説明

電子写真感光体、並びに画像形成方法、画像形成装置、及びプロセスカートリッジ

【課題】優れた機械的耐久性、電気的特性、環境安定性、及び耐ガス安定性を兼ね備え、真に高寿命で安定した画像品質を有する電子写真感光体、並びに画像形成方法、画像形成装置、及びプロセスカートリッジの提供。
【解決手段】本発明の電子写真感光体は、導電性支持体と、該導電性支持体上に少なくとも感光層を有する電子写真感光体であって、前記電子写真感光体が、最表面層を有し、前記最表面層が、無機フィラーと、酸性分散剤と、3次元架橋ポリマーとを有し、前記3次元架橋ポリマーが、電荷輸送性化合物の芳香環に[(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ]メチル基を3個以上有する化合物が、酸触媒により、該[(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ]メチル基の一部が切れて脱離する反応により重合して形成される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電子写真方式を用いた複写機、プリンタ、ファクシミリ装置又はそれらの複合機等に用いられる電子写真感光体、画像形成方法、画像形成装置、及びプロセスカートリッジに関する。
【背景技術】
【0002】
近年、有機感光体(OPC:Organic Photo Conductor)は、良好な性能を有し、様々な利点から、無機感光体に代わって複写機、ファクシミリ、レーザープリンター及びこれらの複合機に多く用いられている。その理由として、有機感光体が、光吸収波長域の広さ、吸収量の大きさ等の光学特性、高感度、安定な帯電特性等の電気的特性、材料の選択範囲の広さ、製造の容易さ、低コスト、無毒性などに優れていることが挙げられる。
【0003】
しかしながら、有機感光体は、電荷輸送層に、低分子電荷輸送物質、不活性高分子等を主成分として含むため、一般に柔らかく、電子写真プロセスにおいて長期間の繰返し使用により、現像システムやクリーニングシステムによる機械的負荷が生じ、耐摩耗性、耐損傷性等の機械的耐久性に劣るという問題がある。このような有機感光体における機械的耐久性の問題を解決するために、有機感光体上に3次元架橋ポリマーを有する表面層を形成することがいくつか提案されている(例えば、特許文献1〜3参照)。
【0004】
第1に、同一分子内に二つ以上の連鎖重合性官能基を有する正孔輸送性化合物を、紫外線照射、電子線照射等によりラジカル重合させた3次元架橋ポリマーを有する表面層が提案されている(例えば、特許文献1参照)。しかしながら、この提案では、紫外線照射、電子線照射等を行う大掛かりな装置が必要となり、生産性の点で問題がある。また、この提案では、紫外線照射、電子線照射等を照射するため、電荷輸送性化合物が劣化し、感光体の電気的特性が低下するという問題がある。
【0005】
第2に、水酸基等の反応性基を有する電荷輸送性化合物を硬化させた3次元架橋ポリマーを有する表面層が提案されている(例えば、特許文献2参照)。この提案では、電荷輸送性化合物の有する水酸基等の反応性基が、高極性成分として3次元架橋ポリマー中に残留するため、帯電低下が生じ、感光体の電気的特性が低下するという問題がある。また、高温高湿環境下、帯電器で生じるNOxガスの暴露等により画像濃度が低下しやすく、環境安定性、耐ガス安定性が低いという問題がある。
【0006】
第3に、電荷輸送性化合物の水酸基等の反応性基を保護基でブロックした化合物と、メラミンのような反応活性種とを硬化させた3次元架橋ポリマーを有する表面層が提案されている(例えば、特許文献3参照)。この提案では、水酸基等の反応性基の残留を防ぐことができるが、ブロックされた水酸基等の反応性基と反応活性種との反応性が悪く、機械的耐久性に劣るという問題がある。
【0007】
このように、有機感光体上に3次元架橋ポリマーを有する表面層を用いることによって、電子写真感光体の機械的耐久性はある程度改善されるものの、要求される特性を満足していない。そこで、機械的耐久性をさらに向上させる目的で、3次元架橋ポリマーを有する表面層にフィラーを含有させたものがいくつか提案されている(例えば、特許文献4、5参照)。
【0008】
第4に、電荷輸送性構造を有しない3官能以上のラジカル重合性モノマーと電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物とを硬化させた3次元架橋ポリマーを有する架橋樹脂層にフィラーを分散させることが提案されている(例えば、特許文献4参照)。しかしながら、この提案では、特許文献1と同じく、紫外線又は電子線照射を行うため、生産性、電気特性の点で問題がある。
【0009】
第5に、感光体の表面層に、微粒子と、水酸基叉はカルボキシル基含有電荷輸層物質がブロック重合したブロック型イソシアネートで架橋された結着樹脂とを含有させることが提案されている(例えば、特許文献5参照)。しかしながら、この提案では、未反応の高極性基により帯電性が低下するという問題がある。また、高温高湿環境下での画像濃度が低下しやすく、環境安定性が十分ではないという問題がある。また、帯電器で生じるNOxガス等の暴露により、耐ガス安定性に劣るという問題がある。
【0010】
第3の提案においても、機械的耐久性の向上のためフィラーを含有させることが記載されているが、3次元架橋ポリマーが機械的強度に劣るため、フィラーの保持力が低下し、満足する感光体の機械的耐久性(耐摩耗性)が得られないという問題がある。また、表面層にフィラーを含有させることによって、それ自身が電荷トラップとなり、残留電位上昇が発生する場合がある。そのような、表面層にフィラーを含有させることによる副作用を低減させたものがいくつか提案されている(例えば、特許文献6〜8参照)。
【0011】
第6に、熱可塑性樹脂にフィラーを含有させた保護層において、フィラーによる残留電位の上昇を低減するために、酸価が30mgKOH/g〜400mgKOH/gの有機化合物を添加することが提案されている(例えば、特許文献6参照)。しかしながら、この提案では、特定の酸価を有する有機化合物の構造に由来して、NOxやオゾンガスにより酸性化合物が付着しやすく、画像ボケが発生し、耐ガス安定性に劣るという問題がある。この画像ボケに対しては、酸化防止剤を添加することにより抑制することができる。しかし、この酸化防止剤の添加により、残留電位が上昇し、電気的特性に劣るという問題がある。
【0012】
第7に、特定の酸価を有する有機化合物による画像ボケを改善することを目的として、感光体の保護層に、特定構造のポリカーボネート樹脂を用いる方法が提案されている(例えば、特許文献7参照)。しかしながら、この提案で用いたポリカーボネート樹脂では要求される耐摩耗性を得ることが難しく、機械的耐久性に劣るという問題がある。
【0013】
第8に、特定の酸価を有する有機化合物による画像ボケを改善することを目的として、感光体の最表面層に、特定構造のアミノ化合物を添加する方法が提案されている(例えば、特許文献8参照)。しかしながら、この提案では、用いたアミノ化合物により、感光体の機械的耐久性が低下するだけでなく、相分離が生じて感光体の電気的特性が低下するという問題がある。また、これらの技術は、フィラーを熱可塑性樹脂に含有させた保護層に適した技術であり、フィラーを硬化させたバインダーに含有させた保護層に単純に転用できるものではない。更に、熱可塑性樹脂を用いる場合は、機械的耐久性を満足できない。
【0014】
したがって、これらの提案によっても、優れた機械的耐久性、電気的特性、環境安定性、及び耐ガス安定性を兼ね備え、真に高寿命で安定した画像品質を有する電子写真感光体は、未だ提供されておらず、その開発が強く求められているのが現状である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0015】
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであり、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、優れた機械的耐久性、電気的特性、環境安定性、及び耐ガス安定性を兼ね備え、真に高寿命で安定した画像品質を有する電子写真感光体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0016】
本発明者らは、前記目的を達成すべく、鋭意検討を行った結果、導電性支持体と、該導電性支持体上に少なくとも感光層を有する電子写真感光体であって、前記電子写真感光体が、最表面層を有し、前記最表面層が、無機フィラーと、酸性分散剤と、3次元架橋ポリマーとを有し、前記3次元架橋ポリマーが、電荷輸送性化合物の芳香環に[(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ]メチル基を3個以上有する化合物が、酸触媒により、該[(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ]メチル基の一部が切れて脱離する反応により重合して形成されることにより、優れた機械的耐久性、電気的特性、環境安定性、及び耐ガス安定性を兼ね備え、真に高寿命で安定した画像品質を有する電子写真感光体となることを知見し、本発明の完成に至った。
【0017】
前記3次元架橋ポリマーの材料として、電荷輸送性化合物の芳香環に[(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ]メチル基を3個以上有する化合物を用いるため、機械的耐久性及び電気的特性に優れた電子写真感光体となる。また、前記化合物の未反応残基は、水酸基が保護された状態であるので、帯電低下や、高温高湿環境下や帯電器により発生する酸化性ガス(NOx)の曝露による画像濃度低下を抑制することができ、環境安定性及び耐ガス安定性に優れた電子写真感光体となる。
【0018】
前記酸触媒を用いることにより、前記3次元架橋ポリマーの硬化反応が十分に進行し、機械的耐久性及び耐ガス安定性に優れた電子写真感光体となる。
前記無機フィラーを用いることにより、極めて機械的耐久性に優れた電子写真感光体となる。
前記酸性分散剤を用いることにより、無機フィラーの分散性を高めることができ、極めて機械的耐久性及び電気特性に優れた電子写真感光体となる。前記酸性分散剤を用いることにより、無機フィラーを添加することによる残留電位上昇を抑制することができ、電気特性に優れた電子写真感光体となる。
前記3次元架橋ポリマーの材料として、電荷輸送性化合物の芳香環に[(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ]メチル基を3個以上有する化合物を用いるため、無機フィラーに吸着しない余剰の酸性分散剤を硬化反応で取り込み、酸性分散剤の化学構造に由来する画像ボケの発生を抑制することができる。
【0019】
本発明は、本発明者らによる前記知見に基づくものであり、前記課題を解決するための手段としては、以下のとおりである。即ち、
導電性支持体と、該導電性支持体上に少なくとも感光層を有する電子写真感光体であって、前記電子写真感光体が、最表面層を有し、前記最表面層が、無機フィラーと、酸性分散剤と、3次元架橋ポリマーとを有し、前記3次元架橋ポリマーが、電荷輸送性化合物の芳香環に[(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ]メチル基を3個以上有する化合物が、酸触媒により、該[(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ]メチル基の一部が切れて脱離する反応により重合して形成されることを特徴とする電子写真感光体である。
【発明の効果】
【0020】
本発明によれば、従来における諸問題を解決でき、優れた機械的耐久性、電気的特性、環境安定性、及び耐ガス安定性を兼ね備え、真に高寿命で安定した画像品質を有する電子写真感光体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【図1】図1は、本発明の第1の実施形態に係る電子写真感光体の層構成を示す概略図である。
【図2】図2は、本発明の第2の実施形態に係る電子写真感光体の層構成を示す概略図である。
【図3】図3は、本発明の第3の実施形態に係る電子写真感光体の層構成を示す概略図である。
【図4】図4は、本発明の第4の実施形態に係る電子写真感光体の層構成を示す概略図である。
【図5】図5は、本発明の第5の実施形態に係る電子写真感光体の層構成を示す概略図である。
【図6】図6は、本発明の画像形成装置及び電子写真プロセスの一例を説明する概略図である。
【図7】図7は、本発明のタンデム方式のフルカラー画像形成装置の一例を説明する概略図である。
【図8】図8は、本発明のプロセスカートリッジの一例を説明する概略図である。
【図9】図9は、合成例1で得られた化合物の赤外吸収スペクトル図(KBr錠剤法)であり、横軸は波数(cm−1)を示し、縦軸は透過度(%)を示す。
【図10】図10は、合成例2で得られた化合物の赤外吸収スペクトル図(KBr錠剤法)であり、横軸は波数(cm−1)を示し、縦軸は透過度(%)を示す。
【図11】図11は、合成例3で得られた化合物の赤外吸収スペクトル図(KBr錠剤法)であり、横軸は波数(cm−1)を示し、縦軸は透過度(%)を示す。
【図12】図12は、合成例4で得られた化合物の赤外吸収スペクトル図(KBr錠剤法)であり、横軸は波数(cm−1)を示し、縦軸は透過度(%)を示す。
【図13】図13は、合成例5で得られた化合物の赤外吸収スペクトル図(KBr錠剤法)であり、横軸は波数(cm−1)を示し、縦軸は透過度(%)を示す。
【図14】図14は、合成例6で得られた化合物の赤外吸収スペクトル図(KBr錠剤法)であり、横軸は波数(cm−1)を示し、縦軸は透過度(%)を示す。
【図15】図15は、合成例7で得られた化合物の赤外吸収スペクトル図(KBr錠剤法)であり、横軸は波数(cm−1)を示し、縦軸は透過度(%)を示す。
【図16】図16は、合成例8で得られた化合物の赤外吸収スペクトル図(KBr錠剤法)であり、横軸は波数(cm−1)を示し、縦軸は透過度(%)を示す。
【図17】図17は、合成例10で得られた化合物の赤外吸収スペクトル図(KBr錠剤法)であり、横軸は波数(cm−1)を示し、縦軸は透過度(%)を示す。
【図18】図18は、合成例11で得られた化合物の赤外吸収スペクトル図(KBr錠剤法)であり、横軸は波数(cm−1)を示し、縦軸は透過度(%)を示す。
【図19】図19は、合成例12で得られた化合物の赤外吸収スペクトル図(KBr錠剤法)であり、横軸は波数(cm−1)を示し、縦軸は透過度(%)を示す。
【図20】図20は、合成例13で得られた化合物の赤外吸収スペクトル図(KBr錠剤法)であり、横軸は波数(cm−1)を示し、縦軸は透過度(%)を示す。
【図21】図21は、合成例14で得られた化合物の赤外吸収スペクトル図(KBr錠剤法)であり、横軸は波数(cm−1)を示し、縦軸は透過度(%)を示す。
【図22】図22は、合成例15で得られた化合物の赤外吸収スペクトル図(KBr錠剤法)であり、横軸は波数(cm−1)を示し、縦軸は透過度(%)を示す。
【図23】図23は、実施例で使用した構造式(1−1)で表される化合物の反応前の赤外吸収スペクトル図である。
【図24】図24は、実施例で使用した構造式(1−1)で表される化合物による架橋型電荷輸送層(3次元架橋膜)の赤外吸収スペクトル図である。
【図25】図25は、合成例15で得られた構造式(C−3)で表される化合物(メチロール化合物)の赤外吸収スペクトル図である。
【図26】図26は、実施例で使用した構造式(1−1)で表される化合物の熱重量分析の結果であり、縦軸は重量減少率(%)を示し、横軸は測定時間(分)を示す。
【発明を実施するための形態】
【0022】
(電子写真感光体)
本発明の電子写真感光体は、導電性支持体と、該導電性支持体上に少なくとも感光層を有してなり、更に必要に応じてその他の構成を有してなる。
【0023】
<導電性支持体>
前記導電性支持体としては、体積抵抗値が1010Ω・cm以下の導電性を示すものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。なお、特開昭52−36016号公報に開示されたエンドレスベルト(エンドレスニッケルベルト、エンドレスステンレスベルト等)を用いてもよい。
【0024】
前記導電性支持体の形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、金属(アルミニウム、ニッケル、クロム、ニクロム、銅、金、銀、白金等)又は金属酸化物(酸化スズ、酸化インジウム等)を蒸着又はスパッタリングして、支持体(フィルム状、円筒状等のプラスチック、紙等)に被覆することにより形成する方法;金属(アルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ステンレス等)の板を押出し、引抜き等を行い、表面処理(素管化後、切削、超仕上げ、研摩等)を施して形成する方法などが挙げられる。
【0025】
前記導電性支持体は、前記導電性支持体上に導電性層を設けてもよい。
前記導電性層の形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、導電性粉体及び結着樹脂を必要に応じて溶剤に分散乃至溶解して得られた塗工液を前記導電性支持体上に塗布することにより形成する方法;ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリスチレン、ポリ塩化ビニリデン、ポリエチレン、塩化ゴム、テフロン(登録商標)等の素材に前記導電性粉体を含有させた熱収縮チューブを用いて形成する方法などが挙げられる。
【0026】
前記導電性粉体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、カーボンブラック、アセチレンブラック;アルミニウム、ニッケル、鉄、ニクロム、銅、亜鉛、銀等の金属粉;導電性酸化スズ、ITO等の金属酸化物粉体などが挙げられる。
【0027】
前記導電性層に用いる結着樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリスチレン樹脂、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエステル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリアリレート樹脂、フェノキシ樹脂、ポリカーボネート樹脂、酢酸セルロース樹脂、エチルセルロース樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルホルマール樹脂、ポリビニルトルエン樹脂、ポリ−N−ビニルカルバゾール樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂などが挙げられる。
【0028】
前記導電性層に用いる溶剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、テトラヒドロフラン、ジクロロメタン、メチルエチルケトン、トルエンなどが挙げられる。
【0029】
<感光層>
前記感光層としては、最表面に最表面層を有する限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、少なくとも電荷発生層と、電荷輸送層と、最表面層(架橋型電荷輸送層)とをこの順に有し、更に必要に応じて、その他の層を有する感光層が好ましい。
【0030】
<<最表面層(架橋型電荷輸送層)>>
前記最表面層は、前記感光層の最表面層であり、架橋型電荷輸送層ともいう。
前記最表面層は、無機フィラーと、酸性分散剤と、電荷輸送性化合物の芳香環に[(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ]メチル基を3個以上有する化合物から、前記[(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ]メチル基の一部が切れて脱離する反応により重合して形成される3次元架橋ポリマーとを有する。
【0031】
<<<3次元架橋ポリマー>>>
前記3次元架橋ポリマーは、3次元網目構造を有するポリマーである。
前記3次元架橋ポリマーは、酸触媒(硬化触媒)を用い、電荷輸送性化合物の芳香環に[(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ]メチル基を3個以上有する化合物から、前記[(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ]メチル基の一部が切れて脱離する反応により重合して形成される。即ち、前記3次元架橋ポリマーは、酸触媒(硬化触媒)を用い、電荷輸送性化合物の芳香環に[(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ]メチル基を3個以上有する化合物同士が[(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ]メチル基の一部が切れて脱離する反応を起こしてそれぞれ結合し、3次元の網目状に巨大分子化すると共に、一部の[(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ]メチル基は未反応のまま残留したポリマーである。この反応は、反応前後の赤外吸収スペクトルや重量減少から[(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ]メチル基の一部が切れて脱離する反応であることがわかった。
【0032】
前記3次元架橋ポリマーが有する(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)基が水酸基の保護基として使用されることは従来から知られている。例えば、特開2006−084711号公報にも記載されている。保護基としての(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)基を有する化合物とメラミンなどの反応活性種との反応による硬化物は検討されているが、保護基としての(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)基を有する化合物単独での架橋膜形成の例は知られていない。通常、保護基という考え方からは、保護基が外れて反応することを想起させる。そのため、[(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ]メチル基がメチロール基に変化して反応すると考えると、得られた3次元架橋ポリマーは、メチロール体の架橋ポリマーと同じになる。しかし、本発明者らの検討の結果、本発明において電荷輸送性化合物の芳香環に[(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ]メチル基を3個以上有する化合物は、メチロール基を経由することなく反応することがわかった。
【0033】
前記3次元架橋ポリマーの未反応部には、[(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ]メチル基がそのまま残る。このように、[(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ]メチル基が架橋ポリマー中に存在することは、得られる最表面層の膜物性に影響する。即ち、電荷輸送性化合物の芳香環に[(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ]メチル基を3個以上有する化合物から得られる3次元架橋ポリマーは、メチロール体の架橋硬化物に比べて、耐ガス安定性に影響するガス透過性が小さいというメリットがある。
【0034】
前記3次元架橋ポリマーは、電荷輸送性化合物の芳香環に[(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ]メチル基を3個以上有する化合物の重合反応により形成されるポリマーであり、電子写真感光体の最表面層に用いられているため、機械的耐久性(耐摩耗性)及び電気的特性(例えば、帯電安定性)に優れる。
【0035】
前記3次元架橋ポリマーは、良好な電荷輸送性を示し、それでいて電荷輸送に直接寄与しない[(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ]メチル基のような電気的不活性部も適当に内在しているため、帯電安定性にも優れており、水酸基の様な極性基を含まないことから、環境安定性にも優れる。
【0036】
前記3次元架橋ポリマーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、優れた機械的耐久性を有する点で、溶剤に不溶であるポリマーが好ましく、溶剤としてテトラヒドロフランに不溶であるポリマーがより好ましい。
【0037】
前記3次元架橋ポリマーの材料である、電荷輸送性化合物の芳香環に[(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ]メチル基を3個以上有する化合物は、テトラヒドロフランに良く溶解する。しかし、この化合物が反応して3次元の網目状に結合を形成すると、得られた3次元架橋ポリマーは、もはやテトラヒドロフラン及びその他の溶剤に溶解しなくなる。したがって、前記3次元架橋ポリマーがテトラヒドロフランに不溶であることは、電子写真感光体の表面が巨大分子化されて一体となった構造になっていることを示しており、そのために高い機械的特性を発揮する。ここで、不溶とは、テトラヒドロフランに浸積しても3次元架橋ポリマーが消失しない状態をいう。更には、テトラヒドロフランで濡らした綿棒などで擦っても、その痕跡が残らない状態が好ましい。このように、溶剤に不溶であることで、電子写真感光体への異物付着を防止できたり、異物付着を起源とした電子写真感光体表面の傷の発生などを防止することができる。
【0038】
−電荷輸送性化合物の芳香環に[(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ]メチル基を3個以上有する化合物−
前記電荷輸送性化合物の芳香環に[(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ]メチル基を3個以上有する化合物は、重合反応により、[(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ]メチル基の一部が脱離して、3次元架橋ポリマーを形成する。
【0039】
前記電荷輸送性化合物の芳香環に[(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ]メチル基を3個以上有する化合物において用いられる前記電荷輸送性化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、トリアリールアミン構造、アミノビフェニル構造、ベンジジン構造、アミノスチルベン構造、ナフタレンテトラカルボン酸ジイミド構造、ベンズヒドラジン構造等を有する化合物などが挙げられる。
【0040】
−−一般式(1)で表される化合物−−
前記電荷輸送性化合物の芳香環に[(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ]メチル基を3個以上有する化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、下記一般式(1)で表される化合物が好ましい。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
【化1】

ただし、前記一般式(1)中、Xは、炭素数が1〜4のアルキレン基、炭素数が2〜6のアルキリデン基、フェニレン基を介して炭素数が2〜6のアルキリデン基が2個結合した2価基、又は酸素原子を表し、Ar、Ar、Ar、Ar、Ar及びArは、アルキル基を置換基として有してもよい炭素数が6〜18の2価の芳香族炭化水素基を表す。
【0041】
前記一般式(1)で表される化合物は、重合反応により[(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ]メチル基を残した3次元架橋ポリマーを形成しやすく、出来上がった3次元架橋ポリマーの硬度特性や弾性特性のバランスが良く、強靱で耐傷性、耐摩耗性の両方に優れた表面保護層の形成が可能となる。
【0042】
前記一般式(1)で表される化合物は、電荷輸送性化合物の芳香環に[(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ]メチル基を4個有しており、かつ、非共役連結基のXを有することで適度な分子運動性をも有している。
【0043】
前記一般式(1)で表される化合物は、Xの構造性から分子の酸化電位が比較的大きく、酸化しにくい特性を有しており、オゾンガスやNOxガスのような酸化性ガスの暴露時にも比較的安定であり、耐ガス安定性にも強い感光体の提供が可能となる。
【0044】
前記一般式(1)中、Xにおける前記炭素数が1〜4のアルキレン基としては、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基等の直鎖状及び分岐状アルキレン基などが挙げられる。
前記一般式(1)中、Xにおける前記炭素数が2〜6のアルキリデン基としては、例えば、1,1−エチリデン基、1,1−プロピリデン基、2,2−プロピリデン基、1,1−ブチリデン基、2,2−ブチリデン基、3,3−ペンタニリデン、3,3−ヘキサニリデンなどが挙げられる。
前記一般式(1)中、Xにおける前記フェニレン基を介して炭素数が2〜6のアルキリデン基が2個結合した2価基としては、例えば、以下の構造のものが挙げられる。
【化2】

ただし、構造式中、Meは、メチル基を表す。
【0045】
前記一般式(1)で表される化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、架橋反応、重合反応等に優れる点で、下記一般式(1−1)で表される化合物が好ましい。
【化3】

ただし、前記一般式(1−1)中、Xは、−CH−、−CHCH−、−C(CH−Ph−C(CH−、−C(CH−又は−O−を表し、Phは、フェニレン基を表し、R、R、R、R、R及びRは、同一であってもよいし、異なっていてもよく、水素原子、メチル基又はエチル基を表し、o、p、q、r、s及びtは、1〜4の整数を表す。
【0046】
前記一般式(1−1)で表される化合物は、前記一般式(1)と同様の特徴を有しており、硬度特性と弾性特性のバランスが良く、耐ガス安定性にも強く、架橋密度の高い架橋保護層の形成が可能となる。
【0047】
前記一般式(1)で表される化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、具体例として、下記構造式(1−1)〜(1−21)で表される化合物などが挙げられる。なお、下記構造式(1−1)〜(1−10)、(1−12)、(1−13)及び(1−16)〜(1−21)で表される化合物は、前記一般式(1−1)で表される化合物の具体例でもある。

【化4】


【化5】


【化6】

ただし、構造式中、Meは、メチル基を表し、Etは、エチル基を表す。
【0048】
−電荷輸送性化合物の芳香環に[(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ]メチル基を3個以上有する化合物の合成方法−
前記電荷輸送性化合物の芳香環に[(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ]メチル基を3個以上有する化合物は、新規化合物であり、例えば、下記第1〜第2の合成方法により合成することができる。
【0049】
−−第1の合成方法−−
前記第1の合成方法としては、具体的には、(1)前記電荷輸送性化合物のアルデヒド体を合成し、(2)得られた電荷輸送性化合物のアルデヒド体を還元剤と反応させてメチロール化合物(電荷輸送性化合物のメチロール体)を合成し、(3)得られたメチロール化合物と3,4−ジヒドロ−2H−ピランとを反応させて、前記[(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ]メチル基を3個以上有する化合物を合成する方法などが挙げられる。
【0050】
前記(1)電荷輸送性化合物のアルデヒド体の合成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、下記反応式に示すように、電荷輸送性化合物を原料とし、これを従来知られている方法(例えば、ビルスマイヤー反応)を用いてホルミル化することにより合成する方法などが挙げられる。詳細は、特許第3943522号公報に記載のホルミル化等に記載されており、それらの方法を利用することができる。
電荷輸送性化合物の芳香環を3箇所以上ホルミル化する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、塩化亜鉛、オキシ塩化リン、ジメチルホルムアルデヒド等を用いた方法などが挙げられる。
【化7】

ただし、反応式中、nは、0〜2の整数を表し、mは、3−nの整数を表す。Arは、本発明で使用される電荷輸送性化合物の任意の芳香環を表す。
【0051】
前記(2)メチロール化合物(電荷輸送性化合物のメチロール体)の合成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、下記反応式に示すようなアルデヒド化合物(電荷輸送性化合物のアルデヒド体)を中間体とし、これを従来知られている還元方法を用いてメチロール化合物を合成する方法などが挙げられる。
前記電荷輸送性化合物のメチロール体を合成する際の還元方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、水素化ホウ素ナトリムを用いた還元方法が好ましい。
【化8】

ただし、反応式中、nは、0〜2の整数を表し、mは、3−nの整数を表す。Arは、本発明で使用される電荷輸送性化合物の任意の芳香環を表す。
【0052】
前記(3)[(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ]メチル基を3個以上有する化合物の合成方法としては、特に制はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、下記反応式に示すようなメチロール化合物を中間体とし、これに3,4−ジヒドロ−2H−ピランを酸触媒下で付加反応させることで[(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ]メチル基を3個以上有する化合物を合成する方法などが挙げられる。
【化9】

ただし、反応式中、nは、0〜2の整数を表し、mは、3−nの整数を表す。Arは、本発明で使用される電荷輸送性化合物の任意の芳香環を表す。
【0053】
−−第2の合成方法−−
前記第2の合成方法としては、具体的には、(1)[(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ]メチル基を有する中間体化合物を合成し、(2)これを用いてアミン化合物とカップリング反応させて電荷輸送性化合物を合成する方法などが挙げられる。
【0054】
前記(1)[(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ]メチル基を有する中間体化合物の合成方法としては、例えば、芳香環にハロゲンとメチロール基を有する化合物を原料とし、そのメチロール基を3,4−ジヒドロ−2H−ピランと酸触媒下で反応させてハロゲンと[(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ]メチル基を有する中間体化合物を合成する方法などが挙げられる。
【化10】

ただし、式中、Xはハロゲンを表す。
【0055】
前記(2)電荷輸送性化合物の芳香環に[(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ]メチル基を3個以上有する化合物の合成方法としては、前記[(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ]メチル基を有する中間体化合物をアミン化合物とカップリング反応させて電荷輸送性化合物を合成する方法などが挙げられる。前記アミン化合物におけるアミンの級数や個数によって、[(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ]メチル基を一度に多数導入することが可能である。また、前記ハロゲンがヨード体の場合は、ウルマン反応によりカップリングすることができ、クロロ体、ブロモ体の場合は、パラジウム触媒を用いた鈴木−宮浦反応等によりカップリングすることができる。
【化11】

ただし、Arは、本発明で使用される電荷輸送性化合物の任意の芳香環を表す。
【0056】
−−重合方法−−
次に重合反応について説明する。
前記電荷輸送性化合物の芳香環に[(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ]メチル基を3個以上有する化合物は、酸触媒を添加して加熱することでお互い同士が[(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ]メチル基の一部が切れて脱離する反応によりそれぞれが結合して重合し、3次元の網目状巨大分子を形成する。この時、一部の[(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ]メチル基は未反応のまま、残留している。この[(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ]メチル基の一部が切れて脱離する反応については解明できていないが、単一の反応ではなく、以下に示すような複数の反応が競争的に生じて前記化合物同士が連結する反応である。
【0057】
−−反応様式−−
以下に反応様式を示す。
前記電荷輸送性化合物の芳香環に[(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ]メチル基を3個以上有する化合物は、以下に記載の反応様式1〜3が組み合わされて、複雑な結合様式を取りながら、3次元の網目状に重合し巨大分子化するものと推定される。
これらの反応はいずれも(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ基の一部が切れて脱離する反応であり、重量減少を伴う。したがって、これらの組成物を酸触媒と共にTG−DTA熱分析装置により加熱すると重量減少が観察される。また、加熱反応時に発生するガス成分を質量分析ガスクロマトグラフ(GC−MS)により分析すると、3,4−ジヒドロ−2H−ピラン、5−ヒドロキシペンタナール等の(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ基の一部が切れたことを示す脱離生成物が検出される。
【0058】
[反応様式1]
反応様式1は、片方の[(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ]メチル基のテトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル基部分が切れて脱離し、もう片方の[(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ]メチル基の(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ基部分が切れて脱離しながら、ジメチレンエーテル結合を形成する反応である。
【化12】

ただし、Arは、本発明で使用される電荷輸送性化合物の任意の芳香環を表す。
【0059】
[反応様式2]
反応様式2は、両方の[(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ]メチル基の(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ基部分が切れて脱離しながら、エチレン結合を形成する反応である。
【化13】

ただし、Arは、本発明で使用される電荷輸送性化合物の任意の芳香環を表す。
【0060】
[反応様式3]
反応様式3は、片方の[(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ]メチル基の(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ基部分が切れて脱離しながら、もう片方の芳香環に結合してメチレン結合を形成する反応である。
【化14】

ただし、Arは、本発明で使用される電荷輸送性化合物の任意の芳香環を表す。
【0061】
一般的に(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ基は水酸基の保護基として知られているが、本発明の硬化膜においては、[(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ]メチル基が残存しており、脱保護反応は起こっていないと考えられる。即ち、[(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ]メチル基が加水分解してメチロール基に変化していないことを示す。前記(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ基は低極性であり、未反応として残留した(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ基は、電気的特性や画像品質に悪影響を及ぼさない。また、重合反応は、歪みの大きな膜を形成しやすいが、比較的大きな[(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ]メチル基が残留することで、歪みを和らげる効果があり、また、歪みによって生じる分子空間を埋める効果が期待でき、ガス透過性の小さい、脆さを抑えた強靱な膜の形成が可能になる。
【0062】
分子中の[(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ]メチル基の反応割合や残留割合は、電荷輸送性化合物の構造や狙いの膜物性調整のために任意に変化させることが可能であるが、あまりに残留が少なくなると歪みの大きな脆い膜となってしまい長寿命感光体には適さなくなる。また、反応割合を上げるためには高温とする必要があり、その熱の影響による感光劣化の問題もあり、感度低下や残留電位上昇を伴うなどの弊害が生じる。また、残留が多すぎることは架橋密度の低下を示しており、場合によっては有機溶剤に溶けてしまう様な架橋不良状態になり、3次元架橋膜に由来する強靱な機械的特性を示さなくなり、無機フィラーの保持力も低下する。従って、機械的耐久性と環境安定性(静電的特性)の両方を満足する硬化条件を選択することが好ましい。
【0063】
−3次元架橋ポリマーの形成方法−
前記3次元架橋ポリマーの形成は、最表面層の形成と同時に行ってもよい。
前記3次元架橋ポリマーの形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記電荷輸送性化合物の芳香環に[(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ]メチル基を3個以上有する化合物と、前記酸触媒と、前記酸性分散剤と、前記無機フィラーとを少なくとも含有し、更に必要に応じて、その他の成分を含有する塗工液を、必要に応じて溶剤等で希釈調整し、電子写真感光体表面に塗工した後、加熱乾燥を行い、重合させることで形成する方法などが挙げられる。この際に、膜状に3次元架橋ポリマーを形成することにより、最表面層を得ることができる。
【0064】
前記3次元架橋ポリマーを形成する際の加熱温度としては、触媒の種類や含有量によっても反応速度が変わるために処方条件によって任意に選択することができるが、80℃〜160℃が好ましく、100℃〜150℃がより好ましく、135℃〜150℃が特に好ましい。前記加熱温度が、80℃未満であると、反応速度が遅くなると共に長時間かけても十分な架橋密度まで到達できなくなることがある。前記加熱温度が、160℃を超えると、反応が速くなるが、架橋密度が上がり過ぎ、電荷輸送性の低下を引き起こして感光体の明部電位が上昇し、感度低下し、電子写真感光体の他の層構成材料への加熱の影響が大きくなり、電子写真感光体が劣化することがある。
【0065】
前記3次元架橋ポリマーを形成する際の加熱時間としては、135℃〜150℃で加熱乾燥した場合、20分間〜60分間が好ましい。
【0066】
<<<無機フィラー>>>
前記無機フィラーを用いることにより、極めて機械的耐久性に優れた電子写真感光体となる。前記無機フィラーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、酸化チタン、ジルコニア、アルミナ、シリカ、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化アンチモン、酸化ビスマス、酸化カルシウム、アンチモンをドープした酸化錫、錫をドープした酸化インジウム等の金属酸化物;銅、スズ、アルミニウム、インジウム等の金属粉末;フッ化錫、フッ化カルシウム、フッ化アルミニウム等の金属フッ化物;チタン酸カリウム、窒化硼素などが挙げられる。これらの中でも、硬度、光透過性の点で、金属酸化物が好ましい。
【0067】
前記金属酸化物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、画像ボケ抑制の点で、電気絶縁性が高い無機フィラー、塩基性無機フィラーが好ましく、これらの特徴を併せ持つ金属酸化物として、酸化チタン、アルミナが挙げられ、特に好ましく用いられる。これらの特徴を有する無機フィラーが、画像ボケ抑制に有効である理由について、次に説明する。
【0068】
前記無機フィラーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、画像ボケ抑制の点で、比抵抗値が1010Ω・cm以上の電気絶縁性が高い無機フィラー(例えば、アルミナ、ジルコニア、酸化チタン、シリカ等)がより好ましい。一方、比抵抗値が1010Ω・cm未満の導電性フィラー用いて感光体の最表面に含有させた場合は、表面の抵抗が低下することにより、電荷の横移動が起こり、画像ボケが発生しやすくなることがある。前記導電性フィラーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、酸化錫、酸化インジウム、酸化アンチモン、アンチモンをドープした酸化錫、錫をドープした酸化インジウムなどが挙げられるが、本発明においては画像ボケが発生しやすくなることから好ましくない傾向にある。但し、前記無機フィラーが同じ材質であっても、前記無機フィラーの比抵抗は異なる場合があるため、前記無機フィラーの材質によって完全に分類されるものではなく、前記無機フィラーの比抵抗によって決めることが重要である。
【0069】
前記無機フィラーの比抵抗の測定する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、粉体用抵抗測定装置を用いて行うことができ、具体的には、セルの中に金属酸化物粉体を入れて電極で挟み、荷重をかけて厚さ約2mmとなるように金属酸化物粉体量を調整し、その後、電極間に電圧を印加して流れた電流を測定することにより比抵抗を測定する方法などが挙げられる。
【0070】
前記無機フィラーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、画像ボケ抑制の点で、塩基性無機フィラーが好ましい。本発明の構成においては、前記無機フィラーとしては、等電点におけるpHが少なくとも5以上を示す無機フィラーが、画像ボケの点で好ましいことがわかった。
前記無機フィラーのpHを測定する方法(ゼータ電位を測定する方法)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、レーザーゼータ電位計(大塚電子株式会社製)を用いて測定する方法などが挙げられる。
本発明おいては、酸触媒を用いて硬化を行うものであるが、硬化後に残留した酸触媒が高極性成分として残留し、画像ボケが発生する場合がある。この問題点について、前記塩基性無機フィラーを用いることにより、残存した酸触媒を効率的に中和することができ、更に画像ボケに強い膜が得られる。また、前記塩基性無機フィラーにより、表面に酸化性ガスなどが吸着しても、電気的に中和されることで、感光体の表面抵抗が下がりにくくなるため、画像ボケが発生しにくくなる。
【0071】
前記無機フィラーの平均一次粒径としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、光透過性、耐摩耗性、分散性等に優れる点で、0.05μm〜0.9μmが好ましく、0.1μm〜0.6μmがより好ましい。前記平均一次粒径が、0.05μm未満であると、前記無機フィラーの凝集が生じ、耐摩耗性が低下することがあり、0.9μmを超えると、前記無機フィラーの沈降性が促進し、画質劣化あるいは異常画像が発生することがある。
【0072】
前記無機フィラーの含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、フィラーが含有される層に含まれる全固形分に対して、0.1質量%〜50質量%が好ましく、3質量%〜30質量%がより好ましい。前記含有量が、0.1質量%未満であると、耐摩耗性が不十分となることがあり、50質量%を越えると、残留電位の増加、画像ボケの発生、解像度の低下など、画質劣化の影響が増大することがある。
【0073】
前記無機フィラーの分散方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、少なくとも有機溶剤、必要に応じて分散剤とともにボールミル、アトライター、サンドミル、超音波等の従来方法を用いて分散する方法などが挙げられる。
前記無機フィラーの分散性が良好な場合には、電荷の進行が妨げられることなく、感光体の表面まで電荷が直線的に到達することができる。一方、前記無機フィラーが凝集する場合には、電荷輸送層より保護層へ注入された電荷が表面へ移動する際、前記無機フィラーによって進行が妨げられやすくなり、結果的にトナーにより形成されたドットが散った状態となって解像度が大きく低下することがある。また、前記架橋型電荷輸送層(保護層)を設けた場合に、前記無機フィラーが凝集していると書き込み光が散乱され、光透過性が低下し、解像度に大きな悪影響を与えることがある。前記無機フィラーの分散性は光透過性とも密接に関係している。
【0074】
前記無機フィラーは、表面処理剤により表面処理を施してもよい。
前記無機フィラーは、表面処理によって、フィラーの分散性を改善する効果が得られる場合がある。これらのフィラーが含有されることによって、耐摩耗性は向上するが、残留電位上昇の影響が増加する場合がある。これは、フィラー表面に電荷のトラップサイトが含まれていることに起因し、特に親水性で高抵抗の金属酸化物の場合にその影響が増大する傾向が見られる。
【0075】
<<<酸性分散剤>>>
前記酸性分散剤は、酸価を有する有機化合物を含む分散剤をいい、不揮発分100%の分散剤であっても、予め有機溶剤等に溶解された分散剤であってもよい。前記酸性分散剤を用いることにより、無機フィラーの分散性を高めることができ、極めて機械的耐久性及び電気特性に優れた電子写真感光体となる。前記酸性分散剤を用いることにより、無機フィラーを添加することによる残留電位上昇を抑制することができ、電気特性に優れた電子写真感光体となる。
【0076】
前記酸性分散剤として、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ラウリン酸、ステアリン酸、アラキジン酸、ベヘン酸、アジピン酸、オレイン酸、マレイン酸、無水マレイン酸、サリチル酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ピロメリット酸等の飽和脂肪酸及び不飽和脂肪酸;芳香族カルボン酸等のカルボン酸;などが挙げられ、ポリカルボン酸化合物が好ましい。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。しかし、これらの酸性分散剤は、残留電位低減効果は認められるものの、分散安定性が不十分であり、画像ボケが発生しやすくなることがある。
【0077】
前記酸性分散剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、一つの分子中に親水基と疎水基を併せ持つ界面活性剤的な構造(親水基が、極性基(無機フィラー表面の電荷トラップサイト)に吸着し、疎水基が、バインダー樹脂等に吸着して親和性を保持させる構造)とすることにより、前記無機フィラーへの濡れ性が向上する点、前記無機フィラーに吸着した前記分子による電気的反発又は立体障害により、前記無機フィラー同士の接触が防止されて、前記無機フィラーの分散性が安定化する点で、ポリカルボン酸化合物が好ましい。また、残留電位上昇を抑制する効果だけでなく、前記無機フィラーの分散性を向上させる効果が高い点で、飽和ポリエステル、不飽和ポリエステル、末端カルボン酸不飽和ポリエステル、又はアクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、スチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−アクリル酸−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−無水マレイン酸等の飽和若しくは不飽和の炭化水素を基本骨格とし、少なくとも一つ以上のカルボキシル基が結合されたポリマー、オリゴマー、コポリマー等がより好ましい。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
【0078】
前記酸性分散剤における酸価は、1gの試料中のカルボキシル基を中和するのに要するKOHのミリグラム数をいう。
前記酸性分散剤の酸価としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、残留電位の低減の点で、10mgKOH/g以上400mgKOH/g以下が好ましく、150mgKOH/g以上400mgKOH/g以下がより好ましい。前記酸価が、10mgKOH/g未満であると、添加量を多くする必要が生じる上、残留電位の低減効果が不十分となることがあり、400mgKOH/gを超えると、抵抗が下がりすぎて画像ボケの影響が大きくなることがある。
【0079】
前記酸性分散剤の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、下記の関係式(I)を満たす含有量が好ましい。
6≦(酸性分散剤の含有量×酸価/無機フィラーの含有量)≦40 ・・・(I)
上記式(1)で規定する数値範囲を下回る場合には、残留電位低減効果が得られなかったり、分散安定性が低下する傾向が見られることがあり、上記式(1)で規定する数値範囲を上回る場合には、画像ボケが生じることがある。
【0080】
前記酸性分散剤としては、特に制限はなく、適宜合成したものを使用してもよいし、市販品を使用してもよい。前記市販品としては、例えば、特開2004−233756号公報等に開示されているが、これらの中でも、BYK−P104(BYKケミー社製)が本発明の効果を得る上で特に適した材料である。
【0081】
前記酸性分散剤の使用形態としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記最表面層を形成する際に用いる塗工液において、前記無機フィラーの凝集、沈降等を抑制し、前記無機フィラーの分散性を著しく向上させる点で、前記酸性分散剤とともに、前記無機フィラーと有機溶剤とを添加して使用することが好ましい。
【0082】
<<<酸触媒>>>
前記酸触媒を用いることにより、前記3次元架橋ポリマーの硬化反応が十分に進行し、高密度で機械的耐久性及び耐ガス安定性に優れた電子写真感光体となる。
前記酸触媒としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、パラトルエンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸等の有機スルホン酸;有機スルホン酸誘導体;有機スルホン酸塩;熱潜在性化合物(一定以上の温度をかけることで酸性度が発現する化合物)などが挙げられる。
これらの中でも、有機スルホン酸、有機スルホン酸誘導体が好ましい。
【0083】
前記酸触媒としては、特に制限はなく、適宜合成したものを使用してもよいし、市販品を使用してもよい。前記市販品としては、例えば、NACURE2500、NACURE5225、NACURE5543、NACURE5925(いずれも、キングインダストリー社製)等のアミンによりブロックさせた熱潜在性プロトン酸触媒;SI−60(三進化学社製);アデカオプトマーC−66、アデカオプトマーC−77(いずれも、旭電化社製)などが挙げられる。
【0084】
前記酸触媒の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、塗工液の固形分濃度に対して、0.02質量%〜5質量%が好ましい。
前記パラトルエンスルホン酸等の酸単独の触媒の含有量としては、塗工液の固形分濃度に対して、0.02質量%〜0.2質量%が好ましい。前記含有量が、0.2質量%を超えると、塗工液の酸性度が上がり、塗工設備等の腐蝕を引き起こすことがある。
前記熱潜在性化合物の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、酸単独に比べて酸の含有量が少ないため、塗工液の固形分濃度に対して、0.2質量%〜2質量%が好ましい。前記熱潜在性化合物は、塗工液段階での腐蝕の問題が発生せず、含有量を上げることが可能であるが、前記含有量が、2質量%を超えると、ブロック剤としてのアミン化合物が残留すると、残留電位等の感光体特性に悪影響を与えることがある。
【0085】
前記酸触媒の使用形態としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記電荷輸送性化合物の芳香環に[(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ]メチル基を3個以上有する化合物と共に、分散前に添加して使用してもよいが、この場合、無機フィラーの分散性が若干低下する場合が見られる。そのため、前記酸触媒は、前記電荷輸送性化合物の芳香環に[(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ]メチル基を3個以上有する化合物と共に、有機溶剤に溶解された状態で分散後に添加して使用する形態が好ましい。
【0086】
<<<その他の成分>>>
前記その他の成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、溶剤、レベリング剤、有機フィラー、表面処理剤、酸化防止剤などが挙げられる。
【0087】
−溶剤−
前記溶剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール等のアルコール系;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系;酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル系;テトラヒドロフラン、メチルテトラヒドロフラン、ジオキサン、プロピルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコール1−モノメチルエーテル−2−アセテート等のエーテル系;ジクロロメタン、ジクロロエタン、トリクロロエタン、クロロベンゼン等のハロゲン系;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族系;メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、セロソルブアセテート等のセロソルブ系などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
【0088】
前記溶剤の希釈率としては、特に制限はなく、組成物の溶解性、浸漬塗工法、スプレーコート法、ビードコート法、リングコート法等の塗工法、目的とする厚みなどに応じて適宜選択することができる。
【0089】
−レベリング剤−
前記レベリング剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル等のシリコーンオイル類;側鎖にパーフルオロアルキル基を有するポリマー乃至オリゴマーなどが挙げられる。
【0090】
前記レベリング剤の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記塗工液の全固形量に対して、1質量%以下が好ましい。
【0091】
−有機フィラー−
前記有機フィラーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂粉末、シリコーン樹脂粉末、a−カーボン粉末などが挙げられる。
【0092】
−表面処理剤−
前記表面処理剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、フィラーの絶縁性を維持できる表面処理剤が好ましく、フィラーの分散性及び画像ボケの点で、チタネート系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤、ジルコアルミネート系カップリング剤、高級脂肪酸又はこれらとシランカップリング剤との混合物;Al、TiO、ZrO、シリコーン、ステアリン酸アルミニウム又はこれらの混合物がより好ましい。なお、前記シランカップリング剤による処理は、画像ボケの影響が強くなるが、上記の表面処理剤とシランカップリング剤との混合処理を施すことによりその影響を抑制できる場合がある。
【0093】
前記表面処理剤の量としては、特に制限はなく、用いるフィラーの平均一次粒径により異なり、目的に応じて適宜選択することができるが、前記フィラーに対して、3質量%〜30質量%が好ましく、5質量%〜20質量%がより好ましい。前記含有量が、3質量%未満であると、前記フィラーの分散効果が得られないことがあり、30質量%を超えると、残留電位の著しい上昇を引き起こすことがある。
【0094】
−酸化防止剤−
前記酸化防止剤は、繰り返し使用に対する電子写真感光体の感度低下、残留電位の上昇等を防止する目的で、添加することができる。
なお、前記酸化防止剤は、前記架橋型電荷輸送層、前記電荷輸送層、前記電荷発生層、及び前記その他の層などの各層に添加してもよい。
【0095】
前記酸化防止剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、フェノール系化合物類、パラフェニレンジアミン類、ハイドロキノン類、有機硫黄化合物類、有機燐化合物類などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
【0096】
前記フェノール系化合物類としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール、ブチル化ヒドロキシアニソール、2,6−ジ−t−ブチル−4−エチルフェノール、ステアリル−β−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、2,2’−メチレン−ビス−(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,2’−メチレン−ビス−(4−エチル−6−t−ブチルフェノール)、4,4’−チオビス−(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、4,4’−ブチリデンビス−(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、1,1,3−トリス−(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェニル)ブタン、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、テトラキス−[メチレン−3−(3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン、ビス[3,3’−ビス(4’−ヒドロキシ−3’−t−ブチルフェニル)ブチリックアッシド]クリコ−ルエステル、トコフェロール類などが挙げられる。
【0097】
前記パラフェニレンジアミン類としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、N−フェニル−N’−イソプロピル−p−フェニレンジアミン、N,N’−ジ−sec−ブチル−p−フェニレンジアミン、N−フェニル−N−sec−ブチル−p−フェニレンジアミン、N,N’−ジ−イソプロピル−p−フェニレンジアミン、N,N’−ジメチル−N,N’−ジ−t−ブチル−p−フェニレンジアミンなどが挙げられる。
【0098】
前記ハイドロキノン類としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、2,5−ジ−t−オクチルハイドロキノン、2,6−ジドデシルハイドロキノン、2−ドデシルハイドロキノン、2−ドデシル−5−クロロハイドロキノン、2−t−オクチル−5−メチルハイドロキノン、2−(2−オクタデセニル)−5−メチルハイドロキノンなどが挙げられる。
【0099】
前記有機硫黄化合物類としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ジラウリル−3,3’−チオジプロピオネート、ジステアリル−3,3’−チオジプロピオネート、ジテトラデシル−3,3’−チオジプロピオネートなどが挙げられる。
【0100】
前記有機燐化合物類としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、トリフェニルホスフィン、トリ(ノニルフェニル)ホスフィン、トリ(ジノニルフェニル)ホスフィン、トリクレジルホスフィン、トリ(2,4−ジブチルフェノキシ)ホスフィンなどが挙げられる。
【0101】
前記酸化防止剤としては、特に制限はなく、適宜合成したものを使用してもよいし、ゴム、プラスチック、油脂類等の酸化防止剤として公知の市販品を使用してもよい。
前記酸化防止剤の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記塗工液により形成される層(最表面層)の総質量に対して、0.01質量%〜10質量%が好ましく、1質量%以下がより好ましい。
【0102】
<<<最表面層(架橋型電荷輸送層)の形成方法>>>
前記最表面層(架橋型電荷輸送層)の形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記電荷輸送性化合物の芳香環に[(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ]メチル基を3個以上有する化合物(前記3次元架橋ポリマーの材料)と、前記酸触媒と、前記無機フィラーと、前期酸性分散剤と、前記その他の成分とを含む塗工液を、必要に応じて前記有機溶剤等で希釈調整し、該塗工液を電子写真感光体の表面(前記電荷輸送層上)に塗工した後、加熱乾燥を行い、硬化することにより形成する方法などが挙げられる。
前記塗工としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、浸漬塗工法、スプレーコート法、ビードコート法、リングコート法などが挙げられる。
前記加熱温度としては、特に制限はなく、前記酸触媒の種類及び添加量によっても反応速度が変わるため、処方条件に応じて適宜選択することができるが、80℃〜180℃が好ましく、100℃〜160℃がより好ましい。前記加熱温度が、180℃を超えると、反応は速くなるが、架橋密度が上がりすぎると電荷輸送性の低下を引き起こして感光体の明部電位の上昇、感度低下が生じることがある。また、感光体の他の層構成材料への加熱の影響が大きくなり、そこでも感光体特性を劣化させやすくなることがある。前記加熱温度が、80℃未満であると、反応速度が遅くなると共に長時間かけても十分な架橋密度まで到達できなくなることがある。
【0103】
本発明の電荷輸送性化合物の芳香環に[(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ]メチル基を3個以上有する化合物(前記3次元架橋ポリマーの材料)が前記酸触媒により重合し、且つ、無機フィラー及び酸性分散剤を含有する3次元架橋ポリマーは、架橋膜の中では電荷輸送性に優れた膜であり、電荷輸送層としての適用性も高いが、従来の分子分散型電荷輸送層に比べると電荷輸送性は劣る。したがって、比較的薄膜で使用することが好ましく、この様な構成で使用するときが最も特性に優れた感光体となる。
【0104】
前記最表面層(架橋型電荷輸送層)の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、1μm〜10μmが好ましく、3μm〜8μmがより好ましい。前記厚みが、1μm未満であると、十分な高寿命化が図れないことがあり、10μmを超えると、感度低下、明部電位の上昇等が生じ、安定した画像出力がしにくくなる。
【0105】
<<電荷発生層>>
前記電荷発生層は、電荷発生物質を含み、結着樹脂を含むことが好ましく、更に必要に応じて上述の酸化防止剤等のその他の成分を含む。
【0106】
−電荷発生物質−
前記電荷発生物質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、無機系材料、有機系材料などが挙げられる。
【0107】
−−無機系材料−−
無機系材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、結晶セレン、アモルファス−セレン、セレン−テルル、セレン−テルル−ハロゲン、セレン−ヒ素化合物、アモルファス−シリコン(例えば、ダングリングボンドを水素原子、ハロゲン原子等でターミネートしたもの;ホウ素原子、リン原子等をドープしたものなどが好適)などが挙げられる。
【0108】
−−有機系材料−−
前記有機系材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、金属フタロシアニン、無金属フタロシアニン等のフタロシアニン系顔料;アズレニウム塩顔料、スクエアリック酸メチン顔料、カルバゾール骨格を有するアゾ顔料、トリフェニルアミン骨格を有するアゾ顔料、ジフェニルアミン骨格を有するアゾ顔料、ジベンゾチオフェン骨格を有するアゾ顔料、フルオレノン骨格を有するアゾ顔料、オキサジアゾール骨格を有するアゾ顔料、ビススチルベン骨格を有するアゾ顔料、ジスチリルオキサジアゾール骨格を有するアゾ顔料、ジスチリルカルバゾール骨格を有するアゾ顔料、ペリレン系顔料、アントラキノン系又は多環キノン系顔料、キノンイミン系顔料、ジフェニルメタン及びトリフェニルメタン系顔料、ベンゾキノン及びナフトキノン系顔料、シアニン及びアゾメチン系顔料、インジゴイド系顔料、ビスベンズイミダゾール系顔料などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
【0109】
−結着樹脂−
前記結着樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリケトン樹脂、ポリカーボネート樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルホルマール樹脂、ポリビニルケトン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ−N−ビニルカルバゾール樹脂、ポリアクリルアミド樹脂などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
【0110】
前記結着樹脂としては、上述の結着樹脂の他に、電荷輸送機能を有する電荷輸送性高分子材料を含んでもよく、例えば、(1)アリールアミン骨格、ベンジジン骨格、ヒドラゾン骨格、カルバゾール骨格、スチルベン骨格、ピラゾリン骨格等を有する、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリシロキサン樹脂、アクリル樹脂等の高分子材料、(2)ポリシラン骨格を有する高分子材料などを用いることができる。
【0111】
前記(1)の具体例としては、例えば、特開平01−001728号公報、特開平01−009964号公報、特開平01−013061号公報、特開平01−019049号公報、特開平01−241559号公報、特開平04−011627号公報、特開平04−175337号公報、特開平04−183719号公報、特開平04−225014号公報、特開平04−230767号公報、特開平04−320420号公報、特開平05−232727号公報、特開平05−310904号公報、特開平06−234836号公報、特開平06−234837号公報、特開平06−234838号公報、特開平06−234839号公報、特開平06−234840号公報、特開平06−234841号公報、特開平06−239049号公報、特開平06−236050号公報、特開平06−236051号公報、特開平06−295077号公報、特開平07−056374号公報、特開平08−176293号公報、特開平08−208820号公報、特開平08−211640号公報、特開平08−253568号公報、特開平08−269183号公報、特開平09−062019号公報、特開平09−043883号公報、特開平09−71642号公報、特開平09−87376号公報、特開平09−104746号公報、特開平09−110974号公報、特開平09−110976号公報、特開平09−157378号公報、特開平09−221544号公報、特開平09−227669号公報、特開平09−235367号公報、特開平09−241369号公報、特開平09−268226号公報、特開平09−272735号公報、特開平09−302084号公報、特開平09−302085号公報、特開平09−328539号公報等に記載の電荷輸送性高分子材料などが挙げられる。
【0112】
前記(2)の具体例としては、例えば、特開昭63−285552号公報、特開平05−19497号公報、特開平05−70595号公報、特開平10−73944号公報等に記載のポリシリレン重合体等の電荷輸送性高分子材料などが挙げられる。
【0113】
−その他の成分−
前記その他の成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、低分子電荷輸送物質、溶剤、レベリング剤などが挙げられ、上述の酸化防止剤を含んでもよい。
【0114】
−−低分子電荷輸送物質−−
前記低分子電荷輸送物質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、電子輸送物質、正孔輸送物質などが挙げられる。
【0115】
前記電子輸送物質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、クロルアニル、ブロムアニル、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、2,4,7−トリニトロ−9−フルオレノン、2,4,5,7−テトラニトロ−9−フルオレノン、2,4,5,7−テトラニトロキサントン、2,4,8−トリニトロチオキサントン、2,6,8−トリニトロ−4H−インデノ〔1,2−b〕チオフェン−4−オン、1,3,7−トリニトロジベンゾチオフェン−5,5−ジオキサイド、ジフェノキノン誘導体などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
【0116】
前記正孔輸送物質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、モノアリールアミン誘導体、ジアリールアミン誘導体、トリアリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、α−フェニルスチルベン誘導体、ベンジジン誘導体、ジアリールメタン誘導体、トリアリールメタン誘導体、9−スチリルアントラセン誘導体、ピラゾリン誘導体、ジビニルベンゼン誘導体、ヒドラゾン誘導体、インデン誘導体、ブタジェン誘導体、ピレン誘導体等、ビススチルベン誘導体、エナミン誘導体等などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
【0117】
−−溶剤−−
前記溶剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジオキソラン、トルエン、ジクロロメタン、モノクロロベンゼン、ジクロロエタン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、アニソール、キシレン、メチルエチルケトン、アセトン、酢酸エチル、酢酸ブチルなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。z
【0118】
−−レベリング剤−−
前記レベリング剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル等のシリコーンオイルなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
【0119】
−電荷発生層の形成方法−
前記電荷発生層の形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記電荷発生物質及び前記結着樹脂を前記溶剤等の前記その他の成分に溶解乃至分散して得られた塗工液を、前記導電性支持体上に塗布して乾燥することにより形成する方法などが挙げられる。なお、前記塗工液は、前述のキャスティング法により塗布することができる。
【0120】
前記電荷発生層の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、0.01μm〜5μmが好ましく、0.05μm〜2μmがより好ましい。
【0121】
<<電荷輸送層>>
前記電荷輸送層は、帯電電荷を保持させ、かつ、露光により電荷発生層で発生分離した電荷を移動させて保持していた帯電電荷と結合させることを目的とする層である。帯電電荷を保持させる目的を達成するためには、電気抵抗が高いことが要求される。また、保持していた帯電電荷で高い表面電位を得る目的を達成するためには、誘電率が小さく、かつ、電荷移動性がよいことが要求される。
【0122】
前記電荷輸送層は、電荷輸送物質を含み、結着樹脂を含むことが好ましく、更に必要に応じてその他の成分を含む。
【0123】
−電荷輸送性物質−
前記電荷輸送物質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、電子輸送物質、正孔輸送物質、高分子電荷輸送物質などが挙げられる。
【0124】
−−電子輸送物質−−
前記電子輸送物質(電子受容性物質)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、クロルアニル、ブロムアニル、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、2,4,7−トリニトロ−9−フルオレノン、2,4,5,7−テトラニトロ−9−フルオレノン、2,4,5,7−テトラニトロキサントン、2,4,8−トリニトロチオキサントン、2,6,8−トリニトロ−4H−インデノ〔1,2−b〕チオフェン−4オン、1,3,7−トリニトロジベンゾチオフェン−5,5−ジオキサイドなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
【0125】
−−正孔輸送物質−−
前記正孔輸送物質(電子供与性物質)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、トリフェニルアミン誘導体、9−(p−ジエチルアミノスチリルアントラセン)、1,1−ビス−(4−ジベンジルアミノフェニル)プロパン、スチリルアントラセン、スチリルピラゾリン、フェニルヒドラゾン類、α−フェニルスチルベン誘導体、チアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、フェナジン誘導体、アクリジン誘導体、ベンゾフラン誘導体、ベンズイミダゾール誘導体、チオフェン誘導体などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
【0126】
−−高分子電荷輸送物質−−
前記高分子電荷輸送物質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、カルバゾール環を有する重合体、ヒドラゾン構造を有する重合体、ポリシリレン重合体、トリアリールアミン構造を有する重合体、電子供与性基を有する重合体、その他の重合体などが挙げられる。
【0127】
前記カルバゾール環を有する重合体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリ−N−ビニルカルバゾール、特開昭50−82056号公報、特開昭54−9632号公報、特開昭54−11737号公報、特開平4−175337号公報、特開平4−183719号公報、特開平6−234841号公報に記載の化合物等が例示される。
【0128】
前記ヒドラゾン構造を有する重合体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、特開昭57−78402号公報、特開昭61−20953号公報、特開昭61−296358号公報、特開平1−134456号公報、特開平1−179164号公報、特開平3−180851号公報、特開平3−180852号公報、特開平3−50555号公報、特開平5−310904号公報、特開平6−234840号公報に記載の化合物等が例示される。
【0129】
前記ポリシリレン重合体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、特開昭63−285552号公報、特開平1−88461号公報、特開平4−264130号公報、特開平4−264131号公報、特開平4−264132号公報、特開平4−264133号公報、特開平4−289867号公報に記載の化合物等が例示される。
【0130】
前記トリアリールアミン構造を有する重合体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、N,N−ビス(4−メチルフェニル)−4−アミノポリスチレン、特開平1−134457号公報、特開平2−282264号公報、特開平2−304456号公報、特開平4−133065号公報、特開平4−133066号公報、特開平5−40350号公報、特開平5−202135号公報に記載の化合物等が例示される。
【0131】
前記電子供与性基を有する重合体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、公知の単量体との共重合体、ブロック重合体、グラフト重合体、スターポリマー、更には、例えば、特開平3−109406号公報に開示されているような電子供与性基を有する架橋重合体などを用いることもできる。
【0132】
前記その他の重合体としては、例えば、ニトロピレンのホルムアルデヒド縮重合体、特開昭51−73888号公報、特開昭56−150749号公報、特開平6−234836号公報、特開平6−234837号公報に記載の化合物等が例示される。
【0133】
前記高分子電荷輸送物質としては、上記以外にも、例えば、トリアリールアミン構造を有するポリカーボネート樹脂、トリアリールアミン構造を有するポリウレタン樹脂、トリアリールアミン構造を有するポリエステル樹脂、トリアリールアミン構造を有するポリエーテル樹脂、などが挙げられる。前記高分子電荷輸送物質としては、例えば、特開昭64−1728号公報、特開昭64−13061号公報、特開昭64−19049号公報、特開平4−11627号公報、特開平4−225014号公報、特開平4−230767号公報、特開平4−320420号公報、特開平5−232727号公報、特開平7−56374号公報、特開平9−127713号公報、特開平9−222740号公報、特開平9−265197号公報、特開平9−211877号公報、特開平9−304956号公報、などに記載の化合物が挙げられる。
【0134】
−結着樹脂−
前記結着樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリスチレン樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、アルキッド樹脂、シリコーン樹脂、ポリビニルカルバゾール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルホルマール樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、フェノキシ樹脂などが用いられる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
なお、前記電荷輸送層は、架橋性のバインダー樹脂と架橋性の電荷輸送物質との共重合体を含むこともできる。
【0135】
−その他の成分−
前記その他の成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、溶剤、可塑剤、レベリング剤などが挙げられ、上述の酸化防止剤などを含んでもよい。
【0136】
−−溶剤−−
前記溶剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、前記電荷発生層と同様なものが使用できるが、前記電荷輸送物質及び前記結着樹脂を良好に溶解する溶剤が好ましい。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上混合して使用してもよい。
【0137】
−−可塑剤−−
前記可塑剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ジブチルフタレート、ジオクチルフタレート等の一般樹脂の可塑剤などが挙げられる。
前記可塑剤の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記結着樹脂100質量部に対して、0質量部〜30質量部が好ましい。
【0138】
−−レベリング剤−−
前記レベリング剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル等のシリコーンオイル類;側鎖にパーフルオロアルキル基を有するポリマー乃至オリゴマーなどが挙げられる。
前記レベリング剤の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記結着樹脂100質量部に対して、0質量部〜1質量部が好ましい。
【0139】
−電荷輸送層の形成方法−
前記電荷輸送層の形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記電荷輸送物質及び前記結着樹脂を前記溶剤等の前記その他の成分に溶解乃至分散して得られた塗工液を、前記電荷発生層上に塗布して乾燥することにより形成する方法などが挙げられる。なお、前記塗工液は、前述のキャスティング法により塗布することができる。
【0140】
前記電荷輸送層の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、5μm〜40μmが好ましく、10μm〜30μmがより好ましい。
【0141】
<<その他の層>>
前記その他の層としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、下引き層、中間層などが挙げられる。
【0142】
−下引き層−
前記下引き層は、前記導電性支持体と前記感光層との間に設けることができる。
前記下引き層は、樹脂を含み、更に必要に応じて上述の酸化防止剤、微粉末顔料、カップリング剤等のその他の成分を含む。
【0143】
前記下引き層に含まれる樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリビニルアルコール、カゼイン、ポリアクリル酸ナトリウム等の水溶性樹脂、共重合ナイロン、メトキシメチル化ナイロン等のアルコール可溶性樹脂、ポリウレタン、メラミン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド−メラミン樹脂、エポキシ樹脂等、三次元網目構造を形成する硬化型樹脂などが挙げられる。
これらの中でも、前記樹脂の上に感光層を溶剤で塗布する点で、一般の有機溶剤に対して耐溶剤性の高い樹脂が好ましい。
【0144】
前記下引き層に含まれる微粉末顔料としては、モアレ防止、残留電位の低減等を図ることができる顔料であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、酸化チタン、シリカ、アルミナ、ジルコニア、酸化スズ、酸化インジウム等の金属酸化物などが挙げられる。
【0145】
前記下引き層に含まれるカップリング剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シランカップリング剤、チタンカップリング剤、クロムカップリング剤などが挙げられる。
【0146】
前記下引き層としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、単層であってもよく、上記種類の組合せで2層以上の積層であってもよい。
【0147】
前記下引き層の形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前述の感光層の如く適当な溶剤及び塗工法を用いた形成方法;Alを陽極酸化して形成する方法;ポリパラキシリレン(パリレン)等の有機物、SiO、SnO、TiO、ITO、CeO等の無機物を真空薄膜作製法にて形成する方法などが挙げられる。
【0148】
前記下引き層の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、1μm〜5μmが好ましい。
【0149】
−中間層−
前記中間層は、前記電荷輸送層と前記架橋型電荷輸送層との間に、前記架橋型電荷輸送層への電荷輸送層成分の混入を抑える又は両層間の接着性を改善することを目的として設けることができる。
【0150】
前記中間層は、架橋型電荷輸送層塗工液に対し不溶性又は難溶性であるものが適しており、結着樹脂を含み、更に必要に応じて上述の酸化防止剤等のその他の成分を含む。
【0151】
前記中間層に含まれる結着樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリアミド、アルコール可溶性ナイロン、水溶性ポリビニルブチラール、ポリビニルブチラール、ポリビニルアルコールなどが挙げられる。
【0152】
前記中間層の形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前述の感光層の如く適当な溶剤及び塗工法を用いて形成する方法などが挙げられる。
【0153】
前記中間層の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、0.05μm〜2μmが好ましい。
【0154】
以下では、本発明の電子写真感光体の実施形態について説明する。
【0155】
<第1の実施形態>
第1の実施形態に係る電子写真感光体の層構成について、図1を用いて説明する。
図1は、最も基本的な積層感光体の構成例であり、導電性支持体1上に電荷発生層2、電荷輸送層3を順次積層したものである。負帯電で使用する場合は電荷輸送層にホール輸送性電荷輸送物質が使用され、正帯電で使用される場合は電荷輸送層に電子輸送性電荷輸送物質が使用される。この場合、最表面層は、電荷輸送層3である。
【0156】
<第2の実施形態>
第2の実施形態に係る電子写真感光体の層構成について、図2を用いて説明する。
図2は、基本構成(第1の実施形態)の積層感光体に下引き層4を設けた構成であり、最も実用化されている構成である。この場合、最表面層は、電荷輸送層3である。
【0157】
<第3の実施形態>
第3の実施形態に係る電子写真感光体の層構成について、図3を用いて説明する。
図3は、第2の実施形態に、更に保護層として架橋型電荷輸送層5を最表面に設けた構成である。この場合、最表面層は、架橋型電荷輸送層5である。
ここで、下引き層4は必須ではないが、電荷リークの防止等に重要な機能を果たしており、通常は使用される。この感光体構成の場合、電荷発生層から感光体表面までの電荷移動を電荷輸送層3と架橋型電荷輸送層5の二層で分担しており、主機能を分離することができる。例えば、電荷輸送性に優れる電荷輸送層と機械的耐久性に優れる架橋型電荷輸送層を組み合わせることで電荷輸送性にも優れ機械的耐久性にも優れた電子写真感光体の提供が可能になる。
【0158】
<第4の実施形態>
第4の実施形態に係る電子写真感光体の層構成について、図4を用いて説明する。
図4は、導電性支持体1上に、電荷発生物質と電荷輸送物質を主成分とする感光層6を設けた構成である。この場合、最表面層は、感光層6である。
最表面層に電荷発生物質を含有させることが必要であり、最表面層を形成するための塗工液であって電荷発生物質を混合分散した塗工液を作製して、塗工後、加熱乾燥により重合反応させて最表面層を作製する。
【0159】
<第5の実施形態>
第5の実施形態に係る電子写真感光体の層構成について、図5を用いて説明する。
図5は、単層の感光層6上に保護層7を設けた構成である。この場合、最表面層は保護層7である。
【0160】
(画像形成方法及び画像形成装置)
本発明の画像形成方法は、帯電工程と、露光工程と、現像工程と、転写工程とを少なくとも含み、更に必要に応じて、その他の工程を含む。前記画像形成方法において使用する電子写真感光体が、上述の本発明の電子写真感光体である。なお、帯電工程と、露光工程とを合わせて静電潜像形成工程と称することもある。
本発明の画像形成装置は、電子写真感光体と、帯電手段と、露光手段と、現像手段と、転写手段とを少なくとも有し、更に必要に応じて、その他の手段を有する。前記画像形成装置において使用する電子写真感光体が、上述の本発明の電子写真感光体である。なお、帯電手段と、露光手段とを合わせて静電潜像形成手段と称することもある。
【0161】
<帯電工程及び帯電手段>
前記帯電工程は、前記帯電手段により実施することができ、前記電子写真感光体表面を帯電させる工程である。
前記帯電手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、導電性又は半導電性のロール、ブラシ、フィルム、ゴムブレード等を備えたそれ自体公知の接触帯電器、コロトロン、スコロトロン等のコロナ放電を利用した非接触帯電器(電子写真感光体表面と帯電器との間に100μm以下の空隙を有する近接方式の非接触帯電器を含む)などが挙げられる。
【0162】
<露光工程及び露光手段>
前記露光工程は、前記露光手段により実施することができ、前記帯電された電子写真感光体表面を露光して静電潜像を形成する工程である。
前記露光手段としては、前記帯電手段により帯電された前記電子写真感光体の表面に、形成すべき像様に露光を行うことができれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、複写光学系、ロッドレンズアレイ系、レーザー光学系、液晶シャッタ光学系、LED光学系などの各種露光器が挙げられ、前記露光器における光源としては、発光ダイオード(LED)、半導体レーザー(LD)、エレクトロルミネッセンス(EL)などの高輝度が確保できる光源などが挙げられる。なお、本発明においては、前記電子写真感光体の裏面側から像様に露光を行う光背面方式を採用してもよい。
【0163】
<現像工程及び現像手段>
前記現像工程は、前記現像手段により実施することができ、前記静電潜像を、トナーを用いて現像して可視像を形成する工程である。
前記現像手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記トナー乃至現像剤を用いて現像することができる限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記現像剤を収容し、前記静電潜像に該現像剤を接触又は非接触的に付与可能な現像器を少なくとも有するものが好ましい。前記現像器としては、乾式現像方式のものであってもよいし、湿式現像方式のものであってもよく、また、単色用現像器であってもよいし、多色用現像器であってもよく、例えば、前記現像剤を摩擦攪拌させて帯電させる攪拌器と、回転可能なマグネットローラとを有するものなどが好適に挙げられる。前記現像器内では、例えば、前記トナーと前記キャリアとが混合攪拌され、その際の摩擦により該トナーが帯電し、回転するマグネットローラの表面に穂立ち状態で保持され、磁気ブラシが形成される。該マグネットローラは、前記電子写真感光体近傍に配置されているため、該マグネットローラの表面に形成された前記磁気ブラシを構成する前記トナーの一部は、電気的な吸引力によって該電子写真感光体の表面に移動する。その結果、前記静電潜像が該トナーにより現像されて該電子写真感光体の表面に該トナーによる可視像が形成される。
【0164】
<転写工程及び転写手段>
前記転写工程は、前記転写手段により実施することができ、前記可視像を記録媒体に転写する工程である。
前記転写手段は、前記可視像を記録媒体に転写する手段であるが、前記電子写真感光体表面から記録媒体に可視像を直接転写する方法と、中間転写体を用い、該中間転写体上に可視像を一次転写した後、該可視像を前記記録媒体上に二次転写する方法がある。いずれの態様も良好に使用することができるが、高画質化に際して転写による悪影響が大きいような場合には、転写回数が少ない前者(直接転写)の方法が好ましい。前記転写は、例えば、前記可視像を、転写帯電器を用いて前記電子写真感光体を帯電することにより行うことができ、前記転写手段により行うことができる。
【0165】
<定着工程及び定着手段>
前記定着工程は、前記定着手段により実施することができ、前記記録媒体に転写された転写像を定着させる工程である。
前記定着手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、公知の加熱加圧手段が好ましく、前記加熱加圧手段としては、加熱ローラと加圧ローラとの組み合わせ、加熱ローラと加圧ローラと無端ベルトとの組み合わせなどが挙げられ、前記加熱加圧手段における加熱としては、通常80℃〜200℃が好ましい。前記定着としては、例えば、各色のトナーに対し前記記録媒体に転写する毎に行ってもよいし、各色のトナーに対しこれを積層した状態で一度に同時に行ってもよい。
【0166】
<その他の工程及びその他の手段>
前記その他の工程及びその他の手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、除電工程及び除電手段、クリーニング工程及びクリーニング手段、リサイクル工程及びリサイクル手段、制御工程及び制御手段などが挙げられる。
【0167】
−除電工程及び除電手段−
前記除電工程は、前記除電手段により実施することができ、前記電子写真感光体に対し除電バイアスを印加して除電を行う工程である。
前記除電手段としては、特に制限はなく、前記電子写真感光体に対し除電バイアスを印加することができればよく、公知の除電器の中から適宜選択することができ、例えば、除電ランプ等が好適に挙げられる。
【0168】
−クリーニング工程及びクリーニング手段−
前記クリーニング工程は、前記クリーニング手段により実施することができ、前記電子写真感光体上に残留する前記トナーを除去する工程である。
前記クリーニング手段としては、特に制限はなく、前記電子写真感光体上に残留する前記電子写真トナーを除去することができればよく、公知のクリーナの中から適宜選択することができ、例えば、磁気ブラシクリーナ、静電ブラシクリーナ、磁気ローラクリーナ、ブレードクリーナ、ブラシクリーナ、ウエブクリーナ等が好適に挙げられる。
【0169】
−リサイクル工程及びリサイクル手段−
前記リサイクル工程は、前記リサイクル手段により実施することができ、前記クリーニング工程により除去した前記トナーを前記現像手段にリサイクルさせる工程である。
前記リサイクル手段としては、特に制限はなく、公知の搬送手段等が挙げられる。
【0170】
−制御工程及び制御手段−
前記制御工程は、前記制御手段により実施することができ、前記各工程を制御する工程である。
前記制御手段としては、前記各手段の動きを制御できれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シークエンサー、コンピュータ等の機器が挙げられる。
【0171】
以下では、本発明の画像形成装置の実施形態について説明する。
【0172】
図6は、本発明の電子写真プロセス及び画像形成装置を説明するための概略図であり、下記のような例も本発明の範疇に属するものである。
【0173】
図6に示すように、電子写真感光体10は、矢印の方向に回転し、電子写真感光体10の周りには、帯電手段11、露光手段12、現像手段13、転写手段16、クリーニング手段17、除電手段18などが配置される。なお、クリーニング手段17、及び除電手段18は、省略されることがある。
【0174】
図6に示すように、画像形成装置の動作は基本的に以下のようになる。帯電手段11により、電子写真感光体10表面に対してほぼ均一に帯電が施される。続いて、露光手段12により、入力信号に対応した画像光書き込みが行われ、静電潜像が形成される。次に、現像手段13により、この静電潜像に現像が行われ、電子写真感光体表面にトナー像が形成される。形成されたトナー像は、転写手段16により、搬送ローラ14により転写部位に送られた記録媒体としての転写紙15に転写される。このトナー像は、図示しない定着装置により転写紙15上に定着される。転写紙に転写されなかった一部のトナーは、クリーニング手段17によりクリーニングされる。ついで、電子写真感光体上に残存する電荷は、除電手段18により除電が行われ、次のサイクルに移行する。
【0175】
図6に示すように、電子写真感光体10はドラム状の形状を示しているが、シート状、エンドレスベルト状のものであってもよい。帯電手段11、転写手段16には、コロトロン、スコロトロン、固体帯電器(ソリッド・ステート・チャージャ)のほか、ローラ状の帯電手段あるいはブラシ状の帯電手段等が用いられ、公知の手段が全て使用可能である。
【0176】
一方、露光手段12、除電手段18などの光源には、蛍光灯、タングステンランプ、ハロゲンランプ、水銀灯、ナトリウム灯、発光ダイオード(LED)、半導体レーザー(LD)、エレクトロルミネッセンス(EL)などの発光物全般を用いることができる。これらの中でも半導体レーザー(LD)や発光ダイオード(LED)が主に用いられる。所望の波長域の光のみを照射するために、シャープカットフィルター、バンドパスフィルター、近赤外カットフィルター、ダイクロイックフィルター、干渉フィルター、色温度変換フィルターなどの各種フィルターを用いることもできる。
【0177】
光照射を併用した転写工程、除電工程、クリーニング工程、あるいは前露光などの工程を設けることにより、電子写真感光体10に光が照射される。ただし、除電工程における電子写真感光体10への露光は、電子写真感光体10に与える疲労の影響が大きく、特に帯電低下や残留電位の上昇を引き起こす場合がある。したがって、露光による除電ではなく、帯電工程やクリーニング工程において逆バイアスを印加することによっても除電することが可能な場合もあり、電子写真感光体の高耐久化の面から有効な場合がある。
【0178】
電子写真感光体10に正(負)帯電を施し、画像露光を行なうと、電子写真感光体表面上には正(負)の静電潜像が形成される。これを負(正)極性のトナー(検電微粒子)で現像すれば、ポジ画像が得られるし、また正(負)極性のトナーで現像すれば、ネガ画像が得られる。かかる現像手段には、公知の方法が適用されるし、また、除電手段にも公知の方法が用いられる。
【0179】
電子写真感光体表面に付着する汚染物質の中でも帯電によって生成する放電物質やトナー中に含まれる外添剤等は、湿度の影響を拾いやすく異常画像の原因となっているが、このような異常画像の原因物質としては、紙粉もその一つであり、それらが電子写真感光体に付着することによって、異常画像が発生しやすくなるだけでなく、耐摩耗性を低下させたり、偏摩耗を引き起こしたりする傾向が見られる。したがって、上記の理由により電子写真感光体と紙とが直接接触しない構成であることが高画質化の点からより好ましい。
【0180】
現像手段13により、電子写真感光体10上に現像されたトナーは、転写紙15に転写されるが、すべてが転写されるわけではなく、電子写真感光体10上に残存するトナーも生ずる。このようなトナーは、クリーニング手段17により、電子写真感光体10から除去される。このクリーニング手段17は、クリーニングブレード或いはクリーニングブラシ等公知のものが用いられる。また、両者が併用されることもある。
【0181】
本発明による電子写真感光体は、高光感度及び高安定化を実現したことから小径電子写真感光体に適用できる。したがって、上記の電子写真感光体がより有効に用いられる画像形成装置あるいはその方式としては、複数色のトナーに対応した各々の現像部に対して、対応した複数の電子写真感光体を具備し、それによって並列処理を行なう、いわゆるタンデム方式の画像形成装置に極めて有効に使用される。上記タンデム方式の画像形成装置は、フルカラー印刷に必要とされるイエロー(C)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の少なくとも4色のトナー及びそれらを保持する現像部を配置し、更にそれらに対応した少なくとも4本の電子写真感光体を具備することによって、従来のフルカラー印刷が可能な画像形成装置に比べ極めて高速なフルカラー印刷を可能としている。
【0182】
図7は、本発明のタンデム方式のフルカラー電子写真装置の一例を示す概略図であり、下記するような変形例も本発明の範疇に属するものである。
【0183】
図7において、電子写真感光体(10C(シアン),10M(マゼンタ),10Y(イエロー),10K(ブラック))は、ドラム状の電子写真感光体10であり、これらの感光体(10C,10M,10Y,10K)は、図中の矢印方向に回転し、その周りに少なくとも回転順に帯電手段(11C,11M,11Y,11K)、現像手段(13C,13M,13Y,13K)、クリーニング手段(17C,17M,17Y,17K)が配置されている。帯電手段(11C,11M,11Y,11K)と、現像手段(13C,13M,13Y,13K)との間の電子写真感光体10の外側より、図示しない露光手段からのレーザー光(12C,12M,12Y,12K)が照射され、電子写真感光体(10C,10M,10Y,10K)に静電潜像が形成される。
【0184】
図7において、電子写真感光体(10C,10M,10Y,10K)を中心とした4つの画像形成要素(20C、20M、20Y、20K)が、転写材搬送手段である転写搬送ベルト19)に沿って並置されている。転写搬送ベルト19は、各画像形成ユニット(20C、20M、20Y、20K)の現像手段(13C,13M,13Y,13K)と、クリーニング手段(17C,17M,17Y,17K)との間で電子写真感光体(10C,10M,10Y,10K)に当接しており、転写搬送ベルト19の電子写真感光体10側の裏側に当たる面(裏面)には転写バイアスを印加するための転写手段(16C,16M,16Y,16K)が配置されている。各画像形成要素(20C、20M、20Y、20K)は現像装置内部のトナーの色が異なることであり、その他は全て同様の構成となっている。
【0185】
図7に示す構成のカラー電子写真装置において、画像形成動作は次のようにして行なわれる。まず、各画像形成要素(20C、20M、20Y、20K)において、電子写真感光体(10C,10M,10Y,10K)が、電子写真感光体10と連れ周り方向に回転する帯電手段(11C,11M,11Y,11K)により帯電され、次に、電子写真感光体10の外側に配置された露光部(図示せず)でレーザー光(12C,12M,12Y,12K)により、作成する各色の画像に対応した静電潜像が形成される。
【0186】
次に、現像手段(13C,13M,13Y,13K)により潜像を現像してトナー像が形成される。現像手段(13C,13M,13Y,13K)は、それぞれC(シアン),M(マゼンタ),Y(イエロー),K(ブラック)のトナーで現像を行なう現像手段で、4つの電子写真感光体(10C,10M,10Y,10K)上で作られた各色のトナー像は転写ベルト19)上で重ねられる。
【0187】
転写紙15は給紙コロ21によりトレイから送り出され、一対のレジストローラ22で一旦停止し、上記電子写真感光体上への画像形成とタイミングを合わせて転写手段(二次転写手段)23に送られる。転写ベルト19上に保持されたトナー像は転写手段(二次転写手段)23に印加された転写バイアスと転写ベルト19との電位差から形成される電界により、転写紙15上に転写される。転写紙上に転写されたトナー像は、搬送されて、定着手段24により転写紙上にトナーが定着されて、図示しない排紙部に排紙される。また、転写部で転写されずに各電子写真感光体(10C,10M,10Y,10K)上に残った残留トナーは、それぞれのユニットに設けられたクリーニング手段(17C,17M,17Y,17K)で回収される。
【0188】
図7に示すような中間転写方式は、フルカラー印刷が可能な画像形成装置に特に有効であり、複数のトナー像を一度中間転写体上に形成した後に紙に一度に転写することによって、色ズレの防止の制御もしやすく高画質化に対しても有効である。
中間転写体には、ドラム状やベルト状など種々の材質あるいは形状のものがあるが、本発明においては従来公知である中間転写体のいずれも使用することが可能であり、電子写真感光体の高耐久化あるいは高画質化に対し有効かつ有用である。
【0189】
なお、図7の例では画像形成要素は転写紙搬送方向上流側から下流側に向けて、Y(イエロー),M(マゼンタ),C(シアン),K(ブラック)の色の順で並んでいるが、この順番に限るものでは無く、色順は任意に設定されるものである。また、黒色のみの原稿を作成する際には、黒色以外の画像形成要素(20C,20M,20Y)が停止するような機構を設けることは本発明に特に有効に利用できる。
【0190】
以上に示すような画像形成手段において、複写装置、ファクシミリ、プリンタ内に固定して組み込まれていてもよいが、プロセスカートリッジの形でそれら装置内に組み込まれてもよい。
【0191】
(プロセスカートリッジ)
本発明のプロセスカートリッジは、電子写真感光体と、帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段、クリーニング手段及び徐電手段から選択される少なくとも1つの手段を有し、画像形成装置に着脱可能であるプロセスカートリッジにおいて、前記電子写真感光体が、上記の本発明の電子写真感光体である。これにより繰返し使用時の画像安定性が高く、かつ画像欠陥の少ない高画質を長期にわたって維持することができ、環境安定性や耐ガス安定性にも優れるプロセスカートリッジの提供が可能になる。
【0192】
本発明のプロセスカートリッジを図8を用いて説明する。
前記プロセスカートリッジとは、図8に示すように、感光体10を内蔵し、他に帯電手段11、露光手段12、現像手段13、転写手段16、クリーニング手段17、及び除電手段を含んだ1つの装置(部品)である。なお、符号15は、転写紙である。
【実施例】
【0193】
次に、実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明は下記実施例に制限されるものではない。
なお、実施例中において使用する「部」は、全て質量部を表す。また、略号、p−TolSOHは、パラトルエンスルホン酸を表し、t−BuPは、トリターシャルブチルホスフィンを表し、t−BuONaは、ターシャルブトキシナトリウムを表し、Pd(OAc)は、酢酸パラジウムを表し、Pd[(t−Bu)P]は、ビス(トリ−t−ブトキシホスフィン)パラジウムを表す。
【0194】
(合成例1)
<ハロゲン中間体の合成>
3次元架橋ポリマーの材料のハロゲン中間体である4−[(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ]メチルブロモベンゼンの合成は、下記手順により行った。
まず、4−ブロモベンジルアルコール(50.43g)、3,4−ジヒドロ−2H−ピラン(45.35g)、及びテトラヒドロフラン(150mL)を四つ口フラスコに入れ、5℃にて撹拌し、パラトルエンスルホン酸(0.512g)を投下して溶液を調製した。次いで、この溶液を、室温にて2時間撹拌し、酢酸エチルにて抽出して、硫酸マグネシウムにて脱水し、活性白土及びシリカゲルにて吸着処理を行なった。そして、これを濾過、洗浄、及び濃縮することにより、目的物を得た(収量72.50g、無色オイル状物)。反応式を下記に示す。図9に、合成例1で得られた化合物の赤外吸収スペクトル図(KBr錠剤法)を示す。
【化15】

【0195】
(合成例2)
<ハロゲン中間体の合成>
3次元架橋ポリマーの材料のハロゲン中間体である3−[(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ]メチルブロモベンゼンの合成は、下記手順により行った。
まず、2−(4−ブロモベンジル)エチルアルコール(25.05g)、3,4−ジヒドロ−2H−ピラン(20.95g)、及びテトラヒドロフラン(50mL)を四つ口フラスコに入れ、5℃にて撹拌し、パラトルエンスルホン酸(0.215g)を投下して溶液を調製した。次いで、この溶液を、室温にて3時間撹拌し、酢酸エチルにて抽出し、硫酸マグネシウムにて脱水し、活性白土及びシリカゲルにて吸着処理を行なった。そして、これを濾過、洗浄、及び濃縮することにより、目的物を得た(収量35.40g、無色オイル状物)。反応式は、下記に示す。図10に、合成例2で得られた化合物の赤外吸収スペクトル図(KBr錠剤法)を示す。
【化16】

【0196】
(合成例3)
<ハロゲン中間体の合成>
3次元架橋ポリマーの材料のハロゲン中間体である3−[(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ]メチルブロモベンゼンの合成は、下記手順により行った。
まず、4−ブロモフェノール(17.3g)、3,4−ジヒドロ−2H−ピラン(16.83g)、及びテトラヒドロフラン(100mL)を四つ口フラスコに入れ、5℃にて撹拌し、パラトルエンスルホン酸(0.172g)を投下して溶液を調製した。次いで、この溶液を、室温にて2時間攪拌し、酢酸エチルにて抽出し、硫酸マグネシウムにて脱水し、活性白土及びシリカゲルにて吸着処理を行なった。そして、これを濾過、洗浄、及び濃縮することにより、目的物を得た(収量27.30g、無色オイル状物)。反応式を下記に示す。図11に、合成例3で得られた化合物の赤外吸収スペクトル図(KBr錠剤法)を示す。
【化17】

【0197】
(合成例4)
<3次元架橋ポリマーの材料の合成>
3次元架橋ポリマーの材料である[(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ]メチル基を3個以上有する化合物(下記構造式(1−1)で表される化合物)の合成は、下記手順により行った。
まず、4,4’−ジアミノジフェニルメタン(2.99g)、合成例1で得られた化合物(17.896g)、酢酸パラジウム(0.336g)、ターシャルブトキシナトリウム(13.83g)、及びo−キシレン(100mL)を四つ口フラスコに入れ、アルゴンガス雰囲気下で、室温にて撹拌し、トリターシャルブチルホスフィン(1.214g)を滴下して溶液を調製した。次いで、この溶液を、80℃にて1時間攪拌し、還流にて1時間撹拌して、トルエンにて希釈し、硫酸マグネシウムにて脱水し、活性白土及びシリカゲルにて吸着処理を行なった。そして、これを濾過、洗浄、及び濃縮することにより、黄色オイル状物質を得た。この黄色オイル状物質をシリカゲルカラムにて精製(トルエン/酢酸エチル=20/1)(体積比)して単離し、目的物を得た(収量5.7g、薄黄色アモルファス状物)。反応式を下記に示す。図12に、合成例4で得られた化合物の赤外吸収スペクトル図(KBr錠剤法)を示す。
【化18】

【0198】
(合成例5)
<3次元架橋ポリマーの材料の合成>
3次元架橋ポリマーの材料である[(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ]メチル基を3個以上有する化合物(下記構造式(1−8)で表される化合物)の合成は、下記手順により行った。
まず、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル(3.0g)、合成例1で得られた化合物(17.896g)、酢酸パラジウム(0.336g)、ターシャルブトキシナトリウム(13.83g)、及びo−キシレン(100mL)を四つ口フラスコに入れ、アルゴンガス雰囲気下で、室温にて撹拌し、トリターシャルブチルホスフィン(1.214g)を滴下して溶液を調製した。次いで、この溶液を、80℃にて1時間攪拌し、還流にて1時間撹拌して、トルエンにて希釈し、硫酸マグネシウムにて脱水し、活性白土及びシリカゲルにて吸着処理を行った。そして、これを濾過、洗浄、及び濃縮することにより、黄色オイル状物質を得た。この黄色オイル状物質をシリカゲルカラムにて精製(トルエン/酢酸エチル=10/1)(体積比)して単離し、目的物を得た(収量5.7g、薄黄色オイル状物)。反応式を下記に示す。図13に、合成例5で得られた化合物の赤外吸収スペクトル図(KBr錠剤法)を示す。
【化19】

【0199】
(合成例6)
<3次元架橋ポリマーの材料の合成>
3次元架橋ポリマーの材料である[(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ]メチル基を3個以上有する化合物(下記構造式(1−12)で表される化合物)の合成は、下記手順により行った。
まず、4,4’−エチレンジアニリン(3.18g)、合成例1で得られた化合物(17.896g)、酢酸パラジウム(0.336g)、ターシャルブトキシナトリウム(13.83g)、及びo−キシレン(100mL)を四つ口フラスコに入れ、アルゴンガス雰囲気下で、室温にて撹拌し、トリターシャルブチルホスフィン(1.214g)を滴下して溶液を調製した。次いで、この溶液を、80℃にて1時間攪拌し、還流にて1時間撹拌して、トルエンにて希釈し、硫酸マグネシウムにて脱水し、活性白土及びシリカゲルにて吸着処理を行なった。そして、これを濾過、洗浄、及び濃縮することにより、黄色オイル状物質を得た。この黄色オイル状物質をシリカゲルカラムにて精製(トルエン/酢酸エチル=20/1)(体積比)して単離し、目的物を得た(収量5.7g、薄黄色オイル状物)。反応式を下記に示す。図14に、合成例6で得られた化合物の赤外吸収スペクトル図(KBr錠剤法)を示す。
【化20】

【0200】
(合成例7)
<3次元架橋ポリマーの材料の合成>
3次元架橋ポリマーの材料である[(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ]メチル基を3個以上有する化合物(下記構造式(1−16)で表される化合物)の合成は、下記手順により行った。
α,α’−ビス(4−アミノフェニル)−1,4−ジイソプロピルベンゼン(10.335g)、合成例1で得られた化合物(39.05g)、酢酸パラジウム(0.673g)、ターシャルブトキシナトリウム(27.677g)、及びo−キシレン(200mL)を四つ口フラスコに入れ、アルゴンガス雰囲気下で、室温にて撹拌し、トリターシャルブチルホスフィン(2.43g)を滴下して溶液を調製した。次いで、この溶液を、80℃にて1時間攪拌し、還流にて2時間撹拌して、トルエンにて希釈し、硫酸マグネシウムにて脱水し、活性白土及びシリカゲルにて吸着処理を行った。そして、これを濾過、洗浄、及び濃縮することにより、黄色オイル状物質を得た。この黄色オイル状物質をシリカゲルカラムにて精製(トルエン/酢酸エチル=10/1)して単離し、目的物を得た(収量23.5g、薄黄色アモルファス状物)。反応式を下記に示す。図15に、合成例7で得られた化合物の赤外吸収スペクトル図(KBr錠剤法)を示す。
【化21】

【0201】
(合成例8)
<3次元架橋ポリマーの材料の合成>
3次元架橋ポリマーの材料である[(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ]メチル基を3個以上有する化合物(下記構造式(1−19)で表される化合物)の合成は、下記手順により行った。
まず、1,1−ビス(4−アミノフェニル)シクロヘキセン(9.323g)、合成例1で得られた化合物(45.55g)、酢酸パラジウム(0.785g)、ターシャルブトキシナトリウム(32.289g)、及びo−キシレン(300mL)を四つ口フラスコに入れ、アルゴンガス雰囲気下で、室温にて撹拌し、トリターシャルブチルホスフィン(2.43g)を滴下して溶液を調製した。次いで、この溶液を、80℃にて1時間攪拌し、還流にて2時間撹拌して、トルエンにて希釈し、硫酸マグネシウムにて脱水し、活性白土及びシリカゲルにて吸着処理を行なった。そして、これを濾過、洗浄、及び濃縮することにより、黄色オイル状物質を得た。この黄色オイル状物質をシリカゲルカラムにて精製(トルエン/酢酸エチル=10/1)(体積比)して単離し、目的物を得た(収量11.42g、黄色アモルファス状物)。反応式を下記に示す。図16に、合成例8で得られた化合物の赤外吸収スペクトル図(KBr錠剤法)を示す。
【化22】

【0202】
(合成例9)
<中間体メチロール化合物の合成>
3次元架橋ポリマーの材料である[(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ]メチル基を3個以上有する化合物の製造原料として用いた中間体メチロール化合物の合成は、下記手順により行った。
まず、トリス(4−ホルミルフェニル)アミン(6.65g)、及びエタノール(150mL)を四つ口フラスコに入れ、室温にて撹拌し、水素化ホウ素ナトリウム(3.63g)を滴下して溶液を調製した。次いで、この溶液を、そのまま4時間撹拌して、酢酸エチルにて抽出し、硫酸マグネシウムにて脱水し、活性白土及びシリカゲルにて吸着処理を行なった。そして、これを濾過、洗浄、及び濃縮することにより、アモルファス状物質を得た。これをn−ヘキサンにて分散し、濾過、洗浄、及び乾燥にて取出し、目的物を得た(収量6.0g、薄黄白色アモルファス)。反応式を下記に示す。
【化23】

【0203】
(合成例10)
<3次元架橋ポリマーの材料の合成>
3次元架橋ポリマーの材料である[(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ]メチル基を3個以上有する化合物(下記構造式(A−1)で表される化合物)の合成は、下記手順により行った。
まず、合成例9で得られた中間体メチロール化合物(3.4g)、3,4−ジヒドロ−2H−ピラン(4.65g)、及びテトラヒドロフラン(100mL)を四つ口フラスコに入れ、5℃にて撹拌し、パラトルエンスルホン酸(58mg)を滴下して溶液を調製した。室温にて、5時間撹拌して、酢酸エチルにて抽出し、硫酸マグネシウムにて脱水し、活性白土及びシリカゲルにて吸着処理を行なった。そして、これを濾過、洗浄、及び濃縮することにより、黄色オイル状物質を得た。この黄色オイル状物質をシリカゲルカラムにて精製(トルエン/酢酸エチル=5/1)(体積比)して単離し、目的物を得た(収量2.7g、薄黄色オイル状物)。反応式を下記に示す。図17に、合成例10で得られたテトラヒドロピラニル化合物の赤外吸収スペクトル図(液膜法)を示す。
【化24】

【0204】
(合成例11)
<3次元架橋ポリマーの材料の合成>
3次元架橋ポリマーの材料である[(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ]メチル基を3個以上有する化合物(下記構造式(A−2)で表される化合物)の合成は、下記手順により行った。
まず、中間体メチロール化合物(1.274g)、3,4−ジヒドロ−2H−ピラン(1.346g)、及びテトラヒドロフラン(20mL)を四つ口フラスコに入れ、5℃にて撹拌し、パラトルエンスルホン酸(14mg)を滴下して溶液を調製した。次いで、この溶液を、室温にて、4時間撹して、酢酸エチルにて抽出し、硫酸マグネシウムにて脱水し、活性白土及びシリカゲルにて吸着処理を行なった。そして、これを濾過、洗浄、及び濃縮することにより、黄色オイル状物質を得た。この黄色オイル状物質をシリカゲルカラムにて精製(トルエン/酢酸エチル=20/1)(体積比)して単離し、目的物を得た(収量1.48g、黄色オイル状物)。反応式を下記に示す。図18に、合成例11で得られた化合物の赤外吸収スペクトル図(KBr錠剤法)を示す。
【化25】

【0205】
(合成例12)
<比較材料の合成>
比較例で用いた化合物(構造式(C−1)で表される化合物)の合成は、下記手順により行った。
まず、4,4’−ジアミノジフェニルメタン(0.991g)、合成例2で合成した化合物(7.41g)、ターシャルブトキシナトリウム(3.844g)、ビス(トリ−t−ブトキシホスフィン)パラジウム(52mg)、及びo−キシレン(20mL)を四つ口フラスコに入れ、アルゴンガス雰囲気下で、室温にて撹拌して、溶液を調製した。そして、これを還流にて1時間攪拌した後、トルエンにて希釈し、硫酸マグネシウムにて脱水し、活性白土及びシリカゲルにて吸着処理を行った。そして、これを濾過、洗浄、及び濃縮することにより、黄色オイル状物質を得た。この黄色オイル状物質をシリカゲルカラムにて精製(トルエン/酢酸エチル=10/1)(体積比)して単離し、目的物を得た(収量4.12g、薄黄色アモルファス状物)。反応式を下記に示す。図19に、合成例12で得られた化合物の赤外吸収スペクトル図(KBr錠剤法)を示す。
【化26】

【0206】
(合成例13)
<比較材料の合成>
比較例で用いた化合物(構造式(C−2)で表される化合物)の合成は、下記手順により行った。
まず、4,4’−ジアミノジフェニルメタン(0.991g)、合成例3で合成した化合物(6.603g)、ターシャルブトキシナトリウム(3.844g)、ビス(トリ−t−ブトキシホスフィン)パラジウム(52mg)、及びo−キシレン(20mL)を四つ口フラスコに入れ、アルゴンガス雰囲気下で、室温にて撹拌して、溶液を調製した。そして、これを還流にて1時間攪拌した後、トルエンにて希釈し、硫酸マグネシウムにて脱水し、活性白土及びシリカゲルにて吸着処理を行った。そして、これを濾過、洗浄、及び濃縮することにより、黄色オイル状物質を得た。この黄色オイル状物質をシリカゲルカラムにて精製(トルエン/酢酸エチル=20/1)(体積比)して単離し、目的物を得た(収量3.52g、薄黄色粉末)。反応式を下記に示す。図20に、合成例13で得られた化合物の赤外吸収スペクトル図(KBr錠剤法)を示す。
【化27】

【0207】
(合成例14)
<中間体アルデヒド化合物(比較材料用)の合成>
比較例で用いた化合物(構造式(C−3)で表される化合物)の合成に用いられる中間体アルデヒド化合物の合成は、下記手順により行った。
4,4’−メチレンビス(N,N−ジフェニルアニリン)(30.16g)、N−メチルホルムアニリド(MFA)(71.36g)、及びo−ジクロロベンゼン(400mL)を四つ口フラスコに入れ、アルゴンガス雰囲気下で、室温にて撹拌して、溶液を調製した。そして、この溶液に、オキシ塩化リン(82.01g)を滴下し、80℃に昇温して撹拌した。これに、塩化亜鉛(32.71g)を滴下し、80℃にて撹拌を約10時間行った後、120℃にて約3時間撹拌を行った。これに、水酸化カリウム水溶液を加え、加水分解反応を行った。これを、ジクロロメタンにて抽出し、硫酸マグネシウムにて脱水し、活性白土にて吸着処理を行った。そして、これを濾過、洗浄、及び濃縮することにより、結晶物を得た。この結晶物をシリカゲルカラムにて精製(トルエン/酢酸エチル=8/2)(体積比)して単離し、得られた結晶物をメタノール/酢酸エチルにて再結晶して、目的物を得た(収量27.80g、黄色粉末)。反応式を下記に示す。図21に、合成例14で得られた化合物の赤外吸収スペクトル図(KBr錠剤法)を示す。
【化28】

【0208】
(合成例15)
<比較材料の合成>
比較例で用いた化合物(構造式(C−3)で表される化合物)の合成は、下記手順により行った。
まず、合成例14で得た中間体アルデヒド化合物(12.30g)、エタノール(150mL)を四つ口フラスコに入れ、室温下にて撹拌し、水素化ホウ素ナトリウム(3.63g)を滴下して、4時間撹拌して、溶液を調製した。次いで、この溶液を酢酸エチルにて抽出し、硫酸マグネシウムにて脱水し、活性白土及びシリカゲルにて吸着処理を行なった。そして、これを濾過、洗浄、及び濃縮することにより、アモルファス状物質を得た。これを、n−ヘキサンにて分散し、濾過、洗浄、及び乾燥して取出し、目的物を得た(収量12.0g、薄黄白色アモルファス)。図22に、合成例15で得られた化合物の赤外吸収スペクトル図(KBr錠剤法)を示す。
【化29】

【0209】
(実施例1)
直径30mmのアルミニウムシリンダー上に、下記組成の下引き層塗工液、下記組成の電荷発生層塗工液、及び下記組成の電荷輸送層塗工液を順次、塗布し、乾燥することにより、厚み3.5μmの下引き層、厚み0.2μmの電荷発生層、及び厚み25μmの電荷輸送層を形成した。
【0210】
〔下引き層塗工液の組成〕
・ アルキッド樹脂 ・・・ 6部
(ベッコゾール1307−60−EL、DIC社製)
・ メラミン樹脂 ・・・ 4部
(スーパーベッカミンG−821−60、DIC社製)
・ 微粉末顔料(酸化チタン) ・・・ 40部
(CREL、石原産業株式会社製)
・ 有機溶剤(メチルエチルケトン) ・・・ 50部
【0211】
〔電荷発生層塗工液の組成〕
・ 結着樹脂(ポリビニルブチラール樹脂 ・・・ 0.5部
(XYHL、UCC社製)
・ 有機系材料(下記構造式で表されるビスアゾ顔料) ・・・ 2.4部
・ 有機溶剤(シクロヘキサノン) ・・・ 200部
・ 有機溶剤(メチルエチルケトン) ・・・ 80部
【化30】

【0212】
〔電荷輸送層塗工液の組成〕
・ 結着樹脂(ビスフェノールZポリカーボネート樹脂) ・・・ 10部
(パンライトTS−2050、帝人化成株式会社製)
・ 有機溶剤(テトラヒドロフラン) ・・・ 100部
・ シリコーンオイル ・・・ 0.2部
(1質量%シリコーンオイルのテトラヒドロフラン溶液)
(KF50−100CS、信越化学工業株式会社製)
・ 電荷輸送性物質(下記構造式(C−5)で表される化合物) ・・・ 5部
【化31】

【0213】
続いて、下記無機フィラー、酸性分散剤、及び有機溶剤を、アルミナボールを用いたボールミルによって24時間分散させた。この分散物に、下記3次元架橋ポリマーの材料及び酸触媒を有機溶剤に溶解した溶液を加え、混合分散させることにより、下記組成の[架橋型電荷輸送層塗工液]を作製した。得られた電荷輸送層上に、下記組成の[架橋型電荷輸送層塗工液]をスプレー塗工し、135℃で30分間乾燥を行い、厚み5.0μmの架橋型電荷輸送層を設けた。以上により、実施例1の電子写真感光体を製造した。
【0214】
〔架橋型電荷輸送層塗工液の組成〕
・ 3次元架橋ポリマーの材料 ・・・ 10部
(前記構造式(1−1)で表される化合物)
・ 無機フィラー(α型アルミナ) ・・・ 1部
(粒径約0.3μm、比抵抗1010Ω・cm以上)
(pH8〜9、商品名「スミコランダムAA−03」、住友化学工業社製)
・ 酸性分散剤(ポリカルボン酸化合物) ・・・ 0.05部
(酸価約180mgKOH/g、固形分50%)
(商品名「BYK−P104」、BYKケミー社製)
・ 酸触媒(パラトルエンスルホン酸・一水和物) ・・・ 0.02部
・ 有機溶剤(テトラヒドロフラン) ・・・ 70部
・ 有機溶剤(シクロヘキサノン) ・・・ 5部
【0215】
(実施例2〜12)
実施例1において、[架橋型電荷輸送層塗工液]における[3次元架橋ポリマーの材料]、[酸性分散剤]及び[無機フィラー]の少なくともいずれかを表1に記載のように変更したこと以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体を製造した。表2は、用いた材料の製品名及び製造会社名を記載する。
【0216】
(比較例1)
実施例1における[架橋型電荷輸送層塗工液]において酸性分散剤を用いなかったこと以外は、実施例1と同様にして、電子写真感光体を製造した。
【0217】
(比較例2)
実施例1における3次元架橋ポリマーの材料として、前記構造式(1−1)で表される化合物を、比較材料として、前記構造式(C−1)で表される化合物としたこと以外は、実施例1と同様にして、電子写真感光体を製造した。
【0218】
(比較例3)
実施例1における3次元架橋ポリマーの材料として、前記構造式(1−1)で表される化合物を、比較材料として、前記構造式(C−2)で表される化合物としたこと以外は、実施例1と同様にして、電子写真感光体を製造した。
【0219】
(比較例4)
実施例1における3次元架橋ポリマーの材料として、前記構造式(1−1)で表される化合物を、比較材料として、前記構造式(C−3)で表される化合物としたこと以外は、実施例1と同様にして、電子写真感光体を製造した。
【0220】
(比較例5)
実施例1における3次元架橋ポリマーの材料として、前記構造式(1−1)で表される化合物を、比較材料として、下記構造式(C−4)で表される化合物としたこと以外は、実施例1と同様にして、電子写真感光体を製造した。
【化32】

【0221】
(比較例6)
実施例1における[架橋型電荷輸送層塗工液]を以下のように変更したこと以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体を製造した。
〔架橋型電荷輸送層塗工液の組成〕
・ 比較材料(前記構造式(C−4)で表される化合物) ・・・ 5.5部
・ レゾール型フェノール樹脂(PL−2211、群栄化学社製)・・・ 7部
・ 無機フィラー(α型アルミナ) ・・・ 1.3部
(粒径約0.3μm、比抵抗1010Ω・cm以上)
(pH8〜9、商品名「スミコランダムAA−03」、住友化学工業社製)
・ 酸性分散剤(ポリカルボン酸化合物) ・・・ 0.07部
(酸価約180mgKOH/g、固形分50%)
(商品名「BYK−P104」、BYKケミー社製)
・ 酸触媒(Nacure2500、楠本化成社製) ・・・ 0.2部
・ 有機溶剤(イソプロパノール) ・・・ 100部
・ 有機溶剤(メチルエチルケトン) ・・・ 40部
【0222】
(比較例7)
実施例1における[架橋型電荷輸送層塗工液]を以下のように変更したこと以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体を製造した。
〔架橋型電荷輸送層塗工液の組成〕
・ 3次元架橋ポリマーの材料 ・・・ 10部
(前記構造式(1−1)で表される化合物)
・ 酸触媒(パラトルエンスルホン酸・一水和物) ・・・ 0.02部
・ 有機溶剤(テトラヒドロフラン) ・・・ 90部
【0223】
(比較例8)
実施例1における[架橋型電荷輸送層塗工液]を以下のように変更したこと以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体を製造した。
〔保護層塗工液の組成〕
・ ポリカーボネート樹脂(Zポリカ、帝人化成社製) ・・・ 10部
・ 下記構造式(C−5)で表される電荷輸送性物質 ・・・ 8部
【化33】

・ 無機フィラー(α型アルミナ) ・・・ 2.0部
(粒径約0.3μm、比抵抗1010Ω・cm以上)
(pH8〜9、商品名「スミコランダムAA−03」、住友化学工業社製)
・ 酸性分散剤(ポリカルボン酸化合物) ・・・ 0.1部
(酸価約180mgKOH/g、固形分50%)
(商品名「BYK−P104」、BYKケミー社製)
・ 有機溶剤(テトラヒドロフラン) ・・・ 370部
・ 有機溶剤(シクロヘキサノン) ・・・ 110部
・ 酸化防止剤(下記構造式で表される化合物) ・・・ 0.2部
【化34】

ただし、tBuは、t−ブチル基を表す。
【0224】
(比較例9)
比較例8における[酸性分散剤]の添加量を0.4部に変更したこと以外は、比較例8と同様にして、電子写真感光体を製造した。
【0225】
(比較例10)
実施例1において[架橋型電荷輸送層]を設けなかったこと以外は、実施例1と同様にして、電子写真感光体を製造した。
【0226】
【表1】

【0227】
【表2】

【0228】
(評価)
実施例及び比較例で製造した電子写真感光体について、下記評価を実施した。
【0229】
<[(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ]メチル基の残存の有無>
本発明の3次元架橋ポリマーにおいて、[(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ]メチル基の一部が脱離しているかどうかを確認するために、下記赤外線吸収スペクトル測定及び熱重量分析を行った。
【0230】
<<赤外吸収スペクトル測定>>
[(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ]メチル基の一部が脱離しているかどうかを確認するために、赤外吸収スペクトルを測定することにより、[(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ]メチル基により大きな吸収を示す赤外吸収スペクトルの脂肪族C−H伸縮振動ピーク(2,940±10cm−1)の反応前後の強度を比較した。この時、膜厚や濃度により赤外吸収スペクトル強度は変化し、絶対値で比較することが困難なため、反応前後で変化のない芳香族C−H伸縮振動ピーク(3,028±10cm−1)との強度比により、脂肪族C−H伸縮振動ピーク(2,940±10cm−1)の反応前後の強度比を比較した。なお、測定には、フーリエ変換赤外分光光度計(HORIBA FT720、堀場製作所社製)を使用した。
【0231】
赤外吸収スペクトル測定(反応前)(1)は、3次元架橋ポリマーの材料として、前記構造式(1−1)で表される化合物を揮発性の高い適当な非水系溶媒(塩化メチレン)に溶解させ、その液を赤外吸収領域に透明なKBr板上に塗布し乾燥させて、該透明板上に化合物の薄膜(数μm程度)を形成し、これを用いて測定した。
【0232】
赤外吸収スペクトル測定(反応後)(2)は、アルミシリンダー上へ直接、下記架橋型電荷輸送層塗工液をスプレー塗工して、135℃で30分加熱して3次元架橋膜を形成し、カッターナイフ等で適当な大きさに膜を剥がし取り、KBr板(35mm×35mm、厚み5mm、日本分光社製)に該フィルムを挟み込んで測定した。
〔赤外吸収スペクトル測定用の架橋型電荷輸送層塗工液の組成〕
・ 3次元架橋ポリマーの材料 ・・・ 10部
(前記構造式(1−1)で表される化合物)
・ 酸触媒(パラトルエンスルホン酸・一水和物) ・・・ 0.02部
・ テトラヒドロフラン(脱水) ・・・ 90部
【0233】
図23は、前記構造式(1−1)で表される化合物の反応前の赤外吸収スペクトルを示す。反応前の電荷輸送性化合物の脂肪族C−H伸縮振動ピーク(2,940±10cm−1)の赤外吸収スペクトル強度をA、反応前の電荷輸送性化合物の芳香族C−H伸縮振動ピーク(3,028±10cm−1)の赤外吸収スペクトル強度をBとしたとき、A/Bは2.95であった。
【0234】
図24は、アルミシリンダー上に上記架橋型電荷輸送層塗工液を用いて形成された3次元架橋膜の赤外吸収スペクトルを示す。3次元架橋ポリマーが形成されたかどうか調べるために、テトラヒドロフランを浸した綿棒で膜表面を擦ってみたところ、擦った後の痕跡が全く見られなかった。反応後の電荷輸送性化合物の脂肪族C−H伸縮振動ピーク(2,940±10cm−1)の赤外吸収スペクトル強度をC、反応後の電荷輸送性化合物の芳香族C−H伸縮振動ピーク(3,028±10cm−1)の赤外吸収スペクトル強度をDとしたとき、C/Dは1.52であった。
【0235】
これらより(C/D)/(A/B)=0.52と求められ、(C/D)/(A/B)が1より小さいことから、[(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ]メチル基が脱離していることがわかった。
【0236】
図25は、合成例15で得られた構造式(C−3)で表される化合物の赤外吸収スペクトルを示す。前記構造式(C−3)で表される化合物は、前記構造式(1−1)で表される化合物と同じ電荷輸送性化合物構造を有し、(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ]メチル基を有さないメチロール化合物である。また、赤外吸収スペクトルの測定は、上述の赤外吸収スペクトル測定(反応前)(1)により測定した。
【0237】
図23〜図25の赤外吸収スペクトルを比較すると、脂肪族C−H伸縮振動のピーク(2,940cm−1)は、大部分が[(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ]メチル基に由来するピークであり、3次元架橋膜となった後も[(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ]メチル基が残存していることがわかった。
【0238】
<<熱重量分析>>
次に、電荷輸送性化合物の芳香環に[(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ]メチル基を3個以上有する化合物を、酸触媒により重合させたときの熱重量を測定した。[(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ]メチル基の一部が脱離しているとすれば、3次元架橋膜を形成する際に、相当量の重量減少が起こると考えられるため、前記熱重量の測定を行った。前記熱重量の測定は、示差熱熱重量同時測定装置(TG/DTA6200、Seiko Instruments社製)を用いて行った。
【0239】
上記赤外吸収スペクトル測定で用いた架橋型電荷輸送層塗工液を、アルミニウム製のオープンサンプルパン(P/N SSC000E030)上に滴下し乾燥させて、測定を行った。初期温度を30℃に設定し、窒素ガスを毎分200mLの流量で流しながら、毎分20℃で150℃まで温度を上昇させ、150℃で60分保持して測定を行った。
【0240】
図26に3次元架橋ポリマーの材料である前記構造式(1−1)で表される化合物(電荷輸送性化合物の芳香環に[(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ]メチル基を3個以上有する化合物)の熱重量分析結果を示す。本実験条件においては、約10%が溶媒の重量減少と見積もれることから、重合反応で約25%の重量減少をしていることがわかった。この重量減少は、[(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ]メチル基が脱離していることに起因することが示唆された。
【0241】
また、[(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ]メチル基のどの部分が脱離しているのかは明瞭ではないが、仮に、下記反応様式1のように、[(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ]メチル基のテトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル基部分が切れて脱離し、他方の[(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ]メチル基の(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ基部分が切れて脱離しながら、ジメチレンエーテル結合を形成する反応が起こっていると仮定すると、全ての[(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ]メチル基が反応した場合、39%の重量減少が起こることがわかっている。しかし、実際は、25%の重量減少に留まっていたため、3次元架橋膜となった後も[(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ]メチル基が残存していることが示唆された。
【化35】

ただし、Arは、本発明で使用される電荷輸送性化合物の任意の芳香環を表す。
【0242】
以上より、本発明の3次元架橋ポリマーは、電荷輸送性化合物の芳香環に[(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ]メチル基を3個以上有する化合物が、酸触媒による[(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ]メチル基の一部が脱離する反応により得られることがわかった。なお、この3次元架橋ポリマーは、溶剤不溶である。
【0243】
<溶解性試験(3次元架橋ポリマーの形成の有無)>
電子写真感光体における架橋型電荷輸送層に、3次元架橋ポリマーが形成されたかどうか調べるためにテトラヒドロフランを用いて溶解性試験を行った。溶解性試験は、テトラヒドロフランを浸した綿棒で電子写真感光体の表面を擦り、膜の変形の有無を目視で観察し、下記評価基準により、評価した。結果を表3に示す。
[評価基準]
○:不溶 (擦った後の痕跡が全く見られない場合)
△:一部溶解(膜は残っているが痕跡の残る場合)
×:溶解 (膜が溶けてしまう場合)
【0244】
<画像出力試験>
画像出力試験は、デジタルフルカラー複合機(imagio Neo 455、株式会社リコー製)のプロセスカートリッジに、実施例及び比較例で製造した電子写真感光体を着装して行った。前記複合機の暗部電位を700(−V)に設定した後、リコーマイリサイクルペーパーGP(A4用紙)を用いて画像出力(解像度:600dpi×600dpi)を行った。また、連続500枚の画像(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各中間調帯模様のテストパターン)を毎分60枚の印刷速度で繰り返し行い、トータル20万枚の印刷を行った。
なお、溶解性試験にて「×:溶解」又は「△:一部溶解」した各電子写真感光体は、強固な3次元架橋ポリマーを形成していないことが明瞭である。そのため、長期にわたって機械的耐久性、電気的特性、感光安定性、耐ガス安定性等を満足する電子写真感光体を得ることは困難であり、これらの評価外とした比較例がある。また、比較例1は、酸性分散剤を添加していなかったため、無機フィラーの凝集が強く、塗工液を作製後すみやかに無機フィラーが沈降し、架橋型電荷輸送層塗工液を塗工することができなかった。よって、比較例1は、溶解性試験については、評価対象外とした。比較例8〜9は、熱可塑性樹脂を用いており、テトラヒドロフランにて溶解することが明瞭であるため、溶解性試験については、評価対象外とした。比較例10は、架橋型輸送層を設けていないため、溶解性試験については、評価対象外とした。また、比較例10は、画像出力試験において、途中で地汚れが発生したため、それ以降の機械的耐久性、電気的特性、感光安定性、耐ガス安定性等の評価については、評価対象外とした。結果を表3に示す。
【0245】
<画像品質の評価>
画像品質は、中間調帯模様部(2by2ドットブラック画像部)の画像濃度を画像濃度計(X−Rite939:SDG社製)により測定し、下記評価基準により、評価した。結果を表3に示す。
[評価基準]
◎:濃度0.3超
○:濃度0.2以上0.3以下
△:濃度0.1以上0.2未満
×:濃度 0以上0.1未満
【0246】
<機械的耐久性の評価>
機械的耐久性は、初期と10万枚、及び20万枚印刷後での膜厚差より摩耗量(μm)を測定し、評価した。結果を表3に示す。
【0247】
<電気的特性の評価>
電気的特性は、初期と10万枚印刷後、及び20万枚印刷後での画像露光光源光量が約0.4μJ/cmにおける明部電位(−V)を測定し、評価した。結果を表3に示す。
【0248】
<環境安定性の評価>
環境安定性は、上記画像出力装置を30℃、90RH%の高温高湿ルームに入れ、連続50枚の画像出力を行い、50枚目の中間調帯模様部(2by2ドットブラック画像部)の画像濃度を画像濃度計(X−Rite939、SDG社製)により測定し、下記評価基準に従い、評価した。結果を表3に示す。
[評価基準]
◎:濃度0.3超
○:濃度0.2以上0.3以下
△:濃度0.1以上0.2未満
×:濃度 0以上0.1未満
【0249】
<耐ガス安定性>
耐ガス安定性は、作製した電子写真感光体をNOxガス暴露器にNOガス5ppm/NOガス20ppmの条件で4日間暴露した後、出力画像の評価を行った。耐ガス安定性は、下記評価基準に従い、評価した。結果を表3に示す。
[評価基準]
◎:良好 (画像劣化がほとんどない)
○:解像度やや低下(画質劣化が若干認められるものの、問題ないレベル)
△:解像度低下 (明らかに画像劣化がみられる)
×:画像ボケ発生 (画像の判別が困難)
【0250】
【表3】

【0251】
<溶解性試験(3次元架橋ポリマーの形成の有無)結果>
実施例1〜12は、電荷輸送性化合物の芳香環に[(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ]メチル基を3個以上有する化合物を用いたため、良好な反応性を示し、3次元架橋ポリマーを形成することができた。
【0252】
比較例2は、溶解した。電荷輸送性化合物の芳香環に[(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ]エチル基を4つ有する化合物は、反応性がなく、3次元架橋ポリマーを形成していないことがわかった。
比較例3は、一部不溶であった。電荷輸送性化合物の芳香環に(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ基を4つ有する化合物は、反応性を有するものの、架橋密度の高い3次元架橋ポリマーを形成していないことがわかった。
比較例4は、電荷輸送性化合物の芳香環にメチロール基を4つ有する化合物を用いたため、反応性が良好であり、3次元架橋ポリマーを形成することができた。
比較例5は、比較例2と同様に、3次元架橋ポリマーを形成することができなかった。
比較例6は、比較例5の塗工液に反応性のフェノール樹脂を添加したため、3次元架橋ポリマーを形成することができた。
比較例7は、実施例1と同様に電荷輸送性化合物の芳香環に[(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ]メチル基を3個以上有する化合物を用いたため、3次元架橋ポリマーを形成することができた。
【0253】
<機械的耐久性、電気的特性、環境安定性、耐ガス安定性の評価結果>
評価を行った実施例1〜12について説明する。
実施例1〜8の電子写真感光体は、耐摩耗性が高く機械的耐久性に優れ、明部電位の上昇が少なく電気的特性に優れることがわかった。このことは、実施例1〜8の電子写真感光体と、架橋型電荷輸送層を設けない比較例10、無機フィラー及び分散剤を含有しない比較例7等と比較して、耐摩耗性が高く機械的耐久性に優れることからもわかる。
実施例9の電子写真感光体は、酸性分散剤として、ポリカルボン酸化合物でないものを用いたため、明部電位が高くなる傾向が見られた。
実施例10の電子写真感光体は、無機フィラーとして酸性のシリカを用いたため、解像度が低下する傾向が見られた。
実施例11の電子写真感光体は、画像品質の評価は特に問題ないが、前記一般式(1)で表される化合物を用いた実施例に比べると、僅かに明部電位が高く、機械的耐久性(耐摩耗性)にやや劣ることがわかった。
実施例11で用いた前記構造式(A−1)で表される化合物は、前記一般式(1)で表される化合物に比べ、分子量あたりの[(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ]メチル基が多く、架橋密度が高くなりやすいが、そのために分子運動性が低下し、電気特性の低下に繋がったと考えられる。また、前記一般式(1)で表される化合物のように連結基を持たないことから分子の構造歪みが緩和されにくく、耐摩耗性が低下したと考えられる。
実施例12の電子写真感光体は、3次元架橋ポリマーの材料として、電荷輸送性化合物の芳香環に[(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ]メチル基を4つ有し、2つのトリフェニルアミン構造が共役で連結している化合物を用いたため、耐摩耗性が高く機械的耐久性に優れ、明部電位が低く電気的特性に優れることがわかった。しかし、この2つのトリフェニルアミン構造が共役で連結している電荷輸送性化合物は、酸化電位が小さく、環境安定性、及び耐ガス安定性においては、やや劣ることがわかった。
【0254】
評価を行った比較例4、6〜9について説明する。
比較例4の電子写真感光体は、3次元架橋ポリマーの材料として、メチロール化合物を用いたため、未反応の水酸基に由来して、環境特性が非常に悪かった。
比較例6の電子写真感光体は、架橋型電荷輸送層塗工液にフェノール樹脂を添加したため、架橋型電荷輸送層に3次元架橋ポリマーが形成されたが、硬化反応の不均一性によりフィラー保持力が低下し、機械的耐久性(耐摩耗性)に劣ることがわかった。また、フェノール樹脂の水酸基に由来して、環境安定性が悪くなることがわかった。
比較例7の電子写真感光体は、無機フィラー及び分散剤を含有しないため、耐ガス安定性の評価にて、解像度の低下が見られた。これは、架橋型電荷輸送層に残存する酸触媒に由来するものと考えられる。本発明においては、塩基性の無機フィラーがそれを吸着し、効率的に中和することにより、画像濃度低下が抑制されているものと推測された。
比較例8〜9の電子写真感光体は、前記酸性分散剤の添加量を増量すると画像ボケが発生した。また、無機フィラーを含有していても、結着樹脂として熱可塑性樹脂(ポリカーボネート樹脂)を用いた場合には、機械的耐久性(耐摩耗性)に劣ることがわかった。
【0255】
以上のように、本発明によれば、優れた機械的耐久性、電気的特性、環境安定性、及び耐ガス安定性を兼ね備えるため、環境変動が発生する環境下においても安定して高画質な画像を出力し続けることができる電子写真感光体、並びにこれを用いた画像形成装置及びプロセスカートリッジの提供が可能となることがわかった。
【符号の説明】
【0256】
1 導電性支持体
2 電荷発生層
3 電荷輸送層
5 架橋型電荷輸送層
6 感光層(最表面層)
10 電子写真感光体
10Y 電子写真感光体
10M 電子写真感光体
10C 電子写真感光体
10K 電子写真感光体
11 帯電手段
11Y 帯電手段
11M 帯電手段
11C 帯電手段
11K 帯電手段
12 露光手段
12Y 露光手段
12M 露光手段
12C 露光手段
13K 露光手段
13 現像手段
13Y 現像手段
13M 現像手段
13C 現像手段
13K 現像手段
16 転写手段
16Y 転写手段
16M 転写手段
16C 転写手段
16K 転写手段
17 クリーニング手段
17Y クリーニング手段
17M クリーニング手段
17C クリーニング手段
17K クリーニング手段
18 除電手段
23 転写手段(二次転写手段)
24 定着手段
【先行技術文献】
【特許文献】
【0257】
【特許文献1】特開2000−066425号公報
【特許文献2】特開2009−229549号公報
【特許文献3】特開2006−084711号公報
【特許文献4】特開2005−099688号公報
【特許文献5】特開2000−330313号公報
【特許文献6】特許第3802787号公報
【特許文献7】特開2004−233756号公報
【特許文献8】特開2007−233425号公報

【特許請求の範囲】
【請求項1】
導電性支持体と、該導電性支持体上に少なくとも感光層を有する電子写真感光体であって、
前記電子写真感光体が、最表面層を有し、
前記最表面層が、無機フィラーと、酸性分散剤と、3次元架橋ポリマーとを有し、
前記3次元架橋ポリマーが、電荷輸送性化合物の芳香環に[(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ]メチル基を3個以上有する化合物が、酸触媒により、該[(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ]メチル基の一部が切れて脱離する反応により重合して形成されることを特徴とする電子写真感光体。
【請求項2】
酸性分散剤が、ポリカルボン酸化合物である請求項1に記載の電子写真感光体。
【請求項3】
無機フィラーが、金属酸化物である請求項1から2のいずれかに記載の電子写真感光体。
【請求項4】
金属酸化物が、酸化チタン、及びアルミナの少なくともいずれかである請求項3に記載の電子写真感光体。
【請求項5】
電荷輸送性化合物の芳香環に[(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル)オキシ]メチル基を3個以上有する化合物が、下記一般式(1)で表される化合物である請求項1から4のいずれかに記載の電子写真感光体。
【化1】

ただし、前記一般式(1)中、Xは、炭素数が1〜4のアルキレン基、炭素数が2〜6のアルキリデン基、フェニレン基を介して炭素数が2〜6のアルキリデン基が2個結合した2価基又は酸素原子を表し、Ar、Ar、Ar、Ar、Ar及びArは、アルキル基を置換基として有してもよい炭素数が6〜18の2価の芳香族炭化水素基を表す。
【請求項6】
一般式(1)で表される化合物が、下記一般式(1−1)で表される化合物である請求項5に記載の電子写真感光体。
【化2】

ただし、前記一般式(1−1)中、Xは、−CH−、−CHCH−、−C(CH−Ph−C(CH−、−C(CH−又は−O−を表し、Phは、フェニレン基を表し、R、R、R、R、R及びRは、同一であってもよいし、異なっていてもよく、水素原子、メチル基又はエチル基を表し、o、p、q、r、s及びtは、1〜4の整数を表す。
【請求項7】
導電性支持体上に少なくとも電荷発生層、電荷輸送層、及び架橋型電荷輸送層をこの順に有してなり、該架橋型電荷輸送層が、前記最表面層である請求項1から6のいずれかに記載の電子写真感光体。
【請求項8】
電子写真感光体表面を帯電させる帯電工程と、帯電された電子写真感光体表面を露光して静電潜像を形成する露光工程と、前記静電潜像を、トナーを用いて現像して可視像を形成する現像工程と、前記可視像を記録媒体に転写する転写工程と、前記記録媒体に転写された転写像を定着させる定着工程とを少なくとも含む画像形成方法であって、前記電子写真感光体が、請求項1から7のいずれかに記載の電子写真感光体であることを特徴とする画像形成方法。
【請求項9】
電子写真感光体と、該電子写真感光体表面を帯電させる帯電手段と、帯電された電子写真感光体表面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像をトナーを用いて現像して可視像を形成する現像手段と、前記可視像を記録媒体に転写する転写手段と、前記記録媒体に転写された転写像を定着させる定着手段とを少なくとも有する画像形成装置であって、前記電子写真感光体が、請求項1から7のいずれかに記載の電子写真感光体であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項10】
電子写真感光体と、帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段、クリーニング手段及び除電手段から選択される少なくとも1つの手段を有し、画像形成装置本体に着脱可能であるプロセスカートリッジにおいて、前記電子写真感光体が、請求項1から7のいずれかに記載の電子写真感光体であることを特徴とするプロセスカートリッジ。

【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図17】
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【図26】
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【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【図14】
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【図15】
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【図16】
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【図18】
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【図19】
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【図20】
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【図21】
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【図22】
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【図23】
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【図24】
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【図25】
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【公開番号】特開2013−105089(P2013−105089A)
【公開日】平成25年5月30日(2013.5.30)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−249879(P2011−249879)
【出願日】平成23年11月15日(2011.11.15)
【出願人】(000006747)株式会社リコー (37,907)
【Fターム(参考)】