JP6540874B2 - 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
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 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6540874B2 JP6540874B2 JP2018500013A JP2018500013A JP6540874B2 JP 6540874 B2 JP6540874 B2 JP 6540874B2 JP 2018500013 A JP2018500013 A JP 2018500013A JP 2018500013 A JP2018500013 A JP 2018500013A JP 6540874 B2 JP6540874 B2 JP 6540874B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- carbon atoms
- group
- photosensitive member
- image
- image forming
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G5/00—Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
- G03G5/02—Charge-receiving layers
- G03G5/04—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
- G03G5/043—Photoconductive layers characterised by having two or more layers or characterised by their composite structure
- G03G5/047—Photoconductive layers characterised by having two or more layers or characterised by their composite structure characterised by the charge-generation layers or charge transport layers
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G5/00—Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
- G03G5/02—Charge-receiving layers
- G03G5/04—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
- G03G5/06—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being organic
- G03G5/0664—Dyes
- G03G5/0696—Phthalocyanines
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G5/00—Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
- G03G5/02—Charge-receiving layers
- G03G5/04—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
- G03G5/06—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being organic
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G5/00—Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
- G03G5/02—Charge-receiving layers
- G03G5/04—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
- G03G5/06—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being organic
- G03G5/0601—Acyclic or carbocyclic compounds
- G03G5/0609—Acyclic or carbocyclic compounds containing oxygen
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G5/00—Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
- G03G5/02—Charge-receiving layers
- G03G5/04—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
- G03G5/06—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being organic
- G03G5/0601—Acyclic or carbocyclic compounds
- G03G5/0612—Acyclic or carbocyclic compounds containing nitrogen
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G5/00—Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
- G03G5/02—Charge-receiving layers
- G03G5/04—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
- G03G5/06—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being organic
- G03G5/0601—Acyclic or carbocyclic compounds
- G03G5/0612—Acyclic or carbocyclic compounds containing nitrogen
- G03G5/0614—Amines
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G5/00—Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
- G03G5/02—Charge-receiving layers
- G03G5/04—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
- G03G5/06—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being organic
- G03G5/0601—Acyclic or carbocyclic compounds
- G03G5/0612—Acyclic or carbocyclic compounds containing nitrogen
- G03G5/0614—Amines
- G03G5/06142—Amines arylamine
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G5/00—Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
- G03G5/02—Charge-receiving layers
- G03G5/04—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
- G03G5/06—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being organic
- G03G5/0622—Heterocyclic compounds
- G03G5/0624—Heterocyclic compounds containing one hetero ring
- G03G5/0635—Heterocyclic compounds containing one hetero ring being six-membered
- G03G5/0637—Heterocyclic compounds containing one hetero ring being six-membered containing one hetero atom
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G5/00—Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
- G03G5/02—Charge-receiving layers
- G03G5/04—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
- G03G5/06—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being organic
- G03G5/0664—Dyes
- G03G5/0666—Dyes containing a methine or polymethine group
- G03G5/0668—Dyes containing a methine or polymethine group containing only one methine or polymethine group
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G5/00—Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
- G03G5/02—Charge-receiving layers
- G03G5/04—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
- G03G5/06—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being organic
- G03G5/0664—Dyes
- G03G5/0666—Dyes containing a methine or polymethine group
- G03G5/0672—Dyes containing a methine or polymethine group containing two or more methine or polymethine groups
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Emergency Medicine (AREA)
- Photoreceptors In Electrophotography (AREA)
Description
本発明は、電子写真感光体、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置に関する。
電子写真感光体は、電子写真方式の画像形成装置において用いられる。電子写真感光体は、感光層を備える。感光層は、例えば、電荷発生剤、電荷輸送剤(例えば、正孔輸送剤及び電子輸送剤)、及びこれらを結着させる樹脂(バインダー樹脂)を含有する。感光層は、電荷発生剤と電荷輸送剤とを同一の層に含有し、電荷発生と電荷輸送との両方の機能を同一の層で有することもできる。このような電子写真感光体は、単層型電子写真感光体と呼ばれる。
特許文献1に記載の電子写真感光体は電荷輸送層を備え、電荷輸送層にアリールアミン系化合物(具体的にはジアミン化合物)を含有する。また、特許文献1には、化学式(HT−23)で表される化合物が開示されている。
特許文献2に記載の電子写真感光体は電荷輸送層を備え、電荷輸送層にフェニルベンゾフラノン誘導体(具体的にはナフトキノン化合物)を含有する。また、特許文献2には、化学式(ET−2)で表される化合物が開示されている。
しかし、特許文献1及び特許文献2に記載の電子写真感光体では、電気特性(帯電安定性、感度特性、及び転写メモリーの発生の抑制)が十分ではなかった。
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、電気特性に優れる電子写真感光体を提供することである。また、このような電子写真感光体を備えることで、画像不良の発生を抑制するプロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供することである。
本発明の電子写真感光体は導電性基体と、感光層とを備える。前記感光層は、単層型感光層である。前記感光層は、電荷発生剤、正孔輸送剤、電子輸送剤及びバインダー樹脂を少なくとも含有する。
前記電荷発生剤は、無金属フタロシアニンを含む。前記正孔輸送剤は、下記一般式(1)で表されるトリフェニルアミン誘導体を含む。前記電子輸送剤は、下記一般式(2)で表されるキノン誘導体を含む。
前記電荷発生剤は、無金属フタロシアニンを含む。前記正孔輸送剤は、下記一般式(1)で表されるトリフェニルアミン誘導体を含む。前記電子輸送剤は、下記一般式(2)で表されるキノン誘導体を含む。
前記一般式(1)中、R1、R2及びR3は、各々独立に、炭素原子数1以上4以下のアルキル基、又は炭素原子数1以上4以下のアルコキシ基を表す。k、p、及びqは、各々独立に、0以上5以下の整数を表す。m1及びm2は、各々独立に、1以上3以下の整数を表す。kが2以上の整数を表す場合、複数のR1は互いに同一であっても異なってもよい。kが2以上の整数を表す場合、複数のR1は互いに結合して形成される炭素原子数3以上8以下のシクロアルキル環を表してもよい。pが2以上の整数を表す場合、複数のR2は互いに同一であっても異なってもよい。qが2以上の整数を表す場合、複数のR3は互いに同一であっても異なってもよい。
前記一般式(2)中、R4、及びR5は、各々独立に、炭素原子数6以上14以下のアリール基を有してもよい炭素原子数1以上10以下のアルキル基、炭素原子数3以上10以下のシクロアルキル基、炭素原子数1以上6以下のアルコキシ基、又は置換基を有してもよい炭素原子数6以上14以下のアリール基を表す。R6は、炭素原子数6以上14以下のアリール基を有してもよい炭素原子数1以上10以下のアルキル基、炭素原子数3以上10以下のシクロアルキル基、炭素原子数1以上6以下のアルコキシ基、置換基を有してもよい炭素原子数6以上14以下のアリール基、又は置換基を有してもよい複素環基を表す。
本発明のプロセスカートリッジは、上述した電子写真感光体を備える。
本発明の画像形成装置は、像担持体と、帯電部と、露光部と、現像部と、転写部とを備える。前記像担持体は、上述した電子写真感光体である。前記帯電部は、前記像担持体の表面を帯電する。前記帯電部の帯電極性は、正極性である。前記露光部は、帯電された前記像担持体の前記表面を露光して、前記像担持体の前記表面に静電潜像を形成する。前記現像部は、前記静電潜像をトナー像として現像する。前記転写部は、前記トナー像を前記像担持体から被転写体へ転写する。
本発明の電子写真感光体は、電気特性を向上させることができる。また、本発明のプロセスカートリッジ及び画像形成装置は、このような電子写真感光体を備えることで、画像不良の発生を抑制することができる。
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。本発明は、以下の実施形態に何ら限定されない。本発明は、本発明の目的の範囲内で、適宜変更を加えて実施できる。なお、説明が重複する箇所については、適宜説明を省略する場合があるが、発明の要旨を限定するものではない。
以下、化合物名の後に「系」を付けて、化合物及びその誘導体を包括的に総称する場合がある。また、化合物名の後に「系」を付けて重合体名を表す場合には、重合体の繰返し単位が化合物又はその誘導体に由来することを意味する。
以下、ハロゲン原子、炭素原子数1以上10以下のアルキル基、炭素原子数1以上6以下のアルキル基、炭素原子数1以上4以下のアルキル基、炭素原子数1以上3以下のアルキル基、炭素原子数1以上6以下のアルコキシ基、炭素原子数1以上4以下のアルコキシ基、炭素原子数1以上3以下のアルコキシ基、炭素原子数6以上14以下のアリール基、炭素原子数3以上10以下のシクロアルキル基、炭素原子数3以上8以下のシクロアルキル環、及び複素環基は、何ら規定していなければ、各々次の意味である。
ハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子が挙げられる。
炭素原子数1以上10以下のアルキル基は、直鎖状又は分枝鎖状で非置換である。炭素原子数1以上10以下のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、へプチル基、オクチル基、ノニル基、又はデシル基が挙げられる。
炭素原子数1以上6以下のアルキル基は、直鎖状又は分枝鎖状で非置換である。炭素原子数1以上6以下のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基又はヘキシル基が挙げられる。
炭素原子数1以上4以下のアルキル基は、直鎖状又は分枝鎖状で非置換である。炭素原子数1以上4以下のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、s−ブチル基、又はt−ブチル基が挙げられる。
炭素原子数1以上3以下のアルキル基は、直鎖状又は分枝鎖状で非置換である。炭素原子数1以上3以下のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、又はイソプロピル基が挙げられる。
炭素原子数1以上6以下のアルコキシ基は、直鎖状又は分枝鎖状で非置換である。炭素原子数1以上6以下のアルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、s−ブトキシ基、t−ブトキシ基、ペンチルオキシ基、イソペンチルオキシ基、ネオペンチルオキシ基又はヘキシルオキシ基が挙げられる。
炭素原子数1以上4以下のアルコキシ基は、直鎖状又は分枝鎖状で非置換である。炭素原子数1以上4以下のアルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、s−ブトキシ基、又はt−ブトキシ基が挙げられる。
炭素原子数1以上3以下のアルコキシ基は、直鎖状又は分枝鎖状で非置換である。炭素原子数1以上3以下のアルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、又はイソプロポキシ基が挙げられる。
炭素原子数6以上14以下のアリール基は、非置換である。炭素原子数6以上14以下のアリール基としては、例えば、炭素原子数6以上14以下の非置換の芳香族単環炭化水素基、炭素原子数6以上14以下の非置換の芳香族縮合二環炭化水素基又は炭素原子数6以上14以下の非置換の芳香族縮合三環炭化水素基である。炭素原子数6以上14以下のアリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、アントリル基又はフェナントリル基が挙げられる。
炭素原子数3以上10以下のシクロアルキル基は、非置換である。炭素原子数3以上10以下のシクロアルキル基としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロへプチル基、シクロオクチル基、シクロノニル基、又はシクロデシル基が挙げられる。
炭素原子数3以上8以下のアルキル環は、無置換である。炭素原子数3以上10以下のアルキル環としては、例えば、シクロプロパン環、シクロブタン環、シクロペンタン環、シクロヘキサン環、シクロヘプタン環、又はシクロオクタン環が挙げられる。
複素環基は、非置換である。複素環基は、例えば、1個以上(好ましくは1個以上3個以下)のヘテロ原子を含み、芳香性を有する5員又は6員の単環の複素環基;このような単環同士が縮合した複素環基;又は、このような単環と、5員又は6員の炭化水素環とが縮合した複素環基が挙げられる。ヘテロ原子は、窒素原子、硫黄原子、及び酸素原子からなる群より選択される1種以上である。複素環基の具体例としては、チオフェニル基、フラニル基、ピロリル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、イソチアゾリル基、イソオキサゾリル基、オキサゾリル基、イソオキサゾリル基、チアゾリル基、イソチアゾリル基、フラザニル基、ピラニル基、ピリジル基、ピリダジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、インドリル基、1H−インダゾリル基、イソインドリル基、クロメニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、プリニル基、プテリジニル基、トリアゾリル基、テトラゾリル基、4H−キノリジニル基、ナフチリジニル基、ベンゾフラニル基、1,3−ベンゾジオキソリル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾチアゾリル基、又はベンズイミダゾリル基が挙げられる。
<第一実施形態:電子写真感光体>
第一実施形態は、電子写真感光体(以下、感光体と記載する場合がある)に関する。以下、図1A〜図1Cを参照して、第一実施形態の感光体について説明する。図1A〜図1Cは、第一実施形態に係る感光体の構造を示す概略断面図である。
第一実施形態は、電子写真感光体(以下、感光体と記載する場合がある)に関する。以下、図1A〜図1Cを参照して、第一実施形態の感光体について説明する。図1A〜図1Cは、第一実施形態に係る感光体の構造を示す概略断面図である。
図1Aに示すように、感光体1は、導電性基体2と感光層3とを備える。感光層3は、単層型感光層である。感光層3は、導電性基体2上に直接又は間接に設けられる。例えば、図1Aに示すように、導電性基体2上に感光層3を直接設けてもよい。図1Bに示すように、感光体1は、更に中間層を備えてもよく、中間層4は導電性基体2と感光層3との間に設けられてもよい。また、図1A及び図1Bに示すように、感光層3が最外層として露出してもよい。感光体1は更に保護層を備えてもよい。図1Cに示すように、感光層3上に保護層5が備えられてもよい。以上、図1A〜図1Cを参照して、感光体1の構造について説明した。
感光層の厚さは、感光層として充分に作用できる限り、特に限定されない。感光層の厚さは、5μm以上100μm以下であることが好ましく、10μm以上50μm以下であることがより好ましい。
感光層は、電荷発生剤、正孔輸送剤、電子輸送剤及びバインダー樹脂を少なくとも含有する。電荷発生剤は、無金属フタロシアニンを含む。正孔輸送剤は、一般式(1)で表されるトリフェニルアミン誘導体(以下、トリフェニルアミン誘導体(1)と記載することがある)を含む。電子輸送剤は、一般式(2)で表されるキノン誘導体(以下、キノン誘導体(2)と記載することがある)を含む。第一実施形態に係る感光体は、電気特性に優れる。その理由は、以下のように推測される。なお、本明細書において電気特性とは、帯電時の表面電位を維持する性質(帯電安定性)、露光に対して効率的に静電潜像を形成する性質(感度特性)、及び転写メモリーの発生を抑制する性質をいう。
便宜上、まず、転写メモリーについて説明する。電子写真方式の画像形成では、例えば、以下の1)〜4)の工程を含む画像形成プロセスが実施される。
1)像担持体(感光体に相当)の表面を帯電する帯電工程、
2)帯電された像担持体の表面を露光して、像担持体の表面に静電潜像を形成する露光工程、
3)静電潜像をトナー像として現像する現像工程、及び
4)形成されたトナー像を、像担持体から被転写体へ転写する転写
このような画像形成プロセスでは、像担持体を回転させて使用するため、転写工程に起因する転写メモリーが発生する場合がある。具体的には、以下の通りである。帯電工程において、像担持体の表面は、一様に一定の正極性の電位まで帯電される。続いて、露光工程及び現像工程を経て、転写工程において、帯電とは逆極性(負極性)の転写バイアスが、被転写体を介して像担持体に印加される。具体的には、印加された逆極性の転写バイアスの影響により、像担持体表面の非露光領域(非画像領域)の電位が大きく低下し、低下した状態が保持されることがある。この電位低下の影響を受け、非露光領域は、ある画像形成工程における感光体の周を基準周とした場合、その基準周の次の周の帯電工程において、所望の正極性の電位まで帯電され難くなる。一方、転写バイアスが印加された状態であっても、露光領域にトナーが付着しているため感光体表面に転写バイアスが直接印加され難いことから、露光領域(画像領域)の電位は低下し難い。このため、露光領域は、基準周の次の周の帯電工程において、所望の正極性の電位まで帯電され易い。その結果、露光領域と非露光領域とで帯電電位が異なり、像担持体の表面を一様に一定の正極性の電位まで帯電させることが困難となる場合がある。このように、感光体の基準周(前周)の作像工程(画像形成プロセス)における転写バイアスによる電位低下の影響を受け非露光領域の帯電能が低下してしまい、帯電電位に電位差が生じる現象を、転写メモリーという。このように、感光体の基準周の作像工程(画像形成プロセス)における転写バイアスによる電位低下の影響を受け非露光領域の帯電能が低下してしまい、帯電電位に電位差が生じる現象を、転写メモリーという。
1)像担持体(感光体に相当)の表面を帯電する帯電工程、
2)帯電された像担持体の表面を露光して、像担持体の表面に静電潜像を形成する露光工程、
3)静電潜像をトナー像として現像する現像工程、及び
4)形成されたトナー像を、像担持体から被転写体へ転写する転写
このような画像形成プロセスでは、像担持体を回転させて使用するため、転写工程に起因する転写メモリーが発生する場合がある。具体的には、以下の通りである。帯電工程において、像担持体の表面は、一様に一定の正極性の電位まで帯電される。続いて、露光工程及び現像工程を経て、転写工程において、帯電とは逆極性(負極性)の転写バイアスが、被転写体を介して像担持体に印加される。具体的には、印加された逆極性の転写バイアスの影響により、像担持体表面の非露光領域(非画像領域)の電位が大きく低下し、低下した状態が保持されることがある。この電位低下の影響を受け、非露光領域は、ある画像形成工程における感光体の周を基準周とした場合、その基準周の次の周の帯電工程において、所望の正極性の電位まで帯電され難くなる。一方、転写バイアスが印加された状態であっても、露光領域にトナーが付着しているため感光体表面に転写バイアスが直接印加され難いことから、露光領域(画像領域)の電位は低下し難い。このため、露光領域は、基準周の次の周の帯電工程において、所望の正極性の電位まで帯電され易い。その結果、露光領域と非露光領域とで帯電電位が異なり、像担持体の表面を一様に一定の正極性の電位まで帯電させることが困難となる場合がある。このように、感光体の基準周(前周)の作像工程(画像形成プロセス)における転写バイアスによる電位低下の影響を受け非露光領域の帯電能が低下してしまい、帯電電位に電位差が生じる現象を、転写メモリーという。このように、感光体の基準周の作像工程(画像形成プロセス)における転写バイアスによる電位低下の影響を受け非露光領域の帯電能が低下してしまい、帯電電位に電位差が生じる現象を、転写メモリーという。
トリフェニルアミン誘導体(1)は、窒素原子に1つのフェニル基及び2つのジフェニルアルケニル部分が結合した構造を有する。トリフェニルアミン誘導体(1)のπ共役系は空間的広がりが比較的大きいため、トリフェニルアミン誘導体(1)の分子内におけるキャリア(正孔)の移動距離が大きくなる傾向にある。すなわち、キャリア(正孔)の移動距離が大きくなる傾向にある。また、感光層中の複数のトリフェニルアミン誘導体(1)は互いのπ共役系が重なり易くなり、複数のトリフェニルアミン誘導体(1)の分子間におけるキャリア(正孔)の移動距離が減少する傾向にある。すなわち、キャリア(正孔)の分子間移動距離が減少する傾向にある。一方、トリフェニルアミン誘導体(1)は分子内に窒素原子を1個有するため、分子内に窒素原子を2個有する化合物(例えば、ジアミン化合物)に比べ、分子内に電荷の偏りが少ない傾向にある。よって、トリフェニルアミン誘導体(1)は、感光体のキャリア(正孔)の受容性(注入性)及び輸送性を向上させると考えられる。
キノン誘導体(2)は、カルボニル部分、アゾ部分、及びベンゾキノンメチド部分で形成されるπ共役系を有する。キノン誘導体(2)のπ共役系は、空間的広がりが比較的大きいため、キノン誘導体(2)はキャリア(電子)の受容性に優れ、キノン誘導体(2)の分子内におけるキャリア(電子)の移動距離が大きくなる傾向にある。すなわち、キャリア(電子)の分子内移動距離が大きくなる傾向にある。また、感光層中の複数のキノン誘導体(2)は互いのπ共役系が重なり易くなり、複数のキノン誘導体(2)の分子間におけるキャリア(電子)の移動距離が減少する傾向にある。すなわち、キャリア(電子)の分子間移動距離が減少する傾向にある。一方、キノン誘導体(2)は、メチド部分とアゾ部分が結合した非対称構造を有するため、感光層を形成するための溶媒に溶解し易く、感光層中に均一に分散し易い。このため、キャリア(電子)の分子間移動距離が減少する傾向にある。よって、キノン誘導体(2)は、感光体のキャリア(電子)の受容性(注入性)及び輸送性を向上させると考えられる。
感光層が電荷発生剤としての無金属フタロシアン、正孔輸送剤としてのトリフェニルアミン誘導体(1)及び電子輸送剤としてのキノン誘導体(2)を含有すると、キャリアが感光層中でトラップされにくく、キャリアが感光層中に残留しにくい傾向にある。よって、第一実施形態に係る感光体は、転写メモリーの発生を抑制し、帯電安定性及び感度特性に優れる、すなわち電気特性に優れると考えられる。
次に、感光体の要素について説明する。以下、導電性基体、電荷発生剤、正孔輸送剤、電子輸送剤、及びバインダー樹脂について説明する。感光層は、添加剤を更に含有してもよい。更に、添加剤、中間層、及び感光体の製造方法について説明する。
[1.導電性基体]
導電性基体は、感光体の導電性基体として用いることができる限り、特に限定されない。導電性基体は、少なくとも表面部が導電性を有する材料で形成されていればよい。導電性基体の一例としては、導電性を有する材料で形成される導電性基体が挙げられる。導電性基体の別の例としては、導電性を有する材料で被覆される導電性基体が挙げられる。導電性を有する材料としては、例えば、アルミニウム、鉄、銅、錫、白金、銀、バナジウム、モリブデン、クロム、カドミウム、チタン、ニッケル、パラジウム、又はインジウムが挙げられる。これらの導電性を有する材料を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。2以上の組合せとしては、例えば、合金(より具体的には、アルミニウム合金、ステンレス鋼、又は真鍮等)が挙げられる。これらの導電性を有する材料の中でも、感光層から導電性基体への電荷の移動が良好であることから、アルミニウム又はアルミニウム合金が好ましい。
導電性基体は、感光体の導電性基体として用いることができる限り、特に限定されない。導電性基体は、少なくとも表面部が導電性を有する材料で形成されていればよい。導電性基体の一例としては、導電性を有する材料で形成される導電性基体が挙げられる。導電性基体の別の例としては、導電性を有する材料で被覆される導電性基体が挙げられる。導電性を有する材料としては、例えば、アルミニウム、鉄、銅、錫、白金、銀、バナジウム、モリブデン、クロム、カドミウム、チタン、ニッケル、パラジウム、又はインジウムが挙げられる。これらの導電性を有する材料を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。2以上の組合せとしては、例えば、合金(より具体的には、アルミニウム合金、ステンレス鋼、又は真鍮等)が挙げられる。これらの導電性を有する材料の中でも、感光層から導電性基体への電荷の移動が良好であることから、アルミニウム又はアルミニウム合金が好ましい。
導電性基体の形状は、画像形成装置の構造に合わせて適宜選択される。導電性基体の形状としては、例えば、シート状又はドラム状が挙げられる。また、導電性基体の厚さは、導電性基体の形状に応じて適宜選択される。
[2.電荷発生剤]
電荷発生剤は、無金属フタロシアニンを含む。無金属フタロシアニンの結晶としては、例えば、無金属フタロシアニンのX型結晶(以下、X型無金属フタロシアニンと記載することがある)が挙げられる。無金属フタロシアニンは、例えば、化学式(CG−1)で表される。
電荷発生剤は、無金属フタロシアニンを含む。無金属フタロシアニンの結晶としては、例えば、無金属フタロシアニンのX型結晶(以下、X型無金属フタロシアニンと記載することがある)が挙げられる。無金属フタロシアニンは、例えば、化学式(CG−1)で表される。
電荷発生剤は、無金属フタロシアニン以外に他の電荷発生剤を含んでもよい。このような電荷発生剤としては、例えば、フタロシアニン系顔料(無金属フタロシアニン以外の他のフタロシアニン系顔料)、ペリレン顔料、ビスアゾ顔料、ジチオケトピロロピロール顔料、無金属ナフタロシアニン顔料、金属ナフタロシアニン顔料、スクアライン顔料、トリスアゾ顔料、インジゴ顔料、アズレニウム顔料、シアニン顔料、無機光導電材料(より具体的には、セレン、セレン−テルル、セレン−ヒ素、硫化カドミウム、又はアモルファスシリコン等)の粉末、ピリリウム塩、アンサンスロン系顔料、トリフェニルメタン系顔料、スレン系顔料、トルイジン系顔料、ピラゾリン系顔料、又はキナクリドン系顔料が挙げられる。
他のフタロシアニン系顔料としては、例えば、金属フタロシアニンが挙げられる。金属フタロシアニンとしては、例えば、化学式(CG−2)で表されるチタニルフタロシアニン、又は酸化チタン以外の金属が配位したフタロシアニン(より具体的には、V型ヒドロキシガリウムフタロシアニン等)が挙げられる。フタロシアニン系顔料は、結晶であってもよく、非結晶であってもよい。フタロシアニン系顔料の結晶形状(例えば、α型、β型、又はY型)については特に限定されず、種々の結晶形状を有するフタロシアニン系顔料が使用される。
チタニルフタロシアニンの結晶としては、例えば、チタニルフタロシアニンのα型結晶、β型結晶、又はY型結晶が挙げられる。以下、チタニルフタロシアニンのα型結晶、β型結晶、及びY型結晶を、各々、α型チタニルフタロシアニン、β型チタニルフタロシアニン、及びY型チタニルフタロシアニンと記載することがある。波長領域700nm以上で高い量子収率を有することから、チタニルフタロシアニンのなかでもY型チタニルフタロシアニンが好ましい。
Y型チタニルフタロシアニンは、例えば、CuKα特性X線回折スペクトルにおいて、ブラッグ角(2θ±0.2°)の27.2°に主ピークを有する。CuKα特性X線回折スペクトルにおける主ピークとは、ブラッグ角(2θ±0.2°)が3°以上40°以下である範囲において、1番目又は2番目に大きな強度を有するピークである。
(CuKα特性X線回折スペクトルの測定方法)
CuKα特性X線回折スペクトルの測定方法の一例について説明する。試料(チタニルフタロシアニン)をX線回折装置(例えば、株式会社リガク製「RINT(登録商標)1100」)のサンプルホルダーに充填して、X線管球Cu、管電圧40kV、管電流30mA、かつCuKα特性X線の波長1.542Åの条件で、X線回折スペクトルを測定する。測定範囲(2θ)は、例えば3°以上40°以下(スタート角:3°、ストップ角:40°)であり、走査速度は、例えば10°/分である。
CuKα特性X線回折スペクトルの測定方法の一例について説明する。試料(チタニルフタロシアニン)をX線回折装置(例えば、株式会社リガク製「RINT(登録商標)1100」)のサンプルホルダーに充填して、X線管球Cu、管電圧40kV、管電流30mA、かつCuKα特性X線の波長1.542Åの条件で、X線回折スペクトルを測定する。測定範囲(2θ)は、例えば3°以上40°以下(スタート角:3°、ストップ角:40°)であり、走査速度は、例えば10°/分である。
このようなY型チタニルフタロシアニンは、示差走査熱量分析(DSC)スペクトルにおける熱特性(詳しくは、次に示す熱特性(A)〜(C))の違いによって3種類に分類される。
熱特性(A):DSCによる熱特性において、吸着水の気化に伴うピーク以外に50℃以上270℃以下の範囲に1つのピークを有する。
熱特性(B):DSCによる熱特性において、吸着水の気化に伴うピーク以外に50℃以上400℃以下の範囲にピークを有しない。
熱特性(C):DSCによる熱特性において、吸着水の気化に伴うピーク以外に50℃以上270℃以下の範囲にピークを有せず、270℃以上400℃以下の範囲に1つのピークを有する。
熱特性(A):DSCによる熱特性において、吸着水の気化に伴うピーク以外に50℃以上270℃以下の範囲に1つのピークを有する。
熱特性(B):DSCによる熱特性において、吸着水の気化に伴うピーク以外に50℃以上400℃以下の範囲にピークを有しない。
熱特性(C):DSCによる熱特性において、吸着水の気化に伴うピーク以外に50℃以上270℃以下の範囲にピークを有せず、270℃以上400℃以下の範囲に1つのピークを有する。
(示差走査熱量分析の測定方法)
示差走査熱量分析スペクトルの測定方法の一例について説明する。サンプルパンにチタニルフタロシアニン結晶粉末の評価用試料を載せて、示差走査熱量計(例えば、株式会社リガク製「TAS−200型 DSC8230D」)を用いて示差走査熱量分析スペクトルを測定する。測定範囲は、例えば40℃以上400℃以下であり、昇温速度は、例えば20℃/分である。
示差走査熱量分析スペクトルの測定方法の一例について説明する。サンプルパンにチタニルフタロシアニン結晶粉末の評価用試料を載せて、示差走査熱量計(例えば、株式会社リガク製「TAS−200型 DSC8230D」)を用いて示差走査熱量分析スペクトルを測定する。測定範囲は、例えば40℃以上400℃以下であり、昇温速度は、例えば20℃/分である。
結晶安定性に優れていること、有機溶媒中で結晶転移を起こし難いこと、及び感光層中に分散させ易いことから、熱特性(B)及び(C)を有するY型チタニルフタロシアニンが好ましい。
所望の領域に吸収波長を有する電荷発生剤を単独で用いてもよいし、2種以上の電荷発生剤を組み合わせて用いてもよい。更に、例えば、デジタル光学式の画像形成装置には、700nm以上の波長領域に感度を有する感光体を用いることが好ましい。デジタル光学式の画像形成装置としては、例えば、半導体レーザーのような光源を使用したレーザービームプリンター、又はファクシミリが挙げられる。そのため、例えば、フタロシアニン系顔料が好ましく、無金属フタロシアニン又はチタニルフタロシアニンがより好ましい。電荷発生剤は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
短波長レーザー光源を用いた画像形成装置に感光体を適用する場合には、電荷発生剤として、アンサンスロン系顔料、又はペリレン系顔料が好適に用いられる。短波長レーザー光の波長は、例えば、350nm以上550nm以下である。
電荷発生剤の含有量は、感光層においてバインダー樹脂100質量部に対して、0.1質量部以上50質量部以下であることが好ましく、0.5質量部以上30質量部以下であることがより好ましい。
[3.正孔輸送剤]
正孔輸送剤は、トリフェニルアミン誘導体(1)を含む。トリフェニルアミン誘導体は、一般式(1)で表される。
正孔輸送剤は、トリフェニルアミン誘導体(1)を含む。トリフェニルアミン誘導体は、一般式(1)で表される。
一般式(1)中、R1、R2及びR3は、各々独立に、炭素原子数1以上4以下のアルキル基、又は炭素原子数1以上4以下のアルコキシ基を表す。k、p、及びqは、各々独立に、0以上5以下の整数を表す。m1及びm2は、各々独立に、1以上3以下の整数を表す。kが2以上の整数を表す場合、複数のR1は互いに同一であっても異なってもよい。kが2以上の整数を表す場合、複数のR1は互いに結合して形成される炭素原子数3以上8以下のシクロアルキル環を表してもよい。pが2以上の整数を表す場合、複数のR2は互いに同一であっても異なってもよい。qが2以上の整数を表す場合、複数のR3は互いに同一であっても異なってもよい。
一般式(1)中、R1の表す炭素原子数1以上4以下のアルキル基は、メチル基、エチル基、若しくはn−ブチル基、又は互いに結合して形成されるシクロアルカン環となることが好ましい。R1が互いに結合して形成されるシクロアルカン環としては、例えば、炭素原子数3以上8以下のシクロアルカン環が挙げられ、シクロヘキサン環が好ましい。一般式(1)中、R1の表す炭素原子数1以上4以下のアルコキシ基は、炭素原子数1以上3以下のアルコキシ基が好ましく、メトキシ基がより好ましい。
一般式(1)中、R2及びR3の表す炭素原子数1以上4以下のアルキル基は、メチル基が好ましい。
一般式(1)中、R1の置換位置としては、例えば、窒素原子に対してフェニル基のオルト位、メタ位、パラ位が挙げられる。kが1を表す場合、R1の置換位置は窒素原子に対してフェニル基のオルト位又はパラ位が好ましい。kが2を表し、2つのR1が互いに結合してシクロアルカン環を形成しない場合、R1の置換位置は窒素原子に対してフェニル基のオルト位が好ましい。kが3を表し、3つのR1のうち2つのR1が互いに結合してシクロアルカン環を形成しない場合、R1の置換位置は窒素原子に対してベンゼン環のオルト位及びパラ位が好ましい。kは1以上3以下の整数を表すことが好ましく、1又は2を表すことがより好ましい。
一般式(1)中、p及びqは各々独立に、0又は1を表すことが好ましく、p及びqはともに0又は1を表すことがより好ましい。pが1を表す場合、R2の置換位置は窒素原子に対してフェニル基のパラ位が好ましい。qが1を表す場合、R3の置換位置は窒素原子に対してフェニル基のパラ位が好ましい。
一般式(1)中、m1及びm2は、各々独立に、1又は2を表すことが好ましく、m1及びm2は何れも1又は2を表すことが好ましい。
一般式(1)中、R1は、炭素原子数1以上4以下のアルキル基、炭素原子数1以上4以下のアルコキシ基、又は互いに結合して形成される炭素原子数3以上8以下のシクロアルカン環を表し、R2及びR3は、何れも炭素原子数1以上3以下のアルキル基を表し、kは、1以上3以下の整数を表し、p及びqは、各々独立に、0又は1を表し、m1及びm2は、各々独立に、1又は2を表すことが好ましい。
一般式(1)中、R1は炭素原子数1以上4以下のアルキル基、又は炭素原子数1以上3以下のアルコキシ基を表し、kは1又は2を表し、R2及びR3は、何れも炭素原子数1以上3以下のアルキル基を表し、p及びqは、何れも0又は1を表し、m1及びm2が何れも0又は1を表すことがより好ましい。
トリフェニルアミン誘導体(1)の具体例としては、化学式(HT−1)〜(HT−13)で表されるトリフェニルアミン誘導体(以下、それぞれトリフェニルアミン誘導体(HT−1)〜(HT−13)と記載することがある)が挙げられる。なお、化学式(HT−1)〜(HT−13)中、表記「n−C4H9」は、n−ブチル基を表す。
正孔輸送剤は、トリフェニルアミン誘導体(1)に加えて、トリフェニルアミン誘導体(1)以外の別の正孔輸送剤を組み合わせて用いてもよい。別の正孔輸送剤は、公知の正孔輸送剤から適宜選択される。
別の正孔輸送剤としては、例えば、2,5−ジ(4−メチルアミノフェニル)−1,3,4−オキサジアゾールのようなオキサジアゾール系化合物;9−(4−ジエチルアミノスチリル)アントラセンのようなスチリル系化合物;ポリビニルカルバゾールのようなカルバゾール系化合物;有機ポリシラン化合物;1−フェニル−3−(p−ジメチルアミノフェニル)ピラゾリンのようなピラゾリン系化合物;ヒドラゾン系化合物;トリフェニルアミン系化合物(トリフェニルアミン誘導体(1)以外のトリフェニルアミン系化合物);オキサゾール系化合物、イソオキサゾール系化合物、チアゾール系化合物、イミダゾール系化合物、ピラゾール系化合物、又はトリアゾール系化合物のような含窒素環式化合物;インドール系化合物、又はチアジアゾール化合物のような含窒素縮合多環式化合物が挙げられる。なお、正孔輸送剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
正孔輸送剤の含有量は、感光層においてバインダー樹脂100質量部に対して、10質量部以上200質量部以下であることが好ましく、10質量部以上100質量部以下であることがより好ましい。
正孔輸送剤中のトリフェニルアミン誘導体(1)の含有率は、正孔輸送剤の合計質量に対して、80質量%以上であることが好ましく、90質量%以上であることがより好ましく、100質量%であることが特に好ましい。
[4.電子輸送剤]
電子輸送剤は、キノン誘導体(2)を含む。キノン誘導体(2)は、一般式(2)で表される。
電子輸送剤は、キノン誘導体(2)を含む。キノン誘導体(2)は、一般式(2)で表される。
一般式(2)中、R4及びR5は、各々独立に、炭素原子数6以上14以下のアリール基を有してもよい炭素原子数1以上10以下のアルキル基、炭素原子数3以上10以下のシクロアルキル基、炭素原子数1以上6以下のアルコキシ基、又は置換基を有してもよい炭素原子数6以上14以下のアリール基を表す。R6は、炭素原子数6以上14以下のアリール基を有してもよい炭素原子数1以上10以下のアルキル基、炭素原子数3以上10以下のシクロアルキル基、炭素原子数1以上6以下のアルコキシ基、置換基を有してもよい炭素原子数6以上14以下のアリール基、又は置換基を有してもよい複素環基を表す。
一般式(2)中、R4及びR5の表す炭素原子数1以上10以下のアルキル基は、炭素原子数1以上6以下のアルキル基が好ましく、炭素原子数1以上4以下のアルキル基がより好ましく、メチル基又はt−ブチル基が更に好ましい。R4及びR5の表す炭素原子数1以上10以下のアルキル基は、置換基を有してもよい。このような置換基としては、例えば、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、炭素原子数1以上4以下のアルコキシ基、炭素原子数6以上14以下のアリール基又はシアノ基が挙げられ、炭素原子数6以上14以下のアリール基が好ましい。炭素原子数6以上14以下のアリール基を有する炭素原子数1以上10以下のアルキル基としては、例えば、ベンジル基、α−メチルベンジル基、フェネチル基、スチリル基、シンナミル基、3−フェニルプロピル基、4−フェニルブチル基、5−フェニルペンチル基、又は6−フェニルヘキシル基が挙げられる。
一般式(2)中、R4及びR5の表す炭素原子数6以上14以下のアリール基は、置換基を有してもよい。このような置換基としては、例えば、炭素原子数1以上6以下のアルキル基、炭素原子数1以上6以下のアルコキシ基、炭素原子数3以上10以下のシクロアルキル基、ハロゲン原子、又はニトロ基が挙げられる。
一般式(2)中、R6の表す炭素原子数1以上10以下のアルキル基としては、炭素原子数1以上6以下のアルキル基が好ましく、炭素原子数1以上4以下のアルキル基がより好ましく、メチル基が更に好ましい。R6の表す炭素原子数1以上10以下のアルキル基は、置換基を有してもよい。このような置換基としては、例えば、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、炭素原子数1以上4以下のアルコキシ基、炭素原子数6以上14以下のアリール基又はシアノ基が挙げられ、炭素原子数6以上14以下のアリール基が好ましい。炭素原子数6以上14以下のアリール基を有する炭素原子数1以上10以下のアルキル基としては、例えば、ベンジル基、α−メチルベンジル基、フェネチル基、スチリル基、シンナミル基、3−フェニルプロピル基、4−フェニルブチル基、5−フェニルペンチル基、又は6−フェニルヘキシル基が挙げられる。
一般式(2)中、R6の表す炭素原子数6以上14以下のアリール基としては、フェニル基が好ましい。炭素原子数6以上14以下のアリール基は置換基を有してもよい。このような置換基としては、例えば、炭素原子数1以上6以下のアルキル基、炭素原子数1以上6以下のアルコキシ基、炭素原子数3以上10以下のシクロアルキル基、ハロゲン原子、又はニトロ基が挙げられ、炭素原子数1以上4以下のアルキル基、ハロゲン原子、炭素原子数1以上4以下のアルコキシ基、又はニトロ基が好ましく、t−ブチル基、塩素原子、メトキシ基、又はニトロ基がより好ましい。炭素原子数6以上14以下のアリール基がフェニル基である場合、置換基の置換位置はカルボニル基に対してフェニル基のオルト位又はパラ位が好ましい。
一般式(2)中、R4及びR5は、炭素原子数1以上4以下のアルキル基を表し、R6は、炭素原子数1以上4以下のアルキル基、ハロゲン原子、炭素原子数1以上4以下のアルコキシ基若しくはニトロ基を有してもよい炭素原子数6以上14以下のアリール基、炭素原子数1以上3以下のアルキル基、又は複素環基を表すことが好ましい。
一般式(2)中、R3の表す複素環基は、ピリジル基が好ましく、4−ピリジル基がより好ましい。R3の表す複素環基は、置換基を有してもよい。このような置換基としては、例えば、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、炭素原子数1以上4以下のアルキル基、炭素原子数1以上4以下のアルコキシ基、ニトロ基、シアノ基、炭素原子数2以上4以下の脂肪族アシル基、ベンゾイル基、フェノキシ基、炭素原子数1以上4以下のアルコキシ基を含むアルコキシカルボニル基、又はフェノキシカルボニル基が挙げられる。
キノン誘導体(2)の具体例としては、化学式(2−1)〜(2−7)で表されるキノン誘導体(以下、それぞれキノン誘導体(2−1)〜(2−7)と記載することがある)が挙げられる。
電子輸送剤は、キノン誘導体(2)に加えて、キノン誘導体(2)以外の別の電子輸送剤を組み合わせて用いてもよい。別の電子輸送剤は、公知の電子輸送剤から適宜選択される。
別の電子輸送剤としては、例えば、キノン系化合物(キノン誘導体(2)以外のキノン系化合物)、ジイミド系化合物、ヒドラゾン系化合物、マロノニトリル系化合物、チオピラン系化合物、トリニトロチオキサントン系化合物、3,4,5,7−テトラニトロ−9−フルオレノン系化合物、ジニトロアントラセン系化合物、ジニトロアクリジン系化合物、テトラシアノエチレン、2,4,8−トリニトロチオキサントン、ジニトロベンゼン、ジニトロアクリジン、無水コハク酸、無水マレイン酸、又はジブロモ無水マレイン酸が挙げられる。キノン誘導体(2)以外のキノン系化合物としては、例えば、ジフェノキノン系化合物、アゾキノン系化合物、アントラキノン系化合物、ナフトキノン系化合物、ニトロアントラキノン系化合物、又はジニトロアントラキノン系化合物が挙げられる。これらの電子輸送剤は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
電子輸送剤の含有量は、感光層においてバインダー樹脂100質量部に対して、5質量部以上100質量部以下であることが好ましく、10質量部以上80質量部以下であることがより好ましい。
電子輸送剤中のキノン誘導体(2)の含有率は、電子輸送剤の合計質量に対して、80質量%以上であることが好ましく、90質量%以上であることがより好ましく、100質量%であることが特に好ましい。
(キノン誘導体(2)の合成方法)
反応式(1)で表される反応(以下、反応(1)と記載することがある)によりキノン誘導体(2)を合成することができる。反応(1)は、反応式(X)で表される反応(以下、反応(X)と記載することがある)及び反応式(Y)で表される反応(以下、反応(Y)と記載することがある)を含む。反応式(X)及び(Y)中、R4、R5及びR6は、それぞれ一般式(2)中のR4、R5及びR6と同義である。
反応式(1)で表される反応(以下、反応(1)と記載することがある)によりキノン誘導体(2)を合成することができる。反応(1)は、反応式(X)で表される反応(以下、反応(X)と記載することがある)及び反応式(Y)で表される反応(以下、反応(Y)と記載することがある)を含む。反応式(X)及び(Y)中、R4、R5及びR6は、それぞれ一般式(2)中のR4、R5及びR6と同義である。
〔反応(X):化合物(C)の合成〕
化合物(A)と化合物(B)とを有機溶媒(例えば、トルエン)に溶解させた溶液に、酸(例えば、p−トルエンスルホン酸)を所定量加えて所定時間脱水還流を行う。次いで、水を加えて抽出し、有機層を乾燥させ、溶媒を減圧留去し、化合物(C)を得る。化合物(A)と化合物(B)との反応割合(モル比=化合物(A):化合物(B))は、4:1〜1:4であることが好ましく、2:1〜1:2であることがより好ましい。
化合物(A)と化合物(B)とを有機溶媒(例えば、トルエン)に溶解させた溶液に、酸(例えば、p−トルエンスルホン酸)を所定量加えて所定時間脱水還流を行う。次いで、水を加えて抽出し、有機層を乾燥させ、溶媒を減圧留去し、化合物(C)を得る。化合物(A)と化合物(B)との反応割合(モル比=化合物(A):化合物(B))は、4:1〜1:4であることが好ましく、2:1〜1:2であることがより好ましい。
〔反応(Y):キノン誘導体(2)の合成〕
化合物(C)を有機溶媒(例えば、クロロホルム)に溶解させた溶液に、酸化剤(例えば、過マンガン酸カリウム)を所定量加えて、室温(例えば、25℃)にて所定時間攪拌して酸化反応を行う。酸化反応後、溶液から未反応の酸化剤をろ別し、残渣をカラムクロマトグラフィー等を用いて精製し、キノン誘導体(2)を得る。
化合物(C)を有機溶媒(例えば、クロロホルム)に溶解させた溶液に、酸化剤(例えば、過マンガン酸カリウム)を所定量加えて、室温(例えば、25℃)にて所定時間攪拌して酸化反応を行う。酸化反応後、溶液から未反応の酸化剤をろ別し、残渣をカラムクロマトグラフィー等を用いて精製し、キノン誘導体(2)を得る。
[5.バインダー樹脂]
バインダー樹脂は、電荷発生剤等を感光層中に分散させ、固定させる。バインダー樹脂としては、例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、又は光硬化性樹脂が挙げられる。熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリカーボネート樹脂(より具体的には、ビスフェノールZ型、ビスフェノールZC型、ビスフェノールC型、又はビスフェノールA型等)、ポリアリレート樹脂、スチレン−ブタジエン樹脂、スチレン−アクリロニトリル樹脂、スチレン−マレイン酸樹脂、アクリル酸系樹脂、スチレン−アクリル酸系樹脂、ポリエチレン樹脂、エチレン−酢酸ビニル樹脂、塩素化ポリエチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリプロピレン樹脂、アイオノマー樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル樹脂、アルキド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリスルホン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ケトン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、又はポリエーテル樹脂が挙げられる。熱硬化性樹脂としては、例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、又はその他架橋性の熱硬化性樹脂が挙げられる。光硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ−アクリル酸系樹脂、又はウレタン−アクリル酸系樹脂が挙げられる。これらのバインダー樹脂のうち、ポリカーボネート樹脂が好ましく、ビスフェノールZ型ポリカーボネート樹脂がより好ましい。ビスフェノールZ型ポリカーボネート樹脂は化学式(Resin−1)で表される繰返し単位を有する。以下、化学式(Resin−1)で表される繰返し単位を有するバインダー樹脂を、ビスフェノールZ型ポリカーボネート樹脂(Resin−1)と記載することがある。なお、バインダー樹脂は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
バインダー樹脂は、電荷発生剤等を感光層中に分散させ、固定させる。バインダー樹脂としては、例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、又は光硬化性樹脂が挙げられる。熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリカーボネート樹脂(より具体的には、ビスフェノールZ型、ビスフェノールZC型、ビスフェノールC型、又はビスフェノールA型等)、ポリアリレート樹脂、スチレン−ブタジエン樹脂、スチレン−アクリロニトリル樹脂、スチレン−マレイン酸樹脂、アクリル酸系樹脂、スチレン−アクリル酸系樹脂、ポリエチレン樹脂、エチレン−酢酸ビニル樹脂、塩素化ポリエチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリプロピレン樹脂、アイオノマー樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル樹脂、アルキド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリスルホン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ケトン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、又はポリエーテル樹脂が挙げられる。熱硬化性樹脂としては、例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、又はその他架橋性の熱硬化性樹脂が挙げられる。光硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ−アクリル酸系樹脂、又はウレタン−アクリル酸系樹脂が挙げられる。これらのバインダー樹脂のうち、ポリカーボネート樹脂が好ましく、ビスフェノールZ型ポリカーボネート樹脂がより好ましい。ビスフェノールZ型ポリカーボネート樹脂は化学式(Resin−1)で表される繰返し単位を有する。以下、化学式(Resin−1)で表される繰返し単位を有するバインダー樹脂を、ビスフェノールZ型ポリカーボネート樹脂(Resin−1)と記載することがある。なお、バインダー樹脂は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
バインダー樹脂の粘度平均分子量は、40,000以上であることが好ましく、40,000以上52,500以下であることがより好ましい。バインダー樹脂の粘度平均分子量が40,000以上であると、バインダー樹脂の耐摩耗性を十分に高めることができ、感光層が摩耗し難くなる。また、バインダー樹脂の粘度平均分子量が52,500以下であると、感光層の形成時にバインダー樹脂が溶剤に溶解し易くなり、感光層用塗布液の粘度が高くなり過ぎない。その結果、感光層を形成し易くなる。
[6.添加剤]
感光体の電子写真特性に悪影響を与えない範囲で、感光層は各種の添加剤を含有してもよい。添加剤としては、例えば、劣化防止剤(より具体的には、酸化防止剤、ラジカル捕捉剤、消光剤、又は紫外線吸収剤等)、軟化剤、表面改質剤、増量剤、増粘剤、分散安定剤、ワックス、アクセプター、ドナー、界面活性剤、可塑剤、増感剤、又はレベリング剤が挙げられる。酸化防止剤としては、例えば、ヒンダードフェノール、ヒンダードアミン、パラフェニレンジアミン、アリールアルカン、ハイドロキノン、スピロクロマン、スピロインダノン若しくはこれらの誘導体、有機硫黄化合物、又は有機燐化合物が挙げられる。
感光体の電子写真特性に悪影響を与えない範囲で、感光層は各種の添加剤を含有してもよい。添加剤としては、例えば、劣化防止剤(より具体的には、酸化防止剤、ラジカル捕捉剤、消光剤、又は紫外線吸収剤等)、軟化剤、表面改質剤、増量剤、増粘剤、分散安定剤、ワックス、アクセプター、ドナー、界面活性剤、可塑剤、増感剤、又はレベリング剤が挙げられる。酸化防止剤としては、例えば、ヒンダードフェノール、ヒンダードアミン、パラフェニレンジアミン、アリールアルカン、ハイドロキノン、スピロクロマン、スピロインダノン若しくはこれらの誘導体、有機硫黄化合物、又は有機燐化合物が挙げられる。
[7.中間層]
中間層は、例えば、無機粒子及び樹脂(中間層用樹脂)を含有する。中間層の存在により、リーク発生を抑制し得る程度の絶縁状態を維持しつつ、感光体を露光した時に発生する電流の流れを円滑にして、抵抗の上昇を抑制し易くなる。
中間層は、例えば、無機粒子及び樹脂(中間層用樹脂)を含有する。中間層の存在により、リーク発生を抑制し得る程度の絶縁状態を維持しつつ、感光体を露光した時に発生する電流の流れを円滑にして、抵抗の上昇を抑制し易くなる。
無機粒子としては、例えば、金属(より具体的には、アルミニウム、鉄、又は銅等)の粒子、金属酸化物(より具体的には、酸化チタン、アルミナ、酸化ジルコニウム、酸化スズ、又は酸化亜鉛等)の粒子、又は非金属酸化物(より具体的には、シリカ等)の粒子が挙げられる。これらの無機粒子は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
中間層用樹脂としては、中間層を形成する樹脂として用いられる限り、特に限定されない。
中間層は、感光体の電子写真特性に悪影響を与えない範囲で、各種の添加剤を含有してもよい。添加剤は、感光層の添加剤と同様である。
[8.感光体の製造方法]
次に、図1を参照して、感光体1の製造方法の一例について説明する。感光体1の製造方法は、例えば、感光層形成工程を有する。感光層形成工程では、感光層用塗布液を、導電性基体2上に塗布し、塗布した感光層用塗布液に含まれる溶剤を除去して感光層3を形成する。感光層用塗布液は、電荷発生剤としての無金属フタロシアニンと、正孔輸送剤としてのトリフェニルアミン誘導体(1)と、電子輸送剤としてのキノン誘導体(2)と、バインダー樹脂と、溶剤とを少なくとも含む。感光層用塗布液は、電荷発生剤としての無金属フタロシアニンと、正孔輸送剤としてのトリフェニルアミン誘導体(1)と、電子輸送剤としてのキノン誘導体(2)と、バインダー樹脂とを、溶剤に溶解又は分散させることにより調製される。感光層用塗布液には、必要に応じて、電子輸送剤及び各種添加剤を加えてもよい。
次に、図1を参照して、感光体1の製造方法の一例について説明する。感光体1の製造方法は、例えば、感光層形成工程を有する。感光層形成工程では、感光層用塗布液を、導電性基体2上に塗布し、塗布した感光層用塗布液に含まれる溶剤を除去して感光層3を形成する。感光層用塗布液は、電荷発生剤としての無金属フタロシアニンと、正孔輸送剤としてのトリフェニルアミン誘導体(1)と、電子輸送剤としてのキノン誘導体(2)と、バインダー樹脂と、溶剤とを少なくとも含む。感光層用塗布液は、電荷発生剤としての無金属フタロシアニンと、正孔輸送剤としてのトリフェニルアミン誘導体(1)と、電子輸送剤としてのキノン誘導体(2)と、バインダー樹脂とを、溶剤に溶解又は分散させることにより調製される。感光層用塗布液には、必要に応じて、電子輸送剤及び各種添加剤を加えてもよい。
感光層用塗布液に含有される溶剤は、感光層用塗布液に含まれる各成分を溶解又は分散できる限り、特に限定されない。溶剤としては、例えば、アルコール類(より具体的には、メタノール、エタノール、イソプロパノール、又はブタノール等)、脂肪族系炭化水素(より具体的には、n−ヘキサン、オクタン、又はシクロヘキサン等)、芳香族炭化水素(より具体的には、ベンゼン、トルエン、又はキシレン等)、ハロゲン化炭化水素(より具体的には、ジクロロメタン、ジクロロエタン、四塩化炭素、又はクロロベンゼン等)、エーテル(より具体的には、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、エチレングリコールジメチルエーテル、又はジエチレングリコールジメチルエーテル等)、ケトン(より具体的には、アセトン、メチルエチルケトン、又はシクロヘキサノン等)、エステル(より具体的には、酢酸エチル、又は酢酸メチル等)、ジメチルホルムアルデヒド、N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)、又はジメチルスルホキシドが挙げられる。これらの溶剤は、単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの溶剤のうち、感光体1の製造時の作業性を向上させるためには、ハロゲン化炭化水素以外の溶剤が好ましい。
感光層用塗布液は、各成分を混合し、溶剤に分散することにより調製される。混合又は分散には、例えば、ビーズミル、ロールミル、ボールミル、アトライター、ペイントシェーカー、又は超音波分散器が用いられる。
感光層用塗布液は、各成分の分散性、又は形成される各々の層の表面平滑性を向上させるために、例えば、界面活性剤又はレベリング剤を含有してもよい。
感光層用塗布液を塗布する方法としては、例えば、導電性基体2上に均一に感光層用塗布液を塗布できる方法である限り、特に限定されない。塗布方法としては、例えば、ディップコート法、スプレーコート法、スピンコート法、又はバーコート法が挙げられる。
感光層用塗布液に含まれる溶剤を除去する方法は、感光層用塗布液中の溶剤を蒸発させ得る方法である限り、特に限定されない。溶剤を除去する方法としては、例えば、加熱、減圧、又は加熱と減圧との併用が挙げられる。より具体的には、高温乾燥機、又は減圧乾燥機を用いて、熱処理(熱風乾燥)する方法が挙げられる。熱処理条件は、例えば、40℃以上150℃以下の温度、かつ3分間以上120分間以下の時間である。
なお、感光体1の製造方法は、必要に応じて、中間層4を形成する工程、及び/又は保護層5を形成する工程を更に含んでいてもよい。中間層4を形成する工程、及び保護層5を形成する工程では、公知の方法が適宜選択される。
感光体1は、例えば、画像形成装置において像担持体として使用される。第二実施形態で後述する画像形成装置は、像担持体と接触して像担持体に直流電圧を印加する帯電部を備える。
以上、図1を参照して、第一実施形態に係る感光体1を説明した。第一実施形態に係る感光体1によれば、帯電時の表面電位を安定的に維持することができる。
<第二実施形態:画像形成装置>
第二実施形態は、画像形成装置6に関する。以下、図2及び図3を参照して、第二実施形態に係る画像形成装置6について説明する。
第二実施形態は、画像形成装置6に関する。以下、図2及び図3を参照して、第二実施形態に係る画像形成装置6について説明する。
画像形成装置6は、像担持体としての感光体1を備える。既に述べたように感光体1は、帯電時の表面電位を安定的に維持することができる。帯電時の感光体1の表面電位が安定的に維持されると、感光体1の表面にドラム傷及びトナーフィルミングが生じ難くなる。そのため、感光体1を備える画像形成装置6によれば、ドラム傷及びトナーフィルミングに起因する画像不良の発生を抑制することができる。
以下、図2を参照して、画像形成装置6が中間転写方式を採用する場合を、例に挙げて説明する。なお、画像形成装置6が直接転写方式を採用する場合については後述する。図2は、画像形成装置6の一態様の構成を示す概略図である。
画像形成装置6は、像担持体としての感光体1と、帯電部27と、露光部28と、現像部29と、転写部とを備える。感光体1は、第一実施形態で述べた感光体1である。帯電部27は感光体1の表面を帯電する。帯電部27の帯電極性は、正極性である。露光部28は、帯電された感光体1の表面を露光して、感光体1の表面に静電潜像を形成する。現像部29は、静電潜像をトナー像として現像する。転写部は、感光体1から被転写体へトナー像を転写する。画像形成装置6が中間転写方式を採用する場合、転写部は、一次転写ローラー33、及び二次転写ローラー21に相当する。被転写体は、中間転写ベルト20、及び記録媒体(例えば、用紙P)に相当する。
画像形成装置6は、電子写真方式の画像形成装置である限り、特に限定されない。画像形成装置6は、例えば、モノクロ画像形成装置であってもよいし、カラー画像形成装置であってもよい。異なる色のトナーによる各色のトナー像を形成するために、画像形成装置6は、タンデム方式のカラー画像形成装置であってもよい。
以下、タンデム方式のカラー画像形成装置を例に挙げて、画像形成装置6を説明する。画像形成装置6は、所定方向に並設された複数の感光体1と、複数の現像部29とを備える。複数の現像部29は、各々、感光体1に対向して配置される。複数の現像部29は、各々、現像ローラーを備える。現像ローラーは、トナーを担持して搬送し、対応する感光体1の表面にトナーを供給する。
図2に示すように、画像形成装置6は、箱型の機器筺体7を更に備える。機器筺体7内には、給紙部8、画像形成部9、及び定着部10が設けられる。給紙部8は、用紙Pを給紙する。画像形成部9は、給紙部8から給紙された用紙Pを搬送しながら、用紙Pに画像データに基づくトナー像を転写する。定着部10は、画像形成部9で用紙P上に転写された未定着のトナー像を、用紙Pに定着させる。更に、機器筺体7の上面には、排紙部11が設けられる。排紙部11は、定着部10で定着処理された用紙Pを排紙する。
給紙部8には、給紙カセット12、第一ピックアップローラー13、給紙ローラー14、15、及び16、並びにレジストローラー対17が備えられる。給紙カセット12は、機器筺体7から挿脱可能に設けられる。給紙カセット12には、各種サイズの用紙Pが貯留される。第一ピックアップローラー13は、給紙カセット12の左上方位置に設けられる。第一ピックアップローラー13は、給紙カセット12に貯留されている用紙Pを1枚ずつ取り出す。給紙ローラー14、15、及び16は、第一ピックアップローラー13によって取り出された用紙Pを搬送する。レジストローラー対17は、給紙ローラー14、15、及び16によって搬送された用紙Pを、一時待機させた後に、所定のタイミングで画像形成部9に供給する。
また、給紙部8は、手差しトレイ(不図示)と、第二ピックアップローラー18とを更に備えている。手差しトレイは、機器筺体7の左側面に取り付けられる。第二ピックアップローラー18は、手差しトレイに載置された用紙Pを取り出す。第二ピックアップローラー18によって取り出された用紙Pは、給紙ローラー14、15及び16によって搬送され、レジストローラー対17によって、所定のタイミングで画像形成部9に供給される。
画像形成部9には、画像形成ユニット19、中間転写ベルト20、及び二次転写ローラー21が備えられる。中間転写ベルト20には、画像形成ユニット19によって、中間転写ベルト20の表面(一次転写ローラー33との接触面)に、トナー像が一次転写される。なお、一次転写されるトナー像は、コンピューターのような上位装置から伝送された画像データに基づいて形成される。二次転写ローラー21は、中間転写ベルト20上のトナー像を、給紙カセット12から送り込まれた用紙Pに二次転写する。
画像形成ユニット19には、イエロートナー供給用ユニット25を基準として中間転写ベルト20の回転方向の上流側(図2では右側)から下流側に向けて、イエロートナー供給用ユニット25、マゼンタトナー供給用ユニット24、シアントナー供給用ユニット23、及びブラックトナー供給用ユニット22が順次配設されている。ユニット22、23、24、及び25には、各ユニットの中央位置に、感光体1が配設されている。感光体1は、矢符(時計回り)方向に回転可能に配設されている。なお、ユニット22、23、24、及び25は、画像形成装置6本体に対して脱着される後述のプロセスカートリッジであってもよい。
そして、各感光体1の周囲には、帯電部27、露光部28、現像部29が、帯電部27を基準として各感光体1の回転方向の上流側から順に配置されている。
感光体1の回転方向における帯電部27の上流側には、除電器(不図示)、及びクリーニング装置(不図示)が設けられてもよい。除電器は、中間転写ベルト20へのトナー像の一次転写が終了した後、感光体1の周面を除電する。クリーニング装置及び除電器によって清掃及び除電された感光体1の周面は、帯電部27へ送られ、新たに帯電処理される。画像形成装置6がクリーニング装置及び/又は除電器を備える場合、各感光体1の回転方向の上流側から帯電部27を基準として、帯電部27、露光部28、現像部29、一次転写ローラー33、クリーニング装置、及び除電器の順で配置される。
既に述べたように、帯電部27は、感光体1の表面を帯電する。具体的には、帯電部27は、矢符方向に回転されている感光体1の周面を均一に正極性に帯電する。帯電部27は、非接触方式であってもよいし、接触方式であってもよい。非接触方式の帯電部27は、感光体1と接触することなく感光体1に電圧を印加する。非接触方式の帯電部27としては、例えば、コロナ放電式の帯電装置が挙げられ、より具体的には、コロトロン帯電器、又はスコロトロン帯電器が挙げられる。接触方式の帯電部27は、感光体1と接触して感光体1に電圧を印加する。接触方式の帯電部27としては、例えば、接触(近接)放電式の帯電器が挙げられ、より具体的には、帯電ローラー又は帯電ブラシが挙げられる。
帯電ローラーとしては、例えば、感光体1と接触したまま、感光体1の回転に従動して回転する帯電ローラーが挙げられる。帯電ローラーは、例えば、少なくとも表面部が樹脂で形成される。具体的には、帯電ローラーは、回転可能に軸支された芯金と、芯金上に形成された樹脂層と、芯金に電圧を印加する電圧印加部とを備える。このような帯電ローラーを備えた帯電部27は、電圧印加部が芯金に電圧を印加することによって、樹脂層を介して接触する感光体1の表面を帯電させる。
帯電ローラーの樹脂層を形成する樹脂は、感光体1の表面(周面)を帯電できる限り特に限定されない。樹脂層を形成する樹脂の具体例としては、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂、又はシリコーン変性樹脂が挙げられる。樹脂層には、無機充填材を含有させてもよい。
接触方式の帯電部27を備える画像形成装置6では、非接触方式の帯電部27を備える画像形成装置6と比較して、感光体1の表面が、空隙放電により生じた運動エネルギーの高いイオンに曝されることがある。そのため、接触方式の帯電部27を備える画像形成装置6では、通常、感光体の表面電位が安定し難い傾向がある。しかし、第二実施形態の画像形成装置6が第一実施形態に係る感光体1を備えることにより、画像形成装置6が接触方式の帯電部27を備える場合であっても、帯電時の感光体1の表面電位を安定的に維持することができる。
また、画像形成装置6が接触方式の帯電部27を備えることにより、帯電部27から発生する活性ガス(例えば、オゾン、又は窒素酸化物)の排出を抑えることができると考えられる。その結果、活性ガスによる感光層3の劣化が抑制されるとともに、オフィス環境に配慮した設計が達成できると考えられる。
帯電部27が印加する電圧は、特に限定されない。帯電部27が印加する電圧の例としては、交流電圧、直流電圧に交流電圧を重畳した重畳電圧、又は直流電圧が挙げられる。なかでも、帯電部27は直流電圧のみを印加することが好ましい。直流電圧のみを印加する帯電部27は、交流電圧を印加する帯電部27、又は直流電圧に交流電圧を重畳した重畳電圧を印加する帯電部27と比較して、以下に示す優位性がある。帯電部27が直流電圧のみを印加すると、感光体1に印加される電圧値が一定であるため、感光体1の表面を一様に一定電位まで帯電させ易い。また、帯電部27が直流電圧のみを印加すると、感光層3の磨耗量が減少する傾向がある。その結果、好適な画像を形成することができる。
帯電部27が感光体1に印加する電圧は、1000V以上2000V以下であることが好ましく、1200V以上1800V以下であることがより好ましく、1400V以上1600V以下であることが特に好ましい。
露光部28としては、例えば、露光装置が挙げられ、より具体的には、レーザー走査ユニットが挙げられる。露光部28は、帯電された感光体1の表面を露光して、感光体1の表面に静電潜像を形成する。具体的には、露光部28は、帯電部27によって均一に帯電された感光体1の周面に、パーソナルコンピューターのような上位装置から入力された画像データに基づくレーザー光を照射する。これにより、感光体1の周面に、画像データに基づく静電潜像が形成される。
現像部29は、静電潜像をトナー像として現像する。具体的には、現像部29は、静電潜像が形成された感光体1の周面にトナーを供給し、画像データに基づくトナー像を形成する。現像部29としては、例えば、現像装置が挙げられる。
転写部(一次転写ローラー33、及び二次転写ローラー21に相当)は、感光体1の表面に形成されたトナー像を被転写体(中間転写ベルト20、及び用紙Pに相当)に転写する。中間転写ベルト20は、無端状のベルト回転体である。中間転写ベルト20は、駆動ローラー30、従動ローラー31、バックアップローラー32、及び複数の一次転写ローラー33に架け渡されている。複数の感光体1の周面が、各々、中間転写ベルト20の表面(接触面)に当接するように、中間転写ベルト20は配置されている。
また、中間転写ベルト20は、各感光体1に対向して配置される一次転写ローラー33によって、感光体1に押圧される。押圧された状態で、中間転写ベルト20は、駆動ローラー30によって矢符(反時計回り)方向に無端回転する。駆動ローラー30は、ステッピングモーターなどの駆動源によって回転駆動し、中間転写ベルト20を無端回転させるための駆動力を与える。従動ローラー31、バックアップローラー32、及び複数の一次転写ローラー33は、回転自在に設けられる。従動ローラー31、バックアップローラー32、及び一次転写ローラー33は、駆動ローラー30による中間転写ベルト20の無端回転に伴って、従動回転する。従動ローラー31、バックアップローラー32、及び一次転写ローラー33は、駆動ローラー30の主動回転に応じて中間転写ベルト20を介して従動回転するとともに、中間転写ベルト20を支持する。
一次転写ローラー33は、一次転写バイアス(具体的には、トナーの帯電極性と逆極性のバイアス)を中間転写ベルト20に印加する。その結果、各感光体1上に形成されたトナー像は、各感光体1と一次転写ローラー33との間で、周回する中間転写ベルト20に対して、順次転写(一次転写)される。なお、トナーの帯電極性は正極性である。
二次転写ローラー21は、二次転写バイアス(具体的には、トナーの帯電極性と逆極性のバイアス)を用紙Pに印加する。その結果、中間転写ベルト20上に一次転写されたトナー像は、二次転写ローラー21とバックアップローラー32との間で用紙Pに転写される。これにより、未定着のトナー像が用紙Pに転写される。
定着部10は、画像形成部9で用紙Pに転写された未定着トナー像を定着させる。定着部10は、加熱ローラー34と、加圧ローラー35とを備えている。加熱ローラー34は、通電発熱体により加熱される。加圧ローラー35は、加熱ローラー34に対向配置され、加圧ローラー35の周面が加熱ローラー34の周面に押圧される。
画像形成部9で二次転写ローラー21により用紙Pに転写された転写画像は、用紙Pが加熱ローラー34と加圧ローラー35との間を通過する際の加熱による定着処理により用紙Pに定着される。そして、定着処理の施された用紙Pは、排紙部11へ排紙される。また、定着部10と排紙部11との間の適所に、複数の搬送ローラー36が配設されている。
排紙部11は、機器筺体7の頂部が凹没されることによって形成される。凹没した凹部の底部に、排紙された用紙Pを受ける排紙トレイ37が設けられる。以上、図2を参照して、第二実施形態の一態様の画像形成装置6について説明した。
以下、図3を参照して、第二実施形態の別の態様の画像形成装置6について説明する。図3は、第二実施形態に係る画像形成装置6の別の態様の構成を示す概略図である。図3に示す画像形成装置6は、直接転写方式を採用する。図3に示す画像形成装置6において、転写部は、転写ローラー41に相当する。被転写体は、記録媒体(例えば、用紙P)に相当する。なお、図3において、図2に対応する要素には同一の符号を使用し、重複する説明は省略する。
図3に示すように、転写ベルト40は、無端状でベルト状の回転体である。転写ベルト40は、駆動ローラー30、従動ローラー31、バックアップローラー32、及び複数の転写ローラー41に架け渡されている。各感光体1の周面が転写ベルト40の表面(接触面)に当接するように、転写ベルト40は配置される。転写ベルト40は、各感光体1に対向して配置される各転写ローラー41によって、感光体1に押圧される。押圧された状態で、転写ベルト40は、複数のローラー30、31、32、及び41によって無端回転する。駆動ローラー30は、ステッピングモーターのような駆動源によって回転駆動し、転写ベルト40を無端回転させるための駆動力を与える。従動ローラー31、バックアップローラー32、及び転写ローラー41は、回転自在に設けられる。駆動ローラー30による転写ベルト40の無端回転に伴って、従動ローラー31、バックアップローラー32、及び複数の転写ローラー41は従動回転する。これらのローラー31、32、41は、従動回転するとともに、転写ベルト40を支持する。レジストローラー対17から供給された用紙Pは、吸着ローラー42によって転写ベルト40上に吸着される。転写ベルト40上に吸着された用紙Pは、転写ベルト40の回転に伴い、各感光体1と対応する転写ローラー41との間を通過する。
転写ローラー41は、感光体1から用紙Pへトナー像を転写する。トナー像を転写するときに、感光体1は用紙Pと接触している。具体的には、各転写ローラー41は、転写バイアス(具体的には、トナーの帯電極性と逆極性のバイアス)を、転写ベルト40上に吸着された用紙Pに印加する。これにより、感光体1上に形成されたトナー像は、各感光体1と対応する転写ローラー41との間で、用紙Pに転写される。転写ベルト40は、駆動ローラー30の駆動により矢符(時計回り)方向に周回する。これに伴い、転写ベルト40上に吸着された用紙Pは、各感光体1と対応する転写ローラー41との間を順次通過する。通過する際に、各感光体1上に形成された対応する色のトナー像が、重ね塗り状態で順次用紙Pに転写される。この後、各感光体1は更に回転し、次のプロセスに移行する。以上、図3を参照して、第二実施形態の別の態様に係る直接転写方式を採用する画像形成装置について説明した。
図2及び図3を参照して説明したように、第二実施形態に係る画像形成装置6は、第一実施形態に係る感光体1を備えている。感光体1は帯電時の表面電位を安定的に維持することができる。そのため、このような感光体1を備えることで、第二実施形態に係る画像形成装置6は、画像不良の発生を抑制することができる。
<第三実施形態:プロセスカートリッジ>
第三実施形態は、プロセスカートリッジに関する。第三実施形態に係るプロセスカートリッジは、像担持体としての第一実施形態に係る感光体1を備える。第一実施形態に係る感光体1は、帯電時の表面電位を安定的に維持することができる。従って、第三実施形態に係るプロセスカートリッジは、画像形成装置6に備えられた場合に、画像不良の発生を抑制できると考えられる。
第三実施形態は、プロセスカートリッジに関する。第三実施形態に係るプロセスカートリッジは、像担持体としての第一実施形態に係る感光体1を備える。第一実施形態に係る感光体1は、帯電時の表面電位を安定的に維持することができる。従って、第三実施形態に係るプロセスカートリッジは、画像形成装置6に備えられた場合に、画像不良の発生を抑制できると考えられる。
プロセスカートリッジは、例えば、ユニット化された第一実施形態に係る感光体1を備える。プロセスカートリッジは、第二実施形態に係る画像形成装置6に対して着脱自在に設計されてもよい。プロセスカートリッジには、例えば、感光体1以外に、第二実施形態で述べた、帯電部27、露光部28、現像部29、転写部、クリーニング装置、及び除電器からなる群より選択される少なくとも1つをユニット化した構成が採用される。
以上、第三実施形態に係るプロセスカートリッジについて説明した。第三実施形態に係るプロセスカートリッジは、画像不良の発生を抑制することができる。更に、このようなプロセスカートリッジは取り扱いが容易であるため、感光体1の感度特性等が劣化した場合に、感光体1を含めて、容易かつ迅速に交換することができる。
以下、実施例を用いて本発明を更に具体的に説明する。なお、本発明は実施例の範囲に何ら限定されない。
<1.感光体の材料>
感光体の感光層を形成するための材料として、以下の電荷発生剤、正孔輸送剤、電子輸送剤、及びバインダー樹脂を準備した。
感光体の感光層を形成するための材料として、以下の電荷発生剤、正孔輸送剤、電子輸送剤、及びバインダー樹脂を準備した。
(1−1.電荷発生剤)
電荷発生剤として、電荷発生剤(CG−1)〜(CG−2)を準備した。電荷発生剤(CG−1)は、第一実施形態で説明した化学式(CG−1)で表される無金属フタロシアニンであった。また、電荷発生剤(CG−1)の結晶構造はX型であった。
電荷発生剤として、電荷発生剤(CG−1)〜(CG−2)を準備した。電荷発生剤(CG−1)は、第一実施形態で説明した化学式(CG−1)で表される無金属フタロシアニンであった。また、電荷発生剤(CG−1)の結晶構造はX型であった。
電荷発生剤(CG−2)は、第一実施形態で説明した化学式(CG−2)で表されるチタニルフタロシアニンであった。また、電荷発生剤(CG−2)の結晶構造はY型であった。更に、電荷発生剤(CG−2)は、DSCスペクトルにおいて熱特性(C)を有していた。詳しくは、電荷発生剤(CG−2)は、DSCスペクトルにおける熱特性において、吸着水の気化に伴うピーク以外に50℃以上270℃以下の範囲にピークを有せず、270℃以上400℃以下の範囲に1つのピークを有していた。
(1−2.正孔輸送剤)
正孔輸送剤として、第一実施形態で説明したトリフェニルアミン誘導体(1)のうち、トリフェニルアミン誘導体(HT−3)、(HT−10)、及び(HT−12)を準備した。また、化学式(HT−21)で表される化合物(以下、化合物(HT−21)と記載することがある)も準備した。
正孔輸送剤として、第一実施形態で説明したトリフェニルアミン誘導体(1)のうち、トリフェニルアミン誘導体(HT−3)、(HT−10)、及び(HT−12)を準備した。また、化学式(HT−21)で表される化合物(以下、化合物(HT−21)と記載することがある)も準備した。
(1−3.電子輸送剤)
電子輸送剤として、キノン誘導体(2−1)〜(2−7)を合成した。
電子輸送剤として、キノン誘導体(2−1)〜(2−7)を合成した。
(キノン誘導体(2−1)の合成)
下記反応(X)及び反応(Y)を行って、キノン誘導体(2−1)を得た。
下記反応(X)及び反応(Y)を行って、キノン誘導体(2−1)を得た。
(反応(X):化合物(1C)の合成)
化合物(1A)1.36g(0.01mol)と、化合物(1B)2.34g(0.01mol)とをトルエン50mLに溶解させた溶液に、p−トルエンスルホン酸を0.1モル当量加えて、Dean−Stark反応管にて、2時間脱水還流を行った。反応後、水を加えて抽出し、有機層を乾燥させ、トルエンを減圧留去し、固体状の化合物(1C)を得た。化合物(1C)は精製せず反応(Y−1)に使用した。化合物(1A)と化合物(1B)との反応比[化合物(1A):化合物(1B)]は、モル比で1:1であった。
化合物(1A)1.36g(0.01mol)と、化合物(1B)2.34g(0.01mol)とをトルエン50mLに溶解させた溶液に、p−トルエンスルホン酸を0.1モル当量加えて、Dean−Stark反応管にて、2時間脱水還流を行った。反応後、水を加えて抽出し、有機層を乾燥させ、トルエンを減圧留去し、固体状の化合物(1C)を得た。化合物(1C)は精製せず反応(Y−1)に使用した。化合物(1A)と化合物(1B)との反応比[化合物(1A):化合物(1B)]は、モル比で1:1であった。
(反応(Y):キノン誘導体(2−1)の合成)
化合物(1C)をクロロホルム100mLに溶解させた溶液に、過マンガン酸カリウム1.58g(0.01mol)を加えて、室温にて12時間攪拌して酸化反応を行った。酸化反応後、クロロホルム溶液から過マンガン酸カリウムをろ別し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒:クロロホルム/ヘキサン)を用いて精製し、キノン誘導体(2−1)2.45gを得た(収率:約70%)。
化合物(1C)をクロロホルム100mLに溶解させた溶液に、過マンガン酸カリウム1.58g(0.01mol)を加えて、室温にて12時間攪拌して酸化反応を行った。酸化反応後、クロロホルム溶液から過マンガン酸カリウムをろ別し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒:クロロホルム/ヘキサン)を用いて精製し、キノン誘導体(2−1)2.45gを得た(収率:約70%)。
(キノン誘導体(2−2)〜(2−7)の合成)
以下の点を変更した以外は、キノン誘導体(2−1)の製造と同様の方法で、キノン誘導体(2−2)〜(2−7)をそれぞれ製造した。なお、キノン誘導体(2−2)〜(2−7)の製造において使用される各反応物質(Reactant)の物質量は、特に記載がなければ、キノン誘導体(2−1)の製造において対応する反応物質の物質量と同じである。
以下の点を変更した以外は、キノン誘導体(2−1)の製造と同様の方法で、キノン誘導体(2−2)〜(2−7)をそれぞれ製造した。なお、キノン誘導体(2−2)〜(2−7)の製造において使用される各反応物質(Reactant)の物質量は、特に記載がなければ、キノン誘導体(2−1)の製造において対応する反応物質の物質量と同じである。
表1に化合物(A)及び化合物(B)の種類及び添加量、化合物(C)の種類、キノン誘導体(2)の種類、収量及び収率を示す。反応(X)で用いる化合物(1A)を化合物(2A)〜(7A)の何れかに変更し、化合物(1B)を化合物(1B)〜(2B)の何れかに変更した。それらの結果、中間生成物である化合物(1C)の代わりに化合物(2C)〜(7C)の何れかを得た。また、化合物(2A)〜(7A)、化合物(2B)及び化合物(2A)〜(7A)の構造を以下に示す。表1中、キノン誘導体(2)の収率は、化合物(A)からの収率を示す。
次に、プロトン核磁気共鳴分光計(日本分光株式会社製、300MHz)を用いて、製造したキノン誘導体(2−1)〜(2−7)の1H−NMRスペクトルを測定した。溶媒としてCDCl3を用いた。内部標準試料としてテトラメチルシラン(TMS)を用いた。これらのうち、キノン誘導体(2−1)を代表例として挙げる。
図4に、キノン誘導体(2−1)の1H−NMRスペクトルを示す。図4中、縦軸は信号強度を示し、横軸は化学シフト値(ppm)を示す。以下にキノン誘導体(2−1)の化学シフト値をそれぞれ示す。
キノン誘導体(2−1):1H−NMR 8.22(s, 1H), 8.03(d, 2H), 7.49−7.70(m, 4H), 7.13(s, 1H), 1.35(s, 9H), 1.31(s, 9H).
キノン誘導体(2−1):1H−NMR 8.22(s, 1H), 8.03(d, 2H), 7.49−7.70(m, 4H), 7.13(s, 1H), 1.35(s, 9H), 1.31(s, 9H).
1H−NMRスペクトル及び化学シフト値により、キノン誘導体(2−1)が得られていることを確認した。他のキノン誘導体(2−2)〜(2−7)も同様にして、1H−NMRスペクトル及び化学シフト値により、キノン誘導体(2−2)〜(2−7)がそれぞれ得られていることを確認した。
(化合物(ET−1)〜(ET−2)の準備)
また、電子輸送剤として、化学式(ET−1)で表される化合物(以下、化合物(ET−1)と記載することがある)、及び(ET−2)で表される化合物(以下、化合物(ET−2)と記載することがある)を準備した。
また、電子輸送剤として、化学式(ET−1)で表される化合物(以下、化合物(ET−1)と記載することがある)、及び(ET−2)で表される化合物(以下、化合物(ET−2)と記載することがある)を準備した。
(1−4.バインダー樹脂)
バインダー樹脂として、第一実施形態に説明したビスフェノールZ型ポリカーボネート樹脂(Resin−1)を準備した。
バインダー樹脂として、第一実施形態に説明したビスフェノールZ型ポリカーボネート樹脂(Resin−1)を準備した。
<2.感光体の製造>
準備した感光体の感光層を形成するための材料を用いて、感光体(A−1)〜(A−21)及び(B−1)〜(B−22)を製造した。
準備した感光体の感光層を形成するための材料を用いて、感光体(A−1)〜(A−21)及び(B−1)〜(B−22)を製造した。
(感光体(A−1)の製造)
容器内に、電荷発生剤(CG−1)5質量部と、正孔輸送剤としてのトリフェニルアミン誘導体(HT−1)50質量部と、電子輸送剤としての化合物(ET−1)35質量部と、バインダー樹脂(Resin−1a)100質量部と、溶剤としてのテトラヒドロフラン750質量部とを投入した。容器の内容物を、ボールミルを用いて50時間混合して分散し、感光層用塗布液を調製した。
容器内に、電荷発生剤(CG−1)5質量部と、正孔輸送剤としてのトリフェニルアミン誘導体(HT−1)50質量部と、電子輸送剤としての化合物(ET−1)35質量部と、バインダー樹脂(Resin−1a)100質量部と、溶剤としてのテトラヒドロフラン750質量部とを投入した。容器の内容物を、ボールミルを用いて50時間混合して分散し、感光層用塗布液を調製した。
ディップコート法を用いて、導電性基体上に感光層用塗布液を塗布し、導電性基体上に塗布膜を形成した。続いて、100℃で40分間乾燥させ、塗布膜中からテトラヒドロフランを除去した。これにより、導電性基体上に膜厚35μmの感光層を備える感光体(A−1)を得た。
(感光体(A−2)〜(A−21)及び(B−1)〜(B−22)の製造)
以下の点を変更した以外は、感光体(A−1)の製造と同様の方法で、感光体(A−2)〜(A−21)及び(B−1)〜(B−22)を製造した。感光体(A−1)の製造に用いた電荷発生剤(CG−1)、正孔輸送剤としてのキノン誘導体(2−1)、及び電子輸送剤としての化学式(ET−1)で表される化合物に代えて、各々、表2及び表3に示す種類の電荷発生剤(CGM)、正孔輸送剤(HTM)、電子輸送剤(ETM)、及びバインダー樹脂を用いた。
以下の点を変更した以外は、感光体(A−1)の製造と同様の方法で、感光体(A−2)〜(A−21)及び(B−1)〜(B−22)を製造した。感光体(A−1)の製造に用いた電荷発生剤(CG−1)、正孔輸送剤としてのキノン誘導体(2−1)、及び電子輸送剤としての化学式(ET−1)で表される化合物に代えて、各々、表2及び表3に示す種類の電荷発生剤(CGM)、正孔輸送剤(HTM)、電子輸送剤(ETM)、及びバインダー樹脂を用いた。
<3.感光体の評価>
(3−1.帯電安定性評価)
感光体(A−1)〜(A−21)及び(B−1)〜(B−22)の各々に対し、帯電時の表面電位の安定性(帯電安定性)の評価を行った。
(3−1.帯電安定性評価)
感光体(A−1)〜(A−21)及び(B−1)〜(B−22)の各々に対し、帯電時の表面電位の安定性(帯電安定性)の評価を行った。
感光体を画像形成装置(京セラドキュメントソリューションズ株式会社製「FS−C5250DN」)に装着した。この画像形成装置は、直流電圧を印加する接触方式の帯電ローラーを帯電部として備えていた。帯電部として、帯電性スリーブを感光体に接触させて感光体表面を帯電する帯電ローラーを用いた。帯電性スリーブは、エピクロルヒドリン樹脂に導電性カーボンを分散させた帯電性ゴムで形成されていた。帯電部の帯電電圧を、+1.4kVに設定した。
帯電部を用いて感光体に、30分間帯電電圧を印加し続けた。感光体への30分間の帯電電圧の印加中に、感光体の表面電位を連続して測定した。感光体への30分間の帯電電圧の印加を開始した直後の感光体の表面電位は、+570±30Vであった。感光体への30分間の帯電電圧の印加において測定された感光体の表面電位の最大値をV0(単位:V)とし、最小値をV1(単位:V)とした。なお、測定環境は、温度23℃かつ湿度50%RHであった。
測定した感光体の表面電位の最大値V0と最小値V1とから数式「ΔV0=V1−V0」を用いて表面電位の差ΔV0を得た。感光体の表面電位の差ΔV0を表2及び表3に示す。なお、感光体の表面電位の差ΔV0の絶対値が小さいほど、帯電時に感光体の表面電位が安定していたことを示す。
(3−2.感度特性及び転写メモリーの評価)
感光体(A−1)〜(A−21)及び(B−1)〜(B−22)の各々に対し、帯電時の表面電位の安定性(帯電安定性)の評価を行った。
感光体(A−1)〜(A−21)及び(B−1)〜(B−22)の各々に対し、帯電時の表面電位の安定性(帯電安定性)の評価を行った。
感光体を画像形成装置(京セラドキュメントソリューションズ株式会社製「FS−C5250DN」)に装着した。この画像形成装置は、直流電圧を印加する接触方式の帯電ローラーを帯電部として備えていた。帯電部として、帯電性スリーブを感光体に接触させて感光体表面を帯電する帯電ローラーを用いた。帯電性スリーブは、エピクロルヒドリン樹脂に導電性カーボンを分散させた帯電性ゴムで形成されていた。帯電部の帯電電圧を調整し、感光体の帯電電位を570V±10Vに設定した。
次いで、バンドパスフィルターを用いて、ハロゲンランプの白色光から単色光(波長780nm、半値幅20nm、光エネルギー1.5μJ/cm2)を取り出した。取り出された単色光を、感光体の表面に照射した。照射が終了してから0.5秒経過した時の感光体の露光領域及び非露光領域の表面電位を測定した。測定された露光領域の表面電位を、感度電位VL(単位:V)とした。測定した非露光領域の表面電位を白紙部電位V3(単位:V)とした。なお、感度電位VL及び白紙部電位V3は、転写バイアスをオフにした状態で測定された。次いで、−2KVの転写バイアスを印加し、転写バイアスをオンにした状態で非露光領域の表面電位を測定した。得られた非露光領域の表面電位を、白紙部電位V4とした。得られたV3とV4とから数式「転写メモリー電位ΔVtc=V4−V3」を用いて転写メモリー電位ΔVtc(単位:V)を得た。なお、測定環境は、温度23℃かつ湿度50%RHであった。
得られた感度電位VL、及び転写メモリー電位ΔVtcを表2及び表3に示す。なお、感度電位VLの値が小さいほど、感光体の感度特性が優れていることを示す。転写メモリー電位ΔVtcの絶対値が小さいほど、転写メモリーの発生が抑制されていることを示す。
(3−3.画像評価)
感光体(A−1)〜(A−21)及び(B−1)〜(B−22)の各々に対し、画像評価を行った。
感光体(A−1)〜(A−21)及び(B−1)〜(B−22)の各々に対し、画像評価を行った。
感光体を画像形成装置(京セラドキュメントソリューションズ株式会社製「FS−C5250DN」)に装着した。この画像形成装置は、直流電圧を印加する接触方式の帯電ローラーを帯電部として備えていた。帯電部として、帯電性スリーブを感光体に接触させて感光体表面を帯電する帯電ローラーを用いた。帯電性スリーブは、エピクロルヒドリン樹脂に導電性カーボンを分散させた帯電性ゴムで形成されていた。帯電部が感光体に印加する帯電電圧を調整することにより、感光体の表面電位を570±10Vとした。
画像形成装置を用いて、5万枚の用紙に、画像Aを連続して印刷した。画像Aは、印字率5%の文字画像であった。5万枚の用紙への画像Aの印刷は、常温常湿環境(温度23℃かつ湿度50%RH)下で行った。続いて、画像形成装置を用いて、常温常湿環境(温度23℃かつ湿度50%RH)下で、画像Bを1枚の用紙に印刷した。画像Bは、ハーフトーン部と白紙部とを含んでいた。画像Bが形成された用紙を、常温常湿環境下の評価用サンプルとした。続いて、画像形成装置を用いて、低温低湿環境(温度10℃かつ湿度20%RH)下で、画像Bを1枚の用紙に印刷した。画像Bが形成された用紙を、低温低湿環境下の評価用サンプルとした。なお、用紙として、京セラドキュメントソリューションズ株式会社販売「京セラドキュメントソリューションズブランド紙VM−A4(A4サイズ)」を使用した。
得られた常温常湿環境下及び低温低湿環境下の評価用サンプルを、各々目視で観察した。これにより、ドラム傷に起因する画像不良の有無と、トナーフィルミングに起因する画像不良の有無とを確認した。このように感光体の電気特性は、画像を用いて評価することができる。詳しくは、帯電時の感光体の表面電位が安定し難いほど又は転写メモリーが発生し易いほど、感光体の表面にドラム傷及びトナーフィルミングが生じ易くなる。かかる場合、ドラム傷及びトナーフィルミングに起因する画像不良が発生する。感光体の表面にドラム傷が生じると、評価用サンプルの白紙部とハーフトーン部とに黒筋が現れ易くなる。感光体の表面にトナーフィルミングが生じると、評価用サンプルのハーフトーン部に黒筋が現れ易くなる。
次に、画像形成装置から感光体を取り出した。取り出された感光体の表面を、実体顕微鏡を用いて倍率50倍で観察した。これにより、感光体表面におけるドラム傷の発生の有無、及びトナーフィルミングの発生の有無を観察した。
常温常湿環境下及び低温低湿環境下の評価用サンプルの観察結果と、感光体の表面の観察結果とから、下記の評価基準に基づいて画像評価を行った。画像評価の結果を表2及び表3に示す。
(画像評価の評価基準)
◎(特に良好):感光体表面にドラム傷及びトナーフィルミングが発生していなかった。更に、ドラム傷及びトナーフィルミングに起因する画像不良も観察されなかった。
○(良好):感光体表面にドラム傷又はトナーフィルミングが観察された。しかし、ドラム傷及びトナーフィルミングに起因する画像不良は観察されなかった。
△(不良):感光体表面にドラム傷又はトナーフィルミングが観察された。ドラム傷又はトナーフィルミングに起因する画像不良が低温低湿環境下で観察された。ドラム傷又はトナーフィルミングに起因する画像不良が常温常湿環境下では観察されなかった。
×(特に不良):感光体表面にドラム傷又はトナーフィルミングが観察された。ドラム傷又はトナーフィルミングに起因する画像不良が低温低湿環境下でも常温常湿環境下でも観察された。
(画像評価の評価基準)
◎(特に良好):感光体表面にドラム傷及びトナーフィルミングが発生していなかった。更に、ドラム傷及びトナーフィルミングに起因する画像不良も観察されなかった。
○(良好):感光体表面にドラム傷又はトナーフィルミングが観察された。しかし、ドラム傷及びトナーフィルミングに起因する画像不良は観察されなかった。
△(不良):感光体表面にドラム傷又はトナーフィルミングが観察された。ドラム傷又はトナーフィルミングに起因する画像不良が低温低湿環境下で観察された。ドラム傷又はトナーフィルミングに起因する画像不良が常温常湿環境下では観察されなかった。
×(特に不良):感光体表面にドラム傷又はトナーフィルミングが観察された。ドラム傷又はトナーフィルミングに起因する画像不良が低温低湿環境下でも常温常湿環境下でも観察された。
表2及び表3中、CGM、HTM、及びETMは、各々、電荷発生剤、正孔輸送剤、及び電子輸送剤を示す。
表2に示すように、感光体(A−1)〜(A−21)では、感光層は、電荷発生剤として化合物(CG−1)を含有していた。化合物(CG−1)は、X型無金属フタロシアニンであった。感光体(A−1)〜(A−21)では、感光層は、正孔輸送剤としてトリフェニルアミン誘導体(HT−3)、(HT−12)及び(HT−10)の何れかを含有していた。トリフェニルアミン誘導体(HT−3)、(HT−12)及び(HT−10)は、一般式(1)で表されるトリフェニルアミン誘導体であった。また、感光体(A−1)〜(A−21)では、感光層は、電子輸送剤としてキノン誘導体(2−1)〜(2−7)の何れかを含有していた。キノン誘導体(2−1)〜(2−7)は、一般式(2)で表されるキノン誘導体であった。
表2に示すように、感光体(A−1)〜(A−21)では、帯電電位の差(ΔV0)が−84V以上−43V以下であった。感度電位(VL)は+108V以上+128V以下であった。転写メモリー電位の差(ΔVtc)は、−49V以上−41V以下であった。画像の評価は、◎又は○であった。
表3に示すように、感光体(B−1)〜(B−22)では、感光層は、電荷発生剤として化合物(CG−1)又は(CG−2)を含有し、正孔輸送剤としてトリフェニルアミン誘導体(HT−3)、(HT−12)及び(HT−10)、並びに化合物(HT−21)の何れかを含有し、電子輸送剤としてキノン誘導体(2−1)〜(2−7)及び化合物(ET−1)〜(ET−2)の何れかを含有していた。詳しくは、感光体(B−12)〜(B−21)では、感光層は電荷発生剤として化合物(CG−2)を含有していた。化合物(CG−2)は、X型無金属フタロシアニンではなかった。感光体(B−1)、感光体(B−5)〜(B−12)、感光体(B−16)〜(B−17)、及び感光体(B−22)では、感光層は正孔輸送剤として化合物(HT−21)を含有していた。化合物(HT−21)は、一般式(1)で表されるトリフェニルアミン誘導体ではなかった。感光体(B−1)〜(B−4)、感光体(B−12)〜(B−15)及び感光体(B−22)では、感光層は、電子輸送剤として化合物(ET−1)〜(ET−2)の何れかを含有していた。化合物(ET−1)〜(ET−2)は何れも一般式(2)で表されるキノン誘導体ではなかった。
表3に示すように、感光体(B−1)〜(B−17)では、帯電電位の差(ΔV0)が−195V以上−95V以下であり、感度電位(VL)は+140V以上+174V以下であった。感光体(B−1)〜(B−22)では、転写メモリー電位の差(ΔVtc)は、−82V以上−50V以下であった。画像評価は×(特に不良)又は△(不良)であった。
以上から、感光体(A−1)〜(A−21)は、感光体(B−1)〜(B−22)に比べ、電気特性(帯電安定性、感度特性、及び転写メモリーの発生を抑制する性質)を向上させることが明らかである。また、感光体(A−1)〜(A−21)を備えた画像形成装置は、感光体(B−1)〜(B−22)を備えた画像形成装置に比べ、電気特性に起因する画像不良を抑制することが明らかである。
以上から、本発明に係る感光体では電気特性を向上しつつ、転写メモリーの発生を抑制することが示されており、このような感光体を備える画像形成装置は、画像不良の発生を抑制することが示された。
本発明に係る感光体は、電子写真感光体として好適に使用できる。
Claims (9)
- 導電性基体と、感光層とを備える電子写真感光体であって、
前記感光層は、単層型感光層であり、
前記感光層は、電荷発生剤、正孔輸送剤、電子輸送剤及びバインダー樹脂を少なくとも含有し、
前記電荷発生剤は、無金属フタロシアニンを含み、
前記正孔輸送剤は、下記一般式(1)で表されるトリフェニルアミン誘導体を含み、
前記電子輸送剤は、下記一般式(2)で表されるキノン誘導体を含む、電子写真感光体。
R1、R2及びR3は、各々独立に、炭素原子数1以上4以下のアルキル基、又は炭素原子数1以上4以下のアルコキシ基を表し、
k、p、及びqは、各々独立に、0以上5以下の整数を表し、
m1及びm2は、各々独立に、1以上3以下の整数を表し、
kが2以上の整数を表す場合、複数のR1は互いに同一であっても異なってもよく、
kが2以上の整数を表す場合、複数のR1は互いに結合して形成された炭素原子数3以上8以下のシクロアルキル環を表してもよく、
pが2以上の整数を表す場合、複数のR2は互いに同一であっても異なってもよく、
qが2以上の整数を表す場合、複数のR3は互いに同一であっても異なってもよく、
前記一般式(2)中、
R4及びR5は、各々独立に、炭素原子数6以上14以下のアリール基を有してもよい炭素原子数1以上10以下のアルキル基、炭素原子数3以上10以下のシクロアルキル基、炭素原子数1以上6以下のアルコキシ基、又は置換基を有してもよい炭素原子数6以上14以下のアリール基を表し、
R6は、炭素原子数6以上14以下のアリール基を有してもよい炭素原子数1以上10以下のアルキル基、炭素原子数3以上10以下のシクロアルキル基、炭素原子数1以上6以下のアルコキシ基、置換基を有してもよい炭素原子数6以上14以下のアリール基、又は置換基を有してもよい複素環基を表す。) - 前記一般式(1)中、
R1は、炭素原子数1以上4以下のアルキル基、炭素原子数1以上4以下のアルコキシ基、又は互いに結合して形成される炭素原子数3以上8以下のシクロアルカン環を表し、
R2及びR3は、何れも炭素原子数1以上3以下のアルキル基を表し、
kは、1以上3以下の整数を表し、
p及びqは、各々独立に、0又は1を表し、
m1及びm2は、各々独立に、1又は2を表す、請求項1に記載の電子写真感光体。 - 前記一般式(1)中、
R1は、炭素原子数1以上4以下のアルキル基、又は炭素原子数1以上3以下のアルコキシ基を表し、
kは、1又は2を表し、
R2及びR3は、何れも炭素原子数1以上3以下のアルキル基を表し、
p及びqは、何れも0又は1を表し、
m1及びm2は、何れも1又は2を表す、請求項1に記載の電子写真感光体。 - 前記一般式(2)中、
R4及びR5は、炭素原子数1以上4以下のアルキル基を表し、
R6は、置換基を有してもよい炭素原子数6以上14以下のアリール基、炭素原子数1以上3以下のアルキル基、又は複素環基を表し、
前記置換基は、炭素原子数1以上4以下のアルキル基、ハロゲン原子、炭素原子数1以上4以下のアルコキシ基及びニトロ基からなる群より選択される基である、請求項1に記載の電子写真感光体。 - 請求項1に記載の電子写真感光体を備える、プロセスカートリッジ。
- 像担持体と、
前記像担持体の表面を帯電する帯電部と、
帯電された前記像担持体の前記表面を露光して、前記像担持体の前記表面に静電潜像を形成する露光部と、
前記静電潜像をトナー像として現像する現像部と、
前記トナー像を前記像担持体から被転写体へ転写する転写部と
を備える画像形成装置であって、
前記帯電部の帯電極性は、正極性であり、
前記像担持体は、請求項1に記載の電子写真感光体である、画像形成装置。 - 前記帯電部は、前記像担持体と接触して前記像担持体に直流電圧を印加する、請求項8に記載の画像形成装置。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016028847 | 2016-02-18 | ||
JP2016028847 | 2016-02-18 | ||
PCT/JP2017/003153 WO2017141677A1 (ja) | 2016-02-18 | 2017-01-30 | 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 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2017141677A1 JPWO2017141677A1 (ja) | 2018-12-13 |
JP6540874B2 true JP6540874B2 (ja) | 2019-07-10 |
Family
ID=59625053
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018500013A Expired - Fee Related JP6540874B2 (ja) | 2016-02-18 | 2017-01-30 | 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 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10884346B2 (ja) |
JP (1) | JP6540874B2 (ja) |
CN (1) | CN108700837B (ja) |
WO (1) | WO2017141677A1 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6504126B2 (ja) * | 2016-07-20 | 2019-04-24 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | 電子写真感光体 |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3584600B2 (ja) | 1996-03-11 | 2004-11-04 | 三菱化学株式会社 | 電子写真感光体 |
US6030734A (en) | 1996-03-11 | 2000-02-29 | Mitsubishi Chemical Corporation | Electrophotographic photoreceptor containing charge-transporting material with butadiene structure |
JP2003270821A (ja) * | 2002-03-15 | 2003-09-25 | Kyocera Mita Corp | 電子写真感光体および画像形成装置 |
CN1816535A (zh) * | 2003-06-30 | 2006-08-09 | 富士电机影像器材有限公司 | 醌基化合质,电子照相的光感受器及使用该光感受器的电子照相设备 |
JP2005024871A (ja) * | 2003-07-02 | 2005-01-27 | Fuji Denki Gazo Device Kk | 新規キノン化合物、電子写真用感光体および電子写真装置 |
JP5455796B2 (ja) * | 2010-06-04 | 2014-03-26 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | 電子写真感光体、及び画像形成装置 |
JP5910040B2 (ja) | 2011-12-01 | 2016-04-27 | 株式会社リコー | 感光体、プロセスカートリッジ、画像形成装置及び画像形成方法 |
JP5656948B2 (ja) * | 2012-09-28 | 2015-01-21 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | 正帯電単層型電子写真感光体および画像形成装置 |
JP5814222B2 (ja) * | 2012-12-28 | 2015-11-17 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | 正帯電単層型電子写真感光体及び画像形成装置 |
JP5899159B2 (ja) * | 2013-05-31 | 2016-04-06 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | 電子写真感光体及び画像形成装置 |
WO2015008322A1 (ja) * | 2013-07-16 | 2015-01-22 | 富士電機株式会社 | 電子写真用感光体、その製造方法および電子写真装置 |
JP6059197B2 (ja) * | 2014-11-28 | 2017-01-11 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | キノン誘導体及び電子写真感光体 |
-
2017
- 2017-01-30 JP JP2018500013A patent/JP6540874B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2017-01-30 US US15/999,788 patent/US10884346B2/en active Active
- 2017-01-30 CN CN201780011444.7A patent/CN108700837B/zh active Active
- 2017-01-30 WO PCT/JP2017/003153 patent/WO2017141677A1/ja active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPWO2017141677A1 (ja) | 2018-12-13 |
WO2017141677A1 (ja) | 2017-08-24 |
US20200201199A1 (en) | 2020-06-25 |
CN108700837B (zh) | 2021-08-27 |
CN108700837A (zh) | 2018-10-23 |
US10884346B2 (en) | 2021-01-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6078084B2 (ja) | 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、及び画像形成装置 | |
JP6413968B2 (ja) | 正帯電単層型電子写真感光体、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置 | |
JP6354669B2 (ja) | 正帯電単層型電子写真感光体、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置 | |
JP6350316B2 (ja) | 電子写真感光体、電子写真感光体の製造方法、画像形成装置、及びプロセスカートリッジ | |
JP2016142931A (ja) | 電子写真感光体、電子写真感光体の製造方法、画像形成装置、及びプロセスカートリッジ | |
JP6264304B2 (ja) | 電子写真感光体、電子写真感光体の製造方法、画像形成装置、及びプロセスカートリッジ | |
JP6540874B2 (ja) | 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 | |
JP6354668B2 (ja) | 正帯電単層型電子写真感光体、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置 | |
JP6055497B2 (ja) | 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、及び画像形成装置 | |
JP2012247497A (ja) | 電子写真感光体及び画像形成装置 | |
JP5606427B2 (ja) | 電子写真感光体、及び画像形成装置 | |
JP5865974B2 (ja) | 電子写真感光体用電子輸送剤、電子写真感光体用電子輸送剤の製造方法、及び電子写真感光体 | |
JP2012247498A (ja) | 電子写真感光体及び画像形成装置 | |
JP5762385B2 (ja) | 電子写真感光体、及び画像形成装置 | |
JP5814288B2 (ja) | アゾキノン化合物、電子写真感光体、及び画像形成装置 | |
JP2012247614A (ja) | 電子写真感光体、及び画像形成装置 | |
JP6593295B2 (ja) | 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 | |
JP5865971B2 (ja) | 電子写真感光体用電子輸送剤、電子写真感光体用電子輸送剤の製造方法、及び電子写真感光体 | |
JP5786076B2 (ja) | 電子写真感光体の製造方法 | |
JP5786077B2 (ja) | 電子写真感光体の製造方法 | |
JP5728296B2 (ja) | 画像形成装置 | |
JP5814289B2 (ja) | アゾキノン化合物、電子写真感光体、及び画像形成装置 | |
JP5608630B2 (ja) | 電子写真感光体、及び画像形成装置 | |
JP5814290B2 (ja) | キノン化合物、電子写真感光体、及び画像形成装置 | |
JP2012118118A (ja) | 電子写真感光体、及び画像形成装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180810 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20190514 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190527 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6540874 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |