JP6307968B2 - 電子写真感光体、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
請求項1に係る発明は、
導電性基体と、
前記導電性基体上に設けられた単層型の感光層であって、結着樹脂と、ヒドロキシガリウムフタロシアニン顔料及びクロロガリウムフタロシアニン顔料から選択される少なくとも1種であり、かつ、加水分解性の官能基を有する有機金属化合物又は前記有機金属化合物の加水分解生成物である処理剤で処理された電荷発生材料と、正孔輸送材料と、電子輸送材料と、を含み、前記感光層全体に対する前記電子輸送材料の含有量が5質量%以上30質量%以下である、感光層と、
を有する電子写真感光体。
請求項2に係る発明は、
前記感光層全体に対する前記電荷発生材料の含有量が0.1質量%以上10質量%以下である、請求項1に記載の電子写真感光体。
前記処理剤は、有機チタン化合物、有機アルミニウム化合物、有機ジルコニウム化合物、及びシランカップリング剤から選択される少なくとも1種である、請求項1又は請求項2に記載の電子写真感光体。
請求項4に係る発明は、
前記処理剤は、電子受容性基を有する化合物である、請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の電子写真感光体。
前記電子輸送材料は、フルオレノン誘導体である、請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の電子写真感光体。
請求項6に係る発明は、
前記電子輸送材料は、下記一般式(1)で表される化合物である、請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の電子写真感光体。
請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載の電子写真感光体を備え、
画像形成装置に着脱するプロセスカートリッジ。
請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載の電子写真感光体と、
前記電子写真感光体の表面を帯電する帯電手段と、
帯電した前記電子写真感光体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、
トナーを含む現像剤により、前記電子写真感光体の表面に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、
前記トナー像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、
を備える画像形成装置。
本実施形態に係る電子写真感光体(以下、「感光体」と称することがある)は、導電性基体を備え、導電性基体上に単層型の感光層を有する正帯電有機感光体(以下、「単層型感光体」と称することがある)である。
そして単層型の感光層は、結着樹脂と、ヒドロキシガリウムフタロシアニン顔料及びクロロガリウムフタロシアニン顔料から選択される少なくとも1種(以下、「特定フタロシアニン顔料」と称する場合がある)であり、かつ、加水分解性の官能基を有する有機金属化合物又は前記有機金属化合物の加水分解生成物である処理剤(以下、単に「処理剤」と称する場合がある)で処理された電荷発生材料と、正孔輸送材料と、電子輸送材料と、を含む。以下、特定フタロシアニン顔料を上記処理剤で処理した電荷発生材料を、「特定電荷発生材料」と称する場合がある。
なお、単層型の感光層とは、電荷発生能と共に、正孔輸送性及び電子輸送性を持つ感光層である。
そして、その結果、本質的に塗布液中で凝集しやすい電荷発生材料の分散安定性が良化するとともに、電子輸送材料の結晶化をも抑制できることで、電荷発生材料が凝集している場合に比べて感光体の電気特性が良好である。
図1は、本実施形態に係る電子写真感光体10の一部の断面を概略的に示している。
図1に示した電子写真感光体10は、例えば、導電性基体4を備え、導電性基体4上に、下引層1、単層型の感光層2、及び保護層3がこの順で設けられて構成されている。
なお、下引層1及び保護層3は、必要に応じて、設けられる層である。すなわち、単層型の感光層2は、導電性基体4上に直接設けられていてもよく、下引層1を介して設けられてもよい。また、保護層3を設けない形態でもよい。
導電性基体としては、例えば、金属(アルミニウム、銅、亜鉛、クロム、ニッケル、モリブデン、バナジウム、インジウム、金、白金等)又は合金(ステンレス鋼等)を含む金属板、金属ドラム、及び金属ベルト等が挙げられる。また、導電性基体としては、例えば、導電性化合物(例えば導電性ポリマー、酸化インジウム等)、金属(例えばアルミニウム、パラジウム、金等)又は合金を塗布、蒸着又はラミネートした紙、樹脂フィルム、ベルト等も挙げられる。ここで、「導電性」とは体積抵抗率が1013Ωcm未満であることをいう。
酸性処理液による処理は、例えば、以下のようにして実施される。先ず、リン酸、クロム酸及びフッ酸を含む酸性処理液を調製する。酸性処理液におけるリン酸、クロム酸及びフッ酸の配合割合は、例えば、リン酸が10質量%以上11質量%以下の範囲、クロム酸が3質量%以上5質量%以下の範囲、フッ酸が0.5質量%以上2質量%以下の範囲であって、これらの酸全体の濃度は13.5質量%以上18質量%以下の範囲がよい。処理温度は例えば42℃以上48℃以下が好ましい。被膜の膜厚は、0.3μm以上15μm以下が好ましい。
下引層は、例えば、無機粒子と結着樹脂とを含む層である。
これらの中でも、上記抵抗値を有する無機粒子としては、例えば、酸化錫粒子、酸化チタン粒子、酸化亜鉛粒子、酸化ジルコニウム粒子等の金属酸化物粒子がよく、特に、酸化亜鉛粒子が好ましい。
無機粒子の体積平均粒径は、例えば、50nm以上2000nm以下(好ましくは60nm以上1000nm以下)がよい。
特に、電子受容性化合物としては、アントラキノン構造を有する化合物が好ましい。アントラキノン構造を有する化合物としては、例えば、ヒドロキシアントラキノン化合物、アミノアントラキノン化合物、アミノヒドロキシアントラキノン化合物等が好ましく、具体的には、例えば、アントラキノン、アリザリン、キニザリン、アントラルフィン、プルプリン等が好ましい。
下引層に用いる結着樹脂としては、例えば、電荷輸送性基を有する電荷輸送性樹脂、導電性樹脂(例えばポリアニリン等)等も挙げられる。
これら結着樹脂を2種以上組み合わせて使用する場合には、その混合割合は、必要に応じて設定される。
添加剤としては、多環縮合系、アゾ系等の電子輸送性顔料、ジルコニウムキレート化合物、チタニウムキレート化合物、アルミニウムキレート化合物、チタニウムアルコキシド化合物、有機チタニウム化合物、シランカップリング剤等の公知の材料が挙げられる。シランカップリング剤は前述のように無機粒子の表面処理に用いられるが、添加剤として更に下引層に添加してもよい。
下引層の表面粗さ(十点平均粗さ)は、モアレ像抑制のために、使用される露光用レーザ波長λの1/4n(nは上層の屈折率)から1/2λまでに調整されていることがよい。
表面粗さ調整のために下引層中に樹脂粒子等を添加してもよい。樹脂粒子としてはシリコーン樹脂粒子、架橋型ポリメタクリル酸メチル樹脂粒子等が挙げられる。また、表面粗さ調整のために下引層の表面を研磨してもよい。研磨方法としては、バフ研磨、サンドブラスト処理、湿式ホーニング、研削処理等が挙げられる。
これらの溶剤として具体的には、例えば、メタノール、エタノール、n−プロパノール、iso−プロパノール、n−ブタノール、ベンジルアルコール、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸n−ブチル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、メチレンクロライド、クロロホルム、クロロベンゼン、トルエン等の通常の有機溶剤が挙げられる。
図示は省略するが、下引層と感光層との間に中間層をさらに設けてもよい。
中間層は、例えば、樹脂を含む層である。中間層に用いる樹脂としては、例えば、アセタール樹脂(例えばポリビニルブチラール等)、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、カゼイン樹脂、ポリアミド樹脂、セルロース樹脂、ゼラチン、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸樹脂、シリコーン樹脂、シリコーン−アルキッド樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂等の高分子化合物が挙げられる。
中間層は、有機金属化合物を含む層であってもよい。中間層に用いる有機金属化合物としては、ジルコニウム、チタニウム、アルミニウム、マンガン、ケイ素等の金属原子を含有する有機金属化合物等が挙げられる。
これらの中間層に用いる化合物は、単独で又は複数の化合物の混合物若しくは重縮合物として用いてもよい。
中間層を形成する塗布方法としては、浸漬塗布法、突き上げ塗布法、ワイヤーバー塗布法、スプレー塗布法、ブレード塗布法、ナイフ塗布法、カーテン塗布法等の通常の方法が用いられる。
単層型の感光層は、結着樹脂と、電荷発生材料と、正孔輸送材料と、電子輸送材料と、必要に応じて、その他添加剤と、を含む。
結着樹脂としては、特に制限はないが、例えば、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、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、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、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、シリコーン樹脂、シリコーンアルキッド樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、スチレン−アルキッド樹脂、ポリ−N−ビニルカルバゾール、ポリシラン等が挙げられる。これらの結着樹脂は、単独又は2種以上混合して用いてもよい。
更に、感光層の成膜性の観点から、結着樹脂として、例えば、粘度平均分子量30000以上80000以下のポリカーボネート樹脂及び粘度平均分子量30000以上80000以下のポリアリレート樹脂がよい。
電荷発生材料としては、ヒドロキシガリウムフタロシアニン顔料及びクロロガリウムフタロシアニン顔料から選択される少なくとも1種であり、かつ、加水分解性の官能基を有する有機金属化合物又は前記有機金属化合物の加水分解生成物である処理剤で処理された電荷発生材料(前記特定電荷発生材料)を用いる。
ヒドロキシガリウムフタロシアニン顔料としては、特に制限はないが、V型のヒドロキシガリウムフタロシアニン顔料がよい。
特に、ヒドロキシガリウムフタロシアニン顔料としては、例えば、600nm以上900nm以下の波長域での分光吸収スペクトルにおいて、810nm以上839nm以下の範囲に最大ピーク波長を有するヒドロキシガリウムフタロシアニン顔料がより優れた分散性が得られる観点から望ましい。電子写真感光体の材料として用いた場合に、優れた分散性と、十分な感度、帯電性及び暗減衰特性とが得られ易くなる。
ここで、平均粒径が0.20μmより大きい場合、又は比表面積値が45m2/g未満である場合は、顔料粒子が粗大化しているか、又は顔料粒子の凝集体が形成される場合がある。そして、分散性や、感度、帯電性及び暗減衰特性といった特性に欠陥が生じやすい場合があり、それにより画質欠陥を生じ易くなることがある。
クロロガリウムフタロシアニン顔料の好適な分光吸収スペクトルの最大ピーク波長、平均粒径、最大粒径、及び比表面積値は、ヒドロキシガリウムフタロシアニン顔料と同様である。
加水分解性の官能基を有する有機金属化合物としては、例えば、下記一般式(2)で表される有機金属化合物が挙げられる。
一般式(2):R21 p−M−Yq
ただし、一般式(2)中、R21は1価の有機基を表し、Mは金属元素又は珪素元素を表し、Yは加水分解性の官能基を表し、p及びqはそれぞれ独立に1以上4以下の整数を表す。ただしpとqとの和がMの原子価に相当する。
R21で表される1価の有機基がさらに有する置換基としては、例えば、アミノ基、tert−ブチル基等の電子供与性基;フッ素原子、フッ素含有基、塩素原子、塩素含有基等の電子受容性基;等が挙げられる。
一般式(2)で表される有機金属化合物としては、上記加水分解性の官能基及び上記有機基を有する有機チタン化合物、有機アルミニウム化合物、有機ジルコニウム化合物、シランカップリング剤等が挙げられる。
また一般式(2)中のMとしては、前記金属元素及び珪素元素の中でも、珪素元素が好ましい。
また一般式(2)中のYとしては、前記加水分解性の官能基の中でも、エーテル結合を含む基が好ましく、その中でもアルコキシ基がより好ましく、その中でもメトキシ基、エトキシ基がさらに好ましい。
なお、前記有機金属化合物が加水分解性の官能基を複数有する場合は、必ずしも全ての官能基が加水分解する必要はなく部分的に加水分解した生成物であってもよい。
電子供与性基としては、例えば、アミノ基、tert−ブチル基等が挙げられ、その中でも正孔のブロッキング性の観点からアミノ基が好ましい。また電子供与性基を有する化合物としては、アミノ基を有するシランカップリング剤が好ましい。
また、アミノ基を有するシランカップリング剤の具体例としては、例えば、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−(ジエチレントリアミノ)プロピルトリメトキシシラン、3−(ジアミノメチルチオプロピル)トリヒドロキシシラン、3−トリエトキシシリル−N−(1,3−ジメチル−ブチリデン)プロピルアミン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。
電子受容性基としては、例えば、フッ素原子、フッ素含有基、塩素原子、塩素含有基等があげられ、その中でも電荷発生材料の感度の観点からフッ素原子又はフッ素含有基が好ましい。また、電子受容性基を有する化合物としては、フッ素原子を有するシランカップリング剤が好ましい。
また、フッ素含有基を有するシランカップリング剤の具体例としては、例えば、F3C−(CH2)2−Si(OMe)3、F3C−(CF2)3−(CH2)2−Si(OMe)3、F3C−(CF2)5−(CH2)2−Si(OMe)3、F3C−(CH2)2−Si(OiPr)3、F3C−(CF2)3−(CH2)2−Si(OiPr)3等が挙げられる。
前記分散時に混合処理する方法としては、例えば、分散溶剤に、処理剤、特定フタロシアニン顔料、及び結着樹脂を順次添加しながら混合する方法、これらの成分を分散溶剤に同時に添加して混合する方法等が挙げられる。
前記分散させた後に分散処理する方法としては、例えば、分散溶剤に特定フタロシアニン顔料及び結着樹脂を混合して分散させた分散液に、溶剤に希釈した処理剤を添加し、攪拌しながら処理剤を分散させる方法等が挙げられる。
なお、これらの処理の際、より強固に処理剤を特定フタロシアニン顔料の表面に付着させるため、触媒として硫酸、塩酸、トリフルオロ酢酸等の酸を添加してもよい。
正孔輸送材料としては、例えば、トリアリールアミン系化合物、ベンジジン系化合物、アリールアルカン系化合物、アリール置換エチレン系化合物、スチルベン系化合物、アントラセン系化合物、ヒドラゾン系化合物等の化合物が挙げられる。これらの正孔輸送材料は1種を単独で又は2種以上を混合して用いられるが、これらに限定されるものではない。
電子輸送材料としては、例えば、p−ベンゾキノン、クロラニル、ブロマニル、アントラキノン等のキノン系化合物;テトラシアノキノジメタン系化合物;2,4,7−トリニトロフルオレノン等のフルオレノン化合物;キサントン系化合物;ベンゾフェノン系化合物;シアノビニル系化合物;エチレン系化合物等の電子輸送性化合物が挙げられる。これらの電子輸送材料は1種を単独で又は2種以上を混合して用いられるが、これらに限定されるものではない。
一般式(1)中、R11〜R17が示すアラルキル基としては、例えば、ベンジル基、フェニルエチル基、フェニルプロピル基等が挙げられる。
これらの中でも、フェニル基が望ましい。
炭素数5以上10以下の直鎖状のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、n−ノニル基、n−デシル基等が挙げられる。
炭素数5以上10以下の分岐状のアルキル基としては、例えば、イソプロピル基、
イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、tert−ペンチル基、イソヘキシル基、sec−ヘキシル基、tert−ヘキシル基、イソヘプチル基、sec−ヘプチル基、tert−ヘプチル基、イソオクチル基、sec−オクチル基、tert−オクチル基、イソノニル基、sec−ノニル基、tert−ノニル基、イソデシル基、sec−デシル基、tert−デシル基等が挙げられる。
L41が示すアルキレン基としては、直鎖状又は分岐状の炭素数1以上20以下のアルキレン基が挙げられ、メチレン基、エチレン基、n−プロピレン基、イソプロピレン基、n−ブチレン基、イソブチレン基、sec−ブチレン基、tert−ブチレン基、n−ペンチレン基、イソペンチレン基、ネオペンチレン基、tert−ペンチレン基等が挙げられる。
R42が示すアルキル基としては、上記R11〜R17が示すアルキル基と同様の基が挙げられる。
なお、一般式(1)中のR18がアリール基である場合、前記アリール基がさらにアルキル基又はアルコキシ基で置換されていることが、溶解性の観点で好ましい。前記アリール基に置換されるアルキル基又はアルコキシ基としては、前記R11〜R17が示すアルキル基又はアルコキシ基と同様の基が挙げられる。また、さらにアルキル基又はアルコキシ基で置換されたアリール基の具体例としては、上記メチルフェニル基及びジメチルフェニル基のほか、メトキシフェニル基、エトキシフェニル基等が挙げられる。
R19が示すアルキレン基としては、直鎖状又は分岐状の炭素数1以上100以下のアルキレン基が挙げられ、メチレン基、エチレン基、n−プロピレン基、イソプロピレン基、n−ブチレン基、イソブチレン基、sec−ブチレン基、tert−ブチレン基、n−ペンチレン基、イソペンチレン基、ネオペンチレン基、tert−ペンチレン基等が挙げられる。
Arが示すアリール基としては、フェニル基、メチルフェニル基、ジメチルフェニル基メトキシフェニル基、エトキシフェニル基等が挙げられる。
・Ph:フェニル基
感光体の全固形分に対する電子輸送材料の含有量が前記範囲であることにより、前記範囲よりも少ない場合に比べて感光体の電気特性が良好となり、前記範囲よりも多い場合に比べて、電気特性の低下が抑制され、形成された画像のかぶり及び黒点が生じにくくなる。
なお、この電子輸送材料の含有量は、複数種の電子輸送材料を併用した場合、用いた電子輸送材料全体の含有量である。
正孔輸送材料と電子輸送材料との比率は、質量比(正孔輸送材料/電子輸送材料)で、50/50以上90/10以下が望ましく、より望ましくは60/40以上80/20以下である。
なお、本比率は、他の電荷輸送材料を併用した場合、その合計での比率である。
単層型の感光層には、界面活性剤、酸化防止剤、光安定剤、熱安定剤等の周知のその他添加剤を含んでいてもよい。また、単層型の感光層が表面層となる場合、フッ素樹脂粒子、シリコーンオイル等を含んでいてもよい。
単層型の感光層は、上記成分を溶剤に加えた感光層形成用塗布液を用いて形成される。
溶剤としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、クロロベンゼン等の芳香族炭化水素類、アセトン、2−ブタノン等のケトン類、塩化メチレン、クロロホルム、塩化エチレン等のハロゲン化脂肪族炭化水素類、テトラヒドロフラン、エチルエーテル等の環状もしくは直鎖状のエーテル類等の通常の有機溶剤が挙げられる。これら溶剤は単独又は2種以上混合して用いる。
本実施形態に係る画像形成装置は、電子写真感光体と、電子写真感光体の表面を帯電する帯電手段と、帯電した電子写真感光体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、トナーを含む現像剤により電子写真感光体の表面に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、トナー像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、を備える。そして、電子写真感光体として、上記本実施形態に係る電子写真感光体が適用される。
本実施形態に係る画像形成装置100は、図2に示すように、電子写真感光体7を備えるプロセスカートリッジ300と、露光装置9(静電潜像形成手段の一例)と、転写装置40(一次転写装置)と、中間転写体50とを備える。なお、画像形成装置100において、露光装置9はプロセスカートリッジ300の開口部から電子写真感光体7に露光し得る位置に配置されており、転写装置40は中間転写体50を介して電子写真感光体7に対向する位置に配置されており、中間転写体50はその一部が電子写真感光体7に接触して配置されている。図示しないが、中間転写体50に転写されたトナー像を記録媒体(例えば用紙)に転写する二次転写装置も有している。なお、中間転写体50、転写装置40(一次転写装置)、及び二次転写装置(不図示)が転写手段の一例に相当する。
帯電装置8としては、例えば、導電性又は半導電性の帯電ローラ、帯電ブラシ、帯電フィルム、帯電ゴムブレード、帯電チューブ等を用いた接触型帯電器が使用される。また、非接触方式のローラ帯電器、コロナ放電を利用したスコロトロン帯電器やコロトロン帯電器等のそれ自体公知の帯電器等も使用される。
露光装置9としては、例えば、電子写真感光体7表面に、半導体レーザ光、LED光、液晶シャッタ光等の光を、定められた像様に露光する光学系機器等が挙げられる。光源の波長は電子写真感光体の分光感度領域内とする。半導体レーザの波長としては、780nm付近に発振波長を有する近赤外が主流である。しかし、この波長に限定されず、600nm台の発振波長レーザや青色レーザとして400nm以上450nm以下に発振波長を有するレーザも利用してもよい。また、カラー画像形成のためにはマルチビームを出力し得るタイプの面発光型のレーザ光源も有効である。
現像装置11としては、例えば、現像剤を接触又は非接触させて現像する一般的な現像装置が挙げられる。現像装置11としては、上述の機能を有している限り特に制限はなく、目的に応じて選択される。例えば、一成分系現像剤又は二成分系現像剤をブラシ、ローラ等を用いて電子写真感光体7に付着させる機能を有する公知の現像器等が挙げられる。中でも現像剤を表面に保持した現像ローラを用いるものが好ましい。
クリーニング装置13は、クリーニングブレード131を備えるクリーニングブレード方式の装置が用いられる。
なお、クリーニングブレード方式以外にも、ファーブラシクリーニング方式、現像同時クリーニング方式を採用してもよい。
転写装置40としては、例えば、ベルト、ローラ、フィルム、ゴムブレード等を用いた接触型転写帯電器、コロナ放電を利用したスコロトロン転写帯電器やコロトロン転写帯電器等のそれ自体公知の転写帯電器が挙げられる。
中間転写体50としては、半導電性を付与したポリイミド、ポリアミドイミド、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエステル、ゴム等を含むベルト状のもの(中間転写ベルト)が使用される。また、中間転写体の形態としては、ベルト状以外にドラム状のものを用いてもよい。
図3に示す画像形成装置120は、プロセスカートリッジ300を4つ搭載したタンデム方式の多色画像形成装置である。画像形成装置120では、中間転写体50上に4つのプロセスカートリッジ300がそれぞれ並列に配置されており、1色に付き1つの電子写真感光体が使用される構成となっている。なお、画像形成装置120は、タンデム方式であること以外は、画像形成装置100と同様の構成を有している。
ヒドロキシガリウムフタロシアニン顔料1質量部を、n−プロピルトリメトキシシラン(信越化学工業製、商品名:KBM-3033)0.05質量部、酢酸0.0005質量部、メタノール5質量部、及びトルエン20質量部の混合溶液中で1時間還流撹拌した。その後、減圧下で溶媒を留去したのち、直径1mmのガラスビーズ20gを加え、ペイントシェーカーで30分間塊砕した。これを電荷発生材料1とする。
n−プロピルトリメトキシシランの代わりにn−ヘキシルトリメトキシシラン(信越化学工業製、商品名:KBM-3063)を用いた以外は、電荷発生材料1と同様にして、電荷発生材料2を得た。
ヒドロキシガリウムフタロシアニン顔料の代わりにクロロガリウムフタロシアニン顔料を用いた以外は、電荷発生材料1及び電荷発生材料2と同様にして、それぞれ電荷発生材料3及び電荷発生材料4を得た。
n−プロピルトリメトキシシランの代わりにN-フェニル-3-アミノプロピルトリメトキシシラン(アミノ基を有するシランカップリング剤、信越化学工業製、商品名:KBM-573)を用いた以外は、電荷発生材料1と同様にして、電荷発生材料5を得た。
n−プロピルトリメトキシシランの代わりにトリフルオロプロピルトリメトキシシラン(フッ素原子を有するシランカップリング剤、信越化学工業製、商品名:KBM-7103)を用いた以外は、電荷発生材料1と同様にして、電荷発生材料6を得た。
n−プロピルトリメトキシシランの代わりにアセトアルコキシアルミニウムジイソプロピレート(アルミニウム系カップリング剤、味の素ファインテクノ社製、商品名:プレンアクトAL-M)を用いた以外は、電荷発生材料1と同様にして、電荷発生材料7を得た。
−下引層の形成−
酸化亜鉛(平均粒子径70nm:テイカ社製:比表面積値15m2/g)100質量部をテトラヒドロフラン500質量部と攪拌混合し、シランカップリング剤(KBE502:信越化学工業製)1.4質量部を添加し、2時間攪拌した。その後テトラヒドロフランを減圧蒸留にて留去し、130℃で3時間焼き付けを行い、シランカップリング剤表面処理酸化亜鉛を得た。
表1に示す電荷発生材料1.5質量部と、結着樹脂としてのポリカーボネートC樹脂(三菱ガス化学製、品名:PCC-600、粘度平均分子量:60000)49質量部と、溶媒としてのテトラヒドロフラン300質量部と、からなる混合物を、直径1mmφのガラスビーズを用いてサンドミルにて6時間分散し、分散液を得た。
以上の工程を経て、電子写真感光体を作製した。
表1に従って、下引層の有無、感光層形成用塗布液に用いる電荷発生材料、正孔輸送材料、及び電子輸送材料の種類を変更した以外は、実施例1と同様にして、電子写真感光体を作製した。
−電荷発生材料−
・ヒドロキシガリウムフタロシアニン:HOGaPC(V型):Cukα特性X線を用いたX線回折スペクトルのブラッグ角度(2θ±0.2°)が少なくとも7.3゜,16.0゜,24.9゜,28.0゜の位置に回折ピークを有するV型のヒドロキシガリウムフタロシアニン顔料(600nm以上900nm以下の波長域での分光吸収スペクトルにおける最大ピーク波長=820nm、平均粒径=0.12μm、最大粒径=0.2μm、比表面積値=60m2/g)
・HT−2:一般式(B−1)で表されるトリアリールアミン誘導体の例示化合物(HT−2)
・HT−4:一般式(B−1)で表されるトリアリールアミン誘導体の例示化合物(HT−4)
・HT−7:一般式(B−1)で表されるトリアリールアミン誘導体の例示化合物(HT−7)
・HT−9:一般式(B−1)で表されるトリアリールアミン誘導体の例示化合物(HT−9)
・ET−3(1−2):一般式(1)で表される電子輸送材料の例示化合物(1−2)
・ET−4(1−16):一般式(1)で表される電子輸送材料の例示化合物(1−16)
・ET−6(1−18):一般式(1)で表される電子輸送材料の例示化合物(1−18)
・ET−9(1−14):一般式(1)で表される電子輸送材料の例示化合物(1−14)
・ET−11(1−15):一般式(1)で表される電子輸送材料の例示化合物(1−15)
・ET−13:前記構造式ET−13で表わされるジフェノキノン化合物
−IR測定による評価−
得られた電子写真感光体のうち、感光体2及び比較感光体12について、感光体作製時に、電子輸送材料の偏析がどの程度起こっているかを、以下の方法で確認した。
測定に用いたIR測定装置は、日本分光製、型番:FT/IR−6000にATRユニットを装着した状態で測定を行い、結着樹脂として用いたポリカーボネートに由来する1771cm−1のピーク面積(Ip)(波数範囲1742〜1813cm-1)に対する、電子輸送材料のシアノ基に由来する2225cm−1のピーク面積(ICN)(波数範囲2199〜2238cm-1)の比(ICN/IP)を求め、外周面側と基体側とで比較した。結果を下記表2に示す。
得られた電子写真感光体を画像形成装置(Brother社製、HL-2240D)に搭載し、電位測定用に改造した。具体的には、現像装置の代わりに電子写真感光体と正対するように表面電位測定プローブ(トレック社、Model 555P−1)を設置し、表面電位計(トレック社製、トレック334)と接続して電位測定を行った。
次に、室温28℃湿度85%の環境下で、ベタ濃度出力時の感光体表面電位(露光装置によってベタ濃度の潜像が形成された感光体の表面電位)を測定し、これを露光後電位VLとした。
上記露光後電位VLの測定を、50%ハーフトーン画像を1万枚形成する前後において行い(すなわち、感光体使用前のVLB及び感光体使用後のVLAを測定し)、その差|ΔVL|(|ΔVL|=|VLB−VLA|)を求めて評価した。結果を表3に示す。
感光層の形成に用いた感光層形成用塗布液30mlを透明瓶に入れ、密栓状態で静置保管した。1週間後、目視にて液面を観察して以下の基準で分散液の安定性を評価した。結果を表3に示す。
A:目視で観察して電荷発生材料の沈降もガラス壁面のザラつきもなく良好
B:上澄み部分が僅かに透明感があり若干の沈降が見られるものの、ガラス壁面のザラつきは無く実用上問題なし
C:沈降により明らかに上澄みが透明で、ガラス壁面にザラつきがある
得られた電子写真感光体の表面(外周面)を、キーエンス(株)製デジタルマイクロスコープVHX−200を用い、倍率700倍で観察を行い、下記写真の指標で電荷発生材料の分散性を評価した。結果を表3に示す。
A:均一に電荷発生材料が分散しており、全く問題ないレベル(図4の写真A)
B:写真Aに比べるとやや電荷発生材料の凝集が確認されるものの許容されるレベル(図4の写真B)
C:明らかな電荷発生材料の凝集が見られるレベル(図4の写真C)
得られた電子写真感光体を画像形成装置(Brother社製、HL-2240D)に搭載し、室温28℃、湿度85%の環境下で、1万枚の50%ハーフトーンを印刷し、最後の1万枚目の画像における黒点発生の有無を以下の基準で評価した。結果を表3に示す。
A:黒点発生なし
B:黒点が確認されるが、画質上問題なし
C:黒点が多く実用上問題となる。
前記画像評価1(黒点)の後に、さらにトナー濃度100%でA4全面に画像形成を行い、得られた画像におけるかすれを以下の基準で評価した。結果を表3に示す
A:全面かすれなし
B:若干のかすれ(紙の端部に発生しやすい)があるが、許容されるレベル
C:明らかにかすれが発生し問題となるレベル
Claims (8)
- 導電性基体と、
前記導電性基体上に設けられた単層型の感光層であって、結着樹脂と、ヒドロキシガリウムフタロシアニン顔料及びクロロガリウムフタロシアニン顔料から選択される少なくとも1種であり、かつ、加水分解性の官能基を有する有機金属化合物又は前記有機金属化合物の加水分解生成物である処理剤で処理された電荷発生材料と、正孔輸送材料と、電子輸送材料と、を含み、前記感光層全体に対する前記電子輸送材料の含有量が5質量%以上30質量%以下である、感光層と、
を有する電子写真感光体。 - 前記感光層全体に対する前記電荷発生材料の含有量が0.1質量%以上10質量%以下である、請求項1に記載の電子写真感光体。
- 前記処理剤は、有機チタン化合物、有機アルミニウム化合物、有機ジルコニウム化合物、及びシランカップリング剤から選択される少なくとも1種である、請求項1又は請求項2に記載の電子写真感光体。
- 前記処理剤は、電子受容性基を有する化合物である、請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の電子写真感光体。
- 前記電子輸送材料は、フルオレノン誘導体である、請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の電子写真感光体。
- 前記電子輸送材料は、下記一般式(1)で表される化合物である、請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の電子写真感光体。
(一般式(1)中、R11、R12、R13、R14、R15、R16、及びR17は、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、又はアラルキル基を示す。R18は、アルキル基、−L41−O−R42、アリール基、又はアラルキル基を示す。ただし、L41はアルキレン基を示し、R42はアルキル基を示す。) - 請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載の電子写真感光体を備え、
画像形成装置に着脱するプロセスカートリッジ。 - 請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載の電子写真感光体と、
前記電子写真感光体の表面を帯電する帯電手段と、
帯電した前記電子写真感光体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、
トナーを含む現像剤により、前記電子写真感光体の表面に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、
前記トナー像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、
を備える画像形成装置。
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