JP2011118046A - 電子写真感光体の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】硬化性樹脂を含有する最表面層を有する電子写真感光体の製造方法であって、該最表面層を、次の工程、(A)最表面層用塗料の液状成分に不溶な物質を溶剤に溶解させて溶液を作る工程、(B)該溶液に多孔性粒子を浸して該物質を含む多孔性粒子を作る工程、(C)該多孔性粒子を最表面層用塗料の液状成分中に分散させて最表面層用塗料を作る工程、(D)該最表面層用塗料を塗布して塗膜を形成する工程、および(E)該塗膜を硬化させて電子写真感光体の最表面層を形成する工程を経て形成する方法。
【選択図】図1
Description
熱エネルギーを用いて硬化させるものでは、熱硬化性樹脂を表面層に適用する手法が提案されている(特許文献1、特許文献2および特許文献3参照)。
耐久性への悪影響とは、添加剤を加えることにより表面層の硬化が阻害され、その結果電子写真感光体の耐摩耗性が低下することを指す。また、電気的特性への悪影響とは、キャリアのトラップによる感度や残留電位の上昇や、連続プリント中の電位変動の増大を指す。
本発明の目的は、最表面層用塗料に対する溶解性や分散性の低い添加剤を、硬化性樹脂を用いた表面層に均一に分散させる電子写真感光体の製造方法を提供することにある。
また、本発明の目的は、添加剤を加えたことによる硬化性材料の硬化阻害を抑制した電子写真感光体の製造方法を提供することにある。
(A)硬化性材料を含有する最表面層用塗料の液状成分に不溶な物質を溶剤に溶解させて溶液を作る工程、
(B)工程(A)で得た溶液に多孔性粒子を浸して該物質を含む多孔性粒子を作る工程、
(C)工程(B)で得た多孔性粒子を最表面層用塗料の液状成分中に分散させて最表面層用塗料を作る工程、
(D)工程(C)で得た最表面層用塗料を塗布して塗膜を形成する工程、および
(E)工程(D)で形成した塗膜を硬化させて電子写真感光体の最表面層を形成する工程
を経て形成することを特徴とする電子写真感光体の製造方法に関する。
まず第一に、最表面層用の塗料の液状成分に不溶な物質を、該物質が可溶な溶剤に溶解させて溶液を作る工程(工程(A))について説明する。本発明において、該物質とは画像流れに対して有効な物質であるという要件を満たせば特に限定されないが、公知の酸化防止剤、アミン化合物を使用することができる。公知の酸化防止剤、アミン化合物の例としては、アルキルアミン化合物、ジアミン化合物、環状アミン化合物、ヒンダードアミン化合物、ヒンダードフェノール化合物が挙げられる。以後は簡単のため、該物質のことを単に「有効物質」とも記述する。また、本発明においては、最表面層用塗料の液状成分に不溶であるとは、画像流れに対する効果を発揮するのに必要な量の有効物質を塗料の液状成分に添加した時、該有効物質の溶け残りができることを意味する。ここで、最表面層用塗料の液状成分とは、塗料に溶媒が含まれるならその溶媒と、常温で液状である硬化性材料(重合性官能基を有するモノマーやオリゴマー)の混合液のことを意味する。
重合性官能基を有するモノマーやオリゴマーの例としては、たとえばアクリロイルオキシ基やスチレン基を有する連鎖重合系の材料や、水酸基やアルコキシシリル基やイソシアネート基を有する逐次重合系の材料が挙げられる。電子写真特性、汎用性、材料設計および製造安定性といった観点からは、連鎖重合系の材料が好ましい。
また、重合性のモノマーやオリゴマーとして、電荷輸送性基を有する重合性のモノマーやオリゴマーを用いてもよく、その中でも、同一分子内に正孔輸送性基およびアクリロイルオキシ基を有するモノマーやオリゴマーが好ましい。一例として、下記一般式(A)の化合物を挙げることができる。
一般式(A)の化合物と1−プロパノールの混合液に対して不溶である酸化防止剤やアミン化合物の例としては、下記構造式(B)〜(E)がある。
電子写真感光体としては、円筒状の支持体上に電荷発生層や電荷輸送層を設けてなる円筒状の感光体が一般的であるが、ベルト状やシート状のものも使用可能である。
中間層の層厚は0.05〜7μmであることが好ましく、0.1〜5μmであることがより好ましい。
電荷発生層に用いられる電荷発生物質としては、たとえば、ピリリウム、チアピリリウム系染料、各種の中心金属および各種の結晶系(α、β、γ、ε、X型など)を有するフタロシアニン顔料、アントアントロン顔料、ジベンズピレンキノン顔料、ピラントロン顔料、モノアゾ、ジスアゾ、トリスアゾなどのアゾ顔料、インジゴ顔料、キナクリドン顔料、非対称キノシアニン顔料、キノシアニン顔料が挙げられる。また、アモルファスシリコンであってもよい。これらの電荷発生物質は1種のみ用いてもよく、2種以上用いてもよい。
<電子写真感光体の作成>
外径30mm、長さ370mmのアルミニウムシリンダーを支持体(円筒状支持体)とした。
酸化スズの被覆層を有する硫酸バリウム粒子からなる粉体(商品名:パストランPC1、三井金属鉱業(株)製) 60部
酸化チタン(商品名:TITANIX JR、テイカ(株)製) 15部
レゾール型フェノール樹脂(商品名:フェノライト J−325、大日本インキ化学工業(株)製、固形分70%) 43部
2−メトキシ−1−プロパノール 50部
メタノール 50部
次に、上記の材料からなる溶液を直径1mmのガラスビーズを用いたサンドミルで3時間分散処理を施し、分散液を調製した。
シリコーンオイル(商品名:SH28PA、東レシリコーン(株)製) 0.015部
次に、上記の材料をこの分散液に添加して攪拌し、導電層用塗布液を調製した。
この導電層用塗布液を支持体上に浸漬塗布し、温度140℃のオーブンで1時間加熱硬化させることにより、層厚が15μmの導電層を形成した。
メトキシメチル化6ナイロン樹脂(商品名:トレジンEF−30T、帝国化学(株)製)
30部
次に、上記の材料をメタノール400部/n−ブタノール200部の混合溶剤に溶解させて中間層用塗布液を調製した。
この中間層用塗布液を、導電層上に浸漬塗布し、30分間温度100℃のオーブンで乾燥(加熱乾燥)させることにより、層厚が0.4μmの中間層を形成した。
下記構造式(1)で示されるカリックスアレーン化合物 0.2部
シクロヘキサノン 600部
次に、上記の材料に、直径1mmのガラスビーズを用いたサンドミル装置で4時間分散処理を施し、その後酢酸エチル700部を加えて電荷発生層用分散液を調製した。
この電荷発生層用塗布液を中間層上に浸漬塗布し、10分間温度85℃のオーブンで乾燥(加熱乾燥)させることにより、層厚が0.15μmの電荷発生層を形成した。
次に、上記の材料をモノクロロベンゼン600部/メチラール200部の混合溶剤に溶解させて、第一の電荷輸送層用塗布液を調製した。
この第一の電荷輸送層用塗布液を電荷発生層上に浸漬塗布し、60分間100℃のオーブンで乾燥(加熱乾燥)させることにより、層厚が15μmの第一の電荷輸送層を形成した。
この溶液を、多孔性構造を有する架橋スチレン−アクリル中空粒子(粒子外径1.1μm、内径0.9μm)15部に少量ずつ添加してアセトンを自然乾燥させ、構造式(4)を含有する多孔性粒子粉末を得た。
このようにして得た電子写真感光体を用い、温度32.5℃/湿度80%RHの環境で画像流れの評価を行った。なお、電子写真感光体は、該環境に15時間以上放置してから評価に使用した。
画像流れの評価には、像露光量が調節できるように改造したキヤノン(株)製の電子写真複写機iR2870改造機を使用した。帯電方式は、AC/DCバイアスを重畳して印加した帯電ローラを用いる接触帯電方式であり、ACバイアスは2.5kHz、1.7kVppとした。暗部電位(VD)の調整はDCバイアスを調節することにより行い、明部電位(VL)の調整は像露光量を調節することにより行った。表面電位は、市販の表面電位計(商品名:表面電位計 MODEL344、トレック・ジャパン(株)製)を使用して測定した。
この改造機に感光体を装着し、VDが−700V、VLが−200Vになるよう帯電条件と像露光量の調整を行い、印字率1%、A4紙サイズにて1000枚の連続印刷を行った。次いで、全面文字パターンを印刷し、印刷された文字の画像品位を目視により以下のように評価した。結果を表1に示す。
A=画像欠陥が無く良好な状態
B=若干の文字のボケがあるが実使用上問題無い状態
C=文字のボケが画像の一部に見られる状態
D=画像の全面で文字のボケが発生し、実使用上問題となる状態
感光体の上端から180mmの位置の表面層をカミソリで剥ぎとり、その表面層断片について赤外分光全反射測定を行い、未硬化残存基IRピーク比を算出した。赤外分光測定機は、Perkin Elmer Instrments製の、Spectrum One FT−IR Spectrometerを使用した。未硬化残存基IRピーク比は、1400.32cm−1以上1413.82cm−1以下の波数範囲をアクリロイルオキシ基の末端オレフィン(CH2=)のピーク面積、1699.29cm−1以上1770.65cm−1以下の波数範囲をアクリロイルオキシ基のカルボニル(C=O)のピーク面積として算出した。結果を表1に示す。
実施例1で得た電子写真感光体の表面を、以下の研磨シートおよび研磨条件で粗面化処理し、表面が粗面化された電子写真感光体を得た。
研磨シート: 幅=360mm、基材の材質=ポリエチレン、厚さ=75μm、
研磨砥粒=SiC
研磨条件 : 研磨シートテンション=1mN、研磨時間=12秒、
シート送り時間=400mm/min、ワーク回転数=240rpm、
ワーク押込み量=3.0mm
なお、ワーク押込み量とは、研磨の際、ワーク側から見てシートを挟んで対向する位置に置いてあるアスカーC硬度20°のスポンジローラに対してワークを押し込む量である。
得られた電子写真感光体の表面粗さを以下の測定機及び条件で測定したところ、Rz(十点平均面粗さ)は0.38μmであった。
測定機: 接触式面粗さ測定機(商品名:サーフコーダSE3500、(株)小坂研究所製)
測定条件: 検出器=R2μm、0.7mNのダイヤモンド針、
フィルタ=2CR、カットオフ値=0.8mm、測定長さ=2.5mm、
送り速さ=0.1mm、JIS規格1982で十点平均面粗さRzのデータ
を処理する。
得られた電子写真感光体を実施例1と同様にして評価した。結果を表1に示す。
実施例1で、第二の電荷輸送層用塗料として液状成分のみを用い、構造式(4)の化合物と中空粒子を用いなかったこと以外は実施例1と同様にして電子写真感光体を作成し、実施例1と同様にして評価した。結果を表1に示す。
実施例1で、構造式(4)の化合物を用いず、第二の電荷輸送層用塗料として液状成分に中空粒子だけを分散した塗料を用いたこと以外は実施例1と同様にして電子写真感光体を作成し、実施例1と同様にして評価した。結果を表1に示す。
実施例1で、構造式(4)の化合物30部を第二の電荷輸送層用塗料の液状成分600部に添加して攪拌した後静置したところ、該化合物の沈降が生じた。この液体および沈降物を直径1mmのガラスビーズを用いたサンドミル装置にて1時間分散処理し、メッシュによりガラスビーズを分離した。更に、ポリフロンフィルター(商品名:PF−020、アドバンテック東洋(株)製)で濾過を行い、第二の電荷輸送層用塗料を調製した。この塗料を用いたこと以外は実施例1と同様にして電子写真感光体を作成し、実施例1と同様にして評価した。結果を表1に示す。
比較例3で、構造式(4)の化合物10部を第二の電荷輸送層用塗料の液状成分200部に添加して攪拌した後静置し、次いで沈降した該化合物を取り除くため、ポリフロンフィルター(商品名:PF−020、アドバンテック東洋(株)製)で濾過を行い、第二の電荷輸送層用塗料を調製した。この塗料を用いたこと以外は実施例1と同様にして電子写真感光体を作成し、実施例1と同様にして評価した。結果を表1に示す。
表1から、本発明の電子写真感光体製造方法で作成された電子写真感光体が画像流れ抑制効果を有しており、最表面層の硬化阻害も抑制されていることが分かる。また、最表面層に粗面化処理を施すことにより、画像流れ抑制効果が増していることも分かる。
2‥‥導電層
3‥‥中間層
4‥‥電荷発生層
5‥‥電荷輸送層
6‥‥第二の電荷輸送層(最表面層)
7‥‥有効物質を含有する多孔性粒子
Claims (3)
- 硬化性樹脂を含有する最表面層を有する電子写真感光体の製造方法であって、該最表面層を、以下の工程、
(A)硬化性材料を含有する最表面層用塗料の液状成分に不溶な物質を溶剤に溶解させて溶液を作る工程、
(B)工程(A)で得た溶液に多孔性粒子を浸して該物質を含む多孔性粒子を作る工程、
(C)工程(B)で得た多孔性粒子を最表面層用塗料の液状成分中に分散させて最表面層用塗料を作る工程、
(D)工程(C)で得た最表面層用塗料を塗布して塗膜を形成する工程、および
(E)工程(D)で形成した塗膜を硬化させて電子写真感光体の最表面層を形成する工程
を経て形成することを特徴とする電子写真感光体の製造方法。 - 該多孔性粒子がスチレン−アクリル共重合樹脂で形成されている粒子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。
- さらに、工程(E)で形成した電子写真感光体の最表面層の表面を研磨して粗面化処理する工程を有す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。
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