JP2010271705A - 電子写真感光体、プロセスカートリッジおよび電子写真装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電子写真感光体の中間層を、スズを含む平均一次粒子径3nm以上9nm以下のルチル型酸化チタン結晶粒子と有機樹脂とを含有する層とする。
【選択図】なし
Description
また、支持体と感光層との間には、支持体の表面の欠陥の被覆、支持体と感光層との接着性の改善、干渉縞の抑制、感光層の電気的破壊に対する保護、支持体から感光層への正孔注入の抑制などを目的として、中間層が設けられることも多い。
(1)比較的長期間(電子写真感光体の使用を開始したときから電子写真感光体が寿命を迎えるまでの間)の電位変動、
(2)比較的短期間(例えば画像形成開始1枚目から連続1000枚程度までの間)の電位変動
が挙げられ、これらの電位変動をより抑えることが必要になってきている。
上記(1)に関して、電子写真感光体を長期間使用すれば、その電位特性の劣化は大きくなるのが一般的である。長期間使用後の電子写真感光体を放置しても、電子写真感光体の使用を開始したときの電位特性まで戻る可能性は低く、上記(1)の長期間の電位変動は回復性が不十分であるといえる。
上記(2)に関して、例えば、A4用紙1枚分の画像を形成するために電子写真感光体は数回転するが、その1枚のうちで電子写真感光体の電位特性が変動し、出力画像の色みや濃度が変化してしまう場合がある。また、同じ画像を複数枚出力する際に、1枚目と複数枚目の画像の濃度が異なってしまう場合もある。このような短期間の電位変動は、低湿環境下で画像形成した場合に顕著にある。
このような短期間の電位変動に関しては、使用後に電子写真感光体を放置することで、ある程度は回復する。
一方、回復性が不十分な上記(1)の長期間の電位変動は、上記(2)のような使用を重ねることで回復されなかった変動分が徐々に電子写真感光体に蓄積されることによって引き起こされると考えられる。
電子写真感光体には、上記(1)の長期間の電位変動と(2)の短期間の電位変動をともに抑え、常に安定した画像形成を行えることが必要である。
該中間層が、スズを含む平均一次粒子径3nm以上9nm以下のルチル型酸化チタン結晶粒子と有機樹脂とを含有する層であることを特徴とする電子写真感光体である。
また、結晶粒子の平均一次粒子径は「平均結晶子径」と呼ばれることもある。
また、中間層中の分散均一性の観点から、本発明に係るルチル型酸化チタン結晶粒子には、さらにジルコニアを含ませることが好ましい。さらに、その場合は、電位変動の抑制および帯電能の向上をともに高いレベルで達成する観点から、チタンに対するジルコニアのモル比(Zr/Ti)は、0.01以上0.05以下であることが好ましい。
商品名:TS−019(テイカ(株)製、ジルコニアおよびスズを含む平均一次粒子径8nmのルチル型酸化チタン結晶粒子の含有量が18質量%の中性メタノールゾル)
商品名:TS−024(テイカ(株)製、ジルコニアおよびスズを含む平均一次粒子径8nmのルチル型酸化チタン結晶粒子の含有量が18質量%の弱塩基性メタノールゾル)
商品名:TS−020(テイカ(株)製、ジルコニアおよびスズを含む平均一次粒子径8nmのルチル型酸化チタン結晶粒子の含有量が15質量%の弱酸性水溶性ゾル)
X線回折装置を用い、酸化チタンの最強干渉線のピークの半価幅β(ラジアン)とピーク位置2θ(ラジアン)を求め、下記Scherrerの式から算出される。
ルチル型酸化チタン結晶粒子の平均一次粒子径(平均結晶子径)[nm]=K・λ/(βcosθ)
(上記Scherrerの式中、Kは定数、λ(nm)は測定X線波長(CuKα線:0.154nm)、βは半価幅、θはX線入射角を示す。)
このような導電層は、無機粒子を硬化性樹脂(のモノマーやオリゴマー)とともに溶剤中に分散させることによって調製した導電層用塗布液を支持体上に塗布し、これを乾燥させることによって形成することができる。
無機粒子としては、例えば、酸化スズ、酸化インジウム、酸化チタン、硫酸バリウムなどが挙げられる。
硬化性樹脂としては、例えば、フェノール樹脂などが挙げられる。
導電層の膜厚は、5μm以上30μm以下であることが好ましい。
中間層は、本発明に係るルチル型酸化チタン結晶粒子と有機樹脂とを含有する中間層用塗布液を支持体または導電層上に塗布し、これを乾燥させることによって形成することができる。
中間層に用いられる有機樹脂(結着樹脂)としては、例えば、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエステル、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリアミド酸、ポリエチレン、ポリスチレン、スチレン−アクリル共重合体、アクリル樹脂、ポリメタクリレート、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセタール、ポリビニルブチラール、ポリビニルベンザール、ポリビニルホルマール、ポリアクリロニトリル、ポリアクリルアミド、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、セルロース、メラミン樹脂、アミロース、アミロペクチン、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアミド(ナイロン6、ナイロン66、ナイロン610、共重合ナイロン、アルコキシメチル化ナイロンなど)、シリコーン樹脂などが挙げられる。これらの樹脂は、1種のみまたは2種以上のものを混合して用いることができる。これらの樹脂の中でも、中間層上に電荷発生層用塗布液を塗布する際の塗工性の点から、ポリアミドが好ましい。さらに、ポリアミドの中でも、電位変動の抑制の点から、アルコキシメチル化ナイロンが好ましく、その中でも、N−メトキシメチル化ナイロン6がより好ましい。
アゾ顔料の中でも、下記一般式(1)で示されるカプラー構造を含むアゾ顔料が、本発明に係るルチル型酸化チタン結晶粒子と有機樹脂とを含有する中間層用塗布液における分散安定性が良好であり、かつ、初期の電位変動の抑制と帯電能の向上の点で好ましい。
(式(1)中、Arは、置換もしくは無置換のアリール基を示す。)
(式(2)中、Ar1およびAr2は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換のアリール基を示し、X1は、ビニレン基またはp−フェニレン基を示し、nは、0または1を示す。)
例示化合物(2−2)
例示化合物(2−3)
例示化合物(2−4)
例示化合物(2−5)
例示化合物(2−6)
例示化合物(2−7)
例示化合物(2−8)
例示化合物(2−9)
例示化合物(2−10)
例示化合物(2−11)
例示化合物(2−12)
例示化合物(2−13)
例示化合物(2−14)
中間層用塗布液に用いられる溶剤としては、例えば、メチラール、テトラヒドロフラン、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブチルアルコール、メチルセロソルブ、メトキシプロパノールなどが挙げられる。これらの溶剤は、1種のみまたは2種以上のものを混合して用いることができる。中間層用塗布液を塗布する際の塗工性の点からは、2種以上のものを混合して用いることが好ましい。上記有機樹脂としてN−メトキシメチル化ナイロン6を用いる場合には、中間層用塗布液の安定性や中間層用塗布液を塗布する際の塗工性の点から、メタノールとブタノールとの混合溶剤またはエタノールとブタノールとの混合溶剤が好ましい。
電荷発生層は、電荷発生物質を結着樹脂とともに溶剤に溶解させ、または、溶剤中に分散させることによって調製した電荷発生層用塗布液を中間層上に塗布し、これを乾燥させることによって形成することができる。
アゾ顔料の中でも、特開昭59−31962号公報や特開平1−183663号公報に開示されているベンズアンスロン系のアゾ顔料が優れた感度を有しており好ましい。ベンズアンスロン系のアゾ顔料は、優れた感度を有している一方、電位変動を起こしやすい。しかしながら、ベンズアンスロン系のアゾ顔料を上記中間層上に形成された電荷発生層に電荷発生物質として含有させることで、優れた感度を維持しつつ、電位変動を抑制することができる。そのため、ベンズアンスロン系のアゾ顔料は、本発明の効果をより有効に利用することができ、好ましいといえる。
フタロシアニン顔料の中でも、オキシチタニウムフタロシアニンや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やヒドロキシガリウムフタロシアニンなど)が優れた感度を有しており好ましい。オキシチタニウムフタロシアニンやガリウムフタロシアニンは、優れた感度を有している一方、電位変動を起こしやすい。しかしながら、オキシチタニウムフタロシアニンやガリウムフタロシアニンを上記中間層上に形成された電荷発生層に電荷発生物質として含有させることで、優れた感度を維持しつつ、電位変動を抑制することができる。そのため、オキシチタニウムフタロシアニンやガリウムフタロシアニンは、本発明の効果をより有効に利用することができ、好ましいといえる。
使用測定機:マック・サイエンス社製、全自動X線回折装置MXP18
X線管球:Cu
管電圧:50kV
管電流:300mA
スキャン方法:2θ/θスキャン
スキャン速度:2deg./min
サンプリング間隔:0.020deg.
スタート角度(2θ):5deg.
ストップ角度(2θ):40deg.
ダイバージェンススリット:0.5deg.
スキャッタリングスリット:0.5deg.
レシービングスリット:0.3deg.
湾曲モノクロメーター使用
正孔輸送層は、正孔輸送物質を結着樹脂とともに溶剤に溶解させることによって調製した正孔輸送層用塗布液を電荷発生層上に塗布し、これを乾燥させることによって形成することができる。
正孔輸送層用塗布液に用いられる溶剤としては、例えば、エーテル類、ケトン類、エステル類、芳香族類などが挙げられる。エーテル類としては、例えば、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサンなどが挙げられる。ケトン類としては、例えば、シクロヘキサノン、4−メトキシ−4−メチル−2−ペンタノン、メチルエチルケトンなどが挙げられる。エステル類としては、例えば、酢酸エチル、酢酸ブチルなどが挙げられる。芳香族類としては、例えば、トルエン、キシレン、モノクロロベンゼンなどが挙げられる。
正孔輸送層に用いられる結着樹脂としては、例えば、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエステル、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリアミド酸、ポリエチレン、ポリスチレン、スチレン−アクリル共重合体、アクリル樹脂、ポリメタクリレート、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセタール、ポリビニルブチラール、ポリビニルベンザール、ポリビニルホルマール、ポリアクリロニトリル、ポリアクリルアミド、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、セルロース、メラミン樹脂、アミロース、アミロペクチン、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、シリコーン樹脂などが挙げられる。
正孔輸送物質としては、例えば、トリアリールアミン系化合物、ヒドラゾン系化合物、スチルベン系化合物、ピラゾリン系化合物、オキサゾール系化合物、チアゾール系化合物、トリアリルメタン系化合物、エナミン系化合物、ブタジエン系化合物などが挙げられる。
正孔輸送層の膜厚は、5μm以上40μm以下であることが好ましく、10μm以上30μm以下であることがより好ましい。
保護層は、樹脂を溶剤に溶解させることによって調製した保護層用塗布液を正孔輸送層上に塗布し、これを乾燥させることによって形成することができる。
樹脂としては、例えば、ポリビニルブチラール、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリイミド、ポリアリレート、ポリウレタン、スチレン−ブタジエンコポリマー、スチレン−アクリル酸コポリマー、スチレン−アクリロニトリルコポリマーなどが挙げられる。
また、保護層に電荷輸送能(正孔輸送能)を併せ持たせるため、電荷輸送能(正孔輸送能)を有するモノマーや高分子型の電荷輸送物質(正孔輸送物質)を種々の架橋反応を用いて硬化させることによって保護層を形成してもよい。硬化させる反応としては、ラジカル重合、イオン重合、熱重合、光重合、放射線重合(電子線重合)、プラズマCVD法、光CVD法などが挙げられる。
保護層の膜厚は、0.5μm以上20μm以下であることが好ましく、1μm以上10μm以下であることがより好ましい。
本発明の電子写真装置は、上記本発明の電子写真感光体、該電子写真感光体の表面を帯電するための帯電手段、帯電された該電子写真感光体の表面に露光光を照射することにより該電子写真感光体の表面に静電潜像を形成するための露光手段、該電子写真感光体の表面に形成された該静電潜像をトナーで現像して該電子写真感光体の表面にトナー像を形成するための現像手段、および、該電子写真感光体の表面に形成された該トナー像を転写材に転写するための転写手段を有する。
図1において、1はドラム状の本発明の電子写真感光体であり、軸2を中心に矢印方向に所定のサイクルタイム(1回転の回転時間)で回転駆動される。回転過程において、電子写真感光体1の表面は、帯電手段3により、正または負の所定の電位に帯電される。次いで、スリット露光やレーザービーム走査露光などの露光手段(不図示)から出力される露光光4を受ける。露光光4は、目的の画像情報の時系列電気デジタル画像信号に対応して強度変調される。こうして、目的の画像情報に対応した静電潜像が電子写真感光体1の表面に形成されていく。
近年、クリーナレスシステムも研究され、転写残りトナーを直接、現像手段などで回収することもできる。
さらに、電子写真感光体1の表面は、前露光手段(不図示)からの前露光光10により除電処理された後、繰り返し画像形成に使用される。なお、帯電手段3が帯電ローラーなどを用いた接触帯電手段である場合は、前露光は必ずしも必要ではない。
また、本発明の電子写真感光体は、画像形成時における電位変動をきわめて小さく維持することができるため、露光光として発振波長が380〜450nmのレーザーの光も好ましく用いることができる。このような短波長レーザーを用いた露光手段を上記本発明の電子写真感光体とともに用いることにより、高解像度の画像を長期にわたって安定して形成することができる。
本発明に係るルチル型酸化チタン結晶粒子の製造
特開2007−246351号公報の実施例1の「第1部 ルチル形酸化チタンヒドロゾルの製造」の記載に沿って処理し、ケーキを得た。このケーキに水と36%塩酸を加えて攪拌した。その結果、pHが1.6であり、酸化チタン結晶粒子の含有量が15質量%であり、チタンに対するスズのモル比(Sn/Ti)が0.053であり、チタンに対するジルコニアのモル比(Zr/Ti)が0.019である、ジルコニアおよびスズを含む酸性チタニアゾル(塩酸酸性ゾル)が得られた。以下、この酸性チタニアゾルを「製造例1で得られた酸性チタニアゾル」という。この酸性チタニアゾルを100℃で乾燥させることによって、ジルコニアおよびスズを含む酸化チタン結晶粒子が得られた。得られた酸化チタン結晶粒子のX線回折による結晶形はルチル型であり、平均一次粒子径(平均結晶子径)は8nmであった。すなわち、製造例1で得られたジルコニアおよびスズを含む酸化チタン結晶粒子は、ジルコニアおよびスズを含む平均一次粒子径8nmのルチル型酸化チタン結晶粒子であった。
本発明に係るルチル型酸化チタン結晶粒子の製造
ガラスビーカーに、酸化ケイ素の濃度10%のケイ酸ナトリウム水溶液40g(うち、酸化ケイ素4g)と48%水酸化ナトリウム水溶液2gを仕込み、イオン交換水で希釈して全量を1200gとした。この液に、製造例1で得られたジルコニアおよびスズを含む酸性チタニアゾル267g(うち、酸化チタン40g)をイオン交換水で希釈して全量を1000gにした液を、撹拌しながらゆっくり滴下した。次に、80℃に加熱した後、塩酸水溶液でpH8に調整し、同温度で2時間熟成した。これを室温まで冷却した後、クエン酸水溶液を加えてpH3に調整した。この液を限外濾過モジュールに濾過量と同量のイオン交換水を補水しながら一夜限外濾過にかけ、電解質成分を低減させた。その後、濃縮させた。その結果、pHが5.6であり、シリカで表面被覆された酸化チタン結晶粒子の含有量が15質量%である、ジルコニアおよびスズを含む酸性チタニアゾルが得られた。以下、この酸性チタニアゾルを「製造例2で得られた酸性チタニアゾル」という。この酸性チタニアゾルを100℃で乾燥させることによって、ジルコニアおよびスズを含む酸化チタン結晶粒子が得られた。得られた酸化チタン結晶粒子のX線回折による結晶形はルチル型であり、平均一次粒子径(平均結晶子径)は8nmであった。すなわち、製造例2で得られたジルコニアおよびスズを含む酸化チタン結晶粒子は、シリカで表面被覆された、ジルコニアおよびスズを含む平均一次粒子径8nmのルチル型酸化チタン結晶粒子であった。
支持体として、引き抜き管の直径30mmのアルミニウムシリンダーを用いた。
酸化スズで表面被覆された酸化チタン粒子(商品名:クロノスECT−62、チタン工業(株)製)50部、レゾール型フェノール樹脂(商品名:プライオーフェンJ−325、大日本インキ化学工業(株)製、樹脂固形分60%)41.7部、1−メトキシ−2−プロパノール20部、球状シリコーン樹脂粒子(商品名:トスパール120、東芝シリコーン社製)3.8部、メタノール5部およびシリコーンオイル(ポリジメチルシロキサン・ポリオキシアルキレン共重合体、平均分子量:3000)0.002部を、平均直径0.8mmのガラスビーズ125部を用いたサンドミル装置に入れ、2000rpmで3時間分散処理した。
分散処理後、ガラスビーズをメッシュ濾過により分離した。そして、分離液を、1−メトキシ−2−プロパノール:メタノール=1:1の混合溶剤で固形分が55%になるように希釈することによって、導電層用塗布液を調製した。
上記導電層用塗布液を上記支持体上に浸漬塗布し、これを30分間140℃で乾燥させることによって、膜厚が15μmの導電層を形成した。
なお、導電層用塗布液の調製、ならびに、後述の中間層用塗布液の調製および電荷発生層用塗布液の調製には、以下の条件のサンドミル装置を使用した。
ベッセル容積:900mlスケールのバッチ式縦型
デイスク枚数:5
冷却水温度:18℃
N−メトキシメチル化ナイロン6(商品名:トレジンEF−30T、ナガセケムテックス(株)製、メトキシメチル化率:36.8%)20部を、n−ブタノール180部に溶解させた(50℃での加熱溶解)。溶解後、冷却し、メンブランフィルター(商品名:FP−022、孔径:0.22μm、住友電気工業(株)製)で濾過した。次いで、濾液に、ジルコニアおよびスズを含む平均一次粒子径8nmのルチル型酸化チタン結晶粒子の含有量が18質量%の中性メタノールゾル(商品名:TS−019、テイカ(株)製)87部を加え、平均直径0.8mmのガラスビーズ500部を用いたサンドミル装置に入れ、800rpmで30分間分散処理した。
分散処理後、ガラスビーズをメッシュ濾過により分離した。そして、分離液を、メタノールとn−ブタノールを用いて固形分が7.0%、溶剤比がメタノール:n−ブタノール=2:1になるように希釈することによって、中間層用塗布液を調製した。
中間層用塗布液に含有されるジルコニアおよびスズを含む平均一次粒子径8nmのルチル型酸化チタン結晶粒子の含有量は、中間層用塗布液中の乾燥固形分の全質量に対して37.5質量%であった。すなわち、以下で形成される中間層中の本発明に係るルチル型酸化チタン結晶粒子の含有量は、中間層の全質量に対して37.5質量%となる。以下同様である。
上記中間層用塗布液を上記導電層上に浸漬塗布し、これを10分間100℃で乾燥させることによって、膜厚が0.45μmの中間層を形成した。
2θ±0.2°(θはCuKαのX線回折におけるブラッグ角)の7.5°および28.3°に強いピークを有する結晶形のヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶(電荷発生物質)21部、および、ポリビニルブチラール(商品名:エスレックBX−1、積水化学工業(株)製)をシクロヘキサノンに溶解させることによって、樹脂濃度5%の樹脂溶液を得た。この樹脂溶液210部を、平均直径0.8mmのガラスビーズ500部を用いたサンドミル装置に入れ、1500rpmで4時間分散処理した。
分散処理後、シクロヘキサノン350部および酢酸エチル600部を加えて希釈し、ガラスビーズをメッシュ濾過により分離することによって、電荷発生層用塗布液を調製した。
上記電荷発生層用塗布液を上記中間層上に浸漬塗布し、これを10分間100℃で乾燥させることによって、膜厚が0.17μmの電荷発生層を形成した。
下記構造式(CTM−1)で示される化合物(正孔輸送物質)5部、
下記構造式(CTM−2)で示される化合物(正孔輸送物質)5部
および、ポリカーボネート(商品名:ユーピロンZ−400、三菱エンジニアリングプラスチックス(株)製)10部を、モノクロロベンゼン70部に溶解させることによって、正孔輸送層用塗布液を調製した。
上記正孔輸送層用塗布液を上記電荷発生層用上に浸漬塗布し、これを30分間100℃で乾燥させることによって、膜厚が18μmの正孔輸送層を形成した。
下記構造式(CTM−3)で示される化合物(正孔輸送物質)36部、
ポリテトラフルオロエチレン粒子(商品名:ルブロンL−2、ダイキン工業(株)製)4部、および、n−プロピルアルコール60部を混合した後、超高圧分散機にて分散処理することによって、保護層用塗布液を調製した。
上記保護層用塗布液を上記正孔輸送層上に浸漬塗布し、指触乾燥後、窒素雰囲気中において、加速電圧60kV、線量0.8Mradの条件で電子線を照射し、引き続いて被照射体の温度が150℃となる条件で1分間加熱処理を行った。このときの窒素雰囲気中の酸素濃度は20ppmであった。さらに、大気中において120℃で1時間加熱処理を行い、膜厚が5μmの保護層を形成した。
以上のようにして、電子写真感光体1を得た。
電子写真感光体の電位は、上記複写機本体から現像器ユニットを取り外し、これに代えて電位測定用プローブを現像位置に固定することにより、測定した。なお、転写ユニットは電子写真感光体に非接触とし、また、紙は非通紙とした。
次に、連続5000回転のVl耐久試験(全画面黒画像モードの耐久試験)を行い、5000回転後の明部電位(Vl)の測定を行ったところ、Vl=−208Vであった。この場合、初期の明部電位(Vl)と5000回転のVl耐久試験後の明部電位(Vl)との差(変動値)を、ΔVl(初期)=+8Vとする。
翌日(24時間後)、同じように初期の明部電位(Vl)と5000回転のVl耐久試験後の明部電位(Vl)との差(変動値、ΔVl(翌日)とする)を測定したところ、ΔVl(翌日)=+12Vであった。
また、回復性が不十分な長期間の電位変動と考えられる上記1週間後の初期の明部電位(Vl)とVl耐久試験を行う前の初期の明部電位(Vl)の差(変動値、ΔVl(長期変動)とする)は、ΔVl(長期変動)=+21Vであった。
以上、一連の評価はすべて常温超低湿環境下で行い、帯電条件、露光(像露光)および前露光の光量、ならびに、プロセススピードは最初の設定から変えないで行い、Vl耐久試験中も前露光はON状態にした。評価結果を表1に示す。
実施例1において、中間層用塗布液の調製を以下のように行った以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体C1を作製し、実施例1と同様にして評価した。評価結果を表2に示す。
N−メトキシメチル化ナイロン6(商品名:トレジンEF−30T、ナガセケムテックス(株)製、メトキシメチル化率:36.8%)3部を、メタノール65部とn−ブタノール32.5部の混合溶剤に溶解させた(65℃での加熱溶解)。溶解後、冷却し、メンブランフィルター(商品名:FP−022、孔径:0.22μm、住友電気工業(株)製)で濾過することによって、中間層用塗布液を調製した。
実施例1において、中間層用塗布液の調製を以下のように行った以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体2を作製し、実施例1と同様にして評価した。評価結果を表2に示す。
N−メトキシメチル化ナイロン6(商品名:トレジンEF−30T、ナガセケムテックス(株)製、メトキシメチル化率:36.8%)14部を、n−ブタノール126部に溶解させた(50℃での加熱溶解)。溶解後、冷却し、メンブランフィルター(商品名:FP−022、孔径:0.22μm、住友電気工業(株)製)で濾過した。次いで、濾液に、ジルコニアおよびスズを含む平均一次粒子径8nmのルチル型酸化チタン結晶粒子の含有量が18質量%の中性メタノールゾル(商品名:TS−019、テイカ(株)製)127部を加え、平均直径0.8mmのガラスビーズ500部を用いたサンドミル装置に入れ、800rpmで30分間分散処理した。
分散処理後、ガラスビーズをメッシュ濾過により分離した。そして、分離液を、メタノールとn−ブタノールを用いて固形分が8.0%、溶剤比がメタノール:n−ブタノール=2:1になるように希釈することによって、中間層用塗布液を調製した。
中間層用塗布液に含有されるジルコニアおよびスズを含む平均一次粒子径8nmのルチル型酸化チタン結晶粒子の含有量は、中間層用塗布液中の乾燥固形分の全質量に対して50質量%であった。
実施例1において、中間層用塗布液の調製を以下のように行った以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体3を作製し、実施例1と同様にして評価した。評価結果を表2に示す。
N−メトキシメチル化ナイロン6(商品名:トレジンEF−30T、ナガセケムテックス(株)製、メトキシメチル化率:36.8%)10部を、n−ブタノール90部に溶解させた(50℃での加熱溶解)。溶解後、冷却し、メンブランフィルター(商品名:FP−022、孔径:0.22μm、住友電気工業(株)製)で濾過した。次いで、濾液に、ジルコニアおよびスズを含む平均一次粒子径8nmのルチル型酸化チタン結晶粒子の含有量が18質量%の中性メタノールゾル(商品名:TS−019、テイカ(株)製)200部を加え、平均直径0.8mmのガラスビーズ500部を用いたサンドミル装置に入れ、800rpmで30分間分散処理した。
分散処理後、ガラスビーズをメッシュ濾過により分離した。そして、分離液を、メタノールとn−ブタノールを用いて固形分が8.0%、溶剤比がメタノール:n−ブタノール=2:1になるように希釈することによって、中間層用塗布液を調製した。
中間層用塗布液に含有されるジルコニアおよびスズを含む平均一次粒子径8nmのルチル型酸化チタン結晶粒子の含有量は、中間層用塗布液中の乾燥固形分の全質量に対して60質量%であった。
実施例1において、中間層用塗布液の調製に用いたジルコニアおよびスズを含む平均一次粒子径8nmのルチル型酸化チタン結晶粒子の含有量が18質量%の中性メタノールゾル(商品名:TS−019、テイカ(株)製)を、ジルコニアおよびスズを含む平均一次粒子径8nmのルチル型酸化チタン結晶粒子の含有量が18質量%の弱塩基性メタノールゾル(商品名:TS−024、テイカ(株)製)に変更した以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体4を作製し、実施例1と同様にして評価した。評価結果を表2に示す。
実施例2において、中間層用塗布液の調製に用いたジルコニアおよびスズを含む平均一次粒子径8nmのルチル型酸化チタン結晶粒子の含有量が18質量%の中性メタノールゾル(商品名:TS−019、テイカ(株)製)を、ジルコニアおよびスズを含む平均一次粒子径8nmのルチル型酸化チタン結晶粒子の含有量が18質量%の弱塩基性メタノールゾル(商品名:TS−024、テイカ(株)製)に変更した以外は、実施例2と同様にして電子写真感光体5を作製し、実施例1と同様にして評価した。評価結果を表2に示す。
実施例3において、中間層用塗布液の調製に用いたジルコニアおよびスズを含む平均一次粒子径8nmのルチル型酸化チタン結晶粒子の含有量が18質量%の中性メタノールゾル(商品名:TS−019、テイカ(株)製)を、ジルコニアおよびスズを含む平均一次粒子径8nmのルチル型酸化チタン結晶粒子の含有量が18質量%の弱塩基性メタノールゾル(商品名:TS−024、テイカ(株)製)に変更した以外は、実施例3と同様にして電子写真感光体5を作製し、実施例1と同様にして評価した。評価結果を表2に示す。
実施例1において、中間層用塗布液の調製に用いたジルコニアおよびスズを含む平均一次粒子径8nmのルチル型酸化チタン結晶粒子の含有量が18質量%の中性メタノールゾル(商品名:TS−019、テイカ(株)製)87部を、ジルコニアおよびスズを含む平均一次粒子径8nmのルチル型酸化チタン結晶粒子の含有量が15質量%の弱酸性水溶性ゾル(商品名:TS−020、テイカ(株)製)100部に変更した以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体7を作製し、実施例1と同様にして評価した。評価結果を表2に示す。
実施例2において、中間層用塗布液の調製に用いたジルコニアおよびスズを含む平均一次粒子径8nmのルチル型酸化チタン結晶粒子の含有量が18質量%の中性メタノールゾル(商品名:TS−019、テイカ(株)製)127部を、ジルコニアおよびスズを含む平均一次粒子径8nmのルチル型酸化チタン結晶粒子の含有量が15質量%の弱酸性水溶性ゾル(商品名:TS−020、テイカ(株)製)140部に変更した以外は、実施例2と同様にして電子写真感光体8を作製し、実施例1と同様にして評価した。評価結果を表2に示す。
実施例3において、中間層用塗布液の調製に用いたジルコニアおよびスズを含む平均一次粒子径8nmのルチル型酸化チタン結晶粒子の含有量が18質量%の中性メタノールゾル(商品名:TS−019、テイカ(株)製)を、ジルコニアおよびスズを含む平均一次粒子径8nmのルチル型酸化チタン結晶粒子の含有量が15質量%の弱酸性水溶性ゾル(商品名:TS−020、テイカ(株)製)に変更した以外は、実施例3と同様にして電子写真感光体9を作製し、実施例1と同様にして評価した。評価結果を表2に示す。
実施例1において、中間層用塗布液の調製に用いたジルコニアおよびスズを含む平均一次粒子径8nmのルチル型酸化チタン結晶粒子の含有量が18質量%の中性メタノールゾル(商品名:TS−019、テイカ(株)製)87部を、製造例2で得られた酸性チタニアゾル(液性:弱酸性、媒体:水、ルチル型酸化チタン結晶粒子の含有量:15質量%)100部に変更した以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体10を作製し、実施例1と同様にして評価した。評価結果を表2に示す。
実施例2において、中間層用塗布液の調製に用いたジルコニアおよびスズを含む平均一次粒子径8nmのルチル型酸化チタン結晶粒子の含有量が18質量%の中性メタノールゾル(商品名:TS−019、テイカ(株)製)127部を、製造例2で得られた酸性チタニアゾル140部に変更した以外は、実施例2と同様にして電子写真感光体11を作製し、実施例1と同様にして評価した。評価結果を表2に示す。
実施例3において、中間層用塗布液の調製に用いたジルコニアおよびスズを含む平均一次粒子径8nmのルチル型酸化チタン結晶粒子の含有量が18質量%の中性メタノールゾル(商品名:TS−019、テイカ(株)製)を、製造例2で得られた酸性チタニアゾルに変更した以外は、実施例3と同様にして電子写真感光体12を作製し、実施例1と同様にして評価した。
実施例1において、中間層用塗布液の調製を以下のように行った以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体C2を作製し、実施例1と同様にして評価した。評価結果を表2に示す。
N−メトキシメチル化ナイロン6(商品名:トレジンEF−30T、ナガセケムテックス(株)製、メトキシメチル化率:36.8%)25部を、n−ブタノール225部に溶解させた(50℃での加熱溶解)。溶解後、冷却し、メンブランフィルター(商品名:FP−022、孔径:0.22μm、住友電気工業(株)製)で濾過した。次いで、濾液に、平均一次粒子径15nmの表面未処理のルチル型酸化チタン結晶粒子(商品名:MT−150A、テイカ(株)製)15部を加え、平均直径0.8mmのガラスビーズ500部を用いたサンドミル装置に入れ、1500rpmで7時間分散処理した。
分散処理後、ガラスビーズをメッシュ濾過により分離した。そして、分離液を、メタノールとn−ブタノールを用いて固形分が6.0%、溶剤比がメタノール:n−ブタノール=2:1になるように希釈することによって、中間層用塗布液を調製した。
実施例1において、中間層用塗布液の調製を以下のように行った以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体C3を作製し、実施例1と同様にして評価した。評価結果を表2に示す。
N−メトキシメチル化ナイロン6(商品名:トレジンEF−30T、ナガセケムテックス(株)製、メトキシメチル化率:36.8%)20部を、n−ブタノール180部に溶解させた(50℃での加熱溶解)。溶解後、冷却し、メンブランフィルター(商品名:FP−022、孔径:0.22μm、住友電気工業(株)製)で濾過した。次いで、濾液に、平均一次粒子径15nmの表面未処理のルチル型酸化チタン結晶粒子(商品名:MT−150A、テイカ(株)製)20部を加え、平均直径0.8mmのガラスビーズ500部を用いたサンドミル装置に入れ、1500rpmで7時間分散処理した。
分散処理後、ガラスビーズをメッシュ濾過により分離した。そして、分離液を、メタノールとn−ブタノールを用いて固形分が6.0%、溶剤比がメタノール:n−ブタノール=2:1になるように希釈することによって、中間層用塗布液を作製した。
比較例3において、中間層用塗布液の調製に用いた平均一次粒子径15nmの表面未処理のルチル型酸化チタン結晶粒子(商品名:MT−150A、テイカ(株)製)を、平均一次粒子径6nmのアナタース型酸化チタン結晶粒子(商品名:AMT−100、テイカ(株)製)に変更した以外は、比較例3と同様にして電子写真感光体C4を作製し、実施例1と同様にして評価した。評価結果を表2に示す。
比較例3において、中間層用塗布液の調製に用いた平均一次粒子径15nmの表面未処理のルチル型酸化チタン結晶粒子(商品名:MT−150A、テイカ(株)製)を、アルミナおよびシリカで表面被覆された平均一次粒子径10nmのルチル型酸化チタン結晶粒子(商品名:MT−05、テイカ(株)製)に変更した以外は、比較例3と同様にして電子写真感光体C5を作製し、実施例1と同様にして評価した。評価結果を表2に示す。
実施例1において、中間層用塗布液の調製を以下のように行った以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体13を作製し、実施例1と同様にして評価した。評価結果を表2に示す。
N−メトキシメチル化ナイロン6(商品名:トレジンEF−30T、ナガセケムテックス(株)製、メトキシメチル化率:36.8%)16.5部を、n−ブタノール148.5部に溶解させた(65℃での加熱溶解)。溶解後、冷却し、メンブランフィルター(商品名:FP−022、孔径:0.22μm、住友電気工業(株)製)で濾過した。次いで、濾液を密閉容器中で室温下5日間静置保管し、ゲル化したポリアミド樹脂溶液とした。
および、エタノール30部を加え、平均直径0.8mmのガラスビーズ506部を用いたサンドミル装置に入れ、1500rpmで7時間分散処理した。
分散処理後、ガラスビーズをメッシュ濾過により分離した。そして、分離液を、エタノールとn−ブタノールを用いて固形分が6.0%、エタノール:n−ブタノール=2:1になるように希釈することによって、中間層用塗布液を調製した。
中間層用塗布液に含有されるジルコニアおよびスズを含む平均一次粒子径8nmのルチル型酸化チタン結晶粒子の含有量は、中間層用塗布液中の乾燥固形分の全質量に対して37.5質量%であった。
実施例13において、中間層用塗布液の調製に用いたジルコニアおよびスズを含む平均一次粒子径8nmのルチル型酸化チタン結晶粒子の含有量が18質量%の中性メタノールゾル(商品名:TS−019、テイカ(株)製)を、ジルコニアおよびスズを含む平均一次粒子径8nmのルチル型酸化チタン結晶粒子の含有量が18質量%の弱塩基性メタノールゾル(商品名:TS−024、テイカ(株)製)に変更した以外は、実施例13と同様にして電子写真感光体14を作製し、実施例1と同様にして評価した。評価結果を表2に示す。
実施例1において、中間層用塗布液の調製を以下のように行った以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体15を作製し、実施例1と同様にして評価した。評価結果を表2に示す。
N−メトキシメチル化ナイロン6(商品名:トレジンEF−30T、ナガセケムテックス(株)製、メトキシメチル化率:36.8%)17.5部を、n−ブタノール157.5部に溶解させた(65℃での加熱溶解)。溶解後、冷却し、メンブランフィルター(商品名:FP−022、孔径:0.22μm、住友電気工業(株)製)で濾過した。次いで、濾液を密閉容器中で室温下5日間静置保管し、ゲル化したポリアミド樹脂溶液とした。
分散処理後、ガラスビーズをメッシュ濾過により分離した。そして、分離液を、エタノールとn−ブタノールを用いて固形分が6.0%、エタノール:n−ブタノール=2:1になるように希釈することによって、中間層用塗布液を調製した。
中間層用塗布液に含有されるジルコニアおよびスズを含む平均一次粒子径8nmのルチル型酸化チタン結晶粒子の含有量は、中間層用塗布液中の乾燥固形分の全質量に対して37.5質量%であった。
実施例15において、中間層用塗布液の調製に用いたジルコニアおよびスズを含む平均一次粒子径8nmのルチル型酸化チタン結晶粒子の含有量が15質量%の弱酸性水溶性ゾル(商品名:TS−020、テイカ(株)製)を、製造例2で得られた酸性チタニアゾルに変更した以外は、実施例15と同様にして電子写真感光体16を作製し、実施例1と同様にして評価した。評価結果を表2に示す。
実施例1において、中間層用塗布液の調製を以下のように行った以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体17を作製し、実施例1と同様にして評価した。評価結果を表2に示す。
N−メトキシメチル化ナイロン6(商品名:トレジンEF−30T、ナガセケムテックス(株)製、メトキシメチル化率:36.8%)10.3部を、n−ブタノール92.7部に溶解させた(65℃での加熱溶解)。溶解後、冷却し、メンブランフィルター(商品名:FP−022、孔径:0.22μm、住友電気工業(株)製)で濾過した。次いで、濾液を密閉容器中で室温下5日間静置保管し、ゲル化したポリアミド樹脂溶液とした。
分散処理後、ガラスビーズをメッシュ濾過により分離した。そして、分離液を、エタノールとn−ブタノールを用いて固形分が6.5%、エタノール:n−ブタノール=2:1になるように希釈することによって、中間層用塗布液を調製した。
中間層用塗布液に含有されるジルコニアおよびスズを含む平均一次粒子径8nmのルチル型酸化チタン結晶粒子の含有量は、中間層用塗布液中の乾燥固形分の全質量に対して50質量%であった。
実施例14において、中間層の膜厚を0.45μmから0.65μmに変更した以外は、実施例14と同様にして電子写真感光体18を作製し、実施例1と同様にして評価した。評価結果を表2に示す。
実施例1において、中間層用塗布液の調製を以下のように行った以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体C6を作製し、実施例1と同様にして評価した。評価結果を表2に示す。
N−メトキシメチル化ナイロン6(商品名:トレジンEF−30T、ナガセケムテックス(株)製、メトキシメチル化率:36.8%)23.7部を、n−ブタノール213.3部に溶解させた(65℃での加熱溶解)。溶解後、冷却し、メンブランフィルター(商品名:FP−022、孔径:0.22μm、住友電気工業(株)製)で濾過した。次いで、濾液を密閉容器中で室温下5日間静置保管し、ゲル化したポリアミド樹脂溶液とした。
分散処理後、ガラスビーズをメッシュ濾過により分離した。そして、分離液を、エタノールとn−ブタノールを用いて固形分が6.0%、エタノール:n−ブタノール=2:1になるように希釈することによって、中間層用塗布液を調製した。
中間層用塗布液に含有される平均一次粒子径15nmのルチル型酸化チタン結晶粒子の含有量は、中間層用塗布液中の乾燥固形分の全質量に対して37.5質量%であった。
実施例13において、中間層用塗布液にジルコニアおよびスズを含む平均一次粒子径8nmのルチル型酸化チタン結晶粒子の含有量が18質量%の中性メタノールゾル(商品名:TS−019、テイカ(株)製)を加えなかった以外は、実施例13と同様にして電子写真感光体C7を作製し、実施例1と同様にして評価した。評価結果を表2に示す。
また、本発明に係るルチル型酸化チタン結晶粒子を用いず、平均一次粒子径15nmの酸化チタン粒子のみを用いた比較例2の電子写真感光体C2では、良好な電位変動の結果が得られていない。これにより、中間層に単に粒子径の小さい酸化チタン粒子を含有させただけでは、電位変動を十分に抑えられないことがわかる。
すなわち、低湿環境下で画像形成した場合に顕著になる長期間の電位変動および短期間の電位変動を抑制するためには、中間層が本発明に係るルチル型酸化チタン結晶粒子を含有する層である必要がある。
2 軸
3 帯電手段
4 露光光
5 現像手段
6 転写手段
7 転写材
8 定着手段
9 クリーニング手段
10 前露光光
11 プロセスカートリッジ
12 案内手段
Claims (7)
- 支持体、該支持体上に形成された中間層、該中間層上に形成された電荷発生物質を含有する電荷発生層、および、該電荷発生層上に形成された正孔輸送物質を含有する正孔輸送層を有する電子写真感光体において、
該中間層が、スズを含む平均一次粒子径3nm以上9nm以下のルチル型酸化チタン結晶粒子と有機樹脂とを含有する層であることを特徴とする電子写真感光体。 - 前記ルチル型酸化チタン結晶粒子が、さらにジルコニアを含む請求項1に記載の電子写真感光体。
- 前記ルチル型酸化チタン結晶粒子がシリカで表面被覆されている請求項1または2に記載の電子写真感光体。
- 前記有機樹脂がポリアミドである請求項1〜3のいずれか1項に記載の電子写真感光体。
- 前記中間層中の前記ルチル型酸化チタン結晶粒子の含有量が、前記中間層の全質量に対して35質量%以上65質量%以下である請求項1〜4のいずれか1項に記載の電子写真感光体。
- 請求項1〜5のいずれか1項に記載の電子写真感光体と、該電子写真感光体の表面を帯電するための帯電手段、該電子写真感光体の表面に形成された静電潜像をトナーで現像して該電子写真感光体の表面にトナー像を形成するための現像手段および該トナー像が転写材に転写された後に該電子写真感光体の表面に残ったトナーを除去するための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1つの手段とを一体に支持し、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1〜5のいずれか1項に記載の電子写真感光体、ならびに、該電子写真感光体の表面を帯電するための帯電手段、帯電された該電子写真感光体の表面に露光光を照射することにより該電子写真感光体の表面に静電潜像を形成するための露光手段、該電子写真感光体の表面に形成された静電潜像をトナーで現像して該電子写真感光体の表面にトナー像を形成するための現像手段、および、該電子写真感光体の表面に形成されたトナー像を転写材に転写するための転写手段を有することを特徴とする電子写真装置。
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