JP4422357B2 - Electrophotographic photosensitive member, process cartridge having the same, and electrophotographic apparatus - Google Patents

Electrophotographic photosensitive member, process cartridge having the same, and electrophotographic apparatus Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンター、ファクシミリ等に使用される電子写真感光体とそれを用いたプロセスカートリッジ、電子写真装置に関し、詳しくは、高画質化の要求にこたえられる記録密度1200dot/inch以上を可能にする超高解像度の電子写真感光体とそれを用いたプロセスカートリッジ、電子写真装置に関し、さらには高い耐久性のもとに高画質が安定して得られる電子写真感光体とそれを用いたプロセスカートリッジ、電子写真装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、電子写真方式において使用される電子写真感光体(以下、単に感光体と言うことがある)の光導電体としては大きく分けて種々の無機及び有機光導電体が知られている。ここにいう「電子写真方式」とは一般に、光導電性の感光体をまず暗所で、例えばコロナ放電によって帯電させ、次いで像露光し、露光部のみの電荷を選択的に逸散させて静電潜像を得て、この潜像部を染料、顔料などの着色剤と高分子材料などで構成されるトナーで現像し、可視化して画像を形成するようにした、いわゆるカールソンプロセスとよばれる画像形成プロセスである。
【0003】
有機の光導電体を用いた感光体は無機光導電体のものに比べ、感光波長域の自由度、成膜性、可撓性、膜の透明性、量産性、毒性やコスト面等において利点を持つため、現在ではほとんどの感光体には有機光導電体が用いられている。またこの電子写真方式および類似プロセスにおいてくり返し使用される感光体には、感度、受容電位、電位保持性、電位安定性、残留電位、分光感度特性に代表される静電特性が優れていることが要求される。
【0004】
近年では、電子写真方式を用いた情報処理システム機の発展は目覚ましいものがある。特に情報をデジタル信号に変換して光によって情報記録を行うデジタル記録方式を用いたプリンターは、そのプリント品質、信頼性において向上が著しい。またこのデジタル記録方式はプリンターのみならず通常の複写機にも応用され、所謂デジタル複写機が開発されている。さらに、このデジタル複写機は、種々様々な情報処理機能が付加されるため今後その需要性が益々高まっていくと予想される。
【0005】
現在これらの方式に用いられる電子写真感光体は、一般的には、導電性支持体上に直接または中間層を介して電荷発生層を形成し、その上に電荷輸送層を設けたいわゆる機能分離型積層感光体が主流である。さらには、機械的もしくは化学的耐久性向上のため感光体最表面に表面保護層を形成する。この機能分離型積層感光体において、表面が帯電された感光体が露光されたとき、光は電荷輸送層を透過し、電荷発生層中の電荷発生材料に吸収される。電荷発生材料はこの光を吸収して電荷担体を発生する。発生した電荷担体は電荷輸送層に注入され帯電によって生じている電界に沿って電荷輸送層を移動して感光体の表面電荷を中和する。その結果感光体の表面に静電潜像が形成される。よって、機能分離型積層感光体には主として近赤外部から可視部に吸収を持つ電荷発生材料と、電荷発生材料の吸収光の透過を妨げない、すなわち可視部(黄色光域)から紫外部に吸収を持つ電荷輸送材料との組みあわせが多く用いられている。
【0006】
このようなデジタル記録方式に対応させる光源としては、例えば、小型で安価な信頼性の高い半導体レーザー(LD)や発光ダイオード(LED)が多く使われている。現在最もよく使用されているLDの発振波長域は780〜800nm付近の近赤外光領域にある。また、代表的なLEDの発光波長は740nmにある。
【0007】
一方、最近ではこのデジタル記録方式に対応させる書込光源として400〜450nmに発振波長を有する紫色から青色の短波長LD、LEDが開発、上場されるにおよんでいる。たとえば発振波長が従来からの近赤外域LDに比べ約半分近くとなる短波長LDを書込光源として用いた場合、下式(3)で示されるように、感光体上におけるレーザービームのスポット径を理論上かなり小さくすることが可能である。したがってこれらは潜像の書込密度すなわち解像度を上げることに非常に有利なものである。
d∝(π/4)(λf/D) (3)
(式中dは感光体上のスポット径、λはレーザー光の波長、fはfθレンズの焦点距離、Dはレンズ径)
【0008】
また、この短波長LD、LEDにより光学系を含む電子写真装置のコンパクト化、電子写真方式の高速化がはかれるなどの利点があるため、これら約400〜450nmのLDもしくはLED発振光源に対応した高感度、高安定な電子写真感光体が要求されている。
【0009】
ところが、現行の電子写真装置は300〜600dpi程度の解像度であり、写真調の画像としては十分ではなかった。このため、より高解像な電子写真装置が望まれており、それに向けた開発が行われている。解像度を上げるためには最小ドット径を小さくすることが有効でり、その為にはよりビーム径を小さくした像露光手段と小さな電位潜像を可能にする電子写真感光体とそれを再現性良く現像する現像手段が必要になる。
【0010】
しかしながら、これらを全て満足する電子写真装置は未だ開発されていない。像露光手段においては、従来小型で安価な信頼性の高い半導体レーザー(LD)や発光ダイオード(LED)が多く使われている。現在最もよく使われているLDの発振波長域は780〜800nm付近の近赤外光領域にある。そしてそのビームスポット径は約150〜60μm程度である。これを1200dpi相当のドット径約30μm又は2400dpi相当のドット径約15μmに絞り込むためには超高精度な光学部品や大きな光学部材が必要になりコスト的にも、スペース的にも実用化できるものではなかった。この解決のためには光源波長を短くすることが有効と考えられており、短波長レーザを使用した電子写真装置が提案されている(特開平5−19598号公報)。しかしながら、この様にビーム径を小さくしただけでは超高解像度の画像は得られなかった。
【0011】
従来の電子写真装置に使用されている電子写真感光体は一般的には導電性支持体上に電荷発生層を形成し、その上に電荷輸送層を設けたいわゆる機能分離型積層感光体が主流である。さらには、機械的、もしくは化学的耐久性向上のため感光体最表面に表面保護層を形成する場合もある。
【0012】
この機能分離型積層感光体において、表面が帯電された感光体が露光されたとき、光は電荷輸送層を透過し、電荷発生層中の電荷発生材料に吸収される。電荷発生材料はこの光を吸収して電荷担体を発生する。発生した電荷担体は電荷輸送層に注入され帯電によって生じている電界に沿って電荷輸送層を移動して感光体の表面電荷を中和する。その結果感光体の表面に静電潜像が形成される。よって、機能分離型積層感光体には主として近赤外部から可視部に吸収を持つ電荷発生材料と、電荷発生材料の吸収光の透過を妨げない、すなわち可視部(黄色光域)から紫外部に吸収を持つ電荷輸送材料との組みあわせが多く用いられている。この様な電子写真感光体を使用した場合400〜450nmのような非常に短波長の光では電荷輸送層に吸収されてしまい感度が低下してしまうという欠点を有する。それに対しては吸収の比較的少ない電荷輸送材料を使用した電子写真装置が提案されている。
【0013】
この様に電子写真感光体の電荷発生層にビーム径の小さい光を照射できるようにしてもなお超解像度の画像形成は困難であった。画像形成の高速化、デジタル化に伴って光照射部位のエネルギー密度は高くなり、電子写真感光体の電荷発生層で発生する電荷密度は高くなる。高密度で発生した電荷は電荷輸送層中を感光体表面まで移動するあいだに面方向に拡散してしまい、折角ビーム径を絞っても感光体上に形成される静電潜像は大きくなってしまった。
【0014】
これを解決するためには電子写真感光体の電荷輸送層の膜厚を小さくすることが有効であるが、現状の1/2〜1/3にする必要があり、帯電安定性や寿命や導電性支持体の凹凸による電位ムラによるドット再現性の低下が起こり、その実現は非常に困難であった。この様な状況により未だ超高解像度を有する電子写真装置は市場提供されていない。
【0015】
一方、電子写真装置に使用される電子写真感光体として、導電性支持体上に電荷発生材料と電荷輸送性材料とバインダーを主成分とする感光層を設けた単層型のものが知られている。この感光体は光照射による電荷発生が感光体表面部位で生じるため静電潜像の広がりは少なくなり、超高解像度電子写真用として有利である。しかしながら、機能分離型積層感光体に比べ感度や残留電位特性が劣り、高速化が要求される電子写真装置への課題を残している。
【0016】
また、導電性支持体上に電荷輸送層、電荷発生層の順に積層された逆層型の電子写真感光体も知られている。この場合も電荷発生が感光体表面部位で生じるため上記静電潜像の広がりは少なくなり、超高解像度電子写真用として有利である。例えば、特開平9−240051号公報に発振波長400〜500nmのLDを光源として用いた電子写真装置が開示されている。しかしながらこの感光体層構成は脆弱な薄膜の電荷発生層が最表面に形成されるため、これが帯電、現像、転写、クリーニング手段により機械的、化学的なハザードを受けやすくなり、繰り返し使用による感光体の劣化が著しいので実用的ではない。
【0017】
寿命を上げるために表面保護層を形成した逆層感光体の提案も行われている(特開平1−170951号公報)。この場合、オゾン発生量を低下させた環境負荷の小さい電子写真装置の提供が狙いとなっており、超高解像電子写真装置用の感光体としての設計は行われていなかった。高画質を繰り返して行われる画像形成プロセス特に色の再現性、持続性の要求されるカラー画像形成において、高耐久と両立する電子写真装置の提供はなされていない。
【0018】
以上のように、電子写真感光体として静電潜像の広がりを防ぐ構成の提案もされているが、トナー現像と転写を含めた画像形成プロセスの中で像露光手段のビーム径と電子写真感光体の静電潜像の広がりを考慮しただけでは超高解像度な画像を形成し、高速で、耐久性に優れた電子写真装置は提供できていない。
【0019】
また、400dpi以上の高解像度を求める場合、半導体レーザーや発光ダイオードなど可干渉性の光を露光光として使用する本発明のような装置においては、電子写真感光体の感光層の膜厚偏差などに起因する干渉縞模様が画像に現れるという問題が非常に顕著になり、この課題解決が求められる。また、高画質化を考慮した感光体設計を行おうとする際、既存の電荷発生材料を用いた機能分離型における電荷発生層について、本発明の像露光光源波長に対して電荷発生層の吸光度は小さく、特に吸光度が2.0以下になるような場合、干渉縞が発生しやすくなるという欠点を有する。これに対し、単に電荷発生層の膜厚を厚くしたり、電荷発生材料の濃度を上げる方法も考えられるが、繰り返し使用に対する帯電電位の低下などを生じやすく問題がある。
【0020】
さらに、特開平3−62039号公報などには、導電性基体表面の粗面化により干渉縞対策がなされているが、表面を粗面化しすぎると、今度はクリーニング不良の問題を生じてしまう。さらに、特開平7−160028号公報など下引き層、あるいは感光層中に色素などを添加して、干渉縞抑制を試みているが、従来から既知であるシアニン色素等は光劣化が大きく、目的を達成するには十分な効果を期待できない。
【0021】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明が解決しようとする課題は、特に400〜450nmの範囲に発振波長を有する半導体レーザーもしくは発光ダイオードを用いて像露光手段となすとき、その露光光源波長に対する電荷発生層の吸光度が小さい場合であっても、電荷発生層を通過する光による干渉縞発生を防止し、1200dpi以上さらには2400dpiの超高解像度な画像形成が可能で、高い耐久性のもとに高画質が安定して得られる電子写真装置を提供することである。
【0022】
【課題を解決しようとする手段】
本発明はこのような従来の欠点や問題点を解消するものであって、少なくとも電子写真感光体、帯電手段、像露光手段、現像手段を装着した電子写真装置において、像露光手段の書き込み光源の波長が400〜450nmの範囲に発振波長を有する半導体レーザーもしくは発光ダイオードであり、電子写真感光体が導電性基体上に短波長吸収層、感光層および表面保護層の順に積層されており、かつ、該導電性支持体の表面粗さがRz値で0.02μm以上1.5μm以下であり、かつ該短波長光吸収層の表面粗さがRz値で0.02μm以上1.5μm以下であり、かつ該感光層最外表面の表面粗さがRz値で0.02μm以上1.5μm以下であることを特徴とする電子写真装置が提供される。
【0023】
本装置における感光体は、高画質を達成するための超高解像度な画像形成の要求を満たすとともに、高い耐久性のもとにトナー現像と転写が安定していることを実現したものである。
すなわち、高画質を達成するため像露光手段および電子写真感光体の感光層を工夫するとともに、露光光源波長に対して電荷発生層の吸光度が小さいとき、電荷発生層を通過する光を短波長光吸収層で吸収することにより干渉縞発生を抑制し、高画質化を達成するものである。また、該導電性支持体の表面粗さがRz値で0.02μm以上1.5μm以下であり、かつ該短波長光吸収層の表面粗さがRz値で0.02μm以上1.5μm以下であり、かつ該感光層最外表面の表面粗さがRz値で0.02μm以上1.5μm以下とすることで、短波長光吸収層による電荷発生層透過光低減と相乗効果により干渉縞を極力低減できるものである。
【0024】
【発明の実施の形態】
本発明の電子写真感光体の感光層としては、代表的な層構成を以下に示すがこれに限定されるものではない。図1に示すように、導電性支持体1上に短波長光吸収層2を形成し、電荷発生層3を形成し、この電荷発生層上に電荷輸送層4を形成し、この電荷輸送層上に保護層5が設けられる。この構成を採る場合は、保護層および電荷輸送層は、書き込み光に対して十分な透過率を持つことが要求される。さらに具体的には、390〜460nm波長領域の単色光に対して50%以上の透過率を示すことが望ましい。また電荷発生層で発生したキャリアーが電荷輸送層および保護層を移動していく過程で拡散し、超高解像度の画像形成を阻害するのを防ぐため、電荷輸送層および保護層の膜厚はなるべく薄くしたほうが良い。ただし、保護層は高耐久化を達成するためには、1〜3μmを必要とするものであり、電荷輸送層は現像などの条件にもよるが、5〜15μmが適切である。
【0025】
また電荷輸送機能は、正孔輸送機能と電子輸送機能がある。電荷輸送層に用いる場合、これら材料は単独でも両機能材料を混合して使用しても良いが、保護層にも電荷輸送機能を持たせる場合には、電荷輸送層と同じ機能を持たせるほうが良い。
【0026】
各層の構成要素について以下に説明する。
導電性支持体としては、アルミニウム、ニッケル、銅、チタン、金、ステンレス等の金属板、金属ドラムまたは金属箔、アルミニウム、ニッケル、銅、チタン、金、酸化錫、酸化インジウムなどを蒸着したプラスチックフィルム或いは導電性物質を塗布した紙、プラスチックなどのフィルムまたはドラム等が挙げられる。上記以外の材料として鉄、銀、亜鉛、鉛、錫、アンチモン、インジウムなどの金属や合金、あるいは前記金属の酸化物、カーボン、導電性ポリマーなども挙げられ、上述のように導電性材料をそのまま成形加工することや、適宜の基体上に上記導電性材料を塗布、蒸着、エッチング、プラズマ処理等の手段で成膜することによって得られた導電性支持体を使用することができる。
【0027】
導電性支持体の表面粗さはRz値で0.02μmから1.5μmとされる。導電性支持体の表面粗さが0.02μmより小さい場合には、レーザー光の散乱が小さくなり干渉縞等の画像欠陥を生じやすくなったり、感光層との接着性が弱くなり剥離をおこして白抜け等の画像欠陥を起こしたりする。また、表面粗さが1.5μmを越える場合には、感光層表面の電位ムラを起こしてドット再現性が低下したり、異常放電によるピンホールが感光層に生成し、黒ポチ等の画像欠陥が発生したりする。
【0028】
本発明の導電性基体上に形成させる短波長光吸収層としては、一般には樹脂を主成分とするが、これらの樹脂はその上に感光層を溶剤で塗布することを考えると、一般の有機溶剤に対して耐溶剤性の高い樹脂であることが望ましい。このような樹脂としては、ポリビニルアルコール、カゼイン、ポリアクリル酸ナトリウム等の水溶性樹脂、共重合ナイロン、メトキシメチル化ナイロン等のアルコール可溶性樹脂、ポリウレタン、メラミン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド−メラミン樹脂、エポキシ樹脂等、三次元網目構造を形成する硬化型樹脂等が挙げられる。また、干渉縞防止、抵抗値の最適化等のために酸化チタン、シリカ、アルミナ、酸化ジルコニウム、酸化スズ、酸化インジウム等で例示できる金属酸化物の微粉末顔料を加えてもよい。これらの短波長光吸収層は適当な溶媒、塗工法を用いて形成することができる。更にシランカップリング剤、チタンカップリング剤、クロムカップリング剤等を使用することもできる。このほかにも公知のものを用いることができる。
【0029】
短波長光吸収層の表面粗さはRz値で0.02μmから1.5μmとされる。短波長光吸収層の表面粗さが0.02μmより小さい場合には、レーザー光の散乱が小さくなり干渉縞等の画像欠陥を生じやすくなったり、電荷発生層との接着性が弱くなり剥離をおこして白抜け等の画像欠陥を起こしたりする。また、表面粗さが1.5μmを越える場合には、感光層表面の電位ムラを起こしてドット再現性が低下したり、異常放電によるピンホールが感光層に生成し、黒ポチ等の画像欠陥が発生したりする。
【0030】
また、短波長光吸収層には以下に示す短波長光吸収材料をバインダー中に含有させる。短波長光吸収材料としては、電子輸送性を示すいわゆるn型顔料、電子輸送材料、キレート色素、紫外線吸収剤などがあげられる。
【0031】
電子輸送性を示すいわゆるn型顔料としては、例えば、ペリレン顔料、チオインジゴ顔料、キナクリドン顔料、ジオキサジン顔料、ジスアゾ顔料、トリスアゾ顔料などn型の半導体特性を示す有機顔料があげられる。この中でも特に390〜460nm波長領域の単色光に対して吸光度の高いものが好適に使用される。
【0032】
電子輸送材料としては、例えば、クロルアニル、ブロムアニル、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、2,4,7−トリニトロ−9−フルオレノン、2,4,5,7−テトラニトロ−9−フルオレノン、2,4,5,7−テトラニトロキサントン、2,4,8−トリニトロチオキサントン、2,6,8−トリニトロ−インデノ4H−インデノ[1,2−b]チオフェン−4−オン、1,3,7−トリニトロジベンゾチオフェン−5,5−ジオキサイド、オキサジアゾール誘導体、(2,3−ジフェニル−1−インデニリデン)マロノニトリル、ジニトロベンゼン、ジニトロアントラセン、マロノニトリル、チオピラン系化合物、ベンゾキノン、ジフェノキノン、スチルベンキノンなどのキノン類とその誘導体、ジニトロアントラセン、ジニトロアクリジン、ニトロアントラキノン、ジニトロアントラキノン、無水コハク酸、無水マレイン酸、ジブロモ無水マレイン酸などを挙げることができ、さらに、ジフェノキノン誘導体や下記式に挙げる電子輸送物質を好適に使用することができる。これらの電荷輸送物質は単独または2種類以上混合して用いても良い。
【化1】
(式中R1、R2およびR3は水素原子、ハロゲン原子、置換もしくは無置換のアルキル基、アルコキシ基、置換もしくは無置換のフェニル基を表し、それぞれ同じでも異なっていても良い。)
【0033】
キレート色素としては、例えば、インドアニリン色素、アゾメチン色素、フタロシアニン色素、アゾ色素などが挙げられ、これらの色素は分子内にキレート形成を可能にする基を有している。
【0034】
紫外線吸収剤としては、例えば、公知のベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、シアノアクリレート系、トリアジン系紫外線吸収剤などが挙げられる。またこれらとHALS、いわゆる光安定剤、例えば、ヒンダートアミン系光安定剤を併用することで光劣化も防止され、本発明の目的にも好適に使用できる。
【0035】
また、短波長光吸収層の膜厚は1〜10μmが適当である。短波長光吸収層の膜厚が1μmより薄い場合は、導電性支持体表面に起因する異常画像などの問題が生じやすく、また、膜厚が10μmを越える場合は、残留電位の発生やその蓄積性が大きくなり、感光体電位変動が大きくなる。
【0036】
電荷発生層は、電荷発生材料を適当な溶媒に、必要に応じてバインダー樹脂を加え溶解もしくは分散し、塗布して乾燥させることにより設けることができる。電荷発生層用分散液の分散方法としては、例えば、ボールミル、超音波、ホモミキサー等が挙げられ、また塗布手段としては、ディッピング塗工法、ブレード塗工法、スプレー塗工法等が挙げられる。
【0037】
電荷発生材料を分散し、感光層を形成する場合、層中への分散性を良くするために、その電荷発生材料は1μm以下、好ましくは0.5μm以下の平均粒径のものが好ましい。また、高画質、小径ドット再現性のためにもなるべく小さな方がよい。ただし、上記の粒径があまりに小さいとかえって凝集しやすく、再凝集により分散液の保存性が悪くなったり、層の抵抗が上昇したり、結晶欠陥が増えて感度及び繰り返し特性が低下したり、或いは微細化する上で限界があるので、平均粒径の下限を0.01μmとするのが好ましい。
【0038】
電荷発生層の膜厚は、0.1〜2μmが好ましい。
【0039】
電荷発生材料は、従来公知の材料が使用でき、例えば以下に示す様な顔料が挙げられる。有機顔料としては、例えば、シーアイピグメントブルー25(カラーインデックスCI 21180)、シーアイピグメントレッド41(CI 21200)、シーアイアシッドレッド52(CI 45100)、シーアイベーシックレッド3(CI 45210)、カルバゾール骨格を有するアゾ顔料(特開昭53−95033号公報に記載)、ジスチリルベンゼン骨格を有するアゾ顔料(特開昭53−133445号公報)、トリフェニルアミン骨格を有するアゾ顔料(特開昭53−132347号公報に記載)、ジベンゾチオフェン骨格を有するアゾ顔料(特開昭54−21728号公報に記載)、オキサジアゾール骨格を有するアゾ顔料(特開昭54−12742号公報に記載)、フルオレノン骨格を有するアゾ顔料(特開昭54−22834号公報に記載)、ビススチルベン骨格を有するアゾ顔料(特開昭54−17733号公報に記載)、ジスチリルオキサジアゾール骨格を有するアゾ顔料(特開昭54−2129号公報に記載)、ジスチリルカルバゾール骨格を有するアゾ顔料(特開昭54−14967号公報に記載)、ベンズアントロン骨格を有するアゾ顔料などのアゾ顔料の他、例えば、シーアイピグメントブルー16(CI 74100)、Y型オキソチタニウムフタロシアニン(特開昭64−17066号公報)、A(β)型オキソチタニウムフタロシアニン、B(α)型オキソチタニウムフタロシアニン、I型オキソチタニウムフタロシアニン(特開平11−21466号公報に記載)、II型クロロガリウムフタロシアニン(飯島他,日本化学会第67春季年回,1B4,04(1994))、V型ヒドロキシガリウムフタロシアニン(大門他,日本化学会第67春季年回,1B4,05(1994))、X型無金属フタロシアニン(米国特許第3,816,118号)などのフタロシアニン系顔料、シーアイバットブラウン5(CI 73410)、シーアイバットダイ(CI 73030)などのインジコ系顔料、アルゴスカーレットB(バイエル社製)、インタンスレンスカーレットR(バイエル社製)などのペリレン顔料などが挙げられる。なお、これらの電荷発生材料は単独あるいは2種類以上が併用されても良い。
【0040】
電荷発生層の分散液或いは溶液を調製する際に使用する溶媒としては、例えば、N,N−ジメチルホルムアミド、トルエン、キシレン、モノクロルベンゼン、1,2−ジクロルエタン、1,1,1−トリクロルエタン、ジクロルメタン、1,1,2−トリクロルエタン、トリクロルエチレン、テトラヒドロフラン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸エチル、酢酸ブチル、ジオキサン等を挙げることができる。
【0041】
バインダー樹脂としては、絶縁性がよい従来から知られているバインダー樹脂であれば何でも使用でき、特に限定はない。例えば、ポリエチレン、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリスチレン樹脂、フェノキシ樹脂、ポリプロピレン、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、アルキッド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂、シリコン樹脂、メラミン樹脂等の付加重合型樹脂、重付加型樹脂、重縮合型樹脂、ならびにこれらの樹脂の繰り返し単位のうち2つ以上を含む共重合体樹脂、例えば塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、スチレン−アクリル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体樹脂等の絶縁性樹脂のほか、ポリ−N−ビニルカルバゾール等の高分子有機半導体が挙げられる。これらのバインダーは単独または2種類以上の混合物として用いることができる。バインダー樹脂の量は、電荷発生材料1重量部に対し0〜5重量部、好ましくは0.1〜3重量部が適当である。
【0042】
電荷輸送層としては、従来公知のものが使用できる。電荷輸送層が電荷発生層より表層側に積層される場合には、400〜450nm波長域範囲の単色光を透過する必要がある。その場合の好ましい例としては以下のようである。
【0043】
電荷輸送層に用いられるバインダー樹脂としては、例えば具体的にポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアリレート、フェノキシ樹脂、ポリカーボネート、酢酸セルロース樹脂、エチルセルロース樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルトルエン、ポリ−N−ビニルカルバゾール、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂等の熱可塑性または熱硬化性樹脂が挙げられる。
【0044】
中でも、バインダー樹脂が下記一般式(化2)及び/または(化3)で示されるものやポリアリレート樹脂またはポリアリレート樹脂とポリカーボネート樹脂のポリマーアロイ樹脂やポリアリレート樹脂とポリエチレンテレフタレート樹脂とのポリマーアロイ樹脂が好適である。
【化2】
【化3】
(R4、R5、R6、R7はそれぞれ独立して水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基又はハロゲン原子を表し、又は置換もしくは無置換のアリール基を表す。
Xは脂肪族の2価基、環状脂肪族の2価基を表し、
Yは単結合、炭素原子数1〜12の直鎖状、分岐状もしくは環状のアルキレン基、−O−、−S−、−SO−、−SO2−、−CO−、−CO−O−Z−O−CO−(式中Zは脂肪族の2価基を表す。)または、
【化4】
(式中、aは1〜20の整数、bは1〜2000の整数、R8、R9は置換または無置換のアルキル基又はアリール基を表す。ここで、R8とR9は、それぞれ同一でも異なってもよい。p、qは組成を表し0.1≦p≦1、0≦q≦0.9、nは繰り返し単位数を表し5〜5000の整数である)を表わす。
具体的には以下の構造のものがあげられるがこれらに限定されるものではない。
【0045】
【表1】
【0046】
【表2】
【0047】
また、本発明の電荷輸送層に用いられる電荷輸送材料には正孔輸送材料と電子輸送材料があり、これらには以下のものが挙げられる。
【0048】
正孔輸送材料としては、例えば、ポリ−N−カルバゾール及びその誘導体、ポリ−γ−カルバゾリルエチルグルタメート及びその誘導体、ピレン−ホルムアルデヒド縮合物及びその誘導体、ポリビニルピレン、ポリビニルフェナントレン、オキサゾール誘導体、イミダゾール誘導体、トリフェニルアミン誘導体、及び以下の一般式で示される化合物がある。
【0049】
【化5】
(式中、R1はメチル基、エチル基、2−ヒドロキシエチル基または2−クロルエチル基を表し、R2はメチル基、エチル基、ベンジル基またはフェニル基を表し、R3は水素原子、塩素原子、臭素原子、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基、ジアルキルアミノ基またはニトロ基を表す。)
【0050】
【化6】
(式中、Arはナフタレン環、アントラセン環、ピレン環及びそれらの置換体あるいはピリジン環、フラン環、チオフェン環を表し、Rはアルキル基、フェニル基またはベンジル基を表す。)
【0051】
【化7】
(式中、R1はアルキル基、ベンジル基、フェニル基またはナフチル基を表し、R2は水素原子、炭素数1〜3のアルキル基、炭素数1〜3のアルコキシ基、ジアルキルアミノ基、ジアラルキルアミノ基またはジアリールアミノ基を表し、nは1〜4の整数を表し、nが2以上のときはR2は同じでも異なっていても良い。R3は水素原子またはメトキシ基を表す。)
【0052】
【化8】
(式中、R1は炭素数1〜11のアルキル基、置換もしくは無置換のフェニル基または複素環基を表し、R2、R3はそれぞれ同一でも異なっていてもよく、水素原子、炭素数1〜4のアルキル基、ヒドロキシアルキル基、クロルアルキル基または置換もしくは無置換のアラルキル基を表し、また、R2とR3は互いに結合し窒素を含む複素環を形成していても良い。R4は同一でも異なっていてもよく、水素原子、炭素数1〜4のアルキル基、アルコキシ基またはハロゲン原子を表す。)
【0053】
【化9】
(式中、Rは水素原子またはハロゲン原子を表し、Arは置換もしくは無置換のフェニル基、ナフチル基、アントリル基またはカルバゾリル基を表す。)
【0054】
【化10】
(式中、R1は水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、炭素数1〜4のアルコキシ基または炭素数1〜4のアルキル基を表し、Arは
【化11】
(R2は炭素数1〜4のアルキル基を表し、R3は水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基またはジアルキルアミノ基を表し、nは1または2であって、nが2のときはR3は同一でも異なっていてもよく、R4、R5は水素原子、炭素数1〜4の置換もしくは無置換のアルキル基または置換もしくは無置換のベンジル基を表す)を表わす。
【0055】
【化12】
(式中、Rはカルバゾリル基、ピリジル基、チエニル基、インドリル基、フリル基あるいはそれぞれ置換もしくは非置換のフェニル基、スチリル基、ナフチル基、またはアントリル基であって、これらの置換基がジアルキルアミノ基、アルキル基、アルコキシ基、カルボキシ基またはそのエステル、ハロゲン原子、シアノ基、アラルキルアミノ基、N−アルキル−N−アラルキルアミノ基、アミノ基、ニトロ基及びアセチルアミノ基からなる群から選ばれた基を表す。)
【0056】
【化13】
(式中、R1は低級アルキル基、置換もしくは無置換のフェニル基、またはベンジル基を表し、R2は水素原子、低級アルキル基、低級アルコキシ基、ハロゲン原子、ニトロ基、アミノ基あるいは低級アルキル基またはベンジル基で置換されたアミノ基を表し、nは1または2の整数を表す。)
【0057】
【化14】
(式中、R1は水素原子、アルキル基、アルコキシ基またはハロゲン原子を表し、R2およびR3はアルキル基、置換もしくは無置換のアラルキル基あるいは置換もしくは無置換のアリール基を表し、R4は水素原子、低級アルキル基または置換もしくは無置換のフェニル基を表し、また、Arは置換もしくは無置換のフェニル基またはナフチル基を表す。)
【0058】
【化15】
(式中、nは0または1の整数、R1は水素原子、アルキル基または置換もしくは無置換のフェニル基を表し、Ar1は置換もしくは未置換のアリール基を表し、R5は置換アルキル基を含むアルキル基、あるいは置換もしくは無置換のアリール基を表し、Aは
【化16】
9−アントリル基または置換もしくは無置換のカルバゾリル基を表し、ここでR2は水素原子、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子または
【化17】
(ただし、R3およびR4はアルキル基、置換もしくは無置換のアラルキル基または置換もしくは無置換のアリール基を示し、R3およびR4は同じでも異なっていてもよく、R4は環を形成してもよく、mが2以上の時はR2は同一でも異なっても良い。)また、nが0の時、AとR1は共同で環を形成しても良い。)
【0059】
【化18】
(式中、R1、R2およびR3は水素原子、低級アルキル基、低級アルコキシ基、ハロゲン原子またはジアルキルアミノ基を表し、nは0または1を表す。)
【0060】
【化19】
(式中、R1およびR2は置換アルキル基を含むアルキル基、または置換もしくは未置換のアリール基を表し、Aは置換アミノ基、置換もしくは未置換のアリール基またはアリル基を表す。)
【0061】
【化20】
(式中、Xは水素原子、低級アルキル基またはハロゲン原子を表し、Rは置換アルキル基を含むアルキル基、または置換もしくは無置換のアリール基を表し、Aは置換アミノ基または置換もしくは無置換のアリール基を表す。)
【0062】
【化21】
(式中、R1は低級アルキル基、低級アルコキシ基またはハロゲン原子を表し、R2、R3は同じでも異なっていてもよく、水素原子、低級アルキル基、低級アルコキシ基またはハロゲン原子を表し、l、m、nは0〜4の整数を表す。)
【0063】
【化22】
(式中、R1、R3およびR4は水素原子、アミノ基、アルコキシ基、チオアルコキシ基、アリールオキシ基、メチレンジオキシ基、置換もしくは無置換のアルキル基、ハロゲン原子または置換もしくは無置換のアリール基を、R2は水素原子、アルコキシ基、置換もしくは無置換のアルキル基またはハロゲン原子を表す。ただし、R1、R2、R3およびR4はすべて水素原子である場合は除く。また、k,l,mおよびnは1、2、3または4の整数であり、それぞれが2、3または4の整数の時は、前記R1、R2、R3およびR4は同じでも異なっていても良い。)
【0064】
【化23】
(式中、Arは置換基を有してもよい炭素数18個以下の縮合多環式炭化水素基を表し、また、R1およびR2は水素原子、ハロゲン原子、置換もしくは無置換のアルキル基、アルコキシ基、置換もしくは無置換のフェニル基を表し、それぞれ同じでも異なっていても良い。nは1もしくは2の整数を表す。)
【0065】
【化24】
(式中、Arは置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基を表し、Aは
【化25】
(ただし、Arは置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基を表し、R1およびR2は置換もしくは無置換のアルキル基、または置換もしくは無置換のアリール基である)を表す。)
【0066】
【化26】
(式中、Arは置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基を、Rは水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、または置換もしくは無置換のアリール基を表す。nは0または1、mは1または2であって、n=0、m=1の場合、ArとRは共同で環を形成しても良い。)
【0067】
一般式化5で表される化合物には、例えば、9−エチルカルバゾール−3−アルデヒド−1−メチル−1−フェニルヒドラゾン、9−エチルカルバゾール−3−アルデヒド−1−ベンジル−1−フェニルヒドラゾン、9−エチルカルバゾール−3−アルデヒド−1,1−ジフェニルヒドラゾンなどがある。
【0068】
一般式化6で表される化合物には、例えば、4−ジエチルアミノスチリル−β−アルデヒド−1−メチル−1−フェニルヒドラゾン、4−メトキシナフタレン−1−アルデヒド−1−ベンジル−1−フェニルヒドラゾンなどがある。
【0069】
一般式化7で表される化合物には、例えば、4−メトキシベンズアルデヒド−1−メチル−1−フェニルヒドラゾン、2,4−ジメトキシベンズアルデヒド−1−ベンジル−1−フェニルヒドラゾン、4−ジエチルアミノベンズアルデヒド−1,1−ジフェニルヒドラゾン、4−メトキシベンズアルデヒド−1−(4−メトキシ)フェニルヒドラゾン、4−ジフェニルアミノベンズアルデヒド−1−ベンジル−1−フェニルヒドラゾン、4−ジベンジルアミノベンズアルデヒド−1,1−ジフェニルヒドラゾンなどがある。
【0070】
一般式化8で表される化合物には、例えば、1,1−ビス(4−ジベンジルアミノフェニル)プロパン、トリス(4−ジエチルアミノフェニル)メタン、1,1−ビス(4−ジベンジルアミノフェニル)プロパン、2,2−ジメチル−4,4−ビス(ジエチルアミノ)−トリフェニルメタンなどがある。
【0071】
一般式化9で表される化合物には、例えば、9−(4−ジエチルアミノスチリル)アントラセン、9−ブロム−10−(4−ジエチルアミノスチリル)アントラセンなどがある。
【0072】
一般式化10で表される化合物には、例えば、9−(4−ジメチルアミノベンジリデン)フルオレン、3−(9−フルオレニリデン)−9−エチルカルバゾールなどがある。
【0073】
一般式化12で表される化合物には、例えば、1,2−ビス(4−ジエチルアミノスチリル)ベンゼン、1,2−ビス(2,4−ジメトキシスチリル)ベンゼンなどがある。
【0074】
一般式化13で表される化合物には、例えば、3−スチリル−9−エチルカルバゾール、3−(4−メトキシスチリル)−9−エチルカルバゾールなどがある。
【0075】
一般式化14で表される化合物には、例えば、4−ジフェニルアミノスチルベン、4−ジベンジルアミノスチルベン、4−ジトリルアミノスチルベン、1−(4−ジフェニルアミノスチリル)ナフタレン、1−(4−ジエチルアミノスチリル)ナフタレンなどがある。
【0076】
一般式化15で表される化合物には、例えば、4’−ジフェニルアミノ−α−フェニルスチルベン、4’−ビス(4−メチルフェニル)アミノ−α−フェニルスチルベンなどがある。
【0077】
一般式化18で表される化合物には、例えば、1−フェニル−3−(4−ジエチルアミノスチリル)−5−(4−ジエチルアミノフェニル)ピラゾリンなどがある。
【0078】
一般式化19で表される化合物には、例えば、2,5−ビス(4−ジエチルアミノフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール、2−N,N−ジフェニルアミノ−5−(4−ジエチルアミノフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール、2−(4−ジメチルアミノフェニル)−5−(4−ジエチルアミノフェニル)−1,3,4−オキサジアゾールなどがある。
【0079】
一般式化20で表される化合物には、例えば、2−N,N−ジフェニルアミノ−5−(N−エチルカルバゾール−3−イル)−1,3,4−オキサジアゾール、2−(4−ジエチルアミノフェニル)−5−(N−エチルカルバゾール−3−イル)−1,3,4−オキサジアゾールなどがある。
【0080】
一般式化21で表されるベンジジン化合物には、例えば、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、3,3−ジメチル−N,N,N,N−テトラキス(4−メチルフェニル)−[1,1−ビフェニル]−4,4−ジアミンなどがある。
【0081】
一般式化22で表されるビフェニリルアミン化合物には、例えば、4−メトキシ−N,N−ジフェニル−[1,1−ビフェニル]−4−アミン、4−メチル−N,N−ビス(4−メチルフェニル)−[1,1−ビフェニル]−4−アミン、4−メトキシ−N,N−ビス(4−メチルフェニル)−[1,1−ビフェニル]−4−アミン、N,N−ビス(3,4−ジメチルフェニル)−[1,1−ビフェニル]−4−アミンなどがある。
【0082】
一般式化23で表されるトリアリールアミン化合物には、例えば、1−ジフェニルアミノピレン、1−ジ(p−トリルアミノ)ピレン、N,N−ジ(p−トリル)−1−ナフチルアミン、N,N−ジ(p−トリル)−1−フェナントリルアミン、9,9−ジメチル−2−(ジ−p−トリルアミノ)フルオレン、N,N,N,N−テトラキス(4−メチルフェニル)−フェナントレン−9,10−ジアミン、N,N,N,N−テトラキス(3−メチルフェニル)−m−フェニレンジアミンなどがある。
【0083】
また、一般式化24で表されるジオレフィン芳香族化合物には、例えば、1,4−ビス(4−ジフェニルアミノスチリル)ベンゼン、1,4−ビス[4−ジ(p−トリル)アミノスチリル]ベンゼンなどがある。また、一般式化23で表されるスチリルピレン化合物には、例えば、1−(4−ジフェニルアミノスチリル)ピレン、1−[4−ジ(p−トリル)アミノスチリル]ピレンなどがある。
【0084】
高分子型電荷輸送材料としては例えば、ポリ−N−カルバゾール誘導体、ポリ−γ−カルバゾリルエチルグルタメート誘導体、ピレン−ホルムアルデヒド縮合物誘導体、ポリビニルピレン、ポリビニルフェナントレン、オキサゾール誘導体、イミダゾール誘導体、アセトフェノン誘導体(特開平7−325409号公報に記載)、ジスチリルベンゼン誘導体、ジフェネチルベンゼン誘導体(特開平9−127713号公報に記載)、α−フェニルスチルベン誘導体(特開平9−297419号公報に記載)、ブタジエン誘導体(特開平9−80783号公報に記載)、水素化ブタジエン(特開平9−80784号公報に記載)、ジフェニルシクロヘキサン誘導体(特開平9−80772号公報に記載)、ジスチリルトリフェニルアミン誘導体(特開平9−222740号公報に記載)、ジフェニルジスチリルベンゼン誘導体(特開平9−265197号、同9−265201号公報に記載)、スチルベン誘導体(特開平9−211877号公報に記載)、m−フェニレンジアミン誘導体(特開平9−304956号、同9−304957号公報に記載)、レゾルシン誘導体(特開平9−329907号公報に記載)、トリアリールアミン誘導体(特開昭64−9964号、特開平7−199503号、特開平8−176293号、特開平8−208820号、特開平8−253568号、特開平8−269446号、特開平3−221522号、特開平4−11627号、特開平4−183719号、特開平4−124163号、特開平4−320420号、特開平4−316543号、特開平5−310904号、特開平7−56374号、特開平8−62864号各公報、米国特許5,428,090号、同5,486,439号各明細書)などが挙げられる。
【0085】
これら高分子型電荷輸送材料の一例(P1〜P27)を挙げるが、形式は単重合体、ランダム共重合体、交互共重合体、ブロック共重合体の形式であっても、これに限定されるものではない。
【0086】
【表3】
【0087】
【表4】
【0088】
【表5】
【0089】
【表6】
【0090】
【表7】
【0091】
【表8】
【0092】
これらの電荷輸送材料は単独または2種類以上混合して用いてもよい。
電荷輸送材料の量はバインダー樹脂100重量部に対し、20〜300重量部、好ましくは40〜150重量部が適当である。電荷輸送層形成で用いられる溶剤としては、テトラヒドロフラン、ジオキサン、トルエン、ジクロロメタン、モノクロロベンゼン、ジクロロエタン、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン、アセトンなどが用いられる。
【0093】
表面保護層としては、電荷輸送層よりも上層に形成されるため、当然400〜450nm波長域範囲の単色照射光をできるだけ吸収しないことが必要である。使用される材料としてはABS樹脂、ACS樹脂、オレフィン−ビニルモノマー共重合体、塩素化ポリエーテル、アリル樹脂、フェノール樹脂、ポリアセタール、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリアクリレート、ポリアリルスルホン、ポリブチレン、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、アクリル樹脂、ポリメチルベンテン、ポリプロピレン、ポリフェニレンオキシド、ポリスルホン、ポリスチレン、AS樹脂、ブタジエン−スチレン共重合体、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、エポキシ樹脂等の樹脂が挙げられる。
【0094】
保護層にはその他、耐摩耗性を向上する目的でポリテトラフルオロエチレンのような弗素樹脂、シリコーン樹脂、及びこれらの樹脂に硬度の高い無機フィラーや有機フィラーを添加することができる。これらフィラーの平均粒径は0.02μm〜3μm好ましくは0.05〜1μmが使用される。粒径がこれより小さい場合は表面保護層の耐摩耗性が弱くなり、高寿命な画像形成装置が得られない。粒径が大きい場合は、光の散乱により解像度低下を引き起こす。
【0095】
フィラーの具体例としては、酸化チタン、酸化スズ、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、酸化インジウム、窒化ケイ素、酸化カルシウム、硫酸バリウム、ITO、シリカ、コロイダルシリカ、アルミナ、カーボンブラック、フッ素系樹脂微粉末、ポリシロキサン系樹脂微粉末、高分子電荷輸送材料微粉末の中のいずれか一種もしくは混合物を挙げることができる。
【0096】
これらフィラーは分散性向上、表面性改質などの理由から無機物、有機物で表面処理されてもよい。一般に撥水性処理としてシランカップリング剤で処理したもの、あるいはフッ素系シランカップリング剤処理したもの、高級脂肪酸処理もしくは高分子材料などと共重合処理させたものがあげられ、無機物処理としてはフィラー表面をアルミナ、ジルコニア、酸化スズ、シリカ処理したものなどがあげられる。
【0097】
フィラーはバインダー樹脂および、または電荷輸送材料、分散溶媒とともに粉砕、もしくはそのまま分散し、感光層として塗工される。形成した表面保護層中のフィラー含有量は5〜50重量%で、好ましくは10〜40重量%であり、10重量%以下であると耐摩耗性の点で十分ではなく、40重量%以上であると表面保護層の透明性が損なわれ、感度低下をまねくこととなる。平均粒径が0.02〜3.0μm、好ましくは0.05〜1.0μmに粉砕、分散するのが好ましい。粒径が大きいと表面に頭出しクリーニングブレードを傷つけクリーニング不良が発生し、画質が低下することとなる。
【0098】
分散溶媒としてはメチルエチルケトン、アセトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンのケトン類、ジオキサン、テトラヒドロフラン、エチルセロソルブなどのエーテル類、トルエン、キシレンなどの芳香族類、クロロベンゼン、ジクロルメタンなどのハロゲン類、酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル類が使用される。粉砕工程を加える場合はボールミル、サンドミル、振動ミルなどを用いる。
【0099】
さらに上記感光層および/または保護層中には、帯電性の向上等を目的に、フェノール化合物、ハイドロキノン化合物、ヒンダードフェノール化合物、ヒンダードアミン化合物、ヒンダードアミンとヒンダードフェノールが、同一分子中に存在する化合物などを添加することができる。
【0100】
またさらに、可塑剤やレベリング剤を添加してもよい。可塑剤としては、ジブチルフタレート、ジオクチルフタレートなど一般の樹脂の可塑剤として使用されているものがそのまま使用でき、その使用量は、結着樹脂に対して0〜30重量%程度が適当である。レベリング剤としては、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイルなどのシリコーンオイル類や、側鎖にパーフルオロアルキル基を有するポリマーあるいは、オリゴマーが使用され、その使用量は結着樹脂に対して、0〜1重量%が適当である。
【0101】
本発明の電子写真感光体の表面における純水に対する接触角は90゜以上が好ましい。より好ましくは95゜以上である。純水に対する接触角が90゜以上の場合、感光体の表面エネルギーの低下が達成される。感光体表面の純水に対する接触角が90゜未満の場合、電子写真プロセスによる繰り返し使用によって表面に帯電生成物やトナーや紙からもたらされる脱落物が付着し易く、クリーニング不良や表面抵抗の低下による潜像の劣化(画像流れ)を生じやすい。一方純水に対する接触角があまり大き過ぎても、今度は感光体とトナーの現像安定性などが不十分となるので140゜以下が好ましい。
【0102】
電子写真感光体の表面における純水に対する接触角を90゜以上にするには、たとえば、ジメチルシリコーン部、メチルフェニルシリコーン部などのシリコーン構造、パーフルオロアルキル構造、長鎖アルキル構造などを有するポリマーを使用する。あるいは、フッ素系樹脂微粉末、ポリシロキサン系樹脂微粉末、シリコーンオイル、エステル基を有するワックス、高級脂肪酸などを感光体に添加する。またはこれらを塗布あるいは供給することにより達成される。さらにこれらの方法は効果を高めるために併用して使用してもよい。
【0103】
ここで、F/C、Si/Cの意味としては、上記にもある様に、シリコーン構造、パーフルオロアルキル構造を有する材料は接触角を高くし、感光体の表面エネルギーを低下するのに非常に有効な材料である。したがってこの値を規定することにより、クリーニング不良などの悪影響を防ぐことができる。ここで、F/C、Si/Cが0.01より小さいと、表面エネルギーが高く効果が十分ではなく、また1.00より大きいと、トナーの現像安定性などが不十分となるので好ましくない。ここで、原子の比の測定法であるXPS(X線光電子分光法)は、PHI社製1600S型で、X線源としてMgKα(200W)を用い、0.8×2mmの領域について測定し、10箇所の平均値として求めた。
【0104】
表面保護層を少なくとも硬化型樹脂からなる層で構成するには、材料の分野で知られている種々の架橋反応が使用できる。反応としては、ラジカル重合、イオン重合、熱重合、光重合、放射線重合、プラズマCVD法、光CVD法、などがよく知られている。たとえば、特開平2−132456号公報、特開平11−288121号公報、特開平11−265085号公報、特開平11−212291号公報、特開2000−66433号公報などがある。
【0105】
電荷輸送機能を併せて持たせるために電荷輸送機能を有する材料、または高分子型電荷輸送材料を架橋反応させてもよい。これらについては、たとえば、特開2000−147814号公報、特開2000−147804号公報、特開2000−122322号公報などに記述の材料、方法が使用できる。
【0106】
表面エネルギーの低い硬化した保護層を実現させるために、たとえば、特開平11−95474号公報、特開2000−131860号公報などに開示される方法でシリコーン構造、パーフルオロアルキル構造、長鎖アルキル構造などを有する材料を架橋反応させてもよい。
【0107】
感光体の磨耗性を制御する機構としては、特開平8−20226号公報、特開平11−212398号公報、特開平11−219087号公報、特開平11−311928号公報、特開2000−047523号公報、特開2000−098838号公報、特開2000−147946号公報などに記載の方法がある。これらの中には潤滑剤としてステアリン酸亜鉛、シリコーンオイル、フッ素系のオイル、フッ素を含有する高分子などが例示され、これら潤滑剤を感光体表面に塗布および、または供給し極薄膜を形成することにより低表面エネルギーとし、低磨耗および高画質な電子写真装置が提供される。
【0108】
帯電手段としてはコロトロン、スコロトロン、固体帯電器(ソリッド・ステート・チャージャー)、帯電ローラを始めとする公知の手段が用いられる。被帯電体表面に導電性ローラーの表面(表面に保護層を有する物を含む)を直接接触させ、ローラーに電圧を印加することで被帯電体の表面を帯電する方法や被帯電体表面に接触帯電部材を接触させ、この接触帯電部材に電圧を印加することで被帯電体の表面を帯電する方式が使用される。
【0109】
像露光手段としては、書き込み光源の波長が400〜450nmの範囲に発振波長を有する半導体レーザーもしくは発光ダイオードが使用された物である。半導体レーザーを使用した場合、像露光手段の主要構成は半導体レーザー(LD)、アパーチャー、コリメートレンズ、主CYL、副CYL、ポリゴンミラー、走査レンズ1、走査レンズ2、ミラーから構成される。LDの制御は画周波数65MHz以上であり、好ましくは100MHz以上であり、さらに好ましくは130MHz以上である。また、温度補償制御がされ、ポリゴンミラーの回転数は50Krpm以上好ましくは60Krpm以上である。光源はマルチビームで使用されるのが好ましく、少なくとも2チャンネル、好ましくは4チャンネル以上が使用される。
【0110】
現像手段としては、従来公知の現像装置が使用できる。例えば接触現像方式や非接触現像方式が上げられる。非接触現像方式とは静電像担持体と現像剤担持体の間に現像剤層厚以上の間隙を空け、電界を印加し顕画化する方法を言う。現像電圧はDCあるいはACあるいはDC+ACでもよい。AC現像とは静電潜像保持体と現像剤担持体を対向させ交互電界を印加して顕画化する方法を言う。その際、使用されるトナーの平均粒径は4〜8μmであり、粉砕型トナーであっても重合型トナーであってもよい。重合トナーの場合、モノマー及び着色剤を含有する組成物、もしくはプレポリマー及び着色剤を含有する組成物を液体媒体中で重合する方法により生成されたトナー、又は必要に応じそのトナーを物理的又は化学的に処理したトナー及びこれらのトナーを含有する現像剤を表す。
【0111】
次に図面を用いて本発明の電子写真方法ならびに電子写真装置を詳しく説明する。
【0112】
図2は、本発明の電子写真装置を説明するための概略図であり、下記するような変形例も本発明の範疇に属するものである。
図2において、感光体1は導電性支持体上に、短波長光吸収層、電荷発生層、電荷輸送層、表面保護層が順次積層された感光層が設けられている。感光体1はドラム状の形状を示しているが、シート状、エンドレスベルト状のものであっても良い。帯電チャージャ3、転写前チャージャ7、転写チャージャ10、分離チャージャ11、クリーニング前チャージャ13には、コロトロン、スコロトロン、固体帯電器(ソリッド・ステート・チャージャー)、帯電ローラを始めとする公知の手段が用いられる。
【0113】
転写手段には、一般に上記の帯電器が使用できるが、図に示されるように転写チャージャーと分離チャージャーを併用したものが効果的である。
【0114】
画像露光部5には400〜450nmの範囲に発振波長を有する半導体レーザーが用いられる。また、除電ランプ2等の光源には、蛍光灯、タングステンランプ、ハロゲンランプ、水銀灯、ナトリウム灯、発光ダイオード(LED)、半導体レーザー(LD)、エレクトロルミネッセンス(EL)などの発光物全般を用いることができる。そして、所望の波長域の光のみを照射するために、シャープカットフィルター、バンドパスフィルター、近赤外カットフィルター、ダイクロイックフィルター、干渉フィルター、色温度変換フィルターなどの各種フィルターを用いることもできる。
【0115】
かかる光源等は、図2に示される工程の他に光照射を併用した転写工程、除電工程、クリーニング工程、あるいは前露光などの工程を設けることにより、感光体に光が照射される。
【0116】
現像ユニット6により感光体1上に現像されたトナーは、転写紙9に転写されるが、全部が転写されるわけではなく、感光体1上に残存するトナーも生ずる。このようなトナーは、ファーブラシ14およびブレード15により、感光体より除去される。クリーニングは、クリーニングブラシだけで行なわれることもあり、クリーニングブラシにはファーブラシ、マグファーブラシを始めとする公知のものが用いられる。
【0117】
かかる現像手段には、公知の方法が適用されるし、また、除電手段にも公知の方法が用いられる。
【0118】
図3には、本発明による電子写真プロセスの別の例を示す。感光体21は本発明の感光層を有しており、駆動ローラ22a、22bにより駆動され帯電器23による帯電、光源24による像露光、現像(図示せず)、帯電器25を用いる転写、光源26によるクリーニング前露光、ブラシ27によるクリーニング、光源28による除電が繰返し行なわれる。図3においては、感光体21(勿論この場合は支持体が透光性である)に支持体側よりクリーニング前露光の光照射が行なわれる。
【0119】
以上の図示した電子写真プロセスは、本発明における実施形態を例示するものであって、もちろん他の実施形態も可能である。例えば、図3において支持体側よりクリーニング前露光を行っているが、これは感光層側から行ってもよいし、また、像露光、除電光の照射を支持体側から行ってもよい。
【0120】
一方、光照射工程は、像露光、クリーニング前露光、除電露光が図示されているが、他に転写前露光、像露光のプレ露光、およびその他公知の光照射工程を設けて、感光体に光照射を行なうこともできる。
【0121】
以上に示すような画像形成手段は、複写装置、ファクシミリ、プリンター内に固定して組み込まれていてもよいが、プロセスカートリッジの形でそれら装置内に組み込まれてもよい。プロセスカートリッジとは、感光体と帯電手段・現像手段・クリーニング手段の少なくとも1つを一体に構成し、装置本体から着脱自在としたものである。プロセスカートリッジの形状等は多く挙げられるが、一般的な例として、図4に示すものが挙げられる。
【0122】
【実施例】
以下、本発明を実施例を挙げて説明するが、本発明が実施例により制約を受けるものではない。なお、部はすべて重量部である。
【0123】
(実施例1)
オイルフリーアルキッド樹脂(大日本インキ化学社製:ベッコライトM6401)1.5部、メラミン樹脂(大日本インキ化学社製:スーパーベッカミンG−821)1部、ジブロモアンスアントロン3部、2−ブタノン22.5部の混合物をボールミルポットに取り、φ10mmのアルミナボールを使用し、48時間ボールミリングして短波長光吸収層塗布液を調製した。この塗布液を、送り0.2mm/revで切削加工した表面粗さRz値0.5μmのアルミニウム・シリンダー上に塗布し、130℃で20分間乾燥して膜厚約2.5μmの短波長光吸収層を得た。この短波長光吸収層の表面粗さは、東京精密社製の表面粗さ形状測定器サーフコム570Aを使用し、測定距離2.5mm、走査速度0.3mm/secで測定したところ、Rz値0.3であった。
【0124】
次に下記構造式(a)で示されるビスアゾ化合物7.5部およびポリエステル樹脂(東洋紡績社製、バイロン200)2.5部の0.5%テトラヒドロフラン溶液500部をボールミル中で粉砕混合し、得られた分散液を前記短波長光吸収層上に塗布し、自然乾燥して電荷発生層を形成した。
【化27】
【0125】
次に、電荷輸送材料として下記構造式(b)で示される電荷輸送材料7部とポリカーボネート樹脂(帝人社製、パンライトC−1400)10部をテトラヒドロフランに溶解し、この電荷輸送層塗工液を前記電荷発生層上に塗布し、80℃で2分間、ついで130℃で20分間乾燥して厚さ約14μmの電荷輸送層を形成した。
【化28】
【0126】
次に、例示化合物(P9)で示される高分子型電荷輸送材料8部、ポリテトラフルオロエチレン粒子(平均1次粒径 0.3μm)3部をTHF40部及びシクロヘキサノン140部に溶解し、この保護層塗工液を電荷輸送層上に塗布し、80℃で2分間、ついで130℃で20分間乾燥して厚さ2μmの保護層を形成し感光体を作成した。この保護層の最表面における表面粗さはRz値0.6であった。
【0127】
この感光体について、純水に対する接触角の測定を、接触角計CA−W型(協和界面科学社製)を用い、液滴法にて測定した。接触角は110度であった。
また、別途作成した感光体について、XPSによる表面元素の比を測定した結果、F/C=0.11であった。
【0128】
こうして得られた電子写真感光体、帯電手段として帯電ローラ、像露光手段として光源に発振波長405nmの半導体レーザを搭載しビーム系をアパーチャーで調節できる光学系、現像手段として2成分の現像ユニット及びパターンジェネレーターを取り付けた作像実験機により30μmのビーム系で得られる孤立ドットを感光体上に形成させ、それを接着テープに転写させ、CCDカメラにより読み取り、画像解析した。感光体の初期帯電電位は−600Vで行い、トナーは平均粒径6μm磁性トナーを使用した。孤立ドットの形状、再現性を目視により評価した。
【0129】
また、上記、電子写真感光体ドラムを図2に示した電子写真プロセスに装着し(ただし、画像露光光源を405nmに発光を持つLDとした(ポリゴン・ミラーによる画像書き込み))、テストチャートの画像評価を始めと1万枚印刷後に行い、異常画像等の発生状況を観察した。それらの結果を表9に示す。
【0130】
(実施例2)
実施例1で用いたジブロモアンスアントロンの代わりに、下記構造式(c)で示される電子輸送材料を使用した以外は実施例1と同様にアルミニウム・シリンダー上に短波長光吸収層、電荷発生層、電荷輸送層を形成した。
【0131】
【化29】
【0132】
次に下記構造式(d)で示される電荷輸送材料3部、酸化防止剤としてのジステアリル−3,3’−チオジプロピオネ−ト0.03部、ポリスチレン樹脂(三洋化成工業社製:SBM−700)5部、フィラーとして酸化チタン微粒子(石原産業社製CR97)2部、THF40部及びシクロヘキサノン140部からなる保護層塗工液を電荷輸送層上に塗布し、厚さ約2.5μmの保護層を形成し感光体ドラムを作成した。この保護層の最表面における表面粗さはRz値0.8であった。こうして得られた電子写真感光体を実施例1と同様に評価した。
【化30】
【0133】
(実施例3)
実施例2で用いた電子輸送材料の代わりに、下記構造式(e)で示される電子輸送材料を使用した以外は実施例2と同様にアルミニウム・シリンダー上に短波長光吸収層、電荷発生層、電荷輸送層を形成した。
【化31】
【0134】
次に上記構造式(f)で示される電荷輸送材料3部、弗化カーボン粒子(平均1次粒径0.2μm)2部、ポリカーボネート樹脂((株)帝人製パンライトTS−2050)5部、フィラーとして酸化チタン微粒子(石原産業社製CR97)2部、THF40部及びシクロヘキサノン140部のこの保護層塗工液を電荷輸送層上に塗布し、厚さ約1.5μmの保護層を形成し感光体ドラムを作成した。
【化32】
【0135】
この感光体について、純水に対する接触角の測定を、接触角計CA−W型(協和界面科学社製)を用い、液滴法にて測定した。接触角は113度であった。この保護層の最表面における表面粗さはRz値0.7であった。また、別途作成した感光体について、XPSによる表面元素の比を測定した結果、F/C=0.1であった。こうして得られた電子写真感光体を実施例1と同様に評価した。
【0136】
(実施例4〜6、比較例1〜4)
実施例1において切削条件を変えたり、鏡面仕上げを行ったりしてアルミ板支持体の表面粗さを表9の様に変えた以外は同様にして感光体を作成し、評価した。その結果を表9に示す。
【0137】
(比較例5、6)
実施例1及び2の感光体を図2に示した電子写真プロセスに装着し、像露光光源に発振波長780nmの半導体レーザを使用するほかは同様に評価した。その結果を表9に示す。
【表9】
【0138】
(比較例7、8)
実施例2において使用するトナーの平均粒径を変える以外は同様にして評価した。その結果を表10に示す。
【表10】
【0139】
これらの結果から本発明の電子写真感光体、電子写真装置は、ドットの再現性に優れ、さらには繰り返し使用によっても安定した画像が得られ、短波長光吸収層によりモアレの発生を抑制できることがわかる。またさらにフィラーを含む保護層を施した感光体、表面を低表面エネルギーにすることにより耐摩耗性に優れ、安定した超高解像度な画像を得ることが理解される。
【0140】
【発明の効果】
以上のように本発明では、微小ドットを再現性良く画像形成することができ、且つ優れた耐刷性を有することから1200dpi又は2400dpiといった超高解像度な画像を形成でき、且つ高耐久な部品交換頻度の少ない両極性帯電可能な電子写真感光体、電子写真装置、およびプロセスカートリッジを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の電子写真感光体の一例の層構成を表わした図である。
【図2】本発明の電子写真装置を説明するための図である。
【図3】本発明の別の電子写真装置を説明するための図である。
【図4】本発明のプロセスカートリッジを説明するための図である。
【符号の説明】
(図1において)
1 導電性支持体
2 短波長光吸収層
3 電荷発生層
4 電荷輸送層
5 保護層
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electrophotographic photosensitive member used for a copying machine, a printer, a facsimile, and the like, a process cartridge using the same, and an electrophotographic apparatus, and more specifically, has a recording density of 1200 dots / inch or more to meet the demand for high image quality. The present invention relates to an ultra-high-resolution electrophotographic photosensitive member that can be used, a process cartridge using the same, and an electrophotographic apparatus, and moreover, an electrophotographic photosensitive member that can stably obtain high image quality under high durability and the same. The present invention relates to a process cartridge and an electrophotographic apparatus.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, various inorganic and organic photoconductors are widely known as photoconductors of electrophotographic photoreceptors (hereinafter sometimes simply referred to as photoreceptors) used in electrophotography. The “electrophotographic method” here generally means that a photoconductive photosensitive member is first charged in a dark place, for example, by corona discharge, and then subjected to image exposure, whereby the charge of only the exposed portion is selectively dissipated and static. This is called the Carlson process, in which an electrostatic latent image is obtained, and this latent image portion is developed with a toner composed of a colorant such as a dye or pigment and a polymer material, and visualized to form an image. This is an image forming process.
[0003]
Photoconductors using organic photoconductors are more advantageous than those of inorganic photoconductors in terms of freedom of photosensitive wavelength range, film formability, flexibility, film transparency, mass productivity, toxicity, cost, etc. At present, organic photoconductors are used for most photoconductors. Photoreceptors repeatedly used in this electrophotographic system and similar processes have excellent electrostatic characteristics such as sensitivity, receptive potential, potential retention, potential stability, residual potential, and spectral sensitivity characteristics. Required.
[0004]
In recent years, there has been a remarkable development of information processing system machines using electrophotography. In particular, a printer using a digital recording system that converts information into a digital signal and records information by light has a remarkable improvement in print quality and reliability. This digital recording system is applied not only to printers but also to ordinary copying machines, and so-called digital copying machines have been developed. Furthermore, since various digital information processing functions are added to the digital copying machine, it is expected that the demand for the digital copying machine will increase further in the future.
[0005]
The electrophotographic photoreceptors currently used in these systems generally have a so-called functional separation in which a charge generation layer is formed directly on a conductive support or via an intermediate layer, and a charge transport layer is provided thereon. Type laminated photoconductors are the mainstream. Furthermore, a surface protective layer is formed on the outermost surface of the photoreceptor in order to improve mechanical or chemical durability. In this function-separated laminated photoconductor, when a photoconductor whose surface is charged is exposed, light passes through the charge transport layer and is absorbed by the charge generation material in the charge generation layer. The charge generating material absorbs this light and generates charge carriers. The generated charge carriers are injected into the charge transport layer and move along the electric field generated by charging to neutralize the surface charge of the photoreceptor. As a result, an electrostatic latent image is formed on the surface of the photoreceptor. Therefore, the function-separated type multilayer photosensitive member mainly has a charge generation material having absorption from the near infrared part to the visible part, and does not prevent transmission of absorbed light of the charge generation material, that is, from the visible part (yellow light region) to the ultraviolet part. Many combinations with charge transport materials with absorption are used.
[0006]
As a light source adapted to such a digital recording method, for example, a small and inexpensive semiconductor laser (LD) or light emitting diode (LED) with high reliability is often used. The oscillation wavelength region of the LD that is most often used at present is in the near infrared light region near 780 to 800 nm. The emission wavelength of a typical LED is 740 nm.
[0007]
On the other hand, recently, purple to blue short wavelength LDs and LEDs having an oscillation wavelength of 400 to 450 nm have been developed and listed as writing light sources corresponding to this digital recording system. For example, when a short wavelength LD whose oscillation wavelength is about half that of a conventional near infrared region LD is used as a writing light source, the spot diameter of the laser beam on the photosensitive member is expressed by the following equation (3). In theory can be made quite small. Therefore, they are very advantageous for increasing the writing density or resolution of the latent image.
d∝ (π / 4) (λf / D) (3)
(Where d is the spot diameter on the photoreceptor, λ is the wavelength of the laser beam, f is the focal length of the fθ lens, and D is the lens diameter)
[0008]
In addition, the short wavelength LD and LED are advantageous in that the electrophotographic apparatus including the optical system can be made compact and the speed of the electrophotographic system can be increased. There is a demand for an electrophotographic photosensitive member with high sensitivity and high stability.
[0009]
However, the current electrophotographic apparatus has a resolution of about 300 to 600 dpi and is not sufficient as a photographic image. For this reason, a higher-resolution electrophotographic apparatus is desired, and development for that purpose is being carried out. In order to increase the resolution, it is effective to reduce the minimum dot diameter. To that end, image exposure means with a smaller beam diameter, an electrophotographic photosensitive member that enables a small potential latent image, and its reproducibility are improved. A developing means for developing is required.
[0010]
However, an electrophotographic apparatus that satisfies all of these has not been developed yet. In the image exposure means, conventionally, a small and inexpensive semiconductor laser (LD) and light emitting diode (LED) that are highly reliable have been used. The oscillation wavelength region of the LD that is most often used at present is in the near infrared light region around 780 to 800 nm. The beam spot diameter is about 150 to 60 μm. In order to narrow this down to a dot diameter of about 30 μm equivalent to 1200 dpi or a dot diameter of about 15 μm equivalent to 2400 dpi, an ultra-high precision optical component or a large optical member is required, and it cannot be put into practical use in terms of cost and space. There was no. In order to solve this problem, it is considered effective to shorten the wavelength of the light source, and an electrophotographic apparatus using a short wavelength laser has been proposed (Japanese Patent Laid-Open No. 5-19598). However, an ultra-high resolution image could not be obtained simply by reducing the beam diameter in this way.
[0011]
The electrophotographic photosensitive member used in the conventional electrophotographic apparatus is generally a so-called function-separated type laminated photosensitive member in which a charge generation layer is formed on a conductive support and a charge transport layer is provided thereon. It is. Furthermore, a surface protective layer may be formed on the outermost surface of the photoreceptor in order to improve mechanical or chemical durability.
[0012]
In this function-separated laminated photoconductor, when a photoconductor whose surface is charged is exposed, light passes through the charge transport layer and is absorbed by the charge generation material in the charge generation layer. The charge generating material absorbs this light and generates charge carriers. The generated charge carriers are injected into the charge transport layer and move along the electric field generated by charging to neutralize the surface charge of the photoreceptor. As a result, an electrostatic latent image is formed on the surface of the photoreceptor. Therefore, the function-separated type multilayer photosensitive member mainly has a charge generation material having absorption from the near infrared part to the visible part, and does not prevent transmission of absorbed light of the charge generation material, that is, from the visible part (yellow light region) to the ultraviolet part. Many combinations with charge transport materials with absorption are used. When such an electrophotographic photosensitive member is used, light having a very short wavelength, such as 400 to 450 nm, is absorbed by the charge transport layer and has a disadvantage that the sensitivity is lowered. In contrast, an electrophotographic apparatus using a charge transporting material that absorbs relatively little has been proposed.
[0013]
As described above, even when the charge generation layer of the electrophotographic photosensitive member can be irradiated with light having a small beam diameter, it is still difficult to form a super-resolution image. As the image formation speeds up and digitizes, the energy density of the light irradiation region increases, and the charge density generated in the charge generation layer of the electrophotographic photosensitive member increases. The charges generated at high density diffuse in the surface direction while moving through the charge transport layer to the surface of the photosensitive member, and the electrostatic latent image formed on the photosensitive member becomes large even if the angle beam diameter is reduced. Oops.
[0014]
In order to solve this problem, it is effective to reduce the thickness of the charge transport layer of the electrophotographic photosensitive member, but it is necessary to reduce it to 1/2 to 1/3 of the current state. The dot reproducibility was lowered due to potential unevenness due to the unevenness of the conductive support, which was very difficult to realize. Under such circumstances, an electrophotographic apparatus having ultra-high resolution has not yet been provided on the market.
[0015]
On the other hand, as an electrophotographic photoreceptor used in an electrophotographic apparatus, a single-layer type is known in which a photosensitive layer mainly composed of a charge generating material, a charge transporting material, and a binder is provided on a conductive support. Yes. This photoconductor is advantageous for ultra-high resolution electrophotography because charge generation due to light irradiation occurs on the surface of the photoconductor, so that the spread of the electrostatic latent image is reduced. However, the sensitivity and residual potential characteristics are inferior to those of the function-separated type multilayer photoreceptor, and there remains a problem for an electrophotographic apparatus that requires high speed.
[0016]
Also known is a reverse layer type electrophotographic photoreceptor in which a charge transport layer and a charge generation layer are laminated in this order on a conductive support. Also in this case, since the charge generation occurs on the surface of the photoreceptor, the spread of the electrostatic latent image is reduced, which is advantageous for ultra high resolution electrophotography. For example, Japanese Patent Laid-Open No. 9-240051 discloses an electrophotographic apparatus using an LD having an oscillation wavelength of 400 to 500 nm as a light source. However, this photosensitive layer structure has a fragile thin-film charge generation layer formed on the outermost surface, which makes it susceptible to mechanical and chemical hazards due to charging, development, transfer, and cleaning means. This is not practical because of the significant deterioration.
[0017]
In order to increase the lifetime, a reverse layer photoreceptor having a surface protective layer has also been proposed (Japanese Patent Laid-Open No. 1-170951). In this case, it has been aimed to provide an electrophotographic apparatus with a reduced environmental load and a reduced ozone generation amount, and has not been designed as a photoreceptor for an ultra-high resolution electrophotographic apparatus. In an image forming process in which high image quality is repeatedly performed, particularly in color image formation that requires color reproducibility and durability, an electrophotographic apparatus compatible with high durability has not been provided.
[0018]
As described above, an electrophotographic photosensitive member has been proposed that prevents the spread of an electrostatic latent image. However, the image exposure means has a beam diameter and an electrophotographic photosensitive member in an image forming process including toner development and transfer. Considering the spread of the electrostatic latent image of the body, an electrophotographic apparatus that forms an ultra-high resolution image, that is high speed and excellent in durability cannot be provided.
[0019]
In addition, when a high resolution of 400 dpi or higher is required, in an apparatus such as the present invention that uses coherent light such as a semiconductor laser or a light-emitting diode as exposure light, the film thickness deviation of the photosensitive layer of the electrophotographic photosensitive member is caused. The problem that the resulting interference fringe pattern appears in the image becomes very significant, and there is a need to solve this problem. In addition, when designing a photoconductor in consideration of high image quality, the absorbance of the charge generation layer with respect to the wavelength of the image exposure light source of the present invention for the charge generation layer in the function separation type using the existing charge generation material is When it is small, especially when the absorbance is 2.0 or less, there is a drawback that interference fringes are likely to occur. On the other hand, a method of simply increasing the thickness of the charge generation layer or increasing the concentration of the charge generation material can be considered, but there is a problem in that the charge potential is likely to decrease due to repeated use.
[0020]
Further, in Japanese Patent Laid-Open No. 3-62039, etc., countermeasures against interference fringes are taken by roughening the surface of the conductive substrate. However, if the surface is too rough, this causes a problem of poor cleaning. Furthermore, attempts have been made to suppress interference fringes by adding a dye or the like to the undercoat layer or the photosensitive layer in JP-A-7-160028. We cannot expect enough effect to achieve.
[0021]
[Problems to be solved by the invention]
Accordingly, the problem to be solved by the present invention is that the absorbance of the charge generation layer with respect to the wavelength of the exposure light source is small, particularly when an image exposure means is formed using a semiconductor laser or light emitting diode having an oscillation wavelength in the range of 400 to 450 nm. Even in such a case, it is possible to prevent interference fringes from being generated by light passing through the charge generation layer, and to form an image with an ultra-high resolution of 1200 dpi or more and 2400 dpi, and stable high image quality based on high durability. It is to provide an electrophotographic apparatus obtained.
[0022]
[Means to solve the problem]
The present invention solves such conventional drawbacks and problems. In an electrophotographic apparatus equipped with at least an electrophotographic photosensitive member, a charging unit, an image exposing unit, and a developing unit, a writing light source for the image exposing unit is provided. A semiconductor laser or a light emitting diode having an oscillation wavelength in the range of 400 to 450 nm, an electrophotographic photoreceptor is laminated on a conductive substrate in the order of a short wavelength absorption layer, a photosensitive layer and a surface protective layer; and The surface roughness of the conductive support is 0.02 μm or more and 1.5 μm or less in terms of Rz, and the surface roughness of the short wavelength light absorption layer is 0.02 μm or more and 1.5 μm or less in terms of Rz, In addition, an electrophotographic apparatus is provided in which the surface roughness of the outermost surface of the photosensitive layer is 0.02 μm or more and 1.5 μm or less in terms of Rz value.
[0023]
The photoconductor in this apparatus fulfills the requirements for ultra-high resolution image formation to achieve high image quality, and realizes stable toner development and transfer under high durability.
In other words, in order to achieve high image quality, the image exposure means and the photosensitive layer of the electrophotographic photosensitive member are devised, and when the absorbance of the charge generation layer is small with respect to the exposure light source wavelength, Absorption by the absorbing layer suppresses the generation of interference fringes and achieves high image quality. Further, the surface roughness of the conductive support is 0.02 μm or more and 1.5 μm or less in Rz value, and the surface roughness of the short wavelength light absorption layer is 0.02 μm or more and 1.5 μm or less in Rz value. In addition, the surface roughness of the outermost surface of the photosensitive layer is set to 0.02 μm or more and 1.5 μm or less in Rz value. It can be reduced.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
As a photosensitive layer of the electrophotographic photosensitive member of the present invention, typical layer configurations are shown below, but are not limited thereto. As shown in FIG. 1, a short wavelength light absorption layer 2 is formed on a conductive support 1, a charge generation layer 3 is formed, and a charge transport layer 4 is formed on the charge generation layer. A protective layer 5 is provided on top. In the case of adopting this configuration, the protective layer and the charge transport layer are required to have a sufficient transmittance for writing light. More specifically, it is desirable to exhibit a transmittance of 50% or more for monochromatic light in the 390 to 460 nm wavelength region. In addition, in order to prevent carriers generated in the charge generation layer from diffusing in the process of moving through the charge transport layer and the protective layer and inhibiting the formation of ultra-high resolution images, the thickness of the charge transport layer and the protective layer should be as small as possible. It is better to make it thinner. However, the protective layer requires 1 to 3 μm in order to achieve high durability, and the charge transport layer is appropriately 5 to 15 μm, although it depends on conditions such as development.
[0025]
The charge transport function includes a hole transport function and an electron transport function. When used for the charge transport layer, these materials may be used alone or as a mixture of both functional materials. However, if the protective layer also has a charge transport function, it should have the same function as the charge transport layer. good.
[0026]
The components of each layer will be described below.
As a conductive support, a metal film such as aluminum, nickel, copper, titanium, gold, and stainless steel, a metal drum or a metal foil, a plastic film on which aluminum, nickel, copper, titanium, gold, tin oxide, indium oxide, etc. are deposited Alternatively, a paper coated with a conductive material, a film such as plastic, or a drum may be used. Examples of materials other than the above include metals and alloys such as iron, silver, zinc, lead, tin, antimony, and indium, or oxides, carbon, conductive polymers, and the like of the metals. It is possible to use a conductive support obtained by molding or forming the conductive material on a suitable substrate by means of coating, vapor deposition, etching, plasma treatment or the like.
[0027]
The surface roughness of the conductive support is 0.02 μm to 1.5 μm in terms of Rz value. When the surface roughness of the conductive support is smaller than 0.02 μm, the scattering of the laser beam is reduced, and image defects such as interference fringes are liable to occur, or the adhesiveness with the photosensitive layer is weakened to cause peeling. It may cause image defects such as white spots. In addition, when the surface roughness exceeds 1.5 μm, potential unevenness on the surface of the photosensitive layer is caused and dot reproducibility is reduced, or pinholes due to abnormal discharge are generated in the photosensitive layer, resulting in image defects such as black spots. May occur.
[0028]
The short-wavelength light absorption layer formed on the conductive substrate of the present invention generally comprises a resin as a main component. However, considering that a resin is applied on the photosensitive layer with a solvent, these resins are generally organic. A resin having a high solvent resistance to the solvent is desirable. Examples of such resins include water-soluble resins such as polyvinyl alcohol, casein, and sodium polyacrylate, alcohol-soluble resins such as copolymer nylon and methoxymethylated nylon, polyurethane, melamine resin, phenol resin, alkyd-melamine resin, and epoxy. Examples thereof include a curable resin that forms a three-dimensional network structure such as a resin. Further, fine powder pigments of metal oxides exemplified by titanium oxide, silica, alumina, zirconium oxide, tin oxide, indium oxide and the like may be added for preventing interference fringes and optimizing resistance values. These short wavelength light absorption layers can be formed using an appropriate solvent and coating method. Furthermore, a silane coupling agent, a titanium coupling agent, a chromium coupling agent, or the like can also be used. In addition, known ones can be used.
[0029]
The surface roughness of the short wavelength light absorption layer is 0.02 μm to 1.5 μm in terms of Rz value. When the surface roughness of the short wavelength light absorption layer is smaller than 0.02 μm, the scattering of the laser light becomes small and image defects such as interference fringes are likely to occur, or the adhesiveness with the charge generation layer becomes weak and peeling is caused. This causes image defects such as white spots. In addition, when the surface roughness exceeds 1.5 μm, potential unevenness on the surface of the photosensitive layer is caused and dot reproducibility is reduced, or pinholes due to abnormal discharge are generated in the photosensitive layer, resulting in image defects such as black spots. May occur.
[0030]
Moreover, the short wavelength light absorption layer contains the following short wavelength light absorption material in the binder. Examples of the short wavelength light absorbing material include so-called n-type pigments exhibiting electron transport properties, electron transport materials, chelate dyes, ultraviolet absorbers and the like.
[0031]
Examples of so-called n-type pigments that exhibit electron transporting properties include organic pigments that exhibit n-type semiconductor properties such as perylene pigments, thioindigo pigments, quinacridone pigments, dioxazine pigments, disazo pigments, and trisazo pigments. Among these, those having a high absorbance with respect to monochromatic light in the wavelength region of 390 to 460 nm are particularly preferably used.
[0032]
Examples of the electron transporting material include chloroanil, bromanyl, tetracyanoethylene, tetracyanoquinodimethane, 2,4,7-trinitro-9-fluorenone, 2,4,5,7-tetranitro-9-fluorenone, 2, 4,5,7-tetranitroxanthone, 2,4,8-trinitrothioxanthone, 2,6,8-trinitro-indeno 4H-indeno [1,2-b] thiophen-4-one, 1,3,7 -Trinitrodibenzothiophene-5,5-dioxide, oxadiazole derivatives, (2,3-diphenyl-1-indenylidene) malononitrile, dinitrobenzene, dinitroanthracene, malononitrile, thiopyran compounds, benzoquinone, diphenoquinone, stilbenequinone, etc. Quinones and their derivatives, dinitroant Sene, dinitroacridine, nitroanthraquinone, dinitroanthraquinone, succinic anhydride, maleic anhydride, dibromomaleic anhydride, and the like, and diphenoquinone derivatives and electron transport materials listed below can be preferably used. . These charge transport materials may be used alone or in combination of two or more.
[Chemical 1]
(Where R 1 , R 2 And R Three Represents a hydrogen atom, a halogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, an alkoxy group, or a substituted or unsubstituted phenyl group, which may be the same or different. )
[0033]
Examples of chelate dyes include indoaniline dyes, azomethine dyes, phthalocyanine dyes, azo dyes, and the like, and these dyes have a group that enables chelate formation in the molecule.
[0034]
Examples of the ultraviolet absorber include known benzophenone-based, benzotriazole-based, cyanoacrylate-based, and triazine-based ultraviolet absorbers. Further, by using these in combination with HALS, a so-called light stabilizer, for example, a hindered amine light stabilizer, light deterioration can be prevented, and it can be suitably used for the purpose of the present invention.
[0035]
Moreover, 1-10 micrometers is suitable for the film thickness of a short wavelength light absorption layer. If the film thickness of the short wavelength light absorption layer is thinner than 1 μm, problems such as abnormal images due to the surface of the conductive support are likely to occur. If the film thickness exceeds 10 μm, residual potential is generated and accumulated. And the fluctuation of the photoreceptor potential is increased.
[0036]
The charge generation layer can be provided by dissolving or dispersing the charge generation material in an appropriate solvent, adding or dissolving a binder resin, if necessary, and applying and drying. Examples of the dispersion method of the charge generation layer dispersion include a ball mill, an ultrasonic wave, and a homomixer. Examples of the application means include a dipping coating method, a blade coating method, and a spray coating method.
[0037]
When a charge generating material is dispersed to form a photosensitive layer, the charge generating material preferably has an average particle diameter of 1 μm or less, preferably 0.5 μm or less, in order to improve dispersibility in the layer. In addition, it is better to be as small as possible for high image quality and small dot reproducibility. However, if the above particle size is too small, it tends to agglomerate, and the storage stability of the dispersion becomes worse due to reaggregation, the resistance of the layer increases, the crystal defects increase, and the sensitivity and repeatability decrease, Alternatively, since there is a limit in miniaturization, it is preferable to set the lower limit of the average particle diameter to 0.01 μm.
[0038]
The thickness of the charge generation layer is preferably from 0.1 to 2 μm.
[0039]
As the charge generation material, conventionally known materials can be used, and examples thereof include the following pigments. Examples of organic pigments include C.I. Pigment Blue 25 (Color Index CI 21180), C.I. Pigment Red 41 (CI 21200), C.I. Acid Red 52 (CI 45100), C.I. Basic Red 3 (CI 45210), and azo having a carbazole skeleton. Pigment (described in JP-A-53-95033), azo pigment having a distyrylbenzene skeleton (JP-A-53-133445), azo pigment having a triphenylamine skeleton (JP-A-53-132347) Azo pigments having a dibenzothiophene skeleton (described in JP-A No. 54-21728), azo pigments having an oxadiazole skeleton (described in JP-A No. 54-12742), azo pigments having a fluorenone skeleton Pigment (Japanese Patent Laid-Open No. 54-228) No. 34), azo pigments having a bisstilbene skeleton (described in JP-A No. 54-17733), azo pigments having a distyryloxadiazole skeleton (described in JP-A No. 54-2129), In addition to azo pigments having a distyrylcarbazole skeleton (described in JP-A-54-14967) and azo pigments having a benzanthrone skeleton, for example, CI Pigment Blue 16 (CI 74100), Y-type oxotitanium Phthalocyanine (JP-A 64-17066), A (β) -type oxotitanium phthalocyanine, B (α) -type oxotitanium phthalocyanine, I-type oxotitanium phthalocyanine (described in JP-A-11-21466), II-type chloro Gallium phthalocyanine (Iijima et al., The 67th Annual Meeting of the Chemical Society of Japan, 1 B4, 04 (1994)), V-type hydroxygallium phthalocyanine (Damon et al., Chemical Society of Japan, 67th Spring Annual, 1B4, 05 (1994)), X-type metal-free phthalocyanine (US Pat. No. 3,816,118) Phthalocyanine pigments such as CI Ibat Brown 5 (CI 73410), Indico pigments such as C Ibat Dye (CI 73030), Perylenes such as Argo Scarlet B (manufactured by Bayer), and Intense Scarlet R (manufactured by Bayer) And pigments. These charge generation materials may be used alone or in combination of two or more.
[0040]
Examples of the solvent used in preparing the dispersion or solution of the charge generation layer include N, N-dimethylformamide, toluene, xylene, monochlorobenzene, 1,2-dichloroethane, 1,1,1-trichloroethane, Examples include dichloromethane, 1,1,2-trichloroethane, trichloroethylene, tetrahydrofuran, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, ethyl acetate, butyl acetate, and dioxane.
[0041]
Any conventionally known binder resin having good insulating properties can be used as the binder resin, and there is no particular limitation. For example, polyethylene, polyvinyl butyral, polyvinyl formal, polystyrene resin, phenoxy resin, polypropylene, acrylic resin, methacrylic resin, vinyl chloride resin, vinyl acetate resin, epoxy resin, polyurethane resin, phenol resin, polyester resin, alkyd resin, polycarbonate resin, Polyamide resins, silicone resins, melamine resins and other addition polymerization resins, polyaddition resins, polycondensation resins, and copolymer resins containing two or more of these resin repeating units, such as vinyl chloride-vinyl acetate In addition to insulating resins such as copolymers, styrene-acrylic copolymers, vinyl chloride-vinyl acetate-maleic anhydride copolymer resins, high molecular organic semiconductors such as poly-N-vinylcarbazole can be used. These binders can be used alone or as a mixture of two or more. The amount of the binder resin is suitably 0 to 5 parts by weight, preferably 0.1 to 3 parts by weight with respect to 1 part by weight of the charge generating material.
[0042]
A conventionally well-known thing can be used as a charge transport layer. When the charge transport layer is laminated on the surface layer side from the charge generation layer, it is necessary to transmit monochromatic light in the wavelength range of 400 to 450 nm. Preferred examples in that case are as follows.
[0043]
Specific examples of the binder resin used in the charge transport layer include polystyrene, styrene-acrylonitrile copolymer, styrene-butadiene copolymer, styrene-maleic anhydride copolymer, polyester, polyvinyl chloride, vinyl chloride-acetic acid. Vinyl copolymer, polyvinyl acetate, polyvinylidene chloride, polyarylate, phenoxy resin, polycarbonate, cellulose acetate resin, ethyl cellulose resin, polyvinyl butyral, polyvinyl formal, polyvinyl toluene, poly-N-vinyl carbazole, acrylic resin, silicone resin, Thermoplastic or thermosetting resins such as epoxy resins, melamine resins, urethane resins, phenol resins, alkyd resins and the like can be mentioned.
[0044]
Among them, the binder resin is represented by the following general formula (Chemical Formula 2) and / or (Chemical Formula 3), a polyarylate resin or a polymer alloy resin of a polyarylate resin and a polycarbonate resin, or a polymer alloy of a polyarylate resin and a polyethylene terephthalate resin. Resins are preferred.
[Chemical formula 2]
[Chemical 3]
(R Four , R Five , R 6 , R 7 Each independently represents a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group or a halogen atom, or a substituted or unsubstituted aryl group.
X represents an aliphatic divalent group or a cycloaliphatic divalent group;
Y is a single bond, a linear, branched or cyclic alkylene group having 1 to 12 carbon atoms, -O-, -S-, -SO-, -SO. 2 -, -CO-, -CO-O-Z-O-CO- (wherein Z represents an aliphatic divalent group) or
[Formula 4]
(Wherein, a is an integer of 1 to 20, b is an integer of 1 to 2000, R 8 , R 9 Represents a substituted or unsubstituted alkyl group or aryl group. Where R 8 And R 9 May be the same or different. p and q represent the composition, 0.1 ≦ p ≦ 1, 0 ≦ q ≦ 0.9, and n represents the number of repeating units and is an integer of 5 to 5000).
Specific examples include the following structures, but are not limited thereto.
[0045]
[Table 1]
[0046]
[Table 2]
[0047]
In addition, the charge transport material used in the charge transport layer of the present invention includes a hole transport material and an electron transport material, and these include the following.
[0048]
Examples of hole transport materials include poly-N-carbazole and derivatives thereof, poly-γ-carbazolylethyl glutamate and derivatives thereof, pyrene-formaldehyde condensates and derivatives thereof, polyvinylpyrene, polyvinylphenanthrene, oxazole derivatives, imidazole There are derivatives, triphenylamine derivatives, and compounds represented by the general formula:
[0049]
[Chemical formula 5]
(Wherein R 1 Represents a methyl group, an ethyl group, a 2-hydroxyethyl group or a 2-chloroethyl group; 2 Represents a methyl group, an ethyl group, a benzyl group or a phenyl group; Three Represents a hydrogen atom, a chlorine atom, a bromine atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, a dialkylamino group or a nitro group. )
[0050]
[Chemical 6]
(In the formula, Ar represents a naphthalene ring, anthracene ring, pyrene ring and a substituted product thereof, or a pyridine ring, a furan ring, and a thiophene ring, and R represents an alkyl group, a phenyl group, or a benzyl group.)
[0051]
[Chemical 7]
(Wherein R 1 Represents an alkyl group, a benzyl group, a phenyl group or a naphthyl group, R 2 Represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms, a dialkylamino group, a diaralkylamino group or a diarylamino group, n represents an integer of 1 to 4, and n is 2 R 2 May be the same or different. R Three Represents a hydrogen atom or a methoxy group. )
[0052]
[Chemical 8]
(Wherein R 1 Represents an alkyl group having 1 to 11 carbon atoms, a substituted or unsubstituted phenyl group or a heterocyclic group, and R 2 , R Three Each may be the same or different and each represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a hydroxyalkyl group, a chloroalkyl group, or a substituted or unsubstituted aralkyl group, and R 2 And R Three May be bonded to each other to form a heterocyclic ring containing nitrogen. R Four May be the same or different and each represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkoxy group or a halogen atom. )
[0053]
[Chemical 9]
(In the formula, R represents a hydrogen atom or a halogen atom, and Ar represents a substituted or unsubstituted phenyl group, naphthyl group, anthryl group, or carbazolyl group.)
[0054]
[Chemical Formula 10]
(Wherein R 1 Represents a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, Ar is
Embedded image
(R 2 Represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, R Three Represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms or a dialkylamino group, n is 1 or 2, and when n is 2, R is Three May be the same or different and R Four , R Five Represents a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted benzyl group.
[0055]
Embedded image
(Wherein R is a carbazolyl group, pyridyl group, thienyl group, indolyl group, furyl group or a substituted or unsubstituted phenyl group, styryl group, naphthyl group, or anthryl group, and these substituents are dialkylamino Group, alkyl group, alkoxy group, carboxy group or ester thereof, halogen atom, cyano group, aralkylamino group, N-alkyl-N-aralkylamino group, amino group, nitro group, and acetylamino group Represents a group.)
[0056]
Embedded image
(Wherein R 1 Represents a lower alkyl group, a substituted or unsubstituted phenyl group, or a benzyl group; 2 Represents a hydrogen atom, a lower alkyl group, a lower alkoxy group, a halogen atom, a nitro group, an amino group, a lower alkyl group or an amino group substituted with a benzyl group, and n represents an integer of 1 or 2. )
[0057]
Embedded image
(Wherein R 1 Represents a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group or a halogen atom, R 2 And R Three Represents an alkyl group, a substituted or unsubstituted aralkyl group or a substituted or unsubstituted aryl group, and R Four Represents a hydrogen atom, a lower alkyl group or a substituted or unsubstituted phenyl group, and Ar represents a substituted or unsubstituted phenyl group or naphthyl group. )
[0058]
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(Wherein n is an integer of 0 or 1, R 1 Represents a hydrogen atom, an alkyl group or a substituted or unsubstituted phenyl group, Ar 1 Represents a substituted or unsubstituted aryl group, R Five Represents an alkyl group containing a substituted alkyl group, or a substituted or unsubstituted aryl group, and A represents
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Represents a 9-anthryl group or a substituted or unsubstituted carbazolyl group, wherein R 2 Is a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom or
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(However, R Three And R Four Represents an alkyl group, a substituted or unsubstituted aralkyl group or a substituted or unsubstituted aryl group, and R Three And R Four May be the same or different, R Four May form a ring, and when m is 2 or more, R 2 May be the same or different. ) Also, when n is 0, A and R 1 May form a ring together. )
[0059]
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(Wherein R 1 , R 2 And R Three Represents a hydrogen atom, a lower alkyl group, a lower alkoxy group, a halogen atom or a dialkylamino group, and n represents 0 or 1. )
[0060]
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(Wherein R 1 And R 2 Represents an alkyl group including a substituted alkyl group, or a substituted or unsubstituted aryl group, and A represents a substituted amino group, a substituted or unsubstituted aryl group, or an allyl group. )
[0061]
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(In the formula, X represents a hydrogen atom, a lower alkyl group or a halogen atom, R represents an alkyl group containing a substituted alkyl group, or a substituted or unsubstituted aryl group, and A represents a substituted amino group or a substituted or unsubstituted group. Represents an aryl group.)
[0062]
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(Wherein R 1 Represents a lower alkyl group, a lower alkoxy group or a halogen atom, R 2 , R Three May be the same or different and each represents a hydrogen atom, a lower alkyl group, a lower alkoxy group or a halogen atom, and l, m and n each represents an integer of 0 to 4. )
[0063]
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(Wherein R 1 , R Three And R Four Is a hydrogen atom, amino group, alkoxy group, thioalkoxy group, aryloxy group, methylenedioxy group, substituted or unsubstituted alkyl group, halogen atom or substituted or unsubstituted aryl group, R 2 Represents a hydrogen atom, an alkoxy group, a substituted or unsubstituted alkyl group or a halogen atom. However, R 1 , R 2 , R Three And R Four Except when all are hydrogen atoms. K, l, m and n are integers of 1, 2, 3 or 4, and when each is an integer of 2, 3 or 4, the R 1 , R 2 , R Three And R Four May be the same or different. )
[0064]
Embedded image
(In the formula, Ar represents a condensed polycyclic hydrocarbon group having 18 or less carbon atoms which may have a substituent, and R 1 And R 2 Represents a hydrogen atom, a halogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, an alkoxy group, or a substituted or unsubstituted phenyl group, which may be the same or different. n represents an integer of 1 or 2. )
[0065]
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(In the formula, Ar represents a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group, and A represents
Embedded image
(However, Ar represents a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group, R 1 And R 2 Represents a substituted or unsubstituted alkyl group or a substituted or unsubstituted aryl group. )
[0066]
Embedded image
(In the formula, Ar represents a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group, R represents a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, or a substituted or unsubstituted aryl group. N is 0 or 1, m is When 1 or 2 and n = 0 and m = 1, Ar and R may form a ring together.)
[0067]
Examples of the compound represented by the general formula 5 include 9-ethylcarbazole-3-aldehyde-1-methyl-1-phenylhydrazone, 9-ethylcarbazole-3-aldehyde-1-benzyl-1-phenylhydrazone, And 9-ethylcarbazole-3-aldehyde-1,1-diphenylhydrazone.
[0068]
Examples of the compound represented by the general formula 6 include 4-diethylaminostyryl-β-aldehyde-1-methyl-1-phenylhydrazone, 4-methoxynaphthalene-1-aldehyde-1-benzyl-1-phenylhydrazone, and the like. There is.
[0069]
Examples of the compound represented by the general formula 7 include 4-methoxybenzaldehyde-1-methyl-1-phenylhydrazone, 2,4-dimethoxybenzaldehyde-1-benzyl-1-phenylhydrazone, and 4-diethylaminobenzaldehyde-1. , 1-diphenylhydrazone, 4-methoxybenzaldehyde-1- (4-methoxy) phenylhydrazone, 4-diphenylaminobenzaldehyde-1-benzyl-1-phenylhydrazone, 4-dibenzylaminobenzaldehyde-1,1-diphenylhydrazone, etc. There is.
[0070]
Examples of the compound represented by the general formula 8 include 1,1-bis (4-dibenzylaminophenyl) propane, tris (4-diethylaminophenyl) methane, 1,1-bis (4-dibenzylaminophenyl). ) Propane, 2,2-dimethyl-4,4-bis (diethylamino) -triphenylmethane, and the like.
[0071]
Examples of the compound represented by the general formula 9 include 9- (4-diethylaminostyryl) anthracene and 9-bromo-10- (4-diethylaminostyryl) anthracene.
[0072]
Examples of the compound represented by the general formula 10 include 9- (4-dimethylaminobenzylidene) fluorene and 3- (9-fluorenylidene) -9-ethylcarbazole.
[0073]
Examples of the compound represented by the general formula 12 include 1,2-bis (4-diethylaminostyryl) benzene and 1,2-bis (2,4-dimethoxystyryl) benzene.
[0074]
Examples of the compound represented by the general formula 13 include 3-styryl-9-ethylcarbazole and 3- (4-methoxystyryl) -9-ethylcarbazole.
[0075]
Examples of the compound represented by the general formula 14 include 4-diphenylaminostilbene, 4-dibenzylaminostilbene, 4-ditolylaminostilbene, 1- (4-diphenylaminostyryl) naphthalene, 1- (4- Diethylaminostyryl) naphthalene.
[0076]
Examples of the compound represented by the general formula 15 include 4′-diphenylamino-α-phenylstilbene and 4′-bis (4-methylphenyl) amino-α-phenylstilbene.
[0077]
Examples of the compound represented by the general formula 18 include 1-phenyl-3- (4-diethylaminostyryl) -5- (4-diethylaminophenyl) pyrazoline.
[0078]
Examples of the compound represented by the general formula 19 include 2,5-bis (4-diethylaminophenyl) -1,3,4-oxadiazole, 2-N, N-diphenylamino-5- (4- And diethyl (aminophenyl) -1,3,4-oxadiazole and 2- (4-dimethylaminophenyl) -5- (4-diethylaminophenyl) -1,3,4-oxadiazole.
[0079]
Examples of the compound represented by the general formula 20 include 2-N, N-diphenylamino-5- (N-ethylcarbazol-3-yl) -1,3,4-oxadiazole, 2- (4 -Diethylaminophenyl) -5- (N-ethylcarbazol-3-yl) -1,3,4-oxadiazole.
[0080]
Examples of the benzidine compound represented by the general formula 21 include N, N-diphenyl-N, N-bis (3-methylphenyl)-[1,1-biphenyl] -4,4-diamine, 3,3. -Dimethyl-N, N, N, N-tetrakis (4-methylphenyl)-[1,1-biphenyl] -4,4-diamine.
[0081]
Examples of the biphenylylamine compound represented by the general formula 22 include 4-methoxy-N, N-diphenyl- [1,1-biphenyl] -4-amine, 4-methyl-N, N-bis (4 -Methylphenyl)-[1,1-biphenyl] -4-amine, 4-methoxy-N, N-bis (4-methylphenyl)-[1,1-biphenyl] -4-amine, N, N-bis (3,4-dimethylphenyl)-[1,1-biphenyl] -4-amine and the like.
[0082]
Examples of the triarylamine compound represented by the general formula 23 include 1-diphenylaminopyrene, 1-di (p-tolylamino) pyrene, N, N-di (p-tolyl) -1-naphthylamine, N, N-di (p-tolyl) -1-phenanthrylamine, 9,9-dimethyl-2- (di-p-tolylamino) fluorene, N, N, N, N-tetrakis (4-methylphenyl) -phenanthrene -9,10-diamine, N, N, N, N-tetrakis (3-methylphenyl) -m-phenylenediamine and the like.
[0083]
Examples of the diolefin aromatic compound represented by the general formula 24 include 1,4-bis (4-diphenylaminostyryl) benzene and 1,4-bis [4-di (p-tolyl) aminostyryl. There are benzene and the like. Examples of the styrylpyrene compound represented by the general formula 23 include 1- (4-diphenylaminostyryl) pyrene and 1- [4-di (p-tolyl) aminostyryl] pyrene.
[0084]
Examples of polymer charge transport materials include poly-N-carbazole derivatives, poly-γ-carbazolylethyl glutamate derivatives, pyrene-formaldehyde condensate derivatives, polyvinylpyrene, polyvinylphenanthrene, oxazole derivatives, imidazole derivatives, acetophenone derivatives ( JP-A-7-325409), distyrylbenzene derivatives, diphenethylbenzene derivatives (described in JP-A-9-127713), α-phenylstilbene derivatives (described in JP-A-9-297419), butadiene Derivatives (described in JP-A-9-80783), hydrogenated butadiene (described in JP-A-9-80784), diphenylcyclohexane derivatives (described in JP-A-9-80772), distyryltriphenylamine derivatives ( JP-A-9-222740), diphenyl distyrylbenzene derivatives (described in JP-A-9-265197 and 9-265201), stilbene derivatives (described in JP-A-9-212877), m- Phenylenediamine derivatives (described in JP-A-9-304956 and JP-A-9-304957), resorcin derivatives (described in JP-A-9-329907), triarylamine derivatives (JP-A 64-9964, JP 7-199503, JP-A-8-176293, JP-A-8-208820, JP-A-8-253568, JP-A-8-269446, JP-A-3-221522, JP-A-4-11627, JP-A-4-11627. 183719, JP-A-4-124163, JP-A-4-320420, JP-A-4-316543. , JP-A-5-310904, JP-A-7-56374, JP-A 8-62864 Patent JP-U.S. Patent No. 5,428,090, the specification Nos. 5,486,439) and the like.
[0085]
Examples of these polymer type charge transport materials (P1 to P27) are listed, but the form is limited to this even if the form is a homopolymer, a random copolymer, an alternating copolymer, or a block copolymer. It is not a thing.
[0086]
[Table 3]
[0087]
[Table 4]
[0088]
[Table 5]
[0089]
[Table 6]
[0090]
[Table 7]
[0091]
[Table 8]
[0092]
These charge transport materials may be used alone or in combination of two or more.
The amount of the charge transport material is 20 to 300 parts by weight, preferably 40 to 150 parts by weight, based on 100 parts by weight of the binder resin. As the solvent used for forming the charge transport layer, tetrahydrofuran, dioxane, toluene, dichloromethane, monochlorobenzene, dichloroethane, cyclohexanone, methyl ethyl ketone, acetone and the like are used.
[0093]
Since the surface protective layer is formed above the charge transport layer, it is naturally necessary to absorb as little as possible monochromatic irradiation light in the wavelength range of 400 to 450 nm. The materials used are ABS resin, ACS resin, olefin-vinyl monomer copolymer, chlorinated polyether, allyl resin, phenol resin, polyacetal, polyamide, polyamideimide, polyacrylate, polyallylsulfone, polybutylene, polybutylene terephthalate. , Polycarbonate, polyethersulfone, polyethylene, polyethylene terephthalate, polyimide, acrylic resin, polymethylbenten, polypropylene, polyphenylene oxide, polysulfone, polystyrene, AS resin, butadiene-styrene copolymer, polyurethane, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, Resins such as epoxy resins can be used.
[0094]
In addition to the protective layer, fluorine resins such as polytetrafluoroethylene, silicone resins, and inorganic fillers or organic fillers having high hardness can be added to these resins for the purpose of improving wear resistance. The average particle size of these fillers is 0.02 μm to 3 μm, preferably 0.05 to 1 μm. If the particle size is smaller than this, the wear resistance of the surface protective layer becomes weak, and a long-life image forming apparatus cannot be obtained. When the particle size is large, resolution is lowered due to light scattering.
[0095]
Specific examples of fillers include titanium oxide, tin oxide, zinc oxide, zirconium oxide, indium oxide, silicon nitride, calcium oxide, barium sulfate, ITO, silica, colloidal silica, alumina, carbon black, fluorine resin fine powder, poly Any one or a mixture of siloxane-based resin fine powder and polymer charge transport material fine powder can be used.
[0096]
These fillers may be surface-treated with an inorganic substance or an organic substance for reasons such as improving dispersibility and modifying surface properties. In general, those treated with a silane coupling agent as a water repellency treatment, those treated with a fluorinated silane coupling agent, those treated with a higher fatty acid treatment or a polymer material, and the like are used as inorganic treatments. Are treated with alumina, zirconia, tin oxide and silica.
[0097]
The filler is pulverized or dispersed as it is together with a binder resin and / or a charge transport material and a dispersion solvent, and is applied as a photosensitive layer. The filler content in the formed surface protective layer is 5 to 50% by weight, preferably 10 to 40% by weight, and if it is 10% by weight or less, it is not sufficient in terms of wear resistance, and 40% by weight or more. If so, the transparency of the surface protective layer is impaired and sensitivity is lowered. The average particle size is preferably pulverized and dispersed to 0.02 to 3.0 μm, preferably 0.05 to 1.0 μm. If the particle size is large, the cueing cleaning blade will be damaged on the surface, resulting in poor cleaning, and the image quality will deteriorate.
[0098]
Dispersing solvents include methyl ethyl ketone, acetone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone ketones, ethers such as dioxane, tetrahydrofuran and ethyl cellosolve, aromatics such as toluene and xylene, halogens such as chlorobenzene and dichloromethane, ethyl acetate and butyl acetate Esters such as are used. When adding a pulverization process, a ball mill, a sand mill, a vibration mill or the like is used.
[0099]
Further, in the photosensitive layer and / or protective layer, for the purpose of improving the charging property, a phenol compound, a hydroquinone compound, a hindered phenol compound, a hindered amine compound, a compound in which a hindered amine and a hindered phenol are present in the same molecule. Etc. can be added.
[0100]
Furthermore, you may add a plasticizer and a leveling agent. As the plasticizer, those used as general plasticizers such as dibutyl phthalate and dioctyl phthalate can be used as they are, and the amount used is suitably about 0 to 30% by weight based on the binder resin. As the leveling agent, silicone oils such as dimethyl silicone oil and methylphenyl silicone oil, polymers or oligomers having a perfluoroalkyl group in the side chain are used, and the amount used is 0 to 0 with respect to the binder resin. 1% by weight is suitable.
[0101]
The contact angle with respect to pure water on the surface of the electrophotographic photoreceptor of the present invention is preferably 90 ° or more. More preferably, it is 95 ° or more. When the contact angle with respect to pure water is 90 ° or more, the surface energy of the photoreceptor is reduced. When the contact angle with respect to pure water on the surface of the photoreceptor is less than 90 °, it is easy to adhere a fallen product resulting from the charged product, toner or paper due to repeated use by the electrophotographic process, and due to poor cleaning or a decrease in surface resistance. It tends to cause deterioration of the latent image (image flow). On the other hand, if the contact angle with pure water is too large, the development stability of the photosensitive member and the toner will be insufficient, so 140 ° or less is preferable.
[0102]
In order to increase the contact angle with respect to pure water on the surface of the electrophotographic photosensitive member to 90 ° or more, for example, a polymer having a silicone structure such as a dimethylsilicone portion or a methylphenylsilicone portion, a perfluoroalkyl structure, or a long-chain alkyl structure is used. use. Alternatively, fluorine resin fine powder, polysiloxane resin fine powder, silicone oil, wax having an ester group, higher fatty acid and the like are added to the photoreceptor. Alternatively, it can be achieved by applying or supplying these. Furthermore, these methods may be used in combination to enhance the effect.
[0103]
Here, as described above, F / C and Si / C mean that a material having a silicone structure or a perfluoroalkyl structure is extremely effective in increasing the contact angle and lowering the surface energy of the photoreceptor. It is an effective material. Therefore, by defining this value, adverse effects such as poor cleaning can be prevented. Here, if F / C and Si / C are smaller than 0.01, the surface energy is high and the effect is not sufficient, and if it is larger than 1.00, the development stability of the toner becomes insufficient, which is not preferable. . Here, XPS (X-ray photoelectron spectroscopy), which is a method for measuring the atomic ratio, is a PHI 1600S type, using MgKα (200 W) as an X-ray source, and measuring an area of 0.8 × 2 mm, It calculated | required as an average value of 10 places.
[0104]
Various cross-linking reactions known in the field of materials can be used to form the surface protective layer with a layer made of at least a curable resin. As the reaction, radical polymerization, ionic polymerization, thermal polymerization, photopolymerization, radiation polymerization, plasma CVD method, photo CVD method and the like are well known. For example, JP-A-2-132456, JP-A-11-288121, JP-A-11-265085, JP-A-11-212291, JP-A-2000-66433, and the like.
[0105]
In order to have a charge transport function together, a material having a charge transport function or a polymer charge transport material may be subjected to a crosslinking reaction. For these, for example, the materials and methods described in JP 2000-147814 A, JP 2000-147804 A, JP 2000-122322 A, and the like can be used.
[0106]
In order to realize a cured protective layer having a low surface energy, for example, a silicone structure, a perfluoroalkyl structure, or a long-chain alkyl structure by a method disclosed in JP-A-11-95474 and JP-A-2000-131860. A material having the above may be subjected to a crosslinking reaction.
[0107]
As a mechanism for controlling the wear resistance of the photoreceptor, JP-A-8-20226, JP-A-11-212398, JP-A-11-219087, JP-A-11-311928, JP-A-2000-047523. There are methods described in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-09838, Japanese Patent Laid-Open No. 2000-147946, and the like. Among these, zinc stearate, silicone oil, fluorine-based oil, fluorine-containing polymer, etc. are exemplified as lubricants, and these lubricants are applied to and / or supplied to the photoreceptor surface to form an ultrathin film. Thus, an electrophotographic apparatus having low surface energy, low wear and high image quality is provided.
[0108]
As the charging means, known means such as a corotron, a scorotron, a solid state charger (solid state charger), and a charging roller are used. Contact the surface of the body to be charged or the method of charging the surface of the body to be charged by directly applying the surface of the conductive roller to the surface of the body to be charged (including the surface having a protective layer) and applying a voltage to the roller. A method is used in which a charging member is brought into contact and a surface of a member to be charged is charged by applying a voltage to the contact charging member.
[0109]
As the image exposure means, a semiconductor laser or light emitting diode having an oscillation wavelength in the range of 400 to 450 nm is used. When a semiconductor laser is used, the main configuration of the image exposure means includes a semiconductor laser (LD), an aperture, a collimating lens, a main CYL, a sub CYL, a polygon mirror, a scanning lens 1, a scanning lens 2, and a mirror. The LD is controlled at an image frequency of 65 MHz or more, preferably 100 MHz or more, and more preferably 130 MHz or more. Further, temperature compensation control is performed, and the rotational speed of the polygon mirror is 50 Krpm or more, preferably 60 Krpm or more. The light source is preferably used as a multi-beam, and at least 2 channels, preferably 4 channels or more are used.
[0110]
A conventionally known developing device can be used as the developing means. For example, a contact development method and a non-contact development method can be raised. The non-contact development method refers to a method in which an image is developed by applying an electric field with a gap larger than the thickness of the developer layer between the electrostatic image carrier and the developer carrier. The development voltage may be DC, AC, or DC + AC. AC development refers to a method in which an electrostatic latent image holding member and a developer carrying member are made to face each other and an alternating electric field is applied for visualization. At that time, the average particle diameter of the toner used is 4 to 8 μm, and it may be a pulverized toner or a polymerized toner. In the case of a polymerized toner, a toner produced by a method in which a composition containing a monomer and a colorant, or a composition containing a prepolymer and a colorant is polymerized in a liquid medium, or if necessary, the toner is physically or It represents chemically processed toners and developers containing these toners.
[0111]
Next, the electrophotographic method and the electrophotographic apparatus of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0112]
FIG. 2 is a schematic diagram for explaining the electrophotographic apparatus of the present invention, and modifications as described below also belong to the category of the present invention.
In FIG. 2, the photoreceptor 1 is provided with a photosensitive layer in which a short wavelength light absorption layer, a charge generation layer, a charge transport layer, and a surface protective layer are sequentially laminated on a conductive support. The photosensitive member 1 has a drum shape, but may be a sheet shape or an endless belt shape. For the charging charger 3, the pre-transfer charger 7, the transfer charger 10, the separation charger 11, and the pre-cleaning charger 13, known means such as a corotron, a scorotron, a solid state charger, and a charging roller are used. It is done.
[0113]
As the transfer means, the above charger can be generally used. However, as shown in the figure, a combination of a transfer charger and a separation charger is effective.
[0114]
For the image exposure unit 5, a semiconductor laser having an oscillation wavelength in the range of 400 to 450 nm is used. In addition, as a light source such as the charge eliminating lamp 2, general light emitting materials such as a fluorescent lamp, a tungsten lamp, a halogen lamp, a mercury lamp, a sodium lamp, a light emitting diode (LED), a semiconductor laser (LD), and an electroluminescence (EL) should be used. Can do. Various types of filters such as a sharp cut filter, a band pass filter, a near infrared cut filter, a dichroic filter, an interference filter, and a color temperature conversion filter can be used to irradiate only light in a desired wavelength range.
[0115]
Such a light source or the like irradiates the photosensitive member with light by providing a transfer process, a static elimination process, a cleaning process, or a pre-exposure process using light irradiation in addition to the process shown in FIG.
[0116]
The toner developed on the photoreceptor 1 by the developing unit 6 is transferred to the transfer paper 9, but not all is transferred, and some toner remains on the photoreceptor 1. Such toner is removed from the photoreceptor by the fur brush 14 and the blade 15. Cleaning may be performed only with a cleaning brush, and a known brush such as a fur brush or a mag fur brush is used as the cleaning brush.
[0117]
A known method is applied to the developing unit, and a known method is also used for the charge eliminating unit.
[0118]
FIG. 3 shows another example of an electrophotographic process according to the present invention. The photosensitive member 21 has the photosensitive layer of the present invention and is driven by driving rollers 22a and 22b and charged by a charger 23, image exposure by a light source 24, development (not shown), transfer using a charger 25, light source The pre-cleaning exposure by 26, the cleaning by the brush 27, and the charge removal by the light source 28 are repeated. In FIG. 3, the photosensitive member 21 (of course, the support is translucent in this case) is irradiated with pre-cleaning exposure light from the support side.
[0119]
The above illustrated electrophotographic process is illustrative of an embodiment of the present invention, and of course other embodiments are possible. For example, in FIG. 3, the pre-cleaning exposure is performed from the support side, but this may be performed from the photosensitive layer side, or image exposure and neutralization light irradiation may be performed from the support side.
[0120]
On the other hand, the light irradiation process is illustrated as image exposure, pre-cleaning exposure, and static elimination exposure. In addition, a pre-transfer exposure, a pre-exposure of image exposure, and other known light irradiation processes are provided to light the photosensitive member. Irradiation can also be performed.
[0121]
The image forming means as described above may be fixedly incorporated in a copying apparatus, a facsimile, or a printer, but may be incorporated in these apparatuses in the form of a process cartridge. The process cartridge is a unit in which at least one of a photosensitive member, a charging unit, a developing unit, and a cleaning unit is integrally formed and is detachable from the apparatus main body. There are many shapes and the like of the process cartridge, but a general example is shown in FIG.
[0122]
【Example】
Hereinafter, although an example is given and the present invention is explained, the present invention is not restricted by an example. All parts are parts by weight.
[0123]
Example 1
1.5 parts of oil-free alkyd resin (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd .: Beckolite M6401), 1 part of melamine resin (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd .: Super Becamine G-821), 3 parts of dibromoanthanthrone, 2-butanone 22.5 parts of the mixture was placed in a ball mill pot, and an alumina ball having a diameter of 10 mm was used, and ball milling was performed for 48 hours to prepare a short wavelength light absorption layer coating solution. This coating solution is applied onto an aluminum cylinder having a surface roughness Rz value of 0.5 μm cut at a feed rate of 0.2 mm / rev, dried at 130 ° C. for 20 minutes, and a short wavelength light having a film thickness of about 2.5 μm. An absorbent layer was obtained. The surface roughness of this short-wavelength light absorption layer was measured using a surface roughness profile measuring device Surfcom 570A manufactured by Tokyo Seimitsu Co., Ltd. at a measurement distance of 2.5 mm and a scanning speed of 0.3 mm / sec. .3.
[0124]
Next, 500 parts of a 0.5% tetrahydrofuran solution of 7.5 parts of a bisazo compound represented by the following structural formula (a) and 2.5 parts of a polyester resin (Toyobo Co., Ltd., Byron 200) were pulverized and mixed in a ball mill. The obtained dispersion was applied onto the short wavelength light absorption layer and dried naturally to form a charge generation layer.
Embedded image
[0125]
Next, as a charge transport material, 7 parts of a charge transport material represented by the following structural formula (b) and 10 parts of polycarbonate resin (manufactured by Teijin Ltd., Panlite C-1400) are dissolved in tetrahydrofuran, and this charge transport layer coating solution Was applied on the charge generation layer and dried at 80 ° C. for 2 minutes and then at 130 ° C. for 20 minutes to form a charge transport layer having a thickness of about 14 μm.
Embedded image
[0126]
Next, 8 parts of the polymer type charge transport material represented by the exemplary compound (P9) and 3 parts of polytetrafluoroethylene particles (average primary particle size 0.3 μm) are dissolved in 40 parts of THF and 140 parts of cyclohexanone, and this protection is performed. A layer coating solution was applied onto the charge transport layer and dried at 80 ° C. for 2 minutes and then at 130 ° C. for 20 minutes to form a protective layer having a thickness of 2 μm to prepare a photoreceptor. The surface roughness of the outermost surface of this protective layer was Rz value 0.6.
[0127]
With respect to this photoreceptor, the contact angle with pure water was measured by a droplet method using a contact angle meter CA-W type (manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.). The contact angle was 110 degrees.
Further, regarding the separately prepared photoreceptor, the ratio of surface elements by XPS was measured, and as a result, F / C = 0.11.
[0128]
An electrophotographic photoreceptor thus obtained, a charging roller as charging means, a semiconductor laser having an oscillation wavelength of 405 nm as a light source as image exposure means, an optical system whose beam system can be adjusted by an aperture, a two-component developing unit and a pattern as developing means An isolated dot obtained with a 30 μm beam system was formed on a photosensitive member by an imaging experiment machine equipped with a generator, transferred to an adhesive tape, read by a CCD camera, and image analysis was performed. The initial charging potential of the photoreceptor was −600 V, and magnetic toner having an average particle diameter of 6 μm was used. The shape and reproducibility of the isolated dots were evaluated visually.
[0129]
Further, the above-described electrophotographic photosensitive drum is mounted on the electrophotographic process shown in FIG. 2 (however, the image exposure light source is an LD having a light emission at 405 nm (image writing by a polygon mirror)), and an image of a test chart. The evaluation was conducted at the beginning and after printing 10,000 sheets, and the occurrence of abnormal images and the like were observed. The results are shown in Table 9.
[0130]
(Example 2)
In place of the dibromoanthanthrone used in Example 1, an electron transport material represented by the following structural formula (c) was used, and a short wavelength light absorption layer and a charge generation layer were formed on an aluminum cylinder in the same manner as in Example 1. A charge transport layer was formed.
[0131]
Embedded image
[0132]
Next, 3 parts of a charge transport material represented by the following structural formula (d), 0.03 part of distearyl-3,3′-thiodipropionate as an antioxidant, polystyrene resin (manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd .: SBM-700) ) A protective layer coating solution consisting of 5 parts, 2 parts of titanium oxide fine particles (CR97 manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd.) as filler, 40 parts of THF and 140 parts of cyclohexanone was applied onto the charge transport layer, and a protective layer having a thickness of about 2.5 μm To form a photosensitive drum. The surface roughness of the outermost surface of this protective layer was Rz value 0.8. The electrophotographic photoreceptor thus obtained was evaluated in the same manner as in Example 1.
Embedded image
[0133]
(Example 3)
Instead of the electron transport material used in Example 2, a short wavelength light absorption layer and a charge generation layer are formed on an aluminum cylinder as in Example 2 except that an electron transport material represented by the following structural formula (e) is used. A charge transport layer was formed.
Embedded image
[0134]
Next, 3 parts of a charge transport material represented by the structural formula (f), 2 parts of carbon fluoride particles (average primary particle size 0.2 μm), 5 parts of polycarbonate resin (Teijin Panlite TS-2050) Then, this protective layer coating solution of 2 parts of titanium oxide fine particles (CR97 manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd.), 40 parts of THF and 140 parts of cyclohexanone as a filler is applied on the charge transport layer to form a protective layer having a thickness of about 1.5 μm. A photosensitive drum was prepared.
Embedded image
[0135]
With respect to this photoreceptor, the contact angle with pure water was measured by a droplet method using a contact angle meter CA-W type (manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.). The contact angle was 113 degrees. The surface roughness of the outermost surface of this protective layer was Rz value 0.7. Further, as a result of measuring the ratio of surface elements by XPS on a separately prepared photoreceptor, F / C = 0.1. The electrophotographic photoreceptor thus obtained was evaluated in the same manner as in Example 1.
[0136]
(Examples 4-6, Comparative Examples 1-4)
A photoconductor was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the surface roughness of the aluminum plate support was changed as shown in Table 9 by changing the cutting conditions or mirror finishing. The results are shown in Table 9.
[0137]
(Comparative Examples 5 and 6)
Evaluations were made in the same manner except that the photoconductors of Examples 1 and 2 were mounted on the electrophotographic process shown in FIG. 2 and a semiconductor laser having an oscillation wavelength of 780 nm was used as the image exposure light source. The results are shown in Table 9.
[Table 9]
[0138]
(Comparative Examples 7 and 8)
Evaluation was performed in the same manner except that the average particle diameter of the toner used in Example 2 was changed. The results are shown in Table 10.
[Table 10]
[0139]
From these results, the electrophotographic photosensitive member and the electrophotographic apparatus of the present invention are excellent in dot reproducibility, and furthermore, a stable image can be obtained even by repeated use, and the occurrence of moire can be suppressed by the short wavelength light absorption layer. Recognize. Further, it is understood that a photoreceptor having a protective layer containing a filler and a surface having a low surface energy are excellent in abrasion resistance and provide a stable ultra-high resolution image.
[0140]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, micro dots can be formed with high reproducibility, and because of excellent printing durability, ultra-high resolution images of 1200 dpi or 2400 dpi can be formed, and highly durable parts replacement is possible. It is possible to provide an electrophotographic photosensitive member, an electrophotographic apparatus, and a process cartridge that are capable of being charged with a low polarity.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a layer structure of an example of an electrophotographic photosensitive member of the present invention.
FIG. 2 is a diagram for explaining an electrophotographic apparatus of the present invention.
FIG. 3 is a diagram for explaining another electrophotographic apparatus of the present invention.
FIG. 4 is a view for explaining a process cartridge of the present invention.
[Explanation of symbols]
(In Fig. 1)
1 Conductive support
2 Short wavelength light absorption layer
3 Charge generation layer
4 Charge transport layer
5 Protective layer

Claims (12)

導電性支持体上に感光層を有する電子写真感光体において、導電性支持体上に短波長光吸収層を介して感光層、表面保護層を順に積層してなり、
前記短波長光吸収層が少なくとも400〜450nmの書き込み光源波長域に吸収を有し、
前記短波長光吸収層が、ジブロモアンスアントロン、下記構造式(c)で示される化合物、及び下記構造式(e)で示される化合物から選択される少なくとも1種を含有し、
前記導電性支持体の表面粗さがRz値で0.02μm以上1.5μm以下であり、前記短波長光吸収層の表面粗さがRz値で0.02μm以上1.5μm以下であり、かつ感光層最外表面の表面粗さがRz値で0.02μm以上1.5μm以下であることを特徴とする電子写真感光体。
On a conductive support and have contact to the electrophotographic photosensitive member having a photosensitive layer, a conductive support a photosensitive layer through the short-wavelength light-absorbing layer on the body, Ri name by laminating a surface protective layer in this order,
The short-wavelength light absorption layer has absorption in a writing light source wavelength region of at least 400 to 450 nm,
The short wavelength light absorption layer contains at least one selected from dibromoanthanthrone, a compound represented by the following structural formula (c), and a compound represented by the following structural formula (e),
The surface roughness of the conductive support is 0.02 μm or more and 1.5 μm or less in terms of Rz, the surface roughness of the short wavelength light absorption layer is 0.02 μm or more and 1.5 μm or less in terms of Rz, and An electrophotographic photoreceptor, wherein the outermost surface of the photosensitive layer has an Rz value of 0.02 μm or more and 1.5 μm or less .
電子写真感光体が導電性支持体上に短波長光吸収層を介して電荷発生層、電荷輸送層および表面保護層を順次設けた積層型電子写真感光体で構成されることを特徴とする請求項1記載の電子写真感光体。The electrophotographic photoreceptor is composed of a laminated electrophotographic photoreceptor in which a charge generation layer, a charge transport layer, and a surface protective layer are sequentially provided on a conductive support through a short wavelength light absorption layer. Item 2. The electrophotographic photosensitive member according to Item 1. 表面保護層が少なくともフィラーおよびバインダー樹脂からなる層で構成されることを特徴とする請求項2記載の電子写真感光体。3. The electrophotographic photoreceptor according to claim 2, wherein the surface protective layer is composed of a layer comprising at least a filler and a binder resin. 表面保護層が少なくともフィラーおよび電荷輸送材料からなる層で構成されることを特徴とする請求項2記載の電子写真感光体。3. The electrophotographic photosensitive member according to claim 2, wherein the surface protective layer comprises at least a layer comprising a filler and a charge transport material. フィラーが酸化チタン、酸化スズ、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、酸化インジウム、窒化ケイ素、酸化カルシウム、硫酸バリウム、シリカ、コロイダルシリカ、アルミナ、カーボンブラック、フッ素系樹脂微粉末、ポリシロキサン系樹脂微粉末、ポリエチレン系樹脂微粉末、コア−シェル構造を有するグラフト共重合体から選ばれた少なくとも1種であることを特徴とする請求項3又は4記載の電子写真感光体。Filler is titanium oxide, tin oxide, zinc oxide, zirconium oxide, indium oxide, silicon nitride, calcium oxide, barium sulfate, silica, colloidal silica, alumina, carbon black, fluorine resin fine powder, polysiloxane resin fine powder, polyethylene The electrophotographic photosensitive member according to claim 3 or 4, wherein the electrophotographic photosensitive member is at least one selected from a resin-based fine powder and a graft copolymer having a core-shell structure. 表面保護層が少なくとも高分子型電荷輸送材料からなる層で構成されることを特徴とする請求項2記載の電子写真感光体。3. The electrophotographic photosensitive member according to claim 2, wherein the surface protective layer comprises at least a layer made of a polymer type charge transport material. 表面保護層が少なくとも硬化型樹脂からなる層で構成されることを特徴とする請求項2記載の電子写真感光体。3. The electrophotographic photosensitive member according to claim 2, wherein the surface protective layer is composed of a layer made of at least a curable resin. 表面保護層の表面の純水に対する接触角が、90度以上であることを特徴とする請求項2記載の電子写真感光体。3. The electrophotographic photosensitive member according to claim 2, wherein a contact angle of the surface protective layer with respect to pure water is 90 degrees or more. 感光層から表面保護層までの膜厚が4μm以上15μm以下であることを特徴とする請求項2〜8のいずれかに記載の電子写真感光体。9. The electrophotographic photosensitive member according to claim 2, wherein a film thickness from the photosensitive layer to the surface protective layer is 4 μm or more and 15 μm or less. 請求項1〜9のいずれかに記載の電子写真感光体と、帯電手段、像露光手段、現像手段及び転写手段及びクリーニング手段から選ばれた少なくとも一つの手段とを一体的に形成し、電子写真装置本体に着脱自在としたことを特徴とするプロセスカートリッジ。An electrophotographic photosensitive member according to any one of claims 1 to 9, and at least one means selected from a charging means, an image exposure means, a developing means, a transfer means, and a cleaning means, are integrally formed to form an electrophotographic A process cartridge characterized by being detachable from the apparatus main body. 少なくとも請求項1〜9のいずれかに記載の電子写真感光体と、帯電手段、400〜450nmの範囲に発振波長を有する半導体レーザーもしくは発光ダイオードを使用した像露光手段、現像手段、転写手段及びクリーニング手段を備えたことを特徴とする電子写真装置。Image exposure means, development means, transfer means, and cleaning using at least the electrophotographic photosensitive member according to claim 1 and a charging means, a semiconductor laser or a light emitting diode having an oscillation wavelength in the range of 400 to 450 nm. An electrophotographic apparatus comprising the means. 書き込み光源の主走査方向および副走査方向のビーム径のうち短い方のビーム径が10〜40μmであることを特徴とする請求項11記載の電子写真装置。12. The electrophotographic apparatus according to claim 11, wherein the shorter one of the beam diameters of the writing light source in the main scanning direction and the sub-scanning direction is 10 to 40 [mu] m.
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