JP7067212B2 - 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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しかしながら、感光層に一般式(1)で表される電子輸送材料を含む単層型感光体では、感光体の表面に油分が付着すると、次第に感光層に割れが発生していくことがある。そして、感光層に割れが生じた感光体を用いて形成された画像には、割れに起因する色点が発生することがあるため、耐油性の高い感光体が求められている。
一方で、耐油性を向上させるため感光層に可塑剤等の添加剤を含有させると、感光体の電気特性が低下することがあり、耐油性と高感度とを両立させることは困難であった。
<1>
導電性基体と、
前記導電性基体上に設けられ、結着樹脂と電荷発生材料と正孔輸送材料と下記一般式(1)で表される電子輸送材料とターフェニル骨格を有する化合物とを含有する単層型の感光層と、
を有する電子写真感光体。
前記ターフェニル骨格を有する化合物は、下記一般式(e1)で表される化合物である<1>に記載の電子写真感光体。
<3>
前記ターフェニル骨格を有する化合物は、下記一般式(e3)で表される化合物である<2>に記載の電子写真感光体。
<4>
前記一般式(e3)中のRe1、Re2、及びRe3はいずれも水素原子である。<3>に記載の電子写真感光体。
前記一般式(1)のR1は、炭素数3以上12以下の分岐状アルキル基、炭素数3以上12以下の分岐状アルコキシ基、シクロアルキル基、アリール基、又はアラルキル基を表す<1>~<4>のいずれか1つに記載の電子写真感光体。
前記単層型の感光層全体に対する前記ターフェニル骨格を有する化合物の含有量は、5質量%以上12質量%以下である<1>~<5>のいずれか1つに記載の電子写真感光体。
<7>
前記正孔輸送材料及び前記一般式(1)で表される電子輸送材料の合計100質量部に対する前記ターフェニル骨格を有する化合物の含有量は、10質量部以上27質量部以下である<6>に記載の電子写真感光体。
<1>~<7>のいずれか1つ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。
<9>
<1>~<7>のいずれか1つ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。
<7>に係る発明によれば、正孔輸送材料及び一般式(1)で表される電子輸送材料の合計100質量部に対するターフェニル骨格を有する化合物の含有量が10質量部未満である場合に比べ、耐油性の優れた電子写真感光体が提供される。
本実施形態に係る電子写真感光体は、導電性基体と、導電性基体上に設けられ、結着樹脂と電荷発生材料と正孔輸送材料と一般式(1)で表される電子輸送材料とターフェニル骨格を有する化合物とを含有する単層型の感光層と、を有する。
以下、「単層型の感光層」を単に「感光層」と称する場合がある。
そして、単層型感光体の感度を向上させる方法として、例えば、高い電子移動度を有する一般式(1)で表される電子輸送材料を用いる方法が挙げられる。しかし、上記電子輸送材料を用いた単層型感光体では、高い感度が得られるものの、接触する部材に含まれる化学物質や皮脂等の油分が感光体の表面に付着することで、単層型の感光層に割れが生じることがある。また、この割れに起因して、画像に色点が発生することがある。
一般的に、感光層は、感光層形成用塗布液を基体に塗布し、乾燥させることで得られる。そして、乾燥させる過程では、塗布液に含まれる成分(結着樹脂等)が収縮し、収縮によって発生した応力が、残留応力として感光層内に残ることがある。
一方、感光体の表面に油分が付着すると、感光層内に含まれる材料が次第に油分へ溶解し、感光層内に空隙が生じることがある。このとき、感光層の残留応力が大きいと、空隙の発生によって、感光層内の結着樹脂における分子鎖の絡み合い構造が残留応力に耐え切れなくなり、割れが生じやすくなると考えられる。
この油分の付着に伴う感光層の割れを抑制する方法として、可塑剤等の添加剤を添加する方法が考えられる。しかし、可塑剤を添加すると、耐油性が向上したとしても、感光体の電気特性が低下してしまうことがある。
そのため、耐油性と高感度との両立が実現される。その理由は定かではないが、特定電子輸送材料とターフェニル化合物とを組み合わせることで、ターフェニル化合物が反可塑剤的な役割を果たすとともに、ターフェニル化合物との類似性が高い特定電子輸送材料の電子輸送能が発揮されやすくなるためと推測される。具体的には、ターフェニル化合物の反可塑剤的な効果により、感光層の形成過程では結着樹脂の分子鎖間の潤滑性が向上し残留応力が低減すると共に、形成後の感光層では剛性が向上しやすくなる。加えて、特定電子輸送材料とターフェニル化合物との類似性(例えば、分子量差が小さいこと、平面共役構造を有すること等)によって、電子輸送材料と感光層を構成する他の材料(すなわち、結着樹脂、電荷発生材料、及び正孔輸送材料)との相溶性が高まり、機械的及び化学的に剛直な層となる傾向が高まると共に、特定電子輸送材料の電子輸送能が発揮されやすくなることで、耐油性と高感度とが両立されると推測される。
図1は、本実施形態に係る電子写真感光体7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7は、例えば、導電性基体3を備え、導電性基体3上に、単層型の感光層2が最外層として設けられて構成されている。
なお、必要に応じてその他の層を設けてもよい。その他の層としては、例えば、導電性基体3と単層型の感光層2との間に設けられる下引層、単層型の感光層2上に設けられる保護層等が挙げられる。
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。
単層型の感光層は、少なくとも結着樹脂と、電荷発生材料と、正孔輸送材料と、特定電子輸送材料と、ターフェニル化合物と、を含み、必要に応じてその他添加剤を含んでもよい。以下、単層型の感光層に含まれる各成分について詳細に説明する。
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、単独で用いてもよく、2種以上混合して用いてもよい。
また、感光層の成膜性の観点から、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の少なくとも1種を用いることがよい。
直鎖状のアルキル基として具体的には、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-ヘキシル基等が挙げられる。
分岐状のアルキル基として具体的には、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-ヘキシル基等が挙げられる。
これらの中でも、アルキル基としては、メチル基、エチル基等の低級アルキル基が好ましい。
直鎖状のアルキレン基として具体的には、メチレン基、エチレン基、n-プロピレン基、n-ブチレン基、n-ペンチレン基、n-ヘキシレン基、n-ヘプチレン基、n-オクチレン基、n-ノニレン基、n-デシレン基、n-ウンデシレン基、n-ドデシレン基等が挙げられる。
分岐状のアルキレン基として具体的には、イソプロピレン基、イソブチレン基、sec-ブチレン基、tert-ブチレン基、イソペンチレン基、ネオペンチレン基、tert-ペンチレン基、イソヘキシレン基、sec-ヘキシレン基、tert-ヘキシレン基、イソヘプチレン基、sec-ヘプチレン基、tert-ヘプチレン基、イソオクチレン基、sec-オクチレン基、tert-オクチレン基、イソノニレン基、sec-ノニレン基、tert-ノニレン基、イソデシレン基、sec-デシレン基、tert-デシレン基、イソウンデシレン基、sec-ウンデシレン基、tert-ウンデシレン基、ネオウンデシレン基、イソドデシレン基、sec-ドデシレン基、tert-ドデシレン基、ネオドデシレン基等が挙げられる。
これらの中でも、アルキレン基としては、メチレン基、エチレン基、ブチレン基等の低級アルキル基が好ましい。
シクロアルキレン基として具体的には、シクロプロピレン基、シクロペンチレン基、シクロヘキシレン基、シクロオクチレン基、シクロドデカニレン基等が挙げられる。
これらの中でも、シクロアルキレン基としては、シクロヘキシレン基が好ましい。
一般式(PCB)において、RP3、及びRP4は、各々独立に、水素原子、又は炭素数1以上6以下のアルキル基を表し、XP1がアルキレン基、又はシクロアルキレン基を表すことが好ましい。
具体的には、ポリカーボネート樹脂の上記例示化合物中、pm、pnは共重合比(モル比)を示すが、pm:pn=95:5から5:95の範囲、50:50から5:95の範囲、更に好ましくは、15:85から30:70の範囲が挙げられる。
電荷発生材料としては、ビスアゾ、トリスアゾ等のアゾ顔料;ジブロモアントアントロン等の縮環芳香族顔料;ペリレン顔料;ピロロピロール顔料;フタロシアニン顔料;酸化亜鉛;三方晶系セレン等が挙げられる。
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傾向があり、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傾向にあり、それにより画質欠陥を生じ易くなることがある。
なお、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。
正孔輸送材料としては、特に制限はないが、例えば、2,5-ビス(p-ジエチルアミノフェニル)-1,3,4-オキサジアゾール等のオキサジアゾール誘導体;1,3,5-トリフェニル-ピラゾリン、1-[ピリジル-(2)]-3-(p-ジエチルアミノスチリル)-5-(p-ジエチルアミノスチリル)ピラゾリン等のピラゾリン誘導体;トリフェニルアミン、N,N′-ビス(3,4-ジメチルフェニル)ビフェニル-4-アミン、トリ(p-メチルフェニル)アミニル-4-アミン、ジベンジルアニリン等の芳香族第3級アミノ化合物;N,N′-ビス(3-メチルフェニル)-N,N′-ジフェニルベンジジン等の芳香族第3級ジアミノ化合物、3-(4′-ジメチルアミノフェニル)-5,6-ジ-(4′-メトキシフェニル)-1,2,4-トリアジン等の1,2,4-トリアジン誘導体;4-ジエチルアミノベンズアルデヒド-1,1-ジフェニルヒドラゾン等のヒドラゾン誘導体;2-フェニル-4-スチリル-キナゾリン等のキナゾリン誘導体;6-ヒドロキシ-2,3-ジ(p-メトキシフェニル)ベンゾフラン等のベンゾフラン誘導体;p-(2,2-ジフェニルビニル)-N,N-ジフェニルアニリン等のα-スチルベン誘導体;エナミン誘導体;N-エチルカルバゾール等のカルバゾール誘導体;ポリ-N-ビニルカルバゾール及びその誘導体等;上記した化合物で構成される基を主鎖又は側鎖に有する重合体;などが挙げられる。これらの正孔輸送材料は、1種又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。
トリアリールアミン系正孔輸送材料(HT1)は、下記一般式(HT1)で表される正孔輸送材料である。
アリール基として具体的には、フェニル基、ナフチル基、フルオレン基などが挙げられる。
これらの中でも、アリール基としては、フェニル基が好ましい。
ベンジジン系正孔輸送材料(HT1a)は、下記一般式(HT1a)で表される正孔輸送材料である。
直鎖状のアルキル基として具体的には、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。
分岐状のアルキル基として具体的には、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。
これらの中でも、アルキル基としては、メチル基、エチル基、イソプロピル基等の低級アルキル基が好ましい。
直鎖状のアルコキシ基として具体的には、メトキシ基、エトキシ基、n-プロポキシ基、n-ブトキシ基、n-ペンチルオキシ基、n-ヘキシルオキシ基、n-ヘプチルオキシ基、n-オクチルオキシ基、n-ノニルオキシ基、n-デシルオキシ基等が挙げられる。
分岐状のアルコキシ基として具体的には、イソプロポキシ基、イソブトキシ基、sec-ブトキシ基、tert-ブトキシ基、イソペンチルオキシ基、ネオペンチルオキシ基、tert-ペンチルオキシ基、イソヘキシルオキシ基、sec-ヘキシルオキシ基、tert-ヘキシルオキシ基、イソヘプチルオキシ基、sec-ヘプチルオキシ基、tert-ヘプチルオキシ基、イソオクチルオキシ基、sec-オクチルオキシ基、tert-オクチルオキシ基、イソノニルオキシ基、sec-ノニルオキシ基、tert-ノニルオキシ基、イソデシルオキシ基、sec-デシルオキシ基、tert-デシルオキシ基等が挙げられる。
これらの中でも、アルコキシ基としては、メトキシ基が好ましい。
アリール基として具体的には、フェニル基、ナフチル基などが挙げられる。
これらの中でも、アリール基としては、フェニル基が好ましい。
ジエン系正孔輸送材料(HT1b)は、下記一般式(HT1b)で表される正孔輸送材料である。
直鎖状のアルキル基として具体的には、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。
分岐状のアルキル基として具体的には、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。
これらの中でも、アルキル基としては、メチル基、エチル基、イソプロピル基等の低級アルキル基が好ましい。
直鎖状のアルコキシ基として具体的には、メトキシ基、エトキシ基、n-プロポキシ基、n-ブトキシ基、n-ペンチルオキシ基、n-ヘキシルオキシ基、n-ヘプチルオキシ基、n-オクチルオキシ基、n-ノニルオキシ基、n-デシルオキシ基等が挙げられる。
分岐状のアルコキシ基として具体的には、イソプロポキシ基、イソブトキシ基、sec-ブトキシ基、tert-ブトキシ基、イソペンチルオキシ基、ネオペンチルオキシ基、tert-ペンチルオキシ基、イソヘキシルオキシ基、sec-ヘキシルオキシ基、tert-ヘキシルオキシ基、イソヘプチルオキシ基、sec-ヘプチルオキシ基、tert-ヘプチルオキシ基、イソオクチルオキシ基、sec-オクチルオキシ基、tert-オクチルオキシ基、イソノニルオキシ基、sec-ノニルオキシ基、tert-ノニルオキシ基、イソデシルオキシ基、sec-デシルオキシ基、tert-デシルオキシ基等が挙げられる。
これらの中でも、アルコキシ基としては、メトキシ基が好ましい。
アリール基として具体的には、フェニル基、ナフチル基などが挙げられる。
これらの中でも、アリール基としては、フェニル基が好ましい。
ブタジエン系正孔輸送材料(HT2)は、下記一般式(HT2)で表される正孔輸送材料である。
n及びmは、各々独立に、0、1又は2を表す。
直鎖状のアルキル基として具体的には、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、n-ウンデシル基、n-ドデシル基、n-トリデシル基、n-テトラデシル基、n-ペンタデシル基、n-ヘキサデシル基、n-ヘプタデシル基、n-オクタデシル基、n-ノナデシル基、n-イコシル基等が挙げられる。
分岐状のアルキル基として具体的には、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、イソウンデシル基、sec-ウンデシル基、tert-ウンデシル基、ネオウンデシル基、イソドデシル基、sec-ドデシル基、tert-ドデシル基、ネオドデシル基、イソトリデシル基、sec-トリデシル基、tert-トリデシル基、ネオトリデシル基、イソテトラデシル基、sec-テトラデシル基、tert-テトラデシル基、ネオテトラデシル基、1-イソブチル-4-エチルオクチル基、イソペンタデシル基、sec-ペンタデシル基、tert-ペンタデシル基、ネオペンタデシル基、イソヘキサデシル基、sec-ヘキサデシル基、tert-ヘキサデシル基、ネオヘキサデシル基、1-メチルペンタデシル基、イソヘプタデシル基、sec-ヘプタデシル基、tert-ヘプタデシル基、ネオヘプタデシル基、イソオクタデシル基、sec-オクタデシル基、tert-オクタデシル基、ネオオクタデシル基、イソノナデシル基、sec-ノナデシル基、tert-ノナデシル基、ネオノナデシル基、1-メチルオクチル基、イソイコシル基、sec-イコシル基、tert-イコシル基、ネオイコシル基等が挙げられる。
これらの中でも、アルキル基としては、メチル基、エチル基、イソプロピル基等の低級アルキル基が好ましい。
直鎖状のアルコキシ基として具体的には、メトキシ基、エトキシ基、n-プロポキシ基、n-ブトキシ基、n-ペンチルオキシ基、n-ヘキシルオキシ基、n-ヘプチルオキシ基、n-オクチルオキシ基、n-ノニルオキシ基、n-デシルオキシ基、n-ウンデシルオキシ基、n-ドデシルオキシ基、n-トリデシルオキシ基、n-テトラデシルオキシ基、n-ペンタデシルオキシ基、n-ヘキサデシルオキシ基、n-ヘプタデシルオキシ基、n-オクタデシルオキシ基、n-ノナデシルオキシ基、n-イコシルオキシ基等が挙げられる。
分岐状のアルコキシ基として具体的には、イソプロポキシ基、イソブトキシ基、sec-ブトキシ基、tert-ブトキシ基、イソペンチルオキシ基、ネオペンチルオキシ基、tert-ペンチルオキシ基、イソヘキシルオキシ基、sec-ヘキシルオキシ基、tert-ヘキシルオキシ基、イソヘプチルオキシ基、sec-ヘプチルオキシ基、tert-ヘプチルオキシ基、イソオクチルオキシ基、sec-オクチルオキシ基、tert-オクチルオキシ基、イソノニルオキシ基、sec-ノニルオキシ基、tert-ノニルオキシ基、イソデシルオキシ基、sec-デシルオキシ基、tert-デシルオキシ基、イソウンデシルオキシ基、sec-ウンデシルオキシ基、tert-ウンデシルオキシ基、ネオウンデシルオキシ基、イソドデシルオキシ基、sec-ドデシルオキシ基、tert-ドデシルオキシ基、ネオドデシルオキシ基、イソトリデシルオキシ基、sec-トリデシルオキシ基、tert-トリデシルオキシ基、ネオトリデシルオキシ基、イソテトラデシルオキシ基、sec-テトラデシルオキシ基、tert-テトラデシルオキシ基、ネオテトラデシルオキシ基、1-イソブチル-4-エチルオクチルオキシ基、イソペンタデシルオキシ基、sec-ペンタデシルオキシ基、tert-ペンタデシルオキシ基、ネオペンタデシルオキシ基、イソヘキサデシルオキシ基、sec-ヘキサデシルオキシ基、tert-ヘキサデシルオキシ基、ネオヘキサデシルオキシ基、1-メチルペンタデシルオキシ基、イソヘプタデシルオキシ基、sec-ヘプタデシルオキシ基、tert-ヘプタデシルオキシ基、ネオヘプタデシルオキシ基、イソオクタデシルオキシ基、sec-オクタデシルオキシ基、tert-オクタデシルオキシ基、ネオオクタデシルオキシ基、イソノナデシルオキシ基、sec-ノナデシルオキシ基、tert-ノナデシルオキシ基、ネオノナデシルオキシ基、1-メチルオクチルオキシ基、イソイコシルオキシ基、sec-イコシルオキシ基、tert-イコシルオキシ基、ネオイコシルオキシ基等が挙げられる。
これらの中でも、アルコキシ基としては、メトキシ基が好ましい。
アリール基として具体的には、フェニル基、ナフチル基、フェナントリル基、ビフェニリル基などが挙げられる。
これらの中でも、アリール基としては、フェニル基、ナフチル基が好ましい。
ここで、炭化水素環構造として具体的には、例えば、シクロアルカン構造、シクロアルケン構造、シクロアルカンポリエン構造等が挙げられる。
つまり、ブタジエン系正孔輸送材料(HT2)は、下記構造式(HT2a)で表される正孔輸送材料(例示化合物(HT2-3))であることがより好ましい。
・CH3:メチル基
・OCH3:メトキシ基
本実施形態では、電子輸送材料として、一般式(1)の電子輸送材料(特定電子輸送材料)が適用される。
また、電子輸送材料の結晶化に伴う感光層の割れ抑制の観点から、R1及びR3は同じ基であることが好ましい。
また、電子輸送材料の結晶化に伴う感光層の割れ抑制の観点から、R2及びR4は同じ基であることが好ましい。
更に、電子輸送材料の結晶化に伴う感光層の割れ抑制の観点から、R1とR2とは、異なる基であることが好ましく、また、R3とR4とは異なる基であることが好ましい。
なお、電子輸送材料は、電子輸送材料の結晶化に伴う感光層の割れ抑制の観点から、下記例示化合物(1-1)を含むことが好ましく、下記例示化合物(1-1)であることがより好ましい。
・t-C4H9:t-ブチル基
・CH3O:メトキシ基
・t-C4H9O:t-ブトキシ基
・c-C6H12:シクロヘキシル基
・C6H5:フェニル基
・C6H5CH2:ベンジル基
なお、特定電子輸送材料以外の他の電子輸送材料を含有させる場合の含有量としては、電子輸送材料全体に対し、例えば10質量%以下の範囲が好ましい。
また、正孔輸送材料100質量部に対する電子輸送材料の含有量は、11質量部以上100質量部以下が好ましく、25質量部以上82質量部以下がより好ましい。
なお、電子輸送材料として2種以上を組み合わせて用いた場合(例えば、特定電子輸送材料と他の電子輸送材料とを組み合わせて用いた場合等)、上記電子輸送材料の含有量は前記2種以上の電子輸送材料の合計含有量を意味する。
ターフェニル化合物は、ターフェニル骨格を有する化合物であれば特に限定されるものではなく、ターフェニルでもよく、ターフェニルの水素が置換基で置換されたターフェニル誘導体であってもよい。
一般式(e2)で表される化合物としてはo-ターフェニルが好ましく、一般式(e3)で表される化合物としてはm-ターフェニルが好ましい。
なお、ターフェニル化合物は、1種のみを用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
感光層全体に対するターフェニル化合物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耐油性が向上し、前記範囲よりも多い場合に比べて高い感度を示すという利点がある。
感光層全体に対するターフェニル化合物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耐油性が向上し、前記範囲よりも多い場合に比べて高い感度を示すという利点がある。
単層型の感光層には、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。
-感光層形成用塗布液の製造-
ビスフェノールZポリカーボネート樹脂(前記式PC-1で表されるポリカーボネート樹脂、pm:25、pn:75、粘度平均分子量5万)43質量部と、表1に示す電荷発生材料(表1中の「CGM」)1.0質量部と、表1に示す正孔輸送材料(表1中の「HTM」)36質量部と、表1に示す電子輸送材料(表1中の「ETM」)10質量部と、ターフェニル化合物として表1に示す添加剤(表1中の「Add」)10質量部と、テトラヒドロフラン400質量部と、の混合物を高圧ホモジナイザーにて分散し、感光層形成用塗布液を得た。
導電性基体として、直径30mm、長さ244.5mm、肉厚1mmのアルミニウム基材を用意した。感光層形成用塗布液を浸漬塗布法にてアルミニウム基材上に塗布し、温度135℃において35分間の乾燥硬化を行い、厚さ30μmの単層型の感光層をアルミニウム基材上に形成した。こうして、実施例1~実施例10の感光体を得た。
感光層全体に対するターフェニル化合物の含有量(表1中の「含有量1」)、正孔輸送材料及び一般式(1)で表される電子輸送材料の合計100質量部に対するターフェニル化合物の添加量を表1(表1中の「含有量2」)に示す。
感光層形成用塗布液の製造において、ターフェニル化合物の添加量を表1に示す含有量となるように変えた以外は、実施例1と同様にして、実施例11~実施例12の感光体を得た。
感光層全体に対するターフェニル化合物の含有量(表1中の「含有量1」)、正孔輸送材料及び電子輸送材料の合計100質量部に対するターフェニル化合物の添加量を表1(表1中の「含有量2」)に示す。
感光層形成用塗布液の製造において、ターフェニル化合物を添加しない以外は、実施例1と同様にして、比較例1の感光体を得た。
電子輸送材料を表1に示す電子輸送材料(表1中の「ETM」)に変えた以外は、実施例1と同様にして、比較例2~比較例4の感光体を得た。
感光層全体に対するターフェニル化合物の含有量(表1中の「含有量1」)、正孔輸送材料及び電子輸送材料の合計100質量部に対するターフェニル化合物の添加量を表1(表1中の「含有量2」)に示す。
ターフェニル化合物の代わりに、表1に示す添加剤(表1中の「Add」)を用いた以外は、実施例1と同様にして、比較例5~7の感光体を得た。
感光層全体に対する添加剤の含有量(表1中の「含有量1」)、正孔輸送材料及び一般式(1)で表される電子輸送材料の合計100質量部に対する添加剤の添加量を表1(表1中の「含有量2」)に示す。
-電荷発生材料-
・CGM1:チタニルフタロシアニン。
・CGM2:無金属フタロシアニン。
・CGM3:クロロガリウムフタロシアニン。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7.4°、16.6°、25.5°、28.3°の位置に回折ピークを有する。600nmから900nm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780nm、平均粒径0.15μm、最大粒径0.2μm、BET比表面積56m2/g。
・CGM4:V型ヒドロキシガリウムフタロシアニン。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。600nmから900nm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、BET比表面積60m2/g。
・HTM1:下記構造の化合物、一般式(HT1a)で表される正孔輸送材料の例示化合物(HT1-1)、N,N’-ジフェニル-N,N’-ビス(3-メチルフェニル)-[1,1’]ビフェニル-4,4’-ジアミン。
・HTM3:一般式(HT2)で表される化合物の例示化合物(HT2-6)。
・HTM4:一般式(HT2)で表される化合物の例示化合物(HT2-25)。
・HTM5:下記構造の化合物、一般式(HT1b)で表される正孔輸送材料の例示化合物(HT1-8)。
・ETM1:下記構造の化合物、一般式(1)で表される電子輸送材料の例示化合物(1-1)、3,3’-ジ-tert-ブチル-5,5’-ジメチルジフェノキノン。
・Add1:下記構造の化合物、o-ターフェニル。
・Add4:下記構造式(Add4)の化合物。
得られた各電子写真感光体について、以下の評価を行った。その結果を表1に示す。
感光体の外周面の10箇所に、オレイン酸に浸漬した直径5mmのろ紙を載せ、温度20℃湿度40%の環境下で1日(24時間)放置した。その後、ろ紙を除去し、光学顕微鏡(ニコン社製、型番:COOLPIX P7800、倍率:20倍)で感光体の外周面を観察し、ろ紙と接触していた領域ごとに亀裂(割れ)の合計長さを求め、10箇所の平均値(以下「亀裂長さ」ともいう)を算出して下記基準により評価した。
G1:亀裂が全く確認されない、又は亀裂長さが0mm以上1mm未満
G2:亀裂長さが1mm以上3mm未満
G3:亀裂長さが3mm以上15mm未満
G4:亀裂長さが15mm以上
感光体の感度の評価は、+800Vに帯電させたときの半減露光量として評価した。具体的には、静電複写紙試験装置(エレクトロスタティックアナライザーEPA-8100、川口電気社製)を用いて、温度20℃/相対湿度40%の環境下、+800Vに帯電させた後、タングステンランプの光を、モノクロメーターを用いて800nmの単色光にし、感光体表面上で1μW/cm2になるように調整して照射した。帯電直後における感光体表面電位Vo(V)が、光照射により2分の1となる半減露光量(μJ/cm2)を測定し、下記のとおり分類した。
G1:半減露光量が0.10μJ/cm2以下であった。
G2:半減露光量が0.10μJ/cm2を超え0.13μJ/cm2以下であった。
G3:半減露光量が0.13μJ/cm2を超え0.15μJ/cm2以下であった。
G4:半減露光量が0.15μJ/cm2を超え0.18μJ/cm2以下であった。
G5:半減露光量が0.18μJ/cm2を超えていた。
Claims (8)
- 導電性基体と、
前記導電性基体上に設けられ、結着樹脂と電荷発生材料と正孔輸送材料と下記一般式(1)で表される電子輸送材料とターフェニル骨格を有する化合物とを含有する単層型の感光層と、
を有し、
前記単層型の感光層全体に対する前記ターフェニル骨格を有する化合物の含有量は、8質量%以上12質量%以下であり、
前記単層型の感光層における電子輸送材料の含有量は、正孔輸送材料100質量部に対し、25質量部以上82質量部以下である電子写真感光体。
(前記一般式(1)中、R1~R4は、各々独立に、水素原子、炭素数1以上12以下のアルキル基、炭素数1以上12以下のアルコキシ基、シクロアルキル基、アリール基、又はアラルキル基を示す。ただし、R 1 はR 2 と異なる基であり、R 3 はR 4 と異なる基である。) - 前記一般式(e3)中のRe1、Re2、及びRe3はいずれも水素原子である、請求項3に記載の電子写真感光体。
- 前記一般式(1)のR1は、炭素数3以上12以下の分岐状アルキル基、炭素数3以上12以下の分岐状アルコキシ基、シクロアルキル基、アリール基、又はアラルキル基を表す請求項1~請求項4のいずれか1項に記載の電子写真感光体。
- 前記正孔輸送材料及び前記一般式(1)で表される電子輸送材料の合計100質量部に対する前記ターフェニル骨格を有する化合物の含有量は、10質量部以上27質量部以下である請求項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。
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