JP2009115944A - 電子写真感光体の製造方法、電子写真感光体、画像形成装置、プロセスカートリッジ及びカラー画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】導電性支持体上に、少なくとも電荷発生物質と電荷輸送物質とバインダー樹脂とを含有する感光層を有し、該感光層上に少なくとも硬化性官能基を有する化合物を含有する塗膜を形成し、該塗膜に光を照射することで該硬化性官能基を有する化合物を硬化した組成物を含有する保護層を有する電子写真感光体の製造方法において、該感光層に少なくとも縮合多環化合物及びフタロシアニン化合物を含有することを特徴とする電子写真感光体の製造方法。前記縮合多環化合物が、ペリレン系化合物、又は多環キノン系化合物から選ばれる少なくとも一つであることが好ましい。
【選択図】なし
Description
1.
導電性支持体上に、少なくとも電荷発生物質と電荷輸送物質とバインダー樹脂とを含有する感光層を有し、該感光層上に少なくとも硬化性官能基を有する化合物を含有する塗膜を形成し、該塗膜に光を照射することで該硬化性官能基を有する化合物を硬化した組成物を含有する保護層を有する電子写真感光体の製造方法において、該感光層に少なくとも縮合多環化合物及びフタロシアニン化合物を含有することを特徴とする電子写真感光体の製造方法。
2.
前記縮合多環化合物がペリレン系化合物又は多環キノン系化合物から選ばれる少なくとも一つであることを特徴とする前記1項に記載の電子写真感光体の製造方法。
3.
前記ペリレン系化合物が下記一般式(1)〜(4)で表される化合物であることを特徴とする前記1又は2項に記載の電子写真感光体の製造方法。
4.
前記硬化性官能基がアクリロイル基又はメタクリロイル基であることを特徴とする前記1〜3項のいずれか1項に記載の電子写真感光体の製造方法。
5.
前記保護層に金属酸化物を含有することを特徴とする前記1〜4項のいずれか1項に記載の電子写真感光体の製造方法。
6.
前記金属酸化物が酸化チタンであることを特徴とする前記5項に記載の電子写真感光体の製造方法。
7.
前記感光層が、少なくとも電荷発生物質を含有する電荷発生層と、少なくとも電荷輸送物質とバインダー樹脂を含有する電荷輸送層とを、この順に有する構成であり、かつ前記縮合多環化合物及びフタロシアニン化合物を含有する層が電荷発生層であることを特徴とする前記1〜6項のいずれか1項に記載の電子写真感光体の製造方法。
8.
前記1〜7項のいずれか1項に記載の電子写真感光体の製造方法により製造されたことを特徴とする電子写真感光体。
9.
前記8項に記載の電子写真感光体、帯電手段、露光手段、現像手段及び転写手段を有することを特徴とする画像形成装置。
10.
前記8項に記載の電子写真感光体と、帯電手段、現像手段及びクリーニング手段からなる群より選択される少なくとも一つの手段を一体に支持し、電子写真装置本体に着脱自在であることを特徴とするプロセスカートリッジ。
11.
前記8項に記載の電子写真感光体を用いることを特徴とするカラー画像形成装置。
本発明における縮合多環化合物とは、それぞれの環が環構造の一部を共有している3個以上の環構造を有し、かつ該化合物が金属原子を有しない化合物を言う。この様な化合物にはフェナントレン、アントラセン、トリフェニレン、ピレン、クリセン、ピセン、ペリレン、ペンタセン、ヘキサフェン、トリナフチレン、コロネン等が挙げられる。
フタロシアニン化合物としては、中心金属を有するフタロシアニン化合物が好ましく、Ti、Fe、V、Ga、Si、Pb、Al、Zn、Mgの少なくとも1種を有するものが挙げられる。中でもTiを有するチタニルフタロシアニンが好ましい。CuKα線によるX線回折においてブラッグ角(2θ±0.2)27.3°にピークが最大であり、7.4°、9.7°、24.2°に明瞭な回折ピークを示すY型チタニルフタロシアニンが高感度であり、ペリレンと組み合わせた時の安定性に対する効果が著しく特に好ましい。
硬化性官能基を有する化合物としては、活性光線で硬化する光重合型化合物であれば何れも用いることができるが、アクリロイル基又はメタクリロイル基を少なくとも1個有する化合物が好ましい。この様な化合物としては、光硬化型樹脂組成物の素材としてよく知られており、例えばエチレン性不飽和結合を有する重合可能な化合物が挙げられる。
本発明の保護層に好ましく含有させる金属化合物はN型半導体として機能するものである。具体的には、酸化チタン(TiO2)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化錫(SnO2)等の金属酸化物微粒子が挙げられる。
感光体に用いられる導電性支持体としてはシート状、円筒状のどちらを用いてもよいが、画像形成装置をコンパクトに設計するためには円筒状導電性支持体の方が好ましい。
本発明においては導電性支持体と感光層の間に、バリヤー機能を備えた中間層を設けることもできる。即ち、導電性支持体と感光層との接着性改良、あるいは該支持体からの電荷注入を防止するために、該支持体と前記感光層の間に中間層(下引層も含む)を設けることもできる。該中間層の材料としては、ポリアミド樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂並びに、これらの樹脂の繰返し単位の内の二つ以上を含む共重合体樹脂が挙げられる。これら下引き樹脂の中で、繰返し使用に伴う残留電位増加を小さくできる樹脂としてはポリアミド樹脂が好ましい。又、これら樹脂を用いた中間層の膜厚は0.01〜0.5μmが好ましい。
本発明の感光層構成は、前記中間層上に電荷発生機能と電荷輸送機能を1層に持たせた単層構造の感光層構成でもよいが、より好ましくは感光層の機能を電荷発生層(CGL)と電荷輸送層(CTL)に分離した構成を採るのがよい。機能を分離した構成を取ることにより繰返し使用に伴う残留電位増加を小さく制御でき、その他の電子写真特性を目的に合わせて制御し易い。更に、保護層を硬化するために照射した光に対して電荷輸送層がフィルターの役目をして、電荷発生層に到達する光の量、波長を調整できるため、電荷発生層、電荷輸送層、保護層をこの順に有する構成が特に好ましい。
電荷発生層には電荷発生物質(CGM)を含有する。その他の物質としては必要によりバインダー樹脂、その他添加剤を含有してもよい。
電荷輸送層には、電荷輸送物質(CTM)及びCTMを分散し製膜するバインダー樹脂を含有する。その他の物質としては公知の生孔輸送性(P型)のCTMを用いることが好ましい。必要により酸化防止剤等の添加剤を含有してもよい。
本発明の保護層は、少なくとも硬化性官能基を有する化合物を光照射によって硬化した組成物を含有するものである。
有機感光体を製造するための塗布加工方法としては、浸漬塗布、スプレー塗布、円形量規制型塗布等の塗布加工法が用いられるが、感光層の上層側の塗布加工は下層の膜を極力溶解させないため、又、均一塗布加工を達成するためスプレー塗布又は円形量規制型(円形スライドホッパ型に代表される)塗布等の塗布加工方法を用いるのが好ましい。尚、保護層は、前記円形量規制型塗布加工方法を用いるのが最も好ましい。円形量規制型塗布については、例えば特開昭58−189061号に詳細に記載される。
次に、本発明に係る有機感光体を用いた画像形成装置について説明する。
本発明の有機感光体上に形成された静電潜像は、現像によりトナー像として顕像化される。現像に用いられるトナーは、粉砕トナーでも、重合トナーでもよいが、安定した粒度分布を得られる観点から、重合法で作製できる重合トナーが好ましい。
本発明に用いるトナーは、1成分現像剤でも2成分現像剤として用いてもよい。
以下の様に感光体1を作製した。
円筒形アルミニウム支持体の表面を切削加工し、表面粗さRz=1.5μmの導電性支持体を用意した。
下記成分を混合し、サンドミル分散機を用いて10時間バッチ式にて分散し、中間層分散液を作製した。これを上記支持体上に塗布し、2.0μmの中間層を設置した。
(中間層分散液)
ポリアミド樹脂 N−1* 1部
アナターゼ形酸化チタン(1次粒径35nm,メチルハイドロジェンシロキサンとジメチルシロキサンの共重合体(モル比1:1)を用い、酸化チタン全質量の5%の量で表面処理したもの) 3.5部
エタノール/プロパノール/テトラヒドロフラン(45/20/30質量比)10部
攪拌機、窒素、窒素導入管、温度計、脱水管等を備えた重合釜にラウリルラクタム215部、3−アミノメチル−3,5,5−トリメチルシクロヘキシルアミン112部、1,12−ドデカンジカルボン酸153部及び水2部を混合し、加熱・加圧下、水を溜出させながら9時間反応させた。重合物を取り出し、C13−NMRにより共重合組成を求めたところ、N−1の組成と一致した。尚、合成された共重合体のメルトフローインデックス(MFI)は、230℃/2.16kgの条件で5g/10minであった。
〈電荷発生層〉
下記成分を混合し、サンドミル分散機を用いて分散し、二つの分散液を得た。この分散液を1:1の割合で混合して電荷発生層塗布液を調製した。この塗布液を、前記中間層の上に浸漬塗布法で塗布し、乾燥膜厚0.3μmの電荷発生層を形成した。
(電荷発生層塗布液)
分散液1
Y形オキシチタニルフタロシアニン 20部
シリコーン変性ポリビニルブチラール 10部
4−メトキシ−4−メチル−2ーペンタノン 700部
t−ブチルアセテート 300部
分散液2
電荷発生物質(ジフタロイルピレン) 24部
ポリビニルブチラール樹脂(エスレックBL−1:積水化学社製) 12部
2−ブタノン/シクロヘキサノン(4/1体積比) 300部
〈電荷輸送層〉
下記成分を混合・溶解して電荷輸送層塗布液を調製した。この塗布液を前記電荷発生層の上に浸漬塗布法で塗布し、乾燥膜厚25μmの電荷輸送層を形成した。
(電荷輸送層塗布液)
電荷輸送物質(〔4−(2,2−ジフェニルビニル)フェニル〕−ジ−p−トリルアミン) 75部
バインダー樹脂(ユーピロンZ300:三菱ガス化学社製ポリカーボネート樹脂)
100部
酸化防止剤(BHT−F:武田キリン社製) 8部
テトラヒドロフラン/トルエン(8/2体積比) 750部
〈保護層〉
下記成分を混合し、溶解して保護層塗布液を調製した。
(保護層塗布液)
メタクリレートモノマー(SR−350:日本化薬社製) 100部
光重合開始剤(Irgacure184:チバスペシャリティケミカルズ社製)5部
アナターゼ型酸化チタン(STT−30A:チタン工業社製) 60部
この塗布液を先に電荷輸送層まで作製した感光体上に円形量規制型塗布機を用いて、保護層を塗布した。塗布後、90℃で20分乾燥後、低圧水銀灯を用いて紫外線を3kW、1分間照射して、乾燥膜厚2.0μmの保護層を得た。これを感光体1とする。
感光体1の作製において、保護層中の光硬化性化合物、重合開始剤及び金属酸化物を、感光層中の電荷発生物質を表1に示すように変化させて感光体2〜9(本発明)及び10、11(比較例)を作製した。尚、感光体9は、感光体7の電荷発生層を下記に代えた以外は同様にして作製した。
下記成分を混合し、サンドミル分散機を用いて分散した。この塗布液を、中間層の上に浸漬塗布法で塗布し、乾燥膜厚0.3μmの電荷発生層を形成した。
(電荷発生層塗布液)
電荷発生物質(合成例2**の顔料) 24部
ポリビニルブチラール樹脂(エスレックBL−1:前出) 12部
2−ブタノン/シクロヘキサノン(4/1体積比) 300部
**合成例2
チタニルフタロシアニン0.3gとビスベンズイミダゾールペリレン30gを900mlの濃硫酸に室温で加え、更に2時間撹拌を行った。この硫酸溶液をガラスフィルターで濾過し不溶物を除いた後、30℃以下の水温を保って水15Lに注ぎ込んだ。析出した粒子を濾過した後、更に5Lの水で3回洗浄した。得られたウエットケーキを一旦凍結した後、解凍し再び濾過、乾燥して混成顔料28gを得た。
作製した各感光体について、下記のように評価した。
感光体をセイコーエプソン社製レーザープリンターLP1500C(レーザー露光・反転現像・中間転写ベルト・ブレードクリーニングプロセスを有する4サイクル中間転写システム)を評価が行えるように改造し、露光量を適正化した評価機に搭載し、初期帯電電位を−450Vに設定し、高温・高湿環境(38℃・80%RH)でA4フルカラー画像を1,000枚焼き出す前後に黒化率7%の文字画像をA4でプリントを行い、下記基準でハーフトーン画像を目視にて3段階評価した。
○:1,000枚焼出し後に、表面傷1〜2箇所発生
×:1,000枚焼出し前に、表面傷3箇所以上発生。
高温・高湿環境(38℃・80%RH)でA4フルカラー画像を80枚焼き出す前後に黒化率7%の文字画像をA4でプリントを行い、下記基準でハーフトーン画像を目視にて3段階評価した。
○:80枚焼出し後に、画像流れ発生
×:80枚焼出し前に、画像流れ発生。
高温・高湿環境(33℃・80%RH)で10,000枚のプリントを行い、10,000枚目のプリント画像のハーフトーン部濃度を目視で観察し、傷による画像ムラを評価した。
○:ハーフトーンムラ1〜2箇所あるも、実用上問題ないレベル
×:ハーフトーンムラ3箇所以上あり、実用上問題となるレベル。
1Y、1M、1C、1Bk 感光体
2Y、2M、2C、2Bk 帯電手段
3Y、3M、3C、3Bk 露光手段
4Y、4M、4C、4Bk 現像手段
Claims (11)
- 導電性支持体上に、少なくとも電荷発生物質と電荷輸送物質とバインダー樹脂とを含有する感光層を有し、該感光層上に少なくとも硬化性官能基を有する化合物を含有する塗膜を形成し、該塗膜に光を照射することで該硬化性官能基を有する化合物を硬化した組成物を含有する保護層を有する電子写真感光体の製造方法において、該感光層に少なくとも縮合多環化合物及びフタロシアニン化合物を含有することを特徴とする電子写真感光体の製造方法。
- 前記縮合多環化合物がペリレン系化合物又は多環キノン系化合物から選ばれる少なくとも一つであることを特徴とする請求項1に記載の電子写真感光体の製造方法。
- 前記硬化性官能基がアクリロイル基又はメタクリロイル基であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の電子写真感光体の製造方法。
- 前記保護層に金属酸化物を含有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の電子写真感光体の製造方法。
- 前記金属酸化物が酸化チタンであることを特徴とする請求項5に記載の電子写真感光体の製造方法。
- 前記感光層が、少なくとも電荷発生物質を含有する電荷発生層と、少なくとも電荷輸送物質とバインダー樹脂を含有する電荷輸送層とを、この順に有する構成であり、かつ前記縮合多環化合物及びフタロシアニン化合物を含有する層が電荷発生層であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の電子写真感光体の製造方法。
- 請求項1〜7のいずれか1項に記載の電子写真感光体の製造方法により製造されたことを特徴とする電子写真感光体。
- 請求項8に記載の電子写真感光体、帯電手段、露光手段、現像手段及び転写手段を有することを特徴とする画像形成装置。
- 請求項8に記載の電子写真感光体と、帯電手段、現像手段及びクリーニング手段からなる群より選択される少なくとも一つの手段を一体に支持し、電子写真装置本体に着脱自在であることを特徴とするプロセスカートリッジ。
- 請求項8に記載の電子写真感光体を用いることを特徴とするカラー画像形成装置。
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