JP4541749B2 - ヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶粉体の製造方法、電子写真感光体用塗布液の製造方法、および、電子写真感光体の製造方法 - Google Patents

ヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶粉体の製造方法、電子写真感光体用塗布液の製造方法、および、電子写真感光体の製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、ヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶粉体の製造方法、電子写真感光体用塗布液の製造方法、および、電子写真感光体の製造方法に関し、詳しくは、ヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶粉体の製造方法、該ヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶粉体を用いた電子写真感光体用塗布液の製造方法、および、該電子写真感光体用塗布液を用いた電子写真感光体の製造方法に関する。
フタロシアニンは、650nm〜800nm付近に最大吸収波長であるHOMO−LUMOバンド(Q帯)を持つ化合物であり、着色用、電子写真感光体用、色素増感型太陽電池用、ガスセンサー用、消臭用、抗菌用、触媒用、癌の光化学治療用、光記録材料用など様々な用途の化合物として、数多くの報告がなされている。
特に近年、露光光(画像露光光)としてレーザー光を用いた電子写真装置の需要の高まりから、電子写真感光体の感光層に含有される電荷発生物質としてフタロシアニンが採用されることが多くなっている。なぜならば、電子写真装置に露光光源として搭載されるレーザーとしては、発振波長が750〜820nmの範囲の半導体レーザーが一般的であり、この波長領域のレーザー光にフタロシアニンは十分な感度を有しているからである。また、フタロシアニンには、比較的安価である、構造的に強い、光学的安定性に優れる、などの利点もある。
電子写真特性に特に優れたフタロシアニンの1つとして、中心金属としてガリウム、その軸配位子としてヒドロキシ基を有するヒドロキシガリウムフタロシアニンが挙げられる。
フタロシアニンは、その結晶形によって電子写真特性に差があることが知られている。
ヒドロキシガリウムフタロシアニンについては、CuKα特性X線回折におけるブラッグ角2θの7.4±0.2°、28.2±0.2°に強いピークを有する結晶形のヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶が電子写真特性に特に優れていることが知られている(特開平05−249716号公報(特許文献1)、特開平10−067946号公報(特許文献2)など)。
特開平05−249716号公報 特開平10−067946号公報
光導電性物質としてフタロシアニンなどの有機化合物を用いた電子写真感光体、すなわち有機電子写真感光体においては、感光層(積層型感光層の場合は電荷発生層)を塗工(塗布液の塗布および乾燥)により形成することが一般的である。
しかしながら、CuKα特性X線回折におけるブラッグ角2θの7.4±0.2°、28.2±0.2°に強いピークを有する結晶形のヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶からなる粉体を用いて感光層用塗布液(電荷発生層用塗布液)を調製した場合、該塗布液の粒状感や保存性がばらつくことがあった。また、該塗布液を用いて感光層(電荷発生層)を形成した場合、得られる電子写真感光体の感度がばらつくことがあった。
本発明の目的は、CuKα特性X線回折におけるブラッグ角2θの7.4±0.2°、28.2±0.2°に強いピークを有する結晶形のヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶からなる粉体を用いて調製される塗布液の粒状感や保存性のばらつきを抑制することにある。
また、本発明の目的は、CuKα特性X線回折におけるブラッグ角2θの7.4±0.2°、28.2±0.2°に強いピークを有する結晶形のヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶からなる粉体を用いて調製される塗布液を用いて製造される電子写真感光体の感度のばらつきを抑制することにある。
発明は、溶剤中でヒドロキシガリウムフタロシアニンの結晶変換を行うことで、該ヒドロキシガリウムフタロシアニンをCuKα特性X線回折におけるブラッグ角2θの7.4±0.2°、28.2±0.2°に強いピークを有する結晶形のヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶とする結晶変換工程と、
該溶剤と該結晶変換工程により得られたCuKα特性X線回折におけるブラッグ角2θの7.4±0.2°、28.2±0.2°に強いピークを有する結晶形のヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶とを含む液を濾過することで、CuKα特性X線回折におけるブラッグ角2θの7.4±0.2°、28.2±0.2°に強いピークを有する結晶形のヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶のウェットケーキを得る濾過工程と、
該濾過工程により得られたCuKα特性X線回折におけるブラッグ角2θの7.4±0.2°、28.2±0.2°に強いピークを有する結晶形のヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶のウェットケーキを乾燥することで、CuKα特性X線回折におけるブラッグ角2θの7.4±0.2°、28.2±0.2°に強いピークを有する結晶形のヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶からなるヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶粉体を得る乾燥工程と
を有することを特徴とするヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶粉体の製造方法において、
該濾過工程は、ウェットケーキ中のCuKα特性X線回折におけるブラッグ角2θの7.4±0.2°、28.2±0.2°に強いピークを有する結晶形のヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶の含有量がウェットケーキ全質量に対して85質量%以上となるまで濾過を行う工程であり、
該溶剤がN,N−ジメチルホルムアミドであり、
該乾燥工程で得られる該ヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶粉体を構成する該CuKα特性X線回折におけるブラッグ角2θの7.4±0.2°、28.2±0.2°に強いピークを有する結晶形のヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶のBET比表面積が30m /g以上であ
ことを特徴とするヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶粉体の製造方法である。
また、本発明は、上記製造方法によりヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶粉体を製造する工程と、製造されたヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶粉体を結着樹脂および溶剤と共に分散する分散工程を有することを特徴とする電子写真感光体用塗布液の製造方法である。
また、本発明は、支持体ならびに該支持体上に形成された感光層を有する電子写真感光体製造する方法において、上記製造方法により電子写真感光体用塗布液を製造する工程と、製造された電子写真感光体用塗布液を用いて該感光層を形成する感光層形成工程を有することを特徴とする電子写真感光体の製造方法である。
また、本発明は、支持体ならびに該支持体上に形成された電荷発生層および電荷輸送層を有する電子写真感光体製造する方法において、上記製造方法により電子写真感光体用塗布液を製造する工程と、製造された電子写真感光体用塗布液を用いて該電荷発生層を形成する電荷発生層形成工程を有することを特徴とする電子写真感光体の製造方法である。
本発明によれば、CuKα特性X線回折におけるブラッグ角2θの7.4±0.2°、28.2±0.2°に強いピークを有する結晶形のヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶からなる粉体を用いて調製される塗布液の粒状感や保存性のばらつきを抑制することができる。
また、本発明によれば、CuKα特性X線回折におけるブラッグ角2θの7.4±0.2°、28.2±0.2°に強いピークを有する結晶形のヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶からなる粉体を用いて調製される塗布液を用いて製造される電子写真感光体の感度のばらつきを抑制することができる。
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討を行った結果、CuKα特性X線回折におけるブラッグ角2θの7.4±0.2°、28.2±0.2°に強いピークを有する結晶形のヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶(以下、「特定結晶形のHOGaPc結晶」ともいう)のBET比表面積が、それからなる粉体を用いて調製される電子写真感光体用塗布液の粒状感や保存性と密接に関係することを見いだした。
上記特定結晶形のHOGaPc結晶のBET比表面積と塗布液の粒状感や保存性とが密接に関係する理由の詳細は未解明であるが、上記特定結晶形のHOGaPc結晶のBET比表面積が30m/g以上であれば、粒状感や保存性に優れた電子写真感光体用塗布液を製造することができる。また、その電子写真感光体用塗布液を用いて形成された感光層(電荷発生層)を有する電子写真感光体は、感光層(電荷発生層)形成後の上記特定結晶形のHOGaPc結晶のBET比表面積がどのような値であるかに関わらず(たとえBET比表面積が30m/g以上でなくなっていても)、感度のばらつきがない。
なお、本発明において、「電子写真感光体用塗布液」とは、感光層を塗工により形成するために用いられる感光層用塗布液、電荷発生層(感光層の一種)を塗工により形成するために用いられる電荷発生層用塗布液など、電子写真感光体を製造するために用いられる塗布液の総称である。
また、本発明において、「BET比表面積」とは、BET法により導き出される比表面積を意味する。本発明において、ヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶のBET比表面積は、以下の条件で導き出した。
測定装置:(株)島津製作所製の自動比表面積測定装置(商品名:マイクロメリトリックス・フローソープ2300)
測定対象試料(サンプル):上記特定結晶形のHOGaPc結晶からなる粉体
サンプル量:0.5±0.05g
フローガス:窒素とヘリウムとの混合ガス(窒素:ヘリウム=30:70(モル比))
脱ガス温度:110℃
脱ガス時間:30分
また、本発明において、ヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶の結晶形のCuKα特性X線回折におけるブラッグ角は、以下の条件で測定した。
測定装置:マック・サイエンス社製の全自動X線回折装置(商品名:MXP18)
X線管球:Cu
管電圧:50kV
管電流:300mA
スキャン方法:2θ/θスキャン
スキャン速度:2deg./min
サンプリング間隔:0.020deg.
スタート角度(2θ):5deg.
ストップ角度(2θ):40deg.
ダイバージェンススリット:0.5deg.
スキャッタリングスリット:0.5deg.
レシービングスリット:0.3deg.
湾曲モノクロメーター使用
上記特定結晶形のHOGaPc結晶からなる粉体を得るための方法の1つとして、以下の結晶変換工程−濾過工程−乾燥工程を経る方法が挙げられる。
・結晶変換工程
溶剤中でヒドロキシガリウムフタロシアニンの結晶変換を行うことで、ヒドロキシガリウムフタロシアニンを上記特定結晶形のHOGaPc結晶とする工程。
・濾過工程
溶剤と結晶変換工程により得られた上記特定結晶形のHOGaPc結晶とを含む液を濾過することで、上記特定結晶形のHOGaPc結晶のウェットケーキを得る工程。
・乾燥工程
濾過工程により得られた上記特定結晶形のHOGaPc結晶のウェットケーキを乾燥することで、上記特定結晶形のHOGaPc結晶からなるヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶粉体を得る工程。
なお、本発明において、上記特定結晶形のHOGaPc結晶の「ウェットケーキ」とは、上記特定結晶形のHOGaPc結晶と少量の溶剤とを含むケーキ状(粘度状)のものを意味する。
本発明者らは、上記ヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶粉体を構成する上記特定結晶形のHOGaPc結晶のBET比表面積を30m/g以上とするための方法について鋭意検討を行った結果、上記濾過工程において、ウェットケーキ中の上記特定結晶形のHOGaPc結晶の含有量がウェットケーキ全質量に対して85質量%以上となるまで濾過を行えばよく、好ましくは90質量%以上となるまで濾過を行えばよいことを見いだした。
なお、本発明において、ウェットケーキ中の上記特定結晶形のHOGaPc結晶の含有量(割合)は、以下のように導き出す。
すなわち、まず、ウェットケーキから少量のウェットケーキを切り出し、その質量(M)を測定する。次に、120℃で、100hPa以下の減圧下で、該少量のウェットケーキを30分間乾燥(減圧乾燥)し、減圧乾燥後の質量(M)を測定する。すると、ウェットケーキ中の上記特定結晶形のHOGaPc結晶の含有量(割合)は、(M/M)×100[%]となる。
結晶変換工程において用いる溶剤、N,N−ジメチルホルムアミドである
ヒドロキシガリウムフタロシアニンの結晶変換を行う方法としては、例えば、攪拌子や攪拌羽を用いた攪拌処理や、ガラスビーズ、スチールビーズ、アルミナボールなどの分散メディアを用いたミリング処理などが挙げられる。ミリング処理とは、サンドミル、ボールミルなどのミリング装置を用いて行う処理を意味する。
溶剤と上記特定結晶形のHOGaPc結晶とを含む液を迅速に濾過する方法としては、例えば、図1に示すような、減圧濾過(図1(a))や加圧濾過(図1(b))が挙げられる。図1中、101は液(溶剤と上記特定結晶形のHOGaPc結晶とを含む液)であり、102はフィルターであり、103は減圧ポンプであり、104は加圧ポンプである。減圧濾過は、減圧ポンプ103を用いて領域P2を減圧して行う濾過であり、加圧濾過は、加圧ポンプ104を用いて領域P1を減圧して行う濾過である。
また、濾過を迅速に行うことを目的として、結晶変換工程において用いた溶剤を揮発性溶剤で置換することが好ましい。この揮発性溶剤としては、沸点が0〜100℃の有機溶剤(超揮発性有機化合物)が好ましく、具体的には、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、アセトン、ジクロロメタン、クロロホルムなどが好ましく、特にはテトラヒドロフランがより好ましい。なお、濾過を複数回繰り返す場合、結晶変換工程において用いた溶剤を揮発性溶剤で置換するのは、最初の濾過の前であっても、ある濾過とその次の濾過との間であってもよい。
また、ウェットケーキの乾燥方法としては、常圧下での送風または熱風乾燥や、常温または加熱下での減圧乾燥が挙げられるが、作業効率の観点やBET比表面積30m/g以上の上記特定結晶形のHOGaPc結晶を安定して得る観点から、常温または加熱下での減圧乾燥が好ましい。
次に、本発明の製造方法により製造される電子写真感光体(以下、「本発明の電子写真感光体」ともいう)の構成について説明する。
上述のとおり、本発明の電子写真感光体は、支持体ならびに該支持体上に形成された感光層を有する電子写真感光体である。
感光層は、電荷輸送物質と電荷発生物質を同一の層に含有する単層型感光層であっても、電荷発生物質を含有する電荷発生層と電荷輸送物質を含有する電荷輸送層とに分離した積層型(機能分離型)感光層であってもよいが、電子写真特性の観点からは積層型感光層が好ましい。また、積層型感光層には、支持体側から電荷発生層、電荷輸送層の順に積層した順層型感光層と、支持体側から電荷輸送層、電荷発生層の順に積層した逆層型感光層があるが、電子写真特性の観点からは順層型感光層が好ましい。また、電荷発生層を積層構造としてもよく、また、電荷輸送層を積層構成としてもよい。
支持体としては、導電性を有していればよく(導電性支持体)、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレスなどの金属製(合金製)の支持体を用いることができる。また、アルミニウム、アルミニウム合金、酸化インジウム−酸化スズ合金などを真空蒸着によって被膜形成した層を有する上記金属製支持体やプラスチック製支持体を用いることもできる。また、カーボンブラック、酸化スズ粒子、酸化チタン粒子、銀粒子などの導電性粒子を適当な結着樹脂と共にプラスチックや紙に含浸した支持体や、導電性結着樹脂を有するプラスチック製の支持体などを用いることもできる。また、支持体の形状としては、円筒状、ベルト状などが挙げられるが、円筒状が好ましい。
また、支持体の表面は、レーザー光などの散乱による干渉縞の防止などを目的として、切削処理、粗面化処理、アルマイト処理などを施してもよい。
支持体と感光層(電荷発生層、電荷輸送層)または後述の中間層との間には、レーザー光などの散乱による干渉縞の防止や、支持体の傷の被覆を目的とした導電層を設けてもよい。
導電層は、カーボンブラック、金属粒子、金属酸化物粒子などの導電性粒子を結着樹脂に分散させて形成することができる。
導電層の膜厚は、1〜40μmであることが好ましく、特には2〜20μmであることがより好ましい。
また、支持体または導電層と感光層(電荷発生層、電荷輸送層)との間には、バリア機能や接着機能を有する中間層を設けてもよい。中間層は、感光層の接着性改良、塗工性改良、支持体からの電荷注入性改良、感光層の電気的破壊に対する保護などのために形成される。
中間層は、アクリル樹脂、アリル樹脂、アルキッド樹脂、エチルセルロース樹脂、エチレン−アクリル酸コポリマー、エポキシ樹脂、カゼイン樹脂、シリコーン樹脂、ゼラチン樹脂、ナイロン、フェノール樹脂、ブチラール樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアリルエーテル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ユリア樹脂などの樹脂や、酸化アルミニウムなどの材料を用いて形成することができる。
中間層の膜厚は0.2〜3μmであることが好ましい。
本発明の電子写真感光体に用いられる電荷発生物質の少なくとも1種は、上記特定結晶形のHOGaPc結晶であるが、本発明の効果を損なわない範囲で、上記特定結晶形のHOGaPc結晶以外の電荷発生物質を用いてもよい。上記特定結晶形のHOGaPc結晶以外の電荷発生物質としては、例えば、モノアゾ、ジスアゾ、トリスアゾなどのアゾ顔料や、上記特定結晶形のHOGaPc結晶以外のフタロシアニン顔料や、インジゴ、チオインジゴなどのインジゴ顔料や、ペリレン酸無水物、ペリレン酸イミドなどのペリレン顔料や、アンスラキノン、ピレンキノンなどの多環キノン顔料や、スクワリリウム色素や、ピリリウム塩およびチアピリリウム塩や、トリフェニルメタン色素や、セレン、セレン−テルル、アモルファスシリコンなどの無機物質や、キナクリドン顔料や、アズレニウム塩顔料や、シアニン染料や、キサンテン色素や、キノンイミン色素や、スチリル色素や、硫化カドミウムや、酸化亜鉛などが挙げられる。上記特定結晶形のHOGaPc結晶とそれ以外の電荷発生物質とを併用する場合、上記特定結晶形のHOGaPc結晶の占める割合は、全電荷発生物質の合計質量に対して50質量%以上であることが好ましい。
感光層が積層型感光層である場合、電荷発生層に用いる結着樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、アリル樹脂、アルキッド樹脂、エポキシ樹脂、ジアリルフタレート樹脂、シリコーン樹脂、スチレン−ブタジエンコポリマー、ナイロン、フェノール樹脂、ブチラール樹脂、ベンザール樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアリルエーテル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリプロピレン樹脂、メタクリル樹脂、ユリア樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニルコポリマー、酢酸ビニル樹脂などが挙げられる。特には、ブチラール樹脂などが好ましい。これらは単独、混合または共重合体として1種または2種以上用いることができる。
電荷発生層は、電荷発生物質を結着樹脂および溶剤と共に分散して得られる電荷発生層用塗布液を塗布し、乾燥することによって形成することができる。分散方法としては、ホモジナイザー、超音波分散機、ボールミル、サンドミル、ロールミル、振動ミル、アトライター、液衝突型高速分散機などを用いた方法が挙げられる。
電荷発生層中の電荷発生物質の含有量は、電荷発生層全質量に対して20〜80質量%であることが好ましく、特には30〜70質量%であることがより好ましい。
電荷発生層用塗布液に用いる溶剤は、使用する結着樹脂や電荷発生物質の溶解性や分散安定性から選択されるが、有機溶剤としてはアルコール、スルホキシド、ケトン、エーテル、エステル、脂肪族ハロゲン化炭化水素、芳香族化合物などが挙げられる。
電荷発生層の膜厚は0.01〜10μmであることが好ましく、特には0.05〜5μmであることがより好ましい。
また、電荷発生層には、種々の増感剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤などを必要に応じて添加することもできる。
本発明の電子写真感光体に用いられる電荷輸送物質としては、例えば、トリアリールアミン化合物、ヒドラゾン化合物、スチリル化合物、スチルベン化合物、ピラゾリン化合物、オキサゾール化合物、チアゾール化合物、トリアリールメタン化合物などが挙げられる。これら電荷輸送物質は1種のみ用いてもよく、2種以上用いてもよい。
感光層が積層型感光層である場合、電荷輸送層に用いる結着樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、アクリロニトリル樹脂、アリル樹脂、アルキッド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ナイロン、フェノール樹脂、フェノキシ樹脂、ブチラール樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアリルエーテル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリフェニレンオキシド樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリプロピレン樹脂、メタクリル樹脂、ユリア樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂などが挙げられる。特には、ポリアリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂などが好ましい。これらは単独、混合または共重合体として1種または2種以上用いることができる。
電荷輸送層は、電荷輸送物質と結着樹脂を溶剤に溶解して得られる電荷輸送層用塗布液を塗布し、乾燥することによって形成することができる。
電荷輸送層中の電荷輸送物質の含有量は、電荷輸送層全質量に対して20〜80質量%であることが好ましく、特には30〜70質量%であることがより好ましい。
電荷輸送層用塗布液に用いる溶剤としては、アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン、酢酸メチル、酢酸エチルなどのエステル、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素、1,4−ジオキサン、テトラヒドロフランなどのエーテル、クロロベンゼン、クロロホルム、四塩化炭素などのハロゲン原子で置換された炭化水素などが用いられる。
電荷輸送層の膜厚は5〜40μmであることが好ましく、特には10〜30μmであることがより好ましい。
また、電荷輸送層には、酸化防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤などを必要に応じて添加することもできる。
感光層が単層型感光層である場合、該単層型感光層は、上記電荷発生物質および上記電荷輸送物質を上記結着樹脂および上記溶剤と共に分散して得られる単層型感光層用塗布液を塗布し、乾燥することによって形成することができる。
単層型感光層中の電荷発生物質の含有量は、単層型感光層全質量に対して3〜30質量%であることが好ましく、単層型感光層中の電荷輸送物質の含有量は、単層型感光層全質量に対して30〜70質量%であることが好ましい。
単層型感光層の膜厚は5〜40μmであることが好ましく、特には10〜30μmであることがより好ましい。
また、感光層上には、該感光層を保護することを目的とした保護層を設けてもよい。保護層は、結着樹脂を溶剤に溶解して得られる保護層用塗布液を塗布し、乾燥することによって形成することができる。
保護層に用いる結着樹脂としては、例えば、ポリビニルブチラール樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ナイロン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリウレタン樹脂、スチレン−ブタジエンコポリマー、スチレン−アクリル酸コポリマー、スチレン−アクリロニトリルコポリマーなどが挙げられる。
保護層の膜厚は0.05〜20μmであることが好ましい。
また、保護層には、導電性粒子、紫外線吸収剤などを必要に応じて添加することもできる。導電性粒子としては、例えば、酸化スズ粒子などの金属酸化物粒子が挙げられる。
上記各層の塗布液を塗布する際には、例えば、浸漬塗布法(浸漬コーティング法)、スプレーコーティング法、スピンナーコーティング法、ローラーコーティング法、マイヤーバーコーティング法、ブレードコーティング法などの塗布方法を用いることができる。
図2に、本発明の電子写真感光体を有するプロセスカートリッジを備えた電子写真装置の概略構成の一例を示す。
図2において、1は円筒状の電子写真感光体であり、軸2を中心に矢印方向に所定の周速度で回転駆動される。
回転駆動される電子写真感光体1の表面は、帯電手段(一次帯電手段:帯電ローラーなど)3により、正または負の所定電位に均一に帯電され、次いで、スリット露光やレーザービーム走査露光などの露光手段(不図示)から出力される露光光(画像露光光)4を受ける。こうして電子写真感光体1の表面に、目的の画像に対応した静電潜像が順次形成されていく。
電子写真感光体1の表面に形成された静電潜像は、現像手段5の現像剤に含まれるトナーにより現像されてトナー像となる。次いで、電子写真感光体1の表面に形成担持されているトナー像が、転写手段(転写ローラーなど)6からの転写バイアスによって、転写材供給手段(不図示)から電子写真感光体1と転写手段6との間(当接部)に電子写真感光体1の回転と同期して取り出されて給送された転写材(紙など)Pに順次転写されていく。
トナー像の転写を受けた転写材Pは、電子写真感光体1の表面から分離されて定着手段8へ導入されて像定着を受けることにより画像形成物(プリント、コピー)として装置外へプリントアウトされる。
トナー像転写後の電子写真感光体1の表面は、クリーニング手段(クリーニングブレードなど)7によって転写残りの現像剤(トナー)の除去を受けて清浄面化され、さらに前露光手段(不図示)からの前露光光(不図示)により除電処理された後、繰り返し画像形成に使用される。なお、図2に示すように、帯電手段3が帯電ローラーなどを用いた接触帯電手段である場合は、前露光は必ずしも必要ではない。
上述の電子写真感光体1、帯電手段3、現像手段5、転写手段6およびクリーニング手段7などの構成要素のうち、複数のものを容器に納めてプロセスカートリッジとして一体に結合して構成し、このプロセスカートリッジを複写機やレーザービームプリンターなどの電子写真装置本体に対して着脱自在に構成してもよい。図2では、電子写真感光体1と、帯電手段3、現像手段5およびクリーニング手段7とを一体に支持してカートリッジ化して、電子写真装置本体のレールなどの案内手段10を用いて電子写真装置本体に着脱自在なプロセスカートリッジ9としている。
以下に、具体的な実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明する。ただし、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例中の「部」は「質量部」を意味する。
(合成例)
フタロニトリル1.5部をα−クロロナフタレン10部に分散した後、攪拌しながら液温が60℃となるまで昇温を行った。次いで、液温60℃の状態で、ガラス管を用いて乾燥窒素ガスで1時間バブリングすることで、フタロニトリル分散液の含水率を0.003質量%とした。
次に、乾燥窒素ガスの流量を下げて、さらにガラス管をフタロニトリル分散液から引き上げて、反応系全体を窒素雰囲気下とし、三塩化ガリウム1部を加えた後、液温が200℃となるまで昇温を行った。次いで、液温200℃の状態で、加熱攪拌を5時間行った。
次に、液温が130℃となるまで降温し、濾過を行った。
得られた濾物(濾液でない方)をN,N−ジメチルホルムアミド10部に投入し、2時間、130℃の分散洗浄を2度行った後、100hPa以下の減圧下で乾燥を行うことで、濃紺色のクロロガリウムフタロシアニンを得た。
得られたクロロガリウムフタロシアニン1部を10℃の濃硫酸30部に溶解し、氷水150部中に、このクロロガリウムフタロシアニン溶解液を滴下して再析出させて濾過を行った。
得られた濾物を2質量%のアンモニア水を用いて分散洗浄後、イオン交換水で洗浄し、その後乾燥して、ヒドロキシガリウムフタロシアニンを得た。このヒドロキシガリウムフタロシアニンは低結晶性である。
(実施例1−1)
・結晶変換工程
合成例で得られたヒドロキシガリウムフタロシアニン1部およびN,N−ジメチルホルムアミド30部を、22℃環境下、直径1mmのガラスビーズ43部を用いたサンドミル装置で24時間ミリング処理した。
・濾過工程
ミリング処理後の液の減圧濾過を72時間行い、ヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶の含有量がウェットケーキ全質量に対して85質量%のウェットケーキを得た。
・乾燥工程
得られたウェットケーキを、100hPa以下の減圧下、30℃で20時間乾燥することで、CuKα特性X線回折におけるブラッグ角2θ±0.2°の7.5°、9.9°、25.1°、28.3°に強いピークを有する結晶形のヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶からなり、該ヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶のBET比表面積が31m/gであるヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶粉体を得た。得られたヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶粉体の粉末X線回折パターンは図3に示す。
(実施例1−2)
実施例1−1において、濾過工程における減圧濾過の時間を72時間から96時間に変更し、その結果、ヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶の含有量がウェットケーキ全質量に対して92質量%となった以外は、実施例1−1と同様にしてヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶粉体を得た。
得られたヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶粉体の粉末X線回折パターンは実施例1−1のものと同様であり、また、得られたヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶粉体を構成するヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶のBET比表面積は42m/gであった。
(実施例1−3)
実施例1−1において、濾過工程を以下のように変更し、その結果、ヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶の含有量がウェットケーキ全質量に対して92質量%となった以外は、実施例1−1と同様にしてヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶粉体を得た。
すなわち、濾過工程について、1度減圧濾過を行った後、濾物中に残留しているN,N−ジメチルホルムアミド(結晶変換に用いた溶剤)をテトラヒドロフラン(1部)で置換し、再度減圧濾過する工程とした。なお、溶剤置換および再度減圧濾過の作業は4回繰り返した。減圧濾過、溶剤置換および再度減圧濾過の合計時間は16時間である。
得られたヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶粉体の粉末X線回折パターンは実施例1−1のものと同様であり、また、得られたヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶粉体を構成するヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶のBET比表面積は36m/gであった。
(実施例1−4)
実施例1−3において、減圧濾過、溶剤置換および再度減圧濾過の合計時間を16.5時間に変更し、その結果、ヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶の含有量がウェットケーキ全質量に対して94質量%となった以外は、実施例1−3と同様にしてヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶粉体を得た。
得られたヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶粉体の粉末X線回折パターンは実施例1−1のものと同様であり、また、得られたヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶粉体を構成するヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶のBET比表面積は45m/gであった。
(実施例1−5)
実施例1−3において、減圧濾過、溶剤置換および再度減圧濾過の合計時間を17時間に変更し、その結果、ヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶の含有量がウェットケーキ全質量に対して96質量%となった以外は、実施例1−3と同様にしてヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶粉体を得た。
得られたヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶粉体の粉末X線回折パターンは実施例1−1のものと同様であり、また、得られたヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶粉体を構成するヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶のBET比表面積は48m/gであった。
(実施例1−6)
実施例1−3において、テトラヒドロフランをジエチルエーテルに変更し、その結果、ヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶の含有量がウェットケーキ全質量に対して90質量%となった以外は、実施例1−3と同様にしてヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶粉体を得た。
得られたヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶粉体の粉末X線回折パターンは実施例1−1のものと同様であり、また、得られたヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶粉体を構成するヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶のBET比表面積は34m/gであった。
(比較例1−1)
実施例1−1において、濾過工程における減圧濾過の時間を72時間から16時間に変更し、その結果、ヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶の含有量がウェットケーキ全質量に対して50質量%となった以外は、実施例1−1と同様にしてヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶粉体を得た。
得られたヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶粉体の粉末X線回折パターンは実施例1−1のものと同様であり、また、得られたヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶粉体を構成するヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶のBET比表面積は24m/gであった。
(比較例1−2)
実施例1−3において、濾過工程における溶剤置換および再度減圧濾過の作業を4回から1回に変更し、減圧濾過、溶剤置換および再度減圧濾過の合計時間を16時間から2時間に変更し、その結果、ヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶の含有量がウェットケーキ全質量に対して70質量%となった以外は、実施例1−3と同様にしてヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶粉体を得た。
得られたヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶粉体の粉末X線回折パターンは実施例1−1のものと同様であり、また、得られたヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶粉体を構成するヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶のBET比表面積は24m/gであった。
(比較例1−3)
比較例1−2において、乾燥工程を「100hPa以下の減圧下、30℃で20時間乾燥」から「常圧下、40℃で20時間送風乾燥後、さらに100hPa以下の減圧下、30℃で20時間乾燥」に変更した以外は、比較例1−2と同様にしてヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶粉体を得た。
得られたヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶粉体の粉末X線回折パターンは実施例1−1のものと同様であり、また、得られたヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶粉体を構成するヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶のBET比表面積は12m/gであった。
(実施例2−1)
直径30mm、長さ260.5mmのアルミニウムシリンダーを支持体とした。
次に、10質量%の酸化アンチモンを含有する酸化スズで被覆した酸化チタン粒子(導電性粒子)およびレゾール型フェノール樹脂を2:1(質量比)の比率で含有する導電層用塗布液を、支持体上に浸漬塗布し、150℃で30分間熱硬化して、膜厚が15μmの導電層を形成した。
次に、日本リルサン(株)製のポリアミド樹脂(商品名:M995)10部、帝国化学産業(株)製のポリアミド樹脂(商品名:CM−8000)30部、および、メチルアルコール412部/n−ブチルアルコール206部の混合溶剤を含有する中間層用塗布液を、導電層上に浸漬塗布し、100℃で10分間乾燥して、膜厚が0.65μmの中間層を形成した。
次に、実施例1−1のヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶粉体(電荷発生物質)2部、ポリビニルブチラール樹脂(結着樹脂)1部およびシクロヘキサノン(溶剤)100部を、直径1mmのガラスビーズを用いたサンドミル装置で4時間分散した。分散後、濾過を行ってガラスビーズを除去した。
分散前の固形分の使用量(a[部]、本例では2+1=3[部])と分散・濾過後の液中の固形分の量(b[部])から、固形量分散回収率((b/a)×100[%])を算出したところ、(b/a)×100=97.5[%]であった。なお、「固形分」とは、電荷発生物質の部と結着樹脂の部との和である。
次に、上記分散・濾過後の液について、直径20cmの遠心分離機を用いて2000rpmで30分間遠心分離を行って、上記分散時に砕けて濾過をすり抜けたガラスビーズの破片や、分散不十分により粒径が大きいままのヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶を除去した後、酢酸エチル100部を加えて電荷発生層用塗布液を調製した。
遠心分離前の液中の固形分の量(c[部])と電荷発生層用塗布液中の固形分の量(d[部])から、沈降率({(c−d)/c}×100[%])を算出したところ、{(c−d)/c}×100[%]=1.5[%]であった。
なお、固形量分散回収率が低く、沈降率が高い塗布液は、粒状感があり、長期保存によってヒドロキシガリウムフタロシアニンの沈降が発生する場合がある。固形量分散回収率が高く、沈降率が低い塗布液は、粒状感がなく、長期保存してもヒドロキシガリウムフタロシアニンが沈降しにくい。また、固形量分散回収率のみが低い塗布液や沈降率のみが高い塗布液は、粒状感があり、長期保存によってヒドロキシガリウムフタロシアニンの沈降が発生する場合がある。
次に、調製した電荷発生層用塗布液を、中間層上に浸漬塗布し、90℃で10分間乾燥して、膜厚が0.15μmの電荷発生層を形成した。
次に、下記式で示される構造を有する化合物(電荷輸送物質)10部、および、
Figure 0004541749
下記式で示される繰り返し構造単位を有するポリアリレート樹脂(単独重合体、重量平均分子量:96000、テレフタル酸構造:イソフタル酸構造=1:1(モル比))10部を、
Figure 0004541749
モノクロロベンゼン65部/ジクロロメタン35部の混合溶剤に溶解して、電荷輸送層用塗布液を調製した。
この電荷輸送層用塗布液を、電荷発生層上に浸漬塗布し、120℃で1時間熱風乾燥して、膜厚が18μmの電荷輸送層を形成した。
このようにして、電荷輸送層が表面層である電子写真感光体を作製した。
作製した電子写真感光体を、25℃/50%RH環境下に24時間放置した後、ヒューレットパッカード社製レーザービームプリンター「レーザージェット4100」の改造機(トナーカートリッジの代わりに、トレック社製の電位測定プローブを用いた電位測定装置を挿入することで、電子写真感光体の表面電位の測定が行えるように改造した)に装着し、25℃/50%RH環境下、帯電(暗部電位(VD):−600V)および露光光(レーザー光)照射を2回繰り返し、2回目の露光光照射後の電子写真感光体の明部電位(VL)を測定した。│VD│−│VL│の値を感度とした。│VD│−│VL│の値が大きいほど高感度である。
評価結果を表1に示す。
(実施例2−2)
実施例2−1において、実施例1−1のヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶粉体を実施例1−2のヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶粉体に変更した以外は、実施例2−1と同様にして電子写真感光体を作製し、評価した。評価結果を表1に示す。
(実施例2−3)
実施例2−1において、実施例1−1のヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶粉体を実施例1−3のヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶粉体に変更した以外は、実施例2−1と同様にして電子写真感光体を作製し、評価した。評価結果を表1に示す。
(実施例2−4)
実施例2−1において、実施例1−1のヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶粉体を実施例1−4のヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶粉体に変更した以外は、実施例2−1と同様にして電子写真感光体を作製し、評価した。評価結果を表1に示す。
(実施例2−5)
実施例2−1において、実施例1−1のヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶粉体を実施例1−5のヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶粉体に変更した以外は、実施例2−1と同様にして電子写真感光体を作製し、評価した。評価結果を表1に示す。
(実施例2−6)
実施例2−1において、実施例1−1のヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶粉体を実施例1−6のヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶粉体に変更した以外は、実施例2−1と同様にして電子写真感光体を作製し、評価した。評価結果を表1に示す。
(比較例2−1)
実施例2−1において、実施例1−1のヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶粉体を比較例1−1のヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶粉体に変更した以外は、実施例2−1と同様にして電子写真感光体を作製し、評価した。評価結果を表1に示す。
(比較例2−2)
実施例2−1において、実施例1−1のヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶粉体を比較例1−2のヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶粉体に変更した以外は、実施例2−1と同様にして電子写真感光体を作製し、評価した。評価結果を表1に示す。
(比較例2−3)
実施例2−1において、実施例1−1のヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶粉体を比較例1−3のヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶粉体に変更した以外は、実施例2−1と同様にして電子写真感光体を作製し、評価した。評価結果を表1に示す。
Figure 0004541749
なお、実施例2−1〜2−6の電荷発生層用塗布液には粒状感がなかったが、比較例2−1〜2−3の電荷発生層用塗布液は粒状感があり、比較例2−2、比較例2−1、比較例2−3の順に粒状感の程度が大きかった。また、実施例2−1〜2−6の電荷発生層用塗布液は常温(23℃)下1ヶ月静置しても沈殿が発生しなかったが、比較例2−1と比較例2−2の電荷発生層用塗布液は常温(23℃)下2週間静置したところ沈殿が発生した。比較例2−3の電荷発生層用塗布液は常温(23℃)下1週間静置したところ沈殿が発生した。
減圧濾過および加圧濾過を説明するための図である。 本発明の電子写真感光体を有するプロセスカートリッジを備えた電子写真装置の概略構成の一例を示す図である。 実施例1−1で得られたヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶粉体の粉末X線回折パターンを示す図である。
符号の説明
101 液(またはウェットケーキ)
102 フィルター
103 減圧ポンプ
104 加圧ポンプ
P1 領域
P2 領域
1 電子写真感光体
2 軸
3 帯電手段
4 露光光
5 現像手段
6 転写手段
7 クリーニング手段
8 定着手段
9 プロセスカートリッジ
10 案内手段
P 転写材

Claims (5)

  1. 溶剤中でヒドロキシガリウムフタロシアニンの結晶変換を行うことで、該ヒドロキシガリウムフタロシアニンをCuKα特性X線回折におけるブラッグ角2θの7.4±0.2°、28.2±0.2°に強いピークを有する結晶形のヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶とする結晶変換工程と、
    該溶剤と該結晶変換工程により得られたCuKα特性X線回折におけるブラッグ角2θの7.4±0.2°、28.2±0.2°に強いピークを有する結晶形のヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶とを含む液を濾過することで、CuKα特性X線回折におけるブラッグ角2θの7.4±0.2°、28.2±0.2°に強いピークを有する結晶形のヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶のウェットケーキを得る濾過工程と、
    該濾過工程により得られたCuKα特性X線回折におけるブラッグ角2θの7.4±0.2°、28.2±0.2°に強いピークを有する結晶形のヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶のウェットケーキを乾燥することで、CuKα特性X線回折におけるブラッグ角2θの7.4±0.2°、28.2±0.2°に強いピークを有する結晶形のヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶からなるヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶粉体を得る乾燥工程と
    を有することを特徴とするヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶粉体の製造方法において、
    該濾過工程は、ウェットケーキ中のCuKα特性X線回折におけるブラッグ角2θの7.4±0.2°、28.2±0.2°に強いピークを有する結晶形のヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶の含有量がウェットケーキ全質量に対して85質量%以上となるまで濾過を行う工程であり、
    該溶剤がN,N−ジメチルホルムアミドであり、
    該乾燥工程で得られる該ヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶粉体を構成する該CuKα特性X線回折におけるブラッグ角2θの7.4±0.2°、28.2±0.2°に強いピークを有する結晶形のヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶のBET比表面積が30m /g以上であ
    ことを特徴とするヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶粉体の製造方法。
  2. 前記濾過工程は、前記結晶変換工程に用いられた溶剤を揮発性溶剤で置換した後、ウェットケーキ中のCuKα特性X線回折におけるブラッグ角2θの7.4±0.2°、28.2±0.2°に強いピークを有する結晶形のヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶の含有量がウェットケーキ全質量に対して85質量%以上となるまで濾過を行う工程であり、該揮発性溶剤がテトラヒドロフランである請求項に記載のヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶粉体の製造方法。
  3. 求項1または2に記載の製造方法によりヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶粉体を製造する工程と、製造されたヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶粉体を結着樹脂および溶剤と共に分散する分散工程を有することを特徴とする電子写真感光体用塗布液の製造方法。
  4. 支持体ならびに該支持体上に形成された感光層を有する電子写真感光体製造する方法において、
    請求項に記載の製造方法により電子写真感光体用塗布液を製造する工程と、製造された電子写真感光体用塗布液を用いて該感光層を形成する感光層形成工程を有することを特徴とする電子写真感光体の製造方法。
  5. 支持体ならびに該支持体上に形成された電荷発生層および電荷輸送層を有する電子写真感光体製造する方法において、
    請求項に記載の製造方法により電子写真感光体用塗布液を製造する工程と、製造された電子写真感光体用塗布液を用いて該電荷発生層を形成する電荷発生層形成工程を有することを特徴とする電子写真感光体の製造方法。
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