℃、20%RH)及び高温高湿(28℃、85%RH)において、以下の評価を連続して行なった。
すなわち、高温高湿(28℃、85%RH) の環境下にて10000枚の画像形成テストを行なった10000枚目の画質、及び、10000枚画像形成テストを実施した後、高温高湿(28℃、85%RH)環境下で24時間放置した後の最初の画質について以下のゴースト、カブリ、スジ、感光体上のトナーフィルミング、画像流れを評価した。その結果を表3に示した。
なお、画像形成テストには、富士ゼロックスオフィスサプライ製 P紙(A4サイズ、横送り)を用いた。
ゴーストは、図6(A)に示したGと黒領域を有するパターンのチャートをプリントし、黒領域部分にGの文字の現れ具合を目視にて評価した。その結果を表3に示した。
A:図6(A)のように良好乃至軽微である。
B:図6(B)のように若干目立つ程度である
C:図6(C)のようにはっきり確認されることを示す。
画像流れは上述のゴースト評価と同じサンプルを用いて目視にて判断した。その結果を表3に示した。
A:良好。
B:連続的にプリントテストしている時は問題ないが、24時間放置後に発生。
C:連続的にプリントテストしている時にも発生。
スジ評価は上述のゴースト評価と同じサンプルを用いて目視にて判断した。その結果を表3に示した。
A:良好。
B:部分的にスジの発生あり。
C:画質上問題となるスジ発生。
DocuCentre Color 400CPに装着し、低温低湿(10℃、20%RH)でプリントテスト実施中の1プリント目帯電前の残留電位(VR1)、および、100プリント目の帯電前の残留電位(VR100)の差:ΔVR(VR100−VR1)を測定した。その結果を表3に示した。
富士ゼロックス社製、DocuCentre Color 400CPに装着し、低温低湿(10℃、20%RH)及び高温高湿(28℃、85%RH)でにおいてそれぞれ10000枚のプリントテストを行ったのちの膜減り量を測定した。その結果を表3に示した。
表1に従って、各材料、その配合量を変えた以外は、[実施例I−1]と同様にして感光体を作製し、評価を行った。その結果を表3に示した。
上記[実施例I−1]の電荷輸送層の電荷輸送材料N,N’−ジフェニル−N,N’−ビス(3−メチルフェニル)−[1,1’]ビフェニル−4,4’−ジアミン45質量部、ビスフェノールZポリカーボネート樹脂(粘度平均分子量:5万)55質量部に変え、下記化合物(α)45質量部、ビスフェノールZポリカーボネート樹脂(粘度平均分子量:7万)55質量部を用いた以外は[実施例I−1]と同様にして感光体を作製し、評価を行った。その結果を表3に示した。
上記[実施例I−1]の電荷輸送層のビスフェノールZポリカーボネート樹脂(粘度平均分子量:5万)55質量部に変え、ビスフェノールZポリカーボネート樹脂(粘度平均分子量:4万)55質量部を用いた以外は、上記[実施例I−1]と同様にして感光体を作製し、評価を行った。構成について表1に示し、評価結果を表3に示した。なお、この感光体は、JIS K5600-5-6(1999)規格に基づく碁盤目テストを行うと、実施例I−1では全くはがれが発生しないのに対し、2箇所/25箇所の部分ではがれが発生した。
上記[実施例I−3]において硬化触媒を酢酸とした以外は、上記[実施例I−3]と同様にして電荷発生層、電荷輸送層、保護層を形成し、同様に評価を行った。構成について表1に示し、評価結果を表3に示した。なお、この感光体は、JIS K5600-5-6(1999)規格に基づく碁盤目テストを行うと、[実施例I−3]では全くはがれが発生しないのに対し、4箇所/25箇所の部分ではがれが発生した。
(I−8)で示される化合物の代わりに(I−1)を用いた以外は、[実施例I−1]と同様にして感光体を作製し、評価を行った。その結果を表3に示した。
電荷輸送層までは実施例I−1と同様に作製した。その上に、ベンゾグアナミン樹脂(スーパーベッカミン(R)L−148−55(ブチル化ベンゾグアナミン樹脂:大日本インキ社製)):65質量部、(I−8)で示される化合物60質量部、酸化防止剤として3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシトルエン(BHT)1.7質量部、NACURE5528:0.2質量部、(A−6)で示される化合物:1質量部、レベリング剤BYK−302(ビックケミー・ジャパン(株)製)0.1質量部、1−メトキシ−2−プロパノール8質量部を加えて保護層用塗布液を調製した。この塗布液を電荷輸送層の上に浸漬塗布法により塗布し、室温で30分風乾した後、150℃で1時間加熱処理して硬化させ、膜厚約6μmの保護層を形成して実施例I−14の感光体(I−14)を作製し、評価を行った。その結果を表3に示した。
[実施例I−5]において、(I−5)で示される化合物100質量部を用いた以外は[実施例I−5]と同様に感光体(I−15)を作製し、評価を行った。その結果を表3に示した。
電荷輸送層までは[実施例I−1]と同様に作製した。その上に、エルブアミド8061(デュポン ド ネムール アンド カンパニ):5質量部、(I−8)で示される化合物60質量部、酸化防止剤として3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシトルエン(BHT)1.7質量部、NACURE5528:0.2質量部、(A−6)で示される化合物:1質量部、レベリング剤BYK−302(ビックケミー・ジャパン(株)製)0.1質量部、1−メトキシ−2−プロパノール8質量部を加えて保護層用塗布液を調製した。この塗布液を電荷輸送層の上に浸漬塗布法により塗布し、室温で30分風乾した後、150℃で1時間加熱処理して硬化させ、膜厚約6μmの保護層を形成して実施例I−16の感光体(I−16)を作製し、評価を行った。その結果を表3に示した。
表1に従って、各材料、その配合量を変えた以外は、[実施例I−1]と同様にして感光体(I−17)〜(I−19)の各々を作製し、評価を行った。その結果を表3に示した。
[実施例II−1]〜[実施例II−3]
JIS H4080 合金番号A3003合金よりなる引き抜き管(直径:84mm、長さ:357mm)を用意し、センタレス研磨装置により研磨して表面粗さRzを0.6μmとした。次に、この引き抜き管の外周面に脱脂処理、2質量%水酸化ナトリウム溶液で1分間エッチング処理、中和処理、更に純水洗浄を順に行った。次に、陽極酸化処理工程として10質量%硫酸溶液によりシリンダ−表面に陽極酸化膜(電流密度1.0A/dm2)を形成した。水洗後、1質量%酢酸ニッケル溶液80℃に20分間浸漬して封孔処理を行った。さらに、純水洗浄、乾燥処理を行った。このようにして、引き抜き管の外周面に7μmの陽極酸化膜を形成して導電性支持体を得た。これを下地―2とした。
[実施例III−1]〜[実施例III−3]
ホーニング処理を施した円筒状のアルミニウム基板上に、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質量部、シラン化合物(商品名「A1100」、日本ユニカー社製)10質量部、イソプロパノール400質量部、及びブタノール200質量部からなる溶液を浸漬塗布し、150℃にて、10分間加熱乾燥し、0.1μmの下引層を形成した。これを下地―3とする。
一般式(A)及び一般式(B)の化合物を用いない以外は、上記[実施例I−3]、[実施例I−5]、[実施例I−6]、[実施例I−8]、[実施例II−1]、[実施例III−1]と同様にして電荷発生層、電荷輸送層、保護層を形成し、各々比較例1〜比較例6として、同様に評価を行った。構成について表2に示し、評価結果を表3に示した。
B−8/2質量部に変え、トリエチルアミン(TEA)0.5質量部を用いた以外は[実施例I−3]と同様にして電荷発生層、電荷輸送層、保護層を形成したが、硬化が不十分であり、評価できなかった。なお、構成を表2に示した。
B−8/2質量部に変え、ピペリジン(PP)0.5質量部を用いた以外は、上記[実施例I−3]と同様にして電荷発生層、電荷輸送層、保護層を形成したが、硬化が不十分であり、評価できなかった。なお、構成を表2に示した。
B−8/2質量部に変え、ベンジルアミン(BA)0.5質量部を用いた以外は[実施例I−3]と同様にして電荷発生層、電荷輸送層、保護層を形成したが、硬化が不十分であり、評価できなかった。なお、構成を表2に示した。
B−8/2質量部に変え、トリエチルアミン(TEA)0.2質量部を用いた以外は[実施例I−3]と同様にして電荷発生層、電荷輸送層、保護層を形成し、同様に評価を行った。構成については表2に示し、評価結果は表3に示した。
B−8/2質量部に変え、ピペリジン(PP)0.3質量部を用いた以外は[実施例I−3]と同様にして電荷発生層、電荷輸送層、保護層を形成し、同様に評価を行った。構成については表2に示し、評価結果は表3に示した。
B−8/2質量部に変え、ベンジルアミン(BA)0.3質量部を用いた以外は[実施例I−3]と同様にして電荷発生層、電荷輸送層、保護層を形成し、同様に評価を行った。構成については表2に示し、評価結果は表3に示した。
またさらに、本実施例では、比較例に比べて、濃度回復性、ゴースト、カブリ、スジ、トナーフィルミング、画像流れの全てにおいて優れていることが分かった。
2 電荷発生層
3 電荷輸送層
4 導電性基体
5 保護層
6 単層型感光層
7 電子写真感光体
8 帯電装置
9 露光装置
11 現像装置
13 クリーニング装置
14 潤滑材
40 転写装置
50 中間転写体
100 画像形成装置
120 画像形成装置
300 プロセスカートリッジ
Claims (9)
- 導電性基体と、
前記導電性基体表面に設けた感光層と、
を有し、
前記感光層の最表面層が、−OH、−OCH3、−NH2、−SH、及び−COOHから選択される置換基の少なくとも1つを持つ電荷輸送性材料の少なくとも1種と、酸性物質と、下記一般式(A)及び下記一般式(B)で示される化合物から選択される少なくとも1種と、を用いた架橋物を含んで構成された電子写真感光体。
(一般式(A)中、L1、L2は、炭素数1〜5の置換もしくは未置換のアルキル基、炭素数1〜5の置換もしくは未置換のアルコキシ基、炭素数7〜15の置換もしくは未置換のアラルキル基を示し、L3、L4は、炭素数1〜5の置換もしくは未置換のアルキル基、炭素数7〜20の置換もしくは未置換のアラルキル基を示し、f、gは、それぞれ独立に1〜2の整数を表す。
一般式(B)中、L5〜L8は、それぞれ独立に水素、炭素数1〜5の置換もしくは未置換のアルキル基、炭素数1〜5の置換もしくは未置換のアルコキシ基、炭素数7〜15の置換もしくは未置換のアラルキル基、または炭素数6〜15の置換もしくは未置換のアリール基を示し、且つL5〜L8のうちの少なくとも1つは、下記一般式(C)で示される構造を有する。h〜kは、それぞれ独立に1〜2の整数を表す。L9、L10は、それぞれ独立に水素、炭素数1〜5の置換もしくは未置換のアルキル基、炭素数7〜15の置換もしくは未置換のアラルキル基、炭素数6〜15の置換もしくは未置換のアリール基、または炭素数1〜15の置換もしくは未置換のアミノ基を示す。)
(一般式(C)中、L1、L2は、炭素数1〜5の置換もしくは未置換のアルキル基、炭素数1〜5の置換もしくは未置換のアルコキシ基、炭素数7〜15の置換もしくは未置換のアラルキル基を示す。) - 前記酸性物質が、硫黄元素を含有する請求項1に記載の電子写真感光体。
- 前記酸性物質が、スルホン酸基を含有する請求項1に記載の電子写真感光体。
- 前記架橋物が、−OH、−OCH3、−NH2、−SH、及び−COOHから選択される置換基の少なくとも1つを持つ電荷輸送性材料の少なくとも1種を50質量%以上含有する請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の電子写真感光体。
- 前記架橋物が、−OH、−OCH3、−NH2、−SH、及び−COOHから選択される置換基の少なくとも1つを持つ電荷輸送性材料の少なくとも1種を70質量%以上含有する請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の電子写真感光体。
- 前記架橋物が、−OH、−OCH3、−NH2、−SH、及び−COOHから選択される置換基の少なくとも1つを持つ電荷輸送性材料の少なくとも1種を80質量%以上含有する請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の電子写真感光体。
- 前記電荷輸送性材料が、下記一般式(I)で示される化合物である請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載の電子写真感光体。
F−((−R1−X)n1R2−Y)n2 (I)
(一般式(I)中、Fは正孔輸送能を有する化合物から誘導される有機基、R1及びR2はそれぞれ独立に炭素数1以上5以下の直鎖状若しくは分鎖状のアルキレン基、n1は0又は1を示し、n2は1以上4以下の整数を示す。Xは酸素、NH、又は硫黄原子を示し、Yは−OH、又は−OCH3を示す。) - 請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載の電子写真感光体と、
前記電子写真感光体を帯電させる帯電手段、前記電子写真感光体に静電潜像を形成する静電潜像形成手段、前記電子写真感光体に形成された静電潜像をトナーにより現像する現像手段、及び、前記電子写真感光体の表面に残存したトナーを除去するトナー除去手段からなる群より選ばれる少なくとも一種と、を備えた画像形成装置。 - 請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載の電子写真感光体と、
前記電子写真感光体を帯電させる帯電手段、前記電子写真感光体に形成された静電潜像をトナーにより現像する現像手段、及び、前記電子写真感光体の表面に残存したトナーを除去するトナー除去手段からなる群より選ばれる少なくとも一種と、を備えたプロセスカートリッジ。
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