JP2019061243A - 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
電子写真感光体としては、アルミニウム等の導電性を有する基体上に、電荷を発生する電荷発生層と、電荷を輸送する電荷輸送層を積層する機能分離型の感光体、又は、電荷を発生する機能と電荷を輸送する機能を同一の層が果たす単層型感光体が知られている。
そこで、本発明の課題は、特定の電子写真感光体に比べ、繰り返し画像を形成したときに生じる残留電位の上昇を抑制する電子写真感光体を提供することである。
前記導電性基体上に設けられた下引層であって、硬化樹脂と、多環キノン系顔料及びペリレン系顔料よりなる群から選択される少なくとも1種の顔料と、下記一般式(ET)で示される電子輸送材料と、を含み、下引層に対する前記顔料の総含有量が50質量%以上である下引層と、
前記下引層上に設けられた感光層と、
を有する電子写真感光体。
前記導電性基体上に設けられた下引層であって、硬化樹脂と、多環キノン系顔料及びペリレン系顔料よりなる群から選択される少なくとも1種の顔料と、下記一般式(ET)で示される電子輸送材料と、を含み、下引層の体積抵抗率が1.0×104(Ω/m)以上10×1010(Ω/m)以下である下引層と、
前記下引層上に設けられた感光層と、
を有する電子写真感光体。
一般式(PN)中、ArN1及びArN2は、各々独立に、炭素数5以上18以下の2価の芳香族環を表す。)
前記電子写真感光体の表面を帯電する帯電手段と、
帯電した前記電子写真感光体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、
トナーを含む現像剤により、前記電子写真感光体の表面に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、
前記トナー像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、
を備える画像形成装置。
[9]、又は[10]に記載の発明によれば、下引層において硬化樹脂の代わりに、結着樹脂としてポリエチレンを用いた電子写真感光体である場合に比べ、繰り返し画像を形成したときに生じる残留電位の上昇を抑制する電子写真感光体が提供される。
[11]、又は[12]に記載の発明によれば、
導電性基体と感光層との間に設けられ、硬化樹脂と、多環キノン系顔料及びペリレン系顔料よりなる群から選択される少なくとも1種の顔料と、のみを含む下引層であって、下引層に対する前記顔料の総含有量が50質量%以上である、又は、下引層の体積抵抗率が1.0×104(Ω/m)以上10×1010(Ω/m)以下である下引層と、下引層上に設けられた感光層と、を有する電子写真感光体を備えた画像形成装置を用いた場合に比べ、繰り返し画像を形成したときに生じる電子写真感光体における残留電位の上昇を抑制するプロセスカートリッジ、又は画像形成装置が提供される。
本実施形態に係る電子写真感光体は、導電性基体と、前記導電性基体と感光層との間に設けられ、硬化樹脂と、多環キノン系顔料及びペリレン系顔料よりなる群から選択される少なくとも1種の顔料と、一般式(ET)で表される電子輸送材料と、を含む下引層であって、下引層に対する前記顔料の総含有量が50質量%以上である、又は、下引層の体積抵抗率が1.0×104(Ω/m)以上10×1010(Ω/m)以下である下引層と、下引層上に設けられた感光層と、を有する電子写真感光体である。
本実施形態における下引層は、硬化樹脂と、顔料と、電荷輸送材料と、を含んで構成される。なお、下引層は、その他の添加物を含んでもよい。
本実施形態における電子輸送性材料について説明する。
電子輸送性材料は、下記一般式(ET)で表される化合物である。
一般式(ET)中、R11〜R17が示す無置換のアルキル基としては、炭素数1以上12以下(好ましくは炭素数5以上10以下)の直鎖状のアルキル基、炭素数3以上10以下(好ましくは炭素数5以上10以下)の分岐状のアルキル基が挙げられる。
炭素数1以上12以下の直鎖状のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、n−ノニル基、n−デシル、n−ウンデシル、n−ドデシル基等が挙げられる。
炭素数3以上10以下の分岐状のアルキル基としては、例えば、イソプロピル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、tert−ペンチル基、イソヘキシル基、sec−ヘキシル基、tert−ヘキシル基、イソヘプチル基、sec−ヘプチル基、tert−ヘプチル基、イソオクチル基、sec−オクチル基、tert−オクチル基、イソノニル基、sec−ノニル基、tert−ノニル基、イソデシル基、sec−デシル基、tert−デシル基等が挙げられる。
上記の中でも、無置換のアルキル基としては、メチル基、エチル基等の低級アルキル基が好ましい。
一般式(ET)中、R11〜R17が示すアルキル基における置換基としては、例えば、炭素数1以上4以下のアルコキシ基、無置換のアリール基、炭素数1以上4以下のアルキル基若しくはアルコキシ基で置換されたフェニル基、炭素数7以上10以下のアラルキル基、水酸基、カルボキシル基、ニトロ基、及びハロゲン原子(塩素、ヨウ素、臭素)等が挙げられる。
アルコキシ置換アルキル基のアルコキシ基としては、一般式(ET)中のR11〜R17が示すアルコキシ基と同様の基が挙げられる。また、アリール置換アルキル基のアリール基としては、一般式(ET)中のR11〜R17が示す無置換のアリール基と同様の基が挙げられる。
分岐状のアルコキシ基として具体的には、イソプロポキシ基、イソブトキシ基、sec−ブトキシ基、tert−ブトキシ基、イソペンチルオキシ基、ネオペンチルオキシ基、tert−ペンチルオキシ基、イソヘキシルオキシ基、sec−ヘキシルオキシ基、tert−ヘキシルオキシ基、イソヘプチルオキシ基、sec−ヘプチルオキシ基、tert−ヘプチルオキシ基、イソオクチルオキシ基、sec−オクチルオキシ基、tert−オクチルオキシ基、イソノニルオキシ基、sec−ノニルオキシ基、tert−ノニルオキシ基、イソデシルオキシ基、sec−デシルオキシ基、tert−デシルオキシ基等が挙げられる。これらの中でも、アルコキシ基としては、メトキシ基が好ましい。
具体的なアラルキル基としては、例えば、ベンジル基、フェニルエチル基、ビニルベンジル基、ヒドロキシフェニルメチル基等が挙げられる。
炭素数1以上12以下の直鎖状のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、n−ノニル基、n−デシル、n−ウンデシル、n−ドデシル基等が挙げられる。
L19が示すアルキレン基としては、直鎖状又は分岐状の炭素数1以上12以下のアルキレン基が挙げられ、メチレン基、エチレン基、n−プロピレン基、イソプロピレン基、n−ブチレン基、イソブチレン基、sec−ブチレン基、tert−ブチレン基、n−ペンチレン基、イソペンチレン基、ネオペンチレン基、tert−ペンチレン基等が挙げられる。
なお、R18が示すアリール基は、アルキル基で置換されたアルキル置換アリール基であることが、溶解性の観点で好ましい。アルキル置換アリール基のアルキル基としては、R11〜R17が示すアルキル基と同様の基が挙げられる。
L21が示すアルキレン基としては、直鎖状又は分岐状の炭素数1以上12以下のアルキレン基が挙げられ、メチレン基、エチレン基、n−プロピレン基、イソプロピレン基、n−ブチレン基、イソブチレン基、sec−ブチレン基、tert−ブチレン基、n−ペンチレン基、イソペンチレン基、ネオペンチレン基、tert−ペンチレン基等が挙げられる。
Arが示すアリール基としては、フェニル基、メチルフェニル基、ジメチルフェニル基、エチルフェニル基等が挙げられる。
上記の中でも、R18は炭素数5以上10以下のアルキル基、又はアラルキル基を示すことが好ましい。また、R11〜R17が各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、又はアルキル基を示し、かつ、R18が炭素数5以上10以下のアルキル基又はアラルキル基を示すことが、さらに好ましい。
・−Ph:フェニル基
本実施形態における顔料は、多環キノン系顔料及びペリレン系顔料よりなる群から選択される少なくとも1種である。
多環キノン系顔料は、少なくとも2つのアントロン骨格を有する、又は、1つのアントラキノン骨格を有する顔料である。なお、アントロン及びアントラキノンは、三環式の芳香族ケトンである。
一般式(QP)中の無置換のアルキル基としては、炭素数1以上12以下(好ましくは炭素数5以上10以下)の直鎖状のアルキル基、炭素数3以上10以下(好ましくは炭素数5以上10以下)の分岐状のアルキル基が挙げられる。
炭素数1以上12以下の直鎖状のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、n−ノニル基、n−デシル、n−ウンデシル、n−ドデシル基等が挙げられる。
炭素数3以上10以下の分岐状のアルキル基としては、例えば、イソプロピル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、tert−ペンチル基、イソヘキシル基、sec−ヘキシル基、tert−ヘキシル基、イソヘプチル基、sec−ヘプチル基、tert−ヘプチル基、イソオクチル基、sec−オクチル基、tert−オクチル基、イソノニル基、sec−ノニル基、tert−ノニル基、イソデシル基、sec−デシル基、tert−デシル基等が挙げられる。
上記の中でも、無置換のアルキル基としては、メチル基、エチル基等の低級アルキル基が好ましい。
アルコキシ置換アルキル基のアルコキシ基としては、一般式(QP)中のRQ1〜RQ10が示すアルコキシ基と同様の基が挙げられる。また、アリール置換アルキル基のアリール基としては、一般式(QP)中のRQ1〜RQ10が示す無置換のアリール基と同様の基が挙げられる。
分岐状のアルコキシ基として具体的には、イソプロポキシ基、イソブトキシ基、sec−ブトキシ基、tert−ブトキシ基、イソペンチルオキシ基、ネオペンチルオキシ基、tert−ペンチルオキシ基、イソヘキシルオキシ基、sec−ヘキシルオキシ基、tert−ヘキシルオキシ基、イソヘプチルオキシ基、sec−ヘプチルオキシ基、tert−ヘプチルオキシ基、イソオクチルオキシ基、sec−オクチルオキシ基、tert−オクチルオキシ基、イソノニルオキシ基、sec−ノニルオキシ基、tert−ノニルオキシ基、イソデシルオキシ基、sec−デシルオキシ基、tert−デシルオキシ基等が挙げられる。これらの中でも、アルコキシ基としては、メトキシ基が好ましい。
ペリレン系顔料は、2つのナフタレン環が1位と8位で結合した骨格を有する顔料である。
炭素数1以上12以下の直鎖状のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、n−ノニル基、n−デシル、n−ウンデシル、n−ドデシル基等が挙げられる。
上記の中でも、無置換のアルキル基としては、メチル基、エチル基等の低級アルキル基が好ましい。
アルコキシ置換アルキル基のアルコキシ基としては、一般式(PP)中のRP1及びRP2が示すアルコキシ基と同様の基が挙げられる。また、アリール置換アルキル基のアリール基としては、一般式(PP)中のRP1及びRP2が示す無置換のアリール基と同様の基が挙げられる。
分岐状のアルコキシ基として具体的には、イソプロポキシ基、イソブトキシ基、sec−ブトキシ基、tert−ブトキシ基、イソペンチルオキシ基、ネオペンチルオキシ基、tert−ペンチルオキシ基、イソヘキシルオキシ基、sec−ヘキシルオキシ基、tert−ヘキシルオキシ基、イソヘプチルオキシ基、sec−ヘプチルオキシ基、tert−ヘプチルオキシ基、イソオクチルオキシ基、sec−オクチルオキシ基、tert−オクチルオキシ基、イソノニルオキシ基、sec−ノニルオキシ基、tert−ノニルオキシ基、イソデシルオキシ基、sec−デシルオキシ基、tert−デシルオキシ基等が挙げられる。
これらの中でも、アルコキシ基としては、メトキシ基が好ましい。
上記の中でも、炭素数1以上6以下の直鎖アルキレン基が好ましく、炭素数1以上4以下の直鎖アルキレン基がより好ましい。
アルキル置換の芳香族環におけるアルキル基としては、炭素数1以上10以下(好ましくは1以上6以下、より好ましくは1以上4以下)の直鎖状、又は分岐状のアルキル基が挙げられる。
下引層に用いる硬化樹脂としては、例えば、ポリイミド、ポリウレタン、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、アルキド樹脂、ポリアミノビスマレイミド、フラン樹脂、尿素樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、アルキド樹脂等の、熱硬化性の高分子化合物が挙げられる。
これらの例としては、ポリオールを過剰の前記3官能イソシアネート化合物で変性したウレタン変性体、尿素結合を有する化合物をイソシアネート化合物で変性したビュレット変性体、ウレタン基にイソシアネートが付加したアロファネート変性体等が特に好ましく、その他にもイソシアヌレート変性体、カルボジイミド変性体等が用いられる。
下引層には、種々の添加剤を含んでいてもよい。
添加剤としては、例えば、樹脂粒子を添加してもよい。樹脂粒子としては、シリコーン樹脂粒子、架橋型ポリメタクリル酸メチル(PMMA)樹脂粒子等の公知の材料が挙げられる。
上記の範囲でも、1.0×105(Ω/m)以上10×109(Ω/m)以下であることが好ましく、1.0×106(Ω/m)以上10×108(Ω/m)以下であることがより好ましく、1.0×106(Ω/m)以上10×107(Ω/m)以下であることがさらに好ましい。
交流インピーダンス法による体積抵抗率の測定には、電源としてSI1287 electrochemical interface(東陽テクニカ製)、電流計としてSI1260 inpedance/gain phase analyzer(東陽テクニカ製)、電流アンプとして1296 dielectric interface(東陽テクニカ製)を用いる。
交流インピーダンス測定試料におけるアルミニウム基材を陰極、金電極を陽極として、1Vp−pの交流電圧を周波数1MHzから1mHzまでの範囲で高周波側から印加し、各試料の交流インピーダンスを測定し、この測定より得られたCole−ColeプロットのグラフをRC並列の等価回路にフィッティングすることで体積抵抗率を算出する。
下引層の表面粗さ(十点平均粗さ)は、モアレ像抑制のために、使用される露光用レーザ波長λの1/(4n)(nは上層の屈折率)から1/2までに調整されていることがよい。
これらの溶剤として具体的には、例えば、メタノール、エタノール、n−プロパノール、iso−プロパノール、n−ブタノール、ベンジルアルコール、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸n−ブチル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、メチレンクロライド、クロロホルム、クロロベンゼン、トルエン等の通常の有機溶剤が挙げられる。
導電性基体としては、例えば、金属(アルミニウム、銅、亜鉛、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)又は合金(ステンレス鋼等)を含む金属板、金属ドラム、及び金属ベルト等が挙げられる。また、導電性基体としては、例えば、導電性化合物(例えば導電性ポリマー、酸化インジウム等)、金属(例えばアルミニウム、パラジウム、金等)又は合金を塗布、蒸着又はラミネートした紙、樹脂フィルム、ベルト等も挙げられる。ここで、「導電性」とは体積抵抗率が1013(Ω/cm)未満であることをいう。
酸性処理液による処理は、例えば、以下のようにして実施される。先ず、リン酸、クロム酸及びフッ酸を含む酸性処理液を調製する。酸性処理液におけるリン酸、クロム酸及びフッ酸の配合割合は、例えば、リン酸が10質量%以上11質量%以下の範囲、クロム酸が3質量%以上5質量%以下の範囲、フッ酸が0.5質量%以上2質量%以下の範囲であって、これらの酸全体の濃度は13.5質量%以上18質量%以下の範囲がよい。処理温度は例えば42℃以上48℃以下が好ましい。被膜の膜厚は、0.3μm以上15μm以下が好ましい。
(電荷発生層)
電荷発生層は、例えば、電荷発生材料と結着樹脂とを含む層である。また、電荷発生層は、電荷発生材料の蒸着層であってもよい。電荷発生材料の蒸着層は、LED(Light Emitting Diode)、有機EL(Electro−Luminescence)イメージアレー等の非干渉性光源を用いる場合に好適である。
なお、n−型の判定は、通常使用されるタイムオブフライト法を用い、流れる光電流の極性によって判定され、正孔よりも電子をキャリアとして流しやすいものをn−型とする。
結着樹脂としては、例えば、ポリビニルブチラール樹脂、ポリアリレート樹脂(ビスフェノール類と芳香族2価カルボン酸の重縮合体等)、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、フェノキシ樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、ポリビニルピリジン樹脂、セルロース樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、カゼイン、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルピロリドン樹脂等が挙げられる。ここで、「絶縁性」とは、体積抵抗率が1013Ωcm以上であることをいう。
これらの結着樹脂は1種を単独で又は2種以上を混合して用いられる。
なお、この分散の際、電荷発生層形成用塗布液中の電荷発生材料の平均粒径を0.5μm以下、好ましくは0.3μm以下、更に好ましくは0.15μm以下にすることが有効である。
電荷輸送層は、例えば、電荷輸送材料と結着樹脂とを含む層である。電荷輸送層は、高分子電荷輸送材料を含む層であってもよい。
上記各基の置換基としては、ハロゲン原子、炭素数1以上5以下のアルキル基、炭素数1以上5以下のアルコキシ基が挙げられる。また、上記各基の置換基としては、炭素数1以上3以下のアルキル基で置換された置換アミノ基も挙げられる。
上記各基の置換基としては、ハロゲン原子、炭素数1以上5以下のアルキル基、炭素数1以上5以下のアルコキシ基が挙げられる。また、上記各基の置換基としては、炭素数1以上3以下のアルキル基で置換された置換アミノ基も挙げられる。
なお、電荷輸送材料と結着樹脂との配合比は、質量比で10:1から1:5までが好ましい。
保護層は、必要に応じて感光層上に設けられる。保護層は、例えば、帯電時の感光層の化学的変化を防止したり、感光層の機械的強度をさらに改善する目的で設けられる。
そのため、保護層は、硬化膜(架橋膜)で構成された層を適用することがよい。これら層としては、例えば、下記1)又は2)に示す層が挙げられる。
2)非反応性の電荷輸送材料と、電荷輸送性骨格を有さず、反応性基を有する反応性基含有非電荷輸送材料と、を含む組成物の硬化膜で構成された層(つまり、非反応性の電荷輸送材料と、当該反応性基含有非電荷輸送材料の重合体又は架橋体と、を含む層)
なお、保護層形成用塗布液は、無溶剤の塗布液であってもよい。
単層型感光層(電荷発生/電荷輸送層)は、例えば、電荷発生材料と電荷輸送材料と、必要に応じて、結着樹脂、及びその他周知の添加剤と、を含む層である。なお、これら材料は、電荷発生層及び電荷輸送層で説明した材料と同様である。
そして、単層型感光層中、電荷発生材料の含有量は、全固形分に対して10質量%以上85質量%以下がよく、好ましくは20質量%以上50質量%以下である。また、単層型感光層中、電荷輸送材料の含有量は、全固形分に対して5質量%以上50質量%以下がよい。
単層型感光層の形成方法は、電荷発生層や電荷輸送層の形成方法と同様である。
単層型感光層の膜厚は、例えば、5μm以上50μm以下がよく、好ましくは10μm以上40μm以下である。
本実施形態に係る画像形成装置は、電子写真感光体と、電子写真感光体の表面を帯電する帯電手段と、帯電した電子写真感光体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、トナーを含む現像剤により電子写真感光体の表面に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、トナー像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、を備える。そして、電子写真感光体として、上記本実施形態に係る電子写真感光体が適用される。
本実施形態に係る画像形成装置100は、図2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(静電潜像形成手段の一例)と、転写装置40(一次転写装置)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に露光し得る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。図示しないが、中間転写体50に転写されたトナー像を記録媒体(例えば用紙)に転写する二次転写装置も有している。なお、中間転写体50、転写装置40(一次転写装置)、及び二次転写装置(不図示)が転写手段の一例に相当する。
帯電装置8としては、例えば、導電性又は半導電性の帯電ローラ、帯電ブラシ、帯電フィルム、帯電ゴムブレード、帯電チューブ等を用いた接触型帯電器が使用される。また、非接触方式のローラ帯電器、コロナ放電を利用したスコロトロン帯電器やコロトロン帯電器等のそれ自体公知の帯電器等も使用される。
露光装置9としては、例えば、電子写真感光体7表面に、半導体レーザ光、LED光、液晶シャッタ光等の光を、定められた像様に露光する光学系機器等が挙げられる。光源の波長は電子写真感光体の分光感度領域内とする。半導体レーザの波長としては、780nm付近に発振波長を有する近赤外が主流である。しかし、この波長に限定されず、600nm台の発振波長レーザや青色レーザとして400nm以上450nm以下に発振波長を有するレーザも利用してもよい。また、カラー画像形成のためにはマルチビームを出力し得るタイプの面発光型のレーザ光源も有効である。
現像装置11としては、例えば、現像剤を接触又は非接触させて現像する一般的な現像装置が挙げられる。現像装置11としては、上述の機能を有している限り特に制限はなく、目的に応じて選択される。例えば、一成分系現像剤又は二成分系現像剤をブラシ、ローラ等を用いて電子写真感光体7に付着させる機能を有する公知の現像器等が挙げられる。中でも現像剤を表面に保持した現像ローラを用いるものが好ましい。
クリーニング装置13は、クリーニングブレード131を備えるクリーニングブレード方式の装置が用いられる。
なお、クリーニングブレード方式以外にも、ファーブラシクリーニング方式、現像同時クリーニング方式を採用してもよい。
転写装置40としては、例えば、ベルト、ローラ、フィルム、ゴムブレード等を用いた接触型転写帯電器、コロナ放電を利用したスコロトロン転写帯電器やコロトロン転写帯電器等のそれ自体公知の転写帯電器が挙げられる。
中間転写体50としては、半導電性を付与したポリイミド、ポリアミドイミド、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエステル、ゴム等を含むベルト状のもの(中間転写ベルト)が使用される。また、中間転写体の形態としては、ベルト状以外にドラム状のものを用いてもよい。
図3に示す画像形成装置120は、プロセスカートリッジ300を4つ搭載したタンデム方式の多色画像形成装置である。画像形成装置120では、中間転写体50上に4つのプロセスカートリッジ300がそれぞれ並列に配置されており、1色に付き1つの電子写真感光体が使用される構成となっている。なお、画像形成装置120は、タンデム方式であること以外は、画像形成装置100と同様の構成を有している。
―電子写真感光体の作製―
(硬化樹脂としてポリウレタンを形成するために使用した材料の準備)
・ブチラート樹脂 :エスレックBM−1、積水化学社製
・ブロック化イソシアネート:スミジュール3175、住友バイエルンウレタン社製
表2に示す種類と組成の、顔料、電子輸送材料、及び硬化樹脂を形成するために使用した材料、に加えて、触媒ジオクチルスズジラウレート0.005質量部を、溶媒メチルエチルケトン80mLに溶解、室温で混合し、各実施例および比較例の下引層形成用の塗布液とした。
次に、導電性基体として直径30mm、長さ340mm、肉厚1mmの円筒状アルミニウム基体を準備し、得られた下引層形成用の塗布液を、浸漬塗布法にて、円筒状アルミニウム基体上に塗布し、170℃、40分の乾燥硬化を行い、厚さ18.7μmの下引層を得た。
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、及び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、及び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形成用塗布液を得た。
得られた電荷発生層形成用塗布液を先に円筒状アルミニウム基体に形成した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。
まず、次のようにして、ポリカーボネート共重合体(1)を得た。
ホスゲン吹込管、温度計及び攪拌機を備えたフラスコに窒素雰囲気下にて1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン(以下Zと称する)106.9g(0.398モル)、4,4’−ジヒドロキシビフェニル(以下BPと称する)24.7g(0.133モル)、ハイドロサルファイト0.41g、9.1%水酸化ナトリウム水溶液825ml(水酸化ナトリウム2.018モル)、塩化メチレン500mlを仕込んで溶解し、攪拌下18〜21℃に保持し、ホスゲン76.2g(0.770モル)を75分要して吹込みホスゲン化反応させた。ホスゲン化反応終了後p−tert−ブチルフェノール1.11g(0.0075モル)および25%水酸化ナトリウム水溶液54ml(水酸化ナトリウム0.266モル)を加え撹拌し、途中トリエチルアミン0.18mL(0.0013モル)を添加し、30〜35℃の温度で2.5時間反応させた。分離した塩化メチレン相を無機塩類及びアミン類がなくなるまで酸洗浄及び水洗した後、塩化メチレンを除去してポリカーボネート共重合体(1)を得た。このポリカーボネートは、ZとBPとの構成単位の比がモル比で75:25であった。
次に、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(TPD)25質量部、下記構造式(A)で示す化合物20質量部、及び結着樹脂としてポリカーボネート共重合体(1)(粘度平均分子量:5万)55質量部をテトラヒドロフラン560質量部、トルエン240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、135℃、45分の乾燥を行って膜厚が22μmの電荷輸送層を形成した。
実施例1において、下引層形成用の塗布液の配合量を、表2及び表3に示す仕様に変更した以外は、実施例1と同様の操作を行い、電子写真感光体を得た。比較例2のみ、下引層形成用の塗布液中に電子輸送材料を含まない組成とした。なお、各実施例で用いたPN−3A及びPN−4Aの構造を下記に示す。
実施例1において、下引層形成用の塗布液の組成と配合量を、下記の仕様に変更した以外は、実施例1と同様の操作を行い、電子写真感光体を得た。
―下引層形成用の塗布液の組成―
・顔料 :表2に記載
・電子輸送材料:表2に記載
・硬化樹脂としてポリイミドを形成するために使用した材料
:ポリイミド(ユピア−ST、宇部興産株式会社製)、40質量部
・溶媒 :NMP(和光純薬工業株式会社製)、60質量部
実施例1において、下引層形成用の塗布液の組成と配合量を、下記の仕様に変更した以外は、実施例1と同様の操作を行い、電子写真感光体を得た。
・顔料 :表2に記載
・電子輸送材料:表2に記載
・硬化樹脂としてエポキシ樹脂を形成するために使用した材料
:エポキシ樹脂(1001B80、三菱ケミカル株式会社製)
40質量部
・溶媒 :メチルエチルケトン(和光純薬工業株式会社製)、60質量部
実施例1において、下引層形成用の塗布液の組成と配合量を、下記の仕様に変更した以外は、実施例1と同様の操作を行い、電子写真感光体を得た。
・顔料 :表2に記載
・電子輸送材料:表2に記載
・硬化樹脂としてフェノール樹脂を形成するために使用した材料
:フェノール樹脂(WR−103、DIC社製)、40質量部
・溶媒 :シクロヘキサノン(和光純薬工業株式会社製)、60質量部
実施例1において、下引層形成用の塗布液の組成と配合量を、下記の仕様に変更した以外は、実施例1と同様の操作を行い、電子写真感光体を得た。
・顔料 :表2に記載
・電子輸送材料:表2に記載
・硬化樹脂としてユリア樹脂を形成するために使用した材料
:ユリア樹脂(リードライト、株式会社台和製)、40質量部
・溶媒 :酢酸ブチル(和光純薬工業株式会社製)、60質量部
実施例1において、下引層形成用の塗布液の組成と配合量を、下記の仕様に変更した以外は、実施例1と同様の操作を行い、電子写真感光体を得た。
・顔料 :表2に記載
・電子輸送材料:表2に記載
・硬化樹脂としてメラミン樹脂を形成するために使用した材料
:メラミン樹脂(MX−730、株式会社三和ケミカル製)、40質量部
・溶媒 :2-プロパノール(和光純薬工業株式会社製)、60質量部
実施例1において、下引層形成用の塗布液の組成と配合量を、下記の仕様に変更した以外は、実施例1と同様の操作を行い、電子写真感光体を得た。
・顔料 :表3に記載
・電子輸送材料:表3に記載
・硬化樹脂としてポリエチレンを形成するために使用した材料
:ポリエチレン(ネオゼックス、日本ゼオン株式会社製)、40質量部
・溶媒 :トルエン(和光純薬工業株式会社製)、60質量部
各例で得られた電子写真感光体について、次の評価を実行した。評価結果を、表2及び表3に示す。
電子写真感光体の電気特性は、表面電位計(トレック社製、トレック334)を用いて、電子写真感光体の表面から1mm離れた位置に測定対象の領域に表面電位プローブを設け、除電した後の残留電位を測定し、初期の残留電位(初期残留)、及び各環境70,000枚出力後の残留電位(長期残留)を算出した。
各残留電位について、以下の評価基準で評価し、評価結果を表2及び表3に記載した。
A+: 20V未満
A : 20V以上40V未満
B : 40V以上80V未満
C : 80V以上
下引層の体積抵抗率は、発明を実施するための形態に記述の方法にしたがって、測定した。各体積抵抗率について、以下の評価基準で評価し、評価結果を表2及び表3に記載した。
A+: 1.0×104 (Ω/m)以上1.0×1010(Ω/m)以下
A : 1.0×1010(Ω/m)超え1.0×1011(Ω/m)以下
B : 1.0×1011(Ω/m)超え1.0×1013(Ω/m)以下
C : 1.0×1013(Ω/m)超え
アルミ基板(3×3cm)の上に、各実施例及び比較例と同じ条件で下引層を形成した。形成した下引き層において、アルミ基板の中心と、縦横方向に、それぞれ±1cm動かした合計5箇所について、渦電流膜厚計を用いて膜厚測定を行った。その後、5箇所の膜厚のうち、最大と最小の膜厚差について、以下の基準で評価し、評価結果を表2に記載した。
A+:0.0μm以上2.0μm未満
A :2.0μm以上3.0μm未満
B :3.0μm以上5.0μm未満
C :5.0μm以上
同様に、本実施形態に係る構成を有さない、すなわち、硬化樹脂の代わりに熱可塑性の樹脂であるポリエチレンを用いた比較例3の電子写真感光体、及び、下引層に対する顔料の総含有量が50質量%未満である比較例1の電子写真感光体においても、繰り返し画像を形成したときに生じる残留電位が、初期、長期共に高い傾向にあった。
また、本実施形態に係る構成を持たない比較例1〜3では、体積抵抗率が、1.0×104(Ω/m)以上10×1010(Ω/m)以下の範囲になかった。
Claims (12)
- 導電性基体と、
前記導電性基体上に設けられた下引層であって、硬化樹脂と、多環キノン系顔料及びペリレン系顔料よりなる群から選択される少なくとも1種の顔料と、下記一般式(ET)で示される電子輸送材料と、を含み、下引層に対する前記顔料の総含有量が50質量%以上である下引層と、
前記下引層上に設けられた感光層と、
を有する電子写真感光体。
(一般式(ET)中、R11、R12、R13、R14、R15、R16、及びR17は、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、又はアラルキル基を示す。R18は、アルキル基、−L19−O−R20、アリール基、又はアラルキル基を示す。ただし、L19はアルキレン基を示し、R20はアルキル基を示す。) - 導電性基体と、
前記導電性基体上に設けられた下引層であって、硬化樹脂と、多環キノン系顔料及びペリレン系顔料よりなる群から選択される少なくとも1種の顔料と、下記一般式(ET)で示される電子輸送材料と、を含み、下引層の体積抵抗率が1.0×104(Ω/m)以上10×1010(Ω/m)以下である下引層と、
前記下引層上に設けられた感光層と、
を有する電子写真感光体。
(一般式(ET)中、R11、R12、R13、R14、R15、R16、及びR17は、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、又はアラルキル基を示す。R18は、アルキル基、−L19−O−R20、アリール基、又はアラルキル基を示す。ただし、L19はアルキレン基を示し、R20はアルキル基を示す。) - 前記多環キノン系顔料が、下記一般式(QP)で示される顔料である請求項1又は請求項2に記載の電子写真感光体。
(一般式(QP)中、RQ1、RQ2、RQ3、RQ4、RQ5、RQ6、RQ7、RQ8、RQ9、及びRQ10は、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、アルキル基、アルコキシ基、又はアリール基を表す。) - 前記一般式(QP)において、RQ1、RQ2、RQ3、RQ4、RQ5、RQ6、RQ7、RQ8、RQ9、及びRQ10は、各々独立に、水素原子、又はハロゲン原子を表す請求項3に記載の電子写真感光体。
- 前記ペリレン系顔料が、下記一般式(PP)で示される顔料及び一般式(PN)で示される顔料からなる群より選択される少なくとも1種以上である請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の電子写真感光体。
(一般式(PP)中、RP1、及びRP2は、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、ニトロ基、又は−L―Xを表す。Lは、アルキレン基を表し、Xはアリール基を表す。
一般式(PN)中、ArN1及びArN2は、各々独立に、炭素数5以上18以下の2価の芳香族環を表す。) - 前記一般式(PP)において、RP1、及びRP2が、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、又はアルキル基を表す請求項5に記載の電子写真感光体。
- 前記一般式(PN)において、ArN1及びArN2が、各々独立に、炭素数5以上14以下の2価の芳香族環を表す請求項5に記載の電子写真感光体。
- 前記一般式(ET)において、R11、R12、R13、R14、R15、R16、及びR17は、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、又はアルキル基を示し、R18は、アルキル基を示す請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載の電子写真感光体。
- 前記硬化樹脂が、ポリイミド、ポリウレタン、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、及びメラミン樹脂よりなる群から選択される少なくとも1種である請求項1〜請求項8のいずれか1項に記載の電子写真感光体。
- 前記硬化樹脂が、ポリイミド、ポリウレタン、エポキシ樹脂、及びフェノール樹脂よりなる群から選択される少なくとも1種である請求項9に記載の電子写真感光体。
- 請求項1〜請求項10のいずれか1項に記載の電子写真感光体を備え、
画像形成装置に着脱するプロセスカートリッジ。 - 請求項1〜請求項10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の表面を帯電する帯電手段と、
帯電した前記電子写真感光体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、
トナーを含む現像剤により、前記電子写真感光体の表面に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、
前記トナー像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、
を備える画像形成装置。
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