JP6337858B2 - 積層型電子写真感光体、積層型電子写真感光体の製造方法、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
第一実施形態は、積層型電子写真感光体(以下、単に「感光体」と記載することがある)に関する。以下、図1を参照して、第一実施形態に係る感光体について説明する。図1は、第一実施形態に係る積層型電子写真感光体の構造を示す概略断面図である。感光体1は、例えば、図1(a)に示すように、導電性基体2と、感光層3とを備える。感光層3は、例えば、図1(a)に示すように、導電性基体2上に直接設けられていてもよい。感光層3は、感光層3は、電荷発生層3aと、電荷輸送層3bとを含む。感光体1においては、図1(a)に示すように導電性基体2上に電荷発生層3aが設けられ、電荷発生層3aの上に電荷輸送層3bが設けられてもよい。図1(b)に示すように導電性基体2上に電荷輸送層3bが設けられ、電荷輸送層3b上に電荷発生層3aが設けられてもよい。ただし、一般に電荷輸送層3bの膜厚は、電荷発生層3aの膜厚に比べ厚いため、電荷輸送層3bは、電荷発生層3aに比べ破損しにくい。このため、感光体1では、図1(a)に示すように、電荷発生層3a上に電荷輸送層3bが設けられることが好ましい。
導電性基体2は、感光体1の導電性基体として用いることができる限り、特に限定されない。導電性基体2としては、少なくとも表面部が導電性を有する材料で構成される導電性基体を用いることができる。導電性基体2としては、例えば、導電性を有する材料で構成される導電性基体;及び導電性を有する材料で被覆される導電性基体が挙げられる。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、又は真鍮が挙げられる。これらの導電性を有する材料を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて(例えば、合金として)用いてもよい。これらの導電性を有する材料のなかでも、感光層3から導電性基体2への電荷の移動が良好であることから、アルミニウム又はアルミニウム合金が好ましい。
既に上述したように、感光層3は、電荷発生層3aと、電荷輸送層3bとを含む。以下、電荷発生層3a及び電荷輸送層3bについて説明する。感光層3は、添加剤を更に含んでもよい。また、添加剤について説明する。
電荷発生層3aは、例えば、電荷発生剤と、電荷発生層用バインダー樹脂(以下、「ベース樹脂」と記載することがある)とを有する。電荷発生層3aの厚さは、電荷発生層として十分に作用することができれば、特に限定されない。電荷発生層3aの厚さは、具体的には、0.01μm以上5μm以下であることが好ましく、0.1μm以上3μm以下であることがより好ましい。以下、電荷発生剤、及びベース樹脂について説明する。
電荷発生剤は、CuKα特性X線回折スペクトルにおいて、ブラッグ角2θ±0.2°=27.2°に主ピークを有するチタニルフタロシアニン(以下、Y型チタニルフタロシアニン結晶と記載することがある)を含む。なお、CuKα特性X線回折スペクトルにおける主ピークは、ブラッグ角(2θ±0.2°)が3°以上40°以下である範囲において、1番目又は2番目に大きな強度を有するピークに相当する。Y型チタニルフタロシアニン結晶は、ブラッグ角2θ±0.2°=27.2°以外に、ピークを有していてもよい。
ベース樹脂は、感光体1に適用し得るベース樹脂である限り、特に制限されない。ベース樹脂としては、例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、又は光硬化性樹脂が挙げられる。熱可塑性樹脂としては、例えば、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−アクリル酸系共重合体、アクリル共重合体、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、ポリカーボネート樹脂、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が挙げられる。熱硬化性樹脂としては、例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、又はその他架橋性の熱硬化性樹脂が挙げられる。光硬化性樹脂としては、例えば、エポキシアクリル酸系樹脂、又はウレタン−アクリル酸系樹脂が挙げられる。これらは1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
電荷輸送層3bは、正孔輸送剤、及びバインダー樹脂を有する。電荷輸送層3bは、必要に応じて添加剤を含んでもよい。電荷輸送層3bの厚さは、電荷輸送層として十分に作用することができれば、特に限定されない。電荷輸送層3bの厚さは、具体的には、2μm以上100μm以下であることが好ましく、5μm以上50μm以下であることがより好ましい。また、電荷輸送層3bは、電子受容性化合物を更に有してもよい。以下、正孔輸送剤、バインダー樹脂、及び電子受容性化合物について説明する。
正孔輸送剤は、一般式(1)で表されるトリアリールアミン誘導体を含む。
反応式(R−1)では、ベンゼン誘導体(1−1)と、化合物(2)である亜リン酸トリエチルとを反応させて、ホスホナート誘導体(3−1)を得る。
反応式(R−2)では、ホスホナート誘導体(3−1)と、ベンズアルデヒド誘導体(4−1)とを反応させて、ジフェニルエテン誘導体(5−1)を得る(以下、反応式(R−2)においてWittig反応と記載することがある)。
反応式(R−3)では、ホスホナート誘導体(3−1)と、シンナムアルデヒド誘導体(4−2)とを反応させて、ジフェニルブタジエン誘導体(5−2)を得る(以下、反応式(R−3)においてWittig反応と記載することがある)。
反応式(R−4)では、ベンゼン誘導体(1−3)と、化合物(2)である亜リン酸トリエチルとを反応させて、ホスホナート誘導体(3−3)を得る。
反応式(R−5)では、ホスホナート誘導体(3−3)と、シンナムアルデヒド誘導体(4−3)とを反応させて、ジフェニルヘキサトリエン誘導体(5−3)を得る(以下、反応式(R−5)においてWittig反応と記載することがある)。
反応式(R−6)では、ジフェニルエテン誘導体(5−1’’)、ジフェニルブタジエン誘導体(5−2’’)、又はジフェニルヘキサトリエン誘導体(5−3’’)と、リチウムアミドとを反応させて、中間体化合物を得る(カップリング反応)。ここで、ジフェニルエテン誘導体(5−1’’)は、上述の反応で得られたジフェニルエテン誘導体(5−1)のうち、R及びjの各々が一般式(1)におけるR2及びlと同義である化合物である。ジフェニルブタジエン誘導体(5−2’’)は、上述の反応で得られたジフェニルブタジエン誘導体(5−2)のうち、R及びjの各々が一般式(1)におけるR2及びlと同義である化合物である。ジフェニルヘキサトリエン誘導体(5−3’’)は、上述の反応で得られたジフェニルヘキサトリエン誘導体(5−3)のうち、R及びjの各々が一般式(1)におけるR2及びlと同義である化合物である。
反応式(R−7)では、ジフェニルエテン誘導体(5−1’)、ジフェニルブタジエン誘導体(5−2’)、又はジフェニルヘキサトリエン誘導体(5−3’)と、得られた中間体化合物とを反応させて、目的化合物であるトリアリールアミン誘導体(1)を得る(カップリング反応)。ここで、ジフェニルエテン誘導体(5−1’)は、上述の反応で得られたジフェニルエテン誘導体(5−1)のうち、R及びjの各々が一般式(1)におけるR1及びkと同義である化合物である。ジフェニルブタジエン誘導体(5−2’)は、上述の反応で得られたジフェニルブタジエン誘導体(5−2)のうち、R及びjの各々が一般式(1)におけるR1及びkと同義である化合物である。ジフェニルヘキサトリエン誘導体(5−3’)は、上述の反応で得られたジフェニルヘキサトリエン誘導体(5−3)のうち、R及びjの各々が一般式(1)におけるR1及びkと同義である化合物である。
バインダー樹脂は、一般式(2)で表されるポリカーボネート樹脂を含むことが好ましい。
電子受容性化合物は、ケトン構造又はジシアノメチレン構造を有する電子受容性化合物が好ましく、一般式(3)で表される化合物のうち少なくとも1つ(例えば、1つ)を含むことがより好ましい。
感光層3は各種の添加剤を含有してもよい。添加剤としては、例えば、劣化防止剤(例えば、ラジカル捕捉剤、一重項消光剤、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、酸化防止剤、ドナー、界面活性剤、可塑剤、増感剤、又はレベリング剤が挙げられる。
感光体1において、中間層4(特に、下引き層)は、導電性基体2と感光層3との間に位置することができる。中間層4は、例えば、無機粒子、及び中間層4に用いられる樹脂(中間層用樹脂)を含有する。中間層4の存在により、リーク発生を抑制し得る程度の絶縁状態を維持しつつ、感光体1を露光した時に発生する電流の流れを円滑にして、抵抗の上昇を抑えることができる。
[1.感光層形成工程]
次に、図1を参照して、感光体1の製造方法の一例について説明する。第一実施形態に係る感光体1の製造方法は、感光層形成工程を有する。感光層形成工程は、電荷発生層形成工程と、電荷輸送層形成工程とを有する。
電荷発生層形成工程では、電荷発生層用塗布液を、導電性基体2上に塗布し、塗布した電荷発生層用塗布液に含まれる溶剤を除去して電荷発生層3aを形成する。電荷発生層用塗布液は、電荷発生剤としてY型チタニルフタロシアニン結晶と、ベース樹脂と、溶剤とを含む。電荷発生層用塗布液は、Y型チタニルフタロシアニン結晶、及びベース樹脂を溶剤に溶解又は分散させることにより調製することができる。電荷発生層用塗布液には、必要に応じて各種添加剤を加えてもよい。
電荷輸送層形成工程では、電荷輸送層形成用塗布液を、電荷発生層3a上に塗布し、塗布した電荷輸送層形成用塗布液に含まれる溶剤の少なくとも一部を除去して電荷輸送層3bを形成する。電荷輸送層形成用塗布液は、正孔輸送剤として一般式(1)で表されるトリアリールアミン誘導体と、バインダー樹脂として一般式(2)で表されるポリカーボネート樹脂と、溶剤とを含む。電荷発生層用塗布液は、上記トリアリールアミン誘導体、及び上記ポリカーボネート樹脂を溶剤に溶解又は分散させることにより調製することができる。電荷輸送層形成用塗布液には、必要に応じて各種添加剤を加えてもよい。
第三実施形態は、画像形成装置に関する。以下、図3を参照して、第三実施形態に係る画像形成装置の一態様について、説明する。図3は、第三実施形態に係る画像形成装置の構成を示す概略図である。画像形成装置6は、第一実施形態に係る感光体1を備える。感光体1は、像担持体として使用される。
第四実施形態は、プロセスカートリッジに関する。第四実施形態に係るプロセスカートリッジは、像担持体として第一実施形態に係る感光体1を備える。プロセスカートリッジは、例えば、像担持体としてユニット化された第一実施形態に係る感光体1を備えることができる。プロセスカートリッジは、第三実施形態に係る画像形成装置6に対して着脱自在に設計されてもよい。プロセスカートリッジには、例えば、像担持体以外に、帯電部、露光部、現像部、転写部、クリーニング部、及び除電部からなる群より選択される少なくとも1つをユニット化した構成を採用することができる。ここで、帯電部、露光部、現像部、転写部、クリーニング部、及び除電部は、それぞれ、第三実施形態で上述した、帯電部27、露光部28、現像部29、転写部、クリーニング部、及び除電部と同様の構成とすることができる。
[1.感光体の調製]
電荷発生剤、正孔輸送剤、電子受容性化合物、及びバインダー樹脂を用いて、感光体(A−1)〜感光体(A−34)、及び感光体(B−1)〜感光体(B−5)を作製した。
感光体(A−1)〜感光体(A−34)、及び感光体(B−1)〜感光体(B−5)の作製には、電荷発生剤として式(CG−1)で表されるY型チタニルフタロシアニン結晶(以下、「電荷発生剤(CG−1)」と記載する場合がある)を用いた。X線回折装置を用いて、このY型チタニルフタロシアニン結晶のX線回折スペクトルを測定した。得られたX線回折スパクトルにおいて、主ピークはブラッグ角2θ±2°=27.2に観測された。示差熱量分析計(株式会社リガク製「TAS−200型 DSC8230D」)を用いて、電荷発生剤(CG−1)の示差走査熱量分析スペクトルを測定した。得られた示差走査熱量分析スペクトルから、吸着水の気化に伴うピーク以外に、270℃以上400℃以下の範囲に1つのピークを有することが確認された。
感光体(A−1)〜感光体(A−34)、及び感光体(B−1)〜感光体(B−5)の作製には、正孔輸送剤として、式(HTM−1)〜式(HTM−12)で表されるトリアリールアミン誘導体(以下、「正孔輸送剤(HTM−1)〜正孔輸送剤(HTM−12)」と記載する場合がある)を用いた。式(HTM−11)〜式(HTM−12)で表されるトリアリールアミン誘導体を以下に示す。
下記の反応スキームに従って、正孔輸送剤(HTM−1)を合成した。以下、反応スキームについて具体的に説明する。
200mL容のフラスコに、化合物(1a)(16.1g、0.1mol)と、化合物(2)である亜リン酸トリエチル(25g、0.15mol)とを加え、180℃で8時間攪拌した後、室温まで冷却した。その後、過剰な亜リン酸トリエチルを減圧留去し、化合物(3a)(収量:24.1g、収率:92モル%)を白色液体として得た。
500mL容の二口フラスコに、得られた化合物(3a)(13g、0.05mol)を0℃で加えた。フラスコ内を、アルゴンガスで置換した。その後、フラスコ内に、乾燥テトラヒドロフラン(100mL)と28%ナトリウムメトキシド(9.3g、0.05mol)を加え、30分間攪拌した。その後、乾燥テトラヒドロフラン(300mL)中の化合物(4a)(7g、0.05mol)を加え、室温で12時間攪拌した。得られた混合物を、イオン交換水に注ぎ、トルエンで抽出した。得られた有機層を、イオン交換水で5回洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した後、溶媒を留去した。得られた残渣を、トルエン/メタノール(20mL/100mL)で精製し、化合物(5a)(収量:9.8g、収率:80モル%)を白色結晶として得た。
500mL容の二口フラスコに、得られた化合物(3a)(13g、0.05mol)を0℃で加えた。フラスコ内を、アルゴンガスで置換した。その後、フラスコ内に、乾燥テトラヒドロフラン(100mL)と28%ナトリウムメトキシド(9.3g、0.05mol)を加え、30分間攪拌した。その後、乾燥テトラヒドロフラン(300mL)中の化合物(4h)(5g、0.05mol)を加え、室温で12時間攪拌した。得られた混合物を、イオン交換水に注ぎ、トルエンで抽出した。得られた有機層を、イオン交換水で5回洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した後、溶媒を留去した。得られた残渣を、トルエン/メタノール(20mL/100mL)で精製し、化合物(5h)(収量:8.8g、収率:87モル%)を白色結晶として得た。
三口フラスコに、得られた化合物(5a)(6g、0.02mol)、トリシクロヘキシルホスフィン(0.0662g、0.000189mol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)(0.0864g、0.0000944mol)、ナトリウムtert−ブトキシド(4g、0.42mol)、リチウムアミド(0.24g、0.010mol)、及び蒸留したо−キシレン(500mL)を加えた。フラスコ内を、アルゴンガスで置換した。その後、内容物を、120℃で5時間攪拌し、室温まで冷却した。得られた混合物を、イオン交換水で3回洗浄し、有機層を得た。有機層に、無水硫酸ナトリウムと活性白土とを加え、乾燥処理及び吸着処理を行った。その後、得られた有機層を減圧留去し、о−キシレンを除去した。得られた残渣を、クロロホルム/ヘキサン(体積比1:1)で晶析し、正孔輸送剤(HTM−1)の中間体化合物(収量:2.6g)を得た。
三口フラスコに、得られた中間体化合物(2.6g、0.006mol)、化合物(5h)(1.5g、0.006mol)、トリシクロヘキシルホスフィン(0.020604g、5.887×10-5mol)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)(0.026933g、2.943×10-5mol)、ナトリウムtert−ブトキシド(1g、0.010mol)、及び蒸留したо−キシレン(200mL)を加えた。フラスコ内を、アルゴンガスで置換した。その後、内容物を、120℃で5時間攪拌し、室温まで冷却した。得られた混合物を、イオン交換水で3回洗浄し、有機層を得た。有機層に、無水硫酸ナトリウムと活性白土とを加え、乾燥処理及び吸着処理を行った。その後、得られた有機層を減圧留去し、о−キシレンを除去した。得られた残渣を、展開溶媒としてクロロホルム/ヘキサン(体積比1:1)を用いて、シリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、正孔輸送剤(HTM−1)(収量:3.8g、収率:63モル%)を得た。得られた化合物の1H−NMRスペクトルを測定したところ、図2と同様の1H−NMRスペクトルを得た。
化合物(4h)の代わりに下記化合物(4b)を用いた以外は、化合物(5h)の合成と同様の方法で、下記化合物(5b)(収率:85モル%)を得た。次いで、正孔輸送剤(HTM−1)の中間体化合物の合成と同様の方法で、中間体化合物を得た。次いで、化合物(5h)の代わりに化合物(5b)を用いた以外は、正孔輸送剤(HTM−1)の合成と同様の方法で、正孔輸送剤(HTM−2)(収率:65モル%)を得た。
化合物(3a)の代わりに下記化合物(3b)を用い、化合物(4a)の代わりに下記化合物(4c)を用いた以外は、化合物(5a)の合成と同様の方法で、下記化合物(5c)(収率:40モル%)を得た。次いで、化合物(5a)の代わりに化合物(5c)を用いた以外は、正孔輸送剤(HTM−1)の中間体化合物の合成と同様の方法で、中間体化合物を得た。次いで、化合物(5h)の代わりに化合物(5a)を用いた以外は、正孔輸送剤(HTM−1)の合成と同様の方法で、正孔輸送剤(HTM−3)(収率:55モル%)を得た。
正孔輸送剤(HTM−1)の中間体化合物の合成と同様の方法で、中間体化合物を得た。次いで、化合物(5h)の代わりに化合物(5c)を用いた以外は、正孔輸送剤(HTM−1)の合成と同様の方法で、正孔輸送剤(HTM−4)(収率:55モル%)を得た。
化合物(5a)の代わりに化合物(5b)を用いた以外は、正孔輸送剤(HTM−1)の中間体化合物の合成と同様の方法で、中間体化合物を得た。次いで、化合物(5h)の代わりに化合物(5c)を用いた以外は、正孔輸送剤(HTM−1)の合成と同様の方法で、正孔輸送剤(HTM−5)(収率:60モル%)を得た。
化合物(5a)の代わりに化合物(5b)を用いた以外は、正孔輸送剤(HTM−1)の中間体化合物の合成と同様の方法で、中間体化合物を得た。次いで、化合物(5h)の代わりに化合物(5a)を用いた以外は、正孔輸送剤(HTM−1)の合成と同様の方法で、正孔輸送剤(HTM−6)(収率:70モル%)を得た。
化合物(5a)の代わりに化合物(5c)を用いた以外は、正孔輸送剤(HTM−1)の中間体化合物の合成と同様の方法で、中間体化合物を得た。次いで、化合物(5h)の代わりに化合物(5b)を用いた以外は、正孔輸送剤(HTM−1)の合成と同様の方法で、正孔輸送剤(HTM−7)(収率:57モル%)を得た。
化合物(4a)の代わりに下記化合物(4g)を用いた以外は、化合物(5a)の合成と同様の方法で、下記化合物(5g)(収率:75モル%)を得た。次いで、化合物(5a)の代わりに化合物(5c)を用いた以外は、正孔輸送剤(HTM−1)の中間体化合物の合成と同様の方法で、中間体化合物を得た。次いで、化合物(5h)の代わりに下記化合物(5g)を用いた以外は、正孔輸送剤(HTM−1)の合成と同様の方法で、正孔輸送剤(HTM−8)(収率:54モル%)を得た。
化合物(4a)の代わりに下記化合物(4e)を用いた以外は、化合物(5a)の合成と同様の方法で、下記化合物(5e)(収率:70モル%)を得た。次いで、化合物(5a)の代わりに化合物(5c)を用いた以外は、正孔輸送剤(HTM−1)の中間体化合物の合成と同様の方法で、中間体化合物を得た。次いで、化合物(5h)の代わりに化合物(5e)を用いた以外は、正孔輸送剤(HTM−1)の合成と同様の方法で、正孔輸送剤(HTM−9)(収率:55モル%)を得た。
化合物(4h)の代わりに下記化合物(4f)を用いた以外は、化合物(5h)の合成と同様の方法で、下記化合物(5f)(収率:65モル%)を得た。次いで、化合物(5a)の代わりに化合物(5f)を用いた以外は、正孔輸送剤(HTM−1)の中間体化合物の合成と同様の方法で、中間体化合物を得た。次いで、化合物(5h)の代わりに化合物(5a)を用いた以外は、正孔輸送剤(HTM−1)の合成と同様の方法で、正孔輸送剤(HTM−10)(収率:60モル%)を得た。
感光体(A−1)〜感光体(A−34)、及び感光体(B−1)〜感光体(B−5)の作製には、電子受容性化合物として、式(EA−1)〜式(EA−11)で表される化合物(以下、「電子受容性化合物(EA−1)〜電子受容性化合物(EA−11)」と記載する場合がある)を用いた。
感光体(A−1)〜感光体(A−34)、及び感光体(B−1)〜感光体(B−5)の作製には、バインダー樹脂としてポリカーボネート樹脂(Resin−1)〜ポリカーボネート樹脂(Resin−10)を用いた。なお、ポリカーボネート樹脂(Resin−1)〜ポリカーボネート樹脂(Resin−10)は、既に第一実施形態にて説明した。
[実施例1]
(2−1.下引き層の形成)
始めに、下引き層用塗布液を調製した。具体的には、アルミナとシリカで表面処理後、湿式分散しながらメチルハイドロジェンポリシロキサンにて表面処理した酸化チタン(テイカ株式会社製「試作品SMT−A」、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(登録商標)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)からなる混合溶剤にビーズミルを用いて混合して5時間分散させた。
次に、電荷発生層用塗布液を調製した。具体的には、電荷発生剤(CG−1)1.5質量部と、ベース樹脂としてのポリビニルアセタール樹脂(積水化学工業株式会社「エスレックBX−5」)1質量部と、分散媒としてのプロピレングリコールモノメチルエーテル40質量部と、テトラヒドロフラン40質量部とを混合し、ビーズミルにて2時間分散させた。次に、得られた電荷発生層用塗布液を3μmのフィルターにてろ過後、上記で作製した下引き層上にディップコート法にて塗布し、50℃で5分間乾燥させて、膜厚0.3μmの電荷発生層を形成した。
次に、電荷輸送層形成用塗布液を調製した。具体的には、正孔輸送剤(HTM−1)45質量部と、電子受容性化合物(EA−1)2質量部と、バインダー樹脂としてのポリカーボネート樹脂(Resin−1)(粘度平均分子量50,500)100質量部と、添加剤としての酸化防止剤(BASFジャパン株式会社製「イルガノックス(登録商標)1010」、フェノール系酸化防止剤)0.5質量部と、溶剤としてのテトラヒドロフラン(THF、560質量部)及びトルエン(140質量部)とを混合溶解した。THFとトルエンとの質量の比率(THF/トルエン)は、8/2(すなわち4)であった。
電荷輸送層形成用塗布液に混合溶解した正孔輸送剤(HTM−1)45質量部を正孔輸送剤(HTM−2)45質量部に変更した以外は、感光体(A−1)の製造と同様にして、感光体(A−2)を製造した。
電荷輸送層形成用塗布液に混合溶解した正孔輸送剤(HTM−1)45質量部を正孔輸送剤(HTM−3)45質量部に変更した以外は、感光体(A−1)の製造と同様にして、感光体(A−3)を製造した。
電荷輸送層形成用塗布液に混合溶解した正孔輸送剤(HTM−1)45質量部を正孔輸送剤(HTM−4)45質量部に変更した以外は、感光体(A−1)の製造と同様にして、感光体(A−4)を製造した。
電荷輸送層形成用塗布液に混合溶解した正孔輸送剤(HTM−1)45質量部を正孔輸送剤(HTM−5)45質量部に変更した以外は、感光体(A−1)の製造と同様にして、感光体(A−5)を製造した。
電荷輸送層形成用塗布液に混合溶解した正孔輸送剤(HTM−1)45質量部を正孔輸送剤(HTM−6)45質量部に変更した以外は、感光体(A−1)の製造と同様にして、感光体(A−6)を製造した。
電荷輸送層形成用塗布液に混合溶解した正孔輸送剤(HTM−1)45質量部を正孔輸送剤(HTM−7)45質量部に変更した以外は、感光体(A−1)の製造と同様にして、感光体(A−7)を製造した。
電荷輸送層形成用塗布液に混合溶解した正孔輸送剤(HTM−1)45質量部を正孔輸送剤(HTM−8)45質量部に変更した以外は、感光体(A−1)の製造と同様にして、感光体(A−8)を製造した。
電荷輸送層形成用塗布液に混合溶解した正孔輸送剤(HTM−1)45質量部を正孔輸送剤(HTM−9)45質量部に変更した以外は、感光体(A−1)の製造と同様にして、感光体(A−9)を製造した。
電荷輸送層形成用塗布液に混合溶解した正孔輸送剤(HTM−1)45質量部を正孔輸送剤(HTM−10)45質量部に変更した以外は、感光体(A−1)の製造と同様にして、感光体(A−10)を製造した。
電荷輸送層形成用塗布液に混合溶解したポリカーボネート樹脂(Resin−1)100質量部をポリカーボネート樹脂(Resin−2)(粘度平均分子量50,500)(100質量部)に変更した以外は、感光体(A−8)の製造と同様にして、感光体(A−11)を製造した。
電荷輸送層形成用塗布液に混合溶解したポリカーボネート樹脂(Resin−1)100質量部をポリカーボネート樹脂(Resin−3)(粘度平均分子量50,500)100質量部に変更した以外は、感光体(A−8)の製造と同様にして、感光体(A−12)を製造した。
電荷輸送層形成用塗布液に混合溶解したポリカーボネート樹脂(Resin−1)100質量部をポリカーボネート樹脂(Resin−4)(粘度平均分子量50,500)100質量部に変更した以外は、感光体(A−8)の製造と同様にして、感光体(A−13)を製造した。
電荷輸送層形成用塗布液に混合溶解したポリカーボネート樹脂(Resin−1)100質量部をポリカーボネート樹脂(Resin−5)(粘度平均分子量50,500)100質量部に変更した以外は、感光体(A−8)の製造と同様にして、感光体(A−14)を製造した。
電荷輸送層形成用塗布液に混合溶解したポリカーボネート樹脂(Resin−1)100質量部をポリカーボネート樹脂(Resin−6)(粘度平均分子量50,500)(100質量部)に変更した以外は、感光体(A−8)の製造と同様にして、感光体(A−15)を製造した。
電荷輸送層形成用塗布液に混合溶解したポリカーボネート樹脂(Resin−1)100質量部をポリカーボネート樹脂(Resin−7)(粘度平均分子量50,500)100質量部に変更した以外は、感光体(A−8)の製造と同様にして、感光体(A−16)を製造した。
電荷輸送層形成用塗布液に混合溶解したポリカーボネート樹脂(Resin−1)100質量部をポリカーボネート樹脂(Resin−8)(粘度平均分子量50,500)100質量部に変更した以外は、感光体(A−8)の製造と同様にして、感光体(A−17)を製造した。
電荷輸送層形成用塗布液に混合溶解したポリカーボネート樹脂(Resin−1)100質量部をポリカーボネート樹脂(Resin−9)(粘度平均分子量50,500)100質量部に変更した以外は、感光体(A−8)の製造と同様にして、感光体(A−18)を製造した。
電荷輸送層形成用塗布液に混合溶解したポリカーボネート樹脂(Resin−1)100質量部をポリカーボネート樹脂(Resin−10)(粘度平均分子量50,500)100質量部に変更した以外は、感光体(A−8)の製造と同様にして、感光体(A−19)を製造した。
電荷輸送層形成用塗布液に混合溶解した電子受容性化合物(EA−1)2質量部を電子受容性化合物(EA−2)2質量部に変更した以外は、感光体(A−8)の製造と同様にして、感光体(A−20)を製造した。
電荷輸送層形成用塗布液に混合溶解した電子受容性化合物(EA−1)2質量部を電子受容性化合物(EA−3)2質量部に変更した以外は、感光体(A−8)の製造と同様にして、感光体(A−21)を製造した。
電荷輸送層形成用塗布液に混合溶解した電子受容性化合物(EA−1)2質量部を電子受容性化合物(EA−4)2質量部に変更した以外は、感光体(A−8)の製造と同様にして、感光体(A−22)を製造した。
電荷輸送層形成用塗布液に混合溶解した電子受容性化合物(EA−1)2質量部を電子受容性化合物(EA−5)2質量部に変更した以外は、感光体(A−8)の製造と同様にして、感光体(A−23)を製造した。
電荷輸送層形成用塗布液に混合溶解した電子受容性化合物(EA−1)2質量部を電子受容性化合物(EA−6)2質量部に変更した以外は、感光体(A−8)の製造と同様にして、感光体(A−24)を製造した。
電荷輸送層形成用塗布液に混合溶解した電子受容性化合物(EA−1)2質量部を電子受容性化合物(EA−7)2質量部に変更した以外は、感光体(A−8)の製造と同様にして、感光体(A−25)を製造した。
電荷輸送層形成用塗布液に混合溶解した電子受容性化合物(EA−1)2質量部を電子受容性化合物(EA−8)2質量部に変更した以外は、感光体(A−8)の製造と同様にして、感光体(A−26)を製造した。
電荷輸送層形成用塗布液に混合溶解した電子受容性化合物(EA−1)2質量部を電子受容性化合物(EA−9)2質量部に変更した以外は、感光体(A−8)の製造と同様にして、感光体(A−27)を製造した。
電荷輸送層形成用塗布液に混合溶解した電子受容性化合物(EA−1)2質量部を電子受容性化合物(EA−10)2質量部に変更した以外は、感光体(A−8)の製造と同様にして、感光体(A−28)を製造した。
電荷輸送層形成用塗布液に混合溶解した電子受容性化合物(EA−1)2質量部を電子受容性化合物(EA−11)2質量部に変更した以外は、感光体(A−8)の製造と同様にして、感光体(A−29)を製造した。
電荷輸送層形成用塗布液の調製に使用した溶媒をTHF(560質量部)とトルエン(140質量部)との混合溶媒からTHF(560質量部)と1,4−ジオキサン(140質量部)との混合溶媒に変更した以外は、感光体(A−8)の製造と同様にして、感光体(A−30)を製造した。なお、THFと1,4−ジオキサンとの質量の比率(THF/1,4−ジオキサン)は、8/2(すなわち4)であった。
電荷輸送層形成用塗布液の調製に使用した溶媒をTHF(560質量部)とトルエン(140質量部)との混合溶媒からTHF(560質量部)とo−キシレン(140質量部)との混合溶媒に変更した以外は、感光体(A−8)の製造と同様にして、感光体(A−31)を製造した。なお、THFとo−キシレンとの質量の比率(THF/o−キシレン)は、8/2(すなわち4)であった。
電荷輸送層形成用塗布液に混合溶解した正孔輸送剤(HTM−8)の含有量を45質量部から55質量部に変更した以外は、感光体(A−8)の製造と同様にして、感光体(A−32)を製造した。なお、感光体(A−32)の電荷輸送層において、正孔輸送剤(HTM−8)の質量の比率は、ポリカーボネート樹脂(Resin−1)の質量に対して0.55であった。
電荷輸送層形成用塗布液に混合溶解した正孔輸送剤(HTM−8)の含有量を45質量部から35質量部に変更した以外は、感光体(A−8)の製造と同様にして、感光体(A−33)を製造した。なお、感光体(A−34)の電荷輸送層において、正孔輸送剤(HTM−8)の質量の比率は、ポリカーボネート樹脂(Resin−1)の質量に対して0.35であった。
電荷輸送層形成用塗布液に混合溶解した電子受容性化合物(EA−1)の含有量を2質量部から0質量部に変更した以外(すなわち、電子受容性化合物(EA−1)を使用しなかった以外)は、感光体(A−8)の製造と同様にして、感光体(A−34)を製造した。
電荷輸送層形成用塗布液に混合溶解した正孔輸送剤(HTM−1)45質量部を正孔輸送剤(HTM−11)45質量部に変更した以外は、感光体(A−1)の製造と同様にして、感光体(B−1)を製造した。
電荷輸送層形成用塗布液に混合溶解した正孔輸送剤(HTM−1)45質量部を正孔輸送剤(HTM−12)45質量部に変更した以外は、感光体(A−1)の製造と同様にして、感光体(B−2)を製造した。
電荷輸送層形成用塗布液に混合溶解した正孔輸送剤(HTM−8)の含有量を45質量部から64質量部に変更した以外は、感光体(A−8)の製造と同様にして、感光体(B−3)を製造した。なお、感光体(B−3)の電荷輸送層において、正孔輸送剤(HTM−8)の質量の比率は、ポリカーボネート樹脂(Resin−1)の質量に対して0.64であった。
電荷輸送層形成用塗布液に混合溶解した正孔輸送剤(HTM−8)の含有量を45質量部から88質量部に変更した以外は、感光体(A−8)の製造と同様にして、感光体(B−4)を製造した。なお、感光体(B−4)の電荷輸送層において、正孔輸送剤(HTM−8)の質量の比率は、ポリカーボネート樹脂(Resin−1)の質量に対して0.88であった。
電荷輸送層形成用塗布液に混合溶解した正孔輸送剤(HTM−8)の含有量を45質量部から25質量部に変更した以外は、感光体(A−8)の製造と同様にして、感光体(B−5)を製造した。なお、感光体(B−5)の電荷輸送層において、正孔輸送剤(HTM−8)の質量の比率は、ポリカーボネート樹脂(Resin−1)の質量に対して0.25であった。
(3−1.電荷発生剤のX線回折スペクトル)
試料(Y型チタニルフタロシアニン結晶)をX線回折装置(株式会社リガク製「RINT(登録商標) 1100」)のサンプルホルダーに充填して、下記の条件でX線回折スペクトルを測定した。
X線管球:Cu
管電圧 :40kV
管電流 :30mA
CuKα特性X線の波長:1.542Åの条件
測定範囲(2θ):3°以上40°以下(スタート角:3°、ストップ角:40°)
走査速度:10°/分
得られたX線回折スペクトルから主ピークを決定し、主ピークのブラッグ角を読み取った。
サンプルパンに結晶粉末(チタニルフタロシアニン)の評価用試料を載せて、示差走査熱量計(株式会社リガク製「TAS−200型 DSC8230D」)を用いて、下記の条件で示差走査熱量分析スペクトルを測定した。
測定範囲:40℃以上400℃以下
昇温速度:20℃/分
(4−1.感光体の電気的特性の評価)
(帯電電位V0の測定)
評価機として、電気特性試験機(GENTEC社製)を用いた。感光体を電気特性試験機にセットした。電気特性試験機を用いて、低温低湿環境(温度:10℃、湿度:20%RH)下で、回転数31rpm及びドラム流れ込み電流−10μA時の感光体の表面電位を測定した。得られた感光体の表面電位を帯電電位V0とした。
電気特性試験機(GENTEC社製)を用いて、低温低湿環境(温度:10℃、湿度:20%RH)下で、電圧−600Vで感光体を帯電し、露光波長780nm及び露光量0.26μJ/cm2で50m秒間露光した後の感光体の表面電位を測定した。得られた表面電位を、感度電位VLとした。
電荷輸送層形成用塗布液を直径78アルミパイプに巻きつけたPPシート(厚さ0.3mm)に塗布した。塗布膜を120℃で40分乾燥し、PPシート上に膜厚30μmの電荷輸送層を形成した。得られた電荷輸送層をPPシートから剥離し、ウイールS−36(テーバー社製)に貼り付け、摩擦評価用試料を作製した。作製した試料をロータリーアブレージョンテスタ(株式会社東洋精機製)を用いて、摩耗輪C−10(テーバー社製)、荷重750gf、及び回転速度60rpmの条件にて、1,000回転摩耗試験を実施した。摩耗試験前後の試料の質量を測定した。これらの質量の差(=摩耗試験前の電荷輸送層の質量−摩耗試験後の電荷輸送層の質量)から、1,000回転あたりの摩耗減量(mg)を求めた。
3 感光層
3a 電荷発生層
3b 電荷輸送層
Claims (10)
- 電荷発生剤を有する電荷発生層と、正孔輸送剤及びバインダー樹脂を有する電荷輸送層とを含む感光層を備え、
前記電荷発生剤は、CuKα特性X線回折スペクトルにおいて、ブラッグ角2θ±0.2°=27.2°に主ピークを有するチタニルフタロシアニンを含み、
前記正孔輸送剤は、一般式(1)で表されるトリアリールアミン誘導体を含み、
前記電荷輸送層において、前記正孔輸送剤の質量の比率は、前記バインダー樹脂の質量に対して0.30以上0.55以下である、積層型電子写真感光体。
R1及びR2は、各々独立に、ハロゲン原子、置換基を有してもよい炭素原子数1以上6以下のアルキル基、置換基を有してもよい炭素原子数1以上6以下のアルコキシ基、又は置換基を有してもよい炭素原子数6以上12以下のアリール基であり、
k及びlは、各々独立に、0以上4以下の整数を表し、
kが2以上の整数を表す場合、同一の芳香環に存在する複数のR1は、それぞれ、同一でも異なっていてもよく、
lが2以上の整数を表す場合、同一の芳香環に存在する複数のR2は、それぞれ、同一でも異なっていてもよく、
m及びnは、各々独立に、1以上3以下の整数を表し、
m及びnは、互いに異なった整数を表す。 - 前記一般式(1)中、
R1は、炭素原子数1以上3以下のアルキル基、又は炭素原子数1以上3以下のアルコキシ基を表し、
R2は、炭素原子数1以上3以下のアルコキシ基を表し、
k及びlは、各々独立に、0又は1を表す、請求項1に記載の積層型電子写真感光体。 - 前記一般式(2)中、
R3は水素原子を表し、
R4とR5とは、互いに結合して環を形成しシクロヘキシリデン基若しくはシクロペンテリデン基を表すか、又はR4はメチル基を表しR5はエチル基を表し、
前記一般式(2−1)、(2−2)、及び(2−3)中、
R6は水素原子を表す、請求項3に記載の積層型電子写真感光体。 - 前記電荷輸送層は、電子受容性化合物を更に有し、
前記電子受容性化合物は、ケトン構造又はジシアノメチレン構造を有する、請求項1〜4の何れか一項に記載の積層型電子写真感光体。 - 前記一般式(3)中、
R7〜R31は、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1以上5以下のアルキル基、フェニルメトキシ基、又は炭素原子数1以上3以下のアルキル基を有してもよいフェニル基を表す、請求項6に記載の積層型電子写真感光体。 - 請求項1〜7の何れか一項に記載の積層型電子写真感光体の製造方法であって、
少なくとも前記正孔輸送剤と、前記バインダー樹脂と、溶剤とを含む電荷輸送層形成用塗布液を、前記電荷発生層上に塗布し、塗布した前記電荷輸送層形成用塗布液に含まれる前記溶剤の少なくとも一部を除去して前記電荷輸送層を形成する電荷輸送層形成工程を有し、
前記溶剤が、トルエン、1,4−ジオキサン、テトラヒドロフラン、及びo−キシレンのうちの少なくとも1種を含有する、積層型電子写真感光体の製造方法。 - 請求項1〜7の何れか一項に記載の積層型電子写真感光体を備えた、プロセスカートリッジ。
- 像担持体と、
前記像担持体の表面を帯電する帯電部と、
前記像担持体の前記表面に静電潜像を形成する露光部と、
前記静電潜像をトナー像として現像する現像部と、
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1〜7の何れか一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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