JP2021107888A - 電子写真感光体、プロセスカートリッジおよび電子写真装置 - Google Patents
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Abstract
Description
0.025≦b×c≦0.050 (B)
該感光層は、電荷発生物質、正孔輸送物質および電子輸送物質を含有する単層型の感光層であることを特徴とする。
0.025≦b×c≦0.050 (B)
該感光層は、電荷発生物質、正孔輸送物質および電子輸送物質を含有する単層型の感光層であることを特徴とする。
0.025≦b×c≦0.050 (B)
支持体としては、導電性を有するもの(導電性支持体)が好ましく、例えば、アルミニウム、鉄、ニッケル、銅、金などの金属またはこれら金属の合金の支持体を用いることができる。また、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリイミド樹脂、ガラスなどの絶縁性支持体上にアルミニウム、クロム、銀、金などの金属の薄膜を形成した支持体または酸化インジウム、酸化スズなどの導電性材料の薄膜を形成した支持体が挙げられる。支持体の表面には、電気的特性の改善や干渉縞の抑制のため、陽極酸化などの電気化学的な処理や、湿式ホーニング処理、ブラスト処理、切削処理などを施してもよい。
本発明において、支持体の上に導電層を設けてもよい。導電層を設けることで、支持体表面の傷や凹凸を隠蔽することや、支持体表面における光の反射を制御することができる。
導電層は、導電性粒子と、樹脂と、を含有することが好ましい。
金属酸化物としては、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化インジウム、酸化珪素、酸化ジルコニウム、酸化スズ、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化アンチモン、酸化ビスマスなどが挙げられる。金属としては、アルミニウム、ニッケル、鉄、ニクロム、銅、亜鉛、銀などが挙げられる。
これらの中でも、導電性粒子として、金属酸化物を用いることが好ましく、特に、酸化チタン、酸化スズ、酸化亜鉛を用いることがより好ましい。
導電性粒子として金属酸化物を用いる場合、金属酸化物の表面をシランカップリング剤などで処理したり、金属酸化物にリンやアルミニウムなど元素やその酸化物をドーピングしたりしてもよい。
また、導電性粒子は、芯材粒子と、その粒子を被覆する被覆層とを有する積層構成としてもよい。芯材粒子としては、酸化チタン、硫酸バリウム、酸化亜鉛などが挙げられる。被覆層としては、酸化スズなどの金属酸化物が挙げられる。
また、導電性粒子として金属酸化物を用いる場合、その体積平均粒子径が、1nm以上500nm以下であることが好ましく、3nm以上400nm以下であることがより好ましい。
支持体または導電層と感光層との間に、下引き層が設けられる。
12.5≦a/b≦16.0 式(A)
下引き層の直上には、感光層が設けられる。
感光層は、電荷発生物質、正孔輸送物質および電子輸送物質を含有する単層型の感光層である。
感光層に用いられる結着樹脂としては、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリメタクリル酸エステル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリサルホン樹脂、ポリスチレン樹脂などが挙げられる。これらの中でも、ポリカーボネート樹脂およびポリアリレート樹脂が好ましい。結着樹脂の重量平均分子量は、10,000以上300,000以下の範囲であることが好ましい。
図2に、本発明に係る電子写真感光体を備えたプロセスカートリッジを有する電子写真装置の概略構成の一例を示す。
長さ260.5mm、直径30mmのアルミニウムシリンダー(JIS H 4000:2006 A3003P、アルミニウム合金)を用意した。このアルミニウムシリンダーに対して切削加工(JIS B 0601:2014、十点平均粗さRzjis:0.8μm)を行い、加工後のアルミニウムシリンダーを支持体(導電性支持体)として用いた。
・上記で得た有機珪素化合物で表面処理済みのルチル型酸化チタン粒子16.2部
・N−メトキシメチル化ナイロン(商品名:トレジンEF−30T、ナガセケムテックス製)4.5部
・共重合ナイロン樹脂(商品名:アミランCM8000、東レ製)1.5部
これらを、メタノール90部と1−ブタノール60部の混合溶剤に加えて分散液を調製した。
この分散液を、直径1.0mmのガラスビーズを用いて縦型サンドミルにて5時間分散処理し、ガラスビーズを取り除くことにより、下引き層用塗布液を調製した。この下引き層用塗布液を支持体上に浸漬塗布し、得られた塗膜を10分間100℃で乾燥させることによって、膜厚が1.8μmの下引き層を形成した。
・ポリアミド樹脂の体積に対する酸化チタン粒子の体積の比a[‐]=0.70
・有機珪素化合物で表面処理された酸化チタン粒子の平均一次粒径b[μm]=0.050
・有機珪素化合物で表面処理された酸化チタン粒子におけるTiO2に対するSi元素の質量比c[質量%]=0.70
・膜厚d[μm]=1.8
・有機珪素化合物で表面処理された酸化チタン粒子の疎水化度α[%]=45
・a/b=14.0
・b×c=0.035
・下記式(S3)で示される無金属フタロシアニン結晶(電荷発生物質)1部
・下記式(S4)で示される正孔輸送物質15部
・下記式(S5)で示される電子輸送物質8部
・下記式(S6)で示される電子輸送物質2部
・Z型ポリカーボネート樹脂(商品名:ユピゼータPCZ−400、三菱瓦斯化学製)20部
これらをテトラヒドロフラン200部に加えて分散液を調製した。
この分散液を、直径1.0mmのガラスビーズを用いて縦型サンドミルにて8時間分散処理し、ガラスビーズを取り除くことにより、感光層用塗布液を調製した。この感光層用塗布液を下引き層上に浸漬塗布し、得られた塗膜を60分間120℃で乾燥させることによって、膜厚が30μmの感光層を形成した。
評価機としてレーザービームプリンター(商品名:HP LaserJet Enterprise600 M609dn、非接触現像方式、プリント速度:A4縦71枚/分、ヒューレットパッカード製)を改造して用いた。電子写真感光体への帯電をコロナ放電方式で行えるように、トナーカートリッジを改造した。
A:カブリ値が1.0未満であった。
B:カブリ値が1.0以上2.0未満であった。
C:カブリ値が2.0以上3.0未満であった。
D:カブリ値が3.0以上5.0未満であった。
E:カブリ値が5.0以上であった。
評価機としてレーザービームプリンター(商品名:HP LaserJet Enterprise600 M609dn、非接触現像方式、プリント速度:A4縦71枚/分、ヒューレットパッカード製)を改造して用いた。電子写真感光体への帯電をコロナ放電方式で行えるよう、トナーカートリッジを改造した。
実施例1において、有機珪素化合物で表面処理済みの酸化チタン粒子の作製に用いたビニルトリメトキシシランの使用量を、5.0部から3.0部に変更した。それ以外は実施例1と同様にして電子写真感光体を製造し、実施例1と同様にカブリと電位変動の評価を行った。結果を表1に示す。
実施例1において、有機珪素化合物で表面処理済みの酸化チタン粒子の作製に用いたビニルトリメトキシシランの使用量を5.0部から4.0部に変更した。それ以外は実施例1と同様にして電子写真感光体を製造し、実施例1と同様にカブリと電位変動の評価を行った。結果を表1に示す。
実施例1において、有機珪素化合物で表面処理済みの酸化チタン粒子の作製に用いたビニルトリメトキシシランの使用量を5.0部から6.0部に変更した。それ以外は実施例1と同様にして電子写真感光体を製造し、実施例1と同様にカブリと電位変動の評価を行った。結果を表1に示す。
有機珪素化合物で表面処理済みの酸化チタン粒子を、以下に示すようにして作製した。
未処理のルチル型酸化チタン粒子(平均一次粒径:50nm、テイカ製)100部をトルエン500部と撹拌混合し、ビニルトリメトキシシラン5.0部を添加してから撹拌機で8時間攪拌した。その後、トルエンを減圧蒸留にて留去し、3時間120℃で乾燥させることによって、有機珪素化合物で表面処理済みのルチル型酸化チタン粒子を得た。
上記以外は実施例1と同様にして電子写真感光体を製造し、実施例1と同様にカブリと電位変動の評価を行った。結果を表1に示す。
実施例1において、有機珪素化合物で表面処理済みの酸化チタン粒子の作製に用いたビニルトリメトキシシラン5.0部を、n−プロピルトリメトキシシラン6.0部に変更した。それ以外は実施例1と同様にして電子写真感光体を製造し、実施例1と同様にカブリと電位変動の評価を行った。結果を表1に示す。
実施例1において、有機珪素化合物で表面処理済みの酸化チタン粒子の作製に用いたビニルトリメトキシシラン5.0部を、イソブチルトリメトキシシラン5.5部に変更した。それ以外は実施例1と同様にして電子写真感光体を製造し、実施例1と同様にカブリと電位変動の評価を行った。結果を表1に示す。
下引き層用塗布液を、以下のように調製した。
未処理のルチル型酸化チタン粒子(平均一次粒径:15nm、テイカ製)100部をメタノール400部、メチルエチルケトン100部と撹拌混合し、ビニルトリメトキシシラン15.0部を添加した。その後、直径1.0mmのガラスビーズを用いて縦型サンドミルにて8時間分散処理した。ガラスビーズを取り除いた後、メタノールとメチルエチルケトンを減圧蒸留にて留去し、3時間120℃で乾燥させることによって、有機珪素化合物で表面処理済みのルチル型酸化チタン粒子を得た。
次に、以下の材料を用意した。
・上記で得た有機珪素化合物で表面処理済みのルチル型酸化チタン粒子12.0部
・N−メトキシメチル化ナイロン(商品名:トレジンEF−30T、ナガセケムテックス製)9.0部
・共重合ナイロン樹脂(商品名:アミランCM8000、東レ製)3.0部
これらを、メタノール90部と1−ブタノール60部の混合溶剤に加えて分散液を調製した。
この分散液を、直径1.0mmのガラスビーズを用いて縦型サンドミルにて5時間分散処理し、ガラスビーズを取り除くことにより、下引き層用塗布液を調製した。
上記以外は実施例1と同様にして電子写真感光体を製造し、実施例1と同様にカブリと電位変動の評価を行った。結果を表1に示す。
下引き層用塗布液を、以下のように調製した。
未処理のルチル型酸化チタン粒子(平均一次粒径:35nm、テイカ製)100部をメタノール400部、メチルエチルケトン100部と撹拌混合し、ビニルトリメトキシシラン6.5部を添加した。その後、直径1.0mmのガラスビーズを用いて縦型サンドミルにて8時間分散処理した。ガラスビーズを取り除いた後、メタノールとメチルエチルケトンを減圧蒸留にて留去し、3時間120℃で乾燥させることによって、有機珪素化合物で表面処理済みのルチル型酸化チタン粒子を得た。
次に、以下の材料を用意した。
・上記で得た有機珪素化合物で表面処理済みのルチル型酸化チタン粒子16.0部
・N−メトキシメチル化ナイロン(商品名:トレジンEF−30T、ナガセケムテックス製)6.0部
・共重合ナイロン樹脂(商品名:アミランCM8000、東レ製)2.0部
これらを、メタノール90部と1−ブタノール60部の混合溶剤に加えて分散液を調製した。
この分散液を、直径1.0mmのガラスビーズを用いて縦型サンドミルにて5時間分散処理し、ガラスビーズを取り除くことにより、下引き層用塗布液を調製した。
上記以外は実施例1と同様にして電子写真感光体を製造し、実施例1と同様にカブリと電位変動の評価を行った。結果を表1に示す。
下引き層用塗布液を、以下のように調製した。
未処理のルチル型酸化チタン粒子(平均一次粒径:80nm、テイカ製)100部をメタノール400部、メチルエチルケトン100部と撹拌混合し、ビニルトリメトキシシラン3.0部を添加した。その後、直径1.0mmのガラスビーズを用いて縦型サンドミルにて8時間分散処理した。ガラスビーズを取り除いた後、メタノールとメチルエチルケトンを減圧蒸留にて留去し、3時間120℃で乾燥させることによって、有機珪素化合物で表面処理済みのルチル型酸化チタン粒子を得た。
次に、以下の材料を用意した。
・上記で得た有機珪素化合物で表面処理済みのルチル型酸化チタン粒子19.2部
・N−メトキシメチル化ナイロン(商品名:トレジンEF−30T、ナガセケムテックス製)3.6部
・共重合ナイロン樹脂(商品名:アミランCM8000、東レ製)1.2部
これらを、メタノール90部と1−ブタノール60部の混合溶剤に加えて分散液を調製した。
この分散液を、直径1.0mmのガラスビーズを用いて縦型サンドミルにて5時間分散処理し、ガラスビーズを取り除くことにより、下引き層用塗布液を調製した。
上記以外は実施例1と同様にして電子写真感光体を製造し、実施例1と同様にカブリと電位変動の評価を行った。結果を表1に示す。
下引き層用塗布液を、以下のように調製した。
まず、以下の材料を用意した。
・実施例1で作製した有機珪素化合物で表面処理済みのルチル型酸化チタン粒子16.0部
・N−メトキシメチル化ナイロン(商品名:トレジンEF−30T、ナガセケムテックス製)6.0部
・共重合ナイロン樹脂(商品名:アミランCM8000、東レ製)2.0部
これらを、メタノール90部と1−ブタノール60部の混合溶剤に加えて分散液を調製した。
この分散液を、直径1.0mmのガラスビーズを用いて縦型サンドミルにて5時間分散処理し、ガラスビーズを取り除くことにより、下引き層用塗布液を調製した。
上記以外は実施例1と同様にして電子写真感光体を製造し、実施例1と同様にカブリと電位変動の評価を行った。結果を表1に示す。
下引き層用塗布液を、以下のように調製した。
まず、以下の材料を用意した。
・実施例1で作製した有機珪素化合物で表面処理済みのルチル型酸化チタン粒子17.3部
・N−メトキシメチル化ナイロン(商品名:トレジンEF−30T、ナガセケムテックス製)5.4部
・共重合ナイロン樹脂(商品名:アミランCM8000、東レ製)1.8部
これらを、メタノール90部と1−ブタノール60部の混合溶剤に加えて分散液を調製した。
この分散液を、直径1.0mmのガラスビーズを用いて縦型サンドミルにて5時間分散処理し、ガラスビーズを取り除くことにより、下引き層用塗布液を調製した。
上記以外は実施例1と同様にして電子写真感光体を製造し、実施例1と同様にカブリと電位変動の評価を行った。結果を表1に示す。
下引き層用塗布液を、以下のように調製した。
まず、以下の材料を用意した。
・実施例1で作製した有機珪素化合物で表面処理済みのルチル型酸化チタン粒子18.0部
・N−メトキシメチル化ナイロン(商品名:トレジンEF−30T、ナガセケムテックス製)4.5部
・共重合ナイロン樹脂(商品名:アミランCM8000、東レ製)1.5部
これらを、メタノール90部と1−ブタノール60部の混合溶剤に加えて分散液を調製した。
この分散液を、直径1.0mmのガラスビーズを用いて縦型サンドミルにて5時間分散処理し、ガラスビーズを取り除くことにより、下引き層用塗布液を調製した。
上記以外は実施例1と同様にして電子写真感光体を製造し、実施例1と同様にカブリと電位変動の評価を行った。結果を表1に示す。
下引き層用塗布液を、以下のように調製した。
まず、以下の材料を用意した。
・実施例8で作製した有機珪素化合物で表面処理済みのルチル型酸化チタン粒子10.2部
・N−メトキシメチル化ナイロン(商品名:トレジンEF−30T、ナガセケムテックス製)9.6部
・共重合ナイロン樹脂(商品名:アミランCM8000、東レ製)3.2部
これらを、メタノール90部と1−ブタノール60部の混合溶剤に加えて分散液を調製した。
この分散液を、直径1.0mmのガラスビーズを用いて縦型サンドミルにて5時間分散処理し、ガラスビーズを取り除くことにより、下引き層用塗布液を調製した。
上記以外は実施例8と同様にして電子写真感光体を製造し、実施例1と同様にカブリと電位変動の評価を行った。結果を表1に示す。
実施例1において、下引き層の膜厚d[μm]を、表1に示すように変更した。それ以外は実施例1と同様にして電子写真感光体を製造し、実施例1と同様にカブリと電位変動の評価を行った。結果を表1に示す。
下引き層を、以下のように調製した。
未処理のルチル型酸化チタン粒子(平均一次粒径:35nm、テイカ製)100部をメタノール400部、メチルエチルケトン100部と撹拌混合し、n−プロピルトリメトキシシラン7.0部を添加した。その後、直径1.0mmのガラスビーズを用いて縦型サンドミルにて8時間分散処理した。ガラスビーズを取り除いた後、メタノールとメチルエチルケトンを減圧蒸留にて留去し、3時間120℃で乾燥させることによって、有機珪素化合物で表面処理済みのルチル型酸化チタン粒子を得た。
次に、以下の材料を用意した。
・上記で得た有機珪素化合物で表面処理済みのルチル型酸化チタン粒子15.8部
・N−メトキシメチル化ナイロン(商品名:トレジンEF−30T、ナガセケムテックス製)6.6部
・共重合ナイロン樹脂(商品名:アミランCM8000、東レ製)2.2部
これらを、メタノール90部と1−ブタノール60部の混合溶剤に加えて分散液を調製した。
この分散液を、直径1.0mmのガラスビーズを用いて縦型サンドミルにて5時間分散処理し、ガラスビーズを取り除くことにより、下引き層用塗布液を調製した。この下引き層用塗布液を支持体上に浸漬塗布し、得られた塗膜を10分間100℃で乾燥させることによって、膜厚が1.5μmの下引き層を形成した。
上記以外は実施例1と同様にして電子写真感光体を製造し、実施例1と同様にカブリと電位変動の評価を行った。結果を表1に示す。
実施例5において、有機珪素化合物で表面処理済みの酸化チタン粒子の作製に用いたビニルトリメトキシシランの使用量を、5.0部から2.5部に変更した。それ以外は実施例5と同様にして電子写真感光体を製造し、実施例1と同様にカブリと電位変動の評価を行った。結果を表1に示す。
有機珪素化合物で表面処理済みのルチル型酸化チタン粒子を、以下のように作製した。
未処理のルチル型酸化チタン粒子(平均一次粒径:50nm、テイカ製)100部をヘンシェルミキサーで撹拌しながら10分100℃で乾燥させた。その後、80℃で加熱撹拌しているところにビニルトリメトキシシラン3.0部を窒素ガスで1時間かけて噴霧することによって、有機珪素化合物で表面処理済みのルチル型酸化チタン粒子を得た。
上記以外は実施例1と同様にして電子写真感光体を製造し、実施例1と同様にカブリと電位変動の評価を行った。結果を表1に示す。
実施例5において、有機珪素化合物で表面処理済みのルチル型酸化チタン粒子の作製に用いたビニルトリメトキシシラン5.0部を、メチルトリメトキシシラン5.0部に変更した。それ以外は実施例5と同様にして電子写真感光体を製造し、実施例1と同様にカブリと電位変動の評価を行った。結果を表1に示す。
実施例5において、有機珪素化合物で表面処理済みの酸化チタン粒子の作製に用いたビニルトリメトキシシラン5.0部を、オクチルトリメトキシシラン5.0部に変更した。それ以外は実施例5と同様にして電子写真感光体を製造し、実施例1と同様にカブリと電位変動の評価を行った。結果を表1に示す。
下引き層用塗布液を、以下のように調製した。
シリカとアルミナで表面処理したルチル型酸化チタン粒子(平均一次粒径:10nm、テイカ製)100部をトルエン500部と撹拌混合し、メチルハイドロジェンポリシロキサン1.0部を添加してから撹拌機で8時間攪拌した。その後、トルエンを減圧蒸留にて留去し、3時間120℃で乾燥させることによって、有機珪素化合物で表面処理済みのルチル型酸化チタン粒子を得た。
上記で得た有機珪素化合物で表面処理済みのルチル型酸化チタン粒子18.0部、共重合ナイロン樹脂(商品名:X1010、ダイセル・デグサ製)6.0部を、メタノール90部と1−ブタノール60部の混合溶剤に加えて分散液を調製した。
この分散液を、直径1.0mmのガラスビーズを用いて縦型サンドミルにて5時間分散処理し、ガラスビーズを取り除くことにより、下引き層用塗布液を調製した。
上記以外は実施例17と同様にして電子写真感光体を製造し、実施例1と同様にカブリと電位変動の評価を行った。結果を表1に示す。
有機珪素化合物で表面処理済みの酸化チタン粒子を、以下のように作製した。
シリカとアルミナで表面処理したルチル型酸化チタン粒子(平均一次粒径:35nm、テイカ製)100部をトルエン500部と撹拌混合し、メチルハイドロジェンポリシロキサン2.0部を添加してから撹拌機で8時間攪拌した。その後、トルエンを減圧蒸留にて留去し、3時間120℃で乾燥させることによって、有機珪素化合物で表面処理済みのルチル型酸化チタン粒子を得た。
上記以外は比較例5と同様にして電子写真感光体を製造し、実施例1と同様にカブリと電位変動の評価を行った。結果を表1に示す。
Claims (8)
- 支持体、下引き層および感光層をこの順に有する電子写真感光体であって、
該下引き層が、ポリアミド樹脂と、有機珪素化合物で表面処理された酸化チタン粒子とを含有し、
該有機珪素化合物で表面処理された酸化チタン粒子の平均一次粒径をb[μm]、該有機珪素化合物で表面処理された酸化チタン粒子におけるTiO2に対するSi元素の質量比をc[質量%]としたとき、bおよびcは下記式(B)で示される関係を満たし、
0.025≦b×c≦0.050 (B)
該感光層は、電荷発生物質、正孔輸送物質および電子輸送物質を含有する単層型の感光層であることを特徴とする電子写真感光体。 - 前記有機珪素化合物で表面処理された酸化チタン粒子の疎水化度が、35%以上85%以下である請求項1または2に記載の電子写真感光体。
- 前記下引き層中のポリアミド樹脂の体積に対する酸化チタン粒子の体積の比をaとしたとき、aおよびbが下記式(A)で示される関係を満たす請求項1〜3のいずれか1項に記載の電子写真感光体。
12.5≦a/b≦16.0 (A) - 前記下引き層の膜厚が、1.0μm以上3.0μm以下である請求項1〜4のいずれか1項に記載の電子写真感光体。
- 前記酸化チタン粒子の結晶系がルチル型である請求項1〜5のいずれか1項に記載の電子写真感光体。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載の電子写真感光体と、帯電手段、現像手段、およびクリーニング手段からなる群より選択される少なくとも1つの手段とを一体に支持し、電子写真装置本体に着脱自在であることを特徴とするプロセスカートリッジ。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載の電子写真感光体、並びに、帯電手段、露光手段、現像手段および転写手段を有することを特徴とする電子写真装置。
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