JP5762450B2 - 積層型電子写真感光体、画像形成装置、及び積層型電子写真感光体の製造方法 - Google Patents
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Description
導電性基体上に、電荷発生材料を含有する電荷発生層と、電荷輸送材料及びバインダー樹脂を含有する電荷輸送層とが、順次積層された積層型感光層が形成されており、
前記バインダー樹脂が、下記式(1)で表されるポリカーボネート樹脂を含む、積層型電子写真感光体に関する。
像担持体と、
前記像担持体の表面を帯電するための帯電部と、
帯電された前記像担持体の表面を露光して前記像担持体の表面に静電潜像を形成するための露光部と、
前記静電潜像をトナー像として現像するための現像部と、
前記トナー像を前記像担持体から被転写体へ転写するための転写部と、を備え、前記像担持体が、第一の態様に係る電子写真感光体であることを特徴とする画像形成装置に関する。
本発明の第1実施形態は、導電性基体上に、電荷発生材料を含有する電荷発生層と、電荷輸送材料及びバインダー樹脂を含有する電荷輸送層とが、順次積層された積層型感光層が形成されている積層型感光体である。電荷輸送層は、バインダー樹脂として、下記式(1)で表されるポリカーボネート樹脂を含有する。
図1(a)に示す積層型電子写真感光体のように、電子写真感光体において積層型感光体10は、導電性基体11上に蒸着又は塗布等の手段によって、電荷発生材料を含有する電荷発生層12を形成し、次いで電荷発生層12上に、電荷輸送材料とバインダー樹脂とを含む塗布液を塗布した後に乾燥させて電荷輸送層13を形成することにより作成できる。
導電性基体は、電子写真感光体の導電性基体として用いることができるものであれば、特に限定されない。具体的には、例えば、導電性を有する材料で少なくとも表面部が構成されるもの等が挙げられる。すなわち、具体的には、例えば、導電性を有する材料からなるものであってもよいし、プラスチック材料等の表面を、導電性を有する材料で被覆したものであってもよい。また、導電性を有する材料としては、例えば、アルミニウム、鉄、銅、錫、白金、銀、バナジウム、モリブデン、クロム、カドミウム、チタン、ニッケル、パラジウム、インジウム、ステンレス鋼、真鍮等が挙げられる。また、導電性を有する材料としては、導電性を有する材料を1種で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて、例えば、合金等として用いてもよい。また、導電性基体としては、上記の中でも、アルミニウム又はアルミニウム合金からなることが好ましい。そうすることによって、より好適な画像を形成することができる感光体を提供することができる。このことは、感光層から導電性基体への電荷の移動が良好であることによると考えられる。
積層型電子写真感光体は、導電性基体上に形成された、少なくとも電荷発生材料を含む電荷発生層、及び少なくとも電荷輸送材料とバインダー樹脂とを含む電荷輸送層から構成されている。電荷発生層はベース樹脂を含んでいてもよい。以下、バインダー樹脂、電荷輸送材料、電荷発生材料、ベース樹脂について順に説明する。
積層型電子写真感光体における電荷輸送層はバインダー樹脂として、下記式(I)で表されるポリカーボネート樹脂を含有する。
電荷輸送材料は、電子写真感光体の感光層に含まれる電荷輸送材料として用いることができるものであれば、特に限定されない。また、電荷輸送材料としては、一般的に、正孔輸送材料と電子輸送材料とが挙げられる。
正孔輸送材料(HTM)としては、電子写真感光体の感光層に含まれる正孔輸送材料として用いることができるものであれば、特に限定されない。正孔輸送材料の具体例としては、ベンジジン誘導体、2,5−ジ(4−メチルアミノフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール等のオキサジアゾール系化合物、9−(4−ジエチルアミノスチリル)アントラセン等のスチリル系化合物、ポリビニルカルバゾール等のカルバゾール系化合物、有機ポリシラン化合物、1−フェニル−3−(p−ジメチルアミノフェニル)ピラゾリン等のピラゾリン系化合物、ヒドラゾン系化合物、トリフェニルアミン系化合物、インドール系化合物、オキサゾール系化合物、イソオキサゾール系化合物、チアゾール系化合物、トリアゾール系化合物等の含窒素環式化合物、縮合多環式化合物等が挙げられる。これらの正孔輸送材料の中では、分子中に1又は複数のトリフェニルアミン骨格を有するトリフェニルアミン系化合物がより好ましい。これらの正孔輸送材料は、単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
電子輸送材料(ETM)としては、電子写真感光体の感光層に含まれる電子輸送材料として用いることができるものであれば、特に限定されない。具体的には、例えば、ナフトキノン誘導体、ジフェノキノン誘導体、アントラキノン誘導体、アゾキノン誘導体、ニトロアントアラキノン誘導体、ジニトロアントラキノン誘導体等のキノン誘導体、マロノニトリル誘導体、チオピラン誘導体、トリニトロチオキサントン誘導体、3,4,5,7−テトラニトロ−9−フルオレノン誘導体、ジニトロアントラセン誘導体、ジニトロアクリジン誘導体、テトラシアノエチレン、2,4,8−トリニトロチオキサントン、ジニトロベンゼン、ジニトロアントラセン、ジニトロアクリジン、無水コハク酸、無水マレイン酸、ジブロモ無水マレイン酸等が挙げられる。電子輸送材料は単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
電荷発生材料は、本発明の目的を阻害しない範囲で特に限定されず、従来から電子写真感光体の感光層において使用されている電荷発生材料から適宜選択して用いることができる。具体的には、例えば、下記式(I)で表されるX型無金属フタロシアニン(x−H2Pc)、下記式(II)で表されるα型やY型等のオキソチタニルフタロシアニン(Y−TiOPc)、ペリレン顔料、ビスアゾ顔料、ジチオケトピロロピロール顔料、無金属ナフタロシアニン顔料、金属ナフタロシアニン顔料、スクアライン顔料、トリスアゾ顔料、インジゴ顔料、アズレニウム顔料、シアニン顔料、セレン、セレン−テルル、セレン−ヒ素、硫化カドミウム、アモルファスシリコン等の無機光導電材料の粉末、ピリリウム塩、アンサンスロン系顔料、トリフェニルメタン系顔料、スレン系顔料、トルイジン系顔料、ピラゾリン系顔料、キナクリドン系顔料等が挙げられる。これらの電荷発生材料の中では、X型無金属フタロシアニン、及びα型やY型等のオキソチタニルフタロシアニンが好ましい。
(A)の特徴に加えて、且つ、(C)示差走査熱量分析において、吸着水の気化にともなうピーク以外は、50℃以上400℃以下の範囲内にピークを有しないオキソチタニルフタロシアニンや、
(A)の特徴に加えて、且つ、(D)示差走査熱量分析において、吸着水の気化にともなうピーク以外は、50℃以上270℃以下の範囲内にピークを有さず、270℃以上400℃以下の範囲内に1つのピークを有するオキソチタニルフタロシアニンが感度の点で好ましい。
電荷発生層を導電性基体上に、電荷発生材料を含む溶液を塗布して形成する場合、電荷発生材料とともにベース樹脂が使用される。本発明において電荷発生層に用いるベース樹脂は、電荷輸送層において使用されるバインダー樹脂と同様の樹脂を用いることができる。しかしながら、積層型感光体は一般的に電荷発生層、電荷輸送層の順に塗工されるため、電荷輸送層の塗工において、電荷発生層がその塗工溶剤に溶解しないようなベース樹脂が選択される。
積層型感光体における感光層は、導電性基体上、又は、導電性基体上に形成された下引き層の上に、電荷発生層及び電荷輸送層を順次積層して形成される。
第2実施形態は、像担持体と、像担持体の表面を帯電するための帯電部と、帯電された像担持体の表面を露光して像担持体の表面に静電潜像を形成するための露光部と、静電潜像をトナー像として現像するための現像部と、トナー像を像担持体から被転写体へ転写するための転写部とを備え、像担持体として第1実施形態にかかる積層型電子写真感光体を用いる画像形成装置に関する。
以下の方法により、導電性基体状に下引き層と感光層とをこの順で形成して、実施例1〜20、及び比較例1〜3の感光体を作成した。
アルミナとシリカとで表面処理した後、湿式分散によりメチルハイドロジェンポリシロキサンにより表面処理された酸化チタン(テイカ株式会社製、SMT−A(試作品)、数平均一次粒子径10nm)2質量部と、6,12,66,610四元共重合ポリアミド樹脂(東レ株式会社製、アミランCM8000)1質量部とを、メタノール10質量部、ブタノール1質量部、及びトルエン1質量部からなる溶媒を用いて、ビーズミルにより5時間分散処理して下引き層用塗布液を調製した。
(電荷発生層の形成)
Y型チタニルフタロシアニン(Y−TiOPc、電荷発生材料)1.5質量部と、ポリビニルアセタール(ベース樹脂、積水化学工業株式会社製、エスレックBX−5)1質量部と、プロピレングリコールモノメチルエーテル40質量部、及びテトラヒドロフラン40質量部からなる分散媒とを混合し、ビーズミルにより2時間分散処理して電荷発生層用塗布液を調製した。得られた電荷発生層用塗布液を開口3μmのフィルタでろ過した後、下引き層上にディップコート法により電荷発生層用塗布液を塗布した。塗布液の塗布後、50℃で5分間処理し、膜厚0.3μmの電荷発生層を形成した。
表1及び2に記載の種類の正孔輸送材料45質量部と、表1及び2に記載の種類のバインダー樹脂100質量部とを、表1及び2に記載の種類及び使用量の溶媒に溶解させて電荷輸送層用塗布液を調製した。得られた電荷輸送層用塗布液を電荷発生層と同様の方法によって電荷発生層上に塗布した後、120℃で40分間処理し、膜厚20μmの電荷輸送層を形成した。
実施例及び比較例の積層型電子写真感光体について、下記の方法に従い電気特性、外観、及び耐摩耗性を評価した。感光体の、電気特性、外観、及び耐摩耗性の評価結果を表3及び表4に記す。
10℃20%RH環境下で、ドラム感度試験機(GENTEC社製)を用いて、以下のようにして帯電能、及び感度を測定した。帯電能、及び感度の測定結果から、以下の基準に従って電気特性を判定した。
○:帯電能の判定結果、及び感度の判定結果が「○」。
×:帯電能の判定結果及び感度の判定結果の少なくとも一方が「×」。
回転数31rpm、ドラム流れ込み電流−10μA時の表面電位(V0)を測定した。帯電能は、以下の基準に従って判定した。
○:表面電位(V0)が550V以上750V以下。
×:表面電位(V0)が550V未満750V超。
感光体表面について、表面電位を600Vに帯電させた後、単色光(露光波長:780nm)を露光量0.26μJ/cm2で感光体表面に照射し、露光後50msec後の感光体の表面電位(VL)を測定した。以下の基準に従って感光体の感度を判定した。
○:表面電位(VL)が100V以下。
×:表面電位(VL)が100V超。
感光体表面の状態を目視にて観察した。感光体表面の外観を、下記の基準で判定した。
○:感光体表面に白い曇りが確認されない場合。
×:感光体表面に白い曇りが観察される場合。
実施例1〜20、及び比較例1〜3について、以下の方法により、磨耗量測定用電荷輸送層を作成し、電荷輸送層の摩耗量を測定した。耐摩耗性は、以下の基準に従って評価した。
○:摩耗量が5mg以下。
×:摩耗量が5mg超。
実施例1〜20及び比較例1〜3で用いた電荷輸送層用塗布液を、直径78mmのアルミニウム製パイプに巻きつけたPPシート(厚さ0.3mm)上に、ディップコート法により塗布した。塗布液の塗布後、塗布膜を120℃で40分間処理し、PPシート上に膜厚30μmの電荷輸送層を形成した。その後、PPシートから電荷輸送層を剥離し、磨耗量測定用電荷輸送層を得た。
磨耗量測定用電荷輸送層を、試料取り付けカード(S−36、テーバー社製)に取り付け、磨耗量測定用シートを作成した。テーバー摩耗試験機(ロータリーアブレージョンテスター、株式会社東洋精機製)、及び摩耗輪(C−10、テーバー社製)を用いて、荷重500g、回転速度60rpm、1000回転のテーバー摩耗試験を行い、磨耗試験前後の磨耗量測定用シートの質量の変化量を磨耗量として測定した。耐摩耗性を、以下の基準に従って判定した。
○:摩耗量が5mg以下。
×:摩耗量が5mg超。
10’ 下引き層を有する積層型感光体
11 導電性基体
12 電荷発生層
13 電荷輸送層
14 下引き層
Claims (9)
- 前記式(1)中、0.3≦p≦0.7である、請求項1に記載の積層型電子写真感光体。
- 前記バインダー樹脂の粘度平均分子量が、35,000から90,000である、請求項1又は2に記載の積層型電子写真感光体。
- 前記電荷輸送層が、前記電荷発生層上に、非ハロゲン系溶剤を含む溶剤に、少なくとも前記電荷輸送材料及び前記バインダー樹脂を溶解させた電荷輸送層用塗布液を塗布して形成される、請求項1〜4の何れか1項に記載の積層型電子写真感光体。
- 前記非ハロゲン系溶剤が、テトラヒドロフラン及び1,3−ジオキソランから選択される1以上の溶剤を含む、請求項5に記載の積層型電子写真感光体。
- 前記導電性基体上に、前記電荷発生材料を含有する前記電荷発生層を形成する工程と、
前記電荷発生層上に、少なくとも前記電荷輸送材料及び前記バインダー樹脂を含む電荷輸送層用塗布液を塗布して前記電荷輸送層を形成する工程と、
を含み、
前記電荷輸送層用塗布液が、非ハロゲン系溶剤を含む溶剤を含むものである、請求項1〜4の何れか1項に記載の積層型電子写真感光体の製造方法。 - 前記非ハロゲン系溶剤が、テトラヒドロフラン及び1,3−ジオキソランから選択される1以上の溶剤を含む、請求項7に記載の積層型電子写真感光体の製造方法。
- 像担持体と、
前記像担持体の表面を帯電するための帯電部と、
帯電された前記像担持体の表面を露光して前記像担持体の表面に静電潜像を形成するための露光部と、
前記静電潜像をトナー像として現像するための現像部と、
前記トナー像を前記像担持体から被転写体へ転写するための転写部と、を備え、前記像担持体が請求項1〜6の何れか1項に記載の積層型電子写真感光体である画像形成装置。
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