JP2021047461A - 電子写真用感光体、その製造方法および電子写真装置 - Google Patents
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アルミニウム合金を含む導電性支持体と、前記導電性支持体の表面に形成された陽極酸化皮膜と、前記陽極酸化皮膜上に順次積層された電荷発生層および電荷輸送層と、を備え、
前記電荷輸送層が、電界強度を20V/μmとしたときの電子移動度が10−7cm2/V/sec以上である電子輸送材料を含有し、かつ、前記陽極酸化皮膜を有する導電性支持体の表面のアドミタンス値が、25μS以上60μS以下であるものである。
(式(ET1)中、R1、R2は、同一または異なって、水素原子、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数1〜12のアルコキシ基、置換基を有してもよいアリール基、シクロアルキル基、置換基を有してもよいアラルキル基、または、ハロゲン化アルキル基を表し、R3は、水素原子、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、置換基を有してもよいアリール基、シクロアルキル基、置換基を有してもよいアラルキル基、または、ハロゲン化アルキル基を表し、R4〜R8は、同一または異なって、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数1〜12のアルコキシ基、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよいアラルキル基、置換基を有してもよいフェノキシ基、ハロゲン化アルキル基、シアノ基、若しくは、ニトロ基を表し、または、2つ以上の基が結合して環を形成してもよく、置換基は、ハロゲン原子、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、水酸基、シアノ基、アミノ基、ニトロ基、または、ハロゲン化アルキル基を表す。
特には、式(ET1)中、R1、R2は、同一であって、炭素数1〜12のアルキル基を表し、R3は、水素原子を表し、R4〜R8は、同一または異なって、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜12のアルキル基または炭素数1〜12のアルコキシ基を表すことが好ましい。)
(式(ET2)中、R9〜R14は、同一または異なって、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、水酸基、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数1〜12のアルコキシ基、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよい複素環基、エステル基、シクロアルキル基、置換基を有してもよいアラルキル基、アリル基、アミド基、アミノ基、アシル基、アルケニル基、アルキニル基、カルボキシル基、カルボニル基、カルボン酸基、または、ハロゲン化アルキル基を表し、置換基は、ハロゲン原子、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、水酸基、シアノ基、アミノ基、ニトロ基、または、ハロゲン化アルキル基を表す。
特には、式(ET2)中、R9〜R12は、同一または異なって、水素原子または炭素数1〜12のアルキル基を表し、R13は、炭素数1〜12のアルキル基を表し、R14は、置換基を有してもよいアリール基を表し、置換基は、ハロゲン原子を表すことが好ましい。)
(式(ET3)中、R15、R16は、同一または異なって、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、水酸基、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数1〜12のアルコキシ基、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよい複素環基、エステル基、シクロアルキル基、置換基を有してもよいアラルキル基、アリル基、アミド基、アミノ基、アシル基、アルケニル基、アルキニル基、カルボキシル基、カルボニル基、カルボン酸基、または、ハロゲン化アルキル基を表し、置換基は、ハロゲン原子、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、水酸基、シアノ基、アミノ基、ニトロ基、または、ハロゲン化アルキル基を表す)
前記導電性支持体の表面に前記陽極酸化皮膜を形成する陽極酸化処理工程と、陽極酸化処理工程後の前記導電性支持体を水蒸気雰囲気に曝す後処理工程と、を含み、前記後処理工程における水蒸気雰囲気量が60RH%・h以上である。ここで水蒸気雰囲気量は、前記水蒸気雰囲気における飽和水蒸気量(g/m3)と相対湿度(RH%)との積である単位体積あたりの水蒸気量((g/m3)・RH%)と、前記後処理工程における処理時間(h)と、の積で表される前記水蒸気雰囲気中の総水蒸気量((g/m3)・RH%・h)を、温度323Kにおける飽和水蒸気量(g/m3)に対する比として表した値である。
(式(ET1)中、R1、R2は、同−または異なって、水素原子、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数1〜12のアルコキシ基、置換基を有してもよいアリール基、シクロアルキル基、置換基を有してもよいアラルキル基、または、ハロゲン化アルキル基を表し、R3は、水素原子、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、置換基を有してもよいアリール基、シクロアルキル基、置換基を有してもよいアラルキル基、または、ハロゲン化アルキル基を表し、R4〜R8は、同一または異なって、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数1〜12のアルコキシ基、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよいアラルキル基、置換基を有してもよいフェノキシ基、ハロゲン化アルキル基、シアノ基、若しくは、ニトロ基を表し、または、2つ以上の基が結合して環を形成してもよく、置換基は、ハロゲン原子、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、水酸基、シアノ基、アミノ基、ニトロ基、または、ハロゲン化アルキル基を表す)
(式(ET2)中、R9〜R14は、同一または異なって、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、水酸基、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数1〜12のアルコキシ基、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよい複素環基、エステル基、シクロアルキル基、置換基を有してもよいアラルキル基、アリル基、アミド基、アミノ基、アシル基、アルケニル基、アルキニル基、カルボキシル基、カルボニル基、カルボン酸基、または、ハロゲン化アルキル基を表し、置換基は、ハロゲン原子、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、水酸基、シアノ基、アミノ基、ニトロ基、または、ハロゲン化アルキル基を表す)
(式(ET3)中、R15、R16は、同一または異なって、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、水酸基、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数1〜12のアルコキシ基、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよい複素環基、エステル基、シクロアルキル基、置換基を有してもよいアラルキル基、アリル基、アミド基、アミノ基、アシル基、アルケニル基、アルキニル基、カルボキシル基、カルボニル基、カルボン酸基、または、ハロゲン化アルキル基を表し、置換基は、ハロゲン原子、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、水酸基、シアノ基、アミノ基、ニトロ基、または、ハロゲン化アルキル基を表す)
本発明の感光体が負帯電積層型電子写真用感光体である場合、感光層は、電荷発生層4および電荷輸送層5を導電性支持体1側から順に有する。
正帯電単層型感光体の場合、単層型感光層3が、感光体の最表面層となる。正帯電単層型感光体において、単層型感光層3は、主として電荷発生材料、電荷輸送材料としての正孔輸送材料および電子輸送材料、並びに、樹脂バインダからなる。
正帯電積層型感光体において、感光層は、電荷輸送層5および電荷発生層4を導電性支持体1側から順に有する。正帯電積層型感光体の場合、電荷発生層4が、感光体の最表面層となる。正帯電積層型感光体において、電荷輸送層5は、主として正孔輸送材料および樹脂バインダにより構成される。かかる正孔輸送材料および樹脂バインダとしては、負帯電積層型感光体の電荷輸送層5について挙げたものと同様の材料を用いることができる。電荷輸送層5の膜厚についても、負帯電積層型感光体と同様とすることができる。
本発明の感光体の製造方法は、導電性支持体の表面に陽極酸化皮膜を形成する陽極酸化処理工程と、陽極酸化処理工程後の導電性支持体を水蒸気雰囲気に曝す後処理工程と、を含み、後処理工程における水蒸気雰囲気量を60RH%・h以上とするものである。これにより、感光層に電子移動度の比較的高い電子輸送材料を用いた場合でもリーク現象の発生を抑制できる導電性支持体1を得ることができる。ここで、水蒸気雰囲気量とは、水蒸気雰囲気における飽和水蒸気量(g/m3)と相対湿度(RH%)との積である単位体積あたりの水蒸気量((g/m3)・RH%)と、後処理工程における処理時間(h)と、の積で表される水蒸気雰囲気中の総水蒸気量((g/m3)・RH%・h)を、温度323Kにおける飽和水蒸気量(g/m3)に対する比として表した値であり、相対湿度(RH%)と時間(h)との積として求められる。
本発明の感光体は、各種マシンプロセスに適用することにより所期の効果が得られるものであり、具体的には、帯電プロセスおよび転写プロセスとしては、ローラやブラシなどの帯電部材を用いた接触帯電方式、および、コロトロンやスコロトロンなどを用いた非接触帯電方式などのいずれも用いることができ、現像プロセスとしては、非磁性一成分、磁性一成分、二成分などの現像方式を用いた接触現像方式および非接触現像方式などのいずれも用いることができ、十分な効果を得ることができる。
負帯電型感光体においては、通常、感光体の表面である電荷輸送層5の表面はマイナスに帯電し、導電性支持体1はプラスに帯電する。そのため、下引き層2にブロッキング機能を持たせて、導電性支持体1から感光層へのプラス電荷の注入を抑制している。これに対し、図5に示すように、負帯電型感光体の表面をプラス帯電させた場合、導電性支持体1の表面はマイナス帯電となる。下引き層2はマイナス電荷に対してブロッキング機能を有していないため、導電性支持体1から電荷発生層4に対しマイナス電荷が容易に移動する。さらに、電荷輸送層5が電子(マイナス電荷)の輸送能力を持つ電子輸送材料ETMを含むと、電荷発生層4から感光体表面まで電子が移動しやすくなる。このように、電荷輸送層5に電子輸送材料ETMを含む感光体の表面をプラスに帯電するプロセスを含む電子写真装置では、導電性支持体1から感光体表面への電荷が容易に移動し、これは電子輸送材料ETMの電子移動度が高い場合には特に顕著となる。このようなメカニズムにより、電子輸送材料を含有する感光層を備える感光体では、耐圧が低下してリーク現象が発生する可能性が高くなると考えられる。
各感光体の表面に金電極20個をテープで貼り付け、金電極より+3kVを5分印可して、リークの発生の有無を確認した。評価は5本について行い、リークの発生率を百分率で求めた。
開口を設けた黒紙で感光体を覆い、1000luxの照度に調整した白色蛍光灯を10分間照射した。光は、開口部の感光体表面に照射され、黒紙で覆われた部分(非照射部)には照射されない。感光体電気特性試験装置シンシア93FE(ジェンテック社製)を用い、温度23℃、相対湿度50%の環境下で、スコロトロン帯電方式により印加電圧を調整して非照射部の感光体表面電位が−300Vとなるように帯電させ、非照射部と、照射部との表面電位差を測定した。差が20V以下である場合を○(良)、20V以上である場合を×(不良)とした。
各感光体について、下記基準に従い、コスト性を評価した。
◎:水蒸気雰囲気での保管なしである場合。
○:水蒸気雰囲気量が2000RH%・h未満である場合。
×:水蒸気雰囲気量が2000RH%・h以上である場合。
*2)電界強度を20V/μmとしたときの電子移動度である。
*3)相対湿度(RH%)と時間(h)との積として求められる。
*4)E−2およびE−5としては、以下に示すものを用いた。
2 下引き層
3 単層型感光層
4 電荷発生層
5 電荷輸送層
7 感光体
21 帯電部材
22 高圧電源
23 像露光部材
24 現像器
241 現像ローラ
25 給紙部材
251 給紙ローラ
252 給紙ガイド
26 転写帯電器(直接帯電型)
27 クリーニング装置
271 クリーニングブレード
28 除電部材
60 電子写真装置
300 感光層
Claims (9)
- 接触式転写プロセスを備えた電子写真装置に搭載される電子写真用感光体であって、
アルミニウム合金を含む導電性支持体と、前記導電性支持体の表面に形成された陽極酸化皮膜と、前記陽極酸化皮膜上に順次積層された電荷発生層および電荷輸送層と、を備え、
前記電荷輸送層が、電界強度を20V/μmとしたときの電子移動度が10−7cm2/V/sec以上である電子輸送材料を含有し、かつ、前記陽極酸化皮膜を有する導電性支持体の表面のアドミタンス値が、25μS以上60μS以下である電子写真用感光体。 - 前記接触式転写プロセスが正帯電かつローラ部材である請求項1記載の電子写真用感光体。
- 前記電荷輸送層が、正孔輸送材料を含有する請求項1または2記載の電子写真用感光体。
- 前記電荷輸送層における前記正孔輸送材料および前記電子輸送材料の総量の含有量が、前記電荷輸送層の固形分に対して10〜80質量%であって、前記正孔輸送材料と前記電子輸送材料との比率が、100:1〜100:10である請求項3記載の電子写真用感光体。
- 前記電子輸送材料が、下記一般式(ET1)〜(ET3)で示される化合物および下記構造式(E−5)で示される化合物のうちから選択される少なくとも1種以上である請求項1〜4のうちいずれか一項記載の電子写真用感光体。
(式(ET1)中、R1、R2は、同一または異なって、水素原子、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数1〜12のアルコキシ基、置換基を有してもよいアリール基、シクロアルキル基、置換基を有してもよいアラルキル基、または、ハロゲン化アルキル基を表し、R3は、水素原子、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、置換基を有してもよいアリール基、シクロアルキル基、置換基を有してもよいアラルキル基、または、ハロゲン化アルキル基を表し、R4〜R8は、同一または異なって、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数1〜12のアルコキシ基、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよいアラルキル基、置換基を有してもよいフェノキシ基、ハロゲン化アルキル基、シアノ基、若しくは、ニトロ基を表し、または、2つ以上の基が結合して環を形成してもよく、置換基は、ハロゲン原子、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、水酸基、シアノ基、アミノ基、ニトロ基、または、ハロゲン化アルキル基を表す)
(式(ET2)中、R9〜R14は、同一または異なって、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、水酸基、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数1〜12のアルコキシ基、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよい複素環基、エステル基、シクロアルキル基、置換基を有してもよいアラルキル基、アリル基、アミド基、アミノ基、アシル基、アルケニル基、アルキニル基、カルボキシル基、カルボニル基、カルボン酸基、または、ハロゲン化アルキル基を表し、置換基は、ハロゲン原子、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、水酸基、シアノ基、アミノ基、ニトロ基、または、ハロゲン化アルキル基を表す)
(式(ET3)中、R15、R16は、同一または異なって、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、水酸基、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数1〜12のアルコキシ基、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよい複素環基、エステル基、シクロアルキル基、置換基を有してもよいアラルキル基、アリル基、アミド基、アミノ基、アシル基、アルケニル基、アルキニル基、カルボキシル基、カルボニル基、カルボン酸基、または、ハロゲン化アルキル基を表し、置換基は、ハロゲン原子、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、水酸基、シアノ基、アミノ基、ニトロ基、または、ハロゲン化アルキル基を表す)
- 前記電子輸送材料が、下記一般式(ET1),(ET2)で示される化合物および下記構造式(E−5)で示される化合物のうちから選択される少なくとも1種以上である請求項1〜4のうちいずれか一項記載の電子写真用感光体。
(式(ET1)中、R1、R2は、同一であって、炭素数1〜12のアルキル基を表し、R3は、水素原子を表し、R4〜R8は、同一または異なって、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜12のアルキル基または炭素数1〜12のアルコキシ基を表す)
(式(ET2)中、R9〜R12は、同一または異なって、水素原子または炭素数1〜12のアルキル基を表し、R13は、炭素数1〜12のアルキル基を表し、R14は、置換基を有してもよいアリール基を表し、置換基は、ハロゲン原子を表す)
- 前記陽極酸化皮膜の膜厚が、2μm以上15μm以下である請求項1〜6のうちいずれか一項記載の電子写真用感光体。
- 請求項1〜7のうちいずれか一項記載の電子写真用感光体を製造する方法であって、
前記導電性支持体の表面に前記陽極酸化皮膜を形成する陽極酸化処理工程と、陽極酸化処理工程後の前記導電性支持体を水蒸気雰囲気に曝す後処理工程と、を含み、前記後処理工程における水蒸気雰囲気量(前記水蒸気雰囲気における飽和水蒸気量(g/m3)と相対湿度(RH%)との積である単位体積あたりの水蒸気量((g/m3)・RH%)と、前記後処理工程における処理時間(h)と、の積で表される前記水蒸気雰囲気中の総水蒸気量((g/m3)・RH%・h)を、温度323Kにおける飽和水蒸気量(g/m3)に対する比として表した値)が60RH%・h以上である電子写真用感光体の製造方法。 - 請求項1〜7のうちいずれか一項記載の電子写真用感光体が搭載されてなる電子写真装置。
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