JP2012189976A - Organic photoreceptor, image forming apparatus and image forming method - Google Patents

Organic photoreceptor, image forming apparatus and image forming method Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an organic photoreceptor, and an image forming apparatus and an image forming method employing a contact charging system, which can solve problems associated with repeated use in the image forming method employing the contact charging system, that is, to improve wear resistance characteristics, to avoid generation of a dash mark, generation of a transfer void, or the like, to prevent degradation in electrophotographic characteristics (such as increase in a residual potential or generation of an image memory phenomenon), and to stably carry out formation of a favorable electrophotographic image for a long period of time.SOLUTION: The organic photoreceptor includes a photosensitive layer and a protective layer on a conductive support. The protective layer is a resin layer formed of a composition containing a metal oxide subjected to a surface treatment with a compound having a radical polymerizable functional group, a polymerizable compound and carbon nanotube.

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成に用いる有機感光体(以後、単に感光体とも云う)、該有機感光体を用いた画像形成装置関し、更に詳しくは、複写機やプリンターの分野で用いられる電子写真方式の画像形成に用いる有機感光体、該有機感光体を用いた画像形成装置、画像形成方法に関するものである。   The present invention relates to an organic photoreceptor (hereinafter also simply referred to as a photoreceptor) used for electrophotographic image formation, and an image forming apparatus using the organic photoreceptor, and more specifically, used in the fields of copying machines and printers. The present invention relates to an organic photoreceptor used for electrophotographic image formation, an image forming apparatus using the organic photoreceptor, and an image forming method.

有機感光体はセレン系感光体、アモルファスシリコン感光体のような無機感光体に比して素材の選択の幅が広いこと、環境適性に優れていること、生産コストが安いこと等の大きなメリットがあり、近年無機感光体に代わって電子写真感光体の主流となっている。   Organic photoconductors have great advantages such as wide selection of materials, excellent environmental suitability and low production costs compared to inorganic photoconductors such as selenium photoconductors and amorphous silicon photoconductors. In recent years, electrophotographic photoreceptors have become the mainstream in place of inorganic photoreceptors.

他方カールソン法に基づく画像形成方法においては、有機感光体上に帯電、静電潜像を形成し、トナー画像を形成した後、該トナー画像を転写紙に転写し、これを定着して最終画像が形成される。   On the other hand, in the image forming method based on the Carlson method, a charged, electrostatic latent image is formed on an organic photoreceptor, a toner image is formed, the toner image is transferred to a transfer paper, and this is fixed and a final image is formed. Is formed.

上記帯電手段の部材として従来代表的に用いられている帯電部材はコロナ放電器が最もよく知られている。コロナ放電器は安定した帯電を行えるという利点を有する。しかし、コロナ放電器は高電圧を印加しなければならないため、イオン化された酸素、オゾン、水分、酸化窒素化合物等の発生量が多いため、有機感光体(以後感光体とも云う)の劣化を招いたり、人体に悪影響を及ぼす等の問題点を有している。   A corona discharger is the best known charging member that has been used as a member of the charging means. The corona discharger has an advantage that stable charging can be performed. However, since a high voltage must be applied to the corona discharger, a large amount of ionized oxygen, ozone, moisture, nitric oxide compound, etc. is generated, which causes deterioration of the organic photoreceptor (hereinafter also referred to as a photoreceptor). Or have problems such as adversely affecting the human body.

そこで、近年、コロナ放電器を利用しない接触帯電方式を利用することが検討されている。具体的には帯電部材である磁気ブラシや導電性ローラーに電圧を印加して、被帯電体である感光体に接触させ、感光体表面を所定の電位に帯電させるものである。このような接触帯電方式を用いればコロナ放電器を用いた非接触帯電方式と比較して低電圧化がはかれ、オゾン発生量も減少する。   Therefore, in recent years, use of a contact charging method that does not use a corona discharger has been studied. Specifically, a voltage is applied to a magnetic brush or a conductive roller as a charging member to bring it into contact with a photosensitive member as a member to be charged, and the surface of the photosensitive member is charged to a predetermined potential. If such a contact charging method is used, the voltage can be lowered and the amount of ozone generated can be reduced as compared with a non-contact charging method using a corona discharger.

接触帯電方式は、感光体に10〜1010Ω・cm程度の抵抗を持つ帯電部材に、直流もしくは交流を重畳した直流電圧を印加し、感光体に加圧当接させ、電荷を付与する方法である。この帯電方法は、パッシェンの法則に従い、帯電部材から被帯電体への放電によって行われるため、あるしきい値以上の電圧を印加することによって帯電が開始される。この接触帯電方式は、コロナ帯電方法と比較すると、帯電部材への印加電圧が低くなり、オゾン及び窒素酸化物の発生量が減少する。 In the contact charging method, a direct current voltage or a direct current voltage superimposed on an alternating current is applied to a charging member having a resistance of about 10 2 to 10 10 Ω · cm, and the photosensitive member is pressed and brought into contact with the photosensitive member to give an electric charge. Is the method. Since this charging method is performed by discharging from the charging member to the member to be charged in accordance with Paschen's law, charging is started by applying a voltage equal to or higher than a certain threshold value. In this contact charging method, compared with the corona charging method, the voltage applied to the charging member is lowered, and the generation amount of ozone and nitrogen oxides is reduced.

一方、近年の画像形成方法はデジタル化が進展し、有機感光体の静電潜像の形成にはレーザ光を露光光源とした画像形成方法が多く用いられている。   On the other hand, digitalization has progressed in recent image forming methods, and an image forming method using laser light as an exposure light source is often used for forming an electrostatic latent image on an organic photoreceptor.

しかしながら、有機感光体は接触帯電部材との摩擦により、表面が摩耗しやすいという問題を有している。この表面層の摩耗劣化を防止するために、電荷輸送層のバインダーに耐摩耗性が高いポリカーボネート樹脂、即ち、中心炭素原子がシクロヘキシレン基のポリカーボネート樹脂(ポリカーボネートZ(単に、BPZとも云う)として知られている)を用いる感光体が提案されている(特許文献1)。   However, the organic photoreceptor has a problem that the surface is easily worn by friction with the contact charging member. In order to prevent wear deterioration of the surface layer, the charge transport layer binder is known as a polycarbonate resin having high wear resistance, that is, a polycarbonate resin having a central carbon atom as a cyclohexylene group (polycarbonate Z (also simply referred to as BPZ)). Has been proposed (Patent Document 1).

しかしながら、上記バインダーを用いて有機感光体の耐摩耗特性を改良すると、耐摩耗特性は改善されるが、現像剤中のシリカ等の無機外添剤が接触帯電部材の押圧により有機感光体の表面に埋め込まれ、有機感光体の表面がこれら外添剤成分で汚染されやすく、その結果、ダッシュマーク(彗星状の小さなすじ画像)が発生しやすい。   However, when the wear resistance of the organophotoreceptor is improved using the binder, the wear resistance is improved. However, an inorganic external additive such as silica in the developer is pressed against the surface of the organophotoreceptor by pressing the contact charging member. The surface of the organic photoreceptor is easily contaminated with these external additive components, and as a result, a dash mark (small comet-like streak image) is likely to occur.

前記した耐摩耗特性や感光体表面の汚染の問題を解決するために、感光体の表面層にアクリル系の架橋硬化樹脂の保護層を設け、又、保護層中に、フッ素系化合物を含有させることにより、表面の接触角を大きくした感光体が提案されている(特許文献2)。   In order to solve the above-mentioned problems of wear resistance and contamination of the photoreceptor surface, a protective layer of an acrylic cross-linked cured resin is provided on the surface layer of the photoreceptor, and a fluorine compound is contained in the protective layer. Thus, a photoconductor having a large contact angle on the surface has been proposed (Patent Document 2).

しかしながら、特許文献2に記載されたアクリル系の架橋硬化樹脂の保護層を設置し、表面の接触角を大きくした感光体は、耐摩耗特性やダッシュマークの改善はなされ、更にはトナーの転写中抜けの改善も報告されているが、保護層を設置したことによる電子写真特性が劣化し、残留電位の上昇や画像メモリー(前のページの画像が残る現象)の発生といった新たな問題を発生している。又、特許文献2に記載の感光体の保護層では、接触帯電方式での感光体の耐摩耗特性が、尚、十分に改善されていない。   However, a photoconductor provided with a protective layer of an acrylic cross-linked cured resin described in Patent Document 2 and having a large contact angle on the surface has improved wear resistance and dash marks, and further during toner transfer. Although the improvement of omission has been reported, the electrophotographic characteristics due to the installation of the protective layer deteriorated, causing new problems such as an increase in residual potential and the occurrence of image memory (a phenomenon in which the image of the previous page remains). ing. Further, in the protective layer of the photoreceptor described in Patent Document 2, the wear resistance characteristics of the photoreceptor by the contact charging method are not sufficiently improved.

又、保護層の耐摩耗特性を改善する為に、硬化性樹脂の保護層中にカーボンナノチューブのような無機フィラーを含有させる報告もみられる(特許文献3)。しかしながら、このような保護層の記載から、保護層の耐摩耗特性の改善と共に、ダッシュマークや、トナーの転写中抜けの改善、更には、残留電位の上昇や画像メモリーの発生を防止できる保護層を達成しているとは認められない。   Moreover, in order to improve the abrasion resistance property of a protective layer, the report which contains an inorganic filler like a carbon nanotube in the protective layer of curable resin is also seen (patent document 3). However, from the description of such a protective layer, the protective layer can improve the wear resistance of the protective layer, improve the dash mark and toner transfer omission, and further prevent the residual potential from increasing and generating image memory. It is not recognized that this is achieved.

特開昭60−172044号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-172044 特開平8−179541号公報JP-A-8-179541 特開2010−145891号公報JP 2010-145891 A

本発明は、オゾンや窒素酸化物の発生量が少なく、低電力である帯電方法を用いても、長期的に安定した画像形成を行うことが出来る有機感光体及び画像形成装置、画像形成方法を提供することである。   The present invention provides an organic photoreceptor, an image forming apparatus, and an image forming method capable of forming a stable image over a long period of time even when using a charging method with low generation amount of ozone and nitrogen oxide and low power. Is to provide.

又、本発明の目的は、接触帯電方式の画像形成方式において、繰り返し使用に伴う課題、即ち、耐摩耗特性を改善し、ダッシュマークの発生及び転写中抜けの発生等を改善し、電子写真特性(残留電位の増加や画像メモリーの発生等)の劣化を防止して、長期的に安定して、良好な電子写真の画像形成を行うことが出来る有機感光体及び接触帯電方式の画像形成装置、画像形成方法を提供することである。   Another object of the present invention is to improve the problems associated with repeated use in the contact charging type image forming system, that is, improve the wear resistance, improve the generation of dash marks and the occurrence of transfer dropout, etc. (Organic photoreceptor and contact charging type image forming apparatus capable of preventing long-term stable and good electrophotographic image formation by preventing deterioration of the residual potential (increase in residual potential, generation of image memory, etc.), An image forming method is provided.

本発明者等は上記課題を解決するために、接触帯電方式に適した有機感光体の要件について詳細に検討した結果、前記した耐摩耗特性の改善、ダッシュマークの発生及び転写中抜けの発生等の改善、電子写真特性(残留電位の増加や画像メモリーの発生等)の劣化を防止して、長期的に安定して、良好な電子写真の画像形成を得るには、有機感光体に保護層に、電子写真特性の劣化を改善したアクリル系の架橋硬化樹脂の保護層を用いることが有効であることを見出し、本発明を完成した。即ち、本発明の目的は以下のような構成を有することにより達成することができる。   In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have studied in detail the requirements of an organic photoreceptor suitable for the contact charging method. As a result, the above-described improvement in wear resistance, generation of dash marks, occurrence of transfer dropout, etc. In order to prevent the deterioration of electrophotographic characteristics and increase the electrophotographic characteristics (increased residual potential and generation of image memory, etc.) and obtain good electrophotographic image formation stably over the long term, a protective layer is applied to the organic photoreceptor. In addition, the inventors have found that it is effective to use a protective layer of an acrylic cross-linked cured resin with improved deterioration of electrophotographic characteristics, and completed the present invention. That is, the object of the present invention can be achieved by having the following configuration.

1.導電性支持体上に感光層及び保護層を有する有機感光体において、保護層がラジカル重合性官能基を有する化合物で表面処理された金属酸化物、重合性化合物及びカーボンナノチューブを含有する組成物から形成された樹脂層であることを特徴とする有機感光体。   1. An organic photoreceptor having a photosensitive layer and a protective layer on a conductive support, wherein the protective layer is a composition containing a metal oxide, a polymerizable compound, and carbon nanotubes that are surface-treated with a compound having a radical polymerizable functional group. An organic photoreceptor, which is a formed resin layer.

2.前記カーボンナノチューブがアームチェア型単層カーボンナノチューブであることを特徴とする前記1に記載の有機感光体。   2. 2. The organophotoreceptor according to 1 above, wherein the carbon nanotube is an armchair single-walled carbon nanotube.

3.前記ラジカル重合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又は2に記載の有機感光体。   3. 3. The organophotoreceptor according to 1 or 2 above, wherein the radical polymerizable functional group is an acryloyl group or a methacryloyl group.

4.前記重合性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アクリル系モノマー或いはオリゴマーであることを特徴とする前記1〜3のいずれか1項に記載の有機感光体。   4). 4. The organophotoreceptor according to any one of items 1 to 3, wherein the polymerizable compound is an acrylic monomer or oligomer having an acryloyl group or a methacryloyl group.

5.有機感光体上に帯電部材を接触させて帯電する帯電手段を有する画像形成装置において、該有機感光体が、前記1〜4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。   5). 5. An image forming apparatus having a charging means for charging by bringing a charging member into contact with the organic photoconductor, wherein the organic photoconductor is the organic photoconductor described in any one of 1 to 4 above.

6.前記5に記載の画像形成装置を用いて電子写真画像を形成することを特徴とする画像形成方法。   6). 6. An image forming method comprising forming an electrophotographic image using the image forming apparatus described in 5 above.

本発明の有機感光体を用いることにより、接触帯電方式で発生しやすい耐摩耗特性の劣化やダッシュマーク及び転写中抜け等の画像欠陥を防止し、残留電位の上昇や画像メモリーの発生も生じない、電子写真特性も良好な有機感光体を提供でき、安定して、良好な電子写真画像を提供することができる。   By using the organophotoreceptor of the present invention, it is possible to prevent deterioration of wear resistance and image defects such as dash marks and transfer defects that are likely to occur in the contact charging method, and no increase in residual potential or image memory occurs. In addition, an organic photoreceptor having good electrophotographic characteristics can be provided, and a good electrophotographic image can be provided stably.

本発明の一実施の形態を示すカラー画像形成装置の断面構成図である。1 is a cross-sectional configuration diagram of a color image forming apparatus showing an embodiment of the present invention. 帯電ローラーの構成を示した断面図である。It is sectional drawing which showed the structure of the charging roller.

以下、本発明について詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail.

本発明の有機感光体は、導電性支持体上に感光層及び保護層を有する有機感光体であり、保護層がラジカル重合性官能基を有する化合物で表面処理された金属酸化物、重合性化合物及びカーボンナノチューブを含有する組成物から形成された樹脂層であることを特徴とする。   The organophotoreceptor of the present invention is an organophotoreceptor having a photosensitive layer and a protective layer on a conductive support, and the protective layer is a metal oxide or polymerizable compound whose surface is treated with a compound having a radical polymerizable functional group. And a resin layer formed from a composition containing carbon nanotubes.

本発明の有機感光体は、上記構成を有することにより、耐摩耗特性の劣化やダッシュマークや転写中抜け等の画像欠陥を防止し、電子写真特性も良好な有機感光体を提供でき、安定して、良好な電子写真画像を提供することができる。   The organophotoreceptor of the present invention has the above-described configuration, thereby preventing image defects such as deterioration of wear resistance and dash marks and transfer voids, and providing an organophotoreceptor having good electrophotographic characteristics, which is stable. Thus, a good electrophotographic image can be provided.

以下、本発明の有機感光体の構成について説明する。   Hereinafter, the structure of the organic photoreceptor of the present invention will be described.

〔本発明に用いられる金属酸化物粒子〕
本発明に係わる金属酸化物粒子は遷移金属も含めたいずれかの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、チタニア(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、酸化錫の粒子が好ましい。
[Metal oxide particles used in the present invention]
The metal oxide particles according to the present invention may be any metal oxide particles including transition metals. For example, silica (silicon oxide), magnesium oxide, zinc oxide, lead oxide, alumina (aluminum oxide), oxidation Tantalum, indium oxide, bismuth oxide, yttrium oxide, cobalt oxide, copper oxide, manganese oxide, selenium oxide, iron oxide, zirconium oxide, germanium oxide, tin oxide, titania (titanium oxide), niobium oxide, molybdenum oxide, vanadium oxide, etc. In particular, titanium oxide, alumina, and tin oxide particles are preferable.

本発明に係わる金属酸化物粒子の製造方法は、特に限定はないが、例えば、間接法(フランス法)、直接法(アメリカ法)又はプラズマ法などが挙げられる。   The method for producing metal oxide particles according to the present invention is not particularly limited, and examples thereof include an indirect method (French method), a direct method (American method), and a plasma method.

本発明で用いられる金属酸化物粒子は、プラズマ法により生成された金属酸化物粒子が、平均粒径が他の製法と比較して小さく且つ、粒形が比較的揃った晶癖の微粒子であり好ましい。   The metal oxide particles used in the present invention are fine particles having crystal habits in which the metal oxide particles produced by the plasma method are smaller in average particle size than other production methods and have a relatively uniform particle shape. preferable.

プラズマ法により金属酸化物粒子を生成する方法としては、直流プラズマアーク法、高周波プラズマ法、プラズマジェット法などの方法が挙げられる。   Examples of a method for generating metal oxide particles by a plasma method include a direct current plasma arc method, a high frequency plasma method, and a plasma jet method.

直流プラズマアーク法では、金属原料を消費アノード電極とする。そして、カソード電極からプラズマフレームを発生させる。そして、アノード側の金属原料を加熱、蒸発させ、金属原料の蒸気を酸化、冷却することにより、金属酸化物粒子を得るのが望ましい。   In the DC plasma arc method, a metal raw material is used as a consumption anode electrode. Then, a plasma flame is generated from the cathode electrode. Then, it is desirable to obtain metal oxide particles by heating and evaporating the metal material on the anode side and oxidizing and cooling the vapor of the metal material.

高周波プラズマ法では、大気圧力のもとでガスを高周波誘導放電によって加熱したときに発生する熱プラズマを利用する。このうちプラズマ蒸発法では、不活性ガスプラズマ中心に固体粒子を注入し、プラズマ中を通過する間に蒸発させ、この高温蒸気を急冷凝縮することにより超微粒子を生成することができる。   The high frequency plasma method uses thermal plasma generated when a gas is heated by high frequency induction discharge under atmospheric pressure. Among these, in the plasma evaporation method, solid particles are injected into the center of the inert gas plasma, evaporated while passing through the plasma, and ultrafine particles can be generated by rapidly cooling and condensing the high-temperature vapor.

プラズマ法は、不活性ガスのアルゴン、および2原子分子ガスである水素や窒素、酸素雰囲気中でアーク放電すると、アルゴンプラズマ、水素プラズマなどが得られるが、とくに2原子分子ガスが熱解離して生じた水素(窒素、酸素)プラズマは分子状ガスに比べてきわめて反応性に富んでいるので、不活性ガスのプラズマと区別して反応性アークプラズマとも呼ばれている。このうち酸素プラズマ法は金属酸化物粒子を生成する方法として効果的である。   In the plasma method, argon plasma, hydrogen plasma, etc. can be obtained by arc discharge in the inert gas argon and diatomic molecular hydrogen or nitrogen or oxygen atmosphere. In particular, diatomic molecular gas is thermally dissociated. The generated hydrogen (nitrogen, oxygen) plasma is much more reactive than the molecular gas, so it is also called reactive arc plasma to distinguish it from inert gas plasma. Among these, the oxygen plasma method is effective as a method for generating metal oxide particles.

本発明に係わる金属酸化物粒子の数平均一次粒径は1〜300nmの範囲が好ましい。特に好ましくは3〜100nmである。   The number average primary particle size of the metal oxide particles according to the present invention is preferably in the range of 1 to 300 nm. Especially preferably, it is 3-100 nm.

上記金属酸化物粒子の数平均一次粒径は、走査型電子顕微鏡(日本電子製)により10000倍の拡大写真を撮影し、ランダムに300個の粒子をスキャナーにより取り込んだ写真画像(凝集粒子は除いた)を自動画像処理解析装置LUZEX AP((株)ニレコ)ソフトウエアバージョン Ver.1.32を使用して数平均一次粒径を算出した。   The number average primary particle size of the metal oxide particles is a photographic image (excluding aggregated particles) taken with a scanning electron microscope (manufactured by JEOL Ltd.) with a magnification of 10000 times, and 300 particles randomly taken by a scanner. A) automatic image processing analyzer LUZEX AP (Nireco Corp.) software version Ver. The number average primary particle size was calculated using 1.32.

(ラジカル重合性官能基を有する化合物で表面処理された金属酸化物)
本発明のラジカル重合性官能基を有する化合物で表面処理された金属酸化物粒子は、ラジカル重合性官能基を有する化合物により表面処理することにより、得ることができる。
(Metal oxide surface-treated with a compound having a radical polymerizable functional group)
The metal oxide particles surface-treated with the compound having a radical polymerizable functional group of the present invention can be obtained by surface treatment with a compound having a radical polymerizable functional group.

次に金属酸化物粒子の表面処理に用いるラジカル重合性官能基を有する化合物について記載する。   Next, a compound having a radical polymerizable functional group used for the surface treatment of metal oxide particles will be described.

上記金属酸化物粒子の表面処理に用いるラジカル重合性官能基を有する化合物としては、金属酸化物粒子の表面に存在する水酸基等と反応性を有するラジカル重合性官能基を有する化合物であればよい。このような、反応性を有する表面処理剤としては、下記に記すような化合物が例示される。   The compound having a radical polymerizable functional group used for the surface treatment of the metal oxide particles may be a compound having a radical polymerizable functional group reactive with a hydroxyl group or the like present on the surface of the metal oxide particles. Examples of such reactive surface treatment agents include the compounds described below.

S−1 CH=CHSi(CH)(OCH
S−2 CH=CHSi(OCH
S−3 CH=CHSiCl
S−4 CH=CHCOO(CHSi(CH)(OCH
S−5 CH=CHCOO(CHSi(OCH
S−6 CH=CHCOO(CHSi(CH)(OCH
S−7 CH=CHCOO(CHSi(OCH
S−8 CH=CHCOO(CHSi(CH)Cl
S−9 CH=CHCOO(CHSiCl
S−10 CH=CHCOO(CHSi(CH)Cl
S−11 CH=CHCOO(CHSiCl
S−12 CH=C(CH)COO(CHSi(CH)(OCH
S−13 CH=C(CH)COO(CHSi(OCH
S−14 CH=C(CH)COO(CHSi(CH)(OCH
S−15 CH=C(CH)COO(CHSi(OCH
S−16 CH=C(CH)COO(CHSi(CH)Cl
S−17 CH=C(CH)COO(CHSiCl
S−18 CH=C(CH)COO(CHSi(CH)Cl
S−19 CH=C(CH)COO(CHSiCl
S−20 CH=CHSi(C)(OCH
S−21 CH=C(CH)Si(OCH
S−22 CH=C(CH)Si(OC
S−23 CH=CHSi(OCH
S−24 CH=C(CH)Si(CH)(OCH
S−25 CH=CHSi(CH)Cl
S−26 CH=CHCOOSi(OCH
S−27 CH=CHCOOSi(OC
S−28 CH=C(CH)COOSi(OCH
S−29 CH=C(CH)COOSi(OC
S−30 CH=C(CH)COO(CHSi(OC
S-1 CH 2 = CHSi ( CH 3) (OCH 3) 2
S-2 CH 2 = CHSi ( OCH 3) 3
S-3 CH 2 = CHSiCl 3
S-4 CH 2 = CHCOO ( CH 2) 2 Si (CH 3) (OCH 3) 2
S-5 CH 2 = CHCOO ( CH 2) 2 Si (OCH 3) 3
S-6 CH 2 = CHCOO ( CH 2) 3 Si (CH 3) (OCH 3) 2
S-7 CH 2 = CHCOO ( CH 2) 3 Si (OCH 3) 3
S-8 CH 2 = CHCOO ( CH 2) 2 Si (CH 3) Cl 2
S-9 CH 2 = CHCOO ( CH 2) 2 SiCl 3
S-10 CH 2 = CHCOO ( CH 2) 3 Si (CH 3) Cl 2
S-11 CH 2 = CHCOO (CH 2 ) 3 SiCl 3
S-12 CH 2 = C ( CH 3) COO (CH 2) 2 Si (CH 3) (OCH 3) 2
S-13 CH 2 = C ( CH 3) COO (CH 2) 2 Si (OCH 3) 3
S-14 CH 2 = C ( CH 3) COO (CH 2) 3 Si (CH 3) (OCH 3) 2
S-15 CH 2 = C ( CH 3) COO (CH 2) 3 Si (OCH 3) 3
S-16 CH 2 = C ( CH 3) COO (CH 2) 2 Si (CH 3) Cl 2
S-17 CH 2 = C ( CH 3) COO (CH 2) 2 SiCl 3
S-18 CH 2 = C ( CH 3) COO (CH 2) 3 Si (CH 3) Cl 2
S-19 CH 2 = C ( CH 3) COO (CH 2) 3 SiCl 3
S-20 CH 2 = CHSi ( C 2 H 5) (OCH 3) 2
S-21 CH 2 ═C (CH 3 ) Si (OCH 3 ) 3
S-22 CH 2 = C ( CH 3) Si (OC 2 H 5) 3
S-23 CH 2 = CHSi ( OCH 3) 3
S-24 CH 2 = C ( CH 3) Si (CH 3) (OCH 3) 2
S-25 CH 2 = CHSi ( CH 3) Cl 2
S-26 CH 2 = CHCOOSi ( OCH 3) 3
S-27 CH 2 = CHCOOSi ( OC 2 H 5) 3
S-28 CH 2 = C ( CH 3) COOSi (OCH 3) 3
S-29 CH 2 = C ( CH 3) COOSi (OC 2 H 5) 3
S-30 CH 2 = C ( CH 3) COO (CH 2) 3 Si (OC 2 H 5) 3

Figure 2012189976
Figure 2012189976

上記ラジカル重合性官能基を有する化合物は、ラジカル重合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が好ましい。   In the compound having a radical polymerizable functional group, the radical polymerizable functional group is preferably an acryloyl group or a methacryloyl group.

又、ラジカル重合性官能基を有する化合物の金属酸化物粒子への処理量は、処理前の金属酸化物粒子100質量部に対してラジカル重合性官能基を有する化合物0.1〜200質量部が好ましい。   The amount of the compound having a radical polymerizable functional group to be treated with the metal oxide particles is 0.1 to 200 parts by mass of the compound having a radical polymerizable functional group with respect to 100 parts by mass of the metal oxide particles before the treatment. preferable.

〔ラジカル重合性官能基を有する化合物により表面処理された金属酸化物粒子の製法〕
以下、ラジカル重合性官能基を有する化合物により表面処理された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。
[Production of metal oxide particles surface-treated with a compound having a radical polymerizable functional group]
Hereinafter, a method for producing metal oxide particles surface-treated with a compound having a radical polymerizable functional group will be described by taking titanium oxide particles as an example.

本発明に係わるラジカル重合性官能基を有する化合物で表面処理された酸化チタン粒子は、酸化チタン粒子を、ラジカル重合性官能基を有するシラン化合物(前記の例示化合物)等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、処理前の酸化チタン粒子100質量部に対し、シラン化合物を表面処理剤として0.1〜200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。   The titanium oxide particles surface-treated with the compound having a radically polymerizable functional group according to the present invention are surface-treated with a silane compound having the radically polymerizable functional group (the above exemplified compound) or the like. Can be obtained. In performing the surface coating treatment, a wet media dispersion type apparatus is used by using 0.1 to 200 parts by mass of a silane compound as a surface treatment agent and 50 to 5000 parts by mass of a solvent with respect to 100 parts by mass of titanium oxide particles before the treatment. It is preferable to use and process.

以下に、均一で、しかもより微細にラジカル重合性官能基を有するシラン化合物で表面被覆処理された酸化チタン粒子を製造する表面処理方法を述べる。   Hereinafter, a surface treatment method for producing titanium oxide particles that are surface-coated with a silane compound having a radically polymerizable functional group that is uniform and more finely described will be described.

即ち、酸化チタン粒子とラジカル重合性官能基を有するシラン化合物の表面処理剤とを含むスラリー(固体粒子の懸濁液)を湿式粉砕することにより、酸化チタン粒子を微細化すると同時に酸化チタン粒子の表面処理が進行する。その後、溶媒を除去して粉体化するので、均一で、しかもより微細なシラン化合物により表面処理された酸化チタン粒子を得ることができる。   That is, a slurry (a suspension of solid particles) containing titanium oxide particles and a surface treatment agent of a silane compound having a radical polymerizable functional group is wet-pulverized to simultaneously refine the titanium oxide particles and Surface treatment proceeds. Thereafter, since the solvent is removed to form powder, titanium oxide particles that are surface-treated with a uniform and finer silane compound can be obtained.

本発明において用いられる表面処理装置である湿式メディア分散型装置とは、容器内にメディアとしてビーズを充填し、さらに回転軸と垂直に取り付けられた撹拌ディスクを高速回転させることにより、金属酸化物粒子の凝集粒子を砕いて粉砕・分散する工程を有する装置であり、その構成としては、金属酸化物粒子に表面処理を行う際に金属酸化物粒子を十分に分散させ、かつ表面処理できる形式であれば問題なく、たとえば、縦型・横型、連続式・回分式など、種々の様式が採用できる。具体的にはサンドミル、ウルトラビスコミル、パールミル、グレンミル、ダイノミル、アジテータミル、ダイナミックミル等が使用できる。これらの分散型装置は、ボール、ビーズ等の粉砕媒体(メディア)を使用して衝撃圧壊、摩擦、せん断、ズリ応力等により微粉砕、分散が行われる。   The wet media dispersion type apparatus, which is a surface treatment apparatus used in the present invention, is a metal oxide particle by filling beads in a container as a medium and rotating a stirring disk mounted perpendicularly to a rotation axis at high speed. It is a device having a step of crushing and pulverizing and dispersing the aggregated particles of the metal oxide, and the constitution thereof should be a type in which the metal oxide particles can be sufficiently dispersed and surface-treated when the surface treatment is performed on the metal oxide particles. For example, various types such as a vertical type, a horizontal type, a continuous type, and a batch type can be adopted. Specifically, a sand mill, ultra visco mill, pearl mill, glen mill, dyno mill, agitator mill, dynamic mill and the like can be used. These dispersion-type devices are pulverized and dispersed by impact crushing, friction, shearing, shear stress, etc., using a grinding medium (media) such as balls and beads.

上記湿式メディア分散型装置で用いるビーズとしては、ガラス、アルミナ、ジルコン、ジルコニア、スチール、フリント石などを原材料としたボールが使用可能であるが、特にジルコニア製やジルコン製のものが好ましい。また、ビーズの大きさとしては、通常、直径1〜2mm程度のものを使用するが、本発明では0.1〜1.0mm程度のものを用いるのが好ましい。   As the beads used in the wet media dispersion type apparatus, balls made of glass, alumina, zircon, zirconia, steel, flint stone and the like can be used, and those made of zirconia or zircon are particularly preferable. Further, as the size of the beads, those having a diameter of about 1 to 2 mm are usually used, but in the present invention, those having a diameter of about 0.1 to 1.0 mm are preferably used.

湿式メディア分散型装置に使用するディスクや容器内壁には、ステンレス製、ナイロン製、セラミック製など種々の素材のものが使用できるが、本発明では特にジルコニアまたはシリコンカーバイドといったセラミック製のディスクや容器内壁が好ましい。   Various materials such as stainless steel, nylon and ceramic can be used for the disk and container inner wall used in the wet media dispersion type apparatus. In the present invention, the disk and container inner wall made of ceramic such as zirconia or silicon carbide are particularly used. Is preferred.

以上のような湿式処理により、表面処理剤で表面処理された酸化チタン粒子を得ることができる。   Titanium oxide particles surface-treated with a surface treatment agent can be obtained by the wet treatment as described above.

以上、酸化チタン粒子で説明したが、アルミナ、酸化亜鉛、酸化錫、シリカ等の金属酸化物粒子も、酸化チタンと同様に表面に水酸基を有しているので、酸化チタンと同様に表面処理剤で表面処理された金属酸化物粒子を得ることができる。   The titanium oxide particles have been described above, but metal oxide particles such as alumina, zinc oxide, tin oxide, and silica also have hydroxyl groups on the surface in the same manner as titanium oxide. The metal oxide particles surface-treated with can be obtained.

〔重合性化合物〕
次に、本発明で用いる重合性化合物について記載する。
(Polymerizable compound)
Next, the polymerizable compound used in the present invention will be described.

上記重合性化合物は、紫外線や電子線等の活性線照射により重合(硬化)して、ポリスチレン、ポリアクリレート等、一般に感光体のバインダー樹脂として用いられる樹脂となるモノマーが好適である。特には、スチレン系モノマー、アクリル系モノマー、メタアクリル系モノマー、ビニルトルエン系モノマー、酢酸ビニル系モノマー、N−ビニルピロリドン系モノマーが好ましい。   The polymerizable compound is preferably a monomer that is polymerized (cured) by irradiation with active rays such as ultraviolet rays and electron beams and becomes a resin generally used as a binder resin for a photoreceptor, such as polystyrene and polyacrylate. In particular, styrene monomers, acrylic monomers, methacrylic monomers, vinyl toluene monomers, vinyl acetate monomers, and N-vinyl pyrrolidone monomers are preferable.

中でも、少ない光量あるいは短い時間での硬化が可能であることからアクリロイル基(CH=CHCO−)またはメタクリロイル基(CH=CCHCO−)を有するラジカル重合性化合物が特に好ましい。 Among these, radically polymerizable compounds having an acryloyl group (CH 2 ═CHCO—) or a methacryloyl group (CH 2 ═CCH 3 CO—) are particularly preferable because they can be cured with a small amount of light or in a short time.

本発明においては、これらラジカル重合性化合物は単独で用いても、混合して用いてもよい。   In the present invention, these radically polymerizable compounds may be used alone or in combination.

以下にラジカル重合性化合物の例を示す。以下にいうAc基数(アクリロイル基数)又はMc基数(メタクリロイル基数)とは、アクリロイル基またはメタクリロイル基の数を表す。   Examples of radically polymerizable compounds are shown below. The number of Ac groups (the number of acryloyl groups) or the number of Mc groups (the number of methacryloyl groups) described below represents the number of acryloyl groups or methacryloyl groups.

Figure 2012189976
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Figure 2012189976
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但し、上記においてRは下記で示される。   However, in the above, R is shown below.

Figure 2012189976
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但し、上記においてR′は下記で示される。   However, in the above, R 'is shown below.

Figure 2012189976
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上記ラジカル重合性化合物は官能基(反応性基のこと)が3以上の化合物を用いることが好ましい。又、ラジカル重合性化合物は、2種以上の化合物を併用してもよいが、この場合でも、ラジカル重合性化合物は官能基が3以上の化合物を50質量%以上用いることが好ましい。又、硬化性反応基等量、即ち、「硬化性官能基分子量/官能基数」は1000以下が好ましく、500以下がより好ましい。このことにより、架橋密度が高くなり、耐摩耗特性が向上する。   The radical polymerizable compound is preferably a compound having a functional group (reactive group) of 3 or more. Further, the radical polymerizable compound may be used in combination of two or more kinds of compounds, but in this case as well, it is preferable to use 50% by mass or more of the radical polymerizable compound having 3 or more functional groups. The curable reactive group equivalent, that is, “curable functional group molecular weight / number of functional groups” is preferably 1000 or less, more preferably 500 or less. This increases the crosslink density and improves wear resistance.

本発明に用いられるラジカル重合性化合物を反応させる際には、電子線開裂で反応する方法、ラジカル重合開始剤を添加して、光、熱で反応する方法などが用いられる。重合開始剤は光重合開始剤、熱重合開始剤のいずれも使用することができる。また、光、熱の両方の開始剤を併用することもできる。   When reacting the radical polymerizable compound used in the present invention, a method of reacting by electron beam cleavage, a method of reacting with light and heat by adding a radical polymerization initiator, and the like are used. As the polymerization initiator, either a photopolymerization initiator or a thermal polymerization initiator can be used. Further, both light and heat initiators can be used in combination.

これら光硬化性化合物のラジカル重合開始剤としては、光重合開始剤が好ましく、中でも、アルキルフェノン系化合物、或いはフォスフィンオキサイド系化合物が好ましい。特に、α−ヒドロキシアセトフェノン構造、或いはアシルフォスフィンオキサイド構造を有する化合物が好ましい。また、カチオン重合を開始させる化合物としては、例えば、ジアゾニウム、アンモニウム、ヨードニウム、スルホニウム、ホスホニウムなどの芳香族オニウム化合物のB(C 、PF 、AsF 、SbF 、CFSO 塩などのイオン系重合開始剤やスルホン酸を発生するスルホン化物、ハロゲン化水素を発生するハロゲン化物或いは、鉄アレン錯体等の非イオン系重合開始剤を挙げることができる。特に、非イオン系重合開始剤であるスルホン酸を発生するスルホン化物、ハロゲン化水素を発生するハロゲン化物が好ましい。 As a radical polymerization initiator of these photocurable compounds, a photopolymerization initiator is preferable, and among them, an alkylphenone compound or a phosphine oxide compound is preferable. In particular, a compound having an α-hydroxyacetophenone structure or an acylphosphine oxide structure is preferable. The compound that initiates cationic polymerization, e.g., diazonium, ammonium, iodonium, sulfonium, aromatic onium compounds such as phosphonium B (C 6 F 5) 4 -, PF 6 -, AsF 6 -, SbF 6 - , CF 3 SO 3 - ionic polymerization initiator or sulfonic acid sulfonated materials that generate a such as salts, halides or generates hydrogen halide, can be mentioned nonionic polymerization initiator such as iron arene complex. In particular, a sulfonate that generates a sulfonic acid that is a nonionic polymerization initiator and a halide that generates a hydrogen halide are preferable.

下記に好ましく用いられる光重合開始剤を例示する。   The photoinitiator used preferably below is illustrated.

α−アミノアセトフェノン系の例   Examples of α-aminoacetophenone series

Figure 2012189976
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α−ヒドロキシアセトフェノン系化合物の例   Examples of α-hydroxyacetophenone compounds

Figure 2012189976
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アシルフォスフィンオキサイド系化合物の例   Examples of acylphosphine oxide compounds

Figure 2012189976
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その他のラジカル重合開始剤の例   Examples of other radical polymerization initiators

Figure 2012189976
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本発明には、これらの重合開始剤を処理済みの金属酸化物粒子と必要に応じてラジカル重合性化合物とを含有する組成物と混合して、表面層の塗布液を作製し、該塗布液を感光層の上に塗布後、加熱乾燥して、本発明に係わる表面層を形成する。熱重合開始剤としては、前記その他のラジカル重合開始剤等を用いることができる。   In the present invention, these polymerization initiators are mixed with a composition containing treated metal oxide particles and, if necessary, a radical polymerizable compound to prepare a coating solution for the surface layer, and the coating solution Is coated on the photosensitive layer and dried by heating to form a surface layer according to the present invention. As the thermal polymerization initiator, the above-mentioned other radical polymerization initiators can be used.

これらの重合開始剤は1種または2種以上を混合して用いてもよい。重合開始剤の含有量は、アクリル系化合物の100質量部に対し0.1〜20質量部、好ましくは0.5〜10質量部である。   These polymerization initiators may be used alone or in combination of two or more. Content of a polymerization initiator is 0.1-20 mass parts with respect to 100 mass parts of an acryl-type compound, Preferably it is 0.5-10 mass parts.

〔カーボンナノチューブ〕
本願発明に係わる保護層には、又、カーボンナノチューブを含有させる。
〔carbon nanotube〕
The protective layer according to the present invention also contains carbon nanotubes.

カーボンナノチューブは、厚さ数原子層のグラファイト状炭素原子面(グラフェンシート)が筒形に巻かれた形状からなる炭素系繊維材料であり、その周壁の構成数から単層ナノチューブ(SWCNT)と多層ナノチューブ(MWCNT)とに大別され、また、グラフェンシートの構造の違いからカイラル(らせん)型、ジグザグ型、アームチェア型に分けられ、各種のものが知られている。   A carbon nanotube is a carbon-based fiber material having a shape in which a graphite-like carbon atomic plane (graphene sheet) having a thickness of several atomic layers is wound in a cylindrical shape. Single-walled nanotubes (SWCNT) and multi-layers are formed from the number of peripheral walls. They are roughly classified into nanotubes (MWCNT), and are divided into chiral (helical), zigzag and armchair types according to the difference in the structure of the graphene sheet, and various types are known.

本発明に係る保護層に適用されるカーボンナノチューブとしては、いずれのタイプのカーボンナノチューブも用いることができ、また、これらの種々のカーボンナノチューブを複数混合して用いてもよいが、導電性に優れた単層カーボンナノチューブであることが好ましく、更には、導電性、透光性に優れた金属性のアームチェア型単層カーボンナノチューブであることがより好ましい。   As the carbon nanotubes applied to the protective layer according to the present invention, any type of carbon nanotubes can be used, and a mixture of these various carbon nanotubes may be used, but the conductivity is excellent. Single-walled carbon nanotubes are preferable, and metallic armchair-type single-walled carbon nanotubes excellent in conductivity and translucency are more preferable.

本発明に係るカーボンナノチューブの形状としては、1つのカーボンナノチューブで長い導電パスを形成するために、アスペクト比(=長さ/直径)が大きい、すなわち細くて長い単層カーボンナノチューブであることが好ましい。例えば、アスペクト比が10以上、好ましくは10以上のカーボンナノチューブが挙げられる。カーボンナノチューブの平均長さは、3μm以上であることが好ましく、さらには3〜500μmが好ましく、特に、3〜300μmであることが好ましい。併せて、長さの相対標準偏差は40%以下であることが好ましい。また、平均直径は100nmより小さいことが好ましく、1〜50nmが好ましく、1〜30nmであることがより好ましい。併せて、直径の相対標準偏差は20%以下であることが好ましい。 The shape of the carbon nanotube according to the present invention is preferably a single-walled carbon nanotube having a large aspect ratio (= length / diameter), that is, a thin and long carbon nanotube, in order to form a long conductive path with one carbon nanotube. . For example, an aspect ratio of 10 2 or more, and preferably 10 3 or more carbon nanotubes. The average length of the carbon nanotubes is preferably 3 μm or more, more preferably 3 to 500 μm, and particularly preferably 3 to 300 μm. In addition, the relative standard deviation of the length is preferably 40% or less. Moreover, it is preferable that an average diameter is smaller than 100 nm, 1-50 nm is preferable and it is more preferable that it is 1-30 nm. In addition, the relative standard deviation of the diameter is preferably 20% or less.

本発明で使用されるカーボンナノチューブの製造方法は特に限定されるものではなく、二酸化炭素の接触水素還元、アーク放電法、レーザー蒸発法、CVD法、気相成長法、一酸化炭素を高温高圧化で鉄触媒と共に反応させて気相で成長させるHiPco法等の公知の手段を用いることができる。また、副生成物や触媒金属等の残留物を除去するために、洗浄法、遠心分離法、ろ過法、酸化法、クロマトグラフ法等の種々の精製法によって、より高純度化されたカーボンナノチューブの方が、各種機能を十分に発現できることから好ましい。   The production method of the carbon nanotube used in the present invention is not particularly limited, and catalytic hydrogen reduction of carbon dioxide, arc discharge method, laser evaporation method, CVD method, vapor phase growth method, high temperature and high pressure of carbon monoxide. Well-known means such as HiPco method in which the reaction is carried out together with an iron catalyst and grown in the gas phase can be used. Moreover, in order to remove residues such as by-products and catalytic metals, carbon nanotubes that have been further purified by various purification methods such as washing methods, centrifugal separation methods, filtration methods, oxidation methods, chromatographic methods, etc. Is more preferable because various functions can be sufficiently expressed.

本願発明に係わる保護層は、前記したラジカル重合性官能基を有する化合物で表面処理された金属酸化物、重合性化合物及びカーボンナノチューブ、重合開始剤等を溶媒中で混合した組成物を作製し、該組成物を後記する感光層の上に塗布した後、乾燥、硬化させて保護層である樹脂層を形成することができる。保護層の樹脂層は金属酸化物のラジカル重合性官能基間の反応、ラジカル重合性官能基と重合性化合物との反応、重合性化合物間の反応等の重合反応が混合して進行し、保護層の樹脂層を形成する。   The protective layer according to the present invention is a composition in which a metal oxide surface-treated with a compound having a radical polymerizable functional group, a polymerizable compound, a carbon nanotube, a polymerization initiator and the like are mixed in a solvent, The composition can be applied on a photosensitive layer described later, and then dried and cured to form a resin layer as a protective layer. The resin layer of the protective layer is protected by a mixture of polymerization reactions such as reactions between radically polymerizable functional groups of metal oxides, reactions between radically polymerizable functional groups and polymerizable compounds, and reactions between polymerizable compounds. A resin layer is formed.

ラジカル重合性官能基を有する化合物で表面処理された金属酸化物と重合性化合物とカーボンナノチューブの組成比は、質量比で、50〜150:100:1〜10が好ましい。   The composition ratio of the metal oxide surface-treated with the compound having a radical polymerizable functional group, the polymerizable compound, and the carbon nanotube is preferably 50 to 150: 100: 1 to 10 in terms of mass ratio.

このように、本願発明に係わる硬化性保護層に、カーボンナノチューブを含有させることにより、保護層中の電荷キャリアのトラップが防止され、残留電位の上昇や画像メモリーの発生を防止でき、更に、保護層中の電荷の蓄積が防止されることから、トナーの転写性が改善され、転写中抜けにも改善効果が確認されている。   As described above, by incorporating carbon nanotubes into the curable protective layer according to the present invention, trapping of charge carriers in the protective layer can be prevented, and an increase in residual potential and generation of image memory can be prevented. Since accumulation of electric charges in the layer is prevented, the transferability of the toner is improved, and an improvement effect has also been confirmed in the transfer omission.

又、本発明の保護層には、さらに各種の電荷輸送物質や酸化防止剤を含有させることも出来るし、各種の滑剤粒子を加えることができる。例えば、フッ素原子含有樹脂粒子を加えることができる。フッ素原子含有樹脂粒子としては、四フッ化エチレン樹脂、三フッ化塩化エチレン樹脂、六フッ化塩化エチレンプロピレン樹脂、フッ化ビニル樹脂、フッ化ビニリデン樹脂、二フッ化二塩化エチレン樹脂、及びこれらの共重合体の中から1種あるいは2種以上を適宜選択するのが好ましいが、特に四フッ化エチレン樹脂及びフッ化ビニリデン樹脂が好ましい。   The protective layer of the present invention can further contain various charge transport materials and antioxidants, and various lubricant particles can be added. For example, fluorine atom-containing resin particles can be added. Fluorine atom-containing resin particles include tetrafluoroethylene resin, trifluoroethylene chloride resin, hexafluorochloroethylene propylene resin, vinyl fluoride resin, vinylidene fluoride resin, ethylene difluoride dichloride resin, and these One or two or more types are preferably selected from the copolymers, but tetrafluoroethylene resin and vinylidene fluoride resin are particularly preferable.

保護層を形成するための溶媒としては、メタノール、エタノール、n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n−ブタノール、t−ブタノール、sec−ブタノール、ベンジルアルコール、トルエン、キシレン、メチレンクロライド、メチルエチルケトン、シクロヘキサン、酢酸エチル、酢酸ブチル、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、テトラヒドロフラン、1−ジオキサン、1,3−ジオキソラン、ピリジン及びジエチルアミン等を挙げられるが、これらに限定されるものではない。   Solvents for forming the protective layer include methanol, ethanol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butanol, t-butanol, sec-butanol, benzyl alcohol, toluene, xylene, methylene chloride, methyl ethyl ketone, cyclohexane, acetic acid. Examples thereof include, but are not limited to, ethyl, butyl acetate, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, tetrahydrofuran, 1-dioxane, 1,3-dioxolane, pyridine and diethylamine.

本発明の保護層は、塗布後、自然乾燥または熱乾燥を行った後、活性線を照射して反応させることが好ましい。   The protective layer of the present invention is preferably subjected to reaction by irradiation with actinic radiation after natural drying or heat drying after coating.

塗布方法は、感光層と同様の、浸漬コーティング法、スプレーコーティング法、スピンナーコーティング法、ビードコーティング法、ブレードコーティング法、ビームコーティング法、スライドホッパー法などの公知の方法を用いることができる。   As the coating method, known methods such as dip coating method, spray coating method, spinner coating method, bead coating method, blade coating method, beam coating method, slide hopper method and the like can be used.

本発明の感光体は、塗膜に活性線を照射してラジカルを発生して重合し、かつ分子間及び分子内で架橋反応による架橋結合を形成して硬化し、硬化樹脂を生成することが好ましい。活性線としては紫外線や電子線が特に好ましい。   The photoreceptor of the present invention is capable of generating a cured resin by irradiating actinic rays on the coating to generate radicals and polymerizing, and curing by forming a cross-linking bond between molecules and within the molecule. preferable. As the active ray, ultraviolet rays and electron beams are particularly preferable.

紫外線光源としては、紫外線を発生する光源であれば制限なく使用できる。例えば、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、カーボンアーク灯、メタルハライドランプ、キセノンランプ、フラッシュ(パルス)キセノン等を用いることができる。照射条件はそれぞれのランプによって異なるが、活性線の照射量は、通常5〜500mJ/cm、好ましくは5〜100mJ/cmである。ランプの電力は、好ましくは0.1kW〜5kWであり、特に好ましくは、0.5kW〜3kWである。 As the ultraviolet light source, any light source that generates ultraviolet light can be used without limitation. For example, a low pressure mercury lamp, a medium pressure mercury lamp, a high pressure mercury lamp, an ultrahigh pressure mercury lamp, a carbon arc lamp, a metal halide lamp, a xenon lamp, a flash (pulse) xenon, or the like can be used. Irradiation conditions vary depending on each lamp, but the irradiation amount of active rays is usually 5 to 500 mJ / cm 2 , preferably 5 to 100 mJ / cm 2 . The power of the lamp is preferably 0.1 kW to 5 kW, particularly preferably 0.5 kW to 3 kW.

電子線源としては、電子線照射装置に格別の制限はなく、一般にはこのような電子線照射用の電子線加速機として、比較的安価で大出力が得られるカーテンビーム方式のものが有効に用いられる。電子線照射の際の加速電圧は、100〜300kVであることが好ましい。吸収線量としては、0.5〜10Mradであることが好ましい。   As an electron beam source, there is no particular limitation on the electron beam irradiation apparatus, and generally, an electron beam accelerator for electron beam irradiation is a curtain beam type that is relatively inexpensive and can provide a large output. Used. The acceleration voltage during electron beam irradiation is preferably 100 to 300 kV. The absorbed dose is preferably 0.5 to 10 Mrad.

必要な活性線の照射量を得るための照射時間としては、0.1秒〜10分が好ましく、作業効率の観点から0.1秒〜5分がより好ましい。   The irradiation time for obtaining the necessary irradiation amount of active rays is preferably 0.1 second to 10 minutes, and more preferably 0.1 second to 5 minutes from the viewpoint of work efficiency.

活性線としては、紫外線が使用しやすく特に好ましい。   As the actinic radiation, ultraviolet rays are easy to use and are particularly preferable.

本発明の感光体は、活性線を照射する前後、及び活性線を照射中に乾燥を行うことができ、乾燥を行うタイミングはこれらを組み合わせて適宜選択できる。   The photoreceptor of the present invention can be dried before and after irradiating active rays and during irradiation with active rays, and the timing of drying can be appropriately selected by combining them.

乾燥の条件は、溶媒の種類、膜厚などのよって適宜選択できる。乾燥温度は、好ましくは室温〜180℃であり、特に好ましくは80℃〜140℃である。乾燥時間は、好ましくは1分〜200分であり、特に好ましくは5分〜100分である。   Drying conditions can be appropriately selected depending on the type of solvent, film thickness, and the like. The drying temperature is preferably room temperature to 180 ° C, particularly preferably 80 ° C to 140 ° C. The drying time is preferably 1 minute to 200 minutes, and particularly preferably 5 minutes to 100 minutes.

保護層の膜厚は好ましくは0.2〜10μmであり、より好ましくは0.5〜6μmである。   The thickness of the protective layer is preferably 0.2 to 10 μm, more preferably 0.5 to 6 μm.

〔有機感光体の構成〕
以下に、前記保護層以外の有機感光体の構成を記載する。
[Organic photoconductor composition]
Below, the structure of organic photoreceptors other than the said protective layer is described.

本発明において、有機感光体とは電子写真感光体の構成に必要不可欠な電荷発生機能及び電荷輸送機能の少なくとも一方の機能を有機化合物に持たせて構成された電子写真感光体を意味し、公知の有機電荷発生物質又は有機電荷輸送物質から構成された感光体、電荷発生機能と電荷輸送機能を高分子錯体で構成した感光体等公知の有機感光体を全て含有する。   In the present invention, the organic photoconductor means an electrophotographic photoconductor constituted by providing an organic compound with at least one of a charge generation function and a charge transport function essential to the configuration of the electrophotographic photoconductor. All known organic photoconductors such as a photoconductor composed of an organic charge generating material or an organic charge transport material, a photoconductor composed of a polymer complex with a charge generating function and a charge transport function are contained.

本発明の有機感光体は、導電性支持体上に、少なくとも感光層と前記したような表面層を順次積層したものであるが、具体的には、以下に示すような層構成を例示することができる。   The organic photoreceptor of the present invention is obtained by sequentially laminating at least a photosensitive layer and a surface layer as described above on a conductive support. Specifically, the layer structure as shown below is exemplified. Can do.

1)導電性支持体上に、中間層、感光層として電荷発生層と電荷輸送層、及び保護層を順次積層した層構成。   1) A layer structure in which a charge generation layer, a charge transport layer, and a protective layer are sequentially laminated as an intermediate layer and a photosensitive layer on a conductive support.

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。   2) A layer structure in which an intermediate layer, a single layer containing a charge transport material and a charge generation material as a photosensitive layer, and a protective layer are sequentially laminated on a conductive support.

上記1)を中心に、本発明の有機感光体の層構成を記載する。   The layer structure of the organic photoreceptor of the present invention will be described focusing on the above 1).

(導電性支持体)
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。
(Conductive support)
The support used in the present invention may be any one as long as it has conductivity, for example, a metal such as aluminum, copper, chromium, nickel, zinc and stainless steel formed into a drum or a sheet, aluminum or copper Metal foils such as those laminated on plastic films, aluminum, indium oxide and tin oxide deposited on plastic films, metals with conductive layers applied alone or with a binder resin, plastic films and For example, paper.

(中間層)
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。種々の故障防止等を考慮すると、中間層を設けるのが好ましい態様といえる。
(Middle layer)
In the present invention, an intermediate layer having a barrier function and an adhesive function may be provided between the conductive layer and the photosensitive layer. Considering various types of failure prevention, it can be said that providing an intermediate layer is a preferable mode.

中間層はカゼイン、ポリビニルアルコール、ニトロセルロース、エチレン−アクリル酸コポリマー、ポリアミド、ポリウレタン及びゼラチンなどのバインダー樹脂を公知の溶媒に溶解し、浸漬塗布などによって形成できる。中でもアルコール可溶性のポリアミド樹脂が好ましい。   The intermediate layer can be formed by dip coating or the like by dissolving a binder resin such as casein, polyvinyl alcohol, nitrocellulose, ethylene-acrylic acid copolymer, polyamide, polyurethane and gelatin in a known solvent. Of these, an alcohol-soluble polyamide resin is preferred.

また、中間層の抵抗調整の目的で各種の導電性微粒子や金属酸化物粒子を含有させることができる。例えば、アルミナ、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化スズ、酸化アンチモン、酸化インジウム、酸化ビスマス等の各種金属酸化物粒子。スズをドープした酸化インジウム、アンチモンをドープした酸化スズ及び酸化ジルコニウムなどの超微粒子を用いることができる。   Various conductive fine particles and metal oxide particles can be contained for the purpose of adjusting the resistance of the intermediate layer. For example, various metal oxide particles such as alumina, zinc oxide, titanium oxide, tin oxide, antimony oxide, indium oxide, and bismuth oxide. Ultrafine particles such as indium oxide doped with tin, tin oxide doped with antimony, and zirconium oxide can be used.

これら金属酸化物粒子を1種類もしくは2種類以上混合して用いてもよい。2種類以上混合した場合には、固溶体または融着の形をとってもよい。このような金属酸化物粒子の平均粒径は好ましくは0.3μm以下、より好ましくは0.1μm以下である。   These metal oxide particles may be used alone or in combination. When two or more types are mixed, it may take the form of a solid solution or fusion. The average particle size of such metal oxide particles is preferably 0.3 μm or less, more preferably 0.1 μm or less.

中間層に使用する溶媒としては、無機粒子を良好に分散し、ポリアミド樹脂を溶解するものが好ましい。具体的には、エタノール、n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n−ブタノール、t−ブタノール、sec−ブタノール等の炭素数2〜4のアルコール類が、ポリアミド樹脂の溶解性と塗布性能に優れ好ましい。また、保存性、粒子の分散性を向上するために、前記溶媒と併用し、好ましい効果を得られる助溶媒としては、メタノール、ベンジルアルコール、トルエン、メチレンクロライド、シクロヘキサノン、テトラヒドロフラン等が挙げられる。   As the solvent used for the intermediate layer, a solvent in which inorganic particles are well dispersed and the polyamide resin is dissolved is preferable. Specifically, alcohols having 2 to 4 carbon atoms such as ethanol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butanol, t-butanol, sec-butanol and the like are excellent in solubility and coating performance of the polyamide resin. In addition, examples of co-solvents that can be used in combination with the above-described solvent to obtain favorable effects in order to improve storage stability and particle dispersibility include methanol, benzyl alcohol, toluene, methylene chloride, cyclohexanone, and tetrahydrofuran.

バインダー樹脂の濃度は、中間層の膜厚や生産速度に合わせて適宜選択される。   The density | concentration of binder resin is suitably selected according to the film thickness and production rate of an intermediate | middle layer.

無機粒子などを分散したと時のバインダー樹脂に対する無機粒子の混合割合は、バインダー樹脂100質量部に対して無機粒子20〜400質量部が好ましく、さらに好ましくは50〜200部である。   When the inorganic particles are dispersed, the mixing ratio of the inorganic particles to the binder resin at the time is preferably 20 to 400 parts by mass, more preferably 50 to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin.

無機粒子の分散手段としては、超音波分散機、ボールミル、サンドグラインダー及びホモミキサー等が使用できるが、これらに限定されるものではない。   As a means for dispersing the inorganic particles, an ultrasonic disperser, a ball mill, a sand grinder, a homomixer, or the like can be used, but is not limited thereto.

中間層の乾燥方法は、溶媒の種類、膜厚に応じて適宜選択することができるが、熱乾燥が好ましい。   The method for drying the intermediate layer can be appropriately selected according to the type of solvent and the film thickness, but thermal drying is preferred.

中間層の膜厚は、0.1〜15μmが好ましく、0.3〜10μmがより好ましい。   The thickness of the intermediate layer is preferably from 0.1 to 15 μm, more preferably from 0.3 to 10 μm.

(電荷発生層)
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。
(Charge generation layer)
The charge generation layer used in the present invention preferably contains a charge generation material and a binder resin, and is formed by dispersing and coating the charge generation material in a binder resin solution.

電荷発生物質は、スーダンレッド及びダイアンブルーなどのアゾ原料、ピレンキノン及びアントアントロンなどのキノン顔料、キノシアニン顔料、ペリレン顔料、インジゴ及びチオインジゴなどのインジゴ顔料、フタロシアニン顔料などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらの電荷発生物質は単独、もしくは公知の樹脂中に分散する形態で使用することができる。   Examples of the charge generation material include azo raw materials such as Sudan Red and Diane Blue, quinone pigments such as pyrenequinone and anthanthrone, quinocyanine pigments, perylene pigments, indigo pigments such as indigo and thioindigo, and phthalocyanine pigments. It is not something. These charge generating substances can be used alone or in a form dispersed in a known resin.

電荷発生層のバインダー樹脂としては、公知の樹脂を用いることができ、例えば、ポリスチレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、アルキッド樹脂、ポリカーボネート樹脂、シリコーン樹脂、メラミン樹脂、並びにこれらの樹脂の内2つ以上を含む共重合体樹脂(例えば、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体樹脂)及びポリ−ビニルカルバゾール樹脂等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。   As the binder resin of the charge generation layer, a known resin can be used, for example, polystyrene resin, polyethylene resin, polypropylene resin, acrylic resin, methacrylic resin, vinyl chloride resin, vinyl acetate resin, polyvinyl butyral resin, epoxy resin, Polyurethane resins, phenol resins, polyester resins, alkyd resins, polycarbonate resins, silicone resins, melamine resins, and copolymer resins containing two or more of these resins (eg, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer resins, chlorides) Vinyl-vinyl acetate-maleic anhydride copolymer resin) and poly-vinylcarbazole resin, but are not limited thereto.

電荷発生層の形成は、バインダー樹脂を溶剤で溶解した溶液中に分散機を用いて電荷発生物質を分散して塗布液を調製し、塗布液を塗布機で一定の膜厚に塗布し、塗布膜を乾燥して作製することが好ましい。   The charge generation layer is formed by dispersing a charge generation material in a solution in which a binder resin is dissolved in a solvent using a disperser to prepare a coating solution, and applying the coating solution to a certain film thickness using a coating device. It is preferable to prepare the film by drying.

電荷発生層に使用するバインダー樹脂を溶解し塗布するための溶媒としては、例えば、トルエン、キシレン、メチレンクロライド、1,2−ジクロロエタン、メチルエチルケトン、シクロヘキサン、酢酸エチル、酢酸ブチル、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、テトラヒドロフラン、1−ジオキサン、1,3−ジオキソラン、ピリジン及びジエチルアミン等を挙げられるが、これらに限定されるものではない。   Solvents for dissolving and coating the binder resin used in the charge generation layer include, for example, toluene, xylene, methylene chloride, 1,2-dichloroethane, methyl ethyl ketone, cyclohexane, ethyl acetate, butyl acetate, methanol, ethanol, propanol, Examples include butanol, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, tetrahydrofuran, 1-dioxane, 1,3-dioxolane, pyridine, and diethylamine, but are not limited thereto.

電荷発生物質の分散手段としては、超音波分散機、ボールミル、サンドグラインダー及びホモミキサー等が使用できるが、これらに限定されるものではない。   As a means for dispersing the charge generating material, an ultrasonic disperser, a ball mill, a sand grinder, a homomixer, or the like can be used, but is not limited thereto.

バインダー樹脂に対する電荷発生物質の混合割合は、バインダー樹脂100質量部に対して電荷発生物質1〜600質量部が好ましく、さらに好ましくは50〜500部である。電荷発生層の膜厚は、電荷発生物質の特性、バインダー樹脂の特性及び混合割合等により異なるが好ましくは0.01〜5μm、より好ましくは0.05〜3μmである。なお、電荷発生層用の塗布液は塗布前に異物や凝集物を濾過することで画像欠陥の発生を防ぐことができる。前記顔料を真空蒸着することによって形成すこともできる。   The mixing ratio of the charge generating material to the binder resin is preferably 1 to 600 parts by weight, more preferably 50 to 500 parts by weight based on 100 parts by weight of the binder resin. The thickness of the charge generation layer varies depending on the characteristics of the charge generation material, the characteristics of the binder resin, the mixing ratio, and the like, but is preferably 0.01 to 5 μm, more preferably 0.05 to 3 μm. It should be noted that the coating solution for the charge generation layer can prevent the occurrence of image defects by filtering foreign matter and aggregates before coating. The pigment can also be formed by vacuum deposition.

(電荷輸送層)
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。
(Charge transport layer)
The charge transport layer used in the photoreceptor of the present invention contains a charge transport material (CTM) and a binder resin, and is formed by dissolving and coating the charge transport material in a binder resin solution.

電荷輸送物質は、例えば、カルバゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、チアゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、イミダゾロン誘導体、イミダゾリジン誘導体、ビスイミダゾリジン誘導体、スチリル化合物、ヒドラゾン化合物、ピラゾリン化合物、オキサゾロン誘導体、ベンズイミダゾール誘導体、キナゾリン誘導体、ベンゾフラン誘導体、アクリジン誘導体、フェナジン誘導体、アミノスチルベン誘導体、トリアリールアミン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、スチルベン誘導体、ベンジジン誘導体、ポリ−N−ビニルカルバゾール、ポリ−1−ビニルピレン及びポリ−9−ビニルアントラセン、トリフェニルアミン誘導体等を2種以上混合して使用してもよい。   Examples of charge transport materials include carbazole derivatives, oxazole derivatives, oxadiazole derivatives, thiazole derivatives, thiadiazole derivatives, triazole derivatives, imidazole derivatives, imidazolone derivatives, imidazolidine derivatives, bisimidazolidine derivatives, styryl compounds, hydrazone compounds, pyrazoline compounds Oxazolone derivatives, benzimidazole derivatives, quinazoline derivatives, benzofuran derivatives, acridine derivatives, phenazine derivatives, aminostilbene derivatives, triarylamine derivatives, phenylenediamine derivatives, stilbene derivatives, benzidine derivatives, poly-N-vinylcarbazole, poly-1- Two or more kinds of vinylpyrene, poly-9-vinylanthracene, triphenylamine derivatives and the like may be mixed and used.

電荷輸送層用のバインダー樹脂は、公知の樹脂を用いることができ、ポリカーボネート樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂、スチレン−アクリルニトリル共重合体樹脂、ポリメタクリル酸エステル樹脂及びスチレン−メタクリル酸エステル共重合体樹脂等が挙げられるが、ポリカーボネートが好ましい。更にはBPA、BPZ、ジメチルBPA、BPA−ジメチルBPA共重合体等が耐クラック、耐磨耗性、帯電特性の点で好ましい。   A known resin can be used as the binder resin for the charge transport layer, and polycarbonate resin, polyacrylate resin, polyester resin, polystyrene resin, styrene-acrylonitrile copolymer resin, polymethacrylic ester resin, and styrene-methacrylic acid. Examples include ester copolymer resins, and polycarbonate is preferred. Further, BPA, BPZ, dimethyl BPA, BPA-dimethyl BPA copolymer and the like are preferable in terms of crack resistance, wear resistance, and charging characteristics.

電荷輸送層の形成は、バインダー樹脂と電荷輸送物質を溶解して塗布液を調製し、塗布液を塗布機で一定の膜厚に塗布し、塗布膜を乾燥して作製することが好ましい。   The charge transport layer is preferably formed by dissolving the binder resin and the charge transport material to prepare a coating solution, applying the coating solution to a certain film thickness with a coating machine, and drying the coating film.

上記バインダー樹脂と電荷輸送物質を溶解するための溶媒としては、例えば、トルエン、キシレン、メチレンクロライド、1,2−ジクロロエタン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸エチル、酢酸ブチル、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン、1,3−ジオキソラン、ピリジン及びジエチルアミン等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。   Examples of the solvent for dissolving the binder resin and the charge transport material include toluene, xylene, methylene chloride, 1,2-dichloroethane, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, ethyl acetate, butyl acetate, methanol, ethanol, propanol, butanol, and tetrahydrofuran. 1,4-dioxane, 1,3-dioxolane, pyridine, diethylamine, and the like, but are not limited thereto.

バインダー樹脂に対する電荷輸送物質の混合割合は、バインダー樹脂100質量部に対して電荷輸送物質10〜500質量部が好ましく、さらに好ましくは20〜100質量部である。   The mixing ratio of the charge transport material to the binder resin is preferably 10 to 500 parts by mass, more preferably 20 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin.

電荷輸送層の膜厚は、電荷輸送物質の特性、バインダー樹脂の特性及び混合割合等により異なるが好ましくは5〜40μmで、さらに好ましくは10〜30μmである。   The thickness of the charge transport layer varies depending on the characteristics of the charge transport material, the characteristics of the binder resin, the mixing ratio, and the like, but is preferably 5 to 40 μm, and more preferably 10 to 30 μm.

電荷輸送層中には酸化防止剤、電子導電剤、安定剤等を添加してもよい。酸化防止剤については特開2000−305291号、電子導電剤は特開昭50−137543号、同58−76483号等に記載のものがよい。   An antioxidant, an electronic conductive agent, a stabilizer and the like may be added to the charge transport layer. As the antioxidant, those described in JP-A No. 2000-305291 and as the electronic conductive agent are described in JP-A Nos. 50-137543 and 58-76483.

次に、本発明の接触帯電方式を用いた画像形成装置について説明する。   Next, an image forming apparatus using the contact charging method of the present invention will be described.

図1は、本発明の一実施の形態を示すカラー画像形成装置の断面構成図である。   FIG. 1 is a cross-sectional configuration diagram of a color image forming apparatus showing an embodiment of the present invention.

このカラー画像形成装置は、タンデム型カラー画像形成装置と称せられるもので、4組の画像形成部(画像形成ユニット)10Y、10M、10C、10Bkと、無端ベルト状中間転写体ユニット7と、給紙搬送手段21及び定着手段24とから成る。画像形成装置の本体Aの上部には、原稿画像読み取り装置SCが配置されている。   This color image forming apparatus is called a tandem type color image forming apparatus, and includes four sets of image forming units (image forming units) 10Y, 10M, 10C, and 10Bk, an endless belt-shaped intermediate transfer body unit 7, and a feeding unit. It comprises a paper conveying means 21 and a fixing means 24. A document image reading device SC is disposed on the upper part of the main body A of the image forming apparatus.

イエロー色の画像を形成する画像形成部10Yは、第1の像担持体としてのドラム状の感光体1Yの周囲に接触して配置された帯電ローラーの帯電手段(帯電工程)2Y、露光手段(露光工程)3Y、現像手段(現像工程)4Y、一次転写手段(一次転写工程)としての一次転写ローラー5Y、クリーニング手段6Yを有する。マゼンタ色の画像を形成する画像形成部10Mは、第1の像担持体としてのドラム状の感光体1M、帯電手段2M、露光手段3M、現像手段4M、一次転写手段としての一次転写ローラー5M、クリーニング手段6Mを有する。シアン色の画像を形成する画像形成部10Cは、第1の像担持体としてのドラム状の感光体1C、帯電手段2C、露光手段3C、現像手段4C、一次転写手段としての一次転写ローラー5C、クリーニング手段6Cを有する。黒色画像を形成する画像形成部10Bkは、第1の像担持体としてのドラム状の感光体1Bk、帯電手段2Bk、露光手段3Bk、現像手段4Bk、一次転写手段としての一次転写ローラー5Bk、クリーニング手段6Bkを有する。   The image forming unit 10Y that forms a yellow image includes a charging roller charging unit (charging step) 2Y arranged in contact with the periphery of a drum-shaped photoconductor 1Y as a first image carrier, and an exposure unit ( Exposure process) 3Y, developing means (developing process) 4Y, primary transfer roller 5Y as primary transfer means (primary transfer process), and cleaning means 6Y. The image forming unit 10M that forms a magenta image includes a drum-shaped photosensitive member 1M as a first image carrier, a charging unit 2M, an exposure unit 3M, a developing unit 4M, a primary transfer roller 5M as a primary transfer unit, It has a cleaning means 6M. An image forming unit 10C for forming a cyan image includes a drum-shaped photoreceptor 1C as a first image carrier, a charging unit 2C, an exposure unit 3C, a developing unit 4C, a primary transfer roller 5C as a primary transfer unit, It has cleaning means 6C. The image forming unit 10Bk that forms a black image includes a drum-shaped photoreceptor 1Bk as a first image carrier, a charging unit 2Bk, an exposure unit 3Bk, a developing unit 4Bk, a primary transfer roller 5Bk as a primary transfer unit, and a cleaning unit. 6Bk.

前記4組の画像形成ユニット10Y、10M、10C、10Bkは、感光体ドラム1Y、1M、1C、1Bkを中心に、感光体に接触して回転する帯電ローラーの帯電手段2Y、2M、2C、2Bkと、像露光手段3Y、3M、3C、3Bkと、回転する現像手段4Y、4M、4C、4Bk、及び、感光体ドラム1Y、1M、1C、1Bkをクリーニングするクリーニング手段6Y、6M、6C、6Bkより構成されている。   The four sets of image forming units 10Y, 10M, 10C, and 10Bk are charging means 2Y, 2M, 2C, and 2Bk of charging rollers that rotate around the photosensitive drums 1Y, 1M, 1C, and 1Bk in contact with the photosensitive body. And image exposing means 3Y, 3M, 3C, 3Bk, rotating developing means 4Y, 4M, 4C, 4Bk, and cleaning means 6Y, 6M, 6C, 6Bk for cleaning the photosensitive drums 1Y, 1M, 1C, 1Bk. It is made up of.

前記画像形成ユニット10Y、10M、10C、10Bkは、感光体1Y、1M、1C、1Bkにそれぞれ形成するトナー画像の色が異なるだけで、同じ構成であり、画像形成ユニット10Yを例にして詳細に説明する。   The image forming units 10Y, 10M, 10C, and 10Bk have the same configuration except that the colors of toner images formed on the photoreceptors 1Y, 1M, 1C, and 1Bk are different, and the image forming unit 10Y is taken as an example in detail. explain.

画像形成ユニット10Yは、像形成体である感光体ドラム1Yの周囲に、帯電手段2Y(以下、単に帯電手段2Y、あるいは、帯電器2Yという)、露光手段3Y、現像手段4Y、クリーニング手段6Y(以下、単にクリーニング手段6Y、あるいは、クリーニングブレード6Yという)を配置し、感光体ドラム1Y上にイエロー(Y)のトナー画像を形成するものである。また、本実施の形態においては、この画像形成ユニット10Yのうち、少なくとも感光体ドラム1Y、帯電手段2Y、現像手段4Y、クリーニング手段6Yを一体化するように設けている。   The image forming unit 10Y has a charging unit 2Y (hereinafter simply referred to as a charging unit 2Y or a charger 2Y), an exposure unit 3Y, a developing unit 4Y, and a cleaning unit 6Y (around a photosensitive drum 1Y as an image forming body). Hereinafter, the cleaning unit 6Y or the cleaning blade 6Y) is simply disposed, and a yellow (Y) toner image is formed on the photosensitive drum 1Y. In the present embodiment, in the image forming unit 10Y, at least the photosensitive drum 1Y, the charging unit 2Y, the developing unit 4Y, and the cleaning unit 6Y are provided so as to be integrated.

帯電手段2Yは、感光体ドラム1Yに対して一様な電位を与える手段であって、本実施の形態においては、感光体ドラム1Yにコロナ放電型の帯電器2Yが用いられている。   The charging unit 2Y is a unit that applies a uniform potential to the photosensitive drum 1Y. In the present embodiment, a corona discharge type charger 2Y is used for the photosensitive drum 1Y.

像露光手段3Yは、帯電器2Yによって一様な電位を与えられた感光体ドラム1Y上に、画像信号(イエロー)に基づいて露光を行い、イエローの画像に対応する静電潜像を形成する手段であって、この露光手段3Yとしては、感光体ドラム1Yの軸方向にアレイ状に発光素子を配列したLEDと結像素子とから構成されるもの、あるいは、レーザー光学系などが用いられる。   The image exposure means 3Y performs exposure based on the image signal (yellow) on the photosensitive drum 1Y given a uniform potential by the charger 2Y, and forms an electrostatic latent image corresponding to the yellow image. As the exposure unit 3Y, a unit composed of LEDs and light-emitting elements in which light emitting elements are arranged in an array in the axial direction of the photosensitive drum 1Y, a laser optical system, or the like is used.

本発明の画像形成装置としては、上述の感光体と、現像器、クリーニング器等の構成要素をプロセスカートリッジ(画像形成ユニット)として一体に結合して構成し、この画像形成ユニットを装置本体に対して着脱自在に構成しても良い。又、帯電器、像露光器、現像器、転写又は分離器、及びクリーニング器の少なくとも1つを感光体とともに一体に支持してプロセスカートリッジ(画像形成ユニット)を形成し、装置本体に着脱自在の単一画像形成ユニットとし、装置本体のレールなどの案内手段を用いて着脱自在の構成としても良い。   The image forming apparatus of the present invention is configured by integrally combining the above-described photosensitive member and components such as a developing device and a cleaning device as a process cartridge (image forming unit), and this image forming unit is connected to the apparatus main body. It may be configured to be detachable. In addition, at least one of a charging device, an image exposure device, a developing device, a transfer or separation device, and a cleaning device is integrally supported together with a photosensitive member to form a process cartridge (image forming unit), which is detachable from the apparatus main body. A single image forming unit may be detachable using guide means such as a rail of the apparatus main body.

無端ベルト状中間転写体ユニット7は、複数のローラーにより巻回され、回動可能に支持された半導電性エンドレスベルト状の第2の像担持体としての無端ベルト状中間転写体70を有する。   The endless belt-shaped intermediate transfer body unit 7 has an endless belt-shaped intermediate transfer body 70 as a second image carrier having a semiconductive endless belt shape that is wound around a plurality of rollers and is rotatably supported.

画像形成ユニット10Y、10M、10C、10Bkより形成された各色の画像は、一次転写手段としての一次転写ローラー5Y、5M、5C、5Bkにより、回動する無端ベルト状中間転写体70上に逐次転写されて、合成されたカラー画像が形成される。給紙カセット20内に収容された転写材(定着された最終画像を担持する画像支持体:例えば普通紙、透明シート等)としての画像支持体Pは、給紙手段21により給紙され、複数の中間ローラー22A、22B、22C、22D、レジストローラー23を経て、二次転写手段としての二次転写ローラー5bに搬送され、画像支持体P上に二次転写してカラー画像が一括転写される。カラー画像が転写された画像支持体Pは、定着手段24により定着処理され、排紙ローラー25に挟持されて機外の排紙トレイ26上に載置される。ここで、中間転写体や画像支持体等の感光体上に形成されたトナー画像の転写支持体を総称して転写媒体と云う。   Each color image formed by the image forming units 10Y, 10M, 10C, and 10Bk is sequentially transferred onto a rotating endless belt-shaped intermediate transfer body 70 by primary transfer rollers 5Y, 5M, 5C, and 5Bk as primary transfer means. Thus, a synthesized color image is formed. An image support P as a transfer material (image support for carrying a fixed final image: for example, plain paper, transparent sheet, etc.) housed in the paper feed cassette 20 is fed by a paper feed means 21 and is supplied to a plurality of image supports. The intermediate rollers 22A, 22B, 22C, 22D, and the registration roller 23 are conveyed to a secondary transfer roller 5b as a secondary transfer unit, and are secondarily transferred onto the image support P to collectively transfer color images. . The image support P to which the color image has been transferred is fixed by the fixing unit 24, is sandwiched between the discharge rollers 25, and is placed on the discharge tray 26 outside the apparatus. Here, a toner image transfer support formed on a photosensitive member such as an intermediate transfer member or an image support is generally referred to as a transfer medium.

一方、二次転写手段としての二次転写ローラー5bにより画像支持体Pにカラー画像を転写した後、画像支持体Pを曲率分離した無端ベルト状中間転写体70は、クリーニング手段6bにより残留トナーが除去される。   On the other hand, the endless belt-shaped intermediate transfer body 70 obtained by transferring the color image to the image support P by the secondary transfer roller 5b as the secondary transfer means and then separating the curvature of the image support P has a residual toner by the cleaning means 6b. Removed.

画像形成処理中、一次転写ローラー5Bkは常時、感光体1Bkに当接している。他の一次転写ローラー5Y、5M、5Cはカラー画像形成時にのみ、それぞれ対応する感光体1Y、1M、1Cに当接する。   During the image forming process, the primary transfer roller 5Bk is always in contact with the photoreceptor 1Bk. The other primary transfer rollers 5Y, 5M, and 5C are in contact with the corresponding photoreceptors 1Y, 1M, and 1C, respectively, only during color image formation.

二次転写ローラー5bは、ここを画像支持体Pが通過して二次転写が行われる時にのみ、無端ベルト状中間転写体70に当接する。   The secondary transfer roller 5b contacts the endless belt-shaped intermediate transfer body 70 only when the image support P passes through the secondary transfer roller 5b and the secondary transfer is performed.

また、装置本体Aから筐体8を支持レール82L、82Rを介して引き出し可能にしてある。   Further, the housing 8 can be pulled out from the apparatus main body A through the support rails 82L and 82R.

筐体8は、画像形成部10Y、10M、10C、10Bkと、無端ベルト状中間転写体ユニット7とから成る。   The housing 8 includes image forming units 10Y, 10M, 10C, and 10Bk and an endless belt-shaped intermediate transfer body unit 7.

画像形成部10Y、10M、10C、10Bkは、垂直方向に縦列配置されている。感光体1Y、1M、1C、1Bkの図示左側方には無端ベルト状中間転写体ユニット7が配置されている。無端ベルト状中間転写体ユニット7は、ローラー71、72、73、74を巻回して回動可能な無端ベルト状中間転写体70、一次転写ローラー5Y、5M、5C、5Bk、及びクリーニング手段6bとから成る。   The image forming units 10Y, 10M, 10C, and 10Bk are arranged in tandem in the vertical direction. An endless belt-shaped intermediate transfer body unit 7 is disposed on the left side of the photoreceptors 1Y, 1M, 1C, and 1Bk in the drawing. The endless belt-shaped intermediate transfer body unit 7 includes an endless belt-shaped intermediate transfer body 70 that can be rotated by winding rollers 71, 72, 73, 74, primary transfer rollers 5Y, 5M, 5C, 5Bk, and cleaning means 6b. Consists of.

図2には、図1の帯電手段で用いた帯電ローラーの構成例を示す。図2に示すように帯電ローラー22Rは芯金22aと、その外周に設けられた導電性弾性部材であるクロルプレンゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム等のゴム層又はそれらのスポンジ層22bから成り、好ましくは最外層に0.01〜1μm厚の離型性弗素系樹脂又はシリコーン樹脂層から成る保護層22cを設けて構成される。   FIG. 2 shows a configuration example of the charging roller used in the charging unit of FIG. As shown in FIG. 2, the charging roller 22R includes a cored bar 22a and a rubber layer such as chloroprene rubber, urethane rubber, silicone rubber or the like, which is a conductive elastic member provided on the outer periphery thereof, or a sponge layer 22b thereof. Is formed by providing a protective layer 22c made of a releasable fluorine-based resin or silicone resin layer having a thickness of 0.01 to 1 μm on the outermost layer.

帯電ローラーは前記感光体1Y、1M、1C、1Bkに10〜100g/cmの圧接力で当接させることが好ましい。又、帯電ローラーの回転は感光体ドラムの周速の1〜8倍が好ましい。   The charging roller is preferably brought into contact with the photoreceptors 1Y, 1M, 1C, and 1Bk with a pressure contact force of 10 to 100 g / cm. The rotation of the charging roller is preferably 1 to 8 times the peripheral speed of the photosensitive drum.

又、接触帯電方式の帯電手段としては、帯電ローラーの代わりに、帯電ブラシを用いてもよい。   In addition, as a contact charging type charging unit, a charging brush may be used instead of the charging roller.

尚、図1の画像形成装置では、接触帯電方式のカラーのレーザプリンタを示したが、勿論、モノクローのレーザプリンタやコピーにも同様に適用可能である。又、露光光源もレーザ以外の光源、例えばLED光源を用いてもよい。   In the image forming apparatus of FIG. 1, a contact charging type color laser printer is shown, but it is of course applicable to a monochrome laser printer and a copy as well. The exposure light source may also be a light source other than a laser, such as an LED light source.

次に本発明を実際の構成とその効果を示しながら更に説明する。しかし、無論本発明の態様はこれらに限定されるものではない。尚、下記文中「部」とは「質量部」を表す。   Next, the present invention will be further described while showing actual configurations and effects. However, of course, the embodiments of the present invention are not limited to these. In the following text, “part” means “part by mass”.

(感光体1の作製)
下記の様に感光体1を作製した。
(Preparation of photoreceptor 1)
Photoreceptor 1 was produced as follows.

直径60mmの円筒形アルミニウム支持体の表面を切削加工し、表面を細かく粗にして導電性支持体を用意した。   The surface of a cylindrical aluminum support having a diameter of 60 mm was cut to prepare a conductive support having a fine and rough surface.

〈中間層〉
下記組成の分散液を同じ混合溶媒にて二倍に希釈し、一夜静置後に濾過(フィルター;日本ポール社製リジメッシュ5μmフィルター使用)し、中間層塗布液を作製した。
<Intermediate layer>
A dispersion having the following composition was diluted twice with the same mixed solvent, and allowed to stand overnight, followed by filtration (filter; using a lime mesh 5 μm filter manufactured by Nihon Pall) to prepare an intermediate layer coating solution.

ポリアミド樹脂CM8000(東レ社製) 1部
酸化チタンSMT500SAS(テイカ社製) 3部
メタノール 10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。
Polyamide resin CM8000 (manufactured by Toray Industries, Inc.) 1 part Titanium oxide SMT500SAS (manufactured by Teika) 3 parts Methanol 10 parts Dispersion was carried out for 10 hours in a batch manner using a sand mill as a disperser.

上記塗布液を用いて前記支持体上に、乾燥膜厚2μmとなるよう浸漬塗布法で塗布した。   It apply | coated by the dip coating method so that it might become a dry film thickness of 2 micrometers on the said support body using the said coating liquid.

〈電荷発生層〉
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。
<Charge generation layer>
Charge generation material: titanyl phthalocyanine pigment (titanyl phthalocyanine pigment having a maximum diffraction peak at a position of at least 27.3 ° by Cu-Kα characteristic X-ray diffraction spectrum measurement) 20 parts polyvinyl butyral resin (# 6000-C: Electrochemical Industry) 10 parts) t-butyl acetate 700 parts 4-methoxy-4-methyl-2-pentanone 300 parts were mixed and dispersed for 10 hours using a sand mill to prepare a charge generation layer coating solution. This coating solution was applied onto the intermediate layer by a dip coating method to form a charge generation layer having a dry film thickness of 0.3 μm.

〈電荷輸送層〉
電荷輸送物質(4,4′−ジメチル−4″−(β−フェニルスチリル)トリフェニルアミン) 225部
バインダー:ポリカーボネートZ(Z300:三菱ガス化学社製)300部
酸化防止剤(Irganox1010:BASFジャパン社製) 6部
THF(テトラヒドロフラン) 1600部
トルエン 400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。
<Charge transport layer>
Charge transport material (4,4′-dimethyl-4 ″-(β-phenylstyryl) triphenylamine) 225 parts Binder: Polycarbonate Z (Z300: manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Company) 300 parts Antioxidant (Irganox 1010: BASF Japan) 6 parts THF (tetrahydrofuran) 1600 parts Toluene 400 parts Silicone oil (KF-50: manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) 1 part was mixed and dissolved to prepare a charge transport layer coating solution.

この塗布液を前記電荷発生層の上に円形スライドホッパー塗布機を用いて塗布し、乾燥膜厚20μmの電荷輸送層を形成した。   This coating solution was applied onto the charge generation layer using a circular slide hopper coating machine to form a charge transport layer having a dry film thickness of 20 μm.

〈保護層〉
金属酸化物粒子として数平均一次粒子径が30nmの酸化錫粒子を用い、ラジカル重合性官能基を有する化合物として例示化合物(S−15)を用い、以下に示すように、ラジカル重合性官能基を有する化合物による表面処理の調製を行った。
<Protective layer>
Using tin oxide particles having a number average primary particle diameter of 30 nm as the metal oxide particles, using the exemplary compound (S-15) as the compound having a radical polymerizable functional group, and using the radical polymerizable functional group as shown below Preparation of the surface treatment with the compound having was carried out.

まず、数平均一次粒子径が30nmの酸化錫粒子100部、上記例示化合物(S−15)100部、トルエン/イソプロピルアルコール=1/1(質量比)の混合溶媒300部の混合液を、ジルコニアビーズとともにサンドミルに入れ約40℃で、回転速度1500rpmで撹拌し、酸化錫粒子のラジカル重合性官能基を有する化合物による表面処理を行った。さらに、上記処理混合物を取り出し、ヘンシェルミキサーに投入して回転速度1500rpmで15分間撹拌した後、120℃で3時間乾燥することによって、ラジカル重合性官能基を有する化合物による酸化錫粒子の表面処理を終了し、表面処理済み酸化錫粒子1を得た。上記のラジカル重合性官能基を有する化合物による表面処理により、酸化錫粒子の粒子表面はラジカル重合性官能基を有する化合物により被覆されていた。   First, a mixed solution of 100 parts of tin oxide particles having a number average primary particle diameter of 30 nm, 100 parts of the above exemplary compound (S-15), and 300 parts of a mixed solvent of toluene / isopropyl alcohol = 1/1 (mass ratio) is obtained. The mixture was placed in a sand mill together with the beads and stirred at about 40 ° C. at a rotation speed of 1500 rpm, and surface treatment with a compound having a radical polymerizable functional group of tin oxide particles was performed. Further, the above treatment mixture is taken out, put into a Henschel mixer, stirred for 15 minutes at a rotational speed of 1500 rpm, and then dried at 120 ° C. for 3 hours, whereby the surface treatment of the tin oxide particles with the compound having a radical polymerizable functional group is performed. When finished, surface-treated tin oxide particles 1 were obtained. The surface of the tin oxide particles was coated with the compound having a radical polymerizable functional group by the surface treatment with the compound having the radical polymerizable functional group.

この際のラジカル重合性官能基を有する化合物の表面処理量(ラジカル重合性官能基を有する化合物の被覆量)は、酸化錫粒子に対し100質量%(つまり、酸化錫粒子100質量部に対してラジカル重合性官能基を有する化合物の表面処理量は100質量部)であった。   In this case, the surface treatment amount of the compound having a radical polymerizable functional group (the coating amount of the compound having a radical polymerizable functional group) is 100% by mass with respect to the tin oxide particles (that is, with respect to 100 parts by mass of the tin oxide particles). The surface treatment amount of the compound having a radical polymerizable functional group was 100 parts by mass).

続いて下記のような方法で保護層を形成した。   Subsequently, a protective layer was formed by the following method.

表面処理済み数平均一次粒子径が30nmの酸化錫粒子1(S−15にて表面処理済) 100部
重合性化合物(例示化合物(Mc−1)) 100部
カーボンナノチューブA(平均直径:2.5nm 長さ:60μmのアームチェア型単層カーボンナノチューブ) 1部
重合開始剤(例示化合物1−6) 30部
連鎖移動剤(2−メルカプトベンゾオキサゾール) 10部
n−プロピルアルコール 400部
上記成分を混合撹拌し、十分に溶解・分散し、表面層塗布液を作製した。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、表面層を塗布した。塗布後、メタルハライドランプを用いて紫外線を1分間照射して、乾燥膜厚3.0μmの保護層を得た。
Tin oxide particles 1 having a surface-treated number average primary particle diameter of 30 nm (surface-treated with S-15) 100 parts Polymerizable compound (exemplary compound (Mc-1)) 100 parts Carbon nanotube A (average diameter: 2. 5 nm Length: 60 μm armchair type single-walled carbon nanotubes) 1 part Polymerization initiator (Exemplified Compound 1-6) 30 parts Chain transfer agent (2-mercaptobenzoxazole) 10 parts n-propyl alcohol 400 parts Mixing the above components The mixture was stirred and sufficiently dissolved and dispersed to prepare a surface layer coating solution. A surface layer was applied to the photoreceptor on which the coating solution had been prepared up to the charge transport layer using a circular slide hopper coater. After the coating, ultraviolet rays were irradiated for 1 minute using a metal halide lamp to obtain a protective layer having a dry film thickness of 3.0 μm.

(感光体2〜16の作製)
感光体1の作製において、保護層の表面処理金属酸化物粒子、重合性化合物、カーボンナノチューブ等を表1のように変化させた以外は同様にして、感光体2〜16を作製した。
(Preparation of photoconductors 2 to 16)
Photoconductors 2 to 16 were prepared in the same manner as in preparation of photoconductor 1, except that the surface-treated metal oxide particles, the polymerizable compound, the carbon nanotube, and the like of the protective layer were changed as shown in Table 1.

(感光体17の作製)
感光体1の作製において、保護層のカーボンナノチューブAを除いた他は同様にして、感光体17を作製した。
(Preparation of photoconductor 17)
Photoconductor 17 was prepared in the same manner as in the preparation of photoconductor 1, except that carbon nanotube A in the protective layer was omitted.

(感光体18の作製)
感光体1の作製において、保護層の金属酸化物の表面処理剤をS−15から(3,3,3−トリフルオロプロピル)トリメトキシシラン化合物(疎水化処理剤)に変更した以外は同様にして、感光体18を作製した。
(Preparation of photoconductor 18)
In the production of the photoreceptor 1, the surface treatment agent for the metal oxide of the protective layer was the same except that the S-15 was changed to (3,3,3-trifluoropropyl) trimethoxysilane compound (hydrophobization treatment agent). Thus, a photoreceptor 18 was produced.

(感光体19の作製)
感光体1の作製において、保護層の重合性化合物を除いて、代わりにポリカーボネート(ポリカーボネートZ(Z300))を用いた以外は同様にして、感光体19を作製した。
(Preparation of photoconductor 19)
Photosensitive member 19 was prepared in the same manner as in preparation of photosensitive member 1, except that a polycarbonate (polycarbonate Z (Z300)) was used instead of the polymerizable compound in the protective layer.

Figure 2012189976
Figure 2012189976

表1中、
カーボンナノチューブAは、平均直径:2.5nm 長さ:60μmのアームチェア型単層カーボンナノチューブ
カーボンナノチューブBは、平均直径:1.8nm 長さ:30μmのジグザグ型単層カーボンナノチューブ
カーボンナノチューブCは、平均直径:2.1nm 長さ:20μmのキラル型単層カーボンナノチューブ
評価
基本的に図1の構成を有するコニカミノルタビジネステクノロジーズ社製bizhub PRO C6501改造機(帯電器を図2で示した直径15mmの帯電ローラーに改造)に各感光体を搭載して評価を行った。
In Table 1,
The carbon nanotube A is an armchair type single-walled carbon nanotube carbon nanotube B having an average diameter of 2.5 nm and a length of 60 μm, and the zigzag single-walled carbon nanotube carbon nanotube C having an average diameter of 1.8 nm and a length of 30 μm is Average diameter: 2.1 nm Length: 20 μm Chiral type single-walled carbon nanotube Evaluation Basically, a bizhub PRO C6501 remodeling machine manufactured by Konica Minolta Business Technologies Co., Ltd. having a configuration of FIG. 1 (charger having a diameter of 15 mm shown in FIG. 2) Each photoreceptor was mounted on a charging roller and evaluated.

23℃/50%RH環境で、画像比率6%の文字画像をA4紙、横送りで各300,000枚両面連続でプリントを行う耐久試験を実施し、耐久試験中或いは耐久試験後に、感光体の耐摩耗特性、ダッシュマーク、残留電位及び画像メモリーの評価を行った。尚、評価は、以下に示した指標に従い実施した。   In 23 ° C / 50% RH environment, endurance test was performed in which a character image with an image ratio of 6% was printed continuously on both sides of A4 paper and 300,000 sheets each in landscape feed. During or after the endurance test, the photoconductor Wear resistance, dash marks, residual potential and image memory were evaluated. The evaluation was performed according to the following indicators.

耐摩耗特性の評価
前記耐久試験前後における保護層の膜厚を測定し、膜厚減耗量を算出し、評価した。
Evaluation of Abrasion Resistance Characteristics The film thickness of the protective layer before and after the durability test was measured, and the film thickness was calculated and evaluated.

保護層の膜厚は均一膜厚部分(塗布の先端部及び後端部の膜厚変動部分を膜厚プロフィールを作製して除く)をランダムに10ケ所測定し、その平均値を保護層の膜厚とする。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、実写試験前後の保護層膜厚の差を膜厚減耗量とする。   The thickness of the protective layer is measured at 10 points at random on the uniform film thickness portion (excluding the film thickness fluctuation portions at the front and rear ends of the coating), and the average value is measured for the protective layer film. Thickness. The film thickness measuring device is an eddy current method film thickness measuring device EDDY560C (manufactured by HELMUT FISCHER GMBTE CO), and the difference in protective layer film thickness before and after the actual shooting test is defined as the film thickness depletion amount.

◎;膜厚減耗量が0.7μm未満:(良好)
○;0.7〜2.0μm:(実用上問題なし)
×;2.0μmより大きい:(実用上問題あり)
ダッシュマークの評価
前記耐久試験後に、A4紙にハーフトーン画像を印刷し、ハーフトーン画像上に周期性が感光体の周期と一致するダッシュマーク(彗星状の小さなすじ画像)の発生状況を下記の基準で判定した。
A: Film thickness reduction is less than 0.7 μm: (good)
○: 0.7 to 2.0 μm: (No problem in practical use)
×: larger than 2.0 μm: (practical problem)
Evaluation of dash mark After the endurance test, a halftone image was printed on A4 paper, and the occurrence of a dash mark (small comet-like streak image) whose periodicity coincides with the period of the photoconductor on the halftone image is shown below. Judged by criteria.

◎;0.4mm以上のダッシュマークの頻度:全ての印刷画像が5個/A4以下(良好)
○;0.4mm以上のダッシュマークの頻度:6個/A4以上、10個/A4以下が1枚以上発生(実用上問題なし)
×;0.4mm以上のダッシュマーク画像欠陥の頻度:11個/A4以上が1枚以上発生(実用上問題有り)
転写中抜けの評価
前記耐久試験後に、A4紙に縦横ライン共に、200μm、500μm、1mm、2mmの線幅の繰り返しで構成された8mm方眼状の升目チャートを両面プリントし、2面目プリントの任意の10箇所を目視及びルーペ(×30)で観察し、以下に示す評価ランクに分類した。
A: Frequency of dash marks of 0.4 mm or more: All printed images are 5 / A4 or less (good)
O: Frequency of dash marks of 0.4 mm or more: 1 or more of 6 / A4 or more and 10 / A4 or less (no problem in practical use)
X: Frequency of dash mark image defects of 0.4 mm or more: 11 or more A4 or more occurred (practical problem)
Evaluation of transfer dropout After the endurance test, the A4 paper is printed on both sides of an 8 mm grid chart with 200 mm, 500 μm, 1 mm, and 2 mm line widths for both vertical and horizontal lines. Ten places were observed visually and with a magnifying glass (× 30) and classified into the following evaluation ranks.

◎;転写中抜けなし(良好)
○;30倍ルーペを使った観察で、視野の一部に転写中抜けが確認される(実用上問題なし)
×;目視で転写中抜けが確認される(実用上問題有り)
残留電位の評価
前記耐久試験における露光部電位の電位変動の大きさにより評価した。
◎: No transfer omission (good)
○: Observation with a 30x magnifier reveals a lack of transfer in part of the field of view (no problem in practice)
×: Visually confirmed transfer missing (practical problem)
Evaluation of residual potential It evaluated by the magnitude | size of the electric potential fluctuation | variation of the exposure part potential in the said endurance test.

判定基準は、下記に示す通りである。   Judgment criteria are as shown below.

初期の帯電電位を600±50Vに調整し、初期と5万枚後の露光部電位の変化量(ΔV)で評価した。   The initial charging potential was adjusted to 600 ± 50 V, and evaluation was performed based on the amount of change (ΔV) in the exposed portion potential after the initial and 50,000 sheets.

◎:ΔVが50V未満(良好)
○:ΔVが50〜100V(実用上問題なし)
×:ΔVが100Vより大きい(実用上問題あり)
画像メモリーの評価
前記耐久試験後に、べた黒とべた白の混在した画像を10枚連続して印刷し、続いて均一なハーフトーン画像を印刷し、該ハーフトーン画像中に前記べた黒とべた白の履歴が現れているかどうかで判定した。
A: ΔV is less than 50V (good)
○: ΔV is 50 to 100 V (no problem in practical use)
×: ΔV is larger than 100V (practical problem)
Evaluation of image memory After the endurance test, ten solid black and solid white mixed images were printed in succession, followed by printing a uniform halftone image, and the solid black and solid white in the halftone image. Judgment was made based on whether or not the history of.

判定基準は、下記に示す通りである。   Judgment criteria are as shown below.

耐久試験終了時点の画像に対し、マクベス反射濃度計RD−918(マクベス社製)を用いてSPIフィルターを使用し反射濃度を測定し、以下に示す評価ランクに分類した。   With respect to the image at the end of the durability test, the reflection density was measured using an SPI filter using a Macbeth reflection densitometer RD-918 (manufactured by Macbeth), and classified into the following evaluation ranks.

ΔIDは、べた白履歴部の濃度とべた黒履歴部の濃度の差分である。   ΔID is the difference between the density of the solid white history portion and the density of the solid black history portion.

◎;ΔIDが0.05未満(良好)
○;ΔIDが0.05〜0.10(実用上問題なし)
×;ΔIDが0.10より大きい(実用上問題あり)
評価結果を表2にまとめて示す。
A: ΔID is less than 0.05 (good)
○: ΔID is 0.05 to 0.10 (no problem in practical use)
×: ΔID is larger than 0.10 (practical problem)
The evaluation results are summarized in Table 2.

Figure 2012189976
Figure 2012189976

表2の結果より、接触帯電方式を用いた画像形成装置に用いる感光体として、保護層がラジカル重合性官能基を有する化合物で表面処理された金属酸化物、重合性化合物及びカーボンナノチューブを含有する組成物から形成された樹脂層である有機感光体(感光体No.1〜16)を用いると、耐摩耗特性の改善と共に、ダッシュマーク、転写中抜け、残留電位、画像メモリーの各評価においても、良好或いは実用上問題なしの評価を得ている。   From the results shown in Table 2, as a photoreceptor used in an image forming apparatus using a contact charging method, the protective layer contains a metal oxide, a polymerizable compound, and a carbon nanotube that are surface-treated with a compound having a radical polymerizable functional group. Using organic photoreceptors (photoreceptors Nos. 1 to 16) that are resin layers formed from the composition, the wear resistance is improved, and also in each evaluation of dash mark, transfer dropout, residual potential, and image memory. It has been evaluated as good or practically satisfactory.

一方、比較例の感光体No.17(カーボンナノチューブなし)では、残留電位の増加が大きく、画像メモリーも発生している。又、感光体No.18の金属酸化物の表面処理剤では、金属酸化物粒子が保護層の樹脂構造とは独立して存在する為、保護層の硬度が本願発明内の感光体に比し弱く、その為、耐摩耗特性が低下しており、画像メモリーも発生している。又、感光体No.19の保護層の重合性化合物を除いて、代わりにポリカーボネート(ポリカーボネートZ(Z300))を用いた感光体では、更に、耐摩耗特性の劣化が大きく、画像メモリーも発生している。   On the other hand, the photoreceptor No. of the comparative example. In No. 17 (without carbon nanotube), the increase in residual potential is large, and image memory is also generated. The photosensitive member No. In the 18 metal oxide surface treatment agent, since the metal oxide particles exist independently of the resin structure of the protective layer, the hardness of the protective layer is weaker than that of the photoreceptor in the present invention. The wear characteristics have deteriorated and image memory has also been generated. The photosensitive member No. In the photosensitive member using polycarbonate (polycarbonate Z (Z300)) instead of the 19 protective layer polymerizable compound, the wear resistance is further greatly deteriorated and an image memory is also generated.

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
10Y、10M、10C、10Bk 画像形成ユニット
7 中間転写体
P 画像支持体(転写材ともいわれ、普通紙等)
1Y, 1M, 1C, 1Bk photoconductor 2Y, 2M, 2C, 2Bk charging unit 3Y, 3M, 3C, 3Bk exposure unit 4Y, 4M, 4C, 4Bk developing unit 10Y, 10M, 10C, 10Bk Image forming unit 7 Intermediate transfer member P Image support (also called transfer material, plain paper, etc.)

Claims (6)

導電性支持体上に感光層及び保護層を有する有機感光体において、保護層がラジカル重合性官能基を有する化合物で表面処理された金属酸化物、重合性化合物及びカーボンナノチューブを含有する組成物から形成された樹脂層であることを特徴とする有機感光体。   An organic photoreceptor having a photosensitive layer and a protective layer on a conductive support, wherein the protective layer is a composition containing a metal oxide, a polymerizable compound, and carbon nanotubes that are surface-treated with a compound having a radical polymerizable functional group. An organic photoreceptor, which is a formed resin layer. 前記カーボンナノチューブがアームチェア型単層カーボンナノチューブであることを特徴とする請求項1に記載の有機感光体。   The organophotoreceptor according to claim 1, wherein the carbon nanotube is an armchair single-walled carbon nanotube. 前記ラジカル重合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又は2に記載の有機感光体。   3. The organophotoreceptor according to claim 1, wherein the radical polymerizable functional group is an acryloyl group or a methacryloyl group. 前記重合性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アクリル系モノマー或いはオリゴマー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。   The organophotoreceptor according to claim 1, wherein the polymerizable compound is an acrylic monomer or oligomer having an acryloyl group or a methacryloyl group. 有機感光体上に帯電部材を接触させて帯電する帯電手段を有する画像形成装置において、該有機感光体が、請求項1〜4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。   5. An image forming apparatus having a charging means for charging by bringing a charging member into contact with the organic photosensitive member, wherein the organic photosensitive member is the organic photosensitive member according to claim 1. 請求項5に記載の画像形成装置を用いて電子写真画像を形成することを特徴とする画像形成方法。   An image forming method comprising forming an electrophotographic image using the image forming apparatus according to claim 5.
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