JP2010237241A - 有機感光体、画像形成装置及びプロセスカートリッジ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】導電性支持体上に感光層、その上に保護層を有する有機感光体において、該保護層が、酸化防止構造を有する硬化性化合物と、酸化防止構造を有さない硬化性化合物とを反応させて得られる組成物を含有することを特徴とする有機感光体。
【選択図】なし
Description
(1)発生したラジカルを無効化する
(2)発生した過酸化物を無害な物質に分解し、新たなラジカルが発生しないようにする
といった機能を持ち、ラジカル補足剤や、過酸化物分解剤として働くことが一般に知られている。酸化防止構造が単独で存在する場合、硬化性化合物を連鎖重合反応させようとすると、反応が阻害されて分子量が低くなったり、未反応基が残存したりすることがあり、画像ボケや耐摩耗性が悪化する。
本願発明に係わる酸化防止構造とは、感光体中ないしは感光体表面に存在する自動酸化性物質に対して、光、熱、放電等の条件下で酸素の作用を防止ないし、抑制する性質を有する構造である。詳しくは下記の構造群が挙げられる。
フェノール系酸化防止構造(ヒンダードフェノール系)
アミン系酸化防止構造(ヒンダードアミン系、ジアリルジアミン系、ジアリルアミン系)
ハイドロキノン系酸化防止構造
(2)過酸化物分解構造
硫黄系酸化防止構造(チオエーテル類)
燐酸系酸化防止構造(亜燐酸エステル類)
上記酸化防止構造のうち、(1)のラジカル連鎖禁止構造が好ましく、ヒンダードフェノール系或いはヒンダードアミン系酸化防止構造が特に好ましく、高温高湿時の画像ボケや画像流れの抑制に特に効果がある。又、2種以上のものを併用してもよく、例えば(1)のヒンダードフェノール系と(2)のチオエーテル類の酸化防止構造との併用も良い。更に、分子中に上記構造単位、例えばヒンダードフェノール構造とヒンダードアミン構造を含んでいるものでも良い。
以下本発明の硬化性化合物について説明する。尚、「酸化防止構造を有する硬化性化合物」「酸化防止構造を有さない硬化性化合物」のいずれの化合物も硬化性反応基を有する化合物として共通であるため、以下まとめて説明する。
本発明においては、硬化性反応基当量の異なる2種類以上の硬化性化合物を混合して使用してもよい。
本願発明の金属酸化物微粒子は遷移金属も含めた金属酸化物粒子であればよく、例えば、シリカ(酸化ケイ素)、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化鉛、アルミナ(酸化アルミニウム)、酸化タンタル、酸化インジウム、酸化ビスマス、酸化イットリウム、酸化コバルト、酸化銅、酸化マンガン、酸化セレン、酸化鉄、酸化ジルコニウム、酸化ゲルマニウム、酸化錫、酸化チタン、酸化ニオブ、酸化モリブデン、酸化バナジウム等の金属酸化物粒子が例示されるが、中でも、酸化チタン、アルミナ、酸化亜鉛、酸化錫の粒子が好ましい。
次に、反応性有機基を有する金属酸化物微粒子の表面処理に用いる表面処理剤について、記載する。
S−2 CH2=CHSi(OCH3)3
S−3 CH2=CHSiCl3
S−4 CH2=CHCOO(CH2)2Si(CH3)(OCH3)2
S−5 CH2=CHCOO(CH2)2Si(OCH3)3
S−6 CH2=CHCOO(CH2)3Si(CH3)(OCH3)2
S−7 CH2=CHCOO(CH2)3Si(OCH3)3
S−8 CH2=CHCOO(CH2)2Si(CH3)Cl2
S−9 CH2=CHCOO(CH2)2SiCl3
S−10 CH2=CHCOO(CH2)3Si(CH3)Cl2
S−11 CH2=CHCOO(CH2)3SiCl3
S−12 CH2=C(CH3)COO(CH2)2Si(CH3)(OCH3)2
S−13 CH2=C(CH3)COO(CH2)2Si(OCH3)3
S−14 CH2=C(CH3)COO(CH2)3Si(CH3)(OCH3)2
S−15 CH2=C(CH3)COO(CH2)3Si(OCH3)3
S−16 CH2=C(CH3)COO(CH2)2Si(CH3)Cl2
S−17 CH2=C(CH3)COO(CH2)2SiCl3
S−18 CH2=C(CH3)COO(CH2)3Si(CH3)Cl2
S−19 CH2=C(CH3)COO(CH2)3SiCl3
S−20 CH2=CHSi(C2H5)(OCH3)2
S−21 CH2=C(CH3)Si(OCH3)3
S−22 CH2=C(CH3)Si(OC2H5)3
S−23 CH2=CHSi(OCH3)3
S−24 CH2=C(CH3)Si(CH3)(OCH3)2
S−25 CH2=CHSi(CH3)Cl2
S−26 CH2=CHCOOSi(OCH3)3
S−27 CH2=CHCOOSi(OC2H5)3
S−28 CH2=C(CH3)COOSi(OCH3)3
S−29 CH2=C(CH3)COOSi(OC2H5)3
S−30 CH2=C(CH3)COO(CH2)3Si(OC2H5)3
これらのシラン化合物は単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。
以下、反応性有機基を有する金属酸化物粒子の製造方法を、酸化チタン粒子を例にして説明する。
α−アミノアセトフェノン系の例
2)導電性支持体上に、中間層、感光層として電荷輸送材料と電荷発生材料とを含む単層、及び保護層を順次積層した層構成。
本発明で用いる支持体は導電性を有するものであればいずれのものでもよく、例えば、アルミニウム、銅、クロム、ニッケル、亜鉛及びステンレスなどの金属をドラムまたはシート状に成形したもの、アルミニウムや銅などの金属箔をプラスチックフィルムにラミネートしたもの、アルミニウム、酸化インジウム及び酸化スズなどをプラスチックフィルムに蒸着したもの、導電性物質を単独またはバインダー樹脂と共に塗布して導電層を設けた金属、プラスチックフィルム及び紙などが挙げられる。
本発明においては、導電層と感光層の中間にバリアー機能と接着機能をもつ中間層を設けることもできる。
本発明に用いられる電荷発生層は、電荷発生物質とバインダー樹脂を含有し、電荷発生物質をバインダー樹脂溶液中に分散、塗布して形成したものが好ましい。
本発明の感光体に用いられる電荷輸送層は、電荷輸送物質(CTM)とバインダー樹脂を含有し、電荷輸送物質をバインダー樹脂溶液中に溶解、塗布して形成される。
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、本発明に係わるトナーとしては、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。
本発明に係わるトナーは、一成分現像剤でも二成分現像剤として用いてもよい。
下記の様に感光体1を作製した。
下記組成の中間層塗布液を作製した。
ポリアミド樹脂X1010(ダイセルデグサ株式会社製) 1部
酸化チタンSMT500SAS(テイカ社製) 1.1部
エタノール 20部
分散機としてサンドミルを用いて、バッチ式で10時間の分散を行った。
電荷発生物質:チタニルフタロシアニン顔料(Cu−Kα特性X線回折スペクトル測定で5少なくとも27.3°の位置に最大回折ピークを有するチタニルフタロシアニン顔料)
20部
ポリビニルブチラール樹脂(#6000−C:電気化学工業社製) 10部
酢酸t−ブチル 700部
4−メトキシ−4−メチル−2−ペンタノン 300部
を混合し、サンドミルを用いて10時間分散し、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。
電荷輸送物質:CTM(下記化合物A) 150部
バインダー:ポリカーボネート(Z300:三菱ガス化学社製) 300部
酸化防止剤(Irganox1010:日本チバガイギー社製) 6部
トルエン/テトラヒドロフラン=1/9体積% 2000部
シリコーンオイル(KF−50:信越化学社製) 1部
を混合し、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を用いて、110℃で60分乾燥後膜厚20μmの電荷輸送層を形成した。
(無機粒子の準備)
数平均一次粒径30nmの酸化チタン粒子100質量部、表面処理剤として「例示化合物S−15」100質量部、メチルエチルケトン1000質量部を湿式サンドミル(径0.5mmのアルミナビーズ)に入れ、30℃にて6時間混合、その後、メチルエチルケトンとアルミナビーズを濾別し、60℃にて乾燥し表面処理微粒子を調製した。
酸化防止構造を有する硬化性化合物(例示化合物No.1−1) 5部
酸化防止構造を有さない硬化性化合物(例示化合物Mc−30) 100部
上記表面処理粒子 100部
イソプロピルアルコール 500部
上記成分を、サンドミルを用いて10時間分散した後、
重合開始剤1−6 30部
を加え、遮光下で混合攪拌して溶解し保護層塗布液を作製した(保存中は遮光)。該塗布液を先に電荷輸送層まで作製した感光体上に円形スライドホッパー塗布機を用いて、保護層を塗布した。塗布後、室温で20分乾燥後(溶媒乾燥工程)、メタルハライドランプ(500W)を用いて100mmの位置で感光体を回転させながら1分間照射して(紫外線硬化工程)、膜厚3μmの保護層を有する感光体1を得た。
感光体1の保護層に使用する材料、硬化条件を表1の一覧表のように変更した以外は、同様にして感光体2〜14を作製した。
感光体15の作製
感光体1の作製において、表1に示すように、保護層の例示化合物No.1−1に替えて、下記構造の酸化防止剤に変更した以外は、感光体1と同様にして感光体15を作製した。
感光体1の作製において、表1に示すように、保護層の例示化合物No.1−1を用いない以外は、感光体1と同様にして感光体16を作製した。
(表面傷)
作製した各感光体を下記のように評価した。
△:100万枚印字後に表面傷1〜10箇所発生(実用上問題なし)
×:100万枚印字後に表面傷11箇所以上発生(実用上問題有り)。
上記評価で100万枚の画出しを行い、初期膜厚と100万枚後の膜厚さで評価した。感光層の膜厚は均一膜厚部分(感光体の両端は膜厚が不均一になりやすいので、少なくとの両端3cmは除く)をランダムに10ヶ所測定し、その平均値を感光層の膜厚とする。膜厚測定器は渦電流方式の膜厚測定器EDDY560C(HELMUT FISCHER GMBTE CO社製)を用いて行い、実写試験前後の感光層膜厚の差を膜厚減耗量とする。
すなわち、α値が小さいほど、耐摩耗性を有する。
環境条件を30℃、80%RHに変更した以外は、表面傷の評価条件でA4画像を中性紙に2.5万枚の印刷を行い、印刷終了後60秒で実機の主電源を停止した。停止12時間後に電源を入れ印字可能状態になった後直ちにA3中性紙全面にハーフトーン画像(マクベス濃度計で相対反射濃度0.4)とA3全面の6dot格子画像を印字した。印字画像の状態を観察し以下の評価を行った。
△:ハーフトーン画像のみに感光体長軸方向の薄い帯状濃度低下が認められる(実用上問題なし)
×:画像ボケによる格子画像の欠損もしくは線幅の細りが発生(実用上問題有り)
評価結果を下記表2にまとめた。
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 (9)
- 導電性支持体上に感光層、その上に保護層を有する有機感光体において、該保護層が、酸化防止構造を有する硬化性化合物と、酸化防止構造を有さない硬化性化合物とを反応させて得られる組成物を含有することを特徴とする有機感光体。
- 前記酸化防止構造が、ヒンダードフェノール構造であることを特徴とする請求項1に記載の有機感光体。
- 前記酸化防止構造が、ヒンダードアミン構造であることを特徴とする請求項1に記載の有機感光体。
- 前記保護層が、反応性有機基を有する金属酸化物粒子を含有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の有機感光体。
- 前記金属酸化物粒子の反応性有機基が、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4に記載の有機感光体。
- 前記硬化性化合物が、炭素−炭素二重結合を有する化合物であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の有機感光体。
- 前記炭素−炭素二重結合を有する化合物が、アクリロイル基又はメタクリロイル基を有する化合物であることを特徴とする請求項6に記載の有機感光体。
- 有機感光体の周辺に、少なくとも帯電手段、露光手段、現像手段を有し、繰り返し画像形成を行う画像形成装置において、該有機感光体が請求項1〜7のいずれか1項に記載の有機感光体であることを特徴とする画像形成装置。
- 請求項8に記載の画像形成装置に用いられるプロセスカートリッジが、少なくとも請求項1〜7のいずれか1項に記載の有機感光体と帯電手段、像露光手段、現像手段の少なくとも1つを一体として有しており、該画像形成装置に出し入れ可能に構成されることを特徴とするプロセスカートリッジ。
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