JP6263982B2 - 電子写真感光体、電子写真感光体カートリッジ、及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
び電荷輸送層を有する電子写真感光体において、電荷輸送層に芳香族カルボン酸の金属錯体または金属塩、及び特定の繰り返し構造を有するポリアリレート樹脂を含有することにより、感光層の接着性改良及び残留電位を低減し、機械特性、電気特性に優れた性能を発揮する電子写真感光体、カートリッジ及び画像形成装置に関するものである。
また、近年、省スペース化の観点から、さらなる画像形成装置の小型化が求められている。この場合、画像形成装置の小型化の実現のため、感光体は24mmφ、30mmφ等の小径型が用いられる。感光体の小径化にともない感光層中の内部応力が増大し、その結果、支持体と感光層との接着性が悪くなり剥離やクラック等の欠陥が発生しやすくなる。加えて、感光体長寿命化のため感光層を厚膜化すると、より内部応力が増し接着性が悪化する。したがって、今日の電子写真感光体には、耐磨耗性だけではなく、十分な接着性が求められる。
また、バインダー樹脂としてポリアリレート樹脂は機械特性には優れている反面、ポリカーボネート樹脂に比べて残留電位の上昇、及び 感光層と基体との接着性悪化という課
題があった。
体において、電荷輸送層に下記一般式(I)で示される芳香族カルボン酸の金属錯体または金属塩、及びポリアリレート樹脂を含有することにより、残留電位と接着性の双方を改善でき、良好な電気特性と画像特性を両立できることを見出した。即ち本発明の要旨は以下の6点に存する。
(1) 導電性支持体上に感光層として、少なくとも電荷発生層及び電荷輸送層を有する電子写真感光体において、
該電荷輸送層に、下記一般式(I)で示される芳香族カルボン酸の金属錯体または金属塩、及びポリアリレート樹脂を含有することを特徴とする、電子写真感光体。(請求項1)
ArCOOH (I)
(式(I)中、Arは置換基を有してもよい炭素数30以下のアリール基を表す。)
(2) 前記一般式(I)で示される芳香族カルボン酸が、下記一般式(II)又は(III)で示される構造を有することを特徴とする(1)に記載の電子写真感光体。(請求項2)
ル基、アルコキシ基、アミノ基、ニトリル基、ニトロ基、カルボキシル基、又はアリール基を表し、環Aは炭素数5〜10の芳香環を表す。aは0〜2の整数、b、cは0〜4の整数を表す。但し、R11〜R13は互いに結合して環を形成していても良い。)
(3) 前記ポリアリレート樹脂が下記一般式[1]で示される繰り返し構造を有するポリアリレート樹脂であることを特徴とする、(1)または(2)に記載の電子写真感光体。(請求項3)
(5) (1)〜(4)のいずれか1項に記載の電子写真感光体と、該電子写真感光体を帯電させる帯電部、帯電した該電子写真感光体を露光させ静電潜像を形成する露光部、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部、該電子写真感光体上をクリーニングするクリーニング部のうち、少なくとも一つとを備えることを特徴とする電子写真感光体カートリッジ。(請求項5)
(6) (1)〜(4)のいずれか1項に記載の電子写真感光体と、該電子写真感光体を帯電させる帯電部、帯電した該電子写真感光体を露光させ静電潜像を形成する露光部、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部とを備えることを特徴とする画像形成装置。(請求項6)
カルボン酸の金属錯体または金属塩、及びポリアリレート樹脂を含有することにより、感光体の基体への接着性が改良されるうえに、電子写真感光体の残留電位を低減する事ができる。
接着性が改良される理由は、式(I)で示される芳香族カルボン酸の金属錯体または金
属塩を添加することにより感光層の物性を変化させ、 感光層と基体との親和性が向上す
るためと考えられる。それと同時に、前記の金属錯体または金属塩が、電荷発生層/電荷輸送層界面、あるいは感光層/基体界面、下引き層等のブロッキング層を有する場合にはブロッキング層/感光層界面での電荷受け渡しに、有用に作用していると考えられる。
以下、本発明の電子写真感光体について詳述する。
<芳香族カルボン酸の金属錯体または金属塩>
本発明における感光層は、下記一般式(I)で示される芳香族カルボン酸の金属錯体も
しくは金属塩を電荷輸送層に含有する。
式(I)中、Arは、置換基を有してもよい炭素数30以下のアリール基を表す。アリ
ール基の炭素数としては、30以下、好ましくは20以下、さらに好ましくは15以下である。具体的には、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、ピレニル基等が挙げられ、合成の観点からフェニル基又はナフチル基が好ましく、フェニル基が最も好ましい。
一般式(I)は好ましくは、下記一般式(II)又は(III)で示される構造を有する芳香族カルボン酸である。
ニル基、アルキル基、アルコキシ基、アミノ基、ニトリル基、ニトロ基、カルボキシル基、又はアリール基を表し、環Aは炭素数5〜10の芳香環を表す。但し、R11〜R13は互いに結合して環を形成していても良い。R11〜R13としては、アルキル基又はアルコキシ基が好ましく、溶解性の観点から、アルキル基が好ましい。アルキル基又はアルコキシ基の炭素数としては、6以下であり、4以下が好ましい。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、この中でも溶解性の観点から、分岐のアルキル基が好ましく、その中でもtertブチル基が好ましい。aは2〜0の整数、b、cは、4〜0、好ましく
は3〜0、さらに好ましくは2〜0の整数を表す。置換位置としては、合成の容易さからヒドロキシ基に対してパラ位、またはオルト位が好ましい。
以下に一般式(I)で示される芳香族カルボン酸の主な具体例を示すが、これらに限定
されるものではない。
このうち、バインダー樹脂としてポリカーボネート、又はポリアリレートを用いた場合、分子鎖の切断により塗布液の粘度低下が起こらないことが好ましく、その意味では、特にAlが好ましい。
金属塩としては、例えば、J. L. Clark, H.Kao, J. Amer. Chem. Soc.70.2151、(1948)によると、2モルのサリチル酸ナトリウムの溶液と1モルの塩化亜鉛の溶液とを、室温で混合し、撹拌することにより白色粉状の亜鉛塩として得ることができる。他の芳香族カルボン酸、亜鉛以外の金属の場合にも、この方法に準じて製造できる。生成するサリチル酸亜鉛塩は下記構造式(A)で表されるものと推定されている。
合にも、上記の方法に準じて金属塩または金属錯体を製造する事が出来る。
また、この中でも下記一般式(IV)で示される構造を有する金属錯体または金属塩が好ましい。
属原子を表し、その中でもAl、Zn、Cr、Co、Ni、Feが好ましく、特に前述の理由からAlが好ましい。
式(IV)で示される化合物の製造例としては、特開昭53−127726号公報によると、3,5−ジターシャリブチルサリチル酸のメタノール溶液とCr2(SO4)3の水溶液を混
合し、水酸化ナトリウム水溶液によりpHを4〜5に調整後、還流することにより、淡緑色沈殿としてクロム錯体が得られる。生成する3、5−ジターシャリブチルサリチル酸クロム錯体は下記構造式(B)で表されるものと推定されている。
水物であることが好ましい。塗布液を調整する有機溶剤への溶解度の低下が起こり、ポリアリレート樹脂や電荷輸送物質との絡み合いなどの構造的・電気的相互作用に、水の存在が悪影響を与えるためである。
電荷輸送層に含まれるポリアリレート樹脂としては、特に下記一般式[1]で表される繰り返し構造を含むものが好ましい。ポリアリレート樹脂は公知の方法により、例えば二価ヒドロキシアリール成分とジカルボン酸成分とにより製造することができる。
一般式[1]中、Yは、単結合、硫黄原子、酸素原子、又は式[5]で表される構造を有する2価の有機残基を示す。式[5]中のR6及びR7は、それぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、又はR6とR7とが結合して形成されるシクロアルキリデン基を表す。感光層用バインダー樹脂としての機械的特性と感光層形成用塗布液に対する溶解性を勘案すれば、アリール基として、フェニル基、ナフチル基が好ましく、アルコキシ基として、メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基が好ましい。また、アルキル基としては、炭素数が1〜10のアルキル基が好ましく、さらに好ましくは炭素数が1〜8であり、特に好ましくは炭素数が1〜2である。ポリアリレート樹脂を製造する際に用いる二価ヒドロキシアリール成分の製造の簡便性を勘案すれば、Yとして、単結合、−O−、−S−、−CH2−、−CH(CH3)−、−C(CH3)2−、シクロヘキシリデンが好ましく、より好ましくは、−CH2−、−CH(CH3)−、−C(CH3)2−、シクロヘキシリデンであり、特に好ましくは−CH2−、−CH(CH3)−である。
上記ポリアリレート樹脂の中の二価ヒドロキシアリール残基となる二価ヒドロキシアリール成分は、下記一般式[8]で表されるが、好ましくは下記一般式[9]で表される。
このなかでも、一般式[9]中のR8が水素原子の場合には、二価ヒドロキシアリール成分の製造の簡便性を考慮すれば、ビス(4−ヒドロキシフェニル)メタン、(2−ヒドロキシフェニル)(4−ヒドロキシフェニル)メタン、ビス(2−ヒドロキシフェニル)メタン、ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)メタン、ビス(4−ヒドロキシ−3−エチルフェニル)メタンが好ましく、これらの二価ヒドロキシアリール成分を複数組み合わせて用いることも可能である。
エタンが好ましく、これらの二価ヒドロキシアリール成分を複数組み合わせて用いることも可能である。
上記ポリアリレート樹脂の中のジカルボン酸残基であるジカルボン酸成分は、下記一般式[10]で表される。
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。
困難である。
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。
支持体表面は、平滑であってもよいし、特別な切削方法を用いたり、研磨処理したりすることにより、粗面化されていてもよい。また、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よい。
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、ブロッキング層として下引き層を設けることが好ましい。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。これらは単独として用いてもよいし、またはいくつかの樹脂、金属酸化物等の粒子を同時に用いてもよい。
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面から、平均一次粒径として通常1nm以上、好ましくは10nm以上、また、通常100nm以下、好ましくは50nm以下のものが望ましい。
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、より好ましくは0.25μm以上、さらに好ましくは0.5μm以上、特に好ましくは0.75μm以上である。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。また、下引き層は、画像欠陥防止などを目的として、顔料粒子、樹脂粒子等を含有させ用いてもよい。
感光層は導電性支持体上、上述の下引き層等のブロッキング層を有する場合は、その上に形成される。感光層の形式としては、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を含む、二層以上の層からなる積層構造の機能分離型のもの(以下適宜、「積層型感光層」という)が採用される。
本発明において、式(I)で示される芳香族カルボン酸の金属錯体または金属塩、及び
ポリアリレート樹脂は、電荷輸送層に含有される。
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、電荷発生材料の微粒子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。
電荷発生物質は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。
電荷発生物質としては、セレニウム及びその合金、硫化カドミウム等の無機系光導電材料と、有機顔料等の有機系光導電材料とが挙げられるが、有機系光導電材料の方が好ましく、中でも特に有機顔料が好ましい。有機顔料としては、例えば、フタロシアニン顔料、アゾ顔料、ジチオケトピロロピロール顔料、スクアレン(スクアリリウム)顔料、キナクリドン顔料、インジゴ顔料、ペリレン顔料、多環キノン顔料、アントアントロン顔料、ベンズイミダゾール顔料等が挙げられる。これらの中でも、混合状態として用いる染顔料としては、光感度の面から、特にフタロシアニン顔料またはアゾ顔料が好ましい。電荷発生物質として有機顔料を使用する場合、通常はこれらの有機顔料の微粒子を、各種のバインダー樹脂で結着した分散層の形で使用する。
マニウム等の金属、又はその酸化物、ハロゲン化物、水酸化物、アルコキシド等の配位したフタロシアニン類の各種結晶型が使用される。特に、感度の高い結晶型であるA型(別称β型)、B型(別称α型)、D型(別称Y型)等のオキシチタニウムフタロシアニン、バナジルフタロシアニン、クロロインジウムフタロシアニン、II型等のクロロガリウムフタロシアニン、V型等のヒドロキシガリウムフタロシアニン、G型,I型等のμ−オキソ−ガリウムフタロシアニン二量体、II型等のμ−オキソ−アルミニウムフタロシアニン二量体が好適である。
前述の結晶型は主として、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。これらの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も製造方法に依存していることが知られている。
本発明において化学的処理とは、単に物理的な力(例えば、機械的磨砕等)を用いてアモルファスオキシチタニウムフタロシアニン、又は低結晶性オキシチタニウムフタロシアニンを得る方法ではなく、溶解、反応等の化学的現象を用いてアモルファス、もしくは低結晶性オキシチタニウムフタロシアニンを調整する処理方法のことである。 一方、電荷発生材料としてアゾ顔料を使用する場合には、光入力用光源に対して感度を有するものであれば従前公知の各種のアゾ顔料を使用することが可能であるが、各種のビスアゾ顔料、トリスアゾ顔料が好適に用いられる。
従って、アゾ顔料とフタロシアニン化合物とを組み合わせて用いることで、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ことが可能となり好ましい。
機能分離型感光体における電荷発生層に用いられる結着樹脂の例としては、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルホルマール樹脂、ブチラールの一部がホルマールや、アセタール等で変性された部分アセタール化ポリビニルブチラール樹脂等のポリビニルアセタール系樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、変性エーテル系ポリエステル樹脂、フェノキシ樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリビニルピリジン樹脂、セルロース系樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルピロリドン樹脂、カゼインや、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ヒドロキシ変性塩化ビニル−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。
機能分離型感光体における電荷発生層は、具体的に、上述のバインダー樹脂を有機溶剤に、電荷発生物質を分散させて塗布液を調整し、これを導電性支持体上に(下引き層を設ける場合は下引き層上に)塗布することにより形成される。
バインダー樹脂を溶解させ、塗布液の作製に用いられる溶媒、分散媒としては例えば、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等の鎖状、及び環状ケトン系溶媒、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、及び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、スルフォラン、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などが挙げられ、前述の下引き層を溶解しないものが好ましく用いられる。またこれらは単独、または2種以上を併用しても用いることが可能である。
前記電荷発生物質を分散させる方法としては、ボールミル分散法、アトライター分散法、サンドミル分散法等の公知の分散方法を用いることが出来る。この際粒子を0.5μm以下、好ましくは0.3μm以下、より好ましくは0.15μm以下の粒子サイズに微細化することが有効である。
[バインダー樹脂]
電荷輸送層には、膜強度確保のためバインダー樹脂が使用される。電荷輸送層は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、前記したポリアリレート樹脂が用いられるが、それ以外の樹脂をブレンドして用いることもできる。併用し得る樹脂の例としては、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、特にポリカーボネート樹脂が好ましい。これら樹脂は珪素試薬などで修飾されていてもよい。なお、これらは適当な硬化剤を用いて熱、光等により架橋させて用いることもできる。
電荷輸送物質としては特に限定されず、任意の物質を用いることが可能である。公知の電荷輸送物質の例としては、2,4,7−トリニトロフルオレノン等の芳香族ニトロ化合物、テトラシアノキノジメタン等のシアノ化合物、ジフェノキノン等のキノン化合物等の電子吸引性物質、カルバゾール誘導体、インドール誘導体、イミダゾール誘導体、オキサゾール誘導体、ピラゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、ベンゾフラン誘導体等の複素環化合物、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、およ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また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、およびこれらの化合物の複数種が結合したものが好ましい。
電荷輸送物質の好適な具体例を以下に示す。下記の化合物において、Rは同一でも、それぞれ異なっていてもよい置換基を表す。具体的には、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、フェニル基、アリールアルキル等が好ましい。特に好ましくは、メチル基、エチル基又はベンジル基である。また、nは0以上2以下の整数である。
なお、以下の例示化合物は使用し得る電荷輸送物質の具体例であり、それらに限定されるものではない。
の観点から、通常5μm以上、好ましくは10μm以上、一方、通常50μm以下、好ましくは45μm以下、更に好ましくは40μm以下の範囲とする。
なお、積層型を構成する各層には、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目的で、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、可視光遮光剤などを含有させてもよい。
<その他の機能層>
積層型感光体では、その最表層に、感光層の損耗を防止し、帯電器等からの発生する放電物質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。保護層は導電性材料を適当な結着樹脂中に含有させて形成するか、特開平9−190004号公報、特開平10−252377号公報の記載のようなトリフェニルアミン骨格等の電荷輸送能を有する化合物を用いた共重合体を用いることが出来る。
保護層に用いる結着樹脂としてはポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリケトン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリビニルケトン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、シロキサン樹脂等の公知の樹脂を用いることができ、また、特開平9−190004号公報記載のようなトリフェニルアミン骨格等の電荷輸送能を有する骨格と上記樹脂の共重合体を用いることも出来る。
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、シリコーン樹脂、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。
例えば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、電荷発生層の場合には、塗布液の固形分濃度は、通常0.1質量%以上、好ましくは1質量%以上、また、通常15質量%以下、好ましくは10質量%以下の範囲とする。
塗布液の乾燥は、室温における指触乾燥後、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ドラムカートリッジ、画像形成装置について、装置の一例を示す図1に基づいて説明する。
図1において、1はドラム状感光体であり、軸を中心に矢印方向に所定の周速度で回転駆動される。感光体1はその回転過程で帯電手段2により、その表面に正または負の所定電位の均一帯電を受け、ついで露光部3において像露光手段により潜像形成のための露光が行われる。形成された静電潜像は、次に現像手段4でトナー現像され、そのトナー現像像がコロナ転写手段5により給紙部から給送された転写体(紙など)に順次転写されていく。像転写された転写体はついで定着手段7に送られ、像定着され、機外へプリントアウトされる。像転写後の感光体1の表面はクリーニング手段6により転写残りのトナーが除去され、除電手段により除電されて次の画像形成のために清浄化される。
現像行程はカスケード現像、1成分絶縁トナー現像、1成分導電トナー現像、二成分磁気ブラシ現像などの乾式現像方式や湿式現像方式などが用いられる。トナーとしては、粉砕トナーの他に、懸濁造粒、懸濁重合、乳化重合凝集法等のケミカルトナーを用いることができる。特に、ケミカルトナーの場合には、4〜8μ程度の小粒径のものが用いられ、形状も球形に近いものから、ポテト状の球形から外れたものも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、高画質化には好適に用いられる。
クリーニングにはブラシクリーナー、磁気ブラシクリーナー、静電ブラシクリーナー、磁気ローラークリーナー、ブレードクリーナー、などが用いられる。
除電工程は、省略される場合も多いが、使用される場合には、蛍光灯、LED等が使用さ
れ、強度としては露光光の3倍以上の露光エネルギーが使用される場合が多い。
これらのプロセスのほかに、前露光工程、補助帯電工程のプロセスを有してもよい。
[実施例1]
平均一次粒子径13nmの酸化アルミニウム粒子(日本アエロジル社製 Aluminum Oxide C)を、メタノール/1−プロパノールの混合溶媒中で超音波により分散させることにより、酸化アルミニウムの分散スラリーとした。該分散スラリーと、メタノール/1−プロパノール(質量比7/3)の混合溶媒、及び、ε−カプロラクタム[下記式(A)で表わされる化合物]/ビス(4−アミノ−3−メチルシクロヘキシル)メタン[下記式(B)で表わされる化合物]/ヘキサメチレンジアミン[下記式(C)で表わされる化合物]/デカメチレンジカルボン酸[下記式(D)で表わされる化合物]/オクタデカメチレンジカルボン酸[下記式(E)で表わされる化合物]の組成モル比率が、60%/15%/5%/15%/5%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、酸化アルミニウム/共重合ポリアミドを質量比1/1で含有する固形分濃度8.0%の下引き層用分散液とした。
次に、特開2007-148387号公報の比較合成例1と同様の方法で機械的処理によりアモル
ファス化した後に溶媒に接触させ得られたCuKα線によるX線回折においてブラッグ角(2θ±0.2)が27.3゜に強い回折ピークを示し、図2に示す粉末X線回折スペクトルを有するオキシチタニウムフタロシアニン10質量部を1,2−ジメトキシエタン150質量部に加え、サンドグラインドミルにて粉砕分散処理を行い、顔料分散液を作製した。こうして得られた160質量部の顔料分散液をポリビニルブチラール(電気化学工業(株)製、商品名#6000C)の5質量%1,2−ジメトキシエタン溶液100質量部に加え、適量の1,2−ジメトキシエタンを加え、最終的に固形分濃度4.0質量%の電荷発生層形成用塗布液を作製した。
この電荷発生層形成用塗布液を、上述の下引き層上に乾燥後の膜厚が0.4μmとなるようにワイヤーバーで塗布した後、乾燥して電荷発生層を形成した。
ーンオイル0.05質量部を、テトラヒドロフランとトルエンとの混合溶媒(テトラヒドロフラン80質量%、トルエン20質量%)640質量部に混合し、電荷輸送層形成用塗布液を調製した。
〔実施例2〕
3,5―ジターシャリブチルサリチル酸アルミニウム塩の代わりに3,5―ジターシャリブチルサリチル酸亜鉛塩(オリエント化学工業製 商品名:ボントロンE―84)を0.5質量部添加した以外は、実施例1と同様の操作を行い、サンプルを得た。
3,5―ジターシャリブチルサリチル酸アルミニウム塩を添加しないこと以外は、実施例1と同様の操作を行い、サンプルを得た。
〔実施例3〕
電荷輸送物質としてCTM(1)の代わりに以下の構造のCTM(2)を40質量部用いたこと以外は、実施例1と同様の操作を行い、サンプルを得た。
3,5―ジターシャリブチルサリチル酸アルミニウム塩の代わりに3,5―ジターシャリブチルサリチル酸亜鉛塩(オリエント化学工業製 商品名:ボントロンE―84)を0.5質量部添加した以外は、実施例3と同様の操作を行い、サンプルを得た。
〔比較例2〕
3,5―ジターシャリブチルサリチル酸アルミニウム塩を添加しないこと以外は、実施例3と同様の操作を行い、サンプルを得た。
電荷輸送物質としてCTM(1)の代わりに以下の構造のCTM(3)を80質量部用い、3,5―ジターシャリブチルサリチル酸アルミニウム塩の添加量を0.1質量部としたこと以外は、実施例1と同様の操作を行い、サンプルを得た。
3,5―ジターシャリブチルサリチル酸アルミニウム塩を添加しないこと以外は、実施例5と同様の操作を行い、サンプルを得た。
〔実施例6〕
電荷輸送物質としてCTM(3)の代わりに以下の構造のCTM(4)を用いたこと以外は、実施例5と同様の操作を行い、サンプルを得た。
3,5―ジターシャリブチルサリチル酸アルミニウム塩を添加しないこと以外は、実施例6と同様の操作を行い、サンプルを得た。
〔実施例7〕
電荷輸送物質としてCTM(3)の代わりに以下の構造のCTM(5)を用いたこと以外は、実施例5と同様の操作を行い、サンプルを得た。
3,5―ジターシャリブチルサリチル酸アルミニウム塩を添加しないこと以外は、実施例7と同様の操作を行い、サンプルを得た。
〔実施例8〕
電荷輸送物質としてCTM(3)の代わりに以下の構造のCTM(6)を用いたこと以外は、実施
例5と同様の操作を行い、サンプルを得た。
3,5―ジターシャリブチルサリチル酸アルミニウム塩を添加しないこと以外は、実施例8と同様の操作を行い、サンプルを得た。
〔実施例9〕
電荷輸送物質としてCTM(3)の代わりに以下の構造のCTM(7)を用いたこと以外は、実施
例5と同様の操作を行い、サンプルを得た。
3,5―ジターシャリブチルサリチル酸アルミニウム塩を添加しないこと以外は、実施例9と同様の操作を行い、サンプルを得た。
〔実施例10〕
電荷輸送物質としてCTM(3)の代わりに以下の構造のCTM(8)を用いたこと以外は、実施
例5と同様の操作を行い、サンプルを得た。
3,5―ジターシャリブチルサリチル酸アルミニウム塩を添加しないこと以外は、実施例10と同様の操作を行い、サンプルを得た。
〔実施例11〕
電荷発生物質として実施例1で用いたオキシチタニウムフタロシアニンの代わりに、x型無金属フタロシアニンを用い、電荷輸送物質としてCTM(1)の代わりに以下の構造のCTM(9)を用い、3,5―ジターシャリブチルサリチル酸アルミニウム塩(オリエント化学工
業製 商品名:ボントロンE―108)の添加量を0.1質量部とした以外は、実施例1と同様の操作を行い、サンプルを得た。
3,5―ジターシャリブチルサリチル酸アルミニウム塩を添加しないこと以外は、実施例11と同様の操作を行い、サンプルを得た。
〔実施例12〕
電荷発生物質としてx型無金属フタロシアニンの代わりにV型ヒドロキシガリウムフタロシアニンを用いたこと以外は、実施例11と同様の操作を行い、サンプルを得た。
3,5―ジターシャリブチルサリチル酸アルミニウム塩を添加しないこと以外は、実施例12と同様の操作を行い、サンプルを得た。
〔参考例1〕
電荷輸送層のバインダー樹脂として、PAR-Aの代わりに以下の繰り返し構造からなるポ
リカーボネート樹脂(PCR-B)を用いたこと以外は、実施例12と同様の操作を行い、サ
ンプルを得た。
3,5―ジターシャリブチルサリチル酸アルミニウム塩を添加しないこと以外は、参考例1と同様の操作を行い、サンプルを得た。
〔実施例13〕
電荷発生物質として、特開2007-148387 合成例4と同様の方法で化学的処理によりア
モルファス化した後に溶媒に接触させて得られ、CuKα線によるX線回折においてブラッグ角(2θ±0.2)が27.3゜に強い回折ピークを示し、図3に示す粉末X線回折スペクトルを有するオキシチタニウムフタロシアニンを用いたこと以外は、実施例11と同様にしてサンプルを得た。
〔比較例13〕
3,5―ジターシャリブチルサリチル酸アルミニウム塩を添加しないこと以外は、実施例14と同様の操作を行い、サンプルを得た
電子写真学会測定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)を使用し、上記感光体をアルミニウム製ドラムに貼り付けて円筒状にし、アルミニウム製ドラムと感光体のアルミニウム基体との導通を取った上で、ドラムを一定回転数で回転させ、帯電、露光、電位測定、除電のサイクルによる電気特性評価試験を行った。
<実施例14>
実施例1において、電荷発生層形成用塗布液のバインダー樹脂(ポリビニルブチラール)の質量を2倍にしたこと、及び電荷輸送層形成用塗布液を、電荷輸送物質としてCTM(1)を50質量部、芳香族カルボン酸の金属塩として3,5―ジターシャリブチルサリチル酸アルミニウム塩(オリエント化学工業製、商品名:ボントロンE−108)を0.2質量部、酸化防止剤(1)を8質量部、ポリアリレート樹脂(PAR-A、粘度平均分子量41,
000)を100質量部、およびレベリング剤としてシリコーンオイル0.05質量部とした以外は実施例1と同様の操作を行い、サンプルを得た。
3,5―ジターシャリブチルサリチル酸アルミニウム塩を添加しないこと以外は、実施例14と同様の操作を行い、サンプルを得た。
<実施例15>
電荷輸送層のバインダー樹脂として、PAR-Aの代わりに以下の繰り返し構造からなるポ
リアリレート樹脂(PAR-B)を用いたこと以外は、実施例14と同様の操作を行い、サン
プルを得た。
3,5―ジターシャリブチルサリチル酸アルミニウム塩を添加しないこと以外は、実施例15と同様の操作を行い、サンプルを得た。
<実施例16>
電荷輸送層のバインダー樹脂として、PAR-Aの代わりに以下の繰り返し構造からなるポ
リアリレート樹脂(PAR-C)を用いたこと以外は、実施例14と同様の操作を行い、サン
プルを得た。
3,5―ジターシャリブチルサリチル酸アルミニウム塩を添加しないこと以外は、実施例16と同様の操作を行い、サンプルを得た。
<参考例3>
電荷輸送層のバインダー樹脂として、PAR-Aの代わりに参考例1で用いたポリカーボネ
ート樹脂(PCR-B)を用いたこと以外は、実施例14と同様の操作を行い、サンプルを得
た。
3,5―ジターシャリブチルサリチル酸アルミニウム塩を添加しないこと以外は、参考例3と同様の操作を行い、サンプルを得た。
<感光体の電気特性の評価>
実施例1〜13と同様の装置を用いて、サンプルの表面電位(VL)を測定した。
また、表面電位が初期表面電位の半分(−350V)となる時の照射エネルギー(半減露光エネルギー:μJ/cm2)を感度(E2/1)として測定した。結果を表―2に示す。
実施例14〜16、比較例14〜16、参考例1及び2における感光層を、アルミ蒸着したポリエチレンテレフタレートシート上ではなくアルミ板上に設けた以外は同様にして、接着性試験のサンプルを得た。これら接着性試験用感光体上に、NTカッターを用いて2mm間隔で切り込みを入れ、5×5の25マスを作製した。その上からセロテープ(登録商標)(ニチバン製)を貼り付け、接着面に対し90゜に引き上げることで、感光層の接着性を試験した。一つのサンプルにつき2カ所で、剥がれた感光層のマス数を各々記録した。剥がれた感光層のマス数が少ないほど接着性は良好であることを示す。結果を表―2に示す。
また、感光層の基体に対する接着性は、カルボン酸金属塩を含有することにより、特にPAR-A、PAP-Cでは接着性が良好になることがわかる。一方、バインダー樹脂がポリカーボネート樹脂の場合は、元来接着性が良好であるためカルボン酸金属塩を含有したことによる効果は見られない。
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(クリーニング部)
7 定着装置
41 現像槽
42 アジテータ
43 供給ローラー
44 現像ローラー
45 規制部材
71 上部定着部材(加圧ローラー)
72 下部定着部材(定着ローラー)
73 加熱装置
T トナー
P 記録紙(用紙,媒体)
Claims (6)
- 導電性支持体上に感光層として、少なくとも電荷発生層及び電荷輸送層を有する電子写真感光体において、
該電荷輸送層に、下記一般式(I)で示される芳香族カルボン酸の金属錯体または金属塩、及びポリアリレート樹脂を含有することを特徴とする、電子写真感光体。
ArCOOH (I)
(式(I)中、Arは置換基を有してもよい炭素数30以下のアリール基を表す。) - 前記ポリアリレート樹脂が下記一般式[1]で示される繰り返し構造を有するポリアリレート樹脂であることを特徴とする、請求項1または2に記載の電子写真感光体。
- 前記導電性支持体と前記感光層との間にブロッキング層として、樹脂に金属酸化物粒子を分散した下引き層を有することを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載の電子写真感光体。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載の電子写真感光体と、該電子写真感光体を帯電させる帯電部、帯電した該電子写真感光体を露光させ静電潜像を形成する露光部、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部、該電子写真感光体上をクリーニングするクリーニング部のうち、少なくとも一つとを備えることを特徴とする電子写真感光体カートリッジ。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載の電子写真感光体と、該電子写真感光体を帯電させる帯電部、帯電した該電子写真感光体を露光させ静電潜像を形成する露光部、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部とを備えることを特徴とする画像形成装置。
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