JP4075779B2 - 顔料の製造方法、電子写真感光体、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
しかしながら、高画質と同時に高速性を要求される高速のデジタル複写機等の電子写真感光体として適用するには、湿度依存性とともにさらなる感度の改良や繰り返しの電位安定性を確保する必要がある。
(請求項1)
チタニルフタロシアニンに(2R,3R)−2,3−ブタンジオール及び(2S,3S)−2,3−ブタンジオールの少なくとも1種を付加させたブタンジオール付加チタニルフタロシアニン原顔料を合成し、該ブタンジオール付加チタニルフタロシアニン原顔料から水及び遊離ブタンジオールを除去した後、有機溶媒中で加熱処理をし、粉末X線回折スペクトルのブラッグ角2θ(±0.2°)で、8.3°に特徴的なピーク有するブタンジオール付加チタニルフタロシアニン顔料を合成することを特徴とする顔料の製造方法。
(請求項2)
チタニルフタロシアニンに(2R,3R)−2,3−ブタンジオール及び(2S,3S)−2,3−ブタンジオールの少なくとも1種を付加させたブタンジオール付加チタニルフタロシアニン原顔料を溶媒中で合成し、その後、ブタンジオール付加チタニルフタロシアニン原顔料を単離した後、該ブタンジオール付加チタニルフタロシアニン原顔料を有機溶媒中で加熱処理をし、粉末X線回折スペクトルのブラッグ角2θ(±0.2°)で、8.3°に特徴的なピーク有するブタンジオール付加チタニルフタロシアニン顔料を合成することを特徴とする顔料の製造方法。
(請求項3)
前記ブタンジオール付加チタニルフタロシアニン原顔料がチタニルフタロシアニン1モルに対し(2R,3R)−2,3−ブタンジオール及び(2S,3S)−2,3−ブタンジオールの少なくとも1種を0.6〜1.0モル反応させた後、反応生成物を水の存在下、有機溶媒中で処理する工程を経て合成されることを特徴とする請求項1又は2に記載の顔料の製造方法。
(請求項4)
前記有機溶媒がエーテル系、ケトン系、エステル系、ハロゲン系、芳香族系溶媒から選ばれた少なくとも1種であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の顔料の製造方法。
(請求項5)
前記加熱処理を30〜150℃の温度で行なうことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の顔料の製造方法。
(請求項6)
請求項1〜5のいずれか1項に記載の製造方法で得られたブタンジオール付加チタニルフタロシアニン顔料を含有することを特徴とする電子写真感光体。
(請求項7)
請求項6に記載の電子写真感光体と該電子写真感光体上を一様に帯電する帯電手段、帯電された電子写真感光体に静電潜像を形成する潜像形成手段、該電子写真感光体上の静電潜像を顕像化する現像手段、該電子写真感光体上に顕像化されたトナー像を転写材上に転写する転写手段、転写後の該電子写真感光体上の電荷を除去する除電手段及び転写後の該電子写真感光体上の残留するトナーを除去するクリーニング手段の少なくとも1つの手段とが一体的に支持され、画像形成装置本体に着脱自在に装着可能であることを特徴とするプロセスカートリッジ。
(請求項8)
請求項7に記載のプロセスカートリッジを有し、電子写真画像を作製する手段を有することを特徴とする画像形成装置。
次に、本発明のブタンジオール付加チタニルフタロシアニン顔料の粒径、比表面積について記載する。
本発明の感光体に用いられる導電性支持体としてはシート状或いは円筒状の導電性支持体が用いられる。
本発明においては導電性支持体と感光層の間に、バリヤー機能を備えた中間層を設けることが好まく、特にはポリアミド等のバインダー樹脂中に酸化チタン微粒子を分散含有させる中間層が好ましい。該酸化チタン粒子の平均粒径は、数平均一次粒径で10nm以上400nm以下の範囲が良く、15nm〜200nmが好ましい。10nm未満では中間層によるモアレ発生の防止効果が小さい。一方、400nmより大きいと、中間層塗布液の酸化チタン粒子の沈降が発生しやすく、その結果中間層中の酸化チタン粒子の均一分散性が悪く、又黒ポチも増加しやすい。数平均一次粒径が前記範囲の酸化チタン粒子を用いた中間層塗布液は分散安定性が良好で、且つこのような塗布液から形成された中間層は黒ポチ発生防止機能の他、環境特性が良好で、且つ耐クラッキング性を有する。
本発明の感光体の感光層構成は前記中間層上に電荷発生機能と電荷輸送機能を1つの層に持たせた単層構造の感光層構成でも良いが、より好ましくは感光層の機能を電荷発生層(CGL)と電荷輸送層(CTL)に分離した構成をとるのがよい。機能を分離した構成を取ることにより繰り返し使用に伴う残留電位増加を小さく制御でき、その他の電子写真特性を目的に合わせて制御しやすい。負帯電用の感光体では中間層の上に電荷発生層(CGL)、その上に電荷輸送層(CTL)の構成を取ることが好ましい。正帯電用の感光体では前記層構成の順が負帯電用感光体の場合の逆となる。本発明の最も好ましい感光層構成は前記機能分離構造を有する負帯電感光体構成である。
電荷発生層には電荷発生物質(CGM)を含有する。その他の物質としては必要によりバインダー樹脂、その他添加剤を含有しても良い。
電荷輸送層には電荷輸送物質(CTM)及びCTMを分散し製膜するバインダー樹脂を含有する。その他の物質としては必要により酸化防止剤等の添加剤を含有しても良い。
特開平3−35245号公報(塩素フリーチタニルフタロシアニン)に準じて、中間体の無定形(正確には結晶化度の低いα型)チタニルフタロシアニン顔料を製造した。即ち、ジイミノイソインドリンとチタニウムテトラブトキシドからチタニルフタロシアニン粗品を作り、これを硫酸に溶かし水に注いで生じた沈殿を濾過し水で十分に洗って(濾液の電気伝導度が20μS/cm以下になるまで)無定形チタニルフタロシアニン顔料含水ペーストを得た。この顔料含水ペーストを冷凍庫で凍結し、解凍後、濾過し、濾液の伝導度が5μS/cm以下になるまで水洗し、乾燥して無定形チタニルフタロシアニン顔料の塊を得た。この顔料の塊はスパーテルで軽く押しつぶすだけで粉末にほぐれていく柔らかいものであった。
前述の無定形チタニルフタロシアニン顔料10.0gと(2R,3R)−2,3−ブタンジオール1.30g(0.83当量比)(当量比はチタニルフタロシアニンに対する当量比、以後同じ)をオルトクロルベンゼン(ODB)200ml中に混合し、65℃で6時間加熱した。続いて加熱還流した反応液を一夜放置後、該反応液に水100mlを加え、60〜70℃で6.0時間加熱撹拌し加水分解反応を行なった(加水分解工程)。該加水分解反応後、反応液を放冷し、メタノールを加えて生じた結晶を濾過し、濾過後の結晶をメタノールで洗って((2R,3R)−2,3−ブタンジオール付加チタニルフタロシアニン顔料)CG−0:10.3gを得た。CG−0のX線回折スペクトルを図4に示す。8.3度に大きなピークがある。マススペクトルから648にピークがあり、IRスペクトル(図5)では970cm-1付近のTi=O、630cm-1付近にO−Ti−Oの両吸収が現れる。また熱分析(TG)では390〜410℃に約7%の質量減少があることから、このものはチタニルフタロシアニンと(2R,3R)−2,3−ブタンジオールの1:1付加体(前記化1で示した脱水縮合構造)と非付加体(付加していない)チタニルフタロシアニンの混晶と推定される。該顔料CG−0のBET比表面積の測定値は27.56m2/gであった。
前記で得られた原顔料(CG−0)5.0gをTHF70mlに分散し、6時間加熱環流(66℃)した。放冷後、THF溶液にメタノールを加えて、生じたブタンジオール付加チタニルフタロシアニン顔料(CG−1)を濾過した。該顔料(CG−1)のBET比表面積の測定値は23.80m2/gであった。またX線回折スペクトルは図4と変わらなかった。
前記で得られた原顔料(CG−0)5.0gを70mlのMIBK(メチルイソブチルケトン)に分散し、6時間加熱環流(116℃)した。放冷後、MIBK溶液にメタノールを加えて、生じたブタンジオール付加チタニルフタロシアニン顔料(CG−2)を濾過した。該顔料(CG−2)のBET比表面積の測定値は23.22m2/gであった。またX線回折スペクトルは図4と変わらなかった。
前記で得られた原顔料(CG−0)5.0gを70mlのジオキソランに分散し、6時間加熱環流(74℃)した。放冷後、ジオキソラン溶液にメタノールを加えて、生じたブタンジオール付加チタニルフタロシアニン顔料(CG−3)を濾過した。該顔料(CG−3)のBET比表面積の測定値は21.12m2/gであった。またX線回折スペクトルは図4と変わらなかった。
前記で得られた原顔料(CG−0)5.0gを70mlのオルトジクロルベンゼンに分散し、80℃で、6時間加熱撹拌した。放冷後、オルトジクロルベンゼン溶液にメタノールを加えて、生じたブタンジオール付加チタニルフタロシアニン顔料(CG−4)を濾過した。該顔料(CG−3)のBET比表面積の測定値は9.86m2/gであった。またX線回折スペクトルは図4と変わらなかった。
顔料分散液の作製
製造例1〜4のブタンジオール付加チタニルフタロシアニン顔料(CG−1〜CG−4)及び比較顔料として溶媒処理前の原顔料(CG−0)、及びY型チタニルフタロシアニン顔料(CG−Y)を用い、各顔料毎に、顔料2部とブチラール樹脂(BX−1、積水化学)1部とメチルエチルケトン100部を混合し、サンドグラインダーで7時間分散した。分散後、さらにメチルエチルケトン20部を加えて希釈し分散液とし、CG−1〜CG−4分散液、CG−0分散液、CG−Y分散液を作製した。
アルミ蒸着ペットベース上に以下の中間層、電荷発生層、電荷輸送層を塗布乾燥し、上記各顔料に対応した感光体1〜4及び比較例感光体の感光体0および感光体Yを作製した。
ポリアミド樹脂CM8000(東レ) 1.0部
酸化チタン(1回目シリカ・アルミナ処理、2回目メチルハイドロジェンポリシロキサン処理の表面処理を行った数平均粒径35nmの酸化チタン) 3.0部
イソプロパノール 10部
上記組成物をホモジナイザーを用いて分散し、前記アルミ蒸着ペットベース上に乾燥膜厚4μmで塗布乾燥した。
前記で作製したCG−1〜CG−4分散液及び比較としてのCG−0分散液、CG−Y分散液を用いて、#6のワイヤーバーで塗布して電荷発生層とした。そして塗布膜の光沢を見た。
ポリカーボネート樹脂(ビスフェノールZ300、三菱瓦斯化学) 15部
電荷輸送物質(N−(4−メチルフェニル)−N−{4−(β−フェニルスチリル)フェニル}−p−トルイジン) 9部
1,2−ジクロルエタン 100部
シリコーンオイル(KF54 信越化学) 0.001部
上記溶液を電荷発生層上にブレード塗布し、100℃で70分乾燥し、膜厚24μmの電荷輸送層を形成し、各顔料CG−1〜CG−4に対応した感光体1〜4及び原顔料CG−0、及びY型チタニルフタロシアニン顔料CG−Yに対応した比較感光体の感光体0および感光体Yを作製した。
得られたサンプルを川口電機製(EPA8100)にて測定した。帯電は6kV、5秒間帯電させ、5秒間暗所放置後8ルックスの光を10秒間あてて表面電位の変化する様を測定した。感度(E600/100)は表面電位を600Vから100Vに減らす際に必要な露光量、(E500/50)は同様に表面電位を500Vから50Vに減らす際に必要な露光量、暗減衰(DD)は帯電直後の表面電位(Va:V)から5秒間暗所放置した後の表面電位(Vi:V)の変化した割合(DD=((Va−Vi)/Va)×100:%)をあらわす。結果を下記表1に示す。
実施例1の感光体の作製で用いたアルミ蒸着ペットベースの代わりに円筒状アルミニウム支持体を用い、前記した中間層、電荷発生層、電荷輸送層を全て浸漬塗布法により、実施例1と同じ乾燥膜厚に塗布し、実施例1の感光体1〜4、感光体0および感光体Yに対応し感光体D1〜D4、感光体D0、感光体DYを作製した。
また、その後直ちに15℃湿度10%の環境下に移し中間調モードで画出しをした。
51 帯電前露光部
52 帯電器
53 像露光器
54 現像器
541 現像スリーブ
543,544 現像剤攪拌搬送部材
547 電位センサー
57 給紙ローラー
58 転写電極
59 分離電極(分離器)
60 定着装置
61 排紙ローラー
62 クリーニング器
70 プロセスカートリッジ
Claims (8)
- チタニルフタロシアニンに(2R,3R)−2,3−ブタンジオール及び(2S,3S)−2,3−ブタンジオールの少なくとも1種を付加させたブタンジオール付加チタニルフタロシアニン原顔料を合成し、該ブタンジオール付加チタニルフタロシアニン原顔料から水及び遊離ブタンジオールを除去した後、有機溶媒中で加熱処理をし、粉末X線回折スペクトルのブラッグ角2θ(±0.2°)で、8.3°に特徴的なピーク有するブタンジオール付加チタニルフタロシアニン顔料を合成することを特徴とする顔料の製造方法。
- チタニルフタロシアニンに(2R,3R)−2,3−ブタンジオール及び(2S,3S)−2,3−ブタンジオールの少なくとも1種を付加させたブタンジオール付加チタニルフタロシアニン原顔料を溶媒中で合成し、その後、ブタンジオール付加チタニルフタロシアニン原顔料を単離した後、該ブタンジオール付加チタニルフタロシアニン原顔料を有機溶媒中で加熱処理をし、粉末X線回折スペクトルのブラッグ角2θ(±0.2°)で、8.3°に特徴的なピーク有するブタンジオール付加チタニルフタロシアニン顔料を合成することを特徴とする顔料の製造方法。
- 前記ブタンジオール付加チタニルフタロシアニン原顔料がチタニルフタロシアニン1モルに対し(2R,3R)−2,3−ブタンジオール及び(2S,3S)−2,3−ブタンジオールの少なくとも1種を0.6〜1.0モル反応させた後、反応生成物を水の存在下、有機溶媒中で処理する工程を経て合成されることを特徴とする請求項1又は2に記載の顔料の製造方法。
- 前記有機溶媒がエーテル系、ケトン系、エステル系、ハロゲン系、芳香族系溶媒から選ばれた少なくとも1種であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の顔料の製造方法。
- 前記加熱処理を30〜150℃の温度で行なうことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の顔料の製造方法。
- 請求項1〜5のいずれか1項に記載の製造方法で得られたブタンジオール付加チタニルフタロシアニン顔料を含有することを特徴とする電子写真感光体。
- 請求項6に記載の電子写真感光体と該電子写真感光体上を一様に帯電する帯電手段、帯電された電子写真感光体に静電潜像を形成する潜像形成手段、該電子写真感光体上の静電潜像を顕像化する現像手段、該電子写真感光体上に顕像化されたトナー像を転写材上に転写する転写手段、転写後の該電子写真感光体上の電荷を除去する除電手段及び転写後の該電子写真感光体上の残留するトナーを除去するクリーニング手段の少なくとも1つの手段とが一体的に支持され、画像形成装置本体に着脱自在に装着可能であることを特徴とするプロセスカートリッジ。
- 請求項7に記載のプロセスカートリッジを有し、電子写真画像を作製する手段を有することを特徴とする画像形成装置。
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