JP4838208B2 - 電子写真感光体、及びその製造方法、画像形成装置、並びに、プロセスカートリッジ - Google Patents

電子写真感光体、及びその製造方法、画像形成装置、並びに、プロセスカートリッジ Download PDF

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Description

本発明は、解像度と光感度が高く、また残留電位も低く静電特性に優れた電子写真感光体並びにその製造方法、並びに、前記電子写真感光体を使用した画像形成装置、及び画像形成装置用プロセスカートリッジに関する。
近年、電子写真方式によるレーザープリンタやデジタル複写機等の画像形成装置は、画像品質やその安定性が向上し、広く普及されている。最近では、これらの高速化、小型化、フルカラー化が急速に進行しており、それらに用いられる電子写真感光体(以下、感光体ということがある。)は、更なるキャリアの高移動度化、高光感度化、また残留電位の低減が要求されている。
これらの画像形成装置に使用される電子写真感光体としては、有機系の感光材料を用いたものが、コスト、生産性及び環境安定性等の理由から一般に広く応用されている。これらの電子写真感光体の層構成としては、電荷発生機能と電荷輸送機能を一つの層に備えた単層型、電荷発生機能を有する電荷発生層と電荷輸送機能を有する電荷輸送層とに機能分離した積層型の感光体に大別され、静電特性の安定性や耐久性の面から後者が広く用いられている。
積層型の感光体における静電潜像形成のメカニズムは、感光体を帯電した後光照射すると、光は電荷輸送層を通過し、電荷発生層中の電荷発生物質により吸収され電荷を生成する。それによって発生した電荷が電荷発生層及び電荷輸送層の界面で電荷輸送層に注入され、更に電界によって電荷輸送層中を移動し、感光体の表面に達し、帯電により与えられた表面電荷を中和することにより静電潜像を形成する。
このような積層型の有機感光体は、解像度の低下、光感度の低下、残留電位の上昇、電荷移動度の低下等が画像形成装置の高画質化、並びに、高速化に対する大きな課題として認識されていた。
前記解像度の低下は、電荷が基板に対して平行方向に拡散することによって起こると考えられる。
また、前記光感度の低下や、残留電位の上昇、電荷移動度の低下は、電荷輸送物質を電荷がホッピング移動する過程でトラップされることに由来すると考えられる。
このような課題に対して、電荷輸送性を有する液晶材料(特許文献1〜8参照)、有機磁性体(特許文献9参照)、ポリシラン(特許文献10〜11参照)を電荷輸送物質として用い、それらの配向性を制御することで解像度や光感度を向上させた技術は公知である。
電荷輸送物質を配向させる手段としては、磁場、電場、ラビング処理、蒸着など様々である。しかし、これらの従来技術に用いられている電荷輸送物質は、電子写真特性を満足させ得るものではなく、実用化されていないのが実情である。
また、電子写真感光体分野において、上記のような目的以外に、耐摩耗性を向上させる目的で表面層に含まれる磁性材料を配向させる技術(特許文献12〜13参照)や、下引き層の平滑性向上のために下引き層内の磁性粉末を磁場により配向させる技術(特許文献14参照)が公知である。
しかし、これらの技術は、耐摩耗性や下引き層の平滑性向上に効果が得られても、感光体の高画質化に必要不可欠な解像度、感度、残留電位、移動度等の特性に対して効果が得られるものではなく、むしろそれらの特性が犠牲にされているのが実情である。
特開平9−132777号公報 特開2001−348351号公報 特開2001−302578号公報 特開2000−347432号公報 特開平11−305464号公報 特開平11−087064号公報 特開2003−073382号公報 特開平11−338171号公報 特許第3045764号公報 特開平10−133404号公報 特開平09−114114号公報 特開平10−020536号公報 特公平05−049233号公報 特開昭61−124952号公報
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであり、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、電荷が感光層中をホッピング移動する際の電荷の広がりや電荷の停滞を抑制し、解像度や光感度が高く、残留電位も低い電子写真感光体、及びその製造方法を提供することを目的とする。
また、前記感光体を用いることにより、高速印刷やフルカラー印刷、あるいはそれらの両立が可能で、かつ感光体の小径化に伴う装置の小型化並びに高画質化を実現した画像形成装置、及びその画像形成装置に用いられるプロセスカートリッジを提供することを目的とする。
前記課題を解決するため本発明者らが鋭意検討を重ねた結果、トリアリールアミン構造を含む電荷輸送物質を含有した電荷輸送層において、前記電荷輸送物質の配向性を制御することで、電荷のホッピング移動をスムーズかつ基板に対して平行方向への拡散を抑制し、光感度や解像度の向上、及び残留電位が低減することを知見した。また、前記電荷輸送物質の配向性を制御する手段としては、磁場配向処理が有効であることを知見した。
本発明は、本発明者らによる前記知見に基づくものであり、前記課題を解決するための手段としては以下の通りである。即ち、
<1> 導電性支持体上に少なくとも感光層を有する電子写真感光体において、前記感光層には、少なくとも下記一般式(1)で表わされるトリアリールアミン構造を有する電荷輸送物質が含まれ、前記感光層を、Z偏光を用いた共焦点ラマン分光測定を行った場合の、トリアリールアミン構造に起因する測定波数1,324±2cm−1におけるラマン散乱スペクトルでのピーク高さのうち、該感光層の深さ5μm以上の領域を測定した場合に得られるピーク高さをI(inside)、前記感光層の深さ5μm未満の領域を測定した場合に得られるピーク高さをI(surface)としたとき、下記数式(1)を満たすことを特徴とする電子写真感光体である。
(上記一般式(1)中、Ar、Ar、Arは置換、又は無置換の芳香族炭化水素基を表わす。また、ArとAr、ArとAr、ArとArは結合して複素環を形成してもよい。)
ε=I(inside)/I(surface)≧1.1・・・・・・・・・・・・・・・・数式(1)
<2> 電荷輸送物質が、下記一般式(3)で示されるスチルベン化合物を含む前記<1>に記載の電子写真感光体である。
(上記一般式(2)中、aは0又は1の整数である。Ar、Ar、Arは、置換又は無置換の芳香族炭化水素基を表わす。また、ArとAr、ArとAr、ArとArは結合して複素環を形成してもよい。また、R、R、Rは水素原子、置換又は無置換の炭素数1〜4のアルキル基、もしくは、置換又は無置換の芳香族炭化水素基を示す。R、R、RはC原子と直接結合してもよいし、アルキレン基、又はヘテロ原子を介してC原子と結合してもよい。)
<3> 一般式(2)で表わされる化合物が、下記一般式(3)で表わされる化合物である前記<2>に記載の電子写真感光体である。
(上記一般式(3)中、aは、0又は1の整数である。R〜R20は水素原子、置換又は無置換の炭素数1〜4のアルキル基、もしくは、置換又は無置換の芳香族炭化水素基を示す。R〜R17、R19とR20は隣り合う置換基と結合して複素環を形成してもよい。また、R〜R20はC原子と直接結合してもよいし、アルキレン基、又はヘテロ原子を介してC原子と結合してもよい。)
<4> 一般式(3)で表わされる化合物が、下記一般式(4)で表わされる化合物であることを特徴とする前記<3>に記載の電子写真感光体である。
(上記一般式(4)中、R21〜R44は水素原子、置換又は無置換の炭素数1〜4のアルキル基、もしくは、置換又は無置換の芳香族炭化水素基を示す。R21〜R44は隣り合う置換基と結合して複素環を形成してもよい。また、R21〜R44はC原子と直接結合してもよいし、アルキレン基、又はヘテロ原子を介してC原子と結合してもよい。)
<5> トリアリールアミン構造を有する電荷輸送物質が、下記一般式(5)で示されるジスチリルベンゼン化合物である前記<1>に記載の電子写真感光体である。
(上記一般式(5)中、Arは置換又は無置換の芳香族炭化水素基を表わす。A、Aは下記一般式(6)で表わされ、同一でも異なっていてもよい。)
(上記一般式(6)中、Ar、Ar、Ar10は置換、又は無置換の芳香族炭化水素基を表わす。また、ArとAr、ArとAr10、Ar10とArは結合して複素環を形成してもよい。)
<6> 一般式(5)で表わされる化合物が、下記一般式(7)で表わされる化合物である前記<5>に記載の電子写真感光体である。
(上記一般式(7)中、R45〜R74は水素原子、置換、又は無置換の炭素数1〜4のアルキル基、もしくは、置換又は無置換の芳香族炭化水素基を示す。R45〜R74は隣り合う置換基と結合して複素環を形成してもよい。また、R45〜R74はC原子と直接結合してもよいし、アルキレン基、又はヘテロ原子を介してC原子と結合してもよい。)
<7> トリアリールアミン構造を有する電荷輸送物質が、下記一般式(8)で示されるアミノビフェニル化合物を含む前記<1>から<2>のいずれかに記載の電子写真感光体である。
(上記一般式(8)中、Ar11、Ar12、Ar13、Ar14は置換、又は無置換の芳香族炭化水素基を表わす。また、Ar11〜Ar14において隣り合う基は結合して複素環を形成してもよい。)
<8> 一般式(8)で表わされる化合物が、下記一般式(9)で表わされる化合物である前記<7>に記載の電子写真感光体である。
(上記一般式(9)中、R75〜R93は水素原子、置換又は無置換の炭素数1〜4のアルキル基、もしくは、置換又は無置換の芳香族炭化水素基を示す。R75〜R93は隣り合う置換基と結合して複素環を形成してもよい。また、R75〜R93はC原子と直接結合してもよいし、アルキレン基、又はヘテロ原子を介してC原子と結合してもよい。)
<9> トリアリールアミン構造を有する電荷輸送物質が、下記一般式(10)で示されるベンジジン化合物を含む前記<1>に記載の電子写真感光体である。
(上記一般式(10)中、Ar15〜Ar20は置換又は無置換の芳香族炭化水素基を表わす。また、Ar15〜Ar20において隣り合う基は結合して複素環を形成してもよい。)
<10> 一般式(10)で表わされる化合物が、下記一般式(11)で表わされる化合物を含む前記<9>に記載の電子写真感光体である。
(上記一般式(11)中、R94〜R121は水素原子、置換又は無置換の炭素数1〜4のアルキル基、もしくは、置換又は無置換の芳香族炭化水素基を示す。R94〜R121は隣り合う置換基と結合して複素環を形成してもよい。また、R94〜R121はC原子と直接結合してもよいし、アルキレン基、又はヘテロ原子を介してC原子と結合してもよい。)
<11> 前記<1>から<10>のいずれかに記載の電子写真感光体の感光層を形成中、及び形成後の少なくともいずれかに磁場を印加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。
<12> 磁場の印加が、感光層を塗工し、固化する前に行われる前記<11>に記載の電子写真感光体の製造方法である。
<13> 磁場の印加が、感光層を塗工し、加熱乾燥する間に行われる前記<11>から<12>のいずれかに記載の電子写真感光体の製造方法である。
<14> 前記<11>から<13>のいずれかに記載の電子写真感光体の製造方法によって作製されたことを特徴とする電子写真感光体である。
<15> 前記<1>から<10>、及び<14>のいずれかに記載の電子写真感光体と、帯電手段、画像露光手段、現像手段、及び転写手段とを少なくとも有することを特徴とする画像形成装置である。
<16> 少なくとも帯電手段、画像露光手段、現像手段、転写手段、及び電子写真感光体を有し、前記現像手段は、異なる色のトナーが充填された複数の現像部を有し、該複数の現像部に対応した複数の電子写真感光体を有するタンデム方式の画像形成装置であって、前記電子写真感光体が、前記<1>から<10>、及び<14>のいずれかに記載の電子写真感光体である画像形成装置である。
<17> 前記<1>から<10>、及び<14>のいずれかに記載の電子写真感光体と、帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段、クリーニング手段のうちの少なくとも一つの手段が一体となり、かつ画像形成装置本体に着脱可能であることを特徴とするプロセスカートリッジである。
本発明によると、従来における諸問題を解決でき、電荷が感光層中をホッピング移動する際の電荷の広がりや電荷の停滞を抑制し、解像度や光感度が高く、残留電位も低い電子写真感光体、及びその製造方法を提供することができる。
また、前記電子写真感光体を用いることにより、高速印刷やフルカラー印刷、あるいはそれらの両立が可能で、かつ感光体の小径化に伴う装置の小型化並びに高画質化を実現した画像形成装置、及びその画像形成装置に用いられるプロセスカートリッジを提供することができる。
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
従来の感光体においては、電荷輸送層の膜厚が厚いほど解像度が低下し、残留電位が上昇する傾向がみられ、高耐久化と高画質化の両立において大きな問題となっていた。
しかし、トリアリールアミン構造を有する電荷輸送物質の配向性を高めることで、それらの課題が解決されることを見出し、感光体の高耐久化と高画質化の両立が実現することができた。
また、その手法として、少なくともトリアリールアミン構造を有する電荷輸送物質を含有させた感光層形成用塗工液を用いて、該感光層形成用塗工液を、塗工中、及び塗工後の少なくともいずれかに磁場を印加することで電荷輸送物質の配向性が高まることで実現できた。
磁場を印加することで、トリアリールアミン構造を有する電荷輸送物質の配向性が制御された理由については以下のように考えられる。
一般的に磁性体を有するものとしては、遷移金属元素や希土類元素が挙げられる。これらは3d軌道、あるいは4d軌道が完全に満たされておらず、それらの軌道中に存在する不対電子が自転運動しながら軌道運動している。
この運動に伴うスピン角運動量と軌道角運動量がもたらす磁気モーメントが、原子やイオンにおける磁石としての性質を発現している。
自然界に存在するほとんどの有機化合物は、磁性の起源となる不対電子を持たないことから、顕著な磁気的性質は示さないと考えられていた。
しかし、有機分子であっても不対電子スピンを持つ場合、磁気的性質を持ち、磁場により配向性が高まることが可能であると考えられる。
本発明において、トリアリールアミンを電荷輸送物質として含有する感光体に対して磁場を印加した場合、トリアリールアミンの配向性と感光体特性が変化することを見出した。
トリアリールアミンは、π電子が非局在化していることから良好な電荷輸送性を示すという特徴がある。
また、有機分子における磁性は、N原子などのP軌道中にある電子スピン、特に非局在性が高いπ電子スピンが担っていると考えられることから、トリアリールアミンは磁場下において配向性制御されたと考えられる。
また、トリアリールアミンの中でも高い電荷輸送性を示す、スチルベン、ジスチリルベンゼン、アミノビフェニル、ベンジジンなどの化合物は分子の長軸方向にπ共役の広がりがあると考えられ、磁場中において、磁力線に対しそれらの分子の長軸方向が平行になるように配向されやすいと考えられる。
よって、本発明において基体に対して垂直方向の磁力線で磁場を印加した場合、これらの電荷輸送物質の長軸方向が基体に対して垂直方向に配向したと考えられる。
本発明において、電荷輸送物質のZ軸方向、即ち、基体に対して垂直方向での配向性を制御することで、感光層における層厚方向での電荷輸送性が高まった理由は以下のように考えられる。
一般的に、有機分子を電荷がホッピング移動する際、分子間を電荷が移動するよりも、分子内を電荷が移動するほうが相当速いことが知られている。
よって、電荷輸送層を電荷が横切る際、できるだけ、電荷輸送物質間の電荷移動を少なくすることが理想的であり、そのためには、電荷輸送物質分子内で電荷が移動する方向が、電荷輸送層の層厚方向に配向していることが好ましいと考えられる。
本発明において特に有効に用いられる電荷輸送物質として、スチルベン、ジスチリルベンゼン、アミノビフェニル、ベンジジンなどを用いる場合は、電荷輸送物質の長軸方向が感光層の層厚方向に配向したため、より良好な感光体特性が得られた。
また、本発明の感光体においては、感光層内部において、電荷輸送物質の配向性が高いことが特徴として挙げられる。
配向処理を施していない従来の感光体においては、感光層の内部と表面での電荷輸送物質の配向性の違いは小さいが、本発明の感光層においては、感光層内部の方が表面より明らかに電荷輸送物質の配向性が高いことが確認された。
この理由については明らかではないが、表面においては外界の影響を受けるため、内部に比べ、配向制御されにくい可能性や、また、配向処理する際に感光層の表面に対し、内部の方が、流動性が高い状態にあり、配向しやすかったなどの理由が考えられる。
感光層の層厚方向の電荷輸送性は、感光層内部の電荷輸送物質の配向性に大きく依存すると考えられ、本発明で得られた感光体においては、感光層の表面での電荷輸送物質の配向性は従来のものと大きな違いはなくとも、感光層内部での電荷輸送物質の配向性が明らかに高まったため、従来の感光体よりもより良好な感光体特性を示したものと考えられる。
<配向性の評価方法>
次に、本発明における電荷輸送物質の配向性の評価方法について説明する。
電荷輸送物質の配向性の評価方法としては、共焦点ラマン分光測定法が挙げられる。
ラマン分光測定においては、物質の分極の方向とレーザーの偏光の方向が一致した場合に、ラマン活性が得られるため、配向性を評価できる方法であることが従来知られている。
共焦点ラマン分光測定装置としては、RAMAN−11(ナノフォトン株式会社製)を用いることができる。
そして、この共焦点ラマン分光測定装置に、Z偏光素子(Zpol(ナノフォトン株式会社))を組み込み、Z偏光レーザー光を照射したときのラマン散乱光を検出することで、基板に対して垂直方向の分子の配向性を評価することができる。
前記Z偏光素子に通す前のレーザーの光強度は、例えば、5mW、レーザー光の励起波長は532nm、対物レンズは×100(開口数(NA)=0.9)、スリット幅120μmで測定が行われる。
本測定方法において、Z偏光素子を組み込んでいるため、実際の測定レーザー光強度は、入射レーザー光強度よりも減衰している。
測定は、感光層表面と感光層内部での配向性を評価するために、それぞれ、感光層の深さ5μm未満の領域と、感光層の深さ5μm以上の領域を測定するように焦点を合わせそれぞれのトリアリールアミン構造に起因するラマン散乱強度を比較する。
これは、前述の様に、配向処理の影響を受けにくい表面部分と、配向処理の効果が得られる感光層内部でのラマン散乱強度を比較することで、配向処理の効果の有無を明確にするために行われる。
本測定方法においては、深さ方向での分解能が5μmと推定されるため、感光層の深さ5μm未満の領域(感光層の表面から深さ5μmまでの領域)での配向性を評価する場合は、感光層の表面(深さ0μm)にレーザー光の焦点を合わせて測定を行う。
また、感光層の深さ5μm以上の領域を測定する場合は、例えば、感光層の表面から深さ10μmに焦点を合わせて測定を行う。
また、ラマン散乱ピークは、トリアリールアミンに起因するラマン散乱スペクトルのピーク高さで比較される。すなわち、トリアリールアミンに起因する測定波数1,324±2cm−1における最も大きい強度のラマン散乱強度から、ピークがみられなかった測定波数1,356±2cm−1でのラマン散乱強度の平均値を引いた値をピーク高さとし、感光層の表面から5μmの領域におけるピーク高さをI(surface)とし、感光層の表面から深さ5μm以上の領域におけるピーク高さをI(inside)とし、下記式で表されるこれらの比εからトリアリールアミン構造を有する電荷輸送物質の配向性を評価する。
ε=I(inside)/I(surface)
従来の感光体においては、この比εが1.0以下であり、基体に対して垂直方向のトリアリールアミン構造を有する電荷輸送物質の配向性は感光層の表面領域と内部での差異はほとんどなかった。
しかし、本発明における感光体においては、感光層の表面領域と比較して、内部でのトリアリールアミン構造を有する電荷輸送物質の配向性が高く、前述の比εは1.1以上であった。
そして、εが1.1以上の感光体については、残留電位の低減や、ドット再現性の向上や、移動度特性の向上などの効果が明確であり、εが1.3以上の場合にはその効果は更に顕著であった。
これは、感光層内部でのトリアリールアミン構造を有する電荷輸送物質の、層厚方向での配向性が高いために、感光層中の電荷輸送性が高く、残留電位の低減や、移動度特性の向上、更には電荷の拡散が抑制されたことにより、ドット再現性が向上する効果が得られたと考えられる。
また、基体に対して垂直方向の電荷輸送物質の配向性は高ければ高いほど、電荷輸送特性は高まると考えられるため、εも大きいほど、特性は向上すると考えられる。
以下、トリアリールアミン構造を有する電荷輸送物質を配向制御する製造方法について詳しく説明する。
本発明の電子写真感光体は、トリアリールアミン構造を有する電荷輸送物質を含む感光層の形成中、及び形成後の少なくともいずれかにおいて磁場を印加することで得られる。
感光層の形成中、及び形成後の少なくともいずれかにおいて磁場を印加するタイミングとしては、感光層塗布液の塗工開始以降、どのタイミングで磁場を印加してもよいが、塗工中あるいは塗工直後の固化する前において磁場を印加することが好ましい。ここで、前記固化とは、指で触っても指に膜がつかない状態のことをいう。これは溶媒を多く含んだ状態の方が、トリアリールアミン構造を有する電荷輸送物質が動きやすい状態にあるためである。
この場合、塗工開始から磁場を印加することが好ましいが、塗工直後の固化する前から磁場を印加しても十分に効果が得られる。また、配向状態を安定に維持させるために、感光層に含まれる溶媒が蒸発して膜が固化するまで磁場を印加することが好ましい。
また、感光層を加熱乾燥する際、トリアリールアミン構造を有する電荷輸送物質の配向性が変化する場合があるので、磁場を印加した状態で加熱乾燥することが好ましく、そのまま室温に冷却されるまで磁場を印加し続けることがより好ましい。
一方、膜が固化する前に磁場印加を停止したり、膜が固化した後に磁場を印加したり、加熱乾燥時に磁場を印加しない場合には、磁場印加による効果は認められるものの効果はやや低下する傾向が見られる。
よって、本発明においては、塗工開始から、塗工後加熱乾燥し、その後室温に冷却されるまで磁場を印加することが配向させる上で最も好ましいが、少なくとも塗工直後の固化する前から、加熱乾燥して膜が固化するまで磁場を印加することが好ましく、いずれも高い効果が得られる。
効果を発揮する磁場の強度は配向制御する対象物質の配向のし易さによっても異なるため、特に規定はしないが、前記一般式(1)で表わされるトリアリールアミン構造を有する電荷輸送物質に用いた場合、5テスラ以上、より好ましくは8テスラ以上であれば十分な効果を発揮し、磁場強度は大きいほど好ましい。
磁場を印加する方向は基体に対して垂直方向と平行方向が考えられ、分子構造によってどちらも選択できるが、前述のように本発明において有効に用いられるスチルベン、ジスチリルベンゼン、アミノビフェニル、ベンジジンなどの電荷輸送物質を用いた場合、感光体の基体に対して垂直方向に印加する方がより好ましい。
次に、本発明の感光体について、図面を参照して以下に説明する。
図1に示すように、本発明の感光体1は、導電性支持体2上に、電荷発生物質を主成分とする電荷発生層3と、電荷輸送物質を主成分とする電荷輸送層4が積層された構成をなしている。
また、本発明の感光体1は、図2に示すように、導電性支持体2と、電荷発生層3との間に、下引き層6、あるいは中間層を形成してもよい。
また、本発明の感光体1は、図3に示すように、電荷輸送層4の上に保護層5を形成してもよい。
更に、本発明の感光体1は、図4に示すように、導電性支持体2上に、電荷発生物質と電荷輸送物質を含む単層の感光層7を有した単層型感光体の態様をなしてもよい。
導電性支持体としては、体積抵抗1010Ω・cm以下の導電性を示すもの、例えば、アルミニウム、ニッケル、クロム、ニクロム、銅、金、銀、白金などの金属、酸化スズ、酸化インジウムなどの金属酸化物を、蒸着又はスパッタリングにより、フィルム状もしくは円筒状のプラスチック、紙に被覆したもの、あるいは、アルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ステンレスなどの板及びそれらを、押し出し、引き抜きなどの工法で素管化後、切削、超仕上げ、研摩などの表面処理した管などを使用することができる。また、エンドレスニッケルベルト、エンドレスステンレスベルトも導電性支持体として用いる
ことができる。
この他、上記支持体上に導電性粉体を適当なバインダー樹脂に分散して塗工したものについても、本発明の導電性支持体として用いることができる。
この導電性粉体としては、カーボンブラック、アセチレンブラック、またアルミニウム、ニッケル、鉄、ニクロム、銅、亜鉛、銀などの金属粉、あるいは導電性酸化スズ、ITOなどの金属酸化物粉体などが挙げられる。
また、同時に用いられるバインダー樹脂には、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、ポリアリレート樹脂、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、アルキッド樹脂などの熱可塑性、熱硬化性樹脂又は光硬化性樹脂が挙げられる。
このような導電性層は、これらの導電性粉体とバインダー樹脂を適当な溶剤、例えば、テトラヒドロフラン、ジクロロメタン、メチルエチルケトン、トルエンなどに分散して塗布することにより設けることができる。
更に、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、ポリテトラフロロエチレン系フッ素樹脂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として良好に用いることができる。
次に、感光層について説明する。
積層構成の感光層は、少なくとも電荷発生層、及び電荷輸送層が順次積層されることによって構成されている。
前記電荷発生層は、電荷発生物質を含む層である。該電荷発生層には、公知の電荷発生物質を用いることが可能であり、その例としては、モノアゾ顔料、ジスアゾ顔料、非対称ジスアゾ顔料、トリスアゾ顔料等のアゾ顔料、チタニルフタロシアニン、銅フタロシアニン、バナジルフタロシアニン、ヒドロキシガリウムフタロシアニン、無金属フタロシアニン等のフタロシアニン系顔料、ペリレン系顔料、ペリノン系顔料、インジゴ顔料、ピロロピロール顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン系顔料、キノン系縮合多環化合物、スクエアリウム顔料等が挙げられる。これら電荷発生物質は単独でも、2種以上混合してもよい。
電荷発生層に用いられるバインダー樹脂としては、ポリアミド、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリケトン、ポリカーボネート、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルケトン、ポリスチレン、ポリスルホン、ポリ−N−ビニルカルバゾール、ポリアクリルアミド、ポリビニルベンザール、ポリエステル、フェノキシ樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリフェニレンオキシド、ポリアミド、ポリビニルピリジン、セルロース系樹脂、カゼイン、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン等が挙げられる。バインダー樹脂の量は、電荷発生物質100質量部に対し、0〜500質量部が好ましく、10〜300質量部がより好ましい。
前記電荷発生層は、電荷発生物質を必要に応じてバインダー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、超音波などの公知の分散方法を用いて分散し、これを導電性支持体上、もしくは下引き層や中間層上に塗布し、乾燥することにより形成される。バインダー樹脂の添加は、電荷発生物質の分散前、あるいは分散後のどちらでも構わない。
前記電荷発生層の形成に用いられる前記溶剤としては、イソプロパノール、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチルセルソルブ、酢酸エチル、酢酸メチル、ジクロロメタン、ジクロロエタン、モノクロロベンゼン、シクロヘキサン、トルエン、キシレン、リグロイン等の一般に用いられる有機溶剤が挙げられるが、これらの中でも、ケトン系溶媒、エステル系溶媒、エーテル系溶媒が特に好ましい。これらは単独で用いても2種以上混合して用いてもよい。
前記電荷発生層の形成用塗工液は、電荷発生物質、溶媒及びバインダー樹脂を主成分とするが、その中には、増感剤、分散剤、界面活性剤、シリコーンオイル等のいかなる添加剤が含まれていてもよい。
上記塗工液を用いて電荷発生層を塗工する方法としては、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、リングコート等の公知の方法を用いることができる。
前記電荷発生層の膜厚は、0.01〜5μm程度が好ましく、0.1〜2μmがより好ましい。塗工後には、オーブン等で加熱乾燥される。本発明における電荷発生層の乾燥温度としては、50℃以上160℃以下が好ましく、80℃以上140℃以下がより好ましい。
前記電荷輸送層は、トリアリールアミン構造を有する電荷輸送物質、及びバインダー樹脂を適当な溶剤に溶解乃至分散し、これを塗工中、及び塗工後の少なくともいずれかに磁場を印加することにより形成できる。
本発明に用いられるトリアリールアミン構造を有する電荷輸送物質のうち、特に有効に用いられるスチルベン、ジスチリルベンゼン、アミノビフェニル、ベンジジンを以下に示す。
<スチルベン構造を有する電荷輸送物質>
スチルベン構造を有する電荷輸送物質を下記一般式(2)〜(4)に示す。
(上記一般式(2)中、aは0又は1の整数である。Ar、Ar、Arは、置換又は無置換の芳香族炭化水素基を表わす。また、ArとAr、ArとAr、ArとArは結合して複素環を形成してもよい。また、R、R、Rは水素原子、置換又は無置換の炭素数1〜4のアルキル基、もしくは、置換又は無置換の芳香族炭化水素基を示す。R、R、RはC原子と直接結合してもよいし、アルキレン基、又はヘテロ原子を介してC原子と結合してもよい。)
(上記一般式(3)中、aは、0又は1の整数である。R〜R20は水素原子、置換又は無置換の炭素数1〜4のアルキル基、もしくは、置換又は無置換の芳香族炭化水素基を示す。R〜R17、R19とR20は隣り合う置換基と結合して複素環を形成してもよい。また、R〜R20はC原子と直接結合してもよいし、アルキレン基、又はヘテロ原子を介してC原子と結合してもよい。)
(上記一般式(4)中、R21〜R44は水素原子、置換又は無置換の炭素数1〜4のアルキル基、もしくは、置換又は無置換の芳香族炭化水素基を示す。R21〜R44は隣り合う置換基と結合して複素環を形成してもよい。また、R21〜R44はC原子と直接結合してもよいし、アルキレン基、又はヘテロ原子を介してC原子と結合してもよい。)
本発明に用いられるジスチリルベンゼン構造を有する電荷輸送物質を一般式(5)、及び一般式(7)に示す。
(上記一般式(5)中、Arは置換又は無置換の芳香族炭化水素基を表わす。A、Aは下記一般式(6)で表わされ、同一でも異なっていてもよい。)
(上記一般式(6)中、Ar、Ar、Ar10は置換又は無置換の芳香族炭化水素基を表わす。また、ArとAr、ArとAr10、Ar10とArは結合して複素環を形成してもよい。)
(上記一般式(7)中、R45〜R74は水素原子、置換又は無置換の炭素数1〜4のアルキル基、もしくは、置換又は無置換の芳香族炭化水素基を示す。R45〜R74は隣り合う置換基と結合して複素環を形成してもよい。また、R45〜R74はC原子と直接結合してもよいし、アルキレン基、又はヘテロ原子を介してC原子と結合してもよい。)
本発明に用いられるアミノビフェニル構造を有する電荷輸送物質を一般式(8)〜(9)に示す。
(上記一般式(8)中、Ar11、Ar12、Ar13、Ar14は置換、又は無置換の芳香族炭化水素基を表わす。また、Ar11〜Ar14において隣り合う基は結合して複素環を形成してもよい。)
(上記一般式(9)中、R75〜R93は水素原子、置換又は無置換の炭素数1〜4のアルキル基、もしくは、置換又は無置換の芳香族炭化水素基を示す。R75〜R93は隣り合う置換基と結合して複素環を形成してもよい。また、R75〜R93はC原子と直接結合してもよいし、アルキレン基、又はヘテロ原子を介してC原子と結合してもよい。)
本発明に用いられるベンジジン構造を有する電荷輸送物質を一般式(10)〜(11)に示す。
(上記一般式(10)中、Ar15〜Ar20は置換又は無置換の芳香族炭化水素基を表わす。また、Ar15〜Ar20において隣り合う基は結合して複素環を形成してもよい。)
(上記一般式(11)中、R94〜R121は水素原子、置換又は無置換の炭素数1〜4のアルキル基、もしくは、置換又は無置換の芳香族炭化水素基を示す。R94〜R121は隣り合う置換基と結合して複素環を形成してもよい。また、R94〜R121はC原子と直接結合してもよいし、アルキレン基、又はヘテロ原子を介してC原子と結合してもよい。)
なお、上記アルキル基としては炭素数1〜4が好ましくメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基などが挙げられる。芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ナフチル基、アンスリン基、フェナンスリル基、ピリニル基、チオフェニル基、フリル基、ピリジル基、キノリル基、ベンゾキノリル基、ガルバゾリル基、フェノチアジニル基、ベンゾフリル基、ベンゾチオフェニル基、ジベンゾフリル基、ジベンゾチオフェニル基などが挙げられる。上記各基が有してもよい置換基としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などのハロゲン原子や、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基などのアルキル基や、フェニル基、ナフチル基、アンスリル基、ピレニル基などのアリール基や、ベンジル基、フェニル基、ナフチルメチル基、フルフリル基、チエニル基などのアラルキル基や、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基などのアルコキシ基や、フェノキシ基、ナフトキシ基などのアリールオキシ基や、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジベンジルアミノ基、ジフェニルアミノ基などの置換アミノ基や、スチリル基、ナフチルビニル基などのアリールビニル基や、ニトロ基や、シアノ基や、水酸基などが挙げられる。ヘテロ原子としては、酸素原子や硫黄原子などが挙げられる。
前記スチルベンの具体例としては、次のようなものが挙げられる。
前記ジスチリルベンゼンの具体例としては、次のようなものが挙げられる。
前記アミノビフェニルの具体例としては、次のようなものが挙げられる。
前記ベンジジンの具体例としては、次のようなものが挙げられる。
これらの電荷輸送物質は従来公知であり、スチルベン化合物は、特公平03−39306号公報、特公昭63−19867号公報など、ジスチリルベンゼン化合物は、特開昭50−16538号公報、特許第2552695号公報など、アミノビフェニル化合物は、特許第2753582号公報など、ベンジジン化合物は、特公昭58−32372号公報などに記載されている。
前記電荷輸送層の形成に用いられるバインダー樹脂としては、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、ポリアリレート樹脂、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又は熱硬化性樹脂が挙げられる。
前記電荷輸送層の形成に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、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン、キシレン、アセトン、ジエチルエーテル、メチルエチルケトン等が用いられる。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よい。
塗工後に磁場を印加する場合は、磁場を印加する際により流動性がある方がよいと考えられるため、揮発性の低い溶媒を用い、残留溶媒が多い状態で磁場を印加するのがより好ましい。
また、電荷輸送層の膜厚は、解像度や応答性の点から、15μm以上、50μm以下が好ましく、20μm以上、30μm以下がより好ましい。
次に、感光層が単層構成の場合について述べる。
上述した電荷発生物質、電荷輸送物質をバインダー樹脂中に分散乃至溶解させ、電荷発生機能、及び電荷輸送機能を一つの層で実現した感光体である。
感光層は、電荷発生物質、電荷輸送物質及びバインダー樹脂をテトラヒドロフラン、ジオキサン、ジクロロエタン、メチルエチルケトン、シクロヘキサン、シクロヘキサノン、トルエン、キシレン等の溶剤に溶解ないし分散し、これを浸漬塗工法やスプレーコート、ビードコート、リングコートなどの従来公知の方法を用いて塗工して形成できる。また、本発明においては、感光層の形成中、及び形成後の少なくともいずれかに磁場を印加する。
電荷輸送物質には、正孔輸送物質と電子輸送物質の双方が含有されることが好ましい。また、必要により可塑剤やレベリング剤、酸化防止剤等を添加することもできる。
単層の感光層に用いられる電荷発生物質、電荷輸送物質、バインダー樹脂、有機溶剤及び各種添加剤等に関しては、前述の電荷発生層及び電荷輸送層に含有されるいずれの材料をも使用することが可能である。
バインダー樹脂としては、先に電荷輸送層で挙げたバインダー樹脂のほかに、電荷発生層で挙げたバインダー樹脂を混合して用いてもよい。バインダー樹脂100質量部に対する電荷発生物質の量は、5〜40質量部が好ましく、10〜30質量部がより好ましい。また、電荷輸送物質の量は、0〜190質量部が好ましく、50〜150質量部がより好ましい。また、感光層の膜厚は、5〜40μmが好ましく、10〜30μmがより好ましい。
本発明においては、耐摩耗性の向上を目的として、感光体の最表面に保護層を設けてもよい。該保護層としては、電荷輸送成分とバインダー成分とを重合させた高分子電荷輸送物質型、フィラーを含有させたフィラー分散型、硬化させた硬化型などが知られているが、本発明においては従来公知のいずれの保護層を用いてもよい。
本発明の感光体においては、導電性支持体と電荷発生層との間に下引き層を設けることができる。これら下引き層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、イソシアネート、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、下引き層には、モアレ防止、残留電位の低減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。
これらの下引き層は、前述の感光層の如く適当な溶媒及び塗工法を用いて形成することができる。
更に、本発明の下引き層として、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。
この他、本発明の下引き層には、Alを陽極酸化にて設けたものや、ポリパラキシリレン(パリレン)等の有機物やSiO、SnO、TiO、ITO、CeO等の無機物を真空薄膜作成法にて設けたものも良好に使用できる。この他にも公知のものを用いることができる。下引き層の膜厚は0〜10μmが好ましく、2〜6μmがより好ましい。
本発明の感光体において、導電性支持体と下引き層の間もしくは下引き層と電荷発生層との間に中間層を設けることも可能である。
前記中間層には、一般に、バインダー樹脂が含まれる。該バインダー樹脂としては、ポリアミド、アルコール可溶性ナイロン、水溶性ポリビニルブチラール、ポリビニルブチラール、ポリビニルアルコール等が挙げられる。また、中間層の形成法としては、前述のごとく一般に用いられる塗布法が採用される。なお、中間層の厚さは、0.05〜2μmが好ましい。
本発明においては、耐環境性の改善のため、特に、感度低下、残留電位の上昇を防止する目的で、電荷発生層、電荷輸送層、下引き層、保護層、及び中間層等の少なくとも1層に、酸化防止剤、可塑剤、滑剤、紫外線吸収剤、低分子電荷輸送物質及びレベリング剤を添加することができる。これらの化合物の代表的な材料を以下に記す。
各層に添加できる酸化防止剤として、例えば下記のものが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
(a)フェノール系化合物
フェノール系化合物としては、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール、ブチル化ヒドロキシアニソール、2,6−ジ−t−ブチル−4−エチルフェノール、n−オクタデシル−3−(4’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−t−ブチルフェノール)、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノ−ル)、2,2’−メチレンビス(4−エチル−6−t−ブチルフェノール)、4,4’−チオビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、4,4’−ブチリデンビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、1,1,3−トリス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェニル)ブタン、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、テトラキス[メチレン−3−(3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン、ビス[3,3’−ビス(4’−ヒドロキシ−3’−t−ブチルフェニル)ブチリックアッシド]グリコールエステル、トコフェロール類等が挙げられる。
(b)パラフェニレンジアミン類
パラフェニレンジアミン類としては、N−フェニル−N’−イソプロピル−p−フェニレンジアミン、N,N’−ジ−s−ブチル−p−フェニレンジアミン、N−フェニル−N−s−ブチル−p−フェニレンジアミン、N,N’−ジイソプロピル−p−フェニレンジアミン、N,N’−ジメチル−N,N’−ジ−t−ブチル−p−フェニレンジアミン等が挙げられる。
(c)ハイドロキノン類
ハイドロキノン類としては、2,5−ジ−t−オクチルハイドロキノン、2,6−ジドデシルハイドロキノン、2−ドデシルハイドロキノン、2−ドデシル−5−クロロハイドロキノン、2−t−オクチル−5−メチルハイドロキノン、2−(2−オクタデセニル)−5−メチルハイドロキノン等が挙げられる。
(d)有機硫黄化合物類
有機硫黄化合物類としては、ジラウリル−3,3’−チオジプロピオネート、ジステアリル−3,3’−チオジプロピオネート、ジテトラデシル−3,3’−チオジプロピオネート等が挙げられる。
(e)有機燐化合物類
有機燐化合物類としては、トリフェニルホスフィン、トリ(ノニルフェニル)ホスフィン、トリ(ジノニルフェニル)ホスフィン、トリクレジルホスフィン、トリ(2,4−ジブチルフェノキシ)ホスフィン等が挙げられる。
各層に添加できる可塑剤として、例えば下記のものが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
(a)リン酸エステル系可塑剤
リン酸エステル系可塑剤としては、リン酸トリフェニル、リン酸トリクレジル、リン酸トリオクチル、リン酸オクチルジフェニル、リン酸トリクロルエチル、リン酸クレジルジフェニル、リン酸トリブチル、リン酸トリ(2−エチルヘキシル)、リン酸トリフェニル等が挙げられる。
(b)フタル酸エステル系可塑剤
フタル酸エステル系可塑剤としては、フタル酸ジメチル、フタル酸ジエチル、フタル酸ジイソブチル、フタル酸ジブチル、フタル酸ジヘプチル、フタル酸ジ(2−エチルヘキシル)、フタル酸ジイソオクチル、フタル酸ジ−n−オクチル、フタル酸ジノニル、フタル酸ジイソノニル、フタル酸ジイソデシル、フタル酸ジウンデシル、フタル酸ジトリデシル、フタル酸ジシクロヘキシル、フタル酸ブチルベンジル、フタル酸ブチルラウリル、フタル酸メチルオレイル、フタル酸オクチルデシル、フマル酸ジブチル、フマル酸ジオクチル等が挙げられる。
(c)芳香族カルボン酸エステル系可塑剤
芳香族カルボン酸エステル系可塑剤としては、トリメリット酸トリオクチル、トリメリット酸トリ−n−オクチル、オキシ安息香酸オクチル等が挙げられる。
(d)脂肪族二塩基酸エステル系可塑剤
脂肪族二塩基酸エステル系可塑剤としては、アジピン酸ジブチル、アジピン酸ジ−n−ヘキシル、アジピン酸ジ(2−エチルヘキシル)、アジピン酸ジ−n−オクチル、アジピン酸n−オクチル−n−デシル、アジピン酸ジイソデシル、アジピン酸ジカプリル、アゼライン酸ジ(2−エチルヘキシル)、セバシン酸ジメチル、セバシン酸ジエチル、セバシン酸ジブチル、セバシン酸ジ−n−オクチル、セバシン酸ジ(2−エチルヘキシル)、セバシン酸ジ(2−エトキシエチル)、コハク酸ジオクチル、コハク酸ジイソデシル、テトラヒドロフタル酸ジオクチル、テトラヒドロフタル酸ジ−n−オクチル等が挙げられる。
(e)脂肪酸エステル誘導体
脂肪酸エステル誘導体としては、オレイン酸ブチル、グリセリンモノオレイン酸エステル、アセチルリシノール酸メチル、ペンタエリスリトールエステル、ジペンタエリスリトールヘキサエステル、トリアセチン、トリブチリン等が挙げられる。
(f)オキシ酸エステル系可塑剤
オキシ酸エステル系可塑剤としては、アセチルリシノール酸メチル、アセチルリシノール酸ブチル、ブチルフタリルブチルグリコレート、アセチルクエン酸トリブチル等が挙げられる。
(g)エポキシ可塑剤
エポキシ可塑剤としては、エポキシ化大豆油、エポキシ化アマニ油、エポキシステアリン酸ブチル、エポキシステアリン酸デシル、エポキシステアリン酸オクチル、エポキシステアリン酸ベンジル、エポキシヘキサヒドロフタル酸ジオクチル、エポキシヘキサヒドロフタル酸ジデシル等が挙げられる。
(h)二価アルコールエステル系可塑剤
二価アルコールエステル系可塑剤としては、ジエチレングリコールジベンゾエート、トリエチレングリコールジ(2−エチルブチラート)等が挙げられる。
(i)含塩素可塑剤
含塩素可塑剤としては、塩素化パラフィン、塩素化ジフェニル、塩素化脂肪酸メチル、メトキシ塩素化脂肪酸メチル等が挙げられる。
(j)ポリエステル系可塑剤
ポリエステル系可塑剤としては、ポリプロピレンアジペート、ポリプロピレンセバケート、ポリエステル、アセチル化ポリエステル等が挙げられる。
(k)スルホン酸誘導体
スルホン酸誘導体としては、p−トルエンスルホンアミド、o−トルエンスルホンアミド、p−トルエンスルホンエチルアミド、o−トルエンスルホンエチルアミド、トルエンスルホン−N−エチルアミド、p−トルエンスルホン−N−シクロヘキシルアミド等が挙げられる。
(l)クエン酸誘導体
クエン酸誘導体としては、クエン酸トリエチル、アセチルクエン酸トリエチル、クエン酸トリブチル、アセチルクエン酸トリブチル、アセチルクエン酸トリ(2−エチルヘキシル)、アセチルクエン酸n−オクチルデシル等が挙げられる。
(m)その他
その他の可塑剤としては、ターフェニル、部分水添ターフェニル、ショウノウ、2−ニトロジフェニル、ジノニルナフタリン、アビエチン酸メチル等が挙げられる。
各層に添加できる滑剤としては、例えば下記のものが挙げられるがこれらに限定されるものではない。
(a)炭化水素系化合物
炭化水素系化合物としては、流動パラフィン、パラフィンワックス、マイクロワックス、低重合ポリエチレン等が挙げられる。
(b)脂肪酸系化合物
脂肪酸系化合物としては、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルチミン酸、ステアリン酸、アラキジン酸、ベヘン酸等が挙げられる。
(c)脂肪酸アミド系化合物
脂肪酸アミド系化合物としては、ステアリルアミド、パルミチルアミド、オレイルアミド、メチレンビスステアリルアミド、エチレンビスステアロアミド等が挙げられる。
(d)エステル系化合物
エステル系化合物としては、脂肪酸の低級アルコールエステル、脂肪酸の多価アルコールエステル、脂肪酸ポリグリコールエステル等が挙げられる。
(e)アルコール系化合物
アルコール系化合物としては、セチルアルコール、ステアリルアルコール、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリグリセロール等が挙げられる。
(f)金属石けん
金属石けんとしては、ステアリン酸鉛、ステアリン酸カドミウム、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウム等が挙げられる。
(g)天然ワックス
天然ワックスとしては、カルナウバロウ、カンデリラロウ、蜜ロウ、鯨ロウ、イボタロウ、モンタンロウ等が挙げられる。
(h)その他
その他の滑剤としては、シリコーン化合物、フッ素化合物等が挙げられる。
各層に添加できる紫外線吸収剤として、例えば下記のものが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
(a)ベンゾフェノン系
ベンゾフェノン系紫外線吸収剤としては、2−ヒドロキシベンゾフェノン、2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、2,2’,4−トリヒドロキシベンゾフェノン、2,2’,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、2,2’−ジヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン等が挙げられる。
(b)サルシレート系
サルシレート系紫外線吸収剤としては、フェニルサルシレート、2,4−ジ−t−ブチルフェニル−3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンゾエート等が挙げられる。
(c)ベンゾトリアゾール系
ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤としては、(2’−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、(2’−ヒドロキシ−5’−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、(2’−ヒドロキシ−5’−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、(2’−ヒドロキシ−3’−t−ブチル−5’−メチルフェニル)5−クロロベンゾトリアゾール等が挙げられる。
(d)シアノアクリレート系
シアノアクリレート系紫外線吸収剤としては、2−シアノ−3,3−ジフェニルアクリル酸エチル、2−カルボメトキシ−3−p−メトキシアクリル酸メチル等が挙げられる。
(e)クエンチャー(金属錯塩系)
クエンチャー(金属錯塩系)紫外線吸収剤としては、ニッケル(2,2’−チオビス(4−t−オクチル)フェノレート)、ニッケルジブチルジチオカルバメート、ニッケルジブチルジチオカルバメート、コバルトジシクロヘキシルジチオホスフェート等が挙げられる。
(f)HALS(ヒンダードアミン)
HALS(ヒンダードアミン)系紫外線吸収剤としては、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)セバケート、1−[2−〔3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ〕エチル]−4−〔3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ〕−2,2,6,6−テトラメチルピリジン、8−ベンジル−7,7,9,9−テトラメチル−3−オクチル−1,3,8−トリアザスピロ〔4,5〕ウンデカン−2,4−ジオン、4−ベンゾイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン等が挙げられる。
次に、図面を用いて本発明の電子写真方法、並びに、画像形成装置を詳しく説明する。
図5は、本発明の電子写真プロセス、及び画像形成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5に示すように、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よい。帯電チャージャ12、転写前チャージャ15、転写チャージャ18、分離チャージャ19、クリーニング前チャージャ21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)のほか、ローラ状の帯電部材あるいはブラシ状の帯電部材等が用いられ、公知の手段がすべて使用可能である。
帯電部材は、コロナ帯電等の非接触帯電方式やローラあるいはブラシを用いた帯電部材による接触帯電方式が一般的であり、本発明においてはいずれも有効に使用することが可能である。特に、帯電ローラは、コロトロンやスコロトロン等に比べてオゾンの発生量を大幅に低減することが可能であり、感光体の繰り返し使用時における安定性や画質劣化防止に有効である。
しかし、感光体と帯電ローラとが接触していることにより、繰り返し使用によって帯電ローラが汚染され、それが感光体に影響を及ぼし異常画像の発生や耐摩耗性の低下等を助長する原因となっていた。
特に、耐摩耗性の高い感光体を用いる場合、表面の摩耗によるリフェイスがしにくいことから、帯電ローラの汚染を軽減させる必要があった。
そこで、図6に示すように、帯電チャージャ(帯電ローラ)12にギャップ形成部材12aを設け、感光体1に対してギャップを介して近接配置させることによって、汚染物質が帯電ローラに付着しにくく、あるいは除去しやすくなり、それらの影響を軽減することが可能である。この場合、感光体と帯電ローラとのギャップは小さい方が好ましく、例えば、100μm以下が好ましく、50μm以下がより好ましい。
しかし、前記帯電ローラを非接触とすることによって、放電が不均一になり、感光体の帯電が不安定になる場合がある。このような問題は、直流成分に交流成分を重畳させることによって帯電の安定性を維持し、これによりオゾンの影響、帯電ローラの汚染の影響及び帯電性の影響を同時に軽減することが可能となる。
一方、画像露光部13、除電ランプ11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。これらの中でも半導体レーザー(LD)や発光ダイオード(LED)が主に用いられる。
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。
光源等は、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1に光が照射される。但し、除電工程における感光体1への露光は、感光体1に与える疲労の影響が大きく、特に帯電低下や残留電位の上昇を引き起こす場合がある。
したがって、露光による除電ではなく、帯電工程やクリーニング工程において逆バイアスを印可することによっても除電することが可能な場合もあり、感光体の高耐久化の面から有効な場合がある。
電子写真感光体1に正(負)帯電を施し、画像露光を行なうと、感光体表面上には正(負)の静電潜像が形成される。これを負(正)極性のトナー(検電微粒子)で現像すれば、ポジ画像が得られるし、また正(負)極性のトナーで現像すれば、ネガ画像が得られる。
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。
転写手段には、一般に前述の帯電器を使用することができるが、図5に示すように、転写チャージャ18と、分離チャージャ19とを併用したものが効果的である。
また、このような転写手段を用いて、感光体からトナー像を紙に直接転写されるが、本発明においては感光体上のトナー像を一度中間転写体に転写し、その後中間転写体から紙に転写する中間転写方式であることが感光体の高耐久化、あるいは高画質化においてより好ましい。
感光体表面に付着する汚染物質の中でも帯電によって生成する放電物質やトナー中に含まれる外添剤等は、湿度の影響を拾いやすく異常画像の原因となっているが、このような異常画像の原因物質には、紙粉もその一つであり、それらが感光体に付着することによって、異常画像が発生しやすくなるだけでなく、耐摩耗性を低下させたり、偏摩耗を引き起こしたりする傾向が見られる。したがって、上記の理由により感光体と紙とが直接接触しない構成であることが高画質化の点からより好ましい。
また、中間転写方式は、フルカラー印刷が可能な画像形成装置に特に有効であり、複数のトナー像を一度中間転写体上に形成した後に紙に一度に転写することによって、色ズレの防止の制御もしやすく高画質化に対しても有効である。
しかし、中間転写方式は、一枚のフルカラー画像を得るのに4回のスキャンが必要となるため、感光体の耐久性が大きな問題となっていた。
本発明における感光体は、ドラムヒーターなしでも画像ボケが発生しにくいことから中間転写方式の画像形成装置に組み合わせて用いることが容易であり、特に有効かつ有用である。
中間転写体には、ドラム状やベルト状など種々の材質あるいは形状のものがあるが、本発明においては従来公知である中間転写体のいずれも使用することが可能であり、感光体の高耐久化あるいは高画質化に対し有効かつ有用である。
現像ユニット14により、感光体1上に現像されたトナーは、転写紙17に転写されるが、すべて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22、あるいはクリーニングブレード23により、感光体1から除去される。
このクリーニング工程は、クリーニングブラシだけで行なわれたり、ブレードと併用して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。
クリーニングは、前述のとおり転写後に感光体1上に残ったトナー等を除く工程であるが、上記のブレード23、あるいはブラシ22等によって感光体1が繰り返し擦られることにより、感光体1の摩耗が促進されたり、傷が入ったりすることによって異常画像が発生することがある。
また、クリーニング不良によって感光体の表面が汚染されたりすると異常画像の発生の原因となるだけでなく、感光体の寿命を大幅に低減させることにつながる。特に、耐摩耗性の向上のためにフィラーを含有させた層を最表面に形成された感光体の場合には、感光体表面に付着した汚染物質が除去されにくいことから、フィルミングや異常画像の発生を助長することになる。したがって、感光体のクリーニング性を高めることは感光体の高耐久化及び高画質化に対し非常に有効である。
感光体のクリーニング性を高める手段としては、感光体表面の摩擦係数を低減させる方法が知られている。感光体表面の摩擦係数を低減させる方法としては、各種の潤滑性物質を感光体表面に含有させる方法と、外部より感光体表面に潤滑性物質を供給させる方法とに分類される。前者はエンジン廻りのレイアウトの自由度が高いため、小径感光体には有利であるが、繰り返し使用によって摩擦係数は顕著に増加するため、その持続性に課題が残されている。一方、後者は潤滑性物質を供給する部品を備える必要があるが、摩擦係数の安定性は高いことから感光体の高耐久化に対しては有効である。その中で、潤滑性物質を現像剤に含有させることによって現像時に感光体に付着させる方法は、エンジン廻りのレイアウトにも制約を受けずに、感光体表面の摩擦係数低減効果の持続性も高いため、感光体の高耐久化及び高画質化に対しては非常に有効な手段である。
これらの潤滑性物質としては、シリコーンオイル、フッ素オイル等の潤滑性液体、PTFE、PFA、PVDF等の各種フッ素含有樹脂、シリコーン樹脂、ポリオレフィン系樹脂、シリコングリース、フッ素グリース、パラフィンワックス、脂肪酸エステル類、ステアリン酸亜鉛等の脂肪酸金属塩、黒鉛、二硫化モリブデン等の潤滑性液体や固体、粉末等が挙げられるが、特に現像剤に混合させる場合には粉末状である必要があり、特にステアリン酸亜鉛は悪影響が少なく、極めて有効に使用することができる。ステアリン酸亜鉛粉末をトナーに含有させる場合には、それらのバランスやトナーに与える影響を考慮する必要があり、トナーに対して0.01〜0.5質量%が好ましく、0.1〜0.3質量%がより好ましい。
本発明による感光体は、電荷の輸送性を高め、高光感度を実現したことから小径感光体に適用できる。従って、上記の感光体がより有効に用いられる画像形成装置あるいはその方式としては、複数色のトナーに対応した各々の現像部に対して、対応した複数の感光体を具備し、それによって並列処理を行なう、いわゆるタンデム方式の画像形成装置に極めて有効に使用される。上記タンデム方式の画像形成装置は、フルカラー印刷に必要とされるイエロー(C)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の少なくとも4色のトナー及びそれらを保持する現像部を配置し、更にそれらに対応した少なくとも4本の感光体を具備することによって、従来のフルカラー印刷が可能な画像形成装置に比べ極めて高速なフルカラー印刷を可能としている。
図7は、本発明のタンデム方式のフルカラー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7において、感光体1C(シアン),1M(マゼンタ),1Y(イエロー),1K(ブラック)は、ドラム状の感光体1であり、これらの感光体1C,1M,1Y,1Kは、図中の矢印方向に回転し、その周りに少なくとも回転順に帯電部材12C,12M,12Y,12K、現像部材14C,14M,14Y,14K、クリーニング部材15C,15M,15Y,15Kが配置されている。帯電部材12C,12M,12Y,12Kは、感光体1の表面を均一に帯電するための帯電装置12を構成する。
この帯電部材12C,12M,12Y,12Kと、現像部材14C,14M,14Y,14Kとの間の感光体1の裏面側より、図示しない露光部材からのレーザー光13C,13M,13Y,13Kが照射され、感光体1C,1M,1Y,1Kに静電潜像が形成されるようになっている。
そして、このような感光体1C,1M,1Y,1Kを中心とした4つの画像形成要素10C、10M、10Y、10Kが、転写材搬送手段である転写搬送ベルト25に沿って並置されている。
転写搬送ベルト25は、各画像形成ユニット10C、10M、10Y、10Kの現像部材14C,14M,14Y,14Kと、クリーニング部材15C,15M,15Y,15Kとの間で感光体1C,1M,1Y,1Kに当接しており、転写搬送ベルト25の感光体1側の裏側に当たる面(裏面)には転写バイアスを印加するための転写ブラシ26C,26M,26Y,26Kが配置されている。各画像形成要素10C、10M、10Y、10Kは現像装置内部のトナーの色が異なることであり、その他は全て同様の構成となっている。
図7に示す構成のカラー電子写真装置において、画像形成動作は次のようにして行なわれる。まず、各画像形成要素10C、10M、10Y、10Kにおいて、感光体1C,1M,1Y,1Kが、矢印方向(感光体1と連れ周り方向)に回転する帯電部材12C,12M,12Y,12Kにより帯電され、次に、感光体1の外側に配置された露光部(図示せず)でレーザー光13C,13M,13Y,13Kにより、作成する各色の画像に対応した静電潜像が形成される。
次に現像部材14C,14M,14Y,14Kにより潜像を現像してトナー像が形成される。現像部材14C,14M,14Y,14Kは、それぞれC(シアン),M(マゼンタ),Y(イエロー),K(ブラック)のトナーで現像を行なう現像部材で、4つの感光体1C,1M,1Y,1K上で作られた各色のトナー像は転写紙上で重ねられる。
転写紙17は給紙コロ24によりトレイから送り出され、一対のレジストローラ16で一旦停止し、上記感光体上への画像形成とタイミングを合わせて転写搬送ベルト25に送られる。転写搬送ベルト25上に保持された転写紙17は搬送されて、各感光体1C,1M,1Y,1Kとの当接位置(転写部)で各色トナー像の転写が行なわれる。
感光体上のトナー像は、転写ブラシ26C,26M,26Y,26Kに印加された転写バイアスと感光体1C,1M,1Y,1Kとの電位差から形成される電界により、転写紙17上に転写される。
そして、4つの転写部を通過して4色のトナー像が重ねられた記録紙17は、定着装置27に搬送され、トナーが定着されて、図示しない排紙部に排紙される。
また、転写部で転写されずに各感光体1C,1M,1Y,1K上に残った残留トナーは、クリーニング装置15C,15M,15Y,15Kで回収される。
なお、図7の例では画像形成要素は転写紙搬送方向上流側から下流側に向けて、C(シアン),M(マゼンタ),Y(イエロー),K(ブラック)の色の順で並んでいるが、この順番に限るものでは無く、色順は任意に設定されるものである。また、黒色のみの原稿を作成する際には、黒色以外の画像形成要素10C,10M,10Yが停止するような機構を設けることは本発明に特に有効に利用できる。
更に、図7において帯電部材は感光体と当接しているが、図6に示したような帯電機構にすることにより、両者の間に適当なギャップ(10〜200μm程度)を設けてやることにより、両者の摩耗量が低減できると共に、帯電部材へのトナーフィルミングが少なくて済み良好に使用できる。
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。
前記プロセスカートリッジとは、図8に示すように、感光体1を内蔵し、他に帯電手段12、露光手段13、現像手段14、転写手段17、クリーニング手段18、及び除電手段1を含んだ1つの装置(部品)である。
上記のタンデム方式による画像形成装置は、複数のトナー像を一度に転写できるため高速フルカラー印刷が実現される。
しかし、感光体が少なくとも4本を必要とすることから、装置の大型化が避けられず、また使用されるトナー量によっては、各々の感光体の摩耗量に差が生じ、それによって色の再現性が低下したり、異常画像が発生したりするなど多くの課題を有していた。
それに対し、本発明による感光体は、高光感度が実現されたことにより小径感光体でも適用可能であり、かつ残留電位上昇や感度劣化等の影響が低減されたことから、4本の感光体の使用量が異なっていても、残留電位や感度の繰り返し使用経時における差が小さく、長期繰り返し使用しても色再現性に優れたフルカラー画像を得ることが可能となる。
以下、本発明について、実施例を挙げて説明するが、本発明は、これら実施例により制約を受けるものではない。
(実施例1)
−スチルベン−
まず、直径30mmの円形状を断面とするアルミニウムシリンダー上に下記組成の下引き層用塗工液、及び下記組成の電荷発生層用塗工液を、浸漬塗工法により順次塗布し、オーブンで乾燥を行ない、膜厚3.5μmの下引き層、膜厚0.2μmの電荷発生層を形成した。なお、各層の乾燥条件は、下引き層は130℃、電荷発生層は90℃で各々20分間乾燥を行なった。
(下引き層用塗工液の組成)
・酸化チタンCR−EL(石原産業社製) 50質量部
・アルキッド樹脂ベッコライトM6401−50 14質量部
(固形分50質量%、大日本インキ化学工業社製)
・メラミン樹脂L−145−60 8質量部
(固形分60質量%、大日本インキ化学工業社製)
・2−ブタノン 120質量部
(電荷発生層用塗工液の組成)
・図9に示すX線回折スペクトルを示すチタニルフタロシアニン 8質量部
・ポリビニルブチラールBX−1(積水化学工業社製) 5質量部
・2−ブタノン 400質量部
本実施例では、図12〜13に示す磁場配向装置を用いて、電荷輸送層用塗工液を塗工して電荷輸送層を形成した。ここで、図12は、本発明に用いられる磁場配向装置の構成を示す側面側おける断面図であり、図13は、図12の上面図である。
図12〜13に示すように、下記組成の電荷輸送層用塗工液103に、下引き層と電荷発生層を表面に塗工した前記アルミニウムシリンダー1aを、昇降機104を用いて浸漬し、アルミニウムシリンダー1aを引き上げ、電荷輸送層を塗工した。
引き上げ後は、図12に示すような状態で、電荷輸送層が固化する前に、マグネット101,102により、磁場印加を開始し、アルミニウムシリンダー1aの内側から外側に向かって、すなわちアルミ基板に対して垂直方向に磁場を印加しながら、指触乾燥を行なった。磁場の強度は8テスラに設定した。
指触乾燥後、磁場を印加したまま、ヒーター105にて基体内部から加熱することで110℃にて60分乾燥を行なった後、室温まで自然冷却する間、磁場を印加しつづけた。なお、電荷輸送層用塗工液103への浸漬中、及び電荷輸送層の乾燥中において、基体は回転することなく上下移動するのみである。電荷輸送層の膜厚は27μmで形成し、感光体1を作製した。
(電荷輸送層用塗工液の組成)
・ポリカーボネート(Zポリカ、帝人化成社製) 10質量部
・下記構造式の電荷輸送物質 7質量部
・シリコーンオイル(KF−50、信越化学工業社製) 0.002質量部
・テトラヒドロフラン 40質量部
・キシレン 40質量部
(実施例2)
実施例1において、電荷輸送物質を下記構造式で示される電荷輸送物質に変更した以外は、実施例1と同様にして感光体2を作製した。
(実施例3)
実施例1において、電荷輸送物質を下記構造式で示される電荷輸送物質に変更した以外は、実施例1と同様にして感光体3を作製した。
(実施例4)
実施例1において、電荷輸送物質を下記構造式で示される電荷輸送物質に変更した以外は、実施例1と同様にして感光体4を作製した。
(実施例5)
実施例1において、電荷輸送物質を下記構造式で示される電荷輸送物質に変更した以外は、実施例1と同様にして感光体5を作製した。
(実施例6)
実施例1において、電荷輸送物質を下記構造式で示される電荷輸送物質に変更した以外は、実施例1と同様にして感光体6を作製した。
(実施例7)
実施例1において、電荷輸送物質を下記構造式で示される電荷輸送物質に変更した以外は、実施例1と同様にして感光体7を作製した。
(実施例8)
実施例1において、電荷輸送物質を下記構造式で示される電荷輸送物質に変更した以外は、実施例1と同様にして感光体8を作製した。
(実施例9)
実施例1において、電荷輸送物質を下記構造式で示される電荷輸送物質に変更した以外は、実施例1と同様にして感光体9を作製した。
(実施例10)
実施例1において、電荷輸送物質を下記構造式で示される電荷輸送物質に変更した以外は、実施例1と同様にして感光体10を作製した。
(実施例11)
実施例1において、電荷輸送物質を下記構造式で示される電荷輸送物質に変更した以外は、実施例1と同様にして感光体11を作製した。
(実施例12)
実施例1において、電荷輸送物質を下記構造式で示される電荷輸送物質に変更した以外は、実施例1と同様にして感光体12を作製した。
(実施例13)
実施例3において、磁場を印加するタイミングを、電荷輸送層の塗工中から開始し、加熱乾燥後、室温まで自然冷却する間、印加し続けることに変更した以外は、実施例3と同様にして感光体13を作製した。
(実施例14)
実施例3において、磁場を印加するタイミングを、塗工直後、電荷輸送層が固化する前に開始し、20分間印加した後に印加を停止し、それ以降の加熱乾燥工程においては印加しないことに変更した以外は、実施例3と同様にして感光体14を作製した。
(実施例15)
実施例3において、磁場を印加するタイミングを、電荷輸送層が固化した後に開始し、20分間印加した後に加熱乾燥し、室温まで自然冷却する間、印加し続けることに変更した以外は、実施例3と同様にして感光体15を作製した。
(実施例16)
直径30mmのアルミニウムシリンダー上に下記組成の感光層用塗工液を、図12〜13の製造装置により塗工し、単層の感光層を形成した。感光層用塗工液にアルミニウムシリンダーを浸漬し、アルミニウムシリンダーを引き上げ、感光層を塗工した。引き上げ後は図12に示すような状態で、感光層が固化する前に磁場印加を開始し、アルミニウムシリンダーの内側から外側に向かって、すなわちアルミ基板に対して垂直方向に磁場を印加しながら、指触乾燥を行なった。磁場の強度は8テスラにて行なった。
指触乾燥後、磁場を印加したまま、ヒーター105にて基体内部から加熱することで110℃にて60分乾燥を行なったのち、室温まで自然冷却する間、磁場を印加しつづけた。なお、浸漬中、乾燥中において、基体は回転することなく上下移動するのみである。感光層の膜厚は20μmで形成し、感光体16を作製した。
(感光層用塗工液の組成)
・ポリカーボネート(Zポリカ、帝人化成社製) 10質量部
・下記構造式の電荷輸送物質 7質量部
・下記構造式の電子輸送物質 4質量部
・シリコーンオイル(KF−50、信越化学製) 0.002質量部
・テトラヒドロフラン 40質量部
・キシレン 40質量部
・図9に示すX線回折スペクトルを示すチタニルフタロシアニン 0.2質量部
(実施例17)
−ジスチリルベンゼン−
実施例1において、電荷輸送物質を下記構造式で示される電荷輸送物質に変更した以外は、実施例1と同様にして感光体17を作製した。
(実施例18)
実施例1において、電荷輸送物質を下記構造式で示される電荷輸送物質に変更した以外は、実施例1と同様にして感光体18を作製した。
(実施例19)
実施例1において、電荷輸送物質を下記構造式で示される電荷輸送物質に変更した以外は、実施例1と同様にして感光体19を作製した。
(実施例20)
実施例1において、電荷輸送物質を下記構造式で示される電荷輸送物質に変更した以外は、実施例1と同様にして感光体20を作製した。
(実施例21)
実施例1において、電荷輸送物質を下記構造式で示される電荷輸送物質に変更した以外は、実施例1と同様にして感光体21を作製した。
(実施例22)
実施例1において、電荷輸送物質を下記構造式で示される電荷輸送物質に変更した以外は、実施例1と同様にして感光体22を作製した。
(実施例23)
実施例1において、電荷輸送物質を下記構造式で示される電荷輸送物質に変更した以外は、実施例1と同様にして感光体23を作製した。
(実施例24)
実施例17において、磁場を印加するタイミングを、電荷輸送層の塗工中から開始し、加熱乾燥後、室温まで自然冷却する間、印加し続けることに変更した以外は、実施例17と同様にして感光体24を作製した。
(実施例25)
実施例17において、磁場を印加するタイミングを、塗工直後、電荷輸送層が固化する前に開始し、20分間印加した後に印加を停止し、それ以降の加熱乾燥工程においては印加しないことに変更した以外は、実施例17と同様にして感光体25を作製した。
(実施例26)
実施例17において、磁場を印加するタイミングを、電荷輸送層が固化した後に開始し、20分間印加した後に加熱乾燥し、室温まで自然冷却する間、印加し続けることに変更した以外は、実施例17と同様にして感光体26を作製した。
(実施例27)
実施例16において、電荷輸送物質を下記構造式で示される電荷輸送物質に変更した以外は、実施例16と同様にして感光体27を作製した。
(実施例28)
−アミノビフェニル−
実施例1において、電荷輸送物質を下記構造式で示される電荷輸送物質に変更した以外は、実施例1と同様にして感光体28を作製した。
(実施例29)
実施例1において、電荷輸送物質を下記構造式で示される電荷輸送物質に変更した以外は、実施例1と同様にして感光体29を作製した。
(実施例30)
実施例1において、電荷輸送物質を下記構造式で示される電荷輸送物質に変更した以外は、実施例1と同様にして感光体30を作製した。
(実施例31)
実施例1において、電荷輸送物質を下記構造式で示される電荷輸送物質に変更した以外は、実施例1と同様にして感光体31を作製した。
(実施例32)
実施例1において、電荷輸送物質を下記構造式で示される電荷輸送物質に変更した以外は、実施例1と同様にして感光体32を作製した。
(実施例33)
実施例28において、磁場を印加するタイミングを、電荷輸送層の塗工中から開始し、加熱乾燥後、室温まで自然冷却する間、印加し続けることに変更した以外は、実施例28と同様にして感光体33を作製した。
(実施例34)
実施例28において、磁場を印加するタイミングを、塗工直後、電荷輸送層が固化する前に開始し、20分間印加した後に印加を停止し、それ以降の加熱乾燥工程においては印加しないことに変更した以外は、実施例28と同様にして感光体34を作製した。
(実施例35)
実施例28において、磁場を印加するタイミングを、電荷輸送層が固化した後に開始し、20分間印加した後に加熱乾燥し、室温まで自然冷却する間、印加し続けることに変更した以外は、実施例28と同様にして感光体35を作製した。
(実施例36)
実施例16において、電荷輸送物質を下記構造式で示される電荷輸送物質に変更した以外は、実施例16と同様にして感光体36を作製した。
(実施例37)
−ベンジジン−
実施例1において、電荷輸送物質を下記構造式で示される電荷輸送物質に変更した以外は、実施例1と同様にして感光体37を作製した。
(実施例38)
実施例1において、電荷輸送物質を下記構造式で示される電荷輸送物質に変更した以外は、実施例1と同様にして感光体38を作製した。
(実施例39)
実施例1において、電荷輸送物質を下記構造式で示される電荷輸送物質に変更した以外は、実施例1と同様にして感光体39を作製した。
(実施例40)
実施例1において、電荷輸送物質を下記構造式で示される電荷輸送物質に変更した以外は、実施例1と同様にして感光体40を作製した。
(実施例41)
実施例37において、磁場を印加するタイミングを、電荷輸送層の塗工中から開始し、加熱乾燥後、室温まで自然冷却する間、印加し続けることに変更した以外は、実施例37と同様にして感光体41を作製した。
(実施例42)
実施例37において、磁場を印加するタイミングを、塗工直後、電荷輸送層が固化する前に開始し、20分間印加した後に印加を停止し、それ以降の加熱乾燥工程においては印加しないことに変更した以外は、実施例37と同様にして感光体42を作製した。
(実施例43)
実施例37において、磁場を印加するタイミングを、電荷輸送層が固化した後に開始し、20分間印加した後に加熱乾燥し、室温まで自然冷却する間、印加し続けることに変更した以外は、実施例37と同様にして感光体43を作製した。
(実施例44)
実施例16において、電荷輸送物質を下記構造式で示される電荷輸送物質に変更した以外は、実施例16と同様にして感光体44を作製した。
(比較例1)
実施例1において、電荷輸送物質を下記構造式で示される電荷輸送物質に変更した以外は、実施例1と同様にして感光体45を作製した。
(比較例2)
比較例1において、磁場を印加しないこと以外は比較例1と同様にして感光体46を作製した。
(比較例3)
実施例1において、電荷輸送物質を下記構造式で示される電荷輸送物質に変更した以外は、実施例1と同様にして感光体47を作製した。
(比較例4)
比較例3において、磁場を印加しないこと以外は比較例3と同様にして感光体48を作製した。
(比較例5)
実施例1において、電荷輸送物質を下記構造式で示される電荷輸送物質に変更した以外は、実施例1と同様にして感光体49を作製した。
(比較例6)
比較例5において、磁場を印加しないこと以外は比較例5と同様にして感光体50を作製した。
(比較例7)
実施例1において、電荷輸送物質を下記構造式で示される電荷輸送物質に変更した以外は、実施例1と同様にして感光体51を作製した。
(比較例8)
比較例7において、磁場を印加しないこと以外は比較例7と同様にして感光体52を作製した。
(比較例9)
実施例1において、磁場を印加しないこと以外は実施例1と同様にして感光体53を作製した。
(比較例10)
実施例2において、磁場を印加しないこと以外は実施例2と同様にして感光体54を作製した。
(比較例11)
実施例3において、磁場を印加しないこと以外は実施例3と同様にして感光体55を作製した。
(比較例12)
実施例4において、磁場を印加しないこと以外は実施例4と同様にして感光体56を作製した。
(比較例13)
実施例5において、磁場を印加しないこと以外は実施例5と同様にして感光体57を作製した。
(比較例14)
実施例6において、磁場を印加しないこと以外は実施例6と同様にして感光体58を作製した。
(比較例15)
実施例7において、磁場を印加しないこと以外は実施例7と同様にして感光体59を作製した。
(比較例16)
実施例8において、磁場を印加しないこと以外は実施例8と同様にして感光体60を作製した。
(比較例17)
実施例9において、磁場を印加しないこと以外は実施例9と同様にして感光体61を作製した。
(比較例18)
実施例10において、磁場を印加しないこと以外は実施例10と同様にして感光体62を作製した。
(比較例19)
実施例11において、磁場を印加しないこと以外は実施例11と同様にして感光体63を作製した。
(比較例20)
実施例12において、磁場を印加しないこと以外は実施例12と同様にして感光体64を作製した。
(比較例21)
実施例16において、磁場を印加しないこと以外は実施例16と同様にして感光体65を作製した。
(比較例22)
実施例1において、電荷輸送物質を下記構造式で示される電荷輸送物質に変更した以外は、実施例1と同様にして感光体66を作製した。
(比較例23)
比較例22において、磁場を印加しないこと以外は比較例22と同様にして感光体67を作製した。
(比較例24)
実施例1において、電荷輸送物質を下記構造式で示される電荷輸送物質に変更した以外は、実施例1と同様にして感光体68を作製した。
(比較例25)
比較例24において、磁場を印加しないこと以外は比較例24と同様にして感光体69を作製した。
(比較例26)
実施例1において、電荷輸送物質を下記構造式で示される電荷輸送物質に変更した以外は、実施例1と同様にして感光体70を作製した。
(比較例27)
比較例26において、磁場を印加しないこと以外は比較例26と同様にして感光体71を作製した。
(比較例28)
実施例17において、磁場を印加しないこと以外は実施例17と同様にして感光体72を作製した。
(比較例29)
実施例18において、磁場を印加しないこと以外は実施例18と同様にして感光体73を作製した。
(比較例30)
実施例319において、磁場を印加しないこと以外は実施例19と同様にして感光体74を作製した。
(比較例31)
実施例20において、磁場を印加しないこと以外は実施例20と同様にして感光体75を作製した。
(比較例32)
実施例21において、磁場を印加しないこと以外は実施例21と同様にして感光体76を作製した。
(比較例33)
実施例22において、磁場を印加しないこと以外は実施例22と同様にして感光体77を作製した。
(比較例34)
実施例23において、磁場を印加しないこと以外は実施例23と同様にして感光体78を作製した。
(比較例35)
実施例27において、磁場を印加しないこと以外は実施例27と同様にして感光体79を作製した。
(比較例36)
実施例1において、電荷輸送物質を下記構造式で示される電荷輸送物質に変更した以外は、実施例1と同様にして感光体80を作製した。
(比較例37)
比較例36において、磁場を印加しないこと以外は比較例36と同様にして感光体81を作製した。
(比較例38)
実施例1において、電荷輸送物質を下記構造式で示される電荷輸送物質に変更した以外は、実施例1と同様にして感光体82を作製した。
(比較例39)
比較例38において、磁場を印加しないこと以外は比較例38と同様にして感光体83を作製した。
(比較例40)
実施例28において、磁場を印加しないこと以外は実施例28と同様にして感光体84を作製した。
(比較例41)
実施例29において、磁場を印加しないこと以外は実施例29と同様にして感光体85を作製した。
(比較例42)
実施例30において、磁場を印加しないこと以外は実施例30と同様にして感光体86を作製した。
(比較例43)
実施例31において、磁場を印加しないこと以外は実施例31と同様にして感光体87を作製した。
(比較例44)
実施例32において、磁場を印加しないこと以外は実施例32と同様にして感光体88を作製した。
(比較例45)
実施例36において、磁場を印加しないこと以外は実施例36と同様にして感光体89を作製した。
(比較例46)
実施例1において、電荷輸送物質を下記構造式で示される電荷輸送物質に変更した以外は、実施例1と同様にして感光体90を作製した。
(比較例47)
比較例46において、磁場を印加しないこと以外は比較例46と同様にして感光体91を作製した。
(比較例48)
実施例1において、電荷輸送物質を下記構造式で示される電荷輸送物質に変更した以外は、実施例1と同様にして感光体92を作製した。
(比較例49)
比較例48において、磁場を印加しないこと以外は比較例48と同様にして感光体93を作製した。
(比較例50)
実施例37において、磁場を印加しないこと以外は実施例37と同様にして感光体94を作製した。
(比較例51)
実施例38において、磁場を印加しないこと以外は実施例38と同様にして感光体95を作製した。
(比較例52)
実施例39において、磁場を印加しないこと以外は実施例39と同様にして感光体96を作製した。
(比較例53)
実施例40において、磁場を印加しないこと以外は実施例40と同様にして感光体97を作製した。
(比較例54)
実施例44において、磁場を印加しないこと以外は実施例44と同様にして感光体98を作製した。
(静電特性の測定)
実施例1〜44、及び比較例1〜54において作製された電子写真感光体を、電子写真プロセス用カートリッジ(ただし、クリーニング前露光はなし)に装着し、帯電ローラ及び画像露光光源を780nmの半導体レーザーを用いたデジタル複写機Neo271改造機(リコー社製)で、初期における露光後の電位(VL)の測定を行なった。
その後、トータル5万枚の印刷を行ない、印刷後における露光後の電位(VL)の測定を行なった。なお、実施例16,27,36,及び44、並びに、比較例21,35,45,及び54のみ正帯電で行い、それ以外は負帯電で評価を行った。
(解像度の評価)
解像度の評価は、感光体に帯電、露光をした後に、現像段階(即ち、静電潜像の上にトナーが付着した段階)で、複写機を停止し、感光体を取り出して、感光体に付着したトナーをルーペにて拡大観察し、トナーの散りなどから下記評価基準に基づき、ドット再現性を評価した。結果を表1に示す。
[評価基準]
◎・・・ドット径が小さく、またドットの密度も高く、静電潜像に対し忠実に現像されている。
○・・・ドット径がやや大きくなったが、チリが少なく、高い解像度を維持している。
△・・・チリが増加し、ドット径はより増大し、解像度が若干低下したと認められる。
×・・・チリが広範囲に広がり、ドットの密度が減少しており、解像度が明らかに低下したことが判断できる。
(配向性の評価)
電荷輸送物質の配向性を評価するために、共焦点ラマン分光測定を行った。
共焦点ラマン分光測定装置としては、RAMAN−11(ナノフォトン株式会社製)を用いた。
そして、この共焦点ラマン分光測定装置に、Z偏光素子(Zpol(ナノフォトン株式会社))を組み込み、Z偏光レーザー光を照射したときのラマン散乱光を検出することで、基板に対して垂直方向の分子の配向性を評価した。
前記Z偏光素子を通す前のレーザーの光強度は5mW、レーザー光の励起波長は532nm、対物レンズは×100(開口数(NA)=0.9)、スリット幅120μmで測定を行った。
測定は、感光層表面と感光層内部にて行った。感光層表面の測定は、感光体表面(深さ0μm)にレーザー光の焦点を合わせて行い、また、感光体内部の測定は、感光層表面から深さ10μmにレーザー光の焦点を合わせて行った。
そして、トリアリールアミンに起因するラマン散乱強度ピークのピーク高さを、感光層表面においてはI(surface)、また感光層内部においては、I(inside)で表した。
ここで、ラマン散乱強度ピーク高さは、トリアリールアミンに起因する測定波数1,324±2cm−1の範囲における最も大きい強度のラマン散乱強度から、ピークがみられなかった測定波数1,356±2cm−1でのラマン散乱強度の平均値を引いた値とした。そして、配向処理の影響を受けにくい表面部分のラマン散乱強度ピーク高さI(surface)と、配向処理の効果が得られた感光層内部でのラマン散乱ピーク強度ピーク高さI(inside)の比ε=I(inside)/I(surface)から評価した。結果を表1〜2に示す。
ここで、一例として、実施例3、及び比較例11において作製された電子写真感光体の表面、及び内部における測定波数と、ラマン散乱強度との関係を図10〜11に示す。
(電荷移動度の評価)
(実施例45)
−スチルベン−
time−of−fright法によるドリフト移動度の測定を行った。サンプルは一部分に半透明のAl電極が蒸着されたPETフィルムをアルミニウムシリンダーに巻きつけ、その上に下記組成の電荷輸送層を図12〜13の製造装置によって浸漬塗工して作製した。すなわち電荷輸送層用塗工液にPETフィルムを巻きつけたアルミニウムシリンダーを電荷輸送層用塗工液に浸漬し、アルミニウムシリンダーを引き上げ、電荷輸送層を塗工した。
引き上げ後は、図12に示すような状態で、電荷輸送層が固化する前に磁場印加を開始し、アルミニウムシリンダーの内側から外側に向かって、すなわちアルミ基板に対して垂直方向に磁場を印加しながら、指触乾燥を行なった。磁場の強度は8テスラにて行なった。
指触乾燥後、磁場を印加したまま、ヒーター105にて基体内部から加熱することで110℃にて60分乾燥を行なった後、室温まで自然冷却する間、磁場を印加しつづけた。なお、浸漬中、乾燥中において、基体は回転することなく上下移動するのみである。電荷輸送層の膜厚は15μmで形成した。
(電荷輸送層用塗工液の組成)
・ポリカーボネート(Zポリカ、帝人化成社製) 10質量部
・下記構造式の電荷輸送物質 7質量部
・シリコーンオイル(KF−50、信越化学製) 0.002質量部
・テトラヒドロフラン 40質量部
・キシレン 40質量部
(実施例46)
実施例45において、電荷輸送物質を下記構造式で示される電荷輸送物質に変更した以外は、実施例45と同様にしてサンプルを作製した。
(実施例47)
実施例45において、電荷輸送物質を下記構造式で示される電荷輸送物質に変更した以外は、実施例45と同様にしてサンプルを作製した。
(実施例48)
実施例45において、電荷輸送物質を下記構造式で示される電荷輸送物質に変更した以外は、実施例45と同様にしてサンプルを作製した。
(実施例49)
実施例45において、電荷輸送物質を下記構造式で示される電荷輸送物質に変更した以外は、実施例45と同様にしてサンプルを作製した。
(実施例50)
実施例45において、電荷輸送物質を下記構造式で示される電荷輸送物質に変更した以外は、実施例45と同様にしてサンプルを作製した。
(実施例51)
実施例45において、電荷輸送物質を下記構造式で示される電荷輸送物質に変更した以外は、実施例45と同様にしてサンプルを作製した。
(実施例52)
実施例45において、電荷輸送物質を下記構造式で示される電荷輸送物質に変更した以外は、実施例45と同様にしてサンプルを作製した。
(実施例53)
実施例45において、電荷輸送物質を下記構造式で示される電荷輸送物質に変更した以外は、実施例45と同様にしてサンプルを作製した。
(実施例54)
実施例45において、電荷輸送物質を下記構造式で示される電荷輸送物質に変更した以外は、実施例45と同様にしてサンプルを作製した。
(実施例55)
実施例45において、電荷輸送物質を下記構造式で示される電荷輸送物質に変更した以外は、実施例45と同様にしてサンプルを作製した。
(実施例56)
実施例45において、電荷輸送物質を下記構造式で示される電荷輸送物質に変更した以外は、実施例45と同様にしてサンプルを作製した。
(実施例57)
実施例45において、磁場を印加するタイミングを、電荷輸送層の塗工中から開始し、加熱乾燥後、室温まで自然冷却する間、印加し続けることに変更した以外は、実施例45と同様にしてサンプルを作製した。
(実施例58)
実施例45において、磁場を印加するタイミングを、塗工直後、電荷輸送層が固化する前に開始し、20分間印加した後に印加を停止し、それ以降の加熱乾燥工程においては印加しないことに変更した以外は、実施例45と同様にしてサンプルを作製した。
(実施例59)
実施例45において、磁場を印加するタイミングを、電荷輸送層が固化した後に開始し、20分間印加した後に加熱乾燥し、室温まで自然冷却する間、印加し続けることに変更した以外は、実施例45と同様にしてサンプルを作製した。
(実施例60)
−ジスチリルベンゼン−
実施例45において、電荷輸送物質を下記構造式で示される電荷輸送物質に変更した以外は、実施例45と同様にしてサンプルを作製した。
(実施例61)
実施例45において、電荷輸送物質を下記構造式で示される電荷輸送物質に変更した以外は、実施例45と同様にしてサンプルを作製した。
(実施例62)
実施例45において、電荷輸送物質を下記構造式で示される電荷輸送物質に変更した以外は、実施例45と同様にしてサンプルを作製した。
(実施例63)
実施例45において、電荷輸送物質を下記構造式で示される電荷輸送物質に変更した以外は、実施例45と同様にしてサンプルを作製した。
(実施例64)
実施例45において、電荷輸送物質を下記構造式で示される電荷輸送物質に変更した以外は、実施例45と同様にしてサンプルを作製した。
(実施例65)
実施例45において、電荷輸送物質を下記構造式で示される電荷輸送物質に変更した以外は、実施例45と同様にしてサンプルを作製した。
(実施例66)
実施例45において、電荷輸送物質を下記構造式で示される電荷輸送物質に変更した以外は、実施例45と同様にしてサンプルを作製した。
(実施例67)
実施例60において、磁場を印加するタイミングを、電荷輸送層の塗工中から開始し、加熱乾燥後、室温まで自然冷却する間、印加し続けることに変更した以外は、実施例60と同様にしてサンプルを作製した。
(実施例68)
実施例60において、磁場を印加するタイミングを、塗工直後、電荷輸送層が固化する前に開始し、20分間印加した後に印加を停止し、それ以降の加熱乾燥工程においては印加しないことに変更した以外は、実施例60と同様にしてサンプルを作製した。
(実施例69)
実施例60において、磁場を印加するタイミングを、電荷輸送層が固化した後に開始し、20分間印加した後に加熱乾燥し、室温まで自然冷却する間、印加し続けることに変更した以外は、実施例60と同様にしてサンプルを作製した。
(実施例70)
―アミノビフェニル―
実施例45において、電荷輸送物質を下記構造式で示される電荷輸送物質に変更した以外は、実施例45と同様にしてサンプルを作製した。
(実施例71)
実施例45において、電荷輸送物質を下記構造式で示される電荷輸送物質に変更した以外は、実施例45と同様にしてサンプルを作製した。
(実施例72)
実施例45において、電荷輸送物質を下記構造式で示される電荷輸送物質に変更した以外は、実施例45と同様にしてサンプルを作製した。
(実施例73)
実施例45において、電荷輸送物質を下記構造式で示される電荷輸送物質に変更した以外は、実施例45と同様にしてサンプルを作製した。
(実施例74)
実施例45において、電荷輸送物質を下記構造式で示される電荷輸送物質に変更した以外は、実施例45と同様にしてサンプルを作製した。
(実施例75)
実施例70において、磁場を印加するタイミングを、電荷輸送層の塗工中から開始し、加熱乾燥後、室温まで自然冷却する間、印加し続けることに変更した以外は、実施例70と同様にしてサンプルを作製した。
(実施例76)
実施例70において、磁場を印加するタイミングを、塗工直後、電荷輸送層が固化する前に開始し、20分間印加した後に印加を停止し、それ以降の加熱乾燥工程においては印加しないことに変更した以外は、実施例70と同様にしてサンプルを作製した。
(実施例77)
実施例70において、磁場を印加するタイミングを、電荷輸送層が固化した後に開始し、20分間印加した後に加熱乾燥し、室温まで自然冷却する間、印加し続けることに変更した以外は、実施例70と同様にしてサンプルを作製した。
(実施例78)
―ベンジジン―
実施例45において、電荷輸送物質を下記構造式で示される電荷輸送物質に変更した以外は、実施例45と同様にしてサンプルを作製した。
(実施例79)
実施例45において、電荷輸送物質を下記構造式で示される電荷輸送物質に変更した以外は、実施例45と同様にしてサンプルを作製した。
(実施例80)
実施例45において、電荷輸送物質を下記構造式で示される電荷輸送物質に変更した以外は、実施例45と同様にしてサンプルを作製した。
(実施例81)
実施例45において、電荷輸送物質を下記構造式で示される電荷輸送物質に変更した以外は、実施例45と同様にしてサンプルを作製した。
(実施例82)
実施例78において、磁場を印加するタイミングを、電荷輸送層の塗工中から開始し、加熱乾燥後、室温まで自然冷却する間、印加し続けることに変更した以外は、実施例78と同様にしてサンプルを作製した。
(実施例83)
実施例78において、磁場を印加するタイミングを、塗工直後、電荷輸送層が固化する前に開始し、20分間印加した後に印加を停止し、それ以降の加熱乾燥工程においては印加しないことに変更した以外は、実施例78と同様にしてサンプルを作製した。
(実施例84)
実施例78において、磁場を印加するタイミングを、電荷輸送層が固化した後に開始し、20分間印加した後に加熱乾燥し、室温まで自然冷却する間、印加し続けることに変更した以外は、実施例78と同様にしてサンプルを作製した。
(比較例55)
実施例45において、電荷輸送物質を下記構造式で示される電荷輸送物質に変更した以外は、実施例45と同様にしてサンプルを作製した。
(比較例56)
比較例55において、磁場を印加しないこと以外は比較例55と同様にしてサンプルを作製した。
(比較例57)
実施例45において、電荷輸送物質を下記構造式で示される電荷輸送物質に変更した以外は、実施例45と同様にしてサンプルを作製した。
(比較例58)
比較例57において、磁場を印加しないこと以外は比較例57と同様にしてサンプルを作製した。
(比較例59)
実施例45において、電荷輸送物質を下記構造式で示される電荷輸送物質に変更した以外は、実施例45と同様にしてサンプルを作製した。
(比較例60)
比較例59において、磁場を印加しないこと以外は比較例59と同様にしてサンプルを作製した。
(比較例61)
実施例45において、電荷輸送物質を下記構造式で示される電荷輸送物質に変更した以外は、実施例45と同様にしてサンプルを作製した。
(比較例62)
比較例61において、磁場を印加しないこと以外は比較例61と同様にしてサンプルを作製した。
(比較例63)
実施例45において、磁場を印加しないこと以外は実施例45と同様にしてサンプルを作製した。
(比較例64)
実施例46において、磁場を印加しないこと以外は実施例46と同様にしてサンプルを作製した。
(比較例65)
実施例47において、磁場を印加しないこと以外は実施例47と同様にしてサンプルを作製した。
(比較例66)
実施例48において、磁場を印加しないこと以外は実施例48と同様にしてサンプルを作製した。
(比較例67)
実施例49において、磁場を印加しないこと以外は実施例49と同様にしてサンプルを作製した。
(比較例68)
実施例50において、磁場を印加しないこと以外は実施例50と同様にしてサンプルを作製した。
(比較例69)
実施例51において、磁場を印加しないこと以外は実施例51と同様にしてサンプルを作製した。
(比較例70)
実施例52において、磁場を印加しないこと以外は実施例52と同様にしてサンプルを作製した。
(比較例71)
実施例53において、磁場を印加しないこと以外は実施例53と同様にしてサンプルを作製した。
(比較例72)
実施例54において、磁場を印加しないこと以外は実施例54と同様にしてサンプルを作製した。
(比較例73)
実施例55において、磁場を印加しないこと以外は実施例55と同様にしてサンプルを作製した。
(比較例74)
実施例56において、磁場を印加しないこと以外は実施例56と同様にしてサンプルを作製した。
(比較例75)
実施例45において、電荷輸送物質を下記構造式で示される電荷輸送物質に変更した以外は、実施例45と同様にしてサンプルを作製した。
(比較例76)
比較例75において、磁場を印加しないこと以外は比較例75と同様にしてサンプルを作製した。
(比較例77)
実施例45において、電荷輸送物質を下記構造式で示される電荷輸送物質に変更した以外は、実施例45と同様にしてサンプルを作製した。
(比較例78)
比較例77において、磁場を印加しないこと以外は比較例77と同様にしてサンプルを作製した。
(比較例79)
実施例において、電荷輸送物質を下記構造式で示される電荷輸送物質に変更した以外は、実施例12と同様にしてサンプルを作製した。
(比較例80)
比較例79において、磁場を印加しないこと以外は比較例79と同様にしてサンプルを作製した。
(比較例81)
実施例60において、磁場を印加しないこと以外は実施例60と同様にしてサンプルを作製した。
(比較例82)
実施例61において、磁場を印加しないこと以外は実施例61と同様にしてサンプルを作製した。
(比較例83)
実施例62において、磁場を印加しないこと以外は実施例62と同様にしてサンプルを作製した。
(比較例84)
実施例63において、磁場を印加しないこと以外は実施例63と同様にしてサンプルを作製した。
(比較例85)
実施例64において、磁場を印加しないこと以外は実施例64と同様にしてサンプルを作製した。
(比較例86)
実施例65において、磁場を印加しないこと以外は実施例65と同様にしてサンプルを作製した。
(比較例87)
実施例66において、磁場を印加しないこと以外は実施例66と同様にしてサンプルを作製した。
(比較例88)
実施例45において、電荷輸送物質を下記構造式で示される電荷輸送物質に変更した以外は、実施例45と同様にしてサンプルを作製した。
(比較例89)
比較例88において、磁場を印加しないこと以外は比較例88と同様にしてサンプルを作製した。
(比較例90)
実施例45において、電荷輸送物質を下記構造式で示される電荷輸送物質に変更した以外は、実施例45と同様にしてサンプルを作製した。
(比較例91)
比較例90において、磁場を印加しないこと以外は比較例90と同様にしてサンプルを作製した。
(比較例92)
実施例70において、磁場を印加しないこと以外は実施例70と同様にしてサンプルを作製した。
(比較例93)
実施例71において、磁場を印加しないこと以外は実施例71と同様にしてサンプルを作製した。
(比較例94)
実施例72において、磁場を印加しないこと以外は実施例72と同様にしてサンプルを作製した。
(比較例95)
実施例73において、磁場を印加しないこと以外は実施例73と同様にしてサンプルを作製した。
(比較例96)
実施例74において、磁場を印加しないこと以外は実施例74と同様にしてサンプルを作製した。
(比較例97)
実施例45において、電荷輸送物質を下記構造式で示される電荷輸送物質に変更した以外は、実施例45と同様にしてサンプルを作製した。
(比較例98)
比較例97において、磁場を印加しないこと以外は比較例97と同様にしてサンプルを作製した。
(比較例99)
実施例45において、電荷輸送物質を下記構造式で示される電荷輸送物質に変更した以外は、実施例45と同様にしてサンプルを作製した。
(比較例100)
比較例99において、磁場を印加しないこと以外は比較例99と同様にしてサンプルを作製した。
(比較例101)
実施例78において、磁場を印加しないこと以外は実施例78と同様にしてサンプルを作製した。
(比較例102)
実施例79において、磁場を印加しないこと以外は実施例79と同様にしてサンプルを作製した。
(比較例103)
実施例80において、磁場を印加しないこと以外は実施例80と同様にしてサンプルを作製した。
(比較例104)
実施例81において、磁場を印加しないこと以外は実施例81と同様にしてサンプルを作製した。
上記の方法によって得られた各サンプルの一部分を切り出し、移動度測定用のサンプル4aとして、図14に示すように、PETフィルム201上に蒸着形成されたAl電極202と、Au電極203とにより挟持させた。
Al電極202、及びAu電極203にはリード線204が接続されており、図15に示すような移動度の測定装置を構成した。
図15に示すように、移動度の測定装置は、リード線204を介してサンプル4aに電圧を印加するAl電極202に接続された高圧電源302、及びAu電極203に差動増幅器303(FLUKE415B、FLUKE社製)を介して接続されたデジタルオシロスコープ304を有している。
移動度の測定は、サンプル4aに電圧を印加した後、窒素ガスレーザー発生装置(JS−1000L、NDC社製)により、窒素ガスレーザーパルス光を電圧印加するAl電極202側からサンプル4aに照射した。その際、Al電極202の対向電極(Au電極203)とアース間に設けた挿入抵抗RLを電流が流れることによって生じる電位の時間変化を差動増幅装置(NF ELECTRONIC INSTRUMENTS 5305、エヌエフ回路設計ブロック株式会社製)を介してデジタルオシロスコープ304(DS−8812、岩崎通信株式会社製)で記録した。測定は23℃で行った。
図16に示されるような光電流波形について、肩の前後から接線を引き、この交点からトランジットタイム(t)を求めた。ここでは、光電流波形が分散型になる場合を想定し、得られる出力波形の全てについて両対数プロットをとり、この接線の交点からトランジットタイムを求めた。
電荷移動度(μ)の算出は、膜厚をL、印加電圧をVとして次式から決定した。
μ=L/(V・t) [単位:cm・V−1・sec−1
なお、膜厚Lは、電子マイクロメータ(アンリツ社製)を用いて測定した。
また、トランジットタイムtは、印加電圧が100Vの場合と、500Vの場合を求め、以下の式によって移動度の電界強度依存性τ[−]を算出した。結果を表3〜4に示す。
τ[−]=印加電圧500Vのときの移動度μ500V/印加電圧100Vのときの移動度μ100V
本発明の電子写真感光体は、導電性支持体上に少なくともトリアリールアミン構造を有する電荷輸送物質を含有させた感光層を有する電子写真感光体において、前記トリアリールアミン構造を有する電荷輸送物質が、基体に対して垂直方向に配向性を有するため、し解像度の向上、移動度の向上や、残留電位の低減を実現した画像形成装置、及びプロセスカートリッジに好適である。
図1は、本発明の電子写真感光体の層構成を表わした図である。 図2は、本発明に用いられる別の電子写真感光体の層構成を表わした図である。 図3は、本発明に用いられる別の電子写真感光体の層構成を表わした図である。 図4は、本発明に用いられる別の電子写真感光体の層構成を表わした図である。 図5は、本発明の電子写真プロセス及び画像形成装置を説明するための図である。 図6は、本発明の別の電子写真プロセス及び画像形成装置を説明するための図である。 図7は、本発明の別の電子写真プロセス及び画像形成装置を説明するための図である。 図8は、本発明の画像形成装置用プロセスカートリッジを説明するための図である。 図9は、実施例で用いたチタニルフタロシアニンのXDスペクトルを表わした図である 図10は、実施例3において作製された電子写真感光体の表面、及び内部における測定波数と、ラマン散乱強度との関係を示すグラフである。 図11は、比較例11において作製された電子写真感光体の表面、及び内部における測定波数と、ラマン散乱強度との関係を示すグラフである。 図12は、実施例で用いた電荷輸送層に磁場配向処理を施す装置の断面概略図である。 図13は、実施例で用いた電荷輸送層に磁場配向処理を施す装置の上面概略図である。 図14は、実施例で用いた移動度測定用サンプルの断面概略図である。 図15は、実施例で用いた移動度測定の装置図である。 図16は、実施例の移動度測定によって得られた、光電流波形の一例である。
符号の説明
1 感光体
1C、1M、1Y、1K 感光体
2 導電性支持体
3 電荷発生層
4 電荷輸送層
5 保護層
6 下引き層
7 単層型感光層
10C、10M、10Y、10K 画像形成要素
11 除電ランプ
12 帯電チャージャ
12C、12M、12Y、12K 帯電部材
13 画像露光部
13C、13M、13Y、13K レーザー光
14 現像ユニット
14C、14M、14Y、14K 現像部材
15 転写前チャージャ
15C、15M、15Y、15K クリーニング部材
16 レジストローラ
17 転写紙
18 転写チャージャ
19 分離チャージャ
20 分離爪
21 クリーニング前チャージャ
22 ファーブラシ
23 クリーニングブレード
24 給紙コロ
25 転写搬送ベルト
26C、26M、26Y、26K 転写ブラシ
27 定着装置
101 マグネット
102 マグネット
103 電荷輸送層用塗工液
104 昇降機
105 ヒーター
201 PETフィルム
202 Al電極
203 Au電極
204 リード線
205 Agペースト
301 窒素ガスレーザー
302 高圧電源
303 差動増幅器
304 オシロスコープ

Claims (17)

  1. 導電性支持体上に少なくとも感光層を有する電子写真感光体において、前記感光層には、少なくとも下記一般式(1)で表わされるトリアリールアミン構造を有する電荷輸送物質が含まれ、前記感光層を、Z偏光を用いた共焦点ラマン分光測定を行った場合の、トリアリールアミン構造に起因する測定波数1,324±2cm−1におけるラマン散乱スペクトルでのピーク高さのうち、該感光層の深さ5μm以上の領域を測定した場合に得られるピーク高さをI(inside)、前記感光層の深さ5μm未満の領域を測定した場合に得られるピーク高さをI(surface)としたとき、下記数式(1)を満たすことを特徴とする電子写真感光体。
    (上記一般式(1)中、Ar、Ar、Arは置換、又は無置換の芳香族炭化水素基を表わす。また、ArとAr、ArとAr、ArとArは結合して複素環を形成してもよい。)
    ε=I(inside)/I(surface)≧1.1・・・・・・・・・・・・・・・・数式(1)
  2. 電荷輸送物質が、下記一般式(2)で示されるスチルベン化合物を含む請求項1に記載の電子写真感光体。
    (上記一般式(2)中、aは0又は1の整数である。Ar、Ar、Arは、置換又は無置換の芳香族炭化水素基を表わす。また、ArとAr、ArとAr、ArとArは結合して複素環を形成してもよい。また、R、R、Rは水素原子、置換又は無置換の炭素数1〜4のアルキル基、もしくは、置換又は無置換の芳香族炭化水素基を示す。R、R、RはC原子と直接結合してもよいし、アルキレン基、又はヘテロ原子を介してC原子と結合してもよい。)
  3. 一般式(2)で表わされる化合物が、下記一般式(3)で表わされる化合物である請求項2に記載の電子写真感光体。
    (上記一般式(3)中、aは、0又は1の整数である。R〜R20は水素原子、置換又は無置換の炭素数1〜4のアルキル基、もしくは、置換又は無置換の芳香族炭化水素基を示す。R〜R17、R19とR20は隣り合う置換基と結合して複素環を形成してもよい。また、R〜R20はC原子と直接結合してもよいし、アルキレン基、又はヘテロ原子を介してC原子と結合してもよい。)
  4. 一般式(3)で表わされる化合物が、下記一般式(4)で表わされる化合物であることを特徴とする請求項3に記載の電子写真感光体。
    (上記一般式(4)中、R21〜R44は水素原子、置換又は無置換の炭素数1〜4のアルキル基、もしくは、置換又は無置換の芳香族炭化水素基を示す。R21〜R44は隣り合う置換基と結合して複素環を形成してもよい。また、R21〜R44はC原子と直接結合してもよいし、アルキレン基、又はヘテロ原子を介してC原子と結合してもよい。)
  5. トリアリールアミン構造を有する電荷輸送物質が、下記一般式(5)で示されるジスチリルベンゼン化合物である請求項1に記載の電子写真感光体。
    (上記一般式(5)中、Arは置換又は無置換の芳香族炭化水素基を表わす。A、Aは下記一般式(6)で表わされ、同一でも異なっていてもよい。)
    (上記一般式(6)中、Ar、Ar、Ar10は置換又は無置換の芳香族炭化水素基を表わす。また、ArとAr、ArとAr10、Ar10とArは結合して複素環を形成してもよい。)
  6. 一般式(5)で表わされる化合物が、下記一般式(7)で表わされる化合物である請求項5に記載の電子写真感光体。
    (上記一般式(7)中、R45〜R74は水素原子、置換又は無置換の炭素数1〜4のアルキル基、もしくは、置換又は無置換の芳香族炭化水素基を示す。R45〜R74は隣り合う置換基と結合して複素環を形成してもよい。また、R45〜R74はC原子と直接結合してもよいし、アルキレン基、又はヘテロ原子を介してC原子と結合してもよい。)
  7. トリアリールアミン構造を有する電荷輸送物質が、下記一般式(8)で示されるアミノビフェニル化合物を含む請求項1から2のいずれかに記載の電子写真感光体。
    (上記一般式(8)中、Ar11、Ar12、Ar13、Ar14は置換、又は無置換の芳香族炭化水素基を表わす。また、Ar11〜Ar14において隣り合う基は結合して複素環を形成してもよい。)
  8. 一般式(8)で表わされる化合物が、下記一般式(9)で表わされる化合物である請求項7に記載の電子写真感光体。
    (上記一般式(9)中、R75〜R93は水素原子、置換又は無置換の炭素数1〜4のアルキル基、もしくは、置換又は無置換の芳香族炭化水素基を示す。R75〜R93は隣り合う置換基と結合して複素環を形成してもよい。また、R75〜R93はC原子と直接結合してもよいし、アルキレン基、又はヘテロ原子を介してC原子と結合してもよい。)
  9. トリアリールアミン構造を有する電荷輸送物質が、下記一般式(10)で示されるベンジジン化合物を含む請求項1に記載の電子写真感光体。
    (上記一般式(10)中、Ar15〜Ar20は置換又は無置換の芳香族炭化水素基を表わす。また、Ar15〜Ar20において隣り合う基は結合して複素環を形成してもよい。)
  10. 一般式(10)で表わされる化合物が、下記一般式(11)で表わされる化合物を含む請求項9に記載の電子写真感光体。
    (上記一般式(11)中、R94〜R121は水素原子、置換又は無置換の炭素数1〜4のアルキル基、もしくは、置換又は無置換の芳香族炭化水素基を示す。R94〜R121は隣り合う置換基と結合して複素環を形成してもよい。また、R94〜R121はC原子と直接結合してもよいし、アルキレン基、又はヘテロ原子を介してC原子と結合してもよい。)
  11. 請求項1から10のいずれかに記載の電子写真感光体の感光層を形成中、及び形成後の少なくともいずれかに磁場を印加することを特徴とする電子写真感光体の製造方法。
  12. 磁場の印加が、感光層を塗工し、固化する前に行われる請求項11に記載の電子写真感光体の製造方法。
  13. 磁場の印加が、感光層を塗工し、加熱乾燥する間に行われる請求項11から12のいずれかに記載の電子写真感光体の製造方法。
  14. 請求項11から13のいずれかに記載の電子写真感光体の製造方法によって作製されたことを特徴とする電子写真感光体。
  15. 請求項1から10、及び14のいずれかに記載の電子写真感光体と、帯電手段、画像露光手段、現像手段、及び転写手段とを少なくとも有することを特徴とする画像形成装置。
  16. 少なくとも帯電手段、画像露光手段、現像手段、転写手段、及び電子写真感光体を有し、前記現像手段は、異なる色のトナーが充填された複数の現像部を有し、該複数の現像部に対応した複数の電子写真感光体を有するタンデム方式の画像形成装置であって、前記電子写真感光体が、請求項1から10、及び14のいずれかに記載の電子写真感光体である画像形成装置。
  17. 請求項1から10、及び14のいずれかに記載の電子写真感光体と、帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段、クリーニング手段のうちの少なくとも一つの手段が一体となり、かつ画像形成装置本体に着脱可能であることを特徴とするプロセスカートリッジ。
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