JP5835105B2 - 電子写真感光体、電子写真感光体カートリッジ、および、画像形成装置 - Google Patents
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Description
有機系材料を用いた電子写真感光体の感光層は、電荷輸送物質、バインダー樹脂などを塗布溶剤に溶解させ、得られた塗布液を塗布、乾燥し得られる。この電子写真感光体を製造する際に電荷輸送物質に求められる点としては、塗布液製造時に用いる塗布溶剤に対する溶解性である。塗布溶剤に対する溶解性が低いと、塗布溶剤に所望する電荷輸送物質の量を溶解させることが出来なかったり、電荷輸送物質を溶解させ塗布液製造後、析出等の塗布液の劣化を起こし易く、また、感光層を塗布後、塗布膜中で結晶析出が発生したり、塗布液・感光体の製造効率の低下を招くことがある。
工夫がなされている。
(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、該感光層中に下記式(I)で表される化合物を含有することを特徴する電子写真感光体。
(2)導電性支持体上に少なくとも電荷輸送物質を含有する感光層を有する電子写真感光体において、該電荷輸送物質が下記式(II)で表されることを特徴とする(1)に記載の電子写真感光体。
(3)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、該感光層中に式(I)で表される化合物、および、CuKα特性X線による粉末X線回折スペクトルにおいて、ブラッグ角(2θ±0.2゜)が少なくとも24.1°、27.2°に回折ピークを示す結晶型の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(1)ないし(2)に記載の電子写真感光体。
(4)(1)ないし(3)のいずれかに記載の電子写真感光体、ならびに、該電子写真感光体を帯電させる帯電装置、該帯電した電子写真感光体を露光させて静電潜像を形成する露光装置、及び、該電子写真感光体上に形成された静電潜像を現像する現像装置からなる群から選ばれる少なくとも1つ、を備えたことを特徴とする電子写真感光体カートリッジ。
(5)(1)ないし(3)のいずれかに記載の電子写真感光体、該電子写真感光体を帯電させる帯電装置と、該帯電した電子写真感光体を露光させて静電潜像を形成する露光装置、および、該電子写真感光体上に形成された静電潜像を現像する現像装置、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
(6) 前記画像形成装置に用いられる静電荷像現像用トナーのフロー式粒子像分析装置によって測定される平均円形度が、0.940以上1.000以下であることを特徴とする(5)に記載の画像形成装置。
≪本発明の電荷輸送物質≫
<本発明の電荷輸送物質の構造>
本発明の電荷輸送物質は下記式(I)で表される化合物であればいかなるものであって
もよい。
表し、R5〜R6はそれぞれ独立した水素原子、アルキル基を表し、Ar1〜Ar4はそれぞれ独立した水素原子、置換基を有していてもよいアリール基を表し、Ar1〜Ar2のうちの少なくともひとつ、及びAr3〜Ar4のうちの少なくとも一つは置換基を有していてもよいアリール基である。l、mはそれぞれ独立して0以上2以下、nは1以上3以下、p、qはそれぞれ独立して1以上5以下、r、sはそれぞれ独立して0以上4以下の整数を表す。)
性の面から、0以上2以下が好ましく、電子写真感光体としての光減衰特性の面から0以上1以下がより好ましく、電荷輸送物質としての電荷輸送能力の面から、0が更に好ましい。また、前記置換基は電気特性の観点から、パラ位またはオルト位に置換することが好ましい。
nは1以上3以下の整数を表す。nが大きくなると電荷輸送能が低下する傾向にあることから、好ましくは2以下であり、電荷輸送物質としての電荷輸送能力の面から、より好ましくは1である。
以下に、本発明の電子写真感光体の構成について説明する。本発明の電子写真感光体は、導電性支持体上に、上述した式(I)で表される化合物を含有する感光層を設けたものであれば、その構造は特に限定されない。電子写真感光体の感光層が後に説明する積層型の場合には、電荷輸送層に、前記式(I)で表される電荷輸送物質、その他に必要に応じてバインダー樹脂、酸化防止剤、レベリング剤、その他添加物を含むものである。また、電子写真感光体の感光層が、後に説明する単層型の場合には、前述の積層型感光体の電荷輸送層に用いられる成分に加えて電荷発生材料、電子輸送材料を用いるのが一般的である。
導電性支持体については特に制限はないが、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、酸化錫等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。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び任意の比率で併用しても良い。導電性支持体の形態としては、ドラム状、シート状、ベルト状等のものが用いられる。更には、金属材料の導電性支持体の上に、導電性・表面性等の制御や欠陥被覆のために、適当な抵抗値を有する導電性材料を塗布したものを用いても良い。
導電性支持体表面は、平滑であっても良いし、特別な切削方法を用いたり、研磨処理を施したりすることにより、粗面化されていても良い。また、導電性支持体を構成する材料に適当な粒径の粒子を混合することによって、粗面化されたものであっても良い。また、安価化のためには、切削処理を施さず、引き抜き管をそのまま使用することも可能である。
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良い。下引き層としては、樹脂、または樹脂に金属酸化物等の粒子を分散したもの等が用いられる。また、下引き層は、単一層からなるものであっても、複数層からなるものであってもかまわない。
また、金属酸化物粒子の粒径としては種々のものが利用できるが、中でも特性及び液の安定性の点から、その平均一次粒径は、10nm以上100nm以下が好ましく、特に10nm以上50nm以下が好ましい。この平均一次粒径は、TEM写真等から得ることができる。
下引き層の膜厚は、本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、電子写真感光体の電気特性、強露光特性、画像特性、繰り返し特性、及び製造時の塗布性を向上させる観点から、通常は0.01μm以上、好ましくは0.1μm以上、また、通常30μm以下、好ましくは20μm以下である。下引き層には、公知の酸化防止剤等を混合しても良い。画像欠陥防止等を目的として、顔料粒子、樹脂粒子等を含有させて用いても良い。
[電荷発生層]
積層型感光層(機能分離型感光層)の電荷発生層は、電荷発生材料を含有すると共に、
通常はバインダー樹脂と、必要に応じて使用されるその他の成分とを含有する。このような電荷発生層は、例えば、電荷発生材料及びバインダー樹脂を溶媒又は分散媒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)、また、逆積層型感光層の場合には電荷輸送層上に塗布、乾燥して得ることができる。
本発明におけるCuKα特性X線による粉末X線回折スペクトルは以下の手法に基づき測定する。
粉末のX線回折スペクトルを測定するための測定装置は、CuKα線を線源とした集中光学系の粉末X線回折計であるPANalytical社製のPW1700を使用した。
測定条件は、X線出力40kV,30mA、走査範囲(2θ)3〜40°、スキャンステップ幅0.05°、走査速度3.0°/min、発散スリット1.0°、散乱スリット1.0°、受光スリット0.2mmとした。
該オキシチタニウムフタロシアニン結晶内においては、下記式[L]で表される塩素化オ
キシチタニウムフタロシアニンの割合が、下記式[M]で表される無置換オキシチタニウム
フタロシアニンに対して、マススペクトル強度比で、0.070以下であるものである。また、好ましくはマススペクトル強度比が0.060以下であり、より好ましくは0.055以下である。製造の際、非晶質化に乾式摩砕法を用いる場合は、0.02以上が好ましく、非晶質化にアシッドペースト法を用いる場合は、0.03以下が好ましい。塩素置換量は、特開2001−115054号公報の手法に基づいて測定する。
また、ヒドロキシガリウムフタロシアニンの粒径に制限は無いが、通常1.0μm以下、好ましくは0.5μm以下である。さらに、ヒドロキシガリウムフタロシアニンの塩素含有量にも制限は無いが、通常0.1重量%以下であり、好ましくは塩素を実質上含まないことが好ましい。
ムフタロシアニンを処理して含水ヒドロキシガリウムフタロシアニンを得る工程においては、酸ペーストを用いることは、好ましい。
セトアミド、N −メチルホルムアミド、N − メチルアセトアミド、N −メチルプロピオアミド、ホルムアミド等のアミド系溶剤を分散剤として用いてミリング処理を行なうことにより、本発明の結晶形のヒドロキシガリウムフタロシアニンが得られる。ハロゲン化ガリウムフタロシアニンの製造方法は任意であり、例えば、特開平6−93203号公報に記載されている方法によっても得られる。
。
前記の製造法では、凍結乾燥によって、含水ヒドロキシガリウムフタロシアニンに含まれる水を昇華させることにより、目的とする結晶型を有するヒドロキシガリウムフタロシアニンが得られるものと推察される。したがって、凍結乾燥の条件は水が昇華する条件である。例えば、含水ヒドロキシガリウムフタロシアニンを凍結させて、更に4Torr 以下
に減圧すれば、その後は室温でも昇華する。
挙げると、排気量100L/minで、到達真空度は10-4Torrのものを使用することができる。
電荷発生物質として、無金属フタロシアニン化合物、又は金属含有フタロシアニン化合物を用いた場合は比較的長波長のレーザー光、例えば、780nm近辺の波長を有するレーザー光に対して高感度の感光体が得られる。また、モノアゾ、ジアゾ、トリスアゾ等のアゾ顔料を用いた場合には、白色光、又は660nm近辺の波長を有するレーザー光、もしくは比較的短波長のレーザー光(例えば、380nm〜500nmの範囲の波長を有するレーザー光)に対して十分な感度を有する感光体を得ることができる。
合状態としては、それぞれの構成要素を後から混合したものを用いてもよいし、合成、顔料化、結晶化等のフタロシアニン化合物の製造・処理工程において混合状態を生じさせたものでもよい。このような処理としては、酸ペースト処理・磨砕処理・溶剤処理等が知られている。混晶状態を生じさせるためには、特開平10−48859号公報記載のように、2種類の結晶を混合後に機械的に磨砕、不定形化した後に、溶剤処理によって特定の結晶状態に変換する方法が挙げられる。
電荷発生物質として、上記例示の有機顔料を用いる場合には、1種を単独で用いてもよいが、2種類以上の顔料を混合して用いてもよい。この場合、可視域と近赤域の異なるスペクトル領域で分光感度特性を有する2種類以上の電荷発生物質を組み合わせて用いることが好ましく、中でもジスアゾ顔料、トリスアゾ顔料とフタロシアニン顔料とを組み合わせて用いることがより好ましい。
塗布液の作製に用いられる溶剤としては、バインダー樹脂を溶解させるものであれば特に制限されないが、例えば、ペンタン、ヘキサン、オクタン、ノナン等の飽和脂肪族系溶媒、トルエン、キシレン、アニソール等の芳香族系溶媒、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、クロロナフタレン等のハロゲン化芳香族系溶媒、ジメチルホルムアミド、N−メチル−2−ピロリドン等のアミド系溶媒、メタノール、エタノール、イソプロパノール、n−ブタノール、ベンジルアルコール等のアルコール系溶媒、グリセリン、ポリエチレングリコール等の脂肪族多価アルコール類、アセトン、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン、4−メトキシ−4−メチル−2−ペンタノン等の鎖状又は環状ケトン系溶媒、ギ酸メチル、酢酸エチル、酢酸n−ブチル等のエステル系溶媒、塩化メチレン、クロロホルム、1,2−ジクロロエタン等のハロゲン化炭化水素系溶媒、ジエチルエーテル、ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ等の鎖状又は環状エーテル系溶媒、アセトニトリル、ジメチルスルホキシド、スルホラン、ヘキサメチルリン酸トリアミド等の非プロトン性極性溶媒、n−ブチルアミン、イソ
プロパノールアミン、ジエチルアミン、トリエタノールアミン、エチレンジアミン、トリエチレンジアミン、トリエチルアミン等の含窒素化合物、リグロイン等の鉱油、水等が挙げられる。これらは何れか1種を単独で用いても良く、2種以上を併用して用いてもよい。なお、上述の下引き層を設ける場合には、この下引き層を溶解しないものが好ましい。
積層型感光体の電荷輸送層は、電荷輸送物質、バインダー樹脂と、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、電荷輸送物質等とバインダー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。
上述した式(I)で表される電荷輸送物質に加えて、公知の他の電荷輸送物質を併用して
もよい。他の電荷輸送物質を併用する場合、その種類は特に制限されないが、例えば、カルバゾール誘導体、ヒドラゾン化合物、芳香族アミン誘導体、エナミン誘導体、ブタジエン誘導体及びこれらの誘導体が複数結合されたものが好ましい。
の好適な構造の具体例を以下に示す。これら具体例は例示のために示したものであり、本発明の趣旨に反しない限りはいかなる公知の電荷輸送物質を用いてもよい。
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、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂が好適に使用される。このうち、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂が好ましく、ポリエステル樹脂、中でも全芳香族ポリエステル樹脂に対する呼称であるポリアリレート樹脂は、弾性変形率を高くすることが可能で、耐摩耗性、耐傷性、耐フィルミング性等の機械物性の観点から最も好ましい。一般に、ポリエステル樹脂は、機械物性の観点からはポリカーボネート樹脂より優れるものの、電気特性、光疲労の観点からはポリカーボネート樹脂に劣る。これは、エステル結合がカーボネート結合よりも極性が大きく、かつアクセプター性が強いことに起因すると考えられる。
多価アルコール成分としては、ポリオキシプロピレン(2.2)−2,2− ビス(4
−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシエチレン(2.2)−2,2− ビス(4
−ヒドロキシフェニル)プロパン等のビスフェノールAのアルキレン(炭素数2〜3)
オキサイド(平均付加モル数1〜10)付加物、エチレングリコール、プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、グリセリン、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパン、水添ビスフェノールA、ソルビトール、又はそれらのアルキレン(炭素数2〜3)オキサイド(平均付加モル数1〜10)付加物、芳香族ビスフェノール等が挙げられ、これらの1種以上を含有するものが好ましい。
これらのポリエステル樹脂のうち、好ましいのは下記式(A)で示される構造単位を有する、全芳香族系のポリエステル樹脂(ポリアリレート樹脂)である。
上記式(A)中、Ar5〜Ar8は、それぞれ独立に、置換基を有してもよいアリーレン基を表す。アリーレン基が有する炭素数としては、通常6以上、好ましくは7以上、また、その上限は、通常20以下、好ましくは10以下、より好ましくは8以下である。炭素数が多すぎる場合、製造コストが高くなり、電気特性も悪化する恐れがある。
しい。アリーレン基は1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の比率及び組み合わせで用いてもよい。
一方、Ar5及びAr6は、それぞれ独立して、置換基の数は0以上2以下が好ましく、耐磨耗性の観点から置換基を有さないことがより好ましい。
vが1の場合に好ましいジカルボン酸残基の具体的としては、ジフェニルエーテル−2,2'−ジカルボン酸残基、ジフェニルエーテル−2,3'−ジカルボン酸残基、ジフェニルエーテル−2,4'−ジカルボン酸残基、ジフェニルエーテル−3,3'−ジカルボン酸残基、ジフェニルエーテル−3,4'−ジカルボン酸残基、ジフェニルエーテル−4,4'−ジカルボン酸残基等が挙げられる。これらの中でも、ジカルボン酸成分の製造の簡便性を考慮すれば、ジフェニルエーテル−2,2'−ジカルボン酸残基、ジフェニルエーテル
−2,4'−ジカルボン酸残基、ジフェニルエーテル−4,4'−ジカルボン酸残基がより好ましく、ジフェニルエーテル−4,4'−ジカルボン酸残基が特に好ましい。
ン酸残基、ビフェニル−4,4'−ジカルボン酸残基が挙げられ、好ましくは、フタル酸
残基、イソフタル酸残基、テレフタル酸残基、ナフタレン−1,4−ジカルボン酸残基、ナフタレン−2,6−ジカルボン酸残基、ビフェニル−2,2'−ジカルボン酸残基、ビ
フェニル−4,4'−ジカルボン酸残基であり、特に好ましくは、イソフタル酸残基、テ
レフタル酸残基であり、これらのジカルボン酸残基を複数組み合わせて用いることも可能である。
前記バインダー樹脂の好適な構造の具体例を以下に示す。これら具体例は例示のために示したものであり、本発明の趣旨に反しない限りはいかなる公知のバインダー樹脂を用いてもよい。
それぞれ独立して水素原子又は炭素数1〜10のアルキル基を表し、j及びkは0〜4を表す。W は、単結合、酸素原子、-CR11R12-を表し、置換基R11及びR12は
、それぞれ独立して水素原子、炭素数1〜6のアルキル基、フェニル基を表す。但し、t
とuのユニットは異なる構造をとる。)
アルキル基の炭素数としては、通常6以下であり、4以下が好ましく、3以下が特に好ましい。アルキル基としては、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基等の直鎖のアルキル基、イソプロピル基、tertブチル基、イソブチル基等の分岐のアルキル基、シクロヘキシル基、シクロペンチル基等の環状アルキル基が挙げられるが、この中でも合成の観点から、メチル基が特に好ましい。また、置換基が相互に結合して環を形成していても良い。
、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、シリコーン樹脂、シリコーン−アルキッド樹脂、ポリ−N−ビニルカルバゾール樹脂等が挙げられる。
単層型感光層は、電荷発生物質と電荷輸送物質に加えて、積層型感光体の電荷輸送層と同様に、膜強度確保のためにバインダー樹脂を使用して形成する。具体的には、電荷発生物質と電荷輸送物質と各種バインダー樹脂とを溶剤に溶解又は分散して塗布液を作製し、導電性支持体上(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。
電荷発生物質は、積層型感光体の電荷発生層について説明したものと同様のものが使用できる。但し、単層型感光体の感光層の場合、電荷発生物質の粒子径を十分に小さくする必要がある。具体的には、通常1μm以下、好ましくは0.5μm以下の範囲とする。
感光層又には、成膜性、可撓性、塗布性、耐汚染性、耐ガス性、耐光性等を向上させる目的で、周知の酸化防止剤、可塑剤、有機微粒子、無機微粒子、レベリング剤等の添加物を含有させても良い。
<その他の機能層>
また、感光層の損耗を抑制して耐久性を高めたり、トナー成分や紙粉等の付着を抑制したり、帯電器等から発生する放電生成物等による感光層の劣化を防止・軽減する目的で、保護層を設けてもよい。
は像露光の際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。
また、感光体表面の摩擦抵抗や、摩耗を低減、トナーの感光体から転写ベルト、紙への転写効率を高める等の目的で、表面層にフッ素系樹脂、シリーコン樹脂、ポリエチレン樹脂等、又はこれらの樹脂からなる粒子や無機化合物の粒子を含有させても良い。或いは、これらの樹脂や粒子を含む層を新たに表面層として形成しても良い。
上記した感光体を構成する各層は、含有させる物質を溶剤に溶解または分散させて得られた塗布液を、導電性支持体上に浸漬塗布、スプレー塗布、ノズル塗布、バーコート、ロールコート、ブレード塗布等の公知の方法により、各層ごとに順次塗布・乾燥工程を繰り返すことにより形成される。
電荷輸送層の場合には、塗布液の固形分濃度を通常5質量%以上、好ましくは10質量%以上、また、通常40質量%以下、好ましくは35質量%以下の範囲とする。また、塗布液の粘度を使用時の温度において通常10mPa・s以上、好ましくは50mPa・s以上、また、通常500mPa・s以下、好ましくは400mPa・s以下の範囲とする。
塗布液の乾燥は、室温における放置乾燥後、通常30℃以上、200℃以下の温度範囲で、1分から2時間の間、静止又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よく、乾燥時に温度を変更させながら加熱を行っても良い。
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。
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。
ミニウム、銅、真鍮、リン青銅等の金属ブレード、又はこうした金属ブレードに樹脂を被覆したブレード等により形成されている。この規制部材45は、現像ローラ44に当接し、ばね等によって現像ローラ44側に所定の力で押圧(一般的なブレード線圧は5〜500g/cm)される。必要に応じて、この規制部材45に、トナーTとの摩擦帯電によりトナーTに帯電を付与する機能を具備させてもよい。
トナーTの種類は任意であり、粉状トナーのほか、懸濁重合法や乳化重合法等を用いた重合トナー等を用いることができる。特に、重合トナーを用いる場合には径が4〜8μm程度の小粒径のものが好ましく、また、トナーの粒子の形状も球形に近いものからポテト上の球形から外れたものまで様々に使用することができる。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。中でも、使用するトナーの平均円形度は、好ましくは0.95以上であり、より好ましくは0.96以上であり、より更に好ましくは0.98以上である。
本発明における「平均円形度」は、以下のように測定し、以下のように定義する。すなわち、トナー母粒子を分散媒(アイソトンII、ベックマンコールター社製)に、5720〜7140個/μLの範囲になるように分散させ、フロー式粒子像分析装置(シスメックス社(旧東亜医用電子社)製、FPIA2100)を用いて、以下の装置条件にて測定を行い、その値を「平均円形度」と定義する。本発明においては、同様の測定を3回行い、3個の「平均円形度」の相加平均値を、「平均円形度」として採用する。
・モード :HPF
・HPF分析量 :0.35μL
・HPF検出個数:2000〜2500個
以下は、上記装置で測定され、上記装置内で自動的に計算されて表示されるものであるが、「円形度」は下記式で定義される。
そして、HPF検出個数である2000〜2500個を測定し、この個々の粒子の円形度の算術平均(相加平均)が「平均円形度」として装置に表示される。
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、ベルト転写等の静電転写法、圧力転写法、粘着転写法等、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。
の各定着部材71,72は、ステンレス鋼、アルミニウム等の金属素管にシリコンゴムを被覆した定着ロール、更にテフロン(登録商標)樹脂で被覆した定着ロール、定着シート等公知の熱定着部材を使用することができる。更に、各定着部材71,72は、離型性を向上させる為にシリコンオイル等の離型剤を供給する構成としてもよく、バネ等により互いに強制的に圧力を加える構成としてもよい。
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、圧力定着等、任意の方式による定着装置を設けることができる。
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。
トナー像の記録紙P上への転写後、定着装置7を通過させてトナー像を記録紙P上へ熱定着することで、最終的な画像が得られる。
なお、画像試験は以下のようにして行うことができる。
上記の電子写真感光体を、ヒューレットパッカード社製タンデムフルカラープリンターLaserJet4650の感光体カートリッジに装着して、気温25℃、相対湿度50%下において、印字率5%で、10000枚の連続印字を行って、画像濃度(濃度が十分か否か)、クリーニングブレード由来の異音発生の有無、クリーニング不良の有無、感光体上のトナー付着(フィルミング)の発生度合、画像メモリー発生の有無、耐ガス性(画像ボケ、白抜け等)を調べる。
また、画像形成装置は更に変形して構成してもよく、例えば、前露光工程、補助帯電工程等の工程を行うことができる構成としたり、オフセット印刷を行う構成としたり、更には複数種のトナーを用いたフルカラータンデム方式の構成としてもよい。
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。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。
<式(1)で表される電荷輸送物質の製造>
(製造例1:例示化合物CT−7)
例示化合物CT−7を下記スキーム1に従って製造した。
THF100ml中に、前記ホルミル化合物B4.3gとリン酸エステル誘導体である化合物Cを3.9g仕込み、溶解させた。溶解後、t−ブトキシカリウム1.8gを添加し、室温にて30分撹拌し反応させた。反応終了後、反応液を水に放出し、トルエンで抽出後、有機層を濃縮し、濃縮残渣をシリカゲルクロマトグラフィーで精製することにより目的物質である電荷輸送物質CT−7を4.5g得た。(収率82.2%)
(製造例2:例示化合物CT−18)
製造例1で用いたリン酸エステル化合物Cを下記リン酸エステル化合物D、に変更した以外は、製造例1と同様の操作を行うことにより、目的の電荷輸送物質であるCT−18を4.1g得た。(収率65.6%)
製造例1で合成したホルミル化合物B3.0gをTHF100ml中に溶解させた。溶解後、トリフェニルホスホニウム塩E4.3を添加し、溶液の温度を0℃以下に冷却後、28%ナトリウムメトキシド溶液2.2gをゆっくりと滴下した。滴下終了後、0℃以下で30分撹拌し反応させた。反応終了後、反応液を水に放出し、トルエンで抽出後、有機層を濃縮し、濃縮残渣をシリカゲルクロマトグラフィーで精製することにより目的物質である電荷輸送物質CT−13を2.8g得た。(収率70.8%)
<電子写真感光体作成方法>
二軸延伸ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム(厚み75μm)の表面にアルミニウム蒸着膜(厚み70nm)を形成した導電性支持体上を用い、その支持体の蒸着層上に、以下の下引き層用分散液をバーコーターにより、乾燥後の膜厚が1.25μm以下となるように塗布し、乾燥させ下引き層を形成した。
電荷発生物質として、オキシチタニウムフタロシアニン結晶(図2に示すようにCuKα特性X線に対するX線回折スペクトルにおいてブラック角(2θ±0.2°)に27.2°に主たる回折ピークを示す。)を用いた。このオキシチタニウムフタロシアニン結晶を20重量部を用い、これを1,2−ジメトキシエタン280重量部と混合し、サンドグラインドミルで1時間粉砕して微粒化分散処理を行って微細化処理液を得た。また、1,2−ジメトキシエタン253重量部及び4−メトキシ−4−メチル−2−ペンタノン85重量部の混合液に、ポリビニルブチラール(電気化学工業(株)社製、商品名「デンカブチラール」#6000C)10重量部を溶解させて、バインダー液を調製した。
バインダー樹脂としては、以下に示す2,2−ビス(4―ヒドロキシ−3―メチルフェニル)プロパンを芳香族ジオール成分とする繰り返し単位(下記式(PA)で表わされる単位)51モル%と、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1−フェニルエタンを芳香族ジオール成分とする繰り返し単位(下記式(PB)で表わされる単位)49モル%と、からなり、p−t−ブチルフェノールに由来する末端構造を有するポリカーボネート樹脂(Mv=30,500)を用いた。そして、電荷輸送物質50重量部、バインダー樹脂100重量部、下記式(AOX1)の構造を有する酸化防止剤8部、及びレベリング剤としてシリコーンオイル0.03重量部を、テトラヒドロフラン/トルエン(重量比8/2)混合溶媒640重量部に溶解させて電荷輸送層用塗布液を調整した。
以上の工程を得て、積層型感光層を有する電子写真感光体(感光体番号:感光体A〜C、感光体RA〜RD)をそれぞれ製造した。各感光体に用いた電荷輸送物質は下記の通りである。
感光体B(実施例2:製造例2で製造したCT−18を電荷輸送物質として使用)
感光体C(実施例3:製造例3で製造したCT−13を電荷輸送物質として使用)
感光体RA(比較例1:下記構造式(RC1)の電荷輸送物質使用)
実施例1〜3、比較例1〜4で得られた電子写真感光体を、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、露光、電位測定、除電のサイクルを実施することにより、電気特性の評価を行なった。
前記<電子写真感光体作成方法>中の電荷輸送層用塗布液のバインダー樹脂を下記構造式(PC)を有するポリアリレート樹脂(Mv=40,500)に変更した以外は、実施例1と同様の操作を行うことにより、感光体Dを製造した。
前記<電子写真感光体作成方法>中の電荷輸送層用塗布液のバインダー樹脂を前記構造式(PC)を有するポリアリレート樹脂(Mv=40,500)に変更した以外は、実施例2と同様の操作を行うことにより、感光体Eを製造した。
感光体F(実施例6)
前記<電子写真感光体作成方法>中の電荷輸送層用塗布液のバインダー樹脂を前記構造式(PC)を有するポリアリレート樹脂(Mv=40,500)に変更した以外は、実施例3と同様の操作を行うことにより、感光体F製造した。
前記<電子写真感光体作成方法>中の電荷輸送層用塗布液のバインダー樹脂を前記構造式(PC)を有するポリアリレート樹脂(Mv=40,500)に変更した以外は、比較例1と同様の操作を行うことにより、感光体RE製造した。
比較感光体RF(比較例6)
前記<電子写真感光体作成方法>中の電荷輸送層用塗布液のバインダー樹脂を前記構造式(PC)を有するポリアリレート樹脂(Mv=40,500)に変更した以外は、比較例2と同様の操作を行うことにより、感光体RF製造した。
前記<電子写真感光体作成方法>中の電荷輸送層用塗布液のバインダー樹脂を前記構造式(PC)を有するポリアリレート樹脂(Mv=40,500)に変更した以外は、比較例3と同様の操作を行うことにより、感光体RG製造した。
比較感光体RH(比較例8)
前記<電子写真感光体作成方法>中の電荷輸送層用塗布液のバインダー樹脂を前記構造式(PC)を有するポリアリレート樹脂(Mv=40,500)に変更した以外は、比較例4と同様の操作を行うことにより、感光体RH製造した。
実施例4〜6、比較例5〜8で得られた電子写真感光体を、前記<電子写真感光体の評価>に従って評価を行った結果を、表-2に示す。
前記<電子写真感光体作成方法>中の電荷輸送層用塗布液のバインダー樹脂を下記構造式(PD)を有するポリカーボネート樹脂(Mv=39,500)に変更した以外は、実施例1と同様の操作を行うことにより、感光体Gを製造した。
前記<電子写真感光体作成方法>中の電荷輸送層用塗布液のバインダー樹脂を前記構造式(PD)を有するポリカーボネート樹脂(Mv=39,500)に変更した以外は、実施例2と同様の操作を行うことにより、感光体Hを製造した。
感光体I(実施例9)
前記<電子写真感光体作成方法>中の電荷輸送層用塗布液のバインダー樹脂を前記構造式(PD)を有するポリカーボネート樹脂(Mv=39,500)に変更した以外は、実施例3と同様の操作を行うことにより、感光体I製造した。
前記<電子写真感光体作成方法>中の電荷輸送層用塗布液のバインダー樹脂を前記構造式(PD)を有するポリカーボネート樹脂(Mv=39,500)に変更した以外は、比較例1と同様の操作を行うことにより、感光体RG製造した。
比較感光体RJ(比較例10)
前記<電子写真感光体作成方法>中の電荷輸送層用塗布液のバインダー樹脂を前記構造式(PD)を有するポリカーボネート樹脂(Mv=39,500)に変更した以外は、比較例2と同様の操作を行うことにより、感光体RI製造した。
前記<電子写真感光体作成方法>中の電荷輸送層用塗布液のバインダー樹脂を前記構造式(PD)を有するポリカーボネート樹脂(Mv=39,500)に変更した以外は、比較例3と同様の操作を行うことにより、感光体RK製造した。
実施例7〜9、比較例9〜11で得られた電子写真感光体を、前記<電子写真感光体の評価>に従って評価を行った結果を、表−3に示す。
るバインダー樹脂に依存することなく、高感度であり、かつ低い残留電位を示す高機能な感光体を提供することが可能であることが明らかとなった。
2 帯電装置(帯電ローラ;帯電部)
3 露光装置(露光部)
4 現像装置(現像部)
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(用紙,媒体)
Claims (6)
- 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、該感光層中に下記式(I)で表される化合物を含有することを特徴する電子写真感光体。
- 導電性支持体上に少なくとも電荷輸送物質を含有する感光層を有する電子写真感光体において、該電荷輸送物質が下記式(II)で表されることを特徴とする請求項1に記載の電子写真感光体。
- 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、該感光層中に式(I)で表される化合物、および、CuKα特性X線による粉末X線回折スペクトルにおいて、ブラッグ角(2θ±0.2゜)が少なくとも24.1°、27.2°に回折ピークを示す結晶型の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ないし2記載の電子写真感光体。
- 請求項1〜3のいずれかに記載の電子写真感光体、ならびに、該電子写真感光体を帯電させる帯電装置、該帯電した電子写真感光体を露光させて静電潜像を形成する露光装置、
及び、該電子写真感光体上に形成された静電潜像を現像する現像装置からなる群から選ばれる少なくとも1つ、を備えたことを特徴とする電子写真感光体カートリッジ。 - 請求項1〜3のいずれかに記載の電子写真感光体、該電子写真感光体を帯電させる帯電装置と、該帯電した電子写真感光体を露光させて静電潜像を形成する露光装置、および、該電子写真感光体上に形成された静電潜像を現像する現像装置、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
- 前記画像形成装置に用いられる静電荷像現像用トナーのフロー式粒子像分析装置によって測定される平均円形度が、0.940以上1.000以下であることを特徴とする請求項5に記載の画像形成装置。
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