JP2016180845A - 正帯電単層型電子写真感光体、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
Description
第一実施形態は、正帯電単層型電子写真感光体(以下、単に「感光体」と記載する場合がある)に関する。以下、図1を参照して、第一実施形態に係る感光体について説明する。図1は、第一実施形態に係る感光体の構造を示す概略断面図である。感光体1は、例えば、図1(a)に示すように、感光層3を備える。感光層3は、少なくとも、電荷発生剤、正孔輸送剤、電子輸送剤、及び電子受容化合物を含有する。正孔輸送剤は、ベンジジン誘導体を含む。電子受容化合物は、一般式(1)、(2)、(3)及び(4)で表される化合物からなる群のうち少なくとも一種を含む。また、電子輸送剤は、一般式(5)又は(6)で表される化合物を含む。
導電性基体2は、感光体1の導電性基体として用いることができる限り、特に限定されない。導電性基体2としては、少なくとも表面部が導電性を有する材料で構成される導電性基体を用いることができる。導電性基体2としては、例えば、導電性を有する材料で構成される導電性基体、又は導電性を有する材料で被覆される導電性基体が挙げられる。導電性を有する材料としては、例えば、アルミニウム、鉄、銅、錫、白金、銀、バナジウム、モリブデン、クロム、カドミウム、チタン、ニッケル、パラジウム、インジウム、ステンレス鋼、又は真鍮が挙げられる。これらの導電性を有する材料を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて(例えば、合金として)用いてもよい。これらの導電性を有する材料のなかでも、感光層3から導電性基体2への電荷の移動が良好であることから、アルミニウム又はアルミニウム合金が好ましい。
既に述べたように、感光層3は、少なくとも電荷発生剤、電子輸送剤、及び電子受容化合物を含有する。また、感光層3は、例えば、正孔輸送剤、バインダー樹脂、又は添加剤を含有してもよい。以下、電荷発生剤、電子輸送剤、電子受容化合物、正孔輸送剤、バインダー樹脂、及び添加剤について説明する。
電荷発生剤は、感光体1用の電荷発生剤であれば、特に限定されない。電荷発生剤としては、例えば、フタロシアニン系顔料、ペリレン顔料、ビスアゾ顔料、ジチオケトピロロピロール顔料、無金属ナフタロシアニン顔料、金属ナフタロシアニン顔料、スクアライン顔料、トリスアゾ顔料、インジゴ顔料、アズレニウム顔料、シアニン顔料、セレン、セレン−テルル、セレン−ヒ素、硫化カドミウム、アモルファスシリコンのような無機光導電材料の粉末、ピリリウム塩、アンサンスロン系顔料、トリフェニルメタン系顔料、スレン系顔料、トルイジン系顔料、ピラゾリン系顔料、又はキナクリドン系顔料が挙げられる。フタロシアニン系顔料としては、例えば、無金属フタロシアニン(例えば、X型無金属フタロシアニン(X−H2Pc))、又は金属フタロシアニン誘導体が挙げられる。金属フタロシアニン誘導体としては、例えば、チタニルフタロシアニン、又は酸化チタン以外が配位した金属フタロシアニン(例えば、V型ヒドロキシガリウムフタロシアニン)が挙げられる。チタニルフタロシアニンは、結晶であってもよく、例えば、α型チタニルフタロシアニン、β型チタニルフタロシアニン、又はY型チタニルフタロシアニンが挙げられる。これらの電荷発生剤のうち、フタロシアニン系顔料が好ましく、無金属フタロシアニンがより好ましく、X型無金属フタロシニンがさらに好ましい。これらの電荷発生剤は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
電子輸送剤は、一般式(1)、(2)、(3)、及び(4)で表される化合物からなる群のうち少なくとも一種を含む。以下、一般式(1)〜(4)で表される化合物を各々電子輸送剤(ET−1)〜(ET−4)と記載する場合がある。
電子受容化合物は、一般式(5)又は(6)で表される化合物を含む。
作用電極:グラッシーカーボン
対極:白金
参照電極:銀/硝酸銀(0.1mol/L、AgNO3−アセトニトリル溶液)
試料溶液電解質:過塩素酸テトラ−n−ブチルアンモニウム(0.1mol)
測定物質:電子受容化合物(0.001mol)
溶剤:ジクロロメタン(1L)
正孔輸送剤は、ベンジジン誘導体を含む。ベンジジン誘導体としては、例えば、一般式(7)で表される化合物が挙げられ、下記式(HT−1)、式(HT−2)又は式(HT−3)で表される化合物が好ましい。
バインダー樹脂としては、例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、又は光硬化性樹脂が挙げられる。熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、スチレン系樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−アクリル酸共重合体、アクリル共重合体、ポリエチレン樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体、塩素化ポリエチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリプロピレン樹脂、アイオノマー、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、アルキド樹脂、ポリアミド樹脂、ウレタン樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリスルホン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ケトン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリエーテル樹脂、又はポリエステル樹脂が挙げられる。熱硬化性樹脂としては、例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、又はその他架橋性の熱硬化性樹脂が挙げられる。光硬化性樹脂としては、例えば、エポキシアクリレート樹脂、又はウレタン−アクリレート共重合樹脂が挙げられる。これらは1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
第一実施形態に係る感光体1において、電子写真特性に悪影響を与えない範囲で、感光層3は各種の添加剤を含有してもよい。添加剤としては、例えば、劣化防止剤(例えば、酸化防止剤、ラジカル捕捉剤、1重項消光剤、又は紫外線吸収剤)、軟化剤、表面改質剤、増量剤、増粘剤、分散安定剤、ワックス、アクセプター、ドナー、界面活性剤、可塑剤、増感剤、又はレベリング剤が挙げられる。酸化防止剤としては、例えば、ヒンダードフェノール、ヒンダードアミン、パラフェニレンジアミン、アリールアルカン、ハイドロキノン、スピロクロマン、スピロインダノン若しくはこれらの誘導体、有機硫黄化合物、又は有機燐化合物が挙げられる。
既に述べたように、感光体1において、中間層4(特に、下引き層)は、導電性基体2と感光層3との間に位置することができる。中間層4は、例えば、無機粒子、及び樹脂(中間層用樹脂)を含有する。中間層4の存在により、リーク発生を抑制し得る程度の絶縁状態を維持しつつ、感光体1を露光した時に発生する電流の流れを円滑にして、抵抗の上昇を抑えることができる。
第二実施形態は、画像形成装置に関する。以下、図2を参照して、第二実施形態に係る画像形成装置の一態様について、説明する。図2は、第二実施形態に係る画像形成装置の構成を示す概略図である。画像形成装置6は、第一実施形態に係る感光体1を備える。
第三実施形態は、プロセスカートリッジに関する。第三実施形態に係るプロセスカートリッジは、像担持体として第一実施形態に係る感光体1を備える。第三実施形態に係るプロセスカートリッジは、露光メモリーに起因する画像不良の発生を抑制する。その理由は、以下のように推測される。第一実施形態に係る感光体1は、上述のように露光メモリーに起因する画像不良の発生を抑制する傾向にある。したがって、第三実施形態に係るプロセスカートリッジは、像担持体として第一実施形態に係る感光体1を備えるため、露光メモリーに起因する画像不良を抑制することができると考えられる。
電荷発生剤、電子輸送剤、正孔輸送剤及びバインダー樹脂を用いて、感光体(A−1)〜(A−40)、及び(B−1)〜(B−23)を作製した。
感光体(A−1)〜(A−40)及び(B−1)〜(B−23)の作製には、電荷発生剤として式(CG−1)で表されるX型無金属フタロシアニン(以下、「電荷発生剤(CG−1)」と記載する場合がある)を用いた。
感光体(A−1〜A−40)及び(B−4)〜(B−23)の作製には、電子輸送剤として、式(ET−1)〜(ET−5)で表される化合物(以下、「電子輸送剤(ET−1)〜(ET−5)」と記載する場合がある)を用いた。
感光体(A−1)〜(A−40)、(B−1)〜(B−3)及び(B−9)〜(B−23)の作製には、電子受容化合物として、式(EA−1)〜(EA−3)で表される化合物(以下、「電子受容化合物(EA−1)〜(EA−3)」と記載する場合がある)を用いた。
感光体(A−1)〜(A−40)、及び(B−1)〜(B−23)の作製には、正孔輸送剤として、各々式(HT−1)〜(HT−5)で表される化合物(以下、「正孔輸送剤(HT−1)〜(HT−5)」と記載する場合がある)を用いた。
感光体(A−1〜(A−40)及び(B−1)〜(B−23)の作製には、バインダー樹脂としていずれも式(Resin−1)で表されるビスフェノールZ型ポリカーボネート樹脂(平均分子量30000)を用いた。
容器内に、電荷発生剤としてX型チタニルフタロシアニン(OG−1)3質量部と、電子輸送剤(ET−1)30質量部と、電子受容化合物(EA−1)20質量部と、正孔輸送剤(HT−1)50質量部と、バインダー樹脂として式(Resin−1)で表されるポリカーボネート樹脂100質量部と、溶剤としてテトラヒドロフラン700質量部とを投入した。ボールミルを用いて、これらを50時間混合して分散し、塗布液を調製した。
以下の点を変更した以外は、感光体(A−1)の調製と同様の方法で、感光体(A−2)〜(A−40)及び(B−1)〜(B−23)を調製した。感光体(A−1)の調製に用いた電子輸送剤(ET−1)、電子受容化合物(EA−1)及び正孔輸送剤(HT−1)に代えて、各々、後述の表1〜5に示す電子輸送剤、電子受容化合物及び正孔輸送剤を用いた。なお、表1〜5中、電子受容化合物の含有量は、電子輸送剤100質量部に対する含有量(質量部)を表す。
上記のようにして得られた感光体(A−1)〜(A−40)及び(B−1)〜(B−23)に対し、下記のような評価を行った。
感光体を、ドラム感度試験機(ジェンテック株式会社製)を用いて、+700Vになるように帯電させた。この状態で電位を測定し、初期表面電位(Vo)とした。次いで、単色光(波長:780nm、半値幅:20nm、光強度:1.5μJ/cm2)をハロゲンランプの光からバンドパスフィルターを用いて取り出し、感光体の表面に照射した(照射時間:1.5秒)。照射後、0.5秒経過した後の表面電位を測定し、この表面電位を感度電位(VL)とした。測定環境は、温度23℃かつ湿度50%RHとした。得られた感度電位を表1〜5に示す。感度電位の値が小さいほど、感光体の感度が高いことを示す。
感光体を画像形成装置(京セラドキュメントソリューションズ株式会社製「LS−5030改造機」)に装着した。以下の条件で、評価用画像を10枚連続で印刷した。なお、低温環境(温度10℃、相対湿度15%RH)で評価用画像を作成した。
ドラム線速 :168mm/秒
ドラム :φ30正帯電単層型OPC
帯電 :スコロトロン帯電
露光 :レーザースキャナー
現像 :タッチダウン現像
転写 :中間転写方式
クリーニング :カウンタブレード方式
除電 :LED光除電
ドラム帯電電位:420V
レーザー :レーザー波長780nm、レーザー露光量0.9μJ/cm2
除電 :LED波長500nm、LED露光量4.0μJ/cm2
発光ダイオード:GaAs
評価A:画像ゴーストは、肉眼観察でもルーペ観察でも全く確認されなかった。
評価B:画像ゴーストは、肉眼観察では確認されないが、ルーペ観察ではわずかに確認された。
評価C:画像ゴーストは、肉眼観察でわずかに観察された。
評価D:画像ゴーストは、肉眼観察で明確に確認された。
3 感光層
6 画像形成装置
20 中間転写ベルト
27 帯電部
28 露光部
29 現像部
33 一次転写ローラー
Claims (7)
- 感光層を備える正帯電単層型電子写真感光体であって、
前記感光層は少なくとも電荷発生剤、正孔輸送剤、電子輸送剤、及び電子受容化合物を含有し、
前記正孔輸送剤はベンジジン誘導体を含み、
前記電子輸送剤は下記一般式(1)、(2)、(3)及び(4)で表される化合物からなる群のうち少なくとも一種を含み、
前記電子受容化合物は下記一般式(5)又は(6)で表される化合物を含む、正帯電単層型電子写真感光体。
- 前記電子受容化合物の還元電位は参照電極(Ag/Ag+)に対して−0.8V以上である、請求項1又は請求項2に記載の正帯電単層型電子写真感光体。
- 前記感光層は、さらにバインダー樹脂を含有し、
前記電子受容化合物の含有量は、前記バインダー樹脂100質量部に対して10質量部以上30質量部以下である、請求項1〜3の何れか一項に記載の正帯電単層型電子写真感光体。 - 前記電荷発生剤は無金属フタロシアニンである、請求項1〜4の何れか一項に記載の正帯電単層型電子写真感光体。
- 請求項1〜5の何れか一項に記載の正帯電単層型電子写真感光体を備えた、プロセスカートリッジ。
- 像担持体と、
前記像担持体の表面を帯電する帯電部と、
帯電された前記像担持体の前記表面を露光して、前記像担持体の前記表面に静電潜像を形成する露光部と、
前記静電潜像をトナー像として現像する現像部と、
前記トナー像を前記像担持体から被転写体へ転写する転写部と
を備える画像形成装置であって、
前記帯電部の帯電極性は、正極性であり、
前記像担持体は、請求項1〜5の何れか一項に記載の正帯電単層型電子写真感光体である、画像形成装置。
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