JP2004101914A - Electrophotographic photoreceptor, and process cartridge and image forming apparatus having the electrophotographic photoreceptor - Google Patents

Electrophotographic photoreceptor, and process cartridge and image forming apparatus having the electrophotographic photoreceptor Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electrophotographic photoreceptor having both of mechanical and electric durability and to provide a process cartridge and an image forming apparatus having the above electrophotographic photoreceptor. <P>SOLUTION: The surface protective layer of the electrophotographic photoreceptor contains a polymerization condensation product of an organic silicon-modified hole transfer compound expressed by formula (1) and an alcohol-soluble siloxane resin. In formula (1), A represents a hole transfer group having (a) (represents a number) of aromatic rings, R<SP>1</SP>represents a substituted or unsubstituted organic group, Q represents a hydrolyzable group or hydroxyl group, R<SP>2</SP>represents a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group, n represents an integer from 1 to 3, and m represents a positive integer satisfying m/a≥0.5. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特定の組成の表面保護層を有する電子写真感光体、該電子写真感光体を有するプロセスカートリッジおよび画像形成装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
電子写真感光体の表面層には、帯電手段、現像手段、転写手段及びクリーニング手段等により電気的あるいは機械的な影響が直接に加えられるために、それらに対する耐久性が要求される。具体的には、摺擦による感光体表面の摩耗や傷の発生、およびコロナ帯電による感光体表面の劣化等に対する耐久性が要求される。また、現像とクリーニングの繰り返し等に起因した、感光体表面へのトナーの付着という問題もあり、これに対しては感光体表面のクリーニング性の向上が求められている。また、感度の低下や残留電位の上昇などの悪化を招かないような電気的特性も要求されている。
【0003】
上記のような感光体表面に要求される様々な特性を満たすために、電荷発生層もしくは電荷輸送層上に樹脂を主成分とする種々の表面保護層を設ける試みがなされている。例えば、特開昭57−30843号公報には、導電性粒子として金属酸化物粒子を添加することによって抵抗を制御した保護層が提案されている。
【0004】
また、表面層中に種々の物質を添加することで感光体表面の物性を改善することも検討されている。例えば、シリコーンの低表面エネルギーに注目した添加物としては、シリコーンオイル(特開昭61−132954号公報)、ポリジメチルシロキサン、シリコーン樹脂粉体(特開平4−324454号公報)、架橋シリコーン樹脂、(ポリカーボネート−シリコン)ブロック共重合体、シリコーン変成ポリウレタン、シリコーン変成ポリエステル、コロイダルシリカ含有シリコーン樹脂が報告されている。低表面エネルギーの代表的なポリマーとしてはフッ素系高分子があり、フッ素系高分子としては、ポリテトラフルオロエチレン粉体、フッ化カーボン粉末等が挙げられる。
【0005】
上記のように、樹脂バインダー成分中に正孔輸送性有機分子を分散した表面層以外にも電気的特性の向上のために金属酸化物粒子などの種々の物質を分散した表面保護層や電荷輸送層が提案されているが、通常のバインダー樹脂成分には正孔輸送能はないため、バインダー樹脂の含有量を多くした場合には感度の低下や残留電位の上昇などの電気的特性の悪化を招きやすいという問題があった。
【0006】
また、金属酸化物等を含む表面保護層は高い硬度及び電荷輸送能を有するものが得られるが、表面抵抗が低いために画像ボケしやすいという問題がある。
【0007】
上記に列挙した問題点を改善する方法として、特開平9−19004号公報において硬化性有機ケイ素高分子および有機ケイ素変性正孔輸送性化合物を硬化することによって得られる樹脂を含有する表面層を有する感光体を提案している。しかし、有機ケイ素変成正孔輸送性化合物はアルコールへの溶解度が低く、浸漬コーティングに十分な塗工液濃度にするには芳香族系やエーテル、エステル、ケトンなど有機溶剤の使用が必要であった。そのため、組み合わせて使用可能な硬化性有機ケイ素高分子も上記溶媒系に限定されるという問題点があった。すなわち、例えば特開2000−310870号公報の実施例8に記載された方法で塗工溶液を処方しようとすると、有機ケイ素変性正孔輸送性が析出しやすく、形成される表面層が白濁して、画像劣化を引き起こしてしまうという問題点があった。
【0008】
そこで我々は鋭意検討を重ねた結果、式(1)においてm/a≧0.5を満たす場合に有機ケイ素変成正孔輸送性化合物のアルコールへの溶解度が増大し、アルコール可溶性シロキサン樹脂と共に感光体表面層に浸漬コーティング出来る事を見いだし、本発明に至った。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記の問題点を解決することのできる、すなわち表面の耐久性があり光散乱やブリードがなく、感度の低下や残留電位の上昇などの電気的特性の悪化を招かない機械的、電気的耐久性を両立した電子写真感光体、及び該電子写真感光体を有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にある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明は、式(1)で示される有機ケイ素変成正孔輸送性化合物とシロキサン樹脂をアルコール含有溶液に溶解し、浸積塗布する事によって感光体表面層を形成する事を前提としたものである。正孔輸送性化合物は多数の芳香環を含むため、通常はアルコールには溶解しにくいが、我々の検討の結果、有機ケイ素変成によりアルコールへの溶解性が向上する。アルコールへの溶解性は正孔輸送性基Aに含まれる芳香環の数aが大きくなるにつれ減少するが、有機ケイ素変成の数mとの関係がm/a≧0.5である場合にアルコールへの十分な溶解性を示し、前述したような有機溶剤を使わずに、電荷輸送層を溶解することなく表面保護層を浸漬コーティング出来る事を発見し本発明に至った。
【0011】
すなわち、本発明は、支持体上に感光層を有する電子写真感光体において、該電子写真感光体の表面層が下記式(1)
【0012】
【化4】

Figure 2004101914
(式中、Aはa個の芳香環を有する正孔輸送性基を示し、Rは置換もしくは無置換の有機基を示し、Qは加水分解性基または水酸基を示し、Rは置換もしくは無置換の一価炭化水素基を示し、nは1〜3の整数を示し、mは正の整数を示し、m/a≧0.5である。)
で示される有機ケイ素変成正孔輸送性化合物とアルコール可溶性シロキサン樹脂との重縮合生成物を含有することを特徴とする。
【0013】
また、本発明は、上記電子写真感光体を有するプロセスカートリッジ及び画像形成装置である。
【0014】
【発明の実施の形態】
本発明では支持体上に感光層を有する電子写真感光体において、該電子写真感光体の表面層が下記式(1)
【0015】
【化5】
Figure 2004101914
(式中、Aはa個の芳香環を有する正孔輸送性基を示し、Rは置換もしくは無置換の有機基を示し、Qは加水分解性基または水酸基を示し、Rは置換もしくは無置換の一価炭化水素基を示し、nは1〜3の整数を示し、mは正の整数を示し、m/a≧0.5である。)
で示される有機ケイ素変成正孔輸送性化合物とアルコール可溶性シロキサン樹脂との重縮合生成物を含有することを特徴とする。
【0016】
式(1)はクロロシラン類、アルコキシシラン類、シラザン類、SiH含有物等であり、Qは加水分解性基または水酸基を示し、加水分解性基としては、アルコキシ基、オキシム基、イソシアナト基、ジエチルアミノ基、アセトキシ基、ハロゲン基等が挙げられ、反応性の高さと保存性のバランスにより決定される。
【0017】
アルコール可溶性シロキサン樹脂は、加水分解性有機ケイ素化合物の加水分解縮合物からなる。その中でも、必須成分として3官能性有機ケイ素を用いたものは、その加水分解縮合を調節することにより硬度が高く且つ製膜性に優れた樹脂が得られるため好適に使用される。すなわち本発明においては、アルコール可溶性シロキサン樹脂として下記一般式(2)
【0018】
【化6】
Figure 2004101914
(式(2)中、Rは炭素数1〜3のアルキル基、ビニル基、フェニル基、C2x+1−(xは1〜18の整数である)、γ−グリシドキシプロピル基またはγ−メタクリロキシプロピル基である。)
で示されるシロキサン樹脂の重縮合生成物を含有することがより好ましい。
【0019】
本発明における電荷輸送性とは電荷を輸送する能力のことであり、イオン化ポテンシャルで6.2eV以下であることが好ましい。つまり、式(1)で示される有機ケイ素変性正孔輸送性化合物の重縮合生成物及びAの水素付加物は、イオン化ポテンシャルが6.2eV以下であることが好ましく、特に4.5〜6.2eVであることが好ましい。イオン化ポテンシャルが6.2eVを超えると正孔注入が起こりにくく帯電し易くなる。また、4.5eV未満では化合物が容易に酸化されるために劣化し易くなる。イオン化ポテンシャルは大気下光電子分析法(理研計器製、光電子分光装置AC−2)によって測定される。
【0020】
式(1)の正孔輸送性基Aとしては、正孔輸送性を示すものであればいずれのものでもよく、その水素付加化合物(正孔輸送性有機分子)として示せば、例えばオキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、トリフェニルアミン等のトリアリールアミン誘導体、9−(p−ジエチルアミノスチリル)アントラセン、1,1−ビス−(4−ジベンジルアミノフェニル)プロパン、スチリルアントラセン、スチリルピラゾリン、フェニルヒドラゾン類、α−フェニルスチルベン誘導体、チアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、フェナジン誘導体、アクリジン誘導体、ベンゾフラン誘導体、ベンズイミダゾール誘導体、チオフェン誘導体、N−フェニルカルバゾール誘導体等が挙げられる。
【0021】
正孔輸送性基Aの具体的な構造としては下記式(3)
【0022】
【化7】
Figure 2004101914
(R、R及びRは有機基であり、少なくともひとつは芳香族炭化水素環基または芳香族複素環基を含み、R、R及びRは同一であっても異なっていてもよい。)
で示されるものが好ましい。
【0023】
このように正孔輸送性基AはR、R及びRからm個の水素原子が除かれて形成された基である。
【0024】
、R及びRの構造の好ましい具体例を以下に示す。
【0025】
【化8】
Figure 2004101914
【0026】
【化9】
Figure 2004101914
【0027】
【化10】
Figure 2004101914
また、本発明では正孔輸送性基Aは正孔輸送性を示せばいずれのものでも良いが、式(3)で示され、さらにトリフェニルアミン構造を有するものが好ましい。式(3)で示されるがトリフェニルアミン構造を有していない構造は好ましくない。また、アミノシランなどのシランカップリング剤には市販されているものも多く、式(3)の構造を満たすものが3−アミノプロピルトリメトキシシランなど多く考えられるが、芳香族炭化水素基や芳香族複素環基を多く含まない構造のものは正孔輸送性を示さず、本発明の有機ケイ素変成正孔輸送性化合物とは異なる。
【0028】
式(1)の有機ケイ素変成正孔輸送性化合物の合成方法としては、公知の方法、例えば、芳香族環にビニル基を有する化合物と置換基を有する水素化ケイ素化合物とから白金系触媒、或いは有機過酸化物等を触媒にヒドロシリル化反応を行うものが好適に用いられる。この場合に使用される白金触媒についてはとくに限定するものではなく、通常のヒドロシリル化反応、付加型シリコーンゴムに用いられている白金触媒であればよく、塩化白金、塩化白金酸、白金−オレフィン錯体、白金−フォスフィン錯体等が挙げられる。白金触媒の添加量に関しては特に制限するものではないが、残留触媒が特性に悪影響を与えないようにできる限り少量で用いることが望ましい。芳香族環にビニル基を有する化合物と置換基を有する水素化ケイ素化合物とから白金系触媒等により、付加反応により本発明の化合物を合成する場合にはビニル基のα位と反応する場合とβ位と反応する場合があり、一般には混合物が生じる。本発明においてはα位、β位のどちらに反応したのものも用いられるが、ケイ素原子と電荷輸送性基を結合している炭化水素基の炭素数が少ない場合には立体障害からはβ位に反応したものが好ましい。
【0029】
有機過酸化物としては室温以上に半減期を示すものであればよく、特に、ラウリルパーオキシド等のアルキル過酸化物が水素引き抜きを起こしにくいことから好適に用いることができる。ビニル基を有しないものについては、芳香族環をホルミル化し、還元、脱水するか直接ウィッティッヒ(Wittig)反応によりビニル基を導入する方法等により、本発明の合成原料として用いることが可能である。
【0030】
式(1)で示される有機ケイ素変性正孔輸送性化合物の加水分解、重縮合には、必ずしも触媒が必要ではないが、通常ケイ素樹脂等の加水分解、重縮合に用いられる触媒の使用を妨げるものではなく、加水分解、重縮合に要する時間、硬化温度等を考慮してジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫オクトエート等のアルキル錫有機酸塩等もしくはノルマルブチルチタネート等の有機チタン酸エステル等から適宜選択される。
【0031】
本発明は、支持体上に電荷発生層、電荷輸送層までを形成した後、式(1)で示される有機ケイ素変成正孔輸送性化合物とアルコールを含有する溶液に浸漬する事によって表面保護層を形成する事を前提としたものである。正孔輸送性化合物は多数の芳香環を含むため、通常はアルコールには溶解しにくいが、我々の検討の結果、有機ケイ素変成によりアルコールへの溶解性が向上する。アルコールへの溶解性は正孔輸送性基Aに含まれる芳香環の数aが大きくなるにつれ減少するが、有機ケイ素変成の数mとの関係がm/a≧0.5である場合にアルコールへの十分な溶解性を示す。正孔輸送性基Aに含まれる芳香環の数aは正の整数であるが、a=1〜2では正孔輸送性が発現しない場合が多く、a>7ではm/a≧0.5を満たす場合においてもアルコールへの溶解性が不十分になる傾向があるため好ましくない。したがってa=3〜6が最も好ましい範囲である。a=3〜6においてアルコールへの溶解性を十分にするためのケイ素変成の数mはm/a≧0.5を満たすm=2〜3が最低限必要となる。
【0032】
本発明の正孔輸送能を有する硬化性組成物を用いて電子写真感光体を製造する例を下記に示す。
【0033】
電子写真感光体の支持体としては支持体自体が導電性を有するもの、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、亜鉛、ステンレススチール、クロム、チタン、ニッケル、マグネシウム、インジウム、金、白金、銀、鉄等を用いることが出来る。その他にアルミニウム、酸化インジウム、酸化スズ、金、等を蒸着等によりプラスチック等の誘電体基材に被膜形成し、導電層としたものや、導電性微粒子をプラスチックや紙に混合したもの等を用いることが出来る。これらの導電性基材は均一な導電性が求められるとともに平滑な表面が重要である。表面の平滑性はその上層に形成される下引き層、電荷発生層、正孔輸送層の均一性に大きな影響を与えることから、その表面荒さは0.3μm以下で用いられることが好ましい。0.3μm以上の凹凸は下引き層や電荷発生層のような薄い層に印加される局所電場を大きく変化させてしまうためにその特性が大きく変化してしまい電荷注入や残電のむら等の欠陥を生じ易いことから好ましくない。
【0034】
特に導電性微粒子をポリマーバインダー中に分散して塗布することにより得られる導電層は形成が容易であり、均質な表面を形成することに適している。このとき用いられる導電性微粒子の1次粒径は100nm以下であり、より好ましくは50nm以下のものが用いられる。導電性微粒子としては、導電性酸化亜鉛、導電性酸化チタン、Al、Au、Cu、Ag、Co、Ni、Fe、カーボンブラック、ITO、酸化スズ、酸化インジウム、インジウム、等が用いられ、これらを絶縁性微粒子の表面にコーティングして用いてもよい。前記導電性微粒子の含有量は体積抵抗が十分に低くなるように使用され、好ましくは1×1010Ωcm以下の抵抗となるように添加される。より好ましくは1×10Ωcm以下で用いられる。
【0035】
レーザー等のコヒーレントな光源を用いて露光する場合は干渉による画像劣化を防止するために上記導電性基材の表面に凹凸を形成することも可能である。このときは電荷注入や残留電位のむら等の欠陥が生じにくいように使用する波長の1/2λ程度の凹凸を数μm以下の直径のシリカビーズ等の絶縁物を分散することに10μm以下の周期で形成して用いることが可能である。
【0036】
本発明においては、基材と光導電層の中間に、注入阻止機能と接着機能をもつ下引層を設けることもできる。下引き層の材料としてはカゼイン、ポリビニルアルコール、ニトロセルロース、エチレンーアクリル酸コポリマー、ポリビニルブチラール、フェノール樹脂、ポリアミド、ポリウレタン、ゼラチン、等が挙げられる。下引き層の膜厚は0.1μm〜10μmであることが好ましく、特には0.3μm〜3μmであることが好ましい。
【0037】
感光層としては電荷発生物質を含有する電荷発生層と電荷輸送物質を含有する電荷輸送層からなる機能分離タイプのものや電荷発生物質と電荷輸送物質を同一の層に含有する単層タイプが用いられる。
【0038】
機能分離タイプの感光層について説明すると、感光層の構成としては、電荷発生層上に電荷輸送層を積層する構成と、電荷輸送層上に電荷発生層を積層する構成がある。
【0039】
電荷発生材料としては、例えば、セレン−テルル、ピリリウム系染料、チオピリリウム系染料、フタロシアニン系顔料、アントアントロン系顔料、ジベンズピレンキノン系顔料、ピラントロン系顔料、アゾ系顔料、インジゴ系顔料、キナクリドン系顔料、シアニン系顔料等を用いることができる。これらの電荷発生材料のうち、本発明においては、特にアゾ顔料およびフタロシアニン顔料が適している。フタロシアニン顔料としては、無金属フタロシアニン、銅フタロシアニン、ガリウムフタロシアニン、オキシチタニウムフタロシアニン等が挙げられる。このうち特に長波長光に対して高感度を有するオキシチタニウムフタロシアニンが好ましく、例えば特開昭61−239248号公報、特開昭62−67094号公報、特開平3−128973号公報及び平3−200790号公報に開示がある。これらの中でも、特開平3−128973号公報に開示のCuKα特性X線回折におけるブラッグ角(2θ±0.2°)の9.0°、14.2°、23.9°および27.1°に特徴的なピークを有する結晶形であるオキシチタニウムフタロシアニンがより好ましい。
【0040】
結着剤としては、広範な絶縁性樹脂から選択でき、例えばポリビニルブチラール、ポリビニルアルコール、ポリアリレート、ポリアミド、アクリル樹脂、ポリ酢酸ビニル、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリウレタン、セルロース系樹脂等の樹脂が挙げられる。電荷発生層中に含有する樹脂は、80質量%以下、好ましくは50質量%以下が適している。電荷発生層の厚さは5μm以下、特に0.05〜2μmであることが好ましい。
【0041】
本発明の樹脂は電荷輸送層もしくは正孔輸送能を有する表面保護層として用いることが可能である。
【0042】
本発明における電荷輸送層の膜厚は1〜40μmであることが好ましく、特には3〜30μmであることが好ましい。本発明における表面保護層の厚みは、1〜15μmであることが好ましい。1μm以下では保護効果が十分ではなく、15μmを越えると感光層全体の膜厚が増加することにより、画像劣化が生じ易くなってしまうことから好ましくない。
【0043】
光導電層には前記化合物以外にも機械的特性の改良や耐久性向上のために添加剤を用いることができる。このような添加剤としては、酸化防止剤、紫外線吸収剤、安定化剤、架橋剤、潤滑剤、導電性制御剤等が用いられる。
【0044】
次に、本発明のプロセスカートリッジ並びに電子写真装置について説明する。
【0045】
図1に本発明のプロセスカートリッジを有する画像形成装置の第1の例の概略構成を示す。
【0046】
図において1はドラム状の本発明の電子写真感光体であり、軸2を中心に矢印方向に所定の周速度で回転駆動される。感光体1は、回転過程において、一次帯電手段3によりその周面に正または負の所定電位の均一帯電を受け、次いで、レーザービーム走査露光等の露光手段(不図示)からの露光光4を受ける。こうして感光体1の周面に静電潜像が順次形成されていく。
【0047】
形成された静電潜像は、現像手段5によりトナー現像され、現像されたトナー現像像は不図示の給紙部から感光体1と転写手段6との間に感光体1の回転と同期取り出されて給紙された転写材7に、転写手段6により順次転写されていく。
【0048】
像転写を受けた転写材7は、感光体面から分離されて像定着手段8へ導入されて像定着を受けることにより複写物(コピー)として装置外にプリントアウトされる。
【0049】
像転写後の感光体1の表面は、クリーニング手段9によって転写残りトナーの除去を受けて清浄面化され、更に前露光手段(不図示)からの前露光光10により除電処理された後、繰り返し像形成に使用される。なお、一次帯電手段3が帯電ローラー等を用いた接触帯電手段である場合は、前露光は必ずしも必要ではない。
【0050】
本発明においては、上述の電子写真感光体1、一次帯電手段3、現像手段5及びクリーニング手段9等の構成要素のうち、複数のものをプロセスカートリッジとして一体に結合して構成し、このプロセスカートリッジを複写機やレーザービームプリンター等の画像形成装置本体に対して着脱可能に構成してもよい。例えば、一次帯電手段2と共に一体に支持してカートリッジ化して、装置本体のレール12等の案内手段を用いて装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジ11とすることができる。
【0051】
また露光光4は、電子写真装置が複写機やプリンターである場合には、原稿からの反射光や透過光、あるいは、センサーで画像を読み取り、信号化し、この信号に従って行われるレーザービームの走査、LEDアレイの駆動等により照射される光である。
【0052】
図2に本発明の画像形成装置の第2の例であるカラー複写機の概略構成を示す。
【0053】
図において201はイメージスキャナ部であり、原稿を読み取り、デジタル信号処理を行う部分である。また、202はプリンター部であり、イメージスキャナ201に読み取られた原稿画像に対応した画像を用紙にフルカラーでプリント出力する部分である。
【0054】
イメージスキャナ部201において、200は原稿厚板であり、原稿台ガラス203上の原稿204は赤外カットフィルター208を通ったハロゲンランプ205の光で照射され、原稿204からの反射光はミラー206、207に導かれ、レンズ209により3本のCCDラインセンサ(CCD)210上に像を結び、フルカラー情報レッド(R)、グリーン(G)、ブルー(B)成分として信号処理部211に送られる。なお、205、206は速度vで、207は1/2vでラインセンサの電気的走査方向(以下、主走査方向という。)に対して垂直方向(以下、副走査方向という。)に機械的に動くことにより、原稿全面を走査する。
【0055】
信号処理部211では読み取られた信号を電気的に処理し、マゼンタ(M)、シアン(C)、イエロー(Y)、ブラック(BK)の各成分に分解し、プリンター部200に送られ、計4回の原稿走査により一回のプリントアウトが完成する。
【0056】
イメージスキャナ部201より送られてくるM,C,Y,BKの画像信号は、レーザードライバ212に送られる。レーザードライバ212は画像信号に応じ、半導体レーザー213を変調駆動する。レーザー光はポリゴンミラー214、f−θレンズ215、ミラー216を介し、感光体ドラム217上を走査する。
【0057】
218は回転現像機であり、マゼンタ現像器219、シアン現像器220、イエロー現像器221、ブラック現像器222より構成され、4つの現像器が交互に感光体ドラムに接し、感光体ドラム217上に形成されたM,C,Y,BKの静電潜像を対応するトナーで現像する。
【0058】
223は転写ドラムで、用紙カセット224または225より給紙された用紙をこの転写ドラム223に巻付け、感光体ドラム217上に現像されたトナー像を用紙に転写する。
【0059】
このようにしてM,C,Y,BKの4色が順次転写された後に、用紙は定着ユニット226を通過して定着後、排紙される。
【0060】
【実施例】
以下、実施例によって本発明を説明する。式(1)で表される有機ケイ素変性正孔輸送性化合物は、例えば以下のようにして合成した。
【0061】
[合成例1]
4,4’−ビス[2−(メチルジメトキシシリル)エチル]−4’’−メチル−トリフェニルアミンの合成
〈4−メチル−トリフェニルアミンの合成〉
ヨードベンゼン33.9g(166mmol)、無水炭酸カリウム22.9g(166mmol)及び銅粉7.0gを4−ニトロトルエン20mlに加え、撹拌下加熱環流を8時間行った。冷却後濾過し、濾液を除去した。得られた反応混合物はシリカゲルカラムを通し4−メチル−トリフェニルアミンを得た。収量13.5g。
【0062】
〈4,4’−ジホルミル−4’’−メチル−トリフェニルアミンの合成〉
三つ口フラスコに4−メチル−トリフェニルアミン53.6g、DMF35.5mlを入れ、氷水冷却下、撹拌しながらオキシ塩化リン84.4mlを滴下した。滴下終了後、混合溶液を95℃で5時間反応させ、4lの温水へ注ぎ1時間撹拌した。その後、沈殿物をロ取し、エタノール/水(1:1)の混合溶液で洗浄し、4,4’−ジホルミル−4’’−メチル−トリフェニルアミンを得た。収量51.5g。
【0063】
〈4,4’−ジビニル−4’’−メチル−トリフェニルアミンの合成〉
水素化ナトリウム12.1g、1,2−ジメトキシエタン580mlを三つ口フラスコに取り、室温で撹拌しながらトリメチルホスフォニウムブロマイド108.5gを加えた。次に無水エタノールを一滴加えた後、70℃で4時間反応させた。以上のようにして得られた反応混合液に4,4’−ジホルミル−4’’−メチル−トリフェニルアミン47.9gを加え、70℃で5時間反応させた後、ロ別し、ロ取したケーキをエーテル抽出しロ液と一緒しにし水洗した。ついで、エーテル液を塩化カルシウムで脱水後、エーテルを除去し、反応混合物を得た。これをエタノールで再結晶二回行い、針状の4,4’−ジビニル−4’’−メチル−トリフェニルアミンを得た。収量40.2g。
【0064】
〈4,4’−ジビニル−4’’−メチル−トリフェニルアミンのヒドロシリル化〉
トルエン40ml、メチルジメトキシシラン3.84g及びトリス(テトラメチルジビニルジシロキサン)二白金(0)のトルエン溶液0.54mmolを三つ口フラスコに取り、室温で撹拌しながら4,4’−ジビニル−4’’−メチル−トリフェニルアミン4.71gのトルエン溶液20mlを滴下した。滴下終了後、70℃で3時間撹拌を行った後、溶媒を減圧下で除去し、淡黄色油状の4,4’−ビス[2−(メチルジメトキシシリル)エチル]−4’’−メチル−トリフェニルアミンを得た。収量6.76g。
【0065】
合成した4,4’−ビス[2−(メチルジメトキシシリル)エチル]−4’’−メチル−トリフェニルアミン8.0gをイソプロパノール12.0gに溶解したところ、均一で透明な溶液となった。
【0066】
この溶液を銅基板上にワイヤーバーコート法により塗布し、120℃にて12時間熱硬化し、約5μmの膜を作成した。次に蒸着により半透明金電極を形成した。
【0067】
このサンプルに対してパルス巾3nsecの波長337nmの窒素レーザーを用いてTime−of−flight法にてドリフト移動度を測定したところ9×10−7cm/Vsecであった。
【0068】
[合成例2]
4,4’−ビス[2−(トリエトキシシリル)エチル]−3’’,4’’−ジメチル−トリフェニルアミンの合成
〈3,4−ジメチル−トリフェニルアミンの合成〉
ヨードベンゼン33.9g(166mmol)、無水炭酸カリウム22.9g(166mmol)及び銅粉7.0gを4−ニトロ−o−キシレン25mlに加え、撹拌下加熱環流を8時間行った。冷却後濾過し、濾液を除去した。得られた反応混合物をシリカゲルカラムを通し3,4−ジメチル−トリフェニルアミンを得た。収量14.2g。
【0069】
〈4,4’−ジホルミル−3’’,4’’−ジメチル−トリフェニルアミンの合成〉
三つ口フラスコに3,4−ジメチル−トリフェニルアミン56.5g、DMF35.5mlを入れ、氷水冷却下、撹拌しながらオキシ塩化リン84.4mlを滴下した。滴下終了後、混合溶液を95℃で5時間反応させ、4lの温水へ注ぎ1時間撹拌した。その後、沈殿物をロ取し、エタノール/水(1:1)の混合溶液で洗浄し、4,4’−ジホルミル−3’’,4’’−ジメチル−トリフェニルアミンを得た。収量53.8g。
【0070】
〈4,4’−ジビニル−3’’,4’’−ジメチル−トリフェニルアミンの合成〉
水素化ナトリウム12.1g、1,2−ジメトキシエタン580mlを三つ口フラスコに取り、室温で撹拌しながらトリメチルホスフォニウムブロマイド108.5gを加えた。次に無水エタノールを一滴加えた後、70℃で4時間反応させた。以上のようにして得られた反応混合液に4,4’−ジホルミル−3’’,4’’−ジメチル−トリフェニルアミン50.1gを加え、70℃で5時間反応させた後、ロ別し、ロ取したケーキをエーテル抽出しロ液と一緒しにし水洗した。ついで、エーテル液を塩化カルシウムで脱水後、エーテルを除去し、反応混合物を得た。これをエタノールで再結晶二回行い、針状、4,4’−ジビニル−3’’,4’’−ジメチル−トリフェニルアミンを得た。収量42.0g。
【0071】
〈4,4’−ジビニル−3’’,4’’−ジメチル−トリフェニルアミンのヒドロシリル化〉
トルエン40ml、トリエトキシシラン6.0g及びトリス(テトラメチルジビニルジシロキサン)二白金(0)のトルエン溶液0.54mmolを三つ口フラスコに取り、室温で撹拌しながら4,4’−ジビニル−3’’,4’’−ジメチル−トリフェニルアミン4.92gのトルエン溶液20mlを滴下した。滴下終了後、70℃で3時間撹拌を行った後、溶媒を減圧下で除去し、淡黄色油状の4,4’−ビス[2−(トリエトキシシリル)エチル]−3’’,4’’−ジメチル−トリフェニルアミンを得た。収量7.50g。
【0072】
合成した4,4’−ビス[2−(トリエトキシシリル)エチル]−3’’,4’’−ジメチル−トリフェニルアミン8.0gをイソプロパノール12.0gに溶解したところ、均一で透明な溶液となった。
【0073】
以下、実施例を挙げ本発明を更に詳細に説明する。なお、実施例中の「部」は重量部を示す。
【0074】
[実施例1]
引き抜き加工により得られた外径30mmのアルミニウムシリンダー上に、フェノール樹脂(商品名:プライオーフェン、大日本インキ化学工業(株)製)167部をメチルセロソルブ100部に溶解したものへ導電性硫酸バリウム超微粒子(1次粒径50nm)200部及び平均粒径2μmのシリコーン樹脂粒子3部を分散したものを浸せきコーティング法により塗工し、乾燥後の膜厚が15μmの導電層を形成した。
【0075】
上記導電層上にアルコール可溶性共重合ナイロン(商品名:アミランCM−8000、東レ(株)製)5部をメタノール95部に溶解した溶液を浸せきコーティング法により塗工した。80℃で10分間乾燥して、膜厚が0.5μmの下引き層を形成した。
【0076】
次に、電荷発生層用分散液としてCuKα特性X線回折におけるブラッグ角(2θ±0.2゜)の9.0゜、14.2゜、23.9゜及び27.9゜に強いピークを有するオキシチタニルフタロシアニン顔料5部をシクロヘキサノン95部にポリビニルベンザール(ベンザール化度75%以上)2部を溶解した液に加え、サンドミルで2時間分散した。
【0077】
この分散液を先に形成した下引き層の上に乾燥後の膜厚が0.2μmとなるように浸せきコーティング法で塗工した。
【0078】
次に、下記の構造式を有するトリアリールアミン化合物9部とポリカーボネート樹脂(商品名:Z−200、三菱瓦斯化学(株)製)10部をクロロベンゼン70部に溶解した。この液を前記の電荷発生層上に浸せきコーティング法により塗布し、乾燥後12μmの電荷輸送層を設けた。
【0079】
【化11】
Figure 2004101914
次に、メチルトリエトキシシラン45部に、撹拌しながらイソプロピルアルコール30部、水18部、酢酸1部を添加した。添加後、混合溶液を60℃まで加熱し、2時間反応させた。その後、イソプロピルアルコール30部で反応溶液を希釈して、48時間撹拌した。この液に、合成例1で合成した4,4’−ビス[2−(メチルジメトキシシリル)エチル]−4’’−メチル−トリフェニルアミン17部とイソプロパノール57部とジブチル錫ジラウレート1部を添加した。
【0080】
この調合液を、上記電荷輸送層上に浸積コーティング法により塗布し、乾燥後3μmの表面層を得た。
【0081】
この電子写真感光体を−600Vに帯電し、波長680nmの光を用いて電子写真特性を測定したところ、E1/2(−300Vまで帯電電位が減少するために必要な露光量)が0.23J/cm、残留電位が−60Vと良好であった。
【0082】
本電子写真感光体をキヤノン製レーザービームプリンターLBP−SXの改造機((1/e2)を副走査方向で63.5μm、主走査方向で20μmの照射スポット径となるように改造した)を用い初期帯電−600Vに設定して画像評価をおこなったところ、5000枚の耐久試験後においても画像の劣化がなく、600dpi相当の入力信号においてのハイライト部の1画素再現性も十分であった。
【0083】
[比較例1]
実施例1と同様にして、電荷輸送層まで形成した。次に、合成例1で合成した4,4’−ビス[2−(メチルジメトキシシリル)エチル]−4’’−メチル−トリフェニルアミンを、特開平9−19004の合成例5に記載の方法で合成した4−[2−(トリエトキシシリル)エチル]−トリフェニルアミンに変えた以外は実施例1と同様にして表面層用の塗工液を調液したが、液は白濁していた。
【0084】
この調合液を、上記電荷輸送層上に浸積コーティング法により塗布し、乾燥したところ、多数のブツが発生し、表面性の良好な膜は得られなかった。
【0085】
[実施例2]
実施例1と同様のアルミニウムシリンダー上に、フェノール樹脂(商品名:プライオーフェン、大日本インキ化学工業(株)製)167部をメチルセロソルブ100部に溶解したものへ導電性硫酸バリウム超微粒子(1次粒径50nm)200部を分散したものを浸せきコーティング法により、乾燥後の膜厚が10μmとなるように塗工した。この導電性支持体に実施例2と同様にして膜厚1μmの下引き層、膜厚0.2μmの電荷発生層および膜厚12μmの電荷輸送層を形成した。
【0086】
次に、メチルトリエトキシシラン45部に、撹拌しながらイソプロピルアルコール30部、水18部、酢酸1部を添加した。添加後、混合溶液を60℃まで加熱し、2時間反応させた。その後、イソプロピルアルコール30部で反応溶液を希釈して、48時間撹拌した。この液に、合成例2で合成した4,4’−ビス[2−(トリエトキシシリル)エチル]−3’’,4’’−ジメチル−トリフェニルアミン17部とイソプロパノール57部とジブチル錫ジラウレート1部を添加した。
【0087】
この調合液を、上記電荷輸送層上に浸積コーティング法により塗布し、乾燥後3μmの表面層を得た。
【0088】
この電子写真感光体を−600Vに帯電し、波長680nmの光を用いて電子写真特性を測定したところ、E1/2(−300Vまで帯電電位が減少するために必要な露光量)が0.22J/cm、残留電位が−57Vと非常に良好であった。
【0089】
本電子写真感光体を実施例2と同様のキヤノン製レーザービームプリンターを用い初期帯電−500Vに設定して画像評価をおこなったところ、5000枚の耐久試験後においても画像の劣化がなく、600dpi相当の入力信号においてのハイライト部の1画素再現性も十分であった。
【0090】
[比較例2]
実施例1と同様にして、電荷発生層まで形成した。次いで、下記のトリアリールアミン化合物6部と、
【0091】
【化12】
Figure 2004101914
ポリカーボネート樹脂(商品名:Z200、三菱瓦斯化学(株)製)6部をクロロベンゼン70部に溶解した電荷輸送層用の液を実施例2の電荷発生層の上に浸漬コーティング法により塗工することによって、乾燥後の膜厚が20μmの電荷輸送層を形成した。この電子写真感光体を−600Vに帯電し、波長680nmの光を用いて電子写真特性を測定したところ、E1/2(−300Vまで帯電電位が減少するために必要な露光量)が0.38J/cm、残留電位が−120Vと大きかった。
【0092】
本電子写真感光体をキヤノン製レーザービームプリンターLBP−SXの改造機((1/e2)を副走査方向で63.5μm、主走査方向で40μmの照射スポット径となるように改造した)を用い初期帯電−600Vに設定して画像評価をおこなったところ、4000枚の耐久試験後は干渉縞および黒ポチが認められ、600dpi相当の入力信号においてのハイライト部の1画素再現性も不十分でむらがあった。
【0093】
[実施例3]
外径80mmのアルミニウムシリンダー上に、10%の酸化アンチモンを含有する酸化錫で被覆した導電性酸化チタン粉末50部、フェノール樹脂25部、メチルセロソルブ30部、メタノール30部およびシリコーンオイル(ポリメチルシロキサンポリオキシアルキレン共重合体、重量平均分子量3000)0.002部を1φmmガラスビーズ入りサンドミル装置で2時間分散して調整した導電層用塗料を浸漬塗布し、140℃で30分間乾燥して膜厚20μmの導電層を形成した。
【0094】
次にアルコール可溶性共重合ナイロン(商品名:アミランCM−8000、東レ(株)製)5部をメタノール95部に溶解した溶液を浸せきコーティング法により塗工した。80℃で10分間乾燥して、膜厚が1μmの下引き層を形成した。
【0095】
次に、電荷発生層として下記のビスアゾ顔料5部をシクロヘキサノン95部にポリビニルベンザール(ベンザール化度75%以上)2部を溶解した液に加え、サンドミルで20時間分散した。この分散液を先に形成した下引き層の上に乾燥後の膜厚が0.2μmとなるように浸せきコーティング法で塗工した。
【0096】
【化13】
Figure 2004101914
次に、下記の構造式を有するトリアリールアミン化合物7部とポリカーボネート樹脂(商品名:Z−200、三菱瓦斯化学(株)製)10部をクロロベンゼン70部に溶解した。この液を前記の電荷発生層上に浸せきコーティング法により塗布し、乾燥後12μmの電荷輸送層を設けた。
【0097】
【化14】
Figure 2004101914
次に、メチルトリエトキシシラン40部と3,3,4,4,5,5,6,6,6−ノナフルオロヘキシルトリエトキシシラン9部に、撹拌しながらイソプロピルアルコール30部、水18部、酢酸1部を添加した。添加後、混合溶液を60℃まで加熱し、2時間反応させた。その後、イソプロピルアルコール30部で反応溶液を希釈して、48時間撹拌した。この液に、合成例1で合成した4,4’−ビス[2−(メチルジメトキシシリル)エチル]−4’’−メチル−トリフェニルアミン22部とイソプロパノール74部とジブチル錫ジラウレート1部を添加した。
【0098】
この調合液を、上記電荷輸送層上に浸積コーティング法により塗布し、乾燥後3μmの表面層を得た。
【0099】
この電子写真感光体を−700Vに帯電し、波長680nmの光を用いて電子写真特性を測定したところ、E1/2(−350Vまで帯電電位が減少するために必要な露光量)が0.81μJ/cm、残留電位が−32Vと良好であった。
【0100】
本電子写真感光体を用いて、キヤノン製デジタルフルカラー複写機CLC−500を副走査方向で63.5μm、主走査方向で20μmの照射スポット径となるように改造した評価機にて初期帯電−700Vに設定して画像評価をおこなったところ、初期及び10万枚耐久試験後も黒ポチ等の電荷注入および干渉縞もなく、均一性の優れた画像出力が得られ、階調再現性も400dpiで256階調と極めて良好であった。
【0101】
【発明の効果】
表面の耐久性があり光散乱やブリードがなく、感度の低下や残留電位の上昇などの電気的特性の悪化を招かない機械的、電気的耐久性を両立した電子写真感光体、及び該電子写真感光体を有するプロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の画像形成装置の第1の例の概略構成を示す図である。
【図2】本発明の画像形成装置の第2の例の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
1 本発明の電子写真感光体
2 軸
3 一次帯電手段
4 画像露光光
5 現像手段
6 転写手段
7 転写材
8 像定着手段
9 クリーニング手段
10 前露光光
11 プロセスカートリッジ
12 レール
200 原稿厚板
201 イメージスキャナ部
202 プリンター部
203 原稿台ガラス
204 原稿
205 ハロゲンランプ
206,207 ミラー
208 赤外カットフィルター
209 レンズ
210 3ラインセンサ
211 信号処理部
212 レーザードライバ
213 半導体レーザー
214 ポリゴンミラー
215 f−θレンズ
216 ミラー
217 感光体ドラム
218 回転現像機
219 マゼンタ現像機
220 シアン現像機
221 イエロー現像機
222 ブラック現像機
223 転写ドラム
224,225 用紙カセット
226 定着ユニット[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an electrophotographic photosensitive member having a surface protective layer having a specific composition, a process cartridge having the electrophotographic photosensitive member, and an image forming apparatus.
[0002]
[Prior art]
The surface layer of the electrophotographic photoreceptor is required to have durability against electric or mechanical influences because it is directly subjected to electrical or mechanical influence by a charging means, a developing means, a transferring means, a cleaning means and the like. Specifically, durability against abrasion and scratches on the surface of the photoreceptor due to rubbing and deterioration of the surface of the photoreceptor due to corona charging are required. In addition, there is a problem that toner adheres to the surface of the photoconductor due to repetition of development and cleaning. For this purpose, improvement of the cleaning property of the surface of the photoconductor is required. Further, there is also a demand for electrical characteristics that do not cause deterioration such as a decrease in sensitivity and an increase in residual potential.
[0003]
Attempts have been made to provide various surface protective layers containing a resin as a main component on the charge generation layer or the charge transport layer in order to satisfy the various characteristics required for the photoreceptor surface as described above. For example, JP-A-57-30843 proposes a protective layer in which resistance is controlled by adding metal oxide particles as conductive particles.
[0004]
It has also been studied to improve the physical properties of the photoreceptor surface by adding various substances to the surface layer. For example, additives focused on low surface energy of silicone include silicone oil (JP-A-61-132954), polydimethylsiloxane, silicone resin powder (JP-A-4-324454), cross-linked silicone resin, (Polycarbonate-silicon) block copolymers, modified silicone polyurethanes, modified silicone polyesters, and colloidal silica-containing silicone resins have been reported. A typical polymer having a low surface energy is a fluoropolymer, and examples of the fluoropolymer include polytetrafluoroethylene powder and carbon fluoride powder.
[0005]
As described above, in addition to the surface layer in which the hole transporting organic molecules are dispersed in the resin binder component, a surface protective layer in which various substances such as metal oxide particles are dispersed in order to improve the electrical characteristics, and the charge transporting. Although a layer has been proposed, since the ordinary binder resin component does not have a hole transporting ability, when the content of the binder resin is increased, the deterioration of the electrical characteristics such as a decrease in sensitivity or an increase in the residual potential is caused. There was a problem that it was easy to invite.
[0006]
Although a surface protective layer containing a metal oxide or the like having high hardness and charge transport ability can be obtained, there is a problem that an image is easily blurred due to low surface resistance.
[0007]
As a method for improving the above-listed problems, a surface layer containing a resin obtained by curing a curable organosilicon polymer and an organosilicon-modified hole transporting compound in JP-A-9-19004 is disclosed. A photoconductor is proposed. However, the organosilicon-modified hole transporting compound has low solubility in alcohol, and the use of organic solvents such as aromatics, ethers, esters, and ketones was necessary to obtain a sufficient coating solution concentration for dip coating. . Therefore, there is a problem that the curable organosilicon polymer that can be used in combination is also limited to the above-mentioned solvent system. That is, for example, when it is attempted to formulate a coating solution by the method described in Example 8 of JP-A-2000-310870, the organosilicon-modified hole transporting property tends to precipitate, and the formed surface layer becomes cloudy. However, there is a problem that image deterioration is caused.
[0008]
Therefore, as a result of intensive studies, when m / a ≧ 0.5 in the formula (1), the solubility of the modified organosilicon hole transporting compound in alcohol is increased, and the photoreceptor is dissolved together with the alcohol-soluble siloxane resin. The present inventors have found that dip coating can be performed on the surface layer, and have reached the present invention.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, that is, a machine that has a durable surface and does not cause light scattering or bleeding, and does not cause deterioration in electrical characteristics such as a decrease in sensitivity or an increase in residual potential. An object of the present invention is to provide an electrophotographic photoreceptor having both high electrical and electrical durability, and a process cartridge and an image forming apparatus having the electrophotographic photoreceptor.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is based on the premise that a photoreceptor surface layer is formed by dissolving an organosilicon-modified hole transporting compound represented by the formula (1) and a siloxane resin in an alcohol-containing solution and dip-coating the solution. is there. Since the hole transporting compound contains a large number of aromatic rings, it is usually difficult to dissolve in alcohol, but as a result of our study, the solubility in alcohol is improved by organosilicon modification. The solubility in alcohol decreases as the number a of the aromatic rings contained in the hole transporting group A increases, but when the relationship with the number m of the organosilicon modification is m / a ≧ 0.5, the alcohol solubility is reduced. The present invention has been found to show that the surface protective layer can be dip-coated without dissolving the charge transport layer without using the organic solvent as described above.
[0011]
That is, the present invention provides an electrophotographic photosensitive member having a photosensitive layer on a support, wherein the surface layer of the electrophotographic photosensitive member has the following formula (1)
[0012]
Embedded image
Figure 2004101914
(Wherein, A represents a hole transporting group having a number of aromatic rings, 1 Represents a substituted or unsubstituted organic group; Q represents a hydrolyzable group or a hydroxyl group; 2 Represents a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group, n represents an integer of 1 to 3, m represents a positive integer, and m / a ≧ 0.5. )
Wherein a polycondensation product of an organosilicon-modified hole-transporting compound represented by and an alcohol-soluble siloxane resin is contained.
[0013]
Further, the present invention is a process cartridge and an image forming apparatus having the above electrophotographic photosensitive member.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
In the present invention, in an electrophotographic photosensitive member having a photosensitive layer on a support, the surface layer of the electrophotographic photosensitive member has the following formula (1)
[0015]
Embedded image
Figure 2004101914
(Wherein, A represents a hole transporting group having a number of aromatic rings, 1 Represents a substituted or unsubstituted organic group; Q represents a hydrolyzable group or a hydroxyl group; 2 Represents a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group, n represents an integer of 1 to 3, m represents a positive integer, and m / a ≧ 0.5. )
Wherein a polycondensation product of an organosilicon-modified hole-transporting compound represented by and an alcohol-soluble siloxane resin is contained.
[0016]
Formula (1) represents chlorosilanes, alkoxysilanes, silazanes, SiH-containing substances, and the like, Q represents a hydrolyzable group or a hydroxyl group, and the hydrolyzable groups include an alkoxy group, an oxime group, an isocyanato group, and a diethylamino group. Groups, an acetoxy group, a halogen group and the like, and are determined by a balance between high reactivity and storage stability.
[0017]
The alcohol-soluble siloxane resin comprises a hydrolyzed condensate of a hydrolyzable organosilicon compound. Among them, those using trifunctional organosilicon as an essential component are preferably used because a resin having high hardness and excellent film-forming properties can be obtained by controlling the hydrolysis and condensation. That is, in the present invention, an alcohol-soluble siloxane resin represented by the following general formula (2)
[0018]
Embedded image
Figure 2004101914
(In the formula (2), R 3 Is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, a vinyl group, a phenyl group, C x F 2x + 1 C 2 H 4 — (X is an integer of 1 to 18), γ-glycidoxypropyl group or γ-methacryloxypropyl group. )
It is more preferable to contain a polycondensation product of a siloxane resin represented by
[0019]
The charge transporting property in the present invention refers to the ability to transport charges, and preferably has an ionization potential of 6.2 eV or less. That is, the polycondensation product of the organosilicon-modified hole transporting compound represented by the formula (1) and the hydrogenated product of A preferably have an ionization potential of 6.2 eV or less, and particularly preferably have an ionization potential of 4.5 to 6.5. It is preferably 2 eV. If the ionization potential exceeds 6.2 eV, hole injection is unlikely to occur and charging is likely to occur. If it is less than 4.5 eV, the compound is easily oxidized and thus easily deteriorates. The ionization potential is measured by a photoelectron spectrometry under the atmosphere (manufactured by Riken Keiki, photoelectron spectrometer AC-2).
[0020]
As the hole transporting group A of the formula (1), any one having a hole transporting property may be used, and as a hydrogenated compound (hole transporting organic molecule), for example, an oxazole derivative, Oxadiazole derivatives, imidazole derivatives, triarylamine derivatives such as triphenylamine, 9- (p-diethylaminostyryl) anthracene, 1,1-bis- (4-dibenzylaminophenyl) propane, styrylanthracene, styrylpyrazoline Phenylhydrazones, α-phenylstilbene derivatives, thiazole derivatives, triazole derivatives, phenazine derivatives, acridine derivatives, benzofuran derivatives, benzimidazole derivatives, thiophene derivatives, N-phenylcarbazole derivatives and the like.
[0021]
The specific structure of the hole transporting group A is represented by the following formula (3)
[0022]
Embedded image
Figure 2004101914
(R 4 , R 5 And R 6 Is an organic group, at least one of which contains an aromatic hydrocarbon ring group or an aromatic heterocyclic group, 4 , R 5 And R 6 May be the same or different. )
Are preferred.
[0023]
Thus, the hole transporting group A is R 4 , R 5 And R 6 Is a group formed by removing m hydrogen atoms from
[0024]
R 4 , R 5 And R 6 Preferred examples of the structure are shown below.
[0025]
Embedded image
Figure 2004101914
[0026]
Embedded image
Figure 2004101914
[0027]
Embedded image
Figure 2004101914
Further, in the present invention, the hole transporting group A may be any one as long as it exhibits a hole transporting property, but is preferably one represented by the formula (3) and further having a triphenylamine structure. A structure represented by the formula (3) but having no triphenylamine structure is not preferable. In addition, many silane coupling agents such as aminosilane are commercially available, and those satisfying the structure of the formula (3) are considered to be many such as 3-aminopropyltrimethoxysilane. Those having a structure not containing a large amount of heterocyclic groups do not show a hole transporting property, which is different from the modified organosilicon hole transporting compound of the present invention.
[0028]
As a method for synthesizing the organosilicon-modified hole-transporting compound of the formula (1), a known method, for example, a platinum-based catalyst or a silicon hydride compound having a substituent and a vinyl group on an aromatic ring is used. Those that perform a hydrosilylation reaction using an organic peroxide or the like as a catalyst are suitably used. The platinum catalyst used in this case is not particularly limited, and may be any platinum catalyst used in ordinary hydrosilylation reactions and addition-type silicone rubbers, such as platinum chloride, chloroplatinic acid, and platinum-olefin complexes. , A platinum-phosphine complex and the like. The amount of the platinum catalyst to be added is not particularly limited, but it is preferable to use the platinum catalyst in the smallest possible amount so as not to adversely affect the characteristics of the catalyst. When a compound of the present invention is synthesized by an addition reaction from a compound having a vinyl group on an aromatic ring and a silicon hydride compound having a substituent with a platinum-based catalyst or the like, when the compound reacts with the α-position of the vinyl group, May form a mixture. In the present invention, those reacting at either the α-position or the β-position may be used. However, when the number of carbon atoms in the hydrocarbon group bonding the silicon atom and the charge transporting group is small, the β-position may be sterically hindered. Are preferred.
[0029]
Any organic peroxides having a half-life at room temperature or higher may be used. In particular, alkyl peroxides such as lauryl peroxide can be suitably used because hydrogen extraction hardly occurs. Those having no vinyl group can be used as a raw material for synthesis of the present invention by, for example, a method in which an aromatic ring is formylated, reduced and dehydrated, or a method of directly introducing a vinyl group by a Wittig reaction.
[0030]
A catalyst is not necessarily required for the hydrolysis and polycondensation of the organosilicon-modified hole transporting compound represented by the formula (1), but it hinders the use of a catalyst usually used for hydrolysis or polycondensation of a silicon resin or the like. Instead of taking into account the time required for hydrolysis and polycondensation, the curing temperature, etc., alkyl tin organic acid salts such as dibutyltin diacetate, dibutyltin dilaurate, and dibutyltin octoate, or organic titanates such as normal butyl titanate Etc. are appropriately selected.
[0031]
According to the present invention, the surface protective layer is formed by forming a charge generation layer and a charge transport layer on a support and then immersing the layer in a solution containing an organosilicon-modified hole transport compound represented by the formula (1) and an alcohol. Is assumed to be formed. Since the hole transporting compound contains a large number of aromatic rings, it is usually difficult to dissolve in alcohol, but as a result of our study, the solubility in alcohol is improved by organosilicon modification. The solubility in alcohol decreases as the number a of the aromatic rings contained in the hole transporting group A increases, but when the relationship with the number m of the organosilicon modification is m / a ≧ 0.5, the alcohol solubility is reduced. Shows sufficient solubility in The number a of the aromatic rings contained in the hole transporting group A is a positive integer. In many cases, the hole transporting property does not appear when a = 1 to 2, and when a> 7, m / a ≧ 0.5. Is not preferable because the solubility in alcohol tends to be insufficient. Therefore, a = 3 to 6 is the most preferable range. In the case of a = 3 to 6, the number m of the silicon modification for ensuring sufficient solubility in alcohol must be at least m = 2 to 3 satisfying m / a ≧ 0.5.
[0032]
An example of producing an electrophotographic photosensitive member using the curable composition having a hole transporting ability of the present invention will be described below.
[0033]
As the support of the electrophotographic photosensitive member, the support itself has conductivity, for example, aluminum, aluminum alloy, copper, zinc, stainless steel, chromium, titanium, nickel, magnesium, indium, gold, platinum, silver, iron Etc. can be used. In addition, aluminum, indium oxide, tin oxide, gold, etc. are used to form a conductive layer by forming a film on a dielectric substrate such as plastic by vapor deposition or the like, or a mixture of conductive fine particles in plastic or paper is used. I can do it. For these conductive substrates, uniform conductivity is required and a smooth surface is important. Since the surface smoothness greatly affects the uniformity of the undercoat layer, charge generation layer and hole transport layer formed thereon, the surface roughness is preferably used at 0.3 μm or less. The unevenness of 0.3 μm or more greatly changes the local electric field applied to a thin layer such as an undercoat layer or a charge generation layer, and the characteristics thereof are greatly changed, resulting in defects such as charge injection and uneven remaining charge. This is not preferred because it tends to cause
[0034]
In particular, a conductive layer obtained by dispersing and applying conductive fine particles in a polymer binder is easy to form and is suitable for forming a uniform surface. The primary particle size of the conductive fine particles used at this time is 100 nm or less, and more preferably 50 nm or less. As the conductive fine particles, conductive zinc oxide, conductive titanium oxide, Al, Au, Cu, Ag, Co, Ni, Fe, carbon black, ITO, tin oxide, indium oxide, indium, and the like are used. The surface of the insulating fine particles may be coated before use. The content of the conductive fine particles is used so that the volume resistance is sufficiently low. 10 It is added so as to have a resistance of Ωcm or less. More preferably 1 × 10 8 It is used below Ωcm.
[0035]
When exposure is performed using a coherent light source such as a laser, it is possible to form irregularities on the surface of the conductive substrate in order to prevent image deterioration due to interference. In this case, irregularities of about 1 / 2λ of the wavelength used to disperse insulators such as silica beads having a diameter of several μm or less in a period of 10 μm or less so that defects such as charge injection and residual potential unevenness do not easily occur. It can be formed and used.
[0036]
In the present invention, an undercoat layer having an injection blocking function and an adhesion function may be provided between the base material and the photoconductive layer. Examples of the material of the undercoat layer include casein, polyvinyl alcohol, nitrocellulose, ethylene-acrylic acid copolymer, polyvinyl butyral, phenol resin, polyamide, polyurethane, and gelatin. The thickness of the undercoat layer is preferably from 0.1 μm to 10 μm, particularly preferably from 0.3 μm to 3 μm.
[0037]
As the photosensitive layer, a function separation type including a charge generation layer containing a charge generation substance and a charge transport layer containing a charge transport substance, and a single layer type containing the charge generation substance and the charge transport substance in the same layer are used. Can be
[0038]
The function-separated type photosensitive layer will be described. The photosensitive layer has a configuration in which a charge transport layer is laminated on a charge generation layer and a configuration in which a charge generation layer is laminated on a charge transport layer.
[0039]
Examples of the charge generation material include selenium-tellurium, pyrylium dyes, thiopyrylium dyes, phthalocyanine pigments, anthantrone pigments, dibenzpyrenequinone pigments, pyranthrone pigments, azo pigments, indigo pigments, and quinacridone pigments. Pigments, cyanine-based pigments, and the like can be used. Among these charge generating materials, in the present invention, azo pigments and phthalocyanine pigments are particularly suitable. Examples of the phthalocyanine pigment include metal-free phthalocyanine, copper phthalocyanine, gallium phthalocyanine, and oxytitanium phthalocyanine. Of these, oxytitanium phthalocyanine having high sensitivity to long-wavelength light is particularly preferable. For example, JP-A-61-239248, JP-A-62-67094, JP-A-3-128973 and JP-A-3-200790. There is a disclosure in Japanese Patent Publication No. Among these, 9.0 °, 14.2 °, 23.9 ° and 27.1 ° of the Bragg angles (2θ ± 0.2 °) in the CuKα characteristic X-ray diffraction disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-128973. Oxytitanium phthalocyanine, which is a crystalline form having a peak characteristic of
[0040]
The binder can be selected from a wide range of insulating resins, for example, polyvinyl butyral, polyvinyl alcohol, polyarylate, polyamide, acrylic resin, polyvinyl acetate, phenol resin, epoxy resin, polyester, polycarbonate, polyurethane, cellulose resin, and the like. Resins. The amount of the resin contained in the charge generation layer is at most 80% by mass, preferably at most 50% by mass. The thickness of the charge generation layer is preferably 5 μm or less, particularly preferably 0.05 to 2 μm.
[0041]
The resin of the present invention can be used as a charge transporting layer or a surface protective layer having a hole transporting ability.
[0042]
The thickness of the charge transport layer in the invention is preferably from 1 to 40 μm, and particularly preferably from 3 to 30 μm. The thickness of the surface protective layer in the present invention is preferably from 1 to 15 μm. If the thickness is 1 μm or less, the protective effect is not sufficient, and if it exceeds 15 μm, the film thickness of the entire photosensitive layer increases, which is not preferable since image deterioration is likely to occur.
[0043]
Additives other than the above compounds can be used in the photoconductive layer in order to improve mechanical properties and durability. As such additives, antioxidants, ultraviolet absorbers, stabilizers, cross-linking agents, lubricants, conductivity control agents, and the like are used.
[0044]
Next, the process cartridge and the electrophotographic apparatus of the present invention will be described.
[0045]
FIG. 1 shows a schematic configuration of a first example of an image forming apparatus having the process cartridge of the present invention.
[0046]
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a drum-shaped electrophotographic photosensitive member of the present invention, which is driven to rotate around a shaft 2 at a predetermined peripheral speed in a direction indicated by an arrow. The photoreceptor 1 receives a uniform charge of a predetermined positive or negative potential on the peripheral surface thereof by the primary charging means 3 during the rotation process, and then applies exposure light 4 from exposure means (not shown) such as laser beam scanning exposure. receive. Thus, an electrostatic latent image is sequentially formed on the peripheral surface of the photoconductor 1.
[0047]
The formed electrostatic latent image is developed with toner by a developing unit 5, and the developed toner developed image is taken out from a paper feeding unit (not shown) between the photoconductor 1 and the transfer unit 6 in synchronization with the rotation of the photoconductor 1. The transfer means 6 sequentially transfers the transfer material 7 to the supplied and supplied transfer material 7.
[0048]
The transfer material 7 having undergone the image transfer is separated from the photoreceptor surface, introduced into the image fixing means 8 and subjected to image fixing, thereby being printed out of the apparatus as a copy.
[0049]
The surface of the photoreceptor 1 after the image transfer is cleaned and cleaned by removing the untransferred toner by a cleaning unit 9, and further subjected to a static elimination process by a pre-exposure light 10 from a pre-exposure unit (not shown). Used for imaging. When the primary charging unit 3 is a contact charging unit using a charging roller or the like, pre-exposure is not necessarily required.
[0050]
In the present invention, among the above-described components such as the electrophotographic photosensitive member 1, the primary charging unit 3, the developing unit 5, and the cleaning unit 9, a plurality of components are integrally connected as a process cartridge. May be configured to be detachable from an image forming apparatus main body such as a copying machine or a laser beam printer. For example, the process cartridge 11 can be integrally supported together with the primary charging means 2 to form a cartridge, and the process cartridge 11 can be attached to and detached from the apparatus main body using guide means such as the rail 12 of the apparatus main body.
[0051]
When the electrophotographic apparatus is a copying machine or a printer, the exposure light 4 reads reflected light or transmitted light from an original, or reads an image with a sensor and converts it into a signal. Light emitted by driving the LED array or the like.
[0052]
FIG. 2 shows a schematic configuration of a color copying machine which is a second example of the image forming apparatus of the present invention.
[0053]
In the figure, reference numeral 201 denotes an image scanner unit which reads a document and performs digital signal processing. Reference numeral 202 denotes a printer unit which prints out an image corresponding to the document image read by the image scanner 201 on a sheet in full color.
[0054]
In the image scanner unit 201, reference numeral 200 denotes an original plate, an original 204 on an original platen glass 203 is irradiated with light from a halogen lamp 205 passing through an infrared cut filter 208, and reflected light from the original 204 is reflected by a mirror 206. The light is guided to a lens 207, forms an image on three CCD line sensors (CCD) 210 by a lens 209, and is sent to a signal processing unit 211 as full-color information red (R), green (G), and blue (B) components. Note that 205 and 206 are speeds v and 207 is 1/2 v mechanically in a direction perpendicular to an electrical scanning direction (hereinafter, referred to as a main scanning direction) of the line sensor (hereinafter, referred to as a sub-scanning direction). By moving, the entire surface of the document is scanned.
[0055]
The signal processing unit 211 electrically processes the read signal, decomposes the signal into magenta (M), cyan (C), yellow (Y), and black (BK) components. One printout is completed by scanning the document four times.
[0056]
The M, C, Y, and BK image signals sent from the image scanner unit 201 are sent to the laser driver 212. The laser driver 212 modulates and drives the semiconductor laser 213 according to the image signal. The laser beam scans on the photosensitive drum 217 via the polygon mirror 214, the f-θ lens 215, and the mirror 216.
[0057]
Reference numeral 218 denotes a rotary developing device, which includes a magenta developing device 219, a cyan developing device 220, a yellow developing device 221 and a black developing device 222. The four developing devices alternately contact the photosensitive drum, and The formed M, C, Y, and BK electrostatic latent images are developed with corresponding toner.
[0058]
Reference numeral 223 denotes a transfer drum which winds a sheet fed from the sheet cassette 224 or 225 around the transfer drum 223 and transfers a toner image developed on the photosensitive drum 217 to the sheet.
[0059]
After the four colors of M, C, Y, and BK are sequentially transferred in this manner, the sheet passes through the fixing unit 226, is fixed, and is discharged.
[0060]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described with reference to examples. The organosilicon-modified hole transporting compound represented by the formula (1) was synthesized, for example, as follows.
[0061]
[Synthesis Example 1]
Synthesis of 4,4'-bis [2- (methyldimethoxysilyl) ethyl] -4 "-methyl-triphenylamine
<Synthesis of 4-methyl-triphenylamine>
33.9 g (166 mmol) of iodobenzene, 22.9 g (166 mmol) of anhydrous potassium carbonate and 7.0 g of copper powder were added to 20 ml of 4-nitrotoluene, and heated under reflux with stirring for 8 hours. After cooling, the mixture was filtered to remove the filtrate. The obtained reaction mixture was passed through a silica gel column to obtain 4-methyl-triphenylamine. Yield 13.5g.
[0062]
<Synthesis of 4,4′-diformyl-4 ″ -methyl-triphenylamine>
53.6 g of 4-methyl-triphenylamine and 35.5 ml of DMF were placed in a three-necked flask, and 84.4 ml of phosphorus oxychloride was added dropwise with stirring under ice-water cooling. After completion of the dropwise addition, the mixed solution was reacted at 95 ° C. for 5 hours, poured into 4 L of warm water and stirred for 1 hour. Thereafter, the precipitate was filtered off and washed with a mixed solution of ethanol / water (1: 1) to obtain 4,4′-diformyl-4 ″ -methyl-triphenylamine. Yield 51.5 g.
[0063]
<Synthesis of 4,4′-divinyl-4 ″ -methyl-triphenylamine>
12.1 g of sodium hydride and 580 ml of 1,2-dimethoxyethane were placed in a three-necked flask, and 108.5 g of trimethylphosphonium bromide was added while stirring at room temperature. Next, one drop of absolute ethanol was added, and the mixture was reacted at 70 ° C. for 4 hours. 47.9 g of 4,4′-diformyl-4 ″ -methyl-triphenylamine was added to the reaction mixture obtained as described above, and the mixture was reacted at 70 ° C. for 5 hours. The obtained cake was extracted with ether, combined with the filtrate, and washed with water. Then, the ether solution was dehydrated with calcium chloride, and the ether was removed to obtain a reaction mixture. This was recrystallized twice with ethanol to obtain acicular 4,4'-divinyl-4 ''-methyl-triphenylamine. Yield 40.2g.
[0064]
<Hydrosilylation of 4,4′-divinyl-4 ″ -methyl-triphenylamine>
40 ml of toluene, 3.84 g of methyldimethoxysilane and 0.54 mmol of a toluene solution of tris (tetramethyldivinyldisiloxane) diplatinum (0) are placed in a three-necked flask, and stirred at room temperature with 4,4′-divinyl-4. 20 ml of a toluene solution of 4.71 g of '' -methyl-triphenylamine was added dropwise. After completion of the dropwise addition, the mixture was stirred at 70 ° C. for 3 hours, and then the solvent was removed under reduced pressure. Triphenylamine was obtained. Yield 6.76 g.
[0065]
When 8.0 g of the synthesized 4,4′-bis [2- (methyldimethoxysilyl) ethyl] -4 ″ -methyl-triphenylamine was dissolved in 12.0 g of isopropanol, a uniform and transparent solution was obtained.
[0066]
This solution was applied on a copper substrate by a wire bar coating method, and thermally cured at 120 ° C. for 12 hours to form a film of about 5 μm. Next, a translucent gold electrode was formed by vapor deposition.
[0067]
The drift mobility of this sample was measured by a time-of-flight method using a nitrogen laser having a pulse width of 3 nsec and a wavelength of 337 nm. -7 cm 2 / Vsec.
[0068]
[Synthesis Example 2]
Synthesis of 4,4′-bis [2- (triethoxysilyl) ethyl] -3 ″, 4 ″ -dimethyl-triphenylamine
<Synthesis of 3,4-dimethyl-triphenylamine>
33.9 g (166 mmol) of iodobenzene, 22.9 g (166 mmol) of anhydrous potassium carbonate and 7.0 g of copper powder were added to 25 ml of 4-nitro-o-xylene, and heated to reflux for 8 hours with stirring. After cooling, the mixture was filtered to remove the filtrate. The obtained reaction mixture was passed through a silica gel column to obtain 3,4-dimethyl-triphenylamine. Yield 14.2 g.
[0069]
<Synthesis of 4,4′-diformyl-3 ″, 4 ″ -dimethyl-triphenylamine>
56.5 g of 3,4-dimethyl-triphenylamine and 35.5 ml of DMF were placed in a three-necked flask, and 84.4 ml of phosphorus oxychloride was added dropwise with stirring under ice-water cooling. After completion of the dropwise addition, the mixed solution was reacted at 95 ° C. for 5 hours, poured into 4 L of warm water and stirred for 1 hour. Thereafter, the precipitate was filtered off and washed with a mixed solution of ethanol / water (1: 1) to obtain 4,4′-diformyl-3 ″, 4 ″ -dimethyl-triphenylamine. Yield 53.8 g.
[0070]
<Synthesis of 4,4′-divinyl-3 ″, 4 ″ -dimethyl-triphenylamine>
12.1 g of sodium hydride and 580 ml of 1,2-dimethoxyethane were placed in a three-necked flask, and 108.5 g of trimethylphosphonium bromide was added while stirring at room temperature. Next, one drop of absolute ethanol was added, and the mixture was reacted at 70 ° C. for 4 hours. 50.1 g of 4,4′-diformyl-3 ″, 4 ″ -dimethyl-triphenylamine was added to the reaction mixture obtained as above, and the mixture was reacted at 70 ° C. for 5 hours. Then, the obtained cake was extracted with ether, combined with the filtrate, and washed with water. Then, the ether solution was dehydrated with calcium chloride, and the ether was removed to obtain a reaction mixture. This was recrystallized twice with ethanol to obtain acicular, 4,4′-divinyl-3 ″, 4 ″ -dimethyl-triphenylamine. Yield 42.0 g.
[0071]
<Hydrosilylation of 4,4′-divinyl-3 ″, 4 ″ -dimethyl-triphenylamine>
40 ml of toluene, 6.0 g of triethoxysilane and 0.54 mmol of a toluene solution of tris (tetramethyldivinyldisiloxane) diplatinum (0) are placed in a three-necked flask, and stirred at room temperature with 4,4′-divinyl-3. 20 ml of a toluene solution of 4.92 g of '', 4 ''-dimethyl-triphenylamine was added dropwise. After completion of the dropwise addition, the mixture was stirred at 70 ° C. for 3 hours, and then the solvent was removed under reduced pressure to give pale yellow oily 4,4′-bis [2- (triethoxysilyl) ethyl] -3 ″, 4 ′. '-Dimethyl-triphenylamine was obtained. Yield 7.50 g.
[0072]
When 8.0 g of the synthesized 4,4′-bis [2- (triethoxysilyl) ethyl] -3 ″, 4 ″ -dimethyl-triphenylamine was dissolved in 12.0 g of isopropanol, a uniform and transparent solution was obtained. It became.
[0073]
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. In addition, "part" in an Example shows a weight part.
[0074]
[Example 1]
Conductive barium sulfate was obtained by dissolving 167 parts of a phenol resin (trade name: Plyofen, manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc.) in 100 parts of methyl cellosolve on an aluminum cylinder having an outer diameter of 30 mm obtained by drawing. A dispersion in which 200 parts of ultrafine particles (primary particle diameter: 50 nm) and 3 parts of silicone resin particles having an average particle diameter of 2 μm were dispersed was applied by a dip coating method, and a dried conductive layer having a thickness of 15 μm was formed.
[0075]
A solution obtained by dissolving 5 parts of alcohol-soluble copolymerized nylon (trade name: Amilan CM-8000, manufactured by Toray Industries, Inc.) in 95 parts of methanol was applied onto the conductive layer by a coating method. After drying at 80 ° C. for 10 minutes, an undercoat layer having a thickness of 0.5 μm was formed.
[0076]
Next, strong peaks at 9.0 °, 14.2 °, 23.9 ° and 27.9 ° of the Bragg angles (2θ ± 0.2 °) in CuKα characteristic X-ray diffraction were obtained as the dispersion for the charge generation layer. 5 parts of the oxytitanyl phthalocyanine pigment was added to a solution prepared by dissolving 2 parts of polyvinyl benzal (a degree of benzalization of 75% or more) in 95 parts of cyclohexanone, and dispersed by a sand mill for 2 hours.
[0077]
The dispersion was dipped on the undercoat layer formed previously so that the film thickness after drying was 0.2 μm, and applied by a coating method.
[0078]
Next, 9 parts of a triarylamine compound having the following structural formula and 10 parts of a polycarbonate resin (trade name: Z-200, manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd.) were dissolved in 70 parts of chlorobenzene. This solution was applied onto the charge generation layer by dipping and applied by a coating method. After drying, a 12 μm charge transport layer was provided.
[0079]
Embedded image
Figure 2004101914
Next, 30 parts of isopropyl alcohol, 18 parts of water, and 1 part of acetic acid were added to 45 parts of methyltriethoxysilane while stirring. After the addition, the mixed solution was heated to 60 ° C. and reacted for 2 hours. Thereafter, the reaction solution was diluted with 30 parts of isopropyl alcohol and stirred for 48 hours. To this solution, 17 parts of 4,4′-bis [2- (methyldimethoxysilyl) ethyl] -4 ″ -methyl-triphenylamine synthesized in Synthesis Example 1, 57 parts of isopropanol, and 1 part of dibutyltin dilaurate are added. did.
[0080]
This preparation was applied onto the charge transport layer by dip coating, and dried to obtain a 3 μm surface layer.
[0081]
This electrophotographic photoreceptor was charged to -600 V, and electrophotographic characteristics were measured using light having a wavelength of 680 nm. 1/2 (Exposure amount required to reduce the charging potential to −300 V) is 0.23 J / cm 2 And the residual potential was as good as -60V.
[0082]
This electrophotographic photoreceptor was modified using a modified laser beam printer LBP-SX from Canon ((1 / e2) modified to have an irradiation spot diameter of 63.5 μm in the sub-scanning direction and 20 μm in the main scanning direction). When the image was evaluated at an initial charge of -600 V, the image was not deteriorated even after the durability test of 5000 sheets, and the reproducibility of one pixel of the highlight portion in an input signal equivalent to 600 dpi was sufficient.
[0083]
[Comparative Example 1]
In the same manner as in Example 1, up to the charge transport layer was formed. Next, the 4,4′-bis [2- (methyldimethoxysilyl) ethyl] -4 ″ -methyl-triphenylamine synthesized in Synthesis Example 1 was subjected to the method described in Synthesis Example 5 of JP-A-9-19004. A coating solution for a surface layer was prepared in the same manner as in Example 1 except that 4- [2- (triethoxysilyl) ethyl] -triphenylamine was used, but the solution was cloudy. .
[0084]
This preparation was applied onto the charge transport layer by the dip coating method and dried. As a result, a large number of spots were generated and a film having good surface properties could not be obtained.
[0085]
[Example 2]
On the same aluminum cylinder as in Example 1, 167 parts of a phenol resin (trade name: Plyofen, manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc.) was dissolved in 100 parts of methyl cellosolve, and the conductive barium sulfate ultrafine particles (1 A dispersion in which 200 parts of a secondary particle diameter (50 nm) was dispersed was applied by a dip coating method so that the film thickness after drying was 10 μm. In the same manner as in Example 2, an undercoat layer having a thickness of 1 μm, a charge generation layer having a thickness of 0.2 μm, and a charge transport layer having a thickness of 12 μm were formed on this conductive support.
[0086]
Next, 30 parts of isopropyl alcohol, 18 parts of water, and 1 part of acetic acid were added to 45 parts of methyltriethoxysilane while stirring. After the addition, the mixed solution was heated to 60 ° C. and reacted for 2 hours. Thereafter, the reaction solution was diluted with 30 parts of isopropyl alcohol and stirred for 48 hours. To this solution, 17 parts of 4,4′-bis [2- (triethoxysilyl) ethyl] -3 ″, 4 ″ -dimethyl-triphenylamine synthesized in Synthesis Example 2, 57 parts of isopropanol, and dibutyltin dilaurate One part was added.
[0087]
This preparation was applied onto the charge transport layer by dip coating, and dried to obtain a 3 μm surface layer.
[0088]
This electrophotographic photoreceptor was charged to -600 V, and electrophotographic characteristics were measured using light having a wavelength of 680 nm. 1/2 (Exposure amount required to reduce the charging potential to -300 V) is 0.22 J / cm 2 And the residual potential was -57V, which was very good.
[0089]
This electrophotographic photoreceptor was evaluated at an initial charge of -500 V using a Canon laser beam printer similar to that in Example 2, and the image was evaluated. Even after a durability test of 5,000 sheets, the image was not deteriorated, and was equivalent to 600 dpi. The one-pixel reproducibility of the highlight portion in the input signal of (1) was also sufficient.
[0090]
[Comparative Example 2]
In the same manner as in Example 1, up to the charge generation layer was formed. Next, 6 parts of the following triarylamine compound:
[0091]
Embedded image
Figure 2004101914
A solution for a charge transport layer in which 6 parts of a polycarbonate resin (trade name: Z200, manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd.) is dissolved in 70 parts of chlorobenzene is applied on the charge generation layer of Example 2 by a dip coating method. As a result, a charge transport layer having a thickness of 20 μm after drying was formed. This electrophotographic photoreceptor was charged to -600 V, and electrophotographic characteristics were measured using light having a wavelength of 680 nm. 1/2 (Exposure amount required to reduce the charging potential to -300 V) is 0.38 J / cm 2 And the residual potential was as large as -120V.
[0092]
This electrophotographic photoreceptor was modified using a modified laser beam printer LBP-SX from Canon ((1 / e2) modified to have an irradiation spot diameter of 63.5 μm in the sub-scanning direction and 40 μm in the main scanning direction). Image evaluation was performed with the initial charge set to -600 V. After a durability test on 4000 sheets, interference fringes and black spots were recognized, and the reproducibility of one pixel of a highlight portion in an input signal equivalent to 600 dpi was insufficient. There was unevenness.
[0093]
[Example 3]
On an aluminum cylinder having an outer diameter of 80 mm, 50 parts of conductive titanium oxide powder coated with tin oxide containing 10% antimony oxide, 25 parts of phenol resin, 30 parts of methyl cellosolve, 30 parts of methanol and silicone oil (polymethylsiloxane) (Polyoxyalkylene copolymer, weight average molecular weight 3000) 0.002 parts of the conductive layer paint prepared by dispersing and adjusting for 2 hours with a sand mill containing 1 mm glass beads was dried and dried at 140 ° C. for 30 minutes to form a film. A 20 μm conductive layer was formed.
[0094]
Next, a solution prepared by dissolving 5 parts of alcohol-soluble copolymerized nylon (trade name: Amilan CM-8000, manufactured by Toray Industries, Inc.) in 95 parts of methanol was applied by a dip coating method. After drying at 80 ° C. for 10 minutes, an undercoat layer having a thickness of 1 μm was formed.
[0095]
Next, as a charge generation layer, 5 parts of the following bisazo pigment was added to a solution prepared by dissolving 2 parts of polyvinyl benzal (degree of benzalization of 75% or more) in 95 parts of cyclohexanone, and dispersed by a sand mill for 20 hours. The dispersion was dipped on the undercoat layer formed previously so that the film thickness after drying was 0.2 μm, and applied by a coating method.
[0096]
Embedded image
Figure 2004101914
Next, 7 parts of a triarylamine compound having the following structural formula and 10 parts of a polycarbonate resin (trade name: Z-200, manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd.) were dissolved in 70 parts of chlorobenzene. This solution was applied onto the charge generation layer by dipping and applied by a coating method. After drying, a 12 μm charge transport layer was provided.
[0097]
Embedded image
Figure 2004101914
Next, 30 parts of isopropyl alcohol, 18 parts of water were added to 40 parts of methyltriethoxysilane and 9 parts of 3,3,4,4,5,5,6,6,6-nonafluorohexyltriethoxysilane while stirring. One part of acetic acid was added. After the addition, the mixed solution was heated to 60 ° C. and reacted for 2 hours. Thereafter, the reaction solution was diluted with 30 parts of isopropyl alcohol and stirred for 48 hours. To this solution, 22 parts of 4,4′-bis [2- (methyldimethoxysilyl) ethyl] -4 ″ -methyl-triphenylamine synthesized in Synthesis Example 1, 74 parts of isopropanol, and 1 part of dibutyltin dilaurate are added. did.
[0098]
This preparation was applied onto the charge transport layer by dip coating, and dried to obtain a 3 μm surface layer.
[0099]
This electrophotographic photoreceptor was charged to -700 V, and electrophotographic characteristics were measured using light having a wavelength of 680 nm. 1/2 (Exposure amount required to reduce the charging potential to -350 V) is 0.81 μJ / cm 2 And the residual potential was as good as -32V.
[0100]
Using this electrophotographic photoreceptor, an initial charge of -700 V was applied to an evaluation machine modified by using a Canon full-color copier CLC-500 having an irradiation spot diameter of 63.5 μm in the sub-scanning direction and 20 μm in the main scanning direction. When the image was evaluated at the initial setting and after the 100,000-sheet durability test, there was no charge injection such as black spots and no interference fringes, an image output with excellent uniformity was obtained, and the tone reproducibility was 400 dpi. 256 gradations were extremely good.
[0101]
【The invention's effect】
An electrophotographic photoreceptor having both mechanical and electrical durability that has surface durability, does not cause light scattering or bleeding, and does not cause deterioration of electrical characteristics such as decrease in sensitivity and increase in residual potential, and the electrophotography. A process cartridge having a photoconductor and an image forming apparatus can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a first example of an image forming apparatus of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a schematic configuration of a second example of the image forming apparatus of the present invention.
[Explanation of symbols]
1. Electrophotographic photoreceptor of the present invention
2 axes
3 Primary charging means
4 Image exposure light
5 Developing means
6 transfer means
7 Transfer material
8 Image fixing means
9 Cleaning means
10 Pre-exposure light
11 Process cartridge
12 rails
200 original plate
201 Image Scanner Unit
202 Printer section
203 Platen glass
204 manuscript
205 Halogen lamp
206, 207 mirror
208 infrared cut filter
209 lens
210 3-line sensor
211 signal processing unit
212 Laser Driver
213 Semiconductor laser
214 polygon mirror
215 f-θ lens
216 mirror
217 Photoconductor drum
218 Rotary developing machine
219 Magenta developing machine
220 cyan developing machine
221 Yellow developing machine
222 black developing machine
223 Transfer drum
224,225 paper cassette
226 Fixing unit

Claims (9)

支持体上に感光層を有する電子写真感光体において、該電子写真感光体の表面層が下記式(1)
Figure 2004101914
(式中、Aはa個の芳香環を有する正孔輸送性基を示し、Rは置換もしくは無置換の有機基を示し、Qは加水分解性基または水酸基を示し、Rは置換もしくは無置換の一価炭化水素基を示し、nは1〜3の整数を示し、mは正の整数を示し、m/a≧0.5である。)
で示される有機ケイ素変成正孔輸送性化合物とアルコール可溶性シロキサン樹脂との重縮合生成物を含有することを特徴とする電子写真感光体。
In an electrophotographic photosensitive member having a photosensitive layer on a support, the surface layer of the electrophotographic photosensitive member has the following formula (1)
Figure 2004101914
(Wherein, A represents a hole transporting group having a number of aromatic rings, R 1 represents a substituted or unsubstituted organic group, Q represents a hydrolyzable group or a hydroxyl group, and R 2 represents a substituted or unsubstituted group. Represents an unsubstituted monovalent hydrocarbon group, n represents an integer of 1 to 3, m represents a positive integer, and m / a ≧ 0.5.)
An electrophotographic photoreceptor comprising a polycondensation product of an organosilicon-modified hole-transporting compound represented by the formula and an alcohol-soluble siloxane resin.
前記支持体上に電荷発生層、電荷輸送層までを形成した後、前記有機ケイ素変成正孔輸送性化合物、前記アルコール可溶性シロキサン樹脂およびアルコールを含有する溶液に浸漬することによって表面保護層を形成したことを特徴とする請求項1に記載の電子写真感光体。After forming the charge generating layer and the charge transporting layer on the support, a surface protective layer was formed by immersing in a solution containing the organic silicon-modified hole transporting compound, the alcohol-soluble siloxane resin and the alcohol. The electrophotographic photosensitive member according to claim 1, wherein: 前記シロキサン樹脂が下記一般式(2)
Figure 2004101914
(式(2)中、Rは炭素数1〜3のアルキル基、ビニル基、フェニル基、C2x+1−(xは1〜18の整数である)、γ−グリシドキシプロピル基またはγ−メタクリロキシプロピル基である。)
で示されるシロキサン樹脂の重縮合生成物を含有することを特徴とする請求項1〜2のいずれかに記載の電子写真感光体。
The siloxane resin has the following general formula (2)
Figure 2004101914
(In the formula (2), R 3 represents an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, a vinyl group, a phenyl group, C x F 2x + 1 C 2 H 4 - is (x 1 to 18 integer), .gamma. glycidol A xypropyl group or a γ-methacryloxypropyl group.)
The electrophotographic photosensitive member according to claim 1, further comprising a polycondensation product of a siloxane resin represented by the formula:
上記式(1)においてAが下記式(3)
Figure 2004101914
(R、R及びRは有機基であり、少なくともひとつは芳香族炭化水素環基または芳香族複素環基を含み、R、R及びRは同一であっても異なっていてもよい。)
で示される請求項1〜3のいずれかに記載の電子写真感光体。
In the above formula (1), A is the following formula (3)
Figure 2004101914
(R 4 , R 5 and R 6 are organic groups, at least one of which contains an aromatic hydrocarbon ring group or an aromatic heterocyclic group, and R 4 , R 5 and R 6 are the same or different. May be.)
The electrophotographic photoreceptor according to claim 1, wherein
上記式(1)で示される有機ケイ素変成正孔輸送性化合物の重縮合生成物が4.5〜6.2eVのイオン化ポテンシャルを有する請求項1〜4のいずれかに記載の電子写真感光体。The electrophotographic photoreceptor according to any one of claims 1 to 4, wherein the polycondensation product of the modified organosilicon hole transporting compound represented by the formula (1) has an ionization potential of 4.5 to 6.2 eV. 上記式(1)においてAがトリフェニルアミン構造を有する請求項1〜5のいずれかに記載の電子写真感光体。The electrophotographic photosensitive member according to any one of claims 1 to 5, wherein A in the formula (1) has a triphenylamine structure. 上記式(1)においてm=2〜3、a=3〜6である請求項1〜6のいずれかに記載の電子写真感光体。The electrophotographic photosensitive member according to claim 1, wherein m = 2 to 3 and a = 3 to 6 in the above formula (1). 請求項1〜7のいずれかに記載の電子写真感光体を、該電子写真感光体を帯電させる帯電手段、静電潜像の形成された該電子写真感光体をトナーで現像する現像手段、及び転写工程後の該電子写真感光体上に残余するトナーを回収するクリーニング手段からなる群より選ばれた少なくともひとつの手段と共に一体に支持し、電子写真装置本体に着脱自在であることを特徴とするプロセスカートリッジ。A charging unit for charging the electrophotographic photosensitive member according to any one of claims 1 to 7, a developing unit for developing the electrophotographic photosensitive member on which an electrostatic latent image is formed with toner, and It is integrally supported together with at least one means selected from the group consisting of cleaning means for recovering toner remaining on the electrophotographic photosensitive member after the transfer step, and is detachably mounted on the main body of the electrophotographic apparatus. Process cartridge. 請求項1〜7のいずれかに記載の電子写真感光体、該電子写真感光体を帯電させる帯電手段、該帯電した電子写真感光体に対し露光を行い静電潜像を形成する露光手段、静電潜像の形成された該電子写真感光体をトナーで現像する現像手段、及び転写材上のトナー像を転写する転写手段を有することを特徴とする画像形成装置。8. An electrophotographic photosensitive member according to claim 1, a charging unit for charging the electrophotographic photosensitive member, an exposure unit for exposing the charged electrophotographic photosensitive member to form an electrostatic latent image, An image forming apparatus, comprising: developing means for developing the electrophotographic photosensitive member on which an electrostatic latent image is formed with toner; and transfer means for transferring a toner image on a transfer material.
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