JP2021004949A - 電子写真感光体、プロセスカートリッジ及び電子写真装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】円筒状支持体、該円筒状支持体上に形成された電荷発生層、及び該電荷発生層上に形成された電荷輸送層を有する電子写真感光体であって、電荷発生層は電荷発生物質として、特定のCuKα特性X線回折ピークを持つヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶、特定のCuKα特性X線回折ピークを持つチタニルフタロシアニン結晶、または特定の分光吸収スペクトルを持つクロロガリウムフタロシアニン結晶を含有し、電荷発生層において、電荷発生層の膜厚が円筒状支持体の軸方向の画像形成領域中央位置から画像形成領域端位置までの領域を5等分したとき、各々の領域の平均電荷発生層膜厚を中央部から順にd1、d2、d3、d4、d5とすると、d1<d2<d3<d4<d5を満たすことを特徴とする。
【選択図】図7
Description
本発明者らが検討したところ、従来技術で電荷発生物質として用いられてきたアゾ系顔料は、その電荷発生位置が電荷発生層と電荷輸送層の界面にある界面型であるために、電荷発生層膜厚を変えた時の光電変換効率の変化が小さかった(参考文献:梅田実「積層有機感光体におけるExtrinsic型の光キャリア発生過程とその速度論」日本化学会誌,1996,No.11,pp.932−937)。そのため、アゾ系顔料を電荷発生物質として用いる場合、感光体の軸方向の感度分布を持たせるためには電荷発生層膜厚の偏差を大きくする必要があり、その結果感光体の軸方向に、電荷発生物質から発生する熱キャリアに起因する暗減衰ムラやリーク発生頻度の偏差が生じてしまうことが分かった。
さらに、円筒状支持体、該円筒状支持体上に形成された電荷発生層、および該電荷発生層上に形成された電荷輸送層を有する電子写真感光体であって、上記電荷発生層は電荷発生物質としてクロロガリウムフタロシアニン結晶を含有し、上記クロロガリウムフタロシアニン結晶が、分光吸収スペクトルにおいて、646nm以上668nm以下の波長範囲及び782nm以上809nm以下の波長範囲にそれぞれ少なくとも1つのピークを有し、646nm以上668nm以下の波長範囲に存在するピークのうち最大の吸光度を示すピークを第1のピークとし、782nm以上809nm以下の波長範囲に存在するピークのうち最大の吸光度を示すピークを第2のピークとした際に、上記第1のピークの吸光度が、上記第2のピークの吸光度より大きく、上記電荷発生層において、電荷発生層の膜厚が上記円筒状支持体の軸方向の画像形成領域中央位置から画像形成領域端位置までを5等分したとき、各々の領域の平均電荷発生層膜厚を中央部から順にd1、d2、d3、d4、d5[nm]とすると,d1<d2<d3<d4<d5を満たす感光体とすることで、従来技術で発生していた暗減衰ムラおよびリーク発生を解決できることが分かった。
本発明の電子写真感光体は、電荷発生層と電荷輸送層とを有する。図1は、本発明に係る電子写真感光体1の層構成の一例を示す図である。図1に示すように、電子写真感光体1は、支持体101、下引き層102、電荷発生層103、電荷輸送層104、及び積層型感光層105を有する。本発明において、下引き層102は無くてもよい。
本発明のプロセスカートリッジは、電子写真感光体と、帯電手段、現像手段、転写手段及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。
電子写真感光体1は円筒状の電子写真感光体であり、軸2を中心に矢印方向に所定の周速度で回転駆動される。電子写真感光体1の表面は、帯電手段3により、正又は負の所定電位に帯電される。尚、図においては、ローラ型帯電部材によるローラ帯電方式を示しているが、コロナ帯電方式、近接帯電方式、注入帯電方式などの帯電方式を採用してもよい。帯電された電子写真感光体1の表面には、露光手段(不図示)から露光光4が照射され、目的の画像情報に対応した静電潜像が形成される。電子写真感光体1の表面に形成された静電潜像は、現像手段5内に収容されたトナーで現像され、電子写真感光体1の表面にはトナー像が形成される。電子写真感光体1の表面に形成されたトナー像は、転写手段6により、転写材7に転写される。トナー像が転写された転写材7は、定着手段8へ搬送され、トナー像の定着処理を受け、電子写真装置の外へプリントアウトされる。電子写真装置は、転写後の電子写真感光体1の表面に残ったトナーなどの付着物を除去するための、クリーニング手段9を有していてもよい。また、クリーニング手段を別途設けず、上記付着物を現像手段などで除去する、所謂、クリーナーレスシステムを用いてもよい。電子写真装置は、電子写真感光体1の表面を、前露光手段(不図示)からの前露光光10により除電処理する除電機構を有していてもよい。また、本発明のプロセスカートリッジを電子写真装置本体に着脱するために、レールなどの案内手段12を設けてもよい。
レーザ走査手段であるレーザ走査装置204内のレーザ駆動部203は、画像信号生成部201から出力された画像信号、及び制御部202から出力される制御信号に基づき、レーザ走査光を発する。不図示の帯電手段により帯電された感光体205をレーザ光で走査し、感光体205の表面に静電潜像を形成する。
レーザ光源208から出射したレーザ光(光束)は、光学系を透過した後ポリゴンミラー(偏向器)209の偏向面(反射面)209aにて反射され、結像レンズ210を透過して感光体表面211に入射する。結像レンズ210は結像光学素子である。レーザ走査装置部204においては、単一の結像光学素子(結像レンズ210)のみで結像光学系が構成されている。結像レンズ210を透過したレーザ光が入射する感光体表面(被走査面)211上で結像し、所定のスポット状の像(スポット)を形成する。ポリゴンミラー209を不図示の駆動部により一定の角速度で回転させることにより、被走査面211上でスポットが感光体の軸方向に移動し、被走査面211上に静電潜像を形成する。
本発明において、電子写真感光体は、支持体を有する。本発明において、支持体は導電性を有する導電性支持体であることが好ましい。また、支持体の形状としては円筒状であることが必要である。また、支持体の表面に、陽極酸化などの電気化学的な処理や、ブラスト処理、切削処理などを施してもよい。
支持体の材質としては、金属、樹脂、ガラスなどが好ましい。
金属としては、アルミニウム、鉄、ニッケル、銅、金、ステンレスや、これらの合金などが挙げられる。中でも、アルミニウムを用いたアルミニウム製支持体であることが好ましい。
また、樹脂やガラスには、導電性材料を混合又は被覆するなどの処理によって、導電性を付与してもよい。
本発明において、支持体の上に導電層を設けることが好ましい。導電層を設けることで、支持体表面の傷や凹凸を隠蔽することに加え、支持体表面における光の反射を制御することにより、感光体に入射して本発明の電荷発生層を通過してきた露光レーザが反射されて再び電荷発生層に入射したときの透過率を下げることが出来る。このため、導電層を設けない場合に比べて入射露光レーザの電荷発生層における光吸収率が向上し、本発明の電荷発生層の平均膜厚をより薄く出来るので、より効果的に本発明を利用することが出来る。
導電層は、導電性粒子と、樹脂と、を含有することが好ましい。
金属酸化物としては、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化インジウム、酸化ケイ素、酸化ジルコニウム、酸化スズ、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化アンチモン、酸化ビスマスなどが挙げられる。金属としては、アルミニウム、ニッケル、鉄、ニクロム、銅、亜鉛、銀などが挙げられる。
これらの中でも、導電性粒子として、金属酸化物を用いることが好ましい。
導電性粒子として金属酸化物を用いる場合、金属酸化物の表面をシランカップリング剤などで処理したり、金属酸化物に元素やその酸化物をドーピングしたりしてもよい。ドープする元素やその酸化物としては、リン、アルミニウム、ニオブ、タンタルなどが挙げられる。
また、導電性粒子は、芯材粒子と、その粒子を被覆する被覆層とを有する積層構成としてもよい。芯材粒子としては、酸化チタン、硫酸バリウム、酸化亜鉛などが挙げられる。被覆層としては、酸化スズ、酸化チタンなどの金属酸化物が挙げられる。
また、導電層は、シリコーンオイル、樹脂粒子、酸化チタンなどの隠蔽剤などを更に含有してもよい。
本発明において、支持体又は導電層の上に、下引き層を設けてもよい。下引き層を設けることで、層間の接着機能が高まり、電荷注入阻止機能を付与することができる。
電子輸送物質としては、キノン化合物、イミド化合物、ベンズイミダゾール化合物、シクロペンタジエニリデン化合物、フルオレノン化合物、キサントン化合物、ベンゾフェノン化合物、シアノビニル化合物、ハロゲン化アリール化合物、シロール化合物、含ホウ素化合物などが挙げられる。電子輸送物質として、重合性官能基を有する電子輸送物質を用い、上述の重合性官能基を有するモノマーと共重合させることで、硬化膜として下引き層を形成してもよい。
金属酸化物としては、酸化インジウムスズ、酸化スズ、酸化インジウム、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、二酸化ケイ素などが挙げられる。金属としては、金、銀、アルミなどが挙げられる。
また、下引き層は、添加剤を更に含有してもよい。
本発明の電子写真感光体の感光層は、電荷発生物質を含有する電荷発生層と、電荷輸送物質を含有する電荷輸送層と、を有する積層型感光層である。
積層型感光層は、電荷発生層と、電荷輸送層と、を有する。
電荷発生層は、電荷発生物質と、樹脂と、を含有することが好ましい。
まず、本発明の円筒状電子写真感光体の軸方向の画像形成領域中央位置から画像形成領域端位置までの領域を5等分する。次に、各々の領域をさらに軸方向に4等分、周方向に8等分した32点の測定点で電荷発生層膜厚を測定し、それらの平均値を、各々の領域の平均電荷発生層膜厚として、中央部から端部に向かって順にd1、d2、d3、d4、d5[nm]と定義した。
使用測定機:理学電気株式会社製、X線回折装置RINT−TTRII
X線管球:Cu
X線波長:Kα1
管電圧:50KV
管電流:300mA
スキャン方法:2θ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:35.0°
ゴニオメータ:ロータ水平ゴニオメータ(TTR−2)
アタッチメント:キャピラリ回転試料台
フィルター:なし
検出器:シンチレーションカウンター
インシデントモノクロ:使用する
スリット:可変スリット(平行ビーム法)
カウンターモノクロメータ: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
使用測定器:BRUKER製、AVANCEIII 500
溶媒:重硫酸(D2SO4)
積算回数:2,000
使用測定器:日本分光株式会社製、紫外可視分光光度計JASCO V−570
測光モード:Abs吸光度測定
レスポンス:fast
バンド幅:2.0nm
走査速度:200nm/min
データ取込間隔:0.5nm
電荷輸送層は、電荷輸送物質と、樹脂と、を含有することが好ましい。
電荷輸送物質としては、例えば、多環芳香族化合物、複素環化合物、ヒドラゾン化合物、スチリル化合物、エナミン化合物、ベンジジン化合物、トリアリールアミン化合物や、これらの物質から誘導される基を有する樹脂などが挙げられる。これらの中でも、トリアリールアミン化合物、ベンジジン化合物が好ましい。
電荷輸送層中の電荷輸送物質の含有量は、電荷輸送層の全質量に対して、25質量%以上70質量%以下であることが好ましく、30質量%以上55質量%以下であることがより好ましい。
電荷輸送物質と樹脂との含有量比(質量比)は、4:10〜20:10が好ましく、5:10〜12:10がより好ましい。
本発明において、感光層の上に、保護層を設けてもよい。保護層を設けることで、耐久性を向上することができる。
保護層は、導電性粒子及び/又は電荷輸送物質と、樹脂とを含有することが好ましい。
窒素フローの雰囲気下、オルトフタロニトリル5.46部及び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、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濃度は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収率71%で得た。
上記合成例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。得られたウエットケーキ(濾過物)を2%アンモニア水で30分間分散洗浄した後、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回繰り返した。最後にフリーズドライ(凍結乾燥)を行い、固形分23%のヒドロキシガリウムフタロシアニン顔料(含水ヒドロキシガリウムフタロシアニン顔料)を収率97%で得た。
上記合成例2で得られたヒドロキシガリウムフタロシアニン顔料6.6kgをハイパー・ドライ乾燥機(商品名:HD−06R、周波数(発振周波数):2455MHz±15MHz、日本バイオコン株式会社製)を用いて以下のように乾燥させた。
上記合成例2で得られた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200部を混合して、マグネティックスターラで90分撹拌した。塩酸を混合した量は、ヒドロキシガリウムフタロシアニン1molに対して、塩化水素118molであった。撹拌後、氷水で冷却された1000部のイオン交換水に滴下して、マグネティックスターラで30分撹拌した。これを減圧濾過した。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。
α−クロロナフタレン100g中、o−フタロジニトリル5.0g、四塩化チタン2.0gを200℃にて3時間加熱攪拌した後、50℃まで冷却して析出した結晶を濾別してジクロロチタニウムフタロシアニンのペーストを得た。次にこれを100℃に加熱したN,N−ジメチルホルムアミド100mLで攪拌洗浄し、次いで60℃のメタノール100mLで2回洗浄を繰り返し濾別した。更にこの得られたペーストを脱イオン水100mL中80℃で1時間攪拌し、濾別して青色のチタニルフタロシアニン顔料を4.3g得た。
合成例3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,N−ジメチルホルムアミド(製品コード:D0722、東京化成工業株式会社製)9.5部、直径0.9mmのガラスビーズ15部を室温(23℃)下で100時間、ボールミルでミリング処理した。この際、容器は規格びん(製品名:PS−6、柏洋硝子株式会社製)を用い、容器が1分間に60回転する条件で行った。こうして処理した液をフィルター(品番:N−NO.125T、孔径:133μm、株式会社NBCメッシュテック製)で濾過してガラスビーズを取り除いた。この液にN,N−ジメチルホルムアミドを30部添加した後、濾過し、濾過器上の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顔料を0.48部得た。得られた顔料はCuKα線を用いたX線回折スペクトルにおいて、ブラッグ角度2θの7.4°±0.3°及び28.2°±0.3°にピークを有する。
合成例3で得られたヒドロキシガリウムフタロシアニン顔料1部、N−メチルホルムアミド(製品コード:F0059、東京化成工業株式会社製)9部、直径0.9mmのガラスビーズ15部を冷却水温度18℃下で80時間、サンドミル(K−800、五十嵐機械製造(現アイメックス)株式会社製、ディスク径70mm、ディスク枚数5枚)を用いてミリング処理した。この際、ディスクが1分間に400回転する条件で行った。こうして処理した液にN−メチルホルムアミドを30部添加した後、濾過し、濾過器上の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顔料を0.45部得た。得られた顔料はCuKα線を用いたX線回折スペクトルにおいて、ブラッグ角度2θの7.4°±0.3°及び28.2°±0.3°に強いピークを有する。1H−NMR測定により見積もられたヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶粒子内における上記式(A1)で示されるアミド化合物(N−メチルホルムアミド)の含有量は、ヒドロキシガリウムフタロシアニンの含有量に対して0.9質量%であった。
ミリング例2において、ミリング処理の時間を80時間から100時間に変更したこと以外はミリング例2と同様にして、ミリング例3のヒドロキシガリウムフタロシアニン顔料を得た。得られた顔料はCuKα線を用いたX線回折スペクトルにおいて、ブラッグ角度2θの7.4°±0.3°及び28.2°±0.3°に強いピークを有する。1H−NMR測定により見積もられたヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶粒子内における上記式(A1)で示されるアミド化合物(N−メチルホルムアミド)の含有量は、ヒドロキシガリウムフタロシアニンの含有量に対して1.4質量%であった。
合成例3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(製品コード:F0059、東京化成工業株式会社製)9.5部、直径0.9mmのガラスビーズ15部を室温(23℃)下で100時間、ボールミルでミリング処理した。この際、容器は規格びん(製品名:PS−6、柏洋硝子株式会社製)を用い、容器が1分間に60回転する条件で行った。こうして処理した液をフィルター(品番:N−NO.125T、孔径:133μm、株式会社NBCメッシュテック製)で濾過してガラスビーズを取り除いた。この液にN−メチルホルムアミドを30部添加した後、濾過し、濾過器上の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顔料を0.45部得た。得られた顔料はCuKα線を用いたX線回折スペクトルにおいて、ブラッグ角度2θの7.4°±0.3°及び28.2°±0.3°に強いピークを有する。1H−NMR測定により見積もられたヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶粒子内における上記式(A1)で示されるアミド化合物(N−メチルホルムアミド)の含有量は、ヒドロキシガリウムフタロシアニンの含有量に対して2.1質量%であった。
ミリング例4において、ミリング処理の時間を100時間から7時間に変更したこと以外はミリング例4と同様にして、ミリング例5のヒドロキシガリウムフタロシアニン顔料を得た。得られた顔料はCuKα線を用いたX線回折スペクトルにおいて、ブラッグ角度2θの7.4°±0.3°及び28.2°±0.3°に強いピークを有する。1H−NMR測定により見積もられたヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶粒子内における上記式(A1)で示されるアミド化合物(N−メチルホルムアミド)の含有量は、ヒドロキシガリウムフタロシアニンの含有量に対して2.9質量%であった。
ミリング例4において、ミリング処理の時間を100時間から5時間に変更したこと以外はミリング例4と同様にして、ミリング例6のヒドロキシガリウムフタロシアニン顔料を得た。得られた顔料はCuKα線を用いたX線回折スペクトルにおいて、ブラッグ角度2θの7.4°±0.3°及び28.2°±0.3°に強いピークを有する。1H−NMR測定により見積もられたヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶粒子内における上記式(A1)で示されるアミド化合物(N−メチルホルムアミド)の含有量は、ヒドロキシガリウムフタロシアニンの含有量に対して3.1質量%であった。
合成例3で得られたヒドロキシガリウムフタロシアニン顔料1.0部、N−メチルホルムアミド(製品コード:F0059、東京化成工業株式会社製)9.0部、直径0.9mmのガラスビーズ15部を室温(23℃)下で4時間、ボールミルでミリング処理した。この際、容器は規格びん(製品名:PS−6、柏洋硝子株式会社製)を用い、容器が1分間に60回転する条件で行った。こうして処理した液をフィルター(品番:N−NO.125T、孔径:133μm、株式会社NBCメッシュテック製)で濾過してガラスビーズを取り除いた。この液にN−メチルホルムアミドを30部添加した後、濾過し、濾過器上の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顔料を0.44部得た。得られた顔料はCuKα線を用いたX線回折スペクトルにおいて、ブラッグ角度2θの7.4°±0.3°及び28.2°±0.3°に強いピークを有する。1H−NMR測定により見積もられたヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶粒子内における上記式(A1)で示されるアミド化合物(N−メチルホルムアミド)の含有量は、ヒドロキシガリウムフタロシアニンの含有量に対して3.9質量%であった。
合成例5で得られたチタニルフタロシアニン顔料0.5部、テトラヒドロフラン10部、直径0.9mmのガラスビーズ15部を冷却水温度18℃下で48時間、サンドミル(K−800、五十嵐機械製造(現アイメックス)株式会社製、ディスク径70mm、ディスク枚数5枚)を用いてミリング処理した。この際、ディスクが1分間に500回転する条件で行った。こうして処理した液をフィルター(品番:N−NO.125T、孔径:133μm、株式会社NBCメッシュテック製)で濾過してガラスビーズを取り除いた。この液にテトラヒドロフランを30部添加した後、濾過し、濾過器上の濾取物をメタノールと水で十分に洗浄した。そして、洗浄された濾取物を真空乾燥させて、チタニルフタロシアニン顔料を0.45部得た。得られた顔料はCuKα線を用いたX線回折スペクトルにおいて、ブラッグ角度2θの27.2°±0.3°に強いピークを有する。
合成例4で得られたクロロガリウムフタロシアニン顔料0.5部、N,N−ジメチルホルムアミド(製品コード:D0722、東京化成工業株式会社製)10部を室温(23℃)下で4時間、マグネティックスターラでミリング処理した。こうして処理した液からテトラヒドロフランを用いてクロロガリウムフタロシアニン顔料を取り出し、フィルター(品番:N−NO.125T、孔径:133μm、株式会社NBCメッシュテック製)で濾過し、濾過器上の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、クロロガリウムフタロシアニン結晶を0.46部得た。得られた顔料は前述した方法による分光吸収スペクトルにおいて、スペクトルが659nmに第1のピークを持ち、かつ791nmに第2のピークを持ち、さらに第2のピークの吸光度が第1のピークの吸光度の0.79倍であった。
合成例4で得られたクロロガリウムフタロシアニン顔料0.5部、N,N−ジメチルホルムアミド(製品コード:D0722、東京化成工業株式会社製)10部、直径0.9mmのガラスビーズ15部を室温(23℃)下で48時間、ペイントシェーカ(株式会社東洋精機製作所製)を用いてミリング処理した。この際、容器は規格びん(製品名:PS−6、柏洋硝子株式会社製)を用いた。こうして処理した液をフィルター(品番:N−NO.125T、孔径:133μm、株式会社NBCメッシュテック製)で濾過してガラスビーズを取り除いた。この液にN,N−ジメチルホルムアミドを30部添加した後、濾過し、濾過器上の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、クロロガリウムフタロシアニン顔料を0.47部得た。得られた顔料は前述した方法による分光吸収スペクトルにおいて、スペクトルが643nmに第1のピークを持ち、かつ789nmに第2のピークを持ち、さらに第2のピークの吸光度が第1のピークの吸光度の0.74倍であった。また、CuKα線を用いたX線回折スペクトルにおいて、ブラッグ角度2θ±0.2°の7.4°、16.6°、25.5°及び28.3°にピークを有する。
基体として、一次粒径の平均が200nmのアナターゼ型酸化チタンを使用し、チタンをTiO2換算で33.7部、ニオブをNb2O5換算で2.9部含有するチタンニオブ硫酸溶液を調製した。基体100部を純水に分散して1000部の懸濁液とし、60℃に加温した。チタンニオブ硫酸溶液と10mol/L水酸化ナトリウムとを懸濁液のpHが2〜3になるよう3時間かけて滴下した。全量滴下後、pHを中性付近に調製し、ポリアクリルアミド系凝集剤を添加して固形分を沈降させた。上澄みを除去し、ろ過及び洗浄し、110℃で乾燥し、凝集剤由来の有機物をC換算で0.1wt%含有する中間体を得た。この中間体を窒素中750℃で1時間焼成を行った後、空気中450℃で焼成して、酸化チタン粒子1を作製した。得られた粒子は前述の走査電子顕微鏡を用いた粒径測定方法において、平均粒径(平均一次粒径)220nmであった。
<支持体>
押し出し工程及び引き抜き工程を含む製造方法により製造された、長さ257mm、直径24mmのアルミニウムシリンダー(JIS−A3003、アルミニウム合金)を支持体とした。
次に、結着材料としてのフェノール樹脂(フェノール樹脂のモノマー/オリゴマー)(商品名:プライオーフェンJ−325、DIC株式会社製、樹脂固形分:60%、硬化後の密度:1.3g/cm2)50部を、溶剤としての1−メトキシ−2−プロパノール35部に溶解させて溶液を得た。
次に、N−メトキシメチル化ナイロン6(商品名:トレジンEF−30T、ナガセケムテックス株式会社製)25部をメタノール/n−ブタノール=2/1混合溶液480部に溶解(65℃での加熱溶解)させてなる溶液を冷却した。その後、溶液をメンブランフィルター(商品名:FP−022、孔径:0.22μm、住友電気工業株式会社製)で濾過して、下引き層用塗布液を調製した。このようにして調製した下引き層用塗布液を上述の導電層上に浸漬塗布して塗膜を形成し、塗膜を温度100℃で10分間加熱乾燥することにより、膜厚が0.5μmの下引き層を形成した。
次に、ミリング例1で得られたヒドロキシガリウムフタロシアニン顔料20部、ポリビニルブチラール(商品名:エスレックBX−1、積水化学工業株式会社製)10部、シクロヘキサノン190部、直径0.9mmのガラスビーズ482部を冷却水温度18℃下で4時間、サンドミル(K−800、五十嵐機械製造(現アイメックス)株式会社製、ディスク径70mm、ディスク枚数5枚)を用いて分散処理した。この際、ディスクが1分間に1,800回転する条件で行った。この分散液にシクロヘキサノン444部及び酢酸エチル634部を加えることによって、電荷発生層用塗布液を調製した。
次に、電荷輸送物質として、下記式(B1)で示されるトリアリールアミン化合物70部、
実施例1の電荷発生層の形成において、電荷発生層用塗布液の調製時にシクロヘキサノン444部及び酢酸エチル634部の部数を適宜変更して塗布液の粘度を調節し、また表1に示した浸漬塗布時の引上げ速度も変えることで、実施例2〜6、8〜14、22〜27の電子写真感光体を作製した。その結果を表4及び表7に示す。
実施例1において、導電層の形成を以下のように変更し、また電荷発生層の浸漬塗布を上述の方法と同様にして表4に示す電荷発生層の膜厚分布となるよう変更したこと以外は実施例1と同様にして、実施例7、15〜21の電子写真感光体を作製した。その結果を表4及び表7に示す。
実施例1の電荷発生層の形成において、ミリング例1で得られたヒドロキシガリウムフタロシアニン顔料をミリング例3で得られたヒドロキシガリウムフタロシアニン顔料に変更し、また浸漬塗布を上述の方法と同様にして表4に示す電荷発生層の膜厚分布となるよう変更したこと以外は実施例1と同様にして、実施例28〜33、35〜49の電子写真感光体を作製した。その結果を表4及び表7に示す。
実施例7の電荷発生層の形成において、ミリング例1で得られたヒドロキシガリウムフタロシアニン顔料をミリング例3で得られたヒドロキシガリウムフタロシアニン顔料に変更し、また浸漬塗布を上述の方法と同様にして表4に示す電荷発生層の膜厚分布となるよう変更したこと以外は実施例1と同様にして、実施例34の電子写真感光体を作製した。その結果を表4及び表7に示す。
実施例1の電荷発生層の形成において、ミリング例1で得られたヒドロキシガリウムフタロシアニン顔料をミリング例2で得られたヒドロキシガリウムフタロシアニン顔料に変更し、また浸漬塗布を上述の方法と同様にして表4に示す電荷発生層の膜厚分布となるよう変更したこと以外は実施例1と同様にして、実施例50の電子写真感光体を作製した。その結果を表4及び表7に示す。
実施例1の電荷発生層の形成において、ミリング例1で得られたヒドロキシガリウムフタロシアニン顔料をミリング例4で得られたヒドロキシガリウムフタロシアニン顔料に変更し、また浸漬塗布を上述の方法と同様にして表4に示す電荷発生層の膜厚分布となるよう変更したこと以外は実施例1と同様にして、実施例51の電子写真感光体を作製した。その結果を表4及び表7に示す。
実施例1の電荷発生層の形成において、ミリング例1で得られたヒドロキシガリウムフタロシアニン顔料をミリング例5で得られたヒドロキシガリウムフタロシアニン顔料に変更し、また浸漬塗布を上述の方法と同様にして表4に示す電荷発生層の膜厚分布となるよう変更したこと以外は実施例1と同様にして、実施例52の電子写真感光体を作製した。その結果を表4及び表7に示す。
実施例1の電荷発生層の形成において、ミリング例1で得られたヒドロキシガリウムフタロシアニン顔料をミリング例6で得られたヒドロキシガリウムフタロシアニン顔料に変更し、また浸漬塗布を上述の方法と同様にして表4に示す電荷発生層の膜厚分布となるよう変更したこと以外は実施例1と同様にして、実施例53の電子写真感光体を作製した。その結果を表4及び表7に示す。
実施例1の電荷発生層の形成において、ミリング例1で得られたヒドロキシガリウムフタロシアニン顔料をミリング例7で得られたヒドロキシガリウムフタロシアニン顔料に変更し、また浸漬塗布を上述の方法と同様にして表4に示す電荷発生層の膜厚分布となるよう変更したこと以外は実施例1と同様にして、実施例54〜55の電子写真感光体を作製した。その結果を表4及び表7に示す。
実施例1において、電荷発生層用塗布液の調製を以下のように変更し、また電荷発生層の浸漬塗布を上述の方法と同様にして表5に示す電荷発生層の膜厚分布となるよう変更したこと以外は実施例1と同様にして、実施例56の電子写真感光体を作製した。その結果を表5及び表8に示す。
実施例56の電荷発生層の浸漬塗布を上述の方法と同様にして表5に示す電荷発生層の膜厚分布となるよう変更したこと以外は実施例56と同様にして、実施例57〜58、60〜67の電子写真感光体を作製した。その結果を表5及び表8に示す。
実施例56において、導電層の形成を以下のように変更し、また電荷発生層の浸漬塗布を上述の方法と同様にして表5に示す電荷発生層の膜厚分布となるよう変更したこと以外は実施例56と同様にして、実施例59の電子写真感光体を作製した。その結果を表5及び表8に示す。
実施例1において、電荷発生層用塗布液の調製を以下のように変更し、また電荷発生層の浸漬塗布を上述の方法と同様にして表5に示す電荷発生層の膜厚分布となるよう変更したこと以外は実施例1と同様にして、実施例68の電子写真感光体を作製した。その結果を表5及び表8に示す。
実施例68の電荷発生層の浸漬塗布を上述の方法と同様にして表5に示す電荷発生層の膜厚分布となるよう変更したこと以外は実施例68と同様にして、実施例69〜75、80〜85の電子写真感光体を作製した。その結果を表5及び表8に示す。
実施例68において、導電層の形成を以下のように変更し、また電荷発生層の浸漬塗布を上述の方法と同様にして表5に示す電荷発生層の膜厚分布となるよう変更したこと以外は実施例68と同様にして、実施例76〜79の電子写真感光体を作製した。その結果を表5及び表8に示す。
実施例1の電荷発生層の浸漬塗布時の引上げ速度を、液面の支持体上端からの距離に応じて表2に示すようになるよう徐々に変化させたこと以外は実施例1と同様にして、実施例86の電子写真感光体を作製した。その結果を表5及び表8に示す。
実施例1の電荷発生層の浸漬塗布時の引上げ速度を、液面の支持体上端からの距離に応じて表3に示すようになるよう徐々に変化させたこと以外は実施例1と同様にして、実施例87の電子写真感光体を作製した。その結果を表5及び表8に示す。
実施例1において、電荷発生層用塗布液の調製を以下のように変更し、また電荷発生層の浸漬塗布を上述の方法と同様にして表6に示す電荷発生層の膜厚分布となるよう変更したこと以外は実施例1と同様にして、比較例1の電子写真感光体を作製した。その結果を表6及び表9に示す。
比較例1の電荷発生層の浸漬塗布を上述の方法と同様にして表6に示す電荷発生層の膜厚分布となるよう変更したこと以外は比較例1と同様にして、比較例2、4、6〜9の電子写真感光体を作製した。その結果を表6及び表9に示す。
比較例1において、電荷発生層用塗布液の調製を以下のように変更し、また電荷発生層の浸漬塗布を上述の方法と同様にして表6に示す電荷発生層の膜厚分布となるよう変更したこと以外は比較例1と同様にして、比較例3の電子写真感光体を作製した。その結果を表6及び表9に示す。
比較例1において、導電層の形成を以下のように変更し、また電荷発生層の浸漬塗布を上述の方法と同様にして表6に示す電荷発生層の膜厚分布となるよう変更したこと以外は比較例1と同様にして、比較例5の電子写真感光体を作製した。その結果を表6及び表9に示す。
実施例1において、電荷発生層用塗布液の調製を以下のように変更し、また電荷発生層の浸漬塗布を上述の方法と同様にして表6に示す電荷発生層の膜厚分布となるよう変更したこと以外は実施例1と同様にして、比較例10の電子写真感光体を作製した。その結果を表6及び表9に示す。
比較例10の電荷発生層の浸漬塗布を上述の方法と同様にして表6に示す電荷発生層の膜厚分布となるよう変更したこと以外は比較例10と同様にして、比較例11〜20の電子写真感光体を作製した。その結果を表6及び表9に示す。
実施例1において、電荷発生層用塗布液の調製を以下のように変更し、また電荷発生層の浸漬塗布を上述の方法と同様にして表6に示す電荷発生層の膜厚分布となるよう変更したこと以外は実施例1と同様にして、比較例21の電子写真感光体を作製した。その結果を表6及び表9に示す。
比較例21の電荷発生層の浸漬塗布を上述の方法と同様にして表6に示す電荷発生層の膜厚分布となるよう変更したこと以外は比較例21と同様にして、比較例22〜23の電子写真感光体を作製した。その結果を表6及び表9に示す。
実施例1において、電荷発生層用塗布液の調製を以下のように変更し、また電荷発生層の浸漬塗布を上述の方法と同様にして表6に示す電荷発生層の膜厚分布となるよう変更したこと以外は実施例1と同様にして、比較例24の電子写真感光体を作製した。その結果を表6及び表9に示す。
比較例24の電荷発生層の浸漬塗布を上述の方法と同様にして表6に示す電荷発生層の膜厚分布となるよう変更したこと以外は比較例24と同様にして、比較例25〜26の電子写真感光体を作製した。その結果を表6及び表9に示す。
実施例1の電荷発生層の浸漬塗布を、引上げ速度を液面の支持体上端からの距離に依らず一定にして行い、表6に示すように支持体軸方向に対して60nmで一定の電荷発生層膜厚となるよう変更したこと以外は実施例1と同様にして、比較例27の電子写真感光体を作製した。その結果を表6及び表9に示す。
比較例27の電荷発生層の浸漬塗布を上述の方法と同様にして表6に示す電荷発生層の膜厚となるよう変更したこと以外は比較例27と同様にして、比較例28〜29の電子写真感光体を作製した。その結果を表6及び表9に示す。
実施例28の電荷発生層の浸漬塗布を、引上げ速度を液面の支持体上端からの距離に依らず一定にして行い、表6に示すように支持体軸方向に対して60nmで一定の電荷発生層膜厚となるよう変更したこと以外は実施例28と同様にして、比較例30の電子写真感光体を作製した。その結果を表6及び表9に示す。
比較例30の電荷発生層の浸漬塗布を上述の方法と同様にして表6に示す電荷発生層の膜厚となるよう変更したこと以外は比較例30と同様にして、比較例31〜32の電子写真感光体を作製した。その結果を表6及び表9に示す。
実施例56の電荷発生層の浸漬塗布を、引上げ速度を液面の支持体上端からの距離に依らず一定にして行い、表6に示すように支持体軸方向に対して略130nmで一定の電荷発生層膜厚となるよう変更したこと以外は実施例56と同様にして、比較例33の電子写真感光体を作製した。その結果を表6及び表9に示す。
実施例68の電荷発生層の浸漬塗布を、引上げ速度を液面の支持体上端からの距離に依らず一定にして行い、表6に示すように支持体軸方向に対して80nmで一定の電荷発生層膜厚となるよう変更したこと以外は実施例68と同様にして、比較例34の電子写真感光体を作製した。その結果を表6及び表9に示す。
比較例34の電荷発生層の浸漬塗布を上述の方法と同様にして表6に示す電荷発生層の膜厚となるよう変更したこと以外は比較例34と同様にして、比較例35〜36の電子写真感光体を作製した。その結果を表6及び表9に示す。
比較例1の電荷発生層の浸漬塗布を、引上げ速度を液面の支持体上端からの距離に依らず一定にして行い、表6に示すように支持体軸方向に対して略120nmで一定の電荷発生層膜厚となるよう変更したこと以外は比較例1と同様にして、比較例37の電子写真感光体を作製した。その結果を表6及び表9に示す。
比較例10の電荷発生層の浸漬塗布を、引上げ速度を液面の支持体上端からの距離に依らず一定にして行い、表6に示すように支持体軸方向に対して略240nmで一定の電荷発生層膜厚となるよう変更したこと以外は比較例10と同様にして、比較例38の電子写真感光体を作製した。その結果を表6及び表9に示す。
比較例21の電荷発生層の浸漬塗布を、引上げ速度を液面の支持体上端からの距離に依らず一定にして行い、表6に示すように支持体軸方向に対して240nmで一定の電荷発生層膜厚となるよう変更したこと以外は比較例21と同様にして、比較例39の電子写真感光体を作製した。その結果を表6及び表9に示す。
比較例24の電荷発生層の浸漬塗布を、引上げ速度を液面の支持体上端からの距離に依らず一定にして行い、表6に示すように支持体軸方向に対して略240nmで一定の電荷発生層膜厚となるよう変更したこと以外は比較例24と同様にして、比較例40の電子写真感光体を作製した。その結果を表6及び表9に示す。
上記で作製した電子写真感光体について、以下の評価を行った。その結果を表10〜12に示す。
評価用の電子写真装置として、ヒューレットパッカード社製のレーザビームプリンタ(商品名:Color Laser Jet CP3525dn)を7台用意し、以下のように改造して用いた。
光学系の改造については、何も変更を加えないデフォルト機に加え、下記式(E8)
画像の出力に際しては、シアン色用のプロセスカートリッジのみをレーザビームプリンタ本体に取り付け、シアントナーのみによる単色画像を出力した。
実施例1〜87及び比較例1〜40で製造した電子写真感光体を、常温常湿環境下(温度23℃、相対湿度50%)で上記の該7台のレーザビームプリンタに装着し、電子写真感光体の画像形成領域中央位置における初期暗部電位が−600V、明部電位が−150Vとなるように、帯電器及び露光量を設定した。また、前露光量は露光量の2倍とした。電位設定の際の電子写真感光体の表面電位の測定には、プロセスカートリッジの現像位置に電位プローブ(商品名:model6000B−8、トレック・ジャパン株式会社製)を装着したものを用い、電子写真感光体の画像形成領域中央部の電位を表面電位計(商品名:model344、トレック・ジャパン株式会社製)を使用して測定した。
A:ベタ画像に濃度ムラが認められない。
B:ベタ画像に濃度ムラがほぼ認められない。
C:ベタ画像の端部付近の濃度が濃い、または薄い。
D:ベタ画像の端部付近の濃度が極端に薄い。
―:ベタ画像の端部付近の濃度が極端に濃い。
実施例1〜87及び比較例1〜40で製造した電子写真感光体を、常温常湿環境下(温度23℃、相対湿度50%)で湾曲NESAガラスを用いた直接電圧印加方式の電子写真感光体測定装置を用いて測定した。具体的には、まず暗所にて、電子写真感光体の表面電位が帯電から0.1秒後に−500[V]となるように電子写真感光体の表面を帯電した。次に暗所のまま、帯電の1.0秒後の表面電位の絶対値の減少分(単位は[V])を測定し、暗減衰量Vddとした。
実施例1〜87及び比較例1〜40の端部リークを、それぞれ表10〜12に示したレーザビームプリンタ改造機に装着し、以下のように評価した。まず、低温低湿環境下(温度15℃、相対湿度10%)で、帯電電位を−550Vに設定し、前露光後の表面電位が前露光後0.1秒後に−100V、露光後の明部電位が−150Vとなるように調整した。また、現像電位が−200Vとなるよう調整した。この設定で、A4サイズの普通紙に対し、3ドット100スペースの縦線パターンによる画像出力を行い、1,000枚通紙する毎に評価用のベタ白画像を1枚出力した。
102 下引き層
103 電荷発生層
104 電荷輸送層
105 感光層
107 画像形成領域中央位置
108 画像形成領域端位置
109a 画像形成領域中央位置から画像形成領域端位置までの領域を5等分したときの、中央位置から1つ目の内分位置
109b 画像形成領域中央位置から画像形成領域端位置までの領域を5等分したときの、中央位置から2つ目の内分位置
109c 画像形成領域中央位置から画像形成領域端位置までの領域を5等分したときの、中央位置から3つ目の内分位置
109d 画像形成領域中央位置から画像形成領域端位置までの領域を5等分したときの、中央位置から4つ目の内分位置
1 電子写真感光体
2 軸
3 帯電手段
4 露光光
5 現像手段
6 転写手段
7 転写材
8 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
201 画像信号生成部
202 制御部
203 レーザ駆動部
204 レーザ走査装置
205 感光体
206 定着手段
207 露光手段
208 レーザ光源
209 ポリゴンミラー(偏向器)
209a 偏向面(反射面)
210 結像レンズ
211 感光体表面(被走査面)
Claims (8)
- 円筒状支持体、該円筒状支持体上に形成された電荷発生層、及び該電荷発生層上に形成された電荷輸送層を有する電子写真感光体であって、
前記電荷発生層は電荷発生物質として、CuKα特性X線回折におけるブラッグ角2θの7.4°±0.3°および28.2°±0.3°に強いピークを持つヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶を含有し、
前記電荷発生層において、電荷発生層の膜厚が前記円筒状支持体の軸方向の画像形成領域中央位置から画像形成領域端位置までの領域を5等分したとき、各々の領域の平均電荷発生層膜厚を中央部から順にd1、d2、d3、d4、d5とすると、d1<d2<d3<d4<d5を満たす
ことを特徴とする電子写真感光体。 - 円筒状支持体、該円筒状支持体上に形成された電荷発生層、および該電荷発生層上に形成された電荷輸送層を有する電子写真感光体であって、
前記電荷発生層は電荷発生物質として、CuKα特性X線回折におけるブラッグ角2θの27.2°±0.3°に強いピークを有するチタニルフタロシアニン結晶を含有し、
前記電荷発生層において、電荷発生層の膜厚が前記円筒状支持体の軸方向の画像形成領域中央位置から画像形成領域端位置までの領域を5等分したとき、各々の領域の平均電荷発生層膜厚を中央部から順にd1、d2、d3、d4、d5とすると,d1<d2<d3<d4<d5を満たす
ことを特徴とする電子写真感光体。 - 円筒状支持体、該円筒状支持体上に形成された電荷発生層、および該電荷発生層上に形成された電荷輸送層を有する電子写真感光体であって、
前記電荷発生層は電荷発生物質としてクロロガリウムフタロシアニン結晶を含有し、
該クロロガリウムフタロシアニン結晶が、分光吸収スペクトルにおいて、646nm以上668nm以下の波長範囲及び782nm以上809nm以下の波長範囲にそれぞれ少なくとも1つのピークを有し、かつ、
646nm以上668nm以下の波長範囲に存在するピークのうち最大の吸光度を示すピークを第1のピークとし、782nm以上809nm以下の波長範囲に存在するピークのうち最大の吸光度を示すピークを第2のピークとした際に、前記第1のピークの吸光度が、前記第2のピークの吸光度より大きく、
前記電荷発生層において、電荷発生層の膜厚が前記円筒状支持体の軸方向の画像形成領域中央位置から画像形成領域端位置までの領域を5等分したとき、各々の領域の平均電荷発生層膜厚を中央部から順にd1、d2、d3、d4、d5とすると,d1<d2<d3<d4<d5を満たす
ことを特徴とする電子写真感光体。 - 請求項1〜6のいずれか1項に記載の電子写真感光体と、帯電手段、現像手段及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1〜6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、現像手段及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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