JP2011043542A - 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、少なくとも、反応性官能基を有する化合物により表面処理され、リン原子を2〜50ppm含有したアルミナ粒子と硬化性化合物とが反応硬化して形成された保護層であることを特徴とする有機感光体。
【選択図】なし
Description
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
本発明に係わる上記アルミナ粒子は、リン原子を2〜50ppm含有したアルミナ粒子を前記した一般式(1)で表されるシラン化合物を用いて表面処理することにより、得ることが出来る。該表面被覆処理するに際し、アルミナ粒子100質量部に対し、シラン化合物を表面処理剤として0.1〜100質量部、溶媒50〜5000質量部を用いて湿式メディア分散型装置を使用して処理することが好ましい。
本願発明に係わるアルミナ粒子は、リン原子を2〜50ppm含有する。該アルミナ粒子にはリン原子以外に、ナトリウム原子を5〜30ppm含有させることが好ましい。リン原子の含有量の特に好ましい範囲は、10〜40ppmである。このような微量のリン原子等をアルミナ粒子に含有させることにより、繰り返し使用時の電位特性を安定させ、画像ボケの発生を防止することができる。
本願発明に係わるリン原子等を微量に含有したアルミナ粒子は、例えば、特開平11−278828号公報に開示されているように、アーク放電プラズマ発生装置等を用いて、熱プラズマ法等により製造することができる。即ち、アルミニウム金属を一方の電極材料として用い、不活性ガスを該電極に配向させながら、対極の電極との間でアーク放電を行って、アルミニウムをプラズマ流の蒸気とし、その後、プラズマ状のアルミニウムとリン原子やナトリウム原子をppm単位で含有させた酸素含有ガスとを反応させて、本願発明のリン原子やナトリウム原子を微量に含有させたアルミナを得ることができる。
アルミナには、その結晶構造の違いにより、種々のアルミナが存在する。X線回折による結晶構造の分類によれば、代表的には、α−、β−、γ−、δ−、θ−、λ−等のアルミナに分類されているが、本願発明に好ましく用いられるアルミナは、γ−アルミナ、δ−アルミナ、θ−アルミナ、α−アルミナ等が好ましく、中でも、γ−アルミナがもっとも好ましい。
α−アミノアセトフェノン系の例
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。
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、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
シリコンオイル(KF−54: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。
反応性官能基を有する化合物で表面処理したアルミナ粒子
(アルミナ粒子100部に対し、30部のメタクリロキシプロピルトリメトキシシラン(S−15)で表面処理した個数基準の50%粒径が20nmのリン原子を10ppm含有したγ−アルミナ粒子) 100部
硬化性化合物(例示化合物No.42) 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3−2 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の保護層を得た。
感光体1の保護層に使用するアルミナの粒径、リンやナトリウムの含有量、表面処理剤、硬化条件等を表1のように変更した以外は、同様にして感光体2〜12を作製した。
硬化条件(光):メタルハライドランプ(500W)より100mmの位置で感光体を回転させながら1分間照射して膜厚3μmの保護層を得た。
硬化条件(熱):140℃で30分間加熱し膜厚3μmの保護層を得た。
感光体1の作製において、保護層のγ−アルミナ粒子中のリン原子を1ppm含有する他は同様にして感光体13を作成した。
感光体1の作製において、保護層のγ−アルミナ粒子中のリン原子を60ppm含有する他は同様にして感光体14を作成した。
感光体1の作製において、保護層のγ−アルミナ粒子を除いた他は同様にして感光体15を作成した。
感光体1の作製において、保護層のγ−アルミナ粒子の表面処理剤をイソブチルトリメトキシシラン(反応性官能基を有しない表面処理剤)に代え、保護層のバインダーにポリアリレートを用いて保護層を作製した以外は同様にして感光体16を作成した。
感光体1の作製において、保護層のγ−アルミナ粒子の表面処理剤をイソブチルトリメトキシシラン(反応性官能基を有しない表面処理剤)に代えた他は同様にして感光体17を作成した。
(繰り返し電位特性)
次に初期暗部電位(Vd)及び初期明部電位(Vl)をそれぞれ−700V、−100V付近に設定し、780nmの単色光を用いて帯電、露光を100000回繰り返し、Vd、Vlの変動量(ΔVd、ΔVl)を測定した。
○:実写後の残留電位の変化が+50〜+100V未満(実用上問題なし)
△:実写後の残留電位の変化が+100〜+150V未満(実用化可能)
×:実写後の残留電位の変化が+150V以上。(実用上問題あり)
以上の結果を表1に示す。
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)
(感光体の減耗量)
上記評価で100万の画出しを行い、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ケ所測定し、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。
○:減耗量が1μm〜3μm(実用上問題なし)
×:減耗量が3μmより大きい(実用上問題有り)
(画像ボケ)
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 (7)
- 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、少なくとも、反応性官能基を有する化合物により表面処理され、リン原子を2〜50ppm含有したアルミナ粒子と硬化性化合物とが反応硬化して形成された保護層であることを特徴とする有機感光体。
- 前記アルミナ粒子の個数基準の50%粒径が10〜100nmであることを特徴とする請求項1に記載の有機感光体。
- 前記反応性官能基を有する化合物が炭素−炭素の二重結合及びシリル基を有する化合物であることを特徴とする請求項1又は2に記載の有機感光体。
- 前記硬化性化合物が炭素−炭素の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1〜3のいずれか1項に記載の有機感光体。
- 前記炭素−炭素の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4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1〜5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6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1〜5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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