JP5239130B2 - 電子写真感光体、画像形成方法、画像形成装置、及びアミン化合物 - Google Patents
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Description
電子写真技術の中核となる感光体については、近年ではその光導電材料として、無公害で成膜が容易、製造が容易である等の利点を有する有機系の光導電材料を使用した感光体が開発されている。
高感度のためには電荷発生能力の高い電荷発生材料が必要である。そのなかでも現在主流となっているLD露光に高感度を示すオキシチタニウムフタロシアニンに関して盛んに研究が行われている。前記オキシチタニウムフタロシアニンは結晶多型を有することが知られていが、その中でも、CuKα特性X線(波長1.541Å)に対するブラッグ角(2θ±0.2°)27.2°に主たる回折ピークを有する結晶型が高い量子効率を示し、高感度を示すことが知られている(例えば、非特許文献1参照)。
また、電荷輸送材によっても、電荷の注入の度合いは大きく異なり、既存に使用されている電荷発生材との組み合わせにおいて、何が良好であるかを予測することは容易ではない。
電子写真学会誌 1990年 第29巻 第3号 p.250〜258
一般式(1)
しても良いアリーレン基、R1ないしR8は、水素原子、または、置換基を有しても良いア ルキル基、置換基を有しても良いアリール基を表し、X1は、炭素数3ないし7の分岐ア ルキル構造を有する置換基を表し、n1ないしn2は、1以上5以下の整数を表す)
<アミン化合物>
本発明のアミン化合物は、下記一般式(1)で表される。
しても良いアリーレン基、R1ないしR8は、水素原子、または、置換基を有しても良いア
ルキル基、置換基を有しても良いアリール基を表し、X1は、炭素数3ないし7の分岐ア
ルキル構造を有する置換基を表し、n1ないしn2は、1以上5以下の整数を表す)。
X1としては、炭素数3ないし7の分岐アルキル構造を有する基であれば、どのような
ものでも構わない。該分岐アルキル基としては、炭素数3ないし7のアルキル基が好ましく、更に好ましくは、炭素数4ないし7のアルキル基が好ましい。更に好ましくは、イソプロピル基、イソブチル基、エチルヘキシル基などは好ましい。
キル構造を有する置換基を表す)。
X2としては、置換基を有しても良い分岐アルキル基である。好ましくは、2−プロピル基、2−ブチル基、2−ペンチル基、2−ヘプチル基である。
また、X1に含まれる分岐アルキル構造は、キラル構造を有することは好ましい。また、X1に環構造を有しないことは好ましい。つまり、分岐したアルキル基同士は、連結して環構造を形成しないことが好ましい。これは、電子材料として、電気特性の悪化を招くためである。
リール残基、芳香族性複素環残基などである。アリール残基としては、置換基を有しても良いビフェニル残基、置換基を有しても良いフェニル残基、ナフタレニル残基等があげられる。
中でも、好ましくは、フェニル残基である。芳香族性複素環残基としては、チオフェン残基、カルバゾール残基、ベンゾチアゾール残基等があげられ、カルバゾール残基は好ましい。Ar1は、X1以外に、炭素数18以下の置換基を有する事は好ましく、置換基とし
ては、アルキル基、アルコキシ基、アリール基等が挙げられる。炭素数は、10以下が好ましく、さらに好ましくは、8以下であり、更に好ましくは、4以下である。なかでも、アルコキシ基は好ましく、特に、メトキシ基は好ましい。Ar1がフェニル残基である場合
、Ar1に置換しているX1のp-位に置換基があることは好ましい。置換基としては、アルコ
キシ基が置換することは好ましい。更に好ましくは、メトキシ基である。
ても良いアリール基を表す。特に、R5ないしR8においては、少なくとも一つ以上は、水素原子であることは好ましく、更に好ましくは、2つ以上水素原子であることは好ましく、全て水素原子である事は、電気特性の点から好ましい。水素原子以外としては、炭素数1ないし6の官能基である事は好ましい。アルキル基であることは好ましく、さらに好ましくは、メチル基が好ましい。R1ないしR4は、置換基を有しても良いアルキル基、置換基を有しても良いアリール基であることは好ましく、更に好ましくは、置換基を有しても良いアリール基である。具体的には、置換基を有しても良いフェニル基、ナフチル基、ピレニル基などがあげられ、特にフェニル基は好ましい。また、R1ないしR4はのうち少なくとも一つは、少なくとも一つの置換基を有することは好ましい。場合によっては、R1な
いしR4のうち、二つ、さらには三つ、特には四つ全てが、少なくとも一つ、さらには二
つ以上置換基を有することも好ましい。R1ないしR4に置換された置換基が複数存在するときは、それぞれの置換基は、互いに異なっていても同一でもよいが、好ましくは、R1
ないしR4のうち、R1はR3と、R2はR4と、それぞれ同一の置換基を、Ar1を中心として対称の位置に有することが好ましい。置換基としては、炭素数1ないし6の官能基である事は好ましい。特に、アルキル基、アルコキシ基、アリール基などは好ましく、アルコキシ基としては、メトキシ基、アルキル基としては、メチル基、エチル基、ブチル基、フェニル基などはさらに好ましい。R1ないしR4のうちに、二つ以上の置換基を有するものが
ある場合は、それら二つ以上の置換基は、少なくともメチル基のようなアルキル基と、メトキシ基のようなアルコキシ基を有することが好ましい。また、R1ないしR4のうちに、三つ以上の置換基を有するものがある場合は、それら三つ以上の置換基は、少なくとも一つのメトキシ基のようなアルコキシ基と、二つのメチル基のようなアルキル基を有することが好ましい。
以下に、本発明の一般式(1)で表されるアミン化合物の一般的な製造方法を示す。下記構造式中、R1ないしR8、Ar1ないしAr3、X1、n1、n2は、一般式(1)に表されるものと同等のものを指す。下記スキームに示されるとおり、一般式(1)で表されるアミン化合物は、燐酸エステルと、ケトンあるいは、アルデヒド誘導体を塩基の存在下、溶媒中に反応させて、目的となる一般式(1)を得る。
基を使用するのが好ましく、更に好ましくは、1.05倍ないし3倍当量の塩基を使用するのが好ましい。溶媒としては、反応促進を阻害するもの以外ならどのような溶媒でもかまないが、反応原料に対する溶解度が高いものが好ましい。例えば、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、ジオキサン、酢酸エチル、シクロヘキサン、トルエン、アニソール、テトラリン、o−ジクロロベンゼン、クロルベンゼン、アルコール、ジメチルスルホキシド、ジエチルエーテル、ジブチルエーテル、ピリジンなどが好ましい。反応の活性を鑑みた場合、極性の高い溶媒は好ましく、特に好ましくは、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフランなどである。溶媒の量としては、重量比で、反応原料の総和の0.5倍量〜100倍量用いることが好ましい。但し、生産性を鑑みた場合、少ない方が好ましい。具体的には、10倍以下が好ましく、更に好ましくは、5倍以下である。また、通常室温(10−30℃)での反応が可能であるが、場合に応じて、加熱しても構わない。温度は、溶媒の沸点、または、反応原料及び生成化合物の分解温度以下であるが、一般的には、100度以下である。
また、以下に、一般式(1)のアミン化合物の具体例をあげるが、これら具体例は例示のために示したものである。
以下、本発明の電子写真感光体について説明する。
電子写真感光体の感光層は、導電性支持体上に設けられ、下引き層を有する場合は下引き層上に設けられる。感光層の型式としては、電荷発生物質と電荷輸送物質とが同一層に存在し、バインダー樹脂中に分散された、いわゆる単層型感光体、電荷発生物質がバインダー樹脂中に分散された電荷発生層及び電荷輸送物質がバインダー樹脂中に分散された電
荷輸送層の二つに機能分離された複層構造の、いわゆる積層型感光体があげられるが、何れの構成であってもよい。また、感光層上に、帯電性の改善や、耐摩耗性改善を目的としてオーバーコート層を設けてもよい。
本発明の電子写真感光体で使用される式(1)で表されるアミン化合物は、導電性支持体上に形成される何れの層に含有されていても構わないが、通常、単層型感光層または積層型感光層の電荷輸送層に含有される。特に、電気特性に高い効果が得られることから、積層型感光層の電荷輸送層中に含有されるのが好ましい。
感光体に用いる導電性支持体としては、例えばアルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス鋼、銅、ニッケル等の金属材料や、金属、カーボン、酸化錫などの導電性粉体を添加して導電性を付与した樹脂材料や、アルミニウム、ニッケル、ITO(酸化インジウム酸化錫)等の導電性材料をその表面に蒸着又は塗布した樹脂、ガラス、紙等が主として使用される。形態としては、ドラム状、シート状、ベルト状などのものが用いられる。金属材料の導電性支持体に、導電性・表面性などの制御のためや欠陥被覆のために。適当な抵抗値をもつ導電性材料を塗布したものでもよい。
例えば、クロム酸、硫酸、シュウ酸、ホウ酸、スルファミン酸等の酸性浴中で、陽極酸化処理することにより陽極酸化被膜が形成されるが、硫酸中での陽極酸化処理がより良好な結果を与える。硫酸中での陽極酸化の場合、硫酸濃度は100〜300g/l、溶存アルミニウム濃度は2〜15g/l、液温は15〜30℃、電解電圧は10〜20V、電流密度は0.5〜2A/dm2の範囲内に設定されるのが好ましいが、前記条件に限定され
るものではない。
上記低温封孔処理の場合に使用されるフッ化ニッケル水溶液濃度は、適宜選べるが、3〜6g/lの範囲で使用された場合、より好ましい結果が得られる。また、封孔処理をスムーズに進めるために、処理温度としては、25〜40℃、好ましくは30〜35℃で、また、フッ化ニッケル水溶液pHは、4.5〜6.5、好ましくは5.5〜6.0の範囲で処理するのがよい。pH調節剤としては、シュウ酸、ホウ酸、ギ酸、酢酸、水酸化ナトリウム、酢酸ナトリウム、アンモニア水等を用いることが出来る。処理時間は、被膜の膜厚1μmあたり1〜3分の範囲で処理することが好ましい。なお、被膜物性を更に改良するためにフッ化コバルト、酢酸コバルト、硫酸ニッケル、界面活性剤等をフッ化ニッケル水溶液に添加しておいてもよい。次いで水洗、乾燥して低温封孔処理を終える。前記高温封孔処理の場合の封孔剤としては、酢酸ニッケル、酢酸コバルト、酢酸鉛、酢酸ニッケル−コバルト、硝酸バリウム等の金属塩水溶液を用いることが出来るが、特に酢酸ニッケルを用いるのが好ましい。酢酸ニッケル水溶液を用いる場合の濃度は5〜20g/lの範囲内で使用するのが好ましい。処理温度は80〜100℃、好ましくは90〜98℃で、また、酢酸ニッケル水溶液のpHは5.0〜6.0の範囲で処理するのが好ましい。ここで
pH調節剤としてはアンモニア水、酢酸ナトリウム等を用いることが出来る。処理時間は10分以上、好ましくは20分以上処理するのが好ましい。なお、この場合も被膜物性を改良するために酢酸ナトリウム、有機カルボン酸、アニオン系、ノニオン系界面活性剤等を酢酸ニッケル水溶液に添加してもよい。次いで水洗、乾燥して高温封孔処理を終える。平均膜厚が厚い場合には、封孔液の高濃度化、高温・長時間処理により強い封孔条件を必要とする。従って生産性が悪くなると共に、被膜表面にシミ、汚れ、粉ふきといった表面欠陥を生じやすくなる。このような点から、陽極酸化被膜の平均膜厚は通常20μm以下、特に7μm以下で形成されることが好ましい。
導電性支持体と後述する感光層との間には、接着性・ブロッキング性等の改善のため、下引き層を設けてもよい。下引き層としては、樹脂、樹脂に金属酸化物等の粒子を分散したものなどが用いられる。
下引き層に用いる金属酸化物粒子の例としては、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化珪素、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、酸化鉄等の1種の金属元素を含む金属酸化物粒子、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリウム等の複数の金属元素を含む金属酸化物粒子などがあげられる。これらは一種類の粒子を単独で用いてもよいし、複数の種類の粒子を混合して用いてもよい。これらの金属酸化物粒子の中で、酸化チタン及び酸化アルミニウムが好ましく、特に酸化チタンが好ましい。酸化チタン粒子は、その表面に、酸化錫、酸化アルミニウム、酸化アンチモン、酸化ジルコニウム、酸化珪素等の無機物、又はステアリン酸、ポリオール、シリコン等の有機物による処理を施されていてもよい。酸化チタン粒子の結晶型としては、ルチル、アナターゼ、ブルッカイト、アモルファスのいずれも用いることができる。また、複数の結晶状態のものが含まれていてもよい。
下引き層は、金属酸化物粒子をバインダ樹脂に分散した形で形成するのが望ましい。下引き層に用いられるバインダ樹脂としては、エポキシ樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリアミド樹脂、塩化ビニル樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、フェノール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリイミド樹脂、塩化ビニリデン樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリビニルアルコール樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアクリル酸樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、ポリビニルピロリドン樹脂、ポリビニルピリジン樹脂、水溶性ポリエステル樹脂、ニトロセルロース等のセルロースエステル樹脂、セルロースエーテル樹脂、カゼイン、ゼラチン、ポリグルタミン酸、澱粉、スターチアセテート、アミノ澱粉、ジルコニウムキレート化合物、ジルコニウムアルコキシド化合物等の有機ジルコニウム化合物、チタニルキレート化合物、チタニルアルコキシド化合物等の有機チタニル化合物、シランカップリング剤などの公知のバインダ樹脂があげられる。これらは単独で用いても良く、或いは2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。また、硬化剤と
ともに硬化した形で使用してもよい。中でも、アルコール可溶性の共重合ポリアミド、変性ポリアミド等は、良好な分散性、塗布性を示すことから好ましい。
下引き層の膜厚は、任意に選ぶことができるが、感光体特性及び塗布性を向上させる観点から、通常は0.1μm以上、20μm以下の範囲が好ましい。
<電荷発生物質>
導電性支持体上に形成された感光層としては、電荷発生物質と電荷輸送物質が同一層に存在し、バインダー樹脂中に分散された単層構造のものであっても、もしくは電荷発生物質がバインダー中に分散された電荷発生層と電荷輸送物質がバインダー樹脂中に分散された電荷輸送層とに機能分離された積層構造のもののいずれであってもよい。感光層が積層構造を有する場合において、電荷発生層はCuKα特性X線(波長1.541Å)に対するブラッグ角(2θ±0.2°)が27.2°に主たる回折ピークを有するオキシチタニウムフタロシアニンを電荷発生物質の少なくとも1種として含有する電荷発生物質と結着樹脂からなる。CuKα特性X線(波長1.541Å)に対するブラッグ角(2θ±0.2°)が27.2°に主たる回折ピークを有するオキシチタニウムフタロシアニンの製造方法は特に限定されないが、一般にアモルファス、又は低結晶性オキシチタニウムフタロシアニンから結晶変換することによって製造される。これら結晶型は準安定型の結晶型であり、製造方法の違いにより様々な結晶型、粒子形状を示し、電荷発生能力、帯電性、暗減衰などの電子写真感光体としての特性の面も製造方法に依存して異なることが知られている点は既述したとおりである。
電荷発生物質はオキシチタニウムフタロシアニンを単独として用いてもよいし、またはいくつかの染顔料との混合状態で用いてもよい。
混合状態として用いる染顔料としては、光感度の面から、フタロシアニン顔料、アゾ顔料が好ましく使用される。
−酢酸ビニル共重合体、カルボキシル変性塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体等の塩化ビニル−酢酸ビニル系共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、塩化ビニリデン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−アルキッド樹脂、シリコン−アルキッド樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂等の絶縁性樹脂や、ポリ−N−ビニルカルバゾール、ポリビニルアントラセン、ポリビニルペリレン等の有機光導電性ポリマーの中から選択し、用いることが出来るが、これらポリマーに限定されるものではない。また、これら結着樹脂は単独で用いても、2種類以上を混合して用いてもよい。
積層型感光体の電荷輸送層は、電荷輸送物質を含有するとともに、通常はバインダ樹脂と、必要に応じて使用されるその他の成分とを含有する。このような電荷輸送層は、具体的には、例えば電荷輸送物質等とバインダ樹脂とを溶剤に溶解又は分散して塗布液を作製し、これを順積層型感光層の場合には電荷発生層上に、また、逆積層型感光層の場合には導電性支持体上に(下引き層を設ける場合は下引き層上に)塗布、乾燥して得ることができる。
、アニリン誘導体、ヒドラゾン誘導体、芳香族アミン誘導体、スチルベン誘導体、ブタジエン誘導体、エナミン誘導体及びこれらの化合物の複数種が結合したもの、あるいはこれらの化合物からなる基を主鎖又は側鎖に有する重合体等の電子供与性物質等が挙げられる。これらの中でも、カルバゾール誘導体、芳香族アミン誘導体、スチルベン誘導体、ブタジエン誘導体、エナミン誘導体、及びこれらの化合物の複数種が結合したものが好ましい。これらの電荷輸送物質は、何れか1種を単独で用いても良く、2種以上を任意の組み合わせで併用しても良い。
等が好ましい。特に好ましくは、メチル基である)
<バインダー樹脂>
電荷発生層と電荷輸送層を有する機能分離型感光体の電荷輸送層、及び単層型感光体の感光層形成の際は、膜強度確保のためバインダー樹脂が使用される。機能分離型感光体の電荷輸送層の場合、電荷輸送物質と各種バインダー樹脂とを溶剤に溶解、あるいは分散してえられる塗布液、また、単層型感光体の場合、電荷発生物質と電荷輸送物質と各種バインダー樹脂を溶剤に溶解、あるいは分散して得られる塗布液を塗布、乾燥して得ることが出来る。バインダー樹脂としては、例えばブタジエン樹脂、スチレン樹脂、酢酸ビニル樹
脂、塩化ビニル樹脂、アクリル酸エステル樹脂、メタクリル酸エステル樹脂、ビニルアルコール樹脂、エチルビニルエーテル等のビニル化合物の重合体及び共重合体、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルホルマール樹脂、部分変性ポリビニルアセタール、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂、セルロースエステル樹脂、フェノキシ樹脂、シリコン樹脂、シリコン−アルキッド樹脂、ポリ−N−ビニルカルバゾール樹脂等があげられる。 これら樹脂は珪素試薬などで修飾されていてもよい。上記バインダー樹脂のうち、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂が特に好ましい。
ポリカーボネート樹脂に好適に用いる事の出来るビスフェノール、ビフェノールの構造を以下に例示する。本例示は、本発明の趣旨を明確にするために行うものであり、本発明の趣旨に反しない限りは例示される構造に限定されるものではない。
からは10〜30μmがより好ましい。
なお、感光層には成膜性、可撓性、塗布性、耐汚染性、耐ガス性、耐光性などを向上させるために周知の酸化防止剤、可塑剤、紫外線吸収剤、電子吸引性化合物、レベリング剤、可視光遮光剤などの添加物を含有させてもよい。また感光層には必要に応じて塗布性を改善するためのレベリング剤や酸化防止剤、増感剤等の各種添加剤を含んでいてもよい。酸化防止剤の例としては、ヒンダードフェノール化合物、ヒンダードアミン化合物などが挙げられる。また染料、顔料の例としては、各種の色素化合物、アゾ化合物などが挙げられ、界面活性剤の例としては、シリコ−ンオイル、フッ素系オイルなどが挙げられる。
ように構成することが好ましいく。電気抵抗が1014Ω・cmより高くなると残留電位が上昇しカブリの多い画像となってしまい、一方109Ω・cmより低くなると画像のボケ
、解像度の低下が生じてしまう。また、保護層は像露光に照射される光の透過を実質上妨げないように構成されなければならない。
<層形成方法>
感光体を構成する各層は、各層を構成する材料を含有する塗布液を、支持体上に公知の塗布方法を用い、各層ごとに塗布・乾燥工程を繰り返し、順次塗布していくことにより形成される。
積層型感光体の電荷発生層の場合には、固形分濃度を、通常0.1〜15重量%の範囲で使用されるが、1〜10%の範囲で使用することがより好ましい。塗布液の粘度は、通常0.01〜20mPa・sの範囲で使用されるが、0.1〜10mPa・sの範囲で使用されることがより好ましい。
塗布液の乾燥は室温における指触乾燥後、30〜200℃の温度範囲で、1分から2時間の間、無風、または送風下で加熱乾燥させることが好ましい。また加熱温度は一定であっても、乾燥時に変更させながら行なってもよい。
次に、本発明の電子写真感光体を用いた画像形成装置(本発明の画像形成装置)の実施の形態について、装置の要部構成を示す図1を用いて説明する。但し、実施の形態は以下の説明に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない限り任意に変形して実施することができる。
電子写真感光体1は、上述した本発明の電子写真感光体であれば特に制限はないが、図1ではその一例として、円筒状の導電性支持体の表面に上述した感光層を形成したドラム状の感光体を示している。この電子写真感光体1の外周面に沿って、帯電装置2,露光装置3,現像装置4,転写装置5及びクリーニング装置6がそれぞれ配置されている。
ができる。重合トナーは、帯電均一性、転写性に優れ、高画質化に好適に用いられる。
現像ローラ44は、電子写真感光体1と供給ローラ43との間に配置され、電子写真感光体1及び供給ローラ43に各々当接している。供給ローラ43及び現像ローラ44は、回転駆動機構(図示せず)によって回転される。供給ローラ43は、貯留されているトナーTを担持して、現像ローラ44に供給する。現像ローラ44は、供給ローラ43によって供給されるトナーTを担持して、電子写真感光体1の表面に接触させる。
転写装置5は、その種類に特に制限はなく、コロナ転写、ローラ転写、ベルト転写などの静電転写法、圧力転写法、粘着転写法など、任意の方式を用いた装置を使用することができる。ここでは、転写装置5が電子写真感光体1に対向して配置された転写チャージャー,転写ローラ,転写ベルト等から構成されるものとする。この転写装置5は、トナーTの帯電電位とは逆極性で所定電圧値(転写電圧)を印加し、電子写真感光体1に形成されたトナー像を記録紙(用紙,媒体)Pに転写するものである。本発明は、この転写電圧が大きい場合により大きな効果を発現する。
なお、定着装置についてもその種類に特に限定はなく、ここで用いたものをはじめ、熱
ローラ定着、フラッシュ定着、オーブン定着、圧力定着、IH定着、ベルト定着、IHF定着など、任意の方式による定着装置を設けることができる。などの公知の方法のいずれでも用いることが可能であり、これら定着方式は単独で用いても良く、複数の定着方式を組み合わせた形で使用してもよい。
続いて、帯電された感光体1の感光面を、記録すべき画像に応じて露光装置3により露光し、感光面に静電潜像を形成する。そして、その感光体1の感光面に形成された静電潜像の現像を、現像装置4で行なう。
現像ローラ44に担持された帯電トナーTが感光体1の表面に接触すると、静電潜像に対応するトナー像が感光体1の感光面に形成される。そしてこのトナー像は、転写装置5によって記録紙Pに転写される。この後、転写されずに感光体1の感光面に残留しているトナーが、クリーニング装置6で除去される。
なお、画像形成装置は、上述した構成に加え、例えば除電工程を行なうことができる構成としても良い。除電工程は、電子写真感光体に露光を行なうことで電子写真感光体の除電を行なう工程であり、除電装置としては、蛍光灯、LED等が使用される。また除電工程で用いる光は、強度としては露光光の3倍以上の露光エネルギーを有する光である場合が多い。
なお、電子写真感光体1を、帯電装置2、露光装置3、現像装置4、転写装置5、クリーニング装置6、及び定着装置7のうち1つ又は2つ以上と組み合わせて、一体型のカートリッジ(以下適宜「電子写真感光体カートリッジ」という)として構成し、この電子写真感光体カートリッジを複写機やレーザービームプリンタ等の電子写真装置本体に対して着脱可能な構成にしてもよい。例えば、帯電手段3、現像手段4及びクリーニング手段6の内、少なくとも1つをドラム状感光体1と共に一体に支持してカートリッジ化とすることが出来る。この場合、例えば電子写真感光体1やその他の部材が劣化した場合に、この電子写真感光体カートリッジを画像形成装置本体から取り外し、別の新しい電子写真感光体カートリッジを画像形成装置本体に装着することにより、画像形成装置の保守・管理が容易となる。
実施例1
(例示化合物1の合成)
4−[N,N−ビス(4−メチルフェニル)アミノ]−ベンズアルデヒド15g、[(2
−ブトキシ−5−メトキシ−1,4−フェニレン)ビスメチレン]ビスホスホン酸テトラエチル 8.9g を THF50mL中に分散させ、ソジウム−t−ブトキシド7.8
gを、室温下添加した。 放冷後、反応液をメタノール200ml中に添加し、ろ過して得られたろ物を、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製(移動相:トルエン)し、例示化合物(1)10gを得た。質量分析(m/z):M+=774(理論値:774),および元素分析(C55H54N2O2):C,85.10;H,7.00;
N,3.55(理論値:C, 85.23; H, 7.02; N, 3.61)より構造を確認した。
(例示化合物2の合成)
実施例1において、4−[N,N−ビス(4−メチルフェニル)アミノ]−ベンズアルデ
ヒド のかわりに、4−[N−(2−メチル−4−メトキシ−フェニル)−N−(4−メ
チルフェニル)アミノ]−ベンズアルデヒドを使用する以外は、実施例1と同様にして、例示化合物(2)を得た。質量分析(m/z):M+=834(理論値:834),および元素分析(C57H58N2O4):C,81.88;H,7.11;N,3.25(
理論値:C, 81.98; H, 7.00; N, 3.35)より構造を確認した。
(例示化合物7の合成)
実施例1において、4−[N,N−ビス(4−メチルフェニル)アミノ]−ベンズアルデ
ヒド のかわりに、 4−[N,N−ジフェニルアミノ]−ベンズアルデヒド を使用する以外は、実施例1と同様にして、例示化合物(7) を得た。質量分析(m/z):M+=718(理論値:718),および元素分析(C51H46N2O2):C,85.11;H,6.55;N,3.83(理論値:C, 85.20; H, 6.45; N, 3.90)より構造
を確認した。
(例示化合物10の合成)
実施例1において、[(2−ブトキシ−5−メトキシ−1,4−フェニレン)ビスメチレン]ビスホスホン酸テトラエチルのかわりに、[(2,5−ジイソプロピル−1,4−フェニレン)ビスメチレン]ビスホスホン酸テトラエチル を使用する以外は、実施例1と同様にして、例示化合物(10)を得た。質量分析(m/z):M+=718(理論値:718),および元素分析(C56H66N2):C,88.81;H,6.50;N
,3.63(理論値:C, 88.84; H, 7.46; N, 3.70)より構造を確認した。
(例示化合物9の合成)
[(2−ブトキシ−5−メトキシ−1,4−フェニレン)ビスメチレン]ビスホスホン酸テトラエチル8.9g、p−ブロモアセトフェノン10gをTHF50mL中に分散させ、ソジウム−t−ブトキシド 7.8gを、室温下添加した。30分間攪拌後、反応液に、水100mL、トルエン100mLを加え、分液操作を行った。有機層を水100mLで3回洗い、硫酸マグネシウムで乾燥させた。溶媒を減圧下留去し、残渣と、銅粉1g、p−メトキシジフェニルアミン10g、炭酸カリウム10gを、テトラリン中に分散させ、200度で5時間反応させた。冷却後、トルエンを200mL添加し、固形分を濾別した後、溶媒を減圧下留去した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製(移動相:トルエン)し、例示化合物(9)を得た。質量分析(m/z):M+=807(理論値:807),および元素分析(C55H54N2O4):C,81.70;H,6.51; N,3.45(理論値:C, 81.85; H, 6.74; N, 3.47)より構造を確認した
。
実施例6
(例示化合物15の合成)
実施例1において、4−[N,N−ビス(4−メチルフェニル)アミノ]−ベンズアルデ
ヒドのかわりに、3−[4−(N−(4−メチルフェニル)−2−ナフチルアミノ)フェ
ニル]―2−プロペナールを使用し、[(2−ブトキシ−5−メトキシ−1,4−フェニレン)ビスメチレン]ビスホスホン酸テトラエチルのかわりに、[(2,3−ビス(2−ヘプチルオキシ)−1,4−ナフチレン)ビスメチレン]ビスホスホン酸テトラエチル を使用する以外は、実施例1と同様にして、例示化合物(15)を得た。質量分析(m/z):M+=1075(理論値:1075),および元素分析(C78H78N2O2)
:C,87.03;H,7.50;N,2.63(理論値:C, 87.11; H, 7.31; N, 2.60
)より構造を確認した。
比較例1
実施例1において、[(2−ブトキシ−5−メトキシ−1,4−フェニレン)ビスメチレン]ビスホスホン酸テトラエチルの代わりに、[(2,5−ジメトキシ−1,4−フェニレン)ビスメチレン]−ビスホスホン酸テトラエチルを使用する以外は、実施例1と同様にして、サンプル作成を行おうとしたところ、シリカゲルカラムクロマトグラフィーの移動相(トルエン)に化合物が溶解しなかった。仕方がないので、移動相にクロロホルムを使用して、シリカゲルカラムクロマトグラフィーによる精製を行い、下記化合物(A)
5.1gを得た。質量分析(m/z):M+=732(理論値:732),および元素分析(C52H48N2O2):C,85.11;H,6.70; N,3.75(理論
値:C, 85.21; H, 6.60; N, 3.82)より構造を確認した。
実施例1において、[(2−ブトキシ−5−メトキシ−1,4−フェニレン)ビスメチレン]ビスホスホン酸テトラエチルの代わりに、[(1,4−フェニレン)ビスメチレン]−ビスホスホン酸テトラエチルを使用する以外は、実施例1と同様にして、サンプル作成を行おうとしたところ、シリカゲルカラムクロマトグラフィーの移動相(トルエン)に化合物が溶解しなかった。仕方がないので、移動相にクロロホルムを使用して、シリカゲルカラムクロマトグラフィーによる精製を行い、下記化合物(B)を得た。質量分析(m/z):M+=672(理論値:672),および元素分析(C50H44N2):C,89.21;H,6.71; N,4.03(理論値:C, 89.25; H, 6.59; N, 4.16)よ
り構造を確認した。
実施例1において、[(2−ブトキシ−5−メトキシ−1,4−フェニレン)ビスメチレン]ビスホスホン酸テトラエチルの代わりに、[(1,4−フェニレン)ビスメチレン]−ビスホスホン酸テトラエチルを使用する以外は、実施例1と同様にして、サンプル作成を行おうとしたところ、シリカゲルカラムクロマトグラフィーの移動相(トルエン)に化合物が溶解しなかった。仕方がないので、移動相にクロロホルムを使用して、シリカゲルカラムクロマトグラフィーによる精製を行い、下記化合物(B)を得た。質量分析(m/z):M+=672(理論値:672),および元素分析(C50H44N2):C,89.21;H,6.71; N,4.03(理論値:C, 89.25; H, 6.59; N, 4.16)よ
り構造を確認した。
表面が鏡面仕上げされた外径30mm、長さ351mm、肉厚1.0mmのアルミニウム合金よりなるシリンダーの表面に、陽極酸化処理を行い、その後酢酸ニッケルを主成分とする封孔剤によって封孔処理を行なうことにより、約6μmの陽極酸化被膜(アルマイト被膜)を形成した。
次に、電荷輸送物質として実施例1で製造した電荷輸送物質55部と、バインダー樹脂として下記構造を繰り返し単位として持つポリカーボネート(PC1;粘度平均分子量約
30,000; X:Y=1:1)100部、
実施例 X2
電荷輸送物質として実施例2で製造した電荷輸送物質40部を使用し、バインダー樹脂として、下記構造を繰り返し単位として持つポリカーボネート(PC2;粘度平均分子量約30,000; X:Y=1:1)100部を用いた以外は、実施例X1とまったく同様にして感光体Bを得た。
電荷輸送物質として実施例2で製造した電荷輸送物質55部を使用する以外は、実施例
X1と同様にして、感光体Cを得た。
実施例 X4
電荷輸送物質として実施例3で製造した電荷輸送物質55部を使用する以外は、実施例
X1と同様にして、感光体Dを得た。
電荷輸送物質として実施例4で製造した電荷輸送物質35部、 及び、下記化合物20部を使用する以外は、実施例 X1と同様にして、感光体Eを得た。
平均一次粒子径40nmのルチル型酸化チタン(石原産業社製「TTO55N」)と該酸化チタンに対して3重量%のメチルジメトキシシランをボールミルにて混合して得られたスラリーを乾燥後、更にメタノールで洗浄、乾燥して得られた疎水性処理酸化チタンを、メタノール/1−プロパノールの混合溶媒中でボールミルにより分散させることにより、疎水化処理酸化チタンの分散スラリーとなし、該分散スラリーと、メタノール/1−プロパノール/トルエン(重量比7/1/2)の混合溶媒、及び、ε−カプロラクタム/ビス(4−アミノ−3−メチルシクロヘキシル)メタン/ヘキサメチレンジアミン/デカメチレンジカルボン酸/オクタデカメチレンジカルボン酸(組成モル%75/9.5/3/9.5/3)からなる共重合ポリアミドのペレットとを加熱しながら撹拌、混合してポリアミドペレットを溶解させた後、超音波分散処理を行うことにより、疎水性処理酸化チタン/共重合ポリアミドを重量比3/1で含有する固形分濃度18.0%の分散液とした。
この上に、実施例 X1とまったく同様にして、電荷発生層および電荷輸送層を設け、感光体Fを得た。
電荷輸送物質として比較例1で製造した電荷輸送物質55部を使用する以外は、実施例
X1と同様にして、感光体を得ようとしたが、塗布液に電荷輸送物質が完全に溶解しなかった。
比較例 X2
電荷輸送物質として比較例2で製造した電荷輸送物質55部を使用する以外は、実施例
X1と同様にして、感光体を得ようとしたが、塗布液に電荷輸送物質が完全に溶解しなかった。
電荷輸送物質として比較例3で製造した電荷輸送物質55部を使用する以外は、実施例
X1と同様にして、感光体P1を得た。
比較例 X4
電荷輸送物質として下記電荷輸送物質55部を使用する以外は、実施例 X1と同様にして、感光体P2を得た。
電荷輸送物質として下記電荷輸送物質55部を使用する以外は、実施例 X1と同様にして、感光体P3を得た。
電荷輸送物質として下記電荷輸送物質55部を使用する以外は、実施例 X1と同様にして、感光体P4を得た。
電荷輸送物質として下記電荷輸送物質55部を使用する以外は、実施例 X1と同様にして、感光体P5を得た。
電荷輸送物質として下記電荷輸送物質55部を使用する以外は、実施例 X1と同様にして、感光体P6を得た。
実施例X1〜X6および比較例X3〜X7において作製した電子写真感光体A〜F、P1〜P5を、電子写真学会標準に従って作製された電子写真特性評価装置(続電子写真技術の基礎と応用、電子写真学会編、コロナ社、404〜405頁記載)に装着し、以下の手順に従って、帯電(マイナス極性)、露光、電位測定、除電のサイクルによる電気特性の評価を行なった。
これらの結果を表1にまとめた。
<画像評価>
実施例および比較例で得られた電子写真感光体をそれぞれ、A3印刷対応である市販のタンデム型カラープリンター(沖データ社製 Microline3050c)のシアンドラムカートリッジに装着し、上記プリンターに装着した。まず、温度35℃、湿度80%の条件下、印刷のメディアタイプをOHPに設定し、縦送りで、三菱化学メディア社製A4版OHPフィルムMC502にシアン色の画像を100枚印刷した。次に、A3紙にシアンのベタ画像を印刷し、画像評価を行なった。
られた。また、比較例の感光体P6でもOHP非通紙エリアで目視確認できるレベルの濃度低下が見られた。
次に、まったく同様の実験をマゼンタのカートリッジで行なったところ、その程度の差が小さいものの、同様の変化が見られた。
2 帯電装置(帯電ローラ)
3 露光装置
4 現像装置
5 転写装置
6 クリーニング装置
7 定着装置
41 現像槽
42 アジテータ
43 供給ローラ
44 現像ローラ
45 規制部材
71 上部定着部材(定着ローラ)
72 下部定着部材(定着ローラ)
73 加熱装置
T トナー
P 記録紙
Claims (6)
- 導電性支持体上に感光層を有する感光体において、該感光層中に下記一般式(1)で表される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。
一般式(1)
(式(1)中、Ar1は、置換基としてX1以外に、炭素数18以下のアルキル基、アルコキシ基またはアリール基を有しても良いアリール残基、
Ar2ないしAr3は、置換基として炭素数1ないし6のアルキル基を有しても良いアリーレン基、
R1ないしR4は、水素原子、アルキル基、または置換基として炭素数1ないし6のアルキ
ル基、アルコキシ基、またはアリール基を有していても良いアリール基、
R5ないしR8は、水素原子、炭素数1ないし6のアルキル基、またはアリール基を表し、
X1は、X 2 または−O−X 2 (但し、X 2 は、炭素数3ないし7の分岐アルキル基を表す)を表し、
n1ないしn2は、1以上5以下の整数を表す) - 該感光層中に、CuKα特性X線(波長1.541Å)に対するブラッグ角(2θ±0.2°)が27.2°に主たる回折ピークを有するオキシチタニウムフタロシアニンを含有することを特徴とする請求項1記載の電子写真感光体。
- 請求項1または2に記載の電子写真感光体に対して、少なくとも、帯電、露光、反転現像及び転写の各プロセスを行なう画像形成方法において、選択する用紙の種類により転写電圧が変化することを特徴とした画像形成方法。
- 請求項1または2に記載の電子写真感光体を並列に複数個並べて使用するカラー画像形成方法であって、少なくとも、帯電、露光、反転現像及び転写の各プロセスを各色で各感光体に対して行なう画像形成方法において、転写プロセスでの印可電圧が各色で段階的に変化することを特徴とした画像形成方法。
- 請求項3または4に記載の画像形成方法を用いることを特徴とした、画像形成装置。
- 下記一般式(1)で表されるアミン化合物。
一般式(1)
(式(1)中、Ar1は、置換基としてX1以外に、炭素数18以下のアルキル基、アルコキシ基またはアリール基を有しても良いアリール残基、
Ar2ないしAr3は、置換基として炭素数1ないし6のアルキル基を有しても良いアリーレン基、
R1ないしR4は、水素原子、アルキル基、または置換基として炭素数1ないし6のアルキ
ル基、アルコキシ基、またはアリール基を有していても良いアリール基、
R5ないしR8は、水素原子、炭素数1ないし6のアルキル基、またはアリール基を表し、
X1は、X 2 または−O−X 2 (但し、X 2 は、炭素数3ないし7の分岐アルキル基を表す)を表し、
n1ないしn2は、1以上5以下の整数を表す)
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-
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