JP2024000488A - Electrophotographic photoreceptor, process cartridge, and electrophotographic device - Google Patents

Electrophotographic photoreceptor, process cartridge, and electrophotographic device Download PDF

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太一 佐藤
Taichi Sato
俊太郎 渡邉
Toshitaro Watanabe
匡紀 廣田
Masanori Hirota
康平 牧角
Kohei Makikado
知仁 石田
Tomohito Ishida
孟 西田
Takeshi Nishida
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electrophotographic photoreceptor that can prevent highlight image deletion under high temperature and high humidity, while maintaining high injection electrification characteristics.
SOLUTION: An electrophotographic photoreceptor has a surface layer containing a binder resin and metal oxide particles. The average primary particle diameter of the metal oxide particles measured from a cross section of the surface layer is 20 nm or more and 70 nm or less. The content of the metal oxide particles in the surface layer measured from the cross section of the surface layer is 30 volume% or more and 75 volume% or less based on the total volume of the surface layer.
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Description

本発明は電子写真感光体、該電子写真感光体を有するプロセスカートリッジ及び電子写真装置に関する。 The present invention relates to an electrophotographic photoreceptor, a process cartridge having the electrophotographic photoreceptor, and an electrophotographic apparatus.

電子写真装置に搭載される電子写真感光体として、電荷発生物質となる有機光導電性物質を含有するものが広く使用されている。近年、電子写真感光体の長寿命化や繰り返し使用時の高画質化を目的として、電子写真感光体の機械的耐久性すなわち、耐摩耗性の向上が求められている。 2. Description of the Related Art As electrophotographic photoreceptors mounted in electrophotographic apparatuses, those containing organic photoconductive substances that serve as charge-generating substances are widely used. In recent years, there has been a demand for improved mechanical durability, that is, abrasion resistance, of electrophotographic photoreceptors, with the aim of extending the life of the electrophotographic photoreceptor and improving image quality during repeated use.

一方で、帯電工程において電子写真感光体と帯電部材との間で生ずる放電によってオゾンや窒素酸化物などの酸化性ガスが生じ、この酸化性ガスにより、電子写真感光体の表面層に用いられている材料が劣化して放電生成物が発生する。この放電生成物が空気中の水分を吸収することによって、電子写真感光体上に形成された静電潜像が崩れる、いわゆる「画像流れ」と呼ばれる現象が生じることがある。 On the other hand, in the charging process, oxidizing gases such as ozone and nitrogen oxides are generated due to the discharge that occurs between the electrophotographic photoreceptor and the charging member, and these oxidizing gases cause the surface layer of the electrophotographic photoreceptor to be damaged. The material used in the discharge process deteriorates and discharge products are generated. When this discharge product absorbs moisture in the air, a phenomenon called "image deletion" may occur in which the electrostatic latent image formed on the electrophotographic photoreceptor is destroyed.

そして、電子写真感光体の表面の耐摩耗性が高くなるほど、上記放電生成物や水分などの、画像流れを生ずる原因物質が除去されず、画像流れがより発生しやすくなる。 The higher the abrasion resistance of the surface of the electrophotographic photoreceptor, the more likely the image deletion will occur because the substances that cause image deletion, such as the discharge products and moisture, will not be removed.

画像流れを改善する技術として、電子写真感光体の表面層に金属酸化物粒子を含有させて、電子写真感光体の表面層の体積抵抗率を制御する方法が挙げられる。 As a technique for improving image blur, there is a method of controlling the volume resistivity of the surface layer of the electrophotographic photoreceptor by incorporating metal oxide particles into the surface layer of the electrophotographic photoreceptor.

電子写真感光体の表面には、帯電工程において帯電部材から電圧が印加されることで、暗部電位が形成される。この暗部電位の形成のための帯電は、2種類の過程でなされていると考えられる。一つは、パッシェンの法則に則り、帯電部材と電子写真感光体表面との間の空気層が絶縁破壊されることで電子写真感光体の表面が帯電する過程である。もう一つの過程では、電子写真感光体と帯電部材との間の接触電位差が十分に小さいとき、放電することなく、帯電部材と電子写真感光体の接触部分で帯電部材から電子写真感光体に直接電荷が移動する注入帯電による過程である。 A dark potential is formed on the surface of the electrophotographic photoreceptor by applying a voltage from a charging member in a charging process. It is thought that charging for the formation of this dark potential occurs through two types of processes. One is a process in which the surface of the electrophotographic photoreceptor is charged due to dielectric breakdown of the air layer between the charging member and the surface of the electrophotographic photoreceptor, in accordance with Paschen's law. In another process, when the contact potential difference between the electrophotographic photoreceptor and the charging member is sufficiently small, the charging member directly contacts the electrophotographic photoreceptor at the contact area between the charging member and the electrophotographic photoreceptor without causing discharge. This is a process by injection charging in which charges move.

表面層に金属酸化物粒子を含有させて体積抵抗率を制御することで、帯電工程における帯電部材から電子写真感光体への注入帯電による帯電の割合を高くすることができる。すなわち、電子写真感光体の注入帯電性を高めることができ、これにより放電が抑制され、放電生成物の発生を抑制することができる。 By controlling the volume resistivity by containing metal oxide particles in the surface layer, it is possible to increase the rate of charging by injection charging from the charging member to the electrophotographic photoreceptor in the charging step. That is, the injection charging properties of the electrophotographic photoreceptor can be improved, thereby suppressing discharge and suppressing the generation of discharge products.

特許文献1には、トナー粒径に対する保護層中に含有される導電性微粒子である金属酸化物粒子の粒径を制御することにより、繰り返し使用しても、安定した注入帯電性と注入層の傷、画像ボケの防止を可能にする技術が記載されている。 Patent Document 1 discloses that by controlling the particle size of metal oxide particles, which are conductive fine particles contained in the protective layer, with respect to the toner particle size, stable injection charging performance and injection layer stability can be achieved even after repeated use. It describes a technology that makes it possible to prevent scratches and image blur.

また、特許文献2には、保護層中の導電粒子が、感光体表面から0.2μm以上突起することで、繰り返し使用においても高品質な画像特性と安定した注入帯電を可能にする技術が記載されている。 Additionally, Patent Document 2 describes a technology that enables conductive particles in the protective layer to protrude by 0.2 μm or more from the surface of the photoreceptor, thereby enabling high-quality image characteristics and stable injection charging even after repeated use. has been done.

また、特許文献3には、電子写真感光体の保護層(表面層)に、硬化性化合物反応させて得られる成分と、ニオブ原子を含有したアナターゼ型の酸化チタンとを含有させることで、電子写真感光体を長期間にわたって使用した場合おけるクリーニング性能向上を可能にする技術が記載されている。 Furthermore, Patent Document 3 discloses that a protective layer (surface layer) of an electrophotographic photoreceptor is made to contain a component obtained by reacting a curable compound and anatase-type titanium oxide containing niobium atoms. A technique is described that enables improved cleaning performance when a photographic photoreceptor is used for a long period of time.

特開2002-214815号公報Japanese Patent Application Publication No. 2002-214815 特開2001-305775号公報Japanese Patent Application Publication No. 2001-305775 特開2009-229495号公報Japanese Patent Application Publication No. 2009-229495

本発明者らの検討によると、特許文献1、2に開示された技術では、表面層に金属酸化物粒子が含有され、高い注入帯電性が可能な構成が用いられているものの、高温高湿環境下において、低印字率(ハイライト)での濃度が出ないという課題(以下、「ハイライト画像流れ」という)があった。ハイライト画像流れとは、図1に示すように、低印字率、つまり反転現像方式では、潜像時の露光面積が小さい場合、濃度が低下してしまう現象である。 According to the studies of the present inventors, in the technologies disclosed in Patent Documents 1 and 2, metal oxide particles are contained in the surface layer and a structure capable of high injection charging property is used, but Under certain circumstances, there was a problem in that the density could not be obtained at low printing rates (highlights) (hereinafter referred to as "highlight image bleeding"). As shown in FIG. 1, highlight image deletion is a phenomenon in which the density decreases when the printing rate is low, that is, in the reversal development method, when the exposed area at the time of the latent image is small.

前述した画像流れが、放電による放電生成物が原因で起こるのに対して、ハイライト画像流れは、放電生成物の発生の有無とは関係なく、現像工程の初期から起こる現象であり、画像流れとは発生メカニズムが異なると考えられる。 While the aforementioned image deletion occurs due to discharge products caused by discharge, highlight image deletion is a phenomenon that occurs from the beginning of the developing process, regardless of the presence or absence of discharge products, and is caused by image deletion. It is thought that the mechanism of occurrence is different from that of

したがって、本発明の目的は高い注入帯電性を維持する一方、高温高湿下でもハイライト画像流れを抑制できる電子写真感光体を提供することにある。さらには、上記電子写真感光体を搭載したプロセスカートリッジ、及び、上記プロセスカートリッジを備えた電子写真装置を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide an electrophotographic photoreceptor that maintains high injection chargeability while suppressing highlight image fading even under high temperature and high humidity conditions. Another object of the present invention is to provide a process cartridge equipped with the electrophotographic photoreceptor, and an electrophotographic apparatus equipped with the process cartridge.

上記の目的は以下の本発明によって達成される。即ち、本発明に係る電子写真感光体は、結着樹脂及び金属酸化物粒子を含有する表面層を有する電子写真感光体であって、該表面層の断面から測定される該金属酸化物粒子の平均一次粒子径が、20nm以上70nm以下であり、該表面層の断面から測定される該表面層における該金属酸化物粒子の含有率が、該表面層の全体積に対して30体積%以上75体積%以下であることを特徴とする。 The above object is achieved by the present invention as follows. That is, the electrophotographic photoreceptor according to the present invention is an electrophotographic photoreceptor having a surface layer containing a binder resin and metal oxide particles, and wherein the amount of the metal oxide particles measured from a cross section of the surface layer is The average primary particle diameter is 20 nm or more and 70 nm or less, and the content of the metal oxide particles in the surface layer measured from a cross section of the surface layer is 30 volume % or more with respect to the total volume of the surface layer. % by volume or less.

また、本発明の別の態様に係るプロセスカートリッジは、上記電子写真感光体と、帯電手段、現像手段、及び、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、電子写真装置の本体に着脱自在であることを特徴とする。 Further, a process cartridge according to another aspect of the present invention integrally supports the electrophotographic photoreceptor and at least one means selected from the group consisting of charging means, developing means, and cleaning means, It is characterized by being detachable from the main body of an electrophotographic device.

さらに、本発明のまた別の態様に係る電子写真装置は、上記電子写真感光体と、帯電手段、露光手段、現像手段、及び転写手段とを有することを特徴とする。 Furthermore, an electrophotographic apparatus according to another aspect of the present invention is characterized by having the above electrophotographic photoreceptor, charging means, exposure means, developing means, and transfer means.

本発明によれば、高い注入帯電性を維持する一方、高温高湿下でもハイライト画像流れが抑制できる電子写真感光体を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an electrophotographic photoreceptor that maintains high injection chargeability and can suppress highlight image deletion even under high temperature and high humidity conditions.

ハイライト画像流れを説明するための印字率と濃度の関係を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing the relationship between printing rate and density for explaining highlight image deletion. 本発明に係る電子写真感光体の構成の一例を示す概略図である。1 is a schematic diagram showing an example of the configuration of an electrophotographic photoreceptor according to the present invention. 本件実施例に用いたニオブ含有酸化チタンの一例のSTEM画像図である。It is a STEM image diagram of an example of niobium-containing titanium oxide used in this example. 本件実施例に用いたニオブ含有酸化チタンの一例の模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram of an example of niobium-containing titanium oxide used in this example. 電子写真感光体の体積抵抗率に測定に用いる櫛型電極の一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of a comb-shaped electrode used to measure the volume resistivity of an electrophotographic photoreceptor. 本発明に係る電子写真感光体を搭載したプロセスカートリッジ、及び該プロセスカートリッジを備えた電子写真装置の概略構成の一例を示す図である。1 is a diagram illustrating an example of a schematic configuration of a process cartridge equipped with an electrophotographic photoreceptor according to the present invention, and an electrophotographic apparatus equipped with the process cartridge. 画像の精緻性を評価する際に用いた画像の印字パターンを示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a print pattern of an image used when evaluating the precision of an image.

以下、好適な実施の形態を挙げて、本発明を詳細に説明する。
本発明に係る電子写真感光体は、結着樹脂及び金属酸化物粒子を含有する表面層を有する電子写真感光体であって、該表面層の断面から測定される該金属酸化物粒子の平均一次粒子径が、20nm以上70nm以下であり、該表面層の断面から測定される該表面層における該金属酸化物粒子の含有率が、該表面層の全体積に対して30体積%以上75体積%以下であることが必要である。
Hereinafter, the present invention will be described in detail by citing preferred embodiments.
The electrophotographic photoreceptor according to the present invention is an electrophotographic photoreceptor having a surface layer containing a binder resin and metal oxide particles, the average primary dimension of the metal oxide particles measured from a cross section of the surface layer. The particle size is 20 nm or more and 70 nm or less, and the content rate of the metal oxide particles in the surface layer measured from a cross section of the surface layer is 30 volume % or more and 75 volume % with respect to the total volume of the surface layer. It is necessary that the following is true.

また、本発明の別の態様に係るプロセスカートリッジは、上記電子写真感光体と、帯電手段、現像手段、及び、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、電子写真装置の本体に着脱自在である。 Further, a process cartridge according to another aspect of the present invention integrally supports the electrophotographic photoreceptor and at least one means selected from the group consisting of charging means, developing means, and cleaning means, It can be attached to and detached from the main body of the electrophotographic device.

さらに、本発明のさらに別の態様に係る電子写真装置は、上記電子写真感光体と、帯電手段、露光手段、現像手段、及び転写手段とを有する。 Furthermore, an electrophotographic apparatus according to yet another aspect of the present invention includes the above electrophotographic photoreceptor, charging means, exposure means, developing means, and transfer means.

高い注入帯電性を発現するためには、表面層中の金属酸化物粒子の含有率を高くすることで達成できる一方、ハイライト画像流れが悪化するといういわゆるトレードオフの関係になっていた。金属酸化物粒子は、帯電部材に直接接触することで電荷を受け取る、いわゆる電荷注入ポイントとなるため、表面層での金属酸化物粒子の含有率が大きくなると、帯電部材からより多くの電荷を受け取ることができると考えられる。一方で、表面層における金属酸化物粒子の含有率が増加すると、金属酸化物粒子同士が連なってしまい、電子写真感光体表面の電荷が金属酸化物粒子を伝うようにして移動しやすくなる。特に、高温高湿環境下では、表面層が吸湿し、表面層が低抵抗化し、電荷移動が加速されるため、ハイライト画像流れは高温高湿環境下で顕著となると考えられる。 High injection charging properties can be achieved by increasing the content of metal oxide particles in the surface layer, but there has been a so-called trade-off relationship in that highlight image blurring deteriorates. Metal oxide particles receive charge by coming into direct contact with a charging member, becoming a so-called charge injection point, so the higher the content of metal oxide particles in the surface layer, the more charges will be received from the charging member. It is thought that it is possible to do so. On the other hand, when the content of metal oxide particles in the surface layer increases, the metal oxide particles become connected to each other, and the charges on the surface of the electrophotographic photoreceptor tend to move along the metal oxide particles. Particularly, in a high temperature, high humidity environment, the surface layer absorbs moisture, the resistance of the surface layer decreases, and charge transfer is accelerated, so it is thought that highlight image deletion becomes noticeable in a high temperature, high humidity environment.

本発明者らの検討によれば、上記した特有な構成を採用した本発明に係る電子写真感光体が、高い注入帯電性を維持しつつも、ハイライト画像流れが抑制される理由を以下のように推測している。 According to the studies of the present inventors, the reason why the electrophotographic photoreceptor according to the present invention, which adopts the above-described unique configuration, suppresses highlight image deletion while maintaining high injection charging property is as follows. That's what I'm guessing.

上述のように、高い注入帯電性を維持するためには、表面層における金属酸化物粒子の含有率が、表面層の全体積に対して、30体積%以上75体積%以下である必要がある。これは、金属酸化物粒子の含有率が、30体積%を下回ると、十分な注入帯電性が維持できず、75体積%を超えると、結着樹脂が不足することで表面層の膜中にクラックが発生したり、膜としての強度が弱く、電荷注入ポイントとなる金属酸化物粒子が離脱しやすく、耐摩耗性が著しく低下してしまうためである。表面層における金属酸化物粒子の含有率は、表面層の全体積に対して、42体積%以上65体積%以下であることが好ましい。 As mentioned above, in order to maintain high injection chargeability, the content of metal oxide particles in the surface layer needs to be 30% by volume or more and 75% by volume or less with respect to the total volume of the surface layer. . This is because if the content of metal oxide particles is less than 30% by volume, sufficient injection chargeability cannot be maintained, and if it exceeds 75% by volume, the binder resin is insufficient, causing This is because cracks occur, the strength of the film is weak, and metal oxide particles, which serve as charge injection points, are easily detached, resulting in a significant decrease in wear resistance. The content of metal oxide particles in the surface layer is preferably 42% by volume or more and 65% by volume or less based on the total volume of the surface layer.

一方、ハイライト画像流れに関する検討の結果から、ハイライト画像流れに対して主要因となるのは、表面層の膜厚方向に対する電荷移動であることが判明した。つまり、ハイライト画像流れ抑制のためには、表面層の膜中での電荷移動を抑制する必要がある。導電材の一次粒子径を小さくすることで、表面層中の金属酸化物粒子の界面面積(粒子の表面積)が増加する。金属酸化物粒子間には、結着樹脂が入り込むため、界面面積の増加に伴い、界面抵抗も増加し、表面層中の電荷移動が抑制され、ハイライト画像流れが抑制されると考えられる。 On the other hand, the results of studies regarding highlight image blurring have revealed that the main cause of highlight image blurring is charge movement in the film thickness direction of the surface layer. In other words, in order to suppress highlight image deletion, it is necessary to suppress charge movement in the surface layer film. By reducing the primary particle diameter of the conductive material, the interfacial area (surface area of the particles) of the metal oxide particles in the surface layer increases. Since the binder resin enters between the metal oxide particles, it is thought that as the interfacial area increases, the interfacial resistance also increases, charge movement in the surface layer is suppressed, and highlight image blurring is suppressed.

金属酸化物粒子の一次粒子径が、70nmを超えると、十分な界面抵抗が得られず、ハイライト画像流れの抑制が期待できない。金属酸化物粒子の一次粒子径が、20nmより小さくなると、表面層(保護層)表面で結着樹脂に覆われやすくなり、注入帯電性が低下してしまう。金属酸化物粒子の一次粒子径は、30nm以上60nm以下であることが好ましい。 If the primary particle diameter of the metal oxide particles exceeds 70 nm, sufficient interfacial resistance cannot be obtained, and suppression of highlight image blur cannot be expected. If the primary particle diameter of the metal oxide particles is smaller than 20 nm, the surface of the surface layer (protective layer) is likely to be covered with the binder resin, resulting in a decrease in injection chargeability. The primary particle diameter of the metal oxide particles is preferably 30 nm or more and 60 nm or less.

以下、本発明に係る電子写真感光体の具体的な構成について説明する。
[電子写真感光体]
本発明の電子写真感光体は、感光層と、表面層である保護層とを有することを特徴とする。
Hereinafter, the specific structure of the electrophotographic photoreceptor according to the present invention will be explained.
[Electrophotographic photoreceptor]
The electrophotographic photoreceptor of the present invention is characterized by having a photosensitive layer and a protective layer that is a surface layer.

図2は、本発明に係る電子写真感光体の構成の一例を示す図である。図2に示す電子写真感光体は、支持体21と、下引き層22と、電荷発生層23と、電荷輸送層24と、表面層としての保護層25と、を有する。 FIG. 2 is a diagram showing an example of the configuration of an electrophotographic photoreceptor according to the present invention. The electrophotographic photoreceptor shown in FIG. 2 includes a support 21, an undercoat layer 22, a charge generation layer 23, a charge transport layer 24, and a protective layer 25 as a surface layer.

図2には、電子写真感光体が有する感光層が、電荷発生層23と、電荷輸送層24とからなる積層型感光層である例を示しているが、感光層は、後述の単層型感光層であってもよい。 FIG. 2 shows an example in which the photosensitive layer of the electrophotographic photoreceptor is a laminated type photosensitive layer consisting of a charge generation layer 23 and a charge transport layer 24. It may also be a photosensitive layer.

また、電子写真感光体は、下引き層22を有しない構成であってもよく、さらに、支持体21と、下引き層22あるいは感光層との間に後述の導電層を有する構成であってもよい。 Further, the electrophotographic photoreceptor may have a structure that does not have the undercoat layer 22, or may have a structure that has a conductive layer described below between the support 21 and the undercoat layer 22 or the photosensitive layer. Good too.

本発明の電子写真感光体を製造する方法としては、後述する各層の塗布液を調製し、支持体上に所望の層の順番に塗布して、乾燥させる方法が挙げられる。このとき、塗布液の塗布方法としては、浸漬塗布、スプレー塗布、インクジェット塗布、ロール塗布、ダイ塗布、ブレード塗布、カーテン塗布、ワイヤーバー塗布、リング塗布などが挙げられる。これらの中でも、効率性及び生産性の観点から、浸漬塗布が好ましい。 A method for producing the electrophotographic photoreceptor of the present invention includes a method of preparing a coating solution for each layer, which will be described later, and coating the layers on a support in desired order, followed by drying. At this time, examples of methods for applying the coating liquid include dip coating, spray coating, inkjet coating, roll coating, die coating, blade coating, curtain coating, wire bar coating, ring coating, and the like. Among these, dip coating is preferred from the viewpoint of efficiency and productivity.

以下、各層について説明する。
<保護層(表面層)>
本発明の電子写真感光体は、表面層として、結着樹脂と金属酸化物粒子とを含有する保護層を有する。保護層は、保護層の全体積に対して、30体積%以上75体積%以下の金属酸化物粒子を含有する。
保護層は、電荷輸送物質を含有してもよい。
Each layer will be explained below.
<Protective layer (surface layer)>
The electrophotographic photoreceptor of the present invention has a protective layer containing a binder resin and metal oxide particles as a surface layer. The protective layer contains metal oxide particles in an amount of 30% by volume or more and 75% by volume or less based on the total volume of the protective layer.
The protective layer may contain a charge transport material.

金属酸化物粒子の粉体抵抗率A(Ω・cm)は、下記式(1)を満たすことが好ましい。
1.0×10≦A≦1.0×1010 (1)
金属酸化物粒子の粉体抵抗率Aが1.0×10Ω・cmより低抵抗であると、保護層中の電荷移動が抑制しにくく、ハイライト画像流れが悪化する。また、粉体抵抗率Aが、1.0×1010Ω・cmを超えてしまうと、注入帯電性が低下してしまう。粉体抵抗率Aは、1.0×10Ωcm以上1.0×10Ω・cm以下であることがより好ましい。
It is preferable that the powder resistivity A (Ω·cm) of the metal oxide particles satisfies the following formula (1).
1.0×10 3 ≦A≦1.0×10 10 (1)
When the powder resistivity A of the metal oxide particles is lower than 1.0×10 3 Ω·cm, it is difficult to suppress charge movement in the protective layer, and highlight image deletion deteriorates. Furthermore, if the powder resistivity A exceeds 1.0×10 10 Ω·cm, the injection charging property will deteriorate. The powder resistivity A is more preferably 1.0×10 5 Ωcm or more and 1.0×10 9 Ωcm or less.

尚、本発明において、金属酸化物粒子の粉体抵抗率Aは、常温常湿(温度23.0℃/相対湿度55%)環境下において測定する。本発明においては、測定装置として、三菱化学製の抵抗率計ロレスタGPを用いた。測定対象の本発明の金属酸化物粒子は、500kg/cmの圧力で固めて、ペレット状の測定用サンプルにし、印加電圧は100Vとした。 In the present invention, the powder resistivity A of the metal oxide particles is measured under an environment of normal temperature and normal humidity (temperature 23.0° C./relative humidity 55%). In the present invention, a resistivity meter Loresta GP manufactured by Mitsubishi Chemical was used as a measuring device. The metal oxide particles of the present invention to be measured were solidified under a pressure of 500 kg/cm 2 to form pellet-shaped measurement samples, and the applied voltage was 100V.

金属酸化物粒子としては、具体的には、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化インジウムなどの金属酸化物の粒子が挙げられる。金属酸化物にリンやアルミニウムなど元素をドーピングしたり、その酸化物を添加したりしてもよい。 Specific examples of the metal oxide particles include particles of metal oxides such as titanium oxide, zinc oxide, tin oxide, and indium oxide. The metal oxide may be doped with an element such as phosphorus or aluminum, or its oxide may be added.

金属酸化物粒子としては、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、酸化亜鉛などの金属酸化物が挙げられる。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。 The metal oxide particles may have a laminated structure including core particles and a coating layer covering the particles. Examples of core material particles include metal oxides such as titanium oxide, barium sulfate, and zinc oxide. Examples of the coating layer include metal oxides such as tin oxide.

金属酸化物粒子は、特にニオブを含有する酸化チタン粒子であることが好ましい。
ニオブを含有する酸化チタン粒子としては、球体状、多面体状、楕円体状、薄片状、針状など、種々の形状のものを用いることができる。これらの中でも、黒ポチなどの画像欠陥が少ないという観点から、球体状、多面体状、楕円体状のものが好ましい。本発明において、ニオブを含有する酸化チタン粒子は、球体状又は球体状に近い多面体状であることがさらに好ましい。
The metal oxide particles are particularly preferably titanium oxide particles containing niobium.
The titanium oxide particles containing niobium can have various shapes such as spherical, polyhedral, ellipsoidal, flaky, and acicular. Among these, spherical, polyhedral, and ellipsoidal shapes are preferable from the viewpoint of fewer image defects such as black spots. In the present invention, it is more preferable that the niobium-containing titanium oxide particles have a spherical shape or a polyhedral shape close to a spherical shape.

ニオブを含有する酸化チタン粒子は、アナターゼ型又はルチル型の酸化チタンの粒子であることが好ましく、注入帯電性の良好化の観点から、アナターゼ型の酸化チタンの粒子であることがさらに好ましい。 The niobium-containing titanium oxide particles are preferably anatase-type or rutile-type titanium oxide particles, and more preferably anatase-type titanium oxide particles from the viewpoint of improving injection charging properties.

本発明においては、金属酸化物粒子は、特に、芯材としてのアナターゼ型酸化チタン粒子と、該芯材の表面を被覆する酸化チタンであって、ニオブを含有する酸化チタンと、を有する粒子であることが好ましい。ニオブの含有形態としては、酸化物として含有させるのではなく、酸化チタンの結晶格子に組み込まれる、いわゆるドープ形態で含有することが好ましい。酸化チタンにニオブがドープされることで、注入帯電性が高くなる。 In the present invention, the metal oxide particles are particularly particles having anatase-type titanium oxide particles as a core material and titanium oxide containing niobium that coats the surface of the core material. It is preferable that there be. As for the form in which niobium is contained, it is preferable to contain it in a so-called doped form, which is incorporated into the crystal lattice of titanium oxide, rather than in the form of an oxide. By doping titanium oxide with niobium, the injection charging property becomes higher.

金属酸化物粒子がニオブを含有する酸化チタン粒子を有するとき、金属酸化物粒子におけるニオブは、0.5質量%以上15.0質量%以下で含有させることが好ましく、2.6質量%以上10.0質量%以下であることがより好ましい。金属酸化物粒子におけるニオブの含有量が、0.5質量%以上であれば、酸化チタンの導電性を上げることができ、注入帯電性を高くすることができ、15.0質量%以下であれば、酸化チタンの結晶構造を維持できるため、保護層の体積抵抗率が大きくなり過ぎない。 When the metal oxide particles have titanium oxide particles containing niobium, the metal oxide particles preferably contain niobium in an amount of 0.5% by mass or more and 15.0% by mass or less, and preferably 2.6% by mass or more and 10% by mass or less. More preferably, it is .0% by mass or less. If the niobium content in the metal oxide particles is 0.5% by mass or more, the conductivity of titanium oxide can be increased and the injection chargeability can be increased; For example, since the crystal structure of titanium oxide can be maintained, the volume resistivity of the protective layer does not become too large.

また、金属酸化物粒子として、特に好ましいのは、ニオブを含有し、かつニオブが粒子表面近傍に偏在した構成である酸化チタン粒子である。ニオブが表面近傍に偏在することで、電荷を効率的に授受できるためである。より具体的には、走査透過型電子顕微鏡(STEM)によるEDS分析により、金属酸化物粒子の中心におけるニオブ/チタン原子数比に対して、金属酸化物粒子の表面から一次粒子径の5%内部におけるニオブ/チタン原子数比が、2.0倍以上となる酸化チタン粒子である。本発明の実施例で用いた酸化チタン粒子(金属酸化物粒子1)と同様に芯材となる酸化チタン上にニオブを含有する酸化チタンを被覆した金属酸化物の一例のSTEM像を図3に示す。また図3のSTEM像を模式的に表したものを図4に示す。詳細は後述するが、本件実施例で使用しているニオブを含有した酸化チタン粒子は、芯材となる酸化チタン粒子に、ニオブを含有した酸化チタンを被覆した後に焼成することで作製されている。そのため、被覆されたニオブを含有した酸化チタンは、芯材の酸化チタンの結晶に沿って、いわゆるエピタキシャル成長によりニオブドープ酸化チタンとして結晶成長をすると考えられる。このようにして作製したニオブを含有した酸化チタンは、図3に示すように粒子中心部の密度と比べ、表面近傍での密度が低く、コアシェル様の形態となっていることがうかがえる。また、STEMによるEDS分析では、X線は粒子全体を透過するため、図4に示すように、33の方向で示すような粒子中心部でのEDS分析に対して、34の方向で示すような、粒子の表面から一次粒子径の5%内部におけるEDS分析は、表面近傍の影響が大きくなる。つまり、上述するようなSTEMによるEDS分析において、粒子の中心でのニオブ/チタン原子数比に対して、粒子の表面から一次粒子径の5%内部におけるニオブ/チタン原子数比が、2.0倍以上であることは、ニオブ元素が表面近傍に偏在している状態と考えられる。図4において、符号32は、粒子の表面から一次粒子径の5%内部における金属酸化物粒子の領域であり、符号31は、符号32の領域よりも内側の金属酸化物粒子の領域である。また、符号33は、金属酸化物粒子の中心部を分析するX線を示し、符号34は、金属酸化物粒子の表面から粒子径の5%内部を分析するX線を示す。 Particularly preferred as the metal oxide particles are titanium oxide particles containing niobium and having a structure in which niobium is unevenly distributed near the particle surface. This is because the uneven distribution of niobium near the surface allows for efficient transfer of charges. More specifically, EDS analysis using a scanning transmission electron microscope (STEM) revealed that, with respect to the niobium/titanium atomic ratio at the center of the metal oxide particle, 5% of the primary particle diameter from the surface of the metal oxide particle These are titanium oxide particles in which the niobium/titanium atomic ratio is 2.0 times or more. Figure 3 shows a STEM image of an example of a metal oxide in which a titanium oxide core material is coated with titanium oxide containing niobium, similar to the titanium oxide particles (metal oxide particles 1) used in the examples of the present invention. show. Further, a schematic representation of the STEM image of FIG. 3 is shown in FIG. Although the details will be described later, the titanium oxide particles containing niobium used in this example are produced by coating titanium oxide particles containing niobium on the titanium oxide particles that serve as the core material, and then firing them. . Therefore, it is thought that the coated titanium oxide containing niobium grows as niobium-doped titanium oxide along the crystal of titanium oxide of the core material by so-called epitaxial growth. As shown in FIG. 3, the niobium-containing titanium oxide produced in this manner has a lower density near the surface than the density at the center of the particle, indicating that it has a core-shell-like morphology. In addition, in EDS analysis using STEM, X-rays pass through the entire particle, so as shown in Figure 4, compared to the EDS analysis at the center of the particle as shown in direction 33, the EDS analysis as shown in direction 34 In EDS analysis within 5% of the primary particle diameter from the particle surface, the influence near the surface becomes large. In other words, in the EDS analysis using STEM as described above, the niobium/titanium atomic ratio within 5% of the primary particle diameter from the surface of the particle is 2.0 compared to the niobium/titanium atomic ratio at the center of the particle. The fact that the amount is more than double is considered to be a state in which the niobium element is unevenly distributed near the surface. In FIG. 4, reference numeral 32 is a region of the metal oxide particles within 5% of the primary particle diameter from the surface of the particle, and reference numeral 31 is a region of the metal oxide particles inside the region 32. Further, reference numeral 33 indicates an X-ray for analyzing the center of the metal oxide particle, and reference numeral 34 indicates an X-ray for analyzing the inside of 5% of the particle diameter from the surface of the metal oxide particle.

STEMによるEDS分析としては、透過型電子顕微鏡により観察し、EDSにより、ニオブ/チタン比を測定する。また、電子写真感光体をミクロトームやArミリング、FIBなどの手段で薄片化することで、電子写真感光体から直接測定することもできる。 For EDS analysis using STEM, observation is performed using a transmission electron microscope, and the niobium/titanium ratio is measured by EDS. Further, by cutting the electrophotographic photoreceptor into a thin section using a microtome, Ar milling, FIB, or other means, it is also possible to directly measure the electrophotographic photoreceptor.

また、保護層に含有されるニオブを含有する酸化チタン粒子は、酸素欠損を有することが好ましい。酸素欠損を有すると、注入帯電性が良化する。詳細なメカニズムは、よくわかっていないが、ニオブを含有する酸化チタン粒子が酸素欠損を有すると、電荷を受け取りやすくなるため、注入帯電性が向上すると推測している。ニオブを含有する酸化チタン粒子の酸素欠損率が0.1%以上2.0%以下であることが好ましい。酸素欠損率が0.1%未満であると、注入帯電性の向上が期待できず、2.0%を超えると、粒子の色味が黒くなってしまい、保護層の透明性が低下し、電子写真感光体の感度低下を招く。また、ニオブを含有する酸化チタン粒子の表面から一次粒子径の5%以内の領域の酸素欠損率をβ、それ以外の領域の酸素欠損率をγとしたときに、下記式(α)を満足することが好ましい。
β > 10×γ (α)
電荷が受け取りやすくなる酸素欠損部が、金属酸化物粒子表面に偏在することで、注入帯電を効果的に行えるためである。
Furthermore, the niobium-containing titanium oxide particles contained in the protective layer preferably have oxygen vacancies. Having oxygen vacancies improves injection charging properties. Although the detailed mechanism is not well understood, it is presumed that when titanium oxide particles containing niobium have oxygen vacancies, it becomes easier to receive electric charge, thereby improving injection charging properties. It is preferable that the oxygen vacancy rate of the titanium oxide particles containing niobium is 0.1% or more and 2.0% or less. If the oxygen vacancy rate is less than 0.1%, no improvement in injection chargeability can be expected, and if it exceeds 2.0%, the particles will become dark in color and the transparency of the protective layer will decrease. This causes a decrease in the sensitivity of the electrophotographic photoreceptor. In addition, when the oxygen vacancy rate in the area within 5% of the primary particle diameter from the surface of the titanium oxide particles containing niobium is β, and the oxygen vacancy rate in the other area is γ, the following formula (α) is satisfied. It is preferable to do so.
β > 10×γ (α)
This is because oxygen vacancies, which are more likely to receive electric charge, are unevenly distributed on the surface of the metal oxide particles, thereby allowing effective injection charging.

金属酸化物粒子の酸素欠損率、及び金属酸化物粒子の表面から一次粒子径の5%以内の領域の酸素欠損率とそれ以外の領域の酸素欠損率との比率は、エネルギー分散形X線分析(EDS)により測定可能である。また、上述したように、EDS分析では、X線は粒子全体を透過するため、上述の関係式(α)を満たしていると、酸素欠損が粒子表面近傍に酸素欠損部が偏在していることを意味する。 The oxygen vacancy rate of the metal oxide particles and the ratio of the oxygen vacancy rate in the area within 5% of the primary particle diameter from the surface of the metal oxide particle to the oxygen vacancy rate in the other area are determined by energy dispersive X-ray analysis. (EDS). Furthermore, as mentioned above, in EDS analysis, X-rays pass through the entire particle, so if the above relational expression (α) is satisfied, oxygen vacancies are unevenly distributed near the particle surface. means.

本発明では、金属酸化物粒子に対するSTEM-EDS分析により、金属酸化物粒子の表面から一次粒子径の5%以内の領域の酸素欠損率とそれ以外の領域の酸素欠損率との比率を測定した。 In the present invention, the ratio of the oxygen vacancy rate in the area within 5% of the primary particle diameter from the surface of the metal oxide particle to the oxygen vacancy rate in the other area was measured by STEM-EDS analysis of the metal oxide particle. .

酸素欠損の導入は、アンモニアや水素といった還元雰囲気下で焼成したり、有機物と共に窒素雰囲気下で、有機物の分解温度である600℃以上で焼成したりすることで、行うことができる。 Introduction of oxygen vacancies can be performed by firing in a reducing atmosphere such as ammonia or hydrogen, or by firing together with an organic substance in a nitrogen atmosphere at 600° C. or higher, which is the decomposition temperature of the organic substance.

詳細なメカニズムは明らかではないが、上述したように、ニオブのドープや酸素欠損の導入により注入帯電性が高くなるのは、帯電部材に一般的に使用されるカーボンブラックやグラファイトなどの導電性粒子から電荷を授受しやすくなり、帯電部材から電子写真感光体への電荷の移動が円滑になるためと考えている。 Although the detailed mechanism is not clear, as mentioned above, the injection charging property increases due to the introduction of niobium doping and oxygen vacancies because conductive particles such as carbon black and graphite commonly used in charging materials It is thought that this is because it becomes easier to transfer charges from the charging member to the electrophotographic photoreceptor, and the transfer of charges from the charging member to the electrophotographic photoreceptor becomes smooth.

また、金属酸化物粒子は、シランカップリング剤やシリコーン樹脂などのケイ素原子を有する化合物で表面処理されている。この表面処理によって、金属酸化物粒子の疎水性を高くする。また、この表面処理によって保護層中における金属酸化物粒子の不均一な分散を抑制する金属酸化物粒子間の界面抵抗を高く保つことで、表面層の分散不良に伴う低抵抗化を抑制する。これらにより、高湿度環境下における表面層が、高抵抗に保たれるため、ハイライト画像流れが抑制できる。 Further, the metal oxide particles are surface-treated with a compound containing silicon atoms such as a silane coupling agent or a silicone resin. This surface treatment increases the hydrophobicity of the metal oxide particles. In addition, this surface treatment maintains a high interfacial resistance between metal oxide particles that suppresses uneven dispersion of metal oxide particles in the protective layer, thereby suppressing a decrease in resistance due to poor dispersion of the surface layer. As a result, the surface layer is maintained at high resistance in a high humidity environment, so that highlight image deletion can be suppressed.

金属酸化物粒子の表面処理に用いられるケイ素原子を有する化合物は、炭素数が12以下のアルキル基を含有することが好ましい。 The silicon atom-containing compound used for surface treatment of metal oxide particles preferably contains an alkyl group having 12 or less carbon atoms.

金属酸化物粒子の表面処理には、シランカップリング剤が好適に用いられる。シランカップリング剤としては、下記式(A)で示される化合物を用いてもよい。

Figure 2024000488000001
式(A)中、R~Rは、それぞれ独立に、アルコキシ基又はアルキル基を示す。ただし、R~Rの少なくとも2つはアルコキシ基である。Rは、炭素数12以下のアルキル基である。 A silane coupling agent is preferably used for surface treatment of metal oxide particles. As the silane coupling agent, a compound represented by the following formula (A) may be used.
Figure 2024000488000001
In formula (A), R 1 to R 3 each independently represent an alkoxy group or an alkyl group. However, at least two of R 1 to R 3 are alkoxy groups. R 4 is an alkyl group having 12 or less carbon atoms.

式(A)で示される化合物としては、ヘキシルトリメトキシシラン、ヘキシルトリエトキシシラン、オクチルトリメトキシシラン、オクチルトリエトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、ドデシルトリメトキシシラン、ドデシルトリエトキシシランなどが挙げられる。 Examples of the compound represented by formula (A) include hexyltrimethoxysilane, hexyltriethoxysilane, octyltrimethoxysilane, octyltriethoxysilane, decyltrimethoxysilane, dodecyltrimethoxysilane, and dodecyltriethoxysilane.

また、シランカップリング剤としては、式(A)で示される化合物以外のシランカップリング剤、例えば、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、3-アミノプロピルメチルジエトキシシラン、(フェニルアミノメチル)メチルジメトキシシラン、N-2-(アミノエチル)-3-アミノイソブチルメチルジメトキシシラン、N-エチルアミノイソブチルメチルジエトキシシラン、N-メチルアミノプロピルメチルジメトキシシラン、ビニ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、メ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3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-クロロプロピルトリメトキシシラン、3-メルカプトプロピルトリメトキシシランなどを、式(A)で示される化合物と併用してもよい。 In addition, examples of the silane coupling agent include silane coupling agents other than the compound represented by formula (A), such as N-2-(aminoethyl)-3-aminopropylmethyldimethoxysilane, 3-aminopropylmethyldiethoxysilane, Silane, (phenylaminomethyl)methyldimethoxysilane, N-2-(aminoethyl)-3-aminoisobutylmethyldimethoxysilane, N-ethylaminoisobutylmethyldiethoxysilane, N-methylaminopropylmethyldimethoxysilane, vinyltrimethoxy Silane, 3-aminopropyltriethoxysilane, N-(2-aminoethyl)-3-aminopropyltrimethoxysilane, methyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-chloropropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, etc. may be used in combination with the compound represented by formula (A).

金属酸化物粒子を表面処理する方法には、一般的な方法が用いられる。例えば、乾式法や湿式法が挙げられる。
乾式法は、金属酸化物粒子をヘンシェルミキサーのような高速攪拌可能なミキサーの中で攪拌しながら、表面処理剤を含有するアルコール水溶液、有機溶媒溶液、又は水溶液を添加し、均一に分散させた後に乾燥を行うものである。
また、湿式法は、金属酸化物粒子と表面処理剤とを溶剤中で攪拌、又はガラスビーズなどを用いて、サンドミルなどで分散するものであり、分散後、ろ過、又は減圧留去により溶剤除去が行われる。溶剤の除去後は、さらに100℃以上で焼き付けを行うことが好ましい。
A general method is used to surface-treat the metal oxide particles. Examples include a dry method and a wet method.
In the dry method, metal oxide particles are stirred in a high-speed mixer such as a Henschel mixer, and an alcohol aqueous solution, an organic solvent solution, or an aqueous solution containing a surface treatment agent is added and dispersed uniformly. It is then dried.
In addition, in the wet method, metal oxide particles and a surface treatment agent are stirred in a solvent or dispersed in a sand mill using glass beads, etc. After dispersion, the solvent is removed by filtration or distillation under reduced pressure. will be held. After removing the solvent, it is preferable to further bake at 100° C. or higher.

電荷輸送物質としては、多環芳香族化合物、複素環化合物、ヒドラゾン化合物、スチリル化合物、エナミン化合物、ベンジジン化合物、トリアリールアミン化合物や、これらの物質から誘導される基を有する樹脂などが挙げられる。これらの中でも、トリアリールアミン化合物、ベンジジン化合物が好ましい。 Examples of the charge transport substance include polycyclic aromatic compounds, heterocyclic compounds, hydrazone compounds, styryl compounds, enamine compounds, benzidine compounds, triarylamine compounds, and resins having groups derived from these substances. Among these, triarylamine compounds and benzidine compounds are preferred.

表面層としての保護層の膜厚としては、0.1μm以上2.0μm以下であることが好ましい。保護層の膜厚が、0.1μmより小さくなると、金属酸化物粒子を含有した表面層が、電子写真感光体全面を被覆することが難しくなり、注入帯電性が低下してしまう。また、保護層の膜厚が、1.0μmを超えてしまうと、分担電圧が大きくなり、電荷が保護層内に潜り込み、ハイライト画像流れが悪化してしまう。より好ましくは、0.1μm以上1.5μm以下である。 The thickness of the protective layer as a surface layer is preferably 0.1 μm or more and 2.0 μm or less. If the thickness of the protective layer is less than 0.1 μm, it becomes difficult for the surface layer containing metal oxide particles to cover the entire surface of the electrophotographic photoreceptor, resulting in a decrease in injection chargeability. Furthermore, if the thickness of the protective layer exceeds 1.0 μm, the shared voltage will increase, charges will sink into the protective layer, and highlight image deletion will worsen. More preferably, it is 0.1 μm or more and 1.5 μm or less.

表面層としての保護層に使用する結着樹脂としては、温度32.5℃湿度80%RH(以下、「HH環境」ともいう)における体積抵抗率B(Ω・cm)が、下記式(4)を満たすことが好ましい。
1.0×1012≦B≦1.0×1015 (4)
The volume resistivity B (Ω cm) of the binder resin used for the protective layer as the surface layer at a temperature of 32.5° C. and a humidity of 80% RH (hereinafter also referred to as "HH environment") is expressed by the following formula (4 ) is preferably satisfied.
1.0×10 12 ≦B≦1.0×10 15 (4)

表面層中には、金属酸化物粒子が高い含有率で存在しているが、金属酸化物粒子間には、高い確率で結着樹脂が入り込むため、結着樹脂の体積抵抗率Bが高いと、上述した表面層中の電荷移動を抑制することができ、ハイライト画像流れが抑制される。結着樹脂の体積抵抗率Bが、1.0×1012Ω・cmより小さいと、上記効果が発現できず、ハイライト画像流れを十分抑制できない。 Metal oxide particles exist in the surface layer at a high content rate, but there is a high probability that the binder resin will enter between the metal oxide particles, so if the volume resistivity B of the binder resin is high, , the above-mentioned charge movement in the surface layer can be suppressed, and highlight image blurring can be suppressed. If the volume resistivity B of the binder resin is smaller than 1.0×10 12 Ω·cm, the above effect cannot be achieved and highlight image deletion cannot be sufficiently suppressed.

本発明で使用される結着樹脂としては、具体的には、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、フェノキシ樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリスチレン樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂などが挙げられる。中でも、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、及びアクリル樹脂からなる群より選択される少なくとも一つの樹脂を含有することが好ましい。 Specific examples of the binder resin used in the present invention include polyester resin, acrylic resin, phenoxy resin, polycarbonate resin, polyarylate resin, polystyrene resin, phenol resin, melamine resin, and epoxy resin. Among these, it is preferable to contain at least one resin selected from the group consisting of polycarbonate resin, polyarylate resin, and acrylic resin.

また、保護層は、重合性官能基を有するモノマーを含有する組成物を重合することで硬化膜として形成してもよい。その際の反応としては、熱重合反応、光重合反応、放射線重合反応などが挙げられる。重合性官能基を有するモノマーが有する重合性官能基としては、アクリロイル基、メタクリロイル基などが挙げられる。重合性官能基を有するモノマーとして、電荷輸送能を有する材料を用いてもよい。 Further, the protective layer may be formed as a cured film by polymerizing a composition containing a monomer having a polymerizable functional group. Examples of reactions at that time include thermal polymerization reactions, photopolymerization reactions, radiation polymerization reactions, and the like. Examples of the polymerizable functional group possessed by the monomer having a polymerizable functional group include an acryloyl group and a methacryloyl group. As the monomer having a polymerizable functional group, a material having charge transport ability may be used.

また、保護層は、ケイ素原子を有する樹脂を含有してもよい。
保護層が含有してもよいケイ素原子を有する樹脂としては、シリコーンオイルが挙げられる。シリコーンオイルとしては、例えば、ストレートシリコーンオイルや変性シリコーンオイルが挙げられる。ストレートシリコーンオイルとしては、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、メチルハイドロジェンシリコーンオイル等が挙げられる。変性シリコーンオイルとしては、反応性シリコーンオイルとして、アミノ変性、エポキシ変性、カルボキシ変性、カルビノール変性、メタクリル変性、メルカプト変性、フェノール変性、非反応性シリコーンオイルとして、ポリエーテル変性、メチルスチリル変性、アルキル変性、エステル変性、フッ素変性などが挙げられる。さらに、ケイ素原子を有する樹脂として、ポリジメチルシロキサン構造を側鎖や主鎖に導入したブロックポリマーやグラフトポリマーを使用してもよい。
Further, the protective layer may contain a resin having silicon atoms.
Silicone oil is an example of the silicon-containing resin that may be contained in the protective layer. Examples of the silicone oil include straight silicone oil and modified silicone oil. Examples of the straight silicone oil include dimethyl silicone oil, methylphenyl silicone oil, methyl hydrogen silicone oil, and the like. Modified silicone oils include reactive silicone oils such as amino-modified, epoxy-modified, carboxy-modified, carbinol-modified, methacrylic-modified, mercapto-modified, phenol-modified, and non-reactive silicone oils such as polyether-modified, methylstyryl-modified, alkyl-modified. Examples include modification, ester modification, and fluorine modification. Furthermore, as the resin having silicon atoms, a block polymer or a graft polymer in which a polydimethylsiloxane structure is introduced into the side chain or main chain may be used.

保護層は、酸化防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤、レベリング剤、滑り性付与剤、耐摩耗性向上剤、などの添加剤を含有してもよい。具体的には、ヒンダードフェノール化合物、ヒンダードアミン化合物、硫黄化合物、リン化合物、ベンゾフェノン化合物、シロキサン変性樹脂、シリコーンオイル、フッ素樹脂粒子、ポリスチレン樹脂粒子、ポリエチレン樹脂粒子、シリカ粒子、アルミナ粒子、窒化ホウ素粒子などが挙げられる。 The protective layer may contain additives such as antioxidants, ultraviolet absorbers, plasticizers, leveling agents, slipperiness agents, and abrasion resistance improvers. Specifically, hindered phenol compounds, hindered amine compounds, sulfur compounds, phosphorus compounds, benzophenone compounds, siloxane-modified resins, silicone oil, fluororesin particles, polystyrene resin particles, polyethylene resin particles, silica particles, alumina particles, boron nitride particles. Examples include.

また、表面層としての保護層の温度32.5℃湿度80%RH(HH環境)における体積抵抗率C(Ω・cm)は、下記式(2)を満たすことが好ましい。
1.0×1011≦C≦1.0×1013 (2)
保護層の体積抵抗率Cが、1.0×1011Ω・cmを下回ると、潜像の電位分布が保持できず、潜像がくずれてハイライト画像流れが抑制できない。体積抵抗率Cは、7.0×1011Ω・cm以上、1.0×1013Ω・cm以下であることがより好ましい。
Further, the volume resistivity C (Ω·cm) of the protective layer as a surface layer at a temperature of 32.5° C. and a humidity of 80% RH (HH environment) preferably satisfies the following formula (2).
1.0×10 11 ≦C≦1.0×10 13 (2)
If the volume resistivity C of the protective layer is less than 1.0×10 11 Ω·cm, the potential distribution of the latent image cannot be maintained, the latent image is distorted, and highlight image deletion cannot be suppressed. The volume resistivity C is more preferably 7.0×10 11 Ω·cm or more and 1.0×10 13 Ω·cm or less.

また、保護層の温度23.0℃湿度55%RH(以下、「NN環境」ともいう)における体積抵抗率D(Ω・cm)は、下記式(3)を満たすことが好ましい。
1.0×1012≦D≦1.0×1014 (3)
保護層の体積抵抗率Dが、1.0×1012Ω・cmを下回ると、リークに至る危険性が高くなる。
Further, the volume resistivity D (Ω·cm) of the protective layer at a temperature of 23.0° C. and a humidity of 55% RH (hereinafter also referred to as “NN environment”) preferably satisfies the following formula (3).
1.0×10 12 ≦D≦1.0×10 14 (3)
When the volume resistivity D of the protective layer is less than 1.0×10 12 Ω·cm, the risk of leakage increases.

さらに、表面層としての保護層の温度32.5℃湿度80%RHにおける体積抵抗率C(Ω・cm)、及び表面層としての保護層の温度23.0℃湿度55%RHにおける体積抵抗率Dが、下記式(5)を満たすことが好ましい。
0.05≦D/C≦1.0 (5)
表面層としての保護層の体積抵抗率C及びDとが、式(5)の関係を満たすことにより、表面層中の電荷移動を抑制することができ、ハイライト画像流れが抑制される。
Furthermore, the volume resistivity C (Ω cm) of the protective layer as a surface layer at a temperature of 32.5° C. and humidity of 80% RH, and the volume resistivity of the protective layer as a surface layer at a temperature of 23.0° C. and a humidity of 55% RH. It is preferable that D satisfies the following formula (5).
0.05≦D/C≦1.0 (5)
When the volume resistivities C and D of the protective layer as a surface layer satisfy the relationship of formula (5), charge movement in the surface layer can be suppressed, and highlight image blurring can be suppressed.

保護層及び結着樹脂の体積抵抗率は、次のようにして測定することができる。
体積抵抗率の測定には、pA(ピコアンペアー)メーターを使用する。まず、PETフィルム上に電極間距離(D)180μm、長さ(L)59mmの図5に示す櫛型金電極を蒸着により作製する。作製した櫛型金電極の上に、厚さ(T1)2μmの保護層及び結着樹脂を、上記櫛形金電極を覆うように設ける。次に、温度23.0℃/湿度55%RH(NN)の環境下、及び温度32.5℃/湿度80%RH(HH)の環境下にて、櫛型金電極間に100Vの直流電圧(V)を印加したときの直流電圧(I)を測定する。得られた測定値を用い、下記式(6)によって体積抵抗率C(温度32.5℃/湿度80%RH)及び体積抵抗率D(温度23.0℃/湿度55%RH)を得る。
体積抵抗率ρv(Ω・cm)=V(V)×T1(cm)×L(cm)/{I(A)×D(cm)} (6)
The volume resistivity of the protective layer and the binder resin can be measured as follows.
A pA (picoampere) meter is used to measure the volume resistivity. First, a comb-shaped gold electrode shown in FIG. 5 with an inter-electrode distance (D) of 180 μm and a length (L) of 59 mm is fabricated on a PET film by vapor deposition. A protective layer and a binder resin having a thickness (T1) of 2 μm are provided on the produced comb-shaped gold electrode so as to cover the comb-shaped gold electrode. Next, under an environment of temperature 23.0°C/humidity 55% RH (NN) and under an environment of temperature 32.5°C/humidity 80% RH (HH), a 100 V DC voltage was applied between the comb-shaped gold electrodes. (V) is applied, and the DC voltage (I) is measured. Using the obtained measured values, the volume resistivity C (temperature 32.5° C./humidity 80% RH) and volume resistivity D (temperature 23.0° C./humidity 55% RH) are obtained by the following formula (6).
Volume resistivity ρv (Ω cm) = V (V) × T1 (cm) × L (cm) / {I (A) × D (cm)} (6)

保護層の金属酸化物粒子や結着樹脂などの組成について同定が困難な場合は、電子写真感光体の表面について表面抵抗率を測定し、体積抵抗率に換算する。つまり、保護層単体ではなく、電子写真感光体の表面層として存在する保護層の体積抵抗率を測定する場合は、保護層の表面抵抗率を測定し、得られた値を体積抵抗率に変換する。 If it is difficult to identify the composition of the metal oxide particles, binder resin, etc. of the protective layer, the surface resistivity of the surface of the electrophotographic photoreceptor is measured and converted to volume resistivity. In other words, when measuring the volume resistivity of a protective layer that exists as a surface layer of an electrophotographic photoreceptor rather than the protective layer alone, measure the surface resistivity of the protective layer and convert the obtained value to volume resistivity. do.

具体的には、電子写真感光体の表面(保護層の表面)に図5に示す、電極間距離(D)180μm、長さ(L)59mmの櫛型金電極を金蒸着により作製する。次に、温度23.0℃/湿度55%RH(NN)、及び温度32.5℃/湿度80%RH(HH)の環境下にて、櫛型金電極の間に1000Vの直流電圧(V)を印加したときの直流電圧(I)を測定し、直流電圧(V)/直流電圧(I)から、保護層の表面抵抗率ρsを算出する。
得られた表面抵抗率ρsと、保護層の膜厚t(cm)とを用い、下記式(7)により体積抵抗率を得ることができる。
ρv=ρs×t (7)
(ρv:体積抵抗率、ρs:表面抵抗率、t:保護層の厚さ)
Specifically, a comb-shaped gold electrode having an inter-electrode distance (D) of 180 μm and a length (L) of 59 mm as shown in FIG. 5 is formed on the surface of the electrophotographic photoreceptor (the surface of the protective layer) by gold vapor deposition. Next, a 1000V DC voltage (V ) is applied, and the surface resistivity ρs of the protective layer is calculated from the DC voltage (V)/DC voltage (I).
Using the obtained surface resistivity ρs and the film thickness t (cm) of the protective layer, the volume resistivity can be obtained by the following formula (7).
ρv=ρs×t (7)
(ρv: volume resistivity, ρs: surface resistivity, t: thickness of protective layer)

この測定では、微小な電流量を測定するため、抵抗測定装置としては、微小電流の測定が可能な機器を用いて行うことが好ましい。例えば、微小電流の測定が可能な抵抗測定装置としては、ヒューレットパッカード製のピコアンメーター4140Bなどが挙げられる。使用する櫛型電極や、印加する電圧は、保護層の材料や抵抗値によって、適切なSN比が得られるように選定することが好ましい。 In this measurement, since a minute amount of current is measured, it is preferable to use a device capable of measuring minute currents as the resistance measuring device. For example, a resistance measuring device capable of measuring minute currents includes Picoammeter 4140B manufactured by Hewlett-Packard. The comb-shaped electrodes used and the voltage applied are preferably selected depending on the material and resistance value of the protective layer so that an appropriate SN ratio can be obtained.

保護層は、上述の各材料及び溶剤を含有する保護層用塗布液を調製し、感光層上にこの塗膜を形成し、乾燥及び/又は硬化させることで形成することができる。塗布液に用いる溶剤としては、アルコール系溶剤、ケトン系溶剤、エーテル系溶剤、スルホキシド系溶剤、エステル系溶剤、芳香族炭化水素系溶剤が挙げられる。 The protective layer can be formed by preparing a protective layer coating solution containing each of the above-mentioned materials and a solvent, forming this coating film on the photosensitive layer, and drying and/or curing it. Examples of the solvent used in the coating solution include alcohol solvents, ketone solvents, ether solvents, sulfoxide solvents, ester solvents, and aromatic hydrocarbon solvents.

<支持体>
本発明において、電子写真感光体は、支持体を有することができる。本発明において、支持体は導電性を有する導電性支持体であることが好ましい。また、支持体の形状としては、円筒状、ベルト状、シート状などが挙げられる。中でも、円筒状支持体であることが好ましい。また、支持体の表面に、陽極酸化などの電気化学的な処理や、ブラスト処理、切削処理などを施してもよい。
支持体の材質としては、金属、樹脂、ガラスなどが好ましい。
金属としては、アルミニウム、鉄、ニッケル、銅、金、ステンレスや、これらの合金などが挙げられる。中でも、アルミニウムを用いたアルミニウム製支持体であることが好ましい。
また、樹脂やガラスには、導電性材料を混合又は被覆するなどの処理によって、導電性を付与してもよい。
<Support>
In the present invention, the electrophotographic photoreceptor may have a support. In the present invention, the support is preferably a conductive support having electrical conductivity. Further, the shape of the support includes a cylindrical shape, a belt shape, a sheet shape, and the like. Among these, a cylindrical support is preferred. Further, the surface of the support may be subjected to electrochemical treatment such as anodization, blasting treatment, cutting treatment, or the like.
Preferred materials for the support include metal, resin, and glass.
Examples of metals include aluminum, iron, nickel, copper, gold, stainless steel, and alloys thereof. Among these, an aluminum support using aluminum is preferable.
Further, conductivity may be imparted to the resin or glass by a process such as mixing or coating with a conductive material.

<導電層>
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。
<Conductive layer>
In the present invention, a conductive layer may be provided on the support. By providing a conductive layer, it is possible to hide scratches and irregularities on the surface of the support, and to control the reflection of light on the surface of the support.The conductive layer may contain conductive particles and a resin. preferable.

導電性粒子の材質としては、金属酸化物、金属、カーボンブラックなどが挙げられる。
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、酸化ケイ素、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。
Examples of the material for the conductive particles include metal oxides, metals, carbon black, and the like.
Examples of metal oxides include zinc oxide, aluminum oxide, indium oxide, silicon oxide, zirconium oxide, tin oxide, titanium oxide, magnesium oxide, antimony oxide, bismuth oxide, and the like. Examples of metals include aluminum, nickel, iron, nichrome, copper, zinc, and silver.
Among these, it is preferable to use metal oxides as the conductive particles, and it is particularly preferable to use titanium oxide, tin oxide, and zinc oxide.
When using a metal oxide as the conductive particles, the surface of the metal oxide may be treated with a silane coupling agent or the like, or the metal oxide may be doped with an element such as phosphorus or aluminum or an oxide thereof.
Further, the conductive particles may have a laminated structure including a core particle and a coating layer covering the particle. Examples of the core material particles include titanium oxide, barium sulfate, and zinc oxide. Examples of the coating layer include metal oxides such as tin oxide.
Further, when using a metal oxide as the conductive particles, the volume average particle diameter thereof is preferably 1 nm or more and 500 nm or less, more preferably 3 nm or more and 400 nm or less.

樹脂としては、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ポリウレタン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂などが挙げられる。
また、導電層は、シリコーンオイル、樹脂粒子、酸化チタンなどの隠蔽剤などをさらに含有してもよい。
Examples of the resin include polyester resin, polycarbonate resin, polyvinyl acetal resin, acrylic resin, silicone resin, epoxy resin, melamine resin, polyurethane resin, phenol resin, and alkyd resin.
Further, the conductive layer may further contain a masking agent such as silicone oil, resin particles, and titanium oxide.

導電層の平均膜厚は、1μm以上50μm以下であることが好ましく、3μm以上40μm以下であることが特に好ましい。 The average thickness of the conductive layer is preferably 1 μm or more and 50 μm or less, particularly preferably 3 μm or more and 40 μm or less.

導電層は、上述の各材料及び溶剤を含有する導電層用塗布液を調製し、支持体上にこの塗膜を形成し、乾燥させることで形成することができる。塗布液に用いる溶剤としては、アルコール系溶剤、スルホキシド系溶剤、ケトン系溶剤、エーテル系溶剤、エステル系溶剤、芳香族炭化水素系溶剤などが挙げられる。導電層用塗布液中で導電性粒子を分散させるための分散方法としては、ペイントシェーカー、サンドミル、ボールミル、液衝突型高速分散機を用いた方法が挙げられる。 The conductive layer can be formed by preparing a conductive layer coating solution containing each of the above-mentioned materials and a solvent, forming this coating on a support, and drying it. Examples of the solvent used in the coating solution include alcohol solvents, sulfoxide solvents, ketone solvents, ether solvents, ester solvents, and aromatic hydrocarbon solvents. Dispersion methods for dispersing conductive particles in the conductive layer coating solution include methods using a paint shaker, a sand mill, a ball mill, and a liquid collision type high-speed dispersion machine.

<下引き層>
本発明において、支持体又は導電層の上に、下引き層を設けてもよい。下引き層を設けることで、層間の接着機能が高まり、注入帯電阻止機能を付与することができる。
<Undercoat layer>
In the present invention, an undercoat layer may be provided on the support or the conductive layer. By providing an undercoat layer, the adhesion function between the layers can be enhanced and an injection charge blocking function can be imparted.

下引き層は、樹脂を含有することが好ましい。また、重合性官能基を有するモノマーを含有する組成物を重合することで硬化膜として下引き層を形成してもよい。 It is preferable that the undercoat layer contains resin. Alternatively, the undercoat layer may be formed as a cured film by polymerizing a composition containing a monomer having a polymerizable functional group.

樹脂としては、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ポリウレタン樹脂、フェノール樹脂、ポリビニルフェノール樹脂、アルキッド樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリエチレンオキシド樹脂、ポリプロピレンオキシド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミド酸樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、セルロース樹脂などが挙げられる。 Examples of resins include polyester resin, polycarbonate resin, polyvinyl acetal resin, acrylic resin, epoxy resin, melamine resin, polyurethane resin, phenol resin, polyvinylphenol resin, alkyd resin, polyvinyl alcohol resin, polyethylene oxide resin, polypropylene oxide resin, and polyamide resin. , polyamic acid resin, polyimide resin, polyamideimide resin, cellulose resin and the like.

重合性官能基を有するモノマーが有する重合性官能基としては、イソシアネート基、ブロックイソシアネート基、メチロール基、アルキル化メチロール基、エポキシ基、金属アルコキシド基、ヒドロキシル基、アミノ基、カルボキシル基、チオール基、カルボン酸無水物基、炭素-炭素二重結合基などが挙げられる。 Examples of the polymerizable functional group of the monomer having a polymerizable functional group include an isocyanate group, a blocked isocyanate group, a methylol group, an alkylated methylol group, an epoxy group, a metal alkoxide group, a hydroxyl group, an amino group, a carboxyl group, a thiol group, Examples include carboxylic acid anhydride groups and carbon-carbon double bond groups.

また、下引き層は、電気特性を高める目的で、電子輸送物質、金属酸化物、金属、導電性高分子などをさらに含有してもよい。これらの中でも、電子輸送物質、金属酸化物を用いることが好ましい。
電子輸送物質としては、キノン化合物、イミド化合物、ベンズイミダゾール化合物、シクロペンタジエニリデン化合物、フルオレノン化合物、キサントン化合物、ベンゾフェノン化合物、シアノビニル化合物、ハロゲン化アリール化合物、シロール化合物、含ホウ素化合物などが挙げられる。電子輸送物質として、重合性官能基を有する電子輸送物質を用い、上述の重合性官能基を有するモノマーと共重合させることで、硬化膜として下引き層を形成してもよい。
金属酸化物としては、酸化インジウムスズ、酸化スズ、酸化インジウム、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、二酸化ケイ素などが挙げられる。金属としては、金、銀、アルミなどが挙げられる。
Further, the undercoat layer may further contain an electron transport substance, a metal oxide, a metal, a conductive polymer, etc. for the purpose of improving electrical properties. Among these, it is preferable to use electron transport substances and metal oxides.
Examples of electron transport substances include quinone compounds, imide compounds, benzimidazole compounds, cyclopentadienylidene compounds, fluorenone compounds, xanthone compounds, benzophenone compounds, cyanovinyl compounds, halogenated aryl compounds, silole compounds, boron-containing compounds, etc. . An undercoat layer may be formed as a cured film by using an electron transporting material having a polymerizable functional group as the electron transporting material and copolymerizing it with the above-mentioned monomer having a polymerizable functional group.
Examples of metal oxides include indium tin oxide, tin oxide, indium oxide, titanium oxide, zinc oxide, aluminum oxide, and silicon dioxide. Examples of metals include gold, silver, and aluminum.

下引き層に含まれる金属酸化物粒子は、シランカップリング剤などの表面処理剤を用いて表面処理して用いてもよい。金属酸化物粒子を表面処理する方法は、一般的な方法が用いられる。たとえば、乾式法や湿式法が挙げられる。
乾式法は、金属酸化物粒子をヘンシェルミキサーのような高速攪拌可能なミキサーの中で攪拌しながら、表面処理剤を含有するアルコール水溶液、有機溶媒溶液、又は水溶液を添加し、均一に分散させた後に乾燥を行うものである。
また、湿式法は、金属酸化物粒子と表面処理剤とを溶剤中で攪拌、又はガラスビーズなどを用いてサンドミルなどで分散するものであり、分散後、ろ過、又は減圧留去により溶剤除去が行われる。溶剤の除去後は、さらに100℃以上で焼き付けを行うことが好ましい。
The metal oxide particles contained in the undercoat layer may be used after surface treatment using a surface treatment agent such as a silane coupling agent. A general method is used to surface treat the metal oxide particles. Examples include a dry method and a wet method.
In the dry method, metal oxide particles are stirred in a high-speed mixer such as a Henschel mixer, and an alcohol aqueous solution, an organic solvent solution, or an aqueous solution containing a surface treatment agent is added and dispersed uniformly. It is then dried.
In addition, in the wet method, metal oxide particles and a surface treatment agent are stirred in a solvent or dispersed in a sand mill using glass beads, etc. After dispersion, the solvent is removed by filtration or distillation under reduced pressure. It will be done. After removing the solvent, it is preferable to further bake at 100° C. or higher.

下引き層には、さらに添加剤を含有させてもよく、例えば、アルミニウムなどの金属粉体、カーボンブラックなどの導電性物質、電荷輸送物質、金属キレート化合物、有機金属化合物などの公知の材料を含有させることができる。 The undercoat layer may further contain additives, such as known materials such as metal powder such as aluminum, conductive substances such as carbon black, charge transport substances, metal chelate compounds, and organometallic compounds. It can be included.

電荷輸送物質としては、キノン化合物、イミド化合物、ベンズイミダゾール化合物、シクロペンタジエニリデン化合物、フルオレノン化合物、キサントン化合物、ベンゾフェノン化合物、シアノビニル化合物、ハロゲン化アリール化合物、シロール化合物、含ホウ素化合物などが挙げられる。電荷輸送物質として、重合性官能基を有する電荷輸送物質を用い、上記の重合性官能基を有するモノマーと共重合させることで、硬化膜として下引き層を形成してもよい。 Examples of charge transport substances include quinone compounds, imide compounds, benzimidazole compounds, cyclopentadienylidene compounds, fluorenone compounds, xanthone compounds, benzophenone compounds, cyanovinyl compounds, halogenated aryl compounds, silole compounds, boron-containing compounds, etc. . An undercoat layer may be formed as a cured film by using a charge transporting material having a polymerizable functional group as the charge transporting material and copolymerizing it with the above monomer having a polymerizable functional group.

下引き層は、上記の各材料及び溶剤を含有する下引き層用塗布液を調製し、この塗膜を支持体又は導電層上に形成し、乾燥及び/又は硬化させることで形成することができる。 The undercoat layer can be formed by preparing an undercoat layer coating solution containing each of the above materials and a solvent, forming this coating on a support or conductive layer, and drying and/or curing. can.

下引き層用塗布液に用いられる溶剤としては、アルコール、スルホキシド、ケトン、エーテル、エステル、脂肪族ハロゲン化炭化水素、芳香族化合物などの有機溶剤が挙げられる。本発明においては、アルコール系、ケトン系溶剤を用いることが好ましい。 Examples of the solvent used in the coating solution for the undercoat layer include organic solvents such as alcohols, sulfoxides, ketones, ethers, esters, aliphatic halogenated hydrocarbons, and aromatic compounds. In the present invention, it is preferable to use alcohol-based or ketone-based solvents.

下引き層用塗布液を調製するための分散方法としては、ホモジナイザー、超音波分散機、ボールミル、サンドミル、ロールミル、振動ミル、アトライター、液衝突型高速分散機を用いた方法が挙げられる。 Dispersion methods for preparing the coating solution for the undercoat layer include methods using a homogenizer, an ultrasonic disperser, a ball mill, a sand mill, a roll mill, a vibration mill, an attritor, and a liquid impingement type high-speed disperser.

下引き層の平均膜厚は、0.1μm以上50μm以下であることが好ましく、0.2μm以上40μm以下であることがより好ましく、0.3μm以上30μm以下であることが特に好ましい。 The average thickness of the undercoat layer is preferably 0.1 μm or more and 50 μm or less, more preferably 0.2 μm or more and 40 μm or less, and particularly preferably 0.3 μm or more and 30 μm or less.

<感光層>
電子写真感光体の感光層は、主に、(1)積層型感光層と、(2)単層型感光層とに分類される。(1)積層型感光層は、電荷発生物質を含有する電荷発生層と、電荷輸送物質を含有する電荷輸送層と、を有する。(2)単層型感光層は、電荷発生物質と電荷輸送物質を共に含有する感光層である。
<Photosensitive layer>
The photosensitive layer of an electrophotographic photoreceptor is mainly classified into (1) a laminated photosensitive layer and (2) a single layer photosensitive layer. (1) The laminated photosensitive layer has a charge generation layer containing a charge generation substance and a charge transport layer containing a charge transport substance. (2) A single-layer type photosensitive layer is a photosensitive layer containing both a charge-generating substance and a charge-transporting substance.

(1)積層型感光層
積層型感光層は、電荷発生層と、電荷輸送層と、を有する。
(1) Laminated photosensitive layer The laminated photosensitive layer includes a charge generation layer and a charge transport layer.

(1-1)電荷発生層
電荷発生層は、電荷発生物質と、樹脂と、を含有することが好ましい。
(1-1) Charge Generating Layer The charge generating layer preferably contains a charge generating substance and a resin.

電荷発生物質としては、アゾ顔料、ペリレン顔料、多環キノン顔料、インジゴ顔料、フタロシアニン顔料などが挙げられる。これらの中でも、アゾ顔料、フタロシアニン顔料が好ましい。フタロシアニン顔料の中でも、オキシチタニウムフタロシアニン顔料、クロロガリウムフタロシアニン顔料、ヒドロキシガリウムフタロシアニン顔料が好ましい。
電荷発生層中の電荷発生物質の含有量は、電荷発生層の全質量に対して、40質量%以上85質量%以下であることが好ましく、60質量%以上80質量%以下であることがより好ましい。
Examples of the charge generating substance include azo pigments, perylene pigments, polycyclic quinone pigments, indigo pigments, and phthalocyanine pigments. Among these, azo pigments and phthalocyanine pigments are preferred. Among the phthalocyanine pigments, oxytitanium phthalocyanine pigments, chlorogallium phthalocyanine pigments, and hydroxygallium phthalocyanine pigments are preferred.
The content of the charge generating substance in the charge generating layer is preferably 40% by mass or more and 85% by mass or less, more preferably 60% by mass or more and 80% by mass or less, based on the total mass of the charge generating layer. preferable.

樹脂としては、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ポリウレタン樹脂、フェノール樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、セルロース樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂などが挙げられる。これらの中でも、ポリビニルブチラール樹脂がより好ましい。 Examples of resins include polyester resin, polycarbonate resin, polyvinyl acetal resin, polyvinyl butyral resin, acrylic resin, silicone resin, epoxy resin, melamine resin, polyurethane resin, phenol resin, polyvinyl alcohol resin, cellulose resin, polystyrene resin, polyvinyl acetate resin. , polyvinyl chloride resin, etc. Among these, polyvinyl butyral resin is more preferred.

また、電荷発生層は、酸化防止剤、紫外線吸収剤などの添加剤を更に含有してもよい。具体的には、ヒンダードフェノール化合物、ヒンダードアミン化合物、硫黄化合物、リン化合物、ベンゾフェノン化合物、などが挙げられる。 Further, the charge generation layer may further contain additives such as antioxidants and ultraviolet absorbers. Specific examples include hindered phenol compounds, hindered amine compounds, sulfur compounds, phosphorus compounds, and benzophenone compounds.

電荷発生層の平均膜厚は、0.1μm以上1.0μm以下であることが好ましく、0.15μm以上0.4μm以下であることがより好ましい。 The average thickness of the charge generation layer is preferably 0.1 μm or more and 1.0 μm or less, more preferably 0.15 μm or more and 0.4 μm or less.

電荷発生層は、上述の各材料及び溶剤を含有する電荷発生層用塗布液を調製し、この塗膜を支持体又は導電層或いは下引き層上に形成し、乾燥させることで形成することができる。塗布液に用いる溶剤としては、アルコール系溶剤、スルホキシド系溶剤、ケトン系溶剤、エーテル系溶剤、エステル系溶剤、芳香族炭化水素系溶剤などが挙げられる。 The charge generation layer can be formed by preparing a charge generation layer coating solution containing each of the above-mentioned materials and a solvent, forming this coating film on a support, conductive layer, or undercoat layer, and drying it. can. Examples of the solvent used in the coating solution include alcohol solvents, sulfoxide solvents, ketone solvents, ether solvents, ester solvents, and aromatic hydrocarbon solvents.

(1-2)電荷輸送層
電荷輸送層は、電荷輸送物質と、樹脂と、を含有することが好ましい。
(1-2) Charge Transport Layer The charge transport layer preferably contains a charge transport substance and a resin.

電荷輸送物質としては、例えば、多環芳香族化合物、複素環化合物、ヒドラゾン化合物、スチリル化合物、エナミン化合物、ベンジジン化合物、トリアリールアミン化合物や、これらの物質から誘導される基を有する樹脂などが挙げられる。これらの中でも、トリアリールアミン化合物、ベンジジン化合物が好ましい。
電荷輸送層中の電荷輸送物質の含有量は、電荷輸送層の全質量に対して、25質量%以上70質量%以下であることが好ましく、30質量%以上55質量%以下であることがより好ましい。
Examples of the charge transport substance include polycyclic aromatic compounds, heterocyclic compounds, hydrazone compounds, styryl compounds, enamine compounds, benzidine compounds, triarylamine compounds, and resins having groups derived from these substances. It will be done. Among these, triarylamine compounds and benzidine compounds are preferred.
The content of the charge transport substance in the charge transport layer is preferably 25% by mass or more and 70% by mass or less, more preferably 30% by mass or more and 55% by mass or less, based on the total mass of the charge transport layer. preferable.

樹脂としては、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、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、ポリエステル樹脂が好ましい。ポリエステル樹脂としては、特にポリアリレート樹脂が好ましい。
電荷輸送物質と樹脂との含有量比(質量比)は、4:10~20:10が好ましく、5:10~12:10がより好ましい。
Examples of the resin include polyester resin, polycarbonate resin, acrylic resin, and polystyrene resin. Among these, polycarbonate resins and polyester resins are preferred. As the polyester resin, polyarylate resin is particularly preferred.
The content ratio (mass ratio) of the charge transport material and the resin is preferably 4:10 to 20:10, more preferably 5:10 to 12:10.

また、電荷輸送層は、酸化防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤、レベリング剤、滑り性付与剤、耐摩耗性向上剤などの添加剤を含有してもよい。具体的には、ヒンダードフェノール化合物、ヒンダードアミン化合物、硫黄化合物、リン化合物、ベンゾフェノン化合物、シロキサン変性樹脂、シリコーンオイル、フッ素樹脂粒子、ポリスチレン樹脂粒子、ポリエチレン樹脂粒子、シリカ粒子、アルミナ粒子、窒化ホウ素粒子などが挙げられる。 Further, the charge transport layer may contain additives such as an antioxidant, an ultraviolet absorber, a plasticizer, a leveling agent, a slipperiness imparting agent, and an abrasion resistance improver. Specifically, hindered phenol compounds, hindered amine compounds, sulfur compounds, phosphorus compounds, benzophenone compounds, siloxane-modified resins, silicone oil, fluororesin particles, polystyrene resin particles, polyethylene resin particles, silica particles, alumina particles, boron nitride particles. Examples include.

電荷輸送層の平均膜厚は、5μm以上50μm以下であることが好ましく、8μm以上40μm以下であることがより好ましく、9μm以上30μm以下であることが特に好ましい。 The average thickness of the charge transport layer is preferably 5 μm or more and 50 μm or less, more preferably 8 μm or more and 40 μm or less, and particularly preferably 9 μm or more and 30 μm or less.

電荷輸送層は、上述の各材料及び溶剤を含有する電荷輸送層用塗布液を調製し、この塗膜を電荷発生層上に形成し、乾燥させることで形成することができる。塗布液に用いる溶剤としては、アルコール系溶剤、ケトン系溶剤、エーテル系溶剤、エステル系溶剤、芳香族炭化水素系溶剤が挙げられる。これらの溶剤の中でも、エーテル系溶剤又は芳香族炭化水素系溶剤が好ましい。 The charge transport layer can be formed by preparing a charge transport layer coating solution containing each of the above-mentioned materials and a solvent, forming this coating film on the charge generation layer, and drying it. Examples of the solvent used in the coating liquid include alcohol solvents, ketone solvents, ether solvents, ester solvents, and aromatic hydrocarbon solvents. Among these solvents, ether solvents or aromatic hydrocarbon solvents are preferred.

(2)単層型感光層
単層型感光層は、電荷発生物質、電荷輸送物質、樹脂及び溶剤を含有する感光層用塗布液を調製し、この塗膜を形成し、乾燥させることで形成することができる。電荷発生物質、電荷輸送物質、樹脂としては、上記「(1)積層型感光層」における材料の例示と同様である。
(2) Single-layer type photosensitive layer A single-layer type photosensitive layer is formed by preparing a photosensitive layer coating solution containing a charge-generating substance, a charge-transporting substance, a resin, and a solvent, forming this coating film, and drying it. can do. The charge-generating substance, charge-transporting substance, and resin are the same as those exemplified in the above “(1) Laminated photosensitive layer”.

[プロセスカートリッジ、電子写真装置]
本発明のプロセスカートリッジは、これまで述べてきた電子写真感光体と、帯電手段、現像手段、転写手段及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、電子写真装置の本体に着脱自在であることを特徴とする。
[Process cartridge, electrophotographic device]
The process cartridge of the present invention integrally supports the electrophotographic photoreceptor described above and at least one means selected from the group consisting of charging means, developing means, transfer means, and cleaning means, and It is characterized by being removable from the main body.

また、本発明の電子写真装置は、これまで述べてきた電子写真感光体、帯電手段、露光手段、現像手段及び転写手段を有することを特徴とする。 Furthermore, the electrophotographic apparatus of the present invention is characterized by having the electrophotographic photoreceptor, charging means, exposure means, developing means, and transfer means described above.

図6に、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。 FIG. 6 shows an example of a schematic configuration of an electrophotographic apparatus having a process cartridge equipped with an electrophotographic photoreceptor.

[電子写真装置の構成]
なお、本例の電子写真装置は、a~dの複数の画像形成部を設けている、いわゆるタンデム型の電子写真装置である。第1の画像形成部aはイエロー(Y)、第2の画像形成部bはマゼンタ(M)、第3の画像形成部cはシアン(C)、第4の画像形成部dはブラック(Bk)の各色のトナーによって画像を形成する。これら4つの画像形成部は一定の間隔をおいて一列に配置されており、各画像形成部の構成は収容するトナーの色を除いて実質的に共通である部分が多い。したがって、以下、第1の画像形成部aを用いて本実施例の電子写真装置を説明する。
第1の画像形成部aは、ドラム状の電子写真感光体である感光ドラム1aと、帯電部材である帯電ローラー2aと、現像手段4aと、ドラムクリーニング手段5aと、を有する。
感光ドラム1aは、トナー像を担持する像担持体であり、図示矢印R1方向に所定の周速度(プロセススピード)で回転駆動される。現像手段4aは、イエローのトナーを収容し、感光ドラム1aにイエロートナーを現像する。ドラムクリーニング手段5aは、感光ドラム1aに付着したトナーを回収するための手段である。ドラムクリーニング手段5aは、感光ドラム1aに接触するクリーニングブレードと、クリーニングブレードによって感光ドラム1aから除去されたトナーなどを収容する廃トナーボックスと、を有する。
[Configuration of electrophotographic device]
Note that the electrophotographic apparatus of this example is a so-called tandem type electrophotographic apparatus that is provided with a plurality of image forming sections a to d. The first image forming section a is yellow (Y), the second image forming section b is magenta (M), the third image forming section c is cyan (C), and the fourth image forming section d is black (Bk). ) to form an image using toner of each color. These four image forming sections are arranged in a line at regular intervals, and most of the configurations of each image forming section are substantially the same except for the color of the toner contained therein. Therefore, the electrophotographic apparatus of this embodiment will be described below using the first image forming section a.
The first image forming section a includes a photosensitive drum 1a that is a drum-shaped electrophotographic photosensitive member, a charging roller 2a that is a charging member, a developing device 4a, and a drum cleaning device 5a.
The photosensitive drum 1a is an image carrier that carries a toner image, and is driven to rotate at a predetermined circumferential speed (process speed) in the direction of an arrow R1 in the figure. The developing means 4a stores yellow toner and develops the yellow toner on the photosensitive drum 1a. The drum cleaning means 5a is a means for collecting toner adhering to the photosensitive drum 1a. The drum cleaning unit 5a includes a cleaning blade that contacts the photosensitive drum 1a, and a waste toner box that stores toner and the like removed from the photosensitive drum 1a by the cleaning blade.

コントローラーなどの制御手段(不図示)が画像信号を受信することによって画像形成動作が開始され、感光ドラム1aは回転駆動される。感光ドラム1aは回転過程で、帯電ローラー2aにより所定の極性(本例では負極性)で所定の電圧(帯電電圧)に一様に帯電処理され、露光手段3aにより画像信号に応じて露光される。これにより、感光ドラム1aには目的のカラー画像のイエロー色成分像に対応した静電潜像が形成される。次いで、その静電潜像は現像位置において現像手段4aにより現像され、感光ドラム1aにイエロートナー像として可視化される。ここで、現像手段4aに収容されたトナーの正規の帯電極性は負極性であり、帯電ローラー2aによる感光ドラム1aの帯電極性と同極性に帯電したトナーにより静電潜像を反転現像している。しかし、本発明はこれに限らず、感光ドラム1aの帯電極性とは逆極性に帯電したトナーにより静電潜像を正現像する電子写真装置にも本発明を適用できる。
無端状で移動可能な中間転写ベルト10は、導電性を有し、感光ドラム1aと接触して1次転写部N1aを形成し、感光ドラム1aと略同一の周速度で回転する。また、中間転写ベルト10は、対向部材としての対向ローラー13と、張架部材としての駆動ローラー11及び張架ローラー12と金属ローラー14aとで張架され、張架ローラー12により総圧60Nの張力で張架されている。中間転写ベルト10は、駆動ローラー11が図示矢印R2方向に回転駆動されることによって移動することが可能である。また、各金属ローラー14と対向ローラー13は、定電圧素子としてのツェナーダイオード15を介してアースに接続されている。
感光ドラム1aに形成されたイエロートナー像は、1次転写部N1aを通過する過程で、感光ドラム1aから中間転写ベルト10に1次転写される。感光ドラム1aの表面に残留した1次転写残トナーは、ドラムクリーニング手段5aにより清掃、除去された後、帯電以下の画像形成プロセスに供せられる。
1次転写時には中間転写ベルト10の外周面に接触する2次転写部材としての2次転写ローラー40から導電性の中間転写ベルト10に電流を供給している。2次転写ローラー40から供給される電流が中間転写ベルト10の周方向に流れることにより、感光ドラム1aから中間転写ベルト10にトナー像が1次転写される。この時、転写電源41からJ方向に2次転写ローラー40にトナーの正規の帯電極性とは反対の所定極性(本例においては正極性)の電圧が印加されている。
An image forming operation is started when a control means (not shown) such as a controller receives an image signal, and the photosensitive drum 1a is rotationally driven. During the rotation process, the photosensitive drum 1a is uniformly charged to a predetermined voltage (charging voltage) with a predetermined polarity (negative polarity in this example) by a charging roller 2a, and exposed according to an image signal by an exposing means 3a. . As a result, an electrostatic latent image corresponding to the yellow color component image of the target color image is formed on the photosensitive drum 1a. Next, the electrostatic latent image is developed by the developing means 4a at the developing position and visualized as a yellow toner image on the photosensitive drum 1a. Here, the regular charging polarity of the toner contained in the developing means 4a is negative polarity, and the electrostatic latent image is reversely developed by the toner charged to the same polarity as the charging polarity of the photosensitive drum 1a by the charging roller 2a. . However, the present invention is not limited to this, and the present invention can also be applied to an electrophotographic apparatus that positively develops an electrostatic latent image using toner charged with a polarity opposite to that of the photosensitive drum 1a.
The endless and movable intermediate transfer belt 10 is electrically conductive, contacts the photosensitive drum 1a to form a primary transfer portion N1a, and rotates at substantially the same circumferential speed as the photosensitive drum 1a. Further, the intermediate transfer belt 10 is stretched by a facing roller 13 as a facing member, a drive roller 11 and a tension roller 12 as tension members, and a metal roller 14a, and the tension roller 12 applies a total tension of 60N. It is strung with. The intermediate transfer belt 10 can be moved by rotationally driving the drive roller 11 in the direction of arrow R2 in the figure. Further, each metal roller 14 and the opposing roller 13 are connected to ground via a Zener diode 15 as a constant voltage element.
The yellow toner image formed on the photosensitive drum 1a is primarily transferred from the photosensitive drum 1a to the intermediate transfer belt 10 in the process of passing through the primary transfer portion N1a. The primary transfer residual toner remaining on the surface of the photosensitive drum 1a is cleaned and removed by the drum cleaning means 5a, and then subjected to an image forming process subsequent to charging.
During the primary transfer, a current is supplied to the conductive intermediate transfer belt 10 from a secondary transfer roller 40 as a secondary transfer member that contacts the outer peripheral surface of the intermediate transfer belt 10 . As the current supplied from the secondary transfer roller 40 flows in the circumferential direction of the intermediate transfer belt 10, the toner image is primarily transferred from the photosensitive drum 1a to the intermediate transfer belt 10. At this time, a voltage of a predetermined polarity (positive polarity in this example) opposite to the normal charging polarity of the toner is applied from the transfer power source 41 to the secondary transfer roller 40 in the J direction.

以下、同様にして、第2色のマゼンタトナー像、第3色のシアントナー像、第4色のブラックトナー像が形成され、中間転写ベルト10に順次重ねて転写される。これにより、中間転写ベルト10には、目的のカラー画像に対応した4色のトナー像が形成される。その後、中間転写ベルト10に担持された4色のトナー像は、2次転写ローラー40と中間転写ベルト10とが接触して形成する2次転写部N2を通過する過程で、給紙手段50により給紙された紙やOHPシートなどの転写材Pの表面に一括で2次転写される。2次転写によって4色のトナー像を転写された転写材Pは、その後、定着手段30において加熱及び加圧されることにより、4色のトナーが溶融混色して転写材Pに定着される。2次転写後に中間転写ベルト10に残ったトナーは、中間転写ベルト10を介して対向ローラー13に対向して設けられたベルトクリーニング手段16により清掃、除去される。また、2次転写ローラー40を介さない経路であって、定電流素子としての定電流ダイオード42を介して転写電源41と各金属ローラー14を電気的に接続した経路を設けている。また、転写電源41から2次転写ローラー40に電圧を印加した際に、2次転写部N2に向かって流れる電流It2とは別に、定電流ダイオード42をピンチオフ電流Idが流れる。 Thereafter, in the same manner, a second color magenta toner image, a third color cyan toner image, and a fourth color black toner image are formed and transferred onto the intermediate transfer belt 10 in order in an overlapping manner. As a result, toner images of four colors corresponding to the target color image are formed on the intermediate transfer belt 10. Thereafter, the four-color toner image carried on the intermediate transfer belt 10 is transferred to the paper feeder 50 in the process of passing through the secondary transfer portion N2 formed by the contact between the secondary transfer roller 40 and the intermediate transfer belt 10. The image is secondarily transferred all at once onto the surface of the transfer material P such as fed paper or OHP sheet. The transfer material P to which the four-color toner images have been transferred by secondary transfer is then heated and pressed by the fixing means 30, so that the four-color toners are melted and mixed and fixed onto the transfer material P. The toner remaining on the intermediate transfer belt 10 after the secondary transfer is cleaned and removed by a belt cleaning means 16 provided opposite to the opposing roller 13 via the intermediate transfer belt 10 . In addition, a path is provided that does not involve the secondary transfer roller 40 and electrically connects the transfer power source 41 and each metal roller 14 via a constant current diode 42 as a constant current element. Furthermore, when a voltage is applied from the transfer power source 41 to the secondary transfer roller 40, a pinch-off current Id flows through the constant current diode 42 in addition to the current It2 flowing toward the secondary transfer portion N2.

本発明の電子写真感光体は、レーザービームプリンター、LEDプリンター、複写機、ファクシミリ、及び、これらの複合機などに用いることができる。 The electrophotographic photoreceptor of the present invention can be used in laser beam printers, LED printers, copying machines, facsimile machines, and multifunctional machines thereof.

以下、実施例及び比較例を用いて本発明を更に詳細に説明する。本発明は、その要旨を超えない限り、下記の実施例によって何ら限定されるものではない。尚、以下の実施例の記載において、「部」とあるのは特に断りのない限り質量基準である。 Hereinafter, the present invention will be explained in more detail using Examples and Comparative Examples. The present invention is not limited in any way by the following examples unless it exceeds the gist thereof. In the following description of Examples, "parts" are based on mass unless otherwise specified.

(アナターゼ型酸化チタン粒子1から7の製造方法)
アナターゼ型酸化チタン粒子は、公知の硫酸法で製造することができる。酸化チタンの作製において、チタン化合物として硫酸チタン、硫酸チタニルを含む溶液を加熱して加水分解させて含水二酸化チタンスラリーを作製し、該二酸化チタンスラリーを脱水焼成する。これによりアナターゼ化度がほぼ100%のアナターゼ型酸化チタン粒子が得られる。
上記の方法において、硫酸チタニルの溶液濃度を制御することにより、アナターゼ型酸化チタン粒子1~7を作製した。
(Production method of anatase type titanium oxide particles 1 to 7)
Anatase type titanium oxide particles can be produced by a known sulfuric acid method. In producing titanium oxide, a solution containing titanium sulfate and titanyl sulfate as titanium compounds is heated and hydrolyzed to produce a hydrous titanium dioxide slurry, and the titanium dioxide slurry is dehydrated and fired. As a result, anatase-type titanium oxide particles having an anatase degree of approximately 100% are obtained.
In the above method, anatase type titanium oxide particles 1 to 7 were produced by controlling the solution concentration of titanyl sulfate.

(ルチル型酸化チタン粒子1の製造方法)
超微粒子酸化チタン(TTO-55(A):石原産業株式会社製;平均一次粒子径(メーカー公称値):40nm)200質量部を濃度17モル/Lの水酸化カリウム水溶液10000質量部とともにテフロン(登録商標)製管中に封入した。これを耐圧ガラス容器中に密閉し、110℃で20時間保持して水熱処理を行った。反応生成物を濃度1モル/Lの塩酸水溶液で中和した後、イオン交換水による洗浄と遠心分離とを繰り返し、白色沈殿を得た。さらに、得られた白色沈殿を乾燥し、引き続き650℃で30分間焼成処理を行って一次粒径32nmのルチル型酸化チタン粒子1を得た。
ルチル型酸化チタン粒子1について、RINT2000(株式会社リガク製)を用いたX線回折スペクトル(CuKα)測定により、ルチル型酸化チタンに起因する27.4°、36.1°、41.2°、54.3°の回折ピークを確認した。
(Method for producing rutile-type titanium oxide particles 1)
200 parts by mass of ultrafine titanium oxide (TTO-55 (A): manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd.; average primary particle diameter (manufacturer's nominal value): 40 nm) was mixed with 10,000 parts by mass of an aqueous potassium hydroxide solution with a concentration of 17 mol/L, together with Teflon ( (registered trademark) sealed in a tube. This was sealed in a pressure-resistant glass container and held at 110° C. for 20 hours to perform hydrothermal treatment. After the reaction product was neutralized with an aqueous hydrochloric acid solution having a concentration of 1 mol/L, washing with ion-exchanged water and centrifugation were repeated to obtain a white precipitate. Further, the obtained white precipitate was dried and subsequently calcined at 650° C. for 30 minutes to obtain rutile-type titanium oxide particles 1 with a primary particle size of 32 nm.
Regarding the rutile type titanium oxide particles 1, X-ray diffraction spectrum (CuKα) measurement using RINT2000 (manufactured by Rigaku Co., Ltd.) revealed that 27.4°, 36.1°, 41.2° due to rutile titanium oxide, A diffraction peak at 54.3° was confirmed.

上記で製造した、アナターゼ型酸化チタン粒子1~7、及びルチル型酸化チタン粒子1の個数平均粒子径を表1に示す。 Table 1 shows the number average particle diameters of anatase type titanium oxide particles 1 to 7 and rutile type titanium oxide particles 1 produced above.

Figure 2024000488000002
Figure 2024000488000002

(金属酸化物粒子1の製造例)
水酸化ニオブ(V)を濃硫酸に溶解して、硫酸チタン水溶液と混合して、ニオブ塩及びチタン塩の酸性混合液を(以下「チタンニオブ混合液」という。)を調製した。
アナターゼ型酸化チタン粒子1を芯材粒子として水に分散して懸濁液とし、撹拌しながら70℃まで加温した。
pHを2.5に維持しながら、アナターゼ型酸化チタン粒子1の重量に対して、Tiとして337g/kg、Nbとして10.3g/kgを含有するチタンニオブ混合液と水酸化ナトリウム水溶液を同時に添加した。滴下終了後、懸濁液をろ過、洗浄し、110℃で8時間乾燥した。この乾燥物を有機物ともに窒素雰囲気中、725℃にて1時間の焼成を行い、ニオブ原子が表面近傍に偏在した金属酸化物粒子1を得た。
前述の方法で、金属酸化物粒子の酸素欠損の分布を確認したところ、表2に示すように、式(α)の関係性が確認できた。
(Production example of metal oxide particles 1)
Niobium (V) hydroxide was dissolved in concentrated sulfuric acid and mixed with an aqueous titanium sulfate solution to prepare an acidic mixture of niobium salt and titanium salt (hereinafter referred to as "titanium-niobium mixture").
Anatase type titanium oxide particles 1 were dispersed in water as core particles to form a suspension, and heated to 70° C. with stirring.
While maintaining the pH at 2.5, a titanium-niobium mixture containing 337 g/kg of Ti and 10.3 g/kg of Nb and an aqueous sodium hydroxide solution were simultaneously added to the weight of anatase-type titanium oxide particles 1. . After the addition was completed, the suspension was filtered, washed, and dried at 110° C. for 8 hours. This dried product was fired together with the organic matter at 725° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere to obtain metal oxide particles 1 in which niobium atoms were unevenly distributed near the surface.
When the distribution of oxygen vacancies in the metal oxide particles was confirmed by the method described above, the relationship expressed by formula (α) was confirmed as shown in Table 2.

(金属酸化物粒子2~14の製造)
金属酸化物粒子1の製造において、懸濁液に用いる芯材粒子の種類及び被覆時のチタンニオブ混合液のニオブ原子とチタン原子の重量、及び被覆層形成後の乾燥物の焼成条件を表2に示す通りに変更した。それ以外は金属酸化物粒子1の製造と同様にして、表2に示す金属酸化物粒子2~14の粉末を得た。
前述の方法で、金属酸化物粒子の酸素欠損の分布を確認したところ、表2に示すように、金属酸化物粒子13以外は、式(α)の関係性が確認できた。
(Production of metal oxide particles 2 to 14)
In the production of metal oxide particles 1, the types of core particles used in the suspension, the weights of niobium atoms and titanium atoms in the titanium-niobium mixed solution during coating, and the firing conditions of the dried product after coating layer formation are shown in Table 2. Modified as shown. Other than that, powders of metal oxide particles 2 to 14 shown in Table 2 were obtained in the same manner as in the production of metal oxide particles 1.
When the distribution of oxygen vacancies in the metal oxide particles was confirmed by the method described above, as shown in Table 2, the relationship expressed by formula (α) was confirmed for all particles other than metal oxide particle 13.

(金属酸化物粒子15の製造)
水:500cmに、アナターゼ型酸化チタン粒子4:100gとヘキサメタリン酸1gを加え、ビーズミルで分散した。分散中は使用する酸化チタンの等電点を避けたpH(pH=9~11)を保持した。分散後のスラリーをSEMで観察したところ、およそ単分散していることが確認できた。また、分散後のスラリーをレーザー回折/散乱式粒度分布測定装置(堀場製作所製、型番:LA-950)でメジアン径を測定したところ、0.02μmであった。このスラリーを95℃に加温した。この分散液に、酸化錫換算で25gとなるように塩化錫水溶液と酸化錫重量に対し、Pが0.8質量%となるように塩化錫水溶液にリン酸を加え、加水分解反応により二酸化チタン表面に錫の水酸化物の結晶を析出させた。この湿式処理した粉末を取り出して、洗浄し、乾燥した。上記湿式処理で加えた塩化錫は、実質的に全量が加水分解され、粉末表面に水酸化第二錫化合物(X線回折ではSnOパターンを示す水酸化第二錫)が析出していた。この乾燥粉末:20gを、石英管状炉に入れ、昇温速度10℃/分で昇温し、温度を700±50℃の範囲で制御しながら2時間、窒素雰囲気中にて焼成して、金属酸化物粒子15を得た。
前述の方法で、金属酸化物粒子の酸素欠損の分布を確認したところ、表2に示すように、式(α)の関係性が確認できた。
(Manufacture of metal oxide particles 15)
100 g of 4 anatase-type titanium oxide particles and 1 g of hexametaphosphoric acid were added to 500 cm 3 of water and dispersed using a bead mill. During the dispersion, the pH (pH = 9 to 11) was maintained to avoid the isoelectric point of the titanium oxide used. When the slurry after dispersion was observed using SEM, it was confirmed that the slurry was approximately monodispersed. Further, the median diameter of the slurry after dispersion was measured using a laser diffraction/scattering particle size distribution analyzer (manufactured by Horiba, model number: LA-950), and it was found to be 0.02 μm. This slurry was heated to 95°C. To this dispersion, phosphoric acid was added to the tin chloride aqueous solution so that P was 0.8% by mass based on the tin chloride aqueous solution and the weight of tin oxide, and titanium dioxide was produced by a hydrolysis reaction. Tin hydroxide crystals were deposited on the surface. The wet processed powder was removed, washed and dried. Substantially all of the tin chloride added in the wet treatment was hydrolyzed, and a tin hydroxide compound (stannic hydroxide exhibiting a SnO 2 pattern in X-ray diffraction) was precipitated on the powder surface. 20g of this dry powder was placed in a quartz tubular furnace, heated at a rate of 10°C/min, and fired in a nitrogen atmosphere for 2 hours while controlling the temperature within the range of 700±50°C. Oxide particles 15 were obtained.
When the distribution of oxygen vacancies in the metal oxide particles was confirmed by the method described above, the relationship expressed by formula (α) was confirmed as shown in Table 2.

(金属酸化物粒子16の製造)
硫酸チタニル水溶液を加水分解して得た含水二酸化チタンスラリーに、硫酸ニオブ(水溶性のニオブ化合物)を添加した。添加量は、スラリー中のチタン量(二酸化チタン換算)に対し、ニオブイオンとして1.8質量%の割合で硫酸ニオブを添加した。
硫酸チタニル水溶液に硫酸ニオブをニオブイオンとして1.8質量%の割合で加えたものを加水分解し、含水二酸化チタンスラリーを得た。次に、ニオブイオンなどを含む含水二酸化チタンスラリーを脱水して、大気中、焼成温度は1000℃で焼成した。これによりニオブ元素を1.8質量%含有したアナターゼ型酸化チタンである金属酸化物粒子16を得た。
前述の方法で、金属酸化物粒子の酸素欠損の分布を確認したところ、表3に示すように、式(α)の関係性が確認できなかった。
(Manufacture of metal oxide particles 16)
Niobium sulfate (a water-soluble niobium compound) was added to a hydrous titanium dioxide slurry obtained by hydrolyzing an aqueous titanyl sulfate solution. Niobium sulfate was added in an amount of 1.8% by mass as niobium ions based on the amount of titanium in the slurry (in terms of titanium dioxide).
Niobium sulfate was added as niobium ions at a ratio of 1.8% by mass to an aqueous titanyl sulfate solution and hydrolyzed to obtain a hydrous titanium dioxide slurry. Next, the hydrous titanium dioxide slurry containing niobium ions and the like was dehydrated and fired in the atmosphere at a firing temperature of 1000°C. As a result, metal oxide particles 16, which were anatase-type titanium oxide containing 1.8% by mass of the niobium element, were obtained.
When the distribution of oxygen vacancies in the metal oxide particles was confirmed by the method described above, as shown in Table 3, the relationship expressed by formula (α) could not be confirmed.

(金属酸化物粒子17の製造)
硫酸チタニル水溶液の濃度を調整した以外は、金属酸化物粒子1と同様の方法で、金属酸化物粒子17を得た。
前述の方法で、金属酸化物粒子の酸素欠損の分布を確認したところ、表3に示すように、式(α)の関係性が確認できなかった。
(Manufacture of metal oxide particles 17)
Metal oxide particles 17 were obtained in the same manner as metal oxide particles 1 except that the concentration of the titanyl sulfate aqueous solution was adjusted.
When the distribution of oxygen vacancies in the metal oxide particles was confirmed by the method described above, as shown in Table 3, the relationship expressed by formula (α) could not be confirmed.

(金属酸化物粒子18~21の製造)
硫酸チタニル水溶液を加水分解して得た含水二酸化チタンスラリーに、硫酸ニオブ(水溶性のニオブ化合物)を添加した。添加量は、スラリー中のチタン量(二酸化チタン換算)に対し、ニオブイオンとして0.2質量%の割合で硫酸ニオブを添加した。
硫酸チタニル水溶液に硫酸ニオブをニオブイオンとして0.2質量%の割合で加えたものを加水分解し、含水二酸化チタンスラリーを得た。次に、ニオブイオンなどを含む含水二酸化チタンスラリーを脱水して、大気中、焼成温度は850℃で焼成した。これによりニオブ元素を0.2質量%含有したアナターゼ型酸化チタンである金属酸化物粒子18を得た。
また、上記の方法において、硫酸チタニルの溶液濃度を制御することにより、アナターゼ型酸化チタン粒子19~21を作製した。
(Production of metal oxide particles 18 to 21)
Niobium sulfate (a water-soluble niobium compound) was added to a hydrous titanium dioxide slurry obtained by hydrolyzing an aqueous titanyl sulfate solution. The amount of niobium sulfate added was 0.2% by mass as niobium ions based on the amount of titanium (in terms of titanium dioxide) in the slurry.
Niobium sulfate was added as niobium ions at a ratio of 0.2% by mass to a titanyl sulfate aqueous solution and hydrolyzed to obtain a hydrous titanium dioxide slurry. Next, the hydrous titanium dioxide slurry containing niobium ions and the like was dehydrated and fired in the atmosphere at a firing temperature of 850°C. As a result, metal oxide particles 18, which were anatase-type titanium oxide containing 0.2% by mass of the niobium element, were obtained.
Further, in the above method, anatase type titanium oxide particles 19 to 21 were produced by controlling the solution concentration of titanyl sulfate.

前述の方法で、金属酸化物粒子の酸素欠損の分布を確認したところ、表3に示すように、いずれの粒子も式(α)の関係性が確認できなかった。 When the distribution of oxygen vacancies in the metal oxide particles was confirmed using the method described above, as shown in Table 3, the relationship expressed by formula (α) could not be confirmed for any of the particles.

上記で製造した金属酸化物粒子1~21の、個数平均粒子径、粉体抵抗値、及び、最表面から粒径の5%以内に存在するニオブ元素の割合も表2及び表3に示す。 Tables 2 and 3 also show the number average particle diameter, powder resistance value, and proportion of niobium element present within 5% of the particle size from the outermost surface of the metal oxide particles 1 to 21 produced above.

Figure 2024000488000003
Figure 2024000488000003

Figure 2024000488000004
Figure 2024000488000004

<電子写真感光体の製造>
(電子写真感光体1の製造例)
直径24mm、長さ257.5mmのアルミニウムシリンダー(JIS-A3003、アルミニウム合金)を支持体(導電性支持体)とした。
<Manufacture of electrophotographic photoreceptor>
(Manufacturing example of electrophotographic photoreceptor 1)
An aluminum cylinder (JIS-A3003, aluminum alloy) with a diameter of 24 mm and a length of 257.5 mm was used as a support (conductive support).

次に、以下の材料を用意した。
・酸素欠損型酸化スズ(SnO)で被覆されている酸化チタン(TiO)粒子(平均一次粒子径230nm):214部・フェノール樹脂(商品名:プライオーフェンJ-325、DIC(株)製、樹脂固形分:60質量%):132部
・1-メトキシ-2-プロパノール:98部
これらを、直径0.8mmのガラスビーズ450部を用いたサンドミルに入れ、回転数:2000rpm、分散処理時間:4.5時間、冷却水の設定温度:18℃の条件で分散処理を行い、分散液を得た。この分散液からメッシュ(目開き:150μm)でガラスビーズを取り除いた。得られた分散液に、表面粗し付与材としてのシリコーン樹脂粒子(商品名:トスパール120、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ(株)製、平均粒径2μm)を添加した。シリコーン樹脂粒子の添加量は、ガラスビーズを取り除いた後の分散液中の金属酸化物粒子と結着材料の合計質量に対して10質量%となるようにした。また、分散液中の金属酸化物粒子と結着材料の合計質量に対して0.01質量%になるように、レベリング剤としてのシリコーンオイル(商品名:SH28PA、ダウ・東レ(株)製)を分散液に添加した。
次に、分散液中の金属酸化物粒子、結着材料、及び表面粗し付与材の合計質量(すなわち、固形分の質量)が分散液の質量に対して67質量%になるように、メタノールと1-メトキシ-2-プロパノールの混合溶剤(質量比1:1)を分散液に添加した。その後、攪拌することによって、導電層用塗布液を調製した。この導電層用塗布液を支持体上に浸漬塗布し、これを1時間140℃で加熱することによって、膜厚30μmの導電層を形成した。
Next, the following materials were prepared.
・Titanium oxide (TiO 2 ) particles coated with oxygen-deficient tin oxide (SnO 2 ) (average primary particle diameter 230 nm): 214 parts ・Phenol resin (product name: Pryophen J-325, manufactured by DIC Corporation) , resin solid content: 60% by mass): 132 parts, 1-methoxy-2-propanol: 98 parts These were placed in a sand mill using 450 parts of glass beads with a diameter of 0.8 mm, rotation speed: 2000 rpm, and dispersion treatment time. : Dispersion treatment was performed for 4.5 hours at a cooling water set temperature of 18° C. to obtain a dispersion liquid. Glass beads were removed from this dispersion using a mesh (opening: 150 μm). Silicone resin particles (trade name: Tospearl 120, manufactured by Momentive Performance Materials, Inc., average particle size 2 μm) as a surface roughening agent were added to the obtained dispersion. The amount of silicone resin particles added was 10% by mass based on the total mass of metal oxide particles and binding material in the dispersion after removing the glass beads. In addition, silicone oil (trade name: SH28PA, manufactured by Dow Toray Industries, Inc.) as a leveling agent was added so that the amount was 0.01% by mass based on the total mass of metal oxide particles and binding material in the dispersion. was added to the dispersion.
Next, methanol was added so that the total mass of the metal oxide particles, the binding material, and the surface roughening agent in the dispersion (i.e., the mass of the solid content) was 67% by mass based on the mass of the dispersion. and 1-methoxy-2-propanol (mass ratio 1:1) was added to the dispersion. Thereafter, a coating liquid for a conductive layer was prepared by stirring. This conductive layer coating liquid was dip coated onto a support and heated at 140° C. for 1 hour to form a conductive layer with a thickness of 30 μm.

次に、以下の材料を用意した。
・電子輸送物質(下記式(E-1)で示される化合物):3.0部
・ブロックイソシアネート(商品名:デュラネートSBB-70P、旭化成ケミカルズ(株)製):6.5部
・スチレン-アクリル樹脂(商品名:UC-3920、東亞合成製):0.4部
・シリカスラリー(製品名:IPA-ST-UP、日産化学工業製、固形分濃度:15質量%、粘度:9mPa・s):1.8部
・1-ブタノール:48部
・アセトン:24部
これらを混合溶解して、下引き層用塗布液を調製した。この下引き層用塗布液を導電層上に浸漬塗布し、これを30分間170℃で加熱することによって、膜厚が0.7μmの下引き層を形成した。

Figure 2024000488000005
Next, the following materials were prepared.
・Electron transport substance (compound represented by the following formula (E-1)): 3.0 parts ・Blocked isocyanate (product name: Duranate SBB-70P, manufactured by Asahi Kasei Chemicals Co., Ltd.): 6.5 parts ・Styrene-acrylic Resin (product name: UC-3920, manufactured by Toagosei): 0.4 parts, silica slurry (product name: IPA-ST-UP, manufactured by Nissan Chemical Industries, solid content concentration: 15% by mass, viscosity: 9mPa・s) : 1.8 parts, 1-butanol: 48 parts, and acetone: 24 parts These were mixed and dissolved to prepare a coating solution for an undercoat layer. This undercoat layer coating liquid was applied onto the conductive layer by dip coating and heated at 170° C. for 30 minutes to form an undercoat layer having a thickness of 0.7 μm.
Figure 2024000488000005

次に、以下の材料を用意した。
・CuKα特性X線回折より得られるチャートにおいて、7.5°及び28.4°の位置にピークを有する結晶形のヒドロキシガリウムフタロシアニン10部
・ポリビニルブチラール樹脂(商品名:エスレックBX-1、積水化学工業社製)5部
これらをシクロヘキサノン200部に添加し、直径0.9mmのガラスビーズを用いたサンドミル装置で6時間分散した。
これにシクロヘキサノン150部と酢酸エチル350部とをさらに加えて希釈して電荷発生層用塗布液を得た。得られた塗布液を下引き層上に浸漬塗布し、95℃で10分間乾燥することにより、膜厚が0.20μmの電荷発生層を形成した。
Next, the following materials were prepared.
・10 parts of crystalline hydroxygallium phthalocyanine with peaks at 7.5° and 28.4° in the chart obtained from CuKα characteristic X-ray diffraction ・Polyvinyl butyral resin (product name: Eslec BX-1, Sekisui Chemical Co., Ltd.) (manufactured by Kogyo Co., Ltd.) 5 parts These were added to 200 parts of cyclohexanone and dispersed for 6 hours using a sand mill device using glass beads having a diameter of 0.9 mm.
This was further diluted by adding 150 parts of cyclohexanone and 350 parts of ethyl acetate to obtain a charge generation layer coating solution. The resulting coating solution was applied onto the undercoat layer by dip coating and dried at 95° C. for 10 minutes to form a charge generation layer having a thickness of 0.20 μm.

次に、以下の材料を用意した。
・下記構造式(C-1)で示される電荷輸送物質(正孔輸送性物質):6.0部
・下記構造式(C-2)で示される電荷輸送物質(正孔輸送性物質):3.0部
・下記構造式(C-3)で示される電荷輸送物質(正孔輸送性物質):1.0部
・ポリカーボネート樹脂(商品名:ユーピロンZ400、三菱エンジニアリングプラスチックス(株)製):10.0部
・下記構造式(C-4)で示される構造と下記構造式(C-5)で示される構造とを有する共重合ユニットを有するポリカーボネート樹脂(x/y=0.95/0.05:粘度平均分子量=20000):0.02部
これらを、オルトキシレン25部/安息香酸メチル25部/ジメトキシメタン25部の混合溶剤に溶解させることによって電荷輸送層用塗布液を調製した。この電荷輸送層用塗布液を電荷発生層上に浸漬塗布して塗膜を形成し、塗膜を30分間120℃で乾燥させることによって、膜厚が22μmの電荷輸送層を形成した。

Figure 2024000488000006
Figure 2024000488000007
Figure 2024000488000008
Figure 2024000488000009
Figure 2024000488000010
Next, the following materials were prepared.
・Charge transport substance (hole transport substance) represented by the following structural formula (C-1): 6.0 parts ・Charge transport substance (hole transport substance) represented by the following structural formula (C-2): 3.0 parts - Charge transport substance (hole transport substance) represented by the following structural formula (C-3): 1.0 parts - Polycarbonate resin (trade name: Iupilon Z400, manufactured by Mitsubishi Engineering Plastics Co., Ltd.) : 10.0 parts Polycarbonate resin having a copolymer unit having a structure represented by the following structural formula (C-4) and a structure represented by the following structural formula (C-5) (x/y=0.95/ 0.05: viscosity average molecular weight = 20,000): 0.02 parts A charge transport layer coating solution was prepared by dissolving these in a mixed solvent of 25 parts of ortho-xylene/25 parts of methyl benzoate/25 parts of dimethoxymethane. . This charge transport layer coating liquid was applied onto the charge generation layer by dip coating to form a coating film, and the coating film was dried at 120° C. for 30 minutes to form a charge transport layer having a thickness of 22 μm.
Figure 2024000488000006
Figure 2024000488000007
Figure 2024000488000008
Figure 2024000488000009
Figure 2024000488000010

次に、以下の材料を用意した。
・金属酸化物粒子1:100.0部
・表面処理剤1(下記式(S-1)で示される化合物)(商品名:トリメトキシプロピルシラン、東京化成工業(株)製):6.0部

Figure 2024000488000011
・トルエン:200.0部
これらを混合し、攪拌装置で4時間攪拌した後、ろ過、洗浄後、さらに130℃で3時間加熱処理を行って、平均一次粒子径が68nmの表面処理金属酸化物粒子1を得た。 Next, the following materials were prepared.
- Metal oxide particles 1: 100.0 parts - Surface treatment agent 1 (compound represented by the following formula (S-1)) (trade name: trimethoxypropylsilane, manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.): 6.0 Department
Figure 2024000488000011
・Toluene: 200.0 parts These were mixed, stirred for 4 hours using a stirring device, filtered, washed, and then heated at 130°C for 3 hours to obtain a surface-treated metal oxide with an average primary particle size of 68 nm. Particle 1 was obtained.

次に、以下の材料を用意した。
・表面処理金属酸化物粒子1:197.5部
・結着樹脂として下記構造式(O-1)で示され、温度32.5℃湿度80%RH(HH)環境下での抵抗率3.6×1012Ω・cmである化合物:79.0部
・1-プロパノール(1-PA):100.0部
・シクロヘキサン(CH):100.0部
を混合し、攪拌装置で6時間攪拌して、保護層用塗布液1を調製した。

Figure 2024000488000012
この保護層用塗布液1を電荷輸送層上に浸漬塗布して塗膜を形成し、得られた塗膜を6分間50℃で乾燥させた。その後、窒素雰囲気下にて、加速電圧70kV、ビーム電流5.0mAの条件で支持体(被照射体)を300rpmの速度で回転させながら、1.6秒間電子線を塗膜に照射した。保護層位置の線量は15kGyであった。その後、窒素雰囲気下にて、塗膜の温度を117℃に昇温させた。電子線照射から、その後の加熱処理までの酸素濃度は10ppmであった。
次に、大気中において塗膜の温度が25℃になるまで自然冷却した後、塗膜の温度が120℃になる条件で1時間加熱処理を行い、膜厚0.5μmの保護層を形成した。このようにして、金属酸化物粒子1を含有する保護層を有する電子写真感光体1を製造した。
また、結着樹脂の抵抗率は、上記保護層用塗布液1において、表面処理金属酸化物粒子が入っていない結着樹脂用塗布液1を用いて、保護層用塗布液1と同様の製造方法で膜化し、前述した体積抵抗率の測定で測定した。 Next, the following materials were prepared.
・Surface treated metal oxide particles 1: 197.5 parts ・As a binder resin, it is represented by the following structural formula (O-1), and has a resistivity of 3.5 at a temperature of 32.5° C. and a humidity of 80% RH (HH). 79.0 parts of a compound with a resistance of 6×10 12 Ωcm, 100.0 parts of 1-propanol (1-PA), and 100.0 parts of cyclohexane (CH) were mixed and stirred for 6 hours using a stirring device. Thus, protective layer coating liquid 1 was prepared.
Figure 2024000488000012
This protective layer coating liquid 1 was dip coated onto the charge transport layer to form a coating film, and the resulting coating film was dried at 50° C. for 6 minutes. Thereafter, the coating film was irradiated with an electron beam for 1.6 seconds while rotating the support (irradiated object) at a speed of 300 rpm under conditions of an acceleration voltage of 70 kV and a beam current of 5.0 mA in a nitrogen atmosphere. The dose at the protective layer position was 15 kGy. Thereafter, the temperature of the coating film was raised to 117° C. under a nitrogen atmosphere. The oxygen concentration from electron beam irradiation to subsequent heat treatment was 10 ppm.
Next, after naturally cooling the coating film in the atmosphere until the temperature reached 25°C, heat treatment was performed for 1 hour at a temperature of 120°C to form a protective layer with a thickness of 0.5 μm. . In this way, an electrophotographic photoreceptor 1 having a protective layer containing metal oxide particles 1 was manufactured.
In addition, the resistivity of the binder resin was determined in the same way as the coating solution 1 for the protective layer, using the coating solution 1 for the binder resin that does not contain surface-treated metal oxide particles. It was formed into a film by the method and measured by the volume resistivity measurement described above.

(電子写真感光体2から20の製造例)
金属酸化物の種類、部数、及び溶剤量を調整することで保護層の膜厚を表4に示すよう変更した以外は、電子写真感光体1と同様に電子写真感光体2から20を作製した。
(Production example of electrophotographic photoreceptors 2 to 20)
Electrophotographic photoreceptors 2 to 20 were prepared in the same manner as electrophotographic photoreceptor 1, except that the thickness of the protective layer was changed as shown in Table 4 by adjusting the type and number of metal oxides, and the amount of solvent. .

(電子写真感光体21の製造例)
電子写真感光体1の製造例において、保護層用塗布液の調製に用いる結着樹脂及び混合溶媒それぞれの種類及び使用量を次のように変更して保護層用塗布液21を調製した。
結着樹脂:(CTM-1)で示される化合物33.7部、
式(CTM-2)で示される化合物3.7部
をオルトキシレン59.25部及び安息香酸メチル98.75部の混合溶液に溶解させた。
下記式(O-2)で示される構造単位及び下記式(O-3)で示される構造単位を5/5の割合で有する、重量平均分子量(Mw)が100,000であり、温度32.5℃湿度80%RH(HH環境)での体積抵抗率が、7.8×1014Ω・cmであるポリエステル樹脂41.6部、
混合溶媒:クロロベンゼン948部/ジメトキシメタン632部、
表面処理金属酸化物粒子1:112.9部
を上記混合溶液に加え、攪拌装置で6時間攪拌して、保護層用塗布液21を得た。
得られた保護層用塗布液21を電荷輸送層上に浸漬塗布して塗膜を形成し、塗膜を30分間120℃で乾燥させることによって、膜厚が0.5μmの保護層を形成した。それ以外は、電子写真感光体1と同様に電子写真感光体21を製造した。
(Manufacturing example of electrophotographic photoreceptor 21)
In the manufacturing example of the electrophotographic photoreceptor 1, a protective layer coating liquid 21 was prepared by changing the types and amounts of the binder resin and mixed solvent used in preparing the protective layer coating liquid as follows.
Binder resin: 33.7 parts of the compound represented by (CTM-1),
3.7 parts of the compound represented by formula (CTM-2) was dissolved in a mixed solution of 59.25 parts of ortho-xylene and 98.75 parts of methyl benzoate.
It has a structural unit represented by the following formula (O-2) and a structural unit represented by the following formula (O-3) in a ratio of 5/5, has a weight average molecular weight (Mw) of 100,000, and has a temperature of 32. 41.6 parts of polyester resin having a volume resistivity of 7.8×10 14 Ω·cm at 5° C. and 80% RH (HH environment);
Mixed solvent: 948 parts of chlorobenzene/632 parts of dimethoxymethane,
1:112.9 parts of surface-treated metal oxide particles were added to the above mixed solution and stirred for 6 hours using a stirring device to obtain a protective layer coating liquid 21.
The obtained protective layer coating liquid 21 was dip coated onto the charge transport layer to form a coating film, and the coating film was dried at 120° C. for 30 minutes to form a protective layer with a thickness of 0.5 μm. . Electrophotographic photoreceptor 21 was manufactured in the same manner as electrophotographic photoreceptor 1 except for the above.

また、結着樹脂の抵抗率は、上記保護層用塗布液21において、表面処理金属酸化物粒子1が入っていない結着樹脂用塗布液21を用いて、保護層用塗布液21と同様の製造方法で膜化し、前述した体積抵抗率の測定方法で測定した。

Figure 2024000488000013
Figure 2024000488000014
Figure 2024000488000015
Figure 2024000488000016
In addition, the resistivity of the binder resin was determined by using the coating liquid 21 for a binder resin which does not contain the surface-treated metal oxide particles 1 in the coating liquid 21 for a protective layer. It was formed into a film using the manufacturing method and measured using the volume resistivity measurement method described above.
Figure 2024000488000013
Figure 2024000488000014
Figure 2024000488000015
Figure 2024000488000016

(電子写真感光体22から68、及び70の製造例)
金属酸化物粒子の種類、金属酸化物粒子の表面処理の有無、及び部数を表4、及び表5に示すように変更した以外は、電子写真感光体21と同様に電子写真感光体22から68、及び70を作製した。
(Production example of electrophotographic photoreceptors 22 to 68 and 70)
The electrophotographic photoreceptors 22 to 68 were the same as the electrophotographic photoreceptor 21, except that the type of metal oxide particles, the presence or absence of surface treatment of the metal oxide particles, and the number of copies were changed as shown in Tables 4 and 5. , and 70 were prepared.

(電子写真感光体69の製造例)
保護層に添加する金属酸化物粒子、及び添加部数を、表面処理を施していない酸化スズ粒子(商品名:SP-2、粉体抵抗1×10Ω・cm平均一次粒子径20nm、三菱マテリアル電子化成株式会社製)、196.1部とした以外は、電子写真感光体23と同様に電子写真感光体69を作製した。
(Manufacturing example of electrophotographic photoreceptor 69)
The metal oxide particles to be added to the protective layer and the number of parts to be added are tin oxide particles without surface treatment (product name: SP-2, powder resistance 1 x 10 3 Ω・cm, average primary particle diameter 20 nm, Mitsubishi Materials). Electrophotographic photoreceptor 69 was prepared in the same manner as electrophotographic photoreceptor 23, except that 196.1 parts of electrophotographic photoreceptor (manufactured by Denshi Kasei Co., Ltd.) were used.

(電子写真感光体71の製造例)
ポリエステル樹脂の代わりに、式(PC-I)で示される構造を有する粘度平均分子量が40000であり、温度32.5℃湿度80%RH(HH)環境下における体積抵抗率が、2.5×1013Ω・cmであるポリカーボネート樹脂(1)を使用した以外は、電子写真感光体23と同様に電子写真感光体71を作製した。

Figure 2024000488000017
(Manufacturing example of electrophotographic photoreceptor 71)
Instead of polyester resin, it has a structure represented by the formula (PC-I), has a viscosity average molecular weight of 40,000, and has a volume resistivity of 2.5 Electrophotographic photoreceptor 71 was produced in the same manner as electrophotographic photoreceptor 23 except that polycarbonate resin (1) having a resistance of 10 13 Ω·cm was used.
Figure 2024000488000017

(電子写真感光体72、及び73の製造例)
金属酸化物の種類、部数、及び保護層膜厚を表5に示す以外は、電子写真感光体71と同様に電子写真感光体72、及び73を作製した。
(Production example of electrophotographic photoreceptors 72 and 73)
Electrophotographic photoreceptors 72 and 73 were produced in the same manner as electrophotographic photoreceptor 71, except that the type of metal oxide, the number of parts, and the thickness of the protective layer are shown in Table 5.

(電子写真感光体74の製造例)
電子写真感光体1の製造例において、保護層用塗布液の調製に用いる結着樹脂及び混合溶媒それぞれの種類及び使用量を次のように変更して保護層用塗布液74を調製した。
表面処理金属酸化物粒子1を263.3部とN-メトキシメチル化6ナイロン(メトキシメチル化率:28~33%)59.25部、共重合ナイロン樹脂(商品名:アミランCM8000、東レ製)19.75部を、メタノール1185部と1-ブタノール790部の混合溶剤を混合し、攪拌装置で6時間攪拌して、保護層用塗布液74を調製した。
得られた保護層用塗布液74を電荷輸送層上に浸漬塗布して塗膜を形成し、塗膜を30分間100℃で乾燥させることによって、膜厚が0.5μmの保護層を形成した。それ以外は、電子写真感光体1と同様に電子写真感光体74を製造した。
(Manufacturing example of electrophotographic photoreceptor 74)
In the manufacturing example of the electrophotographic photoreceptor 1, a protective layer coating liquid 74 was prepared by changing the types and amounts of the binder resin and mixed solvent used in preparing the protective layer coating liquid as follows.
263.3 parts of surface-treated metal oxide particles 1, 59.25 parts of N-methoxymethylated nylon 6 (methoxymethylation rate: 28 to 33%), and copolymerized nylon resin (product name: Amilan CM8000, manufactured by Toray Industries) 19.75 parts were mixed with a mixed solvent of 1185 parts of methanol and 790 parts of 1-butanol, and the mixture was stirred for 6 hours using a stirring device to prepare a protective layer coating liquid 74.
The obtained protective layer coating liquid 74 was dip coated onto the charge transport layer to form a coating film, and the coating film was dried at 100° C. for 30 minutes to form a protective layer with a thickness of 0.5 μm. . Electrophotographic photoreceptor 74 was manufactured in the same manner as electrophotographic photoreceptor 1 except for the above.

また、結着樹脂の抵抗率は、上記保護層用塗布液74において、表面処理金属酸化物粒子1が入っていない結着樹脂用塗布液74を用いて、保護層用塗布液74と同様の製造方法で膜化し、前述した体積抵抗率の測定で測定した。温度32.5℃湿度80%RH(HH)環境下における結着樹脂の体積抵抗率は、6.1×1011Ω・cmであった。 Further, the resistivity of the binder resin was determined by using the coating liquid 74 for a binder resin which does not contain the surface-treated metal oxide particles 1 in the coating liquid 74 for a protective layer. A film was formed using the manufacturing method, and the volume resistivity was measured as described above. The volume resistivity of the binder resin under an environment of temperature 32.5° C. and humidity 80% RH (HH) was 6.1×10 11 Ω·cm.

(電子写真感光体75の製造方法)
保護層の形成方法を下記方法とした以外、電子写真感光体1と同様に電子写真感光体75を製造した。
酸化チタン(M-1;一次粒子径350nm、石原産業製)18.2部
ポリビニルブチラール樹脂7.8部(XYHL;UCC製)
シクロヘキサノン(関東化学製)122.2部
からなる混合物をボールミルポットに取り、φ10mmSUSボールを用いて48時間ボールミリングした後、ミリング液を取り出し、トルエン-2,4-ジイソシアネートの10%シクロヘキサノン溶液10.2部、シクロヘキサノン(関東化学製)171.1部、メチルエチルケトン(関東化学製)114.1部を加えて混合攪拌し、保護層用塗布液を調製した。この塗布液を前記電荷輸送層上にスプレー塗布した後、130℃で15分間乾燥し、厚さ2.5μmの保護層を形成した。
(Method for manufacturing electrophotographic photoreceptor 75)
Electrophotographic photoreceptor 75 was manufactured in the same manner as electrophotographic photoreceptor 1 except that the protective layer was formed using the following method.
Titanium oxide (M-1; primary particle size 350 nm, manufactured by Ishihara Sangyo) 18.2 parts Polyvinyl butyral resin 7.8 parts (XYHL; manufactured by UCC)
A mixture consisting of 122.2 parts of cyclohexanone (manufactured by Kanto Kagaku) was placed in a ball mill pot, and after ball milling for 48 hours using a φ10 mm SUS ball, the milling liquid was taken out and a 10% cyclohexanone solution of toluene-2,4-diisocyanate was added. 2 parts of cyclohexanone (manufactured by Kanto Kagaku), and 114.1 parts of methyl ethyl ketone (manufactured by Kanto Kagaku) were added and mixed and stirred to prepare a coating solution for a protective layer. This coating solution was spray-coated onto the charge transport layer, and then dried at 130° C. for 15 minutes to form a protective layer with a thickness of 2.5 μm.

(電子写真感光体76の製造方法)
保護層用塗布液の材料を下記に変更し、膜厚を0.2μmとした以外は、電子写真感光体75と同様に電子写真感光体76を製造した。保護層用塗布液の平均粒子径を遠心式自動粒度分布測定装置CAPA-700(堀場製作所)にて測定したところ、0.4μmであった。
金属酸化物粒子22:18部
アルコール可溶性ナイロン:8部(商品名:アミランCM8000、東レ製)メタノール: 50部
ブタノール:20部
(Method for manufacturing electrophotographic photoreceptor 76)
Electrophotographic photoreceptor 76 was manufactured in the same manner as electrophotographic photoreceptor 75 except that the material of the protective layer coating liquid was changed as shown below and the film thickness was 0.2 μm. The average particle size of the coating solution for the protective layer was measured using a centrifugal automatic particle size distribution analyzer CAPA-700 (Horiba, Ltd.) and found to be 0.4 μm.
Metal oxide particles 22: 18 parts Alcohol-soluble nylon: 8 parts (product name: Amilan CM8000, manufactured by Toray) Methanol: 50 parts Butanol: 20 parts

(電子写真感光体77の製造方法)
酸化チタン(ET-500W;一次粒子径250nm、石原産業製) 18.2部
電荷輸送材料として式(CTM-3)であらわされるナフタレンカルボン酸誘導体(リコー製) 3部、
ポリビニルブチラール樹脂(XYHL;UCC製)7.8部
シクロヘキサノン(関東化学製) 122.2部
からなる混合物をボールミルポットに取りΦ10mmSUSボールを使用し48時間ボールミリングした後、ミリング液を取り出しトルエン-2,4-ジイソシアネートの10%シクロヘキサノン溶液10.2g、シクロヘキサノン(関東化学製)171.1g、メチルエチルケトン(関東化学製)114.1gを加え混合攪拌して保護層用塗布液を調製した。この保護層用塗布液を前記電荷輸送層上にスプレー塗布し130℃で15分間乾燥し、厚さ2μmの保護層を形成した以外は、電子写真感光体1と同様にして電子写真感光体77を作製した。

Figure 2024000488000018
(Method for manufacturing electrophotographic photoreceptor 77)
Titanium oxide (ET-500W; primary particle size 250 nm, manufactured by Ishihara Sangyo) 18.2 parts Naphthalene carboxylic acid derivative represented by formula (CTM-3) as a charge transport material (manufactured by Ricoh) 3 parts,
A mixture consisting of 7.8 parts of polyvinyl butyral resin (XYHL; manufactured by UCC) and 122.2 parts of cyclohexanone (manufactured by Kanto Kagaku) was placed in a ball mill pot and subjected to ball milling for 48 hours using a Φ10 mm SUS ball, and then the milling liquid was taken out and toluene-2 , 10.2 g of a 10% cyclohexanone solution of 4-diisocyanate, 171.1 g of cyclohexanone (manufactured by Kanto Kagaku), and 114.1 g of methyl ethyl ketone (manufactured by Kanto Kagaku) were added and mixed and stirred to prepare a coating solution for a protective layer. Electrophotographic photoreceptor 77 was prepared in the same manner as electrophotographic photoreceptor 1 except that this protective layer coating solution was spray applied onto the charge transport layer and dried at 130° C. for 15 minutes to form a protective layer with a thickness of 2 μm. was created.
Figure 2024000488000018

(電子写真感光体78の製造方法)
保護層に添加する金属酸化物粒子、及び添加部数を、表面処理を施していない酸化スズ粒子(商品名:S-2000、粉体抵抗3×10Ω・cm平均一次粒子径20nm、三菱マテリアル電子化成株式会社製)、196.1部とした以外は、電子写真感光体68と同様に電子写真感光体78を作製した。
(Method for manufacturing electrophotographic photoreceptor 78)
The metal oxide particles to be added to the protective layer and the number of additives are tin oxide particles without surface treatment (product name: S-2000, powder resistance 3 x 10 Ω・cm, average primary particle diameter 20 nm, Mitsubishi Materials Electronic Chemicals Co., Ltd.) Electrophotographic photoreceptor 78 was prepared in the same manner as electrophotographic photoreceptor 68, except that the amount was changed to 196.1 parts (manufactured by Co., Ltd.).

(電子写真感光体79の製造方法)
保護層用塗布液の材料及び保護層の形成方法を下記に示す材料及び方法とし、膜厚を3.0μmとした以外は、電子写真感光体1と同様に電子写真感光体79を製造した。
上記構造式(O-1)で示される化合物20部を、2-プロパノール130部とテトラヒドロフラン14部の混合溶剤と混合し、この溶液にアナターゼ型酸化チタン(AMT600、テイカ株式会社製(粒径30nm))を40部及び下記構造式(A-1)で示される有機塩を2.00部加え、撹拌した。

Figure 2024000488000019
これらを、平均粒径1.0mmのガラスビーズ200部を用いた縦型サンドミルに入れ、分散液温度23±3℃、回転数1500rpm(周速5.5m/s)の条件で2時間分散処理を行い、分散液を得た。
この分散液からメッシュでガラスビーズを取り除いた後の分散液を、PTFE濾紙(商品名:PF060、アドバンテック東洋製)を用いて加圧ろ過し、保護層用塗布液を調製した。
次に、この保護層用塗布液を電荷輸送層上に浸漬塗布して塗膜を形成し、得られた塗膜を6分間50℃で乾燥させた。その後、窒素雰囲気下にて、加速電圧70kV、ビーム電流2.0mAの条件で支持体(被照射体)を300rpmの速度で回転させながら、1.6秒間電子線を塗膜に照射した。電子線照射における酸素濃度は810ppmであった。次に、大気中において、塗膜の温度が25℃になるまで自然冷却した後、塗膜の温度が120℃になる条件で1時間加熱処理を行い、膜厚3.0μmの保護層を形成した。このようにして、保護層を有する円筒状(ドラム状)の電子写真感光体79を作製した。 (Method for manufacturing electrophotographic photoreceptor 79)
Electrophotographic photoreceptor 79 was manufactured in the same manner as electrophotographic photoreceptor 1, except that the material for the coating liquid for the protective layer and the method for forming the protective layer were as shown below, and the film thickness was 3.0 μm.
20 parts of the compound represented by the above structural formula (O-1) is mixed with a mixed solvent of 130 parts of 2-propanol and 14 parts of tetrahydrofuran, and this solution is mixed with anatase titanium oxide (AMT600, manufactured by Teika Co., Ltd. (particle size 30 nm). )) and 2.00 parts of an organic salt represented by the following structural formula (A-1) were added and stirred.
Figure 2024000488000019
These were placed in a vertical sand mill using 200 parts of glass beads with an average particle size of 1.0 mm, and dispersed for 2 hours at a dispersion temperature of 23±3°C and a rotation speed of 1500 rpm (peripheral speed 5.5 m/s). A dispersion liquid was obtained.
Glass beads were removed from this dispersion using a mesh, and the dispersion was filtered under pressure using PTFE filter paper (trade name: PF060, manufactured by Advantech Toyo) to prepare a coating solution for a protective layer.
Next, this protective layer coating solution was applied onto the charge transport layer by dip coating to form a coating film, and the resulting coating film was dried at 50° C. for 6 minutes. Thereafter, the coating film was irradiated with an electron beam for 1.6 seconds under the conditions of an acceleration voltage of 70 kV and a beam current of 2.0 mA in a nitrogen atmosphere while rotating the support (irradiated object) at a speed of 300 rpm. The oxygen concentration during electron beam irradiation was 810 ppm. Next, the coating film was naturally cooled in the air until the temperature reached 25°C, and then heat-treated for 1 hour at a temperature of 120°C to form a protective layer with a thickness of 3.0 μm. did. In this way, a cylindrical (drum-shaped) electrophotographic photoreceptor 79 having a protective layer was produced.

(電子写真感光体80の製造方法)
電子写真感光体79の製造方法において、金属酸化物粒子の種類をルチル型酸化チタン(SC150、テイカ株式会社製(粒径50nm)、粉体抵抗1.3×1010Ω・cm)とし、有機塩の種類を下記構造式(A-2)で示される有機塩に変更した以外は、電子写真感光体79と同様に電子写真感光体80を作製した。

Figure 2024000488000020
(Method for manufacturing electrophotographic photoreceptor 80)
In the method for manufacturing electrophotographic photoreceptor 79, the type of metal oxide particles is rutile-type titanium oxide (SC150, manufactured by Teika Co., Ltd. (particle size 50 nm), powder resistance 1.3 × 10 10 Ω・cm), and organic Electrophotographic photoreceptor 80 was produced in the same manner as electrophotographic photoreceptor 79 except that the type of salt was changed to an organic salt represented by the following structural formula (A-2).
Figure 2024000488000020

Figure 2024000488000021
Figure 2024000488000021

Figure 2024000488000022
Figure 2024000488000022

(実施例1~73、及び比較例1~8)
上記で製造した電子写真感光体の物性測定、出力画像の精細性の評価、及び注入性の評価を行った。
電子写真感光体1~59、61~63、68~74、78~80を使用した場合が、実施例1~73であり、電子写真感光体60、64~67、75~77を使用した場合が、比較例1~8である。
(Examples 1 to 73 and Comparative Examples 1 to 8)
The physical properties of the electrophotographic photoreceptor produced above were measured, the fineness of the output image was evaluated, and the injectability was evaluated.
Examples 1 to 73 are cases in which electrophotographic photoreceptors 1 to 59, 61 to 63, 68 to 74, and 78 to 80 are used, and cases in which electrophotographic photoreceptors 60, 64 to 67, and 75 to 77 are used. are Comparative Examples 1 to 8.

<電子写真感光体の物性測定>
以下、本発明に係る電子写真感光体の各物性の測定方法を説明する。
<Measurement of physical properties of electrophotographic photoreceptor>
Hereinafter, a method for measuring each physical property of the electrophotographic photoreceptor according to the present invention will be explained.

<金属酸化物粒子の一次粒子径の算出>
まず、メスシリンダー中のメチルエチルケトン(MEK)に電子写真感光体全体を付けて超音波を照射し、樹脂層を剥がし、その後、電子写真感光体の基体を取り出した。次にMEKに溶解しない不溶分(感光層及び金属酸化物粒子を含有する保護層)を濾過し、真空乾燥機で乾固した。さらに、得られた固体をテトラヒドロフラン(THF)/メチラールの体積比1:1の混合溶媒に懸濁し、不溶分を濾過後、濾物を回収して真空乾燥機で乾固した。この操作により、金属酸化物粒子と保護層の樹脂とを得た。さらに濾物を電気炉で500℃に加熱して、固体が金属酸化物粒子のみとなるようにして、金属酸化物粒子を回収した。金属酸化物粒子は測定に必要量確保するため、複数本の電子写真感光体に同様の処理を施した。
回収した金属酸化物粒子の一部をイソプロパノール(IPA)に分散させ、その分散液を支持膜付グリッドメッシュ(日本電子株式会社製、Cu150J)に滴下し、走査透過型電子顕微鏡(JEOL社、JEM2800)のSTEMモードにて金属酸化物粒子の観察を行った。観察は金属酸化物粒子の粒子径を算出しやすいように、50万倍から120万倍の拡大倍率で行い、金属酸化物粒子100個のSTEM画像を撮影した。この時、加速電圧200kV、プローブサイズは1nm、画像サイズは1024×1024pixelに設定した。
得られたSTEM画像を用いて、画像処理ソフト「Image-Pro Plus (Media Cybernetics社製)」にて、一次粒子径の測定を行った。まず、ツールバーの直線ツール(Straight Line)を用い、STEM画像下部に表示されているスケールバーを選択しておく。その状態でAnalyzeメニューのSet Scaleを選択すると、新規ウインドウが開き、Distance in Pixels欄に選択されている直線のピクセル距離が入力される。ウインドウのKnown Distance欄にスケールバーの値(例えば100)を入力し、Unit of Mesurement欄にスケールバーの単位(例えばnm)を入力し、OKをクリックするとスケール設定が完了する。次に、直線ツールを用いて、金属酸化物粒子の最大径となるように直線を描き、粒子径を算出した。同様の操作を、金属酸化物粒子100個について行い、得られた値(最大径)の個数平均値を金属酸化物粒子の1次粒子径とした。
<Calculation of primary particle diameter of metal oxide particles>
First, the entire electrophotographic photoreceptor was attached to methyl ethyl ketone (MEK) in a graduated cylinder and irradiated with ultrasonic waves to peel off the resin layer, and then the base of the electrophotographic photoreceptor was taken out. Next, insoluble components that do not dissolve in MEK (photosensitive layer and protective layer containing metal oxide particles) were filtered off and dried in a vacuum dryer. Further, the obtained solid was suspended in a mixed solvent of tetrahydrofuran (THF)/methylal in a volume ratio of 1:1, and after filtering out insoluble matter, the filtered material was collected and dried in a vacuum drier. Through this operation, metal oxide particles and a protective layer resin were obtained. Furthermore, the filter material was heated to 500° C. in an electric furnace so that only the metal oxide particles were solid, and the metal oxide particles were recovered. In order to secure the necessary amount of metal oxide particles for measurement, a plurality of electrophotographic photoreceptors were subjected to similar treatment.
A part of the recovered metal oxide particles was dispersed in isopropanol (IPA), and the dispersion liquid was dropped onto a grid mesh with a support film (manufactured by JEOL Ltd., Cu150J) and subjected to a scanning transmission electron microscope (JEOL, JEM2800). ) Metal oxide particles were observed in STEM mode. The observation was performed at a magnification of 500,000 times to 1,200,000 times to easily calculate the particle diameter of the metal oxide particles, and STEM images of 100 metal oxide particles were taken. At this time, the acceleration voltage was set to 200 kV, the probe size was set to 1 nm, and the image size was set to 1024 x 1024 pixels.
Using the obtained STEM image, the primary particle diameter was measured using image processing software "Image-Pro Plus (manufactured by Media Cybernetics)". First, use the Straight Line tool on the toolbar to select the scale bar displayed at the bottom of the STEM image. When Set Scale is selected from the Analyze menu in this state, a new window opens and the pixel distance of the selected straight line is entered in the Distance in Pixels field. Enter the value of the scale bar (for example, 100) in the Known Distance column of the window, enter the unit of the scale bar (for example, nm) in the Unit of Measurement column, and click OK to complete the scale setting. Next, using a straight line tool, a straight line was drawn so as to correspond to the maximum diameter of the metal oxide particles, and the particle diameter was calculated. The same operation was performed for 100 metal oxide particles, and the number average value of the obtained values (maximum diameter) was taken as the primary particle diameter of the metal oxide particles.

<ニオブ原子/チタン原子濃度比率の算出>
感光体から5mm四方のサンプル片を1つ切り出し、超音波ウルトラミクロトーム(Leica社、UC7)により、切削速度0.6mm/sで200nm厚に切削し、薄片状サンプルを作製した。この薄片化したサンプルを、EDS分析装置(エネルギー分散型X線分析装置)を接続した走査透過型電子顕微鏡(JEM2800、JEOL社製)のSTEMモードにて、50万倍から120万倍の拡大率で観察を行った。
観察される金属酸化物粒子のうち、上記で算出した1次粒子径のおおよそ0.9倍以上の最大径を有する金属酸化物粒子を目視で選択した。続いて、選択した金属酸化物粒子の構成元素を、EDS分析装置を用いてスペクトルを収集し、EDSマッピング像を作製した。スペクトルの収集及び解析は、NSS(Thermo Fisher Sientific社)を用いて行った。収集条件は、加速電圧200kV、デッドタイムが15以上30以下となるようにプローブサイズを1.0nm又は1.5nmを適宜選択し、マッピング分解能を256×256、Frame数を300とした。EDSマッピング像は、金属酸化物粒子100個について取得した。
このようにして得られたEDSマッピング像を解析することで、粒子中心部、及び粒子表面から測定粒子の最大径の5%内部におけるニオブ原子濃度(原子%)とチタン原子濃度(原子%)の比率を算出する。具体的には、まずNSSの「ライン抽出」ボタンを押下し、粒子の最大径となるように直線を引き、一方の表面から粒子内部を通り、他方の表面に至るまでの直線上における原子濃度(原子%)の情報を得る。この時得られた粒子の最大径が、上記で算出した粒子の1次粒子径の0.9未満であれば、これ以後の解析の対象外とした。即ち、1次粒子径の0.9倍以上の最大径をもつ粒子についてのみ、下記に示す解析を行った。次に、両側の粒子表面において、粒子表面から測定粒子の最大径の5%内部におけるニオブ原子濃度(原子%)を読み取り、得られた2つの値の草加平均値を算出して、“粒子表面から測定粒子の最大径の5%内部におけるニオブ原子濃度(原子%)”を得る。同様にして、“粒子表面から測定粒子の最大径の5%内部におけるチタン原子濃度(原子%)”を得る。次いでこれらの値を用いて、下式より、“粒子表面から測定粒子の最大径の5%内部におけるニオブ原子とチタン原子との濃度比率”を得る。
粒子表面から測定粒子の最大径の5%内部におけるニオブ原子とチタン原子との濃度比率=(粒子表面から測定粒子の最大径の5%内部におけるニオブ原子濃度(原子%))/(粒子表面から測定原子の最大径の5%内部におけるチタン原子濃度(原子%))
また、上記直線上であり、最大径の中点となる位置におけるニオブ原子濃度(原子%)とチタン原子濃度(原子%)を読み取る。これらの値を用いて、下式より、“粒子中心部におけるニオブ原子とチタン原子との濃度比率”を得る。
粒子中心部におけるニオブ原子とチタン原子との濃度比率=
(粒子中心部におけるニオブ原子濃度(原子%))/(粒子中心部におけるチタン原子濃度(原子%))
尚、“粒子中心部における、ニオブ原子濃度/チタン原子濃度で算出される濃度比率に対する、粒子表面から測定粒子の最大径の5%内部における、ニオブ原子濃度/チタン原子濃度で算出される濃度比率”は、下式で算出される。
(粒子中心部における、ニオブ原子濃度/チタン原子濃度で算出される濃度比率に対する、粒子表面から測定粒子の最大径の5%内部における、ニオブ原子濃度/チタン原子濃度で算出される濃度比率)=
(粒子表面から測定粒子の最大径の5%内部におけるニオブ原子とチタン原子との濃度比率)/(粒子中心部におけるニオブ原子とチタン原子との濃度比率)
<Calculation of niobium atom/titanium atom concentration ratio>
One 5 mm square sample piece was cut out from the photoreceptor and cut into a 200 nm thick sample using an ultrasonic ultramicrotome (Leica, UC7) at a cutting speed of 0.6 mm/s to produce a flaky sample. This thin sample was examined at a magnification of 500,000 times to 1.2 million times in the STEM mode of a scanning transmission electron microscope (JEM2800, manufactured by JEOL) connected to an EDS analyzer (energy dispersive X-ray analyzer). I made an observation.
Among the observed metal oxide particles, metal oxide particles having a maximum diameter approximately 0.9 times or more the primary particle diameter calculated above were visually selected. Subsequently, spectra of the constituent elements of the selected metal oxide particles were collected using an EDS analyzer, and an EDS mapping image was created. Spectra were collected and analyzed using NSS (Thermo Fisher Scientific). The acquisition conditions were an acceleration voltage of 200 kV, a probe size of 1.0 nm or 1.5 nm so that the dead time was 15 to 30, a mapping resolution of 256 x 256, and a frame number of 300. EDS mapping images were obtained for 100 metal oxide particles.
By analyzing the EDS mapping images obtained in this way, it was possible to determine the niobium atomic concentration (atomic %) and the titanium atomic concentration (atomic %) in the center of the particle and within 5% of the maximum diameter of the measured particle from the particle surface. Calculate the ratio. Specifically, first press the NSS "Line Extraction" button, draw a straight line to the maximum diameter of the particle, and calculate the atomic concentration on the straight line from one surface through the inside of the particle to the other surface. Obtain information on (atomic %). If the maximum diameter of the particles obtained at this time was less than 0.9 of the primary particle diameter of the particles calculated above, they were excluded from further analysis. That is, the analysis shown below was performed only on particles having a maximum diameter of 0.9 times or more the primary particle diameter. Next, on both particle surfaces, read the niobium atomic concentration (atomic %) within 5% of the maximum diameter of the measured particle from the particle surface, and calculate the Soka average value of the two values obtained. From this, the niobium atomic concentration (atomic %) within 5% of the maximum diameter of the measured particle is obtained. Similarly, the "titanium atomic concentration (atomic %) within 5% of the maximum diameter of the measured particle from the particle surface" is obtained. Next, using these values, the "concentration ratio of niobium atoms and titanium atoms within 5% of the maximum diameter of the measured particle from the particle surface" is obtained from the following formula.
Concentration ratio of niobium atoms and titanium atoms within 5% of the maximum diameter of the measured particle from the particle surface = (niobium atomic concentration (atomic %) within 5% of the maximum diameter of the measured particle from the particle surface) / (from the particle surface Titanium atom concentration (atomic %) within 5% of the maximum diameter of the measured atom
Also, read the niobium atomic concentration (atomic %) and titanium atomic concentration (atomic %) at a position on the above straight line and at the midpoint of the maximum diameter. Using these values, the "concentration ratio of niobium atoms and titanium atoms in the center of the particle" is obtained from the formula below.
Concentration ratio of niobium atoms and titanium atoms in the center of the particle =
(Niobium atomic concentration at the center of the particle (atomic %)) / (Titanium atomic concentration at the center of the particle (atomic %))
Furthermore, "concentration ratio calculated as niobium atomic concentration/titanium atomic concentration at the center of the particle and concentration ratio calculated as niobium atomic concentration/titanium atomic concentration within 5% of the maximum diameter of the measured particle from the particle surface" ” is calculated using the following formula.
(The concentration ratio calculated as niobium atomic concentration/titanium atomic concentration at the particle center and the concentration ratio calculated as niobium atomic concentration/titanium atomic concentration within 5% of the maximum diameter of the measured particle from the particle surface) =
(Concentration ratio of niobium atoms and titanium atoms within 5% of the maximum diameter of the measured particle from the particle surface) / (concentration ratio of niobium atoms and titanium atoms in the center of the particle)

<金属酸化物粒子の含有量の算出>
次に、電子写真感光体から5mm四方のサンプル片を4つ切り出し、FIB-SEMのSlice&Viewにより、保護層の2μm×2μm×2μmの3次元化を行った。FIB-SEMのSlice&Viewのコントラストの違いから、保護層の全体積に占める、金属酸化物粒子の含有量を算出した。Slice&Viewの条件は以下の通りとした。
分析用試料加工:FIB法
加工及び観察装置:SII/Zeiss製NVision40
スライス間隔:5nm
観察条件:
加速電圧:1.0kV
試料傾斜:54°
WD:5mm
検出器:BSE検出器
アパーチャー:60μm、high current
ABC:ON
画像解像度:1.25nm/pixel
解析領域は縦2μm×横2μmで行い、断面ごとの情報を積算し、縦2μm×横2μm×厚み2μm(8μm)当たりの体積Vを求めた。また、測定環境は、温度23℃、圧力1×10-4Paであった。なお、加工及び観察装置としては、FEI製のStrata400S(試料傾斜:52°)を用いることもできる。また、断面ごとの情報は、金属酸化物粒子の面積を画像解析することで得た。画像解析は、画像処理ソフト:Media Cybernetics製、Image-Pro Plusを用いて行った。
<Calculation of content of metal oxide particles>
Next, four 5 mm square sample pieces were cut out from the electrophotographic photoreceptor, and the protective layer was three-dimensionally sized to 2 μm x 2 μm x 2 μm using FIB-SEM Slice & View. The content of metal oxide particles in the total volume of the protective layer was calculated from the difference in contrast between slices and views of FIB-SEM. The conditions for Slice & View were as follows.
Sample processing for analysis: FIB method processing and observation device: NVision 40 manufactured by SII/Zeiss
Slice interval: 5nm
Observation conditions:
Acceleration voltage: 1.0kV
Sample tilt: 54°
WD: 5mm
Detector: BSE detector aperture: 60μm, high current
ABC:ON
Image resolution: 1.25nm/pixel
The analysis area was 2 μm long x 2 μm wide, and the information for each cross section was integrated to determine the volume V per 2 μm long x 2 μm wide x 2 μm thick (8 μm 3 ). The measurement environment was a temperature of 23° C. and a pressure of 1×10 −4 Pa. Note that as a processing and observation device, Strata 400S manufactured by FEI (sample inclination: 52°) can also be used. Information on each cross section was obtained by image analysis of the area of metal oxide particles. Image analysis was performed using image processing software: Image-Pro Plus, manufactured by Media Cybernetics.

得られた情報を基に、4つのサンプル片のそれぞれにおいて、2μm×2μm×2μmの体積(単位体積:8μm3)中の金属酸化物粒子の体積Vを求めた。そして、(Vμm/8μm×100)を算出した。4つのサンプル片における(Vμm/8μm×100)の値の平均値を、保護層の全体積に対する、保護層における金属酸化物粒子の含有割合[体積%]とした。 Based on the obtained information, the volume V of metal oxide particles in a volume of 2 μm×2 μm×2 μm (unit volume: 8 μm 3 ) was determined for each of the four sample pieces. Then, (Vμm 3 /8μm 3 ×100) was calculated. The average value of the values of (Vμm 3 /8μm 3 ×100) in the four sample pieces was taken as the content ratio [volume %] of the metal oxide particles in the protective layer with respect to the total volume of the protective layer.

さらに、4つのサンプル片すべてについて、保護層とその直下の層の境界まで加工を行うことで、保護層の膜厚t(μm)を測定し、下記の<感光体の保護層の体積抵抗率の測定方法>において体積抵抗率ρvの算出時の保護層の膜厚の値として用いた。
得られた結果を表6、及び表7に示す。
Furthermore, by processing all four sample pieces up to the boundary between the protective layer and the layer immediately below it, the film thickness t (μm) of the protective layer was measured, and the volume resistivity of the protective layer of the photoreceptor was determined as follows. It was used as the value of the film thickness of the protective layer when calculating the volume resistivity ρ v in the measurement method of .
The obtained results are shown in Tables 6 and 7.

<金属酸化物粒子に含有されるニオブ原子の定量>
金属酸化物粒子に含有されるニオブ原子の定量は、以下のように行う。
上記の<金属酸化物粒子の一次粒子径の算出>で電子写真感光体から回収した金属酸化物粒子を下記プレス成型によりペレット化してサンプルを作製する。作製されたサンプルを用い、蛍光X線分析装置(XRF)で測定を行い、FP法で、金属酸化物粒子全体のニオブ原子含有量の定量を行う。
具体的には、5酸化ニオブとしての定量を行い含有するニオブ原子含有量に換算する。
(i)使用装置の例
蛍光X線分析装置3080(理学電気(株))
(ii)サンプル調製
サンプルの調製は、試料プレス成型機MAEKAWA Testing Machine(MFG Co,LTD製)を使用する。アルミリング(型番:3481E1)に金属酸化物粒子0.5gを入れて5.0トンの荷重に設定し1分間プレスし、ペレット化させる。
(iii)測定条件
測定径:10φ
測定電位、電圧 50kV、50~70mA
2θ角度 25.12°
結晶板 LiF
測定時間 60秒
<Quantification of niobium atoms contained in metal oxide particles>
The niobium atoms contained in the metal oxide particles are determined as follows.
The metal oxide particles recovered from the electrophotographic photoreceptor in the above <Calculation of primary particle diameter of metal oxide particles> are pelletized by the press molding described below to prepare a sample. Using the prepared sample, measurement is performed using an X-ray fluorescence analyzer (XRF), and the niobium atom content of the entire metal oxide particle is determined by the FP method.
Specifically, the amount of niobium pentoxide is determined and converted into the content of niobium atoms contained.
(i) Example of equipment used Fluorescent X-ray analyzer 3080 (Rigaku Denki Co., Ltd.)
(ii) Sample Preparation For sample preparation, a sample press molding machine MAEKAWA Testing Machine (manufactured by MFG Co, Ltd.) is used. 0.5 g of metal oxide particles are placed in an aluminum ring (model number: 3481E1) and pressed at a load of 5.0 tons for 1 minute to pelletize.
(iii) Measurement conditions Measurement diameter: 10φ
Measurement potential, voltage 50kV, 50-70mA
2θ angle 25.12°
Crystal plate LiF
Measurement time 60 seconds

<保護層の体積抵抗率の測定方法>
本発明の体積抵抗率の測定には、pA(ピコアンペアー)メーターを使用した。
先ず、PETフィルム上に電極間距離(D)180μm、長さ(L)59mmの図5に示す櫛型金電極を蒸着により作製し、その上に、厚さ(T1)2μmの保護層を設ける。次に、温度23℃/湿度50%RHおよび温度32.5℃/湿度80%RHの環境下にて、櫛型電極間に100Vの直流電圧(V)を印加したときの直流電圧(I)を測定し、下記式(6)によって体積抵抗率ρv(Ω・cm)を得た。
体積抵抗率ρv(Ω・cm)=V(V)×T1(cm)×L(cm)/{I(A)×D(cm)}(6)
<Method for measuring volume resistivity of protective layer>
A pA (picoampere) meter was used to measure the volume resistivity of the present invention.
First, a comb-shaped gold electrode shown in FIG. 5 with an inter-electrode distance (D) of 180 μm and a length (L) of 59 mm was fabricated on a PET film by vapor deposition, and a protective layer with a thickness (T1) of 2 μm was provided thereon. . Next, the DC voltage (I) when 100V DC voltage (V) was applied between the comb-shaped electrodes in an environment of temperature 23°C/humidity 50%RH and temperature 32.5°C/humidity 80%RH was measured, and the volume resistivity ρ v (Ω·cm) was obtained using the following formula (6).
Volume resistivity ρ v (Ω・cm) = V (V) × T1 (cm) × L (cm) / {I (A) × D (cm)} (6)

保護層の金属酸化物粒子や結着樹脂などの組成について同定が困難な場合は、電子写真感光体の表面に表面抵抗率を測定して体積抵抗率に換算を実施する。保護層の単体ではなく、感光体表面に塗工された状態での保護層の体積抵抗率を測定する場合は、保護層の表面抵抗率を測定し、そこから体積抵抗率に変換するのが望ましい。
本発明では、電子写真感光体の保護層表面に、図5に示す電極間距離(D)180μm、長さ(L)59mmの櫛型電極を金蒸着により作製する。次に、温度23℃/湿度50%RHの環境下にて、櫛型電極の間に1000Vの直流電圧(V)を印加したときの直流電圧(I)を測定し、直流電圧(V)/直流電圧(I)から、保護層の表面抵抗率ρsを算出した。
さらに、前述した<電子写真感光体の保護層断面の分析>において測定した保護層の膜厚t(cm)を用いて、下記式(7)によって体積抵抗率ρv(Ω・cm)を算出した。
ρv=ρs×t (7)
(ρv:体積抵抗率、ρs:表面抵抗率、t:保護層の厚さ)
この測定では、微小な電流量を測定するため、抵抗測定装置としては、微小電流の測定が可能な機器を用いて行うことが好ましい。例えば、ヒューレットパッカード製のピコアンメーター4140Bなどが挙げられる。使用する櫛型電極や、印加する電圧は電荷注入層の材料や抵抗値によって、適切なSN比が得られるように選定するのが望ましい。
If it is difficult to identify the composition of the metal oxide particles, binder resin, etc. of the protective layer, the surface resistivity is measured on the surface of the electrophotographic photoreceptor and converted into volume resistivity. When measuring the volume resistivity of a protective layer coated on the surface of a photoreceptor rather than just the protective layer, it is best to measure the surface resistivity of the protective layer and convert it to volume resistivity. desirable.
In the present invention, a comb-shaped electrode having an inter-electrode distance (D) of 180 μm and a length (L) of 59 mm as shown in FIG. 5 is formed by gold vapor deposition on the surface of the protective layer of an electrophotographic photoreceptor. Next, in an environment of temperature 23°C/humidity 50% RH, we measured the DC voltage (I) when 1000V DC voltage (V) was applied between the comb-shaped electrodes, and measured the DC voltage (V)/ The surface resistivity ρ s of the protective layer was calculated from the DC voltage (I).
Furthermore, using the film thickness t (cm) of the protective layer measured in the above-mentioned <Analysis of the cross section of the protective layer of the electrophotographic photoreceptor>, the volume resistivity ρ v (Ω cm) is calculated by the following formula (7). did.
ρ v = ρ s ×t (7)
v : volume resistivity, ρ s : surface resistivity, t : thickness of protective layer)
In this measurement, since a minute amount of current is measured, it is preferable to use a device capable of measuring minute currents as the resistance measuring device. For example, Picoammeter 4140B manufactured by Hewlett-Packard may be used. The comb-shaped electrodes used and the voltage applied are preferably selected depending on the material and resistance value of the charge injection layer so that an appropriate S/N ratio can be obtained.

[評価]
(出力画像の精細性の評価)
評価用の電子写真装置として、ヒューレットパッカード製のレーザービームプリンターColor LaseJet Enterprise M552の改造機を用いた。改造点として、帯電条件とレーザー露光量は可変で作動するようにした。上記で製造した電子写真感光体をそれぞれ、ブラック色用のプロセスカートリッジに装着して、ブラック色用のプロセスカートリッジのステーションに取り付け、他の色(シアン、マゼンタ、イエロー)用のプロセスカートリッジをレーザービームプリンター本体に装着しなくても作動するようにした。画像の出力に際しては、ブラック色用のプロセスカートリッジのみをレーザービームプリンター本体に取り付け、ブラックトナーのみによる単色画像を出力した。また、暗部電位Vdが-600V、明部電位Vlが-250Vとなるようにレーザー強度を調整し、帯電部材に印加する現像バイアスVdcが-450Vとなるように調整した。
[evaluation]
(Evaluation of definition of output image)
As an electrophotographic apparatus for evaluation, a modified Hewlett-Packard laser beam printer Color LaseJet Enterprise M552 was used. As a modification, the charging conditions and laser exposure amount were made variable. Each of the electrophotographic photoreceptors manufactured above is attached to a process cartridge for black color, and attached to the station of the process cartridge for black color, and the process cartridges for other colors (cyan, magenta, yellow) are attached to the laser beam. It is now possible to operate without having to attach it to the printer itself. When outputting an image, only the process cartridge for black color was attached to the laser beam printer main body, and a monochrome image using only black toner was output. Further, the laser intensity was adjusted so that the dark potential Vd was -600V and the bright potential Vl was -250V, and the developing bias Vdc applied to the charging member was adjusted to be -450V.

出力画像の精細性は、温度32.5℃/相対湿度80%の環境下にて、図7に示すような露光1ドットにつき3ドット間隔を設けて露光した画像パターン(孤立ドットパターン)を出力した際の、出力画像の濃度によって評価した。孤立ドットパターンの潜像が電子写真感光体上に明瞭に形成されれば、孤立ドットパターンの画像が紙上に明瞭に出力され、結果として高い画像濃度の出力物が得られる。また、孤立ドットパターンの潜像が電子写真感光体上に明瞭に形成されなければ、孤立ドットパターンの画像が紙上に明瞭に出力されず、結果として低い画像濃度の出力物が得られる。よって、得られた出力画像の濃度の高低から、出力画像の精細性を評価することができる。 The fineness of the output image is determined by outputting an image pattern (isolated dot pattern) that is exposed with a 3-dot interval for each exposed dot as shown in Figure 7 in an environment with a temperature of 32.5°C and relative humidity of 80%. The evaluation was based on the density of the output image. If the latent image of the isolated dot pattern is clearly formed on the electrophotographic photoreceptor, the image of the isolated dot pattern is clearly output on paper, and as a result, an output product with high image density can be obtained. Furthermore, if the latent image of the isolated dot pattern is not clearly formed on the electrophotographic photoreceptor, the image of the isolated dot pattern will not be clearly output on paper, resulting in an output product with low image density. Therefore, the fineness of the output image can be evaluated based on the density of the obtained output image.

出力画像の濃度は、出力画像において、露光した画像パターンを形成した部分の白色度と、露光した画像パターンを形成していない部分(白地部分)の白色度の差から算出した。尚、出力画像の濃度は、東京電色製の白色光度計TC-6DS/Aを用い、アンバーフィルターを用いて測定した。本発明においては、得られた出力画像の濃度が8.0%以上である場合、出力画像の精細性が高いと判断した。結果を表6、及び表7に示す。 The density of the output image was calculated from the difference between the whiteness of the portion where the exposed image pattern was formed and the whiteness of the portion (white background portion) where the exposed image pattern was not formed in the output image. The density of the output image was measured using a white photometer TC-6DS/A manufactured by Tokyo Denshoku Co., Ltd. using an amber filter. In the present invention, when the density of the obtained output image is 8.0% or more, it is determined that the output image has high definition. The results are shown in Tables 6 and 7.

(注入性の評価)
注入性の評価には、電子写真装置(レーザービームプリンター)(商品名:HP LaserJet Enterprise Color M553dn、ヒューレットパッカード社製)の改造機を使用した。評価に使用した電子写真装置は、帯電ローラーへの印加電圧の調節及び測定ができるように改造した。
また、電子写真装置のシアン色用のプロセスカートリッジを改造し、現像位置に電位プローブ(model6000B-8:トレック・ジャパン(株)製)を装着した。次に、電子写真感光体の中央部の表面電位を表面電位計(model344:トレック・ジャパン(株)製)を使用して表面電位を測定できるようにした。
温度23.0℃、湿度55%RHの環境下にて各実施例及び比較例に係る電子写真感光体を装着し、帯電ローラーに、直流電流で-500Vを印加して、前記電子写真感光体を60rpmで回転させながら帯電させた。このときの電子写真感光体表面の電位Aを測定し、注入性=A/―500を決定した。結果を表6、及び表7に示す。
(Evaluation of injectability)
For the evaluation of injection properties, a modified electrophotographic device (laser beam printer) (trade name: HP LaserJet Enterprise Color M553dn, manufactured by Hewlett-Packard) was used. The electrophotographic device used in the evaluation was modified so that the voltage applied to the charging roller could be adjusted and measured.
In addition, the cyan process cartridge of the electrophotographic apparatus was modified, and a potential probe (model 6000B-8, manufactured by Trek Japan Co., Ltd.) was attached to the development position. Next, the surface potential of the central portion of the electrophotographic photoreceptor was made to be able to be measured using a surface electrometer (model 344, manufactured by Trek Japan Co., Ltd.).
The electrophotographic photoreceptor according to each example and comparative example was mounted in an environment with a temperature of 23.0° C. and a humidity of 55% RH, and a DC current of -500 V was applied to the charging roller to remove the electrophotographic photoreceptor. was charged while rotating at 60 rpm. At this time, the potential A on the surface of the electrophotographic photoreceptor was measured, and injection property = A/-500 was determined. The results are shown in Tables 6 and 7.

Figure 2024000488000023
Figure 2024000488000023

Figure 2024000488000024
Figure 2024000488000024

本実施形態の開示は、以下の構成を含む。
(構成1)
結着樹脂及び金属酸化物粒子を含有する表面層を有する電子写真感光体であって、
該表面層の断面から測定される該金属酸化物粒子の平均一次粒子径が、20nm以上70nm以下であり、
該表面層の断面から測定される該表面層における該金属酸化物粒子の含有率が、該表面層の全体積に対して、30体積%以上75体積%以下である、
ことを特徴とする電子写真感光体。
(構成2)
前記表面層の膜厚が、0.1μm以上1.5μm以下である、構成1に記載の電子写真感光体。
(構成3)
前記表面層における前記金属酸化物粒子の含有率が、該表面層の全体積に対して、42体積%以上65体積%以下である、構成1又は2に記載の電子写真感光体。
(構成4)
前記金属酸化物粒子の粉体抵抗率A(Ω・cm)が、下記式(1)を満たす、構成1から3のいずれか1の構成に記載の電子写真感光体。
1.0×10≦A≦1.0×1010 (1)
(構成5)
前記表面層の32.5℃湿度80%RHにおける体積抵抗率C(Ω・cm)が、下記式(2)を満たす、構成1~4のいずれか1の構成に記載の電子写真感光体。
1.0×1011≦C≦1.0×1013 (2)
(構成6)
前記表面層の23.0℃湿度55%RHの体積抵抗率D(Ω・cm)が、下記式(3)を満たす、構成1~5のいずれか1の構成に記載の電子写真感光体。
1.0×1012≦D≦1.0×1014 (3)
(構成7)
前記結着樹脂の温度32.5℃湿度80%RHにおける体積抵抗率B(Ω・cm)が、下記式(4)を満たす、構成1~6記載のいずれか1の構成に記載の電子写真感光体。
1.0×1012≦B≦1.0×1015 (4)
(構成8)
前記金属酸化物粒子が、ニオブを含有する酸化チタン粒子である、構成1~7記載のいずれか1の構成に記載の電子写真感光体。
(構成9)
前記金属酸化物粒子の走査透過型電子顕微鏡(STEM)によるEDS分析において、前記金属酸化物粒子の中心におけるニオブ/チタン原子数比に対して、前記金属酸化物粒子の表面から一次粒子径の5%内部におけるニオブ/チタン原子数比が、2.0倍以上である、構成8に記載の電子写真感光体。
(構成10)
前記表面層の温度32.5℃湿度80%RHにおける体積抵抗率C(Ω・cm)及び前記表面層の温度23.0℃湿度55%RHにおける体積抵抗率Dが、下記式(5)を満たす、構成1~9のいずれか1の構成に記載の電子写真感光体。
0.05≦D/C≦1.0 (5)
(構成11)
前記金属酸化物粒子が、ケイ素原子を有する化合物で表面処理されている、構成1~10のいずれか1の構成に記載の電子写真感光体。
(構成12)
前記表面層が、前記結着樹脂として、ポリアリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、及びアクリル樹脂からなる群より選択される少なくとも一つの樹脂を含有する、構成1~12のいずれか1の構成に記載の電子写真感光体。
(構成13)
構成1~12のいずれか1の構成に記載の電子写真感光体と、帯電手段、現像手段、転写手段及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、電子写真装置の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。
(構成14)
構成1~12のいずれか1の構成に記載の電子写真感光体、並びに、帯電手段、露光手段、現像手段及び転写手段を有することを特徴とする電子写真装置。
The disclosure of this embodiment includes the following configurations.
(Configuration 1)
An electrophotographic photoreceptor having a surface layer containing a binder resin and metal oxide particles,
The average primary particle diameter of the metal oxide particles measured from a cross section of the surface layer is 20 nm or more and 70 nm or less,
The content of the metal oxide particles in the surface layer measured from a cross section of the surface layer is 30% by volume or more and 75% by volume or less with respect to the total volume of the surface layer.
An electrophotographic photoreceptor characterized by:
(Configuration 2)
The electrophotographic photoreceptor according to configuration 1, wherein the surface layer has a thickness of 0.1 μm or more and 1.5 μm or less.
(Configuration 3)
The electrophotographic photoreceptor according to configuration 1 or 2, wherein the content of the metal oxide particles in the surface layer is 42% by volume or more and 65% by volume or less with respect to the total volume of the surface layer.
(Configuration 4)
The electrophotographic photoreceptor according to any one of configurations 1 to 3, wherein a powder resistivity A (Ω·cm) of the metal oxide particles satisfies the following formula (1).
1.0×10 3 ≦A≦1.0×10 10 (1)
(Configuration 5)
The electrophotographic photoreceptor according to any one of configurations 1 to 4, wherein a volume resistivity C (Ω·cm) of the surface layer at 32.5° C. and humidity and 80% RH satisfies the following formula (2).
1.0×10 11 ≦C≦1.0×10 13 (2)
(Configuration 6)
The electrophotographic photoreceptor according to any one of configurations 1 to 5, wherein a volume resistivity D (Ω·cm) of the surface layer at 23.0° C. and humidity 55% RH satisfies the following formula (3).
1.0×10 12 ≦D≦1.0×10 14 (3)
(Configuration 7)
The electrophotograph according to any one of configurations 1 to 6, wherein the volume resistivity B (Ω cm) of the binder resin at a temperature of 32.5° C. and a humidity of 80% RH satisfies the following formula (4). Photoreceptor.
1.0×10 12 ≦B≦1.0×10 15 (4)
(Configuration 8)
8. The electrophotographic photoreceptor according to any one of configurations 1 to 7, wherein the metal oxide particles are titanium oxide particles containing niobium.
(Configuration 9)
In the EDS analysis of the metal oxide particles using a scanning transmission electron microscope (STEM), the niobium/titanium atomic ratio at the center of the metal oxide particles is compared to 5% of the primary particle diameter from the surface of the metal oxide particles. 9. The electrophotographic photoreceptor according to configuration 8, wherein the niobium/titanium atomic ratio in % is 2.0 times or more.
(Configuration 10)
The volume resistivity C (Ω cm) of the surface layer at a temperature of 32.5° C. and a humidity of 80% RH and the volume resistivity D of the surface layer at a temperature of 23.0° C. and a humidity of 55% RH are expressed by the following formula (5). The electrophotographic photoreceptor according to any one of configurations 1 to 9, which satisfies the following.
0.05≦D/C≦1.0 (5)
(Configuration 11)
The electrophotographic photoreceptor according to any one of configurations 1 to 10, wherein the metal oxide particles are surface-treated with a compound having a silicon atom.
(Configuration 12)
The electronic device according to any one of configurations 1 to 12, wherein the surface layer contains, as the binder resin, at least one resin selected from the group consisting of polyarylate resin, polycarbonate resin, and acrylic resin. Photographic photoreceptor.
(Configuration 13)
The electrophotographic photoreceptor according to any one of configurations 1 to 12 and at least one means selected from the group consisting of charging means, developing means, transfer means, and cleaning means are integrally supported, A process cartridge characterized by being removably attached to the main body of a device.
(Configuration 14)
An electrophotographic apparatus comprising the electrophotographic photoreceptor according to any one of Structures 1 to 12, as well as charging means, exposure means, developing means, and transfer means.

1a、1b、1c、1d 電子写真感光体
2a、2b、2c、2d 帯電手段
3a、3b、3c、3d 露光光
4a、4b、4c、4d 現像手段
5a、5b、5c、5d クリーニング手段
N1a、N1b、N1c、N1d 1次転写手段
10 中間転写ベルト
P 転写材
N2 2次転写手段
30 定着手段
10 前露光光
1a, 1b, 1c, 1d Electrophotographic photoreceptor 2a, 2b, 2c, 2d Charging means 3a, 3b, 3c, 3d Exposure light 4a, 4b, 4c, 4d Developing means 5a, 5b, 5c, 5d Cleaning means N1a, N1b , N1c, N1d Primary transfer means 10 Intermediate transfer belt P Transfer material N2 Secondary transfer means 30 Fixing means 10 Pre-exposure light

Claims (14)

結着樹脂及び金属酸化物粒子を含有する表面層を有する電子写真感光体であって、
該表面層の断面から測定される該金属酸化物粒子の平均一次粒子径が、20nm以上70nm以下であり、
該表面層の断面から測定される該表面層における該金属酸化物粒子の含有率が、該表面層の全体積に対して、30体積%以上75体積%以下である、
ことを特徴とする電子写真感光体。
An electrophotographic photoreceptor having a surface layer containing a binder resin and metal oxide particles,
The average primary particle diameter of the metal oxide particles measured from a cross section of the surface layer is 20 nm or more and 70 nm or less,
The content of the metal oxide particles in the surface layer measured from a cross section of the surface layer is 30% by volume or more and 75% by volume or less with respect to the total volume of the surface layer.
An electrophotographic photoreceptor characterized by:
前記表面層の膜厚が、0.1μm以上1.5μm以下である、請求項1に記載の電子写真感光体。 The electrophotographic photoreceptor according to claim 1, wherein the surface layer has a thickness of 0.1 μm or more and 1.5 μm or less. 前記表面層における前記金属酸化物粒子の含有率が、前記表面層の全体積に対して、42体積%以上65体積%以下である、請求項1に記載の電子写真感光体。 The electrophotographic photoreceptor according to claim 1, wherein the content of the metal oxide particles in the surface layer is 42% by volume or more and 65% by volume or less with respect to the total volume of the surface layer. 前記金属酸化物粒子の粉体抵抗率A(Ω・cm)が、下記式(1)を満たす、請求項1に記載の電子写真感光体。
1.0×10≦A≦1.0×1010 (1)
The electrophotographic photoreceptor according to claim 1, wherein a powder resistivity A (Ω·cm) of the metal oxide particles satisfies the following formula (1).
1.0×10 3 ≦A≦1.0×10 10 (1)
前記表面層の32.5℃湿度80%RHにおける体積抵抗率C(Ω・cm)が、下記式(2)を満たす、請求項1に記載の電子写真感光体。
1.0×1011≦C≦1.0×1013 (2)
The electrophotographic photoreceptor according to claim 1, wherein the volume resistivity C (Ω·cm) of the surface layer at 32.5° C. and humidity 80% RH satisfies the following formula (2).
1.0×10 11 ≦C≦1.0×10 13 (2)
前記表面層の23.0℃湿度55%RHの体積抵抗率D(Ω・cm)が、下記式(3)を満たす、請求項1に記載の電子写真感光体。
1.0×1012≦D≦1.0×1014 (3)
The electrophotographic photoreceptor according to claim 1, wherein a volume resistivity D (Ω·cm) of the surface layer at 23.0° C. and humidity 55% RH satisfies the following formula (3).
1.0×10 12 ≦D≦1.0×10 14 (3)
前記結着樹脂の温度32.5℃湿度80%RHにおける体積抵抗率B(Ω・cm)が、下記式(4)を満たす、請求項1に記載の電子写真感光体。
1.0×1012≦B≦1.0×1015 (4)
The electrophotographic photoreceptor according to claim 1, wherein a volume resistivity B (Ω·cm) of the binder resin at a temperature of 32.5° C. and a humidity of 80% RH satisfies the following formula (4).
1.0×10 12 ≦B≦1.0×10 15 (4)
前記金属酸化物粒子が、ニオブを含有する酸化チタン粒子である、請求項1に記載の電子写真感光体。 The electrophotographic photoreceptor according to claim 1, wherein the metal oxide particles are titanium oxide particles containing niobium. 前記金属酸化物粒子の走査透過型電子顕微鏡(STEM)によるEDS分析において、前記金属酸化物粒子の中心におけるニオブ/チタン原子数比に対して、前記金属酸化物粒子の表面から一次粒子径の5%内部におけるニオブ/チタン原子数比が、2.0倍以上である、請求項8に記載の電子写真感光体。 In the EDS analysis of the metal oxide particles using a scanning transmission electron microscope (STEM), the niobium/titanium atomic ratio at the center of the metal oxide particles is compared to 5% of the primary particle diameter from the surface of the metal oxide particles. 9. The electrophotographic photoreceptor according to claim 8, wherein the niobium/titanium atomic ratio in % is 2.0 times or more. 前記表面層の温度32.5℃湿度80%RHにおける体積抵抗率C(Ω・cm)及び前記表面層の温度23.0℃湿度55%RHにおける体積抵抗率Dが、下記式(5)を満たす、請求項1に記載の電子写真感光体。
0.05≦D/C≦1.0 (5)
The volume resistivity C (Ω cm) of the surface layer at a temperature of 32.5° C. and a humidity of 80% RH and the volume resistivity D of the surface layer at a temperature of 23.0° C. and a humidity of 55% RH are expressed by the following formula (5). The electrophotographic photoreceptor according to claim 1, which satisfies the following.
0.05≦D/C≦1.0 (5)
前記金属酸化物粒子が、ケイ素原子を有する化合物で表面処理されている、請求項1に記載の電子写真感光体。 The electrophotographic photoreceptor according to claim 1, wherein the metal oxide particles are surface-treated with a compound having a silicon atom. 前記表面層が、前記結着樹脂として、ポリアリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、及びアクリル樹脂からなる群より選択される少なくとも一つの樹脂を含有する、請求項1に記載の電子写真感光体。 The electrophotographic photoreceptor according to claim 1, wherein the surface layer contains, as the binder resin, at least one resin selected from the group consisting of polyarylate resin, polycarbonate resin, and acrylic resin. 請求項1~12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、転写手段及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、電子写真装置の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。 The electrophotographic photoreceptor according to any one of claims 1 to 12 and at least one means selected from the group consisting of charging means, developing means, transfer means, and cleaning means are integrally supported, A process cartridge characterized in that it can be freely attached to and detached from the main body of a photographic device. 請求項1~12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、現像手段及び転写手段を有する、ことを特徴とする電子写真装置。 An electrophotographic apparatus comprising the electrophotographic photoreceptor according to any one of claims 1 to 12, charging means, exposure means, developing means, and transfer means.
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