JP4961316B2 - 電子写真感光体およびそれを備えた画像形成装置 - Google Patents
電子写真感光体およびそれを備えた画像形成装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4961316B2 JP4961316B2 JP2007258985A JP2007258985A JP4961316B2 JP 4961316 B2 JP4961316 B2 JP 4961316B2 JP 2007258985 A JP2007258985 A JP 2007258985A JP 2007258985 A JP2007258985 A JP 2007258985A JP 4961316 B2 JP4961316 B2 JP 4961316B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- charge generation
- charge
- photoreceptor
- image
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Photoreceptors In Electrophotography (AREA)
Description
電子写真装置では、以下のような電子写真プロセスを経て画像が形成される。まず、装置に備わる電子写真感光体(以下「感光体」ともいう)の感光層を帯電させた後、露光して静電潜像を形成する。形成された静電潜像を現像してトナー像を形成し、形成されたトナー像を記録紙などの転写材上に転写して定着させて、転写材に所望の画像を形成する。
無機感光体は、感光体としての基礎特性をある程度は備えているが、感光層の成膜が困難で、可塑性が悪く、製造原価が高いなどの欠点を有する。その上、無機光導電性材料は一般に毒性が強く、製造上および取扱い上、大きな制約がある。
このように無機光導電性材料およびそれを用いた無機感光体には多くの欠点があることから、有機光導電性材料の研究開発が進んでいる。
有機光導電性材料を用いた有機感光体は、感光層の成膜性がよく、可撓性も優れている上に、軽量で、透明性もよく、適当な増感方法によって広範囲の波長域に対して良好な感度を示す感光体を容易に設計できるなどの利点を有しているので、次第に感光体の主力として開発されてきている。
すなわち、繰返し使用にしたがって電位の低下、残留電位の上昇、感度の変化などが生じ、コピー品質の低下が起こり使用に耐えなくなる。これらの劣化原因の全ては解明されていないが、いくつかの要因が考えられる。
前記電荷輸送層が、耐酸化性ガス性添加剤を含有し、かつ
前記電荷発生層が、一般式(1):
で示されるジアミン化合物を含有することを特徴とする感光体が提供される。
なお、本明細書に記載の化学式における置換基の付番には、英字の左上、右上および右下があるが、これらは同一のものとする。例えば「1Ar」および「Ar1」は同じ置換基を示す。
また、本発明の感光体では、繰り返し使用されても、帯電電位の低下、残留電位の上昇、感度の低下、表面抵抗の低下による解像力の低下などが生じることなく、耐オゾン性、耐窒素酸化物性などの耐酸化性ガス性に優れ、疲労劣化が抑制された感光体を実現できる。
Ar1、Ar2、Ar3、Ar4、Ar5およびAr6の置換基を有してもよいアリール基としては、例えば炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基、炭素数2〜6のジアルキルアミノ基またはハロゲン原子で置換されていてもよいアリール基が挙げられる。
炭素数1〜4のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基などが挙げられる。
炭素数1〜4のアルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、イソプロポキシ、イソブトキシ基などが挙げられる。
炭素数2〜6のジアルキルアミノ基としては、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジプロピルアミノ基などが挙げられる。
ハロゲン原子としては、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などが挙げられる。
炭素数1〜4のアルキル基としては、上記のアルキル基が挙げられる。
具体的には、フリル基、4−メチルフリル基、ベンゾフリル基、ベンゾチオフェニル基などが挙げられ、これらの中でも、フリル基、ベンゾフリル基が特に好ましい。
具体的には、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、2,2−ジメチルトリメチレン基などが挙げられ、これらの中でも、メチレン基、エチレン基が特に好ましい。
なお、表1−1〜1−6において置換基を次のような略号で示す。
−Me−:メチレン基
−Et−:エチレン基
−Tr−:トリメチレン基
−Dm−:2,2−ジメチルトリメチレン基
反応式におけるX1およびX2のハロゲン原子としては、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられ、これらの中でも、塩素原子、臭素原子が特に好ましい。
二級アミン化合物(4)および(5)とジハロゲン化合物(6)とを溶剤に溶解または分散させ、これに有機アミン塩基を加え、加熱攪拌する。反応終了後、析出物を濾別し、エタノール、メタノール、酢酸エチルなどの単独あるいは混合溶剤系において再結晶を行うことにより、簡便に収率よく高純度で目的物を得ることができる。
なお、溶剤の使用量は特に制限されず、反応基質の使用量、反応温度、反応時間などの反応条件に応じて、反応が円滑に進行する量を適宜設定すればよい。
有機アミン塩基としては、例えばN,N−ジイソプロピルエチルアミン、N,N−ジメチルアミノピリジン、1,4−ジアザビシクロウンデセンなどが挙げられる。
例えば、対称性の化合物を得る場合(二級アミン化合物(4)あるいは(5)の何れは一方のみ使用する場合)には、反応の効率性などを考慮して、ジハロゲン化合物(6)1当量に対して二級アミン化合物を2.0〜2.3当量程度用いるのが好ましい。
また、非対称性の化合物を得る場合(二級アミン化合物(4)および(5)を共に使用する場合)には、反応の効率性などを考慮して、ジハロゲン化合物(6)1当量に対して各二級アミン化合物を1.0〜1.2当量程度(二級アミン化合物(4)および(5)の合計では2.0〜2.4当量程度)用いるのが好ましい。
また、加熱温度および反応時間は特に限定されるものではないが、反応の効率性などを考慮して、使用する溶剤にもよるが、60〜120℃で2〜8時間反応させるのが好ましい。
図1〜図4は、本発明の感光体における要部の構成を示す模式断面図である。
すなわち、図1〜4は、感光層が電荷発生層と電荷輸送層とからなる積層型感光層(以下「機能分離型感光層」ともいう)である積層型感光体(以下「機能分離型感光体」ともいう)の要部の構成を示す模式断面図である。本発明の感光体は、電荷発生層と電荷輸送層とを逆順で形成した逆二層型積層構造であってもよいが、前記積層型が好ましい。
図2の感光体2は、導電性支持体11の表面に、中間層15と、電荷発生層12と電荷輸送層13とがこの順で積層された積層型光導電層14とがこの順で積層された感光層16が形成されている。
図3の感光体3は、導電性支持体11の表面に、電荷発生層12と電荷輸送層13とがこの順で積層された積層型光導電層14と、表面保護層21とがこの順で積層された感光層18が形成されている。
図4の感光体4は、導電性支持体11の表面に、中間層15と、電荷発生層12と電荷輸送層13とがこの順で積層された積層型光導電層14と、表面保護層21とがこの順で積層された感光層19が形成されている。
導電性支持体は、感光体の電極としての役割を果たすとともに、他の各層の支持部材としても機能する。
導電性支持体の構成材料は、当該分野で用いられる材料であれば特に限定されない。
具体的には、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、亜鉛、ステンレス鋼、チタンなどの金属材料:ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド、ポリエステル、ポリオキシメチレン、ポリスチレンなどの高分子材料、硬質紙、ガラスなどからなる基体表面に金属箔をラミネートしたもの、金属材料を蒸着したもの、導電性高分子、酸化スズ、酸化インジウムなどの導電性化合物の層を蒸着もしくは塗布したものなどが挙げられる。
導電性支持体1の表面には、必要に応じて、画質に影響のない範囲内で、陽極酸化皮膜処理、薬品、熱水などによる表面処理、着色処理、表面を粗面化するなどの乱反射処理を施されていてもよい。
積層型感光層14は、電荷発生層12と電荷輸送層13とからなる。このように電荷発生機能と電荷輸送機能とを別々の層に担わせることにより、各層を構成する最適な材料を独立して選択することができる。これにより、帯電性、感度および光応答性などの電気特性ならびに繰返し使用時の電気特性の安定性すなわち電気的耐久性に特に優れた感光体を得ることができる。
電荷発生層12は、電荷発生物質と本発明のジアミン化合物、任意にバインダ樹脂とを含有する。
ジアミン化合物を電荷発生層に含有させることにより、感光体に耐オゾン性、耐窒素酸化物性などの耐酸化性ガス性を付与することができる。すなわち、帯電性、感度および応答性などの電気特性に優れると共に、耐オゾン性、耐窒素酸化物性などの耐酸化性ガス性に優れ、繰り返し使用されても良好な電気特性が低下しない電気的耐久性に優れた感光体を提供することができる。
これは、本発明のジアミン化合物が長時間のオゾン暴露によって電荷発生層まで浸透したオゾン、窒素酸化物、塩素酸化物、硫黄酸化物などの酸化性ガスを補足し、電荷発生層に含有される電荷発生物質への酸化性ガスの吸着を効果的に抑制することができるためであると推察される。これにより、感光体では、疲労劣化が抑制され、繰り返し使用されても帯電電位の低下、残留電位の上昇、感度の低下、表面電位の低下による解像力の低下が生じないと考えられる。
電荷発生物質としては、当該分野で用いられる化合物を使用できる。
具体的には、アゾ系顔料(モノアゾ系顔料、ビスアゾ系顔料、トリスアゾ系顔料など)、インジゴ系顔料(インジゴ、チオインジゴなど)、ペリレン系顔料(ペリレンイミド、ペリレン酸無水物など)、多環キノン系顔料(アントラキノン、ピレンキノンなど)、フタロシアニン系顔料(金属フタロシアニン、X型無金属フタロシアニンなど)、スクアリリウム色素、ピリリウム塩類、チオピリリウム塩類、トリフェニルメタン系色素などの有機顔料または染料、さらにセレン、非晶質シリコンなどの無機材料などが挙げられる。これらの電荷発生物質は1種を単独でまたは2種以上を組み合せて使用することができる。
フタロシアニン系顔料は、高い電荷発生効率と電荷注入効率とを有するので、光を吸収することによって多量の電荷を発生するとともに、発生した電荷を分子内に蓄積することなく、電荷輸送層13の電荷輸送物質に電荷を効率よく注入されて円滑に輸送されるので、高感度かつ高解像度の感光体を得ることができる。
オキソチタニウムフタロシアニンは、フタロシアニン基に含まれるベンゼン環の水素原子が塩素原子もしくはフッ素原子などのハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基またはスルホン酸基などの置換基で置換されたものであってもよく、また中心金属に配位子が配位したものであってもよい。
電荷発生物質100重量部に対する本発明のジアミン化合物の含有量が0.01重量部未満であると、オゾン、窒素酸化物などの酸化性ガスに対する耐性が充分得られず、繰り返し使用時に画質の低下、帯電電位の低下などが起きるおそれがある。
一方、電荷発生物質100重量部に対する本発明のジアミン化合物の含有量が20.0重量部を超えると、感度および応答性が低下し、繰り返し使用時に残留電位の上昇などが生じるおそれがある。
比率G/Bが10/100未満であると、感光体の感度が低下することがある。
一方、比率G/Bが99/100を超えると、電荷発生層の膜強度が低下する可能性があり、電荷発生物質の分散性が低下して粗大粒子が増大し、消去されるべき部分以外の表面電荷が露光によって減少し、画像欠陥、特に白地にトナーが付着し微小な黒点が形成される黒ぽちと呼ばれる画像のかぶりが多くなるおそれがある。
乾式法としては、例えば、電荷発生物質および本発明のジアミン化合物を導電性支持体11上に真空蒸着する方法が挙げられる。
湿式法としては、例えば、電荷発生物質および本発明のジアミン化合物、ならびに必要に応じてバインダ樹脂を適当な有機溶剤に溶解または分散して電荷発生層形成用塗布液を調製し、この塗布液を導電性支持体11の表面に、または導電性支持体11上に形成された中間層15の表面に塗布し、次いで乾燥して有機溶剤を除去する方法が挙げられる。
予備粉砕は、例えば、ボールミル、サンドミル、アトライタ、振動ミル、超音波分散機などの一般的な粉砕機を用いて行うことができる。
構成物質の樹脂溶液への溶解または分散は、例えば、ペイントシェーカ、ボールミル、サンドミルなどの一般的な分散機を用いて行うことができる。このとき、容器および分散機を構成する部材から摩耗などによって不純物が発生し、塗布液中に混入しないように、分散条件を適宜設定するのが好ましい。
浸漬塗布法は、塗布液を満たした塗工槽に導電性支持体11を浸漬した後、一定速度または逐次変化する速度で引上げることによって導電性支持体11上に層を形成する方法である。この方法は比較的簡単で、生産性および原価の点で優れているので、電子写真感光体を製造する場合に多く利用されている。なお、浸漬塗布法に用いる装置には、塗布液の分散性を安定させるために超音波発生装置に代表される塗布液分散装置を設けてもよい。
可塑剤またはレベリング剤は、成膜性、可撓性および表面平滑性を向上させることができる。
可塑剤としては、例えばフタル酸エステルなどの二塩基酸エステル、脂肪酸エステル、リン酸エステル、塩素化パラフィンおよびエポキシ型可塑剤などが挙げられる。
レベリング剤としては、例えばシリコーン系レベリング剤などを挙げることができる。
無機化合物または有機化合物の微粒子は、機械的強度を増強し、電気特性を向上させることができる。
電荷輸送層13は、電荷輸送物質とバインダ樹脂と耐酸化性ガス性添加物とを含有する。
電荷輸送層に含まれる耐酸化性ガス性添加物は、本発明によるジアミン化合物(1)や、それ以外の酸化防止剤等を用いることができる。
耐酸化性ガス性添加剤は、ヒンダードフェノール誘導体またはヒンダードアミン誘導体であるのが好ましい。(削除)
ホール輸送物質としては、当該分野で用いられる化合物を使用できる。
具体的には、カルバゾール誘導体、ピレン誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、チアゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、イミダゾロン誘導体、イミダゾリジン誘導体、ビスイミダゾリジン誘導体、スチリル化合物、ヒドラゾン化合物、多環芳香族化合物、インドール誘導体、ピラゾリン誘導体、オキサゾロン誘導体、ベンズイミダゾール誘導体、キナゾリン誘導体、ベンゾフラン誘導体、アクリジン誘導体、フェナジン誘導体、アミノスチルベン誘導体、トリアリールアミン誘導体、トリアリールメタン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、スチルベン誘導体、エナミン誘導体、ベンジジン誘導体、これらの化合物から誘導される基を主鎖または側鎖に有するポリマー(ポリ−N−ビニルカルバゾール、ポリ−1−ビニルピレン、エチルカルバゾール−ホルムアルデヒド樹脂、トリフェニルメタンポリマー、ポリ−9−ビニルアントラセンなど)、ポリシランなどが挙げられる。これらのホール輸送物質は1種を単独でまたは2種以上を組み合せて使用することができる。
具体的には、ベンゾキノン誘導体、テトラシアノエチレン誘導体、テトラシアノキノジメタン誘導体、フルオレノン誘導体、キサントン誘導体、フェナントラキノン誘導体、無水フタール酸誘導体、ジフェノキノン誘導体などの有機化合物、アモルファスシリコン、アモルファスセレン、テルル、セレン−テルル合金、硫化カドミウム、硫化アンチモン、酸化亜鉛、硫化亜鉛などの無機材料が挙げられる。これらの電荷輸送物質は1種を単独でまたは2種以上を組み合せて使用することができる。
電荷輸送物質100重量部に対する耐酸化性ガス性添加剤の含有量が0.1重量部未満であると、オゾン、窒素酸化物などの酸化性ガスに対する耐性が充分得られないおそれがある。
一方、電荷輸送物質100重量部に対する耐酸化性ガス性添加剤の含有量が10.0重量部を超えると、感度および応答性が低下し、繰り返し使用時に残留電位の上昇などが生じるおそれがある。
比率W3/W4が10/30未満であると、感光体の感度が低下するおそれがある。また、電荷輸送層を浸漬塗布法によって形成する場合に比率W3/W4が10/30未満であると、塗布液の粘度が増大して塗布速度が低下し、生産性が著しく悪くなるおそれがある。そこで塗布液の粘度の増大を抑えるために塗布液中の溶剤の量を多くすると、ブラッシング現象が発生し、形成された電荷輸送層に白濁が発生するおそれがある。
一方、比率W3/W4が10/12を超えると、感光層の耐刷性が低下して繰返し使用による膜減り量が増加し、感光体の帯電性が低下するおそれがある。
その他の工程およびその条件は、電荷発生層12の形成に準ずる。
本発明の感光体は、導電性支持体11と積層型感光層との間に中間層15を有するのが好ましい。
中間層15は、導電性支持体から積層型感光層への電荷の注入を防止する機能を有する。すなわち、積層型感光層の帯電性の低下が抑制され、露光によって消去されるべき部分以外の表面電荷の減少が抑えられ、かぶりなどの画像欠陥の発生が防止される。特に、反転現像プロセスによる画像形成の際に、白地部分にトナーからなる微小な黒点が形成される黒ポチと呼ばれる画像かぶりが発生するのが防止される。
また、中間層15で導電性支持体11の表面を被覆する中間層15は、導電性支持体11の表面の欠陥である凹凸の度合を軽減して表面を均一化し、積層型感光層の成膜性を高め、導電性支持体11と積層型感光層との密着性を向上させることができる。すなわち、導電性支持体からの積層型感光層の剥離を抑えることができる。
アルコール可溶性ナイロン樹脂としては、例えば6−ナイロン、6,6−ナイロン、6,10−ナイロン、11−ナイロン、12−ナイロンなどを共重合させた共重合ナイロン;N−アルコキシメチル変性ナイロンおよびN−アルコキシエチル変性ナイロンのように、ナイロンを化学的に変性させた樹脂などが挙げられる。
その他の工程およびその条件は、電荷発生層12の形成に準ずる。
金属酸化物粒子は、中間層の体積抵抗値を容易に調節でき、積層型感光層への電荷の注入をさらに抑制できると共に、各種環境下において感光体の電気特性を維持できる。
金属酸化物粒子としては、例えば、酸化チタン、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、酸化スズなどが挙げられる。
中間層形成用塗布液における樹脂材料と金属酸化物粒子との合計含有量をC、溶剤の含有量をDとするとき、両者の重量比率(C/D)は、1/99〜40/60が好ましく、2/98〜30/70が特に好ましい。
また、樹脂材料の含有量(E)と金属酸化物粒子の含有量(F)との重量比率(E/F)は、1/99〜90/10が好ましく、5/95〜70/30が特に好ましい。
なお、導電性支持体11の構成材料がアルミニウムの場合には、アルマイトを含む層(アルマイト層)を形成し、中間層とすることができる。
表面保護層21は、感光体の耐久性を向上させる機能を有し、樹脂などで構成され、感光体の応答性を向上させるために、電荷輸送物質を含んでもよい。
樹脂は、電荷発生層12に含まれるものと同様のバインダ樹脂の1種または2種以上を使用できる。
電荷輸送物質は、電荷輸送層13に含まれるものと同様の電荷輸送物質の1種または2種以上を使用できる。
その他の工程およびその条件は、電荷発生層12の形成に準ずる。
有機溶剤は、電荷発生層12の形成用塗布液の調製に用いられるものと同様の溶剤の1種または2種以上を使用できる。
フィラーとしては、ポリテトラフルオロエチレンなどのフッ素樹脂粉末、シリコーン樹脂粉末、アモルファスカーボン粉末など有機性フィラー;銅、スズ、アルミニウム、インジウムなどの金属粉末、二酸化ケイ素(シリカ)、酸化アルミニウム(アルミナ)、酸化スズ、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化インジウム、酸化アンチモン、酸化ビスマス、アンチモンをドープした酸化スズ、スズをドープした酸化インジウムなどの金属酸化物、チタン酸カリウムなどのチタン酸のアルカリ金属塩などの無機性フィラーが挙げられる。これらの中でも、耐摩耗性の観点から無機性フィラーが好ましい。無機性フィラーは好適な硬さを有するので、表面保護層に無機性フィラーを添加することによって、特に優れた耐摩耗性を付与することができる。無機性フィラーの中でも、金属酸化物が好ましく、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化チタンが特に好ましい。
表面保護層中のフィラーの含有量が5重量%未満では、表面保護層の耐摩耗性が不足し、感光体の寿命が短くなるおそれがある。一方、表面保護層中のフィラーの含有量が50重量%を超えると、耐摩耗性は良好になるが、残留電位が上昇するおそれがある。また、表面保護層の光透過性が低下し、露光時に照射される光が電荷発生層に充分に到達できず、感度が低下するおそれもある。
表面保護層には、応答性を向上させるために、電荷輸送層に用いられる前述の電荷輸送物質を添加してもよい。
感光体が画像形成装置に搭載されて使用される際には、コロナ放電器などから発生するオゾンおよび窒素酸化物などが感光体表面に付着し、被転写材の画像形成面方向に画像が流れる、いわゆる画像流れが発生するおそれがある。この画像流れを防止するために、感光層は、ある一定速度以上の速度で摩耗されるように構成される。このため、長期的な繰返し使用を考慮した場合には、表面保護層21の膜厚は、0.1μm以上であることが好ましい。表面保護層の膜厚が0.1μm未満では、表面保護層が短期間に消失し、感光体の寿命が短くなるおそれがある。また表面保護層の膜厚が10μmを超えると、繰返し使用による残留電位の上昇および微細ドット再現性の低下などの解像度の低下などが生じるおそれがある。
図5は、本発明の画像形成装置の構成を示す模式側面図である。
図5に示す画像形成装置100は、感光体として、例えば図1に示す感光体1と同様の層構成を有する円筒状の感光体7を搭載する。
画像形成装置100は、図示しない装置本体に回転自在に支持され、図示しない駆動手段によって回転軸線44回りに矢符41方向に回転駆動される。駆動手段は、例えば、動力源としてモータを備え、モータからの動力を図示しない歯車を介して感光体7の芯体を構成する支持体に伝えることによって、感光体7を所定の周速度で回転駆動させる。
感光体7の周囲には、帯電器32と、露光手段30と、現像器33と、転写器34と、クリーナ36とが、矢符41で示される感光体7の回転方向の上流側から下流側に向かってこの順序で設けられる。クリーナ36は、図示しない除電ランプと共に設けられる。
非接触帯電方式は、感光体と直接接触しないことから摺擦による感光体表面の摩耗や傷などがつきにくく、機械的耐久性に優れており、感光体の長寿命化が可能である。
また、感光体7と転写器34との間を通過した後に記録紙51が搬送される方向には、転写されたトナー画像を定着させる定着手段である定着器35が設けられる。定着器35は、図示しない加熱手段を有する加熱ローラ35aと、加熱ローラ35aに対向して設けられ加熱ローラ35aに押圧されて当接部を形成する加圧ローラ35bとを備える。
まず、図示しない制御部からの指示に応じて、感光体7が駆動手段によって矢符41方向に回転駆動され、露光手段30からの光31の結像点よりも感光体7の回転方向の上流側に設けられる帯電器32によって、その表面43が正または負の所定電位に均一に帯電される。
本発明の画像形成装置は、以上に述べた図5に示す画像形成装置100の構成に限定されるものではなく、本発明に係る感光体を使用することができるものであれば、他の異なる構成であってもよい。
本発明による画像形成装置100は、本発明のジアミン化合物が均一に分散された電荷発生層12を有する感光体7を備えるので、黒点などの画像欠陥のない高品質の画像を形成することができる。
なお、合成例で得られた化合物の化学構造、分子量および元素分析は、以下の装置および条件により測定した。
核磁気共鳴装置:NMR(ブルカーバイオスピン社製、型式:DPX−200)
サンプル調整 約4mg試料/0.4m(CDCl3)
測定モード 1H(通常)、13C(通常、DPET−135)
分子量測定装置:LC−MS(サーモクエスト社製、
フィネガン LCQ Deca マススペクトロメーターシステム)
LCカラム GL-Sciences Inertsil ODS-3 2.1×100mm
カラム温度 40℃
溶離液 メタノール:水=90:10
サンプル注入量 5μl
検出器 UV254nmおよびMS ESI
元素分析装置:パーキン エールマー社製、Elemental Analysis 2400
サンプル量: 約2mgを精秤
ガス流量(ml/分):He=1.5、O2=1.1、N2=4.3
燃焼管温度設定:925℃
還元管温度設定:640℃
なお、元素分析は、差動熱伝導度法による炭素(C)、水素(H)および窒素(N)同時定量法に分析した。
前述の反応式において、一般式(4)および一般式(5)で示される二級アミン化合物としてジベンジルアミン、一般式(6)で示されるジハロゲン化合物として1,2−ジブロモー1,2−ジフェニルエタンを用いた次の反応式にしたがって、例示化合物No.1(構造式(3))を合成した。
核磁気共鳴装置:NMR
1H−NMRスペクトル(通常)は、δ(ppm)=3.8(S.8H)、6.4(S.2H)、7.0〜7.8(m.30H)を示した。
また、13C−NMRスペクトル(通常、DPET−135)は、δ=57.5(CH2、シグナル強度4)、77.2(CH、シグナル強度2)、126.4(CH、シグナル強度4)、127.6(CH、シグナル強度4)、128.3(CH、シグナル強度4)、128.8(CH、シグナル強度8)、128.9(CH、シグナル強度8)、129.2(CH、シグナル強度4)、139.9(C、シグナル強度4)、141.0(C、シグナル強度2)を示した。
さらに、分子量測定装置:LC−MSは例示化合物No.1(分子量の計算値:572.32)にプロトンが付加した分子イオン[M+H]+に相当するピークが573.6に観測された。
<例示化合物No.1の元素分析値>
理論値 C:88.07%、H:7.04%、N:4.89%
実測値 C:87.74%、H:6.75%、N:4.39%
以上、NMR、LC−MSおよび元素分析などの分析結果から、得られた白色粉末状化合物が、例示化合物No.1のジアミン化合物であることがわかった(収率:83.3%)。また、LC−MS測定時のHPLCの分析結果から、得られた例示化合物No.1の純度は99.0%であった。
合成例1において、一般式(4)および(5)で示される二級アミン化合物、一般式(6)で示されるジハロゲン化合物として表2に示す各原料化合物を用いて全く同様の操作を行ない、例示化合物No.2、3、4、15、20、28、48、51および59をそれぞれ製造した。なお、表2には、例示化合物No.1の原料化合物も併せて示す。
以下のようにして、合成例1で製造した本発明によるジアミン化合物である例示化合物No.1を電荷発生層に含有させた感光体を作製した。感光体は、後述する評価装置による評価に供する感光体(評価装置用感光体)および実機による評価に供する感光体(実機用感光体と称する)の2種類とした。
導電性支持体には、外径30mm、長手方向の長さ357mmのアルミニウム製円筒状導電性支持体を用いた。
電荷発生層の形成に際し、本発明によるジアミン化合物である例示化合物No.1の配合量0.06重量部を0.002重量部および0.2重量部にしたこと以外は作製例1と同様にして本発明による積層型感光体を作製した。
電荷発生層の形成に際し、本発明によるジアミン化合物である例示化合物No.1に代えて例示化合物No.2、28および51を用いたこと以外は作製例1と同様にして本発明による積層型感光体を作製した。
電荷発生層の形成に際し、本発明によるジアミン化合物である例示化合物No.1の配合量0.06重量部を0.0002重量部、0.4重量部、0.00016重量部および0.44重量部にしたこと以外は作製例1と同様にして本発明による積層型感光体を作製した。
中間層を形成しないこと以外は作製例1と同様にして、図1に示される導電性支持体に電荷発生層および電荷輸送層が順次積層された積層構造を有する本発明による積層型感光体を作製した。
(作製例12)
電荷輸送層の形成に際し、ヒンダードフェノール系酸化防止剤に代えて、本発明によるジアミン化合物である例示化合物No.1を用いたこと以外は作製例1と同様にして本発明による積層型感光体を作製した。
電荷発生層の形成に際し、本発明によるジアミン化合物である例示化合物No.1を用いないこと以外は作製例1と同様にして積層型感光体を作製した。
電荷発生層の形成に際し、本発明によるジアミン化合物である例示化合物No.1に代えて下記構造式(9)で示されるヒンダードアミン系酸化防止剤を用いたこと以外は作製例1と同様にして積層型感光体を作製した。
電荷発生層の形成に際し、本発明によるジアミン化合物である例示化合物No.1に代えてヒンダードフェノール系酸化防止剤(商品名:スミライザーBHT、住友化学工業株式会社製)を用いたこと以外は作製例1と同様にして積層型感光体を作製した。
以上のようにして作製した作製例1〜12および比較作製例1〜3の各評価装置用感光体および実機用感光体について、以下のようにして(a)耐酸化性ガス性および(b)電気特性安定性(電気的耐久性)を評価し、さらに(c)感光体性能の総合判定を行なった。
[評価装置による評価]
作製例1〜12および比較作製例1〜3の各評価装置用感光体(電荷輸送層の膜厚:15μm)を評価装置(商品名:CYNTHIA 59、ジェンテック株式会社製)にそれぞれ搭載し、温度25℃、相対湿度50%の常温/常湿(N/N:Normal Temperature/Normal Humidity)環境下において、帯電直後の感光体の表面電位V1(V)および帯電から3秒間経過後の感光体の表面電位V2(V)を測定した。測定された帯電直後の表面電位V1(V)および帯電から3秒間経過後の表面電位V2(V)を下記式(I)に代入し、電荷保持率DD(%)を算出し、これを初期電荷保持率DD0とした。
オゾン曝露前の電荷保持率すなわち初期電荷保持率DD0からオゾン曝露後の電荷保持率DD02を差引いた値を、電荷保持率変化量ΔDD(=DD0−DD02)として求め、耐オゾンガス性の評価指標とした。
作製例1〜12および比較作製例1〜3の各実機用感光体(電荷輸送層の層厚:26μm)を試験用複写機(型式:MX−2300、シャープ株式会社製)にそれぞれ搭載し、温度25℃、相対湿度50%の常温/常湿(N/N)環境下において、所定のパターンのテスト画像を記録用紙4万枚に実写させた。4万枚の実写が終了した時点から1時間複写機の動作を停止させた後、記録用紙にハーフトーン画像を複写させ、これを第1評価用画像とした。次いで、再び温度25℃、相対湿度50%のN/N環境下において所定のパターンのテスト画像を記録用紙4万枚に実写させ、4万枚の実写が終了した時点から1時間複写機の動作を停止させた後、記録用紙にハーフトーン画像を複写させ、これを第2評価用画像とした。さらに、再び温度25℃、相対湿度50%のN/N環境下において所定のパターンのテスト画像を記録用紙4万枚に実写させ、4万枚の実写が終了した時点から1時間複写機の動作を停止させた後、記録用紙にハーフトーン画像を複写させ、これを第3評価用画像とした。
◎:画像欠陥が全く発生していない
○:若干の画像欠陥が発生しているけれども、無視できる程度である
△:若干の画像欠陥が発生しているけれども、実使用上問題がない程度である
×:多数の画像欠陥が発生し、実使用不可
◎:第1評価用画像および第2評価用画像が判定◎であり、かつ第3評価用画像が判定○以上である
○:第1評価用画像、第2評価用画像および第3評価用画像のいずれも判定○以上である
△:第1評価用画像、第2評価用画像および第3評価用画像の少なくとも1つに判定△があり、かつ判定×がない
×:第1評価用画像、第2評価用画像および第3評価用画像の少なくとも1つに判定×がある
◎:優良(ΔDDが3.0%未満かつ画質が優(◎))
○:良好(ΔDDが3.0%以上10.0%未満かつ画質が優(◎)、またはΔDDが10.0%未満かつ画質が良(○))
△:実使用上問題なし(ΔDDが10.0%未満かつ画質が可(△))
×:不良(ΔDDが10.0%以上、または画質が不可(×))
作製例1〜12および比較作製例1〜3の各実機用感光体(電荷輸送層の層厚:26μm)を試験用複写機(型式:MX−2300、シャープ株式会社製)にそれぞれ搭載し、温度5℃、相対湿度20%の低温/低湿(L/L:Low Temperature/Low Humidity)環境下および温度35℃、相対湿度85%の高温/高湿(H/H:High Temperature/High Humidity)環境下のそれぞれの環境下において、以下のようにして電気特性安定性(電気的耐久性)を評価した。試験用複写機は、感光体表面を負に帯電して電子写真プロセスを行う負帯電型の画像形成装置であり、その内部には画像形成過程における感光体の表面電位を測定できるように表面電位計(商品名:model 344、トレック社製)を設けた。
次いで、所定のパターンのテスト画像を記録用紙10万枚に連続して複写させた後、初期と同様にして帯電電位V0および露光電位VLを測定し、これらを繰返し使用後の帯電電位V02および繰返し使用後の露光電位VL2とした。初期の帯電電位V01と繰返し使用後の帯電電位V02との差の絶対値を、帯電電位変化量ΔV0(=|V01−V02|)として求めた。また初期の露光電位VL1と繰返し使用後の露光電位VL2との差の絶対値を、露光電位変化量ΔVL(=|VL1−VL2|)として求めた。帯電電位変化量ΔV0および露光電位変化量ΔVLを評価指標として、電気特性安定性(電気的耐久性)を評価した。
◎:優良(ΔV0が25V以下かつΔVLが30V以下)
○:良好(ΔV0が25V以下かつΔVLが30Vを超え60V以下、またはΔV0が25Vを超え40V以下かつΔVLが30V以下)
△:実使用上問題なし(ΔV0が25Vを超え40V以下かつΔVLが30Vを超え60V以下)
×:不良(ΔV0が40Vを超える、またはΔVLが60Vを超える)
◎:優良(ΔV0が20V以下かつΔVLが45V以下)
○:良好(ΔV0が20V以下かつΔVLが45Vを超え75V以下、またはΔV0が20Vを超え35V以下かつΔVLが45V以下)
△:実使用上問題なし(ΔV0が20Vを超え35V以下かつΔVLが45Vを超え75V以下)
×:不良(ΔV0が35Vを超える、またはΔVLが75Vを超える)
◎:優良(L/L環境下およびH/H環境下がいずれも優良(◎))
○:良好(L/L環境下およびH/H環境下のいずれかが良好(○)かつ他方が優良(◎)または良好(○))
△:実使用上問題なし(L/L環境下およびH/H環境下のいずれかが実使用上問題なし(△)かつ他方が不良(×)でない)
×:不良)L/L環境下およびH/H環境下のいずれか一方または両方が不良(×))
耐酸化性ガス性の評価結果と電気特性安定性(電気的耐久性)の総合評価結果とを合わせて、感光体性能の総合判定を行なった。総合判定の判定基準は以下のようである)
◎:優良(耐酸化性ガス性および電気特性安定性(電気的耐久性)がいずれも優良(◎))
○:良好(耐酸化性ガス性および電気特性安定性(電気的耐久性)のいずれかが良好(○)かつ他方が優良(◎)または良好(○))
△:実使用上問題なし(耐酸化性ガス性および電気特性安定性(電気的耐久性)のいずれかが実使用上問題なし(△)かつ他方が不良(×)でない)
×:不良(耐酸化性ガス性および電気特性安定性(電気的耐久性)のいずれか一方または両方が不良(×))
以上の評価結果を表4に示す。
作製例1の感光体を、試験用実機の感光体帯電手段であるコロナ放電帯電器に代えて、接触帯電方式の一つであるローラ帯電器を備え付けるように改造した複写機(型式:MX−2300、シャープ株式会社製)に搭載し、前述と同様に(a)耐酸化性ガス性および(b)電気特性安定性(電気的耐久性)、さらに(c)感光体性能の総合判定を行った。しかし、評価の際に行った実機による実写において、帯電器が感光体に直接接触することから、膜が著しく削れてしまい途中で実写を中断せざるを得なかった。このために評価を継続することができなかった。
このことから、一般式(1)で示されるジアミン化合物を電荷発生層に添加することによって、帯電器から放出されるオゾン、窒素酸化物などの酸化性ガスから感光体が保護され、感光体の疲労劣化を抑制できることがわかる。また、そのジアミン化合物の添加が、帯電性、感度、応答性などの電気特性に悪影響を及ぼさないこともわかる。
このことから、一般式(1)で示されるジアミン化合物が酸化性ガスによる感光体の疲労劣化に対する抑制効果に優れていることがわかる。
10、16、18、19 感光層
11 導電性支持体
12 電荷発生層
13 電荷輸送層
14 積層型光導電層
15 中間層
21 表面保護層
44 回転軸線
41、42 矢符
32 帯電手段(帯電器)
33 現像手段(現像器)
33a 現像ローラ
33b ケーシング
34 転写器
36 クリーナ
36a クリーニングブレード
36b 回収用ケーシング
30 露光手段
31 光
51 記録紙
35 定着器
35a 加熱ローラ
35b 加圧ローラ
43 電子写真感光体表面
Claims (7)
- 導電性材料からなる導電性支持体上に、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がこの順で積層された積層型感光層が形成されてなる電子写真感光体であって、
前記電荷輸送層が、耐酸化性ガス性添加剤を含有し、かつ
前記電荷発生層が、一般式(1):
で示されるジアミン化合物を含有することを特徴とする電子写真感光体。 - 前記電荷発生層における前記ジアミン化合物の含有量が、前記電荷発生物質100重量部に対して0.1〜20.0重量部である請求項1〜3のいずれか1つに記載の電子写真感光体。
- 前記導電性支持体と前記積層型感光層との間に中間層を有する請求項1〜4のいずれか1つ記載の電子写真感光体。
- 請求項1〜5のいずれか1つに記載の電子写真感光体と、前記電子写真感光体を帯電させる帯電手段と、帯電された前記電子写真感光体に対して露光を施す露光手段と、露光によって形成される静電潜像を現像する現像手段とを備えることを特徴とする画像形成装置。
- 前記帯電手段が、非接触帯電手段である請求項6に記載の画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007258985A JP4961316B2 (ja) | 2007-10-02 | 2007-10-02 | 電子写真感光体およびそれを備えた画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007258985A JP4961316B2 (ja) | 2007-10-02 | 2007-10-02 | 電子写真感光体およびそれを備えた画像形成装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009086538A JP2009086538A (ja) | 2009-04-23 |
JP4961316B2 true JP4961316B2 (ja) | 2012-06-27 |
Family
ID=40659989
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007258985A Active JP4961316B2 (ja) | 2007-10-02 | 2007-10-02 | 電子写真感光体およびそれを備えた画像形成装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4961316B2 (ja) |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05158258A (ja) * | 1991-12-09 | 1993-06-25 | Sharp Corp | 電子写真感光体 |
JP3580691B2 (ja) * | 1998-03-10 | 2004-10-27 | シャープ株式会社 | テトラ置換ジアミン化合物、該化合物を用いた有機電界発光素子及び有機感光体 |
JP2002311607A (ja) * | 2001-02-07 | 2002-10-23 | Mitsubishi Chemicals Corp | 電子写真感光体 |
JP3901547B2 (ja) * | 2001-03-07 | 2007-04-04 | 三菱化学株式会社 | 電子写真感光体 |
JP2003098706A (ja) * | 2001-09-25 | 2003-04-04 | Konica Corp | 電子写真感光体、画像形成装置、画像形成方法、及びプロセスカートリッジ |
-
2007
- 2007-10-02 JP JP2007258985A patent/JP4961316B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2009086538A (ja) | 2009-04-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4876042B2 (ja) | 積層型電子写真感光体およびそれを備えた電子写真装置 | |
JP4316634B2 (ja) | エナミン化合物を含有する電子写真感光体とそれを備えた画像形成装置およびエナミン化合物とその製造方法 | |
JP4436864B2 (ja) | 電子写真感光体及び画像形成装置 | |
JP4134200B2 (ja) | 電子写真感光体および画像形成装置 | |
JP2007322518A (ja) | 積層型電子写真感光体及び画像形成装置 | |
JP2008165082A (ja) | 電子写真感光体及び画像形成装置 | |
JP2009020204A (ja) | 電子写真感光体およびそれを備えた画像形成装置 | |
JP5264321B2 (ja) | 電子写真感光体およびそれを備えた画像形成装置 | |
JP5866188B2 (ja) | 電子写真感光体、それを用いた画像形成装置および電子写真感光体の製造方法 | |
JP2009251365A (ja) | 電子写真感光体およびそれを備えた画像形成装置 | |
JP4388975B2 (ja) | トリアミン化合物を含有する電子写真感光体とそれを備えた画像形成装置およびトリアミン化合物とその製造方法 | |
JP5117129B2 (ja) | ジアミン化合物を含有する電子写真感光体とそれを備えた画像形成装置 | |
JP2012128355A (ja) | 電子写真感光体およびそれを用いた画像形成装置 | |
JP2009069184A (ja) | 電子写真感光体およびそれを備えた画像形成装置 | |
JP4610637B2 (ja) | 電子写真感光体およびそれを備えた画像形成装置 | |
JP4779850B2 (ja) | 電子写真感光体および画像形成装置 | |
JP4982284B2 (ja) | ジアミン化合物を含有する電子写真感光体およびそれを備えた画像形成装置 | |
JP4982276B2 (ja) | ジアミン化合物を含有する電子写真感光体とそれを備えた画像形成装置 | |
JP2009014857A (ja) | トリアミン化合物を含有する電子写真感光体、およびそれを備える画像形成装置 | |
JP4275600B2 (ja) | ヒドラゾン化合物および該ヒドラゾン化合物を用いた電子写真感光体、ならびに該電子写真感光体を備える画像形成装置 | |
JP4961316B2 (ja) | 電子写真感光体およびそれを備えた画像形成装置 | |
JP5114094B2 (ja) | ジアミン化合物を含有する電子写真感光体とそれを備えた画像形成装置 | |
JP2008281782A (ja) | 電子写真感光体および画像形成装置 | |
JP5504321B2 (ja) | ジアミン化合物の製造方法 | |
JP2009025554A (ja) | ジアミン化合物を含有する電子写真感光体およびそれを備えた画像形成装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20100218 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120222 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120228 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120326 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150330 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4961316 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |