JP4807838B2 - 電子写真装置 - Google Patents
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Description
特に、保護層にフィラーを含有させる方法は、感光体の高耐久化に対して非常に有効な方法の一つである。しかし、保護層にフィラーを含有させることにより耐摩耗性向上など機械的耐久性が改善されるが、いわゆる電子写真方式では帯電、露光などの繰返しにより機械的耐久性だけでなく、帯電電位や露光部電位の安定性などの電気的耐久性も非常に重要である。なぜなら仮に機械的耐久性が向上し膜削れの量が大幅に減少したとしても、帯電電位が低下したり、露光部電位が上昇したりすれば、十分な静電コントラストが得られなくなり画質劣化を生ずるからである。
しかしながら、このように感光層に酸化防止剤を添加しただけでは、十分な効果を発現させるためにはある程度の残留電位の増加、電子写真装置内では露光部電位の上昇が避けられなかった。それでも感光層のみの場合ではそれでも実用に耐えうる残留電位の増加の範囲であるものの、耐摩耗性の向上、即ち機械的耐久性を向上させる目的で上記のフィラー入りの保護層を感光層の上に設けた場合、さらに残留電位が上昇するという問題が生じる。
それを補うためには暗部電位を高くする必要があるが、暗部電位を高くすると電界強度が高くなり、地肌汚れ等の画像欠陥を生じさせるだけでなく、感光体の寿命をも低下させることにつながる。一方、従来技術において残留電位上昇を抑制させる方法としては、保護層を光導電層とする方法(特許文献2〜4)が開示されている。しかし、保護層による光の吸収によって感光層へ到達する光量が減少するため、感光体の感度が低下する問題が生じ、その効果はわずかであった。
一方、導電性フィラーを用いた場合には、残留電位の上昇は小さくなるものの暗抵抗が低下したり、画像出力をおこなった場合、画像の輪郭がぼやけ解像度が低下する、所謂画像ボケが発生し、画像品質が低下する。
この現象は特に耐摩耗性が大幅に向上した場合、即ち膜削れ量が大幅減少した感光体においては、旧来の摩耗量の多い感光体のように、表面から順次摩耗していくことにより、活性ガスや付着したコロナ生成物、及びそれらによって反応等を生じ汚染された最表面が序々に摩耗、研磨されることにより、自ずと新たな最表面へとリフェイスされるといった効果が期待出来ない。したがってこのような表面汚染に起因する画像劣化、即ち異常画像が発生しやすくなる問題を有している。
つまり、機械的耐久性を向上させるとともに電気的耐久性、及び化学的耐久性を向上させた、長期間の繰り返し使用においても高画質画像が安定して得られる高耐久な電子写真感光体は得られていなかった。
具体的にはフィラー分散型の保護層を有する電子写真感光体において感光層中と保護層中に特定の電荷輸送材料を含有させることにより、繰返し使用時における耐摩耗性、即ち機械的な耐久性を向上させるとともに、帯電電位及び露光部電位といった機内電位を安定させるという静電的な耐久性を向上させることを両立した。
即ち、本願発明は以下に記載するとおりのものであり、この構成要件を満足することにより、高耐久性と高画質化の両立を可能とし、長期間の繰り返し使用に対しても高画質画像を安定に得られる電子写真感光体を提供し、また、繰り返し使用においても高画質画像を安定に得られる電子写真装置、ならびに電子写真用プロセスカートリッジを提供することによって本発明を完成するに至った。
いずれにせよこの一般式(I)で表される化合物を保護層、及び感光層に含有させることにより、これまでの電子写真装置では不可能であった耐摩耗性向上による機械的耐久性と、帯電電位と露光部電位の差、所謂静電コントラストを安定に保ち続ける電気的な耐久性を両立させ、その結果長期の繰返し使用においても安定的に高画質な画像を得ることが出来る電子写真装置が実現可能となった。
一般式(I)で表される化合物の中でも下記式(1)で表される化合物が好ましく用いることができる。
この一般式(III)、(IV)で表される化合物を保護層、及び感光層に含有させることにより、これまでの電子写真装置では不可能であった耐摩耗性向上による機械的耐久性と、帯電電位と露光部電位の差、所謂静電コントラストを安定に保ち続ける電気的な耐久性を両立させ、その結果長期の繰返し使用においても安定的に高画質な画像を得ることが出来る電子写真装置が実現可能となった。
加えて前記保護層に含まれる少なくとも1種の金属酸化物を、少なくとも1種の表面処理剤で表面処理することで残留電位の低減をはかることが可能となる。
加えて前記感光層に下記一般式(II)で表される化合物を含有することで繰返し使用時に帯電装置などから発生するオゾンや窒素酸化物ガス(例えばNO、NO2)といった活性ガスの感光層への浸入に起因する帯電性の低下よる画像品質の低下が抑制され、より長期にわたり高画質な画像を得ることが出来る。
またこれらの電子写真装置は少なくとも電子写真感光体を具備してなる電子写真装置用プロセスカートリッジとして、該電子写真感光体が前述のいずれかのものであることを特徴とする電子写真装置用プロセスカートリッジとして提供することが出来る。
まず、本発明に用いられる電子写真感光体を図面に沿って説明する。
図1は、導電性支持体31上に、電荷発生材料と電荷輸送材料を主成分とする単層の感光層33が設けられ、更にこの感光層の上に保護層39が設けられてなる。この場合、感光層33と保護層39には前記一般式(I)で表される化合物を含有され、保護層にはフィラーが含有される。
さらに、適当な円筒基体上にポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリスチレン、ポリ塩化ビニリデン、ポリエチレン、塩化ゴム、テフロン(登録商標)などの素材に前記導電性粉体を含有させた熱収縮チューブによって導電性層を設けてなるものも、本発明の導電性支持体31として良好に用いることができる。
本発明の電子写真装置の感光体における感光層と保護層には前記一般式(I)で表される電荷輸送材料が用いられる。好ましくは前記式(1)表される電荷輸送材料が用いられる
該置換又は無置換のアルキル基としては、炭素数1〜25、好ましくは炭素数1〜10の炭素原子を有するアルキル基、具体的には、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ペプチル基、n−オクチル基、n−ノニル基、n−デシル基といった直鎖状のもの、i―プロピル基、s−ブチル基、t−ブチル基、メチルプロピル基、ジメチルプロピル基、エチルプロピル基、ジエチルプロピル基、メチルブチル基、ジメチルブチル基、メチルペンチル基、ジメチルペンチル基、メチルヘキシル基、ジメチルヘキシル基等の分岐状のもの、アルコキシアルキル基、モノアルキルアミノアルキル基、ジアルキルアミノアルキル基、ハロゲン置換アルキル基、アルキルカルボニルアルキル基、カルボキシアルキル基、アルカノイルオキシアルキル基、アミノアルキル基、エステル化されていてもよいカルボキシル基で置換されたアルキル基、シアノ基で置換されたアルキル基等が例示できる。なお、これらの置換基の置換位置については特に限定されず、上記置換又は無置換のアルキル基の炭素原子の一部がヘテロ原子(N、O、S等)に置換された基も置換されたアルキル基に含まれる。
ナフタレンカルボン酸若しくはその無水物をアミン類と反応させ、モノイミド化する方法、ナフタレンカルボン酸若しくはその無水物を緩衝液によりpH調整してジアミン類と反応させる方法等により得られる。モノイミド化は無溶媒、若しくは溶媒存在下でおこなう。溶媒としては特に制限はないが、ベンゼン、トルエン、キシレン、クロロナフタレン、酢酸、ピリジン、メチルピリジン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルエチレンウレア、ジメチルスルホキサイド等原料や生成物と反応せず50℃〜250℃の温度で反応させられるものを用いるとよい。pH調整には水酸化リチウム、水酸化カリウム等の塩基性水溶液をリン酸等の酸との混合により作製した緩衝液を用いる。カルボン酸とアミン類やジアミン類とを反応させて得られたカルボン酸誘導体脱水反応は無溶媒、若しくは溶媒存在下でおこなう。溶媒としては特に制限は無いがベンゼン、トルエン、クロロナフタレン、ブロモナフタレン、無水酢酸等原料や生成物と反応せず50℃〜250℃の温度で反応させられるものを用いるとよい。いずれの反応も、無触媒若しくは触媒存在下でおこなってよく、特に限定されないが例えばモレキュラーシーブスやベンゼンスルホン酸やp-トルエンスルホン酸等を脱水剤として用いることが例示できる。
上記式(2)〜(6)で表される化合物の合成方法については後述する。
次に上記一般式(III)で表される電荷輸送材料について説明する。
一般式(III)で表される電荷輸送材料は主に以下の2通りの合成方法によって合成される。
繰り返し単位nは、重量平均分子量(Mw)から求められる。すなわち化合物は分子量に分布をもった状態で存在する。nが100をこえると化合物の分子量が大きくなり、各種溶媒に対する溶解性が落ちるため、100以下が好ましい。
一方、例えばnが1の場合はナフタレンカルボン酸の三量体であるが、R1、R2の置換基を適切に選択することにより、オリゴマーでも優れた電子移動特性が得られる。このように繰り返し単位nの数により、オリゴマーからポリマーまで幅広い範囲のナフタレンカルボン酸誘導体が合成される。
オリゴマー領域の分子量が小さい範囲では、段階的に合成することで、単分散の化合物を得ることができる。分子量が大きい化合物の場合は、分子量に分布をもった化合物が得られる。
一般式(III)で表される電荷輸送材料としては具体的に以下の化合物が例示できる(ただし、いずれも式中、両端の末端基はMe(メチル基)を表す。)。
第一工程
200ml4つ口フラスコに、1,4,5,8―ナフタレンテトラカルボン酸二無水物5.0g(18.6mmol)、DMF50mlを入れ、加熱還流させた。これに、2−アミノペンタン1.62g(18.6mmol)とDMF25mlの混合物を攪拌しながら滴下した。滴下終了後、6時間加熱還流させた。反応終了後、容器を冷却し、減圧濃縮した。残渣にトルエンを加え、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製した。更に回収品をトルエン/ヘキサンにより再結晶し、モノイミド体E 3.49g(収率45.8%)を得た。
100ml4つ口フラスコに、モノイミド体E 3.0g(7.33mmol)と、1,4,5,8―ナフタレンテトラカルボン酸二無水物0.983g(3.66mmol)、ヒドラジン一水和物0.368g(7.33mmol)、p−トルエンスルホン酸10mg、トルエン50mlを入れ、5時間加熱還流させた。反応終了後、容器を冷却し、減圧濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて2回精製した。更に回収品をトルエン/酢酸エチルにより再結晶し、構造式(1−○A)で表される化合物 0.939g(収率13.7%)を得た。
質量分析(FD−MS)において、M/z=934のピークが観測されたことにより目的物であると同定した。元素分析は計算値、炭素66.81%、水素3.67%、窒素8.99%に対し、実測値で炭素66.92%、水素3.74%、窒素9.05%であった。
加えて膜が緻密になることにより耐摩耗性も向上する。
一般式(IV)で表される電荷輸送材料としては具体的に以下の化合物が例示できる。
電荷発生層35は、電荷発生材料を主成分とする層である。電荷発生層35には、公知の電荷発生材料を用いることが可能であり、その代表として、モノアゾ顔料、ジスアゾ顔料、トリスアゾ顔料、ペリレン系顔料、ペリノン系顔料、キナクリドン系顔料、キノン系縮合多環化合物、スクアリック酸系染料、他のフタロシアニン系顔料、ナフタロシアニン系顔料、アズレニウム塩系染料等が挙げられ用いられる。本発明に用いられる電荷発生材料としては、特に限定されるものではないがフタロシアニン系の顔料が本件発明に必要な諸特性の面から特に好ましい。その中でも中心金属としてチタンを有するチタニルフタロシアニンであることによって、特に感度が高い感光層とすることが出来、電子写真装置として小型化と高速化をよりいっそうはかることが可能となる。
さらに各種の結晶形のうち、ブラッグ角2θの27.2°に最大回折ピークを有するチタニルフタロシアニンが特に優れた感度特性を示し、良好に使用される。特に、特開2001−19871号公報に記載されている27.2°に最大回析ピークを有し、更に9.4゜、9.6゜、24.0゜に主要なピークを有し、かつ最も低角側の回析ピークとして7.3°にピークを有し、該7.4゜のピークと9.4゜のピークの間にピークを有さないチタニルフタロシアニンを用いることで、高感度を失うことなく、繰り返し使用しても帯電性の低下を生じない安定した電子写真感光体を得ることができる。これら電荷発生材料は単独でも、2種以上混合してもかまわない。
電荷発生層35は、電荷発生材料を必要に応じて結着樹脂とともに適当な溶剤中にボールミル、アトライター、サンドミル、超音波などを用いて分散し、これを導電性支持体上に塗布し、乾燥することにより形成される。
結着樹脂の量は、電荷発生材料100重量部に対し0〜500重量部、好ましくは10〜300重量部が適当である。結着樹脂の添加は、分散前あるいは分散後どちらでも構わない。
塗布液の塗工法としては、浸漬塗工法、スプレーコート、ビートコート、ノズルコート、スピナーコート、リングコート等の方法を用いることができる。
電荷発生層35の膜厚は、0.01〜5μm程度が適当であり、好ましくは0.1〜2μmである。
電荷輸送材料は、前記一般式(I)で表される化合物以外に、公知の材料を併用することが出来る。
例えば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−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、ベンゾキノン誘導体等の電子受容性材料が挙げられる。
また正孔輸送材料としては、ポリ−N−ビニルカルバゾールおよびその誘導体、ポリ−γ−カルバゾリルエチルグルタメートおよびその誘導体、ピレン−ホルムアルデヒド縮合物およびその誘導体、ポリビニルピレン、ポリビニルフェナントレン、ポリシラン、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、モノアリールアミン誘導体、ジアリールアミン誘導体、トリアリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、α−フェニルスチルベン誘導体、ベンジジン誘導体、ジアリールメタン誘導体、トリアリールメタン誘導体、9−スチリルアントラセン誘導体、ピラゾリン誘導体、ジビニルベンゼン誘導体、ヒドラゾン誘導体、インデン誘導体、ブタジェン誘導体、ピレン誘導体等、ビススチルベン誘導体、エナミン誘導体等、その他公知の材料が挙げられる。
また、必要により単独あるいは2種以上の可塑剤、レベリング剤等を添加することもできる。
ここ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。これらは単独で使用しても2種以上混合して使用しても良い。
単層の感光層には、上述した電荷発生材料、電荷輸送材料、結着樹脂などが全て使用できる。
感光層は、電荷発生材料および電荷輸送材料、および結着樹脂などを適当な溶剤に溶解ないし分散し、これを塗布、乾燥することによって形成できる。また、必要により可塑剤やレベリング剤等を添加することもできる。結着樹脂100重量部に対する電荷発生材料の量は1〜40重量部が好ましく、電荷輸送材料の量は0〜190重量部が好ましく、さらに好ましくは50〜150重量部である。感光層は、電荷発生材料、結着樹脂を電荷輸送材料とともにテトラヒドロフラン、ジオキサン、ジクロロエタン、シクロヘキサン等の溶媒を用いて分散機等で分散した塗工液を、浸漬塗工法やスプレーコート、ビードコート、リングコートなどで塗工して形成できる。感光層の膜厚は、10〜40μm程度が適当である。
保護層39はフィラー材料を結着樹脂とともに適当な溶剤を介して分散せしめるとともにこれを感光層上に塗布、乾燥することにより形成される。
保護層39に使用されるフィラ−とは一般に有機性フィラーと無機性フィラーに分類される。有機性フィラ−材料としては、ポリテトラフルオロエチレンのようなフッ素樹脂粉末、シリコ−ン樹脂粉末、a−カ−ボン粉末等が挙げられ、無機性フィラ−材料としては、銅、スズ、アルミニウム、インジウムなどの金属粉末、シリカ、酸化錫、酸化亜鉛、酸化チタン、アルミナ、酸化ジルコニウム、酸化インジウム、酸化アンチモン、酸化ビスマス、酸化カルシウム、アンチモンをド−プした酸化錫、錫をド−プした酸化インジウム等の金属酸化物、フッ化錫、フッ化カルシウム、フッ化アルミニウム等の金属フッ化物、チタン酸カリウム、窒化硼素などが挙げられる。これらのフィラーの中で、フィラーの硬度の点から無機フィラーである無機顔料を用いることが耐摩耗性の向上に対し有利であり、中でも金属酸化物が特性的に優れる。
図3は、本発明の電子写真プロセス及び電子写真装置を説明するための概略図であり、下記のような例も本発明の範疇に属するものである。
図3において、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。帯電チャージャー3、転写前チャージャー7、転写チャージャー10、分離チャージャー11、クリーニング前チャージャー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)、帯電ローラ等が用いられ、公知の手段がすべて使用可能である。
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。
光源等は、図3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。
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うこともできる。
上述の式(2)で表される電荷輸送材料を、下記の方法により製造した。
(第一工程)
200ml4つ口フラスコに、1,4,5,8―ナフタレンテトラカルボン酸二無水物5.0g(18.6mmol)、DMF50mlを入れ、加熱還流させた。これに、2−アミノヘプタン2.14g(18.6mmol)とDMF25mlの混合物を攪拌しながら滴下した。滴下終了後、6時間加熱還流させた。反応終了後、容器を冷却し、減圧濃縮した。残渣にトルエンを加え、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製した。更に回収品をトルエン/ヘキサンにより再結晶し、モノイミド体A 2.14g(収率31.5%)を得た。
(第二工程)
100ml4つ口フラスコに、モノイミド体A 2.0g(5.47mmol)と、ヒドラジン一水和物0.137g(2.73mmol)、p−トルエンスルホン酸10mg、トルエン50mlを入れ、5時間加熱還流させた。反応終了後、容器を冷却し、減圧濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製した。更に回収品をトルエン/酢酸エチルにより再結晶し、式(2)で表される化合物 0.668g(収率33.7%)を得た。
上述の式(3)で表される電荷輸送材料を、下記の方法により製造した。
(第一工程)
200ml4つ口フラスコに、1,4,5,8―ナフタレンテトラカルボン酸二無水物10g(37.3mmol)とヒドラジン一水和物0.931g(18.6mmol)、p−トルエンスルホン酸20mg、トルエン100mlを入れ、5時間加熱還流させた。反応終了後、容器を冷却し、減圧濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製した。更に回収品をトルエン/酢酸エチルにより再結晶し、二量体C 2.84g(収率28.7%)を得た。
(第二工程)
100ml4つ口フラスコに、二両体C 2.5g(4.67mmol)、DMF30mlを入れ、加熱還流させた。これに、2−アミノプロパン0.278g(4.67mmol)とDMF10mlの混合物を攪拌しながら滴下した。滴下終了後、6時間加熱還流させた。反応終了後、反応容器を冷却し、減圧濃縮した。残渣にトルエンを加え、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、モノイミド体C 0.556g(収率38.5%)を得た。
(第三工程)
50ml4つ口フラスコに、モノイミド体C 0.50g(1.62mmol)、DMF10mlを入れ、加熱還流させた。これに、2−アミノヘプタン0.186g(1.62mmol)とDMF5mlの混合物を攪拌しながら滴下した。滴下終了後、6時間加熱還流させた。反応終了後、反応容器を冷却し、減圧濃縮した。残渣にトルエンを加え、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製した。更に回収品をトルエン/ヘキサンにより再結晶し、上記式(3)で表される化合物0.243g(収率22.4%)を得た。
上述の式(4)で表される電荷輸送材料を、下記の方法により製造した。
(第一工程)
200ml4つ口フラスコに、1,4,5,8―ナフタレンテトラカルボン酸二無水物5.0g(18.6mmol)、DMF50mlを入れ、加熱還流させた。これに、2−アミノプロパン1.10g(18.6mmol)とDMF25mlの混合物を攪拌しながら滴下した。滴下終了後、6時間加熱還流させた。反応終了後、反応容器を冷却し、減圧濃縮した。残渣にトルエンを加え、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製した。更に回収品をトルエン/ヘキサンにより再結晶し、モノイミド体B 2.08g(収率36.1%)を得た。
(第二工程)
100ml4つ口フラスコに、モノイミド体B 2.0g(6.47mmol)と、ヒドラジン一水和物0.162g(3.23mmol)、p−トルエンスルホン酸10mg、トルエン50mlを入れ、5時間加熱還流させた。反応終了後、容器を冷却し、減圧濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製した。更に回収品をトルエン/酢酸エチルにより再結晶し、式(4)で表される電荷輸送材料 0.810g(収率37.4%)を得た。
上述の式(5)で表される電荷輸送材料を、下記の方法により製造した。
(第一工程)
200ml4つ口フラスコに、上述した二量体C 5.0g(9.39mmol)、DMF50mlを入れ、加熱還流させた。これに、2−アミノヘプタン 1.08g(9.39mmol)DMF25mlの混合物を攪拌しながら滴下した。滴下終了後、6時間加熱還流させた。反応終了後、反応容器を冷却し、減圧濃縮した。残渣にトルエンを加え、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、モノイミド体D 1.66g(収率28.1%)を得た。
(第二工程)
100ml4つ口フラスコに、モノイミド体D 1.5g(2.38mmol)、DMF50mlを入れ、加熱還流させた。これに、2−アミノオクタン0.308g(2.38mmol)とDMF10mlの混合物を攪拌しながら滴下した。滴下終了後、6時間加熱還流させた。反応終了後、反応容器を冷却し、減圧濃縮した。残渣にトルエンを加え、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製した。更に回収品をトルエン/ヘキサンにより再結晶し、式(5)で表される電荷輸送材料 0.328g(収率18.6%)を得た。
上述の式(6)で表される電荷輸送材料を、下記の方法により製造した。
(第一工程)
200ml4つ口フラスコに、上述した二量体C 5.0g(9.39mmol)、DMF50mlを入れ、加熱還流させた。これに、2−アミノヘプタン 1.08g(9.39mmol)DMF25mlの混合物を攪拌しながら滴下した。滴下終了後、6時間加熱還流させた。反応終了後、反応容器を冷却し、減圧濃縮した。残渣にトルエンを加え、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、モノイミド体D 1.66g(収率28.1%)を得た。
(第二工程)
100ml4つ口フラスコに、モノイミド体D 1.5g(2.38mmol)、DMF50mlを入れ、加熱還流させた。これに、6−アミノウンデカン0.408g(2.38mmol)とDMF10mlの混合物を攪拌しながら滴下した。滴下終了後、6時間加熱還流させた。反応終了後、反応容器を冷却し、減圧濃縮した。残渣にトルエンを加え、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製した。更に回収品をトルエン/ヘキサンにより再結晶し、上述した式(6)で表される電荷輸送材料 0.276g(収率14.8%)を得た。
直径30mm、長さ340mmのアルミニウムドラム上に下記組成の下引き層塗工液、電荷発生層塗工液、および電荷輸送層塗工液を、浸漬塗工によって順次塗布、乾燥し、3.5μmの下引き層、0.2μmの電荷発生層、26μmの電荷輸送層を形成した。
二酸化チタン粉末:400部
メラミン樹脂(大日本インキ工業株式会社:スーパーベッカミンG821-60): 40部
アルキッド樹脂(大日本インキ工業株式会社:ベッコライトM6401-50): 60部
2−ブタノン:500部
無金属フタロシアニン顔料 : 12部
(大日本インキ工業株式会社:Fastogen Blue8120B)
ポリビニルブチラール樹脂 : 5部
(積水化学工業株式会社:エスレックBX−1)
2−ブタノン: 200部
シクロヘキサノン: 400部
ポリカーボネート(Zポリカ、帝人化成製): 8.5部
下記式(2)の電荷輸送材料: 10部
テトラヒドロフラン: 100部
アルミナ(平均一次粒径:0.3μm、住友化学工業製): 3部
前記式(2)で表される電荷輸送材料: 4部
ポリカーボネート(Zポリカ、帝人化成製): 5.5部
テトラヒドロフラン: 220部
シクロヘキサノン: 80部
分散剤(BYKP-104、BYK Chemie社製): 0.03部
参考例1において、保護層塗工液に用いたフィラーを下記の材料に変更した以外は、すべて[参考例1と同様にして参考例2用の電子写真感光体を作製し、参考例1と同様の評価をおこない参考例2とした。
酸化チタン(平均一次粒径0.3μm、石原産業製):3部
参考例1において電荷発生材料をFastogen Blue8120Bに代えて下記合成例6に従って作製したチタニルフタロシアニンを用いた以外は参考例1と全く同様にして参考例3用の電子写真感光体を作製し、参考例1と同様の評価をおこない参考例3とした。
(合成例6)
特開2001−19871号公報に準じて、顔料を作製した。すなわち、1,3−ジイミノイソインドリン29.2gとスルホラン200mlを混合し、窒素気流下でチタニウムテトラブトキシド20.4gを滴下する。滴下終了後、徐々に180℃まで昇温し、反応温度を170℃〜180℃の間に保ちながら5時間撹拌して反応を行なった。反応終了後、放冷した後析出物を濾過し、クロロホルムで粉体が青色になるまで洗浄し、つぎにメタノールで数回洗浄し、さらに80℃の熱水で数回洗浄した後乾燥し、粗チタニルフタロシアニンを得た。粗チタニルフタロシアニンを20倍量の濃硫酸に溶解し、100倍量の氷水に撹拌しながら滴下し、析出した結晶を濾過、ついで洗浄液が中性になるまで水洗いを繰り返し(洗浄後のイオン交換水のpH値は6.8であった)、チタニルフタロシアニン顔料のウェットケーキ(水ペースト)を得た。得られたこのウェットケーキ(水ペースト)40gをテトラヒドロフラン200gに投入し、4時間攪拌を行なった後、濾過を行い、乾燥して、チタニルフタロシアニン粉末を得た。これを顔料1とする。
上記ウェットケーキの固形分濃度は、15wt%であった。結晶変換溶媒のウェットケーキに対する重量比は33倍である。尚、合成例6の原材料には、ハロゲン化物を使用していない。
得られたチタニルフタロシアニン粉末を、下記の条件によりX線回折スペクトル測定したところ、Cu−Kαの特性X線(波長1.542Å)に対するブラッグ角2θが27.2±0.2°に最大ピークと最低角7.3±0.2°にピークを有し、かつ7.3°のピークと9.4°のピークの間にピークを有さず、かつ26.3°にピークを有さないチタニルフタロシアニン粉末を得られた。その結果を図6に示す。
X線管球 :Cu
電圧 :50kV
電流 :30mA
走査速度 :2°/分
走査範囲 :3°〜40°
時定数 :2秒
なおこのチタニルフタロシアニンを用いた電荷発生層用塗工液中での平均粒子サイズを堀場製作所製CAPA-700で測定したところ0.29μmであった
参考例4で用いる感光体を以下のように作製した。
まず、電荷発生材料として無金属フタロシアニン顔料(大日本インキ工業株式会社:FastogenBlue8120B)を30重量部、シクロヘキサンノン970重量とともにボールミル装置にて2時間分散せしめ、電荷発生材料分散液とした。これとは別にテトラヒドロフラン340重量部に、ポリカーボネート樹脂(Zポリカ、粘度平均分子量;4.0万、帝人化成社製) 49重量部、前記式(2)の化合物20重量部、下記構造式(B)の化合物29.5重量部、及びシリコーンオイル(KF50-100CS信越化学工業社製)0.1重量部を溶解せしめ、これに前述の電荷発生材料分散液66.6重量部を添加し撹拌して感光層塗工液とした。
なお感光層は25.6μmの厚さとなるような浸漬塗工条件で作製した。
以上のようにして作製した感光層上に参考例1と同様の保護層塗工液をスプレー塗工法によって約3.8μmの保護層を形成し、参考例4用の電子写真感光体を作製し、参考例1と同様の評価をおこない参考例4とした。
参考例4において電荷発生材料として無金属フタロシアニン顔料(大日本インキ工業株式会社:Fastogen Blue8120B)に代えて、前記合成例6に従って作製したチタニルフタロシアニンを用いた以外は参考例4と全く同様にして参考例5用の電子写真感光体を作製し、参考例1と同様の評価をおこない参考例5とした。
参考例5において保護層塗工液にヒンダードアミン構造とヒンダードフェノール構造を有する前記構造式(A)の化合物を0.22部加えた以外は参考例5と全く同様にして参考例6用の電子写真感光体を作製し、参考例1と同様の評価をおこない参考例6とした。
参考例6において感光層塗工液に下記構造式(C)の有機硫黄系化合物(住友化学工業製):0.15部を加えた以外は参考例6と全く同様にして参考例7用の電子写真感光体を作製し、参考例1と同様の評価をおこない参考例7とした。
参考例5において感光層塗工液に用いた電荷輸送材料に代えて下記式(3)の電荷輸送材料を用いた以外は参考例5と全く同様にして参考例8用の電子写真感光体を作製し、参考例1と同様の評価をおこない参考例8とした。
参考例5において感光層塗工液に用いた電荷輸送材料に代えて下記式(4)の電荷輸送材料を用いた以外は参考例5と全く同様にして参考例9用の電子写真感光体を作製し、参考例1と同様の評価をおこない参考例9とした。
参考例7において感光層塗工液に用いた構造式(C)の有機硫黄系化合物に代えて下記構造式(D)の有機硫黄系化合物を用いた以外は参考例7と全く同様にして参考例10用の電子写真感光体を作製し、参考例1と同様の評価をおこない参考例10とした。
参考例7において保護層塗工液に用いたヒンダードアミン構造とヒンダードフェノール構造を有する構造式(A)の化合物に代えて下記構造式(E)のヒンダードアミン構造とヒンダードフェノール構造を有する化合物を用いた以外は参考例7と全く同様にして参考例11用の電子写真感光体を作製し参考例1と同様の評価をおこない参考例11とした。
参考例7において、保護層塗工液に用いたフィラーを下記の材料に変更した以外は、すべて参考例7と同様にして、参考例12用の電子写真感光体を作製し、参考例1と同様の評価をおこない参考例12とした。
アルミナ処理酸化チタン(平均一次粒径0.035μm、テイカ製)
参考例7において、保護層塗工液に用いたフィラーを下記の材料に変更した以外は、すべて参考例7と同様にして、1参考例3用の電子写真感光体を作製し、参考例1と同様の評価をおこない参考例13とした。
シリカ(平均粒径0.015μm、信越シリコーン製)
参考例5において、保護層塗工液に用いた電荷輸送材料を下記式(5)であらわされる化合物に変更した以外は、すべて参考例5と同様にして、参考例14用の電子写真感光体を作製し、参考例1と同様の評価をおこない参考例14とした。
参考例5において、保護層塗工液に用いた電荷輸送材料を下記式(6)であらわされる化合物に変更した以外は、すべて参考例5と同様にして、参考例15用の電子写真感光体を作製し、参考例1と同様の評価をおこない参考例15とした。
参考例7において、保護層塗工液に用いたバインダー樹脂を下記の材料に変更した以外は、すべて参考例7と同様にして、参考例16用の電子写真感光体を作製し、参考例1と同様の評価をおこない参考例16とした。
ポリアリレート樹脂(Uポリマー100、ユニチカ製):10部
参考例5において、保護層塗工液に用いた式(2)であらわされる電荷輸送材料を下記構造式(III−1)であらわされる化合物に変更した以外はすべて参考例5と同様にして、参考例17用の電子写真感光体を作製し、参考例1と同様の評価をおこない参考例17とした。
参考例5において、保護層塗工液に用いた式(2)であらわされる電荷輸送材料を下記構造式(III−2)であらわされる化合物に変更した以外はすべて参考例5と同様にして、参考例18用の電子写真感光体を作製し、参考例1と同様の評価をおこない参考例18とした。
参考例5において、保護層塗工液に用いた式(2)であらわされる電荷輸送材料を下記構造式(III−3)であらわされる化合物に変更した以外はすべて参考例5と同様にして、参考例19用の電子写真感光体を作製し、参考例1と同様の評価をおこない参考例19とした。
(式中nは1〜100まで数値を表し、これらのものの混合体である。)
参考例5おいて、保護層塗工液に用いた式(2)であらわされる電荷輸送材料を3部として、新たに下記構造式(IV−1)であらわされる電荷輸送材料を1部加えた以外はすべて参考例5と同様にして、実施例1用の電子写真感光体を作製し、参考例1と同様の評価をおこない実施例1とした。
参考例1において、保護層を設けなかった以外は、すべて参考例1と同様にして、比較例1用の電子写真感光体を作製し、参考例1と同様の評価をおこない比較例1とした。
参考例1において、保護層塗工液にアルミナを加えなかった以外は、すべて参考例1と同様にして、比較例2用の電子写真感光体を作製し、参考例1と同様の評価をおこない比較例2とした。
参考例1において、保護層塗工液に用いた前記式(2)で表される化合物を加えず、代わりに下記構造式(F)で表される化合物とした以外は、すべて参考例1と同様にして、比較例3の電子写真感光体を作製し、参考例1と同様の評価をおこない比較例3とした。
参考例1において、電荷輸送層塗工液に用いた前記式(2)で表される化合物を加えず、代わりに前記構造式(F)で表される化合物とした以外は、すべて参考例1と同様にして、比較例4用の電子写真感光体を作製し、参考例1と同様の評価をおこない比較例4とした。
参考例1において、電荷輸送層塗工液に用いた前記式(2)で表される化合物を加えず、代わりに前記構造式(F)で表される化合物とし、保護層塗工液に前記式(2)で表される化合物を加えず、代わりに前記構造式(F)で表される化合物とした以外は、すべて参考例1と同様にして、比較例5用の電子写真感光体を作製し、参考例1と同様の評価をおこない比較例5とした。
参考例1〜19、実施例1、及び比較例1〜5の結果を表1、表2に示す。
2 除電ランプ
3 帯電チャージャー
4 イレーサ
5 画像露光部
6 現像ユニット
7 転写前チャージャー
8 レジストローラ
9 転写紙
10 転写チャージャー
11 分離チャージャー
12 分離爪
13 クリーニング前チャージャー
14 ファーブラシ
15 クリーニングブラシ
22 駆動ローラ
23 帯電器
24 像露光源
25 転写チャージャ
26 光源
27 クリーニングブラシ
28 除電光源
Claims (11)
- 少なくとも感光体と、この感光体の表面を一様に帯電する帯電装置と、一様帯電後に像露光を行い静電潜像を形成する像露光装置と、前記静電潜像にトナーを現像する現像装置と、現像像を転写する装置とを具備してなる画像形成要素から成る電子写真装置において、前記感光体が少なくとも感光層、及びフィラーを含有する保護層を順次形成してなる感光体であり、且つ前記感光層中と前記保護層中に、少なくとも下記一般式(I)で表される電荷輸送材料を含み、さらに下記一般式(IV)で表される電荷輸送材料を含有することを特徴とする電子写真装置。
- 前記保護層に含まれるフィラーが、少なくとも1種の無機顔料であることを特徴とする請求項1又は2に記載の電子写真装置。
- 前記保護層に含まれる無機顔料が、少なくとも1種の金属酸化物であることを特徴とする請求項3記載の電子写真装置。
- 前記保護層に含まれる少なくとも1種の金属酸化物が、少なくとも1種の表面処理剤で表面処理されていることを特徴とする請求項4記載の電子写真装置。
- 前記表面処理剤が、チタネート系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤、Al2O3、TiO2、ZrO2及び高級脂肪酸よりなる群から選ばれる少なくとも1種またはそれとシランカップリング剤との混合物であることを特徴とする請求項5記載の電子写真装置。
- 前記保護層に含まれるフィラーの平均一次粒径が、0.01μm〜0.5μmであることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の電子写真装置。
- 前記保護層に、すくなくともポリカーボネート樹脂及び/又はポリアリレート樹脂を含有することを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載の電子写真装置。
- 少なくとも電子写真感光体を具備してなる電子写真装置用プロセスカートリッジであって、該電子写真感光体が請求項1〜10のいずれかに記載のものであることを特徴とする電子写真装置用プロセスカートリッジ。
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