JP2014160239A - 電子写真感光体、プロセスカートリッジおよび電子写真装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電子写真感光体の電荷輸送層が、表面層であり、電荷輸送層が特定の電荷輸送性化合物と特定の結着樹脂を含有し、電荷輸送層が下記式(4−1)を満たすことを特徴とする。XP1<XP5 式(4−1)
【選択図】図4
Description
該電荷輸送層が、該電子写真感光体の表面層であり、
該電荷輸送層が、
下記式(2)で示される化合物および下記式(3)で示される化合物からなる群より選択される少なくとも1種の電荷輸送物質、および、
下記式(1A)で示される構造単位を有するポリカーボネート樹脂および下記式(1B)で示される構造単位を有するポリエステル樹脂からなる群より選択される少なくとも1種の結着樹脂、
を含有し、
該電荷輸送層が下記式(4−1)を満たすことを特徴とする電子写真感光体に関する。
XP1<XP5 式(4−1)
(式(4−1)中、
XP1は、P1での赤外分光法による測定に基づいて得られた該電荷輸送物質(D)と該結着樹脂(B)との質量比(D/B)を示す。
XP5は、P5での赤外分光法による測定に基づいて得られた該電荷輸送物質(D)と該結着樹脂(B)との質量比(D/B)を示す。
P1は、該電荷輸送層の表面の位置であり、
P5は、該電荷輸送層の膜厚をTとしたとき、該電荷輸送層の表面から4T/5の距離にある位置である。)
式(3)中、Ar23〜Ar28は、それぞれ独立にフェニル基、またはメチル基で置換されたフェニル基を示す。)
式(1B)中、R11〜R14は、それぞれ独立に、水素原子、メチル基、またはフェニル基を示す。X2は、単結合、酸素原子、シクロヘキシリデン基、または下記式(A)で示される2価の基を示す。また、Y1はm−フェニレン基、p−フェニレン基、シクロヘキシレン基、または下記式(B)で示される2価の基を示す。)
式(B)中、R31〜R38は、それぞれ独立に、水素原子、メチル基、またはフェニル基を示す。X3は、単結合、酸素原子、硫黄原子またはメチレン基を示す。)
XP1<XP5 式(4−1)
XP1は、P1での赤外分光法による測定に基づいて得られた電荷輸送物質(D)と結着樹脂(B)との質量比(D/B)を示す。
XP5は、P5での赤外分光法による測定に基づいて得られた電荷輸送物質(D)と結着樹脂(B)との質量比(D/B)を示す。
P5は、電荷輸送層の膜厚をTとしたとき、電荷輸送層の表面から4T/5の距離にある位置である。
XP1<XP2 式(4−2)
XP2<XP3 式(4−3)
XP3<XP4 式(4−4)
XP4<XP5 式(4−5)
(式(4−2)〜(4−5)中、
XP2は、P2での赤外分光法による測定に基づいて得られた該電荷輸送物質(D)と該結着樹脂(B)との質量比(D/B)を示す。
上記式(4−2)〜(4−5)を満たすと、P1からP5の位置に向かうに従い、電荷輸送層の質量比率が高まるという構成をとる。
0.020≦(XPm+1−XPm)/(mT/5−(m−1)T/5)≦0.060 式(5)
式(5)中、mは1から4の整数である。
0.020≦(XP2−XP1)/(T/5−0)≦0.060 式(5−1)
0.020≦(XP3−XP2)/(2T/5−T/5)≦0.060 式(5−2)
0.020≦(XP4−XP3)/(3T/5−2T/5)≦0.060 式(5−3)
0.020≦(XP5−XP4)/((4T/5−3T/5)≦0.060 式(5−4)
本発明の電子写真感光体の電荷輸送層は、電荷輸送物質および結着樹脂を含有する。電荷輸送物質として、下記式(2)および下記式(3)で示される化合物からなる群より選択される少なくとも1種の電荷輸送物質を含有する。結着樹脂として、下記式(1A)で示される構造単位を有するポリカーボネート樹脂および下記式(1B)で示される構造単位を有するポリエステル樹脂からなる群より選択される少なくとも1種の結着樹脂を含有する。
式(3)中、Ar23〜Ar28は、それぞれ独立にフェニル基、またはメチル基で置換されたフェニル基を示す。
式(1B)中、R11〜R14は、それぞれ独立に、水素原子、メチル基、またはフェニル基を示す。X2は、単結合、酸素原子、シクロヘキシリデン基、または下記式(A)で示される2価の基を示す。また、Y1はm−フェニレン基、p−フェニレン基、シクロヘキシレン基、または下記式(B)で示される2価の基を示す。
式(B)中、R31〜R38は、それぞれ独立に、水素原子、メチル基、またはフェニル基を示す。X3は、単結合、酸素原子、硫黄原子またはメチレン基を示す。
Y1>Y2 式(6)
を満たすことを条件とする。
結着樹脂は、上記式(1A)で示される構造単位を有するポリカーボネート樹脂および上記式(1B)で示される構造単位を有するポリエステル樹脂からなる群より選択される少なくとも1種である。
支持体としては、導電性を有するもの(導電性支持体)が好ましい。例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレスなどの金属製の支持体を用いることができる。アルミニウムやアルミニウム合金性の支持体の場合は、ED管、EI管や、これらを切削、電解複合研磨(電解作用を有する電極と電解質溶液による電解および研磨作用を有する砥石による研磨)、湿式または乾式ホーニング処理した支持体を用いることもできる。また、アルミニウム、アルミニウム合金または酸化インジウム−酸化スズ合金を真空蒸着によって被膜形成された層を有する金属製支持体や樹脂製支持体を用いることもできる。
支持体、導電層または下引き層上には、電荷発生層が形成される。
電荷発生層上には、電荷輸送層が設けられる。
図1に、本発明の電子写真感光体を有するプロセスカートリッジを備えた電子写真装置の概略構成の一例を示す。
直径24mm、長さ257mmのアルミニウムシリンダーを支持体(導電性支持体)とした。
次に、SnO2コート処理硫酸バリウム(導電性粒子)10部、酸化チタン(抵抗調節用顔料)2部、フェノール樹脂(結着樹脂)6部、シリコーンオイル(レベリング剤)0.001部およびメタノール4部/メトキシプロパノール16部の混合溶剤を用いて導電層用塗布液を調製した。この導電層用塗布液を支持体上に浸漬塗布し、得られた塗膜を30分間140℃で硬化(熱硬化)させることによって、膜厚が25μmの導電層を形成した。
なお、CTM−2のo−キシレン100gに対する溶解度Y1は16g、CTM−2のシクロヘキサノン100gに対する溶解度Y2は12gであり、上記式(6)を満足する。
このようにして、支持体、導電層、下引き層、電荷発生層、電荷輸送層をこの順に有し、電荷輸送層が表面層である電子写真感光体を製造した。
上述のようにして製造した電子写真感光体を、ウルトラミクロトームにて膜厚方向に対して斜めに切断し、得られた斜面についてμATR法による赤外分光法(IR)測定を行った。IRスペクトルの測定には、パーキンエルマー社製FT−IRを用い、ATR結晶はGeで測定ピッチは約80μm、積算は256回行った。得られたスペクトルより、電荷輸送層に用いた電荷輸送物質と樹脂との種類に適した以下に示す吸収帯を選択し、これらの強度比から電荷輸送物質と樹脂との質量比の変化を観察した。定量方法については、既知の標準試料による検量線法にて行った。結果を表2に示す。
(CTM1) 1590cm−1
(CTM2) 1486cm−1
(CTM3) 1491cm−1
(CTM4) 1488cm−1
(CTM6) 1493cm−1
式(1−4)で示される構造単位を有するポリエステル樹脂A 1775cm−1
式(1−10)で示される構造単位を有するポリエステル樹脂A 1738cm−1
式(1−18)で示される構造単位を有するポリエステル樹脂A 1734cm−1
〔画像流れの評価]
製造した電子写真感光体を、ヒューレットパッカード製LBP「カラーレーザージェット3800」のシアントナー用プロセスカートリッジに装着した。尚、カラーレーザージェット3800本体の排気ファンは取り外し、風路をふさいだ。また、プロセススピードを180mm/secになるように改造した。
このように改造した評価装置を用い、温度33℃湿度90%RH環境下で連続して繰り返し通紙試験を行った。画像はフルカラーのE文字画像(各色4%印字)を5000枚連続印字とし、通紙用の紙は填料にタルクを含有したものを、予め上記環境下で24時間包装紙を開封して放置し、水分を吸湿させた紙を使用した。画像流れの判断としては連続通紙フルカラーE文字を評価し、5000枚連続印字直後および、20時間放置後での画像流れの度合いを評価した。画像流れの指標は以下にて行った。本発明において、ランクA、B、Cが本発明の効果が得られているレベルであり、その中でもランクAは優れているレベルであると判断した。一方、ランクD、Eは本発明の効果が得られていないレベルと判断した。評価結果を表2に示す。
A:画像流れは発生していない
B:軽微に画像流れが発生しているが、E文字に大きな影響ない
C:画像流れが発生しているが、E文字であることは判別できる
D:画像流れが発生し、E文字なのか判別できない
E:画像流れが発生し、E文字がほとんど消えている
上記のように改造した評価装置を用い、温度15℃、湿度10%RH環境下で、連続して繰り返し通紙試験を行った。電子写真感光体の表面電位(暗部電位および明部電位)の測定は、電子写真感光体の端部から130mmの位置に電位測定用プローブが位置するように固定された冶具と現像器とを交換して、現像器位置で行った。電子写真感光体の非露光部の暗部電位(VD)が−600Vとなるように設定し、レーザー光を照射して暗部電位(VD)から光減衰させた明部電位(VL1)を測定した。また、A4サイズの普通紙を用い、連続してベタ黒画像出力を10000枚行って、再び明部電位(VL2)を測定し、10000枚の画像出力前後での明部電位の変動量(ΔVL=|VL1−VL2|)を評価した。結果を表2に示す。
実施例1において、式(CTM−2)で示される電荷輸送物質、式(1−18)で示される構造単位を有するポリエステル樹脂A、o−キシレン、を表1に示すように変更した以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体を製造した。評価結果を表2に示す。なお、それぞれの溶解度Y1(g)、溶解度Y2(g)は表1に示す。
実施例1において、o−キシレン80部を60部に変更し、さらにテトラヒドロフラン20部を加え、第2の溶剤を表1に示すように変更した以外は実施例1と同様に電子写真感光体を製造した。評価結果を表2に示す。なお、それぞれの溶解度Y1(g)、溶解度Y2(g)は表1に示す。
実施例7において、CTM−2をCTM−3に変更し、第2の溶剤を表1に示すように変更した以外は実施例7と同様に電子写真感光体を製造した。評価結果を表2に示す。なお、それぞれの溶解度Y1(g)、溶解度Y2(g)は表1に示す。
電荷発生層の形成までは実施例1と同様に行った。次に、電荷輸送物質としてCTM−2を13部、上記式(1−18)で示される構造単位を有するポリエステル樹脂を9部、o−キシレン100部を混合した電荷輸送層用塗布液を電荷発生層上に浸漬塗布して塗膜を形成した。得られた塗膜を自然乾燥して膜厚10μmの第1の電荷輸送層を形成した。
次に上記式(1−18)で示される構造単位を有するポリエステル樹脂を22部、o−キシレン100部を混合した電荷輸送層用塗布液を上記第1の電荷輸送層上に浸漬塗布して塗膜を形成した。得られた塗膜を自然乾燥して膜厚10μmの第2の電荷輸送層を形成した。
更に、130℃、20分間のアニーリング処理を行い、第1の電荷輸送層と第2の電荷輸送層の界面をなくして1層とする電荷輸送層を形成し、電子写真感光体を製造した。評価結果を表2に示す。
実施例13において電荷輸送物質をCTM−3に変更した以外は、実施例13と同様にして電子写真感光体を製造した。評価結果を表2に示す。
実施例1において、o−キシレン80部を100部に変更し、シクロヘキサノンを加えなかった以外は実施例1と同様に電子写真感光体を製造した。評価結果を表3に示す。
実施例3において、o−キシレン80部を100部に変更し、シクロヘキサノンを加えなかった以外は実施例3と同様に電子写真感光体を製造した。評価結果を表3に示す。
実施例4において、o−キシレン80部を100部に変更し、シクロヘキサノンを加えなかった以外は実施例4と同様に電子写真感光体を製造した。評価結果を表3に示す。
実施例6において、o−キシレン80部を100部に変更し、シクロヘキサノンを加えなかった以外は実施例6と同様に電子写真感光体を製造した。評価結果を表3に示す。
実施例1において、CTM−2を下記式で表されるCTM−1に変更した以外は実施例1と同様に電子写真感光体を製造した。評価結果を表3に示す。
2 軸
3 帯電手段
4 露光光
5 現像手段
6 転写手段
7 クリーニング手段
8 定着手段
9 プロセスカートリッジ
10 案内手段
P 転写材
101 支持体
102 電荷発生層
103 電荷輸送層(第1電荷輸送層)
104 第2電荷輸送層
Claims (8)
- 支持体、該支持体上に設けられた電荷発生層、該電荷発生層上に設けられた電荷輸送層を有する電子写真感光体において、
該電荷輸送層が、該電子写真感光体の表面層であり、
該電荷輸送層が、
下記式(2)で示される化合物および下記式(3)で示される化合物からなる群より選択される少なくとも1種の電荷輸送物質、および、
下記式(1A)で示される構造単位を有するポリカーボネート樹脂および下記式(1B)で示される構造単位を有するポリエステル樹脂からなる群より選択される少なくとも1種の結着樹脂、
を含有し、
該電荷輸送層が下記式(4−1)を満たすことを特徴とする電子写真感光体。
XP1<XP5 式(4−1)
(式(4−1)中、
XP1は、P1での赤外分光法による測定に基づいて得られた該電荷輸送物質(D)と該結着樹脂(B)との質量比(D/B)を示す。
XP5は、P5での赤外分光法による測定に基づいて得られた該電荷輸送物質(D)と該結着樹脂(B)との質量比(D/B)を示す。
P1は、該電荷輸送層の表面の位置であり、
P5は、該電荷輸送層の膜厚をTとしたとき、該電荷輸送層の表面から4T/5の距離にある位置である。)
式(3)中、Ar23〜Ar28は、それぞれ独立にフェニル基、またはメチル基で置換されたフェニル基を示す。)
式(1B)中、R11〜R14は、それぞれ独立に、水素原子、メチル基、またはフェニル基を示す。X2は、単結合、酸素原子、シクロヘキシリデン基、または下記式(A)で示される2価の基を示す。また、Y1はm−フェニレン基、p−フェニレン基、シクロヘキシレン基、または下記式(B)で示される2価の基を示す。)
式(B)中、R31〜R38は、それぞれ独立に、水素原子、メチル基、またはフェニル基を示す。X3は、単結合、酸素原子、硫黄原子またはメチレン基を示す。) - 前記電荷輸送層が、下記式(4−2)〜(4−5)を満たすことを特徴とする請求項1に記載の電子写真感光体。
XP1<XP2 式(4−2)
XP2<XP3 式(4−3)
XP3<XP4 式(4−4)
XP4<XP5 式(4−5)
(式(4−2)〜(4−5)中、
XP2は、P2での赤外分光法による測定に基づいて得られた該電荷輸送物質(D)と該結着樹脂(B)との質量比(D/B)を示す。
XP3は、P3での赤外分光法による測定に基づいて得られた該電荷輸送物質(D)と該結着樹脂(B)との質量比(D/B)を示す。
XP4は、P4での赤外分光法による測定に基づいて得られた該電荷輸送物質(D)と該結着樹脂(B)との質量比(D/B)を示す。
P2は、該電荷輸送層の膜厚をTとしたとき、該電荷輸送層の表面からT/5の距離にある位置である。
P3は、該電荷輸送層の膜厚をTとしたとき、該電荷輸送層の表面から2T/5の距離にある位置である。
P4は、該電荷輸送層の膜厚をTとしたとき、該電荷輸送層の表面から3T/5の距離にある位置である。) - 前記電荷輸送層が、さらに、下記式(5)を満たす請求項2に記載の電子写真感光体。
0.020≦(XPm+1−XPm)/(mT/5−(m−1)T/5)≦0.060 式(5)
(式(5)中、mは1から4の整数である。) - 前記電荷輸送物質が、上記式(3)で示される化合物である請求項1から3のいずれか1項に記載の電子写真感光体。
- 前記電荷輸送層の膜厚が、10μm以上35μm以下である請求項1から4のいずれか1項に記載の電子写真感光体。
- 請求項1から6のいずれか1項に記載の電子写真感光体と、帯電手段、現像手段、転写手段およびクリーニング手段からなる群より選択される少なくとも1つの手段とを一体に支持し、電子写真装置本体に着脱自在であることを特徴とするプロセスカートリッジ。
- 請求項1から6のいずれか1項に記載の電子写真感光体、帯電手段、露光手段、現像手段および転写手段を有することを特徴とする電子写真装置。
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