JP4140393B2 - 金属酸化物微粒子を含有する被処理液の分散処理方法、電子写真感光体及びその製造方法、電子写真装置並びにプロセスカートリッジ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属酸化物微粒子を含有する被処理液の分散処理方法、電子写真感光体及びその製造方法、電子写真装置並びにプロセスカートリッジに関する。
【0002】
【従来の技術】
複写機、レーザービームプリンター等の電子写真装置においては、高速で且つ高品質の印字が得られる電子写真方式が利用されている。このような電子写真装置に用いられる電子写真感光体としては、光導電性を有する有機材料を用いた有機感光体が主流となっている。また、感光体の構成も、電荷発生材料を含有する層(電荷発生層)と電荷輸送材料を含有する層(電荷輸送層)とを別個に設けた機能分離型感光体へと変遷している。
【0003】
機能分離型感光体の場合、基体から感光層への電荷の注入の防止等を目的として、基体と感光層との間に下引層を設けることが多い。下引層としては、例えば、金属酸化物微粒子を結着樹脂中に分散させたものがあり、このような下引層は、金属酸化物微粒子及び結着樹脂を含む塗布液を基体上に塗布し、乾燥させることにより形成可能である。
【0004】
上述の感光体の場合、繰り返し安定性や環境安定性等の特性は電荷発生層や電荷輸送層のみならず下引層の物性にも依存する。そのため、下引層には、繰り返し使用による電荷蓄積性が少ない等の電気特性が要求される。
【0005】
また、近年、電子写真装置の帯電装置としてはコロトロンに代わりオゾン発生が少ない接触帯電方式の帯電装置が用いられるようになっているが、接触帯電装置を用いた場合には感光体の帯電状態が不均一となりやすい。さらに、感光体に局所的な劣化部が存在すると、接触帯電時に局所的な高電場が劣化部に加わって電気的なピンホールを生じ、これが画質欠陥となりやすくなる。このピンホールリークは感光層の塗膜欠陥により発生する場合もあるが、それ以外に電子写真装置内から発生した導電性の異物が感光体中に接触又は感光体中に貫入して接触帯電装置と感光体基体との導電路を形成しやすくなっているために生じる場合もある。従って、下引層には、上述の電気特性に加えてリーク防止性が要求される。
【0006】
そこで、下引層における電気特性及びリーク防止性を高める技術についての検討が進められており、例えば、シラン化合物等で表面処理された金属酸化物微粒子を分散させた下引層が提案されている(例えば、特許文献1)。
【0007】
【特許文献1】
特開平4−229872号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述のような下引層を備える電子写真感光体であっても、電気特性とリーク防止性との両立の点では必ずしも十分とは言えず、良好な画像品質を得るためには未だ改善の余地がある。また、金属酸化物微粒子等を高い製造性で分散させる手段については十分な検討がなされておらず、多くの問題がある。
【0009】
そこで本発明者らは、先ず、金属酸化物微粒子を分散させた下引層における分散方法と電気特性及びリーク防止性との相関について検討し、以下の知見を得た。すなわち、下引層の特性は金属酸化物微粒子の分散性に依存すると考えられているため、下引層の形成工程においては下引層用塗布液を分散処理するのが一般的であるが、従来の分散処理方法では、電気特性とリーク防止性との双方をバランスよく高めることは困難である。例えば、金属酸化物微粒子の分散性を効率よく高めるために高シェア条件で分散処理を行うと、金属酸化物微粒子等の材料が物理的又は化学的に破壊されて欠陥部が形成されやすくなり、電気特性の悪化や画質欠陥の原因となった。一方、低シェア条件下で分散処理を行った場合にはせん断による金属酸化物粒子の変質は抑制されるが、金属酸化物微粒子の分散性が不十分となりやすいため、望ましい分散状態にできなかったり、あるいは分散処理時間が非常に長くなってい、実用上の障害となった。
【0010】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、金属酸化物微粒子を含有する被処理液を分散処理するに際し、金属酸化物微粒子の変質を抑制しながら当該微粒子を効率よく且つ確実に分散させることが可能な分散処理方法を提供することを目的とする。また、本発明は、かかる分散処理方法を利用した電子写真感光体の製造方法並びにそれにより得られる電子写真感光体、電子写真装置及びプロセスカートリッジを提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の分散処理方法は、メディアが収容されたシリンダーと、該シリンダー内に設けられ略水平方向の回転軸を中心として回転可能な撹拌ミルと、を備える水平型メディアミル分散機を用い、撹拌ミルを回転させながら、回転軸に沿ってシリンダー内に金属酸化物微粒子を含有する被処理液を流通させる分散処理方法において、シリンダーの容量とシリンダー内の被処理液の流量とが下記式(1):
D/V≦2.5 (1)
[式(1)中、Dはシリンダーの容量(L)を表し、Vはシリンダー内の被処理液の流量(L/分)を表す。]
で表される条件を満たすものである。
【0012】
本発明の分散処理方法は、上述のように水平型メディアミル分散機を用いるもので、金属酸化物微粒子を含有する被処理液がシリンダー内を流通する際に、当該被処理液をメディアと共に撹拌ミルにより撹拌することで分散処理が行われる。このとき、シリンダーの容量とシリンダー内の被処理液の流量とが上記式(1)で表される条件を満たすようにすることで、シリンダー内のメディア移動速度分布が均一な状態で低速化され、被処理液へのシェアが過剰に大きくならないような条件下で被処理液及びメディアが十分に撹拌されるので、金属酸化物微粒子の変質を抑制しながら当該微粒子を効率よく且つ確実に分散させることが可能となる。また、シリンダーの容量に対する被処理液の流量が大きいことで、分散機内を通過するパス回数が増えることから、液の分散度を均一化できる
本発明においては、水平型メディアミル分散機として、シリンダー及び撹拌ミルを備える分散機本体と、シリンダーに供給する分散液を収容する容器と、分散処理後にシリンダーから流出する被処理液を容器に戻す流路と、を備える分散機を用い、循環方式又は1回から複数回のパス方式により被処理液を分散処理することが好ましい。この場合、被処理液がシリンダー内に存在する時間又はシリンダーを通過させる回数で分散度を制御することができる。1回の流通で十分な分散性が得られる場合、分散処理は1回のパス方式により行ってもよい。
【0013】
また、本発明の電子写真感光体の製造方法は、導電性基体上に下引層及び感光層をこの順で設ける電子写真感光体の製造方法において、金属酸化物微粒子を含有する被処理液を分散処理して下引層用塗布液を得る下引層用塗布液調製工程と、下引層用塗布液を基体上に塗布し、前記金属酸化物微粒子を含有する下引層を形成させる下引層形成工程と、を有し、下引層用塗布液調製工程において、メディアが収容されたシリンダーと、該シリンダー内に設けられ略水平方向の回転軸を中心として回転可能な撹拌ミルと、を備える水平型メディアミル分散機を用い、シリンダーの容量とシリンダー内の被処理液の流量とが下記式(1)で表される条件:
D/V≦2.5 (1)
[式(1)中、Dはシリンダーの容量(L)を表し、Vはシリンダー内の被処理
液の流量(L/分)を表す。]
を満たすように、撹拌ミルを回転させながら、回転軸に沿ってシリンダー内に金属酸化物微粒子を含有する被処理液を流通させるものである。
【0014】
また、本発明の電子写真感光体は、上記本発明の製造方法により得られるものである。
【0015】
このように、本発明の分散処理方法により分散処理した塗布液を用いて下引層を形成することで、金属酸化物微粒子の物理的又は化学的変質が十分に抑制されると共に、当該微粒子が下引層中に十分に均一に分散するので、下引層の電気特性とリーク防止性との双方をバランスよく高めることができ、長期にわたって良好な画像品質を得ることが可能な電子写真感光体が実現可能となる。
【0016】
本発明においては、金属酸化物微粒子がシランカップリング剤で表面処理されたものであることが好ましい。シランカップリング剤で処理された金属酸化物微粒子を用いることで、下引層の電気特性及びリーク防止性をさらに高めることができる。
【0017】
また、本発明の電子写真装置は、上記本発明の電子写真感光体と、電子写真感光体を帯電させる帯電装置と、帯電した電子写真感光体を露光して静電潜像を形成させる露光装置と、静電潜像を現像してトナー像を形成させる現像装置と、トナー像を電子写真感光体から被転写媒体に転写する転写装置と、を備えるものである。
【0018】
また、本発明のプロセスカートリッジは、上記本発明の電子写真感光体と、電子写真感光体を帯電させる帯電装置、帯電した電子写真感光体を露光して静電潜像を形成させる露光装置、静電潜像を現像してトナー像を形成させる現像装置、トナー像を電子写真感光体から被転写媒体に転写する転写装置、及び転写後の電子写真感光体から付着物を除去するクリーニング装置から選ばれる少なくとも1種と、を備えるものである。
【0019】
本発明の電子写真装置及びプロセスカートリッジにおいては、電気特性及びリーク防止性に優れた下引層を備える本発明の電子写真感光体を用いることで、カブリ等の画像欠陥を生じることなく、長期にわたって良好な画像品質を得ることができる。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、場合により図面を参照しつつ、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面中、同一又は相当部分には同一符号を付することとし、重複する説明は省略する。
【0021】
図1は本発明において好ましく用いられる水平型メディアミル分散機の一例を示す説明図である。図1中、容器(被処理液タンク)7には金属酸化物微粒子を含有する被処理液100が収容されており、容器7は送液ポンプ8が設けられたラインL1を介して分散機1(シリンダー3)に連結されている。また、シリンダー3のラインL1と反対側には、一端がシリンダー3、他端が容器7に連結したラインL2が設けられている。なお、被処理液100に含まれる金属酸化物微粒子については、電子写真感光体及びその製造方法の説明において詳述するが、当該微粒子はシランカップリング剤により表面処理されたものであってもよい。
【0022】
分散機本体1は、内部にメディア2が収容された円筒中空状のシリンダー3、シリンダー3内に設けられており略水平方向に配置されたシャフト(回転軸)4を中心として回転可能な撹拌ミル5、及びシャフト4の一端に連結されており撹拌ミル5を回転させる駆動装置6を備えている。
【0023】
メディア2の材質は特に制限されないが、具体的には、ジルコニア、SUS、アルミナ、ガラスビーズ等が挙げられる。メディア2の平均粒径については、特に制限はないが、800〜2100μmφが好ましい。また、メディア2のかさ充填率については、特に制限はないが、シリンダー3の容量の70〜85%であることが好ましい。
【0024】
また、シリンダー3及び撹拌ミル5の材質は特に制限されないが、ジルコニアを主成分とするセラミックスあるいはアルミなのような高度の高い材料であることが好ましい。これにより、メディア2、シリンダー3、撹拌ミル5等の破損を防止し、被処理液100への不純物の混入を防止することができる。なお、ジルコニアを主成分とするセラミックスやアルミナの使用は、例えば上述のように撹拌ミル5の回転速度を6m/s以上にする場合に特に有効であるが、メディア等の破損が生じない条件であれば、SUS、又は有機樹脂で被覆された材質等を用いてもよい。
【0025】
このような水平型メディアミル分散機を用いて被処理液100を分散処理する場合、先ず、容器7に収容された被処理液100が、ポンプ8によりラインL1に引き出されて分散機本体1のシリンダー3内に導入される。
【0026】
分散機本体1では、駆動装置6により撹拌ミル5を回転させながら、回転軸4に沿ってシリンダー3内に被処理液100を通すことで、被処理液100がメディア2と共に撹拌される。このようにして分散処理された被処理液100はラインL2を通って容器7に戻り、再び分散処理に供される。
【0027】
かかる分散処理は、シリンダー3の容量とシリンダー3内の被処理液100の流量とが下記式(1):
D/V≦2.5 (1)
[式(1)中、Dはシリンダーの容量(L)を表し、Vはシリンダー内の被処理液の流量(L/分)を表す。]
で表される条件を満たすように行われる。
【0028】
図2(a)、(b)はそれぞれ、従来望ましいとされてきたシリンダー3内のメディア分布について、水平方向(回転軸4に沿った被処理液100の流れ方向)にx軸、鉛直上向きにy軸をとり、概念的に示すグラフである。図2に示す通り、メディアがシリンダー内に均一に分布する場合が最も分散効率が高い。しかし、このようなメディア分布を安定的に得ることは非常に困難である。
【0029】
そこで、本発明では、上記式(1)で表される条件を満たすように分散処理が行われる。図3(a)、(b)はそれぞれ、上記式(1)で表される条件を満たすように分散処理した場合のシリンダー3内のメディア分布を概念的に示すグラフである。図示のように、上記式(1)で表される条件を満たすように分散処理することで、シリンダー3内のy座標のメディア分布は均一なまま、x座標のメディア分布については下流側に偏って分布した状態になる。この場合、下流側に偏って分布するメディアは、自由度が小さくなり、移動速度が非常に遅くなるため、分散条件としては非常にマイルドになる。また、y軸方向のメディア分布は均一なため、被処理液がショートパスして十分な分散処理が施されないままシリンダー3の外部に抜け出していくことはない。
【0030】
このように、水平型メディアミル分散機を用い、上記式(1)で表される条件を満たすように分散処理を行うことによって、シリンダー3内のメディア分布及びメディア移動速度分布が均一な状態で低速化され共に、被処理液100へのシェアが過剰に大きくならないような条件下で被処理液及びメディアが十分に撹拌されるので、金属酸化物微粒子の変質を抑制しながら当該微粒子を十分に分散させることが可能となる。
【0031】
従来の分散処理方法においては、分散性の向上の点から図2に示すメディア分布が望まれてきた。また、マイルドな分散条件の点からは、撹拌ミルの回転速度を低下させて、メディアと金属酸化物微粒子との衝突速度を低減する方法が一般的である。しかし、撹拌ミルの回転速度の低下に伴い、図4(a)、(b)に示すように、y軸方向のメディア分布は下流側に偏り、メディアが底部に滞留しやすくなる。この場合、被処理液が滞留したメディアの上部を通ってシリンダーから排出される現象(ショートパス)が起こりやすくなるため、所望の分散状態になるまでに非常に時間がかかり、実用性が得られないことが多々あった。本発明によれば、このような従来の分散処理方法における問題点を解決することができる。
【0032】
本発明においては、上記式(1)で表される条件を満たせばメディア移動速度を低速に保ちながら高い分散性を得ることが可能であるが、D/Vは0.5〜2分であることが好ましく、1〜2分であることがより好ましい。D/Vが0.5分未満であると、シリンダー3の容量に対する被処理液100の流量が過剰に大きくなり、シリンダー3内のメディア分布(さらにはメディア移動速度分布)が過剰に下流側に偏り、メディア移動速度が極度に低下する傾向にある。
【0033】
本発明において、シリンダー3の容量Dは、上記条件を満たす限りにおいて特に制限されないが、好ましくは0.6〜60Lである。また、被処理液100の流量Vは、式(1)で表される条件を満たすように、シリンダー3の容量Dに応じて設定される。例えば、Dが0.6Lの場合、Vは0.24L/分以上である。
【0034】
また、撹拌ミル5の回転速度(ミル移動速度)は6〜20m/sが好ましい。回転速度が6m/s未満の場合、シリンダー3内のメディア分布に偏りが生じやすくなり、また、メディア2同士の衝突速度が低くなるため、分散性及び均一性が低下する傾向にあり、また、回転速度が20m/sを超えるとシェアが過剰に大きくなって被処理液100中の金属酸化物微粒子の変質が起こりやすくなる傾向にある。
【0035】
また、本発明においては、上述のように循環方式により分散処理を行うことが好ましい。循環方式により分散処理を行うことで、被処理液100の流量Vが大きい場合であっても、金属酸化物微粒子の分散性をより確実に高めることができる。また、分散処理後の被処理液100が容器7に収容されることで、被処理液100全体における金属酸化物微粒子の分散性が均一化されるので、金属酸化物微粒子が高度に分散した被処理液100を安定的に得ることができる。なお、1回のパスで十分な分散性が得られれば、パス方式により分散処理を行ってもよい。
【0036】
次に、本発明の電子写真感光体及びその製造方法について説明する。
【0037】
図5は本発明の電子写真感光体の好適な一実施形態を示す模式断面図である。図5に示した電子写真感光体10においては、導電性基体12上に下引層14が設けられており、さらに下引層14上に電荷発生層15、電荷輸送層16、保護層17がこの順で積層されて感光層13が構成されている。
【0038】
導電性基体12はアルミニウムを円筒状(ドラム状)に成形したものである。基体12としては、アルミニウム、銅、鉄、ステンレス、亜鉛、ニッケルなどの金属ドラムを用いることができる。また、シート、紙、プラスチック又はガラスなどの基体上に、アルミニウム、銅、金、銀、白金、パラジウム、チタン、ニッケル−クロム、ステンレス鋼、インジウム等の金属や、酸化インジウム・酸化錫などの導電性金属化合物を蒸着したものを用いてもよい。さらに、上記基体に金属箔をラミネートし、或いは、カーボンブラック、酸化インジウム、酸化錫、酸化アンチモン粉、金属粉、沃化銅等を結着樹脂に分散して塗布することによって導電処理したもの等も使用可能である。また、基体12の形状はドラム状に限られず、シート状、プレート状としてもよい。尚、基体12を金属パイプとした場合、表面は素管のままであってもよいし、事前に鏡面切削、エッチング、陽極酸化、粗切削、センタレス研削、サンドブラスト、ウエットホーニングなどの処理が行われていてもよい。
【0039】
下引層14は、金属酸化物微粒子及び該微粒子を分散させる結着樹脂を含んで構成されている。
【0040】
金属酸化物微粒子としては、102〜1011Ω・cm程度の粉体抵抗を有するもの、例えば酸化錫、酸化チタン、酸化亜鉛等が好ましく用いられる。なお、粉体抵抗が前記下限値未満であると十分なリーク防止性が得られず、また、前記上限値を超えると残留電位上昇を引き起こしてしまう懸念がある。
【0041】
これらの金属酸化物微粒子は、1種を単独で用いてもよく、2種以上混合して用いてもよい。金属酸化物微粒子の平均粒子径は、0.5μm以下であることが好ましい。ここでいう粒径とは、平均1次粒径を意味する。
【0042】
また、下引層14に含まれる金属酸化物微粒子として、カップリング剤により表面処理されたものを用いることもできる。カップリング剤としては所望の感光体特性を得られるものであれば特に制限されないが、具体的には、ビニルトリメトキシシラン、γ−メタクリルオキシプロピル-トリス(β−メトキシエトキシ)シラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルメトキシシラン、N,N−ビス(β−ヒドロキシエチル)−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−クロルプロピルトリメトキシシランなどのシランカップリング剤が挙げられる。また、これらのカップリング剤は2種以上を混合して使用することもできる。
【0043】
表面処理方法としては、は公知の方法であればいかなる方法でも使用可能であるが、乾式法あるいは湿式法が好適に使用される。
【0044】
乾式法にて表面処理を施す場合には、金属酸化物微粒子をせん断力の大きなミキサ等で攪拌しながら、直接又は有機溶媒若しくは水に溶解させたカップリング剤を滴下、乾燥空気や窒素ガスとともに噴霧させることによって均一に処理される。カップリング剤を添加又は噴霧する際には50℃以上の温度で行われることが好ましい。カップリング剤を添加又は噴霧した後、さらに100℃以上で焼き付けを行うことが好ましい。焼き付けは所望の電子写真特性が得られる温度、時間であれば任意の範囲で実施できる。なお、乾式法においては、金属酸化物微粒子をカップリング剤による表面処理前に加熱乾燥して表面吸着水を除去することが好ましい。表面吸着水を処理前に除去することによって、金属酸化物微粒子表面に均一にカップリング剤を吸着させることができる。金属酸化物微粒子はせん断力の大きなミキサ等で攪拌しながら加熱乾燥することも可能である。
【0045】
湿式法としては、金属酸化物微粒子を溶剤中に攪拌、超音波、サンドミルやアトライター、ボールミルなどを用いて分散し、カップリング剤溶液を添加し攪拌あるいは分散したのち、溶剤除去することで均一に処理される。溶剤除去後にはさらに100℃以上で焼き付けを行うことが好ましい。焼き付けは所望の電子写真特性が得られる温度、時間であれば任意の範囲で実施できる。湿式法においても、金属酸化物微粒子をカップリング剤による表面処理前に表面吸着水を除去することが好ましい。この表面吸着水除去方法には、乾式法と同様に加熱乾燥による除去の他に、表面処理に用いる溶剤中で攪拌加熱しながら除去する方法、溶剤と共沸させて除去する方法等により実施される。
【0046】
金属酸化物微粒子に対する表面処理剤の量は、所望の電子写真特性が得られるように適宜選定される。電子写真特性は表面処理後に金属酸化物微粒子に付着しているカップリング剤の量により影響され、その付着量は蛍光X線分析におけるSi強度と該金属酸化物の主たる金属元素強度から求められる。蛍光X線分析における好ましいSi強度は、該金属酸化物の主たる金属元素強度の1.0×10-5〜1.0×10-3の範囲である。Si強度が前記下限値未満であるとかぶりなどの画質欠陥が発生しやすく、また、前記上限値を超えると残留電位の上昇などの欠陥が発生しやすい。
【0047】
下引層14の結着樹脂としては、ポリビニルブチラールなどのアセタール樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、カゼイン、ポリアミド樹脂、セルロース樹脂、ゼラチン、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸樹脂、シリコーン樹脂、シリコーン−アルキッド樹脂、フェノール樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂などの公知の高分子樹脂化合物が上げられる。また、電荷輸送性基を有する電荷輸送性樹脂やポリアニリン等の導電性樹脂などを用いることができる。これらの中でも上層の塗布溶剤に不溶な樹脂が好ましく用いられ、特にフェノール樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂などが好ましく用いられる。
【0048】
下引層14の形成工程においては、金属酸化物微粒子及び結着樹脂を含む被処理液を、上記本発明の分散処理方法により分散処理して得られる塗布液(下引層用塗布液)が用いられる。下引層形成用塗布液中の金属酸化物微粒子と結着樹脂との比率は所望する電子写真感光体特性を得られる範囲で任意に設定できる。
【0049】
下引層形成用塗布液には電気特性向上、環境安定性向上、画質向上のために種々の添加物を用いることができる。添加物としては、クロラニル、ブロモアニル、アントラキノン等のキノン系化合物、テトラシアノキノジメタン系化合物、2,4,−トリニトロフルオレノン、2,4,5,7−テトラニトロ−9−フルオレノン等のフルオレノン化合物、2−(4−-ビフェニル)−5−(4−t−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール、2,5−ビス(4−ナフチル)−1,3,4−オキサジアゾール、2,5−ビス(4−ジエチルアミノフェニル)−1,3,4−オキサジアゾールなどのオキサジアゾール系化合物、キサントン系化合物、チオフェン化合物、3,3’,5,5’−テトラ−t−ブチルジフェノキノン等のジフェノキノン化合物などの電子輸送性物質、多環縮合系、アゾ系等の電子輸送性顔料、ジルコニウムキレート化合物、チタニウムキレート化合物、アルミニウムキレート化合物、チタニウムアルコキシド化合物、有機チタニウム化合物、シランカップリング剤等の公知の材料を用いることができる。
【0050】
シランカップリング剤は金属酸化物の表面処理に用いられるが、添加剤としてさらに塗布液に添加して用いることもできる。ここで用いられるシランカップリング剤の具体例としては、ビニルトリメトキシシラン、γ−メタクリルオキシプロピル−トリス(β−メトキシエトキシ)シラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルメトキシシラン、N,N−ビス(β−ヒドロキシエチル)−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−クロルプロピルトリメトキシシランなどが上げられる。
【0051】
ジルコニウムキレート化合物の例としては、ジルコニウムブトキシド、ジルコニウムアセト酢酸エチル、ジルコニウムトリエタノールアミン、アセチルアセトネートジルコニウムブトキシド、アセト酢酸エチルジルコニウムブトキシド、ジルコニウムアセテート、ジルコニウムオキサレート、ジルコニウムラクテート、ジルコニウムホスホネート、オクタン酸ジルコニウム、ナフテン酸ジルコニウム、ラウリン酸ジルコニウム、ステアリン酸ジルコニウム、イソステアリン酸ジルコニウム、メタクリレートジルコニウムブトキシド、ステアレートジルコニウムブトキシド、イソステアレートジルコニウムブトキシドなどが挙げられる。
【0052】
チタニウムキレート化合物の例としてはテトライソプロピルチタネート、テトラノルマルブチルチタネート、ブチルチタネートダイマー、テトラ(2−エチルヘキシル)チタネート、チタンアセチルアセトネート、ポリチタンアセチルアセトネート、チタンオクチレングリコレート、チタンラクテートアンモニウム塩、チタンラクテート、チタンラクテートエチルエステル、チタントリエタノールアミネート、ポリヒドロキシチタンステアレートなどが挙げられる。
【0053】
アルミニウムキレート化合物の例としては、アルミニウムイソプロピレート、モノブトキシアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムブチレート、ジエチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムトリス(エチルアセトアセテート)などが挙げられる。
【0054】
これらの化合物は単独にあるいは複数の化合物の混合物あるいは重縮合物として用いることができる。
【0055】
また、下引層用塗布液の溶剤としては、公知の有機溶剤、例えばアルコール系、芳香族系、ハロゲン化炭化水素系、ケトン系、ケトンアルコール系、エーテル系、エステル系等から任意で選択することができる。より具体的には、メタノール、エタノール、n−プロパノール、iso−プロパノール、n−ブタノール、ベンジルアルコール、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸n−ブチル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、メチレンクロライド、クロロホルム、クロルベンゼン、トルエン等の通常の有機溶剤を用いることができる。これらの溶剤は、1種を単独で又は2種以上を混合して用いることができる。混合する際、使用される溶剤としては、混合溶剤としてバインダー樹脂を溶解することができる溶剤であれば、いかなるものでも使用することが可能である。
【0056】
上記成分を含有する下引層用塗布液について、本発明の分散処理方法により分散処理した後、当該塗布液を基体12上に塗布して下引層14が形成される。塗布液の塗布方法としては、ブレードコーティング法、ワイヤーバーコーティング法、スプレーコーティング法、浸漬コーティング法、ビードコーティング法、エアーナイフコーティング法、カーテンコーティング法等の通常の方法を用いることができる。
【0057】
このようにして形成される下引層14の膜厚は、15μm以上であることが好ましく、20〜50μmであることがより好ましい。また、下引層14のビッカース強度は35以上であることが好ましい。
【0058】
また、モアレ像防止のために、下引層14の表面粗さを、使用される露光用レーザー波長λの1/4n(nは上層の屈折率)〜λに調整することが好ましい。表面粗さ調整のために下引層中に樹脂粒子を添加することもできる。樹脂粒子としては、シリコーン樹脂粒子、架橋型PMMA樹脂粒子等を用いることができる。
また、表面粗さ調整のために下引層を研磨することもできる。研磨方法としては、バフ研磨、サンドブラスト処理、ウエットホーニング、研削処理等を用いることもできる。
【0059】
さらに、下引層14と感光層13との間に、電気特性向上、画質向上、画質維持性向上、感光層接着性向上などのために中間層を設けてもよい。中間層はポリビニルブチラールなどのアセタール樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、カゼイン、ポリアミド樹脂、セルロース樹脂、ゼラチン、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸樹脂、シリコーン樹脂、シリコーン−アルキッド樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂などの高分子樹脂化合物のほかに、ジルコニウム、チタニウム、アルミニウム、マンガン、シリコン原子などを含有する有機金属化合物などがある。これらの化合物は単独にあるいは複数の化合物の混合物あるいは重縮合物として用いることができる。 中でも、ジルコニウムもしくはもしくはシリコンを含有する有機金属化合物は残留電位が低く環境による電位変化が少なく、また繰り返し使用による電位の変化が少ないなど性能上優れている。
【0060】
シリコン含有化合物の例としては、ビニルトリメトキシシラン、γ−メタクリルオキシプロピル−トリス(β−メトキシエトキシ)シラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルメトキシシラン、N,N−ビス(β−ヒドロキシエチル)−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−クロルプロピルトリメトキシシランなどが挙げられる。これらの中でも、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(2−メトキシエトキシシラン)、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、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、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−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−フェニル−3−アミノ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、3−クロロプロピルトリメトキシシランなどのシランカップリング剤が好ましい。
【0061】
有機ジルコニウム化合物の例としては、ジルコニウムブトキシド、ジルコニウムアセト酢酸エチル、ジルコニウムトリエタノールアミン、アセチルアセトネートジルコニウムブトキシド、アセト酢酸エチルジルコニウムブトキシド、ジルコニウムアセテート、ジルコニウムオキサレート、ジルコニウムラクテート、ジルコニウムホスホネート、オクタン酸ジルコニウム、ナフテン酸ジルコニウム、ラウリン酸ジルコニウム、ステアリン酸ジルコニウム、イソステアリン酸ジルコニウム、メタクリレートジルコニウムブトキシド、ステアレートジルコニウムブトキシド、イソステアレートジルコニウムブトキシドなどが挙げられる。
【0062】
有機チタン化合物の例としてはテトライソプロピルチタネート、テトラノルマルブチルチタネート、ブチルチタネートダイマー、テトラ(2−エチルヘキシル)チタネート、チタンアセチルアセトネート、ポリチタンアセチルアセトネート、チタンオクチレングリコレート、チタンラクテートアンモニウム塩、チタンラクテート、チタンラクテートエチルエステル、チタントリエタノールアミネート、ポリヒドロキシチタンステアレートなどが挙げられる。
【0063】
有機アルミニウム化合物の例としては、アルミニウムイソプロピレート、モノブトキシアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムブチレート、ジエチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムトリス(エチルアセトアセテート)などが挙げられる。
【0064】
中間層は上層の塗布性改善の他に、電気的なブロキング層の役割も果たすが、膜厚が大きすぎる場合には電気的な障壁が強くなりすぎて減感や繰り返しによる電位の上昇を引き起こす。したがって、中間層を形成する場合の膜厚は0.1〜3μmであることが好ましい。
【0065】
電荷発生層15は、電荷発生物質を真空蒸着により形成するか、有機溶剤及び結着樹脂とともに分散し塗布することにより形成される。
【0066】
分散塗布により電荷発生層を形成する場合、電荷発生物質を有機溶剤及び結着樹脂、添加剤等とともに分散し、得られた分散液を塗布することにより電荷発生層は形成される。
【0067】
本発明において、電荷発生材料としては、公知の電荷発生物質ならいずれも使用可能である。赤外光用の電荷発生材料としては、フタロシアニン顔料、スクアリリウム、ビスアゾ、トリスアゾ、ペリレン、ジチオケトピロロピロールなど、可視光用の電荷発生材料としては、縮合多環顔料、ビスアゾ、ペリレン、トリゴナルセレン、色素増感した金属酸化物微粒子等が挙げられる。これらの中でも、特に優れた性能が得られ、好ましく使用される電荷発生物質として、フタロシアニン系顔料が用いられる。これを用いることにより、特に高感度で、繰り返し安定性の優れる電子写真感光体が得られることができる。また、フタロシアニン顔料は一般に数種の結晶型を有しており、目的にあった感度が得られる結晶型であるならば、これらのいずれの結晶型でも用いることができる。特に好ましく用いられる電荷発生物質としては、クロロガリウムフタロシアニン、ジクロロススフタロシアニン、ヒドロキシガリウムフタロシアニン、無金属フタロシアニン、オキシチタニルフタロシアニン、クロロインジウムフタロシアニン等が挙げられる。
【0068】
本発明に用いるフタロシアニン顔料結晶は公知の方法で製造されるフタロシアニン顔料を、自動乳鉢、遊星ミル、振動ミル、CFミル、ローラーミル、サンドミル、ニーダー等で機械的に乾式粉砕するか、乾式粉砕後、溶剤と共にボールミル、乳鉢、サンドミル、ニーダー等を用いて湿式粉砕処理を行うことによって製造することができる。上記の処理において使用される溶剤は、芳香族類(トルエン、クロロベンゼン等)、アミド類(ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリドン等)、脂肪族アルコール類(メタノール、エタノール、ブタノール等)、脂肪族多価アルコール類(エチレングリコール、グリセリン、ポリエチレングリコール等)、芳香族アルコール類(ベンジルアルコール、フェネチルアルコール等)、エステル類(酢酸エステル、酢酸ブチル等)、ケトン類(アセトン、メチルエチルケトン等)、ジメチルスルホキシド、エーテル類(ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン等)、さらには数種の混合系、水とこれら有機溶剤の混合系が挙げられる。溶剤の使用量は、顔料結晶に対して、1〜200重量部、好ましくは10〜100重量部である。処理温度は、−20℃〜溶剤の沸点以下、好ましくは−10〜60℃である。
【0069】
また、粉砕の際に食塩、ぼう硝等の磨砕助剤を用いることもできる。磨砕助剤は顔料の重量に対して、0.5〜20倍、好ましくは1〜10倍用いればよい。また、公知の方法で製造されるフタロシアニン顔料結晶を、アシッドペースティングあるいはアシッドペースティングと前述したような乾式粉砕あるいは湿式粉砕を組み合わせることにより、結晶制御することもできる。アシッドペースティングに用いる酸としては、硫酸が好ましく、濃度70〜100%、好ましくは95〜100%のものが使用され、溶解温度は、−20〜100℃、好ましくは−10〜60℃の範囲に設定される。濃硫酸の量は、フタロシアニン顔料結晶の重量に対して、1〜100倍、好ましくは3〜50倍の範囲に設定される。析出させる溶剤としては、水あるいは、水と有機溶剤の混合溶剤が任意の量で用いられる。析出させる温度については特に制限はないが、発熱を防ぐために、氷等で冷却することが好ましい。
【0070】
電荷発生層15に用いる結着樹脂としては、広範な絶縁性樹脂から選択することができる、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、ポリビニルピレン、ポリシランなどの有機光導電性ポリマーから選択することもできる。好ましい結着樹脂としては、ポリビニルアセタール樹脂、ポリアリレート樹脂(ビスフェノールAとフタル酸の重縮合体等)、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、フェノキシ樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、ポリビニルピリジン樹脂、セルロース樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、カゼイン、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルピロリドン樹脂等の絶縁性樹脂をあげることができるが、これらに限定されるものではない。これらの結着樹脂は1種を単独で又は2種以上を混合して用いることができる。これらの中でも特にポリビニルアセタール樹脂が好ましく用いられる。
【0071】
また、電荷発生材料と結着樹脂との配合比(重量比)は、10:1〜1:10の範囲内であることが好ましい。塗布液を調整するための溶媒としては、公知の有機溶剤、例えばアルコール系、芳香族系、ハロゲン化炭化水素系、ケトン系、ケトンアルコール系、エーテル系、エステル系等から任意で選択することができる。例えば、メタノール、エタノール、n−プロパノール、iso−プロパノール、n−ブタノール、ベンジルアルコール、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸n−ブチル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、メチレンクロライド、クロロホルム、クロルベンゼン、トルエン等の通常の有機溶剤を用いることができる。これらの溶剤は1種を単独で又は2種以上を混合して用いることができる。混合する際、使用される溶剤としては、混合溶剤として結着樹脂を溶解できる溶剤であれば、いかなるものでも使用することが可能である。
【0072】
分散方法としては、ロールミル、ボールミル、振動ボールミル、アトライター、サンドミル、コロイドミル、ペイントシェーカーなどの方法を用いることができる。さらにこの電荷発生層を設けるときに用いる塗布方法としては、ブレードコーティング法、ワイヤーバーコーティング法、スプレーコーティング法、浸漬コーティング法、ビードコーティング法、エアーナイフコーティング法、カーテンコーティング法等の通常の方法を用いることができる。この分散の際、粒子を0.5μm以下、好ましくは0.3μm以下、さらに好ましくは0.15μm以下の粒子サイズにすることは高感度・高安定性に対して有効である。
【0073】
さらに、電気特性の安定性向上、画質欠陥防止などのために、電荷発生材料に表面処理を施すことができる。表面処理剤としてはカップリング剤などを用いることができるがこれに限定されるものではない。表面処理に用いるカップリング剤の例としては、ビニルトリメトキシシラン、γ−メタクリルオキシプロピル-トリス(β−メトキシエトキシ)シラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルメトキシシラン、N,N−ビス(β−ヒドロキシエチル)−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−クロルプロピルトリメトキシシランなどのシランカップリング剤が挙げられる。これらの中でも特に好ましく用いられるシランカップリング剤としては、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(2−メトキシエトキシシラン)、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、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、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−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−フェニル−3−アミノ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、3−クロロプロピルトリメトキシシランなどのシランカップリング剤が挙げられる。
【0074】
また、ジルコニウムブトキシド、ジルコニウムアセト酢酸エチル、ジルコニウムトリエタノールアミン、アセチルアセトネートジルコニウムブトキシド、アセト酢酸エチルジルコニウムブトキシド、ジルコニウムアセテート、ジルコニウムオキサレート、ジルコニウムラクテート、ジルコニウムホスホネート、オクタン酸ジルコニウム、ナフテン酸ジルコニウム、ラウリン酸ジルコニウム、ステアリン酸ジルコニウム、イソステアリン酸ジルコニウム、メタクリレートジルコニウムブトキシド、ステアレートジルコニウムブトキシド、イソステアレートジルコニウムブトキシドなどの有機ジルコニウム化合物も用いることができる。また、テトライソプロピルチタネート、テトラノルマルブチルチタネート、ブチルチタネートダイマー、テトラ(2-エチルヘキシル)チタネート、チタンアセチルアセトネート、ポリチタンアセチルアセトネート、チタンオクチレングリコレート、チタンラクテートアンモニウム塩、チタンラクテート、チタンラクテートエチルエステル、チタントリエタノールアミネート、ポリヒドロキシチタンステアレートなどの有機チタン化合物、アルミニウムイソプロピレート、モノブトキシアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムブチレート、ジエチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムトリス(エチルアセトアセテート)などの有機アルミニウム化合物も用いることができる。
さらに、この電荷発生層用塗布液には、電気特性向上、画質向上などのために種々の添加剤を添加することもできる。添加物としては、クロラニル、ブロモアニル、アントラキノン等のキノン系化合物、テトラシアノキノジメタン系化合物、2,4,7−トリニトロフルオレノン、2,4,5,7−テトラニトロ−9−フルオレノン等のフルオレノン化合物、2−(4−ビフェニル)−5−(4−t−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール、2,5−ビス(4−ナフチル)−1,3,4−オキサジアゾール、2,5−ビス(4−ジエチルアミノフェニル)−1,3,4−オキサジアゾールなどのオキサジアゾール系化合物、キサントン系化合物、チオフェン化合物、3,3’,5,5’−テトラ−t−ブチルジフェノキノン等のジフェノキノン化合物などの電子輸送性物質、多環縮合系、アゾ系等の電子輸送性顔料、ジルコニウムキレート化合物、チタニウムキレート化合物、アルミニウムキレート化合物、チタニウムアルコキシド化合物、有機チタニウム化合物、シランカップリング剤等の公知の材料を用いることができる。
【0075】
シランカップリング剤の例としては、ビニルトリメトキシシラン、γ−メタクリルオキシプロピル−トリス(β−メトキシエトキシ)シラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルメトキシシラン、N,N−ビス(β−ヒドロキシエチル)−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−クロルプロピルトリメトキシシランなどが挙げられる。
【0076】
ジルコニウムキレート化合物の例としては、ジルコニウムブトキシド、ジルコニウムアセト酢酸エチル、ジルコニウムトリエタノールアミン、アセチルアセトネートジルコニウムブトキシド、アセト酢酸エチルジルコニウムブトキシド、ジルコニウムアセテート、ジルコニウムオキサレート、ジルコニウムラクテート、ジルコニウムホスホネート、オクタン酸ジルコニウム、ナフテン酸ジルコニウム、ラウリン酸ジルコニウム、ステアリン酸ジルコニウム、イソステアリン酸ジルコニウム、メタクリレートジルコニウムブトキシド、ステアレートジルコニウムブトキシド、イソステアレートジルコニウムブトキシドなどが挙げられる。
【0077】
チタニウムキレート化合物の例としては、テトライソプロピルチタネート、テトラノルマルブチルチタネート、ブチルチタネートダイマー、テトラ(2−エチルヘキシル)チタネート、チタンアセチルアセトネート、ポリチタンアセチルアセトネート、チタンオクチレングリコレート、チタンラクテートアンモニウム塩、チタンラクテート、チタンラクテートエチルエステル、チタントリエタノールアミネート、ポリヒドロキシチタンステアレートなどが挙げられる。
【0078】
アルミニウムキレート化合物の例としてはアルミニウムイソプロピレート、モノブトキシアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムブチレート、ジエチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムトリス(エチルアセトアセテート)などが挙げられる。
【0079】
これらの化合物は単独にあるいは複数の化合物の混合物あるいは重縮合物として用いることができる。
【0080】
電荷発生層15の形成工程における塗布方法としては、ブレードコーティング法、ワイヤーバーコーティング法、スプレーコーティング法、浸漬コーティング法、ビードコーティング法、エアーナイフコーティング法、カーテンコーティング法等の通常の方法を用いることができる。
【0081】
電荷輸送層16は、電荷輸送材料を含んで構成される。電荷輸送材料としては、公知のものならいかなるものでも使用可能であるが、具体的には、2,5−ビス(p−ジエチルアミノフェニル)−1,3,4−オキサジアゾールなどのオキサジアゾール誘導体、1,3,5−トリフェニル−ピラゾリン、1−[ピリジル−(2)]−3−(p−ジエチルアミノスチリル)−5−(p−ジエチルアミノスチリル)ピラゾリンなどのピラゾリン誘導体、トリフェニルアミン、トリ(p−メチル)フェニルアミン、N,N’−ビス(3,4−ジメチルフェニル)ビフェニル−4−アミン、ジベンジルアニリン、9,9−ジメチル−N,N’−ジ(p−トリル)フルオレノン−2−アミンなどの芳香族第3級アミノ化合物、N,N’−ジフェニル−N,N’−ビス(3−メチルフェニル)−[1,1−ビフェニル]−4,4’−ジアミンなどの芳香族第3級ジアミノ化合物、3−(4’−ジメチルアミノフェニル)−5,6−ジ−(4’−メトキシフェニル)−1,2,4−トリアジンなどの1,2,4−トリアジン誘導体、4−ジエチルアミノベンズアルデヒド−1,1−ジフェニルヒドラゾン、4−ジフェニルアミノベンズアルデヒド−1,1−ジフェニルヒドラゾン、[p−(ジエチルアミノ)フェニル](1−ナフチル)フェニルヒドラゾンなどのヒドラゾン誘導体、2−フェニル−4−スチリル−キナゾリンなどのキナゾリン誘導体、6−ヒドロキシ−2,3−ジ(p−メトキシフェニル)−ベンゾフランなどのベンゾフラン誘導体、p−(2,2−ジフェニルビニル)−N.N’−ジフェニルアニリンなどのα−スチルベン誘導体、エナミン誘導体、N−エチルカルバゾールなどのカルバゾール誘導体、ポリ−N−ビニルカルバゾールおよびその誘導体などの正孔輸送物質、クロラニル、ブロモアニル、アントラキノン等のキノン系化合物、テトラシアノキノジメタン系化合物、2,4,7−トリニトロフルオレノン、2,4,5,7−テトラニトロ−9−フルオレノン等のフルオレノン化合物、2−(4−ビフェニル)−5−(4−t−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール、2,5−ビス(4−ナフチル)−1,3,4−オキサジアゾール、2,5−ビス(4−ジエチルアミノフェニル)−1,3,4−オキサジアゾールなどのオキサジアゾール系化合物、キサントン系化合物、チオフェン化合物、3,3’,5,5’−テトラ−t−ブチルジフェノキノン等のジフェノキノン化合物などの電子輸送物質、あるいは以上に示した化合物からなる基を主鎖又は側鎖に有する重合体などが挙げられる。これらの電荷輸送材料は、1種を単独で又は2種以上を組み合せて使用できる。
【0082】
電荷輸送層16の結着樹脂としては、公知のものであればいかなるものでも使用可能であるが、電機絶縁性のフィルム形成可能な樹脂が好ましい。例えば、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、塩化ビニリデン−アクリロニトリル共重合体、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体、シリコーン樹脂、シリコーン−アルキッド樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、スチレン−アルキッド樹脂、ポリ−N−カルバゾール、ポリビニルブチラール、ポリビニルフォルマール、ポリスルホン、カゼイン、ゼラチン、ポリビニルアルコール、エチルセルロース、フェノール樹脂、ポリアミド、カルボキシ−メチルセルロース、塩化ビニリデン系ポリマーワックス、ポリウレタン等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらの結着樹脂は、1種を単独で又は2種以上を混合して用いることができるが、特にポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂が電荷輸送材との相溶性、溶剤への溶解性、強度の点で優れ好ましく用いられる。結着樹脂と電荷輸送物質との配合比(重量比)はいずれの場合も任意に設定することができるが、電気特性低下、膜強度低下に注意しなくてはならない。
【0083】
電荷輸送層の形成工程における塗布方法としては、ブレードコーティング法、ワイヤーバーコーティング法、スプレーコーティング法、浸漬コーティング法、ビードコーティング法、エアーナイフコーティング法、カーテンコーティング法等の通常の方法を用いることができる。塗布液に用いる溶剤としては、ジオキサン、テトラヒドロフラン、メチレンクロライド、クロロホルム、クロルベンゼン、トルエン等の通常の有機溶剤を単独あるいは2種以上混合して用いることができる。
【0084】
このようにして得られる電荷輸送層16の膜厚は、好ましくは5〜50μm、より好ましくは10〜40μmである。
【0085】
また、本発明の電子写真感光体には電子写真装置中で発生するオゾンや酸化性ガス、あるいは光 ・ 熱による感光体の劣化を防止する目的で、感光層中に酸化防止剤・光安定剤などの添加剤を添加することができる。
【0086】
例えば、酸化防止剤としては、ヒンダードフェノール、ヒンダードアミン、パラフェニレンジアミン、アリールアルカン、ハイドロキノン、スピロクロマン、スピロインダノン及びそれらの誘導体、有機硫黄化合物、有機燐化合物などが挙げられる。
【0087】
酸化防止剤のうちフェノール系酸化防止剤としては、2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール、スチレン化フェノール、n−オクタデシル−3−(3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)−プロピオネート、2,2’−メチレン−ビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2−t−ブチル−6−(3’−t−ブチル−5’−メチル−2’−ヒドロキシベンジル)−4−メチルフェニルアクリレート、4,4’−ブチリデン−ビス(3−メチル−6−t−ブチル-フェノール)、4,4’−チオビス−(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、1,3,5−トリス(4−t−ブチル−3−ヒドロキシ−2,6−ジメチルベンジル)イソシアヌレート、テトラキス−[メチレン−3−(3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン、3.9−ビス[2−[3−(3−t−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオニルオキシ]−1,1−ジメチルエチル]−2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカンなどが挙げられる。
【0088】
また、ヒンダードアミン系化合物としては、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)セバケート、1−[2−[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ]エチル]−4−[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ]−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、8−ベンジル−7,7,9,−テトラメチル−3−オクチル−1,3,8−トリアザスピロ[4,5]ウンデカン−2,4−ジオン、4−ベンゾイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、コハク酸ジメチル−1−(2−ヒドロキシエチル)−4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン重縮合物、ポリ[{6−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)イミノ−1,3,5−トリアジン−2,4−ジイミル}{(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)イミノ}ヘキサメチレン{(2,3,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)イミノ}]、2−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−2−n−ブチルマロン酸ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)、N,N’−ビス(3−アミノプロピル)エチレンジアミン−2,4−ビス[N−ブチル−N−(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)アミノ[−6−クロロ−1,3,5−トリアジン縮合物などが挙げられる。
【0089】
有機イオウ系酸化防止剤としてジラウリル−3,3’−チオジプロピオネート、ジミリスチル−3,3’−チオジプロピオネート、ジステアリル−3,3’−チオジプロピオネート、ペンタエリスリトール-テトラキス−(β−ラウリルチオプロピオネート)、ジトリデシル−3,3’−チオジプロピオネート、2−メルカプトベンズイミダゾールなどが挙げられる。
【0090】
有機燐系酸化防止剤としてトリスノニルフェニル フォスフィート、トリフェニルフォスフィート、トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)−フォスフィートなどが挙げられる。
【0091】
有機硫黄系および有機燐系酸化防止剤は2次酸化防止剤と言われフェノール系あるいはアミン系などの1次酸化防止剤と併用することにより相乗効果を得ることができる。
【0092】
光安定剤としては、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、ジチオカルバメート系、テトラメチルピペリジン系などの誘導体が挙げられる。
【0093】
ベンゾフェノン系光安定剤としては、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−オクトキシベンゾフェノン、2,2’−ジ-ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノンなどが挙げられる。
【0094】
ベンゾトリアゾール系系光安定剤としては、2−(2’−ヒドロキシ−5’−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−[2’−ヒドロキシ−3’−(3”,4”,5”,6”−テトラヒドロフタルイミドメチル)−5’−メチルフェニル]−ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’−t−ブチ−5’−メチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’−t−ブチル−5’−メチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’,5’−t−ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−5’−t−オクチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−t−アミルフェニル)ベンゾトリアゾールなどが挙げられる。その他の化合物として2,4−ジ−t−ブチルフェニル−3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシベンゾエート、ニッケル ジブチル-ジチオカルバメートなどがある。
【0095】
また感度の向上、残留電位の低減、繰り返し使用時の疲労低減等を目的として少なくとも1種の電子受容性物質を含有せしめることができる。本発明の感光体に使用可能な電子受容性物質としては、例えば無水琥珀酸、無水マレイン酸、ジブロム無水マレイン酸、無水フタル酸、テトラブロム無水フタル酸、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、o−ジニトロベンゼン、m−ジニトロベンゼン、クロラニル、ジニトロアントラキノン、トリニトロフルオレノン、ピクリン酸、o−ニトロ安息香酸、p−ニトロ安息香酸、フタル酸などをあげる事ができる。これらのうち、フルオレノン系、キノン系や、Cl、CN、NO2等の電子吸引性置換基を有するベンゼン誘導体が特によい。また、電荷輸送層16にはシリカやPTFEのような微粒子を含有させることもできる。また塗布液には塗膜の平滑性向上のためのレベリング剤としてシリコーンオイルを微量添加することもできる。
【0096】
本発明の電子写真感光体においては、図5に示したように、必要に応じて保護層17を設けることも出来る。この保護層は、積層構造からなる感光体では帯電時の電荷輸送層の化学的変化を防止したり、感光層の機械的強度をさらに改善する為に用いられる。この保護層は、硬化性樹脂、電荷輸送性化合物を含むシロキサン樹脂硬化膜、導電性材料を適当な結着樹脂中に含有させて形成された膜などから成る。硬化性樹脂としては公地の樹脂であれば何でも使用できるが、例えばフェノール樹脂、ポリウレタン樹脂、メラミン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、シロキサン樹脂等が挙げられる。電荷輸送性化合物を含むシロキサン樹脂硬化膜の場合、電荷輸送性化合物として公知の材料であればいかなるものでも使用可能であるが、例えば特開平10−95787号公報、特開平10−251277号公報、特開平11−32716号公報、特開平11−38656号公報、特開平11−236391号公報に示された化合物等が挙げられるがこれに限定されるものではない。
【0097】
保護層17が導電性材料を適当な結着樹脂中に含有させて形成された膜である場合、導電性材料としては、N,N’−ジメチルフェロセン等のメタロセン化合物、N,N’−ジフェニルN,N’−ビス(3−メチルフェニル)−[1,1’−ビフェニル]−4.4’−ジアミン等の芳香族アミン化合物、酸化モリブデン、酸化タングステン、酸化アンチモン、酸化錫、酸化チタン、酸化インジウム、酸化錫とアンチモンあるいは酸化アンチモンとの固溶体の担体またはこれらの混合物、あるいは単一粒子中にこれらの金属酸化物微粒子を混合したもの、あるいは被覆したものがあげられるが、これらに限定されるものではない。
【0098】
保護層17に用いる結着樹脂としては、ポリアミド樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリケトン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリビニルケトン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂等の公知の樹脂が用いられ、これらは必要に応じて架橋して使用することも出来る。
【0099】
保護層には酸化防止剤を含有させることができる。酸化防止剤の具体的な化合物例として、フェノール系酸化防止剤ではフェノール系酸化防止剤としては、2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール、スチレン化フェノール、n−オクタデシル−3−(3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)−プロピオネート、2,2’−メチレン−ビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2−t−ブチル−6−(3’−t−ブチル−5’−メチル−2’−ヒドロキシベンジル)−4−メチルフェニルアクリレート、4,4’−ブチリデン−ビス(3−メチル−6−t−ブチル-フェノール)、4,4’−チオビス−(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、1,3,5−トリス(4−t−ブチル−3−ヒドロキシ−2,6−ジメチルベンジル)イソシアヌレート、テトラキス−[メチレン−3−(3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン、3.9−ビス[2−[3−(3−t−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオニルオキシ]−1,1−ジメチルエチル]−2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカンなどが挙げられる。
【0100】
また、ヒンダードアミン系化合物としては、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)セバケート、1−[2−[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ]エチル]−4−[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ]−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、8−ベンジル−7,7,9,−テトラメチル−3−オクチル−1,3,8−トリアザスピロ[4,5]ウンデカン−2,4−ジオン、4−ベンゾイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、コハク酸ジメチル−1−(2−ヒドロキシエチル)−4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン重縮合物、ポリ[{6−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)イミノ−1,3,5−トリアジン−2,4−ジイミル}{(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)イミノ}ヘキサメチレン{(2,3,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)イミノ}]、2−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−2−n−ブチルマロン酸ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)、N,N’−ビス(3−アミノプロピル)エチレンジアミン−2,4−ビス[N−ブチル−N−(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)アミノ[−6−クロロ−1,3,5−トリアジン縮合物などが挙げられる。
【0101】
有機燐系酸化防止剤としてトリスノニルフェニルフォスフィート、トリフェニルフォスフィート、トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)フォスフィートなどの公知の酸化防止剤の他、シロキサン樹脂と結合可能な水酸基、アミノ基、アルコキシシリル基等の官能基を有する酸化防止剤などが挙げられる。さらに、保護層にはシリカやPTFEのような微粒子を含有させることもできる。
【0102】
保護層17の形成工程における塗布方法としては、ブレードコーティング法、ワイヤーバーコーティング法、スプレーコーティング法、浸漬コーティング法、ビードコーティング法、エアーナイフコーティング法、カーテンコーティング法等の通常の方法を用いることができる。塗布に用いる溶剤としては、ジオキサン、テトラヒドロフラン、メチレンクロライド、クロロホルム、クロルベンゼン、トルエン等の通常の有機溶剤を単独あるいは2種以上混合して用いることができるが、できるだけ下層を溶解しにくい溶剤を用いることが好ましい。
【0103】
このようにして得られる保護層17の膜厚は、好ましくは1〜20μm、より好ましくは1〜10μmである。
【0104】
本発明の電子写真感光体において、高解像度を得るための電荷発生層より上層の機能層の膜厚は50μm以下、好ましくは40μm以下が好ましく用いられる。機能層が薄膜の場合は本発明の粒子分散型下引層と高強度な保護層の組み合わせが特に有効に用いられる。
【0105】
なお、図5に示した電子写真感光体は、導電性基体12上に下引層14、電荷発生層15、電荷輸送層16、保護層17がこの順序を積層したものであるが、本発明の電子写真感光体の構成はこれに限定されるものではない。例えば、電荷輸送層16が十分な強度を有している場合には、保護層17を設けなくてもよい。また、電荷発生層15と電荷輸送層16との積層の順序は逆であってもよい。さらに、図5に示した電子写真感光体は電荷発生層15と電荷輸送層16とを別個に設けた機能分離型感光体であるが、電荷発生材料と電荷輸送材料との双方を含む感光層(単層型感光層)を設けてもよい。
【0106】
本発明の電子写真感光体は、近赤外光もしくは可視光に発光するレーザービームプリンター、デイジタル複写機、LEDプリンター、レーザーファクシミリなどの電子写真装置に好適に用いられる。レーザービームとしては高精細な画像を得るために350〜800nmの光を発振するレーザーが好ましい。さらに、レーザービームとしては高精細な画像を得るためにスポット径104μm2以下が好ましく、さらに好ましくは3×103μm2以下が好ましく用いられる。
【0107】
図6は、本発明の画像形成装置の好適な一実施形態の基本構成を概略的に示す断面図である。図6に示す画像形成装置200は、本発明の電子写真感光体207と、電子写真感光体207を接触帯電方式により帯電させる帯電装置208と、帯電装置208に接続された電源209と、帯電装置208により帯電される電子写真感光体207を露光して静電潜像を形成する露光装置210と、露光装置210により形成された静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像装置211と、現像装置211により形成されたトナー像を被転写体500に転写する転写装置212と、クリーニング装置213と、除電器214と、定着装置215とを備える。なお、この場合には、除電器214が設けられていないものもある。
【0108】
図6に示した帯電装置208は、感光体207の表面に接触型帯電部材(例えば、帯電ロール)を接触させて感光体に電圧を均一に印加し、感光体表面を所定の電位に帯電させるものである。
【0109】
接触型帯電部材としては、芯材の外周面に弾性層、抵抗層、保護層等を設けたローラ状のものが好適に用いられる。なお、接触型帯電部材の形状は、上記したローラ状の他、ブラシ状、ブレード状、ピン電極状等何れでもよく、画像形成装置の仕様や形態に合わせて任意に選択することができる。
【0110】
ローラ状の接触型帯電部材における芯材の材質としては、導電性を有するもの、例えば、鉄、銅、真鍮、ステンレス、アルミニウム、ニッケル等が用いられる。また、導電性粒子等を分散した樹脂成形品等を用いることができる。
【0111】
弾性層の材質としては、導電性あるいは半導電性を有するもの、例えば、ゴム材に導電性粒子あるいは半導電性粒子を分散したものが使用可能である。ゴム材としてはEPDM、ポリブタジエン、天然ゴム、ポリイソブチレン、SBR、CR、NBR、シリコーンゴム、ウレタンゴム、エピクロルヒドリンゴム、SBS、熱可塑性エラストマー、ノルボーネンゴム、フロロシリコーンゴム、エチレンオキシドゴム、クロロプレンゴム、イソプレンゴム、エポキシゴム等が用いられる。導電性粒子あるいは半導電性粒子としてはカーボンブラック、亜鉛、アルミニウム、銅、鉄、ニッケル、クロム、チタニウム等の金属、ZnO−Al2O3、SnO2−Sb2O3、In2O3−SnO2、ZnO−TiO2、MgO−Al2O3、FeO−TiO2、TiO2、SnO2、Sb2O3、In2O3、ZnO、MgO等の金属酸化物が用いることができる。これらの材料は1種を単独で又は2種以上を混合して用いることができる。
【0112】
抵抗層および保護層の材質としては結着樹脂に導電性粒子あるいは半導電性粒子を分散し、その抵抗を制御したものである。結着樹脂としてはアクリル樹脂、セルロース樹脂、ポリアミド樹脂、メトキシメチル化ナイロン、エトキシメチル化ナイロン、ポリウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリビニル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリチオフェン樹脂、PFA、FEP、PET等のポリオレフィン樹脂、スチレンブタジエン 樹脂等が用いられる。導電性粒子あるいは半導電性粒子としては弾性層と同様のカーボンブラック、金属、金属酸化物が用いられる。また必要に応じてヒンダードフェノール、ヒンダードアミン等の酸化防止剤、クレー、カオリン等の充填剤や、シリコーンオイル等の潤滑剤を添加することができる。これらの層を形成する手段としてはブレードコーティング法、マイヤーバーコーティング法、スプレーコーティング法、浸漬コーティング法、ビードコーティング法、エアーナイフコーティング法、カーテンコーティング法、溶融成形方、注入成形法等を用いることができる。
【0113】
これらの接触型帯電部材を用いて感光体を帯電させる際には、接触型帯電部材に電圧が印加されるが、かかる印加電圧は直流電圧、直流電圧に交流電圧を重畳したもののいずれでもよい。
【0114】
なお、図6における接触型帯電部材の代わりに、コロトロン、スコロトロン等の非接触方式のコロナ帯電装置を用いることも可能である。これらは画像形成装置の仕様や形態に合わせて任意に選択することができる。
【0115】
露光装置210としては、電子写真感光体表面に、半導体レーザー、LED(light emitting diode)、液晶シャッター等の光源を所望の像様に露光できる光学系装置等を用いることができる。
【0116】
現像装置211としては、一成分系、ニ成分系等の正規または反転現像剤を用いた従来より公知の現像装置等を用いることができる。
【0117】
現像装置211に使用されるトナーの形状は特に限定されないが、高画質化、エコロジーの観点から球形トナーが好ましい。球形トナーとは、高転写効率を達成するために、平均形状係数(ML2/A)100〜130、好ましくは100〜125の範囲で表される球形状を有するトナーである。この平均形状係数(ML2/A)が130より大きくなると転写効率が低下してしまい、プリントサンプルの画質の低下が目視で確認できてしまう。
【0118】
球形トナーは、少なくとも結着樹脂と着色剤を含有してなる。この球形トナーは、好ましくは2〜12μmの粒子、より好ましくは3〜9μmの粒子を用いることができる。
【0119】
結着樹脂としては、スチレン類、モノオレフィン類、ビニルエステル類、α―メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル類、ビニルエーテル類、ビニルケトン類等の単独重合体および共重合体を例示することができ、特に代表的な結着樹脂としては、ポリスチレン、スチレン−アクリル酸アルキル共重合体、スチレン−メタクリル酸アルキル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン等が挙げられる。さらに、ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミド、変性ロジン、パラフィンワックス等も挙げられる。
【0120】
着色剤としては、マグネタイト、フェライト等の磁性粉、カーボンブラック、アニリンブルー、カルコイルブルー、クロムイエロー、ウルトラマリンブルー、デュポンオイルレッド、キノリンイエロー、メチレンブルークロリド、フタロシアニンブルー、マラカイトグリーンオキサレート、ランプブラック、ローズベンガル、C.I.ピグメント・レッド48:1、C.I.ピグメント・レッド122、C.I.ピグメント・レッド57:1、C.I.ピグメント・イエロー97、C.I.ピグメント・イエロー17、C.I.ピグメント・ブルー15:1、C.I.ピグメント・ブルー15:3等を代表的なものとして挙げられる。
【0121】
球形トナーには、帯電制御剤、離型剤、他の無機微粒子等の公知の添加剤を内添加処理や外添加処理してもよい。
【0122】
離型剤としては低分子ポリエチレン、低分子ポリプロピレン、フィッシャートロプシュワックス、モンタンワックス、カルナバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス等を代表的なものとして挙げられる。
【0123】
帯電制御剤としては、公知のものを使用することができるが、アゾ系金属錯化合物、サリチル酸の金属錯化合物、極性基を含有するレジンタイプ等の帯電制御剤を用いることができる。
【0124】
他の無機微粒子としては、粉体流動性、帯電制御等の目的で、平均1次粒径が40nm以下の小径無機微粒子を用い、更に必要に応じて、付着力低減の為、それより大径の無機あるいは有機微粒子を併用してもよい。これらの他の無機微粒子は公知のものを使用できる。
【0125】
また、小径無機微粒子については表面処理することにより、分散性が高くなり、粉体流動性をあげる効果が大きくなるため有効である。
【0126】
球形トナーは、特に製造方法により限定されるものではなく、公知の方法により得ることができる。具体的には、例えば混練粉砕法、混練粉砕法にて得られた粒子を機械的衝撃力または熱エネルギーにて形状を変化させる方法、乳化重合凝集法、溶解懸濁法等が挙げられる。また上記方法で得られた球形トナーをコアにして、さらに凝集粒子を付着、加熱融合してコアシェル構造をもたせる製造方法を行ってもよい。外添剤を添加する場合、球形トナー及び外添剤をヘンシェルミキサーあるいはVブレンダー等で混合することによって製造することができる。また、球形トナーを湿式にて製造する場合は、湿式にて外添することも可能である。
【0127】
転写装置212としては、ローラー状の接触帯電部材の他、ベルト、フィルム、ゴムブレード等を用いた接触型転写帯電器、あるいはコロナ放電を利用したスコロトロン転写帯電器やコロトロン転写帯電器等、が挙げられる。
【0128】
クリーニング装置213は、転写工程後の電子写真感光体の表面に付着する残存トナーを除去するためのもので、これにより清浄面化された電子写真感光体は上記の画像形成プロセスに繰り返し供される。クリーニング装置としては、クリーニングブレードの他、ブラシクリーニング、ロールクリーニング等を用いることができるが、これらの中でもクリーニングブレードを用いることが好ましい。また、クリーニングブレードの材質としてはウレタンゴム、ネオプレンゴム、シリコーンゴム等が挙げられる。
【0129】
また、本発明の画像形成装置は、図6に示したように、イレース光照射装置214をさらに備えていてもよい。これにより、電子写真感光体が繰り返し使用される場合に、電子写真感光体の残留電位が次のサイクルに持ち込まれる現象が防止されるので、画像品質をより高めることができる。
【0130】
図7は本発明の画像形成装置の他の実施形態の基本構成を概略的に示す断面図である。図7に示す画像形成装置220は中間転写方式の画像形成装置であり、ハウジング400内において4つの電子写真感光体401a〜401d(例えば、電子写真感光体401aがイエロー、電子写真感光体401bがマゼンタ、電子写真感光体401cがシアン、電子写真感光体401dがブラックの色からなる画像をそれぞれ形成可能である)が中間転写ベルト409に沿って相互に並列に配置されている。
【0131】
ここで、画像形成装置220に搭載されている電子写真感光体401a〜401dは、それぞれ本発明の電子写真感光体である。
【0132】
電子写真感光体401a〜401dのそれぞれは所定の方向(紙面上は反時計回り)に回転可能であり、その回転方向に沿って帯電ロール402a〜402d、現像装置404a〜404d、1次転写ロール410a〜410d、クリーニングブレード415a〜415dが配置されている。現像装置404a〜404dのそれぞれにはトナーカートリッジ405a〜405dに収容されたブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの4色のトナーが供給可能であり、また、1次転写ロール410a〜410dはそれぞれ中間転写ベルト409を介して電子写真感光体401a〜401dに当接している。
【0133】
さらに、ハウジング400内の所定の位置にはレーザー光源(露光装置)403が配置されており、レーザー光源403から出射されたレーザー光を帯電後の電子写真感光体401a〜401dの表面に照射することが可能となっている。これにより、電子写真感光体401a〜401dの回転工程において帯電、露光、現像、1次転写、クリーニングの各工程が順次行われ、各色のトナー像が中間転写ベルト409上に重ねて転写される。
【0134】
中間転写ベルト409は駆動ロール406、バックアップロール408及びテンションロール407により所定の張力をもって支持されており、これらのロールの回転によりたわみを生じることなく回転可能となっている。また、2次転写ロール413は、中間転写ベルト409を介してバックアップロール408と当接するように配置されている。バックアップロール408と2次転写ロール413との間を通った中間転写ベルト409は、例えば駆動ロール406の近傍に配置されたクリーニングブレード416により清浄面化された後、次の画像形成プロセスに繰り返し供される。
【0135】
また、ハウジング400内の所定の位置にはトレイ(被転写体トレイ)411が設けられており、トレイ411内の紙などの被転写体500が移送ロール412により中間転写ベルト409と2次転写ロール413との間、さらには相互に当接する2個の定着ロール414の間に順次移送された後、ハウジング400の外部に排紙される。
【0136】
なお、上述の説明においては中間転写体として中間転写ベルト409を使用する場合について説明したが、中間転写体は、上記中間転写ベルト409のようにベルト状であってもよく、ドラム状であってもよい。ベルト状とする場合中間転写体の基材として用いる樹脂材料としては、従来公知の樹脂を用いることができる。例えば、ポリイミド樹脂、ポリカーボネート樹脂(PC)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリアルキレンテレフタレート(PAT)、エチレンテトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)/PC、ETFE/PAT、PC/PATのブレンド材料、ポリエステル、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアミド等の樹脂材料及びこれらを主原料としてなる樹脂材料が挙げられる。さらに、樹脂材料と弾性材料をブレンドして用いることができる。
【0137】
弾性材料としては、ポリウレタン、塩素化ポリイソプレン、NBR、クロロピレンゴム、EPDM、水素添加ポリブタジエン、ブチルゴム、シリコーンゴム等を1種類、又は2種類以上をブレンドしてなる材料を用いることができる。これらの基材に用いる樹脂材料及び弾性材料に、必要に応じて、電子伝導性を付与する導電剤やイオン伝導性を有する導電剤を1種類又は2種類以上を組み合わせて添加する。この中でも、機械強度に優れる点で、導電剤を分散させたポリイミド樹脂を用いることが好ましい。上記の導電剤としては、カーボンブラック、金属酸化物、ポリアニリン等の導電性ポリマーを用いることができる。
【0138】
中間転写体として中間転写ベルト409のようなベルトの形状の構成を採用する場合、一般にベルトの厚さは50〜500μmが好ましく、60〜150μmがより好ましいが、材料の硬度に応じて適宜選択することができる。
【0139】
例えば、導電剤を分散させたポリイミド樹脂からなるベルトは、特開昭63−311263号公報に記載されているように、ポリイミド前駆体であるポリアミド酸の溶液中に導電剤として5〜20重量%のカーボンブラックを分散させ、分散液を金属ドラム上に流延して乾燥した後、ドラムから剥離したフィルムを高温下に延伸してポリイミドフィルムを形成し、さらに適当な大きさに切り出してエンドレスベルトとすることにより製造することができる。
【0140】
上記フィルム成形は、一般には、導電剤を分散したポリアミド酸溶液の成膜用原液を円筒金型に注入して、例えば、100〜200℃に加熱しつつ500〜2000rpmの回転数で円筒金型を回転させながら、遠心成形法によりフィルム状に成膜し、次いで、得られたフィルムを半硬化した状態で脱型して鉄芯に被せ、300℃以上の高温でポリイミド化反応(ポリアミド酸の閉環反応)を進行させて本硬化させることにより行うことができる。また、成膜原液を金属シート上に均一な厚みに流延して、上記と同様に100〜200℃に加熱して溶媒の大半を除去し、その後300℃以上の高温に段階的に昇温してポリイミドフィルムを形成する方法もある。また、中間転写体は表面層を有していても良い。
【0141】
また、中間転写体としてドラム形状を有する構成を採用する場合、基材としては、アルミニウム、ステンレス鋼(SUS)、銅等で形成された円筒状基材を用いることが好ましい。この円筒状基材上に、必要に応じて弾性層を被覆し、該弾性層上に表面層を形成することができる。
【0142】
なお、本発明でいう被転写体とは、電子写真感光体状に形成されたトナー像を転写する媒体であれば特に制限はない。例えば、電子写真感光体から直接、紙等に転写する場合は紙等が被転写体であり、また、中間転写体を用いる場合には中間転写体が被転写体になる。
【0143】
更に、図8は、本発明の電子写真感光体を備えるプロセスカートリッジの好適な一実施形態の基本構成を概略的に示す断面図である。プロセスカートリッジ300は、電子写真感光体207とともに、帯電装置208、現像装置211、クリーニング装置(クリーニング手段)213、露光のための開口部218、及び、除電露光のための開口部217を取り付けレール216を用いて組み合わせ、そして一体化したものである。
【0144】
そして、このプロセスカートリッジ300は、転写装置212と、定着装置215と、図示しない他の構成部分とからなる画像形成装置本体に対して着脱自在としたものであり、画像形成装置本体とともに画像形成装置を構成するものである。
【0145】
上述の画像形成装置及びプロセスカートリッジにおいては、電気特性及びリーク防止性に優れる本発明の電子写真感光体を用いることによって、高水準の画像品質を得ることができる。
【0146】
【実施例】
以下、実施例及び比較例に基づき本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例により何ら限定されるものではない。
【0147】
[実施例1]
酸化亜鉛(平均粒子径:70nm、テイカ社製試作品)100重量部をトルエン500重量部と攪拌混合し、シランカップリング剤(KBM603、信越化学社製)1.5重量部を添加して2時間攪拌した。その後、減圧蒸留によりトルエンを留去し、150℃で2時間焼き付けを行った。得られた表面処理酸化亜鉛を蛍光X線により分析した結果、Zn元素強度に対するSi元素強度の比(Si/Zn)は1.5×10-4であった。
【0148】
このようにして表面処理を施した酸化亜鉛60重量部、硬化剤(ブロック化イソシアネート スミジュール3175、住友バイエルンウレタン社製)15重量部及びブチラール樹脂(BM−1、積水化学社製)15重量部をメチルエチルケトン85重量部に溶解した溶液38重量部に、メチルエチルケトン25重量部を混合して被処理液を得た。
【0149】
次に、水平型メディアミル分散機(KDL−PILOT型、ダイノーミル、シンマルエンタープライゼス社製)を用いて以下の手順で分散処理を行った。先ず、分散機としては図1に示す構成を有するものを用いた。分散機のシリンダー及び撹拌ミルはジルコニアを主成分としたセラミックスで構成されており、シリンダーの容量は1.4Lである。このシリンダーに1mmφのガラスビーズ(ハイビ−D20、株式会社オハラ製)をかさ充填率80%で投入し、撹拌ミルの周速を8m/分、被処理水の流量を1L/分として、循環方式により分散処理を行った(D/V=1.4/1)。被処理液の送液にはマグネットギヤポンプを用いた。
【0150】
上記分散処理において、所定時間経過後に被処理液の一部をサンプリングし、成膜時の透過率を測定した。すなわち、被処理液をガラスプレート上に膜厚20μmとなるように塗布し、150℃で2時間の硬化処理を行って塗膜を形成させた後、分光光度計(U−2000、日立社製)を用いて波長950nmの透過率を求めた。透過率(膜厚20nmに対する値)が70%を超えたときに、分散処理を終了した。本実施例並びに以下の実施例及び比較例においては、透過率を指標として分散効率の指標とし、その評価を表1に示した。表1中、「○」は分散効率が高いことを意味し、「×」は分散効率が低いことを意味する。
【0151】
このようにして得られた分散液に、触媒としてジオクチルスズジラウレート0.005重量部及びシリコーンオイル(SH29PA、東レダウコーニングシリコーン社製)0.01重量部を添加し、下引層用塗布液を調製した。この塗布液を浸漬塗布法にて直径30mm、長さ340mm、肉厚1mmのアルミニウム基体上に塗布し、160℃、100分の乾燥硬化を行い、膜厚20μmの下引層を形成させた。本工程においては、蛍光X線分析装置(3370E、理学電気製)を用いて塗布液に含まれる不純物量を分析し、塗布液への不純物の混入が十分に抑制されていることを確認した。また、塗布液の色を目視で観察し、色の変化の有無を確認した。
【0152】
次に、下引層上に感光層を形成した。まず、電荷発生物質としてのCuKα線を用いたX線回折スペクトルのブラッグ角度(2θ±0.2°)が少なくとも7.4゜,16.6゜,25.5゜,28.3゜の位置に回折ピークを有する塩化ガリウムフタロシアニン15重量部、結着樹脂としての塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂(VMCH、日本ユニカー社製)10重量部、及びn−ブチルアルコール300重量部からなる混合物を、1mmφのガラスビーズを用いてサンドミルにて4時間分散処理し、電荷発生層用塗布液を得た。得られた分散液を下引層上に浸漬塗布し、乾燥させて、膜厚0.2μmの電荷発生層を形成させた。
【0153】
さらに、N,N’−ジフェニル−N,N’−ビス(3−メチルフェニル−[1,1’]−ビフェニル−4,4’−ジアミン4重量部及びビスフェノールZポリカーボネート樹脂(粘度平均分子量:40,000)6重量部をクロルベンゼン80重量部に加えて溶解して電荷輸送層用塗布液を得た。この塗布液を電荷発生層上に塗布し、130℃、40分の乾燥を行うことにより膜厚25μmの電荷輸送層を形成させ、電子写真感光体を得た。
【0154】
[実施例2〜4]
実施例2〜4においては、下引層用塗布液調製工程において、シリンダーの容量、被処理液の流速、撹拌ミルの周速、及び分散処理時間(透過率が70%を超えるまでの時間)をそれぞれ表1に示す通りとしたこと以外は、実施例1と同様にして、電子写真感光体を作製した。表1には、蛍光X線による不純物の測定結果及び塗布液から下引層への色変化の観察結果を併せて示す。
【0155】
[比較例1]
下引層用塗布液調製工程において、縦型メディアミル分散機(サンドグラインダー分散機、五十嵐機械製造製、シリンダーの容量:10L)を用い、被処理液の流量及びミル周速を表1に示す通りとしたこと以外は、実施例1と同様にして、電子写真感光体を作製した。表1には、蛍光X線による不純物の測定結果及び塗布液から下引層への色変化の観察結果を併せて示す。なお、比較例1においては、分散処理を長時間行っても被処理液の透過率は70%を超えず、12.5時間で分散処理を終了した。
【0156】
[比較例2〜4]
実施例2〜4においては、下引層用塗布液調製工程において、シリンダーの容量、被処理液の流速、撹拌ミルの周速、及び分散処理時間(透過率が70%を超えるまでの時間)をそれぞれ表1に示す通りとしたこと以外は、実施例1と同様にして、電子写真感光体を作製した。表1には、蛍光X線による不純物の測定結果及び塗布液から下引層への色変化の観察結果を併せて示す。
【0157】
【表1】
【0158】
(帯電露光試験)
次に、実施例1〜4及び比較例1〜4の各電子写真感光体について帯電露光試験を行った。先ず、電子写真感光体を用いて下記工程(A)〜(C):
(A)グリッド印加電圧−700Vのスコロトロン帯電器で電子写真感光体を帯電させる帯電工程、
(B)(A)の1秒後に波長780nmの半導体レーザーを用いて10.0erg/cm2の光を照射して放電させる露光工程、
(C)(A)の3秒後に50.0erg/cm2の赤色LED光を照射して除電する除電工程、
を順次行った。このとき、レーザープリンター改造スキャナー(富士ゼロックス製XP−15を改造したもの)を用いて、(A)での電位VH及び(B)での電位VLを測定した。初期(1cycle時)及び100kcycle繰り返し後のVH及びVLから電位の変動量ΔVH及びΔVLを求め、各変動量に基づいて電子写真感光体の繰り返し安定性を評価した。結果を表2に示す。表2中、「○」は電位の変動量が小さいことを意味し、「×」は電位の変動量が大きいことを意味する。
【0159】
(電子写真装置の作製及びプリント試験)
また、実施例1〜4及び比較例1〜4の各同じ電子写真感光体を用いて、図7に示す構造を有する電子写真装置を作製した。なお、電子写真感光体以外の構成は、接触帯電装置、中間転写装置を有する富士ゼロックス社製フルカラープリンターDocu Print C620と同様にした。
【0160】
このようにして得られた電子写真装置を用いて連続1万枚のプリントテストを行い、カブリ及びゴーストの有無について評価した。結果を表2に示す。表2中、「○」はカブリ又はゴーストが認められなかったことを意味し、「×」はカブリ又はゴーストが認められたことを意味する。
【0161】
【表2】
【0162】
表1、2に示したように、実施例1〜4の下引層形成工程においては、十分に高い分散効率をもって金属酸化物微粒子の分散性を高めることができた。また、このようにして分散処理された被処理液を用いて作製された電子写真感光体においては電気特性及びリーク防止性が高水準で両立されており、電子写真装置での1万枚プリント試験ではカブリやゴーストを発生することなく良好な画像品質を得ることができた。
【0163】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明の分散処理方法によれば、金属酸化物微粒子を含有する被処理液を分散処理するに際し、金属酸化物微粒子の変質を抑制しながら当該微粒子を効率よく且つ確実に分散させることができる。また、本発明の電子写真感光体の製造方法によれば、本発明の分散処理方法を利用することで、電子写真感光体の電気特性とリーク防止性とを高水準で両立することができる。さらに、かかる製造方法により得られる本発明の電子写真感光体、並びに本発明の電子写真装置及びプロセスカートリッジによれば、カブリ、ゴースト等の画像欠陥の発生を抑制しながら、長期にわたって良好な画像品質を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる水平型メディアミル分散機の一例を示す説明図である。
【図2】(a)及び(b)はそれぞれ従来望ましいとされた分散処理方法におけるシリンダー内のメディア分布の一例を示すグラフである。
【図3】(a)及び(b)はそれぞれ本発明の分散処理方法におけるシリンダー内のメディア分布の一例を示すグラフである。
【図4】(a)及び(b)はそれぞれ撹拌ミルの回転速度を遅くした場合のシリンダー内のメディア分布の一例を示すグラフである。
【図5】本発明の電子写真感光体の好適な一実施形態を示す模式断面図である。
【図6】本発明の電子写真装置の好適な一実施形態を示す概略構成図である。
【図7】本発明の電子写真装置の他の実施形態を示す概略構成図である。
【図8】本発明のプロセスカートリッジの好適な一実施形態を示す概略構成図である。
【符号の説明】
1…水平型メディアミル分散機(分散機本体)、2…メディア、3…シリンダー、4…回転軸(シャフト)、5…撹拌ミル、6…駆動装置、7…容器(被処理液タンク)、8…送液ポンプ、100…被処理液、10…電子写真感光体、12…導電性基体、13…感光層、14…下引き層、15…電荷発生層、16…電荷輸送層、17…保護層、200、220…電子写真装置、207…電子写真感光体、208…帯電装置、209…電源、210…露光装置、211…現像装置、212…転写装置、213…クリーニング装置、214…除電器、215…定着装置、216…取り付けレール、217…除電露光のための開口部、218…露光のための開口部、300…プロセスカートリッジ、400…ハウジング、402a〜402d…帯電ロール、403…レーザー光源(露光装置)、404a〜404d・・・現像装置、405a〜405d…トナーカートリッジ、406…駆動ロール、407…テンションロール、408…バックアップロール、409…中間転写ベルト、410a〜410d…1次転写ロール、411…トレイ(被転写体トレイ)、412…移送ロール、413…2次転写ロール、414…定着ロール、415a〜415d…クリーニングブレード、416…クリーニングブレード、500…被転写体。
Claims (6)
- 導電性基体上に下引層及び感光層をこの順で設ける電子写真感光体の製造方法において、
金属酸化物微粒子を含有する被処理液を分散処理して下引層用塗布液を得る下引層用塗布液調製工程と、
前記下引層用塗布液を前記基体上に塗布し、前記金属酸化物微粒子を含有する下引層を形成させる下引層形成工程と、
を有し、
前記下引層用塗布液調製工程において、メディアが収容されたシリンダーと、該シリンダー内に設けられ略水平方向の回転軸を中心として回転可能な撹拌ミルと、を備える水平型メディアミル分散機を用い、前記シリンダーの容量と前記シリンダー内の前記被処理液の流量とが下記式(1)で表される条件:
D/V≦2.5 (1)
[式(1)中、Dはシリンダーの容量(L)を表し、Vはシリンダー内の被処理
液の流量(L/分)を表す。]
を満たすように、前記撹拌ミルを回転させながら、前記回転軸に沿って前記シリンダー内に金属酸化物微粒子を含有する被処理液を流通させる電子写真感光体の製造方法。 - 前記水平型メディアミル分散機として、前記シリンダー及び前記撹拌ミルを備える分散機本体と、前記シリンダーに供給する前記分散液を収容する容器と、分散処理後に前記シリンダーから流出する前記被処理液を前記容器に戻す流路と、を備える分散機を用い、循環方式により前記被処理液を分散処理する、請求項1に記載の電子写真感光体の製造方法。
- 前記金属酸化物微粒子がシランカップリング剤で表面処理されたものである、請求項1又は2に記載の電子写真感光体の製造方法。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載の製造方法により得られる電子写真感光体。
- 請求項4に記載の電子写真感光体と、
前記電子写真感光体を帯電させる帯電装置と、
帯電した前記電子写真感光体を露光して静電潜像を形成させる露光装置と、
前記静電潜像を現像してトナー像を形成させる現像装置と、
前記トナー像を前記電子写真感光体から被転写媒体に転写する転写装置と、
を備える電子写真装置。 - 請求項4に記載の電子写真感光体と、
前記電子写真感光体を帯電させる帯電装置、帯電した前記電子写真感光体を露光して静電潜像を形成させる露光装置、前記静電潜像を現像してトナー像を形成させる現像装置、前記トナー像を前記電子写真感光体から被転写媒体に転写する転写装置、及び転写後の前記電子写真感光体から付着物を除去するクリーニング装置から選ばれる少なくとも1種と、
を備えるプロセスカートリッジ。
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