JP2005266532A - Picture forming device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus.
電子写真方式のプリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置では、印字ヘッドとしてLEDを光源に用いたLEDプリントヘッド(LPH:LED Print Head)が用いられている。 In an image forming apparatus such as an electrophotographic printer, a copying machine, and a facsimile, an LED print head (LPH) using an LED as a light source is used as a print head.
近年、LEDプリントヘッドとして自己走査型LED(SLED:Self-scanning LED)を適用した画像形成装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。自己走査型LEDは、選択的に発光点をオン・オフさせるスイッチ部に相当する部分として、サイリスタ構造を適用している。このサイリスタ構造の適用により、自己走査型LEDは、スイッチ部を発光点と同一のチップ上に配置することが可能な発光光源アレイとなっている。また、この自己走査型LEDは、スイッチのオン・オフタイミングを二本の信号線によって、選択的に発光させることができるため、データ線を共通化することができ、配線が簡素化できる。
しかしながら、自己走査型LEDは、1ドット当たりの各発光点の発光時間が1チップ当たりの発光点数分の1以下に制限され、連続的に発光できるLEDに比較するとその発光時間が短く発光量が少ない。具体的には、1チップに256点の発光点を形成し、自己走査により順次発光させる場合は、連続的に発光できるLEDに比較すると、その発光時間は256分の1以下になってしまう。 However, the self-scanning LED has a light emission time of each light emitting point per dot that is limited to a fraction of the number of light emitting points per chip, and its light emission time is shorter than an LED that can emit light continuously. Few. Specifically, when 256 light-emitting points are formed on one chip and light is emitted sequentially by self-scanning, the light emission time is less than 1/256 compared to an LED that can emit light continuously.
このように、露光光源として自己走査型LEDを備える画像形成装置では、電子写真感光体上での光量が不十分となりやすく、高画質化を達成することが困難である。 Thus, in an image forming apparatus including a self-scanning LED as an exposure light source, the amount of light on the electrophotographic photosensitive member tends to be insufficient, and it is difficult to achieve high image quality.
本発明は、上記従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、露光光源として自己走査型LEDを備える場合であっても、高画質化を実現可能な画像形成装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and an object thereof is to provide an image forming apparatus capable of realizing high image quality even when a self-scanning LED is provided as an exposure light source. And
露光光源として自己走査型LEDを用いる画像形成装置では、電子写真感光体上での光量が不十分となりやすいことから、高画質化のためには、感光層を薄くするほうが好ましい。しかし、感光層を薄くすると、繰り返し使用に伴う感光層の摩耗により、電子写真感光体の電位変動や感度変動、特に低感度化を起こし、画質の低下が顕著となる。 In an image forming apparatus using a self-scanning LED as an exposure light source, the amount of light on the electrophotographic photosensitive member is likely to be insufficient. Therefore, it is preferable to make the photosensitive layer thin in order to improve image quality. However, when the photosensitive layer is made thinner, the electrophotographic photosensitive member is subjected to potential fluctuations and sensitivity fluctuations, particularly low sensitivity due to wear of the photosensitive layer due to repeated use, and the deterioration of image quality becomes remarkable.
他方、磨耗の影響を低減するために感光層を厚膜化すると、電荷移動の際に電荷が散逸し潜像の乱れが生じ、これに起因する解像度の低下をきたし、画質が低下する。 On the other hand, if the photosensitive layer is made thicker in order to reduce the influence of wear, charges are dissipated during charge transfer, resulting in disturbance of the latent image, resulting in a decrease in resolution and image quality.
そこで本発明者らは、電子写真感光体の電子写真特性が低減されないように、電子写真感光体に特定の機能層を設けて耐磨耗性を改善することで上記課題が解決されることを見出し、本発明を完成するに至った。 Therefore, the present inventors have found that the above problem can be solved by improving the wear resistance by providing a specific functional layer on the electrophotographic photosensitive member so that the electrophotographic characteristics of the electrophotographic photosensitive member are not reduced. The headline and the present invention were completed.
すなわち、本発明の第一の画像形成装置は、導電性支持体及び該導電性支持体上に形成された感光層を有する電子写真感光体と、上記電子写真感光体を帯電させる帯電装置と、帯電した上記電子写真感光体を露光して静電潜像を形成させる露光装置と、上記静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成させる現像装置と、上記トナー像を上記電子写真感光体から被転写媒体に転写する転写装置と、を備え、上記電子写真感光体は、上記感光層上に保護層を有しており、上記露光装置は、露光光源として自己走査型LEDを備える
ことを特徴とする。
That is, the first image forming apparatus of the present invention includes an electrophotographic photosensitive member having a conductive support and a photosensitive layer formed on the conductive support, a charging device for charging the electrophotographic photosensitive member, An exposure device that exposes the charged electrophotographic photosensitive member to form an electrostatic latent image, a developing device that develops the electrostatic latent image with toner to form a toner image, and the toner image to the electrophotographic photosensitive member. A transfer device for transferring from a body to a transfer medium, the electrophotographic photoreceptor has a protective layer on the photosensitive layer, and the exposure device has a self-scanning LED as an exposure light source. It is characterized by.
本発明の第一の画像形成装置によれば、電子写真プロセスを行うに際し、電子写真感光体の感光層を厚膜化することなく感光層の磨耗を抑制でき、電位変動及び感度変動を十分に防止することができる。そして、かかる電子写真感光体では電子写真特性を高水準に維持することができ、露光光源として自己走査型LEDを用いた場合でも、高画質化を達成できる。 According to the first image forming apparatus of the present invention, when the electrophotographic process is performed, the abrasion of the photosensitive layer can be suppressed without increasing the thickness of the photosensitive layer of the electrophotographic photosensitive member, and potential fluctuation and sensitivity fluctuation can be sufficiently prevented. Can be prevented. In such an electrophotographic photosensitive member, the electrophotographic characteristics can be maintained at a high level, and high image quality can be achieved even when a self-scanning LED is used as an exposure light source.
また、本発明の第一の画像形成装置では、可変光量が小さく制御幅が狭いという自己走査型LEDの特性が補完され、磨耗による膜厚ムラの発生も抑制される。したがって、各発光素子の光量補正後、長期繰り返し使用後においても、縦筋状の濃度ムラの発生が抑えられることから、高画質化に加え、高速化及び長寿命化を同時に達成可能となる。 In the first image forming apparatus of the present invention, the characteristic of the self-scanning LED that the variable light quantity is small and the control width is narrow is complemented, and the occurrence of film thickness unevenness due to wear is suppressed. Therefore, even after the light amount correction of each light emitting element, even after long-term repeated use, the occurrence of vertical stripe-like density unevenness can be suppressed, so that in addition to high image quality, high speed and long life can be achieved at the same time.
本発明の第二の画像形成装置は、導電性支持体及び該導電性支持体上に形成された感光層を有する電子写真感光体と、上記電子写真感光体を帯電させる帯電装置と、帯電した上記電子写真感光体を露光して静電潜像を形成させる露光装置と、上記静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成させる現像装置と、上記トナー像を上記電子写真感光体から被転写媒体に転写する転写装置と、を備え、上記電子写真感光体は、上記感光層の導電性支持体から最も遠い側に、フッ素系樹脂、シリコーン系樹脂及びポリオレフィン系樹脂からなる群より選ばれる少なくとも一種を含有する層を有しており、上記露光装置は、露光光源として自己走査型LEDを備えることを特徴とする。 A second image forming apparatus according to the present invention includes an electrophotographic photosensitive member having a conductive support and a photosensitive layer formed on the conductive support, a charging device for charging the electrophotographic photosensitive member, and charging. An exposure device that exposes the electrophotographic photoreceptor to form an electrostatic latent image, a developing device that develops the electrostatic latent image with toner to form a toner image, and the toner image from the electrophotographic photoreceptor. A transfer device for transferring to a transfer medium, wherein the electrophotographic photosensitive member is selected from the group consisting of a fluororesin, a silicone resin, and a polyolefin resin on the side of the photosensitive layer farthest from the conductive support. The exposure apparatus includes a self-scanning LED as an exposure light source.
本発明の第二の画像形成装置では、上記特定の電子写真感光体を使用することから、電子写真プロセスにおける帯電、露光、現像及び転写の反復過程で生じる感光層の摩耗の進行を十分に抑制し、高画質化を達成できる。また、自己走査型LEDを用いた際に顕在化する、電子写真感光体の電位変動及び感度変動を十分に防止することができ、画質の低下を十分に抑制することが可能となる。また、可変光量が小さく制御幅が狭いという自己走査型LEDの特性が補完される。更に、本発明の画像形成装置によれば、電子写真感光体の感光層を薄膜化することが可能となり、装置の小型化に有用であるとともに、静電潜像形成時の電荷の拡散による画質の低下を十分に抑制することができる。したがって、本発明の画像形成装置では、高画質化に加えて、高速化及び装置の小型化が容易に実現可能となり、しかも長期にわたり画像形成プロセスを繰り返しても良好な品質の画像を得ることができる。 In the second image forming apparatus of the present invention, since the specific electrophotographic photosensitive member is used, it is possible to sufficiently suppress the progress of abrasion of the photosensitive layer that occurs in the repeated processes of charging, exposure, development and transfer in the electrophotographic process. And high image quality can be achieved. In addition, it is possible to sufficiently prevent potential fluctuations and sensitivity fluctuations of the electrophotographic photosensitive member that are manifested when a self-scanning LED is used, and it is possible to sufficiently suppress deterioration in image quality. Further, the characteristic of the self-scanning LED that the variable light quantity is small and the control width is narrow is complemented. Furthermore, according to the image forming apparatus of the present invention, it is possible to reduce the thickness of the photosensitive layer of the electrophotographic photosensitive member, which is useful for downsizing of the apparatus, and image quality due to the diffusion of electric charges when forming an electrostatic latent image. Can be sufficiently suppressed. Therefore, in the image forming apparatus of the present invention, in addition to high image quality, high speed and small size of the apparatus can be easily realized, and a good quality image can be obtained even if the image forming process is repeated over a long period of time. it can.
本発明の第一及び第二の画像形成装置によれば、露光光源として自己走査型LEDを適用しつつ、高画質化を実現可能となる。 According to the first and second image forming apparatuses of the present invention, it is possible to realize high image quality while applying a self-scanning LED as an exposure light source.
以下、場合により図面を参照しつつ、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面中、同一又は相当部分には同一符号を付することとし、重複する説明は省略する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as the case may be. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
図1は本発明の画像形成装置の好適な一実施形態を示す概略構成図である。ここで、本発明の第一の画像形成装置及び第二の画像形成装置は、搭載される電子写真感光体が異なる以外は、画像形成装置100と同様の構成を有する。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a preferred embodiment of an image forming apparatus of the present invention. Here, the first image forming apparatus and the second image forming apparatus of the present invention have the same configuration as that of the
画像形成装置100は、ケーシング102で覆われており、その上面は排出トレイ部104を兼用している。ケーシング102内には、その中央部に電子写真感光体106が配設されている。この電子写真感光体106の周囲には、直上部やや右寄りから反時計回りに、電子写真感光体106の表面を一様に帯電するための帯電装置108、露光装置として露光光源に自己走査型LED(以下、「SLED」という)を用いた光源アレイ110、現像装置116、中間転写ベルト122及びクリーニング装置124が配設されている。
The
ここで、第一の画像形成装置に搭載される第一の電子写真感光体は、導電性支持体及び該導電性支持体上に形成された感光層を有しており、感光層上に保護層を有する。また、第二の画像形成装置に搭載される第二の電子写真感光体は、導電性支持体及び該導電性支持体上に形成された感光層を有しており、感光層の導電性支持体から最も遠い側に、フッ素系樹脂、シリコーン系樹脂及びポリオレフィン系樹脂からなる群より選ばれる少なくとも一種を含有する層を有するものである。なお、第一の電子写真感光体及び第二の電子写真感光体の詳細については、後述する。 Here, the first electrophotographic photosensitive member mounted on the first image forming apparatus has a conductive support and a photosensitive layer formed on the conductive support, and is protected on the photosensitive layer. Has a layer. The second electrophotographic photosensitive member mounted on the second image forming apparatus has a conductive support and a photosensitive layer formed on the conductive support, and the conductive support of the photosensitive layer is provided. A layer containing at least one selected from the group consisting of a fluororesin, a silicone resin, and a polyolefin resin is provided on the side farthest from the body. The details of the first electrophotographic photosensitive member and the second electrophotographic photosensitive member will be described later.
現像装置116は、シアン(C),マゼンタ(M),イエロー(Y),ブラック(K)の各色のトナータンク112を装備し、回転することで、順次各色のトナーロール114を電子写真感光体106と対応させることが可能なロータリ現像装置である。また、中間転写ベルト122は、複数のローラ120に巻き掛けられて図1の矢印A方向に駆動するものであり、一次(中間)転写体として機能する。
The developing
現像装置116により電子写真感光体106の外周面上に形成されたトナー像が中間転写ベルト122に転写されると、潤滑剤供給装置により電子写真感光体106の外周面に潤滑剤が供給され、当該外周面のうち転写されたトナー像を担持していた領域がクリーニング装置124により清浄化される。なお、潤滑剤供給装置は、クリーニング装置124に一体的に備えられていてもよく、別個に備えられていてもよい。
When the toner image formed on the outer peripheral surface of the electrophotographic
中間転写ベルト122の下端部は、画像形成用紙(以下、単に「用紙」という)126の搬送経路の一部となっており、この下端部において、用紙126は、中間転写ベルト122とローラ118との間に挟持搬送されるようになっている。
A lower end portion of the
用紙126の搬送経路には、複数のローラ118が配設され、給紙トレイ128に積み重ねられた最上層の用紙126が枚葉装置130によって取り出され、上記中間転写体124の下端部で接触しながら搬送され、定着部132を介して上記排出トレイ部104へ送り出されるようになっている。
A plurality of
なお、中間転写ベルトの搬送路の一部に対向する位置には、濃度センサ134が設けられ、例えばテスト用パッチ(色、濃度の見本)の濃度を検出するようになっている。次に、光源アレイ110について詳述する。
A
図2に示されるように、光源アレイ110は、電子写真感光体106の軸線方向に沿って複数のチップ状のLED150が配列されたLEDアレイ(発光素子アレイ)152をさらに複数個直列に配列することで構成されている。なお、LED150の発光点は、千鳥状に配列していることが好ましい。この光源アレイ110は、同一のケーシング154内に治められた駆動回路156(図3参照)によって点灯制御され、画像データに応じて光ビームを走査する。
As shown in FIG. 2, the
図3には、光源アレイ110の駆動回路156の詳細が示されている。駆動回路156は、基本的には図10に示す単体の駆動回路の組み合わせである。ここでは、サイリスタ10等の詳細についての説明は省略する。
FIG. 3 shows details of the
SLEDを点灯させるトリガとしては、電圧VSが抵抗158を介して点P1(点Pに続く数字は、複数配列されたLEDの順番を示す)に印加されるようになっている。この点P1を含め全ての段の点P(1〜N(Nは正の整数))は、それぞれ抵抗160を介して、ベース線161に接続されている。ベース線161は、初段で所定の電圧を維持し、各段に行くに従い、所定電位(Vf)ずつ低下する電位(Φga)とされるようになっている。
As a trigger for turning on the SLED, the voltage VS is applied to the point P1 (the number following the point P indicates the order of the plurality of LEDs arranged) via the
また、点P(1〜N)は、LED150のアノード側に接続されている。なお、LED150のカソード側は後述する階調信号線163に接続されている。
Further, the point P (1 to N) is connected to the anode side of the
ここでΦgaの駆動回路は、図4に示されるように、上記濃度センサ134からの検出信号に基づいて、APC(オートパワーコントロール)162によるに光量指示値を受けて定電流駆動されるようになっている(定電流駆動回路)。すなわち、光量指示値は、DAコンバータ164でアナログ値に変換され、抵抗166を介して第1のコンパレータ168のマイナス側入力端に接続されている。この第1のコンパレータ168のプラス側入力端はアース(GND)されている。また、第1のコンパレータ168の出力端とマイナス側入力端とは抵抗170を介して接続されている。これにより、第1のコンパレータ168の出力は、光量指示値によって変化し、所定の電圧となる。
Here, as shown in FIG. 4, the driving circuit of Φga is driven at a constant current upon receiving a light quantity instruction value from an APC (auto power control) 162 based on a detection signal from the
ここで、この出力電圧を第2のコンパレータ172のプラス側入力端に接続し、マイナス側入力端を抵抗174を介して基準の電圧源VSSと接続し、さらに、第2のコンパレータ172の出力端をMOS型トランジスタ176へ接続することで、このMOS型トランジスタ176には、一定の電流が流れることになる。
Here, this output voltage is connected to the positive input terminal of the
なお、図4では、Φgaの駆動回路を、定電流駆動回路178としたが、図5に示されるような定電圧駆動回路180でもよい。回路構成は図4の第1のコンパレータ168の出力を用いればよいため、同一の符号を付して構成の説明を省略する。
In FIG. 4, the driving circuit of Φga is the constant
図3に示されるように、奇数段のトランジスタQ2のエミッタは第1の制御線(V1)182に接続され、偶数段のトランジスタQ2のエミッタは第2の制御線(V2)184に接続されている。また、各段の点P(1〜N)は、LED150の一端に接続され、このLED150の他端は各段の階調信号となるパルス波を出力する階調信号線163に接続されている。この階調信号線163がローレベル(L)のときに、上記点P(1〜N)が所定の電位となっていれば、LEDは点灯する。
As shown in FIG. 3, the emitter of the odd-numbered transistor Q2 is connected to the first control line (V1) 182, and the emitter of the even-numbered transistor Q2 is connected to the second control line (V2) 184. Yes. The point P (1 to N) of each stage is connected to one end of the
図6には、階調信号線163に送られるパルス波形の生成回路200が示されている。画像処理部202から出力される階調信号(12ビット)は、積算器204に入力される。画像処理部202は、例えば、記録媒体や通信回線等から送られてきた様々な形式の画像を本実施の形態の画像形成装置100に対応する形式に変換処理する。この積算器204には、補正データ保持部206に保持された補正データ(4ビット)も入力されており、各LED150の発光点むら等が補正される。
FIG. 6 shows a
積算器で補正データが加味された補正階調信号はDAコンバータ208によってアナログ信号に変換され(濃度信号)、コンパレータ210のプラスが入力端へ入力される。
The corrected gradation signal with the correction data added by the integrator is converted into an analog signal by the DA converter 208 (density signal), and the plus of the
一方、タイミング生成部212から出力される制御信号線V1(Φ1)、V2(Φ2)には、それぞれ分岐線182A、184Aが接続され、これらの分岐線182A、184AはOR回路186へ入力する。このため、OR回路186の出力は、V1及びV2の何れか一方がアクティブのとき(ここで、ローレベル)出力がアクティブとなる。このアクティブとなった時期に同期して三角波発生回路188では、三角波が生成され、コンパレータ210のマイナス側入力端に入力されるようになっている。
On the other hand,
この動作が図7のタイムチャートに示されている。すなわち、V1(Φ1)、V2(Φ2)のORをとった信号に応じて三角波が形成される。このとき、各三角波間には、スペースaが生じ、これが、奇数LED及び偶数LEDの点灯タイミングにおいて、それぞれ順次1個ずつ点灯させるためのインタバルとなる。 This operation is shown in the time chart of FIG. That is, a triangular wave is formed according to a signal obtained by ORing V1 (Φ1) and V2 (Φ2). At this time, a space a is generated between the triangular waves, and this becomes an interval for sequentially lighting one by one at the lighting timing of the odd-numbered LED and the even-numbered LED.
この三角波に濃度信号を重ね合わせ、三角波における濃度信号より高いレベルの範囲が実際の点灯時間となり、階調信号線163に送るパルス波形を生成することができる。
By superimposing the density signal on this triangular wave, the range of the level higher than the density signal in the triangular wave becomes the actual lighting time, and a pulse waveform to be sent to the
また、図8は図3のLED駆動回路の動作タイミングチャートであり、図9は図3のLED駆動回路のLED発光状態を示す特性図である。ここでは、その詳細については省略する。 FIG. 8 is an operation timing chart of the LED drive circuit of FIG. 3, and FIG. 9 is a characteristic diagram showing the LED light emission state of the LED drive circuit of FIG. Here, the details are omitted.
次に、帯電装置108について詳述する。帯電装置108の帯電方式は、従来から公知のコロトロン、スコロトロンによる非接触方式を好ましく採用することができる。しかし、画像形成装置を小型化するためには、ロール型の接触帯電器を用いることが望ましい。画像形成装置100は、上記特定の電子写真感光体106を使用するとから、電子写真感光体106へのストレスが大きい接触帯電を用いた場合においても、特に優れた耐久性を示す。
Next, the charging
接触帯電方式は、感光体表面に接触させた導電性部材に電圧を印加することにより感光体表面を帯電させるものである。導電性部材の形状はブラシ状、ブレード状、ピン電極状、又はローラ状等の何れでもよいが、特にローラ状部材が好ましい。通常、ローラ状部材は外側から抵抗層とそれらを支持する弾性層と芯材から構成される。さらに必要に応じて抵抗層の外側に保護層を設けることができる。 In the contact charging method, the surface of the photosensitive member is charged by applying a voltage to a conductive member brought into contact with the surface of the photosensitive member. The shape of the conductive member may be any of a brush shape, a blade shape, a pin electrode shape, a roller shape, and the like, but a roller-like member is particularly preferable. Usually, the roller-shaped member is composed of a resistance layer, an elastic layer supporting them, and a core material from the outside. Furthermore, a protective layer can be provided outside the resistance layer as necessary.
ローラ状部材は、電子写真感光体106に接触させることにより特に駆動手段を有しなくとも電子写真感光体106と同じ周速度で回転し、帯電手段として機能する。しかし、ローラ部材に何らかの駆動手段を取り付け、電子写真感光体106とは異なる周速度で回転させ、帯電させてもよい。
The roller-shaped member rotates at the same peripheral speed as the electrophotographic
芯材の材質としては導電性を有するもので、一般には鉄、銅、真鍮、ステンレス、アルミニウム、ニッケル等が用いられる。また、その他導電性粒子等を分散した樹脂成形品等を用いることができる。弾性層の材質としては導電性又は半導電性を有するもので、一般にはゴム材に導電性粒子又は半導電性粒子を分散したものである。 The core material is conductive and generally used is iron, copper, brass, stainless steel, aluminum, nickel, or the like. In addition, a resin molded product in which conductive particles or the like are dispersed can be used. The material of the elastic layer has conductivity or semiconductivity, and generally is a material in which conductive particles or semiconductive particles are dispersed in a rubber material.
ゴム材としては、EPDM、ポリブタジエン、天然ゴム、ポリイソブチレン、SBR、CR、NBR、シリコーンゴム、ウレタンゴム、エピクロルヒドリンゴム、SBS、熱可塑性エラストマー、ノルボーネンゴム、フロロシリコーンゴム、エチレンオキシドゴム等が用いられる。 As the rubber material, EPDM, polybutadiene, natural rubber, polyisobutylene, SBR, CR, NBR, silicone rubber, urethane rubber, epichlorohydrin rubber, SBS, thermoplastic elastomer, norbornene rubber, fluorosilicone rubber, ethylene oxide rubber, etc. are used. .
導電性粒子又は半導電性粒子としては、カーボンブラック、亜鉛、アルミニウム、銅、鉄、ニッケル、クロム、チタニウム等の金属、ZnO−Al2O3、SnO2−Sb2O3、In2O3−SnO2、ZnO−TiO2、MgO−Al2O3、FeO−TiO2、TiO2、SnO2、Sb2O3、In2O3、ZnO、MgO等の金属酸化物が用いることができ、これらの材料は単独又は2種以上混合して用いてもよい。 Examples of conductive particles or semiconductive particles include carbon black, zinc, aluminum, copper, iron, nickel, chromium, titanium, and other metals, ZnO—Al 2 O 3 , SnO 2 —Sb 2 O 3 , In 2 O 3. Metal oxides such as —SnO 2 , ZnO—TiO 2 , MgO—Al 2 O 3 , FeO—TiO 2 , TiO 2 , SnO 2 , Sb 2 O 3 , In 2 O 3 , ZnO, and MgO can be used. These materials may be used alone or in combination of two or more.
抵抗層及び保護層の材質としては、結着樹脂に導電性粒子又は半導電性粒子を分散し、その抵抗を制御したもので、抵抗率としては、好ましくは103〜1014Ω・cm、より好ましくは105〜1012Ω・cm、さらに好ましくは107〜1012Ω・cmがよい。また、膜厚としては、好ましくは0.01〜1000μm、より好ましくは0.1〜500μm、さらに好ましくは0.5〜100μmがよい。 As the material of the resistance layer and the protective layer, conductive particles or semiconductive particles are dispersed in a binder resin and the resistance thereof is controlled. The resistivity is preferably 10 3 to 10 14 Ω · cm, More preferably, 10 5 to 10 12 Ω · cm, and even more preferably 10 7 to 10 12 Ω · cm. Moreover, as a film thickness, Preferably it is 0.01-1000 micrometers, More preferably, it is 0.1-500 micrometers, More preferably, 0.5-100 micrometers is good.
結着樹脂としては、アクリル樹脂、セルロース樹脂、ポリアミド樹脂、メトキシメチル化ナイロン、エトキシメチル化ナイロン、ポリウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリビニル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリチオフェン樹脂、PFA、FEP、PET等のポリオレフィン樹脂、スチレンブタジエン樹脂等が用いられる。 Binder resins include acrylic resin, cellulose resin, polyamide resin, methoxymethylated nylon, ethoxymethylated nylon, polyurethane resin, polycarbonate resin, polyester resin, polyethylene resin, polyvinyl resin, polyarylate resin, polythiophene resin, PFA, FEP Polyolefin resin such as PET, styrene butadiene resin or the like is used.
導電性粒子又は半導電性粒子としては、弾性層と同様のカーボンブラック、金属、金属酸化物が用いられる。また、必要に応じてヒンダードフェノール、ヒンダードアミン等の酸化防止剤、クレー、カオリン等の充填剤や、シリコーンオイル等の潤滑剤を添加することができる。 As the conductive particles or semiconductive particles, the same carbon black, metal, and metal oxide as the elastic layer are used. Further, if necessary, an antioxidant such as hindered phenol and hindered amine, a filler such as clay and kaolin, and a lubricant such as silicone oil can be added.
これらの層を形成する手段としてはブレードコーティング法、マイヤーバーコーティング法、スプレーコーティング法、浸漬コーティング法、ビードコーティング法、エアーナイフコーティング法、カーテンコーティング法等を用いることができる。 As a means for forming these layers, a blade coating method, a Meyer bar coating method, a spray coating method, a dip coating method, a bead coating method, an air knife coating method, a curtain coating method, or the like can be used.
これらの導電性部材を用いて電子写真感光体106を帯電させる際には、導電性部材に電圧を印加するが、印加電圧は直流電圧、又は直流電圧に交流電圧を重畳したものが好ましい。電圧の範囲としては、直流電圧は要求される感光体帯電電位に応じて正又は負の50〜2000Vが好ましく、特に100〜1500Vが好ましい。交流電圧を重畳する場合は、ピーク間電圧が好ましくは400〜1800V、より好ましくは800〜1600V、さらに好ましくは1200〜1600Vが好ましい。交流電圧の周波数は、好ましくは50〜20,000Hz、好ましくは100〜5,000Hzである。
When the electrophotographic
現像装置116で用いられる現像剤は、一成分系、二成分系のいずれであってもよく、また、正規現像剤、反転現像剤のいずれであってもよい。
The developer used in the developing
また、画像形成装置100は、電子写真感光体106上のトナー像を用紙126に直接転写するものであってもよく、電子写真感光体106上のトナー像を中間転写体に転写した後、さらに被転写媒体に転写する中間転写方式のものであってもよい。なお、中間転写体としては、図1に示した画像形成装置100では中間転写体としてベルト形状の中間転写ベルト122を用いているが、ドラム形状等の中間転写体を用いてもよい。
Further, the
更に、図1に示した画像形成装置100は、電子写真感光体106を少なくとも含んで構成されるプロセスカートリッジを備えるものであってもよい。かかるプロセスカートリッジを用いることによって、メンテナンスをより簡便に行うことができる。
Further, the
次に、第一の画像形成装置に搭載される第一の電子写真感光体について詳述する。図11〜12はそれぞれ第一の電子写真感光体の一例を示す模式断面図である。図11に示す電子写真感光体は、電荷発生材料を含有する層(電荷発生層5)と電荷輸送材料を含有する層(電荷輸送層6)とに機能が分離された感光層3を備えるものである。また、図12は、電荷発生材料と電荷輸送材料とを同一の層(単層型感光層8)に含有するものである。なお、感光層は、基本的には単層構造であっても、電荷発生層5と電荷輸送層6とに機能が分離された積層構造であってもよい。積層構造の場合、電荷発生層5と電荷輸送層6の積層順序はいずれが上層であってもよい。
Next, the first electrophotographic photosensitive member mounted on the first image forming apparatus will be described in detail. 11 to 12 are schematic sectional views showing examples of the first electrophotographic photosensitive member. The electrophotographic photosensitive member shown in FIG. 11 includes a
図11に示す電子写真感光体1は、導電性支持体2上に下引層4、電荷発生層5、電荷輸送層6、保護層7が順次積層された構造を有するものである。また、図12に示す電子写真感光体1は、導電性支持体2上に下引層4、単層型感光層8、保護層7が順次積層された構造を有するものである。なお、電子写真感光体1としては、下引層4がないものでもよい。
The
以下、図11を用いて本発明に係る第一の電子写真感光体について詳しく説明する。 Hereinafter, the first electrophotographic photosensitive member according to the present invention will be described in detail with reference to FIG.
導電性支持体2としては、アルミニウム、ニッケル、クロム、ステンレス鋼等の金属類;アルミニウム、チタニウム、ニッケル、クロム、ステンレス、金、バナジウム、酸化錫、酸化インジウム、ITO等の薄膜を設けたプラスチックフィルム等;導電性付与剤を塗布又は含浸させた紙及びプラスチックフィルム等が挙げられる。これらの導電性支持体は、ドラム状、シート状、プレート状等の何れの形状でもよい。
Examples of the
また、導電性支持体2として、金属パイプを用いる場合、その表面は素管のままであっても、事前に鏡面切削、エッチング、陽極酸化、粗切削、センタレス研削、サンドブラスト、ウエットホーニング、着色処理等の処理が行われていてもよい。金属パイプ表面を粗面化することにより可干渉光源を用いた場合に発生しうる感光体内での干渉光による木目状の濃度斑を防止することができる。
Further, when a metal pipe is used as the
下引層4は、積層構造からなる感光層3の帯電時において、導電性支持体2から感光層3への電荷の注入を阻止するとともに、感光層3を導電性支持体2に対して一体的に接着保持せしめる接着層としての作用、又は場合によっては導電性支持体2の光の反射防止作用等を付加させることができる。
The
下引層4の構成材料としては、ポリビニルブチラール等のアセタール樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、カゼイン、ポリアミド樹脂、セルロース樹脂、ゼラチン、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸樹脂、シリコーン樹脂、シリコーン−アルキッド樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂等の高分子樹脂化合物が挙げられる。さらに、ジルコニウムキレート化合物、チタニウムキレート化合物、アルミニウムキレート化合物、チタニウムアルコキシド化合物、有機チタニウム化合物、シランカップリング剤等の公知の材料を用いることもできる。
Constituent materials of the
また、電荷輸送性基を有する電荷輸送性樹脂やポリアニリン等の導電性樹脂等を用いることができる。これらの化合物は、単独若しくは複数の化合物の混合物又は重縮合物として用いることができる。中でも上層の塗布溶剤に不溶な樹脂が好ましく用いられ、特にフェノール樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂等が好ましく用いられる。さらに、ジルコニウムキレート化合物、シランカップリング剤は残留電位が低く環境による電位変化が少なく、また繰り返し使用による電位の変化が少ない等性能上優れている。 In addition, a charge transporting resin having a charge transporting group, a conductive resin such as polyaniline, or the like can be used. These compounds can be used alone or as a mixture or a polycondensate of a plurality of compounds. Of these, resins insoluble in the upper coating solvent are preferably used, and phenol resins, phenol-formaldehyde resins, melamine resins, urethane resins, epoxy resins, and the like are particularly preferably used. Further, zirconium chelate compounds and silane coupling agents are excellent in performance, such as low residual potential, little potential change due to environment, and little potential change due to repeated use.
シランカップリング剤としては、例えば、ビニルトリメトキシシラン、γ−メタクリルオキシプロピル−トリス(β−メトキシエトキシ)シラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルメトキシシラン、N,N−ビス(β−ヒドロキシエチル)−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−クロルプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。 Examples of the silane coupling agent include vinyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropyl-tris (β-methoxyethoxy) silane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, and γ-glycidoxypropyl. Trimethoxysilane, vinyltriacetoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, N-β- (aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-β- (aminoethyl) -Γ-aminopropylmethylmethoxysilane, N, N-bis (β-hydroxyethyl) -γ-aminopropyltriethoxysilane, γ-chloropropyltrimethoxysilane, and the like.
特に好ましく用いられるシランカップリング剤としては、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(2−メトキシエトキシシラン)、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、N−2−(アミノエチル)3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−2−(アミノエチル)3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−クロロプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。 Particularly preferred silane coupling agents are vinyltriethoxysilane, vinyltris (2-methoxyethoxysilane), 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 2- (3,4 -Epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, N-2- (aminoethyl) 3-aminopropyltrimethoxysilane, N-2- (aminoethyl) 3-aminopropylmethyldimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, N -Phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-chloropropyltrimethoxysilane and the like.
ジルコニウムキレート化合物としては、例えば、ジルコニウムブトキシド、ジルコニウムアセト酢酸エチル、ジルコニウムトリエタノールアミン、アセチルアセトネートジルコニウムブトキシド、アセト酢酸エチルジルコニウムブトキシド、ジルコニウムアセテート、ジルコニウムオキサレート、ジルコニウムラクテート、ジルコニウムホスホネート、オクタン酸ジルコニウム、ナフテン酸ジルコニウム、ラウリン酸ジルコニウム、ステアリン酸ジルコニウム、イソステアリン酸ジルコニウム、メタクリレートジルコニウムブトキシド、ステアレートジルコニウムブトキシド、イソステアレートジルコニウムブトキシド等が挙げられる。 Examples of the zirconium chelate compound include zirconium butoxide, zirconium zirconium acetoacetate, zirconium triethanolamine, acetylacetonate zirconium butoxide, ethyl acetoacetate butoxide, zirconium acetate, zirconium oxalate, zirconium lactate, zirconium phosphonate, zirconium octoate, Zirconium naphthenate, zirconium laurate, zirconium stearate, zirconium isostearate, methacrylate zirconium butoxide, stearate zirconium butoxide, isostearate zirconium butoxide and the like.
チタニウムキレート化合物としては、例えば、テトライソプロピルチタネート、テトラノルマルブチルチタネート、ブチルチタネートダイマー、テトラ(2−エチルヘキシル)チタネート、チタンアセチルアセトネート、ポリチタンアセチルアセトネート、チタンオクチレングリコレート、チタンラクテートアンモニウム塩、チタンラクテート、チタンラクテートエチルエステル、チタントリエタノールアミネート、ポリヒドロキシチタンステアレート等が挙げられる。 Examples of the titanium chelate compound include tetraisopropyl titanate, tetranormal butyl titanate, butyl titanate dimer, tetra (2-ethylhexyl) titanate, titanium acetylacetonate, polytitanium acetylacetonate, titanium octylene glycolate, and titanium lactate ammonium salt. , Titanium lactate, titanium lactate ethyl ester, titanium triethanolamate, polyhydroxy titanium stearate and the like.
アルミニウムキレート化合物としては、例えば、アルミニウムイソプロピレート、モノブトキシアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムブチレート、ジエチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムトリス(エチルアセトアセテート)等が挙げられる。 Examples of the aluminum chelate compound include aluminum isopropylate, monobutoxy aluminum diisopropylate, aluminum butyrate, diethyl acetoacetate aluminum diisopropylate, aluminum tris (ethyl acetoacetate) and the like.
下引層4中には感光体特性向上のために、導電性物質を含有させることができる。導電性物質としては、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化錫等の金属酸化物等が挙げられるが、所望の感光体特性が得られるのであれば、公知のいかなるものでも使用することができる。
The
上記金属酸化物には、表面処理を施すことができる。表面処理を施すことで、抵抗値の制御、分散性制御、感光体特性向上を図ることができる。表面処理剤としては、ジルコニウムキレート化合物、チタニウムキレート化合物、アルミニウムキレート化合物、チタニウムアルコキシド化合物、有機チタニウム化合物、シランカップリング剤等の公知の材料を用いることができる。これらの化合物は単独若しくは複数の化合物の混合物又は重縮合物として用いることができる。中でもシランカップリング剤は残留電位が低く環境による電位変化が少なく、また繰り返し使用による電位の変化が少なく、画質特性に優れる等性能上優れている。 The metal oxide can be subjected to a surface treatment. By performing the surface treatment, resistance value control, dispersibility control, and improvement in photoreceptor characteristics can be achieved. As the surface treatment agent, known materials such as a zirconium chelate compound, a titanium chelate compound, an aluminum chelate compound, a titanium alkoxide compound, an organic titanium compound, and a silane coupling agent can be used. These compounds can be used alone or as a mixture or a polycondensate of a plurality of compounds. Among them, the silane coupling agent is excellent in performance such as low residual potential, little potential change due to environment, little potential change due to repeated use, and excellent image quality characteristics.
シランカップリング剤、ジルコニウムキレート化合物、チタニウムキレート化合物、アルミニウムキレート化合物としては、例えば、前述した例と同じ物質が挙げられる。 Examples of the silane coupling agent, zirconium chelate compound, titanium chelate compound, and aluminum chelate compound include the same substances as those described above.
表面処理方法は公知の方法であればいかなる方法でも使用可能であるが、乾式法又は湿式法を用いることができる。 As the surface treatment method, any known method can be used, but a dry method or a wet method can be used.
乾式法にて表面処理を施す場合には金属酸化物微粒子をせん断力の大きなミキサ等で攪拌しながら、直接又は有機溶媒に溶解させたシランカップリング剤を滴下、乾燥空気や窒素ガスとともに噴霧させることによって均一に処理される。添加又は噴霧する際には溶剤の沸点以下の温度で行われることが好ましい。溶剤の沸点以上の温度で噴霧すると、均一に攪拌される前に溶剤が蒸発し、シランカップリング剤が局部的にかたまってしまい均一な処理ができにくくなる傾向がある。添加又は噴霧した後、さらに100℃以上で焼き付けを行うことができる。焼き付けは所望の電子写真特性が得られる温度、時間であれば任意の範囲で実施できる。 When surface treatment is performed by a dry method, a silane coupling agent dissolved directly or in an organic solvent is dropped and sprayed with dry air or nitrogen gas while stirring the metal oxide fine particles with a mixer having a large shearing force. Can be processed uniformly. The addition or spraying is preferably performed at a temperature below the boiling point of the solvent. When spraying at a temperature equal to or higher than the boiling point of the solvent, the solvent evaporates before being uniformly stirred, and the silane coupling agent tends to locally accumulate, making uniform treatment difficult. After addition or spraying, baking can be performed at 100 ° C. or higher. Baking can be carried out in an arbitrary range as long as the temperature and time allow the desired electrophotographic characteristics to be obtained.
湿式法としては、金属酸化物微粒子を溶剤中に攪拌、超音波、サンドミルやアトライター、ボールミル等を用いて分散し、シランカップリング剤溶液を添加し攪拌又は分散したのち、溶剤除去することで均一に処理される。溶剤は蒸留により留去される。ろ過による除去方法では未反応のシランカップリング剤が流出しやすく、所望の特性を得るためのシランカップリング剤量をコントロールし難くなる傾向がある。溶剤除去後にはさらに100℃以上で焼き付けを行うことができる。焼き付けは所望の電子写真特性が得られる温度、時間であれば任意の範囲で実施できる。湿式法においては、金属酸化物微粒子に含有される水分を除去するために、表面処理に用いる溶剤中で攪拌加熱しながら除去する方法、溶剤と共沸させて除去する方法を適用することもできる。 As a wet method, metal oxide fine particles are dispersed in a solvent using stirring, ultrasonic waves, a sand mill, an attritor, a ball mill, etc., and after adding or stirring or dispersing a silane coupling agent solution, the solvent is removed. Uniformly processed. The solvent is distilled off by distillation. In the removal method by filtration, unreacted silane coupling agent tends to flow out, and the amount of silane coupling agent for obtaining desired characteristics tends to be difficult to control. After removing the solvent, baking can be performed at 100 ° C. or higher. Baking can be carried out in an arbitrary range as long as the temperature and time allow the desired electrophotographic characteristics to be obtained. In the wet method, in order to remove moisture contained in the metal oxide fine particles, a method of removing with stirring and heating in a solvent used for surface treatment or a method of removing by azeotropy with a solvent can be applied. .
下引層4中の金属酸化物微粒子に対するシランカップリング剤の量は、所望の電子写真特性が得られる量であればいかなる量でもよい。
The amount of the silane coupling agent relative to the metal oxide fine particles in the
下引層4中に用いられる金属酸化物微粒子と樹脂との割合は、所望の電子写真特性が得られる割合であれば任意に設定できる。
The ratio of the metal oxide fine particles and the resin used in the
下引層4中には、光散乱性の向上等の目的により、各種の有機もしくは無機微粉末を混合することができる。特に、酸化チタン、酸化亜鉛、硫化亜鉛、鉛白、リトポン等の白色顔料やアルミナ、炭酸カルシウム、硫酸バリウム等の体質顔料としての無機顔料やポリテトラフルオロエチレン樹脂粒子、ベンゾグアナミン樹脂粒子、スチレン樹脂粒子等が有効である。添加微粉末の粒径は、0.01〜2μmが好ましい。微粉末は必要に応じて添加されるが、添加される場合には下引層4の固形分全量に対して、質量比で10〜80質量%より好ましくは30〜70質量%添加される。
Various organic or inorganic fine powders can be mixed in the
下引層4は、上述した材料を所定の溶媒に溶解及び/又は分散させた下引層形成用塗布液を導電性支持体上に塗布し乾燥することによって形成することができる。
The
また、下引層形成用塗布液には、電気特性向上、環境安定性向上、画質向上のために種々の添加物を用いることができる。 Various additives can be used in the coating liquid for forming the undercoat layer in order to improve electrical characteristics, environmental stability, and image quality.
添加物としては、クロラニル、ブロモアニル、アントラキノン等のキノン系化合物、テトラシアノキノジメタン系化合物、2,4,7−トリニトロフルオレノン、2,4,5,7−テトラニトロ−9−フルオレノン等のフルオレノン化合物、2−(4−ビフェニル)−5−(4−t−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾールや2,5−ビス(4−ナフチル)−1,3,4−オキサジアゾール、2,5−ビス(4−ジエチルアミノフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール等のオキサジアゾール系化合物、キサントン系化合物、チオフェン化合物、3,3’,5,5’−テトラ−t−ブチルジフェノキノン等のジフェノキノン化合物等の電子輸送性物質、多環縮合系、アゾ系等の電子輸送性顔料等を含有させることも有効である。電子輸送性物質や電子輸送性顔料は公知のものならなんでも使用できる。 Additives include quinone compounds such as chloranil, bromoanil and anthraquinone, tetracyanoquinodimethane compounds, fluorenones such as 2,4,7-trinitrofluorenone and 2,4,5,7-tetranitro-9-fluorenone Compounds, 2- (4-biphenyl) -5- (4-t-butylphenyl) -1,3,4-oxadiazole and 2,5-bis (4-naphthyl) -1,3,4-oxadi Azoles, oxadiazole compounds such as 2,5-bis (4-diethylaminophenyl) -1,3,4-oxadiazole, xanthone compounds, thiophene compounds, 3,3 ′, 5,5′-tetra- It is also effective to include an electron transporting substance such as a diphenoquinone compound such as t-butyldiphenoquinone, an electron transporting pigment such as a polycyclic condensation system or an azo group. Any known electron transporting substance or electron transporting pigment can be used.
下引層形成用塗布液の調製において、前述したような導電性物質や光散乱物質等の微粉末を混入させる場合には樹脂成分を溶解した溶液中に微粉末添加して分散処理が行われる。微粉末を樹脂中に分散させる方法としては、ロールミル、ボールミル、振動ボールミル、アトライター、サンドミル、コロイドミル、ペイントシェーカー等の方法を用いることができる。さらに、この下引層4を設けるときに用いる塗布方法としては、ブレードコーティング法、ワイヤーバーコーティング法、スプレーコーティング法、浸漬コーティング法、ビードコーティング法、エアーナイフコーティング法、カーテンコーティング法等の通常の方法を用いることができる。
In the preparation of the coating solution for forming the undercoat layer, when a fine powder such as a conductive substance or a light scattering substance as described above is mixed, a dispersion treatment is performed by adding the fine powder to the solution in which the resin component is dissolved. . As a method for dispersing the fine powder in the resin, methods such as a roll mill, a ball mill, a vibration ball mill, an attritor, a sand mill, a colloid mill, and a paint shaker can be used. Further, as the coating method used when the
下引層4の膜厚は、好ましくは0.01〜50μm、より好ましくは0.05〜30μmが適当である。
The thickness of the
次に電荷発生層5について説明する。電荷発生層5は既知の電荷発生材料及び結着樹脂を含んで構成される。
Next, the
結着樹脂としては、広範な絶縁性樹脂から選択することができる、また、ポリ−N−ビニルカルバゾール、ポリビニルアントラセン、ポリビニルピレン、ポリシラン等の有機光導電性ポリマーから選択することもできる。好ましい結着樹脂としては、ポリビニルブチラール樹脂、ポリアリレート樹脂(ビスフェノールAとフタル酸の重縮合体等)、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、フェノキシ樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、ポリビニルピリジン樹脂、セルロース樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、カゼイン、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルピロリドン樹脂等の絶縁性樹脂を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。これらの結着樹脂は単独又は2種以上混合して用いることができる。 The binder resin can be selected from a wide range of insulating resins, and can also be selected from organic photoconductive polymers such as poly-N-vinylcarbazole, polyvinylanthracene, polyvinylpyrene, and polysilane. Preferred binder resins include polyvinyl butyral resin, polyarylate resin (polycondensate of bisphenol A and phthalic acid, etc.), polycarbonate resin, polyester resin, phenoxy resin, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, polyamide resin, acrylic resin. Insulating resins such as polyacrylamide resin, polyvinyl pyridine resin, cellulose resin, urethane resin, epoxy resin, casein, polyvinyl alcohol resin, polyvinyl pyrrolidone resin can be mentioned, but are not limited thereto. These binder resins can be used alone or in combination of two or more.
電荷発生材料は、既知のもの全て使用することができるが、特に金属及び無金属フタロシアニン顔料が好ましい。その中でも、特定の結晶を有するヒドロキシガリウムフタロシアニン、クロロガリウムフタロシアニン、ジクロロスズフタロシアニン、チタニルフタロシアニンが特に好ましい。 Any known charge generating material can be used, but metal and metal-free phthalocyanine pigments are particularly preferred. Among these, hydroxygallium phthalocyanine, chlorogallium phthalocyanine, dichlorotin phthalocyanine, and titanyl phthalocyanine having specific crystals are particularly preferable.
電荷発生層5は、上述した材料を所定の溶媒に溶解及び/又は分散させた電荷発生層形成用塗布液を導電性支持体2上に塗布し乾燥することによって形成することができる。
The
電荷発生層形成用塗布液における電荷発生材料と結着樹脂の配合比(質量比)は、10:1〜1:10の範囲が好ましい。またこれらを分散させる方法としてはボールミル分散法、アトライター分散法、サンドミル分散法等の通常の方法を用いることができる。この際、分散によってその結晶型が変化しない条件が必要とされる。さらにこの分散の際、粒子を好ましくは0.5μm以下、より好ましくは0.3μm以下、さらに好ましくは0.15μm以下の粒子サイズにすることが有効である。 The blending ratio (mass ratio) of the charge generating material and the binder resin in the charge generating layer forming coating solution is preferably in the range of 10: 1 to 1:10. In addition, as a method for dispersing these, usual methods such as a ball mill dispersion method, an attritor dispersion method, and a sand mill dispersion method can be used. At this time, a condition that the crystal type does not change due to dispersion is required. Further, at the time of this dispersion, it is effective that the particles have a particle size of preferably 0.5 μm or less, more preferably 0.3 μm or less, and further preferably 0.15 μm or less.
さらに、顔料の分散安定性や、光感度を増す目的又は電気特性を安定化させる目的で後述する式(I−1)で示される化合物を用いて顔料を処理したものを用いてもよいし、顔料の分散溶液に加えてもよい。 Further, pigment dispersion stability, pigment treated with a compound represented by the formula (I-1) described later for the purpose of increasing photosensitivity or stabilizing electrical properties may be used, It may be added to the pigment dispersion.
また、これらの分散に用いる溶剤としては、メタノール、エタノール、n−プロパノール、n−ブタノール、ベンジルアルコール、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、酢酸n−ブチル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、メチレンクロライド、クロロホルム、クロルベンゼン、トルエン等の通常の有機溶剤を単独又は2種以上混合して用いることができる。 Moreover, as a solvent used for these dispersions, methanol, ethanol, n-propanol, n-butanol, benzyl alcohol, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, methyl acetate, n-butyl acetate, dioxane, Ordinary organic solvents such as tetrahydrofuran, methylene chloride, chloroform, chlorobenzene, and toluene can be used alone or in admixture of two or more.
また、電荷発生層5を設けるときに用いる塗布方法としては、ブレードコーティング法、マイヤーバーコーティング法、スプレーコーティング法、浸漬コーティング法、ビードコーティング法、エアーナイフコーティング法、カーテンコーティング法等の通常の方法を用いることができる。
In addition, as a coating method used when the
電荷発生層5の膜厚は、好ましくは0.1〜5μm、より好ましくは0.2〜2.0μmである。
The film thickness of the
電荷輸送層6としては、公知の技術によって形成されたものを使用できる。それらの電荷輸送層6は、電荷輸送材料と結着樹脂を含有して形成されるか、又は高分子電荷輸送材料を含有して形成される。
As the
電荷輸送材料としては、p−ベンゾキノン、クロラニル、ブロマニル、アントラキノン等のキノン系化合物、テトラシアノキノジメタン系化合物、2,4,7−トリニトロフルオレノン等のフルオレノン化合物、キサントン系化合物、ベンゾフェノン系化合物、シアノビニル系化合物、エチレン系化合物等の電子輸送性化合物、トリアリールアミン系化合物、ベンジジン系化合物、アリールアルカン系化合物、アリール置換エチレン系化合物、スチルベン系化合物、アントラセン系化合物、ヒドラゾン系化合物等の正孔輸送性化合物が挙げられる。また、これらの電荷輸送材料は単独又は2種以上混合して用いることができる。 Examples of charge transport materials include quinone compounds such as p-benzoquinone, chloranil, bromanyl, anthraquinone, tetracyanoquinodimethane compounds, fluorenone compounds such as 2,4,7-trinitrofluorenone, xanthone compounds, benzophenone compounds , Electron transport compounds such as cyanovinyl compounds and ethylene compounds, triarylamine compounds, benzidine compounds, arylalkane compounds, aryl-substituted ethylene compounds, stilbene compounds, anthracene compounds, hydrazone compounds, etc. Examples thereof include pore transporting compounds. These charge transport materials can be used alone or in combination of two or more.
結着樹脂としては、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、塩化ビニリデン−アクリロニトリル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体、シリコーン樹脂、シリコン−アルキッド樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、スチレン−アルキッド樹脂や、ポリ−N−ビニルカルバゾール、ポリシラン、特開平8−176293号公報や特開平8−208820号公報に示されているポリエステル系の電荷輸送性高分子を用いることもできる。 As the binder resin, polycarbonate resin, polyester resin, methacrylic resin, acrylic resin, polyvinyl chloride resin, polyvinylidene chloride resin, polystyrene resin, polyvinyl acetate resin, styrene-butadiene copolymer, vinylidene chloride-acrylonitrile copolymer, Vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, vinyl chloride-vinyl acetate-maleic anhydride copolymer, silicone resin, silicon-alkyd resin, phenol-formaldehyde resin, styrene-alkyd resin, poly-N-vinylcarbazole, polysilane, Polyester-based charge transporting polymers disclosed in JP-A-8-176293 and JP-A-8-208820 can also be used.
電荷輸送層6は、上記の電荷輸送材料及び結着樹脂を所定の溶媒に溶解及び/又は分散させた電荷輸送層形成用塗布液を、電荷発生層5上に塗布し熱風乾燥することによって形成することができる。
The
さらに、電荷輸送層形成用塗布液を設けるときに用いる溶剤としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、クロルベンゼン等の芳香族炭化水素類、アセトン、2−ブタノン等のケトン類、塩化メチレン、クロロホルム、塩化エチレン等のハロンゲン化脂肪族炭化水素類、テトラヒドロフラン、エチルエーテル等の環状もしくは直鎖状のエーテル類等通常の有機溶剤を単独又は2種以上混合して用いることができる。 Furthermore, as a solvent used when providing the coating liquid for forming the charge transport layer, aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene and chlorobenzene, ketones such as acetone and 2-butanone, methylene chloride, chloroform and chloride Usual organic solvents such as halogenated aliphatic hydrocarbons such as ethylene and cyclic or linear ethers such as tetrahydrofuran and ethyl ether can be used alone or in admixture of two or more.
塗布方法としては、ブレードコーティング法、マイヤーバーコーティング法、スプレーコーティング法、浸漬コーティング法、ビードコーティング法、エアーナイフコーティング法、カーテンコーティング法等の通常の方法を用いることができる。 As a coating method, a normal method such as a blade coating method, a Meyer bar coating method, a spray coating method, a dip coating method, a bead coating method, an air knife coating method, or a curtain coating method can be used.
電荷輸送層6の膜厚は、好ましくは5〜50μm、より好ましくは15〜35μmである。
The film thickness of the
電子写真装置中で発生するオゾンや酸化性ガス、或いは光・熱による感光体の劣化を防止する目的で、感光層中に酸化防止剤・光安定剤・熱安定剤等の添加剤を添加することができる。例えば、酸化防止剤としては、ヒンダードフェノール、ヒンダードアミン、パラフェニレンジアミン、アリールアルカン、ハイドロキノン、スピロクロマン、スピロインダノン及びそれらの誘導体、有機硫黄化合物、有機リン化合物等が挙げられる。光安定剤としては、例えば、ベンゾフェノン、ベンゾアゾール、ジチオカルバメート、テトラメチルピペン等の誘導体が挙げられる Add additives such as antioxidants, light stabilizers, heat stabilizers, etc. to the photosensitive layer for the purpose of preventing deterioration of the photoreceptor due to ozone, oxidizing gas, or light / heat generated in the electrophotographic apparatus. be able to. For example, examples of the antioxidant include hindered phenol, hindered amine, paraphenylenediamine, arylalkane, hydroquinone, spirochroman, spiroidanone and their derivatives, organic sulfur compounds, and organic phosphorus compounds. Examples of the light stabilizer include derivatives such as benzophenone, benzoazole, dithiocarbamate, and tetramethylpipen.
次に、保護層7について説明する。保護層7は結着樹脂を含んで構成され、電荷輸送性化合物を少なくとも一種以上含有する三次元架橋したケイ素樹脂を含むことが好ましく、特に一般式(I−1)で示される電荷輸送性有機ケイ素化合物の1種以上からなる硬化膜が強度の点で優れるので好ましい。
F[−D−A]b・・・(I−1)
ここで、式(I−1)中、Fは電荷輸送性化合物から誘導される有機基を表し、Dは2価の基(可とう性サブユニット)を表し、AはSi(OR2)a(R1)3−aで表される加水分解性を有する置換ケイ素基を表し、bは1〜4の整数を表す。但し、R1は水素原子、アルキル基、及び置換又は未置換のアリール基からなる群より選ばれる1種を表し、R2は水素、アルキル基、及びトリアルキルシリル基からなる群より選ばれる1種を表し、aは1〜3の整数を表す。
Next, the
F [−D−A] b (I-1)
Here, in formula (I-1), F represents an organic group derived from a charge transporting compound, D represents a divalent group (flexible subunit), and A represents Si (OR 2 ) a. (R 1 ) A hydrolyzable substituted silicon group represented by 3-a is represented, and b represents an integer of 1 to 4. However, R 1 represents one selected from the group consisting of a hydrogen atom, an alkyl group, and a substituted or unsubstituted aryl group, R 2 represents hydrogen, an alkyl group, and selected from the group consisting of
なお、Fが示す電荷輸送性化合物は、光機能性化合物(正孔又は電子からなる光キャリア輸送能を有する化合物)である。 Note that the charge transporting compound represented by F is a photofunctional compound (a compound having a photocarrier transporting ability composed of holes or electrons).
上記一般式(I−1)中、Fで表される有機基としては、正孔又は電子からなる光キャリア輸送能を有するものであれば特に制限されず、従来の電荷輸送物質が有している構造をそのまま有するものであればよい。具体的には、トリアリールアミン系化合物、ベンジジン系化合物、アリールアルカン系化合物、アリール置換エチレン系化合物、スチルベン系化合物、アントラセン系化合物、ヒドラゾン系化合物等の正孔輸送性を有する化合物の骨格、及び、キノン系化合物、フルオレノン化合物、キサントン系化合物、ベンゾフェノン系化合物、シアノビニル系化合物、エチレン系化合物等の電子輸送性を有する化合物の骨格を有する化合物を用いることができる。 In the general formula (I-1), the organic group represented by F is not particularly limited as long as it has a photocarrier transport ability composed of holes or electrons, and has a conventional charge transport material. What is necessary is just to have a structure as it is. Specifically, a skeleton of a compound having a hole transporting property such as a triarylamine compound, a benzidine compound, an arylalkane compound, an aryl-substituted ethylene compound, a stilbene compound, an anthracene compound, or a hydrazone compound, and A compound having a skeleton of a compound having an electron transporting property such as a quinone compound, a fluorenone compound, a xanthone compound, a benzophenone compound, a cyanovinyl compound, or an ethylene compound can be used.
一般式(I−1)中、−Si(OR2)a(R1)3−aで表される加水分解性を有する置換ケイ素基は、隣接する他の置換ケイ素基があると、−Si−基の部分で互いに架橋反応を起こし、隣り合う−Si−基の間に酸素原子が架橋した−Si−O−Si−の結合を3次元的に形成する。即ち、この置換ケイ素基は、いわゆる無機ガラス質ネットワークを形成する役割を担う。 In the general formula (I-1), when the substituted silicon group having hydrolyzability represented by —Si (OR 2 ) a (R 1 ) 3-a is adjacent to another substituted silicon group, —Si -A cross-linking reaction is caused at the group portion, and -Si-O-Si- bonds in which oxygen atoms are cross-linked between adjacent -Si- groups are three-dimensionally formed. That is, this substituted silicon group plays a role of forming a so-called inorganic glassy network.
一般式(I−1)中、Dは、具体的には、光電特性を付与するためのFの部位と、3次元的な無機ガラス質ネットワークの構築に寄与するAとを結びつける働きを担う2価の基である。また、Dは、堅い反面もろさも有する無機ガラス質ネットワークの部分に適度な可とう性を付与し、膜の機械的強靱さを向上させる働きを担う構造を表す。 In general formula (I-1), D is specifically responsible for linking the F portion for imparting photoelectric properties with A that contributes to the construction of a three-dimensional inorganic glassy network. Is a valent group. Further, D represents a structure that plays a role of imparting appropriate flexibility to the portion of the inorganic glassy network that is hard but brittle and improves the mechanical toughness of the film.
Dとして具体的には、−ClH2l−、−CmH2m−2−、−CnH2n−4−で表わされる2価の炭化水素基(ここで、lは1〜15の整数を表し、mは2〜15の整数を表し、nは3〜15の整数を表す)、−COO−、−S−、−O−、−CH2−C6H4−、−N=CH−、−(C6H4)−(C6H4)−、及び、これらの特性基を任意に組み合わせた構造を有する特性基、更にはこれらの特性基の構成原子を他の置換基と置換したもの等が挙げられる。 Specifically, D is a divalent hydrocarbon group represented by —C 1 H 2l —, —C m H 2m-2 —, or —C n H 2n-4 — (wherein l is 1 to 15). represents an integer, m is an integer of 2 to 15, n represents an integer of 3~15), - COO -, - S -, - O -, - CH 2 -C 6 H 4 -, - n = CH—, — (C 6 H 4 ) — (C 6 H 4 ) —, and a characteristic group having a structure in which these characteristic groups are arbitrarily combined, and further, the constituent atoms of these characteristic groups are substituted with other substituents. And the like.
一般式(I−1)中、bは2以上であることが好ましい。bが2以上であると、一般式(I−1)で表される電荷輸送物質中にSi原子を2つ以上含むことになり、無機ガラス質ネットワークを形成し易くなり、機械的強度が向上する。 In general formula (I-1), b is preferably 2 or more. When b is 2 or more, the charge transport material represented by the general formula (I-1) contains two or more Si atoms, so that an inorganic glassy network is easily formed, and mechanical strength is improved. To do.
一般式(I−1)で表される化合物としては、下記一般式(I−2)で表される化合物が好ましい。下記一般式(I−2)で表わされる化合物は、正孔輸送能を有する化合物(正孔輸送物資)であり、これを層中に含有させることで、かかる層の電気特性と機械強度特性の向上を図ることができる。 As a compound represented by general formula (I-1), the compound represented by the following general formula (I-2) is preferable. The compound represented by the following general formula (I-2) is a compound having a hole transporting ability (hole transporting material), and by incorporating this in the layer, the electrical properties and mechanical strength properties of the layer can be improved. Improvements can be made.
一般式(I−2)中、Ar1、Ar2、Ar3及びAr4は同一でも異なっていてもよく、それぞれ置換又は未置換のアリール基を表し、Ar5は置換若しくは未置換のアリール基又はアリーレン基を表し、kは0又は1を表し、Ar1〜Ar5のうちの1〜4つの特性基は下記一般式(I−3)で表される構造を有する。 In general formula (I-2), Ar 1 , Ar 2 , Ar 3 and Ar 4 may be the same or different and each represents a substituted or unsubstituted aryl group, and Ar 5 represents a substituted or unsubstituted aryl group. Or, it represents an arylene group, k represents 0 or 1, and 1 to 4 characteristic groups of Ar 1 to Ar 5 have a structure represented by the following general formula (I-3).
−Y−Si(OR2)aR1 3−a・・・(I−3)
一般式(I−3)中、a、R1及びR2はそれぞれ式(I−1)中のa、R1及びR2と同義であり、Yは2価の基を表す。
—Y—Si (OR 2 ) a R 1 3-a (I-3)
In the general formula (I-3), a, R 1 and R 2 are a in each formula (I-1) in a R 1 and R 2 synonymous, Y represents a divalent group.
ここで、Yとして具体的には、−ClH2l−、−CmH2m−2−、−CnH2n−4−で表わされる2価の炭化水素基(ここで、lは1〜15の整数を表し、mは2〜15の整数を表し、nは3〜15の整数を表す)、置換又は未置換の2価のアリール基、−N=CH−、−O−、及び、−COO−からなる群より選択される少なくとも1種を含有する2価の基を表す。また、Yは、上記の群から選択される2価の基を任意に組み合わせた構造を有する特性基であってもよい。 Here, Y is specifically a divalent hydrocarbon group represented by —C 1 H 2l —, —C m H 2m-2 —, or —C n H 2n-4 — (where l is 1 Represents an integer of -15, m represents an integer of 2 to 15, and n represents an integer of 3 to 15), a substituted or unsubstituted divalent aryl group, -N = CH-, -O-, and , Represents a divalent group containing at least one selected from the group consisting of —COO—. Y may be a characteristic group having a structure in which divalent groups selected from the above groups are arbitrarily combined.
上記一般式(I−2)中のAr1〜Ar5としては、下記式(I−4)〜(I−10)のうちのいずれかであることが好ましい。 Ar 1 to Ar 5 in the general formula (I-2) are preferably any of the following formulas (I-4) to (I-10).
ここで、式(I−4)〜(I−10)中、R6、R7及びR8は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルキル基又は炭素数1〜4のアルコキシ基で置換されたフェニル基、未置換のフェニル基、及び炭素数7〜10のアラルキル基からなる群より選ばれる1種を表す。また、R9は、水素原子、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基、及びハロゲン原子からなる群より選ばれる1種を表す。また、Xは一般式(I−3)で表される構造を有する特性基を表し、m及びsはそれぞれ0又は1を表し、tは1〜3の整数を表す。 Here, in formulas (I-4) to (I-10), R 6 , R 7 and R 8 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or an alkyl having 1 to 4 carbon atoms. 1 type chosen from the group which consists of a phenyl group substituted by a group or a C1-C4 alkoxy group, an unsubstituted phenyl group, and a C7-C10 aralkyl group. R 9 represents one selected from the group consisting of a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, and a halogen atom. X represents a characteristic group having a structure represented by the general formula (I-3), m and s each represents 0 or 1, and t represents an integer of 1 to 3.
ここで、式(I−10)中のArとしては、下記式(I−11)又は(I−12)で表されるものが好ましい。 Here, as Ar in Formula (I-10), what is represented by following formula (I-11) or (I-12) is preferable.
式(I−11)、(I−12)中、R10及びR11はそれぞれ先に述べたR9と同義である。また、tは1〜3の整数を表す。 In formulas (I-11) and (I-12), R 10 and R 11 have the same meanings as R 9 described above. T represents an integer of 1 to 3.
また、式(I−10)中のZとしては、下記式(I−11)、(I−12)で表されるもののうちtが0のものが好ましい。 Moreover, as Z in Formula (I-10), t is 0 among what is represented by following formula (I-11) and (I-12).
また、先に述べたように、式(I−4)〜(I−10)中、Xは一般式(I−3)で表される構造を有する特性基を表す。その特性基中のYとしては、先に述べた−ClH2l−、−CmH2m−2−、−CnH2n−4−で表わされる2価の炭化水素基(ここで、lは1〜15の整数を表し、mは2〜15の整数を表し、nは3〜15の整数を表す)、−N=CH−、−O−、−COO−の他に、−S−、−(CH)β−(βは1〜10の整数を表す)、先に述べた一般式(I−11)、先に述べた一般式(I−12)、下記一般式(I−13)及び(I−14)で表される特性基が挙げられる。 Moreover, as described above, in formulas (I-4) to (I-10), X represents a characteristic group having a structure represented by general formula (I-3). Y in the characteristic group is a divalent hydrocarbon group represented by -C 1 H 21- , -C m H 2m -2 or -C n H 2n-4- (wherein, l represents an integer of 1 to 15, m represents an integer of 2 to 15, and n represents an integer of 3 to 15), -N = CH-, -O-, -COO-, -S -,-(CH) β- (β represents an integer of 1 to 10), general formula (I-11) described above, general formula (I-12) described above, general formula (I- 13) and the characteristic group represented by (I-14).
ここで、式(I−14)中、y及びzはそれぞれ1〜5の整数を表し、tは1〜3の整数を表し、先に述べたようにR9は水素原子、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基、ハロゲン原子からなる群より選ばれる1種を表す。 Here, in formula (I-14), y and z each represent an integer of 1 to 5, t represents an integer of 1 to 3, and as described above, R 9 represents a hydrogen atom, a carbon number of 1 to 1 type chosen from the group which consists of a 4 alkyl group, a C1-C4 alkoxy group, and a halogen atom.
また、先に述べたように、式(I−2)中のAr5は置換又は未置換のアリール基又はアリーレン基を表わすが、k=0の時には、表4に示す式(I−15)〜(I−19)の何れかに当てはまるものが好ましく、更には、k=1の時には、表5に示す式(I−20)〜(I−24)の何れかに当てはまるものがより好ましい。 As described above, Ar 5 in formula (I-2) represents a substituted or unsubstituted aryl group or arylene group. When k = 0, formula (I-15) shown in Table 4 To (I-19) is preferable, and moreover, when k = 1, it is more preferable to apply to any of formulas (I-20) to (I-24) shown in Table 5.
また、式(I−2)中のAr5が、表4に示す式(I−15)〜(I−19)の何れか、更には、表5に示す式(I−20)〜(I−24)の何れかの構造をとる場合には、式(I−19)及び(I−24)中のZは、下記一般式(I−25)〜(I−32)からなる群より選択される1種であることが好ましい。
−(CH2)q− (I−25)
−(CH2CH2O)r− (I−26)
Ar 5 in formula (I-2) is any one of formulas (I-15) to (I-19) shown in Table 4, and further formulas (I-20) to (I-20) shown in Table 5. In the case of taking any structure of -24), Z in the formulas (I-19) and (I-24) is selected from the group consisting of the following general formulas (I-25) to (I-32) It is preferable that it is 1 type.
- (CH 2) q - ( I-25)
- (CH 2 CH 2 O) r - (I-26)
ここで、式(I−31)〜(I−32)中、R12及びR13はそれぞれ水素原子、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基及びハロゲン原子からなる群より選ばれる1種を表し、Wは2価の基を表し、q及びrはそれぞれ1〜10の整数を表し、tは1〜2の整数、をそれぞれ表す。 Here, in formulas (I-31) to (I-32), R 12 and R 13 are each a group consisting of a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, and a halogen atom. 1 represents a divalent group, q and r each represent an integer of 1 to 10, and t represents an integer of 1 to 2, respectively.
上記式(I−31)及び(I−32)中のWとしては、下記(I−31)〜(I−41)で表される2価の基のうちのいずれかであることが好ましい。なお、式(I−40)中、uは0〜3の整数を表す。 W in the formulas (I-31) and (I-32) is preferably any one of divalent groups represented by the following (I-31) to (I-41). In formula (I-40), u represents an integer of 0 to 3.
−CH2− ・・・(I−33)
−C(CH3)2− ・・・(I−34)
−O− ・・・(I−35)
−S− ・・・(I−36)
−C(CF3)2− ・・・(I−37)
−Si(CH3)2− ・・・(I−38)
—CH 2 — (I-33)
-C (CH 3) 2 - ··· (I-34)
-O- (I-35)
-S- (I-36)
-C (CF 3 ) 2- (I-37)
—Si (CH 3 ) 2 — (I-38)
更に、一般式(I−1)で表される電荷輸送物質は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を任意に組み合わせて併用してもよい。また、一般式(I−1)で表される電荷輸送物質と共に、硬化膜の機械的強度を更に向上させる目的で、下記一般式(II)で表される化合物を併用してもよい。 Furthermore, the charge transport material represented by the general formula (I-1) may be used alone or in combination of two or more. In addition to the charge transport material represented by the general formula (I-1), a compound represented by the following general formula (II) may be used in combination for the purpose of further improving the mechanical strength of the cured film.
B{−A}γ ・・・(II)
ここで、Bは2価の有機基を表し、AはSi(OR2)a(R1)3−aで表される加水分解性を有する置換ケイ素化合物を表す。なお、Bで表される2価の有機基としては、枝分かれを含んでもよい2価以上の炭化水素基、2価以上のフェニル基、及び、−NH−、から選ばれる基の少なくとも1種、又はこれらの組み合わせから構成される。また、Aで表される置換ケイ素化合物において、a、R1及びR2はそれぞれ先に述べた式(I−1)中のa、R1及びR2と同義であり、γは2以上の整数を表す。
B {−A} γ (II)
Here, B represents a divalent organic group, and A represents a substituted silicon compound having hydrolyzability represented by Si (OR 2 ) a (R 1 ) 3-a . The divalent organic group represented by B is at least one group selected from a divalent or higher valent hydrocarbon group, a divalent or higher valent phenyl group, and -NH-, which may include a branch, Or it consists of these combination. Further, the substituted silicon compound represented by A, a, a in R 1 and R 2 mentioned respective destination formula (I-1), has the same meaning as R 1 and R 2,
一般式(II)で表される化合物は、先に述べた加水分解性を有する置換ケイ素基を有している化合物である。この一般式(II)で表される化合物は、置換ケイ素基の部位に含まれる−Si−基の部分が、一般式(I−1)で表される電荷輸送物質或いは隣接する他の一般式(II)で表される化合物の置換ケイ素基と反応し、隣り合う−Si−基の間に酸素原子が架橋した−Si−O−Si−の結合を3次元的に形成する。即ち、一般式(II)で表される化合物と一般式(I−1)で表される電荷輸送物質との置換ケイ素基の間で進行する加水分解反応により、層中にいわゆる無機ガラス質ネットワークが形成される。 The compound represented by the general formula (II) is a compound having a substituted silicon group having hydrolyzability described above. In the compound represented by the general formula (II), the moiety of the —Si— group contained in the substituted silicon group is a charge transport material represented by the general formula (I-1) or other adjacent general formula. It reacts with the substituted silicon group of the compound represented by (II) to form a three-dimensional bond of —Si—O—Si— in which oxygen atoms are bridged between adjacent —Si— groups. That is, a so-called inorganic glassy network is formed in the layer by a hydrolysis reaction that proceeds between substituted silicon groups of the compound represented by the general formula (II) and the charge transport material represented by the general formula (I-1). Is formed.
一般式(I−1)で表される電荷輸送物質も先に述べたようにそれ自体のみで無機ガラス質ネットワークを有する硬化膜を形成することが可能であるが、一般式(II)で表される化合物は2個以上のアルコキシシリル基を有しているので硬化膜の架橋構造が3次元的に形成され易く、より強い機械強度を有するようになると考えられる。また、一般式(II)で表される化合物は、硬化膜の構成材料となることにより、一般式(I−1)で表される電荷輸送物質におけるD部分と同様、硬化膜に適度な可とう性を与える役割もある。 The charge transport material represented by the general formula (I-1) can also form a cured film having an inorganic glassy network by itself as described above, but it is represented by the general formula (II). Since the resulting compound has two or more alkoxysilyl groups, it is considered that the crosslinked structure of the cured film is easily formed three-dimensionally and has higher mechanical strength. In addition, the compound represented by the general formula (II) becomes a constituent material of the cured film, so that it can be appropriately applied to the cured film in the same manner as the D portion in the charge transport material represented by the general formula (I-1). There is also a role to give flexibility.
上記一般式(II)で表される化合物としては、下記一般式(II−1)〜(II−5)で表されるものが好ましい。なお、式(II−1)〜(II−5)中、T1及びT2はそれぞれ独立に枝分かれしていてもよい2価又は3価の炭化水素基を表す。また、Aは先に述べた加水分解性を有する置換ケイ素基を表す。h、i、jはそれぞれ独立に1〜3の整数を表し、且つ式(II−1)〜(II−5)で表される化合物内のAの数が2以上となるように選ばれる。 As the compound represented by the general formula (II), those represented by the following general formulas (II-1) to (II-5) are preferable. In formulas (II-1) to (II-5), T 1 and T 2 each represent a divalent or trivalent hydrocarbon group that may be independently branched. A represents the substituted silicon group having hydrolyzability described above. h, i, and j each independently represent an integer of 1 to 3, and are selected so that the number of A in the compounds represented by Formulas (II-1) to (II-5) is 2 or more.
以下に、上記一般式(II)で表される化合物の好ましい例である化合物(式(III−1)〜(III−19))を以下に示す。なお、下記式中、Meはメチル基を表し、Etはエチル基を表し、Prはプロピル基を表す。 The compounds (formulas (III-1) to (III-19)) which are preferred examples of the compound represented by the general formula (II) are shown below. In the following formulae, Me represents a methyl group, Et represents an ethyl group, and Pr represents a propyl group.
一般式(I−1)で表される化合物と共に、さらに架橋反応可能な他の化合物を併用してもよい。このような化合物として、各種シランカップリング剤及び市販のシリコン系ハードコート剤を用いることができる。 In addition to the compound represented by the general formula (I-1), another compound capable of crosslinking reaction may be used in combination. As such a compound, various silane coupling agents and commercially available silicon-based hard coat agents can be used.
シランカップリング剤としては、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、テトラメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン等が挙げられる。 As silane coupling agents, vinyltrichlorosilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxy Silane, γ-aminopropyltriethoxysilane, γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-β (aminoethyl) γ-aminopropyltriethoxysilane, tetramethoxysilane, methyltrimethoxysilane, Examples include dimethyldimethoxysilane.
市販のハードコート剤としては、KP−85、CR−39、X−12−2208、X−40−9740、X−41−1007、KNS−5300、X−40−2239(以上、信越シリコーン社製)、AY42−440、AY42−441、AY49−208(以上、東レダウコーニング社製)等が挙げられる。 As a commercially available hard coat agent, KP-85, CR-39, X-12-2208, X-40-9740, X-41-1007, KNS-5300, X-40-2239 (above, manufactured by Shin-Etsu Silicone Co., Ltd.) ), AY42-440, AY42-441, AY49-208 (above, manufactured by Toray Dow Corning).
上記保護層7には、表面潤滑性を付与する目的でフッ素原子含有化合物を添加できる。表面潤滑性を向上させることにより感光体とクリーニング部材との摩擦係数が低下し、耐摩耗性を向上させることができる。また、感光体表面に対する放電生成物、現像剤及び紙粉等の付着を防止する効果も有し、感光体の寿命向上に役立つ。
A fluorine atom-containing compound can be added to the
上記フッ素原子含有化合物としては、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素原子含有ポリマーをそのまま添加するか、又はそれらポリマーの微粒子を添加することができる。また、一般式(I−1)で表される化合物により形成される硬化膜の場合、フッ素原子含有化合物としては、アルコキシシランと反応できるものを添加し、架橋膜の一部として構成するのが望ましい。 As the fluorine atom-containing compound, a fluorine atom-containing polymer such as polytetrafluoroethylene can be added as it is, or fine particles of these polymers can be added. Further, in the case of a cured film formed of the compound represented by the general formula (I-1), as the fluorine atom-containing compound, a compound capable of reacting with an alkoxysilane is added and configured as a part of the crosslinked film. desirable.
そのようなフッ素原子含有化合物としては、例えば、(トリデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロオクチル)トリエトキシシラン、(3,3,3−トリフルオロプロピル)トリメトキシシラン、3−(ヘプタフルオロイソプロポキシ)プロピルトリエトキシシラン、1H,1H,2H,2H−パーフルオロアルキルトリエトキシシラン、1H,1H,2H,2H−パーフルオロデシルトリエトキシシラン、1H,1H,2H,2H−パーフルオロオクチルトリエトキシシラン等が挙げられる。 Examples of such a fluorine atom-containing compound include (tridecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrooctyl) triethoxysilane, (3,3,3-trifluoropropyl) trimethoxysilane, 3- ( Heptafluoroisopropoxy) propyltriethoxysilane, 1H, 1H, 2H, 2H-perfluoroalkyltriethoxysilane, 1H, 1H, 2H, 2H-perfluorodecyltriethoxysilane, 1H, 1H, 2H, 2H-perfluoro Examples include octyltriethoxysilane.
上記フッ素原子含有化合物の添加量としては、20質量%以下とすることが好ましい。これを越えると、架橋硬化膜の成膜性に問題が生じる場合がある。 The amount of the fluorine atom-containing compound added is preferably 20% by mass or less. Beyond this, a problem may occur in the film formability of the crosslinked cured film.
上記保護層7は十分な耐酸化性を有しているが、さらに強い耐酸化性を付与する目的で、酸化防止剤を添加してもよい。酸化防止剤としては、ヒンダードフェノール系又はヒンダードアミン系が望ましく、有機イオウ系酸化防止剤、フォスファイト系酸化防止剤、ジチオカルバミン酸塩系酸化防止剤、チオウレア系酸化防止剤、ベンズイミダゾール系酸化防止剤、等の公知の酸化防止剤を用いてもよい。酸化防止剤の添加量としては15質量%以下が好ましく、10質量%以下がさらに好ましい。
The
ヒンダードフェノール系酸化防止剤としては、2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール、2,5−ジ−t−ブチルヒドロキノン、N,N’−ヘキサメチレンビス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシヒドロシンナマイド、3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシ−ベンジルフォスフォネート−ジエチルエステル、2,4−ビス[(オクチルチオ)メチル]−o−クレゾール、2,6−ジ−t−ブチル−4−エチルフェノール、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,2’−メチレンビス(4−エチル−6−t−ブチルフェノール)、4,4’−ブチリデンビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,5−ジ−t−アミルヒドロキノン、2−t−ブチル−6−(3−ブチル−2−ヒドロキシ−5−メチルベンジル)−4−メチルフェニルアクリレート、4,4’−ブチリデンビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、等が挙げられる。 Examples of the hindered phenol antioxidant include 2,6-di-t-butyl-4-methylphenol, 2,5-di-t-butylhydroquinone, N, N′-hexamethylene bis (3,5-di). -T-butyl-4-hydroxyhydrocinnamide, 3,5-di-t-butyl-4-hydroxy-benzylphosphonate-diethyl ester, 2,4-bis [(octylthio) methyl] -o-cresol, 2,6-di-t-butyl-4-ethylphenol, 2,2'-methylenebis (4-methyl-6-t-butylphenol), 2,2'-methylenebis (4-ethyl-6-t-butylphenol) 4,4'-butylidenebis (3-methyl-6-t-butylphenol), 2,5-di-t-amylhydroquinone, 2-t-butyl-6- (3-butyl-2- Dorokishi-5-methylbenzyl) -4-methylphenyl acrylate, 4,4'-butylidene bis (3-methyl -6-t-butylphenol), and the like.
上記保護層7には公知の塗膜形成に用いられるが、その他の添加剤を添加することも可能であり、レベリング剤、紫外線吸収剤、光安定化剤、界面活性剤等の公知のものを用いることができる。
The
また、放電ガス耐性、機械強度、耐傷性、粒子分散性、粘度コントロール、トルク低減、磨耗量コントロール、ポットライフの延長等の目的でアルコールに溶解する樹脂を加えることもできる。アルコール系溶剤に可溶な樹脂としては、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルホルマール樹脂、ブチラールの一部がホルマールやアセトアセタール等で変性された部分アセタール化ポリビニルアセタール樹脂等のポリビニルアセタール樹脂(たとえば積水化学社製エスレックB、K等)、ポリアミド樹脂、セルロ−ス樹脂、フェノール樹脂等が挙げられる。特に、電気特性上ポリビニルアセタール樹脂が好ましい。 Also, a resin that dissolves in alcohol can be added for the purposes of discharge gas resistance, mechanical strength, scratch resistance, particle dispersibility, viscosity control, torque reduction, wear amount control, pot life extension, and the like. Examples of resins soluble in alcohol solvents include polyvinyl butyral resins, polyvinyl formal resins, and polyvinyl acetal resins such as partially acetalized polyvinyl acetal resins in which a part of butyral is modified with formal or acetoacetal (for example, manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.). ESREC B, K, etc.), polyamide resin, cellulose resin, phenol resin and the like. In particular, polyvinyl acetal resin is preferable in terms of electrical characteristics.
上記樹脂の分子量は2000〜100000が好ましく、5000〜50000がさらに好ましい。分子量は2000より小さいと所望の効果が得られなくなり、100000より大きいと溶解度が低くなり添加量が限られてしまったり、塗布時に製膜不良の原因になったりする。添加量は1〜40%が好ましく、さらに好ましくは1〜30%であり、5〜20%が最も好ましい。1%よりも少ない場合は所望の効果が得られにくくなる傾向があり、他方、40%よりも多くなると高温高湿下での画像ボケが発生しやすくなる傾向がある。 The molecular weight of the resin is preferably 2000-100000, more preferably 5000-50000. If the molecular weight is less than 2000, the desired effect cannot be obtained. If the molecular weight is more than 100,000, the solubility becomes low and the addition amount is limited, or the film formation is poor at the time of coating. The addition amount is preferably 1 to 40%, more preferably 1 to 30%, and most preferably 5 to 20%. If it is less than 1%, the desired effect tends to be difficult to obtain, whereas if it exceeds 40%, image blurring tends to occur under high temperature and high humidity.
上記保護層7を形成するためには、前述の各種材料、及び各種添加剤の混合物を感光層の上に塗布し、加熱処理する。これにより、3次元的に架橋硬化反応を起こし、強固な硬化膜を形成する。加熱処理の温度は、下層である感光層に影響しなければ特に制限はないが、室温〜200度、特に100〜160度に設定するのが好ましい。
In order to form the
上記保護層7の形成において、架橋硬化反応を行う際には無触媒で行なってもよいが、適切な触媒を用いることが好ましい。触媒としては、塩酸、硫酸、燐酸、蟻酸、酢酸、トリフルオロ酢酸等の酸触媒、アンモニア、トリエチルアミン等の塩基、ジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジオクトエート、オクエ酸第一錫等の有機錫化合物、テトラ−n−ブチルチタネート、テトライソプロピルチタネート等の有機チタン化合物、有機カルボン酸の鉄塩、マンガン塩、コバルト塩、亜鉛塩、ジルコニウム塩、アルミニウムキレート化合物等が挙げられる。
In the formation of the
上記保護層形成用塗布液には、塗布を容易にするため、必要に応じて溶剤を添加して用いることができる。具体的には、水、メタノール、エタノール、n−プロパノール、i−プロパノール、n−ブタノール、ベンジルアルコール、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、酢酸n−ブチル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、メチレンクロライド、クロロホルム、ジメチルエーテル、ジブチルエーテル等の通常の有機溶剤を単独又は2種以上混合して用いることができる。 In order to make application | coating easy for the said coating liquid for protective layer formation, a solvent can be added and used as needed. Specifically, water, methanol, ethanol, n-propanol, i-propanol, n-butanol, benzyl alcohol, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, methyl acetate, n-butyl acetate, dioxane, tetrahydrofuran, Ordinary organic solvents such as methylene chloride, chloroform, dimethyl ether and dibutyl ether can be used alone or in admixture of two or more.
上記保護層7の形成において、塗布方法としては、ブレードコーティング法、マイヤーバーコーティング法、スプレーコーティング法、浸漬コーティング法、ビードコーティング法、エアーナイフコーティング法、カーテンコーティング法等の通常の方法を用いることができる。
In the formation of the
上記保護層7の膜厚は、好ましくは0.5〜20μm、より好ましくは2〜5μmである。
The thickness of the
また、保護層7は、電荷輸送層の機能を有しているので感光体磨耗に起因する電位変動、感度変動を少なくする観点から、画像形成装置100においては、磨耗レートが10nm/kcycl以下に制御されることが好ましく、5nm/kcycle以下に制御されることがより好ましい。
In addition, since the
また、第一の電子写真感光体においては、導電性支持体上に下引層が形成されており、電荷発生材料及び電荷輸送材料を含有する感光層(機能分離型でも、単層型でもよい)の膜厚と保護層との膜厚の和が35μm以下であることが好ましく、25μm以下であることがより好ましい。この条件を満たす場合には、画像形成装置100の解像度をさらに向上させることができる。
In the first electrophotographic photosensitive member, an undercoat layer is formed on a conductive support, and a photosensitive layer containing a charge generating material and a charge transporting material (separate function type or single layer type) may be used. ) And the protective layer are preferably 35 μm or less, and more preferably 25 μm or less. When this condition is satisfied, the resolution of the
次に、第二の画像形成装置に搭載される第二の電子写真感光体について詳述する。 Next, the second electrophotographic photosensitive member mounted on the second image forming apparatus will be described in detail.
図13は第二の電子写真感光体の好適な一実施形態を示す模式断面図である。図13に示す電子写真感光体は、電荷発生材料を含有する層(電荷発生層5)と電荷輸送材料を含有する層(電荷輸送層6)とに機能が分離された感光層3を備えるものである。なお、感光層は、基本的には電荷発生材料と電荷輸送材料とを同一の層に含有するもの(単層構造)であっても、電荷発生層5と電荷輸送層6とに機能が分離された積層構造であってもよい。積層構造の場合、電荷発生層5と電荷輸送層6の積層順序はいずれが上層であってもよい。
FIG. 13 is a schematic cross-sectional view showing a preferred embodiment of the second electrophotographic photosensitive member. The electrophotographic photoreceptor shown in FIG. 13 includes a
図13に示す電子写真感光体1は、導電性支持体2上に下引層4、電荷発生層5及び電荷輸送層6が順次積層された構造を有するものである。なお、電子写真感光体1としては、下引層4がないものでもよい。
The
そして、電子写真感光体1においては、導電性支持体2から最も遠い側に配置される最外部の層、即ち、図13に示す感光体1では電荷輸送層6に、フッ素系樹脂、シリコーン系樹脂及びポリオレフィン系樹脂からなる群より選ばれる少なくとも一種が含有されている。
In the
以下、図13を用いて本発明に係る第二の電子写真感光体について詳しく説明する。 Hereinafter, the second electrophotographic photosensitive member according to the present invention will be described in detail with reference to FIG.
先ず、導電性支持体2について説明する。導電性支持体2の材質としては、導電性を有するものであれば特に制限されず、例えば、アルミニウム、ニッケル、クロム、ステンレス鋼等の金属類;アルミニウム、チタニウム、ニッケル、クロム、ステンレス、金、バナジウム、酸化錫、酸化インジウム、ITO(酸化インジウムスズ)等の薄膜を設けたプラスチックフィルム;導電性付与剤を塗布又は含浸させた紙又はプラスチックフィルム等が挙げられる。これらの導電性支持体の形状としては特に制限されないが、例えば、ドラム状、シート状、プレート状等の形状で使用される。
First, the
また、導電性支持体2として金属パイプを用いる場合、金属パイプは素管のまま用いてもよいが、予め鏡面切削、エッチング、陽極酸化、粗切削、センタレス研削、サンドブラスト、ウエットホーニング、着色処理等の処理を施したものを用いることが好ましい。表面処理により基材表面を粗面化することで、レーザビームのような可干渉光源を用いた場合に発生しうる感光体内での干渉光による木目状の濃度斑を防止することができる。
Further, when a metal pipe is used as the
次に、下引層4について説明する。下引層4は、積層構造を有する感光層3の帯電の際に、導電性支持体2から感光層3への電荷の注入を阻止するとともに、感光層3を導電性支持体2に対して一体的に接着保持せしめる接着層としての作用を有するものである。また、下引層4は、場合によっては導電性支持体2の光の反射防止作用等示すことができる。かかる効果を有し、高画質な画像を維持する観点から、本発明に係る電子写真感光体1は、下引層4を備えていることが好ましい。
Next, the
下引層4の構成材料としては、ポリビニルブチラール等のアセタール樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、カゼイン、ポリアミド樹脂、セルロース樹脂、ゼラチン、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸樹脂、シリコーン樹脂、シリコーン−アルキッド樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂等の高分子樹脂化合物、ジルコニウムキレート化合物、チタニウムキレート化合物、アルミニウムキレート化合物、チタニウムアルコキシド化合物、有機チタニウム化合物、シランカップリング剤等が挙げられる。また、電荷輸送性基を有する電荷輸送性樹脂やポリアニリン等の導電性樹脂等を用いることができる。これらの化合物は単独に又は複数の化合物の混合物又は重縮合物として用いることができる。
Constituent materials of the
中でも上層(例えば、電荷発生層5)形成用塗布液に含まれる溶剤に不溶な樹脂が好ましく用いられ、特にフェノール樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂等が好ましく用いられる。更に、ジルコニウムキレート化合物、シランカップリング剤は残留電位が低く環境による電位変化が少なく、また繰り返し使用による電位の変化が少ない等性能上優れている。 Of these, resins insoluble in the solvent contained in the coating solution for forming the upper layer (for example, the charge generation layer 5) are preferably used, and phenol resins, phenol-formaldehyde resins, melamine resins, urethane resins, epoxy resins and the like are particularly preferably used. Furthermore, zirconium chelate compounds and silane coupling agents are excellent in performance, such as low residual potential, little potential change due to environment, and little potential change due to repeated use.
シランカップリング剤としては、例えば、ビニルトリメトキシシラン、γ−メタクリルオキシプロピル−トリス(β−メトキシエトキシ)シラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルメトキシシラン、N,N−ビス(β−ヒドロキシエチル)−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−クロルプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。 Examples of the silane coupling agent include vinyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropyl-tris (β-methoxyethoxy) silane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, and γ-glycidoxypropyl. Trimethoxysilane, vinyltriacetoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, N-β- (aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-β- (aminoethyl) -Γ-aminopropylmethylmethoxysilane, N, N-bis (β-hydroxyethyl) -γ-aminopropyltriethoxysilane, γ-chloropropyltrimethoxysilane, and the like.
特に好ましく使用されるシランカップリング剤としては、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(2−メトキシエトキシシラン)、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、N−2−(アミノエチル)3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−2−(アミノエチル)3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−クロロプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。 Particularly preferably used silane coupling agents include vinyltriethoxysilane, vinyltris (2-methoxyethoxysilane), 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 2- (3, 4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, N-2- (aminoethyl) 3-aminopropyltrimethoxysilane, N-2- (aminoethyl) 3-aminopropylmethyldimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-chloropropyltrimethoxysilane and the like can be mentioned.
ジルコニウムキレート化合物としては、例えば、ジルコニウムブトキシド、ジルコニウムアセト酢酸エチル、ジルコニウムトリエタノールアミン、アセチルアセトネートジルコニウムブトキシド、アセト酢酸エチルジルコニウムブトキシド、ジルコニウムアセテート、ジルコニウムオキサレート、ジルコニウムラクテート、ジルコニウムホスホネート、オクタン酸ジルコニウム、ナフテン酸ジルコニウム、ラウリン酸ジルコニウム、ステアリン酸ジルコニウム、イソステアリン酸ジルコニウム、メタクリレートジルコニウムブトキシド、ステアレートジルコニウムブトキシド、イソステアレートジルコニウムブトキシド等が挙げられる。 Examples of the zirconium chelate compound include zirconium butoxide, zirconium zirconium acetoacetate, zirconium triethanolamine, acetylacetonate zirconium butoxide, ethyl acetoacetate butoxide, zirconium acetate, zirconium oxalate, zirconium lactate, zirconium phosphonate, zirconium octoate, Zirconium naphthenate, zirconium laurate, zirconium stearate, zirconium isostearate, methacrylate zirconium butoxide, stearate zirconium butoxide, isostearate zirconium butoxide and the like.
チタニウムキレート化合物としては、例えば、テトライソプロピルチタネート、テトラノルマルブチルチタネート、ブチルチタネートダイマー、テトラ(2−エチルヘキシル)チタネート、チタンアセチルアセトネート、ポリチタンアセチルアセトネート、チタンオクチレングリコレート、チタンラクテートアンモニウム塩、チタンラクテート、チタンラクテートエチルエステル、チタントリエタノールアミネート、ポリヒドロキシチタンステアレート等が挙げられる。 Examples of the titanium chelate compound include tetraisopropyl titanate, tetranormal butyl titanate, butyl titanate dimer, tetra (2-ethylhexyl) titanate, titanium acetylacetonate, polytitanium acetylacetonate, titanium octylene glycolate, and titanium lactate ammonium salt. , Titanium lactate, titanium lactate ethyl ester, titanium triethanolamate, polyhydroxy titanium stearate and the like.
アルミニウムキレート化合物としては、例えば、アルミニウムイソプロピレート、モノブトキシアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムブチレート、ジエチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムトリス(エチルアセトアセテート)等が挙げられる。 Examples of the aluminum chelate compound include aluminum isopropylate, monobutoxy aluminum diisopropylate, aluminum butyrate, diethyl acetoacetate aluminum diisopropylate, aluminum tris (ethyl acetoacetate) and the like.
下引層4中には、感光体特性向上のために、導電性物質を含有させることができる。導電性物質としては、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化錫等の金属酸化物等が挙げられるが、所望の感光体特性が得られるのであれば、公知のいかなるものでも使用することができる。
The
これらの金属酸化物には表面処理を施すことができる。表面処理を施すことで、抵抗値の制御、分散性制御、感光体特性向上を図ることができる。表面処理剤としては、ジルコニウムキレート化合物、チタニウムキレート化合物、アルミニウムキレート化合物、チタニウムアルコキシド化合物、有機チタニウム化合物、シランカップリング剤等の公知の材料を用いることができる。これらの化合物は単独若しくは複数の化合物の混合物又は重縮合物として用いることができる。中でもシランカップリング剤は残留電位が低く環境による電位変化が少なく、また繰り返し使用による電位の変化が少なく画質特性に優れる等性能上優れている。 These metal oxides can be surface treated. By performing the surface treatment, resistance value control, dispersibility control, and improvement in photoreceptor characteristics can be achieved. As the surface treatment agent, known materials such as a zirconium chelate compound, a titanium chelate compound, an aluminum chelate compound, a titanium alkoxide compound, an organic titanium compound, and a silane coupling agent can be used. These compounds can be used alone or as a mixture or a polycondensate of a plurality of compounds. Among them, the silane coupling agent is excellent in performance such as low residual potential, little potential change due to environment, little potential change due to repeated use, and excellent image quality characteristics.
シランカップリング剤、ジルコニウムキレート化合物、チタニウムキレート化合物、アルミニウムキレート化合物としては、例えば、前述した例と同じ物質が挙げられる。 Examples of the silane coupling agent, zirconium chelate compound, titanium chelate compound, and aluminum chelate compound include the same substances as those described above.
表面処理方法は公知の方法であればいかなる方法でも使用可能であるが、乾式法又は湿式法を用いることができる。 As the surface treatment method, any known method can be used, but a dry method or a wet method can be used.
乾式法により表面処理を施す場合、金属酸化物微粒子をせん断力の大きなミキサ等で攪拌しながら、シランカップリング剤を直接又は有機溶媒に溶解させて滴下し、それらの混合物を乾燥空気や窒素ガスとともに噴霧させることによって、均一な表面処理が行われる。シランカップリング剤の滴下及び混合物の噴霧は、使用する溶剤の沸点以下の温度で行うことが好ましい。滴下又は噴霧を溶剤の沸点以上の温度で行うと、均一に攪拌される前に溶剤が蒸発し、シランカップリング剤が局部的に凝集して均一な処理ができにくくなる傾向がある。 When surface treatment is performed by a dry method, while stirring the metal oxide fine particles with a mixer having a large shearing force or the like, the silane coupling agent is dissolved directly or dissolved in an organic solvent, and the mixture is added to dry air or nitrogen gas. By spraying together, uniform surface treatment is performed. The dropping of the silane coupling agent and the spraying of the mixture are preferably performed at a temperature not higher than the boiling point of the solvent used. When dripping or spraying is performed at a temperature equal to or higher than the boiling point of the solvent, the solvent evaporates before being uniformly stirred, and the silane coupling agent tends to aggregate locally, making uniform treatment difficult.
このようにして表面処理された金属酸化物粒子について、更に100℃以上で焼き付けを行うことができる。焼き付けは所望の電子写真特性が得られる温度、時間であれば任意の範囲で実施できる。 The surface-treated metal oxide particles can be further baked at 100 ° C. or higher. Baking can be carried out in an arbitrary range as long as the temperature and time allow the desired electrophotographic characteristics to be obtained.
湿式法としては、金属酸化物微粒子を溶剤中に攪拌、超音波、サンドミルやアトライター、ボールミル等を用いて分散し、シランカップリング剤溶液を添加して、攪拌又は分散した後、溶剤を除去することで均一に処理される。溶剤は蒸留により留去することが好ましい。なお、ろ過による除去方法では未反応のシランカップリング剤が流出しやすく、所望の特性を得るためのシランカップリング剤量をコントロールしにくくなる傾向がある。溶剤除去後には更に100℃以上で焼き付けを行うことができる。焼き付けは所望の電子写真特性が得られる温度、時間であれば任意の範囲で実施できる。湿式法においては、金属酸化物微粒子に含有される水分を除去ために、表面処理に用いる溶剤中で攪拌加熱しながら除去する方法、溶剤と共沸させて除去する方法等を適用することもできる。 As a wet method, metal oxide fine particles are stirred in a solvent, dispersed using ultrasonic waves, a sand mill, an attritor, a ball mill, etc., added with a silane coupling agent solution, stirred or dispersed, and then the solvent is removed. It is processed uniformly by doing. The solvent is preferably distilled off by distillation. In the removal method by filtration, unreacted silane coupling agent tends to flow out, and the amount of silane coupling agent for obtaining desired characteristics tends to be difficult to control. After removing the solvent, baking can be performed at 100 ° C. or higher. Baking can be carried out in an arbitrary range as long as the temperature and time allow the desired electrophotographic characteristics to be obtained. In the wet method, in order to remove moisture contained in the metal oxide fine particles, a method of removing with stirring and heating in a solvent used for surface treatment, a method of removing by azeotropy with a solvent, or the like can be applied. .
下引層4中の金属酸化物微粒子に対するシランカップリング剤の量は、所望の電子写真特性が得られる量であればいかなる量でも用いることができる。また、下引層4中に用いられる金属酸化物微粒子と樹脂との割合は、所望の電子写真特性が得られる割合であれば任意に設定できる。
The amount of the silane coupling agent relative to the metal oxide fine particles in the
下引層4中には、光散乱性の向上等の目的により、各種の有機もしくは無機微粉末を混合することができる。かかる微粉末の好ましい例としては、酸化チタン、酸化亜鉛、硫化亜鉛、鉛白、リトポン等の白色顔料や、アルミナ、炭酸カルシウム、硫酸バリウム等の体質顔料としての無機顔料や、ポリテトラフルオロエチレン樹脂粒子、ベンゾグアナミン樹脂粒子、スチレン樹脂粒子等が挙げられる。これらの微粉末の粒径は、0.01〜2μmであることが好ましい。微粉末は必要に応じて添加される成分であるが、添加する場合の配合量は、下引層4に含まれる固形分に対して、質量比で10〜80質量%であることが好ましく、30〜70質量%であることがより好ましい。
Various organic or inorganic fine powders can be mixed in the
また、下引層4の形成に用いられる下引層形成用塗布液には、電気特性向上、環境安定性向上、画質向上のために種々の添加物を用いることができる。添加物としては、クロラニル、ブロモアニル、アントラキノン等のキノン系化合物、テトラシアノキノジメタン系化合物、2,4,7−トリニトロフルオレノン、2,4,5,7−テトラニトロ−9−フルオレノン等のフルオレノン化合物、2−(4−ビフェニル)−5−(4−t−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール、2,5−ビス(4−ナフチル)−1,3,4−オキサジアゾール、2,5−ビス(4−ジエチルアミノフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール等のオキサジアゾール系化合物、キサントン系化合物、チオフェン化合物、3,3’,5,5’−テトラ−t−ブチルジフェノキノン等のジフェノキノン化合物等の電子輸送性物質、多環縮合系、アゾ系等の電子輸送性顔料等が挙げられる。
In the undercoat layer forming coating solution used for forming the
下引層形成用塗布液を調製するに際し、前述の導電性物質や光散乱物質等の微粉末を混入させる場合には、樹脂成分を溶解した溶液中に微粉末を添加して分散処理が行うことが好ましい。微粉末を樹脂中に分散させる方法としては、ロールミル、ボールミル、振動ボールミル、アトライター、サンドミル、コロイドミル、ペイントシェーカー等の方法を用いることができる。 When preparing the coating liquid for forming the undercoat layer, when mixing fine powders such as the above-mentioned conductive substances and light scattering substances, the fine powder is added to the solution in which the resin component is dissolved and the dispersion treatment is performed. It is preferable. As a method for dispersing the fine powder in the resin, methods such as a roll mill, a ball mill, a vibration ball mill, an attritor, a sand mill, a colloid mill, and a paint shaker can be used.
また、下引層形成用塗布液の塗布方法としては、ブレードコーティング法、ワイヤーバーコーティング法、スプレーコーティング法、浸漬コーティング法、ビードコーティング法、エアーナイフコーティング法、カーテンコーティング法等の通常の方法を用いることができる。 In addition, as a method for applying the coating liquid for forming the undercoat layer, conventional methods such as a blade coating method, a wire bar coating method, a spray coating method, a dip coating method, a bead coating method, an air knife coating method, and a curtain coating method can be used. Can be used.
下引層4の膜厚は、好ましくは0.01〜50μm、より好ましくは0.05〜30μmである。
The film thickness of the
次に、電荷発生層2について説明する。電荷発生層5は、電荷発生材料及び結着樹脂を含んで構成される。
Next, the
かかる電荷発生材料としては、公知の電荷発生材料を特に制限なく使用することができるが、中でも金属及び無金属フタロシアニン顔料が好ましく用いられ、特定の結晶を有するヒドロキシガリウムフタロシアニン、クロロガリウムフタロシアニン、ジクロロスズフタロシアニン、チタニルフタロシアニンが特に好ましく用いられる。 As such a charge generation material, known charge generation materials can be used without particular limitation, and among them, metal and metal-free phthalocyanine pigments are preferably used, and hydroxygallium phthalocyanine, chlorogallium phthalocyanine, dichlorotin having specific crystals. Phthalocyanine and titanyl phthalocyanine are particularly preferably used.
電荷発生層5において好ましく用いられる電荷発生材料は、公知の方法で製造される顔料結晶を、自動乳鉢、遊星ミル、振動ミル、CFミル、ローラーミル、サンドミル、及びニーダー等を用いて機械的に乾式粉砕するか、乾式粉砕後、溶剤と共にボールミル、乳鉢、サンドミル、及びニーダー等を用いて湿式粉砕処理を行うことによって製造することができる。
The charge generation material preferably used in the
湿式粉砕処理において使用される溶剤は、芳香族類(トルエン、クロロベンゼン等)、アミド類(ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリドン等)、脂肪族アルコール類(メタノール、エタノール、ブタノール等)、脂肪族多価アルコール類(エチレングリコール、グリセリン、ポリエチレングリコール等)、芳香族アルコール類(ベンジルアルコール、フェネチルアルコール等)、エステル類(酢酸エステル、酢酸ブチル等)、ケトン類(アセトン、メチルエチルケトン等)、ジメチルスルホキシド、エーテル類(ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン等)、又はこれらの数種の混合系、又は水とこれら有機溶剤との混合系が挙げられる。 Solvents used in wet pulverization are aromatics (toluene, chlorobenzene, etc.), amides (dimethylformamide, N-methylpyrrolidone, etc.), aliphatic alcohols (methanol, ethanol, butanol, etc.), aliphatic polyvalents Alcohols (ethylene glycol, glycerin, polyethylene glycol, etc.), aromatic alcohols (benzyl alcohol, phenethyl alcohol, etc.), esters (acetic ester, butyl acetate, etc.), ketones (acetone, methyl ethyl ketone, etc.), dimethyl sulfoxide, ether (Diethyl ether, tetrahydrofuran, etc.), a mixed system of these several kinds, or a mixed system of water and these organic solvents.
これら溶剤の使用量は、顔料結晶1質量部に対して好ましくは1〜200質量部であり、より好ましくは10〜100質量部である。また、湿式粉砕処理における処理温度は、好ましくは0℃以上溶剤の沸点以下であり、より好ましくは10〜60℃である。また、粉砕の際に食塩、ぼう硝等の磨砕助剤を用いてもよい。磨砕助剤は、顔料に対して0.5〜20倍、好ましくは1〜10倍(いずれも質量換算値)用いればよい。 The amount of these solvents to be used is preferably 1 to 200 parts by mass, more preferably 10 to 100 parts by mass with respect to 1 part by mass of the pigment crystal. The treatment temperature in the wet pulverization treatment is preferably 0 ° C. or higher and the boiling point of the solvent or lower, more preferably 10 to 60 ° C. In addition, grinding aids such as salt and sodium nitrate may be used during grinding. The grinding aid may be used 0.5 to 20 times, preferably 1 to 10 times (all in terms of mass) with respect to the pigment.
また、公知の方法で製造される顔料結晶について、アシッドペースティング又はアシッドペースティングと前述したような乾式粉砕又は湿式粉砕との組み合わせによって結晶制御することもできる。アシッドペースティングに用いる酸としては、硫酸が好ましい。この硫酸の濃度は、好ましくは70〜100%であり、より好ましくは95〜100%である。この濃硫酸の量は、顔料結晶の質量に対して、好ましくは1〜100倍、より好ましくは3〜50倍(いずれも質量換算値)の範囲に設定される。また、溶解温度は、好ましくは−20〜100℃であり、より好ましくは0〜60℃である。結晶を酸から析出させる際の溶剤としては、水、又は水と有機溶剤の混合溶剤を任意の量で使用できる。析出させる温度については特に制限はないが、発熱を防ぐために、氷等で冷却することが好ましい。 Moreover, about the pigment crystal manufactured by a well-known method, crystal control can also be carried out by the combination of acid pasting or acid pasting and the above-mentioned dry grinding or wet grinding. The acid used for acid pasting is preferably sulfuric acid. The concentration of this sulfuric acid is preferably 70 to 100%, more preferably 95 to 100%. The amount of concentrated sulfuric acid is preferably set in the range of 1 to 100 times, more preferably 3 to 50 times (both in terms of mass) with respect to the mass of the pigment crystals. The dissolution temperature is preferably -20 to 100 ° C, more preferably 0 to 60 ° C. As a solvent for precipitating crystals from an acid, water or a mixed solvent of water and an organic solvent can be used in an arbitrary amount. The temperature for precipitation is not particularly limited, but it is preferably cooled with ice or the like in order to prevent heat generation.
これらの電荷発生材料は、加水分解性基を有する有機金属化合物又はシランカップリング剤で被覆処理してもよい。かかる被覆処理によって電荷発生材料の分散性や電荷発生層形成用塗布液の塗布性が向上し、平滑で分散均一性の高い電荷発生層5を容易に且つ確実に成膜することができ、その結果、カブリやゴースト等の画質欠陥が防止され、画質維持性を向上させることができる。また、電荷発生層形成用塗布液の保存性も著しく向上するので、ポットライフの延長の点でも効果的であり、感光体のコストダウンも可能となる。
These charge generation materials may be coated with an organometallic compound having a hydrolyzable group or a silane coupling agent. Such coating treatment improves the dispersibility of the charge generating material and the coating property of the coating solution for forming the charge generating layer, and the
上記加水分解性基を有する有機金属化合物は、下記一般式(IV)で表される化合物である。
Rp−M−Yq (IV)
ここで、上記式中、Rは有機基を表し、Mはアルカリ金属以外の金属原子又はケイ素原子を表し、Yは加水分解性基を表し、p及びqはそれぞれ1〜4の整数であり、pとqとの和はMの原子価に相当する。
The organometallic compound having a hydrolyzable group is a compound represented by the following general formula (IV).
R p -M-Y q (IV )
Here, in the above formula, R represents an organic group, M represents a metal atom other than an alkali metal or a silicon atom, Y represents a hydrolyzable group, p and q are each an integer of 1 to 4, The sum of p and q corresponds to the valence of M.
一般式(IV)中、Rで表される有機基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、オクチル基等のアルキル基、ビニル基、アリル基等のアルケニル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基、フェニル基、トリル基、ナフチル基等のアリール基、ベンジル基、フェニルエチル基等のアリールアルキル基、スチリル基等のアリールアルケニル基、フリル基、チエニル基、ピロリジニル基、ピリジル基、イミダゾリル基等の複素環残基等が挙げられる。これらの有機基は1又は2種以上の各種の置換基を有していてもよい。 In general formula (IV), examples of the organic group represented by R include an alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, and an octyl group, an alkenyl group such as a vinyl group and an allyl group, and a cyclohexyl group. Aryl group such as cycloalkyl group, phenyl group, tolyl group, naphthyl group, arylalkyl group such as benzyl group, phenylethyl group, arylalkenyl group such as styryl group, furyl group, thienyl group, pyrrolidinyl group, pyridyl group, imidazolyl And heterocyclic residues such as groups. These organic groups may have one or two or more kinds of substituents.
また、一般式(IV)中、Yで表される加水分解性基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、シクロヘキシルオキシ基、フェノキシ基、ベンジロキシ基等のエーテル基、アセトキシ基、プロピオニルオキシ基、アクリロキシ基、メタクリロキシ基、ベンゾイルオキシ基、メタンスルホニルオキシ基、ベンゼンスルホニルオキシ基、ベンジロキシカルボニル基等のエステル基、塩素原子等のハロゲン原子等が挙げられる。 In the general formula (IV), examples of the hydrolyzable group represented by Y include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, a butoxy group, a cyclohexyloxy group, a phenoxy group, a benzyloxy group, an acetoxy group, Examples include propionyloxy groups, acryloxy groups, methacryloxy groups, benzoyloxy groups, methanesulfonyloxy groups, benzenesulfonyloxy groups, ester groups such as benzyloxycarbonyl groups, halogen atoms such as chlorine atoms, and the like.
また、一般式(IV)中、Mはアルカリ金属以外であれば特に制限されるものではないが、好ましくはチタン原子、アルミニウム原子、ジルコニウム原子又はケイ素原子である。すなわち、本発明に係る感光体においては、上記の有機基や加水分解性の官能基を置換した有機チタン化合物、有機アルミニウム化合物、有機ジルコニウム化合物、さらにはシランカップリング剤が好ましく用いられる。 Moreover, in general formula (IV), although M will not be restrict | limited especially if it is other than an alkali metal, Preferably they are a titanium atom, an aluminum atom, a zirconium atom, or a silicon atom. That is, in the photoreceptor according to the present invention, an organic titanium compound, an organic aluminum compound, an organic zirconium compound, or a silane coupling agent in which the above organic group or hydrolyzable functional group is substituted is preferably used.
また、上記シランカップリング剤としては、例えば、ビニルトリメトキシシラン、γ−メタクリルオキシプロピル−トリス(β−メトキシエトキシ)シラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルメトキシシラン、N,N−ビス(β−ヒドロキシエチル)−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−クロルプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(2−メトキシエトキシシラン)、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−クロロプロピルトリメトキシシラン等が挙げられ。 Examples of the silane coupling agent include vinyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropyl-tris (β-methoxyethoxy) silane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, and γ-glycine. Sidoxypropyltrimethoxysilane, vinyltriacetoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, N-β- (aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-β- ( Aminoethyl) -γ-aminopropylmethylmethoxysilane, N, N-bis (β-hydroxyethyl) -γ-aminopropyltriethoxysilane, γ-chloropropyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltris (2-methoxy) Ethoxysilane), 3 Methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, N-2- (aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, N -2- (aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-chloropropyltrimethoxy Examples include silane.
これらの中でも、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(2−メトキシエトキシ)シラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−クロロプロピルトリメトキシシランがより好ましい。 Among these, vinyltriethoxysilane, vinyltris (2-methoxyethoxy) silane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxy Silane, N-2- (aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, N-2- (aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, N-phenyl-3- Aminopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, and 3-chloropropyltrimethoxysilane are more preferable.
また、上記の有機金属化合物及びシランカップリング剤の加水分解生成物も使用することができる。この加水分解生成物としては、上記一般式(IV)で示される有機金属化合物のM(アルカリ金属以外の金属原子又はケイ素原子)に結合するY(加水分解性基)やR(有機基)に置換する加水分解性基が加水分解したものが挙げられる。なお、有機金属化合物及びシランカップリング剤が加水分解性基を複数含有する場合は、必ずしも全ての官能基を加水分解する必要はなく、部分的に加水分解された生成物であってもよい。また、これらの有機金属化合物及びシランカップリング剤は、1種を単独で使用してもよく、2種以上混合して使用してもよい。 Moreover, the hydrolysis product of said organometallic compound and a silane coupling agent can also be used. As this hydrolysis product, Y (hydrolyzable group) or R (organic group) bonded to M (metal atom or silicon atom other than alkali metal) of the organometallic compound represented by the general formula (IV). The hydrolyzable group to be substituted is hydrolyzed. In addition, when the organometallic compound and the silane coupling agent contain a plurality of hydrolyzable groups, it is not always necessary to hydrolyze all the functional groups, and a partially hydrolyzed product may be used. Moreover, these organometallic compounds and silane coupling agents may be used alone or in combination of two or more.
上記の加水分解性基を有する有機金属化合物及び/又はシランカップリング剤(以下、単に「有機金属化合物」という)を用いてフタロシアニン顔料を被覆処理する方法としては、フタロシアニン顔料の結晶を整える過程で該フタロシアニン顔料を被覆処理する方法、フタロシアニン顔料を結着樹脂に分散する前に被覆処理する方法、フタロシアニン顔料の結着樹脂への分散時に有機金属化合物を混合処理する方法、フタロシアニン顔料の結着樹脂への分散後に有機金属化合物で更に分散処理する方法等が挙げられる。 As a method for coating a phthalocyanine pigment using the above-mentioned organometallic compound having a hydrolyzable group and / or a silane coupling agent (hereinafter simply referred to as “organometallic compound”), A method of coating the phthalocyanine pigment, a method of coating before dispersing the phthalocyanine pigment in the binder resin, a method of mixing an organometallic compound when dispersing the phthalocyanine pigment into the binder resin, and a binder resin of the phthalocyanine pigment For example, a method of further dispersing with an organometallic compound after dispersion in the solution.
より具体的には、顔料の結晶を整える過程で予め被覆処理する方法としては、有機金属化合物と結晶が整う前のフタロシアニン顔料とを混合した後加熱する方法、有機金属化合物を結晶が整う前のフタロシアニン顔料に混合し機械的に乾式粉砕する方法、有機金属化合物の水又は有機溶剤中の混合液を結晶が整う前のフタロシアニン顔料に混合し湿式粉砕処理方法等が挙げられる。 More specifically, as a method of coating in advance in the process of preparing the pigment crystals, a method of heating after mixing the organometallic compound and the phthalocyanine pigment before the crystals are arranged, and before the crystals of the organometallic compound are arranged Examples thereof include a method of mixing with a phthalocyanine pigment and mechanically dry pulverizing, a mixture of an organic metal compound in water or an organic solvent with a phthalocyanine pigment before crystals are prepared, and a wet pulverizing method.
また、フタロシアニン顔料を結着樹脂に分散する前に被覆処理する方法としては、有機金属化合物、水又は水と有機溶剤との混合液、並びにフタロシアニン顔料を混合して加熱する方法、有機金属化合物をフタロシアニン顔料に直接噴霧する方法、有機金属化合物をフタロシアニン顔料と混合しミリングする方法等がある。 Further, as a method of coating the phthalocyanine pigment before dispersing it in the binder resin, an organic metal compound, water or a mixed liquid of water and an organic solvent, a method of mixing and heating a phthalocyanine pigment, an organic metal compound There are a method of spraying directly on a phthalocyanine pigment, a method of mixing an organometallic compound with a phthalocyanine pigment, and milling.
また、分散時に混合処理する方法としては、分散溶剤に有機金属化合物、フタロシアニン顔料、結着樹脂を順次添加しながら混合する方法、これらの電荷発生層5形成成分を同時に添加し混合する方法等が挙げられる。
Further, as a method of mixing treatment at the time of dispersion, there are a method of mixing while sequentially adding an organometallic compound, a phthalocyanine pigment and a binder resin to a dispersion solvent, a method of simultaneously adding and mixing these
また、フタロシアニン顔料を結着樹脂中に分散した後に有機金属化合物で更に分散処理する方法としては、例えば溶剤で希釈した有機金属化合物を分散液に添加し攪拌しながら分散する方法が挙げられる。また、かかる分散処理の際、より強固にフタロシアニン顔料に付着させるために、触媒として硫酸、塩酸、トリフルオロ酢酸等の酸を添加してもよい。 Further, as a method of further dispersing with an organometallic compound after dispersing the phthalocyanine pigment in the binder resin, for example, a method of adding an organometallic compound diluted with a solvent to the dispersion and dispersing with stirring. In the dispersion treatment, an acid such as sulfuric acid, hydrochloric acid, trifluoroacetic acid or the like may be added as a catalyst in order to adhere more firmly to the phthalocyanine pigment.
これらの中でも、フタロシアニン顔料の結晶を整える過程で予め被覆処理する方法、又はフタロシアニン顔料を結着樹脂に分散する前に被覆処理する方法が好ましい。 Among these, a method of coating in advance in the process of preparing the crystals of the phthalocyanine pigment, or a method of coating before dispersing the phthalocyanine pigment in the binder resin is preferable.
電荷発生層5に用いる結着樹脂としては、広範な絶縁性樹脂から選択することができる。また、ポリ−N−ビニルカルバゾール、ポリビニルアントラセン、ポリビニルピレン、ポリシラン等の有機光導電性ポリマーから選択することもできる。好ましい結着樹脂としては、ポリビニルブチラール樹脂、ポリアリレート樹脂(ビスフェノールAとフタル酸との重縮合体等)、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、フェノキシ樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、ポリビニルピリジン樹脂、セルロース樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、カゼイン、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルピロリドン樹脂等の絶縁性樹脂を挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらの結着樹脂は単独で又は2種以上を混合して用いることができる。電荷発生材料と結着樹脂との配合比(質量比)は、10:1〜1:10の範囲が好ましい。
The binder resin used for the
電荷発生層5は、例えば、電荷発生材料及び結着樹脂を含む電荷発生層形成用塗布液の塗布により形成される。塗布液の溶媒としては、結着樹脂を溶解することが可能であれば特に制限なく使用することができ、例えば、メタノール、エタノール、n−プロパノール、n−ブタノール、ベンジルアルコール、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、酢酸n−ブチル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、メチレンクロライド、クロロホルム、クロルベンゼン、トルエン等の通常の有機溶剤を単独で又は2種以上混合して用いることができる。
The
電荷発生材料及び結着樹脂を溶媒に分散させる方法としては、ボールミル分散法、アトライター分散法、サンドミル分散法等の通常の方法を用いることができるが、この際、分散によって電荷発生材料の結晶型が変化しない条件で行うことが好ましい。また、この分散の際、電荷発生材料を好ましくは0.5μm以下、より好ましくは0.3μm以下、更に好ましくは0.15μm以下の粒子サイズにすることが有効である。 As a method for dispersing the charge generation material and the binder resin in a solvent, a usual method such as a ball mill dispersion method, an attritor dispersion method, or a sand mill dispersion method can be used. It is preferable to carry out the conditions under which the mold does not change. In this dispersion, it is effective that the charge generating material has a particle size of preferably 0.5 μm or less, more preferably 0.3 μm or less, and still more preferably 0.15 μm or less.
また、かかる塗布液の塗布方法としては、ブレードコーティング法、マイヤーバーコーティング法、スプレーコーティング法、浸漬コーティング法、ビードコーティング法、エアーナイフコーティング法、カーテンコーティング法等の通常の方法が挙げられる。 Examples of the application method of the application liquid include ordinary methods such as a blade coating method, a Meyer bar coating method, a spray coating method, a dip coating method, a bead coating method, an air knife coating method, and a curtain coating method.
電荷発生層5の膜厚は、好ましくは0.1〜5μm、より好ましくは0.2〜2.0μmである。
The film thickness of the
次に、電荷輸送層6について説明する。電荷輸送層6は、電荷輸送材料及び結着樹脂を含んで構成される。なお、先に述べたように電荷輸送層6は、フッ素系樹脂、シリコーン系樹脂及びポリオレフィン系樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1種を含み、フッ素系樹脂を含むことが最も好ましい。
Next, the
かかるフッ素系樹脂としては、4フッ化エチレン樹脂、3フッ化塩化エチレン樹脂、6フッ化プロピレン樹脂、6フッ化エチレンプロピレン樹脂、フッ化ビニル樹脂、フッ化ビニリデン樹脂、2フッ化2塩化エチレン樹脂及びこれらの樹脂を構成する単量体の2種以上からなる共重合体からなる群から選択される少なくとも一種を用いることが好ましい。フッ素系樹脂は、通常、粒子形状を有しているが、その平均一次粒径としては、好ましくは0.05〜1μmであり、より好ましくは0.1〜0.5μmである。平均一次粒径が0.05μm未満では、分散時の凝集が起こりやすくなる傾向があり、1μmを超えると、形成する画像の画質欠陥が発生し易くなる傾向がある。 Examples of such fluororesins include tetrafluoroethylene resin, trifluoroethylene chloride resin, hexafluoropropylene resin, hexafluoroethylenepropylene resin, vinyl fluoride resin, vinylidene fluoride resin, and difluorodiethylene chloride resin. In addition, it is preferable to use at least one selected from the group consisting of copolymers comprising two or more monomers constituting these resins. The fluororesin usually has a particle shape, but the average primary particle size is preferably 0.05 to 1 μm, more preferably 0.1 to 0.5 μm. If the average primary particle size is less than 0.05 μm, aggregation during dispersion tends to occur, and if it exceeds 1 μm, image quality defects in the formed image tend to occur.
更に、電荷輸送層6中のフッ素系樹脂の含有量は、電荷輸送層6に含まれる固形分全量を基準として0.1〜40質量%であることが好ましく、1〜30質量%であることがより好ましい。含有量が1質量%未満では、フッ素系樹脂による改質効果が不十分となり、感光体の長寿命化が不十分となる傾向があり、40質量%を越えると、光通過性が低下や繰返し使用による残留電位の上昇が起こりやすくなる傾向がある。
Furthermore, the content of the fluororesin in the
また、ポリオレフィン樹脂としては、日本ゼオン社製ゼオネックス樹脂に代表される非晶質脂肪族ポリオレフィン等を用いる事が好ましい。 As the polyolefin resin, it is preferable to use an amorphous aliphatic polyolefin represented by ZEONEX resin manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.
電荷輸送層6に用いる電荷輸送材料としては、例えば、2,5−ビス(p−ジエチルアミノフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール等のオキサジアゾール誘導体、1,3,5−トリフェニル−ピラゾリン、1−[ピリジル−(2)]−3−(p−ジエチルアミノスチリル)−5−(p−ジエチルアミノスチリル)ピラゾリン等のピラゾリン誘導体、トリフェニルアミン、トリ(p−メチルフェニル)アミニル−4−アミン、ジベンジルアニリン等の芳香族第3級アミノ化合物、N,N’−ビス(3−メチルフェニル)−N,N’−ジフェニルベンジジン等の芳香族第3級ジアミノ化合物、3−(4’−ジメチルアミノフェニル)−5,6−ジ−(4’−メトキシフェニル)−1,2,4−トリアジン等の1,2,4−トリアジン誘導体、4−ジエチルアミノベンズアルデヒド−1,1−ジフェニルヒドラゾン等のヒドラゾン誘導体、2−フェニル−4−スチリル−キナゾリン等のキナゾリン誘導体、6−ヒドロキシ−2,3−ジ(p−メトキシフェニル)ベンゾフラン等のベンゾフラン誘導体、p−(2,2−ジフェニルビニル)−N,N−ジフェニルアニリン等のα−スチルベン誘導体、エナミン誘導体、N−エチルカルバゾール等のカルバゾール誘導体、ポリ−N−ビニルカルバゾール及びその誘導体等の正孔輸送物質;クロラニル、ブロアントラキノン等のキノン系化合物、テトラアノキノジメタン系化合物、2,4,7−トリニトロフルオレノン、2,4,5,7−テトラニトロ−9−フルオレノン等のフルオレノン化合物、キサントン系化合物、チオフェン化合物等の電子輸送物質;又は上記化合物から水素原子等を除いた残基を主鎖又は側鎖に有する重合体等が挙げられる。これらの電荷輸送材料は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
Examples of the charge transport material used for the
電荷輸送層6に用いる結着樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、ポリアリレート、ポリエステル樹脂、ビスフェノールAタイプ或いはビスフェノールZタイプ等のポリカーボネート樹脂、ポリスチレン、アクリロニトリル−スチレン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリスルホン、ポリアクリルアミド、ポリアミド、塩素ゴム等の絶縁性樹脂、及びポリビニルカルバゾール、ポリビニルアントラセン、ポリビニルピレン等の有機光導電性ポリマー等が挙げられる。これらの結着樹脂は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
Examples of the binder resin used for the
電荷輸送層6を形成する際には、先ず、上記の電荷輸送材料及び結着樹脂を所定の溶媒に溶解及び/又は分散させ、そこに上記のフッ素系樹脂、シリコーン系樹脂及びポリオレフィン系樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1種を加えて分散させた電荷輸送層形成用塗布液を調製する。次に、かかる塗布液を、電荷発生層5上に塗布し乾燥することによって電荷輸送層6は形成できる。
When the
電荷輸送層形成用塗布液に用いる溶媒としては、例えば、トルエン、クロロベンゼン等の芳香族炭化水素系溶剤、メタノール、エタノール、n―ブタノール等の脂肪族アルコール系溶剤、アセトン、シクロヘキサノン、2−ブタノン等のケトン系溶剤、塩化メチレン、クロロホルム、塩化エチレン等のハロゲン化脂肪族炭化水素溶剤、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレングリコール、ジエチルエーテル等の環状又は直鎖状エーテル系溶剤、又はこれらの混合溶剤等を用いることができる。電荷輸送材料と結着樹脂との配合比(質量比)は10:1〜1:5が好ましい。 Examples of the solvent used in the charge transport layer forming coating solution include aromatic hydrocarbon solvents such as toluene and chlorobenzene, aliphatic alcohol solvents such as methanol, ethanol, and n-butanol, acetone, cyclohexanone, and 2-butanone. Ketone solvents, halogenated aliphatic hydrocarbon solvents such as methylene chloride, chloroform, and ethylene chloride, cyclic or linear ether solvents such as tetrahydrofuran, dioxane, ethylene glycol, and diethyl ether, or a mixed solvent thereof. be able to. The blending ratio (mass ratio) between the charge transport material and the binder resin is preferably 10: 1 to 1: 5.
塗布液を調製する際にフッ素系樹脂を分散させる方法としては、ロールミル、ボールミル、振動ボールミル、アトライター、サンドミル、高圧ホモジナイザー、超音波分散機、コロイドミル、衝突式メディアレス分散機、貫通式メディアレス分散機等の方法を用いることができる。 As a method of dispersing the fluororesin when preparing the coating solution, a roll mill, a ball mill, a vibrating ball mill, an attritor, a sand mill, a high-pressure homogenizer, an ultrasonic disperser, a colloid mill, a collision-type medialess disperser, and a penetrating medium A method such as a loess disperser can be used.
また、塗布液を調製する際に、フッ素系樹脂の分散安定性を向上させ、且つ塗膜形成時の凝集を防止する観点から、分散助剤を更に添加することが好ましい。かかる分散助剤としては、フッ素系界面活性剤、フッ素系ポリマー、シリコーン系ポリマー、シリコーンオイル等が挙げられる。 Further, when preparing the coating liquid, it is preferable to further add a dispersion aid from the viewpoint of improving the dispersion stability of the fluororesin and preventing aggregation during the formation of the coating film. Examples of such dispersion aids include fluorine-based surfactants, fluorine-based polymers, silicone-based polymers, and silicone oils.
このような塗布液を塗布する方法としては、浸漬塗布法、突き上げ塗布法、スプレー塗布法、ロールコータ塗布法、グラビアコータ塗布法等が挙げられる。また、電荷輸送層6の膜厚は、5〜50μmであることが好ましく、10〜35μmであることがより好ましい。
Examples of a method for applying such a coating solution include a dip coating method, a push-up coating method, a spray coating method, a roll coater coating method, and a gravure coater coating method. The film thickness of the
また、本発明にかかる電子写真感光体において、感光層3は電荷輸送材料及び電荷発生材料を同一の層に含有する単層構造を有するものであってもよい。この場合には、当該感光層3に上記特定の樹脂を含有させればよく、このときの上記特定の樹脂の含有量や分散方法等についても、上述した電荷輸送層6に含有させる場合と同様の条件を採用することが好ましい。
In the electrophotographic photoreceptor according to the present invention, the
本発明に係る第二の電子写真感光体においては、画像形成装置100中で発生するオゾンやNOX、又は光や熱による感光体の劣化を防止する目的で、感光層3に酸化防止剤、光安定剤、熱安定剤等の添加剤を添加することができる。
In the second electrophotographic photosensitive member according to the present invention, for the purpose of preventing deterioration of the photosensitive member due to ozone or NO x generated in the
酸化防止剤としては、ヒンダードフェノール、ヒンダードアミン、パラフェニレンジアミン、アリールアルカン、ハイドロキノン、スピロクロマン、スピロインダノン及びそれらの誘導体、有機硫黄化合物、有機リン化合物等が挙げられる。 Examples of the antioxidant include hindered phenols, hindered amines, paraphenylenediamines, arylalkanes, hydroquinones, spirochromans, spiroidanones and their derivatives, organic sulfur compounds, and organic phosphorus compounds.
光安定剤としては、ベンゾフェノン、ベンゾアゾール、ジチオカルバメート、テトラメチルピペン等の誘導体が挙げられる。 Examples of the light stabilizer include derivatives such as benzophenone, benzoazole, dithiocarbamate, and tetramethylpipen.
また、電子写真感光体の表面の平滑性を向上させる目的で、電子写真感光体における最外部の層中にシリコーンオイル等のレベリング剤を添加することができる。 For the purpose of improving the smoothness of the surface of the electrophotographic photosensitive member, a leveling agent such as silicone oil can be added to the outermost layer of the electrophotographic photosensitive member.
上述した第二の電子写真感光体を搭載する第二の画像形成装置では、感光体表面の線速度が100mm/秒以上であることが好ましく、感光体表面の進行方向に対する画像解像度が1200ドット/インチ以上であることが好ましい。第二の画像形成装置では、上記特定の条件で画像形成を行うことができ、より高解像度の画質が得られる。 In the second image forming apparatus equipped with the second electrophotographic photosensitive member described above, the linear velocity of the photosensitive member surface is preferably 100 mm / second or more, and the image resolution with respect to the traveling direction of the photosensitive member surface is 1200 dots / second. It is preferably at least inches. In the second image forming apparatus, image formation can be performed under the specific conditions, and higher resolution image quality can be obtained.
また、本発明の第一及び第二の画像形成装置は、図1に示したものの他、白黒画像用の画像形成装置やタンデム式のカラー画像形成装置としてもよい。次に、タンデム式のカラー画像形成装置について説明する。なお、「タンデム式画像形成装置」とは、以下の画像形成ユニットを2以上有する画像形成装置をという。また、第一の画像形成装置には上述した第一の電子写真感光体が搭載され、第二の画像形成装置には上述した第二の電子写真感光体が搭載される。 The first and second image forming apparatuses of the present invention may be a monochrome image forming apparatus or a tandem color image forming apparatus in addition to the one shown in FIG. Next, a tandem color image forming apparatus will be described. The “tandem image forming apparatus” refers to an image forming apparatus having two or more of the following image forming units. The first electrophotographic photosensitive member is mounted on the first image forming apparatus, and the second electrophotographic photosensitive member is mounted on the second image forming apparatus.
図10は、本発明の画像形成装置の好適な他の実施形態を示す概略構成図である。図10に示す画像形成装置200は、帯電装置402a〜402d、露光装置403、及び現像装置404a〜404dを少なくとも備える画像形成ユニットを2以上有するタンデム式画像形成装置である。なお、帯電装置402a〜402dは、接触帯電方式の帯電装置であり、転写装置は中間転写方式を採用する構成を有している。
FIG. 10 is a schematic configuration diagram showing another preferred embodiment of the image forming apparatus of the present invention. An
より具体的には、このタンデム式画像形成装置200は、ハウジング400内において4つの電子写真感光体401a〜401d(例えば、電子写真感光体401aがイエロー、電子写真感光体401bがマゼンタ、電子写真感光体401cがシアン、電子写真感光体401dがブラックの色からなる画像をそれぞれ形成可能である)が中間転写ベルト409に沿って相互に並列に配置されている。また、この画像形成装置200には、さらに、クリーニング手段415a〜415dが備わっている。
More specifically, the tandem
ここで、画像形成装置200に搭載されている電子写真感光体401a〜401dは、それぞれ先に述べた第一の電子写真感光体又は第二の電子写真感光体である。
Here, the
電子写真感光体401a〜401dのそれぞれは所定の方向(紙面上は反時計回り)に回転可能であり、その回転方向に沿って帯電ロール402a〜402d(電子写真感光体を帯電させる接触帯電装置)、現像装置404a〜404d(露光装置により形成された静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像装置)、1次転写ロール410a〜410d{現像装置により形成されたトナー像を後述の中間転写ベルト409(中間転写体)に1次転写するための転写装置}、クリーニングブレード415a〜415d(クリーニング手段)が配置されている。現像装置404a〜404dのそれぞれにはトナーカートリッジに収容されたブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの4色のトナーが供給可能であり、また、1次転写ロール410a〜410dはそれぞれ中間転写ベルト409(1次転写像を被転写媒体500に転写する中間転写体)を介して電子写真感光体401a〜401dに当接している。
Each of the electrophotographic
更に、ハウジング400内の所定の位置にはレーザ光源となる露光装置403(帯電装置により帯電される電子写真感光体を露光して静電潜像を形成する露光装置)が配置されており、レーザ光源403から出射されたレーザ光を帯電後の電子写真感光体401a〜401dの表面に照射することが可能となっている。なお、この露光装置403は、露光光源として上述したSLEDを備える。
Further, an exposure device 403 (exposure device for exposing an electrophotographic photosensitive member charged by a charging device to form an electrostatic latent image) serving as a laser light source is disposed at a predetermined position in the
これにより、電子写真感光体401a〜401dの回転工程において帯電、露光、現像、1次転写、クリーニングの各工程が順次行われ、各色のトナー像が中間転写ベルト409上に重ねて転写される。
Accordingly, charging, exposure, development, primary transfer, and cleaning are sequentially performed in the rotation process of the electrophotographic
上記帯電装置(帯電用部材)402a〜402dは、ローラ状の接触帯電部材を備えるもので、感光体401a〜401dの表面に接触するように配置され、感光体に電圧を均一に印加し、感光体表面を所定の電位に帯電させるものである。帯電装置にはアルミニウム、鉄、銅等の金属、ポリアセチレン、ポリピロール、ポリチオフェン等の導電性高分子材料、ポリウレタンゴム、シリコーンゴム、エピクロロヒドリンゴム、エチレンプロピレンゴム、アクリルゴム、フッソゴム、スチレンーブタジエンゴム、ブタジエンゴム等のエラストマー材料にカーボンブラック、沃化銅、沃化銀、硫化亜鉛、炭化ケイ素、金属酸化物等の金属酸化物粒子を分散したもの等を用いることができる。 The charging devices (charging members) 402a to 402d are provided with roller-shaped contact charging members, and are arranged so as to be in contact with the surfaces of the photoconductors 401a to 401d. The body surface is charged to a predetermined potential. The charging device includes metals such as aluminum, iron and copper, conductive polymer materials such as polyacetylene, polypyrrole and polythiophene, polyurethane rubber, silicone rubber, epichlorohydrin rubber, ethylene propylene rubber, acrylic rubber, fluorine rubber, styrene-butadiene rubber A material obtained by dispersing metal oxide particles such as carbon black, copper iodide, silver iodide, zinc sulfide, silicon carbide, and metal oxide in an elastomer material such as butadiene rubber can be used.
この金属酸化物としては、例えば、ZnO、SnO2、TiO2、In2O3、MoO3等、又はこれらの複合酸化物が挙げられる。また、帯電装置402a〜402dにはエラストマー材料中に過塩素酸塩を含有させて導電性を付与したものを使用してもよい。 Examples of the metal oxide include ZnO, SnO 2 , TiO 2 , In 2 O 3 , MoO 3, and the like, or a composite oxide thereof. Further, the charging devices 402a to 402d may be made by adding perchlorate in an elastomer material and imparting conductivity.
更に、帯電装置402a〜402dにはその表面に被覆層を設けてもよい。被覆層を形成する材料としては、N−アルコキシメチル化ナイロン、セルロース樹脂、ビニルピリジン樹脂、フェノール樹脂、ポリウレタン、ポリビニルブチラール、メラミン等が単独、又は併用して用いられる。また、エマルジョン樹脂系材料、たとえば、アクリル樹脂エマルジョン、ポリエステル樹脂エマルジョン、ポリウレタン、特にソープフリーのエマルジョン重合により合成されたエマルジョン樹脂を用いることもできる。 Further, the charging devices 402a to 402d may be provided with a coating layer on the surface thereof. As a material for forming the coating layer, N-alkoxymethylated nylon, cellulose resin, vinyl pyridine resin, phenol resin, polyurethane, polyvinyl butyral, melamine and the like are used alone or in combination. Also, emulsion resin-based materials such as acrylic resin emulsion, polyester resin emulsion, polyurethane, especially emulsion resin synthesized by soap-free emulsion polymerization can be used.
これらの樹脂にはさらに抵抗率を調整するために、導電剤粒子を分散してもよいし、劣化を防止するために酸化防止剤を含有させることもできる。また、被覆層を形成する時の成膜性を向上させるために、エマルジョン樹脂にレベリング剤又は界面活性剤を含有させることもできる。また、この接触帯電用部材の形状としては、ローラ状、ブレード状、ベルト状、ブラシ状等が挙げられる。 In these resins, in order to further adjust the resistivity, conductive agent particles may be dispersed, or an antioxidant may be contained in order to prevent deterioration. Moreover, in order to improve the film formability when forming the coating layer, the emulsion resin may contain a leveling agent or a surfactant. Examples of the shape of the contact charging member include a roller shape, a blade shape, a belt shape, and a brush shape.
更に、帯電装置402a〜402dの電気抵抗値は、好ましくは102〜1014Ωcm、さらに好ましくは102〜1012Ωcmの範囲がよい。また、この接触帯電用部材への印加電圧は、直流、交流いずれも用いることができる。又、直流+交流の形(直流電圧と交流電圧とを重畳したもの)で印加することもできる。 Furthermore, the electric resistance values of the charging devices 402a to 402d are preferably 10 2 to 10 14 Ωcm, and more preferably 10 2 to 10 12 Ωcm. Further, as the voltage applied to the contact charging member, either direct current or alternating current can be used. It can also be applied in the form of DC + AC (a DC voltage and an AC voltage superimposed).
また、転写装置410a〜410dとしては、ベルト、ローラ、フィルム、ゴムブレード等を用いた接触型転写帯電器、コロナ放電を利用したスコロトロン転写帯電器やコロトロン転写帯電器等、が挙げられる。
Examples of the
また、上記現像装置404a〜404dとしては、一成分系、二成分系等の正規又は反転現像剤を用いた従来公知の現像装置等を用いることができる。このような現像剤のうち画質の向上という理由から、二成分現像剤を用いる二成分現像方式を用いて行うことが好ましい。この場合、静電潜像の可視化のために用いる現像剤は、トナーとキャリアとで構成される。また、使用されるトナーの形状は特に制限されず、例えば粉砕法による不定形トナーや重合法による球形トナーが好適に使用される。
Further, as the developing
また、上記クリーニング手段415a〜415dは、転写工程後の電子写真感光体401a〜401dの表面に付着する残存トナーを除去するためのもので、これにより清浄面化された電子写真感光体401a〜401dは上記の画像形成プロセスに繰り返し供される。クリーニング手段415a〜415dとしては、クリーニングブレード、ブラシクリーニング、ロールクリーニング等を用いることができるが、これらの中でもクリーニングブレードを用いることが好ましい。また、クリーニングブレードの材質としてはウレタンゴム、ネオプレンゴム、シリコーンゴム等が挙げられる。
The cleaning means 415a to 415d are for removing residual toner adhering to the surface of the
また、上記中間転写ベルト409は以下の手順で製造することができる。すなわち、略等モルのテトラカルボン酸二無水物或いはその誘導体とジアミンとを所定の溶媒中で重合反応させてポリアミド酸溶液を得る。このポリアミド酸溶液を円筒状金型に供給・展開して膜(層)形成を行った後、さらにイミド転化を行うことによって、ポリイミド樹脂からなる中間転写ベルト409を得ることができる。
The
かかるテトラカルボン酸二無水物としては、ピロメリット酸二無水物、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,3,3’,4−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,3,6,7−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、1,2,5,6−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、1,4,5,8−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、2,2’−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)スルホン酸二無水物、ペリレン−3,4,9,10−テトラカルボン酸二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)エーテル二無水物、エチレンテトラカルボン酸二無水物等が例示される。
Examples of such tetracarboxylic dianhydrides include pyromellitic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, and 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride. Anhydride, 2,3,3 ′, 4-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,3,6,7-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 1,2,5,6-
また、ジアミンの具体例としては、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、3,3’−ジアミノジフェニルメタン、3,3’−ジクロロベンジジン、4,4’−ジアミノジフェニルスルフィド、3,3’−ジアミノジフェニルスルフォン、1,5−ジアミノナフタレン、m−フェニレンジアミン、p−フェニレンジアミン、3,3’−ジメチル−4,4’−ビフェニルジアミン、ベンジジン、3,3’−ジメチルベンジジン、3,3’−ジメトキシベンジジン、4,4’−ジアミノジフェニルスルフォン、4,4’−ジアミノジフェニルプロパン、2,4−ビス(β−アミノ第三ブチル)トルエン、ビス(p−β−アミノ−第三ブチルフェニル)エーテル、ビス(p−β−メチル−δ−アミノフェニル)ベンゼン、ビス−p−(1,1−ジメチル−5−アミノ−ベンチル)ベンゼン、1−イソプロピル−2,4−m−フェニレンジアミン、m−キシリレンジアミン、p−キシリレンジアミン、ジ(p−アミノシクロヘキシル)メタン、ヘキサメチレンジアミン、ヘプタメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、デカメチレンジアミン、ジアミノプロピルテトラメチレン、3−メチルヘプタメチレンジアミン、4,4−ジメチルヘプタメチレンジアミン、2,11−ジアミノドデカン、1,2−ビス−3−アミノプロボキシエタン、2,2−ジメチルプロピレンジアミン、3−メトキシヘキサメチレンジアミン、2,5−ジメチルヘプタメチレンジアミン、3−メチルヘプタメチレンジアミン、5−メチルノナメチレンジアミン、2,17−ジアミノエイコサデカン、1,4−ジアミノシクロヘキサン、1,10−ジアミノ−1,10−ジメチルデカン、12−ジアミノオクタデカン、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、ピペラジン、H2N(CH2)3O(CH2)2O(CH2)NH2、H2N(CH2)3S(CH2)3NH2、H2N(CH2)3N(CH3)2(CH2)3NH2等が挙げられる。 Specific examples of the diamine include 4,4′-diaminodiphenyl ether, 4,4′-diaminodiphenylmethane, 3,3′-diaminodiphenylmethane, 3,3′-dichlorobenzidine, 4,4′-diaminodiphenyl sulfide, 3,3′-diaminodiphenylsulfone, 1,5-diaminonaphthalene, m-phenylenediamine, p-phenylenediamine, 3,3′-dimethyl-4,4′-biphenyldiamine, benzidine, 3,3′-dimethylbenzidine 3,3′-dimethoxybenzidine, 4,4′-diaminodiphenylsulfone, 4,4′-diaminodiphenylpropane, 2,4-bis (β-aminotert-butyl) toluene, bis (p-β-amino- Tert-butylphenyl) ether, bis (p-β-methyl-δ-aminophenyl) benzene, bis p- (1,1-dimethyl-5-amino-benzyl) benzene, 1-isopropyl-2,4-m-phenylenediamine, m-xylylenediamine, p-xylylenediamine, di (p-aminocyclohexyl) methane , Hexamethylenediamine, heptamethylenediamine, octamethylenediamine, nonamethylenediamine, decamethylenediamine, diaminopropyltetramethylene, 3-methylheptamethylenediamine, 4,4-dimethylheptamethylenediamine, 2,11-diaminododecane, 1 , 2-bis-3-aminopropoxyethane, 2,2-dimethylpropylenediamine, 3-methoxyhexamethylenediamine, 2,5-dimethylheptamethylenediamine, 3-methylheptamethylenediamine, 5-methylnonamethylenediamine, 2, 17-diaminoeicosadecane, 1,4-diaminocyclohexane, 1,10-diamino-1,10-dimethyldecane, 12-diaminooctadecane, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane, piperazine, H 2 N (CH 2) 3 O (CH 2) 2 O (CH 2) NH 2, H 2 N (CH 2) 3 S (CH 2) 3 NH 2, H 2 N (CH 2) 3 N (CH 3) 2 (CH 2 ) 3 NH 2 and the like.
テトラカルボン酸二無水物とジアミンを重合反応させる際の溶媒としては、溶解性等の点から極性溶媒が好ましい。極性溶媒としては、N,N−ジアルキルアミド類が好ましく、中でもN,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジエチルホルムアミド、N,N−ジエチルアセトアミド、N,N−ジメチルメトキシアセトアミド、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチルホスホルトリアミド、N−メチル−2−ピロリドン、ピリジン、テトラメチレンスルホン、ジメチルテトラメチレンスルホン等の低分子量のものがより好ましい。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 The solvent for the polymerization reaction of tetracarboxylic dianhydride and diamine is preferably a polar solvent from the viewpoint of solubility. As the polar solvent, N, N-dialkylamides are preferable. Among them, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N, N-diethylformamide, N, N-diethylacetamide, N, N-dimethylmethoxy are preferred. Low molecular weight compounds such as acetamide, dimethyl sulfoxide, hexamethyl phosphortriamide, N-methyl-2-pyrrolidone, pyridine, tetramethylene sulfone, and dimethyltetramethylene sulfone are more preferable. These may be used alone or in combination of two or more.
また、中間転写ベルト409の膜抵抗を調整するために、ポリイミド樹脂中にカーボンを分散してもよい。カーボンの種類は特に限定されないが、カーボンブラックの酸化処理によりその表面に酸素含有官能基(カルボキシル基、キノン基、ラクトン基、水酸基等)が形成された酸化処理カーボンブラックを用いることが好ましい。ポリイミド樹脂中に酸化処理カーボンブラックを分散すると、電圧を印可したときに酸化処理カーボンブラックに過剰な電流が流れるため、ポリイミド樹脂が繰返しの電圧印加による酸化の影響を受けにくくなる。また、酸化処理カーボンブラックはその表面に形成された酸素含有官能基によりポリイミド樹脂中への分散性が高いので、抵抗バラツキを小さくすることができると共に電界依存性も小さくなり、転写電圧による電界集中が起こりにくくなる。従って、転写電圧による抵抗低下を防止し、電気抵抗の均一性を改善し、電界依存性が少なく、さらに環境による抵抗の変化の少ない、用紙走行部が白く抜けること等の画質欠陥の発生が抑制された高画質を得ることができる中間転写ベルトを得ることができる。
In order to adjust the film resistance of the
酸化処理カーボンブラックは、カーボンブラックを高温雰囲気下で空気と接触、反応させる空気酸化法、常温下で窒素酸化物やオゾン等と反応させる方法、高温下での空気酸化後、低温下でオゾン酸化する方法等により得ることができる。 Oxidized carbon black is an air oxidation method in which carbon black is contacted and reacted with air in a high temperature atmosphere, a method in which it reacts with nitrogen oxides or ozone at room temperature, air oxidation at high temperature, and ozone oxidation at low temperature. It can obtain by the method of doing.
また、酸化処理カーボンとしては、三菱化学製のMA100(pH3.5、揮発分1.5%)、同,MA100R(pH3.5、揮発分1.5%)、同MA100S(pH3.5、揮発分1.5%)、同#970(pH3.5、揮発分3.0%)、同MA11(pH3.5、揮発分2.0%)、同#1000(pH3.5、揮発分3.0%)、同#2200(pH3.5,揮発分3.5%)、同MA230(pH3.0、揮発分1.5%)、同MA220(pH3.0、揮発分1.0%)、同#2650(pH3.0、揮発分8.0%)、同MA7(pH3.0、揮発分3.0%)、同MA8(pH3.0、揮発分3.0%)、同OIL7B(pH3.0、揮発分6.0%)、同MA77(pH2.5、揮発分3.0%)、同#2350(pH2.5、揮発分7.5%)、同#2700(pH2.5、揮発分10.0%)、同#2400(pH2.5、揮発分9.0%);デグサ社製のプリンテックス150T(pH4.5、揮発分10.0%)、同スペシャルブラック350(pH3.5、揮発分2.2%)、同スペシャルブラック100(pH3.3、揮発分2.2%)、同スペシャルブラック250(pH3.1、揮発分2.0%)、同スペシャルブラック5(pH3.0、揮発分15.0%)、同スペシャルブラック4(pH3.0、揮発分14.0%)、同スペシャルブラック4A(pH3.0、揮発分14.0%)、同スペシャルブラック550(pH2.8、揮発分2.5%)、同スペシャルブラック6(pH2.5、揮発分18.0%)、同カラーブラックFW200(pH2.5、揮発分20.0%)、同カラーブラックFW2(pH2.5、揮発分16.5%)、同カラーブラックFW2V(pH2.5、揮発分16.5%);キャボット社製MONARCH1000(pH2.5、揮発分9.5%)、同MONARCH1300(pH2.5、揮発分9.5%)、同MONARCH1400(pH2.5、揮発分9.0%)、同MOGUL−L(pH2.5、揮発分5.0%)、同REGAL400R(pH4.0、揮発分3.5%)、等の市販品を用いてもよい。また、このような酸化処理カーボンとしては、pH4.5以下であり、揮発分1.0%以上であるものが好ましい。
Further, as oxidation-treated carbon, MA100 (pH 3.5, volatile matter 1.5%), MA100R (pH3.5, volatile matter 1.5%), MA100S (pH3.5, volatile matter) manufactured by Mitsubishi Chemical Co., Ltd. 1.5%), # 970 (pH 3.5, volatile content 3.0%), MA11 (pH 3.5, volatile content 2.0%), # 1000 (pH 3.5,
上記の酸化処理カーボンは、例えば酸化処理の度合い、DBP吸油量、窒素吸着を利用したBET法による比表面積等の物性の相違により導電性が異なるがこれらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよいが、実質的に導電性の異なるものを2種以上組み合わせて用いることが好ましい。このように物性の異なる2種類以上のカーボンブラックを添加する場合、例えば高い導電性を発現するカーボンブラックを優先的に添加した後、導電率の低いカーボンブラックを添加して表面抵抗率を調整すること等が可能である。 The above-mentioned oxidized carbon, for example, has different conductivity depending on physical properties such as the degree of oxidation treatment, DBP oil absorption, specific surface area by BET method using nitrogen adsorption, etc., but these may be used alone. Two or more types may be used in combination, but it is preferable to use two or more types having substantially different conductivity. When two or more types of carbon blacks having different physical properties are added as described above, for example, carbon black exhibiting high conductivity is preferentially added, and then carbon black having low conductivity is added to adjust the surface resistivity. It is possible.
これら酸化処理カーボンブラックの含有量は、ポリイミド樹脂に対して10〜50質量%が好ましく、より好ましくは12〜30質量%である。当該含有量が10質量%未満であると、電気抵抗の均一性が低下し、耐久使用時の表面抵抗率の低下が大きくなる場合があり、一方、50質量%を超えると、所望の抵抗値が得られにくく、また、成型物として脆くなるため好ましくない。 The content of the oxidized carbon black is preferably 10 to 50% by mass, more preferably 12 to 30% by mass with respect to the polyimide resin. When the content is less than 10% by mass, the uniformity of electrical resistance is lowered, and the surface resistivity during durability use may be greatly reduced. On the other hand, when the content exceeds 50% by mass, a desired resistance value is obtained. Is not obtained, and it is not preferable because it becomes brittle as a molded product.
2種類以上の酸化処理カーボンブラックを分散させたポリアミド酸溶液の製造方法としては、溶媒中に2種類以上の酸化処理カーボンブラックを予め分散した分散液中に上記酸二無水物成分及びジアミン成分を溶解・重合する方法、2種類以上の酸化処理カーボンブラックを各々溶媒中に分散させ2種類以上のカーボンブラック分散液を作製し、この分散液に酸無水物成分及びジアミン成分を溶解・重合させた後、各々のポリアミド酸溶液を混合する方法等が挙げられる。 As a method for producing a polyamic acid solution in which two or more types of oxidized carbon black are dispersed, the acid dianhydride component and the diamine component are added to a dispersion in which two or more types of oxidized carbon black are previously dispersed in a solvent. Dissolution / polymerization method Two or more types of oxidized carbon black were dispersed in a solvent to prepare two or more types of carbon black dispersions, and acid anhydride components and diamine components were dissolved and polymerized in the dispersions. Thereafter, a method of mixing the respective polyamic acid solutions is exemplified.
中間転写ベルト409は、このようにして得られたポリアミド酸溶液を円筒状金型内面に供給・展開して被膜とし、加熱によりポリアミド酸をイミド転化させることにより得られる。かかるイミド転化の際には、所定の温度で0.5時間以上保持することによって、良好な平面度を有する中間転写ベルトを得ることができる。
The
ポリアミド酸溶液を円筒状金型内面に供給する際の供給方法としては、ディスペンサーによる方法、ダイスによる方法等が挙げられる。ここで、円筒上金型としては、その内周面が鏡面仕上げされたものを用いることが好ましい。 Examples of a supply method for supplying the polyamic acid solution to the inner surface of the cylindrical mold include a method using a dispenser and a method using a die. Here, it is preferable to use a cylindrical mold having a mirror-finished inner peripheral surface.
また、金型に供給されたポリアミド酸溶液から被膜を形成する方法としては、加熱しながら遠心成形する方法、弾丸状走行体を用いて成形する方法、回転成形する方法等が挙げられ、これらの方法により均一な膜厚の被膜が形成される。 Examples of the method of forming a film from the polyamic acid solution supplied to the mold include a method of centrifugal molding while heating, a method of molding using a bullet-shaped traveling body, a method of rotational molding, and the like. A film having a uniform film thickness is formed by the method.
このようにして形成された被膜をイミド転化させて中間転写ベルトを成形する方法としては、(i)金型ごと乾燥機中に入れ、イミド転化の反応温度まで昇温する方法、(ii)ベルトとして形状を保持できるまで溶媒の除去を行った後、金型内面から被膜を剥離して金属製シリンダ外面に差し替えた後、このシリンダごと加熱してイミド転化を行う方法等が挙げられる。本発明においては、得られる中間転写ベルトの表面のダイナミック硬度が上記の条件を満たせば上記(i)、(ii)のいずれの方法でイミド転化を行ってもよいが、方法(ii)によりイミド転化を行うと、平面度及び外表面精度が良好な中間転写体を効率よく且つ確実に得ることができるので好ましい。以下、方法(ii)について詳述する。 The method for forming the intermediate transfer belt by converting the film thus formed into an imide is (i) a method in which the mold is placed in a dryer and the temperature is raised to a reaction temperature for imide conversion, and (ii) a belt. As the method, after removing the solvent until the shape can be maintained, the film is peeled off from the inner surface of the mold and replaced with the outer surface of the metal cylinder, and then the entire cylinder is heated to perform imide conversion. In the present invention, imide conversion may be performed by any of the above methods (i) and (ii) as long as the dynamic hardness of the surface of the obtained intermediate transfer belt satisfies the above conditions. Conversion is preferable because an intermediate transfer member having good flatness and outer surface accuracy can be obtained efficiently and reliably. Hereinafter, the method (ii) will be described in detail.
方法(ii)において、溶媒を除去する際の加熱条件は、溶媒を除去できれば特に制限されないが、加熱温度は80〜200℃であることが好ましく、加熱時間は0.5〜5時間であることが好ましい。このようにしてベルトとしてそれ自身形状を保持することができるようになった成形物は金型内周面から剥離されるが、かかる剥離の際に金型内周面に離型処理を施してもよい。 In method (ii), the heating conditions for removing the solvent are not particularly limited as long as the solvent can be removed, but the heating temperature is preferably 80 to 200 ° C., and the heating time is 0.5 to 5 hours. Is preferred. In this way, the molded product that can retain its shape as a belt is peeled off from the inner peripheral surface of the mold. Also good.
次いで、ベルト形状として保持できるまで加熱・硬化させた成形物を、金属製シリンダ外面に差し替え、差し替えたシリンダごと加熱することにより、ポリアミド酸のイミド転化反応を進行させる。かかる金属製シリンダとしては、線膨張係数がポリイミド樹脂よりも大きいものが好ましく、また、シリンダの外径をポリイミド成形物の内径より所定量小さくすることで、ヒートセットを行うことができ均一な膜厚でムラのない無端ベルトを得ることができる。また、金属製シリンダ外面の表面粗度(Ra)は、1.2〜2.0μmであることが好ましい。金属製シリンダ外面の表面粗度(Ra)が1.2μm未満であると、金属製シリンダ自身が平滑過ぎるため、得られる中間転写ベルトにおいてベルトの軸方向に対する収縮による滑りが発生しないため、延伸がこの工程で行われ、膜厚のバラツキや平面度の精度の低下が発生する傾向にある。また、金属製シリンダ外面の表面粗度(Ra)が2.0μmを超えると、金属製シリンダ外面がベルト状中間転写体の内面に転写し、さらには外面に凹凸を発生させ、これにより画像不良が発生しやすくなる傾向にある。なお、本実施形態でいう表面粗度とはJIS B601に準じて測定されるRaをいう。 Next, the molded product heated and cured until it can be held in a belt shape is replaced with the outer surface of the metal cylinder, and the replaced cylinder is heated to advance the imide conversion reaction of the polyamic acid. As such a metal cylinder, one having a linear expansion coefficient larger than that of polyimide resin is preferable, and by setting the outer diameter of the cylinder to be a predetermined amount smaller than the inner diameter of the polyimide molding, a uniform film can be formed. An endless belt having a uniform thickness can be obtained. Moreover, it is preferable that the surface roughness (Ra) of a metal cylinder outer surface is 1.2-2.0 micrometers. When the surface roughness (Ra) of the outer surface of the metal cylinder is less than 1.2 μm, the metal cylinder itself is too smooth, and the resulting intermediate transfer belt does not slip due to contraction in the axial direction of the belt. This process is performed, and the film thickness variation and the flatness accuracy tend to decrease. If the surface roughness (Ra) of the outer surface of the metal cylinder exceeds 2.0 μm, the outer surface of the metal cylinder is transferred to the inner surface of the belt-shaped intermediate transfer body, and further, irregularities are generated on the outer surface. Tends to occur. In addition, the surface roughness as used in this embodiment means Ra measured according to JISB601.
また、イミド転化の際の加熱条件としては、ポリイミド樹脂の組成にもよるが、加熱温度が220〜280℃、加熱時間0.5〜2時間であることが好ましい。このような加熱条件でイミド転化を行うと、ポリイミド樹脂の収縮量がより大きくなるため、ベルトの軸方向についての収縮を緩やかに行うことにより、膜厚バラツキや平面度の精度の低下を防ぐことができる。 Moreover, although it is based also on a composition of a polyimide resin as heating conditions in the case of imide conversion, it is preferable that heating temperature is 220-280 degreeC and heating time 0.5-2 hours. When imide conversion is performed under such heating conditions, the amount of shrinkage of the polyimide resin becomes larger, and therefore, the shrinkage in the axial direction of the belt is gently performed to prevent a decrease in film thickness variation and flatness accuracy. Can do.
このようにして得られたポリイミド樹脂からなる中間転写ベルトの外面の表面粗度(Ra)は、1.5μm以下であることが好ましい。中間転写体の表面粗度(Ra)が1.5μmを超えるとがさつき等の画像欠陥が発生しやすくなる傾向にある。なお、がさつきの発生は、転写の際に印加される電圧や剥離放電による電界がベルト表面の凸部に局所的に集中して凸部表面が変質することによって、新たな導電経路の発現により抵抗が低下し、その結果得られる画像の濃度低下が起こることに起因すると本発明者らは推察する。 The surface roughness (Ra) of the outer surface of the intermediate transfer belt made of the polyimide resin thus obtained is preferably 1.5 μm or less. If the surface roughness (Ra) of the intermediate transfer member exceeds 1.5 μm, image defects such as roughness tend to occur. Note that the occurrence of roughness is caused by the development of a new conductive path due to the voltage applied during transfer and the electric field due to peeling discharge locally concentrated on the convex portion of the belt surface and the convex portion surface being altered. The present inventors infer that the resistance is lowered and the density of the resulting image is lowered.
このようにして得られる中間転写ベルト409はシームレスベルトであることが好ましい。このシームレスベルトの場合、中間転写ベルト409の膜厚はその使用目的に応じて適宜決定しうるが、強度や柔軟性等の機械的特性の点から、20〜500μmが好ましく、50〜200μmがより好ましい。また、中間転写ベルト409の表面抵抗は、その表面抵抗率(Ω/□)の常用対数値が8〜15(logΩ/□)であることが好ましく、11〜13(logΩ/□)であることがより好ましい。なお、ここでいう表面抵抗率とは、22℃、55%RH環境下で100Vの電圧を印加し、電圧印可開始時から10秒後に測定される電流値に基づいて得られる値をいう。ここで、「表面抵抗[Ω/□]」とは、「薄膜ハンドブック(オーム社刊)」p.896に記載の「表面抵抗」と同義であり、面状の抵抗体を正方形に切り出して対向する2辺間の抵抗で表わしたものを示す。この表面抵抗は、抵抗分布が一様ならば正方形の寸法に無関係である。
The
中間転写ベルト409は駆動ロール406、バックアップロール408及びテンションロール407により所定の張力をもって支持されており、これらのロールの回転によりたわみを生じることなく回転可能となっている。また、2次転写ロール413は、中間転写ベルト409を介してバックアップロール408と当接するように配置されている。バックアップロール408と2次転写ロール413との間を通った中間転写ベルト409はクリーニングブレード416により清浄面化された後、次の画像形成プロセスに繰り返し供される。
The
また、ハウジング400内の所定の位置にはトレイ(被転写媒体トレイ)411が設けられており、トレイ411内の紙等の被転写媒体500が移送ロール412により中間転写ベルト409と2次転写ロール413との間、さらには相互に当接する2個の定着ロール414の間に順次移送された後、ハウジング400の外部に排紙される。
A tray (transfer medium tray) 411 is provided at a predetermined position in the
このように電子写真感光体401a〜401dの回転工程において、帯電、露光、現像、転写、クリーニングの各工程を順次行うことによって画像形成が繰り返し行われる。ここで、電子写真感光体401a〜401dは、上述した電子写真感光体1であり、リーク防止性と電気特性との双方が充分に高水準で達成されたものであるため、接触帯電装置402a〜402dと共に用いた場合であってもかぶり等の画質欠陥を生じることなく良好な画質を得ることが可能となる。従って、本実施形態により、長期にわたり繰り返し使用される場合であっても、感光体におけるピンホールリークの発生が充分に防止され、画質の優れたカラー画像を高速で形成できる画像形成装置200が実現される。
As described above, in the rotation process of the
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、図14に示した装置は、電子写真感光体401a〜401dと接触帯電装置402a〜402dとを含んで構成されるプロセスカートリッジを備えるものであってもよい。かかるプロセスカートリッジを用いることによって、メンテナンスをより簡便に行うことができる。
The present invention is not limited to the above embodiment. For example, the apparatus shown in FIG. 14 may include a process cartridge including electrophotographic
また、本発明の画像形成装置はイレース光照射装置等の除電装置をさらに備えていてもよい。これにより、電子写真感光体が繰り返し使用される場合に、電子写真感光体の残留電位が次のサイクルに持ち込まれる現象が防止されるので、画質をより高めることができる。 The image forming apparatus of the present invention may further include a static eliminator such as an erase light irradiation device. As a result, when the electrophotographic photosensitive member is repeatedly used, the phenomenon that the residual potential of the electrophotographic photosensitive member is brought into the next cycle is prevented, so that the image quality can be further improved.
次に、本実施形態の第一及び第二のプロセスカートリッジについて説明する。第一及び第二のプロセスカートリッジは、電子写真感光体と、電子写真感光体を帯電させる帯電装置、帯電した電子写真感光体を露光して静電潜像を形成させる露光装置、並びに電子写真感光体をクリーニングするクリーニング装置から選ばれる少なくとも1種と、を備えるものである。 Next, the first and second process cartridges of this embodiment will be described. The first and second process cartridges include an electrophotographic photosensitive member, a charging device that charges the electrophotographic photosensitive member, an exposure device that exposes the charged electrophotographic photosensitive member to form an electrostatic latent image, and an electrophotographic photosensitive member. And at least one selected from cleaning devices for cleaning the body.
図15は、プロセスカートリッジの好適な一実施形態を示す概略構成図である。プロセスカートリッジ300は、電子写真感光体307とともに、帯電装置308、現像装置311、中間転写体320(中間転写装置)、クリーニング装置313、露光のための開口部318、及び、除電露光のための開口部317を取り付けレール316を用いて組み合わせ、そして一体化したものである。また、プロセスカートリッジ300は、転写装置312の転写方式が、トナー像を中間転写体320を介して被転写媒体500に転写する中間転写方式を採用する構成を有している。なお、電子写真感光体307は、上述した第一の電子写真感光体又は第二の電子写真感光体である。なお、第一のプロセスカートリッジには上述した第一の電子写真感光体が搭載され、第二のプロセスカートリッジには上述した第二の電子写真感光体が搭載される。
FIG. 15 is a schematic configuration diagram showing a preferred embodiment of a process cartridge. The
そして、このプロセスカートリッジ300は、転写装置312と、定着装置315と、図示しない他の構成部分とからなる画像形成装置本体に対して着脱自在としたものであり、画像形成装置本体とともに画像形成装置を構成するものである。
The
なお、本実施形態のプロセスカートリッジにおいて、帯電装置308(帯電用部材)は、帯電ロール、帯電ブラシ、帯電フィルム、帯電チューブ等による接触帯電方式を採用することができる。接触帯電方式は、感光体表面に接触させた導電性部材に電圧を印加することにより感光体表面を帯電させるものである。導電性部材の形状はブラシ状、ブレード状、ピン電極状、或いはローラ状等何れでもよいが、特にローラ状部材が好ましい。通常、ローラ状部材は外側から抵抗層とそれらを支持する弾性層と芯材から構成される。更に必要に応じて抵抗層の外側に保護層を設けることができる。 In the process cartridge of this embodiment, the charging device 308 (charging member) can employ a contact charging method using a charging roll, a charging brush, a charging film, a charging tube, or the like. In the contact charging method, the surface of the photosensitive member is charged by applying a voltage to a conductive member brought into contact with the surface of the photosensitive member. The shape of the conductive member may be any of a brush shape, a blade shape, a pin electrode shape, a roller shape, and the like, but a roller-like member is particularly preferable. Usually, the roller-shaped member is composed of a resistance layer, an elastic layer supporting them, and a core material from the outside. Furthermore, a protective layer can be provided outside the resistance layer as necessary.
上述した本実施形態のプロセスカートリッジに使用される現像装置311について具体的に説明すると、現像装置311としては、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、一成分系現像剤又は二成分系現像剤をブラシ、ローラ等を用い接触或いは非接触させて現像する公知の現像器等が挙げられる。また、トナーとしては、機械的な粉砕法や化学重合で作られる。トナーの形状としては不定形なものから球形のものが挙げられる。
The developing
上述した本実施形態のプロセスカートリッジに使用される中間転写装置320について具体的に説明すると、中間転写装置320としては、例えば、ベルト、ローラ、フィルム、ゴムブレード等を用いた接触型転写帯電器、コロナ放電を利用したスコロトロン転写帯電器やコロトロン転写帯電器等のそれ自体公知の転写帯電器が挙げられる。これらの中でも、転写帯電補償能力に優れる点で接触型転写帯電器が好ましい。なお、本発明においては、上記転写帯電器の他、剥離帯電器等を併用することもできる。
The
上述した本実施形態のプロセスカートリッジに使用されるクリーニング装置313について具体的に説明すると、クリーニング装置313としては、特に制限はなく、それ自体公知のクリーニング装置等を用いればよい。例えば、ウレタン製のブレードやクリーニングブラシ等が挙げられる。
The
上述した本実施形態のプロセスカートリッジに使用される除電装置(光除電装置)について具体的に説明すると、光除電装置としては、例えば、タングステンランプ、LED等が挙げられ、該光除電プロセスに用いる光質としては、例えば、タングステンランプ等の白色光、LED光等の赤色光等が挙げられる。該光除電プロセスにおける照射光強度としては、通常、電子写真感光体の半減露光感度を示す光量の数倍乃至30倍程度になるよう出力設定される。本実施形態においては、開口部317からこのような光除電装置からの光を取り込み、感光体を除電する。
Specifically, the static eliminator (photo static eliminator) used in the process cartridge of the present embodiment described above will be described. Examples of the photo static eliminator include a tungsten lamp, an LED, and the like. Examples of the quality include white light such as a tungsten lamp, red light such as LED light, and the like. The irradiation light intensity in the photostatic process is usually set to output several times to about 30 times the amount of light indicating the half exposure sensitivity of the electrophotographic photosensitive member. In the present embodiment, the light from such a light neutralizing device is taken in through the
このような本実施形態のプロセスカートリッジは、先に述べた自己走査型LEDを有する露光装置が搭載された画像形成装置に装着されるものであり、上記電子写真感光体を搭載していることにより、画像の高画質化、画像形成速度の高速化、並びに、感光体の長寿命化を達成することができる。なお、プロセスカートリッジ300は、開口部318の代わりに露光装置を備えていてもよく、その場合は露光光源として上述したSLEDを備える。
Such a process cartridge of this embodiment is mounted on the image forming apparatus on which the exposure apparatus having the self-scanning LED described above is mounted, and by mounting the electrophotographic photosensitive member. In addition, it is possible to achieve high image quality, high image formation speed, and long life of the photoreceptor. The
以下、実施例及び比較例に基づいて本発明を更に具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではない。なお、以下の実施例において「部」は質量部を意味する。なお、本実施例では、先ず、電子写真感光体を作製した。そして、かかる電子写真感光体を用いて画像形成装置を作製し、評価試験を行った。 EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated more concretely based on an Example and a comparative example, this invention is not limited to a following example at all. In the following examples, “part” means part by mass. In this example, first, an electrophotographic photosensitive member was produced. Then, an image forming apparatus was produced using the electrophotographic photosensitive member, and an evaluation test was performed.
(電子写真感光体の作製)
電子写真感光体の作製においては、先ず、ベース感光体及び保護層形成用塗布液を作製し、かかるベース感光体及び保護層形成用塗布液を用いて電子写真感光体を作製した。
(Preparation of electrophotographic photoreceptor)
In the production of the electrophotographic photoreceptor, first, a base photoreceptor and a coating solution for forming a protective layer were produced, and an electrophotographic photoreceptor was produced using the base photoreceptor and the coating solution for forming a protective layer.
(ベース感光体1−1、ベース感光体1−2)
ホーニング処理を施した外径30mmのアルミ基材上に、ジルコニウム化合物(商品名:オルガノチックスZC540、マツモト製薬社製)20部、シラン化合物(商品名:A1100、日本ユニカー社製)2.5部及びポリビニルブチラール樹脂(商品名:エスレックBM−S、積水化学社製)、並びにブタノール45部からなる下引層形成用溶液を浸漬コーティング法で塗布して、150℃において10分間加熱乾燥し、膜厚1.0μmの下引層を形成した。
(Base photoconductor 1-1, base photoconductor 1-2)
20 parts of zirconium compound (trade name: Organotix ZC540, manufactured by Matsumoto Pharmaceutical Co., Ltd.), 2.5 parts of silane compound (trade name: A1100, manufactured by Nihon Unicar Co., Ltd.) on an aluminum substrate having an outer diameter of 30 mm subjected to honing treatment And an undercoat layer forming solution consisting of 45 parts of butanol and a polyvinyl butyral resin (trade name: ESREC BM-S, manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.), and dried by heating at 150 ° C. for 10 minutes to form a membrane. An undercoat layer having a thickness of 1.0 μm was formed.
次に、X線回折スペクトルにおけるブラッグ角(2θ±0.2°)が、7.3°、16.0°、24.9°及び28.0°に回折ピークを持つヒドロキシガリウムフタロシアニン15部、結着樹脂としての塩化ビニル・酢酸ビニル共重合樹脂(VMCH、日本ユニカー社製)10部及び酢酸n−ブチル300部を混合し、ガラスビーズとともに横型サンドミルで0.5時間分散した後、得られた電荷発生層形成用塗布液を下引層上に浸漬コートして、100℃で10分間加熱乾燥し、膜厚約0.15μmの電荷発生層を形成した。 Next, 15 parts of hydroxygallium phthalocyanine having diffraction peaks at X-ray diffraction spectra (2θ ± 0.2 °) of 7.3 °, 16.0 °, 24.9 ° and 28.0 °, It is obtained after mixing 10 parts of vinyl chloride / vinyl acetate copolymer resin (VMCH, manufactured by Nihon Unicar) as a binder resin and 300 parts of n-butyl acetate and dispersing with glass beads for 0.5 hour in a horizontal sand mill. The charge generation layer forming coating solution was dip coated on the undercoat layer and dried by heating at 100 ° C. for 10 minutes to form a charge generation layer having a thickness of about 0.15 μm.
次に、下記式(1)で示される化合物を2部及び下記式(2)で示される構造単位を有する高分子化合物(粘度平均分子量39,000)3部を、テトラヒドロフラン15部及びクロロベンゼン5部の混合溶剤に溶解させ電荷輸送層形成用塗布液を調製した。かかる塗布液を、電荷発生層上に浸漬コーティング法で塗布し、135℃/40分熱風乾燥し、膜厚20μmの電荷輸送層を形成した。ここまでの構成をベース感光体1−1とした。また、電荷輸送層の膜厚を30μmとした以外は、ベース感光体1−1と同様の構成のベース感光体1−2も作製した。 Next, 2 parts of the compound represented by the following formula (1) and 3 parts of a polymer compound having a structural unit represented by the following formula (2) (viscosity average molecular weight 39,000) are added to 15 parts of tetrahydrofuran and 5 parts of chlorobenzene. A coating solution for forming a charge transport layer was prepared by dissolving in a mixed solvent. This coating solution was applied onto the charge generation layer by a dip coating method and dried in hot air at 135 ° C. for 40 minutes to form a charge transport layer having a thickness of 20 μm. The configuration so far is defined as the base photoconductor 1-1. Further, a base photoconductor 1-2 having the same configuration as that of the base photoconductor 1-1 was prepared except that the thickness of the charge transport layer was changed to 30 μm.
(ベース感光体2−1、ベース感光体2−2、ベース感光体2−3、ベース感光体2−4)
ホーニング処理を施した外径30mmのアルミ基材上に、ジルコニウム化合物(商品名:オルガノチックスZC540、マツモト製薬社製)20部、シラン化合物(商品名:A1100、日本ユニカー社製)2.5部及びポリビニルブチラール樹脂(商品名:エスレックBM−S、積水化学社製)、並びにブタノール45部からなる下引層形成用塗布液を浸漬コーティング法で塗布して、150℃において10分間加熱乾燥し、膜厚1.0μmの下引層を形成した。
(Base photoconductor 2-1, base photoconductor 2-2, base photoconductor 2-3, base photoconductor 2-4)
20 parts of zirconium compound (trade name: Organotix ZC540, manufactured by Matsumoto Pharmaceutical Co., Ltd.), 2.5 parts of silane compound (trade name: A1100, manufactured by Nihon Unicar Co., Ltd.) on an aluminum substrate having an outer diameter of 30 mm subjected to honing treatment And a polyvinyl butyral resin (trade name: ESREC BM-S, manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.) and a coating solution for forming an undercoat layer comprising 45 parts of butanol by a dip coating method, and dried by heating at 150 ° C. for 10 minutes, An undercoat layer having a thickness of 1.0 μm was formed.
次に、X線回折スペクトルにおけるブラッグ角(2θ±0.2°)が、7.3°、16.0°、24.9°及び28.0°に回折ピークを持つヒドロキシガリウムフタロシアニンの15部、結着樹脂としての塩化ビニル・酢酸ビニル共重合樹脂(VMCH、日本ユニカー社製)10部及び酢酸n−ブチル300部を混合し、ガラスビーズとともに横型サンドミルで0.5時間分散した後、得られた電荷発生層形成用塗布液を下引層上に浸漬コートして、100℃で10分間加熱乾燥し、膜厚約0.15μmの電荷発生層を形成した。 Next, 15 parts of hydroxygallium phthalocyanine having diffraction peaks at X-ray diffraction spectra (2θ ± 0.2 °) of 7.3 °, 16.0 °, 24.9 ° and 28.0 °. , 10 parts of vinyl chloride / vinyl acetate copolymer resin (VMCH, manufactured by Nihon Unicar) as a binder resin and 300 parts of n-butyl acetate were mixed and dispersed with glass beads for 0.5 hour in a horizontal sand mill. The resulting charge generation layer forming coating solution was dip coated on the undercoat layer and dried by heating at 100 ° C. for 10 minutes to form a charge generation layer having a thickness of about 0.15 μm.
次に、下記式(3)で示される化合物を2部及び上記式(2)で示される構造単位を有する高分子化合物(粘度平均分子量39,000)3部を、テトラヒドロフラン15部及びクロロベンゼン5部の混合溶剤に溶解させ電荷輸送層形成用塗布液を調製した。かかる塗布液を、上記電荷発生層上に浸漬コーティング法で塗布して、135℃/40分熱風乾燥し、膜厚17μmの電荷輸送層を形成した。ここまでの構成をベース感光体2−1とする。また、電荷輸送層の膜厚を25μm、30μm、35μmとした以外は、ベース感光体1−1と同様の構成のベース感光体2−2、2−3、2−4も作製した。 Next, 2 parts of a compound represented by the following formula (3) and 3 parts of a polymer compound having a structural unit represented by the above formula (2) (viscosity average molecular weight 39,000) are added to 15 parts of tetrahydrofuran and 5 parts of chlorobenzene. A coating solution for forming a charge transport layer was prepared by dissolving in a mixed solvent. This coating solution was applied onto the charge generation layer by a dip coating method and dried in hot air at 135 ° C. for 40 minutes to form a charge transport layer having a thickness of 17 μm. The configuration so far is referred to as a base photoconductor 2-1. Also, base photoconductors 2-2, 2-3, and 2-4 having the same configuration as the base photoconductor 1-1 were prepared except that the thickness of the charge transport layer was 25 μm, 30 μm, and 35 μm.
(ベース感光体3−1)
酸化亜鉛(平均粒子径70nm:テイカ社製試作品)100部をトルエン500部と攪拌混合し、シランカップリング剤(KBM603:信越化学社製)1.5部を添加し、2時間攪拌した。その後、トルエンを減圧蒸留にて留去し、150℃で2時間焼き付けを行った。上記表面処理を施した酸化亜鉛60部、硬化剤としてブロック化イソシアネート(スミジュール3175、住友バイエルンウレタン社製)15部及びブチラール樹脂BM−1(積水化学社製)15部を、メチルエチルケトン85部に溶解した。かかる溶液38部とメチルエチルケトン25部とを混合し、1mmφのガラスビーズを用いてサンドミルにて2時間の分散を行い、分散液を得た。得られた分散液に触媒としてジオクチルスズジラウレート0.005部を添加し、下引層形成用塗布液を得た。この塗布液を浸漬塗布法にて直径30mm、長さ340mm、肉厚1mmのアルミニウム基材上に塗布し、160℃で100分の乾燥硬化を行い、膜厚20μmの下引層を形成した。
(Base photoconductor 3-1)
100 parts of zinc oxide (average particle size 70 nm: prototype manufactured by Teika) was stirred and mixed with 500 parts of toluene, 1.5 parts of a silane coupling agent (KBM603: manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) was added, and the mixture was stirred for 2 hours. Thereafter, toluene was distilled off under reduced pressure and baked at 150 ° C. for 2 hours. 60 parts of zinc oxide subjected to the above surface treatment, 15 parts of blocked isocyanate (Sumijour 3175, manufactured by Sumitomo Bayern Urethane Co., Ltd.) and 15 parts of butyral resin BM-1 (manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.) as 85 parts of methyl ethyl ketone Dissolved. 38 parts of this solution and 25 parts of methyl ethyl ketone were mixed and dispersed for 2 hours in a sand mill using 1 mmφ glass beads to obtain a dispersion. As a catalyst, 0.005 part of dioctyltin dilaurate was added to the obtained dispersion to obtain a coating liquid for forming an undercoat layer. This coating solution was applied on an aluminum substrate having a diameter of 30 mm, a length of 340 mm, and a thickness of 1 mm by a dip coating method, followed by drying and curing at 160 ° C. for 100 minutes to form an undercoat layer having a thickness of 20 μm.
次に、X線回折スペクトルにおけるブラッグ角(2θ±0.2°)が、7.3°、16.0°、24.9°及び28.0°に回折ピークを持つヒドロキシガリウムフタロシアニン15部、結着樹脂としての塩化ビニル・酢酸ビニル共重合樹脂(VMCH、日本ユニカー社製)10部及び酢酸n−ブチル300部を混合し、ガラスビーズとともに横型サンドミルで0.5時間分散した。その後、得られた電荷発生層形成用塗布液を下引層上に浸漬コートして、100℃で10分間加熱乾燥し、膜厚約0.15μmの電荷発生層を形成した。 Next, 15 parts of hydroxygallium phthalocyanine having diffraction peaks at X-ray diffraction spectra (2θ ± 0.2 °) of 7.3 °, 16.0 °, 24.9 ° and 28.0 °, 10 parts of vinyl chloride / vinyl acetate copolymer resin (VMCH, manufactured by Nippon Unicar Co., Ltd.) as a binder resin and 300 parts of n-butyl acetate were mixed and dispersed with glass beads in a horizontal sand mill for 0.5 hour. Thereafter, the resulting coating solution for forming a charge generation layer was dip-coated on the undercoat layer and dried by heating at 100 ° C. for 10 minutes to form a charge generation layer having a thickness of about 0.15 μm.
次に、上記式(1)で示される化合物2部及び上記式(2)で示される構造単位を有する高分子化合物(粘度平均分子量39,000)3部を、テトラヒドロフラン15部及びクロロベンゼン5部の混合溶剤に溶解させた。得られた電荷発生層形成用塗布液を電荷発生層上に浸漬コーティング法で塗布して、135℃/40分熱風乾燥し、膜厚20μmの電荷輸送層を形成した。ここまでの構成をベース感光体3−1とする。 Next, 2 parts of the compound represented by the above formula (1) and 3 parts of a polymer compound having a structural unit represented by the above formula (2) (viscosity average molecular weight 39,000) were added to 15 parts of tetrahydrofuran and 5 parts of chlorobenzene. It was dissolved in a mixed solvent. The obtained coating solution for forming a charge generation layer was applied on the charge generation layer by a dip coating method and dried in hot air at 135 ° C. for 40 minutes to form a charge transport layer having a thickness of 20 μm. The configuration so far is referred to as a base photoconductor 3-1.
(保護層形成用塗布液1)
下記式(4)で示される化合物及び下記式(5)で示される化合物それぞれ2部を、イソプロピルアルコール5部、テトラヒドロフラン3部及び蒸留水0.3部の混合溶媒に溶解させ、イオン交換樹脂(アンバーリスト15E)0.05部を加え、室温で攪拌することにより24時間加水分解を行った。
(Protective layer forming coating solution 1)
Two parts each of the compound represented by the following formula (4) and the compound represented by the following formula (5) are dissolved in a mixed solvent of 5 parts of isopropyl alcohol, 3 parts of tetrahydrofuran and 0.3 part of distilled water, and an ion exchange resin ( Amberlyst 15E) 0.05 parts was added and the mixture was stirred at room temperature for 24 hours for hydrolysis.
加水分解したものからイオン交換樹脂を濾過分離した溶液2部に対し、アルミニウムトリスアセチルアセトナートを0.04部を加え、保護層形成用塗布液1とした。
0.02 part of aluminum trisacetylacetonate was added to 2 parts of the solution obtained by filtering and separating the ion exchange resin from the hydrolyzed product to obtain a
(保護層形成用塗布液2)
保護層形成用塗布液1において、上記式(4)で示される化合物の代わりに下記式(6)で示される化合物を2部、上記式(5)で示される化合物の代わりに下記式(7)で示される化合物を2部、さらに、ポリビニルブチラール樹脂(積水化学社製エスレックBX−L)を1部添加した以外は全く同様にして、保護層形成用塗布液2を作製した。
(Protective layer forming coating solution 2)
In the protective layer-forming
(電子写真感光体1)
ベース感光体1−1(電荷輸送層の膜厚20μm)状に、保護層形成用塗布液1(5μm)を、リング型浸漬塗布法により塗布し、室温で10分風乾した後、140℃で40分間加熱処理して硬化し、膜厚5μmの保護層を形成し、電子写真感光体1を得た。
(Electrophotographic photoreceptor 1)
After coating the protective layer-forming coating solution 1 (5 μm) on the base photoreceptor 1-1 (charge transport layer thickness 20 μm) by a ring-type dip coating method and air-drying at room temperature for 10 minutes, at 140 ° C. The
(電子写真感光体2)
ベース感光体1−1(電荷輸送層の膜厚20μm)に、保護層形成用塗布液2を用いて電子写真感光体1と同様に保護層(膜厚3μm)を形成し、電子写真感光体2を作製した。
(Electrophotographic photoreceptor 2)
A protective layer (film thickness: 3 μm) is formed on the base photoconductor 1-1 (charge transport layer thickness: 20 μm) using the protective layer forming
(電子写真感光体3)
ベース感光体2−1(電荷輸送層の膜厚17μm)に、保護層形成用塗布液1を用いて電子写真感光体1と同様に保護層(膜厚3μm)を形成し、電子写真感光体3を作製した。
(Electrophotographic photoreceptor 3)
A protective layer (
(電子写真感光体4)
ベース感光体2−1(電荷輸送層の膜厚17μm)に、保護層形成用塗布液2を用いて電子写真感光体1と同様に保護層(膜厚2μm)を形成し、電子写真感光体4を作製した。
(Electrophotographic photoreceptor 4)
A protective layer (
(電子写真感光体5)
ベース感光体3−1(電荷輸送層の膜厚20μm)に、保護層形成用塗布液1を用いて電子写真感光体1と同様に保護層(膜厚5μm)を形成し、電子写真感光体5を作製した。
(Electrophotographic photoreceptor 5)
A protective layer (
(電子写真感光体6)
ベース感光体−3(電荷輸送層の膜厚20μm)に、保護層形成用塗布液2を用いて電子写真感光体1と同様に保護層(膜厚3μm)を形成し、電子写真感光体6を作製した。
(Electrophotographic photoreceptor 6)
A protective layer (
(電子写真感光体7)
ベース感光体2−2(電荷輸送層の膜厚25μm)に、保護層を形成することなく、電子写真感光体7とした。
(Electrophotographic photoreceptor 7)
An
(電子写真感光体8)
ベース感光体2−3(電荷輸送層の膜厚30μm)に、保護層を形成することなく、電子写真感光体8とした。
(Electrophotographic photoreceptor 8)
An
(電子写真感光体9)
ベース感光体2−4(電荷輸送層の膜厚35μm)に、保護層を形成することなく、電子写真感光体9とした。
(Electrophotographic photoreceptor 9)
The electrophotographic photosensitive member 9 was formed without forming a protective layer on the base photosensitive member 2-4 (film transport layer thickness 35 μm).
(実施例1)
得られた電子写真感光体1を、図1と同様の構成の画像形成装置(富士ゼロックス製DCC400改造機)に装着し、実施例1の画像形成装置を作製した。この画像形成装置は、露光装置を、自己走査型LEDチップを千鳥型に配列し、画像データに応じて光ビームを走査する自己走査型LEDチップ方式の露光装置に改造したものである。
(Example 1)
The obtained electrophotographic
(実施例2〜6及び比較例1〜3)
得られた電子写真感光体2〜6を、図1と同様の構成の画像形成装置(富士ゼロックス製DCC400改造機)に装着し、実施例1と同様にして実施例2〜6の画像形成装置を作製した。得られた電子写真感光体7〜9を、図1と同様の構成の画像形成装置(富士ゼロックス製DCC400改造機)に装着し、実施例1と同様にして比較例1〜3の画像形成装置を作製した。
(Examples 2-6 and Comparative Examples 1-3)
The obtained
(印字テスト)
実施例1〜6及び比較例1〜3の画像形成装置を用いて各種のテストを実施した。なお、この印字テストにおいて、実施例1〜6及び比較例1〜3の画像形成装置は、露光光源に自己走査型LED(SLED)を備えるものであり、走査線記録密度は1200dpiに設定した。また、かかる画像形成装置に装着した電子写真感光体の作製条件を表11に示した。なお、表11中の膜厚は、実施例1〜6では電子写真感光体の電荷輸送層の膜厚と保護層の膜厚の和を示し、比較例1〜3では電子写真感光体の電荷輸送層の膜厚を示す。
(Print test)
Various tests were performed using the image forming apparatuses of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 3. In this printing test, the image forming apparatuses of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 3 were each provided with a self-scanning LED (SLED) as an exposure light source, and the scanning line recording density was set to 1200 dpi. Table 11 shows the conditions for producing the electrophotographic photosensitive member attached to the image forming apparatus. The film thicknesses in Table 11 indicate the sum of the thickness of the charge transport layer of the electrophotographic photoreceptor and the thickness of the protective layer in Examples 1 to 6, and the charge of the electrophotographic photoreceptor in Comparative Examples 1 to 3. The thickness of the transport layer is shown.
印字テストとしては、約400,000サイクルの印字テストを行い、画質を評価した。すなわち、電子写真感光体上の潜像解像度(dpi)及び筋状の濃度ムラの発生を評価し、総合判定を行った。なお、連続印刷の用紙としては、富士ゼロックス製PPC用紙(L、A4)を用い、28℃で80%RH程度の環境で行った。本テストにおいては、電子写真感光体の磨耗レート及び寿命(感光体寿命)も評価した。得られた結果を表12に示す。 As a printing test, a printing test of about 400,000 cycles was performed to evaluate the image quality. That is, the latent image resolution (dpi) on the electrophotographic photosensitive member and the occurrence of streak density unevenness were evaluated, and a comprehensive determination was made. Note that Fuji Xerox PPC paper (L, A4) was used as continuous printing paper, and was performed at 28 ° C. in an environment of about 80% RH. In this test, the wear rate and lifetime (photoconductor lifetime) of the electrophotographic photoreceptor were also evaluated. The results obtained are shown in Table 12.
ここで、表12中、潜像解像度の欄において、「1200」とあるのは1200dpiで良好な画像が得られたことを意味する。また、「600」とあるのは、600dpiで解像度が不十分となり、それ以上解像度を上げることができなかったことを意味する。また、磨耗レートは、電子写真プロセスを400,000サイクル繰り返したときの、電子写真感光体の1,000サイクル当たりの平均摩耗率を意味する。また、感光体寿命は、画像の階調性、解像度、濃度均一性が劣化するまでの電子写真プロセスの繰り返し数を意味し、当該繰り返し数の上限値は980,000回である。すなわち、表12の感光体寿命の欄中、「>1000」は電子写真プロセスを1,000,000回繰り返したときに感光体の電子写真特性が維持されていたことを示し、「260」とあるのは電子写真プロセスを260,000回繰り返したときに感光体の電子写真特性が維持できなくなったことを意味する。 In Table 12, “1200” in the column of the latent image resolution means that a good image was obtained at 1200 dpi. “600” means that the resolution is insufficient at 600 dpi, and the resolution cannot be further increased. The wear rate means an average wear rate per 1,000 cycles of the electrophotographic photosensitive member when the electrophotographic process is repeated for 400,000 cycles. The photoconductor life means the number of repetitions of the electrophotographic process until the gradation, resolution, and density uniformity of the image deteriorates, and the upper limit of the number of repetitions is 980,000. That is, in the column of the photoconductor lifetime in Table 12, “> 1000” indicates that the electrophotographic characteristics of the photoconductor were maintained when the electrophotographic process was repeated 1,000,000 times. This means that the electrophotographic characteristics of the photoreceptor cannot be maintained when the electrophotographic process is repeated 260,000 times.
(実施例7)
(電子写真感光体)
ポリビニルブチラール樹脂(エスレックBM−S、積水化学社製)4部を溶解したn−ブチルアルコール溶液170部に、有機ジルコニウム化合物(アセチルアセトンジルコニウムブチレート)30部及び有機シラン化合物(γ−アミノプロピルトリメトキシシラン)3部を添加し、混合撹拌して下引層形成用塗布液を得た。得られた塗布液を、ホーニング処理により外周面が粗面化された外径84mm、長さ340mm、肉厚1mmのアルミニウム支持体上に浸漬塗布し、室温で5分間風乾を行った後、支持体を10分間で50℃に昇温し、50℃、85%RH(露点47℃)の恒温恒湿槽中に入れて、20分間加湿硬化促進処理を行った。更に、処理後の支持体を熱風乾燥機に入れて、170℃で10分間乾燥を行い、膜厚1μmの下引層を形成した。
(Example 7)
(Electrophotographic photoreceptor)
In 170 parts of n-butyl alcohol solution in which 4 parts of polyvinyl butyral resin (S-REC BM-S, manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.) is dissolved, 30 parts of an organic zirconium compound (acetylacetone zirconium butyrate) and an organic silane compound (γ-aminopropyltrimethoxy) 3 parts of silane) was added and mixed and stirred to obtain a coating solution for forming an undercoat layer. The obtained coating solution is dip-coated on an aluminum support having an outer diameter of 84 mm, a length of 340 mm, and a wall thickness of 1 mm whose outer peripheral surface has been roughened by a honing treatment, and air-dried at room temperature for 5 minutes, and then supported. The body was heated to 50 ° C. in 10 minutes, placed in a constant temperature and humidity chamber of 50 ° C. and 85% RH (dew point 47 ° C.), and subjected to a humidification hardening acceleration treatment for 20 minutes. Further, the treated support was placed in a hot air dryer and dried at 170 ° C. for 10 minutes to form an undercoat layer having a thickness of 1 μm.
次に、電荷発生材料として塩化ガリウムフタロシアニン15部、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂(VMCH、日本ユニオンカーバイト社製)10部及びn−ブチルアルコール300部からなる混合物をサンドミルにて4時間分散処理し、電荷発生層形成用塗布液を得た。得られた塗布液を、下引層上に浸漬塗布し、100℃で10分乾燥させて、膜厚0.2μmの電荷発生層を形成した。 Next, a mixture consisting of 15 parts of gallium chloride phthalocyanine, 10 parts of vinyl chloride-vinyl acetate copolymer resin (VMCH, manufactured by Nippon Union Carbide) and 300 parts of n-butyl alcohol as a charge generating material in a sand mill for 4 hours. Dispersion treatment was performed to obtain a charge generation layer forming coating solution. The obtained coating solution was dip-coated on the undercoat layer and dried at 100 ° C. for 10 minutes to form a charge generation layer having a thickness of 0.2 μm.
次に、N,N’−ビス(3−メチルフェニル)−N,N’−ジフェニルベンジジン40部と、ビスフェノールZポリカーボネート樹脂(粘度平均分子量40,000)60部とを、テトロヒドロフラン280部及びトルエン120部に十分に溶解混合した後、平均一次粒径0.2μmの4フッ化エチレン樹脂粒子10部を加えて更に混合した。その後、ガラスビーズを用いたサンドグラインダーにより1時間分散処理を行い、4フッ化エチレン樹脂粒子が分散した電荷輸送層形成用塗布液を得た。得られた塗布液を上記電荷発生層の上に浸漬塗布し、130℃で40分乾燥させて、膜厚30μmの電荷輸送層を形成し、目的の電子写真感光体を得た。 Next, 40 parts of N, N′-bis (3-methylphenyl) -N, N′-diphenylbenzidine, 60 parts of bisphenol Z polycarbonate resin (viscosity average molecular weight 40,000), 280 parts of Tetrohydrofuran and After sufficiently dissolving and mixing in 120 parts of toluene, 10 parts of tetrafluoroethylene resin particles having an average primary particle size of 0.2 μm were added and further mixed. Then, the dispersion process was performed for 1 hour with the sand grinder using a glass bead, and the coating liquid for charge transport layer formation in which the tetrafluoroethylene resin particle was disperse | distributed was obtained. The obtained coating solution was dip-coated on the charge generation layer and dried at 130 ° C. for 40 minutes to form a charge transport layer having a thickness of 30 μm, thereby obtaining an intended electrophotographic photoreceptor.
(画像形成装置)
得られた電子写真感光体を用いて、帯電装置が接触帯電装置であり、転写方式が中間転写方式である図14と同様の構成のタンデム式画像形成装置を作製した。なお、画像形成装置の構成は、露光装置部分を以下の構成に改造した以外はカラータンデム複写機DocuCentre C400(富士ゼロックス社製)と同様の構成とした。すなわち、露光装置に、露光光源として自己走査型LEDを適用し、その走査線数を1200dpiに改造した。
(Image forming device)
Using the obtained electrophotographic photosensitive member, a tandem image forming apparatus having the same configuration as that of FIG. 14 in which the charging device is a contact charging device and the transfer method is an intermediate transfer method was produced. The configuration of the image forming apparatus was the same as that of the color tandem copying machine DocuCenter C400 (manufactured by Fuji Xerox Co., Ltd.) except that the exposure apparatus was modified to the following configuration. That is, a self-scanning LED was applied to the exposure apparatus as an exposure light source, and the number of scanning lines was modified to 1200 dpi.
(実施例8)
以下の手順により作製した電荷輸送層形成用塗布液を用いた以外は、実施例7の電子写真感光体と同様にして電子写真感光体を作製した。すなわち、N,N’−ビス(3−メチルフェニル)−N,N’−ジフェニルベンジジン40部と、ビスフェノールZポリカーボネート樹脂(粘度平均分子量40,000)60部とを、テトロヒドロフラン280部及びトルエン120部に十分に溶解混合した後、平均一次粒径0.2μmのフッ化ビニリデン樹脂粒子10部を加えて更に混合した。その後、ガラスビーズを用いたサンドグラインダーにより1時間分散処理を行い、フッ化ビニリデン樹脂粒子が分散した電荷輸送層形成用塗布液を調製した。
(Example 8)
An electrophotographic photoreceptor was produced in the same manner as the electrophotographic photoreceptor of Example 7, except that the charge transport layer forming coating solution produced by the following procedure was used. That is, 40 parts of N, N′-bis (3-methylphenyl) -N, N′-diphenylbenzidine, 60 parts of bisphenol Z polycarbonate resin (viscosity average molecular weight 40,000), 280 parts of tetrohydrofuran and toluene After sufficiently dissolving and mixing in 120 parts, 10 parts of vinylidene fluoride resin particles having an average primary particle size of 0.2 μm were added and further mixed. Then, the dispersion process for 1 hour was performed with the sand grinder using a glass bead, and the coating liquid for charge transport layer formation in which the vinylidene fluoride resin particle was disperse | distributed was prepared.
得られた電子写真感光体を用いた以外は、実施例7と同様にして実施例8のタンデム式画像形成装置を作製した。 A tandem image forming apparatus of Example 8 was produced in the same manner as in Example 7 except that the obtained electrophotographic photosensitive member was used.
(実施例9)
以下の手順により作製した電荷輸送層形成用塗布液を用いた以外は、実施例7の電子写真感光体と同様にして電子写真感光体を作製した。すなわち、N,N’−ビス(3−メチルフェニル)−N,N’−ジフェニルベンジジン40部と、ビスフェノールZポリカーボネート樹脂(粘度平均分子量40,000)60部とを、テトロヒドロフラン280部及びトルエン120部に十分に溶解混合した後、非晶質脂肪族ポリオレフィン10部を加えて更に混合した。その後、ガラスビーズを用いたサンドグラインダーにより1時間分散処理を行い、非晶質脂肪族ポリオレフィンが分散した電荷輸送層形成用塗布液を調製した。
Example 9
An electrophotographic photoreceptor was produced in the same manner as the electrophotographic photoreceptor of Example 7, except that the charge transport layer forming coating solution produced by the following procedure was used. That is, 40 parts of N, N′-bis (3-methylphenyl) -N, N′-diphenylbenzidine, 60 parts of bisphenol Z polycarbonate resin (viscosity average molecular weight 40,000), 280 parts of tetrohydrofuran and toluene After sufficiently dissolving and mixing in 120 parts, 10 parts of amorphous aliphatic polyolefin was added and further mixed. Then, the dispersion process was performed for 1 hour with the sand grinder using a glass bead, and the coating liquid for charge transport layer formation in which the amorphous aliphatic polyolefin was disperse | distributed was prepared.
得られた電子写真感光体を用いた以外は、実施例7と同様にして実施例9のタンデム式画像形成装置を作製した。 A tandem image forming apparatus of Example 9 was produced in the same manner as in Example 7 except that the obtained electrophotographic photosensitive member was used.
(実施例10)
以下の手順により作製した下引層形成用塗布液を用いて下引層を形成した以外は、実施例7の電子写真感光体と同様にして電子写真感光体を作製した。すなわち、酸化亜鉛(平均粒径70nm、テイカ社製試作品)100部をトルエン500部と攪拌混合し、これにシランカップリング剤(KBM603、信越化学社製)1.5部を添加して2時間攪拌した。その後、トルエンを減圧蒸留にて留去し、150℃で2時間焼き付けを行った。得られた表面処理後の酸化亜鉛60部と、硬化剤としてブロック化イソシアネート(スミジュール3175、住友バイエルンウレタン社製)15部と、ブチラール樹脂(BM−1、積水化学社製)15部とを、メチルエチルケトン85部に溶解させて混合液を得た。この混合液38部とメチルエチルケトン25部とを混合し、1mmφのガラスビーズを用いてサンドミルにて2時間の分散処理を行うことで分散液を得た。得られた分散液に、触媒としてジオクチルスズジラウレート0.005部を添加して下引層形成用塗布液を得た。得られた塗布液を外径30mm、長さ340mm、肉厚1mmのアルミニウム支持体上に浸漬塗布し、160℃で100分間の乾燥硬化を行い、膜厚20μmの下引層を形成した。
(Example 10)
An electrophotographic photoreceptor was produced in the same manner as the electrophotographic photoreceptor of Example 7, except that the undercoat layer was formed using the undercoat layer forming coating solution produced by the following procedure. That is, 100 parts of zinc oxide (average particle size 70 nm, prototype manufactured by Teika) was stirred and mixed with 500 parts of toluene, and 1.5 parts of a silane coupling agent (KBM603, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) was added thereto. Stir for hours. Thereafter, toluene was distilled off under reduced pressure and baked at 150 ° C. for 2 hours. 60 parts of the obtained zinc oxide after surface treatment, 15 parts of blocked isocyanate (Sumijoule 3175, manufactured by Sumitomo Bayern Urethane Co., Ltd.) as a curing agent, and 15 parts of butyral resin (BM-1, manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.) Then, it was dissolved in 85 parts of methyl ethyl ketone to obtain a mixed solution. 38 parts of this mixed liquid and 25 parts of methyl ethyl ketone were mixed, and a dispersion liquid was obtained by performing a dispersion treatment for 2 hours with a sand mill using glass beads of 1 mmφ. To the obtained dispersion, 0.005 part of dioctyltin dilaurate was added as a catalyst to obtain a coating solution for forming an undercoat layer. The obtained coating solution was dip-coated on an aluminum support having an outer diameter of 30 mm, a length of 340 mm, and a thickness of 1 mm, followed by drying and curing at 160 ° C. for 100 minutes to form an undercoat layer having a thickness of 20 μm.
得られた電子写真感光体を用いた以外は、実施例7と同様にして実施例10のタンデム式画像形成装置を作製した。 A tandem image forming apparatus of Example 10 was produced in the same manner as in Example 7 except that the obtained electrophotographic photosensitive member was used.
(比較例4)
以下の手順により作製した電荷輸送層形成用塗布液を用いた以外は、実施例7の電子写真感光体と同様にして電子写真感光体を作製した。すなわち、N,N’−ビス(3−メチルフェニル)−N,N’−ジフェニルベンジジン40部と、ビスフェノールZポリカーボネート樹脂(粘度平均分子量40,000)60部とを、テトロヒドロフラン280部及びトルエン120部に十分に溶解混合して、電荷輸送層形成用塗布液を調製した。
(Comparative Example 4)
An electrophotographic photoreceptor was produced in the same manner as the electrophotographic photoreceptor of Example 7, except that the charge transport layer forming coating solution produced by the following procedure was used. That is, 40 parts of N, N′-bis (3-methylphenyl) -N, N′-diphenylbenzidine, 60 parts of bisphenol Z polycarbonate resin (viscosity average molecular weight 40,000), 280 parts of tetrohydrofuran and toluene A coating solution for forming a charge transport layer was prepared by sufficiently dissolving and mixing in 120 parts.
得られた電子写真感光体を用いた以外は、実施例7と同様にして比較例4のタンデム式画像形成装置を作製した。 A tandem image forming apparatus of Comparative Example 4 was produced in the same manner as in Example 7 except that the obtained electrophotographic photosensitive member was used.
(比較例5)
以下の手順により作製した電荷輸送層形成用塗布液を用いて膜厚38μmの電荷輸送層を形成した以外は、実施例7の電子写真感光体と同様にして電子写真感光体を作製した。すなわち、N,N’−ビス(3−メチルフェニル)−N,N’−ジフェニルベンジジン40部と、ビスフェノールZポリカーボネート樹脂(粘度平均分子量40,000)60部とを、テトロヒドロフラン280部及びトルエン120部に十分に溶解混合して、電荷輸送層形成用塗布液を作製した。
(Comparative Example 5)
An electrophotographic photoreceptor was produced in the same manner as the electrophotographic photoreceptor of Example 7, except that a charge transport layer having a thickness of 38 μm was formed using the coating liquid for forming a charge transport layer produced by the following procedure. That is, 40 parts of N, N′-bis (3-methylphenyl) -N, N′-diphenylbenzidine, 60 parts of bisphenol Z polycarbonate resin (viscosity average molecular weight 40,000), 280 parts of tetrohydrofuran and toluene The coating solution for forming a charge transport layer was prepared by sufficiently dissolving and mixing in 120 parts.
得られた電子写真感光体を用いた以外は、実施例7と同様にして比較例5のタンデム式画像形成装置を作製した。 A tandem image forming apparatus of Comparative Example 5 was produced in the same manner as in Example 7 except that the obtained electrophotographic photosensitive member was used.
(比較例6)
実施例7と同様にして作製した電子写真感光体を、改造を行っていないカラータンデム複写機DocuCentre C400(富士ゼロックス社製、露光装置のレーザビーム数が2本、走査線数が1200×600dpi)に装着することにより比較例6の画像形成装置を作製した。なお、この画像形成装置は、露光光源としてSLEDの代わりにレーザを用いたものである。
(Comparative Example 6)
An electrophotographic photosensitive member produced in the same manner as in Example 7 is a color tandem copying machine DocuCenter C400 (made by Fuji Xerox Co., Ltd., exposure apparatus with two laser beams and scanning lines of 1200 × 600 dpi) that has not been modified. The image forming apparatus of Comparative Example 6 was produced. This image forming apparatus uses a laser instead of SLED as an exposure light source.
(比較例7)
比較例4と同様にして作製した電子写真感光体を、改造を行っていないカラータンデム複写機DocuCentre C400に装着することにより比較例7の画像形成装置を作製した。なお、この画像形成装置は、露光光源としてSLEDの代わりにレーザを用いたものである。
(Comparative Example 7)
An electrophotographic photosensitive member produced in the same manner as in Comparative Example 4 was mounted on a color tandem copying machine DocuCentre C400 that was not modified to produce an image forming apparatus of Comparative Example 7. This image forming apparatus uses a laser instead of SLED as an exposure light source.
(印字テスト)
実施例7〜10及び比較例4〜7の画像形成装置について、印字テストを行い、それぞれの性能(潜像解像度、磨耗レート、感光体寿命及び表面電位の変動量)を以下のように評価した。得られた結果を、表13に示す。
(Print test)
A printing test was performed on the image forming apparatuses of Examples 7 to 10 and Comparative Examples 4 to 7, and each performance (latent image resolution, wear rate, photoconductor lifetime and surface potential fluctuation amount) was evaluated as follows. . The obtained results are shown in Table 13.
すなわち、高温高湿(28℃、80%RH)環境下、以下(a)〜(c)からなる一連の工程を1サイクル(cycle)とする画像形成プロセスを、300,000サイクル(30万回)繰り返して画像を連続的に紙(30万枚)に印刷した。なお、連続印刷用の紙としては、富士ゼロックス社製PPC用紙(L、A4)を用いた。 That is, in an environment of high temperature and high humidity (28 ° C., 80% RH), an image forming process in which a series of steps including the following (a) to (c) is set to one cycle (cycle) is performed 300,000 cycles (300,000 times). ) Repeatedly printing images on paper (300,000 sheets) continuously. As paper for continuous printing, Fuji Xerox PPC paper (L, A4) was used.
(a)グリッド印加電圧−700Vのスコロトロン帯電器で各電子写真感光体を帯電させた。(b)780nmの半導体レーザを用いて、(a)の工程で帯電させてから1秒後の各電子写真感光体に10mJ/m2の光を照射して放電を行わせた。(c)放電させてから3秒後、各電子写真感光体に50mJ/m2の赤色LED光を照射して除電を行った。
(A) Each electrophotographic photosensitive member was charged with a scorotron charger having a grid applied voltage of -700V. (B) Using a semiconductor laser with a wavelength of 780 nm, each electrophotographic
そして、表面電位の変動量(増加量)は、画像形成装置ごとに、1サイクル終了後{(c)工程終了後}の各電子写真感光体の表面の電位A[V]と、300,000サイクル終了後{(c)工程終了後}の各電子写真感光体の表面の電位B[V]とを測定し、その変動量(B−A)を測定した。そして、画像形成装置ごとの表面電位の変動量(B−A)の相加平均値を算出した。なお、表13中、表面電位の変動量の欄において、「70」とあるのは、表面電位の変動量が70V以下であったことを意味する。 The fluctuation amount (increase amount) of the surface potential is, for each image forming apparatus, the surface potential A [V] of each electrophotographic photosensitive member after the end of one cycle {after the end of (c) step} and 300,000. After the end of the cycle {after the end of the step (c)}, the surface potential B [V] of each electrophotographic photosensitive member was measured, and the variation (BA) was measured. Then, the arithmetic average value of the fluctuation amount (BA) of the surface potential for each image forming apparatus was calculated. In Table 13, “70” in the column of fluctuation amount of the surface potential means that the fluctuation amount of the surface potential was 70V or less.
また、磨耗レートは、画像形成装置ごとに、はじめの各電子写真感光体の膜厚と、300,000サイクル終了後の各電子写真感光体の膜厚とを測定して「摩耗により減少した感光体の膜厚」(以下、「摩耗しろ」という)を算出した。また、この摩耗しろに基づいて、各電子写真感光体の摩耗レート[nm/kcycle]を算出した。そして、画像形成装置ごとの摩耗レートの相加平均値を算出した。ここで、1kcycleは1,000cycleを意味する。 In addition, the wear rate was determined for each image forming apparatus by measuring the film thickness of each electrophotographic photoconductor at the beginning and the film thickness of each electrophotographic photoconductor after the end of 300,000 cycles. The body thickness "(hereinafter referred to as" wear wear ") was calculated. Further, the wear rate [nm / kcycle] of each electrophotographic photosensitive member was calculated based on this wear margin. Then, the arithmetic average value of the wear rate for each image forming apparatus was calculated. Here, 1 kcycle means 1,000 cycles.
また、感光体寿命は、画像形成装置ごとの電子写真感光体について、電荷輸送層の残膜厚が12〜13μmになる時点を感光体の寿命とした。これ以下の膜厚では摩耗による電位変動や、かぶり等の画質欠陥が顕著になり実使用上問題となるレベルである。(a)〜(c)からなる一連の工程を繰り返し、上記の水準に達する工程の回数[Kcycle]を「感光体寿命」として測定した。 The photoconductor lifetime was defined as the lifetime of the electrophotographic photoconductor for each image forming apparatus when the remaining film thickness of the charge transport layer reached 12 to 13 μm. If the film thickness is less than this, potential fluctuations due to wear and image quality defects such as fog become conspicuous and become a problem in practical use. A series of steps consisting of (a) to (c) was repeated, and the number of steps [Kcycle] reaching the above-mentioned level was measured as “photosensitive member lifetime”.
また、潜像解像度は、画像形成装置ごとに以下のようにして求めた。すなわち、画像形成装置において、電子写真感光体を−650Vに均一に帯電させた後、上記の走査線記録密度で電子写真感光体表面に露光を行い、感光体表面上に静電潜像を形成した。さらに、この静電潜像に対し、トナー像の現像を行い、現像したトナー像を粘着テープに転写し、このテープを光学顕微鏡で観察し解像度を求めた。 The latent image resolution was determined for each image forming apparatus as follows. That is, in the image forming apparatus, after the electrophotographic photosensitive member is uniformly charged to −650 V, the surface of the electrophotographic photosensitive member is exposed at the above scanning line recording density to form an electrostatic latent image on the surface of the photosensitive member. did. Further, the electrostatic latent image was developed with a toner image, the developed toner image was transferred to an adhesive tape, and the tape was observed with an optical microscope to determine the resolution.
100…画像形成装置、106…電子写真感光体、108…帯電装置、110…露光装置、116…現像装置、120…転写装置。
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記電子写真感光体は、前記感光層上に保護層を有しており、
前記露光装置は、露光光源として自己走査型LEDを備える
ことを特徴とする画像形成装置。 An electrophotographic photosensitive member having a conductive support and a photosensitive layer formed on the conductive support, a charging device for charging the electrophotographic photosensitive member, and exposing the charged electrophotographic photosensitive member to electrostatic An exposure device for forming a latent image; a developing device for developing the electrostatic latent image with toner to form a toner image; and a transfer device for transferring the toner image from the electrophotographic photosensitive member to a transfer medium. Prepared,
The electrophotographic photoreceptor has a protective layer on the photosensitive layer,
The exposure apparatus includes a self-scanning LED as an exposure light source.
前記電子写真感光体は、前記感光層の導電性支持体から最も遠い側に、フッ素系樹脂、シリコーン系樹脂及びポリオレフィン系樹脂からなる群より選ばれる少なくとも一種を含有する層を有しており、
前記露光装置は、露光光源として自己走査型LEDを備える
ことを特徴とする画像形成装置。 An electrophotographic photosensitive member having a conductive support and a photosensitive layer formed on the conductive support, a charging device for charging the electrophotographic photosensitive member, and exposing the charged electrophotographic photosensitive member to electrostatic An exposure device for forming a latent image; a developing device for developing the electrostatic latent image with toner to form a toner image; and a transfer device for transferring the toner image from the electrophotographic photosensitive member to a transfer medium. Prepared,
The electrophotographic photoreceptor has a layer containing at least one selected from the group consisting of a fluororesin, a silicone resin, and a polyolefin resin on the side farthest from the conductive support of the photosensitive layer,
The exposure apparatus includes a self-scanning LED as an exposure light source.
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