JP2016161712A - 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
Description
該電荷発生層が、N−メチルホルムアミド、N−プロピルホルムアミド、およびN−ビニルホルムアミドからなる群から選ばれる少なくとも一つのアミド化合物を含有するガリウムフタロシアニン結晶を含有し、かつ
該電荷輸送層が、下記式(1)で示される化合物を含有することを特徴とする電子写真感光体である:
本発明の電子写真感光体は、上記のとおり、支持体、ならびに、該支持体上に形成された電荷発生層および電荷輸送層を有する。
使用測定機:理学電気(株)製、X線回折装置RINT−TTRII
X線管球:Cu
管電圧:50KV
管電流:300mA
スキャン方法:2θ/θスキャン
スキャン速度:4.0°/min
サンプリング間隔:0.02°
スタート角度(2θ):5.0°
ストップ角度(2θ):40.0°
アタッチメント:標準試料ホルダー
フィルター:不使用
インシデントモノクロ:使用
カウンターモノクロメーター:不使用
発散スリット:開放
発散縦制限スリット:10.00mm
散乱スリット:開放
受光スリット:開放
平板モノクロメーター:使用
カウンター:シンチレーションカウンター。
使用測定器:BRUKER製、AVANCEIII 500
測定核種:1H
溶媒:重硫酸(D2SO4)
積算回数:2000。
本発明に用いられる支持体は、導電性を有するもの(導電性支持体)であればよい。具体的には、アルミニウムやステンレスなどの金属や合金、あるいは導電層を設けた金属、合金、プラスチックおよび紙などが挙げられ、形状としては円筒状またはフィルム状などが挙げられる。
本発明において、支持体と感光層の間には、バリア機能と接着機能を持つ下引き層(中間層とも呼ばれる。)を設けることもできる。
さらに、支持体と下引き層との間に、支持体のムラや欠陥の被覆、干渉縞防止を目的とした導電層を設けてもよい。
電荷発生層を形成する場合、まず、本発明に係るガリウムフタロシアニン結晶を結着樹脂とともに溶剤に分散させ、電荷発生層用塗布液を調製する。そして、この電荷発生層用塗布液の塗膜を形成し、得られた塗膜を乾燥させることによって電荷発生層を形成することができる。
電荷輸送層は、前記式(1)で示される化合物、電荷輸送物質(電荷輸送材料)及び結着樹脂を溶剤中に溶解させた電荷輸送層用塗布液を塗布して塗膜を形成し、得られた塗膜を乾燥させることによって形成することができる。また、電荷輸送層に、トナーの転写効率を上げるための離型剤、汚れなどを防止するための指紋付着防止剤、削れを防止するためのフィラー、および電子写真感光体表面の潤滑性を上げるための滑剤などをてんかしてもよい。
図1は、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図である。
〔合成例1−1〕
窒素フローの雰囲気下、フタロニトリル5.46部およびα−クロロナフタレン45部を反応釜に投入した後、加熱し、温度30℃まで昇温させた後、この温度を維持した。次に、この温度(30℃)で三塩化ガリウム3.75部を投入した。投入時の混合液の水分値は150ppmであった。その後、温度200℃まで昇温させた。次に、窒素フローの雰囲気下、温度200℃で4.5時間反応させた後、冷却し、温度150℃に達したときに生成物を濾過した。得られた濾過物をN,N−ジメチルホルムアミドを用いて温度140℃で2時間分散洗浄した後、濾過した。得られた濾過物をメタノールで洗浄した後、乾燥させ、クロロガリウムフタロシアニン顔料を4.65部(収率71%)得た。
合成例1−1で得られたクロロガリウムフタロシアニン顔料4.65部を、温度10℃で濃硫酸139.5部に溶解させ、攪拌下、氷水620部中に滴下して再析出させて、フィルタープレスを用いて濾過した。得られたウエットケーキ(濾過物)を2%アンモニア水で分散洗浄した後、フィルタープレスを用いて濾過した。次いで、得られたウエットケーキ(濾過物)をイオン交換水で分散洗浄した後、フィルタープレスを用いた濾過を3回繰り返し、その後、固形分23%の含水ヒドロキシガリウムフタロシアニン顔料を得た。
合成例1−2で得られた含水ヒドロキシガリウムフタロシアニン顔料10部と、濃度35質量%で温度23℃の塩酸水溶液200部を混合して、室温下でマグネチックスターラーで90分間撹拌した。塩酸水溶液を混合した量は、ヒドロキシガリウムフタロシアニン1molに対して、塩酸は118molであった。撹拌後、この分散溶液を氷水で冷却された1000部のイオン交換水に滴下して、マグネチックスターラーでさらに30分撹拌した。そして、得られた分散液を減圧濾過した。このときにフィルターとして、No.5C(アドバンテック社製)を用いた。その後、温度23℃のイオン交換水で分散洗浄を4回行った。このようにしてクロロガリウムフタロシアニン顔料9部を得た。このクロロガリウムフタロシアニン顔料は、CuKα特性X線回折におけるブラッグ角2θの7.1°、16.6°、25.7°、27.4°および28.3°にピークを有する結晶形の結晶であった。
〔実施例1−1〕
合成例1−2で得られたヒドロキシガリウムフタロシアニン顔料0.5部、および、N−メチルホルムアミド9.5部を、直径0.8mmのガラスビーズ15部とともにボールミルでミリング処理を室温(23℃)下、600時間行った。この際、容器は規格びん(製品コード:PS−6、柏洋硝子製)を用い、容器が1分間に60回転する条件で行った。こうして得られた分散液にテトラヒドロフランを30部添加した後、濾過器によって濾過し、さらに濾過器に残った濾取物をテトラヒドロフランで十分に洗浄した。そして、洗浄された濾取物を真空乾燥させて、ヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶を0.45部得た。得られた結晶の粉末X線回折図を図2に示す。
実施例1−1において、ミリング処理時間を600時間から2000時間に代えた以外は、実施例1−1と同様に処理し、ヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶を得た。得られた結晶の粉末X線回折図は、図2と同様であった。
実施例1−1において、ミリング処理時間を600時間から100時間に代えた以外は、実施例1−1と同様に処理し、ヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶を得た。得られた結晶の粉末X線回折図は、図2と同様であった。
実施例1−1において、ミリング処理時間を600時間から200時間に代えた以外は、実施例1−1と同様に処理し、ヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶を得た。得られた結晶の粉末X線回折図は、図2と同様であった。
実施例1−1において、N−メチルホルムアミド9.5部をN−ビニルホルムアミド9.5部に、ミリング処理時間を600時間から200時間に代えた以外は、実施例1−1と同様に処理し、ヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶を得た。得られた結晶の粉末X線回折図を図3に示す。
実施例1−1において、N−メチルホルムアミド9.5部をN−n−プロピルホルムアミド9.5部に、ミリング処理時間を600時間から200時間に代えた以外は、実施例1−1と同様に処理し、ヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶を得た。得られた結晶の粉末X線回折図を図4に示す。
実施例1−6において、ミリング処理時間を200時間から1000時間に代えた以外は、実施例1−6と同様に処理し、ヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶を得た。得られた結晶の粉末X線回折図は、図4と同様であった。
実施例1−1において、合成例1−2で得られたヒドロキシガリウムフタロシアニン顔料0.5部を合成例1−3で得られたクロロガリウムフタロシアニン顔料0.5部に代え、ミリング処理時間を600時間から200時間に代えた以外は、実施例1−1と同様に処理し、クロロガリウムフタロシアニン結晶を0.46部得た。得られた結晶の粉末X線回折図を図5に示す。
実施例1−1において、合成例1−2で得られたヒドロキシガリウムフタロシアニン顔料0.5部、N−メチルホルムアミド9.5部、直径0.8mmのガラスビーズ15部に代えて、合成例1−2で得られたヒドロキシガリウムフタロシアニン顔料1.25部、N,N−ジメチルホルムアミド9.5部、直径5mmのガラスビーズ25部を用い、ミリング処理時間を48時間とした以外は、実施例1−1と同様に処理し、ヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶を1.14部得た。
実施例1−1において、N−メチルホルムアミド9.5部をN,N−ジメチルホルムアミド9.5部に、ミリング処理時間を600時間から100時間に代えた以外は、実施例1−1と同様に処理し、ヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶を0.43部得た。
比較例1−2において、N,N−ジメチルホルムアミド9.5部をジメチルスルホキシド9.5部に代えた以外は、比較例1−2と同様に処理し、ヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶を得た。
比較例1−2において、N,N−ジメチルホルムアミド9.5部をN−メチル−2−ピロリドン9.5部に代えた以外は、比較例1−2と同様に処理し、ヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶を得た。
〔実施例2−1〕
酸化スズで被覆した硫酸バリウム粒子(商品名:パストランPC1、三井金属鉱業(株)製)60部、酸化チタン粒子(商品名:TITANIX JR、テイカ(株)製)15部、レゾール型フェノール樹脂(商品名:フェノライト J−325、DIC(株)製、固形分70質量%)43部、シリコーンオイル(商品名:SH28PA、東レ・ダウコーニング(株)製)0.015部、シリコーン樹脂(商品名:トスパール120、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアル(株)製)3.6部、2−メトキシ−1−プロパノール50部、メタノール50部からなる溶液を20時間、ボールミルで分散処理することによって、導電層用塗布液を調製した。
実施例2−1において、電荷発生層用塗布液を調製する際の実施例1−1で得られたヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶を実施例1−2で得られたヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶に変更した。また、電荷輸送層用塗布液を調製する際の例示化合物(1)を例示化合物(12)に変更した。これらの変更以外は、実施例2−1と同様にして実施例2−2の電子写真感光体を作製した。
実施例2−1において、電荷発生層用塗布液を調製する際の実施例1−1で得られたヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶を実施例1−3で得られたヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶に変更した。また、電荷輸送層用塗布液を調製する際の例示化合物(1)を例示化合物(7)に変更した。これらの変更以外は、実施例2−1と同様にして実施例2−3の電子写真感光体を作製した。
実施例2−1において、電荷発生層用塗布液を調製する際の実施例1−1で得られたヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶を実施例1−4で得られたヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶に変更した。また、電荷輸送層用塗布液を調製する際の例示化合物(1)を例示化合物(5)に変更した。これらの変更以外は、実施例2−1と同様にして実施例2−4の電子写真感光体を作製した。
実施例2−1において、電荷発生層用塗布液を調製する際の実施例1−1で得られたヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶を実施例1−5で得られたヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶に変更した。また、電荷輸送層用塗布液を調製する際の例示化合物(1)を例示化合物(13)に変更した。これらの変更以外は、実施例2−1と同様にして実施例2−5の電子写真感光体を作製した。
実施例2−1において、電荷発生層用塗布液を調製する際の実施例1−1で得られたヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶を実施例1−6で得られたヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶に変更した。また、電荷輸送層用塗布液を調製する際の例示化合物(1)を例示化合物(14)に変更した。これらの変更以外は、実施例2−1と同様にして実施例2−6の電子写真感光体を作製した。
実施例2−1において、電荷発生層用塗布液を調製する際の実施例1−1で得られたヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶を実施例1−2で得られたヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶に変更した。また、電荷輸送層用塗布液を調製する際の例示化合物(1)を例示化合物(6)に変更した。これらの変更以外は、実施例2−1と同様にして実施例2−7の電子写真感光体を作製した。
実施例2−1において、電荷輸送層用塗布液を調製する際の例示化合物(1)を例示化合物(15)に変更した以外は、実施例2−1と同様にして実施例2−8の電子写真感光体を作製した。
実施例2−1において、電荷発生層用塗布液を調製する際の実施例1−1で得られたヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶を実施例1−8で得られたクロロガリウムフタロシアニン結晶に変更した。また、電荷輸送層用塗布液を調製する際の例示化合物(1)を例示化合物(16)に変更した。これらの変更以外は、実施例2−1と同様にして実施例2−9の電子写真感光体を作製した。
実施例2−1において、電荷輸送層用塗布液を調製する際の例示化合物(1)を例示化合物(22)に変更した以外は、実施例2−1と同様にして実施例2−10の電子写真感光体を作製した。
実施例2−1において、電荷輸送層用塗布液を調製する際の例示化合物(1)を例示化合物(23)に変更した以外は、実施例2−1と同様にして実施例2−11の電子写真感光体を作製した。
実施例2−1において、電荷輸送層用塗布液を調製する際の例示化合物(1)を例示化合物(41)に変更した以外は、実施例2−1と同様にして実施例2−12の電子写真感光体を作製した。
実施例2−1において、電荷輸送層用塗布液を調製する際の例示化合物(1)を例示化合物(42)に変更した以外は、実施例2−1と同様にして実施例2−13の電子写真感光体を作製した。
実施例2−1において、電荷輸送層用塗布液を調製する際の例示化合物(1)を例示化合物(45)に変更した以外は、実施例2−1と同様にして実施例2−14の電子写真感光体を作製した。
実施例2−1において、電荷輸送層用塗布液を調製する際の例示化合物(1)を例示化合物(40)に変更した以外は、実施例2−1と同様にして実施例2−15の電子写真感光体を作製した。
実施例2−1において、電荷発生層用塗布液を調製する際の実施例1−1で得られたヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶を実施例1−8で得られたクロロガリウムフタロシアニン結晶に変更した。また、電荷輸送層用塗布液を調製する際の例示化合物(1)を例示化合物(49)に変更した。これらの変更以外は、実施例2−1と同様にして実施例2−16の電子写真感光体を作製した。
実施例2−1において、電荷輸送層用塗布液を調製する際の例示化合物(1)を例示化合物(50)に変更した以外は、実施例2−1と同様にして実施例2−17の電子写真感光体を作製した。
実施例2−1において、電荷輸送層用塗布液を調製する際の例示化合物(1)を例示化合物(67)に変更した以外は、実施例2−1と同様にして実施例2−18の電子写真感光体を作製した。
実施例2−1において、電荷輸送層用塗布液を調製する際の例示化合物(1)を例示化合物(56)に変更した以外は、実施例2−1と同様にして実施例2−19の電子写真感光体を作製した。
実施例2−1において、電荷輸送層用塗布液を調製する際の例示化合物(1)を例示化合物(55)に変更した以外は、実施例2−1と同様にして実施例2−20の電子写真感光体を作製した。
実施例2−1において、電荷輸送層用塗布液を調製する際の例示化合物(1)を例示化合物(52)に変更した以外は、実施例2−1と同様にして実施例2−21の電子写真感光体を作製した。
実施例2−1において、電荷輸送層用塗布液を調製する際の例示化合物(1)を例示化合物(26)に変更した以外は、実施例2−1と同様にして実施例2−22の電子写真感光体を作製した。
実施例2−1において、電荷輸送層用塗布液を調製する際の例示化合物(1)を例示化合物(34)に変更した以外は、実施例2−1と同様にして実施例2−23の電子写真感光体を作製した。
実施例2−1において、電荷輸送層用塗布液を調製する際の例示化合物(1)を例示化合物(89)に変更した以外は、実施例2−1と同様にして実施例2−24の電子写真感光体を作製した。
実施例2−1において、電荷輸送層用塗布液を調製する際の例示化合物(1)を例示化合物(92)に変更した以外は、実施例2−1と同様にして実施例2−25の電子写真感光体を作製した。
実施例2−1において、電荷輸送層用塗布液を調製する際の(CTM−2)で示される化合物(電荷輸送物質)4部を例示化合物(12)4部に変更し、例示化合物(1)を加えなかった。これらの変更以外は、実施例2−1と同様にして実施例2−26の電子写真感光体を作製した。
実施例2−1において、電荷発生層用塗布液を調製する際の実施例1−1で得られたヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶を比較例1−1で得られたヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶に変更した。また、電荷輸送層用塗布液を調製する際の例示化合物(1)を加えなかった。これらの変更以外は、実施例2−1と同様にして比較例2−1の電子写真感光体を作製した。
実施例2−1において、電荷発生層用塗布液を調製する際の実施例1−1で得られたヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶を比較例1−2で得られたヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶に変更した。また、電荷輸送層用塗布液を調製する際の例示化合物(1)を加えなかった。これらの変更以外は、実施例2−1と同様にして比較例2−2の電子写真感光体を作製した。
実施例2−1において、電荷発生層用塗布液を調製する際の実施例1−1で得られたヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶を比較例1−3で得られたヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶に変更した。また、電荷輸送層用塗布液を調製する際の例示化合物(1)を加えなかった。これらの変更以外は、実施例2−1と同様にして比較例2−3の電子写真感光体を作製した。
実施例2−1において、電荷発生層用塗布液を調製する際の実施例1−1で得られたヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶を比較例1−4で得られたヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶に変更した。また、電荷輸送層用塗布液を調製する際の例示化合物(1)を加えなかった。これらの変更以外は、実施例2−1と同様にして比較例2−4の電子写真感光体を作製した。
実施例2−1〜2−26および比較例2−1〜2−4の電子写真感光体について、繰り返し使用後の出力画像におけるゴースト現象の評価を行った。
(1)横*1ドット、1スペースの印字(レーザー露光)パターン。
(2)横*2ドット、2スペースの印字(レーザー露光)パターン。
(3)横*2ドット、3スペースの印字(レーザー露光)パターン。
(4)桂馬パターンの印字(レーザー露光)パターン。(将棋の桂馬の動きのように6マスに2ドット印字するパターン)
*:「横」とは、レーザースキャナーの走査方向(出力された用紙では水平方向)を指す。
ランク1:いずれのゴーストチャートでもゴーストは見えない。
ランク2:特定のゴーストチャートでゴーストがうっすら見える。
ランク3:いずれのゴーストチャートでもゴーストがうっすら見える。
ランク4:特定のゴーストチャートでゴーストが見える。
ランク5:いずれのゴーストチャートでもゴーストが見える。
ランク6:特定のゴーストチャートでゴーストがはっきり見える。
2 軸
3 帯電手段
4 像露光光
5 現像手段
6 転写手段
7 転写材
8 像定着手段
9 クリーニング手段
10 前露光光
11 プロセスカートリッジ
12 案内手段
Claims (11)
- 支持体、および、
該支持体上の電荷発生層および電荷輸送層を有する電子写真感光体において、
該電荷発生層が、
N−メチルホルムアミド、N−プロピルホルムアミド、およびN−ビニルホルムアミドからなる群から選ばれる少なくとも一つのアミド化合物を含有するガリウムフタロシアニン結晶を含有し、かつ
該電荷輸送層が、下記式(1)で示される化合物を含有することを特徴とする電子写真感光体:
〔式(1)中、R1及びX1は、各々独立して、水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の複素環基、または、R1とX1とが互いに結合して含窒素複素環を形成するのに必要な原子団を表し、Ar1は、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、または置換もしくは無置換の複素環基を表す。〕。 - 前記式(1)で示される化合物が、下記式(2)〜(4)で示されるいずれかの化合物である請求項1に記載の電子写真感光体:
〔式(2)〜(4)中、R2a、R2b、R3〜R5は、各々独立して、置換もしくは無置換のアルキル基を表し、Ar2〜Ar5は、各々独立して、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、または置換もしくは無置換の複素環基を表し、X2a、X2b、X3〜X6は、各々独立して、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基、または置換もしくは無置換の複素環基を表す。前記アルキル基の総炭素数は1以上20以下であり、前記芳香族炭化水素基の総炭素数は6以上20以下であり、前記複素環基の総炭素数は4以上20以下である。〕。 - 前記式(2)において、X2aおよびX2bが、各々独立して、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基であり、前記芳香族炭化水素基の総炭素数は6以上20以下である請求項2に記載の電子写真感光体。
- 前記式(3)において、X3が下記式(5)である請求項2に記載の電子写真感光体:
〔式(5)中、Ar6は置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基を表し、Ar3及びAr4と同一でも異なっていてもよい。前記芳香族炭化水素基の総炭素数は6以上20以下である。〕。 - 前記式(4)において、X4〜X6が、各々独立して、置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基であり、前記芳香族炭化水素基の総炭素数は6以上20以下である請求項2に記載の電子写真感光体。
- 前記ガリウムフタロシアニン結晶に含まれる前記アミド化合物の含有量が、前記ガリウムフタロシアニン結晶中のガリウムフタロシアニンの含有量に対して、0.1質量%以上3.0質量%以下である請求項1〜5のいずれか1項に記載の電子写真感光体。
- 前記ガリウムフタロシアニン結晶に含まれる前記アミド化合物の含有量が、前記ガリウムフタロシアニン結晶中のガリウムフタロシアニンの含有量に対して、0.1質量%以上1.9質量%以下である請求項1〜5のいずれか1項に記載の電子写真感光体。
- 前記アミド化合物が、N−メチルホルムアミドである請求項1〜7のいずれか1項に記載の電子写真感光体。
- 前記ガリウムフタロシアニン結晶が、ヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶またはクロロガリウムフタロシアニン結晶である請求項1〜8のいずれか1項に記載の電子写真感光体。
- 電子写真装置本体に着脱自在であるプロセスカートリッジであって、
請求項1〜9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、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、を有し、かつ、
該電子写真感光体と、該帯電手段、該現像手段、および該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つの手段とは、一体に支持されていることを特徴とするプロセスカートリッジ。 - 請求項1〜9のいずれか1項に記載の電子写真感光体、ならびに、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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