JP2020052214A - 分散剤付着ポリテトラフルオロエチレン粒子、組成物、層状物、電子写真感光体、プロセスカートリッジ、および画像形成装置 - Google Patents
分散剤付着ポリテトラフルオロエチレン粒子、組成物、層状物、電子写真感光体、プロセスカートリッジ、および画像形成装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2020052214A JP2020052214A JP2018180859A JP2018180859A JP2020052214A JP 2020052214 A JP2020052214 A JP 2020052214A JP 2018180859 A JP2018180859 A JP 2018180859A JP 2018180859 A JP2018180859 A JP 2018180859A JP 2020052214 A JP2020052214 A JP 2020052214A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- dispersant
- particles
- layer
- resin
- polytetrafluoroethylene particles
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G9/00—Developers
- G03G9/08—Developers with toner particles
- G03G9/087—Binders for toner particles
- G03G9/08702—Binders for toner particles comprising macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- G03G9/08713—Polyvinylhalogenides
- G03G9/0872—Polyvinylhalogenides containing fluorine
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G5/00—Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
- G03G5/14—Inert intermediate or cover layers for charge-receiving layers
- G03G5/147—Cover layers
- G03G5/14708—Cover layers comprising organic material
- G03G5/14713—Macromolecular material
- G03G5/14717—Macromolecular material obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- G03G5/14726—Halogenated polymers
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G5/00—Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
- G03G5/02—Charge-receiving layers
- G03G5/04—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
- G03G5/05—Organic bonding materials; Methods for coating a substrate with a photoconductive layer; Inert supplements for use in photoconductive layers
- G03G5/0528—Macromolecular bonding materials
- G03G5/0532—Macromolecular bonding materials obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsatured bonds
- G03G5/0539—Halogenated polymers
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G5/00—Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
- G03G5/02—Charge-receiving layers
- G03G5/04—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
- G03G5/05—Organic bonding materials; Methods for coating a substrate with a photoconductive layer; Inert supplements for use in photoconductive layers
- G03G5/0528—Macromolecular bonding materials
- G03G5/0532—Macromolecular bonding materials obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsatured bonds
- G03G5/0542—Polyvinylalcohol, polyallylalcohol; Derivatives thereof, e.g. polyvinylesters, polyvinylethers, polyvinylamines
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G5/00—Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
- G03G5/02—Charge-receiving layers
- G03G5/04—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
- G03G5/05—Organic bonding materials; Methods for coating a substrate with a photoconductive layer; Inert supplements for use in photoconductive layers
- G03G5/0528—Macromolecular bonding materials
- G03G5/0532—Macromolecular bonding materials obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsatured bonds
- G03G5/0546—Polymers comprising at least one carboxyl radical, e.g. polyacrylic acid, polycrotonic acid, polymaleic acid; Derivatives thereof, e.g. their esters, salts, anhydrides, nitriles, amides
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G5/00—Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
- G03G5/02—Charge-receiving layers
- G03G5/04—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
- G03G5/05—Organic bonding materials; Methods for coating a substrate with a photoconductive layer; Inert supplements for use in photoconductive layers
- G03G5/0528—Macromolecular bonding materials
- G03G5/0557—Macromolecular bonding materials obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsatured bonds
- G03G5/056—Polyesters
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G5/00—Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
- G03G5/02—Charge-receiving layers
- G03G5/04—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
- G03G5/05—Organic bonding materials; Methods for coating a substrate with a photoconductive layer; Inert supplements for use in photoconductive layers
- G03G5/0528—Macromolecular bonding materials
- G03G5/0592—Macromolecular compounds characterised by their structure or by their chemical properties, e.g. block polymers, reticulated polymers, molecular weight, acidity
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G5/00—Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
- G03G5/02—Charge-receiving layers
- G03G5/04—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
- G03G5/05—Organic bonding materials; Methods for coating a substrate with a photoconductive layer; Inert supplements for use in photoconductive layers
- G03G5/0528—Macromolecular bonding materials
- G03G5/0596—Macromolecular compounds characterised by their physical properties
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G5/00—Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
- G03G5/14—Inert intermediate or cover layers for charge-receiving layers
- G03G5/147—Cover layers
- G03G5/14708—Cover layers comprising organic material
- G03G5/14713—Macromolecular material
- G03G5/14717—Macromolecular material obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- G03G5/1473—Polyvinylalcohol, polyallylalcohol; Derivatives thereof, e.g. polyvinylesters, polyvinylethers, polyvinylamines
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G5/00—Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
- G03G5/14—Inert intermediate or cover layers for charge-receiving layers
- G03G5/147—Cover layers
- G03G5/14708—Cover layers comprising organic material
- G03G5/14713—Macromolecular material
- G03G5/14717—Macromolecular material obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- G03G5/14734—Polymers comprising at least one carboxyl radical, e.g. polyacrylic acid, polycrotonic acid, polymaleic acid; Derivatives thereof, e.g. their esters, salts, anhydrides, nitriles, amides
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G5/00—Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
- G03G5/14—Inert intermediate or cover layers for charge-receiving layers
- G03G5/147—Cover layers
- G03G5/14708—Cover layers comprising organic material
- G03G5/14713—Macromolecular material
- G03G5/14747—Macromolecular material obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- G03G5/14752—Polyesters
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G5/00—Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
- G03G5/14—Inert intermediate or cover layers for charge-receiving layers
- G03G5/147—Cover layers
- G03G5/14708—Cover layers comprising organic material
- G03G5/14713—Macromolecular material
- G03G5/14791—Macromolecular compounds characterised by their structure, e.g. block polymers, reticulated polymers, or by their chemical properties, e.g. by molecular weight or acidity
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G5/00—Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
- G03G5/153—Charge-receiving layers combined with additional photo- or thermo-sensitive, but not photoconductive, layers, e.g. silver-salt layers
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G9/00—Developers
- G03G9/08—Developers with toner particles
- G03G9/0819—Developers with toner particles characterised by the dimensions of the particles
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G9/00—Developers
- G03G9/08—Developers with toner particles
- G03G9/0821—Developers with toner particles characterised by physical parameters
- G03G9/0823—Electric parameters
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Photoreceptors In Electrophotography (AREA)
Abstract
【課題】帯電性に優れる分散剤付着ポリテトラフルオロエチレン粒子の提供。【解決手段】ポリテトラフルオロエチレン粒子と、前記ポリテトラフルオロエチレン粒子の表面に付着しフッ素原子を持つ分散剤と、を含み、粒度分布指標[D50−D10]が50nm未満であり、電気伝導度が7μS/cm以下である分散剤付着ポリテトラフルオロエチレン粒子。【選択図】なし
Description
本発明は、分散剤付着ポリテトラフルオロエチレン粒子、組成物、層状物、電子写真感光体、プロセスカートリッジ、および画像形成装置に関する。
ポリテトラフルオロエチレン粒子は、例えば、潤滑剤などとして広く利用されている。
例えば、特許文献1には、「感光層にフッ素原子含有樹脂粒子を含有する電子写真感光体」が開示されている。そして、特許文献1には、フッ素原子含有樹脂粒子として、ポリテトラフルオロエチレン粒子が開示されている。
ポリテトラフルオロエチレン粒子(以下「PTFE粒子」とも称する)は、フッ素原子を持つ分散剤(以下「フッ素含有分散剤」とも称する)と共に、種々の分野において添加剤として用いられている。なお、PTFE粒子が添加される物の中には帯電性が求められる物があるが、PTFE粒子を添加した場合に帯電性に劣ることがあった。
そこで、本発明の課題は、電気伝導度が7μS/cm超である場合に比べ、帯電性に優れる分散剤付着ポリテトラフルオロエチレン粒子を提供することである。
上記課題は、以下の手段により解決される。
<1>
ポリテトラフルオロエチレン粒子と、前記ポリテトラフルオロエチレン粒子の表面に付着しフッ素原子を持つ分散剤と、を含み、
粒度分布指標[D50−D10]が50nm未満であり、電気伝導度が7μS/cm以下である分散剤付着ポリテトラフルオロエチレン粒子。
<2>
前記粒度分布指標[D50−D10]が35nm以下である<1>に記載の分散剤付着ポリテトラフルオロエチレン粒子。
<3>
平均一次粒径が0.1μm以上0.5μm以下である<1>又は<2>に記載の分散剤付着ポリテトラフルオロエチレン粒子。
<4>
前記電気伝導度が2μS/cm以下である<1>〜<3>のいずれか1項に記載の分散剤付着ポリテトラフルオロエチレン粒子。
<5>
前記フッ素原子を持つ分散剤が、フッ化アルキル基を有する重合性化合物を単独重合又は共重合したフッ化アルキル基含有重合体である<1>〜<4>のいずれか1項に記載の分散剤付着ポリテトラフルオロエチレン粒子。
<6>
前記フッ化アルキル基含有重合体が、下記一般式(FA)で示される構造単位を有するフッ化アルキル基含有重合体、又は下記一般式(FA)で示される構造単位と下記一般式(FB)で示される構造単位とを有するフッ化アルキル基含有重合体である<5>に記載の分散剤付着ポリテトラフルオロエチレン粒子。
ポリテトラフルオロエチレン粒子と、前記ポリテトラフルオロエチレン粒子の表面に付着しフッ素原子を持つ分散剤と、を含み、
粒度分布指標[D50−D10]が50nm未満であり、電気伝導度が7μS/cm以下である分散剤付着ポリテトラフルオロエチレン粒子。
<2>
前記粒度分布指標[D50−D10]が35nm以下である<1>に記載の分散剤付着ポリテトラフルオロエチレン粒子。
<3>
平均一次粒径が0.1μm以上0.5μm以下である<1>又は<2>に記載の分散剤付着ポリテトラフルオロエチレン粒子。
<4>
前記電気伝導度が2μS/cm以下である<1>〜<3>のいずれか1項に記載の分散剤付着ポリテトラフルオロエチレン粒子。
<5>
前記フッ素原子を持つ分散剤が、フッ化アルキル基を有する重合性化合物を単独重合又は共重合したフッ化アルキル基含有重合体である<1>〜<4>のいずれか1項に記載の分散剤付着ポリテトラフルオロエチレン粒子。
<6>
前記フッ化アルキル基含有重合体が、下記一般式(FA)で示される構造単位を有するフッ化アルキル基含有重合体、又は下記一般式(FA)で示される構造単位と下記一般式(FB)で示される構造単位とを有するフッ化アルキル基含有重合体である<5>に記載の分散剤付着ポリテトラフルオロエチレン粒子。
(一般式(FA)及び(FB)中、RF1、RF2、RF3、及びRF4は、各々独立に、水素原子、又はアルキル基を表す。XF1は、アルキレン鎖、ハロゲン置換アルキレン鎖、−S−、−O−、−NH−、又は単結合を表す。YF1は、アルキレン鎖、ハロゲン置換アルキレン鎖、−(CfxH2fx−1(OH))−、又は単結合を表す。QF1は、−O−、又は−NH−を表す。fl、fm、及びfnは、各々独立に、1以上の整数を表す。fp、fq、fr、及びfsは、各々独立に、0または1以上の整数を表す。ftは、1以上7以下の整数を表す。fxは、1以上の整数を表す。)
<7>
前記フッ素原子を持つ分散剤の含有量が、前記ポリテトラフルオロエチレン粒子に対して0.5質量%以上10質量%以下である<1〜<6>のいずれか1項に記載の分散剤付着ポリテトラフルオロエチレン粒子。
<8>
前記フッ素原子を持つ分散剤の含有量が、前記ポリテトラフルオロエチレン粒子に対して1質量%以上7質量%以下である<7>に記載の分散剤付着ポリテトラフルオロエチレン粒子。
<9>
<1>〜<8>のいずれか1項に記載の分散剤付着ポリテトラフルオロエチレン粒子を含有する組成物。
<10>
液体状又は固体状である<9>に記載の組成物。
<11>
<1>〜<8>のいずれか1項に記載の分散剤付着ポリテトラフルオロエチレン粒子を含有する層状物。
<12>
導電性基体と、前記導電性基体上に設けられた感光層と、を有し、
最表面層が、<11>に記載の層状物からなる層である電子写真感光体。
<13>
<12>に記載の電子写真感光体を備え、
画像形成装置に着脱するプロセスカートリッジ。
<14>
<12>に記載の電子写真感光体と、
前記電子写真感光体の表面を帯電する帯電手段と、
帯電した前記電子写真感光体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、
トナーを含む現像剤により、前記電子写真感光体の表面に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、
前記トナー像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、
を備える画像形成装置。
<7>
前記フッ素原子を持つ分散剤の含有量が、前記ポリテトラフルオロエチレン粒子に対して0.5質量%以上10質量%以下である<1〜<6>のいずれか1項に記載の分散剤付着ポリテトラフルオロエチレン粒子。
<8>
前記フッ素原子を持つ分散剤の含有量が、前記ポリテトラフルオロエチレン粒子に対して1質量%以上7質量%以下である<7>に記載の分散剤付着ポリテトラフルオロエチレン粒子。
<9>
<1>〜<8>のいずれか1項に記載の分散剤付着ポリテトラフルオロエチレン粒子を含有する組成物。
<10>
液体状又は固体状である<9>に記載の組成物。
<11>
<1>〜<8>のいずれか1項に記載の分散剤付着ポリテトラフルオロエチレン粒子を含有する層状物。
<12>
導電性基体と、前記導電性基体上に設けられた感光層と、を有し、
最表面層が、<11>に記載の層状物からなる層である電子写真感光体。
<13>
<12>に記載の電子写真感光体を備え、
画像形成装置に着脱するプロセスカートリッジ。
<14>
<12>に記載の電子写真感光体と、
前記電子写真感光体の表面を帯電する帯電手段と、
帯電した前記電子写真感光体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、
トナーを含む現像剤により、前記電子写真感光体の表面に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、
前記トナー像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、
を備える画像形成装置。
<1>、<2>、<3>、<4>、<5>、<6>、<7>、又は<8>に係る発明によれば、電気伝導度が7μS/cm超である場合に比べ、帯電性に優れる分散剤付着ポリテトラフルオロエチレン粒子が提供される。
<9>、又は<10>に係る発明によれば、電気伝導度が7μS/cm超である分散剤付着ポリテトラフルオロエチレン粒子を含有する場合に比べ、帯電性に優れる組成物が提供される。
<11>、<12>、<13>、又は<14>に係る発明によれば、電気伝導度が7μS/cm超である分散剤付着ポリテトラフルオロエチレン粒子を含有する場合に比べ、帯電性に優れる層状物、当該層状物からなる最表面層を有する電子写真感光体、当該電子写真感光体を備えるプロセスカートリッジ、又は当該電子写真感光体を備える画像形成装置が提供される。
<9>、又は<10>に係る発明によれば、電気伝導度が7μS/cm超である分散剤付着ポリテトラフルオロエチレン粒子を含有する場合に比べ、帯電性に優れる組成物が提供される。
<11>、<12>、<13>、又は<14>に係る発明によれば、電気伝導度が7μS/cm超である分散剤付着ポリテトラフルオロエチレン粒子を含有する場合に比べ、帯電性に優れる層状物、当該層状物からなる最表面層を有する電子写真感光体、当該電子写真感光体を備えるプロセスカートリッジ、又は当該電子写真感光体を備える画像形成装置が提供される。
以下、本発明の一例である実施形態について、詳細に説明する。
(分散剤付着ポリテトラフルオロエチレン粒子)
本実施形態に係る分散剤付着ポリテトラフルオロエチレン粒子(分散剤付着PTFE粒子)は、PTFE粒子とフッ素原子を持つ分散剤(フッ素含有分散剤)とを含み、このフッ素含有分散剤の少なくとも一部がPTFE粒子の表面に付着している。
そして、本実施形態に係る分散剤付着PTFE粒子は、粒度分布指標[D50−D10]が50nm未満であり、電気電導度が7μS/cm以下である。
本実施形態に係る分散剤付着ポリテトラフルオロエチレン粒子(分散剤付着PTFE粒子)は、PTFE粒子とフッ素原子を持つ分散剤(フッ素含有分散剤)とを含み、このフッ素含有分散剤の少なくとも一部がPTFE粒子の表面に付着している。
そして、本実施形態に係る分散剤付着PTFE粒子は、粒度分布指標[D50−D10]が50nm未満であり、電気電導度が7μS/cm以下である。
本実施形態に係る分散剤付着PTFE粒子は、上記構成により、帯電性に優れる。その理由は、次の通り推測される。
PTFE粒子は、例えば表面エネルギーの低減等を目的として、種々の分野において添加剤として用いられている。なお、PTFE粒子が添加される物の中には帯電性が求められる物があり、例えば電子写真感光体、トナー画像、粉体塗装層等が挙げられ、これらに対しても添加剤としてPTFE粒子が用いられている。
しかし、上記のような帯電性が求められる物に対してPTFE粒子を添加した場合に、帯電性に劣ることがあった。
しかし、上記のような帯電性が求められる物に対してPTFE粒子を添加した場合に、帯電性に劣ることがあった。
これに対し、本実施形態に係る分散剤付着PTFE粒子は、電気伝導度が上記範囲であり、つまり導電性が低い。そのため、分散剤付着PTFE粒子自体が帯電性に優れる。そして、本実施形態に係る分散剤付着PTFE粒子が添加された物においても、優れた帯電性が実現されるものと考えられる。
以上から、本実施形態に係る分散剤付着PTFE粒子は、帯電性に優れると推測される。
以下、本実施形態に係る分散剤付着PTFE粒子の詳細について説明する。
〔電気伝導度〕
本実施形態に係る分散剤付着PTFE粒子は、電気伝導度が7μS/cm以下である。なお、より好ましくは5μS/cm以下であり、さらに好ましくは3μS/cm以下である。
本実施形態に係る分散剤付着PTFE粒子は、電気伝導度が7μS/cm以下である。なお、好ましくは0.7μS/cm以上7μS/cm以下であり、より好ましくは0.7μS/cm以上5μS/cm以下であり、さらに好ましくは1μS/cm以上3μS/cm以下である。また、特に好ましくは2μS/cm以下である。
電気伝導度が7μS/cm以下であることは、導電性が低いことを表し、これにより帯電性に優れる分散剤付着PTFE粒子が得られる。
本実施形態に係る分散剤付着PTFE粒子は、電気伝導度が7μS/cm以下である。なお、より好ましくは5μS/cm以下であり、さらに好ましくは3μS/cm以下である。
本実施形態に係る分散剤付着PTFE粒子は、電気伝導度が7μS/cm以下である。なお、好ましくは0.7μS/cm以上7μS/cm以下であり、より好ましくは0.7μS/cm以上5μS/cm以下であり、さらに好ましくは1μS/cm以上3μS/cm以下である。また、特に好ましくは2μS/cm以下である。
電気伝導度が7μS/cm以下であることは、導電性が低いことを表し、これにより帯電性に優れる分散剤付着PTFE粒子が得られる。
なお、分散剤付着PTFE粒子の電気伝導度を上記範囲に制御する方法としては、特に限定されるものではないが、例えばフッ素含有分散剤を付着させる前において、PTFE粒子を洗浄する方法が挙げられる。
ここで、PTFE粒子の電気伝導度が高くなる要因として、PTFE粒子に混入している界面活性剤が考えられる。例えば、粒度分布の狭いPTFE粒子は乳化重合によって製造されており、こうした製造方法で製造される際に界面活性剤が混入することがある。そして、PTFE粒子への界面活性剤の混入量が多いほど電気伝導度が上昇する傾向にあることが、本発明者によって見出された。
そのため、PTFE粒子を洗浄して混入する界面活性剤の量を低減することで、分散剤付着PTFE粒子の電気伝導度を上記範囲に制御し得るものと考えられる。
ここで、PTFE粒子の電気伝導度が高くなる要因として、PTFE粒子に混入している界面活性剤が考えられる。例えば、粒度分布の狭いPTFE粒子は乳化重合によって製造されており、こうした製造方法で製造される際に界面活性剤が混入することがある。そして、PTFE粒子への界面活性剤の混入量が多いほど電気伝導度が上昇する傾向にあることが、本発明者によって見出された。
そのため、PTFE粒子を洗浄して混入する界面活性剤の量を低減することで、分散剤付着PTFE粒子の電気伝導度を上記範囲に制御し得るものと考えられる。
具体的には、水(純水、アルカリ水等)、アルコール類(メタノール、エタノール、イソプロパノール等)、ケトン類(アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等)、エステル類(酢酸エチル等)、その他の一般的な有機溶剤(トルエン、テトラヒドロフラン等)などにより、PTFE粒子を洗浄する方法が挙げられる。中でも、水(純水、アルカリ水等)、及びアルコール類(メタノール、エタノール、イソプロパノール等)の少なくとも一方(好ましくは両方)により、PTFE粒子を洗浄する方法が好ましい。
洗浄方法としては、特に限定されず、例えば上記液体中にPTFE粒子を分散させた状態で超音波洗浄する方法等が挙げられる。
なお、洗浄は室温(例えば22℃)で行っても、加熱下で行ってもよい。
洗浄方法としては、特に限定されず、例えば上記液体中にPTFE粒子を分散させた状態で超音波洗浄する方法等が挙げられる。
なお、洗浄は室温(例えば22℃)で行っても、加熱下で行ってもよい。
分散剤付着PTFE粒子の電気伝導度は、以下の方法により測定される。
分散剤付着PTFE粒子を、水に不溶かつ分散剤を溶解可能な溶剤(例えばトルエン)に超音波洗浄機などにより溶解/分散させた後、遠心分離により粒子を取り除き、さらに水を前述の分散剤付着PTFE粒子の倍量入れ、洗浄分液し水相を取り出し測定試料とする。この測定試料について、電気伝導率計(東亜ディーケーケー(株)製、CM−20J)を用いて電気伝導度を測定する。
分散剤付着PTFE粒子を、水に不溶かつ分散剤を溶解可能な溶剤(例えばトルエン)に超音波洗浄機などにより溶解/分散させた後、遠心分離により粒子を取り除き、さらに水を前述の分散剤付着PTFE粒子の倍量入れ、洗浄分液し水相を取り出し測定試料とする。この測定試料について、電気伝導率計(東亜ディーケーケー(株)製、CM−20J)を用いて電気伝導度を測定する。
なお、分散剤付着PTFE粒子を含む固形物(例えば層状物)や混合物(例えば組成物)についても、前記の分散剤付着PTFE粒子の電気伝導度の測定方法と同様の方法によって測定試料を得て、測定を行う。
〔粒度分布指標[D50−D10]〕
本実施形態に係る分散剤付着PTFE粒子は、粒度分布指標[D50−D10]が50nm未満である。なお、好ましくは5nm以上50nm未満であり、より好ましくは10nm以上35nm以下である。
粒度分布指標[D50−D10]が50nm未満であることは、粒度分布が狭いことを表し、これにより均一な大きさの粒子で形成された分散剤付着ポリテトラフルオロエチレン粒子が得られる点で優れる。
本実施形態に係る分散剤付着PTFE粒子は、粒度分布指標[D50−D10]が50nm未満である。なお、好ましくは5nm以上50nm未満であり、より好ましくは10nm以上35nm以下である。
粒度分布指標[D50−D10]が50nm未満であることは、粒度分布が狭いことを表し、これにより均一な大きさの粒子で形成された分散剤付着ポリテトラフルオロエチレン粒子が得られる点で優れる。
なお、粒度分布指標[D50−D10]を上記範囲に制御する方法は、特に限定されるものではなく、例えば含有されるPTFE粒子として粒度分布の狭いPTFE粒子を用いる方法が挙げられる。なお、解砕又は粉砕を施す工程を備えずに、乳化重合の条件の調整により粒子状に形成する製造方法によって製造されたPTFE粒子は、粒度分布が狭い傾向にある。
〔平均一次粒径〕
本実施形態に係る分散剤付着PTFE粒子は、平均一次粒径が0.1μm以上0.5μm以下であることが好ましく、0.15μm以上0.3μm以下がより好ましい。
平均粒径[D50]が0.1μm以上であることで、分散剤付着ポリテトラフルオロエチレン粒子、又はそれを用いた層状物(例えば膜)を作製する際に、粒子同士が再凝集することを防ぐことが出来る点で優れる。一方、が0.3μm以下であることで、分散性に優れる分散剤付着PTFE粒子が得易くなる。
なお、平均粒径[D50]を上記範囲に制御する方法としては、特に限定されるものではないが、例えば含有されるPTFE粒子の粒径を調整する等が挙げられる。
本実施形態に係る分散剤付着PTFE粒子は、平均一次粒径が0.1μm以上0.5μm以下であることが好ましく、0.15μm以上0.3μm以下がより好ましい。
平均粒径[D50]が0.1μm以上であることで、分散剤付着ポリテトラフルオロエチレン粒子、又はそれを用いた層状物(例えば膜)を作製する際に、粒子同士が再凝集することを防ぐことが出来る点で優れる。一方、が0.3μm以下であることで、分散性に優れる分散剤付着PTFE粒子が得易くなる。
なお、平均粒径[D50]を上記範囲に制御する方法としては、特に限定されるものではないが、例えば含有されるPTFE粒子の粒径を調整する等が挙げられる。
ここで、粒度分布指標[D50−D10]、及び平均一次粒径の測定方法について説明する。
測定の対象となる分散剤付着PTFE粒子(例えば分散剤付着PTFE粒子を含む層状物)を、SEM(走査型電子顕微鏡)観察によって、例えば倍率5000倍以上の画像を撮影する。得られた画像から無作為抽出した200個の粒子について、それぞれ分散剤付着PTFE粒子(一次粒子)の最大径を測定する。
測定された200個の粒子それぞれの最大径に基づいて、小径側から数の累積分布を描いて、累積10%となる粒径を粒径D10、累積50%となる粒径を粒径D50と定義する。これらを用いて、粒度分布指標[D50−D10]が算出される。また、この測定された全200個の粒子の粒径の数平均(算術平均)が平均一次粒径である。
なお、SEMとして日本電子製JSM−6700Fを使用し、加速電圧5kVの二次電子画像を観察する。
測定の対象となる分散剤付着PTFE粒子(例えば分散剤付着PTFE粒子を含む層状物)を、SEM(走査型電子顕微鏡)観察によって、例えば倍率5000倍以上の画像を撮影する。得られた画像から無作為抽出した200個の粒子について、それぞれ分散剤付着PTFE粒子(一次粒子)の最大径を測定する。
測定された200個の粒子それぞれの最大径に基づいて、小径側から数の累積分布を描いて、累積10%となる粒径を粒径D10、累積50%となる粒径を粒径D50と定義する。これらを用いて、粒度分布指標[D50−D10]が算出される。また、この測定された全200個の粒子の粒径の数平均(算術平均)が平均一次粒径である。
なお、SEMとして日本電子製JSM−6700Fを使用し、加速電圧5kVの二次電子画像を観察する。
・ポリテトラフルオロエチレン粒子(PTFE粒子)
本実施形態に係る分散剤付着PTFE粒子に含まれるPTFE粒子(フッ素含有分散剤が付着していない状態のPTFE粒子)は、「(−CF2−CF2−)n」で示される構造を有する化合物の粒子である。
本実施形態に係る分散剤付着PTFE粒子に含まれるPTFE粒子(フッ素含有分散剤が付着していない状態のPTFE粒子)は、「(−CF2−CF2−)n」で示される構造を有する化合物の粒子である。
PTFE粒子の比表面積(BET比表面積)は、分散安定性の観点から、5m2/g以上15m2/g以下であることが好ましく、7m2/g以上13m2/g以下であることがより好ましい。
なお、比表面積は、BET式比表面積測定器(島津製作所製:フローソープII2300)を用い窒素置換法にて測定した値である。
なお、比表面積は、BET式比表面積測定器(島津製作所製:フローソープII2300)を用い窒素置換法にて測定した値である。
PTFE粒子の見掛密度は、分散安定性の観点から、0.2g/ml以上0.5g/ml以下であることが好ましく、0.3g/ml以上0.45g/ml以下であることがより好ましい。
なお、見掛密度はJIS K6891(1995年)に準拠して測定される値である。
なお、見掛密度はJIS K6891(1995年)に準拠して測定される値である。
PTFE粒子の溶融温度は、300℃以上340℃以下であることが好ましく、325℃以上335℃以下であることがより好ましい。
なお、溶融温度はJIS K6891(1995年)に準拠して測定される融点である。
なお、溶融温度はJIS K6891(1995年)に準拠して測定される融点である。
・フッ素原子を持つ分散剤(フッ素含有分散剤)
フッ素含有分散剤は、分子構造中に少なくともフッ素原子を有する。
フッ素含有分散剤としては、例えばフッ化アルキル基を有する重合性化合物を単独重合又は共重合した重合体(以下「フッ化アルキル基含有重合体」とも称する)が挙げられる。
フッ素含有分散剤は、分子構造中に少なくともフッ素原子を有する。
フッ素含有分散剤としては、例えばフッ化アルキル基を有する重合性化合物を単独重合又は共重合した重合体(以下「フッ化アルキル基含有重合体」とも称する)が挙げられる。
フッ素含有分散剤として具体的には、フッ化アルキル基を有する(メタ)アクリレートの単独重合体、フッ化アルキル基を有する(メタ)アクリレートとフッ素原子を有さないモノマーとのランダム又はブロック共重合体等が挙げられる。なお、(メタ)アクリレートとは、アクリレートおよびメタクリレートの双方を意味する。
フッ化アルキル基を有する(メタ)アクリレートとしては、例えば、2,2,2−トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピル(メタ)アククリレートが挙げられる。
フッ素原子を有さないモノマーとしては、例えば、(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、2−メトキシエチル(メタ)アクリレート、メトキシトリエチレングリコール(メタ)アクリレート、2−エトキシエチル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、エチルカルビトール(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アククリレート、フェノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ヒドロキシエチルo−フェニルフェノール(メタ)アクリレート、o−フェニルフェノールグリシジルエーテル(メタ)アクリレートが挙げられる。
フッ化アルキル基を有する(メタ)アクリレートとしては、例えば、2,2,2−トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピル(メタ)アククリレートが挙げられる。
フッ素原子を有さないモノマーとしては、例えば、(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、2−メトキシエチル(メタ)アクリレート、メトキシトリエチレングリコール(メタ)アクリレート、2−エトキシエチル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、エチルカルビトール(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アククリレート、フェノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ヒドロキシエチルo−フェニルフェノール(メタ)アクリレート、o−フェニルフェノールグリシジルエーテル(メタ)アクリレートが挙げられる。
その他、フッ素含有分散剤として具体的には、米国特許5637142号明細書、特許第4251662号公報などに開示されたブロック又はブランチポリマーも挙げられる。更に、フッ素含有分散剤として具体的には、フッ素系界面活性剤も挙げられる。
これらの中でも、フッ素含有分散剤としては、下記一般式(FA)で示される構造単位を有するフッ化アルキル基含有重合体が好ましく、下記一般式(FA)で示される構造単位と、下記一般式(FB)で示される構造単位とを有するフッ化アルキル基含有重合体がより好ましい。
以下、下記一般式(FA)で示される構造単位と、下記一般式(FB)で示される構造単位とを有するフッ化アルキル基含有重合体について説明する。
一般式(FA)及び(FB)中、RF1、RF2、RF3、及びRF4は、各々独立に、水素原子、又はアルキル基を表す。
XF1は、アルキレン鎖、ハロゲン置換アルキレン鎖、−S−、−O−、−NH−、又は単結合を表す。
YF1は、アルキレン鎖、ハロゲン置換アルキレン鎖、−(CfxH2fx−1(OH))−、又は単結合を表す。
QF1は、−O−、又は−NH−を表す。
fl、fm、及びfnは、各々独立に、1以上の整数を表す。
fp、fq、fr、及びfsは、各々独立に、0または1以上の整数を表す。
ftは、1以上7以下の整数を表す。
fxは、1以上の整数を表す。
XF1は、アルキレン鎖、ハロゲン置換アルキレン鎖、−S−、−O−、−NH−、又は単結合を表す。
YF1は、アルキレン鎖、ハロゲン置換アルキレン鎖、−(CfxH2fx−1(OH))−、又は単結合を表す。
QF1は、−O−、又は−NH−を表す。
fl、fm、及びfnは、各々独立に、1以上の整数を表す。
fp、fq、fr、及びfsは、各々独立に、0または1以上の整数を表す。
ftは、1以上7以下の整数を表す。
fxは、1以上の整数を表す。
一般式(FA)及び(FB)中、RF1、RF2、RF3及びRF4を表す基としては、水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基等が好ましく、水素原子、メチル基がより好ましく、メチル基が更に好ましい。
一般式(FA)及び(FB)中、XF1及びYF1を表すアルキレン鎖(未置換アルキレン鎖、ハロゲン置換アルキレン鎖)としては、炭素数1以上10以下の直鎖状又は分岐状のアルキレン鎖が好ましい。
YF1を表す−(CfxH2fx−1(OH))−中のfxは、1以上10以下の整数を表すことが好ましい。
fp、fq、fr及びfsは、それぞれ独立に0または1以上10以下の整数を表すことが好ましい。
fnは、例えば、1以上60以下が好ましい。
YF1を表す−(CfxH2fx−1(OH))−中のfxは、1以上10以下の整数を表すことが好ましい。
fp、fq、fr及びfsは、それぞれ独立に0または1以上10以下の整数を表すことが好ましい。
fnは、例えば、1以上60以下が好ましい。
ここで、フッ素含有分散剤において、一般式(FA)で示される構造単位と一般式(FB)で示される構造単位との比、つまり、fl:fmは、1:9から9:1までの範囲が好ましく、3:7から7:3までの範囲がより好ましい。
また、フッ素含有分散剤、一般式(FA)で示される構造単位と一般式(FB)で示される構造単位とに加え、一般式(FC)で示される構造単位を更に有していてもよい。一般式(FC)で示される構造単位の含有比は、一般式(FA)及び(FB)で示される構造単位の合計、即ちfl+fmとの比(fl+fm:fz)で、10:0から7:3までの範囲が好ましく、9:1から7:3までの範囲がより好ましい。
一般式(FC)中、RF5、及びRF6は、各々独立に、水素原子、又はアルキル基を表す。fzは、1以上の整数を表す。
一般式(FC)中、RF5、及びRF6を表す基としては、水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基等が好ましく、水素原子、メチル基がより好ましく、メチル基が更に好ましい。
フッ素含有分散剤の市販品としては、例えば、GF300、GF400(東亞合成社製)、サーフロン(登録商標)シリーズ(AGCセイミケミカル社製)、フタージェントシリーズ(ネオス社製)、PFシリーズ(北村化学社製)、メガファック(登録商標)シリーズ(DIC製)、FCシリーズ(3M製)等が挙げられる。
フッ素含有分散剤の重量平均分子量は、例えば、2000以上250000以下が好ましく、3000以上150000以下がより好ましく、50000以上100000以下が更に好ましい。
フッ素含有分散剤の重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により測定される値である。GPCによる分子量測定は、例えば、測定装置として東ソー製GPC・HLC−8120を用い、東ソー製カラム・TSKgel GMHHR−M+TSKgel GMHHR−M(7.8mmI.D.30cm)を使用し、クロロホルム溶媒で行い、この測定結果から単分散ポリスチレン標準試料により作製した分子量校正曲線を使用して算出する。
フッ素含有分散剤の重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により測定される値である。GPCによる分子量測定は、例えば、測定装置として東ソー製GPC・HLC−8120を用い、東ソー製カラム・TSKgel GMHHR−M+TSKgel GMHHR−M(7.8mmI.D.30cm)を使用し、クロロホルム溶媒で行い、この測定結果から単分散ポリスチレン標準試料により作製した分子量校正曲線を使用して算出する。
フッ素含有分散剤の含有量は、例えば、PTFE粒子に対して0.5質量%以上10質量%以下が好ましく、1質量%以上10質量%以下がより好ましく、1質量%以上7質量%以下がさらに好ましい。
なお、フッ素含有分散剤は、1種を単独でまたは2種以上を併用してもよい。
なお、フッ素含有分散剤は、1種を単独でまたは2種以上を併用してもよい。
・分散剤付着PTFE粒子の製造
本実施形態に係る分散剤付着PTFE粒子の製造方法としては、例えば以下の方法が挙げられる
1)PTFE粒子とフッ素含有分散剤とを分散媒に配合して、PTFE粒子の分散液を調製した後、分散液から分散媒を除去する方法。
2)乾式粉体混合機を用いてPTFE粒子とフッ素含分散剤を混合しPTFE粒子にフッ素含分散剤を付着させる方法
3)PTFE粒子を攪拌しながら溶剤に溶かしたフッ素含有分散剤を滴下した後溶剤を除去する方法
本実施形態に係る分散剤付着PTFE粒子の製造方法としては、例えば以下の方法が挙げられる
1)PTFE粒子とフッ素含有分散剤とを分散媒に配合して、PTFE粒子の分散液を調製した後、分散液から分散媒を除去する方法。
2)乾式粉体混合機を用いてPTFE粒子とフッ素含分散剤を混合しPTFE粒子にフッ素含分散剤を付着させる方法
3)PTFE粒子を攪拌しながら溶剤に溶かしたフッ素含有分散剤を滴下した後溶剤を除去する方法
<組成物>
本実施形態に係る組成物は、本実施形態に係る分散剤付着PTFE粒子を含む。
つまり、本実施形態に係る組成物は、PTFE粒子と、このPTFE粒子の表面に付着するフッ素含有分散剤と、を含む分散剤付着PTFE粒子を含有し、この分散剤付着PTFE粒子の粒度分布指標[D50−D10]が前述の範囲であり、かつ電気伝導度が前述の範囲である。
そのため、本実施形態に係る組成物は、帯電性に優れた組成物である。
本実施形態に係る組成物は、本実施形態に係る分散剤付着PTFE粒子を含む。
つまり、本実施形態に係る組成物は、PTFE粒子と、このPTFE粒子の表面に付着するフッ素含有分散剤と、を含む分散剤付着PTFE粒子を含有し、この分散剤付着PTFE粒子の粒度分布指標[D50−D10]が前述の範囲であり、かつ電気伝導度が前述の範囲である。
そのため、本実施形態に係る組成物は、帯電性に優れた組成物である。
ただし、本実施形態に係る組成物は、予め調製した分散剤付着PTFE粒子と他の成分(例えば、分散媒、PTFE粒子以外の樹脂粒子等)とを混合して調製した組成物であってもよいし、個別に、PTFE粒子と、フッ素含有分散剤と、他の成分(例えば、分散媒、PTFE粒子以外の樹脂粒子等)とを混合した組成物であってもよい。
本実施形態に係る組成物は、液体状の組成物、固体状の組成物のいずれであってもよい。
液体状の組成物としては、PTFE粒子とフッ素含有分散剤と分散媒を含むPTFE粒子分散液、PTFE粒子分散液に樹脂を配合した層状物形成用塗布液等が挙げられる。
固体状の組成物としては、分散剤付着PTFE粒子と、樹脂粒子(例えば、トナー粒子、粉体塗料粒子等)と、を含む組成物が挙げられる。
液体状の組成物としては、PTFE粒子とフッ素含有分散剤と分散媒を含むPTFE粒子分散液、PTFE粒子分散液に樹脂を配合した層状物形成用塗布液等が挙げられる。
固体状の組成物としては、分散剤付着PTFE粒子と、樹脂粒子(例えば、トナー粒子、粉体塗料粒子等)と、を含む組成物が挙げられる。
<層状物>
本実施形態に係る層状物は、本実施形態に係る分散剤付着PTFE粒子を含む。
つまり、本実施形態に係る層状物は、PTFE粒子と、このPTFE粒子の表面に付着するフッ素含有分散剤と、を含む分散剤付着PTFE粒子を含有し、この分散剤付着PTFE粒子の粒度分布指標[D50−D10]が前述の範囲であり、かつ電気伝導度が前述の範囲である。具体的には、本実施形態に係る層状物は、本実施形態に係る組成物により形成された層である。
そのため、本実施形態に係る層状物は、帯電性に優れた層状物である。そして、本実施形態に係る層状物は、潤滑性、疎水性(撥水性)などの表面特性に優れた層状物(特に、表面特性のムラが少ない層状物)である。
本実施形態に係る層状物は、本実施形態に係る分散剤付着PTFE粒子を含む。
つまり、本実施形態に係る層状物は、PTFE粒子と、このPTFE粒子の表面に付着するフッ素含有分散剤と、を含む分散剤付着PTFE粒子を含有し、この分散剤付着PTFE粒子の粒度分布指標[D50−D10]が前述の範囲であり、かつ電気伝導度が前述の範囲である。具体的には、本実施形態に係る層状物は、本実施形態に係る組成物により形成された層である。
そのため、本実施形態に係る層状物は、帯電性に優れた層状物である。そして、本実施形態に係る層状物は、潤滑性、疎水性(撥水性)などの表面特性に優れた層状物(特に、表面特性のムラが少ない層状物)である。
本実施形態に係る層状物は、電子写真感光体の最表面層、トナー画像、粉体塗装層、摺動層、等が例示される。
なお、本実施形態に係る層状物において、上記表面特性を発揮する観点から、PTFE粒子の含有量は、層状物に対して0.1質量%以上40質量%以下が好ましく、1質量%以上30質量%以下がより好ましい。
<電子写真感光体>
本実施形態に係る電子写真感光体(以下「感光体」とも称する)は、導電性基体と、前記導電性基体上に設けられた感光層と、を有し、最表面層が、本実施形態に係る層状物からなる層である。
この層状物からなる最表面層としては、積層型感光層の電荷輸送層、単層型感光層、表面保護層等である。
本実施形態に係る感光体は、最表面層として、本実施形態に係る層状物からなる層を有するため、耐磨耗性が高い。特に、感光体は、最表面層に含まれるPTFE粒子の帯電性が低いと、いわゆる暗電流によって帯電が維持されず、その結果画像欠陥(具体的には、プリントスピードの違いによる濃度変化)が生じる傾向がある。しかし、本実施形態に係る感光体は、PTFE粒子の帯電性に優れる状態で最表面層に含まれるため、上記画像欠陥が抑制される。
本実施形態に係る電子写真感光体(以下「感光体」とも称する)は、導電性基体と、前記導電性基体上に設けられた感光層と、を有し、最表面層が、本実施形態に係る層状物からなる層である。
この層状物からなる最表面層としては、積層型感光層の電荷輸送層、単層型感光層、表面保護層等である。
本実施形態に係る感光体は、最表面層として、本実施形態に係る層状物からなる層を有するため、耐磨耗性が高い。特に、感光体は、最表面層に含まれるPTFE粒子の帯電性が低いと、いわゆる暗電流によって帯電が維持されず、その結果画像欠陥(具体的には、プリントスピードの違いによる濃度変化)が生じる傾向がある。しかし、本実施形態に係る感光体は、PTFE粒子の帯電性に優れる状態で最表面層に含まれるため、上記画像欠陥が抑制される。
以下、本実施形態に係る電子写真感光体について図面を参照して説明する。
図1に示す電子写真感光体7は、例えば、導電性支持体4上に、下引層1と電荷発生層2と電荷輸送層3とが、この順序で積層された構造を有する感光体7が挙げられる。電荷発生層2及び電荷輸送層3が感光層5を構成している。
図1に示す電子写真感光体7は、例えば、導電性支持体4上に、下引層1と電荷発生層2と電荷輸送層3とが、この順序で積層された構造を有する感光体7が挙げられる。電荷発生層2及び電荷輸送層3が感光層5を構成している。
なお、電子写真感光体7は、下引層1が設けられていない層構成であってもよい。
また、電子写真感光体7は、電荷発生層2と電荷輸送層3との機能が一体化した単層型感光層を有する感光体であってもよい。単層型感光層を有する感光体の場合、単層型感光層が最表面層を構成する。
また、電子写真感光体7は、電荷輸送層3上、又は単層型感光層上に、表面保護層を有する感光体であってもよい。表面保護層を有する感光体の場合、表面保護層が最表面層を構成する。
また、電子写真感光体7は、電荷発生層2と電荷輸送層3との機能が一体化した単層型感光層を有する感光体であってもよい。単層型感光層を有する感光体の場合、単層型感光層が最表面層を構成する。
また、電子写真感光体7は、電荷輸送層3上、又は単層型感光層上に、表面保護層を有する感光体であってもよい。表面保護層を有する感光体の場合、表面保護層が最表面層を構成する。
以下、本実施形態に係る電子写真感光体の各層について詳細に説明する。なお、符号は省略して説明する。
(導電性基体)
導電性基体としては、例えば、金属(アルミニウム、銅、亜鉛、クロム、ニッケル、モリブデン、バナジウム、インジウム、金、白金等)又は合金(ステンレス鋼等)を含む金属板、金属ドラム、及び金属ベルト等が挙げられる。また、導電性基体としては、例えば、導電性化合物(例えば導電性ポリマー、酸化インジウム等)、金属(例えばアルミニウム、パラジウム、金等)又は合金を塗布、蒸着又はラミネートした紙、樹脂フィルム、ベルト等も挙げられる。ここで、「導電性」とは体積抵抗率が1013Ωcm未満であることをいう。
導電性基体としては、例えば、金属(アルミニウム、銅、亜鉛、クロム、ニッケル、モリブデン、バナジウム、インジウム、金、白金等)又は合金(ステンレス鋼等)を含む金属板、金属ドラム、及び金属ベルト等が挙げられる。また、導電性基体としては、例えば、導電性化合物(例えば導電性ポリマー、酸化インジウム等)、金属(例えばアルミニウム、パラジウム、金等)又は合金を塗布、蒸着又はラミネートした紙、樹脂フィルム、ベルト等も挙げられる。ここで、「導電性」とは体積抵抗率が1013Ωcm未満であることをいう。
導電性基体の表面は、電子写真感光体がレーザプリンタに使用される場合、レーザ光を照射する際に生じる干渉縞を抑制する目的で、中心線平均粗さRaで0.04μm以上0.5μm以下に粗面化されていることが好ましい。なお、非干渉光を光源に用いる場合、干渉縞防止の粗面化は、特に必要ないが、導電性基体の表面の凹凸による欠陥の発生を抑制するため、より長寿命化に適する。
粗面化の方法としては、例えば、研磨剤を水に懸濁させて導電性基体に吹き付けることによって行う湿式ホーニング、回転する砥石に導電性基体を圧接し、連続的に研削加工を行うセンタレス研削、陽極酸化処理等が挙げられる。
粗面化の方法としては、導電性基体の表面を粗面化することなく、導電性又は半導電性粉体を樹脂中に分散させて、導電性基体の表面上に層を形成し、その層中に分散させる粒子により粗面化する方法も挙げられる。
陽極酸化による粗面化処理は、金属製(例えばアルミニウム製)の導電性基体を陽極とし電解質溶液中で陽極酸化することにより導電性基体の表面に酸化膜を形成するものである。電解質溶液としては、例えば、硫酸溶液、シュウ酸溶液等が挙げられる。しかし、陽極酸化により形成された多孔質陽極酸化膜は、そのままの状態では化学的に活性であり、汚染され易く、環境による抵抗変動も大きい。そこで、多孔質陽極酸化膜に対して、酸化膜の微細孔を加圧水蒸気又は沸騰水中(ニッケル等の金属塩を加えてもよい)で水和反応による体積膨張でふさぎ、より安定な水和酸化物に変える封孔処理を行うことが好ましい。
陽極酸化膜の膜厚は、例えば、0.3μm以上15μm以下が好ましい。この膜厚が上記範囲内にあると、注入に対するバリア性が発揮される傾向があり、また繰り返し使用による残留電位の上昇が抑えられる傾向にある。
導電性基体には、酸性処理液による処理又はベーマイト処理を施してもよい。
酸性処理液による処理は、例えば、以下のようにして実施される。先ず、リン酸、クロム酸及びフッ酸を含む酸性処理液を調製する。酸性処理液におけるリン酸、クロム酸及びフッ酸の配合割合は、例えば、リン酸が10質量%以上11質量%以下の範囲、クロム酸が3質量%以上5質量%以下の範囲、フッ酸が0.5質量%以上2質量%以下の範囲であって、これらの酸全体の濃度は13.5質量%以上18質量%以下の範囲がよい。処理温度は例えば42℃以上48℃以下が好ましい。被膜の膜厚は、0.3μm以上15μm以下が好ましい。
酸性処理液による処理は、例えば、以下のようにして実施される。先ず、リン酸、クロム酸及びフッ酸を含む酸性処理液を調製する。酸性処理液におけるリン酸、クロム酸及びフッ酸の配合割合は、例えば、リン酸が10質量%以上11質量%以下の範囲、クロム酸が3質量%以上5質量%以下の範囲、フッ酸が0.5質量%以上2質量%以下の範囲であって、これらの酸全体の濃度は13.5質量%以上18質量%以下の範囲がよい。処理温度は例えば42℃以上48℃以下が好ましい。被膜の膜厚は、0.3μm以上15μm以下が好ましい。
ベーマイト処理は、例えば90℃以上100℃以下の純水中に5分から60分間浸漬すること、又は90℃以上120℃以下の加熱水蒸気に5分から60分間接触させて行う。被膜の膜厚は、0.1μm以上5μm以下が好ましい。これをさらにアジピン酸、硼酸、硼酸塩、燐酸塩、フタル酸塩、マレイン酸塩、安息香酸塩、酒石酸塩、クエン酸塩等の被膜溶解性の低い電解質溶液を用いて陽極酸化処理してもよい。
(下引層)
下引層は、例えば、無機粒子と結着樹脂とを含む層である。
下引層は、例えば、無機粒子と結着樹脂とを含む層である。
無機粒子としては、例えば、粉体抵抗(体積抵抗率)102Ωcm以上1011Ωcm以下の無機粒子が挙げられる。
これらの中でも、上記抵抗値を有する無機粒子としては、例えば、酸化錫粒子、酸化チタン粒子、酸化亜鉛粒子、酸化ジルコニウム粒子等の金属酸化物粒子がよく、特に、酸化亜鉛粒子が好ましい。
これらの中でも、上記抵抗値を有する無機粒子としては、例えば、酸化錫粒子、酸化チタン粒子、酸化亜鉛粒子、酸化ジルコニウム粒子等の金属酸化物粒子がよく、特に、酸化亜鉛粒子が好ましい。
無機粒子のBET法による比表面積は、例えば、10m2/g以上がよい。
無機粒子の体積平均粒径は、例えば、50nm以上2000nm以下(好ましくは60nm以上1000nm以下)がよい。
無機粒子の体積平均粒径は、例えば、50nm以上2000nm以下(好ましくは60nm以上1000nm以下)がよい。
無機粒子の含有量は、例えば、結着樹脂に対して、10質量%以上80質量%以下であることが好ましく、より好ましくは40質量%以上80質量%以下である。
無機粒子は、表面処理が施されていてもよい。無機粒子は、表面処理の異なるもの、又は、粒径の異なるものを2種以上混合して用いてもよい。
表面処理剤としては、例えば、シランカップリング剤、チタネート系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤、界面活性剤等が挙げられる。特に、シランカップリング剤が好ましく、アミノ基を有するシランカップリング剤がより好ましい。
アミノ基を有するシランカップリング剤としては、例えば、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
シランカップリング剤は、2種以上混合して使用してもよい。例えば、アミノ基を有するシランカップリング剤と他のシランカップリング剤とを併用してもよい。この他のシランカップリング剤としては、例えば、ビニルトリメトキシシラン、3−メタクリルオキシプロピル−トリス(2−メトキシエトキシ)シラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−クロロプロピルトリメトキシシラン等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
表面処理剤による表面処理方法は、公知の方法であればいかなる方法でもよく、乾式法又は湿式法のいずれでもよい。
表面処理剤の処理量は、例えば、無機粒子に対して0.5質量%以上10質量%以下が好ましい。
ここで、下引層は、無機粒子と共に電子受容性化合物(アクセプター化合物)を含有することが、電気特性の長期安定性、キャリアブロック性が高まる観点からよい。
電子受容性化合物としては、例えば、クロラニル、ブロモアニル等のキノン系化合物;テトラシアノキノジメタン系化合物;2,4,7−トリニトロフルオレノン、2,4,5,7−テトラニトロ−9−フルオレノン等のフルオレノン化合物;2−(4−ビフェニル)−5−(4−t−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール、2,5−ビス(4−ナフチル)−1,3,4−オキサジアゾール、2,5−ビス(4−ジエチルアミノフェニル)−1,3,4オキサジアゾール等のオキサジアゾール系化合物;キサントン系化合物;チオフェン化合物;3,3’,5,5’テトラ−t−ブチルジフェノキノン等のジフェノキノン化合物;等の電子輸送性物質等が挙げられる。
特に、電子受容性化合物としては、アントラキノン構造を有する化合物が好ましい。アントラキノン構造を有する化合物としては、例えば、ヒドロキシアントラキノン化合物、アミノアントラキノン化合物、アミノヒドロキシアントラキノン化合物等が好ましく、具体的には、例えば、アントラキノン、アリザリン、キニザリン、アントラルフィン、プルプリン等が好ましい。
特に、電子受容性化合物としては、アントラキノン構造を有する化合物が好ましい。アントラキノン構造を有する化合物としては、例えば、ヒドロキシアントラキノン化合物、アミノアントラキノン化合物、アミノヒドロキシアントラキノン化合物等が好ましく、具体的には、例えば、アントラキノン、アリザリン、キニザリン、アントラルフィン、プルプリン等が好ましい。
電子受容性化合物は、下引層中に無機粒子と共に分散して含まれていてもよいし、無機粒子の表面に付着した状態で含まれていてもよい。
電子受容性化合物を無機粒子の表面に付着させる方法としては、例えば、乾式法、又は、湿式法が挙げられる。
乾式法は、例えば、無機粒子をせん断力の大きなミキサ等で攪拌しながら、直接又は有機溶媒に溶解させた電子受容性化合物を滴下、乾燥空気や窒素ガスとともに噴霧させて、電子受容性化合物を無機粒子の表面に付着する方法である。電子受容性化合物の滴下又は噴霧するときは、溶剤の沸点以下の温度で行うことがよい。電子受容性化合物を滴下又は噴霧した後、更に100℃以上で焼き付けを行ってもよい。焼き付けは電子写真特性が得られる温度、時間であれば特に制限されない。
湿式法は、例えば、攪拌、超音波、サンドミル、アトライター、ボールミル等により、無機粒子を溶剤中に分散しつつ、電子受容性化合物を添加し、攪拌又は分散した後、溶剤除去して、電子受容性化合物を無機粒子の表面に付着する方法である。溶剤除去方法は、例えば、ろ過又は蒸留により留去される。溶剤除去後には、更に100℃以上で焼き付けを行ってもよい。焼き付けは電子写真特性が得られる温度、時間であれば特に限定されない。湿式法においては、電子受容性化合物を添加する前に無機粒子の含有水分を除去してもよく、その例として溶剤中で攪拌加熱しながら除去する方法、溶剤と共沸させて除去する方法が挙げられる。
なお、電子受容性化合物の付着は、表面処理剤による表面処理を無機粒子に施す前又は後に行ってよく、電子受容性化合物の付着と表面処理剤による表面処理と同時に行ってもよい。
電子受容性化合物の含有量は、例えば、無機粒子に対して0.01質量%以上20質量%以下がよく、好ましくは0.01質量%以上10質量%以下である。
下引層に用いる結着樹脂としては、例えば、アセタール樹脂(例えばポリビニルブチラール等)、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、カゼイン樹脂、ポリアミド樹脂、セルロース樹脂、ゼラチン、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸樹脂、シリコーン樹脂、シリコーン−アルキッド樹脂、尿素樹脂、フェノール樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂等の公知の高分子化合物;ジルコニウムキレート化合物;チタニウムキレート化合物;アルミニウムキレート化合物;チタニウムアルコキシド化合物;有機チタニウム化合物;シランカップリング剤等の公知の材料が挙げられる。
下引層に用いる結着樹脂としては、例えば、電荷輸送性基を有する電荷輸送性樹脂、導電性樹脂(例えばポリアニリン等)等も挙げられる。
下引層に用いる結着樹脂としては、例えば、電荷輸送性基を有する電荷輸送性樹脂、導電性樹脂(例えばポリアニリン等)等も挙げられる。
これらの中でも、下引層に用いる結着樹脂としては、上層の塗布溶剤に不溶な樹脂が好適であり、特に、尿素樹脂、フェノール樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂;ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂及びポリビニルアセタール樹脂からなる群から選択される少なくとも1種の樹脂と硬化剤との反応により得られる樹脂が好適である。
これら結着樹脂を2種以上組み合わせて使用する場合には、その混合割合は、必要に応じて設定される。
これら結着樹脂を2種以上組み合わせて使用する場合には、その混合割合は、必要に応じて設定される。
下引層には、電気特性向上、環境安定性向上、画質向上のために種々の添加剤を含んでいてもよい。
添加剤としては、多環縮合系、アゾ系等の電子輸送性顔料、ジルコニウムキレート化合物、チタニウムキレート化合物、アルミニウムキレート化合物、チタニウムアルコキシド化合物、有機チタニウム化合物、シランカップリング剤等の公知の材料が挙げられる。シランカップリング剤は前述のように無機粒子の表面処理に用いられるが、添加剤として更に下引層に添加してもよい。
添加剤としては、多環縮合系、アゾ系等の電子輸送性顔料、ジルコニウムキレート化合物、チタニウムキレート化合物、アルミニウムキレート化合物、チタニウムアルコキシド化合物、有機チタニウム化合物、シランカップリング剤等の公知の材料が挙げられる。シランカップリング剤は前述のように無機粒子の表面処理に用いられるが、添加剤として更に下引層に添加してもよい。
添加剤としてのシランカップリング剤としては、例えば、ビニルトリメトキシシラン、3−メタクリルオキシプロピル−トリス(2−メトキシエトキシ)シラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−クロロプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。
ジルコニウムキレート化合物としては、例えば、ジルコニウムブトキシド、ジルコニウムアセト酢酸エチル、ジルコニウムトリエタノールアミン、アセチルアセトネートジルコニウムブトキシド、アセト酢酸エチルジルコニウムブトキシド、ジルコニウムアセテート、ジルコニウムオキサレート、ジルコニウムラクテート、ジルコニウムホスホネート、オクタン酸ジルコニウム、ナフテン酸ジルコニウム、ラウリン酸ジルコニウム、ステアリン酸ジルコニウム、イソステアリン酸ジルコニウム、メタクリレートジルコニウムブトキシド、ステアレートジルコニウムブトキシド、イソステアレートジルコニウムブトキシド等が挙げられる。
チタニウムキレート化合物としては、例えば、テトライソプロピルチタネート、テトラノルマルブチルチタネート、ブチルチタネートダイマー、テトラ(2−エチルヘキシル)チタネート、チタンアセチルアセトネート、ポリチタンアセチルアセトネート、チタンオクチレングリコレート、チタンラクテートアンモニウム塩、チタンラクテート、チタンラクテートエチルエステル、チタントリエタノールアミネート、ポリヒドロキシチタンステアレート等が挙げられる。
アルミニウムキレート化合物としては、例えば、アルミニウムイソプロピレート、モノブトキシアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムブチレート、ジエチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムトリス(エチルアセトアセテート)等が挙げられる。
これらの添加剤は、単独で、又は複数の化合物の混合物若しくは重縮合物として用いてもよい。
下引層は、ビッカース硬度が35以上であることがよい。
下引層の表面粗さ(十点平均粗さ)は、モアレ像抑制のために、使用される露光用レーザ波長λの1/(4n)(nは上層の屈折率)から1/2までに調整されていることがよい。
表面粗さ調整のために下引層中に樹脂粒子等を添加してもよい。樹脂粒子としてはシリコーン樹脂粒子、架橋型ポリメタクリル酸メチル樹脂粒子等が挙げられる。また、表面粗さ調整のために下引層の表面を研磨してもよい。研磨方法としては、バフ研磨、サンドブラスト処理、湿式ホーニング、研削処理等が挙げられる。
下引層の表面粗さ(十点平均粗さ)は、モアレ像抑制のために、使用される露光用レーザ波長λの1/(4n)(nは上層の屈折率)から1/2までに調整されていることがよい。
表面粗さ調整のために下引層中に樹脂粒子等を添加してもよい。樹脂粒子としてはシリコーン樹脂粒子、架橋型ポリメタクリル酸メチル樹脂粒子等が挙げられる。また、表面粗さ調整のために下引層の表面を研磨してもよい。研磨方法としては、バフ研磨、サンドブラスト処理、湿式ホーニング、研削処理等が挙げられる。
下引層の形成は、特に制限はなく、周知の形成方法が利用されるが、例えば、上記成分を溶剤に加えた下引層形成用塗布液の塗膜を形成し、当該塗膜を乾燥し、必要に応じて加熱することで行う。
下引層形成用塗布液を調製するための溶剤としては、公知の有機溶剤、例えば、アルコール系溶剤、芳香族炭化水素溶剤、ハロゲン化炭化水素溶剤、ケトン系溶剤、ケトンアルコール系溶剤、エーテル系溶剤、エステル系溶剤等が挙げられる。
これらの溶剤として具体的には、例えば、メタノール、エタノール、n−プロパノール、iso−プロパノール、n−ブタノール、ベンジルアルコール、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸n−ブチル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、メチレンクロライド、クロロホルム、クロロベンゼン、トルエン等の通常の有機溶剤が挙げられる。
これらの溶剤として具体的には、例えば、メタノール、エタノール、n−プロパノール、iso−プロパノール、n−ブタノール、ベンジルアルコール、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸n−ブチル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、メチレンクロライド、クロロホルム、クロロベンゼン、トルエン等の通常の有機溶剤が挙げられる。
下引層形成用塗布液を調製するときの無機粒子の分散方法としては、例えば、ロールミル、ボールミル、振動ボールミル、アトライター、サンドミル、コロイドミル、ペイントシェーカー等の公知の方法が挙げられる。
下引層形成用塗布液を導電性基体上に塗布する方法としては、例えば、ブレード塗布法、ワイヤーバー塗布法、スプレー塗布法、浸漬塗布法、ビード塗布法、エアーナイフ塗布法、カーテン塗布法等の通常の方法が挙げられる。
下引層の膜厚は、例えば、好ましくは15μm以上、より好ましくは20μm以上50μm以下の範囲内に設定される。
(中間層)
図示は省略するが、下引層と感光層との間に中間層をさらに設けてもよい。
中間層は、例えば、樹脂を含む層である。中間層に用いる樹脂としては、例えば、アセタール樹脂(例えばポリビニルブチラール等)、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、カゼイン樹脂、ポリアミド樹脂、セルロース樹脂、ゼラチン、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸樹脂、シリコーン樹脂、シリコーン−アルキッド樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂等の高分子化合物が挙げられる。
中間層は、有機金属化合物を含む層であってもよい。中間層に用いる有機金属化合物としては、ジルコニウム、チタニウム、アルミニウム、マンガン、ケイ素等の金属原子を含有する有機金属化合物等が挙げられる。
これらの中間層に用いる化合物は、単独で又は複数の化合物の混合物若しくは重縮合物として用いてもよい。
図示は省略するが、下引層と感光層との間に中間層をさらに設けてもよい。
中間層は、例えば、樹脂を含む層である。中間層に用いる樹脂としては、例えば、アセタール樹脂(例えばポリビニルブチラール等)、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、カゼイン樹脂、ポリアミド樹脂、セルロース樹脂、ゼラチン、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸樹脂、シリコーン樹脂、シリコーン−アルキッド樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂等の高分子化合物が挙げられる。
中間層は、有機金属化合物を含む層であってもよい。中間層に用いる有機金属化合物としては、ジルコニウム、チタニウム、アルミニウム、マンガン、ケイ素等の金属原子を含有する有機金属化合物等が挙げられる。
これらの中間層に用いる化合物は、単独で又は複数の化合物の混合物若しくは重縮合物として用いてもよい。
これらの中でも、中間層は、ジルコニウム原子又はケイ素原子を含有する有機金属化合物を含む層であることが好ましい。
中間層の形成は、特に制限はなく、周知の形成方法が利用されるが、例えば、上記成分を溶剤に加えた中間層形成用塗布液の塗膜を形成し、当該塗膜を乾燥、必要に応じて加熱することで行う。
中間層を形成する塗布方法としては、浸漬塗布法、突き上げ塗布法、ワイヤーバー塗布法、スプレー塗布法、ブレード塗布法、ナイフ塗布法、カーテン塗布法等の通常の方法が用いられる。
中間層を形成する塗布方法としては、浸漬塗布法、突き上げ塗布法、ワイヤーバー塗布法、スプレー塗布法、ブレード塗布法、ナイフ塗布法、カーテン塗布法等の通常の方法が用いられる。
中間層の膜厚は、例えば、好ましくは0.1μm以上3μm以下の範囲に設定される。なお、中間層を下引層として使用してもよい。
(電荷発生層)
電荷発生層は、例えば、電荷発生材料と結着樹脂とを含む層である。また、電荷発生層は、電荷発生材料の蒸着層であってもよい。電荷発生材料の蒸着層は、LED(Light Emitting Diode)、有機EL(Electro−Luminescence)イメージアレー等の非干渉性光源を用いる場合に好適である。
電荷発生層は、例えば、電荷発生材料と結着樹脂とを含む層である。また、電荷発生層は、電荷発生材料の蒸着層であってもよい。電荷発生材料の蒸着層は、LED(Light Emitting Diode)、有機EL(Electro−Luminescence)イメージアレー等の非干渉性光源を用いる場合に好適である。
電荷発生材料としては、ビスアゾ、トリスアゾ等のアゾ顔料;ジブロモアントアントロン等の縮環芳香族顔料;ペリレン顔料;ピロロピロール顔料;フタロシアニン顔料;酸化亜鉛;三方晶系セレン等が挙げられる。
これらの中でも、近赤外域のレーザ露光に対応させるためには、電荷発生材料としては、金属フタロシアニン顔料、又は無金属フタロシアニン顔料を用いることが好ましい。具体的には、例えば、特開平5−263007号公報、特開平5−279591号公報等に開示されたヒドロキシガリウムフタロシアニン;特開平5−98181号公報等に開示されたクロロガリウムフタロシアニン;特開平5−140472号公報、特開平5−140473号公報等に開示されたジクロロスズフタロシアニン;特開平4−189873号公報等に開示されたチタニルフタロシアニンがより好ましい。
一方、近紫外域のレーザ露光に対応させるためには、電荷発生材料としては、ジブロモアントアントロン等の縮環芳香族顔料;チオインジゴ系顔料;ポルフィラジン化合物;酸化亜鉛;三方晶系セレン;特開2004−78147号公報、特開2005−181992号公報に開示されたビスアゾ顔料等が好ましい。
450nm以上780nm以下に発光の中心波長があるLED,有機ELイメージアレー等の非干渉性光源を用いる場合にも、上記電荷発生材料を用いてもよいが、解像度の観点より、感光層を20μm以下の薄膜で用いるときには、感光層中の電界強度が高くなり、基体からの電荷注入による帯電低下、いわゆる黒点と呼ばれる画像欠陥を生じやすくなる。これは、三方晶系セレン、フタロシアニン顔料等のp−型半導体で暗電流を生じやすい電荷発生材料を用いたときに顕著となる。
これに対し、電荷発生材料として、縮環芳香族顔料、ペリレン顔料、アゾ顔料等のn−型半導体を用いた場合、暗電流を生じ難く、薄膜にしても黒点と呼ばれる画像欠陥を抑制し得る。n−型の電荷発生材料としては、例えば、特開2012−155282号公報の段落[0288]〜[0291]に記載された化合物(CG−1)〜(CG−27)が挙げられるがこれに限られるものではない。
なお、n−型の判定は、通常使用されるタイムオブフライト法を用い、流れる光電流の極性によって判定され、正孔よりも電子をキャリアとして流しやすいものをn−型とする。
なお、n−型の判定は、通常使用されるタイムオブフライト法を用い、流れる光電流の極性によって判定され、正孔よりも電子をキャリアとして流しやすいものをn−型とする。
電荷発生層に用いる結着樹脂としては、広範な絶縁性樹脂から選択され、また、結着樹脂としては、ポリ−N−ビニルカルバゾール、ポリビニルアントラセン、ポリビニルピレン、ポリシラン等の有機光導電性ポリマーから選択してもよい。
結着樹脂としては、例えば、ポリビニルブチラール樹脂、ポリアリレート樹脂(ビスフェノール類と芳香族2価カルボン酸の重縮合体等)、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、フェノキシ樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、ポリビニルピリジン樹脂、セルロース樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、カゼイン、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルピロリドン樹脂等が挙げられる。ここで、「絶縁性」とは、体積抵抗率が1013Ωcm以上であることをいう。
これらの結着樹脂は1種を単独で又は2種以上を混合して用いられる。
結着樹脂としては、例えば、ポリビニルブチラール樹脂、ポリアリレート樹脂(ビスフェノール類と芳香族2価カルボン酸の重縮合体等)、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、フェノキシ樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、ポリビニルピリジン樹脂、セルロース樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、カゼイン、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルピロリドン樹脂等が挙げられる。ここで、「絶縁性」とは、体積抵抗率が1013Ωcm以上であることをいう。
これらの結着樹脂は1種を単独で又は2種以上を混合して用いられる。
なお、電荷発生材料と結着樹脂の配合比は、質量比で10:1から1:10までの範囲内であることが好ましい。
電荷発生層には、その他、周知の添加剤が含まれていてもよい。
電荷発生層の形成は、特に制限はなく、周知の形成方法が利用されるが、例えば、上記成分を溶剤に加えた電荷発生層形成用塗布液の塗膜を形成し、当該塗膜を乾燥し、必要に応じて加熱することで行う。なお、電荷発生層の形成は、電荷発生材料の蒸着により行ってもよい。電荷発生層の蒸着による形成は、特に、電荷発生材料として縮環芳香族顔料、ペリレン顔料を利用する場合に好適である。
電荷発生層形成用塗布液を調製するための溶剤としては、メタノール、エタノール、n−プロパノール、n−ブタノール、ベンジルアルコール、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、酢酸n−ブチル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、メチレンクロライド、クロロホルム、クロロベンゼン、トルエン等が挙げられる。これら溶剤は、1種を単独で又は2種以上を混合して用いる。
電荷発生層形成用塗布液中に粒子(例えば電荷発生材料)を分散させる方法としては、例えば、ボールミル、振動ボールミル、アトライター、サンドミル、横型サンドミル等のメディア分散機や、攪拌、超音波分散機、ロールミル、高圧ホモジナイザー等のメディアレス分散機が利用される。高圧ホモジナイザーとしては、例えば、高圧状態で分散液を液−液衝突や液−壁衝突させて分散する衝突方式や、高圧状態で微細な流路を貫通させて分散する貫通方式等が挙げられる。
なお、この分散の際、電荷発生層形成用塗布液中の電荷発生材料の平均粒径を0.5μm以下、好ましくは0.3μm以下、更に好ましくは0.15μm以下にすることが有効である。
なお、この分散の際、電荷発生層形成用塗布液中の電荷発生材料の平均粒径を0.5μm以下、好ましくは0.3μm以下、更に好ましくは0.15μm以下にすることが有効である。
電荷発生層形成用塗布液を下引層上(又は中間層上)に塗布する方法としては、例えばブレード塗布法、ワイヤーバー塗布法、スプレー塗布法、浸漬塗布法、ビード塗布法、エアーナイフ塗布法、カーテン塗布法等の通常の方法が挙げられる。
電荷発生層の膜厚は、例えば、好ましくは0.1μm以上5.0μm以下、より好ましくは0.2μm以上2.0μm以下の範囲内に設定される。
(電荷輸送層)
電荷輸送層は、例えば、電荷輸送材料と結着樹脂とを含む層である。電荷輸送層は、高分子電荷輸送材料を含む層であってもよい。
電荷輸送層は、例えば、電荷輸送材料と結着樹脂とを含む層である。電荷輸送層は、高分子電荷輸送材料を含む層であってもよい。
電荷輸送材料としては、p−ベンゾキノン、クロラニル、ブロマニル、アントラキノン等のキノン系化合物;テトラシアノキノジメタン系化合物;2,4,7−トリニトロフルオレノン等のフルオレノン化合物;キサントン系化合物;ベンゾフェノン系化合物;シアノビニル系化合物;エチレン系化合物等の電子輸送性化合物が挙げられる。電荷輸送材料としては、トリアリールアミン系化合物、ベンジジン系化合物、アリールアルカン系化合物、アリール置換エチレン系化合物、スチルベン系化合物、アントラセン系化合物、ヒドラゾン系化合物等の正孔輸送性化合物も挙げられる。これらの電荷輸送材料は1種を単独で又は2種以上で用いられるが、これらに限定されるものではない。
電荷輸送材料としては、電荷移動度の観点から、下記構造式(a−1)で示されるトリアリールアミン誘導体、及び下記構造式(a−2)で示されるベンジジン誘導体が好ましい。
構造式(a−1)中、ArT1、ArT2、及びArT3は、各々独立に置換若しくは無置換のアリール基、−C6H4−C(RT4)=C(RT5)(RT6)、又は−C6H4−CH=CH−CH=C(RT7)(RT8)を示す。RT4、RT5、RT6、RT7、及びRT8は各々独立に水素原子、置換若しくは無置換のアルキル基、又は置換若しくは無置換のアリール基を示す。
上記各基の置換基としては、ハロゲン原子、炭素数1以上5以下のアルキル基、炭素数1以上5以下のアルコキシ基が挙げられる。また、上記各基の置換基としては、炭素数1以上3以下のアルキル基で置換された置換アミノ基も挙げられる。
上記各基の置換基としては、ハロゲン原子、炭素数1以上5以下のアルキル基、炭素数1以上5以下のアルコキシ基が挙げられる。また、上記各基の置換基としては、炭素数1以上3以下のアルキル基で置換された置換アミノ基も挙げられる。
構造式(a−2)中、RT91及びRT92は各々独立に水素原子、ハロゲン原子、炭素数1以上5以下のアルキル基、又は炭素数1以上5以下のアルコキシ基を示す。RT101、RT102、RT111及びRT112は各々独立に、ハロゲン原子、炭素数1以上5以下のアルキル基、炭素数1以上5以下のアルコキシ基、炭素数1以上2以下のアルキル基で置換されたアミノ基、置換若しくは無置換のアリール基、−C(RT12)=C(RT13)(RT14)、又は−CH=CH−CH=C(RT15)(RT16)を示し、RT12、RT13、RT14、RT15及びRT16は各々独立に水素原子、置換若しくは無置換のアルキル基、又は置換若しくは無置換のアリール基を表す。Tm1、Tm2、Tn1及びTn2は各々独立に0以上2以下の整数を示す。
上記各基の置換基としては、ハロゲン原子、炭素数1以上5以下のアルキル基、炭素数1以上5以下のアルコキシ基が挙げられる。また、上記各基の置換基としては、炭素数1以上3以下のアルキル基で置換された置換アミノ基も挙げられる。
上記各基の置換基としては、ハロゲン原子、炭素数1以上5以下のアルキル基、炭素数1以上5以下のアルコキシ基が挙げられる。また、上記各基の置換基としては、炭素数1以上3以下のアルキル基で置換された置換アミノ基も挙げられる。
ここで、構造式(a−1)で示されるトリアリールアミン誘導体、及び前記構造式(a−2)で示されるベンジジン誘導体のうち、特に、「−C6H4−CH=CH−CH=C(RT7)(RT8)」を有するトリアリールアミン誘導体、及び「−CH=CH−CH=C(RT15)(RT16)」を有するベンジジン誘導体が、電荷移動度の観点で好ましい。
高分子電荷輸送材料としては、ポリ−N−ビニルカルバゾール、ポリシラン等の電荷輸送性を有する公知のものが用いられる。特に、特開平8−176293号公報、特開平8−208820号公報等に開示されているポリエステル系の高分子電荷輸送材は特に好ましい。なお、高分子電荷輸送材料は、単独で使用してよいが、結着樹脂と併用してもよい。
電荷輸送層に用いる結着樹脂は、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアリレート樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、塩化ビニリデン−アクリロニトリル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体、シリコーン樹脂、シリコーンアルキッド樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、スチレン−アルキッド樹脂、ポリ−N−ビニルカルバゾール、ポリシラン等が挙げられる。これらの中でも、結着樹脂としては、ポリカーボネート樹脂又はポリアリレート樹脂が好適である。これらの結着樹脂は1種を単独で又は2種以上で用いる。
なお、電荷輸送材料と結着樹脂との配合比は、質量比で10:1から1:5までが好ましい。
なお、電荷輸送材料と結着樹脂との配合比は、質量比で10:1から1:5までが好ましい。
電荷輸送層には、その他、周知の添加剤が含まれていてもよい。
電荷輸送層の形成は、特に制限はなく、周知の形成方法が利用されるが、例えば、上記成分を溶剤に加えた電荷輸送層形成用塗布液の塗膜を形成し、当該塗膜を乾燥、必要に応じて加熱することで行う。
電荷輸送層形成用塗布液を調製するための溶剤としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、クロロベンゼン等の芳香族炭化水素類;アセトン、2−ブタノン等のケトン類;塩化メチレン、クロロホルム、塩化エチレン等のハロゲン化脂肪族炭化水素類;テトラヒドロフラン、エチルエーテル等の環状又は直鎖状のエーテル類等の通常の有機溶剤が挙げられる。これら溶剤は、単独で又は2種以上混合して用いる。
電荷輸送層形成用塗布液を電荷発生層の上に塗布する際の塗布方法としては、ブレード塗布法、ワイヤーバー塗布法、スプレー塗布法、浸漬塗布法、ビード塗布法、エアーナイフ塗布法、カーテン塗布法等の通常の方法が挙げられる。
電荷輸送層の膜厚は、例えば、好ましくは5μm以上50μm以下、より好ましくは10μm以上30μm以下の範囲内に設定される。
(保護層)
保護層は、必要に応じて感光層上に設けられる。保護層は、例えば、帯電時の感光層の化学的変化を防止したり、感光層の機械的強度をさらに改善する目的で設けられる。
そのため、保護層は、硬化膜(架橋膜)で構成された層を適用することがよい。これら層としては、例えば、下記1)又は2)に示す層が挙げられる。
保護層は、必要に応じて感光層上に設けられる。保護層は、例えば、帯電時の感光層の化学的変化を防止したり、感光層の機械的強度をさらに改善する目的で設けられる。
そのため、保護層は、硬化膜(架橋膜)で構成された層を適用することがよい。これら層としては、例えば、下記1)又は2)に示す層が挙げられる。
1)反応性基及び電荷輸送性骨格を同一分子内に有する反応性基含有電荷輸送材料を含む組成物の硬化膜で構成された層(つまり当該反応性基含有電荷輸送材料の重合体又は架橋体を含む層)
2)非反応性の電荷輸送材料と、電荷輸送性骨格を有さず、反応性基を有する反応性基含有非電荷輸送材料と、を含む組成物の硬化膜で構成された層(つまり、非反応性の電荷輸送材料と、当該反応性基含有非電荷輸送材料の重合体又は架橋体と、を含む層)
2)非反応性の電荷輸送材料と、電荷輸送性骨格を有さず、反応性基を有する反応性基含有非電荷輸送材料と、を含む組成物の硬化膜で構成された層(つまり、非反応性の電荷輸送材料と、当該反応性基含有非電荷輸送材料の重合体又は架橋体と、を含む層)
反応性基含有電荷輸送材料の反応性基としては、連鎖重合性基、エポキシ基、−OH、−OR[但し、Rはアルキル基を示す]、−NH2、−SH、−COOH、−SiRQ1 3−Qn(ORQ2)Qn[但し、RQ1は水素原子、アルキル基、又は置換若しくは無置換のアリール基を表し、RQ2は水素原子、アルキル基、トリアルキルシリル基を表す。Qnは1〜3の整数を表す]等の周知の反応性基が挙げられる。
連鎖重合性基としては、ラジカル重合しうる官能基であれば特に限定されるものではなく、例えば、少なくとも炭素二重結合を含有する基を有する官能基である。具体的には、ビニル基、ビニルエーテル基、ビニルチオエーテル基、スチリル基(ビニルフェニル基)、アクリロイル基、メタクリロイル基、及びそれらの誘導体から選択される少なくとも一つを含有する基等が挙げられる。なかでも、その反応性に優れることから、連鎖重合性基としては、ビニル基、スチリル基(ビニルフェニル基)、アクリロイル基、メタクリロイル基、及びそれらの誘導体から選択される少なくとも一つを含有する基であることが好ましい。
反応性基含有電荷輸送材料の電荷輸送性骨格としては、電子写真感光体における公知の構造であれば特に限定されるものではなく、例えば、トリアリールアミン系化合物、ベンジジン系化合物、ヒドラゾン系化合物等の含窒素の正孔輸送性化合物に由来する骨格であって、窒素原子と共役している構造が挙げられる。これらの中でも、トリアリールアミン骨格が好ましい。
これら反応性基及び電荷輸送性骨格を有する反応性基含有電荷輸送材料、非反応性の電荷輸送材料、反応性基含有非電荷輸送材料は、周知の材料から選択すればよい。
保護層には、その他、周知の添加剤が含まれていてもよい。
保護層の形成は、特に制限はなく、周知の形成方法が利用されるが、例えば、上記成分を溶剤に加えた保護層形成用塗布液の塗膜を形成し、当該塗膜を乾燥し、必要に応じて加熱等の硬化処理することで行う。
保護層形成用塗布液を調製するための溶剤としては、トルエン、キシレン等の芳香族系溶剤;メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶剤;酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル系溶剤;テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル系溶剤;エチレングリコールモノメチルエーテル等のセロソルブ系溶剤;イソプロピルアルコール、ブタノール等のアルコール系溶剤等が挙げられる。これら溶剤は、単独で又は2種以上混合して用いる。
なお、保護層形成用塗布液は、無溶剤の塗布液であってもよい。
なお、保護層形成用塗布液は、無溶剤の塗布液であってもよい。
保護層形成用塗布液を感光層(例えば電荷輸送層)上に塗布する方法としては、浸漬塗布法、突き上げ塗布法、ワイヤーバー塗布法、スプレー塗布法、ブレード塗布法、ナイフ塗布法、カーテン塗布法等の通常の方法が挙げられる。
保護層の膜厚は、例えば、好ましくは1μm以上20μm以下、より好ましくは2μm以上10μm以下の範囲内に設定される。
(単層型感光層)
単層型感光層(電荷発生/電荷輸送層)は、例えば、電荷発生材料と電荷輸送材料と、必要に応じて、結着樹脂、及びその他周知の添加剤と、を含む層である。なお、これら材料は、電荷発生層及び電荷輸送層で説明した材料と同様である。
そして、単層型感光層中、電荷発生材料の含有量は、全固形分に対して0.1質量%以上10質量%以下がよく、好ましくは0.8質量%以上5質量%以下である。また、単層型感光層中、電荷輸送材料の含有量は、全固形分に対して5質量%以上50質量%以下がよい。
単層型感光層の形成方法は、電荷発生層や電荷輸送層の形成方法と同様である。
単層型感光層の膜厚は、例えば、5μm以上50μm以下がよく、好ましくは10μm以上40μm以下である。
単層型感光層(電荷発生/電荷輸送層)は、例えば、電荷発生材料と電荷輸送材料と、必要に応じて、結着樹脂、及びその他周知の添加剤と、を含む層である。なお、これら材料は、電荷発生層及び電荷輸送層で説明した材料と同様である。
そして、単層型感光層中、電荷発生材料の含有量は、全固形分に対して0.1質量%以上10質量%以下がよく、好ましくは0.8質量%以上5質量%以下である。また、単層型感光層中、電荷輸送材料の含有量は、全固形分に対して5質量%以上50質量%以下がよい。
単層型感光層の形成方法は、電荷発生層や電荷輸送層の形成方法と同様である。
単層型感光層の膜厚は、例えば、5μm以上50μm以下がよく、好ましくは10μm以上40μm以下である。
[画像形成装置(及びプロセスカートリッジ)]
本実施形態に係る画像形成装置は、電子写真感光体と、電子写真感光体の表面を帯電する帯電手段と、帯電した電子写真感光体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、トナーを含む現像剤により電子写真感光体の表面に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、トナー像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、を備える。そして、電子写真感光体として、上記本実施形態に係る電子写真感光体が適用される。
本実施形態に係る画像形成装置は、電子写真感光体と、電子写真感光体の表面を帯電する帯電手段と、帯電した電子写真感光体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、トナーを含む現像剤により電子写真感光体の表面に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、トナー像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、を備える。そして、電子写真感光体として、上記本実施形態に係る電子写真感光体が適用される。
本実施形態に係る画像形成装置は、記録媒体の表面に転写されたトナー像を定着する定着手段を備える装置;電子写真感光体の表面に形成されたトナー像を直接記録媒体に転写する直接転写方式の装置;電子写真感光体の表面に形成されたトナー像を中間転写体の表面に一次転写し、中間転写体の表面に転写されたトナー像を記録媒体の表面に二次転写する中間転写方式の装置;トナー像の転写後、帯電前の電子写真感光体の表面をクリーニングするクリーニング手段を備えた装置;トナー像の転写後、帯電前に電子写真感光体の表面に除電光を照射して除電する除電手段を備える装置;電子写真感光体の温度を上昇させ、相対温度を低減させるための電子写真感光体加熱部材を備える装置等の周知の画像形成装置が適用される。
中間転写方式の装置の場合、転写手段は、例えば、表面にトナー像が転写される中間転写体と、電子写真感光体の表面に形成されたトナー像を中間転写体の表面に一次転写する一次転写手段と、中間転写体の表面に転写されたトナー像を記録媒体の表面に二次転写する二次転写手段と、を有する構成が適用される。
本実施形態に係る画像形成装置は、乾式現像方式の画像形成装置、湿式現像方式(液体現像剤を利用した現像方式)の画像形成装置のいずれであってもよい。
なお、本実施形態に係る画像形成装置において、例えば、電子写真感光体を備える部分が、画像形成装置に対して着脱されるカートリッジ構造(プロセスカートリッジ)であってもよい。プロセスカートリッジとしては、例えば、本実施形態に係る電子写真感光体を備えるプロセスカートリッジが好適に用いられる。なお、プロセスカートリッジには、電子写真感光体以外に、例えば、帯電手段、静電潜像形成手段、現像手段、転写手段からなる群から選択される少なくとも一つを備えてもよい。
以下、本実施形態に係る画像形成装置の一例を示すが、これに限定されるわけではない。なお、図に示す主要部を説明し、その他はその説明を省略する。
図2は、本実施形態に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
本実施形態に係る画像形成装置100は、図2に示すように、電子写真感光体7を備えるプロセスカートリッジ300と、露光装置9(静電潜像形成手段の一例)と、転写装置40(一次転写装置)と、中間転写体50とを備える。なお、画像形成装置100において、露光装置9はプロセスカートリッジ300の開口部から電子写真感光体7に露光し得る位置に配置されており、転写装置40は中間転写体50を介して電子写真感光体7に対向する位置に配置されており、中間転写体50はその一部が電子写真感光体7に接触して配置されている。図示しないが、中間転写体50に転写されたトナー像を記録媒体(例えば用紙)に転写する二次転写装置も有している。なお、中間転写体50、転写装置40(一次転写装置)、及び二次転写装置(不図示)が転写手段の一例に相当する。
本実施形態に係る画像形成装置100は、図2に示すように、電子写真感光体7を備えるプロセスカートリッジ300と、露光装置9(静電潜像形成手段の一例)と、転写装置40(一次転写装置)と、中間転写体50とを備える。なお、画像形成装置100において、露光装置9はプロセスカートリッジ300の開口部から電子写真感光体7に露光し得る位置に配置されており、転写装置40は中間転写体50を介して電子写真感光体7に対向する位置に配置されており、中間転写体50はその一部が電子写真感光体7に接触して配置されている。図示しないが、中間転写体50に転写されたトナー像を記録媒体(例えば用紙)に転写する二次転写装置も有している。なお、中間転写体50、転写装置40(一次転写装置)、及び二次転写装置(不図示)が転写手段の一例に相当する。
図2におけるプロセスカートリッジ300は、ハウジング内に、電子写真感光体7、帯電装置8(帯電手段の一例)、現像装置11(現像手段の一例)、及びクリーニング装置13(クリーニング手段の一例)を一体に支持している。クリーニング装置13は、クリーニングブレード(クリーニング部材の一例)131を有しており、クリーニングブレード131は、電子写真感光体7の表面に接触するように配置されている。なお、クリーニング部材は、クリーニングブレード131の態様ではなく、導電性又は絶縁性の繊維状部材であってもよく、これを単独で、又はクリーニングブレード131と併用してもよい。
なお、図2には、画像形成装置として、潤滑材14を電子写真感光体7の表面に供給する繊維状部材132(ロール状)、及び、クリーニングを補助する繊維状部材133(平ブラシ状)を備えた例を示してあるが、これらは必要に応じて配置される。
以下、本実施形態に係る画像形成装置の各構成について説明する。
−帯電装置−
帯電装置8としては、例えば、導電性又は半導電性の帯電ローラ、帯電ブラシ、帯電フィルム、帯電ゴムブレード、帯電チューブ等を用いた接触型帯電器が使用される。また、非接触方式のローラ帯電器、コロナ放電を利用したスコロトロン帯電器やコロトロン帯電器等のそれ自体公知の帯電器等も使用される。
帯電装置8としては、例えば、導電性又は半導電性の帯電ローラ、帯電ブラシ、帯電フィルム、帯電ゴムブレード、帯電チューブ等を用いた接触型帯電器が使用される。また、非接触方式のローラ帯電器、コロナ放電を利用したスコロトロン帯電器やコロトロン帯電器等のそれ自体公知の帯電器等も使用される。
−露光装置−
露光装置9としては、例えば、電子写真感光体7表面に、半導体レーザ光、LED光、液晶シャッタ光等の光を、定められた像様に露光する光学系機器等が挙げられる。光源の波長は電子写真感光体の分光感度領域内とする。半導体レーザの波長としては、780nm付近に発振波長を有する近赤外が主流である。しかし、この波長に限定されず、600nm台の発振波長レーザや青色レーザとして400nm以上450nm以下に発振波長を有するレーザも利用してもよい。また、カラー画像形成のためにはマルチビームを出力し得るタイプの面発光型のレーザ光源も有効である。
露光装置9としては、例えば、電子写真感光体7表面に、半導体レーザ光、LED光、液晶シャッタ光等の光を、定められた像様に露光する光学系機器等が挙げられる。光源の波長は電子写真感光体の分光感度領域内とする。半導体レーザの波長としては、780nm付近に発振波長を有する近赤外が主流である。しかし、この波長に限定されず、600nm台の発振波長レーザや青色レーザとして400nm以上450nm以下に発振波長を有するレーザも利用してもよい。また、カラー画像形成のためにはマルチビームを出力し得るタイプの面発光型のレーザ光源も有効である。
−現像装置−
現像装置11としては、例えば、現像剤を接触又は非接触させて現像する一般的な現像装置が挙げられる。現像装置11としては、上述の機能を有している限り特に制限はなく、目的に応じて選択される。例えば、一成分系現像剤又は二成分系現像剤をブラシ、ローラ等を用いて電子写真感光体7に付着させる機能を有する公知の現像器等が挙げられる。中でも現像剤を表面に保持した現像ローラを用いるものが好ましい。
現像装置11としては、例えば、現像剤を接触又は非接触させて現像する一般的な現像装置が挙げられる。現像装置11としては、上述の機能を有している限り特に制限はなく、目的に応じて選択される。例えば、一成分系現像剤又は二成分系現像剤をブラシ、ローラ等を用いて電子写真感光体7に付着させる機能を有する公知の現像器等が挙げられる。中でも現像剤を表面に保持した現像ローラを用いるものが好ましい。
現像装置11に使用される現像剤は、トナー単独の一成分系現像剤であってもよいし、トナーとキャリアとを含む二成分系現像剤であってもよい。また、現像剤は、磁性であってもよいし、非磁性であってもよい。これら現像剤は、周知のものが適用される。
−クリーニング装置−
クリーニング装置13は、クリーニングブレード131を備えるクリーニングブレード方式の装置が用いられる。
なお、クリーニングブレード方式以外にも、ファーブラシクリーニング方式、現像同時クリーニング方式を採用してもよい。
クリーニング装置13は、クリーニングブレード131を備えるクリーニングブレード方式の装置が用いられる。
なお、クリーニングブレード方式以外にも、ファーブラシクリーニング方式、現像同時クリーニング方式を採用してもよい。
−転写装置−
転写装置40としては、例えば、ベルト、ローラ、フィルム、ゴムブレード等を用いた接触型転写帯電器、コロナ放電を利用したスコロトロン転写帯電器やコロトロン転写帯電器等のそれ自体公知の転写帯電器が挙げられる。
転写装置40としては、例えば、ベルト、ローラ、フィルム、ゴムブレード等を用いた接触型転写帯電器、コロナ放電を利用したスコロトロン転写帯電器やコロトロン転写帯電器等のそれ自体公知の転写帯電器が挙げられる。
−中間転写体−
中間転写体50としては、半導電性を付与したポリイミド、ポリアミドイミド、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエステル、ゴム等を含むベルト状のもの(中間転写ベルト)が使用される。また、中間転写体の形態としては、ベルト状以外にドラム状のものを用いてもよい。
中間転写体50としては、半導電性を付与したポリイミド、ポリアミドイミド、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエステル、ゴム等を含むベルト状のもの(中間転写ベルト)が使用される。また、中間転写体の形態としては、ベルト状以外にドラム状のものを用いてもよい。
図3は、本実施形態に係る画像形成装置の他の一例を示す概略構成図である。
図3に示す画像形成装置120は、プロセスカートリッジ300を4つ搭載したタンデム方式の多色画像形成装置である。画像形成装置120では、中間転写体50上に4つのプロセスカートリッジ300がそれぞれ並列に配置されており、1色に付き1つの電子写真感光体が使用される構成となっている。なお、画像形成装置120は、タンデム方式であること以外は、画像形成装置100と同様の構成を有している。
図3に示す画像形成装置120は、プロセスカートリッジ300を4つ搭載したタンデム方式の多色画像形成装置である。画像形成装置120では、中間転写体50上に4つのプロセスカートリッジ300がそれぞれ並列に配置されており、1色に付き1つの電子写真感光体が使用される構成となっている。なお、画像形成装置120は、タンデム方式であること以外は、画像形成装置100と同様の構成を有している。
(分散剤付着PTFE粒子のその他用途)
本実施形態に係る分散剤付着PTEF粒子は、トナー用外添剤、粉体塗料用外添剤として好適に利用される。
例えば、分散剤付着PTEF粒子をトナー用外添剤として適用する場合、トナーとしては、トナー粒子と、外添剤として本実施形態に係る分散剤付着PTEF粒子と、を有する静電荷像現像用トナーが例示される。トナー粒子は、樹脂(結着樹脂)を含む。なお、トナー粒子は、必要に応じて、着色剤、離型剤等のその他添加剤を含む。
本実施形態に係る分散剤付着PTEF粒子は、トナー用外添剤、粉体塗料用外添剤として好適に利用される。
例えば、分散剤付着PTEF粒子をトナー用外添剤として適用する場合、トナーとしては、トナー粒子と、外添剤として本実施形態に係る分散剤付着PTEF粒子と、を有する静電荷像現像用トナーが例示される。トナー粒子は、樹脂(結着樹脂)を含む。なお、トナー粒子は、必要に応じて、着色剤、離型剤等のその他添加剤を含む。
分散剤付着PTEF粒子を粉体塗料用外添剤として適用する場合、粉体塗料としては、粉体粒子と、外添剤として本実施形態に係る分散剤付着PTEF粒子と、を有する粉体塗料が例示される。粉体粒子は、熱硬化性樹脂及び熱硬化剤を含む。粉体粒子は、必要に応じて、着色剤等のその他添加剤を含む。
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。なお、「部」又は「%」は、特に断りがない限り、質量基準である。
<実施例1>
−分散剤付着PTFE粒子Aの作製−
PTFE粒子として、ルブロンL−5(ダイキン工業(株)製、比表面積:10m2/g、見掛密度:0.40g/ml(JIS K6891(1995年))、溶融温度:328℃(JIS K6891(1995年)))を用いた。このPTFE粒子を、次の通り、洗浄後、フッ素含有分散剤により処理して、分散剤付着PTFE粒子Aとした。
−分散剤付着PTFE粒子Aの作製−
PTFE粒子として、ルブロンL−5(ダイキン工業(株)製、比表面積:10m2/g、見掛密度:0.40g/ml(JIS K6891(1995年))、溶融温度:328℃(JIS K6891(1995年)))を用いた。このPTFE粒子を、次の通り、洗浄後、フッ素含有分散剤により処理して、分散剤付着PTFE粒子Aとした。
・洗浄
メタノール10質量部にPTFE粒子5質量部を加え、超音波装置により周波数28kHz、出力100Wにて20分間、周波数45kHz、出力100Wにて20分間、さらに周波数100kHz、出力100Wにて20分間の超音波照射を行って洗浄した。その後、遠心分離(3000rpm/10分)によりPTFE粒子を分離した。同様な作業をもう一度繰返し、そのときに分取したメタノールを電気伝導度測定サンプルAとする。
メタノール10質量部にPTFE粒子5質量部を加え、超音波装置により周波数28kHz、出力100Wにて20分間、周波数45kHz、出力100Wにて20分間、さらに周波数100kHz、出力100Wにて20分間の超音波照射を行って洗浄した。その後、遠心分離(3000rpm/10分)によりPTFE粒子を分離した。同様な作業をもう一度繰返し、そのときに分取したメタノールを電気伝導度測定サンプルAとする。
・フッ素含有分散剤により処理
次いで、PTFE粒子15部に対し、フッ素含有分散剤として、GF400(東亜合成社製:フッ化アルキル基を持つメタクリレートを少なくとも重合成分とした界面活性剤)1.5部を加えて、次にテトロヒドロフランを液量が415質量部になるように加え、高圧ホモジナイザーにて分散処理後、減圧下溶剤を留去した。その後乾燥した粒子を乳鉢で粉砕した。この粒子を分散剤付着PTFE粒子Aとした。
次いで、PTFE粒子15部に対し、フッ素含有分散剤として、GF400(東亜合成社製:フッ化アルキル基を持つメタクリレートを少なくとも重合成分とした界面活性剤)1.5部を加えて、次にテトロヒドロフランを液量が415質量部になるように加え、高圧ホモジナイザーにて分散処理後、減圧下溶剤を留去した。その後乾燥した粒子を乳鉢で粉砕した。この粒子を分散剤付着PTFE粒子Aとした。
−電気伝導度の測定−
得られた分散剤付着PTFE粒子Aについて、既述の方法により電気伝導率を測定した。具体的には、電気伝導率計(東亜ディーケーケー(株)製、CM−20J)を用いて、電気伝導度測定サンプルAの電気伝導度を測定した。結果を表1に示す。
得られた分散剤付着PTFE粒子Aについて、既述の方法により電気伝導率を測定した。具体的には、電気伝導率計(東亜ディーケーケー(株)製、CM−20J)を用いて、電気伝導度測定サンプルAの電気伝導度を測定した。結果を表1に示す。
−PTFE組成物L−Aの作製−
下記式(CT−1)で表されるベンジジン化合物45部、及び下記式(B−1)で表される繰り返し単位を有する高分子化合物(粘度平均分子量:40,000)55部を、トルエン350部、及びテトラヒドロフラン150部に溶解させ、分散剤付着PTFE粒子A10部を加え、高圧ホモジナイザーで5回処理してPTFE組成物L−Aを作製した。
下記式(CT−1)で表されるベンジジン化合物45部、及び下記式(B−1)で表される繰り返し単位を有する高分子化合物(粘度平均分子量:40,000)55部を、トルエン350部、及びテトラヒドロフラン150部に溶解させ、分散剤付着PTFE粒子A10部を加え、高圧ホモジナイザーで5回処理してPTFE組成物L−Aを作製した。
−PTFE層状物F−Aの作製−
PTFE組成物L−Aを、ギャップコーターを用いてガラス基板上に塗布し130℃、45分の加熱を行い膜厚5μmのPTFE層状物F−Aを作製した。
PTFE組成物L−Aを、ギャップコーターを用いてガラス基板上に塗布し130℃、45分の加熱を行い膜厚5μmのPTFE層状物F−Aを作製した。
−粒径の測定−
得られた層状物について、既述の方法によりSEM(走査型電子顕微鏡)観察を行って、分散剤付着PTFE粒子Aの最大径を測定し、粒度分布指標[D50−D10]及び平均一次粒径をそれぞれ測定又は算出した。結果を表1に示す。
得られた層状物について、既述の方法によりSEM(走査型電子顕微鏡)観察を行って、分散剤付着PTFE粒子Aの最大径を測定し、粒度分布指標[D50−D10]及び平均一次粒径をそれぞれ測定又は算出した。結果を表1に示す。
−電子写真感光体Aの作製−
次の通り、感光体Aを作製した。
・下引層の形成
酸化亜鉛:(平均粒径70nm:テイカ社製:比表面積値15m2/g)100部をテトラヒドロフラン500部と攪拌混合し、シランカップリング剤(KBM503:信越化学工業社製)1.3部を添加し、2時間攪拌した。その後トルエンを減圧蒸留にて留去し、120℃で3時間)焼き付けを行い、シランカップリング剤表面処理酸化亜鉛を得た。
前記表面処理を施した酸化亜鉛110部を500部のテトラヒドロフランと攪拌混合し、アリザリン0.6部を50部のテトラヒドロフランに溶解させた溶液を添加し、50℃にて5時間攪拌した。その後、減圧ろ過にてアリザリンを付与させた酸化亜鉛をろ別し、さらに60℃で減圧乾燥を行い、アリザリン付与酸化亜鉛を得た。
このアリザリン付与酸化亜鉛60部と、硬化剤(ブロック化イソシアネート、スミジュール3175、住友バイエルンウレタン社製)13.5部と、ブチラール樹脂(エスレックBM−1、積水化学工業社製)15部と、メチルエチルケトン85部と、を混合し混合液を得た。この混合液38部と、メチルエチルケトン25部と、を混合し、1mmφのガラスビーズを用いてサンドミルにて2時間の分散を行い、分散液を得た。
得られた分散液に、触媒としてジオクチルスズジラウレート0.005部、及びシリコーン樹脂粒子(トスパール145、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社)45部を添加し、下引層用塗布液を得た。この塗布液を浸漬塗布法にて、直径47mm、長さ357mm、肉厚1mmのアルミニウム基材上に塗布し、170℃、30分の乾燥硬化を行い厚さ25μmの下引層を得た。
次の通り、感光体Aを作製した。
・下引層の形成
酸化亜鉛:(平均粒径70nm:テイカ社製:比表面積値15m2/g)100部をテトラヒドロフラン500部と攪拌混合し、シランカップリング剤(KBM503:信越化学工業社製)1.3部を添加し、2時間攪拌した。その後トルエンを減圧蒸留にて留去し、120℃で3時間)焼き付けを行い、シランカップリング剤表面処理酸化亜鉛を得た。
前記表面処理を施した酸化亜鉛110部を500部のテトラヒドロフランと攪拌混合し、アリザリン0.6部を50部のテトラヒドロフランに溶解させた溶液を添加し、50℃にて5時間攪拌した。その後、減圧ろ過にてアリザリンを付与させた酸化亜鉛をろ別し、さらに60℃で減圧乾燥を行い、アリザリン付与酸化亜鉛を得た。
このアリザリン付与酸化亜鉛60部と、硬化剤(ブロック化イソシアネート、スミジュール3175、住友バイエルンウレタン社製)13.5部と、ブチラール樹脂(エスレックBM−1、積水化学工業社製)15部と、メチルエチルケトン85部と、を混合し混合液を得た。この混合液38部と、メチルエチルケトン25部と、を混合し、1mmφのガラスビーズを用いてサンドミルにて2時間の分散を行い、分散液を得た。
得られた分散液に、触媒としてジオクチルスズジラウレート0.005部、及びシリコーン樹脂粒子(トスパール145、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社)45部を添加し、下引層用塗布液を得た。この塗布液を浸漬塗布法にて、直径47mm、長さ357mm、肉厚1mmのアルミニウム基材上に塗布し、170℃、30分の乾燥硬化を行い厚さ25μmの下引層を得た。
・電荷発生層の形成
次に、X線回折スペクトルにおけるブラッグ角(2θ±0.2°)が7.5°、9.9°、12.5°、16.3°、18.6°、25.1°、28.3°に強い回折ピークを持つヒドロキシガリウムフタロシアニン1部を、ポリビニルブチラール(エスレックBM−S、積水化学工業社製)1部及び酢酸n−ブチル80部と混合し、これをガラスビーズと共にペイントシェーカーで1時間分散処理することにより電荷発生層用塗布液を調製した。得られた塗布液を下引層が形成された導電性支持体上に浸漬塗布し、100℃で10分間加熱乾燥して膜厚0.15μmの電荷発生層を形成した。
次に、X線回折スペクトルにおけるブラッグ角(2θ±0.2°)が7.5°、9.9°、12.5°、16.3°、18.6°、25.1°、28.3°に強い回折ピークを持つヒドロキシガリウムフタロシアニン1部を、ポリビニルブチラール(エスレックBM−S、積水化学工業社製)1部及び酢酸n−ブチル80部と混合し、これをガラスビーズと共にペイントシェーカーで1時間分散処理することにより電荷発生層用塗布液を調製した。得られた塗布液を下引層が形成された導電性支持体上に浸漬塗布し、100℃で10分間加熱乾燥して膜厚0.15μmの電荷発生層を形成した。
・電荷輸送層の形成
前記PTFE組成物L−Aを上記電荷発生層上に浸漬塗布法で塗布し、130℃、45分の加熱を行い膜厚13μmの電荷輸送層を形成した。
前記PTFE組成物L−Aを上記電荷発生層上に浸漬塗布法で塗布し、130℃、45分の加熱を行い膜厚13μmの電荷輸送層を形成した。
以上の工程を経て、感光体を作製した。
−電子写真感光体Aの評価−
得られた感光体を用いて、次の評価を実施した。
・帯電評価
得られた感光体を、富士ゼロックス社製の画像形成装置Docucentre−V C7775に装着し、温度28℃、相対湿度95%の環境下で濃度15%の画像をA4紙1万枚分出力した後、以下の性能評価を行った。評価結果を表1に示す。
[表面電位減衰の評価]
感光体の表面から1mm離れた位置に、表面電位計(トレック社製、トレック334)の表面電位プローブを設置した。
感光体の表面を−700Vに帯電させた後、330ミリ秒経過した時点での表面電位測定を行い、電位差を下記のA〜Dに分類した。
評価基準は、次の通りとした。
A:表面電位差が10V未満
B:表面電位差が10V以上30V未満
C:表面電位差が30V以上50V未満
D:表面電位差が50V以上
得られた感光体を用いて、次の評価を実施した。
・帯電評価
得られた感光体を、富士ゼロックス社製の画像形成装置Docucentre−V C7775に装着し、温度28℃、相対湿度95%の環境下で濃度15%の画像をA4紙1万枚分出力した後、以下の性能評価を行った。評価結果を表1に示す。
[表面電位減衰の評価]
感光体の表面から1mm離れた位置に、表面電位計(トレック社製、トレック334)の表面電位プローブを設置した。
感光体の表面を−700Vに帯電させた後、330ミリ秒経過した時点での表面電位測定を行い、電位差を下記のA〜Dに分類した。
評価基準は、次の通りとした。
A:表面電位差が10V未満
B:表面電位差が10V以上30V未満
C:表面電位差が30V以上50V未満
D:表面電位差が50V以上
<実施例2>
−PTFE粒子Bの作製−
PTFE粒子として、ルブロンL−5F(ダイキン工業(株)製、比表面積:10m2/g、見掛密度:0.40g/ml(JIS K6891(1995年))、溶融温度:328℃(JIS K6891(1995年)))を用いた。このPTFE粒子を、実施例1と同様にして、洗浄後、フッ素含有分散剤により処理して、分散剤付着PTFE粒子Bとした。また、同様な洗浄作業をもう一度繰返し、そのときに分取したメタノールを電気伝導度測定サンプルBとする。
−PTFE粒子Bの作製−
PTFE粒子として、ルブロンL−5F(ダイキン工業(株)製、比表面積:10m2/g、見掛密度:0.40g/ml(JIS K6891(1995年))、溶融温度:328℃(JIS K6891(1995年)))を用いた。このPTFE粒子を、実施例1と同様にして、洗浄後、フッ素含有分散剤により処理して、分散剤付着PTFE粒子Bとした。また、同様な洗浄作業をもう一度繰返し、そのときに分取したメタノールを電気伝導度測定サンプルBとする。
−電気伝導度の測定−
得られた電気伝導度測定サンプルBについて実施例1と同様にして測定を行った。結果を表1に示す。
得られた電気伝導度測定サンプルBについて実施例1と同様にして測定を行った。結果を表1に示す。
−PTFE組成物L−Bの作製−
分散剤付着PTFE粒子Aを分散剤付着PTFE粒子Bに変更したほかは実施例1と同様な作業を行い、PTFE組成物L−Bを作製した。
分散剤付着PTFE粒子Aを分散剤付着PTFE粒子Bに変更したほかは実施例1と同様な作業を行い、PTFE組成物L−Bを作製した。
−PTFE層状物F−Bの作製−
PTFE組成物L−AをPTFE組成物L−Bに変更したほかは実施例1と同様な作業を行いPTFE層状物F−Bを作製した。
PTFE組成物L−AをPTFE組成物L−Bに変更したほかは実施例1と同様な作業を行いPTFE層状物F−Bを作製した。
−粒径の測定−
得られたPTFE層状物F−Bについて実施例1と同様にして測定を行った。結果を表1に示す。
得られたPTFE層状物F−Bについて実施例1と同様にして測定を行った。結果を表1に示す。
−電子写真感光体Bの作製−
PTFE組成物L−AをPTFE組成物L−Bに変更したほかは実施例1と同様な作業を行い、電子写真感光体Bを作製した。
PTFE組成物L−AをPTFE組成物L−Bに変更したほかは実施例1と同様な作業を行い、電子写真感光体Bを作製した。
−電子写真感光体Bの評価−
得られた電子写真感光体Bについて実施例1と同様な評価を行った。結果を表1に示す。
得られた電子写真感光体Bについて実施例1と同様な評価を行った。結果を表1に示す。
<実施例3>
実施例1の分散剤付着PTEE粒子Aの作製の際の洗浄の工程において、更にもう一度同じ超音波洗浄処理を行ったほかは、実施例1と同様な作業を行い、分散剤付着PTFE粒子C、及び電気伝導度測定サンプルCを得た。
実施例1の分散剤付着PTEE粒子Aの作製の際の洗浄の工程において、更にもう一度同じ超音波洗浄処理を行ったほかは、実施例1と同様な作業を行い、分散剤付着PTFE粒子C、及び電気伝導度測定サンプルCを得た。
その後、分散剤付着PTFE粒子Aに代えて、分散剤付着PTFE粒子Cを用いた以外は、実施例1と同様に、PTFE組成物L−Cの作製、PTFE層状物F−Cの作製、粒径の測定、及び電子写真感光体Cの作製と評価を実施した。結果を表1に示す。
<実施例4>
実施例1の分散剤付着PTEE粒子Aの作製において、超音波洗浄に替えてマグネチックスターラーでの洗浄を行った。具体的には、超音波洗浄の操作を行わずに、メタノール10質量部にPTFE粒子5質量部を加えてマグネチックスターラー(ADVANTEC社製、SRS011AA)で20rpmで10分攪拌したほかは、実施例1と同様な作業を行い、分散剤付着PTFE粒子D、及び電気伝導度測定サンプルDを得た。
実施例1の分散剤付着PTEE粒子Aの作製において、超音波洗浄に替えてマグネチックスターラーでの洗浄を行った。具体的には、超音波洗浄の操作を行わずに、メタノール10質量部にPTFE粒子5質量部を加えてマグネチックスターラー(ADVANTEC社製、SRS011AA)で20rpmで10分攪拌したほかは、実施例1と同様な作業を行い、分散剤付着PTFE粒子D、及び電気伝導度測定サンプルDを得た。
その後、分散剤付着PTFE粒子Aに代えて、分散剤付着PTFE粒子Dを用いた以外は、実施例1と同様に、PTFE組成物L−Dの作製、PTFE層状物F−Dの作製、粒径の測定、及び電子写真感光体Dの作製と評価を実施した。結果を表1に示す。
<比較例1>
実施例1の分散剤付着PTEE粒子Aの作製において、洗浄を行わなかったこと以外は、実施例1と同様な作業を行い、分散剤付着PTFE粒子Eを得た。
実施例1の分散剤付着PTEE粒子Aの作製において、洗浄を行わなかったこと以外は、実施例1と同様な作業を行い、分散剤付着PTFE粒子Eを得た。
その後、分散剤付着PTFE粒子Aに代えて、分散剤付着PTFE粒子Eを用いた以外は、実施例1と同様に、PTFE組成物L−Eの作製、PTFE層状物F−Eの作製、粒径の測定、及び電子写真感光体Eの作製と評価を実施した。結果を表1に示す。
以上の例を表1に一覧にして示す。
上記結果から、本実施例では、比較例に比べ、感光体評価および粉体塗料評価のいずれも良好な結果が得られたことがわかる。
それにより、本実施例の分散液付着PEFT粒子は、帯電性に優れることがわかる。
それにより、本実施例の分散液付着PEFT粒子は、帯電性に優れることがわかる。
1 下引層、2 電荷発生層、3 電荷輸送層、4 導電性基体、7A、7 電子写真感光体、8 帯電装置、9 露光装置、11 現像装置、13 クリーニング装置、14 潤滑剤、40 転写装置、50 中間転写体、100 画像形成装置、120 画像形成装置、131 クリーニングブレード、132 繊維状部材(ロール状)、133 繊維状部材(平ブラシ状)、300 プロセスカートリッジ
Claims (14)
- ポリテトラフルオロエチレン粒子と、前記ポリテトラフルオロエチレン粒子の表面に付着しフッ素原子を持つ分散剤と、を含み、
粒度分布指標[D50−D10]が50nm未満であり、電気伝導度が7μS/cm以下である分散剤付着ポリテトラフルオロエチレン粒子。 - 前記粒度分布指標[D50−D10]が35nm以下である請求項1に記載の分散剤付着ポリテトラフルオロエチレン粒子。
- 平均一次粒径が0.1μm以上0.5μm以下である請求項1又は請求項2に記載の分散剤付着ポリテトラフルオロエチレン粒子。
- 前記電気伝導度が2μS/cm以下である請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の分散剤付着ポリテトラフルオロエチレン粒子。
- 前記フッ素原子を持つ分散剤が、フッ化アルキル基を有する重合性化合物を単独重合又は共重合したフッ化アルキル基含有重合体である請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の分散剤付着ポリテトラフルオロエチレン粒子。
- 前記フッ化アルキル基含有重合体が、下記一般式(FA)で示される構造単位を有するフッ化アルキル基含有重合体、又は下記一般式(FA)で示される構造単位と下記一般式(FB)で示される構造単位とを有するフッ化アルキル基含有重合体である請求項5に記載の分散剤付着ポリテトラフルオロエチレン粒子。
(一般式(FA)及び(FB)中、RF1、RF2、RF3、及びRF4は、各々独立に、水素原子、又はアルキル基を表す。XF1は、アルキレン鎖、ハロゲン置換アルキレン鎖、−S−、−O−、−NH−、又は単結合を表す。YF1は、アルキレン鎖、ハロゲン置換アルキレン鎖、−(CfxH2fx−1(OH))−、又は単結合を表す。QF1は、−O−、又は−NH−を表す。fl、fm、及びfnは、各々独立に、1以上の整数を表す。fp、fq、fr、及びfsは、各々独立に、0または1以上の整数を表す。ftは、1以上7以下の整数を表す。fxは、1以上の整数を表す。) - 前記フッ素原子を持つ分散剤の含有量が、前記ポリテトラフルオロエチレン粒子に対して0.5質量%以上10質量%以下である請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載の分散剤付着ポリテトラフルオロエチレン粒子。
- 前記フッ素原子を持つ分散剤の含有量が、前記ポリテトラフルオロエチレン粒子に対して1質量%以上7質量%以下である請求項7に記載の分散剤付着ポリテトラフルオロエチレン粒子。
- 請求項1〜請求項8のいずれか1項に記載の分散剤付着ポリテトラフルオロエチレン粒子を含有する組成物。
- 液体状又は固体状である請求項9に記載の組成物。
- 請求項1〜請求項8のいずれか1項に記載の分散剤付着ポリテトラフルオロエチレン粒子を含有する層状物。
- 導電性基体と、前記導電性基体上に設けられた感光層と、を有し、
最表面層が、請求項11に記載の層状物からなる層である電子写真感光体。 - 請求項12に記載の電子写真感光体を備え、
画像形成装置に着脱するプロセスカートリッジ。 - 請求項12に記載の電子写真感光体と、
前記電子写真感光体の表面を帯電する帯電手段と、
帯電した前記電子写真感光体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、
トナーを含む現像剤により、前記電子写真感光体の表面に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、
前記トナー像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、
を備える画像形成装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018180859A JP2020052214A (ja) | 2018-09-26 | 2018-09-26 | 分散剤付着ポリテトラフルオロエチレン粒子、組成物、層状物、電子写真感光体、プロセスカートリッジ、および画像形成装置 |
CN201910168320.0A CN110955122A (zh) | 2018-09-26 | 2019-03-06 | 附着分散剂的聚四氟乙烯粒子、组合物、层状物、电子照相感光体、处理盒及图像形成装置 |
US16/383,673 US11126100B2 (en) | 2018-09-26 | 2019-04-15 | Dispersant-attached polytetrafluoroethylene particle, composition, layer-shaped article, electrophotographic photoreceptor, process cartridge, and image forming apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018180859A JP2020052214A (ja) | 2018-09-26 | 2018-09-26 | 分散剤付着ポリテトラフルオロエチレン粒子、組成物、層状物、電子写真感光体、プロセスカートリッジ、および画像形成装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020052214A true JP2020052214A (ja) | 2020-04-02 |
Family
ID=69884560
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018180859A Pending JP2020052214A (ja) | 2018-09-26 | 2018-09-26 | 分散剤付着ポリテトラフルオロエチレン粒子、組成物、層状物、電子写真感光体、プロセスカートリッジ、および画像形成装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11126100B2 (ja) |
JP (1) | JP2020052214A (ja) |
CN (1) | CN110955122A (ja) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07134435A (ja) * | 1993-11-12 | 1995-05-23 | Canon Inc | 電子写真感光体 |
JPH0862883A (ja) * | 1994-08-16 | 1996-03-08 | Canon Inc | 電子写真感光体及び電子写真装置 |
JP2000258928A (ja) * | 1999-01-08 | 2000-09-22 | Canon Inc | 電子写真感光体の製造方法 |
US20070292794A1 (en) * | 2006-06-16 | 2007-12-20 | Xerox Corporation | Imaging members and method for stabilizing a charge transport layer of an imaging member |
JP2012189715A (ja) * | 2011-03-09 | 2012-10-04 | Fuji Xerox Co Ltd | 電子写真感光体、電子写真感光体の製造方法、画像形成装置およびプロセスカートリッジ |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE69320362T2 (de) | 1992-11-13 | 1999-01-28 | Daikin Ind Ltd | Nicht-wässrige emulgierte oberflächenbehandlungszusammensetzung |
US6303254B1 (en) * | 2000-10-20 | 2001-10-16 | Xerox Corporation | Electrostatographic imaging member |
US7334458B2 (en) * | 2005-08-19 | 2008-02-26 | Xerox Corporation | Direct method to determine particulate concentration in a dispersion |
JP4251662B2 (ja) | 2006-10-31 | 2009-04-08 | キヤノン株式会社 | 電子写真感光体、電子写真感光体の製造方法、プロセスカートリッジおよび電子写真装置 |
US9389525B2 (en) * | 2011-03-09 | 2016-07-12 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Fluorine-containing resin particle dispersion, method for preparing fluorine-containing resin particle dispersion, coating liquid which contains fluorine-containing resin particles, method for preparing coating film which contains fluorine-containing resin particles, coating film which contains fluorine-containing resin particles, molded body, electrophotographic photoreceptor, method for preparing electrophotographic photoreceptor, image forming apparatus, and process cartridge |
JP2013200504A (ja) * | 2012-03-26 | 2013-10-03 | Fuji Xerox Co Ltd | 電子写真感光体、画像形成装置およびプロセスカートリッジ |
-
2018
- 2018-09-26 JP JP2018180859A patent/JP2020052214A/ja active Pending
-
2019
- 2019-03-06 CN CN201910168320.0A patent/CN110955122A/zh active Pending
- 2019-04-15 US US16/383,673 patent/US11126100B2/en active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07134435A (ja) * | 1993-11-12 | 1995-05-23 | Canon Inc | 電子写真感光体 |
JPH0862883A (ja) * | 1994-08-16 | 1996-03-08 | Canon Inc | 電子写真感光体及び電子写真装置 |
JP2000258928A (ja) * | 1999-01-08 | 2000-09-22 | Canon Inc | 電子写真感光体の製造方法 |
US20070292794A1 (en) * | 2006-06-16 | 2007-12-20 | Xerox Corporation | Imaging members and method for stabilizing a charge transport layer of an imaging member |
JP2012189715A (ja) * | 2011-03-09 | 2012-10-04 | Fuji Xerox Co Ltd | 電子写真感光体、電子写真感光体の製造方法、画像形成装置およびプロセスカートリッジ |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20200096889A1 (en) | 2020-03-26 |
CN110955122A (zh) | 2020-04-03 |
US11126100B2 (en) | 2021-09-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6447178B2 (ja) | 電子写真感光体、プロセスカートリッジ、画像形成装置 | |
JP6413548B2 (ja) | 電子写真感光体、画像形成装置、及びプロセスカートリッジ | |
JP6123714B2 (ja) | 電子写真感光体、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置 | |
JP2020129058A (ja) | 電子写真感光体、プロセスカートリッジ、および画像形成装置 | |
JP6838324B2 (ja) | 電子写真感光体、プロセスカートリッジ、画像形成装置 | |
JP2018049060A (ja) | 電子写真感光体、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置 | |
JP7392299B2 (ja) | 分散剤付着ポリテトラフルオロエチレン粒子、組成物、層状物、電子写真感光体、プロセスカートリッジ、および画像形成装置 | |
JP2020052214A (ja) | 分散剤付着ポリテトラフルオロエチレン粒子、組成物、層状物、電子写真感光体、プロセスカートリッジ、および画像形成装置 | |
JP2021051147A (ja) | 電子写真感光体、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置 | |
JP2020052212A (ja) | 電子写真感光体、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 | |
JP7459602B2 (ja) | 電子写真感光体、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 | |
JP7225747B2 (ja) | 電子写真感光体、プロセスカートリッジ、画像形成装置 | |
JP2019061146A (ja) | 電子写真感光体、プロセスカートリッジおよび画像形成装置 | |
JP7279440B2 (ja) | 電子写真感光体、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置 | |
JP2020052213A (ja) | 分散剤付着ポリテトラフルオロエチレン粒子、組成物、層状物、電子写真感光体、プロセスカートリッジ、および画像形成装置 | |
JP6855849B2 (ja) | 電子写真感光体、プロセスカートリッジ、画像形成装置 | |
JP2024049289A (ja) | 電子写真感光体、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置 | |
JP2024047678A (ja) | 電子写真感光体、プロセスカートリッジ、および画像形成装置 | |
JP2024043372A (ja) | 電子写真感光体、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 | |
JP2024047414A (ja) | 電子写真感光体、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置 | |
JP2019061145A (ja) | 電子写真感光体、プロセスカートリッジ、画像形成装置 | |
JP2023120986A (ja) | 電子写真感光体、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 | |
JP2024027003A (ja) | 画像形成装置 | |
JP2020030328A (ja) | 電子写真感光体、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 | |
JP2021056253A (ja) | 電子写真感光体、プロセスカートリッジおよび電子写真装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210906 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20220825 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220913 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20230307 |