JP3875977B2 - 電子写真感光体用塗料組成物、電子写真感光体の製造方法、電子写真感光体および画像形成装置 - Google Patents
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Description
おいて、乾燥および凝集などによる吐出ノズルの目詰まりを生じず、安定して吐出でき、導電性基体上に均一な厚さで塗布できる電子写真感光体用塗料組成物、それを用いて製造した電子写真感光体、その製造方法およびその電子写真感光体を用いた画像形成装置を提供することである。
電荷発生物質、結着樹脂および溶媒を含み、
粘度は、1mPa・s以上10mPa・s以下であり、
前記溶媒は、沸点が120℃以上260℃以下であり、沸点の差が70℃以上110℃以下である2種の高沸点溶媒と、沸点が30℃以上120℃未満であり、前記高沸点溶媒との沸点の差が70℃以上である低沸点溶媒との3種を含み、
前記高沸点溶媒は、電子写真感光体用塗料組成物100重量部中に5重量部以上40重量部以下含むことを特徴とする電子写真感光体用塗料組成物である。
電荷発生層を下引き層上に形成させる電荷発生層形成工程と、
電荷輸送層を電荷発生層上に形成させる電荷輸送層形成工程とを含み、
電荷発生層形成工程は、上記の電子写真感光体用塗料組成物を吐出ノズルから液滴状で吐出させる吐出手段によって電荷発生層を形成させることを特徴とする電子写真感光体の製造方法である。
また本発明は、上記の電子写真感光体を用いることを特徴とする画像形成装置である。
本発明の第1の実施形態として、電荷発生層用の電子写真感光体用塗料組成物について説明する。
本発明の実施形態である電子写真感光体用塗料組成物は、電荷発生物質を含んで構成される。電荷発生物質としては、公知のものを用いることができ、可視光を吸収して電荷を発生するものであればよく、無機顔料、有機顔料および有機染料などが挙げられる。無機顔料としては、セレン、セレン合金、ヒ素−セレン、硫化カドミウム、酸化亜鉛およびアモルファスシリコンなどが挙げられる。有機顔料としては、フタロシアニン系化合物、アゾ系化合物、キナクリドン系化合物、多環キノン系化合物およびペリレン系化合物などが挙げられる。有機染料としては、チアピリリウム塩およびスクアリリウム塩などが挙げられる。その中でも、フタロシアニン系化合物が好ましく、さらにオキソチタニルフタロシアニン化合物がより好ましく用いられる。
本発明の実施形態である電子写真感光体用塗料組成物は、結着樹脂を含んで構成される。結着樹脂としては、公知のものを用いることができ、ポリアリレート、ポリビニルブチラール、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、フェノキシ樹脂、エポキシ樹脂、シリコーンおよびポリアクリレートなどを挙げることができる。
本発明の実施形態である電子写真感光体用塗料組成物は、溶媒を含んで構成される。溶媒としては、高沸点溶媒および低沸点溶媒を含む。高沸点溶媒および低沸点溶媒を含むことで、電子写真感光体用塗料組成物の揮発性を調整することができ、さらに、高沸点溶媒を含むので、塗布後のレベリング性を高めることができる。
本発明の実施形態である電子写真感光体用塗料組成物は、化学増感剤、光学増感剤、可塑剤、レベリング剤、酸化防止剤および紫外線吸収剤などの添加剤を含んで構成してもよい。
上記の電荷発生物質、結着樹脂および添加剤などを溶媒に加えた後、分散機によって分散させることによって、電子写真感光体用塗料組成物を調製する。分散機としては、公知のものを用いることができ、ボールミル、サンドグラインダ、ペイントシェーカおよび超音波分散機などが挙げられる。
本発明の第2の実施形態として、電子写真感光体の製造方法について説明する。
まず、酸化物、結着樹脂および溶媒などを分散機によって分散させることによって下引き層用の電子写真感光体用塗料組成物を調製する。
上記の電荷発生層用の電子写真感光体用塗料組成物を、吐出ノズルから下引き層を形成させた感光体素管に吐出して塗布し、乾燥、固化させることにより、電荷発生層を形成する。電子写真感光体用塗料組成物を、吐出ノズルから下引き層を形成させた感光体素管に吐出する方法として、インクジェット方式を用いた塗布方法がある。図1は、本発明で用いるインクジェット塗布装置を示す概略図である。インクジェット方式を用いた塗布方法は、図1に示したインクジェット塗布装置を用いて、電子写真感光体用塗料組成物の液滴を吐出する。導電性基体1は、回転軸2によって水平に保持され、所定の速度で回転できる。吐出部4はガイドレール3によって、導電性基体1に対し一定距離を保ったまま、回転軸2と平行に移動できる。電子写真感光体用塗料組成物は搬送路5を介して貯蔵槽6から供給される。吐出部4には圧電素子が設置されており、これに電圧を印加し、その圧電素子の伸縮によって吐出部4内の体積を変化させ、電子写真感光体用塗料組成物液滴7を吐出させることができる。
まず、電荷輸送物質、結着樹脂および溶媒などを分散機によって分散させることによって、電荷輸送層用の電子写真感光体用塗料組成物を調製する。
電荷輸送層の膜厚は、通常20μm以上の厚膜である。インクジェット方式を用いた場合、吐出性確保のため低固形分、低粘度溶液を調製する必要があり、そのため、塗り重ね回数が非常に多くなり、塗工時間が非常に長くなってしまう。また、低固形分の塗工液を重ね塗ることから乾燥性を確保するために揮発性の高い溶剤を使用する必要があり、吐出ノズル付近での乾燥固化によるノズル詰まりや、導電性基体へ付着後のレベリング不良が懸念される。
本発明の第3の実施形態として、電子写真感光体について説明する。
本発明の第4の実施形態として画像形成装置について説明する。
(下引き層用の電子写真感光体用塗料組成物)
酸化チタン(TiO2:表面被覆針状ルチル型)4重量部および結着樹脂として共重合ナイロン樹脂(東レ社製:CM8000)6重量部を、メチルアルコール35重量部および1,2−ジクロロエタン65重量部の混合溶媒に加えた後、それをペイントシェーカによって8時間分散して下引き層用の電子写真感光体用塗料組成物を調製した。
チタニルフタロシアニン顔料1重量部およびポリビニルブチラール樹脂(電気化学工業社製:#6000−C)1重量部を、テトラヒドロフラン(沸点:66℃)83重量部およびシクロヘキサノン(沸点:155℃)15重量部の混合溶媒に加えた後、それをペイントシェーカによって12時間分散して電荷発生層用の電子写真感光体用塗料組成物を調製した。
ヒドラゾン系の電荷輸送物質として4−ジベンジルアミノ−2−メチルベンズアルデヒド−1,1−ジフェニルヒドラゾン9重量部、ビスフェノールZタイプのポリカーボネート樹脂(三菱ガス化学社製:Z−400)14重量部およびシリコーン系のレベリング剤(信越化学工業社製:KF−96)0.02重量部を、テトラヒドロフラン76重量部に加えて混合させることによって、電荷輸送層用の電子写真感光体用塗料組成物を調製した。
導電性基体である感光体素管として、直径30mm長さ360mmのED法によって形成されたアルミニウム製無切削円筒管を用いた。下引き層用の電子写真感光体用塗料組成物を、上記の感光体素管に浸漬塗布法により塗布し、自然乾燥させて厚さが約1.0μmの下引き層を形成した。
電荷発生層用の電子写真感光体用塗料組成物をインクジェットプリント装置(シャープ社製:AR−2000)の改造機の吐出ノズルから60rpmで回転している感光体素管の下引き層上に1ドット30plとなるように吐出することにより塗布し、自然乾燥させて厚さが約0.2μmの電荷発生層を下引き層上に形成した。
電荷輸送層用の電子写真感光体用塗料組成物を上記のようにして形成された電荷発生層を設けた感光体素管に浸漬塗布法により塗布し、140℃で1時間乾燥を行い、厚さが約25μmの電荷輸送層を形成し、機能分離積層型感光体を作製した。
電荷発生層用の電子写真感光体用塗料組成物において、シクロヘキサノンの代わりにピロリドン(沸点:245℃)を用いる以外検討例1と同様である。
電荷発生層用の電子写真感光体用塗料組成物において、シクロヘキサノンの代わりにn−メチルピロリドン(沸点:200℃)を用いる以外検討例1と同様である。
電荷発生層用の電子写真感光体用塗料組成物において、シクロヘキサノンの代わりにp−キシレン(沸点:138.4℃)を用いる以外検討例1と同様である。
電荷発生層用の電子写真感光体用塗料組成物において、テトラヒドロフラン83重量部とシクロヘキサノン15重量部との代わりにテトラヒドロフラン63重量部とシクロヘキサノン35重量部とを用いる以外検討例1と同様である。
電荷発生層用の電子写真感光体用塗料組成物において、テトラヒドロフラン83重量部とシクロヘキサノン15重量部との代わりにテトラヒドロフラン58重量部とシクロヘキサノン10重量部とピロリドン10重量部とを用いる以外検討例1と同様である。
電荷発生層用の電子写真感光体用塗料組成物において、テトラヒドロフラン83重量部とシクロヘキサノン15重量部との代わりにテトラヒドロフラン98重量部を用いる以外検討例1と同様である。
電荷発生層用の電子写真感光体用塗料組成物において、テトラヒドロフラン83重量部とシクロヘキサノン15重量部との代わりにシクロヘキサノン45重量部とテトラヒドロフラン53重量部とを用いる以外検討例1と同様である。
電荷発生層用の電子写真感光体用塗料組成物において、チタニルフタロシアニン顔料1重量部、ポリビニルブチラール樹脂1重量部およびテトラヒドロフラン83重量部の代わりにチタニルフタロシアニン顔料2.5重量部、ポリビニルブチラール樹脂2.5重量部およびテトラヒドロフラン80重量部とする以外検討例1と同様である。
電荷発生層用の電子写真感光体用塗料組成物において、シクロヘキサノンの代わりにトリプロピレングリコール(沸点:271℃)を用いる以外検討例1と同様である。
電荷発生層用の電子写真感光体用塗料組成物において、テトラヒドロフラン83重量部とシクロヘキサノン15重量部との代わりにテトラヒドロフラン95重量部とシクロヘキサノン3重量部とを用いる以外検討例1と同様である。
下引き層形成工程において、下引き層用の電子写真感光体用塗料組成物を浸漬塗布法により塗布する代わりに下引き層用の電子写真感光体用塗料組成物をインクジェットプリント装置の改造機の吐出ノズルから60rpmで回転している感光体素管の下引き層上に1ドット30plとなるように吐出することにより塗布する以外検討例1と同様である。
電荷輸送層形成工程において、電荷輸送層用の電子写真感光体用塗料組成物を浸漬塗布法により塗布する代わりに電荷輸送層用の電子写真感光体用塗料組成物をインクジェットプリント装置の改造機の吐出ノズルから60rpmで回転している感光体素管の下引き層上に1ドット30plとなるように吐出することにより塗布する以外検討例1と同様である。
実施例1および比較例1〜7について、次のようにして吐出性評価、保存安定性評価、外観評価、画像再現性評価および画像欠陥評価を行った。上記の方法により製造した電子写真感光体の評価を下記に示す評価方法により行い、その結果を表1、表2および表3に示す。
吐出性評価は、電荷発生層形成工程において、電荷発生層を形成させた後、下記の基準に基づいて評価した。
○:吐出ノズルに目詰まりが発生していない。
×:吐出ノズルに目詰まりが発生している。
保存安定性評価は、電子写真感光体用塗料組成物をサンプル瓶につめ、25℃で1週間放置した後、下記の基準に基づいて評価した。
○:沈降および凝集物が発生しない。
△:沈降が発生するが、容易に再び分散することができ、凝集物は発生しない。
×:沈降および凝集が発生する。
外観評価は、形成した電荷発生層を下記の基準に基づいて評価した。
○:表面が均一である。
×:表面が不均一である。
記録媒体に上記の方法によりテストチャートを印刷し、下記の基準に基づいて評価した。
○:にじみまたはかすれなどのないはっきりしたものである。
×:にじみまたはかすれなどが生じてしまう。
記録媒体にテストチャートを印刷し、下記の基準に基づいて評価した。
○:カブリおよび黒点などの画像の欠陥が発生しない。
×:カブリおよび黒点などの画像の欠陥が発生する。
2 回転軸
3 ガイドレール
4 吐出部
5 搬送路
6 貯蔵槽
7 電子写真感光体用塗料組成物液滴
11 導電性支持体
12 電荷発生層
13 電荷輸送層
14 感光層
15 下引き層
Claims (11)
- 吐出ノズルから液滴状で吐出させることによって電荷発生層を形成させる電子写真感光体用塗料組成物であって、
電荷発生物質、結着樹脂および溶媒を含み、
粘度は、1mPa・s以上10mPa・s以下であり、
前記溶媒は、沸点が120℃以上260℃以下であり、沸点の差が70℃以上110℃以下である2種の高沸点溶媒と、沸点が30℃以上120℃未満であり、前記高沸点溶媒との沸点の差が70℃以上である低沸点溶媒との3種を含み、
前記高沸点溶媒は、電子写真感光体用塗料組成物100重量部中に5重量部以上40重量部以下含むことを特徴とする電子写真感光体用塗料組成物。 - 前記高沸点溶媒は、シクロヘキサノン、ピロリドン、n−メチルピロリドン、p−キシレンのうちのいずれかであることを特徴とする請求項1記載の電子写真感光体用塗料組成物。
- 前記低沸点溶媒は、前記高沸点溶媒に対して1.4倍以上10倍以下の重量となるように含有することを特徴とする請求項1または2記載の電子写真感光体用塗料組成物。
- 前記電荷発生物質は、フタロシアニン系化合物であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載の電子写真感光体用塗料組成物。
- 下引き層を導電性基体上に形成させる下引き層形成工程と、
電荷発生層を下引き層上に形成させる電荷発生層形成工程と、
電荷輸送層を電荷発生層上に形成させる電荷輸送層形成工程とを含み、
電荷発生層形成工程は、請求項1〜4のうちいずれか1つに記載の電子写真感光体用塗料組成物を吐出ノズルから液滴状で吐出させる吐出手段によって電荷発生層を形成させることを特徴とする電子写真感光体の製造方法。 - 前記吐出手段は、下引き層と吐出ノズルとを相対的に移動させながら、吐出ノズルから電子写真感光体用塗料組成物を液滴状に吐出させる手段であることを特徴とする請求項5記載の電子写真感光体の製造方法。
- 前記吐出ノズルは、圧電素子の振動によって電子写真感光体用塗料組成物を吐出する吐出ノズルであることを特徴とする請求項6記載の電子写真感光体の製造方法。
- 前記下引き層形成工程は、浸漬塗布法によって下引き層を導電性基体上に形成させることを特徴とする請求項5〜7のいずれか1つに記載の電子写真感光体の製造方法。
- 前記電荷輸送層形成工程は、浸漬塗布法によって電荷輸送層を電荷発生層上に形成させることを特徴とする請求項5〜8のいずれか1つに記載の電子写真感光体の製造方法。
- 請求項5〜9のうちいずれか1つに記載の電子写真感光体の製造方法によって製造することを特徴とする電子写真感光体。
- 請求項10記載の電子写真感光体を用いることを特徴とする画像形成装置。
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