JP3977219B2 - Electrophotographic photosensitive member, process cartridge, and electrophotographic apparatus - Google Patents

Electrophotographic photosensitive member, process cartridge, and electrophotographic apparatus Download PDF

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  • Discharging, Photosensitive Material Shape In Electrophotography (AREA)
  • Photoreceptors In Electrophotography (AREA)
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は特定の電子写真装置に用いられる電子写真感光体、該電子写真感光体を有するプロセスカートリッジおよび電子写真装置に関し、詳しくは特定の帯電手段、および前露光手段を有する電子写真装置に用いられる、表面層がフッ素原子含有樹脂微粒子および特定のポリシロキサンを含有する電子写真感光体、該電子写真感光体を有するプロセスカートリッジおよび電子写真装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
像保持部材の代表的なものの1つとして電子写真感光体が挙げられる。電子写真技術は即時性や高品質の画像が得られることなどから、近年では複写機の分野にとどまらず、各種プリンターの分野でも広く使われ応用されてきている。その中核となる感光体については、セレン、硫化カドミウムおよび酸化亜鉛に代表される無機系材料があるが、近年では無公害性、高生産性、材料設計の容易性および将来性などの点から有機系材料の開発がさかんに行われている。
【0003】
これらの電子写真感光体には、適用される電子写真プロセスに応じた電気的特性、機械的特性、さらには光学的特性を備えていることが要求される。特に、繰り返し使用される電子写真感光体においては、帯電、画像露光、トナー現像、転写およびクリーニングなどの電気的および機械的外力が直接的または間接的に繰り返し加えられるため、それらに対する耐久性が要求される。
【0004】
無機感光体とは異なり比較的柔らかい物質で構成されている有機光導電物質を含有する電子写真感光体は機械的劣化に対する耐久性が劣るため、耐久特性を満足させるためにいろいろな試みがなされてきた。
【0005】
その中で、効果的に機械的劣化を防止し、耐久性を向上させる方法として、フッ素原子含有樹脂微粒子を電子写真感光体の表面層に存在させることによって電子写真感光体表面の摩擦係数を減少させる方法が挙げられる。この構成によりクリーニング部材との摺擦性がスムーズになり、電子写真感光体表面に強いせん断応力がかからなくなる。
【0006】
しかし、一般にフッ素原子含有樹脂微粒子は表面張力が低く、これを比較的表面張力の高い樹脂中に均一に分散することは難しい。そのため、様々な分散補助材を併用する試みがされているが、その中に特定のポリシロキサンを用いることによってフッ素原子含有樹脂微粒子の分散性を向上させる方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
【0007】
一方、帯電手段としては、電子写真感光体に接触配置された帯電部材に直流電圧に交流電圧を重畳させた電圧を印加することによって、電子写真感光体を帯電する接触帯電手段が開示されている(例えば、特許文献2参照)。
【0008】
接触帯電手段は、コロナ帯電手段に比べ、オゾン発生量が格段に少ない、コロナ帯電手段が帯電器に流す電流の80%前後はシールドに流れるため浪費されるのに対して、接触帯電はこの浪費分がなく非常に経済的である等のメリットを持つ。
【0009】
しかしながら、上述の接触帯電手段を有し、帯電部材に印加される交流電圧の帯電周波数(f)が、プロセススピード(Vp)に対して一定以上大きい設定(具体的には、f/Vp≧10)であって、かつ、電子写真感光体を除電する前露光手段を有する電子写真装置(例えば、特許文献3参照)に、フッ素原子含有樹脂微粒子を含有する表面層を有する電子写真感光体を繰り返し使用したときに電位変動の増大を招くことがあった。
【0010】
【特許文献1】
特開2000−81715公報
【特許文献2】
特開昭63−149668号公報
【特許文献3】
特開2002−72632公報
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、特定の帯電手段および前露光手段を有する電子写真装置に用いられる、繰り返し使用しても良好な電位安定性を持ち、しかも耐久性に優れた電子写真感光体、該電子写真感光体を有するプロセスカートリッジおよび電子写真装置を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明は、導電性支持体上に感光層を有する電子写真感光体、該電子写真感光体に接触配置され、直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を印加されることにより該電子写真感光体を帯電する帯電部材を有する帯電手段、および該電子写真感光体を除電する前露光手段を少なくとも有し、帯電周波数f(Hz)とプロセススピードVp(mm/sec)との関係が、下記式(1)の条件を満たす電子写真装置に用いられる電子写真感光体において、
該電子写真感光体の表面層が、フッ素原子含有樹脂微粒子および下記式(2)で示されるジオルガノポリシロキサンを少なくとも含有し、該ジオルガノポリシロキサンの含有量が、フッ素原子含有樹脂粒子に対して、7.5質量%以上10質量%以下であり、かつ、該表面層の全固形分に対して0.1質量%以上0.8質量%以下であることを特徴とする電子写真感光体である。
【0013】
10 ≦ f/Vp ≦ 15 (1)
【0014】
【化4】
(式中、R11〜R16は置換もしくは無置換の炭化水素基を示し、Bはフルオロアルキル基を有する置換もしくは無置換の有機基を示し、少なくとも1つのDは末端が封鎖された重合度3以上の、置換もしくは無置換のポリスチレン鎖を有する基を示し、E11およびE12はR11〜R16、BおよびDから選択される基を示し、xは0〜1,000の整数を示し、yおよびzは1〜1,000の整数を示す。)
【0015】
また、本発明は上記電子写真感光体を有するプロセスカートリッジおよび電子写真装置である。
【0016】
【発明の実施の形態】
式(2)中、R11〜R16の置換もしくは無置換の炭化水素基としては、炭素数1〜30のアルキル基、アルケニル基、アリール基およびアリールアルケニル基などが挙げられる。アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基およびブチル基など、アルケニル基としては、エテニル基およびプロペニル基など、アリール基としては、フェニル基、トリル基およびキシリル基など、アリールアルケニル基としては、フェニルエテニル基などが挙げられる。これらの中でもメチル基およびフェニル基が好ましい。なお、R11〜R16は同一であっても異なっていてもよい。
【0017】
Bは、フルオロアルキル基を有する置換もしくは無置換の有機基であるが、下記式(3)で示されることが好ましい。
【0018】
【化5】
(式中、R21はアルキレン基またはアルキレンオキシアルキレン基を示し、mは3以上の整数を示す。)
21のアルキレン基としては、エチレン基およびプロピレン基などが挙げられ、アルキレンオキシアルキレン基としては、エチレンオキシエチレン基、エチレンオキシプロピレン基およびプロピレンオキシプロピレン基などが挙げられる。
【0019】
Dの置換もしくは無置換のポリスチレン鎖を有する基は下記式(4)で示されることが好ましい。
【0020】
【化6】
(式中、R31およびR32は置換もしくは無置換のアルキル基または置換もしくは無置換のアリール基であり、W31は炭化水素基を示し、W32は末端が封鎖された重合度3以上の、置換もしくは無置換のポリスチレン鎖を示し、nは0または1を示す。)
【0021】
31およびR32のアルキル基としては、メチル基、エチル基およびプロピル基などが挙げられ、アリール基としてはフェニル基などが挙げられる。R31およびR32は同一でも異なっていてもよい。
【0022】
31の炭化水素基としては、メチレン基、エチレン基およびプロピレン基などのアルキレン基が挙げられ、炭素数1〜10であることが好ましい。
【0023】
11およびE12はR11〜R16、BおよびDから選択される基であり、同一でも異なっていてもよい。
【0024】
上述の基が有してもよい置換基としては、フッ素原子、塩素原子およびヨウ素原子などのハロゲン原子、メチル基、エチル基およびプロピル基などのアルキル基、およびフェニル基などのアリール基などが挙げられる。
【0025】
Xは0〜1,000の整数であるが、5〜200の整数であることが好ましい。
【0026】
Yは1〜1,000の整数であるが、5〜200の整数であることが好ましい。
【0027】
Zは1〜1,000の整数であるが、5〜200の整数であることが好ましい。
【0028】
X+Y+Zは2〜2,000であることが好ましく、特には5〜1,000、さらには20〜500であることが好ましい。
【0029】
Y+Zは20〜100であることが好ましい。
【0030】
本発明において、X、YおよびZが2以上である場合、R11〜R14、BおよびDはそれぞれ2種類以上であってもよい。例えば、Yが3のとき、3つのBがすべて同じものでも、2つのBが同じで1つのBが異なるものでも、3つのBが異なるものでもよい。
【0031】
また、本発明においては、便宜上、R11およびR12を有するシロキサンユニットの数をX、R13およびBを有するシロキサンユニットの数をY、R14およびDを有するシロキサンユニットの数をZとして式(2)に示したが、これらのユニットは混在してもよい。即ち、R11およびR12を有するシロキサンユニットとR13およびBを有するシロキサンユニットが交互に存在していてもよい。例えば、以下のように結合していてもよい。
【0032】
【化7】
(f,g,hおよびiは整数を示す。)
【0033】
以下に式(2)で示されるジオルガノポリシロキサンの例を挙げる。これらは、一例にすぎず、本発明を限定するものではない。
【0034】
【表1】
【0035】
【表2】
【0036】
【表3】
【0037】
これらの中では、(2−1)、(2−2)、(2−3)および(2−7)が好ましく、特には、(2−1)および(2−7)が好ましい。
【0038】
ジオルガノポリシロキサンの含有量は、表面層中の全固形分に対して、0.1質量%以上0.8質量%以下であることが好ましく、特には0.25質量%以上0.8質量%以下であることが好ましい。本発明に用いられる電子写真装置においては、ジオルガノポリシロキサンの含有量が0.1質量%未満であっても、0.8質量%より多くても繰り返し使用時の電位変動が生じ易くなる。
【0039】
また、本発明に用いられるジオルガノポリシロキサンの重量平均分子量は1,000〜1,000,000であることが好ましく、10,000〜100,000であることがより好ましい。
【0040】
フッ素原子含有樹脂微粒子としては、四フッ化エチレン樹脂、三フッ化塩化エチレン樹脂、四フッ化エチレン六フッ化エチレンプロピレン樹脂、フッ化ビニル樹脂、フッ化ビニリデン樹脂、二フッ化二塩化エチレン樹脂およびこれらの共重合樹脂などの粒子が挙げられる。これらの中では、特に四フッ化エチレン樹脂(ポリテトラフルオロエチレン)が好ましい。
【0041】
また、粒径は体積平均粒径で0.05〜0.5μmであることが好ましく、特には0.1〜0.4μmであることが好ましい。
【0042】
フッ素原子含有樹脂微粒子に対するジオルガノポリシロキサンの含有量は、フッ素原子含有樹脂微粒子100質量部に対して3から20質量部であることが好ましく、特には5〜10質量部が好ましい。含有量が少なすぎるとフッ素原子含有樹脂微粒子の分散性に対する効果が得られにくくなる。一方、多すぎるとキャリヤトラップの原因となり感度の悪化および電位変動が生じ易くなる。また、あらかじめジオルガノポリシロキサンとフッ素原子含有樹脂微粒子とバインダー樹脂とで分散する場合は、フッ素原子含有樹脂微粒子の質量部に対しバインダー樹脂の質量部を等量以下においても分散は可能であるが、好ましくは等量以上、さらに好ましくは1.5倍以上にするとより良好な分散状態が得られる。
【0043】
表面層におけるフッ素原子含有樹脂微粒子の含有量は表面層の全体100質量部に対して、0.5〜30質量部が好ましい。0.5質量部未満では、耐摩耗性の効果が少なく、30質量部を超えると光の透過性の低下、散乱などが生じて電子写真特性に悪影響を与える。
【0044】
本発明で述べる表面層とは、通常の負帯電型積層感光体なら電荷輸送層であり、さらにその上に形成される保護層でもよい。
【0045】
以下、本発明に用いられる電子写真感光体の構成について説明する。本発明における電子写真感光体は、支持体上に感光層を有する。感光層は電荷輸送物質と電荷発生物質を同一の層に含有する単層型であっても、電荷輸送物質を含有する電荷輸送層と電荷発生物質を含有する電荷発生層を有する積層型でもよいが、電子写真特性からは、積層型が好ましい。
【0046】
支持体は導電性を有するものであればよく、アルミニウムおよびステンレスなどの金属、あるいは導電層を設けた金属、紙およびプラスチックなどが挙げられ、形状はシート状および円筒状が挙げられる。
【0047】
本発明においては、支持体と感光層の間に、干渉縞を防止すること、また、支持体の傷を被覆することを目的とした導電層を設けてもよい。この導電層はカーボンブラックや金属粒子などの導電性粒子をバインダー樹脂に分散させて形成することができる。さらに干渉縞を抑制するためにシリカ微粒子を適量添加することも効果的である。導電層の膜厚は好ましくは2〜40μm、より好ましくは5〜25μmである。また、干渉縞抑制のために支持体表面を切削、粗面化およびアルマイト処理などを行うこともできる。
【0048】
支持体または導電層の上に、層の接着機能および電荷バリヤー機能を有する中間層を設けてもよい。中間層の材料としては、ポリアミド、ポリビニルアルコール、ポリエチレンオキシド、エチルセルロース、カゼイン、ポリウレタンおよびポリエーテルウレタンなどが挙げられる。これらは適当な溶媒に溶解して塗布される。中間層の膜厚は、好ましくは、0.05μm〜5μm、より好ましくは0.3〜1.5μmである。
【0049】
本発明に用いられる電荷発生物質としては特に限定はないが、例えば、セレン−テルル、ピリリウムおよびチアピリリウム系の染料、フタロシアニン、アントアントロン、ジベンズピレンキノン、トリスアゾ、シアニン、ジスアゾ、モノアゾ、インジゴ、キナクリドンおよび非対称キノシアニン系の各顔料が挙げられる。
【0050】
機能分離型の場合、電荷発生層は、前記電荷発生物質を質量比で0.3〜4倍量のバインダー樹脂と共に、アトライター、ロールミルおよび液衝突型高速分散機などの方法で分散させた分散液を塗布し、乾燥することによって形成される。ただし、電荷発生物質の特性によってはバインダー樹脂を溶剤と電荷発生物質を分散した後に投入したり、バインダー樹脂を使用しなかったりすることも可能である。電荷発生層の膜厚は、好ましくは5μm以下、より好ましくは0.1〜2μmである。
【0051】
電荷輸送層は主として、電荷輸送物質とバインダー樹脂、電荷輸送層が表面層である場合はさらに式(2)で示されるジオルガノポリシロキサンとを溶剤中に溶解し、さらにフッ素原子含有樹脂微粒子を分散することにより得られた塗料を塗布し、乾燥することによって形成する。用いられる電荷輸送物質としては、トリアリールアミン系化合物、ヒドラジン系化合物、スチルベン系化合物、ピラゾリン系化合物、オキサゾール系化合物、トリアリルメタン系化合物およびチアゾール系化合物が挙げられる。
【0052】
電荷輸送層および表面層に用いられるバインダー樹脂としては、フェノキシ樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、アクリロニトリル樹脂、メタクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン樹脂あるいはこれらの樹脂の繰り返し単位のうち2つ以上を含む共重合体、例えばスチレン−ブタジエンコポリマー、スチレン−アクリロニトリルコポリマーおよびスチレン−マレイン酸コポリマーなどを挙げることができる。また、ポリ−N−ビニルカルバゾール、ポリビニルアントラセンおよびポリビニルビレンなどの有機光導電性ポリマーからも選択できるが、ポリアリレート樹脂を用いることが耐久性の点から好ましい。
【0053】
電荷輸送層の膜厚は、好ましくは5〜50μm、より好ましくは10〜30μmである。電荷輸送物質とバインダー樹脂との比率(質量)は5/1〜1/5、好ましくは3/1〜1/3程度である。なお、塗布する方法としては、浸漬塗布、スプレー塗布、ブレード塗布およびロール塗布など一般的な方法が挙げられる。
【0054】
フッ素原子含有樹脂微粒子の分散には、ホモジナイザー、ラインミキサー、ウルトラディスパーサー、ホモミキサー、液衝突型高速分散機および超音波分散機などの各種乳化機や分散機、ミキサーなどの混合装置が使用できる。
【0055】
本発明の電子写真装置は、直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を印加する接触帯電手段、および前露光手段を少なくとも有し、帯電部材へのトナー付着を抑制し、それによる帯電不良や画像ムラを生じにくくするため、帯電周波数f(Hz)およびプロセススピードVp(mm/sec)との関係が、下記式(1)の条件を満たすよう設定される。
10 ≦ f/Vp ≦ 15 (1)
【0056】
帯電周波数f(Hz)およびプロセススピードVp(mm/sec)との関係が10より小さいか、15より大きくなると、帯電部材にトナーが付着しやすく、それによる帯電不良や画像ムラが発生しやすくなる。
【0057】
また、前露光手段がないと、ドラムに形成された潜像が次回転時の画像上に現れるゴーストと呼ばれる現象が発生しやすくなる。
【0058】
図1に本発明の電子写真感光体を有する電子写真装置の概略構成を示す。
【0059】
図において、1はドラム状の本発明の電子写真感光体であり、軸2を中心に矢印方向に所定の周速度で回転駆動される。感光体1は、回転過程において、一次帯電手段3によりその周面に正または負の所定電位の均一帯電を受け、ついで、スリット露光やレーザービーム走査露光などの露光手段(不図示)からの露光光4を受ける。こうして感光体1の周面に静電潜像が順次形成されていく。
【0060】
形成された静電潜像は、ついで、現像手段5によりトナー現像され、現像されたトナー像は、不図示の給紙部から感光体1と転写手段6との間に感光体1の回転と同期取り出されて給紙された転写材7に、転写手段6により順次転写されていく。
【0061】
像転写を受けた転写材7は、感光体面から分離されて定着手段8へ導入されて像定着を受けることにより複写物(コピー)として装置外へプリントアウトされる。
【0062】
像転写後の感光体1の表面は、クリーニング手段9によって転写残りトナーの除去を受けて清浄面化され、さらに、前露光手段(不図示)からの前露光光10により除電処理された後、繰り返し像形成に使用される。
【0063】
本発明においては、上述の電子写真感光体1、一次帯電手段3、現像手段5およびクリーニング手段9などの構成要素のうち、複数のものをプロセスカートリッジとして一体に結合して構成し、このプロセスカートリッジを複写機やレーザービームプリンターなどの電子写真装置本体に対して着脱自在に構成してもよい。例えば、一次帯電手段3、現像手段5およびクリーニング手段9の少なくとも1つを感光体1とともに一体に支持してカートリッジ化して、装置本体のレール12などの案内手段を用いて装置本体に着脱自在なプロセスカートリッジ11とすることができる。
【0064】
また、露光光4は、電子写真装置が複写機やプリンターである場合には、原稿からの反射光や透過光、あるいは、センサーで原稿を読取り、信号化し、この信号にしたがって行われるレーザービームの走査、LEDアレイの駆動および液晶シャッターアレイの駆動などにより照射される光である。
【0065】
本発明の電子写真感光体は電子写真複写機に利用するのみならず、レーザービームプリンター、CRTプリンター、LEDプリンター、液晶プリンターおよびレーザー製版などの電子写真応用分野にも広く用いることができる。
【0066】
【実施例】
以下、実施例に従って説明する。なお、「部」とあるのは質量部を意味する。
【0067】
まず、本発明で用いるジオルガノポリシロキサンは、以下の例のように合成することができる。以下に合成例を示す。
【0068】
<合成例1>
ジオルガノポリシロキサンの合成
下記式で示されるポリシロキサン3.23g、塩化白金酸20ppm(5%イソプロピルアルコール溶液)、
【0069】
【化8】
アリル官能ポリスチレンとして、
【0070】
【化9】
を13.4gおよびm−キシレンヘキサフルオライド80gを混合し、徐々に加熱した。さらに、80℃で6時間反応を続けた。ついで、140℃の条件下で20Torrまで減圧して、溶媒や低沸点成分を除去した。このようにして得られた反応生成物を29Si−NMR、13C−NMRおよびFT−IRにより分析したところ、次式で示されるジオルガノポリシロキサン(前記例示化合物(2−1))であることが判明した。
【0071】
【化10】
【0072】
例示化合物(2−2)から(2−10)を始め、他のジオルガノポリシロキサンも同様な方法により合成することができる。
【0073】
(実施例1)
直径30mm×長さ357mmのアルミシリンダーを水系洗浄剤を用いて超音波洗浄した後、80℃のイオン交換水に浸漬し、ついで引き上げることによって、乾燥した清浄な面を得た。この支持体上に、以下の材料より構成される塗料を浸漬塗布法により塗布し、140℃で30分熱硬化することによって、膜厚が15μmの導電層を形成した。
【0074】
導電性顔料:SnO2コート処理硫酸バリウム 10部
抵抗調節用顔料:酸化チタン 2部
バインダー樹脂:フェノール樹脂 6部
レベリング剤:シリコーンオイル 0.001部
溶剤:メタノール、メトキシプロパノール 0.2/0.8 20部
【0075】
次に、この導電層上に、N―メトキシメチル化ナイロン3部および共重合ナイロン3部をメタノール65部およびn−ブタノール30部の混合溶剤に溶解した溶液を浸漬塗布法で塗布し、乾燥することによって、膜厚が1.0μmの中間層を形成した。
【0076】
次に、下記構造で示される電荷発生物質(CGM−1)4部およびテトラヒドロフラン70部を直径1mmガラスビーズを用いたサンドミル装置で10時間分散し、その後にポリビニルブチラール樹脂(エスレックBLS、積水化学製)2部をテトラヒドロフラン20部に溶解した溶液を加え、さらに2時間分散をした。さらにガラスビーズを分離し、シクロヘキサノン100部を加え電荷発生層用の分散液を調製した。この分散液を中間層上に浸漬塗布法により塗布し、80℃で10分間乾燥することによって、膜厚が0.1μmの電荷発生層を形成した。
【0077】
【化11】
【0078】
次に、電荷輸送層を形成するために電荷輸送層の塗料を調製した。まず、バインダー樹脂として、ビスフェノール−Cタイプのポリアリレート樹脂(Mw=110,000)10部をクロロベンゼン100部に溶解し、ポリテトラフルオロエチレン樹脂粒子(ルブロンL−2:ダイキン工業製)10部および合成例1の式(2−1)で示されるジオルガノポリシロキサン1部を添加した。この混合物を液衝突分散機(ナノマイザー・分散圧600bar)を用い3回分散することによって、フッ素原子含有樹脂微粒子分散液を調製した。
【0079】
次に、下記式で示されるCTM−1、
【0080】
【化12】
下記式で示されるCTM−2
【0081】
【化13】
【0082】
上述のポリアリレート樹脂 13部
ポリテトラフルオロエチレン樹脂微粒子 2部
ジオルガノポリシロキサン 0.2部
【0083】
であり、溶剤が100部になるように、塗料を調製した。この塗料中に含まれるジオルガノポリシロキサンは全固形分量に対して0.8質量%である。
【0084】
ポリテトラフルオロエチレン樹脂微粒子は、先に分散したフッ素原子含有樹脂微粒子分散液を用いた。なお、溶剤は最終比率でモノクロロベンゼン:ジクロロメタン=1:1になるように調製した。この塗料を浸漬塗布法で塗布して、140℃で1時間乾燥することによって、膜厚が20μmの電荷輸送層を形成した。
【0085】
次に、評価について説明する。
【0086】
評価する装置として、前露光手段を有しているキヤノン(株)製複写機GP−40を改造したものを用いた。改造はプロセススピードVpを100mm/secとし、帯電部材に印加する交流電圧の帯電周波数fを1250Hz、交流電流を1100μAとした。このときのf/Vpは12.5である。直流電圧は暗部電位Vdが−700Vとなるよう調整した。評価用の感光体に交換して初期電位を測定した。暗部電位Vd=−700Vとして、明部電位Vl=−200Vとした。電子写真感光体の表面電位は、評価機から、現像用カートリッジを抜き取り、そこに電位測定装置を挿入し測定を行った。電位測定装置は、現像用カートリッジの現像位置に電位測定プローブを配置することで構成されており、電子写真感光体に対する電位測定プローブの位置は、ドラム軸方向のほぼ中央、ドラム表面からのギャップを3mmとした。さらに、A4サイズの普通紙を連続して複写する連続モードにて、印字比率6%の画像を30℃/85%RHの雰囲気環境において50,000枚の複写を行い、電位変動、画像欠陥および摩耗量について評価を行った。
【0087】
電位変動の評価は、初期と50,000枚繰り返し複写後に表面電位を測定し、明部電位の差(ΔVl)を調べることにより行った。なお、(50,000枚後の明部電位の絶対値
)−(初期の明部電位の絶対値)をもってΔVlとする。
次に、A4サイズの普通紙を連続して複写する連続モードにて、印字比率6%の画像を23℃/5%RHの雰囲気環境において50,000枚の複写を行い、画像欠陥、および摩耗量について評価を行った。
【0088】
画像評価は、50,000枚複写後に写真原稿の複写画像を出力し、画像ムラやかぶり等の画像欠陥があるかを目視にて確認することにより行った。
【0089】
感光体の摩耗量の評価は、耐久前の膜厚から耐久後の膜厚の差を求めることにより行った。
【0090】
(実施例2)
実施例1で用いたジオルガノポリシロキサンをポリテトラフルオロエチレン樹脂微粒子10部に対して0.75部添加した以外は、実施例1と同様に感光体を作製し、評価した。
【0091】
(実施例3)
実施例1で用いたCTM−1/CTM−2/ポリカーボネート樹脂/ポリテトラフルオロエチレン/ジオルガノポリシロキサンの比率を、9/1/14/1/0.1とした以外は、実施例1と同様に感光体を作製し、評価した。
【0092】
(実施例4)
実施例1で用いたCTM−1/CTM−2/ポリカーボネート樹脂/ポリテトラフルオロエチレン/ジオルガノポリシロキサンの比率を、6/1/12/1/0.05とした以外は、実施例1と同様に感光体を作製し、評価した。
【0093】
(実施例5)
実施例1で用いたCTM−1/CTM−2/ポリカーボネート樹脂/ポリテトラフルオロエチレン/ジオルガノポリシロキサンの比率を、9/1/14/0.5/0.025とした以外は、実施例1と同様に感光体を作製し、評価した。
【0094】
(実施例6)
帯電部材に印加する交流電圧の帯電周波数を1000Hzとした以外は実施例1と同様に感光体を作製し、評価した。
【0095】
(実施例7)
帯電部材に印加する交流電圧の帯電周波数を1500Hzとした以外は実施例1と同様に感光体を作製し、評価した。
【0096】
(実施例8)
実施例1で用いたジオルガノポリシロキサンの代わりに、式(2−7)で示されるジオルガノポリシロキサンを用いた以外は、実施例1と同様に感光体を作製し、評価した。
【0097】
(比較例1)
実施例1で用いたジオルガノポリシロキサンをポリテトラフルオロエチレン樹脂微粒子10部に対して1.5部添加した以外は、実施例1と同様に感光体を作製し、評価した。
【0098】
(比較例2)
実施例1で用いたジオルガノポリシロキサンをポリテトラフルオロエチレン樹脂微粒子10部に対して2部添加した以外は、実施例1と同様に感光体を作製し、評価した。
【0099】
(比較例3)
実施例1で用いたCTM−1/CTM−2/ポリカーボネート樹脂/ポリテトラフルオロエチレン/ジオルガノポリシロキサンの比率を、14/2/20/1/0.03とした以外は、実施例1と同様に感光体を作製し、評価した。
【0100】
(比較例4)
フッ素原子含有樹脂微粒子を用いなかった以外は、実施例1と同様に感光体を作製し、評価した。
【0101】
(比較例5)
フッ素原子含有樹脂微粒子を用いなかった以外は、比較例2と同様に感光体を作製し、評価した。
【0102】
(比較例6)
フッ素原子含有樹脂微粒子を用いなかった以外は、比較例3と同様に感光体を作製し、評価した。
【0103】
(比較例7)
ジオルガノポリシロキサンの代わりに、フッ素アルキル側鎖を持つアクリル樹脂(GF300、東亜合成製)をポリテトラフルオロエチレン樹脂微粒子10部に対して0.6部添加した以外は実施例1と同様に感光体を作製し、評価した。
【0104】
(参考例1)
帯電部材に印加する交流電圧の帯電周波数を1600Hzとした以外は実施例1と同様に感光体を作製し、評価した。
【0105】
(参考例2)
帯電部材に印加する交流電圧の帯電周波数を900Hzとした以外は実施例1と同様に感光体を作製し、評価した。
【0106】
(参考例3)
帯電部材に印加する交流電圧の帯電周波数を900Hzとした以外は比較例1と同様に感光体を作製し、評価した。
【0107】
(参考例4)
前露光手段を用いなかった以外は、実施例1と同様に感光体を作製し、評価した。
【0108】
評価結果を表1に示した。
【0109】
【表4】
【0110】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、特定の帯電設定、および前露光手段を有する電子写真装置においても、フッ素原子含有樹脂微粒子、および特定のジオルガノポリシロキサンを特定量感光体の表面層に含有させるとにより、良好な電位特性が得られ、さらに良好な耐久特性も得られる電子写真感光体、該電子写真感光体を有するプロセスカートリッジおよび電子写真装置を可能にした。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の電子写真感光体を有する電子写真装置の概略構成の例を示す図である。
【符号の説明】
1 本発明の電子写真感光体
2 軸
3 一次帯電手段
4 露光光
5 現像手段
6 転写手段
7 転写材
8 定着手段
9 クリーニング手段
10 前露光光
11 プロセスカートリッジ
12 レール
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electrophotographic photosensitive member used in a specific electrophotographic apparatus, a process cartridge having the electrophotographic photosensitive member, and an electrophotographic apparatus, and more particularly, to an electrophotographic apparatus having specific charging means and pre-exposure means. The present invention also relates to an electrophotographic photosensitive member having a surface layer containing fluorine atom-containing resin fine particles and specific polysiloxane, a process cartridge and an electrophotographic apparatus having the electrophotographic photosensitive member.
[0002]
[Prior art]
One typical example of the image holding member is an electrophotographic photosensitive member. In recent years, electrophotographic technology has been widely used and applied not only in the field of copying machines but also in the field of various printers because of its immediacy and high-quality images. As the core photoreceptor, there are inorganic materials such as selenium, cadmium sulfide and zinc oxide. In recent years, however, organic materials are used from the viewpoints of pollution-free, high productivity, ease of material design, and future prospects. System materials are being developed extensively.
[0003]
These electrophotographic photoreceptors are required to have electrical characteristics, mechanical characteristics, and optical characteristics according to the applied electrophotographic process. In particular, in electrophotographic photoreceptors that are used repeatedly, electrical and mechanical external forces such as charging, image exposure, toner development, transfer and cleaning are repeatedly applied directly or indirectly, so durability is required. Is done.
[0004]
Unlike an inorganic photoreceptor, an electrophotographic photoreceptor containing an organic photoconductive material composed of a relatively soft material is inferior in durability against mechanical deterioration, and various attempts have been made to satisfy durability characteristics. It was.
[0005]
Among them, as a method of effectively preventing mechanical deterioration and improving durability, the friction coefficient on the surface of the electrophotographic photosensitive member is reduced by making fluorine atom-containing resin fine particles present in the surface layer of the electrophotographic photosensitive member. The method of letting it be mentioned. With this configuration, the rubbing property with the cleaning member becomes smooth, and a strong shearing stress is not applied to the surface of the electrophotographic photosensitive member.
[0006]
However, generally, the fluorine atom-containing resin fine particles have a low surface tension, and it is difficult to uniformly disperse them in a resin having a relatively high surface tension. For this reason, attempts have been made to use various dispersion aids in combination, and a method for improving the dispersibility of fluorine atom-containing resin fine particles by using a specific polysiloxane has been proposed (for example, Patent Documents). 1).
[0007]
On the other hand, as charging means, contact charging means for charging an electrophotographic photosensitive member by applying a voltage obtained by superimposing an AC voltage on a DC voltage to a charging member arranged in contact with the electrophotographic photosensitive member is disclosed. (For example, refer to Patent Document 2).
[0008]
The contact charging means generates much less ozone than the corona charging means, and around 80% of the current that the corona charging means flows to the charger flows to the shield, but is wasted. It has the merit of being very economical without knowing.
[0009]
However, the charging frequency (f) of the alternating voltage applied to the charging member having the contact charging means described above is set to be larger than a certain value with respect to the process speed (Vp) (specifically, f / Vp ≧ 10). And an electrophotographic photosensitive member having a surface layer containing fluorine atom-containing resin fine particles is repeatedly applied to an electrophotographic apparatus (see, for example, Patent Document 3) having a pre-exposure means for neutralizing the electrophotographic photosensitive member. When used, the potential fluctuation may increase.
[0010]
[Patent Document 1]
JP 2000-81715 A
[Patent Document 2]
JP-A 63-149668
[Patent Document 3]
JP 2002-72632 A
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide an electrophotographic photosensitive member which is used in an electrophotographic apparatus having a specific charging means and pre-exposure means, has good potential stability even when used repeatedly, and has excellent durability, and the electrophotographic An object is to provide a process cartridge and an electrophotographic apparatus having a photoreceptor.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
That is, the present invention relates to an electrophotographic photosensitive member having a photosensitive layer on a conductive support, the electrophotographic photosensitive member disposed in contact with the electrophotographic photosensitive member, and a voltage obtained by superimposing an alternating voltage on a direct current voltage. A charging means having a charging member for charging the body, and a pre-exposure means for discharging the electrophotographic photosensitive member, and the relationship between the charging frequency f (Hz) and the process speed Vp (mm / sec) is expressed by the following equation: In the electrophotographic photoreceptor used in the electrophotographic apparatus satisfying the condition (1),
The surface layer of the electrophotographic photoreceptor contains at least fluorine atom-containing resin fine particles and a diorganopolysiloxane represented by the following formula (2), and the content of the diorganopolysiloxane is based on the fluorine atom-containing resin particles. And 7.5 The electrophotographic photosensitive member is characterized by being from 0.1% by mass to 10% by mass and from 0.1% by mass to 0.8% by mass with respect to the total solid content of the surface layer.
[0013]
10 ≦ f / Vp ≦ 15 (1)
[0014]
[Formula 4]
(Wherein R 11 ~ R 16 Represents a substituted or unsubstituted hydrocarbon group, B represents a substituted or unsubstituted organic group having a fluoroalkyl group, and at least one D is a substituted or unsubstituted hydrocarbon having a degree of polymerization of 3 or more whose end is blocked. Represents a group having a polystyrene chain, E 11 And E 12 Is R 11 ~ R 16 , B and D, x represents an integer of 0 to 1,000, and y and z represent an integer of 1 to 1,000. )
[0015]
The present invention also provides a process cartridge and an electrophotographic apparatus having the electrophotographic photosensitive member.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In formula (2), R 11 ~ R 16 Examples of the substituted or unsubstituted hydrocarbon group include an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, an alkenyl group, an aryl group, and an arylalkenyl group. Examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and a butyl group. Examples of the alkenyl group include an ethenyl group and a propenyl group. Examples of the aryl group include a phenyl group, a tolyl group, and a xylyl group. And phenylethenyl group. Among these, a methyl group and a phenyl group are preferable. R 11 ~ R 16 May be the same or different.
[0017]
B is a substituted or unsubstituted organic group having a fluoroalkyl group, and is preferably represented by the following formula (3).
[0018]
[Chemical formula 5]
(Wherein R twenty one Represents an alkylene group or an alkyleneoxyalkylene group, and m represents an integer of 3 or more. )
R twenty one Examples of the alkylene group include an ethylene group and a propylene group, and examples of the alkyleneoxyalkylene group include an ethyleneoxyethylene group, an ethyleneoxypropylene group, and a propyleneoxypropylene group.
[0019]
The group having a substituted or unsubstituted polystyrene chain of D is preferably represented by the following formula (4).
[0020]
[Chemical 6]
(Wherein R 31 And R 32 Is a substituted or unsubstituted alkyl group or a substituted or unsubstituted aryl group, and W 31 Represents a hydrocarbon group, W 32 Represents a substituted or unsubstituted polystyrene chain having a degree of polymerization of 3 or more whose end is blocked, and n represents 0 or 1. )
[0021]
R 31 And R 32 Examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, and a propyl group, and examples of the aryl group include a phenyl group. R 31 And R 32 May be the same or different.
[0022]
W 31 Examples of the hydrocarbon group include alkylene groups such as a methylene group, an ethylene group, and a propylene group, and preferably have 1 to 10 carbon atoms.
[0023]
E 11 And E 12 Is R 11 ~ R 16 , B and D, which may be the same or different.
[0024]
Examples of the substituent that the above group may have include halogen atoms such as fluorine atom, chlorine atom and iodine atom, alkyl groups such as methyl group, ethyl group and propyl group, and aryl groups such as phenyl group. It is done.
[0025]
X is an integer of 0 to 1,000, but is preferably an integer of 5 to 200.
[0026]
Y is an integer of 1 to 1,000, but is preferably an integer of 5 to 200.
[0027]
Z is an integer of 1 to 1,000, but is preferably an integer of 5 to 200.
[0028]
X + Y + Z is preferably 2 to 2,000, particularly preferably 5 to 1,000, and more preferably 20 to 500.
[0029]
Y + Z is preferably 20 to 100.
[0030]
In the present invention, when X, Y and Z are 2 or more, R 11 ~ R 14 , B and D may each be two or more types. For example, when Y is 3, all three Bs may be the same, two Bs may be the same and one B may be different, or three Bs may be different.
[0031]
In the present invention, for convenience, R 11 And R 12 The number of siloxane units having X, R 13 And the number of siloxane units having B and B is Y, R 14 In the formula (2), the number of siloxane units having and D is shown as Z, but these units may be mixed. That is, R 11 And R 12 Siloxane units having R and R 13 And siloxane units having B may be present alternately. For example, you may couple | bond as follows.
[0032]
[Chemical 7]
(F, g, h and i are integers.)
[0033]
Examples of the diorganopolysiloxane represented by the formula (2) are given below. These are merely examples and do not limit the present invention.
[0034]
[Table 1]
[0035]
[Table 2]
[0036]
[Table 3]
[0037]
Among these, (2-1), (2-2), (2-3) and (2-7) are preferable, and (2-1) and (2-7) are particularly preferable.
[0038]
The content of the diorganopolysiloxane is preferably 0.1% by mass or more and 0.8% by mass or less, particularly 0.25% by mass or more and 0.8% by mass with respect to the total solid content in the surface layer. % Or less is preferable. In the electrophotographic apparatus used in the present invention, even if the content of diorganopolysiloxane is less than 0.1% by mass or more than 0.8% by mass, potential fluctuations are likely to occur during repeated use.
[0039]
The weight average molecular weight of the diorganopolysiloxane used in the present invention is preferably 1,000 to 1,000,000, and more preferably 10,000 to 100,000.
[0040]
Examples of the fluorine atom-containing resin fine particles include tetrafluoroethylene resin, trifluoroethylene chloride resin, tetrafluoroethylene hexafluoroethylene propylene resin, vinyl fluoride resin, vinylidene fluoride resin, difluorodiethylene chloride resin, and Particles such as these copolymer resins are listed. Among these, tetrafluoroethylene resin (polytetrafluoroethylene) is particularly preferable.
[0041]
Further, the particle size is preferably 0.05 to 0.5 μm, particularly preferably 0.1 to 0.4 μm, in terms of volume average particle size.
[0042]
The content of the diorganopolysiloxane with respect to the fluorine atom-containing resin fine particles is preferably 3 to 20 parts by mass, particularly preferably 5 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the fluorine atom-containing resin fine particles. If the content is too small, it is difficult to obtain an effect on the dispersibility of the fluorine atom-containing resin fine particles. On the other hand, if the amount is too large, carrier traps are caused, and sensitivity is deteriorated and potential fluctuations are likely to occur. In addition, when diorganopolysiloxane, fluorine atom-containing resin fine particles and binder resin are dispersed in advance, it is possible to disperse even if the amount of the binder resin is equal to or less than the mass part of the fluorine atom-containing resin fine particles. When the amount is preferably equal or more, more preferably 1.5 times or more, a better dispersion state can be obtained.
[0043]
The content of the fluorine atom-containing resin fine particles in the surface layer is preferably 0.5 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass as a whole of the surface layer. If the amount is less than 0.5 parts by mass, the effect of abrasion resistance is small. If the amount exceeds 30 parts by mass, the light transmission is reduced, scattering, etc., and the electrophotographic characteristics are adversely affected.
[0044]
The surface layer described in the present invention is a charge transport layer in the case of a normal negatively chargeable laminated photoreceptor, and may be a protective layer formed thereon.
[0045]
Hereinafter, the configuration of the electrophotographic photosensitive member used in the present invention will be described. The electrophotographic photoreceptor in the present invention has a photosensitive layer on a support. The photosensitive layer may be a single layer type containing a charge transport material and a charge generation material in the same layer, or a stacked type having a charge transport layer containing a charge transport material and a charge generation layer containing a charge generation material. However, the laminate type is preferable from the electrophotographic characteristics.
[0046]
The support is only required to have conductivity, and examples thereof include metals such as aluminum and stainless steel, metals provided with a conductive layer, paper, plastics, and the like, and the shape includes a sheet shape and a cylindrical shape.
[0047]
In the present invention, a conductive layer may be provided between the support and the photosensitive layer for the purpose of preventing interference fringes and covering scratches on the support. This conductive layer can be formed by dispersing conductive particles such as carbon black and metal particles in a binder resin. It is also effective to add an appropriate amount of silica fine particles in order to suppress interference fringes. The thickness of the conductive layer is preferably 2 to 40 μm, more preferably 5 to 25 μm. In addition, the surface of the support can be cut, roughened, anodized or the like to suppress interference fringes.
[0048]
An intermediate layer having a layer adhesion function and a charge barrier function may be provided on the support or the conductive layer. Examples of the material for the intermediate layer include polyamide, polyvinyl alcohol, polyethylene oxide, ethyl cellulose, casein, polyurethane, and polyether urethane. These are dissolved in a suitable solvent and applied. The thickness of the intermediate layer is preferably 0.05 μm to 5 μm, more preferably 0.3 to 1.5 μm.
[0049]
The charge generation material used in the present invention is not particularly limited. And asymmetric quinocyanine pigments.
[0050]
In the case of the functional separation type, the charge generation layer is a dispersion in which the charge generation material is dispersed by a method such as an attritor, a roll mill, and a liquid collision type high-speed disperser together with a binder resin having a mass ratio of 0.3 to 4 times. It is formed by applying a liquid and drying. However, depending on the characteristics of the charge generation material, it is possible to add the binder resin after dispersing the solvent and the charge generation material, or not to use the binder resin. The film thickness of the charge generation layer is preferably 5 μm or less, more preferably 0.1 to 2 μm.
[0051]
The charge transport layer mainly comprises a charge transport material and a binder resin, and when the charge transport layer is a surface layer, further dissolves diorganopolysiloxane represented by the formula (2) in a solvent, and further contains fluorine atom-containing resin fine particles. It is formed by applying and drying the paint obtained by dispersing. Examples of the charge transport material used include triarylamine compounds, hydrazine compounds, stilbene compounds, pyrazoline compounds, oxazole compounds, triallylmethane compounds, and thiazole compounds.
[0052]
Binder resins used for the charge transport layer and surface layer include phenoxy resin, polyacrylamide resin, polyvinyl butyral resin, polyarylate resin, polysulfone resin, polyamide resin, acrylic resin, acrylonitrile resin, methacrylic resin, vinyl chloride resin, vinyl acetate. Resins, phenolic resins, epoxy resins, polyester resins, alkyd resins, polycarbonate resins, polyurethane resins or copolymers containing two or more repeating units of these resins, such as styrene-butadiene copolymers, styrene-acrylonitrile copolymers and styrene- Mention may be made of maleic acid copolymers. Moreover, although it can also select from organic photoconductive polymers, such as poly-N-vinyl carbazole, polyvinyl anthracene, and polyvinyl birene, it is preferable from a durable point to use a polyarylate resin.
[0053]
The thickness of the charge transport layer is preferably 5 to 50 μm, more preferably 10 to 30 μm. The ratio (mass) of the charge transport material and the binder resin is about 5/1 to 1/5, preferably about 3/1 to 1/3. Examples of the application method include general methods such as dip coating, spray coating, blade coating and roll coating.
[0054]
Mixing devices such as homogenizers, line mixers, ultradispersers, homomixers, liquid collision type high-speed dispersers, ultrasonic dispersers, and other emulsifiers, dispersers, and mixers can be used to disperse fluorine atom-containing resin fine particles. .
[0055]
The electrophotographic apparatus of the present invention includes at least a contact charging unit that applies a voltage obtained by superimposing an AC voltage on a DC voltage, and a pre-exposure unit, and suppresses toner adhesion to the charging member, resulting in charging failure and image unevenness. Therefore, the relationship between the charging frequency f (Hz) and the process speed Vp (mm / sec) is set so as to satisfy the condition of the following formula (1).
10 ≦ f / Vp ≦ 15 (1)
[0056]
When the relationship between the charging frequency f (Hz) and the process speed Vp (mm / sec) is smaller than 10 or larger than 15, the toner easily adheres to the charging member, and thereby, charging failure and image unevenness easily occur. .
[0057]
Further, if there is no pre-exposure means, a phenomenon called a ghost in which the latent image formed on the drum appears on the image at the next rotation tends to occur.
[0058]
FIG. 1 shows a schematic configuration of an electrophotographic apparatus having the electrophotographic photosensitive member of the present invention.
[0059]
In the figure, reference numeral 1 denotes a drum-shaped electrophotographic photosensitive member of the present invention, which is rotated about a shaft 2 in the direction of an arrow at a predetermined peripheral speed. In the rotation process, the photosensitive member 1 is uniformly charged with a positive or negative predetermined potential on its peripheral surface by the primary charging unit 3, and then exposed from an exposure unit (not shown) such as slit exposure or laser beam scanning exposure. Receive light 4. In this way, electrostatic latent images are sequentially formed on the peripheral surface of the photoreceptor 1.
[0060]
The formed electrostatic latent image is then developed with toner by the developing unit 5, and the developed toner image is rotated between the photosensitive member 1 and the transfer unit 6 from a sheet feeding unit (not shown). The image is sequentially transferred by the transfer means 6 to the transfer material 7 that is synchronously taken out and fed.
[0061]
The transfer material 7 that has received the image transfer is separated from the surface of the photosensitive member, introduced into the fixing means 8, and subjected to image fixing, thereby being printed out as a copy (copy).
[0062]
After the image transfer, the surface of the photoreceptor 1 is cleaned by removing the transfer residual toner by the cleaning unit 9, and is further subjected to charge removal processing by the pre-exposure light 10 from the pre-exposure unit (not shown). Used repeatedly for image formation.
[0063]
In the present invention, a plurality of components such as the electrophotographic photosensitive member 1, the primary charging unit 3, the developing unit 5, and the cleaning unit 9 described above are integrally coupled as a process cartridge. May be configured to be detachable from an electrophotographic apparatus main body such as a copying machine or a laser beam printer. For example, at least one of the primary charging unit 3, the developing unit 5, and the cleaning unit 9 is integrally supported together with the photosensitive member 1 to form a cartridge, and is detachable from the apparatus main body using guide means such as a rail 12 of the apparatus main body. The process cartridge 11 can be obtained.
[0064]
Further, when the electrophotographic apparatus is a copying machine or a printer, the exposure light 4 is a reflected light or transmitted light from the original, or the original is read by a sensor and converted into a signal, and a laser beam performed in accordance with this signal. The light is emitted by scanning, driving the LED array, driving the liquid crystal shutter array, and the like.
[0065]
The electrophotographic photosensitive member of the present invention can be used not only for electrophotographic copying machines but also widely for electrophotographic application fields such as laser beam printers, CRT printers, LED printers, liquid crystal printers, and laser plate making.
[0066]
【Example】
Hereinafter, it demonstrates according to an Example. “Part” means part by mass.
[0067]
First, the diorganopolysiloxane used in the present invention can be synthesized as in the following example. A synthesis example is shown below.
[0068]
<Synthesis Example 1>
Synthesis of diorganopolysiloxane
3.23 g of polysiloxane represented by the following formula, 20 ppm of chloroplatinic acid (5% isopropyl alcohol solution),
[0069]
[Chemical 8]
As allyl functional polystyrene,
[0070]
[Chemical 9]
13.4 g and 80 g of m-xylene hexafluoride were mixed and gradually heated. Further, the reaction was continued at 80 ° C. for 6 hours. Next, the pressure was reduced to 20 Torr under the condition of 140 ° C. to remove the solvent and low-boiling components. The reaction product thus obtained is 29 Si-NMR, 13 Analysis by C-NMR and FT-IR revealed a diorganopolysiloxane represented by the following formula (the exemplified compound (2-1)).
[0071]
[Chemical Formula 10]
[0072]
From the exemplified compound (2-2) to (2-10), other diorganopolysiloxanes can be synthesized by the same method.
[0073]
Example 1
An aluminum cylinder having a diameter of 30 mm and a length of 357 mm was ultrasonically cleaned with a water-based cleaning agent, then immersed in ion exchange water at 80 ° C., and then pulled up to obtain a dry and clean surface. On this support, a coating material composed of the following materials was applied by a dip coating method and thermally cured at 140 ° C. for 30 minutes to form a conductive layer having a thickness of 15 μm.
[0074]
Conductive pigment: SnO 2 Coated barium sulfate 10 parts
Resistance control pigment: Titanium oxide 2 parts
Binder resin: 6 parts of phenol resin
Leveling agent: 0.001 part of silicone oil
Solvent: methanol, methoxypropanol 0.2 / 0.8 20 parts
[0075]
Next, a solution obtained by dissolving 3 parts of N-methoxymethylated nylon and 3 parts of copolymer nylon in a mixed solvent of 65 parts of methanol and 30 parts of n-butanol is applied onto this conductive layer by a dip coating method and dried. Thus, an intermediate layer having a film thickness of 1.0 μm was formed.
[0076]
Next, 4 parts of a charge generation material (CGM-1) represented by the following structure and 70 parts of tetrahydrofuran were dispersed for 10 hours in a sand mill apparatus using glass beads having a diameter of 1 mm, and then a polyvinyl butyral resin (ESREC BLS, manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.). ) A solution of 2 parts in 20 parts of tetrahydrofuran was added and dispersed for another 2 hours. Further, the glass beads were separated, and 100 parts of cyclohexanone was added to prepare a dispersion for the charge generation layer. This dispersion was applied onto the intermediate layer by a dip coating method and dried at 80 ° C. for 10 minutes to form a charge generation layer having a thickness of 0.1 μm.
[0077]
Embedded image
[0078]
Next, a coating for the charge transport layer was prepared in order to form the charge transport layer. First, as binder resin, 10 parts of bisphenol-C type polyarylate resin (Mw = 110,000) was dissolved in 100 parts of chlorobenzene, and 10 parts of polytetrafluoroethylene resin particles (Lublon L-2: manufactured by Daikin Industries) and 1 part of diorganopolysiloxane represented by the formula (2-1) in Synthesis Example 1 was added. This mixture was dispersed three times using a liquid collision disperser (Nanomizer, dispersion pressure 600 bar) to prepare a fluorine atom-containing resin fine particle dispersion.
[0079]
Next, CTM-1 represented by the following formula,
[0080]
Embedded image
CTM-2 represented by the following formula
[0081]
Embedded image
[0082]
13 parts of the above polyarylate resin
2 parts of polytetrafluoroethylene resin fine particles
Diorganopolysiloxane 0.2 parts
[0083]
The paint was prepared so that the solvent was 100 parts. The diorganopolysiloxane contained in the paint is 0.8% by mass with respect to the total solid content.
[0084]
As the polytetrafluoroethylene resin fine particles, the fluorine atom-containing resin fine particle dispersion previously dispersed was used. The solvent was prepared so that the final ratio was monochlorobenzene: dichloromethane = 1: 1. This paint was applied by a dip coating method and dried at 140 ° C. for 1 hour to form a charge transport layer having a thickness of 20 μm.
[0085]
Next, evaluation will be described.
[0086]
As a device for evaluation, a modified copy machine GP-40 manufactured by Canon Inc. having pre-exposure means was used. In the modification, the process speed Vp was 100 mm / sec, the charging frequency f of the alternating voltage applied to the charging member was 1250 Hz, and the alternating current was 1100 μA. At this time, f / Vp is 12.5. The DC voltage was adjusted so that the dark portion potential Vd was −700V. The initial potential was measured after replacing the photoconductor for evaluation. The dark part potential Vd = −700V and the bright part potential Vl = −200V. The surface potential of the electrophotographic photosensitive member was measured by removing the developing cartridge from the evaluator and inserting a potential measuring device there. The potential measuring device is configured by arranging a potential measuring probe at the developing position of the developing cartridge. The position of the potential measuring probe with respect to the electrophotographic photosensitive member is approximately the center in the drum axis direction, and a gap from the drum surface is formed. It was 3 mm. Further, in a continuous mode in which A4 size plain paper is continuously copied, an image with a printing ratio of 6% is copied 50,000 sheets in an atmosphere environment of 30 ° C./85% RH, potential fluctuations, image defects and The amount of wear was evaluated.
[0087]
The potential fluctuation was evaluated by measuring the surface potential after the initial and 50,000 copies were repeatedly copied, and examining the difference in bright portion potential (ΔVl). In addition, (absolute value of bright part potential after 50,000 sheets
) − (The absolute value of the initial bright portion potential) is ΔVl.
Next, in a continuous mode in which A4 size plain paper is continuously copied, an image with a printing ratio of 6% is copied on 50,000 sheets in an atmosphere of 23 ° C./5% RH, and image defects and wear are detected. The amount was evaluated.
[0088]
The image evaluation was performed by outputting a copy image of a photographic document after copying 50,000 sheets and visually checking whether there are image defects such as image unevenness and fogging.
[0089]
Evaluation of the abrasion amount of the photoreceptor was performed by obtaining a difference in film thickness after durability from the film thickness before durability.
[0090]
(Example 2)
A photoconductor was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 except that 0.75 parts of the diorganopolysiloxane used in Example 1 was added to 10 parts of the polytetrafluoroethylene resin fine particles.
[0091]
(Example 3)
Example 1 except that the ratio of CTM-1 / CTM-2 / polycarbonate resin / polytetrafluoroethylene / diorganopolysiloxane used in Example 1 was 9/1/14/1 / 0.1 Similarly, a photoconductor was prepared and evaluated.
[0092]
Example 4
Example 1 except that the ratio of CTM-1 / CTM-2 / polycarbonate resin / polytetrafluoroethylene / diorganopolysiloxane used in Example 1 was changed to 6/1/12/1 / 0.05. Similarly, a photoconductor was prepared and evaluated.
[0093]
(Example 5)
Example except that the ratio of CTM-1 / CTM-2 / polycarbonate resin / polytetrafluoroethylene / diorganopolysiloxane used in Example 1 was 9/1/14 / 0.5 / 0.025 1 was prepared and evaluated.
[0094]
(Example 6)
A photoconductor was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the charging frequency of the AC voltage applied to the charging member was 1000 Hz.
[0095]
(Example 7)
A photoconductor was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the charging frequency of the AC voltage applied to the charging member was 1500 Hz.
[0096]
(Example 8)
A photoconductor was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the diorganopolysiloxane represented by the formula (2-7) was used instead of the diorganopolysiloxane used in Example 1.
[0097]
(Comparative Example 1)
A photoconductor was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 except that 1.5 parts of the diorganopolysiloxane used in Example 1 was added to 10 parts of the polytetrafluoroethylene resin fine particles.
[0098]
(Comparative Example 2)
A photoconductor was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 except that 2 parts of the diorganopolysiloxane used in Example 1 was added to 10 parts of the polytetrafluoroethylene resin fine particles.
[0099]
(Comparative Example 3)
Example 1 except that the ratio of CTM-1 / CTM-2 / polycarbonate resin / polytetrafluoroethylene / diorganopolysiloxane used in Example 1 was 14/2/20/1 / 0.03 Similarly, a photoconductor was prepared and evaluated.
[0100]
(Comparative Example 4)
A photoreceptor was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the fluorine atom-containing resin fine particles were not used.
[0101]
(Comparative Example 5)
A photoconductor was prepared and evaluated in the same manner as in Comparative Example 2 except that the fluorine atom-containing resin fine particles were not used.
[0102]
(Comparative Example 6)
A photoconductor was prepared and evaluated in the same manner as in Comparative Example 3 except that the fluorine atom-containing resin fine particles were not used.
[0103]
(Comparative Example 7)
Photosensitive as in Example 1 except that 0.6 parts of acrylic resin having a fluorine alkyl side chain (GF300, manufactured by Toagosei Co., Ltd.) is added to 10 parts of polytetrafluoroethylene resin fine particles instead of diorganopolysiloxane. A body was made and evaluated.
[0104]
(Reference Example 1)
A photoconductor was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the charging frequency of the AC voltage applied to the charging member was 1600 Hz.
[0105]
(Reference Example 2)
A photoconductor was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the charging frequency of the AC voltage applied to the charging member was 900 Hz.
[0106]
(Reference Example 3)
A photoconductor was prepared and evaluated in the same manner as in Comparative Example 1 except that the charging frequency of the AC voltage applied to the charging member was set to 900 Hz.
[0107]
(Reference Example 4)
A photoreceptor was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the pre-exposure means was not used.
[0108]
The evaluation results are shown in Table 1.
[0109]
[Table 4]
[0110]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, even in an electrophotographic apparatus having a specific charge setting and pre-exposure means, fluorine atom-containing resin fine particles and a specific diorganopolysiloxane are added to the surface layer of the photoconductor. When it is contained, an electrophotographic photosensitive member, a process cartridge having the electrophotographic photosensitive member, and an electrophotographic apparatus that can obtain favorable electric potential characteristics and further excellent durability characteristics can be realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an example of a schematic configuration of an electrophotographic apparatus having an electrophotographic photosensitive member of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Electrophotographic photoreceptor of the present invention
2 axis
3 Primary charging means
4 exposure light
5 Development means
6 Transfer means
7 Transfer material
8 Fixing means
9 Cleaning means
10 Pre-exposure light
11 Process cartridge
12 rails

Claims (6)

導電性支持体上に感光層を有する電子写真感光体、該電子写真感光体に接触配置され、直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を印加されることにより該電子写真感光体を帯電する帯電部材を有する帯電手段、および該電子写真感光体を除電する前露光手段を少なくとも有し、帯電周波数f(Hz)とプロセススピードVp(mm/sec)との関係が、下記式(1)の条件を満たす電子写真装置に用いられる電子写真感光体において、
該電子写真感光体の表面層が、フッ素原子含有樹脂微粒子および下記式(2)で示されるジオルガノポリシロキサンを少なくとも含有し、該ジオルガノポリシロキサンの含有量が、フッ素原子含有樹脂粒子に対して、7.5質量%以上10質量%以下であり、かつ、該表面層の全固形分に対して0.1質量%以上0.8質量%以下であることを特徴とする電子写真感光体。
10 ≦ f/Vp ≦ 15 (1)
(式中、R11〜R16は置換もしくは無置換の炭化水素基を示し、Bはフルオロアルキル基を有する置換もしくは無置換の有機基を示し、少なくとも1つのDは末端が封鎖された重合度3以上の、置換もしくは無置換のポリスチレン鎖を有する基を示し、E11およびE12はR11〜R16、BおよびDから選択される基を示し、xは0〜1,000の整数を示し、yおよびzは1〜1,000の整数を示す。)
An electrophotographic photosensitive member having a photosensitive layer on a conductive support, and a charging member that is placed in contact with the electrophotographic photosensitive member and charges the electrophotographic photosensitive member by applying a voltage in which an alternating voltage is superimposed on a direct current voltage At least a pre-exposure means for neutralizing the electrophotographic photosensitive member, and the relationship between the charging frequency f (Hz) and the process speed Vp (mm / sec) satisfies the condition of the following formula (1): In the electrophotographic photosensitive member used in the electrophotographic apparatus to satisfy,
The surface layer of the electrophotographic photoreceptor contains at least fluorine atom-containing resin fine particles and a diorganopolysiloxane represented by the following formula (2), and the content of the diorganopolysiloxane is based on the fluorine atom-containing resin particles. An electrophotographic photosensitive member characterized by being 7.5 % by mass or more and 10% by mass or less and 0.1% by mass or more and 0.8% by mass or less based on the total solid content of the surface layer. .
10 ≦ f / Vp ≦ 15 (1)
(Wherein, R 11 to R 16 represents a substituted or unsubstituted hydrocarbon group, B represents a substituted or unsubstituted organic group having a fluoroalkyl group, at least one of D degree of polymerization terminals blocked 3 or more, a group having a substituted or unsubstituted polystyrene chain, E 11 and E 12 are groups selected from R 11 to R 16 , B and D, and x is an integer of 0 to 1,000. Y and z represent an integer of 1 to 1,000.)
前記ジオルガノポリシロキサンのR11〜R16のうち少なくとも1つがメチル基またはフェニル基である請求項1に記載の電子写真感光体。The electrophotographic photosensitive member according to claim 1, wherein at least one of R 11 to R 16 of the diorganopolysiloxane is a methyl group or a phenyl group. 前記ジオルガノポリシロキサンのBのフルオロアルキル基を有する置換もしくは無置換の有機基が下記式(3)で示される請求項1又は2に記載の電子写真感光体。
(式中、R21はアルキレン基またはアルキレンオキシアルキレン基を示し、mは3以上の整数を示す。)
The electrophotographic photosensitive member according to claim 1, wherein the substituted or unsubstituted organic group having a fluoroalkyl group of B of the diorganopolysiloxane is represented by the following formula (3).
(Wherein, R 21 represents an alkylene group or alkylene oxyalkylene group, m represents an integer of 3 or more.)
前記ジオルガノポリシロキサンのDの置換もしくは無置換のポリスチレン鎖を有する基が下記式(4)で示される請求項1〜3のいずれかに記載の電子写真感光体。
(式中、R31およびR32は置換もしくは無置換のアルキル基または置換もしくは無置換のアリール基を示し、W31は炭化水素基を示し、W32は末端が封鎖された重合度3以上の、置換もしくは無置換のポリスチレン鎖を示し、nは0または1を示す。)
The electrophotographic photoreceptor according to any one of claims 1 to 3, wherein the group having a substituted or unsubstituted polystyrene chain of D of the diorganopolysiloxane is represented by the following formula (4).
(Wherein R 31 and R 32 represent a substituted or unsubstituted alkyl group or a substituted or unsubstituted aryl group, W 31 represents a hydrocarbon group, and W 32 has a degree of polymerization of 3 or more whose end is blocked. Represents a substituted or unsubstituted polystyrene chain, and n represents 0 or 1.)
請求項1〜4のいずれかに記載の電子写真感光体、および、帯電手段、現像手段およびクリーニング手段からなる群より選ばれた少なくとも1つの手段を一体に支持し、電子写真装置本体に着脱自在であることを特徴とするプロセスカートリッジ。  5. The electrophotographic photosensitive member according to claim 1 and at least one means selected from the group consisting of a charging means, a developing means and a cleaning means are integrally supported and detachably attached to the main body of the electrophotographic apparatus. Process cartridge characterized by being. 請求項1〜4のいずれかに記載の電子写真感光体、帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段、クリーニング手段および除電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 photosensitive member according to claim 1, a charging unit, an exposure unit, a developing unit, a transfer unit, a cleaning unit, and a charge eliminating unit.
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