JP6078085B2 - 電子写真感光体、電子写真感光体の製造方法、画像形成装置、及びプロセスカートリッジ - Google Patents
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Description
本実施形態に係る感光体は、導電性基体を備える。導電性基体の形状は、シート状であってもよいし、ドラム状であってもよい。導電性基体の形状及び寸法は、使用する画像形成装置の構造に合わせて決定することが望ましい。
本実施形態に係る感光体は、導電性基体と感光層との間に中間層(例えば、図1(b)に示される下引き層4)を備えてもよい。中間層は、例えば、リーク電流の発生を抑制し得る程度の絶縁状態を維持しつつ、感光体を露光した時に発生する電流の流れを円滑にする目的で使用される。
[感光層]
本実施形態に係る感光体は、感光層を備える。感光層は、少なくとも電荷発生剤、電子輸送剤、正孔輸送剤、及びバインダー樹脂を含有する。また、感光層は、必要に応じて添加剤を含有してもよい。
感光層は、電荷発生剤として、フタロシアニン又はその誘導体を少なくとも1種含有する。フタロシアニンとしては、例えば、下記式(x−H2Pc)で表されるX型無金属フタロシアニンを好適に使用できる。フタロシアニン誘導体としては、例えば、下記式(TiOPc)で表されるチタニルフタロシアニンを好適に使用できる。式(TiOPc)で表されるチタニルフタロシアニンは、ベンゼン環などに置換基を有していてもよい。式(TiOPc)で表されるチタニルフタロシアニンにおける一乃至複数の置換基(置換基の数が複数である場合には、それらは同種でも異種でもよい)は、ハロゲン原子(より好ましくは、フルオロ基、クロロ基、ブロモ基、又はヨード基)、炭素数1以上12以下のアルキル基(より好ましくは、炭素数1以上6以下のアルキル基)、シアノ基、及びニトロ基からなる群より選択される1種以上の置換基であることが好ましい。なお、電荷発生剤の種類は、上記に限定されない。例えば、酸化チタン以外の金属が配位したフタロシアニン(例えば、V型ヒドロキシガリウムフタロシアニン)のようなフタロシアニン誘導体も、電荷発生剤として使用できる。また、感光層は、フタロシアニン等に加えて、フタロシアニンでもフタロシアニン誘導体でもない電荷発生剤を含有していてもよい。
(A)DSCによる熱特性において、吸着水の気化に伴うピーク以外に50℃以上270℃以下の範囲にピーク(例えば、1つのピーク)を有する。
(B)DSCによる熱特性において、吸着水の気化に伴うピーク以外に50℃以上400℃以下の範囲にピークを有しない。
(C)DSCによる熱特性において、吸着水の気化に伴うピーク以外に50℃以上270℃以下の範囲にピークを有せず、270℃以上400℃以下の範囲にピーク(例えば、1つのピーク)を有する。
以下、上記X線回折による特性(主ピーク:27.2°)を有するY型チタニルフタロシアニン結晶のうち、熱特性(A)を有するY型チタニルフタロシアニン結晶を「Y型チタニルフタロシアニン(A)」と、熱特性(B)を有するY型チタニルフタロシアニン結晶を「Y型チタニルフタロシアニン(B)」と、熱特性(C)を有するY型チタニルフタロシアニン結晶を「Y型チタニルフタロシアニン(C)」と、それぞれ記載する。
チタニルフタロシアニンの結晶構造は、光学特性(より具体的には、CuKα特性X線回折スペクトル等)に基づいて推定することができる。以下、CuKα特性X線回折スペクトルの測定方法の一例について説明する。
チタニルフタロシアニンの結晶構造は、熱的特性(より具体的には、示差走査熱量分析スペクトル等)に基づいて推定することができる。以下、示差走査熱量分析スペクトルの測定方法の一例について説明する。
次に、チタニルフタロシアニン結晶の合成方法について説明する。Y型チタニルフタロシアニン(B)の合成方法の一例を、以下に示す。
感光層は、電子輸送剤として、式(1)又は式(2)で表される第1化合物(ETM1)と、式(3)、式(4)、及び式(5)のいずれかで表される第2化合物(ETM2)とを、少なくとも1種ずつ含有する。
感光層は、正孔輸送剤を含有する。感光層の結晶化を抑制しつつ感光層の表面電位を安定化するためには、感光層が、正孔輸送剤として、下記式(HTM−1)で表される化合物を含有することが好ましい。
バインダー樹脂としては、例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、又は光硬化性樹脂を使用できる。具体的には、バインダー樹脂としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、スチレン系樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−アクリル系共重合体、アクリル系共重合体、ポリエチレン樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体、塩素化ポリエチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリプロピレン樹脂、アイオノマー、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、アルキド樹脂、ポリアミド樹脂、ウレタン樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリスルホン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ケトン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリエーテル樹脂、又はポリエステル樹脂のような熱可塑性樹脂;シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、又はメラミン樹脂のような熱硬化性樹脂;エポキシアクリレート樹脂又はウレタン−アクリレート共重合樹脂のような光硬化性樹脂を好適に使用できる。
本実施形態の感光体における、感光層、中間層、及び保護層の少なくとも1つが、1種以上の添加剤を含有していてもよい。添加剤の例としては、劣化防止剤(より具体的には、酸化防止剤、ラジカル捕捉剤、1重項クエンチャー、又は紫外線吸収剤)、軟化剤、表面改質剤、増量剤、増粘剤、分散安定剤、ワックス、アクセプター、ドナー、界面活性剤、可塑剤、増感剤、及びレベリング剤が挙げられる。酸化防止剤の具体例としては、BHT(ジ(tert−ブチル)p−クレゾール)、ヒンダードフェノール、ヒンダードアミン、パラフェニレンジアミン、アリールアルカン、ハイドロキノン、スピロクロマン、スピロインダノン、及びこれらの誘導体、並びに、有機硫黄化合物及び有機燐化合物が挙げられる。
以下、上記構成を有する本実施形態に係る電子写真感光体を製造する方法の一例について説明する。例えば、塗布液調製工程と、塗布工程と、乾燥工程とを、この順で行う。塗布液調製工程では、溶剤に、少なくとも電荷発生剤、電子輸送剤、正孔輸送剤、及びバインダー樹脂を添加することにより、塗布液を調製する。必要に応じて、溶剤に添加剤を添加してもよい。また、感光層用塗布液の均質性を高めるためには、溶剤に添加した材料を溶剤中で溶解又は分散させることが好ましい。塗布工程では、塗布液調製工程で得られた塗布液を、導電性基体上に塗布する。乾燥工程では、導電性基体上に塗布された塗布液を乾燥させる。その結果、導電性基体と、導電性基体上に設けられた感光層とを備える電子写真感光体が得られる。
本実施形態の電子写真感光体は、例えば、画像形成装置の像担持体として好適に使用できる。画像形成装置は、モノクロ画像形成装置であってもよいし、カラー画像形成装置であってもよい。本実施形態の電子写真感光体を適用した画像形成装置は、除電部を省略した除電レス方式を採用して、除電部を備えない構成とすることができる。除電レス方式の画像形成装置では、帯電部が、像担持体に対する帯電を除電レスで繰り返し行うように構成される。画像形成装置から除電部を省略すると、感光体の帯電電位が低下する傾向がある。しかしながら、本実施形態の電子写真感光体は、帯電を繰り返した場合であっても、感光体の帯電電位の安定性に優れる傾向がある。そのため、画像形成装置に本実施形態の電子写真感光体を適用することで、画像形成装置が除電器を備えない場合であっても、画像形成装置における感光体の帯電電位の低下を抑制できると考えられる。ただし、必要に応じて、画像形成装置を、除電器を備える構成にしてもよい。
バインダー樹脂100質量部と、電荷発生剤3質量部と、表1に示される量の正孔輸送剤及び電子輸送剤と、テトラヒドロフラン800質量部とを、ボールミルの容器に加えた。また、感光体E−1〜E−6の調製ではそれぞれ、添加剤も容器に加えた(表1参照)。バインダー樹脂としては、下記式(Resin−A)で表される繰り返し単位を有するポリカーボネート樹脂(粘度平均分子量30000)を用いた。
各試料(感光体A−1〜A−8、B−1〜B−6、C−1〜C−2、D−1〜D−2、E−1〜E−6、F−1〜F−2、G−1〜G−3、H−1〜H−6、及びI−1〜I−2)の評価方法を、以下に示す。
下記方法に従って、試料(感光体)をオゾンに曝露し、曝露前後での試料の表面電位の変化(ΔV1)に基づいて感光体の耐オゾン性を評価した。評価機として、ドラム感度試験機(ジェンテック株式会社製)を用いた。
(式)ΔV1=V11−V12
A:ΔV1が30V未満であった。
B:ΔV1が30V以上40V未満であった。
C:ΔV1が40V以上50V未満であった。
D:ΔV1が50V以上であった。
下記方法に従って、試料(感光体)について、帯電及び露光を交互に繰り返す耐久試験を行い、耐久試験の前後での試料の表面電位の変化(ΔV2)に基づいて感光体の繰り返し特性を評価した。評価機として、ドラム感度試験機(ジェンテック株式会社製)を用いた。
(式)ΔV2=V21−V22
A:ΔV2が30V未満であった。
B:ΔV2が30V以上40V未満であった。
C:ΔV2が40V以上50V未満であった。
D:ΔV2が50V以上であった。
感光体A−1〜A−8、B−1〜B−6、C−1〜C−2、D−1〜D−2、E−1〜E−6、F−1〜F−2、G−1〜G−3、H−1〜H−6、及びI−1〜I−2の各々についての評価結果を、表2に示す。
2 導電性基体
3 感光層
4 下引き層
5 保護層
6 画像形成装置
7 筺体
8 給紙部
9 画像形成部
10 定着部
11 排紙部
12 給紙カセット
13 第一ピックアップローラー
14 給紙ローラー
15 給紙ローラー
16 給紙ローラー
17 レジストローラー対
18 第二ピックアップローラー
19 画像形成ユニット
20 中間転写ベルト
21 二次転写ローラー
22〜25 ユニット
27 帯電装置
28 露光装置
29 現像装置
30 駆動ローラー
31 従動ローラー
32 バックアップローラー
33 一次転写ローラー
34 加熱ローラー
35 加圧ローラー
36 搬送ローラー
37 排紙トレイ
40 転写ベルト
41 転写ローラー
42 吸着ローラー
Claims (11)
- 導電性基体と、前記導電性基体上に直接的又は間接的に設けられた感光層とを備える電子写真感光体であって、
前記感光層は、少なくとも電荷発生剤、電子輸送剤、正孔輸送剤、及びバインダー樹脂を含有する単層型感光層であり、
前記感光層は、前記電荷発生剤として、X型無金属フタロシアニンを含有するとともに、前記電子輸送剤として、第1化合物と第2化合物とを、少なくとも1種ずつ含有し、
前記第1化合物と前記第2化合物との組合せは、
前記第1化合物が下記式(1−5)で表される化合物であり、かつ、前記第2化合物が下記式(3−1)、(3−7)、及び(4−3)のいずれか1つで表される化合物である第1の組合せと、
前記第2化合物が下記式(3−1)で表される化合物であり、かつ、前記第1化合物が下記式(1−1)、(2−1)、(2−5)、(2−7)、(2−10)、(2−16)、及び(2−26)のいずれか1つで表される化合物である第2の組合せと、
のいずれかの組合せであり、
前記バインダー樹脂100質量部に対して、前記第1化合物及び前記第2化合物の総量は60質量部以上120質量部以下であり、前記第1化合物の量は35質量部以上80質量部以下であり、前記第2化合物の量は25質量部以上40質量部以下である、電子写真感光体。
- 前記感光層に含有される前記電子輸送剤は、1種類の前記第1化合物及び1種類の前記第2化合物のみである、請求項1に記載の電子写真感光体。
- 前記感光層は、下記式(6)又は(7)で表される第3化合物を少なくとも1種含有する、請求項1又は2に記載の電子写真感光体。
R61、R62、R63、R64、R65、R66、R67、R68、R69、及びR60は、各々独立して、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、置換基を有してもよい炭素数1以上12以下のアルキル基、置換基を有してもよい炭素数1以上12以下のアルコキシ基、置換基を有してもよい炭素数6以上30以下のアリール基、置換基を有してもよい炭素数7以上30以下のアラルキル基、置換基を有してもよい炭素数3以上12以下のシクロアルキル基、及び置換基を有してもよい複素環基からなる群より選択される基を表し、
R6は、置換基を有してもよい炭素数1以上12以下のアルキレン基を表し、nは、0又は1を表す。
R71、R72、及びR73は、各々独立して、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有してもよい炭素数1以上12以下のアルキル基、置換基を有してもよい炭素数1以上12以下のアルコキシ基(ただし、アリールオキシ基を除く)、置換基を有してもよい炭素数6以上30以下のアリール基、及び置換基を有してもよい炭素数6以上30以下のアリールオキシ基からなる群より選択される基を表し、n、m、及びlは、各々独立して、0以上5以下の整数を表す。 - 請求項1〜6のいずれか一項に記載の電子写真感光体を製造する方法であって、
少なくとも前記電荷発生剤、前記電子輸送剤、前記正孔輸送剤、前記バインダー樹脂、及び溶剤を含有する塗布液を、前記導電性基体上に塗布し、前記塗布した塗布液に含まれる溶剤を乾燥させて前記感光層を形成する感光層形成工程を含み、
前記溶剤が、テトラヒドロフラン及びトルエンの少なくとも一方を含有する、電子写真感光体の製造方法。 - 像担持体と、帯電部と、露光部と、現像部と、転写部とを備える画像形成装置であって、
前記像担持体は、請求項1〜6のいずれか一項に記載の電子写真感光体を備える、画像形成装置。 - 前記像担持体のプロセススピードは120mm/秒以上である、請求項8に記載の画像形成装置。
- 前記帯電部は、前記像担持体に対する帯電を除電レスで繰り返し行うように構成される、請求項8又は9に記載の画像形成装置。
- 請求項1〜6のいずれか一項に記載の電子写真感光体を備える、プロセスカートリッジ。
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