説明

電子写真感光体、電子写真感光体の製造方法、プロセスカートリッジおよび電子写真装置

【課題】 ポチ状の画像欠陥が発生しにくく、かつ、長期間繰り返し使用した後でも短期間使用したときの電位変動が抑制された電子写真感光体およびその製造方法、ならびに、電子写真感光体を有するプロセスカートリッジおよび電子写真装置を提供する。
【解決手段】 電子写真感光体の電荷発生層が、電荷発生物質と、ポリビニルアセタールと、特定の化合物(フルオレノン誘導体)とを含有する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電子写真感光体およびその製造方法、ならびに、電子写真感光体を有するプロセスカートリッジおよび電子写真装置に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、電子写真装置に用いられる電子写真感光体として、電荷発生物質を含有する電荷発生層および電荷輸送物質を含有する電荷輸送層を有する電子写真感光体(有機電子写真感光体)が用いられている。
【0003】
電子写真感光体の電位特性(帯電性や感度)は、上記電荷発生層および電荷輸送層に用いられる材料の種類に依存する。よって、上記材料の構造や組み合わせによって、電子写真感光体の電位特性を向上させることができることがわかっている。
【0004】
昨今の電子写真装置の高速化(プロセススピードの高速化)に伴い、帯電性の向上、高感度化など電位特性をより良くすることはもちろんのことであるが、繰り返し使用時の電位変動(帯電性の変化、感度の変化)をより抑えることも課題となっている。具体的には、下記(1)および(2)の観点における電位変動(帯電性の変化、感度の変化)をより抑えることが課題となっている。
【0005】
(1)電子写真感光体の使用開始時から電子写真感光体の寿命を迎えるまでの間の長期間の繰り返し使用および、
(2)比較的短期間(例えば画像出力開始1枚目から連続1000枚程度出力するまでの間)の短期間の繰り返し使用
上記(1)の観点では、電子写真感光体の構成によって電位変動が大きくなる(電位特性が大きく劣化する)場合がある。このような場合、長期間繰り返し使用した後に電子写真感光体を放置したとしても、使用開始時の電位特性には戻らず、回復性が小さいといえる。
【0006】
一方、上記(2)の観点において電位変動が大きい場合、例えば、出力した用紙1枚目の画像の色味と1000枚目の色味が変化してしまうことがある。しかしながら、このような短期間の電位変動は、電子写真感光体を放置することで、使用開始時の電位特性まで比較的短時間で回復しやすい。
【0007】
そして、上記(2)において放置したとしても短時間で回復しきれなくなった電位変動分の積み重ねが、上記(1)における電位変動につながると考えられている。
【0008】
電子写真感光体にとって、上記(1)および(2)の観点における電位変動を抑え、常に安定した画像を出力可能にすることが重要である。そして、とりわけ問題となるのが、上記(2)の観点における電位変動であり、色味の変化がいかなる状況においても小さいことが強く求められる。
【0009】
すなわち、電子写真感光体の使用のごく初期における上記(2)における電位変動が抑制されていること、あるいは、その電子写真感光体を長期間繰り返し使用した後においても上記(2)における電位変動が抑制されていることが求められる。
【0010】
特許文献1には、電子写真感光体の電荷発生層に特定のフルオレノン化合物を含有させることで電位変動を抑制する技術が開示されている。しかしながら、特許文献1においては、上記(2)の観点における電位変動については注目されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0011】
【特許文献1】特開平02−97961号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0012】
特許文献1に開示されている電子写真感光体は、たしかに、電子写真感光体の使用のごく初期の段階では短期間使用したときの電位変動(上記(2))は小さかった。しかしながら、これらの電子写真感光体を長期間繰り返し使用(上記(1))した後、再び短期間使用したときの電位変動(上記(2))を見てみると、初期に測定した電位変動量よりも大きくなっているという現象があることが明らかとなった。
【0013】
また、長期間繰り返し使用における電位変動量が大きくても小さくても、その後短期間使用した際の電位変動量を見てみると、初期に測定した短期間使用したときの電位変動量よりも大きくなっているということもわかった。
【0014】
また、特許文献1に開示されているフルオレノン化合物は、結着樹脂としてポリビニルアセタールを用いた電荷発生層に用いた場合、出力画像上にポチ状の画像欠陥が発生しやすいことがわかった。また、この現象は、特に電荷発生層用塗布液を高温環境下に保管したときに顕著に発生することもわかった。
【0015】
本発明の目的は、ポチ状の画像欠陥が発生しにくく、かつ、長期間繰り返し使用した後でも短期間使用したときの電位変動が抑制された電子写真感光体およびその製造方法を提供することにある。
【0016】
また、本発明の目的は、上記電子写真感光体を有するプロセスカートリッジおよび電子写真装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0017】
本発明は、支持体ならびに該支持体上に設けられた電荷発生層および電荷輸送層を有する電子写真感光体において、該電荷発生層が、電荷発生物質と、ポリビニルアセタールと、下記一般式(1)で示される化合物とを含有することを特徴とする電子写真感光体である。
【0018】
【化1】

【0019】
(一般式(1)中、mは0〜4のいずれかの整数であり、nは1〜4のいずれかの整数である。)
また、本発明は、支持体上に電荷発生層および電荷輸送層を形成して電子写真感光体を製造する方法において、電荷発生物質と、ポリビニルアセタールと、上記一般式(1)で示される化合物とを含有する電荷発生層用塗布液を用いて該電荷発生層を形成する工程を有することを特徴とする電子写真感光体の製造方法である。
【0020】
また、本発明は、上記電子写真感光体と、帯電手段、現像手段、転写手段およびクリーニング手段からなる群より選択される少なくとも1つの手段とを一体に支持し、電子写真装置本体に着脱自在であることを特徴とするプロセスカートリッジである。
【0021】
また、本発明は、上記電子写真感光体、ならびに、帯電手段、露光手段、現像手段および転写手段を有することを特徴とする電子写真装置である。
【発明の効果】
【0022】
本発明によれば、ポチ状の画像欠陥が発生しにくく、かつ、長期間繰り返し使用した後でも短期間使用したときの電位変動が抑制された電子写真感光体およびその製造方法を提供することができる。
【0023】
また、本発明によれば、上記電子写真感光体を有するプロセスカートリッジおよび電子写真装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0024】
【図1】本発明の電子写真感光体を有するプロセスカートリッジを備えた電子写真装置の概略構成の一例を示す図である。
【図2】本発明の電子写真感光体の層構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0025】
本発明は、電子写真感光体の電荷発生層が、電荷発生物質と、ポリビニルアセタールとを含有し、さらに、下記一般式(1)で示される化合物(フルオレノン誘導体)を含有することを特徴としている。
【0026】
【化2】

【0027】
一般式(1)中、mは0〜4のいずれかの整数であり、nは1〜4のいずれかの整数である。
【0028】
一般式(1)で示される化合物を電荷発生層に含有させることでポチ状の画像欠陥が発生しにくくなる理由について、本発明者らは、以下のように推測している。
【0029】
すなわち、一般式(1)で示される化合物は、フルオレノンのベンゼン環に結合する置換基が水酸基のみである化合物であるため、ポリビニルアセタールとの相溶性に優れ、電荷発生層用塗布液中で当該化合物同士の凝集が起こりにくくなり、その結果、ポチ状の画像欠陥が生じにくくなると本発明者らは推測している。
【0030】
また、一般式(1)で示される化合物を電荷発生層に含有させることで長期間繰り返し使用した後、短期間使用したときの電位変動が良好になる理由について、本発明者らは、以下のように推測している。
【0031】
すなわち、一般式(1)で示される化合物が電荷発生物質と相互作用することにより、分子内電荷移動錯体を形成し、電子を受け取りやすい状態になると本発明者らは推測している。例えば、電荷発生物質からの電子の受け取りをスムーズにさせていると本発明者らは推測している。
【0032】
以下に、一般式(1)で示される化合物の具体例を示すが、本発明は、これらに限定されるものではない。
【0033】
【化3】

【0034】
【化4】

【0035】
これらの中でも、(1−1)〜(1−4)が好ましく、さらには(1−1)および(1−2)がより好ましい。
【0036】
また、本発明において、電荷発生層は、一般式(1)で示される化合物を電荷発生物質に対して0.1質量%以上20質量%以下含有することが好ましい。0.1質量%以上であれば、電荷発生物質との相互作用による電位変動を抑制するという効果が大きくなる。20質量%以下であれば、化合物同士の相互作用が抑えられ、その結果、上記効果が大きくなる。
【0037】
本発明において、電荷発生層に用いられる結着樹脂は、ポリビニルアセタールである。一般式(1)で示される化合物は、結着樹脂としてポリビニルアセタールを用いた電荷発生層に用いた場合においても、ポチ状の画像欠陥が生じにくい。
【0038】
本発明の電子写真感光体は、支持体ならびに該支持体上に設けられた電荷発生層および電荷輸送層を有する電子写真感光体である。すなわち、本発明の電子写真感光体は、感光層として、電荷発生層および電荷輸送層に機能分離された積層型の感光層を有するものである。また、電荷発生層および電荷輸送層は、支持体側から電荷発生層、電荷輸送層の順に設けられていることが好ましい。図2中、101は支持体であり、102は電荷発生層であり、103は電荷輸送層である。また、支持体と電荷発生層/電荷輸送層との間には、後述の導電層や中間層が設けられていることが好ましい。
【0039】
支持体としては、導電性を有するもの(導電性支持体)であればよく、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレスなどの金属製(合金製)の支持体を用いることができる。また、アルミニウム、アルミニウム合金、酸化インジウム−酸化スズ合金などを真空蒸着によって被膜形成した層を有する上記金属製支持体やプラスチック製支持体を用いることもできる。また、カーボンブラック、酸化スズ粒子、酸化チタン粒子、銀粒子の導電性粒子を適当な結着樹脂とともにプラスチックや紙に含浸した支持体や、導電性結着樹脂を有するプラスチック製の支持体を用いることもできる。また、支持体の形状としては、円筒状やベルト状が挙げられるが、円筒状が好ましい。
【0040】
また、支持体の表面は、レーザー光の散乱による干渉縞の抑制を目的として、切削処理、粗面化処理、またはアルマイト処理を施してもよい。
【0041】
支持体と感光層(電荷発生層、電荷輸送層)または後述の中間層との間には、レーザー光の散乱による干渉縞の抑制や、支持体の傷の被覆を目的とした導電層を設けてもよい。導電層は、カーボンブラック、導電性粒子を結着樹脂に分散させて形成することができる。導電層の膜厚は5〜40μmであることが好ましく、特には10〜30μmであることがより好ましい。
【0042】
支持体または導電層と感光層(電荷発生層または電荷輸送層)との間には、中間層を設けてもよい。
【0043】
中間層は、樹脂を溶剤に溶解させて得られる中間層用塗布液を塗布し、得られた塗膜を乾燥させることによって形成することができる。
【0044】
中間層に用いられる樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、アリル樹脂、アルキッド樹脂、エチルセルロース樹脂、エチレン−アクリル酸コポリマー、エポキシ樹脂、カゼイン樹脂、シリコーン樹脂、ゼラチン樹脂、フェノール樹脂、ブチラール樹脂、ポリアクリレート、ポリアセタール、ポリアミドイミド、ポリアミド、ポリアリルエーテル、ポリイミド、ポリウレタン、ポリエステル、ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリスルホン、ポリビニルアルコール、ポリブタジエン、ポリプロピレンなどが挙げられる。これらは、単独、混合または共重合体として1種または2種以上用いることができる。
【0045】
中間層用塗布液に用いられる溶剤としては、例えば、アルコール、スルホキシド、ケトン、エーテル、エステル、脂肪族ハロゲン化炭化水素、芳香族化合物などが挙げられる。
【0046】
また、中間層には、必要に応じて、金属酸化物粒子、有機樹脂粒子、レベリング剤を含有させてもよい。金属酸化物粒子としては、例えば、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウムなどの粒子が挙げられる。また、金属酸化物粒子は、金属酸化物の表面がシランカップリング剤などの表面処理剤で処理されている粒子であってもよい。
【0047】
中間層の膜厚は、0.5〜20μmであることが好ましく、特には0.6〜5μmであることがより好ましい。
【0048】
支持体、導電層または中間層の上には、電荷発生層および電荷輸送層が設けられる。
【0049】
電荷発生層に用いられる電荷発生物質としては、例えば、モノアゾ、ジスアゾ、トリスアゾなどのアゾ顔料や、金属フタロシアニン、非金属フタロシアニンなどのフタロシアニン顔料や、インジゴ、チオインジゴなどのインジゴ顔料や、ペリレン酸無水物、ペリレン酸イミドなどのペリレン顔料や、アントラキノン、ピレンキノン、ジベンズピレンキノンなどの多環キノン顔料や、スクワリリウム色素や、ピリリウム塩およびチアピリリウム塩や、トリフェニルメタン色素や、セレン、セレン−テルル、アモルファスシリコンなどの無機物質や、キナクリドン顔料や、アズレニウム塩顔料や、キノシアニンなどのシアニン染料や、アントアントロン顔料や、ピラントロン顔料や、キサンテン色素や、キノンイミン色素や、スチリル色素や、硫化カドミウムや、酸化亜鉛が挙げられる。これら電荷発生物質は1種のみ用いてもよく、2種以上用いてもよい。
【0050】
また、これら電荷発生物質の中でも、感度の観点から、フタロシアニン顔料やアゾ顔料が好ましく、特にはフタロシアニン顔料がより好ましい。
【0051】
また、フタロシアニン顔料の中でも、特にオキシチタニウムフタロシアニンあるいはクロロガリウムフタロシアニン、ヒドロキシガリウムフタロシアニンが優れた電荷発生効率を示す。
【0052】
さらに、ヒドロキシガリウムフタロシアニンの中でも、電位特性の観点から、CuKα特性X線回折におけるブラッグ角2θが7.4°±0.3°および28.2°±0.3°に強いピークを有する結晶形のヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶がより好ましい。その中でも、CuKα特性X線回折におけるブラッグ角2θ±0.2°が7.4°および28.1°に強いピークを有する結晶形のヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶がより好ましい。
【0053】
なお、本発明において、X線回折の測定は、CuKα線を用いて次の条件で行った。
使用測定機:マック・サイエンス社製、全自動X線回折装置MXP18
X線管球:Cu
管電圧:50kV
管電流:300mA
スキャン方法:2θ/θスキャン
スキャン速度:2deg./min
サンプリング間隔:0.020deg.
スタート角度(2θ):5deg.
ストップ角度(2θ):40deg.
ダイバージェンススリット:0.5deg.
スキャッタリングスリット:0.5deg.
レシービングスリット:0.3deg.
湾曲モノクロメーター使用
電荷発生層は、電荷発生物質をポリビニルアセタール、一般式(1)の化合物および溶剤とともに分散処理して得られる電荷発生層用塗布液を塗布し、得られた塗膜を乾燥させることによって形成することができる。分散方法としては、ホモジナイザー、超音波分散機、ボールミル、サンドミル、ロールミル、振動ミル、アトライター、液衝突型高速分散機を用いた方法が挙げられる。電荷発生物質とポリビニルアセタールとの割合は、質量比で0.3:1〜10:1の範囲が好ましい。
【0054】
また、一般式(1)で示される化合物は、電荷発生物質、ポリビニルアセタールおよび溶剤の分散処理の後に混合してもよい。ただし、分散処理前に一般式(1)で示される化合物と電荷発生物質、ポリビニルアセタールおよび溶剤とを混合し、その後分散処理するほうが、一般式(1)で示される化合物が電荷発生層中に均一に分散されるため好ましい。
【0055】
電荷発生層用塗布液に用いられる溶剤としては、例えば、アルコール、スルホキシド、ケトン、エーテル、エステル、脂肪族ハロゲン化炭化水素、芳香族化合物などが挙げられる。
【0056】
電荷発生層の膜厚は5μm以下であることが好ましく、特には0.1μm以上2μm以下であることがより好ましい。また、電荷発生層には、種々の増感剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤を必要に応じて添加することもできる。
【0057】
電荷輸送層に用いられる電荷輸送物質としては、例えば、トリアリールアミン化合物、ヒドラゾン化合物、スチリル化合物、スチルベン化合物、ブタジエン化合物などが挙げられる。これらの中でも、電荷の高移動化という観点から、トリアリールアミン化合物が好ましい。
【0058】
電荷輸送層に用いられる結着樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、アクリロニトリル樹脂、アリル樹脂、アルキッド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、フェノキシ樹脂、ポリアクリルアミド、ポリアミドイミド、ポリアミド、ポリアリルエーテル、ポリアリレート、ポリイミド、ポリウレタン、ポリエステル、ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリフェニレンオキシド、ポリブタジエン、ポリプロピレン、メタクリル樹脂などが挙げられる。特には、ポリアリレート、ポリカーボネートが好ましい。これらは、単独、混合または共重合体として1種または2種以上用いることができる。
【0059】
電荷輸送層は、電荷輸送物質と結着樹脂を溶剤に溶解させて得られる電荷輸送層用塗布液を塗布し、得られた塗膜を乾燥させることによって形成することができる。電荷輸送物質と結着樹脂との割合は、質量比で0.3:1〜10:1の範囲が好ましい。また、クラックを抑制する観点から、乾燥温度は60℃以上150℃以下が好ましく、特には80℃以上120℃以下がより好ましい。また、乾燥時間は10分以上60分以下が好ましい。
【0060】
電荷輸送層用塗布液に用いられる溶剤としては、例えば、プロパノールやブタノールなどのアルコール(特に炭素原子数3以上のアルコール)、アニソール、トルエン、キシレン、クロロベンゼンなどの芳香族炭化水素、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサンなどが挙げられる。
【0061】
また、電荷輸送層を積層構成とする場合は、電子写真感光体の表面側の電荷輸送層については、電子写真感光体の機械的強度を高めるために、連鎖重合性官能基を有する電荷輸送物質を重合および/または架橋させることによって硬化させてなる層とすることが好ましい。連鎖重合性官能基としては、例えば、アクリル基、アルコキシシリル基、エポキシ基などが挙げられる。連鎖重合性官能基を有する電荷輸送物質を重合および/または架橋させるためには、熱、光、放射線(電子線など)を用いることができる。
【0062】
電子写真感光体の電荷輸送層が1層である場合、その電荷輸送層の膜厚は5μm以上40μm以下であることが好ましく、特には8μm以上30μm以下であることがより好ましい。
【0063】
電荷輸送層を積層構成とした場合の電子写真感光体の支持体側の電荷輸送層の膜厚は、5μm以上30μm以下であることが好ましく、電子写真感光体の表面側の電荷輸送層については、1μm以上10μm以下であることが好ましい。
【0064】
また、電荷輸送層には、酸化防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤などを必要に応じて添加することもできる。
【0065】
感光層上には、該感光層を保護することを目的とした保護層を設けてもよい。保護層は、上述した各種結着樹脂を溶剤に溶解させて得られる保護層用塗布液を塗布し、得られた塗膜を乾燥させることによって形成することができる。また、樹脂モノマーあるいはオリゴマーを溶剤に溶解させて得られる保護層用塗布液を塗布し、得られた塗膜を硬化および/または乾燥させることによって保護層を形成してもよい。硬化には、光、熱または放射線(電子線など)を用いることができる。
【0066】
保護層の膜厚は0.5μm以上10μm以下であることが好ましく、特には1μm以上7μm以下であることが好ましい。また、保護層には、導電性粒子などを必要に応じて添加することもできる。
【0067】
上記各層の塗布液を塗布する際には、例えば、浸漬塗布法(浸漬コーティング法)、スプレーコーティング法、スピンナーコーティング法、ローラーコーティング法、マイヤーバーコーティング法、ブレードコーティング法などの塗布方法を用いることができる。
【0068】
また、電子写真感光体の最表面の層(表面層)には、シリコーンオイル、ワックス、ポリテトラフルオロエチレン粒子、シリカ粒子、アルミナ粒子、窒化ホウ素などの潤滑剤を含有させてもよい。
【0069】
図1に本発明の電子写真感光体を有するプロセスカートリッジを備えた電子写真装置の概略構成を示す。
【0070】
図1において、円筒状の本発明の電子写真感光体1は、軸2を中心に矢印方向に所定の周速度(プロセススピード)をもって回転駆動される。電子写真感光体1の表面は、回転過程において、帯電手段3(一次帯電手段:帯電ローラーなど)により、正または負の所定電位の均一に帯電される。次いで、原稿からの反射光であるスリット露光やレーザービーム走査露光などの露光手段(不図示)から出力される目的の画像情報の時系列電気デジタル画像信号に対応して強度変調された露光光4を受ける。こうして電子写真感光体1の表面に対し、目的の画像情報に対応した静電潜像が順次形成されていく。
【0071】
電子写真感光体1の表面に形成された静電潜像は、次いで現像手段5内の現像剤に含まれる荷電粒子(トナー)で正規現像または反転現像により顕画化されてトナー像となる。次いで、電子写真感光体1の表面に形成担持されているトナー像が、転写手段6(転写ローラーなど)からの転写バイアスによって、転写材Pに順次転写されていく。ここで、転写材Pは、転写材供給手段(不図示)から電子写真感光体1の回転と同期して取り出されて、電子写真感光体1と転写手段6との間(当接部)に給送される。また、転写手段6には、バイアス電源(不図示)からトナーの保有電荷とは逆極性のバイアス電圧が印加される。
【0072】
トナー像の転写を受けた転写材P(最終転写材(紙やフィルムなど)の場合)は、電子写真感光体の表面から分離されて定着手段8へ搬送されてトナー像の定着処理を受けることにより画像形成物(プリント、コピー)として装置外へプリントアウトされる。転写材Pが中間転写体などの場合は、複数次の転写工程の後に定着処理を受けてプリントアウトされる。
【0073】
トナー像転写後の電子写真感光体1の表面は、クリーニング手段7(クリーニングブレードなど)によって転写残りの現像剤(転写残トナー)などの付着物の除去を受けて清浄面化される。近年、クリーナレスシステムも研究され、転写残トナーを直接、現像器などで回収することもできる。さらに、電子写真感光体1の表面は、前露光手段(不図示)からの前露光光(不図示)により除電処理された後、繰り返し画像形成に使用される。なお、図1に示すように、帯電手段3が帯電ローラーなどを用いた接触帯電手段である場合は、前露光は必ずしも必要ではない。
【0074】
本発明においては、上述の電子写真感光体1、帯電手段3、現像手段5およびクリーニング手段7などの構成要素のうち、複数のものを容器に納めてプロセスカートリッジとして一体に結合して構成してもよい。そして、このプロセスカートリッジを、複写機やレーザービームプリンターなどの電子写真装置本体に対して着脱自在に構成してもよい。例えば、帯電手段3、現像手段5およびクリーニング手段7から選択される少なくとも1つを電子写真感光体1とともに一体に支持してカートリッジ化して、装置本体のレールなどの案内手段10を用いて装置本体に着脱自在なプロセスカートリッジ9とすることができる。
【0075】
露光光4は、電子写真装置が複写機やプリンターである場合には、原稿からの反射光や透過光である。あるいは、露光光4は、センサーで原稿を読み取り、信号化し、この信号にしたがって行われるレーザービームの走査、LEDアレイの駆動または液晶シャッターアレイの駆動などにより照射される光である。
【0076】
本発明の電子写真感光体は、電子写真複写機に利用するのみならず、レーザービームプリンター、LEDプリンター、FAX、液晶シャッター式プリンターなどの電子写真装置一般に適応しうる。さらに、電子写真技術を応用したディスプレー、記録、軽印刷、製版およびファクシミリなどの装置にも幅広く適用しうる。
【実施例】
【0077】
以下に、具体的な実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明する。ただし、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例中の「部」は「質量部」を意味する。
【0078】
(実施例1)
支持体として、直径30mm、長さ357.5mmの引き抜き管であるアルミニウムシリンダーを用いた。
【0079】
次に、10%の酸化アンチモンを含有する酸化スズで被覆されている酸化チタン粒子50部、レゾール型フェノール樹脂25部、メチルセロソルブ20部、メタノール5部、および、シリコーンオイル(ポリジメチルシロキサン・ポリオキシアルキレン共重合体、平均分子量3000)0.002部を、直径0.8mmのガラスビーズを用いたサンドミルにて2時間分散処理した。その後、シリコーン樹脂粒子(商品名:トスパール120東芝シリコーン(株)製)3.8部を混合し、5時間攪拌し、導電層用塗布液を調製した。支持体としてのアルミニウムシリンダー(直径30mm、長さ357.5mmの引き抜き管)上に、この導電層用塗布液を浸漬塗布し、30分間140℃で乾燥させることによって、膜厚が20μmの導電層を形成した。
【0080】
次に、以下の方法で中間層用塗布液を調製した。
【0081】
下記材料を混合し、直径0.3mmのジルコニアビーズ60部を用いたペイントシェーカーにて15時間分散処理し、中間層用塗布液とした。
【0082】
金属酸化物粒子:酸化チタン粒子(商品名:TKP−101、テイカ(株)製)4部
樹脂溶液:N−メトキシメチル化6ナイロン(商品名:トレジンEF−30T、ナガセケムテックス製、メトキシメチル化率:28〜33質量%)10部をメタノール90部に溶解させ、調製したもの。)30.8部(内、N−メトキシメチル化6ナイロンは3.08部、金属酸化物粒子に対して77質量%)
溶剤:1−ブタノール14部
この中間層用塗布液を導電層上に浸漬塗布し、得られた塗膜を10分間100℃で乾燥させることによって、膜厚が1.2μmの中間層を形成した。
【0083】
次に、CuKα特性X線回折におけるブラッグ角2θ±0.2°の7.4°および28.1°に強いピークを有する結晶形のヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶(電荷発生物質)4部と、下記式(A)で示される化合物0.04部と、
【0084】
【化5】

【0085】
上記構造式(1−1)で示される化合物0.004部(電荷発生物質に対して0.1質量%)とを、シクロヘキサノン100部にポリビニルアセタール(ポリビニルブチラール)(商品名:エスレックBX−1、積水化学工業(株)製)2部を溶解させた液に加えた。その後、直径1mmのガラスビーズを用いたサンドミルにて23±3℃の雰囲気下で1時間分散処理し、分散処理後、酢酸エチル100部を加えることによって、電荷発生層用塗布液を調製した。この電荷発生層用塗布液を40℃の環境下に1ヶ月間保管した。1ヶ月間の保管の後、この電荷発生層用塗布液を中間層上に浸漬塗布し、得られた塗膜を10分間90℃で乾燥させることによって、膜厚が0.21μmの電荷発生層を形成した。
【0086】
次に、下記構造式(B)で示されるアミン化合物(電荷輸送物質)50部、
【0087】
【化6】

【0088】
下記構造式(C)で示されるアミン化合物(電荷輸送物質)50部、
【0089】
【化7】

【0090】
および、ポリカーボネート(商品名:ユーピロンZ400、三菱ガス化学(株)製)100部を、クロロベンゼン650部およびメチラール150部の混合溶剤に溶解させることによって、電荷輸送層用塗布液を調製した。この電荷輸送層用塗布液が均一になってから1日間放置した。1日間の放置の後、この電荷輸送層用塗布液を電荷発生層上に浸漬塗布し、得られた塗膜を60分間110℃で乾燥させることによって、膜厚が18μmの電荷輸送層(第1電荷輸送層)を形成した。
【0091】
次に、下記構造式(D)で示される化合物(連鎖重合性官能基であるアクリル基を有する電荷輸送物質(正孔輸送性化合物))45部、
【0092】
【化8】

【0093】
および、n−プロパノール55部を超高圧分散機で分散混合することによって、表面層(第2電荷輸送層)用塗布液を調製した。
【0094】
この表面層(第2電荷輸送層用)塗布液を第1電荷輸送層上に浸漬塗布し、得られた塗膜を5分間50℃で乾燥させ、乾燥後、加速電圧70kV、吸収線量8000Gyの条件で電子線を塗膜に照射し、塗膜を硬化させた。引き続き、塗膜が120℃になる条件で3分間加熱処理を行った。電子線の照射から3分間の加熱処理までの酸素濃度は20ppmであった。次に、大気中において、塗膜が100℃になる条件で30分加熱処理を行うことによって、膜厚が5μmである表面層(第2電荷輸送層)を形成した。
【0095】
このようにして、支持体、導電層、中間層、電荷発生層、電荷輸送層(第1電荷輸送層)および表面層(第2電荷輸送層)を有する電子写真感光体を製造した。
【0096】
(実施例2〜16)
実施例1において、電荷発生層用塗布液の調製に用いた電荷発生物質、ポリビニルアセタールおよび一般式(1)で示される化合物の種類および使用量等を表1に示すようにした以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体を製造した。
【0097】
(実施例17)
実施例2において、電荷発生層を以下のようにして形成した以外は、実施例2と同様にして電子写真感光体を製造した。
【0098】
CuKα特性X線回折におけるブラッグ角2θ±0.2°の9.0°、14.2°、23.9°および27.1°に強いピークを有するオキシチタニウムフタロシアン結晶(電荷発生物質)4部と、上記構造式(1−1)で示される化合物0.004部(電荷発生物質に対して0.1質量%)とを、シクロヘキサノン100部にポリビニルアセタール(ポリビニルブチラール)(商品名:エスレックBX−1.積水化学工業(株)製)2部を溶解させた液に加えた。その後、直径1mmのガラスビーズを用いたサンドミルにて23±3℃の雰囲気下で4時間分散処理し、分散処理後、酢酸エチル100部を加えることによって、電荷発生層用塗布液を調製した。この電荷発生層用塗布液を40℃の環境下に1ヶ月間保管した。1ヶ月間の保管の後、この電荷発生層用塗布液を中間層上に浸漬塗布し、得られた塗膜を10分間60℃で乾燥させることによって、膜厚が0.17μmの電荷発生層を形成した。
【0099】
(実施例18)
実施例17において、上記構造式(1−1)で示される化合物を上記構造式(1−2)で示される化合物に変更した以外は、実施例17と同様にして電子写真感光体を製造した。
【0100】
【表1】

【0101】
表1中、「エスレックBM−1」は、積水化学工業(株)製のポリビニルアセタール(ポリビニルブチラール)(商品名:エスレックBM−1)である。また、「エスレックBM−S」は、積水化学工業(株)製のポリビニルアセタール(ポリビニルブチラール)(商品名:エスレックBM−S)である。
【0102】
(比較例1)
実施例1において、上記構造式(1−1)で示される化合物0.004部を下記構造式(E−1)で示される化合物0.012部(電荷発生物質に対して0.3質量%)に変更した以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体を製造した。
【0103】
【化9】

【0104】
(比較例2)
比較例1において、上記構造式(E−1)で示される化合物0.012部を上記構造式(E−1)で示される化合物0.8部に変更した以外は、比較例1と同様にして電子写真感光体を製造した。
【0105】
(比較例3)
実施例1において、上記構造式(1−1)で示される化合物0.004部を下記構造式(E−2)で示される化合物0.012部(電荷発生物質に対して0.3質量%)に変更した以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体を製造した。
【0106】
【化10】

【0107】
(比較例4)
比較例3において、上記構造式(E−2)で示される化合物0.012部を上記構造式(E−2)で示される化合物0.8部に変更した以外は、比較例3と同様にして電子写真感光体を製造した。
【0108】
(評価)
実施例1〜18および比較例1〜4の電子写真感光体の評価方法については、以下のとおりである。
【0109】
<電位変動>
評価装置としては、キヤノン(株)製の複写機(商品名:GP405、プロセススピードは210mm/sec、(一次)帯電手段は直流電流に交流電流を重畳したゴムローラー型の接触帯電(帯電ローラー)、露光手段はレーザー像露光、現像手段は1成分磁性ネガトナー非接触現像系、転写手段はローラー型接触転写系、クリーニング手段はゴムブレードをカウンター方向に設定したクリーナー、前露光手段はヒューズランプを用いた前露光)を用いた。この評価装置に実施例1〜18および比較例1〜4の電子写真感光体をそれぞれ設置した。
【0110】
温度23℃/湿度5%RHの環境下に上記評価装置を設置した。帯電ローラーの交流成分を1500Vpp、1500Hzとし、直流成分を−850Vとしたときの長期耐久試験前の初期暗部電位(Vda)、および、780nmレーザー露光照射における長期耐久試験前の初期明部電位(Vla)が、各電子写真感光体において−200Vになるように調整した。
【0111】
電子写真感光体の表面電位は、評価装置から、現像用カートリッジを抜き取り、そこに電位測定装置を挿入し、測定を行った。電位測定装置は、現像用カートリッジの現像位置に電位測定プローブを配置することで構成されており、電子写真感光体に対する電位測定プローブの位置は、ドラム状の電子写真感光体の軸方向の中央、電子写真感光体の表面からのギャップを3mmとした。
【0112】
次に、評価手順について下記(1)および(2)にしたがって実施した。なお、各電子写真感光体において初期に設定した交流成分/直流成分および露光条件はそのままで下記(1)および(2)の評価を行った。また、電子写真感光体は、温度23℃/湿度5%RHの環境下になじませるため、48時間放置した後、評価を行った。
【0113】
(1)上記評価装置に電子写真感光体および電位測定装置を装着し、長期耐久試験に先立って999枚の短期耐久試験を非通紙にて行い、長期耐久試験前999枚目の暗部電位(Vdb)および長期耐久試験前999枚目の明部電位(Vlb)を測定した。そして、上記の長期耐久試験前の初期暗部電位(Vda)および長期耐久試験前の初期明部電位(Vla)との変動量を確認した。これらを、それぞれ、長期耐久試験前ΔVd(ab)、長期耐久試験前ΔVl(ab)とした。
【0114】
長期耐久試験前の初期暗部電位(Vda)−長期耐久試験前の999枚目の暗部電位(Vdb)=長期耐久試験前ΔVd(ab)
長期耐久試験前の初期明部電位(Vla)−長期耐久試験前の999枚目の明部電位(Vlb)=長期耐久試験前ΔVl(ab)
(2)その後、電位測定装置を取り外し、現像用カートリッジを取り付け、50000枚の通紙による長期耐久試験を行った。長期耐久試験終了後、同環境下(温度23℃/湿度5%RH)に24時間放置した。放置後、電位測定装置に付け替えて、(1)と同様にして長期耐久試験後における999枚の短期耐久試験を非通紙にて行った。そして、この短期耐久試験における長期耐久試験後の初期暗部電位(Vdc)と長期耐久試験後の初期明部電位(Vlc)と長期耐久試験後の999枚目の暗部電位(Vdd)および長期耐久試験後の999枚目の明部電位(Vld)との変動量を確認した。これらを、それぞれ、長期耐久試験後ΔVd(cd)、長期耐久試験後ΔVl(cd)とした。
【0115】
長期耐久試験後の初期暗部電位(Vdc)−長期耐久試験後の999枚目の暗部電位(Vdd)=長期耐久試験後ΔVd(cd)
長期耐久試験後の初期明部電位(Vlc)−長期耐久試験後999枚目の明部電位(Vld)=長期耐久試験後ΔVl(cd)
なお、50000枚耐久試験(長期耐久試験)時のシーケンスは、A4サイズの紙、6%印字比率において、1枚ごとに1回停止する間欠モード(8秒/枚)とした。
評価結果を表2に示す。
【0116】
<黒ポチ>
評価装置としては、キヤノン(株)製の複写機(商品名:GP405、プロセススピードは210mm/sec、(一次)帯電手段は直流電流に交流電流を重畳したゴムローラー型の接触帯電(帯電ローラー)、露光手段はレーザー像露光、現像手段は1成分磁性ネガトナー非接触現像系、転写手段はローラー型接触転写系、クリーニング手段はゴムブレードをカウンター方向に設定したクリーナー、前露光手段はヒューズランプを用いた前露光)を用いた。この評価装置に実施例1〜18および比較例1〜4の電子写真感光体をそれぞれに設置した。
【0117】
温度32℃/湿度85%RHの環境下に上記評価装置を設置した。帯電ローラーの交流成分を1500Vpp、1500Hzとし、暗部電位が各電子写真感光体において−800Vになるように調整し、780nmレーザー露光照射における明部電位が各電子写真感光体において−200Vになるように調整した。
【0118】
電子写真感光体の表面電位は、評価装置から、現像用カートリッジを抜き取り、そこに電位測定装置を挿入し、測定を行った。電位測定装置は、現像用カートリッジの現像位置に電位測定プローブを配置することで構成されており、電子写真感光体に対する電位測定プローブの位置は、ドラム状の電子写真感光体の軸方向の中央、電子写真感光体の表面からのギャップを3mmとした。
【0119】
暗部電位および明部電位を上記所定の電位に設定した後、評価装置から電位測定装置を抜き取り、そこに現像用カートリッジを挿入した。現像用カートリッジの電位設定を−700Vとし、ベタ黒を5枚出力した後、ベタ白を1枚出力した。ベタ白の画像を目視により確認することで、黒ポチの評価を行った。評価は、黒ポチの発生していないものをA、わずかにしか発生していないものをB、明らかに発生しているものをCとした。評価結果を表2に示す。
【0120】
【表2】

【符号の説明】
【0121】
1 電子写真感光体
2 軸
3 帯電手段
4 露光光
5 現像手段
6 転写手段
7 クリーニング手段
8 定着手段
9 プロセスカートリッジ
10 案内手段
P 転写材

【特許請求の範囲】
【請求項1】
支持体ならびに該支持体上に設けられた電荷発生層および電荷輸送層を有する電子写真感光体において、
該電荷発生層が、電荷発生物質と、ポリビニルアセタールと、下記一般式(1)で示される化合物とを含有することを特徴とする電子写真感光体。
【化1】


(一般式(1)中、mは0〜4のいずれかの整数であり、nは1〜4のいずれかの整数である。)
【請求項2】
前記電荷発生層が、前記一般式(1)で示される化合物を前記電荷発生物質に対して0.1質量%以上20質量%以下含有する請求項1に記載の電子写真感光体。
【請求項3】
前記一般式(1)中のmが0であり、nが1である請求項1または2に記載の電子写真感光体。
【請求項4】
前記一般式(1)で示される化合物が、下記構造式(1−1)または(1−2)で示される化合物である請求項3に記載の電子写真感光体。
【化2】

【請求項5】
前記電荷発生物質が、フタロシアニン顔料である請求項1〜4のいずれか1項に記載の電子写真感光体。
【請求項6】
支持体上に電荷発生層および電荷輸送層を形成して電子写真感光体を製造する方法において、
電荷発生物質と、ポリビニルアセタールと、下記一般式(1)で示される化合物とを含有する電荷発生層用塗布液を用いて該電荷発生層を形成する工程を有することを特徴とする電子写真感光体の製造方法。
【化3】


(一般式(1)中、mは0〜4のいずれかの整数であり、nは1〜4のいずれかの整数である。)
【請求項7】
前記電荷発生層用塗布液が、前記一般式(1)で示される化合物を前記電荷発生物質に対して0.1質量%以上20質量%以下含有する請求項6に記載の電子写真感光体の製造方法。
【請求項8】
前記一般式(1)中のmが0であり、nが1である請求項6または7に記載の電子写真感光体の製造方法。
【請求項9】
前記一般式(1)で示される化合物が、下記構造式(1−1)または(1−2)で示される化合物である請求項8に記載の電子写真感光体の製造方法。
【化4】

【請求項10】
前記電荷発生物質が、フタロシアニン顔料である請求項6〜9のいずれか1項に記載の電子写真感光体の製造方法。
【請求項11】
請求項1〜5のいずれか1項に記載の電子写真感光体と、帯電手段、現像手段、転写手段およびクリーニング手段からなる群より選択される少なくとも1つの手段とを一体に支持し、電子写真装置本体に着脱自在であることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項12】
請求項1〜5のいずれか1項に記載の電子写真感光体、ならびに、帯電手段、露光手段、現像手段および転写手段を有することを特徴とする電子写真装置。

【図1】
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【図2】
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【公開番号】特開2012−113288(P2012−113288A)
【公開日】平成24年6月14日(2012.6.14)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−227037(P2011−227037)
【出願日】平成23年10月14日(2011.10.14)
【出願人】(000001007)キヤノン株式会社 (59,756)
【Fターム(参考)】