JP4966885B2 - 電子写真感光体 - Google Patents
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また、気体の透過係数の小さなバインダー樹脂を含む保護層を感光体の最表面層に形成し、耐チャージ生成物特性の向上を図るという方法がある(特開2004−212910号公報:特許文献1)。
白金ナノコロイド粒子は、強い抗酸化作用をもち、活性酸素による細胞の損傷を防ぐ等、ヒトの老化防止に効果があることが知られている。このような白金ナノコロイド粒子は、サプリメントや化粧品類等に広く使用されている。しかし、白金ナノコロイド粒子の感光層への使用は、これまで全く試みられていなかった。
図1に本発明の一実施の形態である感光体を示す。図中、1は導電性支持体、2は下引き層、3は電荷発生層、4は電荷輸送層、5は感光層を表す。図1の感光体は、感光層5が電荷発生層3及び電荷輸送層4の2層からなる機能分離型感光体である。下引き層2は形成してもしなくてもよい。
まず、本発明では、電荷輸送層には、白金ナノコロイド粒子が含まれる。白金ナノコロイド粒子は、感光体中で、酸化防止剤として機能していると考えられる。
白金ナノコロイド粒子の平均粒子径は、透過型電子顕微鏡(TEM)で黒点として観察された点を写真上で測定した値を意味する。
白金ナノコロイド粒子を含む感光体を電子写真プロセスに搭載し、繰り返し使用した際、白金ナノコロイド粒子の抗酸化作用により、チャージ生成物であるオゾン及びNOx等の活性種の感光体表面への吸着による画像劣化(HT白すじ、黒すじ)、電荷輸送能の劣化による繰り返し使用時の電位低下等を防ぐことができる。
一般的な酸化防止剤は、チャージ生成物であるオゾン及びNOx等の活性種に電荷輸送材料が酸化されるかわりに、電荷輸送材料の性能を保持させるために、酸化防止剤自身が酸化される。従って、一度酸化されて変質した酸化防止剤には、本来の酸化防止効果は既になく、かえって電荷輸送層中で不純物となり、感度低下等を引き起こす原因となる。
燃焼法は、白金イオン溶液を水素ガス中又はリン等へ添加し、燃焼させることで還元反応させて白金微粒子を得、その粒子を媒体中に投入することでコロイドを得る方法である。媒体は、必要に応じて、コロイドを安定化させるために、界面活性剤(保護コロイド)を含んでいてもよい。
具体的には、特開2001−79383号公報、特開2001−122723号公報等に記載された方法を参照することで容易に調整できる。
導電性支持体1を構成する材料としては、アルミニウム、ステンレス鋼、銅、ニッケル等の金属材料、あるいは表面にアルミニウム、銅、パラジウム、酸化錫、酸化インジウム等の導電性層を設けたポリエステル、フェノール樹脂、紙等の絶縁性物質が挙げられる。導電性支持体1の形状としては、フイルム状、シート状、管状、円筒状、円柱状等が挙げられる。
電荷発生材料としては、ペリレンイミド、ペリレン酸無水物等のペリレン系顔料、キナクリドン、アントラキノン等の多環キノン系顔料、金属及び無金属フタロシアニン、ハロゲン化無金属フタロシアニン等のフタロシアニン系顔料、スクエアリウム色素、アズレニウム色素、チアピリリウム色素、及びカルバゾール骨格、スチリルスチルベン骨格、トリフェニルアミン骨格、ジベンゾチオフェン骨格、オキサジアゾール骨格、フルオレノン骨格、ビススチルベン骨格、ジスチリルオキサジアゾール骨格又はジスチリルカルバゾール骨格を有するアゾ顔料等が挙げられる。
電荷輸送材料としては、ポリ−N−ビニルカルバゾール及びその誘導体、ポリ−g−カルバゾリルエチルグルタメート及びその誘導体、ピレン−ホルムアルデヒド縮合物及びその誘導体、ポリビニルピレン、ポリビニルフェナントレン、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、9−(p−ジエチルアミノスチリル)アントラセン、1,1−ビス(4−ジベンジルアミノフェニル)プロパン、スチリルアントラセン、スチリルピラゾリン、ピラゾリン誘導体、フェニルヒドラゾン類、ヒドラゾン誘導体、
ブタジエン系化合物としては下記一般式(a)で示される化合物が挙げられる。
一般式(a)の定義中、アリール基としては、炭素数6〜10のアリール基が挙げられる。具体的には、フェニル、ナフチル等が挙げられる。置換基としては、少なくとも1つが置換アミノ基であれば特に限定されない。例えば、炭素数1〜4の低級アルキル基が挙げられる。
一般式(a)の代表的な具体例を以下に示すが、本発明にかかる化合物例はこれらに限定されるものではない。
一般式(b)の代表的な具体例を以下に示すが、本発明にかかる化合物例はこれらに限定されるものではない。
一般式(c)の定義中、ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。アルキル基としては、炭素数1〜4の低級アルキル基が挙げられる。アルコキシ基としては、炭素数1〜4の低級アルコキシ基が挙げられる。具体的には、メチル、エチル、n−プロピル、i−プロピル、n−ブチル、i−ブチル、sec−ブチル、tert−ブチル等のアルキル基、メトキシ、エトキシ、n−プロポキシ、i−プロポキシ、n−ブトキシ、i−ブトキシ、sec−ブトキシ、tert−ブトキシ等のアルコキシ基が挙げられる。
一般式(c)の代表的な具体例を以下に示すが、本発明にかかる化合物例はこれらに限定されるものではない。
脂肪族基としては、炭素数1〜4の低級アルキル基、炭素数1〜4の低級アルコキシ基が挙げられる。具体的には、メチル、エチル、n−プロピル、i−プロピル、n−ブチル、i−ブチル、sec−ブチル、tert−ブチル等のアルキル基、メトキシ、エトキシ、n−プロポキシ、i−プロポキシ、n−ブトキシ、i−ブトキシ、sec−ブトキシ、tert−ブトキシ等のアルコキシ基が挙げられる。
R1〜R10の置換基としては、ハロゲン原子、低級アルキル基、低級アルコキシ基等が挙げられる。これら置換基の具体例は、上記と同様である。
ポリカーボネートの粘度平均分子量は、感光体の電気特性、繰り返し安定性、耐刷性の面から20,000〜50,000であることが好ましい。粘度平均分子量が20,000未満の場合、耐刷性が低下することがある。50,000より大きい場合、初期感度の低下及び繰り返し使用時の残留電位の上昇が大きくなることがある。
バインダー樹脂の量は、電荷輸送材料100重量部に対し、50〜300重量部が好ましく、100〜200重量部がより好ましい。50重量部未満では、帯電特性、膜の機械的強度が低下することがある。300重量部より多い場合、感度特性が低下することがある。100〜200重量部では、感度特性、帯電特性、機械的強度を良好にできる。
また、電荷輸送層4の膜厚は、約10〜約50μmが好ましく、約15〜約35μmがより好ましい。
電荷輸送層の膜厚は、10〜50μmが好ましく、15〜30μmがより好ましい。厚くなりすぎると残留電位がアップし、解像度も低下することがあり、薄くなりすぎると寿命が低下することがある。
図2は、画像形成装置の構成を示す模式側面図である。
感光体21に対する露光と同期して、感光体21と転写器26との間に、転写紙30が供給される。転写器26によって、供給された転写紙30にトナーと逆極性の電荷が与えられ、感光体21の表面に形成されたトナー像が、転写紙30上に転写される。
導電性支持体1として、φ30mm、長さ340mmのアルミニウム製円筒管を用いた。
これに、酸化チタン粒子(商品名:タイベークTTO55A、石原産業社製)4部、バインダー樹脂として共重合ナイロン樹脂(東レ社製:CM8000)6部を、メチルアルコール35部と1,3−ジオキソラン65部の混合溶媒に加えた。得られた混合物をペイントシェーカーにて8時間分散して下引き層用塗布液を得た。得られた下引き層用塗布液をタンクに満たし、タンクに上記アルミ製円筒状支持体を浸漬、引き上げることで、塗膜を得た。乾燥することで、塗膜から溶媒を除去して、1.0μmの下引き層を円筒管上に形成した。なお、下引き層中の酸化チタン粒子の含有量は40重量%,バインダー樹脂の含有量は60重量%となる。
o−フタロジニトリル40g、四塩化チタン18g、α−クロロナフタレン500mlを、窒素雰囲気下、200〜250℃で、3時間加熱撹拌して反応させた。次いで、100〜130℃まで放冷後、熱時濾過し、100℃に加熱したα−クロロナフタレン200mlで洗浄してジクロロチタニウムフタロシアニン粗生成物を得た。
電荷輸送材料を化合物(b−8)としたこと以外は、実施例1と同様に感光体を形成した。
(実施例3)
電荷輸送材料を化合物(c−1)としたこと以外は、実施例1と同様に感光体を形成した。
(比較例1)
白金ナノコロイド粒子を使用しないこと以外は、実施例1と同様に感光体を形成した。
(比較例2)
白金ナノコロイド粒子を使用しないこと以外は、実施例2と同様に感光体を形成した。
(比較例3)
白金ナノコロイド粒子を使用しないこと以外は、実施例3と同様に感光体を形成した。
白金ナノコロイドを1部(白金ナノコロイド粒子を0.002部)としたこと以外は、実施例1と同様に感光体を形成した。
(実施例5)
白金ナノコロイドを15部(白金ナノコロイド粒子を0.03部)としたこと以外は、実施例1と同様に感光体を形成した。
(実施例6)
白金ナノコロイドを0.3部(白金ナノコロイド粒子を0.0006部)としたこと以外は、実施例1と同様に感光体を形成した。
(実施例7)
白金ナノコロイドを25部(白金ナノコロイド粒子を0.05部)としたこと以外は、実施例1と同様に感光体を形成した。
(実施例8)
ビスフェノールAポリカーボネート樹脂(帝人化成社製:商品名C−1400、粘度平均分子量25000〜30000)を、以下の構造式で表されるポリカーボネート樹脂(帝人化成社製:TS−2020、粘度平均分子量35000〜40000)に変更したこと以外は、実施例1と同様に感光体を形成した。
また、各感光体の初期及び20万枚複写後における画像を目視で観察した。画像に全く問題が無い場合は優とし、HT白すじ、HT黒すじ、カブリ等の欠陥が発生した場合はその現象を記載し、その他は良とした。
・実施例1〜8、比較例1〜3より、電荷輸送層が白金ナノコロイド粒子を含有することで、耐チャージ生成物(オゾン、NOx)による、帯電特性の低下、残留電位の上昇、及び画質の劣化を防ぐことができた。
・実施例4及び実施例6より、白金ナノコロイド粒子の含有率が電荷輸送材料に対し0.001重量部未満であると、耐チャージ生成物能が低下する(画像のルーペによる詳細観察で白点が発見された)ものの実用レベルでは問題なかった。
・実施例5及び実施例7より、白金コロイドが0.04重量部より多く含有されると、初期感度の低下が若干見られたものの20万枚複写後においても初期の感度がそのままのレベルで維持され、また、高い抗酸化性を示した。
・実施例6より、ガスバリア性の高い非対称ポリカーボネート樹脂を含有することで、より高い耐チャージ生成物性を示した。
2 下引き層
3 電荷発生層
4 電荷輸送層
5 感光層
12、14、16、18 感光体
20 画像形成装置
22 回転軸線
23、29 矢符
24 帯電手段(帯電器)
24a 帯電ローラ
24b バイアス電源
25 現像手段(現像器)
25a 現像ローラ
25b ケーシング
26 転写器
27 クリーナ
27a クリーニングブレード
27b 回収用ケーシング
28 露光手段
28a 光
30 転写紙
31 定着器
31a 加熱ローラ
31b 加圧ローラ
Claims (6)
- 導電性支持体上に、少なくとも、電荷を発生する電荷発生物質を有する電荷発生層と、電荷発生層より発生した電荷を受け入れて輸送する電荷輸送材料を有する電荷輸送層とを備え、前記電荷輸送層が、白金ナノコロイド粒子を含有することを特徴とする電子写真感光体。
- 前記白金ナノコロイド粒子が、前記電荷輸送材料100重量部に対して、0.001〜0.04重量部含有される請求項1に記載の電子写真感光体。
- 前記白金ナノコロイド粒子が、1〜5nmのコロイド粒子を含む請求項1又は2に記載の電子写真感光体。
- 前記電荷輸送層がバインダー樹脂を含み、前記バインダー樹脂が、下記一般式(1)
- 前記バインダー樹脂が、電荷輸送材料100重量部に対し、100〜200重量部配合されている請求項4に記載の電子写真感光体。
- 前記ポリカーボネート樹脂が、20000〜50000の範囲の粘度平均分子量を有する請求項4又は5に記載の電子写真感光体。
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