(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024171762
(43)【公開日】2024-12-12
(54)【発明の名称】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
(51)【国際特許分類】
G03G 5/14 20060101AFI20241205BHJP
G03G 5/06 20060101ALI20241205BHJP
【FI】
G03G5/14 101D
G03G5/14 101E
G03G5/06 371
G03G5/06 311
G03G5/06 312
G03G5/06 380
G03G5/06 341
G03G5/06 345
G03G5/06 342
【審査請求】未請求
【請求項の数】15
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023088961
(22)【出願日】2023-05-30
(71)【出願人】
【識別番号】000006150
【氏名又は名称】京セラドキュメントソリューションズ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110003339
【氏名又は名称】弁理士法人南青山国際特許事務所
(74)【代理人】
【識別番号】100168583
【弁理士】
【氏名又は名称】前井 宏之
(72)【発明者】
【氏名】岩下 裕子
(72)【発明者】
【氏名】大石 康宏
【テーマコード(参考)】
2H068
【Fターム(参考)】
2H068AA19
2H068AA20
2H068AA43
2H068AA44
2H068BA12
2H068BA13
2H068BA14
2H068BA16
2H068BA36
2H068BA39
2H068BA42
2H068BA43
2H068BA44
2H068BA63
2H068BA64
2H068BB28
2H068BB34
2H068BB53
2H068CA06
2H068CA22
2H068CA29
2H068CA33
2H068FA07
(57)【要約】
【課題】電子写真感光体は、感度の環境依存を抑制できると共に、高温高湿環境下でのかぶりの発生を抑制できる。
【解決手段】電子写真感光体は、導電性基体と、前記導電性基体上に設けられる中間層と、前記中間層上に設けられる感光層とを備える。前記中間層は、特定ポリアミド樹脂と、特定無機粒子とを含有する。前記特定無機粒子は、金属酸化物粒子を有する。前記特定ポリアミド樹脂は、脂肪族ジカルボン酸に由来する第1繰り返し単位と、ジアミン化合物に由来する第2繰り返し単位とを有する。前記特定ポリアミド樹脂の有する全繰り返し単位に対して、前記第1繰り返し単位及び前記第2繰り返し単位の合計含有割合は、80モル%以上である。前記感光層は、電荷発生剤、電子輸送剤、バインダー樹脂、正孔輸送剤及びn型顔料を含有する。
【選択図】
図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
導電性基体と、前記導電性基体上に設けられる中間層と、前記中間層上に設けられる感光層とを備える電子写真感光体であって、
前記中間層は、特定ポリアミド樹脂と、特定無機粒子とを含有し、
前記特定無機粒子は、金属酸化物粒子を有し、
前記特定ポリアミド樹脂は、脂肪族ジカルボン酸に由来する第1繰り返し単位と、ジアミン化合物に由来する第2繰り返し単位とを有し、
前記特定ポリアミド樹脂の有する全繰り返し単位に対して、前記第1繰り返し単位及び前記第2繰り返し単位の合計含有割合は、80モル%以上であり、
前記感光層は、電荷発生剤、電子輸送剤、バインダー樹脂、正孔輸送剤及びn型顔料を含有する、電子写真感光体。
【請求項2】
前記電荷発生剤は、チタニルフタロシアニンのY型結晶を含む、請求項1に記載の電子写真感光体。
【請求項3】
前記金属酸化物粒子は、酸化チタン粒子である、請求項1又は2に記載の電子写真感光体。
【請求項4】
前記ジアミン化合物は、シクロアルカン構造を有する、請求項1又は2に記載の電子写真感光体。
【請求項5】
前記脂肪族ジカルボン酸の炭素原子数は、8以上20以下である、請求項1又は2に記載の電子写真感光体。
【請求項6】
前記特定無機粒子は、前記金属酸化物粒子の表面の少なくとも一部を被覆する表面処理層を更に有し、
前記表面処理層は、有機シロキサン化合物に由来する成分、酸化アルミニウム、シリカ、ジルコニア及びステアリン酸のうち少なくとも1つを含有する、請求項1又は2に記載の電子写真感光体。
【請求項7】
前記n型顔料は、アゾ顔料、ペリレン顔料及びイソインドリン顔料のうち少なくとも1つを含む、請求項1又は2に記載の電子写真感光体。
【請求項8】
前記n型顔料は、下記化学式(Az1)~(Az5)、(P1)~(P4)及び(I1)~(I2)で表される化合物のうち少なくとも1つを含む、請求項1又は2に記載の電子写真感光体。
【化1】
【化2】
【化3】
【化4】
【請求項9】
前記電子輸送剤は、下記化学式(ETM-1)~(ETM-8)で表される化合物のうち少なくとも1つを含む、請求項1又は2に記載の電子写真感光体。
【化5】
【請求項10】
前記正孔輸送剤は、下記化学式(HTM-1)~(HTM-12)で表される化合物のうち少なくとも1つを含む、請求項1又は2に記載の電子写真感光体。
【化6】
【化7】
【請求項11】
前記感光層において、前記バインダー樹脂100質量部に対する前記n型顔料の含有量は、0.5質量部以上20.0質量部以下である、請求項1又は2に記載の電子写真感光体。
【請求項12】
前記中間層において、前記特定ポリアミド樹脂100質量部に対する前記特定無機粒子の含有量は、50質量部以上1000質量部以下である、請求項1又は2に記載の電子写真感光体。
【請求項13】
前記特定無機粒子の個数平均一次粒子径は、5nm以上100nm以下である、請求項1又は2に記載の電子写真感光体。
【請求項14】
請求項1又は2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。
【請求項15】
像担持体と、
前記像担持体の表面を帯電する帯電装置と、
帯電し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装置と、
前記像担持体の前記表面にトナーを供給して、前記静電潜像をトナー像として現像する現像装置と、
前記像担持体から被転写体へ前記トナー像を転写する転写装置とを備え、
前記像担持体が、請求項1又は2に記載の電子写真感光体である、画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
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。
【背景技術】
【0002】
電子写真感光体には、環境に依存せず一定の感度を維持できることや、高温高湿環境下においてもかぶりの少ない画像を形成できることが要求される。電子写真感光体は、例えば、導電性基体と、導電性基体上に設けられる中間層と、中間層上に設けられる感光層とを備える。中間層は、例えば、バインダー樹脂及び金属酸化物粒子を含有する。中間層は、導電性基体及び感光層の密着性向上や、導電性基体側から感光層側への電荷注入を抑制する役割を有する。中間層を備える電子写真感光体として、例えば、金属酸化物粒子を含有し、所定の物性を有する中間層を備える電子写真感光体が提案されている(特許文献1)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、特許文献1に記載の電子写真感光体は、中間層が吸湿性を有していることが本発明者らの検討により判明した。電子写真感光体において、中間層が吸湿性を有すると、感度が環境に依存して変化するおそれや、高温高湿環境下で形成した画像にかぶりが発生するおそれがある。
【0005】
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、感度の環境依存を抑制できると共に、高温高湿環境下でのかぶりの発生を抑制できる電子写真感光体を提供することである。また、本発明の別の目的は、このような電子写真感光体を備え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。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の電子写真感光体は、導電性基体と、前記導電性基体上に設けられる中間層と、前記中間層上に設けられる感光層とを備える。前記中間層は、特定ポリアミド樹脂と、特定無機粒子とを含有する。前記特定無機粒子は、金属酸化物粒子を有する。前記特定ポリアミド樹脂は、脂肪族ジカルボン酸に由来する第1繰り返し単位と、ジアミン化合物に由来する第2繰り返し単位とを有する。前記特定ポリアミド樹脂の有する全繰り返し単位に対して、前記第1繰り返し単位及び前記第2繰り返し単位の合計含有割合は、80モル%以上である。前記感光層は、電荷発生剤、電子輸送剤、バインダー樹脂、正孔輸送剤及びn型顔料を含有する。
【0007】
本発明のプロセスカートリッジは、上述の電子写真感光体を備える。
【0008】
本発明の画像形成装置は、像担持体と、前記像担持体の表面を帯電する帯電装置と、帯電し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装置と、前記像担持体の前記表面にトナーを供給して、前記静電潜像をトナー像として現像する現像装置と、前記像担持体から被転写体へ前記トナー像を転写する転写装置とを備える。前記像担持体は、上述の電子写真感光体である。
【発明の効果】
【0009】
本発明の電子写真感光体は、感度の環境依存を抑制できると共に、高温高湿環境下でのかぶりの発生を抑制できる。また、本発明のプロセスカートリッジ、及び本発明の画像形成装置は、電子写真の感度の環境依存を抑制できると共に、高温高湿環境下でのかぶりの発生を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【
図1】第1実施形態の電子写真感光体の一例を示す部分断面図である。
【
図2】第2実施形態の画像形成装置の一例を示す図である。
【
図3】
図2に示す現像装置の構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。ただし、本発明は、以下の実施形態に何ら限定されず、本発明の目的の範囲内で適宜変更を加えて実施できる。
【0012】
アクリル及びメタクリルを包括的に「(メタ)アクリル」と総称する場合がある。アクリレート及びメタクリレートを包括的に「(メタ)アクリレート」と総称する場合がある。個数平均一次粒子径は、何ら規定していなければ、走査型電子顕微鏡を用いて測定した一次粒子の円相当径(ヘイウッド径:一次粒子の投影面積と同じ面積を有する円の直径)の個数平均値である。個数平均一次粒子径は、例えば100個の一次粒子の円相当径の個数平均値である。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、重合体の繰り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。また、「一般式」及び「化学式」を包括的に、「式」と記載する。式の説明における「各々独立に」は、同一の基を表してもよく、異なる基を表してもよいことを意味する。本明細書に記載の各成分は、特記なき限り、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。例えば、「A、B、及びCのうちの少なくとも1つ」、及び「A、B、及びCの少なくとも1つ」は、「A、B、及びCからなる群から選択される少なくとも1つ」と同義である。
【0013】
[第1実施形態:電子写真感光体]
本発明の第1実施形態は、電子写真感光体(以下、感光体と記載することがある)に関する。本実施形態の感光体は、導電性基体と、導電性基体上に設けられる中間層と、中間層上に設けられる感光層とを備える。中間層は、特定ポリアミド樹脂と、特定無機粒子とを含有する。特定無機粒子は、金属酸化物粒子を有する。特定ポリアミド樹脂は、脂肪族ジカルボン酸に由来する第1繰り返し単位と、ジアミン化合物に由来する第2繰り返し単位とを有する。特定ポリアミド樹脂の有する全繰り返し単位に対して、第1繰り返し単位及び第2繰り返し単位の合計含有割合は、80モル%以上である。感光層は、電荷発生剤、電子輸送剤、バインダー樹脂、正孔輸送剤及びn型顔料を含有する。
【0014】
本実施形態の感光体は、上記構成を備えることで、感度の環境依存を抑制できると共に、高温高湿環境下でのかぶりの発生を抑制できる。その理由は、以下のように推察される。本実施形態の感光体は、感光層がn型顔料を含有する。n型顔料は、感光層において、バインダー樹脂に対する電荷発生剤の分散性を増大させる機能を発揮する。その結果、n型顔料は、本実施形態の感光体の感度(特に、低温低湿環境下における感度)を最適化する。また、本実施形態の感光体が備える中間層は、リーク電流が発生しない程度の耐圧性を発揮しつつ、感光体を露光した時に発生する電流の流れを妨げない機能を発揮する。これにより、中間層は、本実施形態の感光体の感度(特に、低温低湿環境下における感度)を安定化できる。特に、本実施形態の感光体は、中間層の機能と、感光層が含有するn型顔料との相乗効果により、低温低湿環境下においても十分な感度を発揮できる。これらの結果、本実施形態の感光体は、感度が環境に依存して増減する現象を抑制できる。また、公知の感光体が備える中間層は、高温高湿環境下において、吸湿により抵抗が低下し、リーク電流が発生し易い。これにより、公知の感光体は、高温高湿環境下において、中間層の機能が十分に発揮されない場合がある。これに対して、本実施形態の感光体が備える中間層は、特定ポリアミド樹脂及び特定無機粒子を含有する。特定ポリアミド樹脂及び特定無機粒子は、高温高湿環境における中間層の吸湿を抑制し、中間層が上述の機能を発揮し易くする。また、ポリアミド樹脂の一般的な特性として、ジアミン及びジカルボン酸のみから製造できるため、安定した品質を実現できる。これらにより、本実施形態の感光体は、高温高湿環境下でのかぶりの発生を抑制できる。以下、感光体について更に説明する。
【0015】
本実施形態の感光体は、例えば、単層型電子写真感光体(以下、単層型感光体と記載することがある)である。単層型感光体は、例えば、正帯電型の単層型感光体である。
【0016】
以下、
図1を参照して、本実施形態の感光体の一例である感光体1の構造について説明する。
図1は、感光体1の部分断面図を示す。
図1に示すように、感光体1は、例えば、導電性基体2と、導電性基体2上に設けられる中間層3と、中間層3上に設けられる感光層4とを備える。感光層4は、単層の感光層(以下、単層型感光層と記載することがある)である。
【0017】
中間層3の厚みとしては、1μm以上20μm以下が好ましく、1μm以上10μm以下がより好ましい。
【0018】
感光層4の厚みとしては、特に限定されないが、5μm以上100μm以下が好ましく、10μm以上50μm以下がより好ましい。以上、
図1を参照して、本実施形態の感光体の一例である感光体1の構造について説明した。
【0019】
但し、本実施形態の感光体の構造は、
図1と異なっていてもよい。例えば、本実施形態の感光体は、導電性基体、中間層及び感光層に加え、他の層(例えば、感光層上に設けられる保護層)を更に備えてもよい。
【0020】
[中間層]
中間層は、特定ポリアミド樹脂と、特定無機粒子とを含有する。中間層が存在することにより、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、抵抗の上昇を抑制できる。中間層は、特定ポリアミド樹脂及び特定無機粒子のみを含有することが好ましい。具体的には、中間層において、特定ポリアミド樹脂及び特定無機粒子の合計含有割合としては、90質量%以上が好ましく、99質量%以上がより好ましく、100質量%が更に好ましい。
【0021】
(特定ポリアミド樹脂)
特定ポリアミド樹脂は、脂肪族ジカルボン酸に由来する第1繰り返し単位と、ジアミン化合物に由来する第2繰り返し単位とを有する。特定ポリアミド樹脂の有する全繰り返し単位に対して、第1繰り返し単位及び第2繰り返し単位の合計含有割合は、80モル%以上であり、95モル%以上が好ましく、100モル%が更に好ましい。
【0022】
特定ポリアミド樹脂が有する第1繰り返し単位及び第2繰り返し単位の種類は、それぞれ、1種でもよく、2種以上でもよい。特定ポリアミド樹脂は、1種の第1繰り返し単位と、1種の第2繰り返し単位とを有することが好ましい。
【0023】
脂肪族ジカルボン酸は、例えば、一般式「COOH-(CH2)n-COOH」で表される。nが表す整数としては、8以上20以下が好ましく、8以上12以下がより好ましい。つまり、脂肪族ジカルボン酸の炭素原子数としては、8以上20以下が好ましく、8以上12以下がより好ましい。炭素原子数8以上20以下の脂肪族ジカルボン酸としては、例えば、オクタン二酸、ノナン二酸、デカン二酸、ウンデカン二酸、ドデカン二酸、トリデカン二酸、テトラデカン二酸、ペンタデカン二酸、ヘキサデカン二酸、ヘプタデカン二酸、オクタデカン二酸、ノナデカン二酸、及びエイコサン二酸が挙げられる。脂肪族ジカルボン酸としては、オクタン二酸、デカン二酸又はドデカン二酸が好ましい。
【0024】
ジアミン化合物としては、例えば、脂肪族ジアミン化合物(例えば、炭素元素数4以上14以下の脂肪族ジアミン化合物)及びシクロアルカン構造を有するジアミン化合物が挙げられる。ジアミン化合物としては、シクロアルカン構造を有するジアミン化合物が好ましい。
【0025】
シクロアルカン構造を有するジアミン化合物において、シクロアルカン構造としては、例えば、シクロペンタン構造、シクロヘキサン構造、シクロヘプタン構造、シクロオクタン構造、ビシクロペンタン構造、及びデカリン構造が挙げられる。シクロアルカン構造を有するジアミン化合物としては、例えば、1,2-シクロペンタンジアミン、1,3-シクロペンタンジアミン、1,2-シクロヘキサンジアミン、1,3-シクロヘキサンジアミン、1,4-シクロヘキサンジアミン、イソホロンジアミン、4,4-メチレンビス-2-メチルシクロヘキシルアミン、2,5-ビス(アミノメチル)ビシクロ[2,2,1]ヘプタン、及び2,6-ビス(アミノメチル)ビシクロ[2,2,1]ヘプタンが挙げられる。シクロアルカン構造を有するジアミン化合物としては、イソホロンジアミン、又は4,4-メチレンビス-2-メチルシクロヘキシルアミンが好ましく、イソホロンジアミンがより好ましい。
【0026】
特定ポリアミド樹脂は、少量であれば、第1繰り返し単位及び第2繰り返し単位に加え、他の繰り返し単位(例えば、ラクタム化合物に由来する繰り返し単位)を有してもよい。但し、特定ポリアミド樹脂は、芳香族ジカルボン酸に由来する繰り返し単位を有しないことが好ましい。具体的には、特定ポリアミド樹脂の有する全繰り返し単位に対して、芳香族ジカルボン酸に由来する繰り返し単位の含有割合としては、5モル%以下が好ましく、1モル%以下がより好ましく、0モル%が更に好ましい。
【0027】
特定ポリアミド樹脂としては、以下のモノマー混合物(a1)~(a4)の重合体が好ましい。以下、モノマー混合物(a1)~(a4)の重合体をそれぞれポリアミド樹脂(a1)~(a4)と記載することがある。
a1:ドデカン二酸及びイソホロンジアミンの混合物
a2:デカン二酸及びイソホロンジアミンの混合物
a3:オクタン二酸及びイソホロンジアミンの混合物
a4:ドデカン二酸及び4,4-メチレンビス-2-メチルシクロヘキシルアミンの混合物
【0028】
中間層において、特定ポリアミド樹脂の含有割合としては、8質量%以上70質量%以下が好ましく、12質量%以上65質量%以下がより好ましい。特定ポリアミド樹脂の含有割合を8質量%以上70質量%以下とすることで、特定ポリアミド樹脂が中間層のバインダー樹脂としての機能を発揮し易くなる。
【0029】
(特定無機粒子)
特定無機粒子は、金属酸化物粒子を有する。特定無機粒子は、金属酸化物粒子の表面の少なくとも一部を被覆する表面処理層を更に有することが好ましい。特定無機粒子が表面処理層を更に有することで、中間層において特定無機粒子を高度に分散させ易くなる。特定無機粒子の個数平均一次粒子径としては、5nm以上100nm以下が好ましく、5nm以上50nm以下が好ましく、5nm以上20nm以下がより好ましい。
【0030】
中間層において、特定ポリアミド樹脂100質量部に対する特定無機粒子の含有量としては、50質量部以上1000質量部以下が好ましく、100質量部以上600質量部以下がより好ましく、150質量部以上500質量部以下が更に好ましい。特定無機粒子の含有量を50質量部以上1000質量部以下とすることで、中間層は、導電性基体及び感光層の密着性向上や、導電性基体側から感光層側への電荷注入を抑制する役割を更に効果的に発揮できる。
【0031】
(金属酸化物粒子)
金属酸化物粒子としては、例えば、アルミナ粒子、酸化亜鉛粒子、酸化チタン粒子、及び導電性を有する金属酸化物(例えば、リンドープ酸化錫、及びアンチモンドープ酸化錫)の粒子が挙げられる。金属酸化物としては、酸化チタン粒子又は酸化亜鉛粒子が好ましく、酸化チタン粒子がより好ましい。
【0032】
なお、特定無機粒子において、表面処理層の厚みはごく僅かである。そのため、金属酸化物粒子の個数平均一次粒子径は、特定無機粒子の個数平均一次粒子径とほぼ同様である。
【0033】
特定無機粒子において、金属酸化物粒子の含有割合としては、80質量%以上99質量%以下が好ましく、85質量%以上93質量%以下がより好ましい。
【0034】
(表面処理層)
上述の通り、特定無機粒子は、金属酸化物粒子の表面の少なくとも一部を被覆する表面処理層を更に有することが好ましい。この場合、表面処理層は、有機シロキサン化合物に由来する成分、酸化アルミニウム、シリカ、ジルコニア及びステアリン酸のうち少なくとも1つを含有することが好ましい。なお、表面処理層において、酸化アルミニウム、シリカ及びジルコニアは、例えば、微細な粒子を形成しているか、又は均質な膜を形成している。有機シロキサン化合物に由来する成分とは、有機シロキサン化合物そのものでもよく、有機シロキサン化合物が金属酸化物粒子又は酸素等と化学反応して生じる化合物でもよい。表面処理層は、単層構造を有してもよく、多層構造を有してもよい。
【0035】
有機シロキサン化合物とは、有機基(例えば、置換基で置換されていてもよい炭素原子数1以上5以下のアルキル基、置換基で置換されていてもよい炭素原子数4以上8以下のシクロアルキル基、及び置換基で置換されていてもよい炭素原子数6以上10以下のアリール基)と、シロキサン結合(Si-O-Si結合)とを有する化合物である。有機基としては、メチル基、エチル基又はフェニル基が好ましい。なお、有機シロキサン化合物は、「シリコーンオイル」との名称で市販されている場合もある。
【0036】
有機シロキサン化合物としては、例えば、有機基で置換されたポリシロキサン化合物が挙げられる。有機基で置換されたポリシロキサン化合物としては、例えば、ジメチルポリシロキサン、メチルフェニルポリシロキサン、及びメチルハイドロジェンポリシロキサンが挙げられる。有機シロキサン化合物としては、メチルハイドロジェンポリシロキサンが好ましい。
【0037】
表面処理層において、有機シロキサン化合物に由来する成分、酸化アルミニウム、シリカ、ジルコニア及びステアリン酸の合計含有割合としては、90質量%以上が好ましく、99質量%以上が好ましく、100質量%が更に好ましい。表面処理層は、酸化アルミニウム及びシリカのみを含有するか、酸化アルミニウムのみを含有するか、酸化アルミニウム及びジルコニアのみを含有するか、シリコーンオイルのみを含有するか、酸化アルミニウム、シリカ及びメチルポリシロキサンのみを含有するか、又は酸化アルミニウム及びステアリン酸のみを含有することが好ましい。
【0038】
表面処理層は、例えば、金属酸化物粒子が表面処理剤によって表面処理されることで形成される層である。表面処理剤としては、例えば、有機シロキサン化合物、酸化アルミニウム、シリカ、ジルコニア及びステアリン酸が挙げられる。表面処理剤としては、焼成等の処理によって酸化アルミニウム、シリカ又はジルコニアを生成する化合物(例えば、水酸化アルミニウム、含水シリカ水酸化及び水酸化ジルコニウム)とを含有してもよい。表面処理方法としては、例えば、表面処理剤を金属酸化物粒子に塗布した後に焼成する方法が挙げられる。
【0039】
金属酸化物粒子100質量部に対する表面処理層の含有量としては、1質量部以上30質量部以下が好ましく、5質量部以上20質量部以下がより好ましい。表面処理層の含有量を1質量部以上とすることで、中間層における特定無機粒子の分散性を更に最適化できる。表面処理層の含有量を30質量部以下とすることで、特定無機粒子の抵抗を最適化できる。
【0040】
特定無機粒子としては、表1に示す構成を満たす特定無機粒子(t1)~(t7)が好ましい。なお、表1において、表面処理層の欄は、表面処理層が含有する成分を示す。例えば、特定無機粒子(t1)の表面処理層の欄における「シリカ+アルミナ」は、表面処理層がシリカ及びアルミナを含有することを示す。「MHPS」は、メチルハイドロジェンポリシロキサンを示す。個数平均一次粒子径の欄は、好ましい個数平均一次粒子径の数値範囲を示す。例えば、特定無機粒子(t1)の個数平均一次粒子径の欄の「7-15」は、個数平均一次粒子径が7nm以上15nm以下であることを示す。
【0041】
【0042】
[感光層]
感光層は、電荷発生剤、電子輸送剤、バインダー樹脂、正孔輸送剤及びn型顔料を含有する。感光層は、必要に応じて、添加剤を更に含有してもよい。
【0043】
(電荷発生剤)
電荷発生剤としては、例えば、フタロシアニン系顔料、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、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(例えば、セレン、セレン-テルル、セレン-ヒ素、硫化カドミウム、及びアモルファスシリコン)の粉末、ピリリウム顔料、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、及びピラゾリン系顔料が挙げられる。
【0044】
フタロシアニン系顔料は、フタロシアニン構造を有する。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、及び無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、チタニルフタロシアニン、ヒドロキシガリウムフタロシアニン、及びクロロガリウム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、チタニルフタロシアニンが好ましい。チタニルフタロシアニンは、式(CG-1)で表される。無金属フタロシアニンは、式(CG-2)で表される。
【0045】
【0046】
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。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。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、β型、及びY型結晶(以下、それぞれをα型、β型、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)が挙げられる。
【0047】
例えば、デジタル光学式の画像形成装置(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)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。700nm以上の波長領域で高い量子収率を有することから、電荷発生剤としては、フタロシアニン系顔料が好ましく、チタニルフタロシアニンがより好ましく、Y型チタニルフタロシアニンが更に好ましい。
【0048】
Y型チタニルフタロシアニンは、CuKα特性X線回折スペクトルにおいて、例えば、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。Y型チタニルフタロシアニンは、CuKα特性X線回折スペクトルにおいて、26.2°にピークを有していない。
【0049】
CuKα特性X線回折スペクトルは、例えば、次の方法によって測定できる。まず、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。得られたX線回折スペクトルから主ピークを決定し、主ピークのブラッグ角を読み取る。
【0050】
感光層における電荷発生剤の含有量としては、バインダー樹脂100質量部に対して、0.1質量部以上10.0質量部以下が好ましく、2.0質量部以上6.0質量部以下がより好ましい。
【0051】
(正孔輸送剤)
正孔輸送剤としては、例えば、トリフェニルアミン誘導体、ジアミン誘導体(例えば、N,N,N’,N’-テトラフェニルベンジジン誘導体、N,N,N’,N’-テトラフェニルフェニレンジアミン誘導体、N,N,N’,N’-テトラフェニルナフチレンジアミン誘導体、N,N,N’,N’-テトラフェニルフェナントリレンジアミン誘導体、及びジ(アミノフェニルエテニル)ベンゼン誘導体)、オキサジアゾール系化合物(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)、スチリル系化合物(例えば、9-(4-ジエチルアミノスチリル)アントラセン)、カルバゾール系化合物(例えば、ポリビニルカルバゾール)、有機ポリシラン化合物、ピラゾリン系化合物(例えば、1-フェニル-3-(p-ジメチルアミノフェニル)ピラゾリン)、ヒドラゾン系化合物、インドール系化合物、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、チアジアゾール系化合物、イミダゾール系化合物、ピラゾール系化合物、及びトリアゾール系化合物が挙げられる。
【0052】
正孔輸送剤としては、式(10)、(20)、(21)、(23)、(24)及び(25)で表される化合物(以下、それぞれを、正孔輸送剤(10)、(20)、(21)、(23)、(24)及び(25)と記載することがある)が挙げられる。
【0053】
【0054】
式(10)中、R1~R6は、各々独立に、炭素原子数1以上8以下のアルキル基、フェニル基、又は炭素原子数1以上8以下のアルコキシ基を表す。d1、d2、d4、及びd5は、各々独立に、0以上5以下の整数を表す。d3及びd6は、各々独立に、0以上4以下の整数を表す。R1~R6は、各々独立に、炭素原子数1以上3以下のアルキル基を表すことが好ましい。d1、d2、d4、及びd5は、各々独立に、0、1又は2を表すことが好ましい。d3及びd6は、各々独立に、0を表すことが好ましい。
【0055】
式(10)中、d1~d6が2以上の整数を表すとき、複数のR1~複数のR6は、互いに同一の基を表してもよく、異なる基を表してもよい。
【0056】
式(20)中、R50及びR51は、各々独立に、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、又はフェニル基を表す。R52、R53、R54、R55、R56、R57、及びR58は、各々独立に、水素原子、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、又は炭素原子数1以上6以下のアルキル基で置換されてもよいフェニル基を表す。f1及びf2は、各々独立に、0以上2以下の整数を表す。f3及びf4は、各々独立に、0以上5以下の整数を表す。
【0057】
式(20)中、f3が2以上5以下の整数を表すとき、複数のR50は、互いに同一の基を表してもよく、異なる基を表してもよい。f4が2以上5以下の整数を表すとき、複数のR51は、互いに同一の基を表してもよく、異なる基を表してもよい。
【0058】
式(20)中、R50及びR51は、各々独立に、炭素原子数1以上3以下のアルキル基を表すことが好ましい。R52及びR53は、各々、水素原子又はメチル基で置換されてもよいフェニル基を表すことが好ましい。R54~R58は、各々独立に、水素原子、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すことが好ましい。f1及びf2は、何れも0を表すか、又は何れも1を表すことが好ましい。f3及びf4は、各々独立に、0又は1を表すことが好ましい。
【0059】
【0060】
式(21)中、R21、R22、及びR23は、各々独立に、炭素原子数1以上6以下のアルキル基を表す。R24、R25、及びR26は、各々独立に、水素原子又は炭素原子数1以上6以下のアルキル基を表す。b1、b2、及びb3は、各々独立に、0又は1を表す。
【0061】
式(21)中、R21、R22、及びR23は、各々独立に、炭素原子数1以上3以下のアルキル基を表すことが好ましく、メチル基を表すことがより好ましい。R21、R22、及びR23は、エテニル基又はブタジエニル基に対して、フェニル基のメタ位に結合することが好ましい。R24、R25、及びR26は、各々、水素原子を表すことが好ましい。b1、b2、及びb3は、何れも0を表すか、何れも1を表すことが好ましい。
【0062】
【0063】
式(23)中、R41、R42、R43、R44、R45、及びR46は、各々独立に、炭素原子数1以上6以下のアルキル基、又はフェニル基を表す。R47及びR48は、各々独立に、水素原子、炭素原子数1以上6以下のアルキル基、又はフェニル基を表す。e1、e2、e3、及びe4は、各々独立に、0以上5以下の整数を表す。e5及びe6は、各々独立に、0以上4以下の整数を表す。e7及びe8は、各々独立に、0又は1を表す。
【0064】
式(23)中、e1~e6が2以上4以下の整数を表すとき、複数のR41~複数のR46は、互いに同一の基を表してもよく、異なる基を表してもよい。
【0065】
式(23)中、R41~R46は、各々独立に、炭素原子数1以上3以下のアルキル基を表すことが好ましい。R47及びR48は、水素原子を表すことが好ましい。e1、e2、e5、及びe6は、0を表すことが好ましい。e3及びe4は、2を表すことが好ましい。e7及びe8は、何れも0を表すか、又は何れも1を表すことが好ましい。
【0066】
式(24)中、R11、R12、R13、及びR14は、各々独立に、炭素原子数1以上6以下のアルキル基、又は炭素原子数1以上6以下のアルコキシ基を表す。a1、a2、a3、及びa4は、各々独立に、0以上5以下の整数を表す。
【0067】
式(24)中、a1~a4が2以上5以下の整数を表すとき、複数のR11~複数のR14は、互いに同一の基を表してもよく、異なる基を表してもよい。
【0068】
式(24)中、R11、R12、R13、及びR14は、各々独立に、炭素原子数1以上3以下のアルキル基を表すことが好ましい。a1、a2、a3、及びa4は、各々独立に、0又は1を表すことが好ましい。
【0069】
【0070】
式(25)中、R60は、水素原子、炭素原子数1以上8以下のアルキル基、炭素原子数1以上8以下のアルコキシ基、又は炭素原子数1以上8以下のアルキル基で置換されてもよいフェニル基を表す。R61、R62、及びR63は、各々独立に、炭素原子数1以上8以下のアルキル基、又は炭素原子数1以上8以下のアルコキシ基を表す。g1、g2、及びg3は、各々独立に、0以上5以下の整数を表す。g4は、0又は1を表す。R60は、フェニル基を表すことが好ましい。R61、R62、及びR63は、各々独立に、炭素原子数1以上3以下のアルキル基を表すことが好ましい。g1及びg2は、1を表すことが好ましい。g3は、0を表すことが好ましい。
【0071】
式(25)中、g1~g3が2以上5以下の整数を表すとき、複数のR61~複数のR63は、互いに同一の基を表してもよく、異なる基を表してもよい。
【0072】
正孔輸送剤としては、化学式(HTM-1)~(HTM-12)で表される化合物(以下、それぞれを、正孔輸送(HTM-1)~(HTM-12)と記載することがある)が好ましい。
【0073】
【0074】
【0075】
正孔輸送剤の全量に対する正孔輸送剤(10)、(20)、(21)、(23)、(24)及び(25)の合計含有割合としては、80質量%以上が好ましく、90質量%以上がより好ましく、100質量%が更に好ましい。
【0076】
感光層において、バインダー樹脂100質量部に対する正孔輸送剤の含有量としては、10質量部以上200質量部以下が好ましく、50質量部以上100質量部以下がより好ましい。正孔輸送剤の含有量を10質量部以上200質量部以下とすることで、本実施形態の感光体は、感度の環境依存を更に効果的に抑制できると共に、高温高湿環境下でのかぶりの発生を更に効果的に抑制できる。
【0077】
(電子輸送剤)
電子輸送剤としては、例えば、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、及びジブロモ無水マレイン酸が挙げられる。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、及びジニトロアントラキノン系化合物が挙げられる。
【0078】
電子輸送剤は、式(11)~(17)で表される化合物のうちの少なくとも1種を含むことが好ましい。以下、式(11)~(17)で表される化合物を、各々、電子輸送剤(11)~(17)と記載することがある。
【0079】
【0080】
式(11)中のQ1及びQ2、式(12)中のQ21、Q22、Q23、及びQ24、式(13)中のQ31及びQ32、式(14)中のQ41、Q42、及びQ43、式(15)中のQ71、Q72、Q73、Q74、Q75、及びQ76、並びに式(16)中のQ61及びQ62は、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、炭素原子数1以上6以下のアルキル基、炭素原子数2以上6以下のアルケニル基、炭素原子数1以上6以下のアルコキシ基、又は少なくとも1つの特定置換基で置換されてもよい炭素原子数6以上14以下のアリール基を表す。上述の特定置換基は、炭素原子数1以上6以下のアルキル基及びハロゲン原子からなる群から選択される少なくとも1つの置換基である。
【0081】
式(11)中のQ1及びQ2は、各々独立に、炭素原子数4以上6以下のアルキル基を表すことが好ましい。式(12)中のQ21、Q22、Q23、及びQ24は、各々独立に、炭素原子数1以上5以下のアルキル基を表すことが好ましい。式(13)中のQ31及びQ32は、各々独立に、炭素原子数1以上3以下のアルキル基で置換されてもよいフェニル基を表すことが好ましい。式(14)中のQ41及びQ42は、各々独立に、炭素原子数3以上5以下のアルキル基を表すことが好ましい。式(14)中のQ43は、ハロゲン原子で置換されてもよいフェニル基を表すことが好ましい。式(15)中のQ71及びQ73は、各々独立に、炭素原子数3以上5以下のアルキル基を表すことが好ましい。式(15)中のQ72及びQ74は、水素原子を表すことが好ましい。式(15)中のQ75は、フェニル基又は炭素原子数2以上4以下のアルキル基を表すことが好ましい。式(15)中のQ76は、ハロゲン原子で置換されてもよいフェニル基、又は炭素原子数3以上5以下のアルキル基が好ましい。式(16)中のQ61及びQ62は、各々独立に、炭素原子数3以上5以下のアルキル基が好ましい。
【0082】
式(17)中のQ81は、炭素原子数1以上6以下のアルキル基、又は炭素原子数6以上14以下のアリール基を表す。Q82は、炭素原子数1以上6以下のアルキル基、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6以下のアルコキシ基、炭素原子数7以上20以下のアラルキル基、炭素原子数6以上14以下のアリールオキシ基、又は炭素原子数7以上20以下のアラルキルオキシ基を表す。Q83は、炭素原子数1以上6以下のアルキル基を表す。vは、0以上4以下の整数を表す。Q81は、フェニル基を表すことが好ましい。Q82は、炭素原子数7以上8以下のアラルキルオキシ基を表すことが好ましい。Q83は、炭素原子数1以上3以下のアルキル基を表すことが好ましい。vは、0を表すことが好ましい。
【0083】
電子輸送剤としては、化学式(ETM-1)~(ETM-8)で表される化合物(以下、それぞれを、電子輸送剤(ETM-1)~(ETM-8)と記載することがある)が好ましい。
【0084】
【0085】
電子輸送剤の全量に対する電子輸送剤(11)~(17)の合計含有割合としては、80質量%以上が好ましく、90質量%以上がより好ましく、100質量%が更に好ましい。
【0086】
感光層における電子輸送剤の含有量としては、バインダー樹脂100質量部に対して、5質量部以上150質量部以下が好ましく、20質量部以上60質量部以下がより好ましい。電子輸送剤の含有量を5質量部以上150質量部以下とすることで、本実施形態の感光体は、感度の環境依存を更に効果的に抑制できると共に、高温高湿環境下でのかぶりの発生を更に効果的に抑制できる。
【0087】
(バインダー樹脂)
バインダー樹脂としては、例えば、熱可塑性樹脂(より具体的には、ポリアリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、スチレン系樹脂、スチレン-ブタジエン共重合体、スチレン-アクリロニトリル共重合体、スチレン-マレイン酸共重合体、スチレン-アクリル酸共重合体、アクリル共重合体、ポリエチレン樹脂、エチレン-酢酸ビニル共重合体、塩素化ポリエチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリプロピレン樹脂、アイオノマー、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体、ポリエステル樹脂、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、ポリビニルアセタール樹脂、及びポリエーテル樹脂)、熱硬化性樹脂(より具体的には、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、及びこれら以外の架橋性熱硬化性樹脂)、及び光硬化性樹脂(より具体的には、エポキシ-アクリル酸系樹脂、及びウレタン-アクリル酸系共重合体)が挙げられる。
【0088】
これらの樹脂の中では、加工性、機械的強度、光学的特性、及び耐摩耗性のバランスに優れた単層型感光層及び電荷輸送層が得られることから、ポリカーボネート樹脂が好ましい。ポリカーボネート樹脂の例としては、ビスフェノールZ型ポリカーボネート樹脂、ビスフェノールB型ポリカーボネート樹脂、ビスフェノールZC型ポリカーボネート樹脂、ビスフェノールC型ポリカーボネート樹脂、及びビスフェノールA型ポリカーボネート樹脂が挙げられる。バインダー樹脂としては、ビスフェノールZ型ポリカーボネート樹脂が好ましいが、特に限定されるものではない。ビスフェノールZ型ポリカーボネート樹脂は、式(BisZ)で表される繰り返し単位を有する樹脂である。
【0089】
【0090】
感光層におけるバインダー樹脂の含有割合としては、20質量%以上60質量%以下が好ましく、40質量%以上50質量%以下がより好ましい。
【0091】
(n型顔料)
顔料は、n型顔料とp型顔料とに大別される。n型顔料は、主たる電荷キャリアが電子である顔料である。p型顔料は主たる電荷キャリアが正孔である顔料である。本実施形態の感光体において、感光層は、n型顔料を含有する。感光層がn型顔料を含有することで、本実施形態の感光体は、感度の環境依存を抑制できると共に、高温高湿環境下でのかぶりの発生を抑制できる。
【0092】
n型顔料としては、アゾ顔料、ペリレン顔料、イソインドリン顔料、多環キノン系顔料、スクアリリウム系顔料、ピランスロン系顔料、ペリノン系顔料、キナクドリン系顔料、ピラゾロン系顔料、及びベンズイミダゾロン系顔料が挙げられる。n型顔料としては、アゾ顔料、ペリレン顔料、又はイソインドリン顔料が好ましい。n型顔料の全量に対して、アゾ顔料、ペリレン顔料、及びイソインドリン顔料の合計含有割合としては、90質量%以上が好ましく、100質量%がより好ましい。
【0093】
以下、アゾ顔料について説明する。アゾ顔料は、アゾ基(-N=N-)を有する顔料である。アゾ顔料としては、例えば、モノアゾ顔料、及びポリアゾ顔料(例えば、ビスアゾ顔料、トリスアゾ顔料、及びテトラキスアゾ顔料)が挙げられる。アゾ顔料は、互変異性体であってもよい。また、アゾ顔料は、アゾ基に加えて、塩素原子(クロロ基)を有していてもよい。
【0094】
アゾ顔料としては、例えば、公知のアゾ顔料が挙げられる。アゾ顔料の好適な例としては、ピグメントイエロー(14、17、49、65、73、83、93、94、95、128、166、及び77)、ピグメントオレンジ(1、2、13、34、及び36)、及びピグメントレッド(30、32、61、及び144)が挙げられる。
【0095】
アゾ顔料としては、化学式(Az1)~(Az5)で表される化合物(以下、それぞれを、n型顔料(Az1)~(Az5)と記載することがある)が好ましい。
【0096】
【0097】
【0098】
次に、ペリレン顔料について説明する。ペリレン顔料は、例えば、一般式(P-I)で表されるペリレン骨格を有する。一般式(P-I)中、Q90及びQ91は、各々独立に、2価の有機基を表す。
【0099】
【0100】
ペリレン顔料の第1の具体例としては、一般式(P-II)で表されるペリレン顔料が挙げられる。
【0101】
【0102】
一般式(P-II)中、Q92及びQ93は、各々独立に、水素原子、又は1価の有機基を表す。Z1及びZ2は、各々独立に、酸素原子、又は窒素原子を表す。Z1及びZ2は、互いに同一の基を表すことが好ましく、互いに酸素原子を表すことがより好ましい。Q92及びQ93は、互いに同一の基を表すことが好ましい。
【0103】
一般式(P-II)中、Q92及びQ93が表す1価の有機基としては、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、置換基により置換されてもよいアラルキル基、置換基により置換されてもよいアリール基、及び置換基により置換されてもよい複素環基が挙げられる。Q92及びQ93が表す1価の有機基としては、置換基により置換されてもよいアリール基、又はアルキル基が好ましい。
【0104】
Q92及びQ93が表すアラルキル基、アリール基、及び複素環基を置換してもよい置換基としては、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、フェニル基、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、シアノ基、ニトロ基、又はフェニルアゾ基が好ましく、炭素原子数1以上3以下のアルキル基(特に、メチル基)がより好ましい。
【0105】
Q92及びQ93が表す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3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。
【0106】
Q92及びQ93が表す置換基により置換されてもよいアリール基としては、置換基により置換されてもよい炭素原子数6以上14以下のアリール基が好ましく、置換基により置換されてもよい炭素原子数6以上10以下のアリール基がより好ましく、置換基により置換されてもよいフェニル基が更に好ましく、フェニル基又はキシリル基(特に、3,5-キシリル基)が特に好ましい。
【0107】
ペリレン顔料の第2の具体例としては、一般式(P-III)で表される化合物が挙げられる。
【0108】
【0109】
一般式(P-III)中、Q94~Q97は、各々独立に、水素原子、又は1価の有機基を表す。Q94とQ95とは、互いに結合して環を形成してもよい。Q96とQ97とは、互いに結合して環を形成してもよい。
【0110】
一般式(P-III)中のQ94~Q97が表す1価の有機基は、一般式(P-II)中のQ92及びQ93が表す1価の有機基と同義である。
【0111】
Q94とQ95とが互いに結合して形成される環、及びQ96とQ97とが互いに結合して形成される環としては、例えば、芳香族炭化水素環、芳香族複素環、脂環式炭化水素環、及び脂環式複素環が挙げられる。Q94とQ95とが互いに結合して形成される環、及びQ96とQ97とが互いに結合して形成される環としては、ベンゼン環、ナフタレン環、ピリジン環、又はテトラヒドロナフタレン環が好ましく、ベンゼン環がより好ましい。Q94とQ95とが互いに結合して形成されるベンゼン環及びナフタレン環は、各々、Q94とQ95とが結合しているイミダゾール環と、縮合している。Q96とQ97とが互いに結合して形成されるベンゼン環及びナフタレン環は、各々、Q96とQ97とが結合しているイミダゾール環と、縮合している。
【0112】
Q94とQ95とが互いに結合して形成される環、及びQ96とQ97とが互いに結合して形成される環は、各々、置換基により置換されていてもよい。このような置換基としては、ハロゲン原子が好ましく、塩素原子又はフッ素原子がより好ましい。
【0113】
一般式(P-III)中、Q94とQ95とは、互いに結合して、非置換のベンゼン環を形成していることが好ましい。Q96とQ97とは、互いに結合して、非置換のベンゼン環を形成していることが好ましい。
【0114】
ペリレン顔料としては、化学式(P1)~(P4)で表される化合物(以下、それぞれを、n型顔料(P1)~(P4)と記載することがある)が好ましい。
【0115】
【0116】
次に、イソインドリン顔料について説明する。イソインドリン顔料は、イソインドリン構造を有する顔料である。イソインドリン構造は、化学式(IA)で表される構造である。化学式(IA)で表される構造が有する炭素原子には、置換基が結合していてもよい。
【0117】
【0118】
イソインドリン顔料としては、化学式(I1)~(I2)で表される化合物(以下、それぞれを、n型顔料(I1)~(I2)と記載することがある)が好ましい。
【0119】
【0120】
上述の通り、n型顔料としては、n型顔料(Az1)~(Az5)、(P1)~(P4)及び(I1)~(I2)が好ましい。n型顔料の全量に対して、n型顔料(Az1)~(Az5)、(P1)~(P4)及び(I1)~(I2)の合計含有割合としては、90質量%以上が好ましく、100質量%がより好ましい。
【0121】
感光層において、バインダー樹脂100質量部に対するn型顔料の含有量としては、0.5質量部以上20.0質量部以下が好ましく、1.5質量部以上10.0質量部以下がより好ましく、2.0質量部以上4.5質量部以下が更に好ましい。感光層において、電荷発生剤100質量部に対するn型顔料の含有量としては、20質量部以上1000質量部以下が好ましく、40質量部以上250質量部以下がより好ましく、50質量部以上100質量部以下が更に好ましい。n型顔料の含有量を上述の範囲とすることで、本実施形態の感光体は、感度の環境依存を更に効果的に抑制できると共に、高温高湿環境下でのかぶりの発生を更に効果的に抑制できる。
【0122】
(添加剤)
感光層が含有する添加剤としては、例えば、紫外線吸収剤、酸化防止剤、ラジカル捕捉剤、1重項消光剤、軟化剤、表面改質剤、増量剤、増粘剤、分散安定剤、ワックス、ドナー、界面活性剤、可塑剤、増感剤、電子アクセプター化合物、及びレベリング剤が挙げられる。レベリング剤としては、例えばシリコーンオイルが挙げられ、より具体的にはジメチルシリコーンオイルが挙げられる。
【0123】
感光層は、シリコーンオイルを含有することが好ましい。この場合、感光層におけるシリコーンオイルの含有量としては、バインダー樹脂100質量部に対して、0.01質量部以上0.5質量部以下が好ましい。
【0124】
[導電性基体]
導電性基体は、特に限定されず、少なくとも表面部が導電性を有する材料で構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構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、及びインジウムが挙げられる。導電性を有する材料を2種以上組み合わせて、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)として用いてもよい。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、導電性を有する材料としては、アルミニウム及び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、シート状及びドラム状が挙げられる。また、導電性基体の厚みは、導電性基体の形状に応じて適宜選択される。
【0125】
[感光体の製造方法]
次に、本実施形態の感光体の製造方法の一例について説明する。感光体の製造方法は、例えば、中間層形成工程と、感光層形成工程とを含む。
【0126】
(中間層形成工程)
中間層形成工程では、中間層を形成するための塗布液(以下、中間層用塗布液と記載することがある)を調製する。中間層用塗布液は、特定無機粒子、特定ポリアミド樹脂及び溶媒を含有する。次いで、中間層用塗布液を、導電性基体上に塗布する。次いで、塗布した中間層に含有される溶媒の少なくとも一部を除去して、中間層を形成する。
【0127】
(感光層形成工程)
感光層形成工程では、感光層を形成するための塗布液(以下、感光層用塗布液と記載することがある)を調製する。感光層用塗布液は、例えば、電荷発生剤、電子輸送剤、バインダー樹脂、正孔輸送剤、n型顔料、及び溶媒と、任意成分(例えば、添加剤)とを含有する。感光層用塗布液は、上述の成分を混合することにより調製される。次いで、感光層用塗布液を、中間層上に塗布する。次いで、塗布した感光層用塗布液に含有される溶媒の少なくとも一部を除去して、感光層を形成する。
【0128】
上記中間層用塗布液及び感光層用塗布液(以下、これらを包括的に塗布液と記載することがある)に含有される溶媒は、塗布液に含有さ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。溶媒としては、例えば、アルコール(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、及びブタノール等)、脂肪族炭化水素(より具体的には、n-ヘキサン、オクタン、及びシクロヘキサン等)、芳香族炭化水素(より具体的には、ベンゼン、トルエン、及びキシレン等)、ハロゲン化炭化水素(より具体的には、塩化メチレン、クロロホルム、塩化エチレン、ジクロロメタン、ジクロロエタン、四塩化炭素、及びクロロベンゼン等)、エーテル(より具体的には、ジオキサン、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、プロピレングリコールモノメチルエーテル、及び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、2-ブタノン、及び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、及び酢酸メチル等)、ジメチルホルムアルデヒド、ジメチルホルムアミド、及びジメチルスルホキシドが挙げられる。
【0129】
塗布液は、それぞれ各成分を混合し、溶媒に溶解又は分散させることにより調製される。混合には、例えば、ビーズミル、ボールミル、ロールミル、ペイントシェーカー、又は超音波分散器を用いることができる。
【0130】
塗布液を塗布する方法は、塗布液を均一に塗布できる方法であれば、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、スプレー塗布法、ビード塗布法、ブレード塗布法、及びローラー塗布法が挙げられる。
【0131】
上記中間層用塗布液、及び感光層用塗布液に含有される溶媒の少なくとも一部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。熱処理の温度は、例えば、40℃以上150℃以下である。熱処理の時間は、例えば、3分以上150分以下である。
【0132】
[感光体の好ましい構成]
本実施形態の感光体は、表2~3に示す構成(1)~(38)の何れかを備えることが好ましい。なお、表2~3における用語は、以下の通りである。
CGM:電荷発生剤
CGM-1:Y型チタニルフタロシアニン
HTM:正孔輸送剤
ETM:電子輸送剤
BisZ:ビスフェノールZ型ポリカーボネート樹脂
【0133】
表2~3において、例えば、構成(1)は、中間層が特定無機粒子(t1)及びポリアミド樹脂(a1)を含有し、感光層がY型チタニルフタロシアニン、n型顔料(Az1)、正孔輸送(HTM-1)、電子輸送剤(ETM-1)及びビスフェノールZ型ポリカーボネート樹脂を含有する感光体であることを示す。
【0134】
【0135】
【0136】
[第2実施形態:画像形成装置]
本発明の第2実施形態は、画像形成装置に関する。画像形成装置は、像担持体と、像担持体の表面を帯電する帯電装置と、帯電し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装置と、像担持体の表面にトナーを供給して、静電潜像をトナー像として現像する現像装置と、像担持体から被転写体へトナー像を転写する転写装置とを備える。像担持体は、第1実施形態に記載の電子写真感光体である。
【0137】
図2を参照して、本実施形態の画像形成装置の一例である画像形成装置100について説明する。
図2は、画像形成装置100の構成の一例を示す図である。画像形成装置100は、例えば、タンデム方式のカラープリンターである。
【0138】
図2に示すように、画像形成装置100は、制御部15、操作部20、給紙部30、搬送部40、トナー補給部50、画像形成部60、転写装置70、定着装置80、及び排出部90を備える。
【0139】
制御部15は、画像形成装置100が備える各部の動作を制御する。制御部15は、プロセッサー(不図示)及び記憶部(不図示)を備える。プロセッサーは、例えばCPU(Central Processing Unit)を備える。記憶部は、半導体メモリーのようなメモリーを備え、HDD(Hard Disk Drive)を備えてもよい。プロセッサーは、制御プログラムを実行することによって、画像形成装置100の動作を制御する。記憶部は、制御プログラムを記憶している。
【0140】
操作部20は、ユーザーからの指示を受け付ける。操作部20は、ユーザーからの指示を受け付けると、ユーザーからの指示を示す信号を制御部15へ送信する。この結果、画像形成装置100による画像形成動作が開始される。
【0141】
給紙部30は、給紙カセット31、及び給紙ローラー群32を有する。給紙カセット31は、複数枚の記録媒体P(例えば、用紙)を収容可能である。給紙ローラー群32は、給紙カセット31に収容された記録媒体Pを1枚ずつ搬送部40へ給紙する。
【0142】
搬送部40は、ローラー及びガイド部材を備える。搬送部40は、給紙部30から排出部90まで延在する。搬送部40は、画像形成部60及び定着装置80を経由するように、給紙部30から排出部90まで記録媒体Pを搬送する。
【0143】
トナー補給部50は、画像形成部60にトナーを補給する。トナー補給部50は、第1装着部51Y、第2装着部51C、第3装着部51M、及び第4装着部51Kを備える。
【0144】
第1装着部51Yには第1トナーコンテナ52Yが、装着される。同様に、第2装着部51Cには第2トナーコンテナ52Cが、第3装着部51Mには第3トナーコンテナ52Mが、第4装着部51Kには第4トナーコンテナ52Kが装着される。
【0145】
第1トナーコンテナ52Y、第2トナーコンテナ52C、第3トナーコンテナ52M、及び第4トナーコンテナ52Kには、トナーがそれぞれ収容される。第1トナーコンテナ52Yには、イエロートナーが収容される。第2トナーコンテナ52Cには、シアントナーが収容される。第3トナーコンテナ52Mには、マゼンタトナーが収容される。第4トナーコンテナ52Kには、ブラックトナーが収容される。
【0146】
画像形成部60は、露光装置61、第1画像形成ユニット62Y、第2画像形成ユニット62C、第3画像形成ユニット62M、及び第4画像形成ユニット62Kを備える。
【0147】
第1画像形成ユニット62Y~第4画像形成ユニット62Kの各々は、帯電装置63、現像装置64、像担持体65、クリーニング装置66、及び除電装置67を有する。
【0148】
なお、第1画像形成ユニット62Y~第4画像形成ユニット62Kの構成は、トナー補給部50から補給されるトナーの種類が異なるのみで、他の構成は同じである。従って、
図2において、第2画像形成ユニット62C~第4画像形成ユニット62Kが有する各構成については、符号を省略して示している。
【0149】
像担持体65は、第1実施形態の感光体(より具体的には、感光体1)である。上述の通り、第1実施形態の感光体は、感度の環境依存を抑制できると共に、高温高湿環境下でのかぶりの発生を抑制できる。従って、画像形成装置100は、感光体の感度の環境依存を抑制できると共に、高温高湿環境下でのかぶりの発生を抑制できる。
【0150】
像担持体65は、
図2の矢印R1で示す方向(
図2における時計回り方向)に回転する。帯電装置63、現像装置64、クリーニング装置66、及び除電装置67は、像担持体65の回転方向における上流側から記載された順に、像担持体65の周面に沿って配置される。
【0151】
帯電装置63は、像担持体65の表面(周面)を帯電させる。帯電装置63は、像担持体65を放電によって所定の極性に均一に帯電させる。帯電装置63は、例えば、帯電ローラーである。
【0152】
露光装置61は、帯電した像担持体65の表面を露光する。詳しくは、露光装置61は、帯電した像担持体65の表面にレーザー光を照射する。これにより、像担持体65の表面に静電潜像が形成される。
【0153】
現像装置64には、トナー補給部50からトナーが補給される。現像装置64は、トナー補給部50から補給されたトナーを、像担持体65の表面に供給する。この結果、像担持体65の表面に形成された静電潜像が、トナー像として現像される。
【0154】
第1画像形成ユニット62Yが有する現像装置64は、第1トナーコンテナ52Yと接続する。従って、第1画像形成ユニット62Yが有する現像装置64には、イエロートナーが補給される。よって、第1画像形成ユニット62Yが有する像担持体65の表面には、イエロートナー像が形成される。
【0155】
同様に、第2画像形成ユニット62Cが有する現像装置64、第3画像形成ユニット62Mが有する現像装置64、及び第4画像形成ユニット62Kが有する現像装置64は、各々、第2トナーコンテナ52C、第3トナーコンテナ52M、及び第4トナーコンテナ52Kと接続する。従って、第2画像形成ユニット62Cが有する現像装置64、第3画像形成ユニット62Mが有する現像装置64、及び第4画像形成ユニット62Kが有する現像装置64には、各々、シアントナー、マゼンタトナー、及びブラックトナーが補給される。よって、第2画像形成ユニット62Cが有する像担持体65の表面、第3画像形成ユニット62Mが有する像担持体65の表面、及び第4画像形成ユニット62Kが有する像担持体65の表面には、各々、シアントナー像、マゼンタトナー像、及びブラックトナー像が形成される。
【0156】
クリーニング装置66は、クリーニング部材661と、摺擦ローラー662とを有する。後述する一次転写ローラー71による転写後に、クリーニング部材661は、像担持体65の表面に圧接されて、像担持体65の表面に付着したトナーを回収する。クリーニング部材661は、例えば、クリーニングブレードである。摺擦ローラー662は、像担持体65の表面を摺擦して、像担持体65の表面を研磨する。
【0157】
除電装置67は、像担持体65の表面に除電光を照射して、像担持体65の表面を除電する。
【0158】
転写装置70は、像担持体65から、被転写体である記録媒体Pへ、トナー像を転写する。詳しくは、転写装置70は、第1画像形成ユニット62Y~第4画像形成ユニット62Kが有する各像担持体65の表面に形成された各トナー像を、記録媒体Pに重ねて転写する。転写装置70は、二次転写方式(中間転写方式)によって、各トナー像を、記録媒体Pに重ねて転写する。転写装置70は、4つの一次転写ローラー71、中間転写ベルト72、駆動ローラー73、従動ローラー74、及び二次転写ローラー75を有する。
【0159】
中間転写ベルト72は、4つの一次転写ローラー71、駆動ローラー73、及び、従動ローラー74に張架された無端ベルトである。中間転写ベルト72は、駆動ローラー73の回転に応じて駆動する。中間転写ベルト72は、
図2における反時計回りに周回する。従動ローラー74は、中間転写ベルト72の駆動に応じて回転駆動する。
【0160】
第1画像形成ユニット62Y~第4画像形成ユニット62Kは、中間転写ベルト72の下面と対向して配置される。第1画像形成ユニット62Y~第4画像形成ユニット62Kは、中間転写ベルト72の下面の駆動方向Dの上流側から下流側に向けて第1画像形成ユニット62Y~第4画像形成ユニット62Kの順で配置される。
【0161】
各一次転写ローラー71は、中間転写ベルト72を介して各像担持体65に対向して配置され、各像担持体65に向けて押圧されている。このため、各一次転写ローラー71によって、各像担持体65の表面に形成されたトナー像が、中間転写ベルト72に順次転写される。中間転写ベルト72には、イエロートナー像、シアントナー像、マゼンタトナー像、及びブラックトナー像がこの順で重ねて転写される。以下、イエロートナー像、シアントナー像、マゼンタトナー像、及びブラックトナー像が重ねられたトナー像を「積層トナー像」と記載する場合がある。
【0162】
二次転写ローラー75は、中間転写ベルト72を介して駆動ローラー73に対向して配置される。二次転写ローラー75は、駆動ローラー73に向けて押圧されている。これにより、二次転写ローラー75と駆動ローラー73との間に転写ニップが形成される。記録媒体Pが転写ニップを通過する際に、二次転写ローラー75によって、中間転写ベルト72上の積層トナー像が記録媒体Pに転写される。イエロートナー像、シアントナー像、マゼンタトナー像、及びブラックトナー像がこの順で、上層から下層となるように記録媒体Pに転写される。積層トナー像が転写された記録媒体Pは、搬送部40によって定着装置80へ向けて搬送される。
【0163】
定着装置80は、加熱部材81、及び加圧部材82を備える。加熱部材81、及び加圧部材82は互いに対向して配置され、定着ニップを形成する。画像形成部60から搬送された記録媒体Pは、定着ニップを通過することにより所定の定着温度で加熱されながら、加圧される。この結果、積層トナー像が記録媒体Pに定着する。記録媒体Pは、搬送部40によって定着装置80から排出部90へ搬送される。
【0164】
排出部90は、排出ローラー対91及び排出トレイ93を有する。排出ローラー対91は、排出口92を介して排出トレイ93へ記録媒体Pを搬送する。排出口92は、画像形成装置100の上部に形成される。
【0165】
次に、
図3を参照して、現像装置64の構成について詳細に説明する。
図3は、現像装置64の構成の一例を示す図である。詳しくは、
図3は、第1画像形成ユニット62Yが有する現像装置64を示す。なお、
図3では、理解を容易にするために像担持体65を、2点鎖線で図示している。現像装置64は、二成分現像剤を使用する二成分現像方式で且つタッチダウン現像方式を採用している。
【0166】
図2を参照して既に説明したように、現像装置64の現像容器640は、第1トナーコンテナ52Yに接続する。従って、現像装置64の現像容器640には、トナー補給口640hを介して、イエロートナーが補給される。
【0167】
図3に示すように、現像装置64は、現像容器640の内部に現像ローラー641、磁気ローラー642、第1攪拌スクリュー643、第2攪拌スクリュー644、及びブレード645を有する。詳しくは、現像ローラー641は、磁気ローラー642と対向して配置される。磁気ローラー642は、第2攪拌スクリュー644と対向して配置される。ブレード645は、磁気ローラー642と対向して配置される。
【0168】
現像容器640は、仕切り壁640cによって第1攪拌室640aと第2攪拌室640bとに区画される。仕切り壁640cは、現像ローラー641の軸方向に延びる。第1攪拌室640aと第2攪拌室640bとは、仕切り壁640cの長手方向の両端の外方において連通している。
【0169】
第1攪拌室640aには、第1攪拌スクリュー643が配置される。第1攪拌室640aには、磁性体であるキャリアが収容されている。第1攪拌室640aには、非磁性体であるトナーが、トナー補給口640hを介して補給される。
図3に示す例では、第1攪拌室640aには、イエロートナーが補給される。
【0170】
第2攪拌室640bには、第2攪拌スクリュー644が配置される。第2攪拌室640bには、磁性体であるキャリアが収容されている。
【0171】
第1攪拌スクリュー643及び第2攪拌スクリュー644によって、イエロートナーはキャリアと攪拌される。この結果、キャリア、及びイエロートナーを含有する二成分現像剤が構成される。そして、現像容器640(より具体的には、第1攪拌室640aと第2攪拌室640b)に、二成分現像剤が収容されることとなる。
【0172】
第1攪拌スクリュー643及び第2攪拌スクリュー644は、第1攪拌室640aと第2攪拌室640bとの間で、二成分現像剤を循環させながら攪拌する。この結果、キャリアとの摩擦によってトナーが所定の極性に帯電する。
【0173】
なお、像担持体65の表面及びトナーは、例えば、正極性に帯電される。
【0174】
磁気ローラー642は、非磁性の回転スリーブ642aと、マグネット体642bとによって構成される。マグネット体642bは、回転スリーブ642aの内部に固定して配置される。マグネット体642bは、複数の磁極を含む。二成分現像剤は、マグネット体642bの磁力によって、磁気ローラー642に吸着する。この結果、磁気ローラー642の表面に磁気ブラシが形成される。
【0175】
ブレード645は、磁気ローラー642と現像ローラー641とが対向する位置よりも、磁気ローラー642の回転方向の上流側に配置される。磁気ローラー642は、
図3の矢印R3で示す方向(
図3における反時計回り方向)に回転する。磁気ローラー642は、回転することによって磁気ブラシをブレード645と対向する位置まで搬送する。ブレード645は、磁気ローラー642との間にギャップ(隙間)が形成されるように配置されている。ブレード645は、磁性体により構成される。従って、ブレード645の磁力によって、磁気ブラシの厚さが規制される。
【0176】
磁気ローラー642上の磁気ブラシの厚さが規制された後、磁気ローラー642及び現像ローラー641には、所定の電圧が印加される。所定の電圧が印加されて、磁気ローラー642と現像ローラー641との間が所定の電位差になると、二成分現像剤に含まれるイエロートナーが現像ローラー641に移行する。この結果、イエロートナーから成るトナー薄層が、現像ローラー641の表面に形成される。
【0177】
現像ローラー641は、
図3の矢印R2で示す方向(
図4における反時計回り方向)に回転する。これにより、表面に形成されたトナー薄層が像担持体65と対向する位置まで搬送され、像担持体65に付着される。このようにして、現像装置64は、キャリアとの摩擦により帯電したトナーを、像担持体65の表面に供給する。
【0178】
以上、
図3を参照して、第1画像形成ユニット62Yが有する現像装置64について説明した。第1画像形成ユニット62Y~第4画像形成ユニット62Kの各々が有する現像装置64の構成は、トナー補給部50から補給されるトナーの種類が異なるのみで、他の構成は同じである。従って、第2画像形成ユニット62C~第4画像形成ユニット62Kが有する現像装置64の構成については、説明を省略する。
【0179】
以上、
図2及び
図3を参照して、本実施形態の画像形成装置の一例である画像形成装置100について説明した。但し、本実施形態の画像形成装置は、画像形成装置100に限定されない。例えば、画像形成装置は、モノクロ画像形成装置であってもよい。この場合、画像形成装置は、画像形成ユニットを1つだけ備えていればよい。画像形成装置は、ロータリー方式を採用してもよい。帯電装置は、帯電ローラー以外の帯電装置(例えば、スコロトロン帯電器、帯電ブラシ、又はコロトロン帯電器)であってもよい。画像形成装置は、一成分現像剤を使用する一成分現像方式を採用してもよい。画像形成装置は、タッチダウン現像方式以外の現像方式(例えば、現像ローラーを備えず、磁気ローラーが現像ローラーも兼ねる現像方式)を採用してもよい。画像形成装置は、直接転写方式を採用してもよい。画像形成装置が直接転写方式を採用する場合、像担持体が記録媒体に接触しながら、像担持体から記録媒体にトナー像が直接転写される。画像形成装置は、クリーニング装置を備えていなくてもよい。画像形成装置は、除電装置を備えていなくてもよい。以上、本実施形態の画像形成装置について、説明した。
【0180】
[第3実施形態:プロセスカートリッジ]
本発明の第3実施形態は、プロセスカートリッジに関する。本実施形態のプロセスカートリッジは、第1実施形態の感光体を備える。
【0181】
図2を引き続き参照して、本実施形態のプロセスカートリッジについて説明する。本実施形態のプロセスカートリッジは、第1画像形成ユニット62Y~第4画像形成ユニット62Kの各々に相当する。プロセスカートリッジは、像担持体65を備え、像担持体65は、第1実施形態の感光体(より具体的には、感光体1)である。第1実施形態で述べたように、第1実施形態の感光体は、感度の環境依存を抑制できると共に、高温高湿環境下でのかぶりの発生を抑制できる。従って、本実施形態のプロセスカートリッジは、感光体の感度の環境依存を抑制できると共に、高温高湿環境下でのかぶりの発生を抑制できる。
【0182】
プロセスカートリッジは、像担持体65に加えて、帯電装置63、露光装置61、現像装置64、転写装置70(特に、一次転写ローラー71)、クリーニング部材661、摺擦ローラー662、及び除電装置67からなる群から選択される少なくとも1つ(例えば、1つ以上7つ以下)を更に備えていてもよい。プロセスカートリッジは、画像形成装置100に対して着脱自在に設計される。そのため、プロセスカートリッジは取り扱いが容易であり、像担持体65の感度特性等が劣化した場合に、像担持体65を含めて容易かつ迅速に交換することができる。以上、
図2を参照して、本実施形態のプロセスカートリッジについて説明した。
【0183】
[置換基]
以下、本明細書で用いられる置換基について説明する。ハロゲン原子(ハロゲン基)としては、例えば、フッ素原子(フルオロ基)、塩素原子(クロロ基)、臭素原子(ブロモ基)及びヨウ素原子(ヨード基)が挙げられる。
【0184】
アルキル基は、各々、特記なき限り、直鎖状又は分枝鎖状で非置換である。炭素原子数1以上8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、sec-ブチル基、tert-ブチル基、n-ペンチル基、1-メチルブチル基、2-メチルブチル基、3-メチルブチル基、1-エチルプロピル基、2-エチルプロピル基、1,1-ジメチルプロピル基、1,2-ジメチルプロピル基、2,2-ジメチルプロピル基、n-ヘキシル基、1-メチルペンチル基、2-メチルペンチル基、3-メチルペンチル基、4-メチルペンチル基、1,1-ジメチルブチル基、1,2-ジメチルブチル基、1,3-ジメチルブチル基、2,2-ジメチルブチル基、2,3-ジメチルブチル基、3,3-ジメチルブチル基、1,1,2-トリメチルプロピル基、1,2,2-トリメチルプロピル基、1-エチルブチル基、2-エチルブチル基、3-エチルブチル基、直鎖状及び分枝鎖状のヘプチル基、並びに直鎖状及び分枝鎖状のオクチル基が挙げられる。炭素原子数が異なる他のアルキル基の例示としては、例えば、上述のアルキル基のうち所定の炭素原子数を有するものが挙げられる。
【0185】
アルコキシ基は、特記なき限り、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、sec-ブトキシ基、tert-ブトキシ基、n-ペントキシ基、1-メチルブトキシ基、2-メチルブトキシ基、3-メチルブトキシ基、1-エチルプロポキシ基、2-エチルプロポキシ基、1,1-ジメチルプロポキシ基、1,2-ジメチルプロポキシ基、2,2-ジメチルプロポキシ基、n-ヘキシルオキシ基、1-メチルペンチルオキシ基、2-メチルペンチルオキシ基、3-メチルペンチルオキシ基、4-メチルペンチルオキシ基、1,1-ジメチルブトキシ基、1,2-ジメチルブトキシ基、1,3-ジメチルブトキシ基、2,2-ジメチルブトキシ基、2,3-ジメチルブトキシ基、3,3-ジメチルブトキシ基、1,1,2-トリメチルプロポキシ基、1,2,2-トリメチルプロポキシ基、1-エチルブトキシ基、2-エチルブトキシ基、及び3-エチルブトキシ基が挙げられる。炭素原子数が異なる他のアルコキシ基の例示としては、例えば、上述のアルコキシ基のうち所定の炭素原子数を有するものが挙げられる。
【0186】
アリール基の各々は、特記なき限り、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、フェニル基、ナフチル基、インダセニル基、ビフェニレニル基、アセナフチレニル基、アントリル基及びフェナントリル基が挙げられる。炭素原子数が異なる他のアリール基の例示としては、例えば、上述のアリール基のうち所定の炭素原子数を有するものが挙げられる。
【0187】
アルケニル基は、特記なき限り、直鎖状又は分枝鎖状で非置換である。炭素原子数2以上6以下のアルケニル基は、1つ以上3つ以下の二重結合を有する。炭素原子数2以上6以下のアルケニル基としては、例えば、エテニル基、プロぺニル基、ブテニル基、ブタジエニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、ヘキサジエニル基、及びヘキサトリニル基が挙げられる。以上、本明細書で用いられる置換基について説明した。
【実施例0188】
以下、実施例を用いて本発明を更に具体的に説明するが、本発明は実施例の範囲に何ら限定されない。
【0189】
[無機粒子]
下記表4に示す無機粒子(T1)~(T7)を準備した。無機粒子(T1)~(T7)は、何れも特定無機粒子であった。なお、表4において、表面処理層の欄は、各無機粒子が有する表面処理層に含まれる成分を示す。例えば、無機粒子(T1)の表面処理層の欄における「シリカ+アルミナ」は、表面処理層がシリカ及びアルミナを含有することを示す。「MHPS」は、メチルハイドロジェンポリシロキサンを示す。「径」は、個数平均一次粒子径を示す。
【0190】
【0191】
[ポリアミド樹脂]
以下に示す通り、下記表5に示すモノマーにより形成されるポリアミド樹脂(A1)~(A6)を準備した。なお、ポリアミド樹脂(A1)~(A6)のうち、ポリアミド樹脂(A1)~(A4)は特定ポリアミド樹脂であった。
【0192】
(ポリアミド樹脂(A1))
攪拌装置、温度計、窒素導入管及び脱水管を備えた4つ口フラスコを反応容器として用いた。反応容器に、ジカルボン酸としてのドデカン二酸(0.5モル部)と、ジアミンとしてのイソホロンジアミン(0.5モル部)とを投入した。次に、反応容器の内容物を攪拌しながら、反応容器の内部を窒素置換した。以降、反応終了までこの状態を維持した。次に、反応容器の内容物の温度を230℃に加熱し、この温度で反応容器の内容物を4時間反応(脱水縮合)させた。反応終了後、反応により生じた水を脱水するため、反応容器の内部を減圧し、250℃で2時間保持した。その後、反応容器の内部を常温常圧に戻した。これにより、ポリアミド樹脂(A1)を得た。
【0193】
(ポリアミド樹脂(A2)~(A5))
使用するモノマーを下記表5に示す通りに変更した以外は、ポリアミド樹脂(A1)の調製と同様の方法により、ポリアミド樹脂(A2)~(A5)を調製した。なお、下記表5において、「MM」は、4,4-メチレンビス-2-メチルシクロヘキシルアミンを示す。
【0194】
(ポリアミド樹脂(A6))
ポリアミド樹脂(A6)として、東レ株式会社製「アミラン(登録商標)CM8000」を準備した。ポリアミド樹脂(A6)は、ナイロン6、ナイロン12、ナイロン66及びナイロン610の共重合体であった。ポリアミド樹脂(A6)は、脂肪族ジカルボン酸に由来する第1繰り返し単位と、ジアミン化合物に由来する第2繰り返し単位との合計含有割合が80モル%未満であった。
【0195】
【0196】
<感光体の製造>
以下の方法により、正帯電型の単層型感光体である実施例1~42及び比較例1~4の感光体を製造した。
【0197】
[実施例1]
(中間層形成)
無機粒子(T1)3質量部と、ポリアミド樹脂(A1)1質量部と、エタノール12質量部と、n-ブタノール4質量部と、トルエン4質量部とを混合した。得られた混合物を、ビーズミルで10時間攪拌し、無機粒子(T1)を溶媒(エタノール、n-ブタノール及びトルエンの混合有機溶媒)に十分に分散させた。これにより、中間層用塗布液を調製した。
【0198】
導電性基体として、アルミニウム製のドラム状支持体(直径30mm、長さ252.6mm)を用いた。導電性基体に、上述の中間層形成溶液をディップコート法で塗布した。次に、塗布後の導電性基体を、130℃で30分間加熱乾燥した。これにより、導電性基体上に中間層(膜厚:3μm)を形成した。
【0199】
(単層型感光層形成)
Y型チタニルフタロシアニン4.0質量部と、n型顔料(Az1)3.0質量部と、正孔輸送剤(HTM-1)70.0質量部と、電子輸送剤(ETM-1)45.0質量部と、バインダー樹脂としてのビスフェノールZ型ポリカーボネート樹脂(帝人株式会社製「パンライト(登録商標)TS2050」、粘度平均分子量:50000)100.0質量部と、シリコーンオイル(信越化学工業株式会社「KF96-50cs」、ジメチルシリコーンオイル)0.1質量部と、テトラヒドロフラン760.0質量部とを混合し、混合液を得た。得られた混合液を、棒状音波発振子を用いて20分間超音波分散処理し、感光層用塗布液を得た。次に、リングコート法により、導電性基体上の中間層に、感光層用塗布液を塗布した。塗布した感光層用塗布液を130℃で30分間乾燥させて、中間層上に単層型感光層(膜厚:30μm)を形成した。これにより、実施例1の感光体を得た。
【0200】
[実施例2~42及び比較例1~4]
以下の点を変更した以外は、実施例1の感光体の製造と同様の方法により、実施例2~42及び比較例1~4の感光体を製造した。実施例2~42及び比較例1~4の感光体の製造では、中間層用塗布液に添加する無機粒子の種類及び量と、ポリアミド樹脂の種類とを下記表6~7に示す通りに変更した。また、実施例2~42及び比較例1~4の感光体の製造では、感光層用塗布液に添加するn型顔料の種類及び量と、正孔輸送剤及び電子輸送剤の種類とを下記表6~7に示す通りに変更した。
【0201】
下記表6~7における用語は、以下の通りである。
CGM:電荷発生剤
CGM-1:Y型チタニルフタロシアニン
HTM:正孔輸送剤
ETM:電子輸送剤
Resin1:ビスフェノールZ型ポリカーボネート樹脂(帝人株式会社製「パンライト(登録商標)TS2050」、粘度平均分子量:50000)
【0202】
下記表6~7において、無機粒子の欄の「部」は、中間層において、ポリアミド樹脂100質量部に対する無機粒子の含有量[質量部]を示す。n型顔料の欄の「部」は、感光層において、バインダー樹脂100質量部に対するn型顔料の含有量[質量部]を示す。
【0203】
【0204】
【0205】
<単層型感光体の評価>
以下の方法により、実施例1~42及び比較例1~4の感光体について、感度の環境依存と、高温高湿環境下でのかぶりとを評価した。評価結果及び確認結果を下記表8に示す。
【0206】
[感度の環境依存]
温度10℃及び湿度15%RHの環境下(LL環境下)で、ドラム感度試験機(ジェンテック株式会社製)を用いて、測定対象となる感光体の感度を測定した。詳しくは、ドラム感度試験機を用いて、感光体の表面電位が+800Vになるように、感光体を帯電させた。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光から取り出した単色光(波長:780nm、光エネルギー:0.5μJ/cm2)を、感光体の表面に照射した。単色光の照射から50ミリ秒が経過した時点での感光体の表面電位を測定した。得られた表面電位をLL環境下での露光後電位VL(LL)(単位:+V)とした。次に、測定条件を温度30℃かつ湿度80%RHの環境下(HH環境下)に変更した以外は、LL環境下での露光後電位VL(LL)の測定と同様の測定を行い、得られた表面電位をHH環境下での露光後電位VL(HH)(単位:+V)とした。下記式にVL(LL)及びVL(HH)を当てはめることにより、ΔVLを算出した。感光体は、感度の環境依存が低いほど、ΔVLの値が低くなる。感光体の感度の環境依存は、以下の基準で判定した。
ΔVL=VL(LL)-VL(HH)
【0207】
(感度の環境依存の基準)
A(良好):ΔVLが40(単位:+V)以下である。
B(不良):ΔVLが40(単位:+V)超である。
【0208】
[高温高湿環境下でのかぶり]
評価機として、プリンター(京セラドキュメントソリューションズ株式会社製「ECOSYS(登録商標)P2040dw」)を用いた。評価機から感光体を取り外し、代わりに評価対象となる感光体を装着した。評価用の現像剤として、上述のプリンターに標準的に附属する現像剤を用いた。温度30℃かつ湿度80%RH環境下(HH環境下)において、評価機を用いて、印刷用紙にグレー画像を形成した。グレー画像を形成後の印刷用紙を目視で観察し、かぶりと見做される画像不良の有無を確認した。高温高湿環境下でのかぶりは、以下の基準で判定した。
【0209】
(高温高湿環境下でのかぶりの基準)
A(良好):印刷用紙にかぶりが確認されなかった。
B(不良):印刷用紙にかぶりが確認された。
【0210】
【0211】
表6~8に示すように、実施例1~42の感光体は、導電性基体と、導電性基体上に設けられる中間層と、中間層上に設けられる感光層とを備えていた。中間層は、特定ポリアミド樹脂と、特定無機粒子とを含有していた。特定無機粒子は、金属酸化物粒子を有していた。特定ポリアミド樹脂は、脂肪族ジカルボン酸に由来する第1繰り返し単位と、ジアミン化合物に由来する第2繰り返し単位とを有していた。特定ポリアミド樹脂の有する全繰り返し単位に対して、第1繰り返し単位及び第2繰り返し単位の合計含有割合は、80モル%以上であった。感光層は、電荷発生剤、電子輸送剤、バインダー樹脂、正孔輸送剤及びn型顔料を含有していた。実施例1~42の感光体は、感度の環境依存を抑制すると共に、高温高湿環境下でのかぶりの発生を抑制できた。
【0212】
一方、比較例1及び2の感光体は、中間層におけるポリアミド樹脂として、特定ポリアミド樹脂の代わりに、他のポリアミド樹脂が用いられていた。比較例1及び2の感光体は、中間層が特定ポリアミド樹脂を含有しないため、吸湿性が高かったと判断される。これにより、比較例1及び2の感光体は、感度の環境依存と、高温高湿環境下でのかぶりとが不良であった。
【0213】
比較例3の感光体は、感光層がn型顔料を含有していなかった。比較例3の感光体は、感光層がn型顔料を含有していないため、感度(特に、低温低湿環境下における感度)が不十分であった。その結果、比較例3の感光体は、感度の環境依存が不良であった。また、比較例3の感光体は、高温高湿環境下でのかぶりも不良であった。
【0214】
比較例4の感光体は、中間層が特定無機粒子を含有していなかった。比較例4の感光体は、中間層が特定無機粒子を含有しないため、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、抵抗の上昇を抑制するという中間層の機能を十分に発揮できなかった。これにより、比較例4の感光体は、感度の環境依存と、高温高湿環境下でのかぶりとが不良であった(評価を行えるレベルの画像を形成できなかった)。