JP4825691B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像形成装置及び画像形成方法並びにプロセスカートリッジに関する。 The present invention relates to an image forming apparatus, an image forming method, and a process cartridge.
近年、電子写真方式を用いた情報処理システム機の発展は目覚ましいものがある。特に情報をデジタル信号に変換して光によって情報記録を行う光プリンターは、そのプリント品質、信頼性において向上が著しい。このデジタル記録技術はプリンターのみならず通常の複写機にも応用され、所謂デジタル複写機が開発されている。また、従来からあるアナログ複写にこのデジタル記録技術を搭載した複写機は、種々様々な情報処理機能が付加されるため今後その需要が益々高まっていくと予想される。さらに、パーソナルコンピュータの普及及び性能の向上にともない、画像及びドキュメントのカラー出力を行うためのデジタルカラープリンターの進歩も急激に進んでいる。 In recent years, there has been a remarkable development of information processing system machines using electrophotography. In particular, an optical printer that converts information into a digital signal and records information by light is markedly improved in print quality and reliability. This digital recording technique is applied not only to printers but also to ordinary copying machines, and so-called digital copying machines have been developed. In addition, since a variety of information processing functions are added to a conventional copying machine equipped with this digital recording technology for analog copying, the demand is expected to increase further in the future. Furthermore, with the spread of personal computers and the improvement in performance, the progress of digital color printers for performing color output of images and documents is rapidly progressing.
現在これらの方式に用いられる電子写真感光体は、一般的には、導電性支持体上に直接または中間層を介して電荷発生層を形成し、その上に電荷輸送層を設けた所謂、機能分離型積層感光体が主流である。更には、機械的もしくは化学的耐久性向上のため必用に応じて感光体最表面に表面保護層を形成する。この機能分離型積層感光体において、表面が帯電された感光体が露光されたとき、光は電荷輸送層を透過し、電荷発生層中の電荷発生材料に吸収される。電荷発生材料はこの光を吸収して電荷担体を発生する。発生した電荷担体は電荷輸送層に注入され帯電によって生じている電界に沿って電荷輸送層を移動して感光体の表面電荷を中和する。その結果感光体の表面に静電潜像が形成される。よって、機能分離型積層感光体には主として近赤外部から可視部に吸収を持つ電荷発生材料と、電荷発生材料の吸収光の透過を妨げない、すなわち可視部(黄色光域)から紫外部に吸収を持つ電荷輸送材料との組み合わせが多く用いられている。 The electrophotographic photoreceptors currently used in these systems generally have a so-called function in which a charge generation layer is formed directly or via an intermediate layer on a conductive support and a charge transport layer is provided thereon. Separable laminated photoconductors are the mainstream. Furthermore, a surface protective layer is formed on the outermost surface of the photoreceptor as necessary for improving mechanical or chemical durability. In this function-separated laminated photoconductor, when a photoconductor whose surface is charged is exposed, light passes through the charge transport layer and is absorbed by the charge generation material in the charge generation layer. The charge generating material absorbs this light and generates charge carriers. The generated charge carriers are injected into the charge transport layer and move along the electric field generated by charging to neutralize the surface charge of the photoreceptor. As a result, an electrostatic latent image is formed on the surface of the photoreceptor. Therefore, the function-separated type multilayer photosensitive member mainly has a charge generation material having absorption from the near infrared part to the visible part, and does not prevent transmission of absorbed light of the charge generation material, that is, from the visible part (yellow light region) to the ultraviolet part. Many combinations with charge transport materials having absorption are used.
このようなデジタル記録方式に対応させる光源としては、例えば、小型で安価な信頼性の高い半導体レーザー(LD)や発光ダイオード(LED)が多く使われている。現在最もよく使用されているLDの発振波長域は780〜800nm付近の近赤外光領域にある。また、代表的なLEDの発光波長は740nmにある。 As a light source adapted to such a digital recording method, for example, a small and inexpensive semiconductor laser (LD) or light emitting diode (LED) with high reliability is often used. The oscillation wavelength region of the LD that is most often used at present is in the near infrared light region near 780 to 800 nm. The emission wavelength of a typical LED is 740 nm.
一方、最近ではこのDVD等のデジタル記録方式に対応させる書込光源として450nmよりも短波長(375〜450nm)に発振波長を有する紫色から青色の短波長LD、LEDが開発、上場されるに及んでいる。例えば、発振波長が従来からの近赤外域LDに比べ約半分近くとなる短波長LDを書き込み光源として用いた場合、式(a)
d∝(π/4)(λf/D) ・・・・・・・・・・・(a)
(式中、dは感光体上のスポット径、λはレーザー光の波長、fはfθレンズの焦点距離、Dはレンズ径である。)で示されるように、感光体上におけるレーザービームのスポット径を理論上かなり小さくすることが可能である。したがってこれらは潜像の書き込み密度すなわち解像度を上げることに非常に有利なものである。
On the other hand, recently, a purple to blue short wavelength LD and LED having an oscillation wavelength shorter than 450 nm (375 to 450 nm) as a writing light source corresponding to the digital recording system such as DVD have been developed and listed. It is. For example, when a short wavelength LD whose oscillation wavelength is nearly half that of a conventional near infrared region LD is used as a writing light source, the formula (a)
d∝ (π / 4) (λf / D) (a)
(Where d is the spot diameter on the photoconductor, λ is the wavelength of the laser beam, f is the focal length of the fθ lens, and D is the lens diameter), and the spot of the laser beam on the photoconductor It is possible to theoretically reduce the diameter considerably. Therefore, they are very advantageous for increasing the writing density or resolution of the latent image.
このように、450nmよりも短波長の光源を書き込み光として用いることで、輪郭の鮮明さを維持した状態で、1200dpi相当のドット径約30μm又は2400dpi相当のドット径約15μm程度のビームスポット系を感光体上に照射することが可能になる。 In this way, by using a light source having a wavelength shorter than 450 nm as writing light, a beam spot system having a dot diameter of about 30 μm equivalent to 1200 dpi or a dot diameter of about 15 μm equivalent to 2400 dpi is maintained in a state where the sharpness of the outline is maintained. Irradiation on the photoconductor becomes possible.
上記プリンターや複写機はカラー化を含め、更なる装置の高画質化及び高耐久化が要求されている。デジタル機における高画質化は2つの課題があり、1つは如何に静電潜像を微小ドットで均一に形成するかであり、もう1つは各種異常画像を如何に低減するかである。前者に関しては、前述のように書き込み光源を短波長化することでかなり解決することが出来たが、後者に対しては未だ解決できていない。 The printers and copiers are required to have higher image quality and higher durability, including colorization. There are two problems in improving the image quality in a digital machine. One is how to uniformly form an electrostatic latent image with minute dots, and the other is how to reduce various abnormal images. As for the former, as mentioned above, the writing light source can be considerably solved by shortening the wavelength, but the latter has not been solved yet.
また、高耐久化に関しては、感光体の寿命を延ばすことが最も有効な方法である。 In terms of increasing durability, extending the life of the photoreceptor is the most effective method.
これらを解決するためのアプローチは色々あると考えられるが、両者に共通して言えることは、これら画像形成装置に使用される感光体の静電疲労による劣化を如何に小さくするかということであると言える。具体的には、繰り返し使用時の露光部電位の上昇を如何に抑えるかということである。 There are various approaches to solve these problems, but what can be said in common with both is how to reduce the deterioration due to electrostatic fatigue of the photoreceptor used in these image forming apparatuses. It can be said. Specifically, it is how to suppress an increase in the potential of the exposed portion during repeated use.
露光部電位の上昇に関する対応方法としては、ここまでの開発においては感光体の設計(処方、構成など)を工夫することにより行われてきた。しかしながら、感光体の静電疲労は感光体処方、あるいはプロセス条件によって大きく異なるものであり、感光体の開発側から考えると、プロセス条件ごとに対応を迫られる。このような状況の下で、短波長光源に適した感光体処方という観点から、感光体の静電疲労に関する検討はほとんどなされていなかった。 As a countermeasure for increasing the potential of the exposed area, the development so far has been performed by devising the design (prescription, configuration, etc.) of the photoreceptor. However, the electrostatic fatigue of the photoreceptor varies greatly depending on the photoreceptor formulation or process conditions, and when considered from the development side of the photoreceptor, it is necessary to cope with each process condition. Under such circumstances, from the viewpoint of a photoreceptor prescription suitable for a short wavelength light source, little study has been made on electrostatic fatigue of the photoreceptor.
一方、特許文献1には、導電性支持体上に、短波長吸収層、感光層、表面保護層からなる感光体が開示されている。この短波長吸収層とは、N型様の有機顔料を含有し、400〜450nmの書き込み光を吸収する層である。これにより、モアレの発生を防止するものである。この方法に依れば、確かに支持体もしくは短波長吸収層からの反射が起こらなくなり、モアレを防止することは出来る。 On the other hand, Patent Document 1 discloses a photoreceptor comprising a short wavelength absorption layer, a photosensitive layer, and a surface protective layer on a conductive support. The short wavelength absorption layer is a layer that contains an N-type organic pigment and absorbs writing light of 400 to 450 nm. This prevents the occurrence of moire. According to this method, the reflection from the support or the short wavelength absorption layer does not occur, and moire can be prevented.
しかしながら、有機顔料を用いている点が唯一の欠点である。短波長書き込み光源は、エネルギーが大きく、材料によっては第2吸収帯のレベルのエネルギーを有する。有機材料の光キャリア発生機構は、図1のようなスキームで表される。ここまでに知られている有機材料の光キャリア発生機構は、そのほとんどが図1に示すような2段階(光励起→中間体の生成→フリーキャリアの生成)からなる反応に基づく。この際、電荷発生物質は光吸収し、より高い励起状態に励起されるものの、中間体の生成はある一定のエネルギーレベルから起こる。この一定のエネルギーレベルが、最低励起一重項状態(S1)である。基底状態(S0)と最低励起一重項状態(S1)の間よりも小さなエネルギー(長い波長の光)を照射された場合には、光キャリアはほとんど生成しない。 However, the only drawback is the use of organic pigments. The short wavelength writing light source has large energy, and has energy of the second absorption band depending on the material. The photocarrier generation mechanism of the organic material is represented by a scheme as shown in FIG. The photocarrier generation mechanisms of organic materials known so far are mostly based on a reaction consisting of two steps (photoexcitation → intermediate generation → free carrier generation) as shown in FIG. At this time, the charge generation material absorbs light and is excited to a higher excited state, but the formation of the intermediate occurs from a certain energy level. This constant energy level is the lowest excited singlet state (S 1 ). When an energy (light having a long wavelength) smaller than that between the ground state (S 0 ) and the lowest excited singlet state (S 1 ) is irradiated, optical carriers are hardly generated.
一方、基底状態(S0)と最低励起一重項状態(S1)の間よりも大きなエネルギー(短い波長の光)を照射された場合には、S1よりも高いエネルギー準位(S*)に励起され、速やかにS1状態まで緩和され、S1より中間体が形成される。この際、S*とS1のエネルギー差に相当するエネルギーは、熱的に緩和される(図では、余剰エネルギーと示している)。 On the other hand, when irradiated with energy (short wavelength light) larger than between the ground state (S 0 ) and the lowest excited singlet state (S 1 ), the energy level (S * ) higher than S 1. And is immediately relaxed to the S 1 state, and an intermediate is formed from S 1 . At this time, the energy corresponding to the energy difference between S * and S 1 is thermally relaxed (shown as surplus energy in the figure).
この余剰エネルギーが非常に大きい場合には、熱的緩和だけでは間に合わず電荷発生層の励起状態から直接別の反応が起こる場合がある。例えば、材料の酸化、分解などがそれに当たる。特に、短波長吸収層に有機顔料を使用する場合には、書き込み光の反射がほとんど存在しないように、電荷発生層よりも高濃度で有機顔料が使用されるため、その影響は大きいものである。このようなことから、特許文献1に記載された技術では、モアレ防止は達成できても、露光部電位上昇の抑制は、継続的に達成することは出来ない。 When this surplus energy is very large, another reaction may occur directly from the excited state of the charge generation layer, just by thermal relaxation alone. For example, the oxidation or decomposition of the material corresponds to this. In particular, when an organic pigment is used for the short wavelength absorption layer, the organic pigment is used at a higher concentration than the charge generation layer so that there is almost no reflection of writing light, so that the influence is great. . For this reason, even with the technique described in Patent Document 1, even if the moire prevention can be achieved, the suppression of the exposure portion potential rise cannot be continuously achieved.
よって、高耐久で高精細な画像を形成するため、感光体の繰り返し使用における露光部電位上昇を抑制し、高耐久で高精細な画像形成が可能な画像形成装置及び画像形成方法を得ることが望まれている。
本発明の一つの目的は、高い耐久性を有すると共に高精細な画像を形成することができる画像形成装置、画像形成方法及びプロセスカートリッジを提供することである。 One object of the present invention is to provide an image forming apparatus, an image forming method, and a process cartridge that have high durability and can form a high-definition image.
本発明の第一の態様は、静電潜像担持体と、該静電潜像担持体を帯電する手段と、光照射により静電潜像を形成する書き込み手段と、該静電潜像をトナーを用いて現像して可視像を形成する現像手段と、該可視像を記録媒体に転写する転写手段と、記録媒体に転写された転写像を定着させる定着手段と静電潜像担持体の残留電荷を光除電する除電手段とを少なくとも有する画像形成装置であって、前記静電潜像担持体が、支持体と、該支持体上に少なくとも中間層、電荷発生層と電荷輸送層とからなる感光層を有し、該中間層に少なくとも金属酸化物を含有し、かつ該電荷発生層中に有機電荷発生物質を含有すると共に、前記書き込み手段が450nmよりも短波長でかつ中間層に含有される金属酸化物が書き込み光を吸収し、キャリア発生することが可能である波長の光を照射する書き込み手段であることを特徴とする画像形成装置である。 According to a first aspect of the present invention, there is provided an electrostatic latent image carrier, means for charging the electrostatic latent image carrier, writing means for forming an electrostatic latent image by light irradiation, and the electrostatic latent image. Developing means for developing a visible image by developing with toner, transfer means for transferring the visible image to a recording medium, fixing means for fixing the transferred image transferred to the recording medium, and electrostatic latent image carrying An image forming apparatus having at least a static elimination unit for static neutralizing residual charges of a body, wherein the electrostatic latent image carrier is a support, and at least an intermediate layer, a charge generation layer, and a charge transport layer on the support The intermediate layer contains at least a metal oxide, and the charge generation layer contains an organic charge generation material, and the writing means has a wavelength shorter than 450 nm and the intermediate layer The metal oxide contained in the film absorbs writing light and generates carriers. An image forming apparatus which is a writing means for irradiating light of wavelength is possible Rukoto.
本発明の第一の態様である画像形成装置において、好ましくは、前記金属酸化物は、表面処理されてない金属酸化物である。 In the image forming apparatus according to the first aspect of the present invention, preferably, the metal oxide is a metal oxide that has not been surface-treated.
本発明の第一の態様である画像形成装置において、好ましくは、電荷発生層の書き込み光に対する透過率が10%以上25%以下である。 In the image forming apparatus according to the first aspect of the present invention, the transmittance of the charge generation layer with respect to the writing light is preferably 10% or more and 25% or less.
本発明の第一の態様である画像形成装置において、好ましくは、前記有機電荷発生物質が下記(I)式で表されるアゾ顔料である。 In the image forming apparatus according to the first aspect of the present invention, preferably, the organic charge generating material is an azo pigment represented by the following formula (I).
本発明の第一の態様である画像形成装置において、好ましくは、Cp1及びCp2は、互いに異なる置換基である。 In the image forming apparatus according to the first aspect of the present invention, preferably, Cp 1 and Cp 2 are different substituents.
本発明の第一の態様である画像形成装置において、好ましくは、前記有機電荷発生物質がCuKαの特性X線(波長1.542Å)に対するブラッグ角2θの回折ピーク(±0.2゜)として少なくとも27.2゜に最大回折ピークを有し、更に9.4゜、9.6゜、24.0゜に主要なピークを有し、最も低角側の回折ピークとして7.3゜にピークを有し、該7.3°のピークと9.4゜のピークの間にピークを有さず、更に26.3°にピークを有さないチタニルフタロシアニン結晶である。 In the image forming apparatus according to the first aspect of the present invention, preferably, the organic charge generating material is at least as a diffraction peak (± 0.2 °) with a Bragg angle 2θ with respect to a characteristic X-ray (wavelength 1.542 mm) of CuKα. It has a maximum diffraction peak at 27.2 °, and further has main peaks at 9.4 °, 9.6 °, and 24.0 °, and the peak at 7.3 ° as the lowest diffraction peak It is a titanyl phthalocyanine crystal having no peak between the peak at 7.3 ° and the peak at 9.4 °, and further having no peak at 26.3 °.
本発明の第一の態様である画像形成装置において、好ましくは、電荷輸送層の書き込み光に対する透過率が30%以上である。 In the image forming apparatus according to the first aspect of the present invention, the transmittance of the charge transport layer with respect to the writing light is preferably 30% or more.
本発明の第一の態様である画像形成装置において、好ましくは、前記感光層上に保護層を有する。 The image forming apparatus according to the first aspect of the present invention preferably has a protective layer on the photosensitive layer.
本発明の第一の態様である画像形成装置において、好ましくは、前記保護層が書き込み光を30%以上透過する。 In the image forming apparatus according to the first aspect of the present invention, preferably, the protective layer transmits writing light by 30% or more.
本発明の第一の態様である画像形成装置において、好ましくは、保護層が、比抵抗1010Ω・cm以上の無機顔料及び金属酸化物から選択される少なくともいずれかを含む。 In the image forming apparatus according to the first aspect of the present invention, the protective layer preferably contains at least one selected from inorganic pigments and metal oxides having a specific resistance of 10 10 Ω · cm or more.
本発明の第一の態様である画像形成装置において、好ましくは、前記保護層が、少なくとも電荷輸送性構造を有しない3官能以上のラジカル重合性モノマーと1官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物とを硬化することにより形成される。 In the image forming apparatus according to the first aspect of the present invention, preferably, the protective layer has at least a trifunctional or higher functional radical polymerizable monomer having no charge transporting structure and a radical polymerization having a monofunctional charge transporting structure. It is formed by curing a functional compound.
本発明の第一の態様である画像形成装置において、好ましくは、前記保護層に用いられる1官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物が、下記一般式(1)又は(2)の少なくとも一種以上である。 In the image forming apparatus according to the first aspect of the present invention, preferably, the radical polymerizable compound having a monofunctional charge transporting structure used in the protective layer is at least one of the following general formula (1) or (2): One or more.
本発明の第一の態様である画像形成装置において、好ましくは、前記保護層に用いられる1官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物が、下記一般式(3)の少なくとも一種以上である。
In the image forming apparatus according to the first aspect of the present invention, preferably, the radical polymerizable compound having a monofunctional charge transporting structure used in the protective layer is at least one of the following general formula (3). .
本発明の第一の態様である画像形成装置において、好ましくは、前記保護層の硬化手段が加熱又は光エネルギー照射手段である。
In the image forming apparatus according to the first aspect of the present invention, preferably, the protective layer curing means is heating or light energy irradiation means.
本発明の第一の態様である画像形成装置において、好ましくは、前記中間層が電荷ブロッキング層とモアレ防止層から構成され、金属酸化物がモアレ防止層に含有される。 In the image forming apparatus according to the first aspect of the present invention, preferably, the intermediate layer includes a charge blocking layer and a moire preventing layer, and a metal oxide is contained in the moire preventing layer.
本発明の第一の態様である画像形成装置において、好ましくは、前記電荷ブロッキング層は、絶縁体材料からなり、前記電荷ブロッキング層の厚さは、0.1μm以上2.0μm未満である。 In the image forming apparatus according to the first aspect of the present invention, preferably, the charge blocking layer is made of an insulating material, and the thickness of the charge blocking layer is 0.1 μm or more and less than 2.0 μm.
本発明の第一の態様である画像形成装置において、好ましくは、前記絶縁体材料は、N−メトキシメチル化ナイロンを含む。 In the image forming apparatus according to the first aspect of the present invention, preferably, the insulator material includes N-methoxymethylated nylon.
本発明の第一の態様である画像形成装置において、好ましくは、前記モアレ防止層は、バインダー樹脂をさらに含み、該バインダー樹脂の容積に対する前記金属酸化物の容積の比は、1以上3以下である。 In the image forming apparatus according to the first aspect of the present invention, preferably, the moire prevention layer further includes a binder resin, and a ratio of the volume of the metal oxide to the volume of the binder resin is 1 or more and 3 or less. is there.
本発明の第一の態様である画像形成装置において、好ましくは、前記除電手段に用いられる光源波長が、450nmよりも短波長でかつ中間層に含有される金属酸化物が書き込み光を吸収し、キャリア発生することが可能である波長の光源である。 In the image forming apparatus according to the first aspect of the present invention, preferably, the light source wavelength used in the charge eliminating unit is shorter than 450 nm and the metal oxide contained in the intermediate layer absorbs the writing light, It is a light source having a wavelength capable of generating carriers.
本発明の第一の態様である画像形成装置は、好ましくは、複数の前記感光体、複数の前記帯電手段、及び複数の前記書き込み手段を含む。 The image forming apparatus according to the first aspect of the present invention preferably includes a plurality of the photoconductors, a plurality of the charging units, and a plurality of the writing units.
本発明の第一の態様である画像形成装置において、好ましくは、少なくとも前記感光体、前記帯電手段、及び前記書き込み手段は、一体として着脱自在に取り付けられる。 In the image forming apparatus according to the first aspect of the present invention, preferably, at least the photosensitive member, the charging unit, and the writing unit are detachably attached as a unit.
本発明の第二の態様は、静電潜像担持体上に帯電を行う帯電工程と光照射により静電潜像を形成する書き込み工程と、該静電潜像をトナーを用いて現像して可視像を形成する現像工程と、該可視像を記録媒体に転写する転写工程と、記録媒体に転写された転写像を定着させる定着工程と静電潜像担持体の残留電荷を光除電する除電工程とを少なくとも有する画像形成方法であって、前記静電潜像担持体が、支持体と、該支持体上に少なくとも中間層、電荷発生層と電荷輸送層とからなる感光層を有し、該中間層に少なくとも金属酸化物を含有し、かつ該電荷発生層中に有機電荷発生物質を含有すると共に、前記書き込み工程が450nmよりも短波長でかつ中間層に含有される金属酸化物が書き込み光を吸収し、キャリア発生することが可能である波長の光を照射する書き込み工程であることを特徴とする画像形成方法である。 The second aspect of the present invention comprises a charging step for charging on an electrostatic latent image carrier, a writing step for forming an electrostatic latent image by light irradiation, and developing the electrostatic latent image with toner. A developing process for forming a visible image, a transferring process for transferring the visible image to a recording medium, a fixing process for fixing the transferred image transferred to the recording medium, and a residual charge on the electrostatic latent image carrier are subjected to photostatic discharge. The electrostatic latent image carrier has a support and a photosensitive layer comprising at least an intermediate layer, a charge generation layer and a charge transport layer on the support. The intermediate layer contains at least a metal oxide, and the charge generation layer contains an organic charge generation material, and the writing step has a wavelength shorter than 450 nm and is contained in the intermediate layer. Can absorb writing light and generate carriers The image forming method which is a write step of irradiating the light of a certain wavelength.
本発明の第二の態様である画像形成方法において、好ましくは、前記除電工程に用いられる光源波長が、450nmよりも短波長でかつ中間層に含有される金属酸化物が書き込み光を吸収し、キャリア発生することが可能である波長の光源である。 In the image forming method according to the second aspect of the present invention, preferably, the light source wavelength used in the static elimination step is shorter than 450 nm and the metal oxide contained in the intermediate layer absorbs the writing light, It is a light source having a wavelength capable of generating carriers.
本発明の第二の態様である画像形成方法は、好ましくは、複数の前記帯電工程及び複数の前記書き込み工程を含む。 The image forming method according to the second aspect of the present invention preferably includes a plurality of the charging steps and a plurality of the writing steps.
本発明の第三の態様は、少なくとも、感光層、該感光層を支持する支持体、及び該感光層と該支持体との間に設けられた中間層を含む感光体、該感光体を帯電させる帯電手段、並びに、帯電した該感光体に光を照射して該感光体に静電潜像を形成する書き込み手段を一体に含み、且つ、画像形成装置の本体に着脱自在に取り付けられるプロセスカートリッジであって、該中間層は、金属酸化物を含み、該書き込み手段は、450nmよりも短波長でかつ中間層に含有される金属酸化物が書き込み光を吸収し、キャリア発生することが可能である波長の光を感光体に照射する手段であることを特徴とするプロセスカートリッジである。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a photosensitive member comprising at least a photosensitive layer, a support for supporting the photosensitive layer, and an intermediate layer provided between the photosensitive layer and the support, and charging the photosensitive member. And a process cartridge that integrally includes a charging means for irradiating and a writing means for irradiating the charged photosensitive member with light to form an electrostatic latent image on the photosensitive member, and detachably attached to the main body of the image forming apparatus The intermediate layer contains a metal oxide, and the writing means is capable of generating carriers with a wavelength shorter than 450 nm and the metal oxide contained in the intermediate layer absorbing the writing light. A process cartridge is a means for irradiating a photosensitive member with light of a certain wavelength.
本発明の第一の態様によれば、高い耐久性を有すると共に高精細な画像を形成することができる画像形成装置を提供することができる。 According to the first aspect of the present invention, it is possible to provide an image forming apparatus that has high durability and can form a high-definition image.
本発明の第二の態様によれば、高い耐久性を有すると共に高精細な画像を形成することができる画像形成方法を提供することができる。 According to the second aspect of the present invention, it is possible to provide an image forming method capable of forming a high-definition image while having high durability.
本発明の第三の態様によれば、高い耐久性を有すると共に高精細な画像を形成することができるプロセスカートリッジを提供することができる。 According to the third aspect of the present invention, it is possible to provide a process cartridge that has high durability and can form a high-definition image.
次に、本発明の実施の形態を図面と共に説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
本発明の実施の形態は、画像形成装置に用いられる静電潜像担持体(以下、「電子写真感光体」、「感光体」、「光導電性絶縁体」と称することがある)が、少なくとも電荷発生層と電荷輸送層とからなる感光層を有し、該電荷発生層中に有機電荷発生物質を含有する画像形成装置及び画像形成方法並びにプロセスカートリッジに関する。 In an embodiment of the present invention, an electrostatic latent image carrier (hereinafter, also referred to as “electrophotographic photosensitive member”, “photosensitive member”, or “photoconductive insulator”) used in an image forming apparatus is used. The present invention relates to an image forming apparatus, an image forming method, and a process cartridge having a photosensitive layer composed of at least a charge generation layer and a charge transport layer and containing an organic charge generation material in the charge generation layer.
本発明者らは、画像形成装置での繰り返し使用における感光体の静電疲労、特にレーザー光のような強い露光時における露光部電位の上昇に関して、検討を行った。 The inventors of the present invention have studied the electrostatic fatigue of the photoreceptor during repeated use in an image forming apparatus, particularly the increase in the potential of the exposed area during intense exposure such as laser light.
感光体の繰り返し使用における疲労現象に関して、ここまでの検討では一般的には感光体の残留電位が議論されてきた。この測定では、帯電した感光体にそれほど強くない光(高々、数μW/cm2程度)を数十秒程度照射し、これ以上表面電位が低下しない電位を残留電位と称して評価が行われてきた。この方法は、蛍光灯等のアナログ光源を用いて画像形成を行うような装置においては有効な評価方法であった。このような方法により、感光体の繰り返し使用後における残留電位の解析を行うと、電荷輸送層のバルクに生成したトラップにより、残留電位が発生するという結果が得られる。このため、この残留電位上昇を抑制するためには、電荷輸送層の処方設計(改良)を行う必要があるとの結論を得る。 Regarding the fatigue phenomenon in the repeated use of the photoconductor, the residual potential of the photoconductor has generally been discussed in the examination so far. In this measurement, evaluation has been performed by irradiating a charged photoconductor with not so strong light (at most, about several μW / cm 2 ) for about several tens of seconds, and calling a potential at which the surface potential does not decrease any more as a residual potential. It was. This method is an effective evaluation method in an apparatus that forms an image using an analog light source such as a fluorescent lamp. When the residual potential after the repeated use of the photoreceptor is analyzed by such a method, a result that the residual potential is generated by the trap generated in the bulk of the charge transport layer is obtained. For this reason, in order to suppress this increase in the residual potential, it is concluded that it is necessary to design (improve) the charge transport layer.
しかしながら、本発明の実施の形態で対象とするデジタル光源を用いた画像形成装置では、上記測定とは単位時間・単位面積当たりの露光量が圧倒的に異なる(LD書き込みの場合、最低でも数百倍以上)ものであり、感光体の光減衰特性はアナログ光源の場合とは大きく異なる。特に、450nmよりも短波長の光源を用い、ビーム径を絞り、高密度で書き込みを行う場合には、この影響は顕著である。 However, in the image forming apparatus using the digital light source targeted in the embodiment of the present invention, the exposure amount per unit time and unit area is overwhelmingly different from the above measurement (at least several hundreds in the case of LD writing). And the light attenuation characteristics of the photoconductor are significantly different from those of an analog light source. In particular, this effect is significant when a light source having a wavelength shorter than 450 nm is used, the beam diameter is reduced, and writing is performed at a high density.
このような状況下で、導電性支持体上に中間層、電荷発生層、電荷輸送層の順に積層した感光体を繰り返し使用すると、露光部電位が上昇してくる。この現象に関して解析を行った結果、非常に短時間の書き込みに対する感光体の応答(正負キャリアの移動)が鍵を握ることが分かった。近年の電子写真感光体においては、画像形成装置の小型化・高速化に伴い、電荷輸送層に含有される電荷輸送物質の開発が大きく進み、書き込み−現像時間が0.1秒以下のような高速プロセスにも十分対応が出来るようになってきている。従って、電荷発生層で発生した光キャリアのうち、電荷輸送層を横切るキャリア(ほとんどの場合が正孔である)は、移動律速にならず、繰り返し使用における露光部電位上昇の原因とはなりにくい。 Under such circumstances, the exposed portion potential rises when a photoreceptor in which an intermediate layer, a charge generation layer, and a charge transport layer are laminated in this order on a conductive support is used repeatedly. As a result of analyzing this phenomenon, it was found that the response of the photosensitive member (movement of positive and negative carriers) to writing for a very short time is the key. In recent electrophotographic photoreceptors, development of a charge transport material contained in the charge transport layer has greatly progressed along with the downsizing and speeding up of the image forming apparatus, and the writing-development time is 0.1 seconds or less. It has become possible to cope with high-speed processes. Therefore, among the photocarriers generated in the charge generation layer, carriers crossing the charge transport layer (in most cases, holes) are not controlled by movement, and are unlikely to cause an increase in potential of the exposed portion in repeated use. .
一方、電荷輸送層に注入されるキャリアと逆の極性のキャリア(ほとんどの場合が電子である)が、電荷発生層から中間層に注入され、導電性支持体まで運ばれる。近年の画像形成装置で使用される感光体の中間層には複数の機能が付与されている。例えば、(i)電荷発生層で生成した光キャリアの支持体への輸送、(ii)導電性支持体の欠陥(傷、汚れ、凹凸等)の隠蔽、(iii)モアレ防止(コヒーレント光書き込みによる干渉縞発生の抑制)、(iv)支持体からの電荷注入防止(感光体帯電極性と逆極性の電荷注入防止)、(v)感光層と支持体の接着性の改良等、様々な機能が挙げられる。 On the other hand, carriers having the opposite polarity to the carriers injected into the charge transport layer (in most cases, electrons) are injected from the charge generation layer into the intermediate layer and carried to the conductive support. A plurality of functions are given to an intermediate layer of a photoreceptor used in a recent image forming apparatus. For example, (i) transport of the photocarrier generated in the charge generation layer to the support, (ii) concealment of defects (scratches, dirt, unevenness, etc.) of the conductive support, (iii) prevention of moire (by coherent light writing) Various functions such as suppression of interference fringes), (iv) prevention of charge injection from the support (prevention of charge injection opposite to the charge polarity of the photoreceptor), and (v) improvement of adhesion between the photosensitive layer and the support. Can be mentioned.
このうち、一般的には(i)の機能と(iv)の機能の両立が非常に難しい。電荷発生層に有機電荷発生物質を用いる所謂、OPCにおいては、表面に負帯電を施して動作させる。このため、中間層は電荷発生層で発生したキャリアのうち、電子を輸送する必要がある。同時に、導電性支持体からの正孔の注入を防止しなければならない。ここで中間層には、一般的にN型と呼ばれる電子のみを輸送する整流性を有する材料が用いられるが、実際の材料としては完全なN型の特性を示すものはほとんど存在せず、両者のバランスを考慮して、どちらかの機能を優先して設計がなされる場合が多い。 Of these, it is generally very difficult to achieve both the function (i) and the function (iv). In so-called OPC using an organic charge generation material for the charge generation layer, the surface is operated with a negative charge. For this reason, the intermediate layer needs to transport electrons among the carriers generated in the charge generation layer. At the same time, the injection of holes from the conductive support must be prevented. Here, a material having a rectifying property that transports only electrons, which is generally called N-type, is used for the intermediate layer. However, as an actual material, there is almost no material showing complete N-type characteristics. In many cases, the design is made with priority given to either of the functions.
近年使用されるネガ・ポジ現像においては、モノクロ原稿の書き込み率が10%以下程度であるものがほとんどであり、出力される画像面積のほとんどが地肌部に相当する。従って、上記(i)と(iv)の機能付与がトレード・オフの関係を有するような場合には、(iv)の機能、即ち正孔注入防止をメインに設計がなされる。これは、モノクロ原稿においては、地肌部の面積がほとんどとなり、正孔注入を防止できないと、地肌汚れ(地汚れ)と呼ばれる画像欠陥が発生してしまうためである。また、中間調の出力や全面ベタ出力を必要とする原稿がほとんど無く、仮に(i)の電子輸送機能が若干悪くなったとしても、画像濃度低下が目立たないからである。 In the negative / positive development used in recent years, most of the writing ratio of the monochrome original is about 10% or less, and most of the output image area corresponds to the background portion. Therefore, when the above functions (i) and (iv) have a trade-off relationship, the function (iv), that is, hole injection prevention, is mainly designed. This is because, in a monochrome manuscript, the area of the background is almost the same, and if a hole injection cannot be prevented, an image defect called background contamination (background contamination) occurs. In addition, there are few originals that require halftone output or full-color output, and even if the electron transport function of (i) is slightly deteriorated, the decrease in image density is not noticeable.
一方、本発明の実施の形態で対象とする高画質な画像形成装置は、その特長を活かしてフルカラー画像形成装置で真価を発揮する。よって、フルカラー画像形成に適した設計を行う必要がある。フルカラー画像は、モノクロ画像と異なり、原稿の書き込み率が比較的大きく、場合によっては全面書き込み(100%)の場合すら存在する。また、中間調の書き込みが非常に多くなり、地肌汚れよりもカラーバランス・色再現性といった項目の方が優先される。とは言え、画像形成装置はモノクロ画像を同時に出力できるように設計されるから、地肌汚れを無視して良いという訳にはいかない。 On the other hand, the high-quality image forming apparatus targeted in the embodiment of the present invention takes full advantage of its features and exhibits its true value. Therefore, it is necessary to design suitable for full-color image formation. Unlike a monochrome image, a full-color image has a relatively high writing rate of an original, and in some cases, even full-surface writing (100%) exists. In addition, halftone writing becomes very large, and items such as color balance and color reproducibility are given priority over background stains. However, since the image forming apparatus is designed to output monochrome images at the same time, it is not possible to ignore the background dirt.
この点に鑑み、本発明者らは電荷発生層で生成された電子の挙動について考察した。感光体の構成上、中間層は支持体からの正孔注入防止機能が付与されているが、この際、電荷発生層からの電子注入性も悪くなっていることが推定された。中間層の電子輸送性もそれほど高いとは言えないが、電荷発生層からの注入性の悪さが高密度書き込み時の露光部電位上昇を生み出しているものと考えた。 In view of this point, the present inventors considered the behavior of electrons generated in the charge generation layer. Due to the structure of the photoreceptor, the intermediate layer is given a hole injection preventing function from the support, but it was estimated that the electron injection from the charge generation layer was also deteriorated. Although it cannot be said that the electron transport property of the intermediate layer is so high, it was considered that the poor injection property from the charge generation layer caused an increase in the potential of the exposed portion during high-density writing.
一般的に書き込み光は電荷発生層で100%吸収されるということは無く、10〜数10%は電荷発生層を透過する(このため、モアレ画像は発生する)。本発明者らは、この透過光を利用して中間層で光キャリア生成を行わせることを考えた。これにより、電荷発生層から注入される電子数の不足を補おうと考えた訳である。 Generally, writing light is not 100% absorbed by the charge generation layer, and 10 to several tens of percent is transmitted through the charge generation layer (thus, a moire image is generated). The present inventors considered using this transmitted light to generate optical carriers in the intermediate layer. As a result, the idea was to make up for the shortage of electrons injected from the charge generation layer.
すなわち、本発明の実施の形態では、導電性支持体と感光層(電荷発生層)の間に配置される中間層に、書き込み光を吸収する金属酸化物を含有させ、中間層で光キャリア発生させることで、高密度書き込みにおける露光部電位上昇を抑制するものである。 That is, in the embodiment of the present invention, the intermediate layer disposed between the conductive support and the photosensitive layer (charge generation layer) contains a metal oxide that absorbs writing light, and the intermediate layer generates photocarriers. By doing so, an increase in the potential of the exposed portion in high-density writing is suppressed.
図2には、無機材料の光キャリア発生機構の模式図を示す。一般的には、無機材料の場合にはバンドモデルが適用されるため、図2に示したような価電子帯と伝導帯からなるモデルが提出される。光励起により、バンドギャップに相当するエネルギーを得た電子は、価電子帯で自由に動けることが出来、フリーキャリアとして存在する。この際、伝導帯の領域では、直接フリーキャリアになるのが特徴である。従って、図1のようにエネルギーギャップよりも大きなエネルギーを得た場合、キャリア発生効率(イオン解離効率)が向上するが、余剰エネルギーは生じない。この点が、有機系感光体の光キャリア発生機構と大きく異なる点である。すなわち、本発明は、特開2002−268255号公報に記載の技術とは全く思想の異なる技術であり、書き込みに対する安定性も全く異なるものである。この様にして、本発明を完成するに至った。 In FIG. 2, the schematic diagram of the optical carrier generation | occurrence | production mechanism of an inorganic material is shown. In general, in the case of inorganic materials, a band model is applied, so a model composed of a valence band and a conduction band as shown in FIG. 2 is submitted. Electrons that have obtained energy corresponding to the band gap by photoexcitation can move freely in the valence band and exist as free carriers. At this time, it is a characteristic that it becomes a free carrier directly in the region of the conduction band. Accordingly, when energy larger than the energy gap is obtained as shown in FIG. 1, carrier generation efficiency (ion dissociation efficiency) is improved, but no surplus energy is generated. This point is greatly different from the photocarrier generation mechanism of the organic photoreceptor. That is, the present invention is a technique having a completely different idea from the technique described in Japanese Patent Laid-Open No. 2002-268255, and the stability to writing is also completely different. In this way, the present invention has been completed.
本発明は、本発明者の前記知見に基づくものであり、本発明の実施の形態としては、以下の(1)〜(22)等が挙げられる。 This invention is based on the said knowledge of this inventor, and following (1)-(22) etc. are mentioned as embodiment of this invention.
(1)静電潜像担持体と、該静電潜像担持体を帯電する手段と、光照射により静電潜像を形成する書き込み手段と、該静電潜像をトナーを用いて現像して可視像を形成する現像手段と、該可視像を記録媒体に転写する転写手段と、記録媒体に転写された転写像を定着させる定着手段と静電潜像担持体の残留電荷を光除電する除電手段とを少なくとも有する画像形成装置であって、前記静電潜像担持体が、支持体と、該支持体上に少なくとも中間層、電荷発生層と電荷輸送層とからなる感光層を有し、該中間層に少なくとも金属酸化物を含有し、かつ該電荷発生層中に有機電荷発生物質を含有すると共に、前記書き込み手段が450nmよりも短波長でかつ中間層に含有される金属酸化物が書き込み光を吸収し、キャリア発生することが可能である波長の光を照射する書き込み手段であることを特徴とする画像形成装置。 (1) An electrostatic latent image carrier, means for charging the electrostatic latent image carrier, writing means for forming an electrostatic latent image by light irradiation, and developing the electrostatic latent image with toner Development means for forming a visible image, transfer means for transferring the visible image to a recording medium, fixing means for fixing the transferred image transferred to the recording medium, and residual charge of the electrostatic latent image carrier. An image forming apparatus having at least a charge eliminating unit for discharging, wherein the electrostatic latent image carrier has a support and a photosensitive layer comprising at least an intermediate layer, a charge generation layer and a charge transport layer on the support. And the intermediate layer contains at least a metal oxide, and the charge generation layer contains an organic charge generation material, and the writing means has a wavelength shorter than 450 nm and the metal oxidation contained in the intermediate layer. Objects can absorb writing light and generate carriers Image forming apparatus which is a writing means for irradiating light of that wavelength.
(2)前記金属酸化物は、表面処理されていない金属酸化物であることを特徴とする前記第(1)項に記載の画像形成装置。 (2) The image forming apparatus according to (1), wherein the metal oxide is a metal oxide that has not been surface-treated.
(3)前記電荷発生層の書き込み光に対する透過率が10%以上25%以下であることを特徴とする前記第(1)項又は第(2)項に記載の画像形成装置。 (3) The image forming apparatus according to item (1) or (2), wherein the charge generation layer has a transmittance for writing light of 10% to 25%.
(4)前記有機電荷発生物質が下記(I)式で表されるアゾ顔料であることを特徴とする前記第(1)項乃至第(3)項のいずれかに記載の画像形成装置。 (4) The image forming apparatus according to any one of (1) to (3), wherein the organic charge generating substance is an azo pigment represented by the following formula (I):
(5)Cp1及びCp2は、互いに異なる置換基であることを特徴とする前記第(4)項に記載の画像形成装置。 (5) The image forming apparatus according to (4), wherein Cp 1 and Cp 2 are different from each other.
(6)前記有機電荷発生物質がCuKαの特性X線(波長1.542Å)に対するブラッグ角2θの回折ピーク(±0.2゜)として少なくとも27.2゜に最大回折ピークを有し、更に9.4゜、9.6゜、24.0゜に主要なピークを有し、最も低角側の回折ピークとして7.3゜にピークを有し、該7.3°のピークと9.4゜のピークの間にピークを有さず、更に26.3°にピークを有さないチタニルフタロシアニン結晶であることを特徴とする前記第(1)項乃至第(3)項のいずれかに記載の画像形成装置。 (6) The organic charge generation material has a maximum diffraction peak at 27.2 ° as a diffraction peak (± 0.2 °) with a Bragg angle 2θ with respect to CuKα characteristic X-rays (wavelength 1.542 mm), and further 9 It has major peaks at .4 °, 9.6 °, and 24.0 °, and has a peak at 7.3 ° as the lowest diffraction peak, and the peak at 7.3 ° and 9.4 °. Any one of the above items (1) to (3), wherein the crystal is a titanyl phthalocyanine crystal having no peak between the peaks of ° and no peak at 26.3 °. Image forming apparatus.
(7)前記電荷輸送層の書き込み光に対する透過率が30%以上であることを特徴とする前記第(1)項乃至第(6)項のいずれかに記載の画像形成装置。 (7) The image forming apparatus according to any one of (1) to (6), wherein the charge transport layer has a transmittance for writing light of 30% or more.
(8)前記感光層上に保護層を有する前記第(1)項乃至第(7)項のいずれかに記載の画像形成装置。 (8) The image forming apparatus according to any one of (1) to (7), wherein a protective layer is provided on the photosensitive layer.
(9)前記保護層が書き込み光を30%以上透過することを特徴とする前記第(8)項に記載の画像形成装置。 (9) The image forming apparatus according to item (8), wherein the protective layer transmits writing light by 30% or more.
(10)保護層が、比抵抗1010Ω・cm以上の無機顔料及び金属酸化物から選択される少なくともいずれかを含む前記第(8)項又は第(9)項に記載の画像形成装置。 (10) The image forming apparatus according to (8) or (9), wherein the protective layer includes at least one selected from inorganic pigments and metal oxides having a specific resistance of 10 10 Ω · cm or more.
(11)前記保護層が、少なくとも電荷輸送性構造を有しない3官能以上のラジカル重合性モノマーと1官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物とを硬化することにより形成されることを特徴とする前記第(8)項又は第(9)項に記載の画像形成装置。 (11) The protective layer is formed by curing at least a trifunctional or higher radical polymerizable monomer having no charge transport structure and a radical polymerizable compound having a monofunctional charge transport structure. The image forming apparatus according to (8) or (9).
(12)前記保護層に用いられる1官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物が、下記一般式(1)又は(2)の少なくとも一種以上であることを特徴とする前記第(11)項に記載の画像形成装置。 (12) The above-mentioned (11), wherein the radical polymerizable compound having a monofunctional charge transporting structure used in the protective layer is at least one of the following general formula (1) or (2): The image forming apparatus described in the item.
(13)前記保護層に用いられる1官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物が、下記一般式(3)の少なくとも一種以上であることを特徴とする前記第(11)項又は第(12)項に記載の画像形成装置。
(13) The above-mentioned item (11) or ((1), wherein the radical polymerizable compound having a monofunctional charge transporting structure used in the protective layer is at least one of the following general formula (3). The image forming apparatus according to item 12).
(14)前記保護層の硬化手段が加熱又は光エネルギー照射手段であることを特徴とする前記第(11)項乃至第(13)項のいずれかに記載の画像形成装置。
(14) The image forming apparatus according to any one of (11) to (13), wherein the protective layer curing means is heating or light energy irradiation means.
(15)前記中間層が電荷ブロッキング層とモアレ防止層から構成され、金属酸化物がモアレ防止層に含有されることを特徴とする前記第(1)項乃至第(14)項のいずれかに記載の画像形成装置。 (15) Any one of (1) to (14) above, wherein the intermediate layer includes a charge blocking layer and a moire preventing layer, and the metal oxide is contained in the moire preventing layer. The image forming apparatus described.
(16)前記電荷ブロッキング層が絶縁性材料からなり、前記電荷ブロッキング層の厚さは、0.1μm以上2.0μm未満であることを特徴とする前記第(15)項に記載の画像形成装置。 (16) The image forming apparatus according to (15), wherein the charge blocking layer is made of an insulating material, and the thickness of the charge blocking layer is not less than 0.1 μm and less than 2.0 μm. .
(17)前記絶縁性材料が、N−メトキシメチル化ナイロンを含むことを特徴とする前記第(16)項に記載の画像形成装置。 (17) The image forming apparatus according to (16), wherein the insulating material includes N-methoxymethylated nylon.
(18)前記モアレ防止層は、バインダー樹脂をさらに含み、該バインダー樹脂の容積に対する前記金属酸化物の容積の比は、1以上3以下であることを特徴とする前記第(15)項乃至第(17)項のいずれかに記載の画像形成装置。 (18) The moiré prevention layer further includes a binder resin, and the ratio of the volume of the metal oxide to the volume of the binder resin is 1 or more and 3 or less, wherein (17) The image forming apparatus according to any one of items.
(19)前記除電手段に用いられる光源波長が、450nmよりも短波長でかつ中間層に含有される金属酸化物が書き込み光を吸収し、キャリア発生することが可能である波長の光源であることを特徴とする前記第(1)項乃至第(18)項のいずれかに記載の画像形成装置。 (19) The light source wavelength used for the static elimination means is a light source having a wavelength shorter than 450 nm and capable of absorbing the write light and generating carriers by the metal oxide contained in the intermediate layer. The image forming apparatus according to any one of (1) to (18), wherein:
(20)複数の前記感光体、複数の前記帯電手段、及び複数の前記書き込み手段を含むことを特徴とする前記第(1)項乃至第(19)項のいずれかに記載の画像形成装置。 (20) The image forming apparatus according to any one of (1) to (19), including a plurality of the photosensitive members, a plurality of charging units, and a plurality of writing units.
(21)少なくとも前記感光体、前記帯電手段、及び前記書き込み手段は、一体として着脱自在に取り付けられることを特徴とする前記第(1)項乃至第(20)項のいずれかに記載の画像形成装置。 (21) The image forming apparatus according to any one of (1) to (20), wherein at least the photosensitive member, the charging unit, and the writing unit are detachably attached as a unit. apparatus.
(22)静電潜像担持体上に帯電を行う帯電工程と光照射により静電潜像を形成する書き込み工程と、該静電潜像をトナーを用いて現像して可視像を形成する現像工程と、該可視像を記録媒体に転写する転写工程と、記録媒体に転写された転写像を定着させる定着工程と静電潜像担持体の残留電荷を光除電する除電工程とを少なくとも有する画像形成方法であって、前記静電潜像担持体が、支持体と、該支持体上に少なくとも中間層、電荷発生層と電荷輸送層とからなる感光層を有し、該中間層に少なくとも金属酸化物を含有し、かつ該電荷発生層中に有機電荷発生物質を含有すると共に、前記書き込み工程が450nmよりも短波長でかつ中間層に含有される金属酸化物が書き込み光を吸収し、キャリア発生することが可能である波長の光を照射する書き込み工程であることを特徴とする画像形成方法。 (22) A charging step for charging the electrostatic latent image carrier, a writing step for forming an electrostatic latent image by light irradiation, and developing the electrostatic latent image with toner to form a visible image. At least a development step, a transfer step for transferring the visible image to a recording medium, a fixing step for fixing the transferred image transferred to the recording medium, and a static elimination step for photo-staticizing residual charges on the electrostatic latent image carrier. The latent electrostatic image bearing member has a support and a photosensitive layer comprising at least an intermediate layer, a charge generation layer and a charge transport layer on the support, and the intermediate layer includes the photosensitive layer. The metal oxide contains at least a metal oxide and an organic charge generation material in the charge generation layer, and the writing process has a wavelength shorter than 450 nm and the metal oxide contained in the intermediate layer absorbs the writing light. Light of a wavelength that is capable of generating carriers Image forming method which is a write step of irradiating.
(23)前記除電工程に用いられる光源波長が、450nmよりも短波長でかつ中間層に含有される金属酸化物が除電光を吸収し、キャリア発生することが可能である波長の光源であることを特徴とする前記第(22)項に記載の画像形成方法。 (23) The light source wavelength used in the static elimination step is a light source having a wavelength shorter than 450 nm, and the metal oxide contained in the intermediate layer can absorb static elimination light and generate carriers. The image forming method according to item (22), wherein:
(24)複数の前記帯電工程及び複数の前記書き込み工程を含むことを特徴とする前記第(22)項又は第(23)項に記載の画像形成方法。 (24) The image forming method according to (22) or (23), which includes a plurality of charging steps and a plurality of writing steps.
(25)少なくとも、感光層、該感光層を支持する支持体、及び該感光層と該支持体との間に設けられた中間層を含む感光体、該感光体を帯電させる帯電手段、並びに、帯電した該感光体に光を照射して該感光体に静電潜像を形成する書き込み手段を一体に含み、且つ、画像形成装置の本体に着脱自在に取り付けられるプロセスカートリッジであって、該中間層は、金属酸化物を含み、該書き込み手段は、450nmよりも短波長でかつ中間層に含有される金属酸化物が書き込み光を吸収し、キャリア発生することが可能である波長の光を感光体に照射する手段であることを特徴とするプロセスカートリッジ。 (25) At least a photosensitive layer, a support that supports the photosensitive layer, and a photoreceptor including an intermediate layer provided between the photosensitive layer and the support, a charging unit that charges the photoreceptor, and A process cartridge that integrally includes writing means for irradiating the charged photosensitive member with light to form an electrostatic latent image on the photosensitive member, and is detachably attached to the main body of the image forming apparatus, The layer includes a metal oxide, and the writing means is sensitive to light having a wavelength shorter than 450 nm and a wavelength that allows the metal oxide contained in the intermediate layer to absorb the writing light and generate carriers. A process cartridge which is means for irradiating a body.
尚、本発明の実施の形態における書き込み光として、金属酸化物が書き込み光を吸収し、キャリア発生することが可能である波長とは、金属酸化物の禁止帯の幅(伝導帯と価電子帯のエネルギーギャップ、バンドギャップとも言う)に相当するエネルギーよりも大きなエネルギーを有する波長(短い波長)と定義される。例えば、酸化チタン(ルチル型)であれば、エネルギーギャップは3.0eVであり、これを波長換算すると約410nmになる。これが、酸化チタン(ルチル型)が吸収可能である最も長波長側の波長と言うことになり、410nmよりも短波長の光は酸化チタンが吸収可能であり、キャリア発生することが可能であると言うことになる。 Note that as the writing light in the embodiment of the present invention, the wavelength at which the metal oxide can absorb the writing light and generate carriers is the width of the band gap of the metal oxide (conduction band and valence band). Defined as a wavelength (short wavelength) having an energy larger than the energy corresponding to the energy gap or band gap. For example, in the case of titanium oxide (rutile type), the energy gap is 3.0 eV, which is about 410 nm in terms of wavelength. This is the wavelength on the longest wavelength side where titanium oxide (rutile type) can be absorbed, and light having a wavelength shorter than 410 nm can be absorbed by titanium oxide, and carriers can be generated. To say.
金属酸化物が書き込み光を吸収し、キャリア発生することが可能である波長は、前述の通り、エネルギーギャップよりも大きなエネルギーを有する波長と定義されるが、このエネルギーギャップの測定方法について記載する。一般的には、3つの方法が考えられる。 As described above, the wavelength at which the metal oxide can absorb writing light and generate carriers is defined as a wavelength having energy larger than the energy gap. A method for measuring this energy gap will be described. In general, three methods are conceivable.
1つは、中間層の分光反射スペクトルを測定し、長波長側の吸収端を求める方法である。これは市販の分光吸収スペクトル装置があれば容易に測定できる。本発明の実施例においては、この測定を用いている。中間層吸収可能な波長は、この方法で求められる吸収端よりも短波長側の光として求められる。 One is a method of measuring the spectral reflection spectrum of the intermediate layer and obtaining the absorption edge on the long wavelength side. This can be easily measured with a commercially available spectral absorption spectrum apparatus. This measurement is used in the embodiments of the present invention. The wavelength that can be absorbed by the intermediate layer is obtained as light having a shorter wavelength than the absorption edge obtained by this method.
2つめは、中間層の分光吸収スペクトルと発光スペクトルを求め、両者を同一のグラフに記載し、両者の交点の波長を求める方法である。これらは、市販の分光光度計及び蛍光光度計があれば測定することが可能である。中間層吸収可能な波長は、この方法で求められる波長(交点)よりも短波長側の光として求められる。 The second is a method of obtaining the spectral absorption spectrum and emission spectrum of the intermediate layer, describing them in the same graph, and obtaining the wavelength at the intersection of the two. These can be measured with a commercially available spectrophotometer and fluorometer. The wavelength that can be absorbed by the intermediate layer is determined as light having a shorter wavelength than the wavelength (intersection) determined by this method.
3つめは、伝導帯と価電子帯のエネルギーレベルを測定し、両者の差を求め、エネルギーギャップとするものである。これらは、専用の測定装置を必要とし、あまり一般的ではない。中間層吸収可能な波長は、上記エネルギーギャップ(単位はエネルギー)を波長単位に換算し、その波長よりも短波長側の光として求められる。 Third, the energy level of the conduction band and the valence band is measured, and the difference between the two is obtained as the energy gap. These require dedicated measurement equipment and are not very common. The wavelength that can be absorbed by the intermediate layer is obtained as light on the shorter wavelength side than the wavelength by converting the energy gap (unit is energy) into a wavelength unit.
また、本発明の実施の形態における書き込み光としての450nmよりも短波長の書き込み光とは、450nm以上の長波長側の光を完全に含まない又は実質的に含まない(無視できる程度に含む)光であることを示している(以降、450nm未満の書き込み光と記す場合がある)。同様に、発明の実施の形態における除電光としての450nmよりも短波長の除電光とは、450nm以上の長波長側の光を完全に含まない又は実質的に含まない(無視できる程度に含む)光であることを示している(以降、450nm未満の除電光と記す場合がある)。 In addition, the writing light having a wavelength shorter than 450 nm as the writing light in the embodiment of the present invention does not completely include or substantially does not include light on the long wavelength side of 450 nm or more (included to a negligible level). It indicates that it is light (hereinafter, it may be referred to as writing light of less than 450 nm). Similarly, the neutralization light having a wavelength shorter than 450 nm as the neutralization light in the embodiment of the present invention does not completely include or substantially does not include light on the long wavelength side of 450 nm or more (including negligible). It indicates that it is light (hereinafter, it may be referred to as static elimination light of less than 450 nm).
金属酸化物が吸収可能である波長の書き込み光を用いることにより、感光体の繰り返し使用における残留電位上昇を抑制できる詳細なメカニズムは明らかになってはいない。現時点では、そのメカニズムを以下のように考えている。 By using writing light having a wavelength that can be absorbed by the metal oxide, a detailed mechanism that can suppress an increase in residual potential in repeated use of the photoreceptor has not been clarified. At present, the mechanism is considered as follows.
感光体の繰り返し使用において、金属酸化物が吸収可能である波長よりも長波長光によって書き込みがなされると、感光体で生成する光キャリアは全て電荷発生層で生成される。この際、正孔は電荷輸送層に、電子は中間層に注入され、それぞれ感光体表面あるいは導電性支持体側に輸送され、表面電荷あるいは誘導電荷(メイン帯電時に支持体側に誘起される電荷)をキャンセルする。本発明の実施の形態で対象とするような高速プロセスでは、電荷輸送層における正孔輸送よりも中間層における電子輸送が遅いため、中間層においては繰り返し使用と共に電子が蓄積されるようになる。また、電荷発生層から中間層への電子注入性が十分でないため、電荷発生層/中間層界面にも電子が蓄積されるようになる。 In repeated use of the photoconductor, when writing is performed with light having a wavelength longer than the wavelength that the metal oxide can absorb, all the photocarriers generated by the photoconductor are generated in the charge generation layer. At this time, holes are injected into the charge transport layer and electrons are injected into the intermediate layer, and are transported to the surface of the photoreceptor or the conductive support, respectively, and surface charges or induced charges (charges induced on the support side during main charging). Cancel. In the high-speed process which is the object of the embodiment of the present invention, the electron transport in the intermediate layer is slower than the hole transport in the charge transport layer, so that electrons are accumulated in the intermediate layer with repeated use. In addition, since the electron injection property from the charge generation layer to the intermediate layer is not sufficient, electrons are accumulated at the charge generation layer / intermediate layer interface.
一方、金属酸化物が吸収可能である波長の光によって書き込みを行った場合には、電荷発生層でも光キャリアが生成するが、電荷発生層で書き込み光を100%吸収することはなく、中間層にも書き込み光が到達する。この書き込み光が金属酸化物が吸収可能である波長よりも短波長光である場合には、中間層に含有される金属酸化物が光吸収し、光励起状態を経由して、光キャリアを生成する。この場合には、中間層で形成され、電荷発生層からの注入過程がないため効率が良い。この様にして、中間層で生成した光キャリアは前回の画像形成までに蓄積された残留電荷(電子)をキャンセルすることにより、残留電位上昇を抑制できる。 On the other hand, when writing is performed with light having a wavelength that can be absorbed by the metal oxide, photocarriers are also generated in the charge generation layer, but the charge generation layer does not absorb 100% of the writing light, and the intermediate layer Even the writing light reaches. When the writing light is light having a wavelength shorter than the wavelength that can be absorbed by the metal oxide, the metal oxide contained in the intermediate layer absorbs light and generates a photocarrier via a photoexcited state. . In this case, it is formed of an intermediate layer and is efficient because there is no injection process from the charge generation layer. In this way, the photocarrier generated in the intermediate layer can suppress the residual potential increase by canceling the residual charge (electrons) accumulated until the previous image formation.
また、一般的に電荷発生層に用いられる有機系電荷発生物質は可視域に吸収を有するため、450nm未満の書き込み光はある程度の割合で透過し、中間層にはキャリア生成に必要な光量が到達する。しかしながら、有機系電荷発生物質ではその構造上、450nm未満に吸収が全くないと言うことはあり得ず、450nm未満の書き込み光によっても十分に光キャリア生成することが出来る。このため、電荷発生層においては、通常の書き込み光(450nm以上の露光)による書き込みと同等の光キャリア発生量を確保することが出来、光書き込みそのものに悪影響を及ぼすものではない。 In general, organic charge generation materials used in the charge generation layer have absorption in the visible region, so that the writing light of less than 450 nm is transmitted at a certain rate, and the intermediate layer reaches the amount of light necessary for carrier generation. To do. However, organic charge generating materials cannot be said to have no absorption at less than 450 nm due to their structure, and photocarriers can be sufficiently generated even with writing light of less than 450 nm. For this reason, in the charge generation layer, it is possible to secure the same amount of photocarrier generation as that of writing by normal writing light (exposure of 450 nm or more), and it does not adversely affect the optical writing itself.
このような効果を十分に発現させるためには、少なくとも感光体の中間層に書き込み光が十分に到達する必要がある。このためには、中間層の上層に設置される電荷発生層、電荷輸送層が、450nm未満の書き込み光を十分に透過する必要がある。 In order to sufficiently exhibit such an effect, it is necessary that the writing light sufficiently reaches at least the intermediate layer of the photoreceptor. For this purpose, the charge generation layer and the charge transport layer installed on the upper layer of the intermediate layer need to sufficiently transmit writing light of less than 450 nm.
電荷発生層においては、書き込み光に対する透過率が大きすぎるとキャリア発生量が不足し、小さすぎると中間層に書き込み光が到達しない。従って適正な範囲が存在する。概ね下限値は10%であり、上限値は25%である。この範囲に設定することにより、バランスの良い設計となる。 In the charge generation layer, if the transmittance for writing light is too large, the amount of generated carriers is insufficient, and if it is too small, the writing light does not reach the intermediate layer. Therefore, there is a proper range. In general, the lower limit is 10% and the upper limit is 25%. Setting within this range provides a well-balanced design.
電荷輸送層においては、書き込み光を吸収すると様々な副作用を生じる。例えば、下層である電荷発生層や中間層に書き込み光が到達しなくなるばかりでなく、電荷輸送物質の劣化も促進する。このため、電荷輸送層の書き込み光に対する透過率は30%以上であることが好ましい。より好ましくは、50%以上、さらに望ましくは85%以上である。 In the charge transport layer, various side effects occur when the writing light is absorbed. For example, not only the writing light does not reach the lower charge generation layer and intermediate layer, but also the deterioration of the charge transport material is promoted. For this reason, it is preferable that the transmittance | permeability with respect to the write light of a charge transport layer is 30% or more. More preferably, it is 50% or more, and more desirably 85% or more.
ここまで電子写真感光体の電荷輸送物質として有用に用いられてきた材料の中には、450nm未満の光を吸収してしまうような材料も含まれている。このため、このような材料を使用した場合には本発明の実施の形態の効果が十分に得ることが困難である場合が存在する。また、450nm未満の光を十分に透過する材料であっても、電荷輸送物質としての能力が十分でないと、繰り返し使用における感光体の静電特性の安定性を確保することが困難であることがある。 Among materials that have been usefully used as charge transport materials for electrophotographic photoreceptors so far, materials that absorb light of less than 450 nm are also included. For this reason, when such a material is used, it may be difficult to obtain the effect of the embodiment of the present invention sufficiently. Even if the material sufficiently transmits light of less than 450 nm, it may be difficult to ensure the stability of the electrostatic characteristics of the photoreceptor in repeated use unless the ability as a charge transport material is sufficient. is there.
このようなことから、本発明の実施の形態に使用される電荷輸送物質に求められる特性としては、(1)電荷輸送層を形成した状態で450nm未満の書き込み光を十分に透過すること、具体的には書き込み光を30%以上透過することが望ましい、(2)有機電荷発生物質とのマッチング性がよいこと、具体的にはエネルギーマッチングが良好であり、電荷発生層で生成した光キャリアをスムーズに注入できることである、(3)感光体の繰り返し使用において材料としての安定性を示すこと、具体的には帯電手段で生成する酸化性ガス等に対する耐性があること、長期間の通電に対しても安定であること、等が挙げられる。 For this reason, the characteristics required for the charge transport material used in the embodiment of the present invention are as follows: (1) a sufficient transmission of writing light of less than 450 nm with the charge transport layer formed; Specifically, it is desirable to transmit at least 30% of the writing light. (2) Good matching with the organic charge generation material, specifically, good energy matching, and photocarriers generated in the charge generation layer. (3) It shows the stability as a material in the repeated use of the photoreceptor, specifically, it has resistance to oxidizing gas generated by the charging means, etc., against long-term energization However, it is stable.
上記の条件を満足するような構成とすることにより、本発明の実施の形態の効果は一層顕著なものとなる。 By adopting a configuration that satisfies the above-described conditions, the effect of the embodiment of the present invention becomes more remarkable.
本発明の実施の形態の一つは、従来における諸問題を解決でき、高耐久で高画質な画像形成を行う事の出来る画像形成装置であり、少なくとも金属酸化物を含有する中間層と、電荷発生層と電荷輸送層からなる積層感光層を有する静電潜像担持体における電荷発生層に有機電荷発生物質を含有し、かつ書き込み光源に450nmよりも短波長であり、かつ金属酸化物が書き込み光を吸収し、キャリア発生することが可能である波長の光源を用いた画像形成装置である。これにより、高耐久で異常画像の少ない安定した画像出力が可能な画像形成装置及び画像形成方法並びにプロセスカートリッジが提供できる。 One embodiment of the present invention is an image forming apparatus that can solve various problems in the prior art and can perform image formation with high durability and high image quality, and includes an intermediate layer containing at least a metal oxide, a charge In the electrostatic latent image carrier having a laminated photosensitive layer comprising a generation layer and a charge transport layer, the charge generation layer contains an organic charge generation material, the writing light source has a wavelength shorter than 450 nm, and the metal oxide is written An image forming apparatus using a light source having a wavelength capable of absorbing light and generating carriers. Accordingly, it is possible to provide an image forming apparatus, an image forming method, and a process cartridge that can output a stable image with high durability and few abnormal images.
(画像形成装置及び画像形成方法)
本発明の実施の形態による画像形成装置は、少なくとも導電性支持体上に、金属酸化物を含有する中間層、有機電荷発生物質を含有する電荷発生層と電荷輸送層からなる積層感光層を有する静電潜像担持体と、帯電手段と、450nmよりも短波長でかつ、金属酸化物が書き込み光を吸収し、キャリア発生することが可能である波長の光源を有する書き込み手段と、現像手段と、転写手段と、定着手段と、除電手段とを少なくとも有してなり、更に必要に応じて適宜選択したその他の手段、例えば、クリーニング手段、リサイクル手段、制御手段等を有してなる。
(Image forming apparatus and image forming method)
An image forming apparatus according to an embodiment of the present invention has a laminated photosensitive layer comprising an intermediate layer containing a metal oxide, a charge generation layer containing an organic charge generation material, and a charge transport layer on at least a conductive support. An electrostatic latent image carrier, a charging unit, a writing unit having a light source with a wavelength shorter than 450 nm and capable of absorbing carriers and generating carriers, and a developing unit. The image forming apparatus includes at least a transfer unit, a fixing unit, and a charge removal unit, and further includes other units selected as necessary, for example, a cleaning unit, a recycling unit, and a control unit.
本発明の実施の形態による画像形成方法は、帯電工程と450nmよりも短波長でかつ、金属酸化物が書き込み光を吸収し、キャリア発生することが可能である波長の光源を有する書き込み工程と、現像工程と、転写工程、除電工程と、定着工程とを少なくとも含んでなり、更に必要に応じて適宜選択したその他の工程、例えば、クリーニング工程、リサイクル工程、制御工程等を含んでなる。 An image forming method according to an embodiment of the present invention includes a charging step and a writing step having a light source with a wavelength shorter than 450 nm and a wavelength at which the metal oxide can absorb writing light and generate carriers. The image forming apparatus includes at least a developing process, a transfer process, a charge eliminating process, and a fixing process, and further includes other processes appropriately selected as necessary, for example, a cleaning process, a recycling process, a control process, and the like.
本発明の実施の形態による画像形成方法は、本発明の実施の形態による画像形成装置により好適に実施することができ、前記帯電工程は前記帯電手段により行うことができ、前記書き込み工程は前記書き込み手段により行うことができ、前記現像工程は前記現像手段により行うことができ、前記転写工程は前記転写手段により行うことができ、前記除電工程は前記除電手段により行うことが出来、前記定着工程は前記定着手段により行うことができ、前記その他の工程は前記その他の手段により行うことができる。 The image forming method according to the embodiment of the present invention can be suitably performed by the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention, the charging step can be performed by the charging unit, and the writing step is the writing The developing step can be performed by the developing unit, the transferring step can be performed by the transferring unit, the discharging step can be performed by the discharging unit, and the fixing step can be performed. It can be performed by the fixing means, and the other steps can be performed by the other means.
本発明の実施の形態による画像形成装置は、静電潜像担持体と、該静電潜像担持体上に静電潜像を形成するための帯電手段と、静電潜像を形成するための書き込み手段と、該静電潜像をトナーを用いて現像して可視像を形成する現像手段と、該可視像を記録媒体に転写する転写手段と、該静電潜像担持体に残留する電荷を除去する除電手段と、記録媒体に転写された転写像を定着させる定着手段とを少なくとも有し、前記書き込み手段が、少なくとも450nmよりも短波長でかつ、金属酸化物が書き込み光を吸収し、キャリア発生することが可能である波長の光源によって、該静電潜像担持体に書き込み光を照射する。 An image forming apparatus according to an embodiment of the present invention includes an electrostatic latent image carrier, charging means for forming an electrostatic latent image on the electrostatic latent image carrier, and an electrostatic latent image. Writing means; developing means for developing the electrostatic latent image with toner to form a visible image; transfer means for transferring the visible image to a recording medium; and the electrostatic latent image carrier. It has at least static elimination means for removing residual charges and fixing means for fixing the transferred image transferred to the recording medium. The writing means has a wavelength shorter than at least 450 nm, and the metal oxide emits writing light. The electrostatic latent image carrier is irradiated with writing light by a light source having a wavelength capable of absorbing and generating carriers.
−静電潜像担持体−
前記静電潜像担持体としては、中間層に金属酸化物を含有し、電荷発生層に有機電荷発生物質を含有することを必須要件とする以外は、その材質、形状、構造、大きさ、等について特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができる。前記支持体としては、導電性を有する導電性支持体が好ましい。
-Electrostatic latent image carrier-
As the electrostatic latent image carrier, the material, shape, structure, size, except that the intermediate layer contains a metal oxide and the charge generation layer contains an organic charge generation material. There is no restriction | limiting in particular about etc., It can select suitably from well-known things. As the support, a conductive support having conductivity is preferable.
続いて、本発明の実施の形態に用いられる電子写真感光体について、図面を用いて詳しく説明する。 Next, the electrophotographic photosensitive member used in the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図3は、本発明の実施の形態に用いられる電子写真感光体の構成例を示す断面図であり、支持体(31)上に、金属酸化物を含有する中間層(39)と、電荷発生物質として少なくとも有機電荷発生物質を主成分とする電荷発生層(35)と、電荷輸送物質を主成分とする電荷輸送層(37)とが、積層された構成をとっている。 FIG. 3 is a cross-sectional view showing a structural example of the electrophotographic photosensitive member used in the embodiment of the present invention. On the support (31), an intermediate layer (39) containing a metal oxide, and charge generation A charge generation layer (35) having at least an organic charge generation material as a main component as a substance and a charge transport layer (37) having a charge transfer substance as a main component are stacked.
図4は、本発明の実施の形態に用いられる電子写真感光体の別の構成例を示す断面図であり、中間層(39)が電荷ブロッキング層(43)と金属酸化物を含有するモアレ防止層(45)から構成され、中間層上に電荷発生物質として少なくとも有機電荷発生物質を主成分とする電荷発生層(35)と、電荷輸送物質を主成分とする電荷輸送層(37)とが、積層された構成をとっている。 FIG. 4 is a cross-sectional view showing another structural example of the electrophotographic photosensitive member used in the embodiment of the present invention, in which the intermediate layer (39) contains a charge blocking layer (43) and a metal oxide to prevent moire. A charge generation layer (35) mainly composed of at least an organic charge generation material as a charge generation material and a charge transport layer (37) mainly composed of a charge transport material on the intermediate layer. It has a stacked configuration.
また、図5は、本発明の実施の形態に用いられる電子写真感光体の更に別の構成例を示す断面図であり、支持体(31)上に、金属酸化物を含有する中間層(39)と電荷発生物質として少なくとも有機電荷発生物質を主成分とする電荷発生層(35)と、電荷輸送物質を主成分とする電荷輸送層(37)とが積層され、更に電荷輸送層(感光層)上に保護層(41)を設けた構成をとっている。 FIG. 5 is a cross-sectional view showing still another structural example of the electrophotographic photosensitive member used in the embodiment of the present invention, and an intermediate layer (39) containing a metal oxide on the support (31). ) And a charge generation layer (35) mainly composed of at least an organic charge generation material as a charge generation material, and a charge transport layer (37) mainly composed of a charge transport material, and a charge transport layer (photosensitive layer). ) Is provided with a protective layer (41).
導電性支持体31としては、体積抵抗1010Ω・cm以下の導電性を示すもの、例えば、アルミニウム、ニッケル、クロム、ニクロム、銅、金、銀、白金などの金属、酸化スズ、酸化インジウムなどの金属酸化物を、蒸着またはスパッタリングにより、フィルム状もしくは円筒状のプラスチック、紙に被覆したもの、あるいは、アルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ステンレスなどの板およびそれらを、押し出し、引き抜きなどの工法で素管化後、切削、超仕上げ、研摩などの表面処理した管などを使用することができる。また、エンドレスニッケルベルト、エンドレスステンレスベルトも導電性支持体として用いることができる。 Examples of the conductive support 31 include those having a volume resistance of 10 10 Ω · cm or less, for example, metals such as aluminum, nickel, chromium, nichrome, copper, gold, silver, platinum, tin oxide, indium oxide, etc. The metal oxide of the above is coated with film or cylindrical plastic or paper by vapor deposition or sputtering, or a plate made of aluminum, aluminum alloy, nickel, stainless steel or the like and extruded by drawing or drawing. After pipe formation, surface treatment pipes such as cutting, superfinishing, and polishing can be used. Endless nickel belts and endless stainless steel belts can also be used as the conductive support.
この他、上記支持体上に導電性粉体を適当な結着樹脂に分散して塗工したものも、本発明の実施の形態において、導電性支持体として用いることができる。この導電性粉体としては、カーボンブラック、アセチレンブラック、またアルミニウム、ニッケル、鉄、ニクロム、銅、亜鉛、銀などの金属粉、あるいは導電性酸化スズ、ITOなどの金属酸化物粉体などがあげられる。また、同時に用いられる結着樹脂には、ポリスチレン、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、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアリレート樹脂、フェノキシ樹脂、ポリカーボネート、酢酸セルロース樹脂、エチルセルロース樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルトルエン、ポリ−N−ビニルカルバゾール、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂などの熱可塑性、熱硬化性樹脂または光硬化性樹脂があげられる。このような導電性層は、これらの導電性粉体と結着樹脂を適当な溶剤、例えば、テトラヒドロフラン、ジクロロメタン、メチルエチルケトン、トルエンなどに分散して塗布することにより設けることができる。 In addition, a material obtained by dispersing and coating conductive powder in an appropriate binder resin on the support can be used as the conductive support in the embodiment of the present invention. Examples of the conductive powder include carbon black, acetylene black, metal powder such as aluminum, nickel, iron, nichrome, copper, zinc and silver, or metal oxide powder such as conductive tin oxide and ITO. It is done. The binder resin used at the same time is polystyrene, styrene-acrylonitrile copolymer, styrene-butadiene copolymer, styrene-maleic anhydride copolymer, polyester, polyvinyl chloride, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer. , Polyvinyl acetate, polyvinylidene chloride, polyarylate resin, phenoxy resin, polycarbonate, cellulose acetate resin, ethyl cellulose resin, polyvinyl butyral, polyvinyl formal, polyvinyl toluene, poly-N-vinylcarbazole, acrylic resin, silicone resin, epoxy resin, Examples thereof include thermoplastic, thermosetting resins, and photocurable resins such as melamine resin, urethane resin, phenol resin, and alkyd resin. Such a conductive layer can be provided by dispersing and coating these conductive powder and binder resin in a suitable solvent such as tetrahydrofuran, dichloromethane, methyl ethyl ketone, and toluene.
更に、適当な円筒基体上にポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリスチレン、ポリ塩化ビニリデン、ポリエチレン、塩化ゴム、テフロン(登録商標)などの素材に前記導電性粉体を含有させた熱収縮チューブによって導電性層を設けてなるものも、本発明の実施の形態において、導電性支持体として良好に用いることができる。 Furthermore, it is electrically conductive by a heat shrinkable tube in which the conductive powder is contained in a material such as polyvinyl chloride, polypropylene, polyester, polystyrene, polyvinylidene chloride, polyethylene, chlorinated rubber, Teflon (registered trademark) on a suitable cylindrical substrate. Those provided with a conductive layer can also be favorably used as a conductive support in the embodiment of the present invention.
また、これらの中でも陽極酸化皮膜処理を簡便に行うことのできるアルミニウムからなる円筒状支持体が最も良好に使用できる。ここでいうアルミニウムとは、純アルミニウム系あるいはアルミニウム合金のいずれをも含むものである。具体的には、JIS1000番台、3000番台、6000番台のアルミニウムあるいはアルミニウム合金が最も適している。陽極酸化皮膜は各種金属、各種合金を電解質溶液中において陽極酸化処理したものであるが、中でもアルミニウムもしくはアルミニウム合金を電解質溶液中で陽極酸化処理を行ったアルマイトと呼ばれる被膜が本発明の実施の形態に用いる感光体には最も適している。特に、反転現像(ネガ及びポジ現像)に用いた際に発生する点欠陥(黒ポチ、地汚れ)を防止する点で優れている。 Of these, a cylindrical support made of aluminum, which can be easily subjected to the anodic oxide film treatment, can be most preferably used. As used herein, aluminum includes both pure aluminum and aluminum alloys. Specifically, JIS 1000, 3000, and 6000 series aluminum or aluminum alloy is most suitable. The anodized film is obtained by anodizing various metals and various alloys in an electrolyte solution. Among them, a film called anodized aluminum or an aluminum alloy that has been anodized in an electrolyte solution is an embodiment of the present invention. It is most suitable for the photoreceptor used in the above. In particular, it is excellent in preventing point defects (black spots, background stains) that occur when used in reversal development (negative and positive development).
陽極酸化処理は、クロム酸、硫酸、蓚酸、リン酸、硼酸、スルファミン酸などの酸性浴中において行われる。このうち、硫酸浴による処理が最も適している。一例を挙げると、硫酸濃度:10〜20%、浴温:5〜25℃、電流密度:1〜4A/dm2、電解電圧:5〜30V、処理時間:5〜60分程度の範囲で処理が行われるが、これに限定するものではない。このように作製される陽極酸化皮膜は、多孔質であり、また絶縁性が高いため、表面が非常に不安定な状況である。このため、作製後の経時変化が存在し、陽極酸化皮膜の物性値が変化しやすい。これを回避するため、陽極酸化皮膜を更に封孔処理することが好ましい。封孔処理には、フッ化ニッケルや酢酸ニッケルを含有する水溶液に陽極酸化皮膜を浸漬する方法、陽極酸化皮膜を沸騰水に浸漬する方法、加圧水蒸気により処理する方法などがある。このうち、酢酸ニッケルを含有する水溶液に浸漬する方法が最も好ましい。封孔処理に引き続き、陽極酸化皮膜の洗浄処理が行われる。これは、封孔処理により付着した金属塩等の過剰なものを除去することが主な目的である。これが支持体(陽極酸化皮膜)表面に過剰に残存すると、この上に形成する塗膜の品質に悪影響を与えるだけでなく、一般的に低抵抗成分が残ってしまうため、逆に地汚れの発生原因にもなってしまう。洗浄は純水1回の洗浄でも構わないが、通常は多段階の洗浄を行う。この際、最終の洗浄液が可能な限りきれい(脱イオンされた)ものであることが好ましい。また、多段階の洗浄工程のうち1工程に接触部材による物理的なこすり洗浄を施すことが好ましい。以上のようにして形成される陽極酸化皮膜の膜厚は、5〜15μm程度が好ましい。これより薄すぎる場合には陽極酸化皮膜としてのバリア性の効果が充分でなく、これより厚すぎる場合には電極としての時定数が大きくなりすぎて、残留電位の発生や感光体のレスポンスが低下する場合がある。 The anodizing treatment is performed in an acidic bath such as chromic acid, sulfuric acid, oxalic acid, phosphoric acid, boric acid, sulfamic acid. Of these, treatment with a sulfuric acid bath is most suitable. For example, sulfuric acid concentration: 10 to 20%, bath temperature: 5 to 25 ° C., current density: 1 to 4 A / dm 2 , electrolytic voltage: 5 to 30 V, treatment time: treatment in the range of about 5 to 60 minutes However, the present invention is not limited to this. Since the anodic oxide film produced in this way is porous and has high insulation, the surface is very unstable. For this reason, there is a change with time after fabrication, and the physical property value of the anodized film is likely to change. In order to avoid this, it is preferable to further seal the anodized film. Examples of the sealing treatment include a method of immersing the anodized film in an aqueous solution containing nickel fluoride and nickel acetate, a method of immersing the anodized film in boiling water, and a method of treating with pressurized steam. Among these, the method of immersing in the aqueous solution containing nickel acetate is the most preferable. Subsequent to the sealing treatment, the anodic oxide film is washed. The main purpose of this is to remove excess metal salts and the like attached by the sealing treatment. If this remains excessively on the surface of the support (anodized film), it not only adversely affects the quality of the coating film formed on this surface, but also generally low resistance components remain, resulting in the occurrence of soiling. It can also be a cause. Cleaning may be performed with pure water only once, but usually, multistage cleaning is performed. At this time, it is preferable that the final cleaning liquid is as clean (deionized) as possible. Moreover, it is preferable to perform physical rubbing cleaning with a contact member in one of the multi-stage cleaning processes. The thickness of the anodized film formed as described above is preferably about 5 to 15 μm. If it is too thin, the barrier effect as an anodic oxide film is not sufficient, and if it is too thick, the time constant as an electrode becomes too large, resulting in the generation of residual potential and the response of the photoreceptor. There is a case.
次に、中間層39について述べる。本発明の実施の形態に用いられる中間層は金属酸化物を含有することを必須とする。中間層は一般には樹脂を主成分とするが、これらの樹脂はその上に感光層を溶媒で塗布することを考えると、一般の有機溶剤に対して耐溶剤性の高い樹脂であることが好ましい。このような樹脂としては、ポリビニルアルコール、カゼイン、ポリアクリル酸ナトリウム等の水溶性樹脂、共重合ナイロン、メトキシメチル化ナイロン等のアルコール可溶性樹脂、ポリウレタン、メラミン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド−メラミン樹脂、エポキシ樹脂等、三次元網目構造を形成する硬化型樹脂等が挙げられる。 Next, the intermediate layer 39 will be described. It is essential that the intermediate layer used in the embodiment of the present invention contains a metal oxide. The intermediate layer generally contains a resin as a main component, but these resins are preferably resins having a high solvent resistance with respect to a general organic solvent in consideration of applying a photosensitive layer thereon with a solvent. . Examples of such resins include water-soluble resins such as polyvinyl alcohol, casein, and sodium polyacrylate, alcohol-soluble resins such as copolymer nylon and methoxymethylated nylon, polyurethane, melamine resin, phenol resin, alkyd-melamine resin, and epoxy. Examples thereof include a curable resin that forms a three-dimensional network structure such as a resin.
また、中間層には残留電位の低減等のために金属酸化物を含有するが、これは同時にモアレ防止の効果も併せ持つ。金属酸化物の吸収波長域は、含有される不純物などにより変わってくるものである。従って、前述した方法により、使用する材料あるいはこれを用いた中間層のエネルギーギャップを実際に測定して求められる。金属酸化物としては、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化スズ、酸化インジウム等が挙げられる。この中でも、酸化チタン、酸化スズが有効に用いられる。酸化チタンの中では、ルチル型の酸化チタンが好ましい。アナターゼ型酸化チタンも使用できるが、光キャリア生成(光吸収)を考慮すると、アナターゼ型は吸収波長域がルチル型よりも短波長側に有しており、書き込み光をそれだけ短波長側にする必要が出てくる。この場合、電荷輸送層の分光透過率を考慮すると、アナターゼ型を使用する場合、ルチル型を使用する場合に比較して、使用できる電荷輸送物質の制約が発生する場合がある。このため、ルチル型の方が有利である。 Further, the intermediate layer contains a metal oxide for the purpose of reducing the residual potential, etc., but this also has the effect of preventing moire. The absorption wavelength range of the metal oxide varies depending on the impurities contained therein. Therefore, the energy gap of the material to be used or the intermediate layer using the same is actually measured by the method described above. As the metal oxide, titanium oxide, acid zirconium, tin oxide, indium oxide. Among these, titanium oxide and tin oxide are effectively used. Among the titanium oxides, rutile type titanium oxide is preferable. Anatase-type titanium oxide can also be used, but considering the generation of optical carriers (light absorption), the anatase type has an absorption wavelength region on the shorter wavelength side than the rutile type, and the writing light needs to be on the shorter wavelength side accordingly. Comes out. In this case, when the spectral transmittance of the charge transport layer is taken into consideration, when the anatase type is used, restrictions on the charge transport material that can be used may occur as compared with the case where the rutile type is used. For this reason, the rutile type is more advantageous.
また、使用する金属酸化物は、表面処理を施していないものが有利である。これは、表面処理を施すことにより、未修飾の金属酸化物表面積が小さくなり、金属酸化物で生成されたキャリアの輸送に際して不利な方向に働くためである。これにより、本発明の実施の形態の効果が低減される場合がある。分散安定性などの理由により表面処理を施したい場合には、必要最低限な量とすべきである。 Moreover, the metal oxide to be used is advantageously one that has not been subjected to surface treatment. This is because the surface treatment reduces the surface area of the unmodified metal oxide and acts in a disadvantageous direction when transporting the carriers generated from the metal oxide. Thereby, the effect of embodiment of this invention may be reduced. If surface treatment is desired for reasons such as dispersion stability, the minimum amount should be used.
これらの中間層は後述する感光層の如く適当な溶媒、塗工法を用いて形成することができる。中間層の膜厚は0.1〜5μmが適当である。 These intermediate layers can be formed using an appropriate solvent and coating method as in the photosensitive layer described later. The thickness of the intermediate layer is suitably from 0.1 to 5 μm.
中間層39は、書き込み時の光キャリア発生他に、感光体の帯電時に電極側に誘起される逆極性の電荷の感光層への注入を防止する機能と、レーザー光のようなコヒーレント光による書き込み時に生じるモアレを防止する機能の少なくとも2つの機能を有する。この機能を2つ以上の層に機能分離した機能分離型中間層は、本発明の実施の形態に用いられる感光体には有効な手段である。以下に、電荷ブロッキング層43とモアレ防止層45の機能分離型中間層について説明する。 The intermediate layer 39 has a function of preventing the injection of reverse polarity charges induced on the electrode side when the photosensitive member is charged into the photosensitive layer, in addition to the generation of optical carriers during writing, and writing with coherent light such as laser light. It has at least two functions of preventing moiré that sometimes occurs. A function separation type intermediate layer in which this function is separated into two or more layers is an effective means for the photoreceptor used in the embodiment of the present invention. Hereinafter, the function separation type intermediate layer of the charge blocking layer 43 and the moire preventing layer 45 will be described.
電荷ブロッキング層43は、感光体帯電時に電極(導電性支持体31)に誘起される逆極性の電荷が、支持体から感光層に注入するのを防止する機能を有する層である。負帯電の場合には正孔注入防止、正帯電の場合には電子注入防止の機能を有する。電荷ブロッキング層としては、酸化アルミ層に代表される陽極酸化被膜、SiOに代表される無機系の絶縁層、金属酸化物のガラス質ネットワークから形成される層、ポリフォスファゼンからなる層、アミノシラン反応生成物からなる層、この他には絶縁性の結着樹脂からなる層、硬化性の結着樹脂からなる層等が挙げられる。中でも湿式塗工法で形成可能な絶縁性の結着樹脂あるいは硬化性の結着樹脂から構成される層が良好に使用できる。電荷ブロッキング層は、その上にモアレ防止層や感光層を積層するものであるから、これらを湿式塗工法で設ける場合には、これらの塗工溶媒により塗膜が侵されない材料あるいは構成からなることが肝要である。 The charge blocking layer 43 is a layer having a function of preventing the reverse polarity charge induced in the electrode (conductive support 31) during charging of the photosensitive member from being injected into the photosensitive layer from the support. In the case of negative charging, it has a function of preventing hole injection, and in the case of positive charging, it has a function of preventing electron injection. The charge blocking layer includes an anodized film typified by an aluminum oxide layer, an inorganic insulating layer typified by SiO, a layer formed from a glassy network of metal oxide, a layer made of polyphosphazene, an aminosilane reaction A layer made of a product, a layer made of an insulating binder resin, a layer made of a curable binder resin, and the like can be given. Among them, a layer composed of an insulating binder resin or a curable binder resin that can be formed by a wet coating method can be used favorably. Since the charge blocking layer is formed by laminating a moiré preventing layer and a photosensitive layer thereon, when these are provided by a wet coating method, the charge blocking layer must be composed of a material or a structure that does not attack the coating film by these coating solvents. Is essential.
使用できる結着剤樹脂としては、ポリアミド、ポリエステル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体等の熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂例えば、活性水素(−OH基、−NH2基、−NH基等の水素)を複数個含有する化合物とイソシアネート基を複数個含有する化合物及び/又はエポキシ基を複数個含有する化合物とを熱重合させた熱硬化性樹脂等も使用できる。この場合活性水素を複数個含有する化合物としては、例えばポリビニルブチラール、フェノキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリアミド、ポリエステル、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリブチレングリコール、ヒドロキシエチルメタアクリレート基等の活性水素を含有するアクリル系樹脂等があげられる。イソシアネート基を複数個含有する化合物としては、たとえば、トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート等とこれらのプレポリマー等があげられ、エポキシ基を複数有する化合物としては、ビスフェノールA型エポキシ樹脂等があげられる。中でも、成膜性、環境安定性、溶剤耐性の点などから、ポリアミドが最も良好に用いられる。ポリアミドの中でも、N−メトキシメチル化ナイロンが最も適当である。N−メトキシメチル化ナイロンは、ポリアミド6を構成成分として含むポリアミドを、例えば、T.L.Cairns(J.Am.Chem.Soc.71.P651(1949))が提案する方法で変性することにより得ることができる。N−メトキシメチル化ナイロンは元のポリアミドのアミド結合の水素がメトキシメチル基によって置換されたものである。この置換率は、変性条件により広範囲で選択可能であるが、15mol%以上であることが中間層の吸湿性をある程度抑え、アルコール親和性に優れ、環境安定性の面で好ましい。より好ましくは置換率は35mol%以上である。また、アミド置換度(N−N−メトキシメチル化度)が増加するにつれて、アルコール性溶媒親和性は増すが、主鎖周りのバルク側鎖基の影響が強くなって主鎖の弛緩状態や主鎖−主鎖間の配位状態等が変化するためか、吸湿性も増し、また結晶性が低下し、したがって融点が低下し、機械的強度、弾性率が低下するので、置換率は、85mol%以下であることが好ましい。より好ましくは置換率は70mol%以下である。さらに、検討結果によれば、ナイロンとしてはナイロン6が最も好ましく、次いでナイロン66が好ましく、逆に、例えばナイロン6/66/610のような共重合ナイロンは、特開平9−265202号公報の開示内容に反して、あまり好ましいものとはいえなかった。 Examples of binder resins that can be used include thermoplastic resins such as polyamide, polyester, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, and thermosetting resins such as active hydrogen (—OH group, —NH 2 group, —NH group, etc.). A thermosetting resin obtained by thermally polymerizing a compound containing a plurality of (hydrogen) and a compound containing a plurality of isocyanate groups and / or a compound containing a plurality of epoxy groups can also be used. In this case, examples of the compound containing a plurality of active hydrogens include acrylic resins containing active hydrogen such as polyvinyl butyral, phenoxy resin, phenol resin, polyamide, polyester, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polybutylene glycol, and hydroxyethyl methacrylate groups. System resin and the like. Examples of the compound containing a plurality of isocyanate groups include tolylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate and the like, and prepolymers thereof. Examples of the compound having a plurality of epoxy groups include bisphenol A type epoxy resin. can give. Among these, polyamide is most preferably used from the viewpoint of film formability, environmental stability, solvent resistance, and the like. Among polyamides, N-methoxymethylated nylon is most suitable. N-methoxymethylated nylon is a polyamide containing polyamide 6 as a constituent, for example, T.I. L. It can be obtained by modification by the method proposed by Cairns (J. Am. Chem. Soc. 71. P651 (1949)). N-methoxymethylated nylon is obtained by replacing the amide bond hydrogen of the original polyamide with a methoxymethyl group. This substitution rate can be selected in a wide range depending on the modification conditions, but it is preferably 15 mol% or more from the viewpoint of environmental stability, suppressing the hygroscopicity of the intermediate layer to some extent, excellent alcohol affinity. More preferably, the substitution rate is 35 mol% or more. In addition, as the degree of amide substitution (N—N-methoxymethylation) increases, the alcoholic solvent affinity increases, but the influence of the bulk side chain group around the main chain becomes stronger, and the main chain is in a relaxed state or main chain. Because the coordination state between the chain and the main chain changes, the hygroscopicity also increases, the crystallinity decreases, the melting point decreases, and the mechanical strength and elastic modulus decrease. % Or less is preferable. More preferably, the substitution rate is 70 mol% or less. Further, according to the examination results, nylon 6 is most preferable as nylon, then nylon 66 is preferable, and conversely, a copolymer nylon such as nylon 6/66/610 is disclosed in JP-A-9-265202. Contrary to the contents, it was not very preferable.
また、オイルフリーアルキド樹脂とアミノ樹脂例えば、ブチル化メラミン樹脂等を熱重合させた熱硬化性樹脂、さらにまた、不飽和結合を有するポリウレタン、不飽和ポリエステル等の不飽和結合を有する樹脂と、チオキサントン系化合物、メチルベンジルフォルメート等の光重合開始剤との組合せ等の光硬化性樹脂も結着樹脂として使用できる。 In addition, a thermosetting resin obtained by thermally polymerizing an oil-free alkyd resin and an amino resin such as a butylated melamine resin, a polyurethane having an unsaturated bond, a resin having an unsaturated bond such as an unsaturated polyester, and thioxanthone A photocurable resin such as a combination with a photopolymerization initiator such as a compound based on methylbenzyl formate can also be used as the binder resin.
また、整流性のある導電性高分子や、帯電極性に合わせてアクセプター(ドナー)性の樹脂・化合物などを加えて、基体からの電荷注入を制抑するなどの機能を持たせても良い。 In addition, a conductive polymer having a rectifying property or an acceptor (donor) resin / compound may be added in accordance with the charging polarity to provide a function of suppressing charge injection from the substrate.
また、電荷ブロッキング層の膜厚は0.1μm以上2.0μm未満、好ましくは0.3μm以上2.0μm未満程度が適当である。電荷ブロッキング層が厚くなると、帯電と露光の繰返しによって、特に低温低湿で残留電位の上昇が著しく、また、膜厚が薄すぎるとブロッキング性の効果が小さくなる。また電荷ブロッキング層5には、必要に応じて硬化(架橋)に必要な薬剤、溶剤、添加剤、硬化促進材等を加えて、常法により、ブレード塗工、浸漬塗工法、スプレーコート、ビートコート、ノズルコート法などにより基体上に形成される。塗布後は乾燥や加熱、光等の硬化処理により乾燥あるいは硬化させる。 The film thickness of the charge blocking layer is 0.1 μm or more and less than 2.0 μm, preferably about 0.3 μm or more and less than 2.0 μm. When the charge blocking layer becomes thick, the residual potential increases remarkably at low temperature and low humidity due to repeated charging and exposure, and when the film thickness is too thin, the blocking effect is reduced. Further, the charge blocking layer 5 is added with a chemical, a solvent, an additive, a curing accelerator and the like necessary for curing (crosslinking) as necessary, and blade coating, dip coating, spray coating, It is formed on the substrate by coating, nozzle coating or the like. After the coating, it is dried or cured by a curing process such as drying, heating, or light.
モアレ防止層45は、レーザー光のようなコヒーレント光による書き込みを行う際に、感光層内部での光干渉によるモアレ像の発生を防止する機能を有する層である。中間層を機能分離型の構成とする場合には、金属酸化物をモアレ防止層に含有させ、書き込み時の光キャリア生成機能をこのモアレ防止層に持たせる。基本的には、前記書き込み光の光散乱を起こす機能を有する。このような機能を発現するために、モアレ防止層は屈折率の大きな材料を有することが有効である。 The moiré prevention layer 45 is a layer having a function of preventing the generation of a moiré image due to light interference inside the photosensitive layer when writing with coherent light such as laser light. In the case where the intermediate layer has a function separation type structure, a metal oxide is included in the moire prevention layer, and the moire prevention layer has a function of generating a photocarrier during writing. Basically, it has a function of causing light scattering of the writing light. In order to exhibit such a function, it is effective that the anti-moire layer has a material having a large refractive index.
中間層が、電荷ブロッキング層とモアレ防止層から構成される場合においては、モアレ防止層が電荷発生層と接触する構成にすることにより、その効果は更に顕著に高まるものであり、最も有効な感光体構成である。 In the case where the intermediate layer is composed of a charge blocking layer and a moiré preventing layer, the effect is further enhanced by making the moiré preventing layer in contact with the charge generation layer, and the most effective photosensitive layer. Body composition.
また、機能分離型中間層を有する感光体では支持体31からの電荷注入を電荷ブロッキング層にて防止するものであるから、モアレ防止層においては少なくとも感光体表面に帯電される電荷とは同極性の電荷を移動できる機能を有することが残留電位防止の観点から好ましい。このため、例えば負帯電型感光体の場合、モアレ防止層には電子伝導性を付与することが望ましく、使用する金属酸化物に電子伝導性を有するものを使用するか、導電性のものを使用することが望ましい。あるいは、モアレ防止層に電子伝導性の材料(例えば、アクセプター)などを使用することは本発明の実施の形態の効果を一層顕著なものにするものである。 Further, in the photoreceptor having the function separation type intermediate layer, the charge injection from the support 31 is prevented by the charge blocking layer. Therefore, in the moiré preventing layer, at least the charge charged on the photoreceptor surface has the same polarity. From the viewpoint of preventing residual potential, it is preferable to have a function of transferring the electric charge. For this reason, for example, in the case of a negatively charged type photoreceptor, it is desirable to impart electronic conductivity to the moire prevention layer, and the metal oxide to be used is one that has electronic conductivity, or one that is conductive. It is desirable to do. Alternatively, the use of an electron conductive material (for example, an acceptor) or the like for the moire preventing layer makes the effect of the embodiment of the present invention more remarkable.
バインダー樹脂としては電荷ブロッキング層と同様のものを使用できるが、モアレ防止層の上に感光層(電荷発生層35、電荷輸送層37)を積層することを考慮すると、感光層(電荷発生層、電荷輸送層)の塗工溶媒に侵されないことが肝要である。 As the binder resin, the same resin as the charge blocking layer can be used. However, in consideration of laminating a photosensitive layer (charge generation layer 35, charge transport layer 37) on the moire prevention layer, the photosensitive layer (charge generation layer, It is important not to be affected by the coating solvent for the charge transport layer.
バインダー樹脂としては、熱硬化型樹脂が良好に使用される。特に、アルキッド/メラミン樹脂の混合物が最も良好に使用される。この際、アルキッド/メラミン樹脂の混合比は、モアレ防止層の構造及び特性を決定する重要な因子である。両者の比(重量比)が5/5〜8/2の範囲が良好な混合比の範囲として挙げることが出来る。5/5よりもメラミン樹脂がリッチであると、熱硬化の際に体積収縮が大きくなり塗膜欠陥を生じやすくなったり、感光体の残留電位を大きくする方向にあり望ましくない。また、8/2よりもアルキッド樹脂がリッチであると、感光体の残留電位低減には効果があるものの、バルク抵抗が低くなりすぎて地汚れが悪くなる方向になり望ましくない。 A thermosetting resin is preferably used as the binder resin. In particular, alkyd / melamine resin mixtures are best used. At this time, the mixing ratio of the alkyd / melamine resin is an important factor that determines the structure and characteristics of the moire prevention layer. A range in which the ratio (weight ratio) between the two is 5/5 to 8/2 can be cited as a good mixing ratio range. When the melamine resin is richer than 5/5, volume shrinkage is increased during thermosetting, and coating film defects are likely to occur, or the residual potential of the photoreceptor is increased. If the alkyd resin is richer than 8/2, it is effective in reducing the residual potential of the photoconductor, but it is not desirable because the bulk resistance becomes too low and the soiling becomes worse.
モアレ防止層においては、金属酸化物とバインダー樹脂の容積比が重要な特性を決定する。このため、金属酸化物とバインダー樹脂の容積比が1/1乃至3/1の範囲であることが重要である。両者の容積比が1/1未満である場合には、モアレ防止能が低下するだけでなく、繰り返し使用における残留電位の上昇が大きくなる場合が存在する。一方、容積比が3/1を超える領域ではバインダー樹脂における結着能が劣るだけでなく、塗膜の表面性が悪化し、上層の感光層の成膜性に悪影響を与える場合がある。この影響は感光層が積層タイプで構成され、電荷発生層のような薄層を形成する場合に深刻な問題になり得るものである。また容積比が3/1を超える場合には、金属酸化物表面をバインダー樹脂が覆い尽くせない場合が存在し、電荷発生物質と直接接触することで、熱キャリア生成の確率が大きくなり、地汚れに対して悪影響を与える場合がある。 In the moiré prevention layer, the volume ratio between the metal oxide and the binder resin determines an important characteristic. For this reason, it is important that the volume ratio of the metal oxide and the binder resin is in the range of 1/1 to 3/1. When the volume ratio of the two is less than 1/1, not only the moire prevention ability is lowered, but there is a case where the increase of the residual potential in repeated use becomes large. On the other hand, in the region where the volume ratio exceeds 3/1, not only the binding ability of the binder resin is inferior, but also the surface property of the coating film is deteriorated, which may adversely affect the film forming property of the upper photosensitive layer. This effect can be a serious problem when the photosensitive layer is a laminated type and a thin layer such as a charge generation layer is formed. When the volume ratio exceeds 3/1, there are cases where the binder resin cannot cover the metal oxide surface, and the direct contact with the charge generating material increases the probability of heat carrier generation, resulting in soil contamination. May be adversely affected.
更に、モアレ防止層には、平均粒径の異なる2種類の金属酸化物を用いることで、導電性基体に対する隠蔽力を向上させモアレを抑制することが可能となるとともに、異常画像の原因となるピンホールをなくすことができる。このためには、用いる2種の金属酸化物の平均粒径の比が一定の範囲内(0.2<D2/D1≦0.5)にあることが重要である。本発明の実施の形態で規定する範囲外の粒径比の場合、すなわち平均粒径の大きな金属酸化物(T1)の平均粒径に対する他方の金属酸化物(T2)の平均粒径の比が小さすぎる場合(0.2≧D2/D1)は、金属酸化物表面での活性が増加し電子写真感光体としたときの静電的安定性が著しく損なわれるようになる。また、一方の金属酸化物(T1)の平均粒径に対する他方の金属酸化物(T2)の平均粒径の比が大きすぎる場合(D2/D1>0.5)は、導電性基体に対する隠蔽力が低下し、モアレや異常画像に対する抑制力が低下する。ここで言う平均粒径は、水系で強分散を行なったときに得られる粒度分布測定から得られる。 Furthermore, by using two kinds of metal oxides having different average particle diameters for the moire prevention layer, it is possible to improve the hiding power on the conductive substrate and suppress moire and cause abnormal images. Pinholes can be eliminated. For this purpose, it is important that the ratio of the average particle diameters of the two types of metal oxides used is within a certain range (0.2 <D2 / D1 ≦ 0.5). In the case of the particle size ratio outside the range specified in the embodiment of the present invention, that is, the ratio of the average particle size of the other metal oxide (T2) to the average particle size of the metal oxide (T1) having a large average particle size is When it is too small (0.2 ≧ D2 / D1), the activity on the surface of the metal oxide is increased, and the electrostatic stability of the electrophotographic photosensitive member is significantly impaired. Further, when the ratio of the average particle diameter of the other metal oxide (T2) to the average particle diameter of one metal oxide (T1) is too large (D2 / D1> 0.5), the hiding power to the conductive substrate Decreases, and the suppression of moiré and abnormal images decreases. The average particle size mentioned here is obtained from a particle size distribution measurement obtained when strong dispersion is performed in an aqueous system.
また、粒径の小さい方の金属酸化物(T2)の平均粒径(D2)の大きさが重要な因子であり、0.05μm<D2<0.20μmであることが重要である。0.05μm以下の場合には隠蔽力が低下し、モアレを発生させる場合がある。一方、0.20μm以上の場合には、モアレ防止層の金属酸化物の充填率を低下させ、地汚れ抑制効果が十分に発揮出来ない。 The average particle size (D2) of the metal oxide (T2) having a smaller particle size is an important factor, and it is important that 0.05 μm <D2 <0.20 μm. When the thickness is 0.05 μm or less, the hiding power is reduced, and moire may be generated. On the other hand, in the case of 0.20 μm or more, the metal oxide filling rate of the moire prevention layer is lowered, and the background stain suppressing effect cannot be sufficiently exhibited.
また、2種の金属酸化物の混合比率(重量比)も重要な因子である。T2/(T1+T2)が0.2よりも小さい場合には、金属酸化物の充填率がそれほど大きくなく、地汚れ抑制効果が十分に発揮出来ない。一方、0.8よりも大きな場合には、隠蔽力が低下し、モアレを発生させる場合がある。従って、0.2≦T2/(T1+T2)≦0.8であることが重要である。 The mixing ratio (weight ratio) of the two metal oxides is also an important factor. When T2 / (T1 + T2) is smaller than 0.2, the filling rate of the metal oxide is not so large and the effect of suppressing soiling cannot be sufficiently exhibited. On the other hand, when it is larger than 0.8, the concealing power is reduced, and moire may be generated. Therefore, it is important that 0.2 ≦ T2 / (T1 + T2) ≦ 0.8.
また、モアレ防止層の膜厚は1〜10μm、好ましくは2〜5μmとするのが適当である。膜厚が1μm未満では効果の発現性が小さく、10μmを越えると残留電位の蓄積を生じるので望ましくない。 The thickness of the moire preventing layer is 1 to 10 μm, preferably 2 to 5 μm. If the film thickness is less than 1 μm, the effect is small, and if it exceeds 10 μm, residual potential is accumulated, which is not desirable.
金属酸化物は溶剤とバインダー樹脂と共に常法により、例えばボールミル、サンドミル、アトライラー等により分散し、また、必要に応じて硬化(架橋)に必要な薬剤、溶剤、添加剤、硬化促進剤等を加えて、常法により、ブレード塗工、浸漬塗工法、スプレーコート、ビートコート、ノズルコート法などにより基体上に形成される。塗布後は乾燥や加熱、光等の硬化処理により乾燥あるいは硬化させる。 The metal oxide is dispersed together with a solvent and a binder resin by a conventional method, for example, a ball mill, a sand mill, an attrier, etc., and a chemical, a solvent, an additive, a curing accelerator, etc. necessary for curing (crosslinking) are added as necessary. In general, it is formed on the substrate by blade coating, dip coating, spray coating, beat coating, nozzle coating, or the like. After the coating, it is dried or cured by a curing process such as drying, heating, or light.
次に、感光層について説明する。感光層は電荷発生物質として有機電荷発生物質を含有する電荷発生層35と、電荷輸送物質を主成分とする電荷輸送層37の積層構成で構成される。 Next, the photosensitive layer will be described. The photosensitive layer has a laminated structure of a charge generation layer 35 containing an organic charge generation material as a charge generation material and a charge transport layer 37 containing a charge transport material as a main component.
電荷発生層35は、電荷発生物質としての有機電荷発生物質を主成分とする層である。有機電荷発生物質を必要に応じてバインダー樹脂とともに適当な溶剤中にボールミル、アトライター、サンドミル、超音波などを用いて分散し、これを中間層上に塗布し、乾燥することにより形成される。 The charge generation layer 35 is a layer mainly composed of an organic charge generation material as a charge generation material. The organic charge generating material is formed by dispersing the organic charge generating material in a suitable solvent together with a binder resin, if necessary, using a ball mill, attritor, sand mill, ultrasonic wave, etc., applying this onto the intermediate layer, and drying.
必要に応じて電荷発生層に用いられるバインダー樹脂としては、ポリアミド、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリケトン、ポリカーボネート、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルケトン、ポリスチレン、ポリスルホン、ポリ−N−ビニルカルバゾール、ポリアクリルアミド、ポリビニルベンザール、ポリエステル、フェノキシ樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリフェニレンオキシド、ポリアミド、ポリビニルピリジン、セルロース系樹脂、カゼイン、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン等があげられる。バインダー樹脂の量は、電荷発生物質100重量部に対し0〜500重量部、好ましくは10〜300重量部が適当である。 The binder resin used in the charge generation layer as necessary includes polyamide, polyurethane, epoxy resin, polyketone, polycarbonate, silicone resin, acrylic resin, polyvinyl butyral, polyvinyl formal, polyvinyl ketone, polystyrene, polysulfone, and poly-N-vinyl. Examples include carbazole, polyacrylamide, polyvinyl benzal, polyester, phenoxy resin, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, polyvinyl acetate, polyphenylene oxide, polyamide, polyvinyl pyridine, cellulose resin, casein, polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, and the like. . The amount of the binder resin is suitably 0 to 500 parts by weight, preferably 10 to 300 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the charge generating material.
ここで用いられる溶剤としては、例えばイソプロパノール、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチルセルソルブ、酢酸エチル、酢酸メチル、ジクロロメタン、ジクロロエタン、モノクロロベンゼン、シクロヘキサン、トルエン、キシレン、リグロイン等が挙げられる。塗布液の塗工法としては、浸漬塗工法、スプレーコート、ビートコート、ノズルコート、スピナーコート、リングコート等の方法を用いることができる。電荷発生層の膜厚は、0.01〜5μm程度が適当であり、好ましくは0.1〜2μmである。 Examples of the solvent used here include isopropanol, acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, tetrahydrofuran, dioxane, ethyl cellosolve, ethyl acetate, methyl acetate, dichloromethane, dichloroethane, monochlorobenzene, cyclohexane, toluene, xylene, ligroin and the like. As a coating method for the coating solution, a dip coating method, spray coating, beat coating, nozzle coating, spinner coating, ring coating, or the like can be used. The film thickness of the charge generation layer is suitably about 0.01 to 5 μm, preferably 0.1 to 2 μm.
また、書き込み光の波長における電荷発生層の透過率が10%以上25%以下であることが望ましい。書き込み光に対して透過性を示さないと中間層に十分な書き込み光が到達せず、十分な光吸収を示さないと、静電潜像形成時に十分な光減衰を示さない。従って、上記の範囲が適正範囲である。 Further, the transmittance of the charge generation layer at the wavelength of the writing light is desirably 10% or more and 25% or less. If it does not show transparency to the writing light, sufficient writing light does not reach the intermediate layer, and if it does not show sufficient light absorption, it does not show sufficient light attenuation when forming the electrostatic latent image. Therefore, the above range is an appropriate range.
電荷発生物質としては、有機電荷発生物質を用いることができる。 An organic charge generation material can be used as the charge generation material.
有機電荷発生物質としては、公知の材料を用いることができる。例えば、金属フタロシアニン、無金属フタロシアニン等のフタロシアニン系顔料、アズレニウム塩顔料、スクエアリック酸メチン顔料、カルバゾール骨格を有するアゾ顔料、トリフェニルアミン骨格を有するアゾ顔料、ジフェニルアミン骨格を有するアゾ顔料、ジベンゾチオフェン骨格を有するアゾ顔料、フルオレノン骨格を有するアゾ顔料、オキサジアゾール骨格を有するアゾ顔料、ビススチルベン骨格を有するアゾ顔料、ジスチリルオキサジアゾール骨格を有するアゾ顔料、ジスチリルカルバゾール骨格を有するアゾ顔料、ペリレン系顔料、アントラキノン系または多環キノン系顔料、キノンイミン系顔料、ジフェニルメタン及びトリフェニルメタン系顔料、ベンゾキノン及びナフトキノン系顔料、シアニン及びアゾメチン系顔料、インジゴイド系顔料、ビスベンズイミダゾール系顔料などが挙げられる。これらの電荷発生物質は、単独または2種以上の混合物として用いることができる。 A known material can be used as the organic charge generating substance. For example, phthalocyanine pigments such as metal phthalocyanine and metal-free phthalocyanine, azulenium salt pigments, squaric acid methine pigments, azo pigments having carbazole skeleton, azo pigments having triphenylamine skeleton, azo pigments having diphenylamine skeleton, dibenzothiophene skeleton Azo pigments having a fluorenone skeleton, azo pigments having an oxadiazole skeleton, azo pigments having a bis-stilbene skeleton, azo pigments having a distyryl oxadiazole skeleton, azo pigments having a distyrylcarbazole skeleton, perylene Pigments, anthraquinone or polycyclic quinone pigments, quinoneimine pigments, diphenylmethane and triphenylmethane pigments, benzoquinone and naphthoquinone pigments, cyanine and azomethine pigments, Goido based pigments, and bisbenzimidazole pigments. These charge generation materials can be used alone or as a mixture of two or more.
中でも、下記(I)式で表されるアゾ顔料は有効に使用される。特に、アゾ顔料のCp1とCp2が互いに異なるものである非対称アゾ顔料は、キャリア発生効率が大きく、本発明の実施の形態において、電荷発生物質として有効に使用できる。 Among these, azo pigments represented by the following formula (I) are effectively used. In particular, an asymmetric azo pigment in which Cp 1 and Cp 2 of the azo pigment are different from each other has high carrier generation efficiency, and can be effectively used as a charge generation material in the embodiment of the present invention.
R201,R202はそれぞれ、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、シアノ基のいずれかを表し、同一でも異なっていても良い。またCp1,Cp2は下記(II)式で表され、 R 201 and R 202 each represent a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, or a cyano group, and may be the same or different. Cp 1 and Cp 2 are represented by the following formula (II):
また、チタニルフタロシアニンも本発明の実施の形態における電荷発生物質として有効に使用できる。中でも、CuKαの特性X線(波長1.542Å)に対するブラッグ角の二倍2θの回折ピーク(±0.2゜)として少なくとも27.2゜(±0.2゜)に最大回折ピークを有するチタニルフタロシアニン結晶、その中でも27.2゜(±0.2゜)に最大回折ピークを有し、更に9.4゜(±0.2゜)、9.6゜(±0.2゜)、24.0゜(±0.2゜)に主要なピークを有し、最も低角側の回折ピークとして7.3゜(±0.2゜)にピークを有し、該7.3°のピークと9.4゜のピークの間にピークを有さず、更に26.3°にピークを有さないチタニルフタロシアニン結晶は、キャリア発生効率が大きく、本発明の実施の形態における電荷発生物質として有効に使用できる。なお、ブラッグ角θ(°)は、結晶に入射するX線とその結晶によって回折させられたX線とのなす角度2θの半分である。 Moreover, titanyl phthalocyanine can also be used effectively as a charge generating material in the embodiment of the present invention. Among them, titanyl having a maximum diffraction peak at 27.2 ° (± 0.2 °) as a diffraction peak (± 0.2 °) twice as large as the Bragg angle with respect to the characteristic X-ray (wavelength 1.542 mm) of CuKα. Phthalocyanine crystals, of which the maximum diffraction peak is at 27.2 ° (± 0.2 °), and 9.4 ° (± 0.2 °), 9.6 ° (± 0.2 °), 24 It has a major peak at 0.0 ° (± 0.2 °), and has a peak at 7.3 ° (± 0.2 °) as the diffraction peak at the lowest angle, and this 7.3 ° peak The titanyl phthalocyanine crystal, which has no peak between 1 and 9.4 ° and no peak at 26.3 °, has a large carrier generation efficiency and is effective as a charge generating material in the embodiment of the present invention. Can be used for The Bragg angle θ (°) is half of the angle 2θ formed by the X-ray incident on the crystal and the X-ray diffracted by the crystal.
本発明の実施の形態における電子写真感光体に含有される有機電荷発生物質においては、電荷発生物質の粒子サイズをより細かくすることにより、その効果が発現されるものであり、平均粒子サイズは0.25μm以下が好ましく、0.2μm以下がより好ましい。以下にその作製方法を示す。感光層に含有される電荷発生物質の粒子サイズをコントロールするための方法は、電荷発生物質を分散した後、0.25μmより大きい粗大粒子を取り除いてしまう方法である。 In the organic charge generating material contained in the electrophotographic photosensitive member in the embodiment of the present invention, the effect is expressed by making the particle size of the charge generating material finer, and the average particle size is 0. .25 μm or less is preferable, and 0.2 μm or less is more preferable. The manufacturing method is shown below. A method for controlling the particle size of the charge generating material contained in the photosensitive layer is a method of removing coarse particles larger than 0.25 μm after dispersing the charge generating material.
ここでいう平均粒子サイズとは、体積平均粒径であり、超遠心式自動粒度分布測定装置:CAPA−700(堀場製作所製)により求めたものである。この際、累積分布の50%に相当する粒子径(Median径)として算出されたものである。しかしながら、この方法では微量の粗大粒子を検出できない場合があるため、より詳細に求めるには、電荷発生物質粉末、あるいは分散液を直接、電子顕微鏡にて観察し、その大きさを求めることが重要である。 The average particle size referred to here is a volume average particle size, and is determined by an ultracentrifugal automatic particle size distribution analyzer: CAPA-700 (manufactured by Horiba, Ltd.). At this time, the particle diameter (Median diameter) corresponding to 50% of the cumulative distribution was calculated. However, this method may not be able to detect a very small amount of coarse particles. Therefore, in order to obtain more details, it is important to observe the charge generation material powder or dispersion directly with an electron microscope and determine the size. It is.
分散液の更なる観察により、微小欠陥に関して検討した結果、上記現象は次のように理解された。通常、平均粒子サイズを測定するような方法においては、極端に大きな粒子が数%以上も存在するような場合には、その存在が検出できるものであるが、全体の1%以下程度のような微量になってくると、その測定は検出限界以下になってしまうものである。その結果として、平均粒子サイズの測定だけでは粗大粒子の存在が検出されずに、上述のような微小欠陥に関する解釈を困難にしていた。 As a result of further observation of the dispersion and examination of micro defects, the above phenomenon was understood as follows. Usually, in the method of measuring the average particle size, when an extremely large particle is present in several% or more, the presence can be detected, but it is about 1% or less of the whole. When the amount is too small, the measurement is below the detection limit. As a result, the presence of coarse particles is not detected only by measuring the average particle size, making it difficult to interpret the above minute defects.
図6及び図7に、分散条件を固定して分散時間だけを変更した2種類の分散液の状態を観察した写真を示す。同一条件における分散時間の短い分散液の写真を図6に示すが、分散時間の長い図7と比較して、粗大粒子が残っている様子が観測される。図6中の黒い粒が粗大粒子である。 6 and 7 show photographs observing the state of two types of dispersions in which only the dispersion time is changed while fixing the dispersion conditions. A photograph of the dispersion liquid having a short dispersion time under the same conditions is shown in FIG. 6. Compared with FIG. 7 having a long dispersion time, it is observed that coarse particles remain. The black particles in FIG. 6 are coarse particles.
この2種類の分散液の平均粒径並びに粒度分布を公知の方法に従って、市販の粒度分布測定装置(堀場製作所製:超遠心式自動粒度分布測定装置、CAPA700)により測定した。その結果を図8に示す。図8における「A」が図6に示す分散液に対応し、「B」が図7に示す分散液に対応する。両者を比較すると、粒度分布に関してはほとんど差が認められない。また、両者の平均粒径値は、「A」が0.29μm、「B」が0.28μmと求められ、測定誤差を加味した上では、両者に全くの差異が認められない。 The average particle size and particle size distribution of these two types of dispersions were measured according to a known method using a commercially available particle size distribution measuring device (manufactured by Horiba: ultracentrifugal automatic particle size distribution measuring device, CAPA700). The result is shown in FIG. “A” in FIG. 8 corresponds to the dispersion shown in FIG. 6, and “B” corresponds to the dispersion shown in FIG. When both are compared, there is almost no difference in the particle size distribution. In addition, the average particle diameter values of the two are “A” of 0.29 μm and “B” of 0.28 μm, and taking into account measurement errors, there is no difference between the two.
従って、公知の平均粒径(粒子サイズ)の規定だけでは、微量な粗大粒子の残存を検出できずに、昨今の高解像度のネガ・ポジ現像には対応できていないことが理解される。この微量な粗大粒子の存在は、塗工液を顕微鏡レベルで観察することにより、初めて認識できたものである。 Therefore, it is understood that the remaining of a minute amount of coarse particles cannot be detected only by the definition of the known average particle size (particle size), and it cannot be applied to the recent high-resolution negative / positive development. The presence of such a minute amount of coarse particles can be recognized for the first time by observing the coating solution at the microscope level.
次に有機電荷発生物質を分散した後に、粗大粒子を取り除く方法について述べる。 Next, a method of removing coarse particles after dispersing the organic charge generating material will be described.
即ち、出来る限り粒子を微細にした分散液を作製後、適当なフィルターで濾過してしまう方法である。分散液の作製に関しては一般的な方法が用いられ、有機電荷発生物質を必要に応じてバインダー樹脂とともに適当な溶剤中にボールミル、アトライター、サンドミル、ビーズミル、超音波などを用いて分散することで得られるものである。この際、バインダー樹脂は感光体の静電特性などにより、また溶媒は顔料へのぬれ性、顔料の分散性などにより選択すればよい。 That is, it is a method in which a dispersion liquid with as fine a particle as possible is prepared and then filtered through an appropriate filter. For the preparation of the dispersion, a general method is used. By dispersing the organic charge generating substance in a suitable solvent together with a binder resin as necessary, using a ball mill, an attritor, a sand mill, a bead mill, an ultrasonic wave, or the like. It is obtained. At this time, the binder resin may be selected depending on the electrostatic characteristics of the photoreceptor, and the solvent may be selected depending on the wettability to the pigment, the dispersibility of the pigment, and the like.
この方法では、残存する目視では観察できない(あるいは粒径測定では検出できない)微量な粗大粒子をも取り除くことができ、また粒度分布を揃えるという点からも非常に有効な手段である。具体的には、上述のように作製した分散液を有効孔径が5μm以下のフィルター、より好ましくは3μm以下のフィルターにて濾過する操作を行ない、分散液を完成させるというものである。この方法によっても、粒子サイズの小さな(0.25μm以下、好ましくは0.2μm以下)有機電荷発生物質のみを含む分散液を作製することができ、これを用いた感光体を画像形成装置に搭載使用することにより、本願の効果をより一層顕著にするものである。 This method is a very effective means in that it can remove a minute amount of coarse particles that cannot be visually observed (or cannot be detected by particle size measurement), and that the particle size distribution is uniform. Specifically, the dispersion prepared as described above is filtered through a filter having an effective pore size of 5 μm or less, more preferably 3 μm or less, thereby completing the dispersion. Also by this method, a dispersion liquid containing only an organic charge generating substance having a small particle size (0.25 μm or less, preferably 0.2 μm or less) can be produced, and a photoconductor using the dispersion is mounted on an image forming apparatus. By using it, the effect of the present application is made more remarkable.
この際、濾過される分散液の粒子サイズが大きすぎたり、粒度分布が広すぎたりする場合には、濾過によるロスが大きくなったり、濾過の目詰まりを生じて濾過が不可能になったりする場合がある。このため、濾過前の分散液においては、平均粒子サイズが0.3μm以下で、その標準偏差が0.2μm以下に到達するまで分散を行った方が望ましい。平均粒子サイズが0.3μm以上である場合には濾過によるロスが大きくなり、標準偏差が0.2μm以上である場合には濾過時間が非常に長くなったりする不具合点を生じる場合がある。 At this time, when the particle size of the dispersion to be filtered is too large or the particle size distribution is too wide, the loss due to filtration becomes large or the filtration becomes clogged and filtration becomes impossible. There is a case. For this reason, in the dispersion before filtration, it is desirable to perform dispersion until the average particle size reaches 0.3 μm or less and the standard deviation reaches 0.2 μm or less. When the average particle size is 0.3 μm or more, the loss due to filtration increases, and when the standard deviation is 0.2 μm or more, there may be a problem that the filtration time becomes very long.
本発明の実施の形態で使用する電荷発生物質は、高感度な特性を示す電荷発生物質の特徴である分子間水素結合力が極めて強い。このため、分散された顔料粒子の粒子間での相互作用も非常に強い。この結果、分散機などにより分散された電荷発生物質粒子が、希釈などにより再凝集する可能性が非常に大きく、上述のように分散終了後、特定サイズ以下のフィルターで濾過を行うことにより、このような凝集物を取り除くことができる。この際、分散液がチキソトロピーな状態にあるため、使用するフィルターの有効孔径よりも小さいなサイズの粒子まで除去される。または、構造粘性を示す液をフィルター処理によりニュートン性に近い状態に変えることもできる。このようにして、電荷発生物質の粗大粒子を取り除いてやることにより、本発明の実施の形態の効果を著しく向上させるものである。 The charge generation material used in the embodiment of the present invention has an extremely strong intermolecular hydrogen bonding force, which is a feature of the charge generation material exhibiting highly sensitive characteristics. For this reason, the interaction between the dispersed pigment particles is very strong. As a result, there is a great possibility that the charge generation material particles dispersed by a disperser etc. are re-aggregated by dilution or the like. Such agglomerates can be removed. At this time, since the dispersion is in a thixotropic state, particles having a size smaller than the effective pore size of the filter to be used are removed. Or the liquid which shows structural viscosity can also be changed into the state close | similar to Newton property by a filter process. Thus, the effect of the embodiment of the present invention is remarkably improved by removing the coarse particles of the charge generation material.
分散液を濾過するフィルターに関しては、除去したい粗大粒子のサイズによって異なるものであるが、本発明者等の検討によれば、600dpi程度の解像度を必要とする電子写真装置で使用される感光体としては、最低でも3μm以上の粗大粒子の存在は画像に対して影響を及ぼす。したがって、有効孔径が5μm以下のフィルターを使用すべきである。より好ましくは3μm以下の有効孔径を有するフィルターを使用することである。この有効孔径に関しては、細かいほど粗大粒子の除去に効果があるものであるが、あまり細かすぎると、必要な顔料粒子そのものも濾過されてしまうため、適切なサイズが存在する。また、細かすぎた場合には、濾過に時間がかかる、フィルターが目詰まりを起こす、ポンプ等を使用して送液する場合には負荷がかかりすぎる等の問題を生じる。なお、ここで使用されるフィルターの材質は、当然のことながら濾過する分散液に使用される溶媒に対して耐性のあるものが使用される。 The filter for filtering the dispersion varies depending on the size of coarse particles to be removed, but according to the study by the present inventors, as a photoreceptor used in an electrophotographic apparatus that requires a resolution of about 600 dpi. The presence of coarse particles of at least 3 μm affects the image. Therefore, a filter with an effective pore size of 5 μm or less should be used. More preferably, a filter having an effective pore size of 3 μm or less is used. As for the effective pore size, the finer the particle, the more effective the removal of coarse particles. However, if the particle size is too fine, the necessary pigment particles themselves are also filtered, and therefore there is an appropriate size. In addition, if it is too fine, it takes time for filtration, clogging of the filter, and excessive load is applied when liquid is sent using a pump or the like. As a matter of course, a material having resistance to the solvent used in the dispersion to be filtered is used as the material of the filter used here.
電荷輸送層37は、電荷輸送物質を主成分とする層であり、電荷輸送物質およびバインダー樹脂を適当な溶剤に溶解ないし分散し、これを電荷発生層上に塗布、乾燥することにより形成できる。また、必要により可塑剤、レベリング剤、酸化防止剤等を添加することもできる。 The charge transport layer 37 is a layer mainly composed of a charge transport material, and can be formed by dissolving or dispersing the charge transport material and a binder resin in an appropriate solvent, and applying and drying the solution on the charge generation layer. Moreover, a plasticizer, a leveling agent, antioxidant, etc. can also be added as needed.
電荷輸送物質には、正孔輸送物質と電子輸送物質とがある。正孔輸送物質としては、ポリ−N−ビニルカルバゾールおよびその誘導体、ポリ−γ−カルバゾリルエチルグルタメートおよびその誘導体、ピレン−ホルムアルデヒド縮合物およびその誘導体、ポリビニルピレン、ポリビニルフェナントレン、ポリシラン、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、モノアリールアミン誘導体、ジアリールアミン誘導体、トリアリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、α−フェニルスチルベン誘導体、ベンジジン誘導体、ジアリールメタン誘導体、トリアリールメタン誘導体、9−スチリルアントラセン誘導体、ピラゾリン誘導体、ジビニルベンゼン誘導体、ヒドラゾン誘導体、インデン誘導体、ブタジエン誘導体、ピレン誘導体等、ビススチルベン誘導体、エナミン誘導体等その他公知の材料が挙げられる。これらの電荷輸送物質は単独、または2種以上混合して用いられる。 Charge transport materials include hole transport materials and electron transport materials. Examples of the hole transport material include poly-N-vinylcarbazole and derivatives thereof, poly-γ-carbazolylethyl glutamate and derivatives thereof, pyrene-formaldehyde condensates and derivatives thereof, polyvinylpyrene, polyvinylphenanthrene, polysilane, oxazole derivatives, Oxadiazole derivatives, imidazole derivatives, monoarylamine derivatives, diarylamine derivatives, triarylamine derivatives, stilbene derivatives, α-phenylstilbene derivatives, benzidine derivatives, diarylmethane derivatives, triarylmethane derivatives, 9-styrylanthracene derivatives, pyrazolines Derivatives, divinylbenzene derivatives, hydrazone derivatives, indene derivatives, butadiene derivatives, pyrene derivatives, etc., bisstilbene derivatives, enamine derivatives, etc. Other known materials may be mentioned. These charge transport materials may be used alone or in combination of two or more.
電子輸送物質としては、例えばクロルアニル、ブロムアニル、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、2,4,7−トリニトロ−9−フルオレノン、2,4,5,7−テトラニトロ−9−フルオレノン、2,4,5,7−テトラニトロキサントン、2,4,8−トリニトロチオキサントン、2,6,8−トリニトロ−4H−インデノ〔1,2−b〕チオフェン−4−オン、1,3,7−トリニトロジベンゾチオフェン−5,5−ジオキサイド、ベンゾキノン誘導体等の電子受容性物質が挙げられる。 Examples of the electron transporting material include chloroanil, bromoanil, tetracyanoethylene, tetracyanoquinodimethane, 2,4,7-trinitro-9-fluorenone, 2,4,5,7-tetranitro-9-fluorenone, 2,4 , 5,7-tetranitroxanthone, 2,4,8-trinitrothioxanthone, 2,6,8-trinitro-4H-indeno [1,2-b] thiophen-4-one, 1,3,7-tri Examples thereof include electron-accepting substances such as nitrodibenzothiophene-5,5-dioxide and benzoquinone derivatives.
バインダー樹脂としてはポリスチレン、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、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアレート、フェノキシ樹脂、ポリカーボネート、酢酸セルロース樹脂、エチルセルロース樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルトルエン、ポリ−N−ビニルカルバゾール、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂等の熱可塑性または熱硬化性樹脂が挙げられる。 The binder resin is polystyrene, styrene-acrylonitrile copolymer, styrene-butadiene copolymer, styrene-maleic anhydride copolymer, polyester, polyvinyl chloride, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, polyvinyl acetate, polychlorinated. Vinylidene, polyarate, phenoxy resin, polycarbonate, cellulose acetate resin, ethyl cellulose resin, polyvinyl butyral, polyvinyl formal, polyvinyl toluene, poly-N-vinyl carbazole, acrylic resin, silicone resin, epoxy resin, melamine resin, urethane resin, phenol resin, Examples thereof include thermoplastic or thermosetting resins such as alkyd resins.
電荷輸送物質の量はバインダー樹脂100重量部に対し、20〜300重量部、好ましくは40〜150重量部が適当である。また、電荷輸送層の膜厚は5〜100μm程度とすることが好ましい。 The amount of the charge transport material is 20 to 300 parts by weight, preferably 40 to 150 parts by weight, based on 100 parts by weight of the binder resin. The thickness of the charge transport layer is preferably about 5 to 100 μm.
ここで用いられる溶剤としては、テトラヒドロフラン、ジオキサン、トルエン、ジクロロメタン、モノクロロベンゼン、ジクロロエタン、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン、アセトンなどが用いられる。中でも、環境への負荷低減等の意図から、非ハロゲン系溶媒の使用は望ましいものである。具体的には、テトラヒドロフランやジオキソラン、ジオキサン等の環状エーテルやトルエン、キシレン等の芳香族系炭化水素、及びそれらの誘導体が良好に用いられる。 As the solvent used here, tetrahydrofuran, dioxane, toluene, dichloromethane, monochlorobenzene, dichloroethane, cyclohexanone, methyl ethyl ketone, acetone and the like are used. Among them, the use of a non-halogen solvent is desirable for the purpose of reducing the environmental load. Specifically, cyclic ethers such as tetrahydrofuran, dioxolane and dioxane, aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene, and derivatives thereof are preferably used.
本発明の実施の形態においては、中間層上に電荷発生層及び電荷輸送層を形成する。このため、適正な電荷輸送物質を選定しないと書き込み光が中間層に十分に届かずに、中間層における光キャリア発生が明確には働かない場合が存在する。また、電荷輸送物質が書き込み光を吸収することにより、劣化しやすくなり、逆に残留電位上昇を生み出す場合が存在する。このため、上記構成の場合には、電荷輸送層の書き込み光に対する透過率が30%以上、好ましくは50%以上、更に望ましくは85%以上であることが望ましい。 In the embodiment of the present invention, a charge generation layer and a charge transport layer are formed on the intermediate layer. For this reason, unless an appropriate charge transport material is selected, there is a case where the writing light does not sufficiently reach the intermediate layer and the generation of photocarriers in the intermediate layer does not work clearly. In addition, there is a case where the charge transport material is easily deteriorated by absorbing the writing light, and conversely, a residual potential rise is generated. Therefore, in the case of the above configuration, it is desirable that the transmittance of the charge transport layer with respect to writing light is 30% or more, preferably 50% or more, and more desirably 85% or more.
電荷輸送層をこのような条件にするためには、除電光に対して適正な電荷輸送材料を選択して、電荷輸送層を形成することが重要である。上述する電荷輸送物質の中でも、トリアリールアミン骨格を有する電荷輸送物質は、450nm未満の除電光を透過しやすく、かつ移動度も大きいため、本発明の実施の形態における感光体に使用する電荷輸送物質としては好適である。 In order to set the charge transport layer to such a condition, it is important to select a charge transport material appropriate for the static elimination light and form the charge transport layer. Among the charge transport materials described above, a charge transport material having a triarylamine skeleton is easy to transmit static elimination light of less than 450 nm and has a high mobility. Therefore, the charge transport material used for the photoconductor in the embodiment of the present invention. It is suitable as a substance.
本発明の実施の形態において電荷輸送層中に可塑剤やレベリング剤を添加してもよい。可塑剤としては、ジブチルフタレート、ジオクチルフタレートなど一般の樹脂の可塑剤として使用されているものがそのまま使用でき、その使用量は、結着樹脂に対して0〜30重量%程度が適当である。レベリング剤としては、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイルなどのシリコーンオイル類や、側鎖にパーフルオロアルキル基を有するポリマーあるいは、オリゴマーが使用され、その使用量は結着樹脂に対して、0〜1重量%が適当である。 In the embodiment of the present invention, a plasticizer or a leveling agent may be added to the charge transport layer. As the plasticizer, those used as general plasticizers such as dibutyl phthalate and dioctyl phthalate can be used as they are, and the amount used is suitably about 0 to 30% by weight based on the binder resin. As the leveling agent, silicone oils such as dimethyl silicone oil and methylphenyl silicone oil, polymers or oligomers having a perfluoroalkyl group in the side chain are used, and the amount used is 0 to 0 with respect to the binder resin. 1% by weight is suitable.
本発明の実施の形態における電子写真感光体には、感光層保護の目的で、保護層が感光層の上に設けられることもある。近年、日常的にコンピュータの使用が行なわれるようになり、プリンタによる高速出力とともに、装置の小型も望まれている。したがって、保護層を設け、耐久性を向上させることによって、本発明の実施の形態における高感度で異常欠陥のない感光体を有用に用いることができる。 In the electrophotographic photosensitive member in the embodiment of the present invention, a protective layer may be provided on the photosensitive layer for the purpose of protecting the photosensitive layer. In recent years, computers have been used on a daily basis, and there has been a demand for miniaturization of devices as well as high-speed output by printers. Therefore, by providing the protective layer and improving the durability, it is possible to effectively use the photoconductor with high sensitivity and no abnormal defect in the embodiment of the present invention.
本発明の実施の形態に用いられる有効な保護層としては、大別すると、2つのタイプが挙げられる。1つは、バインダー樹脂中にフィラーを添加した構成である。いま1つは、架橋型バインダーを用いたものである。 The effective protective layer used in the embodiment of the present invention can be roughly classified into two types. One is a configuration in which a filler is added to the binder resin. The other one uses a cross-linking binder.
先に、保護層中にフィラーを添加する構成について説明する。 First, a configuration in which a filler is added to the protective layer will be described.
保護層に使用される材料としてはABS樹脂、ACS樹脂、オレフィン−ビニルモノマー共重合体、塩素化ポリエーテル、アリル樹脂、フェノール樹脂、ポリアセタール、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリアクリレート、ポリアリルスルホン、ポリブチレン、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエーテルスルホン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、アクリル樹脂、ポリメチルベンテン、ポリプロピレン、ポリフェニレンオキシド、ポリスルホン、ポリスチレン、AS樹脂、ブタジエン−スチレン共重合体、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、エポキシ樹脂等の樹脂が挙げられる。中でも、ポリカーボネートもしくはポリアリレートが最も良好に使用できる。 Materials used for the protective layer include ABS resin, ACS resin, olefin-vinyl monomer copolymer, chlorinated polyether, allyl resin, phenol resin, polyacetal, polyamide, polyamideimide, polyacrylate, polyallylsulfone, polybutylene, Polybutylene terephthalate, polycarbonate, polyarylate, polyethersulfone, polyethylene, polyethylene terephthalate, polyimide, acrylic resin, polymethylbenten, polypropylene, polyphenylene oxide, polysulfone, polystyrene, AS resin, butadiene-styrene copolymer, polyurethane, polychlorinated Examples thereof include resins such as vinyl, polyvinylidene chloride, and epoxy resin. Of these, polycarbonate or polyarylate can be most preferably used.
保護層にはその他、耐摩耗性を向上する目的でポリテトラフルオロエチレンのような弗素樹脂、シリコーン樹脂、及びこれらの樹脂に酸化チタン、酸化錫、チタン酸カリウム、シリカ等の無機フィラー、また有機フィラーを分散したもの等を添加することができる。 Other protective layers include fluorine resins such as polytetrafluoroethylene, silicone resins, and inorganic fillers such as titanium oxide, tin oxide, potassium titanate, and silica for the purpose of improving wear resistance. What disperse | distributed the filler etc. can be added.
また、感光体の保護層に用いられるフィラー材料のうち有機性フィラー材料としては、ポリテトラフルオロエチレンのようなフッ素樹脂粉末、シリコーン樹脂粉末、a−カーボン粉末等が挙げられ、無機性フィラー材料としては、銅、スズ、アルミニウム、インジウムなどの金属粉末、シリカ、酸化錫、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化インジウム、酸化アンチモン、酸化ビスマス、アンチモンをドープした酸化錫、錫をドープした酸化インジウム等の金属酸化物、チタン酸カリウムなどの無機材料が挙げられる。特に、フィラーの硬度の点からは、この中でも無機材料を用いることが有利である。特に、無機顔料や金属酸化物が好ましく、シリカ、酸化チタン、アルミナが有効に使用できる。 Among the filler materials used for the protective layer of the photoreceptor, examples of the organic filler material include fluororesin powder such as polytetrafluoroethylene, silicone resin powder, a-carbon powder, and the like. Metals such as copper, tin, aluminum, indium, etc., metals such as silica, tin oxide, zinc oxide, titanium oxide, indium oxide, antimony oxide, bismuth oxide, antimony-doped tin oxide, tin-doped indium oxide Inorganic materials such as oxide and potassium titanate can be mentioned. In particular, it is advantageous to use an inorganic material among them from the viewpoint of the hardness of the filler. In particular, inorganic pigments and metal oxides are preferable, and silica, titanium oxide, and alumina can be used effectively.
保護層中のフィラー濃度は使用するフィラー種により、また感光体を使用する電子写真プロセス条件によっても異なるが、保護層の最表層側において全固形分に対するフィラーの比で5重量%以上、好ましくは10重量%以上、50重量%以下、好ましくは30重量%以下程度が良好である。また、使用するフィラーの体積平均粒径は、0.1μm〜2μmの範囲が良好に使用され、好ましくは0.3μm〜1μmの範囲である。この場合、平均粒径が小さすぎると耐摩耗性が充分に発揮されず、大きすぎると塗膜の表面性が悪くなったり、塗膜そのものが形成できなかったりするからである。 The filler concentration in the protective layer varies depending on the type of filler used and also on the electrophotographic process conditions using the photoconductor, but the ratio of filler to the total solid content on the outermost layer side of the protective layer is preferably 5% by weight or more, preferably It is 10% by weight or more and 50% by weight or less, preferably about 30% by weight or less. Moreover, the volume average particle diameter of the filler to be used is preferably in the range of 0.1 μm to 2 μm, and preferably in the range of 0.3 μm to 1 μm. In this case, if the average particle size is too small, the wear resistance is not sufficiently exhibited, and if it is too large, the surface property of the coating film is deteriorated or the coating film itself cannot be formed.
なお、本発明の実施の形態におけるフィラーの平均粒径とは、特別な記載のない限り体積平均粒径であり、超遠心式自動粒度分布測定装置:CAPA−700(堀場製作所製)により求めたものである。この際、累積分布の50%に相当する粒子径(Median径)として算出されたものである。また、同時に測定される各々の粒子の標準偏差が1μm以下であることが重要である。これ以上の標準偏差の値である場合には、粒度分布が広すぎて、本発明の実施の形態の効果が顕著に得られなくなってしまう場合がある。 In addition, the average particle diameter of the filler in the embodiment of the present invention is a volume average particle diameter unless otherwise specified, and was determined by an ultracentrifugal automatic particle size distribution analyzer: CAPA-700 (manufactured by Horiba). Is. At this time, the particle diameter (Median diameter) corresponding to 50% of the cumulative distribution was calculated. In addition, it is important that the standard deviation of each particle measured simultaneously is 1 μm or less. If the standard deviation is larger than this, the particle size distribution may be too wide, and the effects of the embodiment of the present invention may not be obtained remarkably.
また、本発明の実施の形態で使用するフィラーのpHも解像度やフィラーの分散性に大きく影響する。その理由の一つとしては、フィラー、特に金属酸化物は製造時に塩酸等が残存することが考えられる。その残存量が多い場合には、画像ボケの発生は避けられず、またそれは残存量によってはフィラーの分散性にも影響を及ぼす場合がある。 Further, the pH of the filler used in the embodiment of the present invention greatly affects the resolution and the dispersibility of the filler. One possible reason is that hydrochloric acid or the like remains in the filler, particularly the metal oxide, during production. When the remaining amount is large, the occurrence of image blur is unavoidable, and depending on the remaining amount, the dispersibility of the filler may be affected.
もう一つの理由としては、フィラー、特に金属酸化物の表面における帯電性の違いによるものである。通常、液体中に分散している粒子はプラスあるいはマイナスに帯電しており、それを電気的に中性に保とうとして反対の電荷を持つイオンが集まり、そこで電気二重層が形成されることによって粒子の分散状態は安定化している。粒子から遠ざかるに従いその電位(ゼータ電位)は徐々に低くなり、粒子から充分に離れて電気的に中性である領域の電位はゼロとなる。したがって、ゼータ電位の絶対値の増加によって粒子の反発力が高くなることによって安定性は高くなり、ゼロに近づくに従い凝集しやすく不安定になる。一方、系のpH値によってゼータ電位は大きく変動し、あるpH値において電位はゼロとなり等電点を持つことになる。したがって、系の等電点からできるだけ遠ざけて、ゼータ電位の絶対値を高めることによって分散系の安定化が図られることになる。 Another reason is due to the difference in chargeability on the surface of the filler, particularly the metal oxide. Usually, particles dispersed in a liquid are charged positively or negatively, and ions having opposite charges gather to try to keep it electrically neutral, and an electric double layer is formed there. The dispersed state of the particles is stabilized. The potential (zeta potential) gradually decreases with increasing distance from the particle, and the potential in a region that is sufficiently away from the particle and electrically neutral is zero. Therefore, the stability increases as the repulsive force of the particles increases due to an increase in the absolute value of the zeta potential, and the particles tend to aggregate and become unstable as they approach zero. On the other hand, the zeta potential varies greatly depending on the pH value of the system, and at a certain pH value, the potential becomes zero and has an isoelectric point. Therefore, the dispersion system is stabilized by increasing the absolute value of the zeta potential as far as possible from the isoelectric point of the system.
本発明の実施の形態の構成においては、フィラーとしては前述の等電点におけるpHが、少なくとも5以上を示すものが画像ボケ抑制の点から好ましく、より塩基性を示すフィラーであるほどその効果が高くなる傾向があることが確認された。等電点におけるpHが高い塩基性を示すフィラーは、系が酸性であったほうがゼータ電位はより高くなることにより、分散性及びその安定性は向上することになる。 In the configuration of the embodiment of the present invention, the filler having a pH at the isoelectric point of at least 5 is preferably from the viewpoint of suppressing image blur, and the more basic the filler, the more effective the filler. It was confirmed that there was a tendency to increase. The filler having a high basic pH at the isoelectric point has a higher zeta potential when the system is acidic, so that dispersibility and stability thereof are improved.
ここで、本発明の実施の形態におけるフィラーのpHは、ゼータ電位から等電点におけるpH値を記載した。この際、ゼータ電位の測定は、大塚電子(株)製レーザーゼータ電位計にて測定した。 Here, the pH of the filler in the embodiment of the present invention is the pH value at the isoelectric point from the zeta potential. At this time, the zeta potential was measured with a laser zeta potentiometer manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.
更に、画像ボケが発生しにくいフィラーとしては、電気絶縁性が高いフィラー(比抵抗が1010Ω・cm以上)が好ましく、フィラーのpHが5以上を示すものやフィラーの誘電率が5以上を示すものが特に有効に使用できる。また、pHが5以上のフィラーあるいは誘電率が5以上のフィラーを単独で使用することはもちろん、pHが5以下のフィラーとpHが5以上のフィラーとを2種類以上を混合したり、誘電率が5以下のフィラーと誘電率が5以上のフィラーとを2種類以上混合したりして用いることも可能である。また、これらのフィラーの中でも高い絶縁性を有し、熱安定性が高い上に、耐摩耗性が高い六方細密構造であるα型アルミナは、画像ボケの抑制や耐摩耗性の向上の点から特に有用である。 Further, as the filler that is less likely to cause image blur, a filler having high electrical insulation (specific resistance is 10 10 Ω · cm or more) is preferable, and the filler having a pH of 5 or more or the filler having a dielectric constant of 5 or more. The ones shown can be used particularly effectively. In addition, a filler having a pH of 5 or more or a filler having a dielectric constant of 5 or more can be used alone, or two or more fillers having a pH of 5 or less and a filler having a pH of 5 or more can be mixed. It is also possible to use a mixture of two or more fillers having a dielectric constant of 5 or less and a filler having a dielectric constant of 5 or more. Among these fillers, α-type alumina, which has high insulation properties, high thermal stability, and high wear resistance, is a hexagonal close-packed structure, from the viewpoint of suppressing image blur and improving wear resistance. It is particularly useful.
本発明の実施の形態において使用するフィラーの比抵抗は以下のように定義される。フィラーのような粉体は、充填率によりその比抵抗値が異なるので、一定の条件下で測定する必要がある。本発明の実施の形態においては、特開平5−113688号公報(図1)に示された測定装置と同様の構成の装置を用いて、フィラーの比抵抗値を測定し、この値を用いた。測定装置において、電極面積は4.0cm2である。測定前に片側の電極に4kgの荷重を1分間かけ、電極間距離が4mmになるように試料量を調節する。測定の際は、上部電極の重量(1kg)の荷重状態で測定を行ない、印加電圧は100Vにて測定する。106Ω・cm以上の領域は、HIGH RESISTANCE METER(横河ヒューレットパッカード)、それ以下の領域についてはデジタルマルチメーター(フルーク)により測定した。これにより得られた比抵抗値を本発明の実施の形態でいうところの比抵抗値と定義するものである。 The specific resistance of the filler used in the embodiment of the present invention is defined as follows. Since the specific resistance value of a powder such as a filler varies depending on the filling rate, it is necessary to measure under certain conditions. In the embodiment of the present invention, the specific resistance value of the filler was measured using an apparatus having the same configuration as that of the measuring apparatus disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 5-113688 (FIG. 1), and this value was used. . In the measuring device, the electrode area is 4.0 cm 2 . Prior to the measurement, a load of 4 kg is applied to the electrode on one side for 1 minute, and the sample amount is adjusted so that the distance between the electrodes is 4 mm. At the time of measurement, the measurement is performed with the upper electrode weight (1 kg) loaded, and the applied voltage is measured at 100V. The area of 10 6 Ω · cm or higher was measured with a HIGH RESISTER METER (Yokogawa Hewlett Packard), and the area below it was measured with a digital multimeter (Fluk). The specific resistance value obtained in this way is defined as the specific resistance value in the embodiment of the present invention.
フィラーの誘電率は以下のように測定した。上述のような比抵抗の測定と同様なセルを用い、荷重をかけた後に、静電容量を測定し、これより誘電率を求めた。静電容量の測定は、誘電体損測定器(安藤電気)を使用した。 The dielectric constant of the filler was measured as follows. Using a cell similar to the measurement of the specific resistance as described above, after applying a load, the capacitance was measured, and the dielectric constant was determined from this. For the measurement of the capacitance, a dielectric loss measuring device (Ando Electric) was used.
更に、これらのフィラーは少なくとも一種の表面処理剤で表面処理させることが可能であり、そうすることがフィラーの分散性の面から好ましい。フィラーの分散性の低下は残留電位の上昇だけでなく、塗膜の透明性の低下や塗膜欠陥の発生、さらには耐摩耗性の低下をも引き起こすため、高耐久化あるいは高画質化を妨げる大きな問題に発展する可能性がある。表面処理剤としては、従来用いられている表面処理剤すべてを使用することができるが、フィラーの絶縁性を維持できる表面処理剤が好ましい。例えば、チタネート系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤、ジルコアルミネート系カップリング剤、高級脂肪酸等、あるいはこれらとシランカップリング剤との混合処理や、Al2O3、TiO2、ZrO2、シリコーン、ステアリン酸アルミニウム等、あるいはそれらの混合処理がフィラーの分散性及び画像ボケの点からより好ましい。シランカップリング剤による処理は、画像ボケの影響が強くなるが、上記の表面処理剤とシランカップリング剤との混合処理を施すことによりその影響を抑制できる場合がある。表面処理量については、用いるフィラーの平均一次粒径によって異なるが、3〜30wt%が適しており、5〜20wt%がより好ましい。表面処理量がこれよりも少ないとフィラーの分散効果が得られず、また多すぎると残留電位の著しい上昇を引き起こす。これらフィラー材料は単独もしくは2種類以上混合して用いられる。フィラーの表面処理量に関しては、上述のようにフィラー量に対する使用する表面処理剤の重量比で定義される。 Furthermore, these fillers can be surface-treated with at least one kind of surface treatment agent, which is preferable from the viewpoint of the dispersibility of the filler. Decreasing the dispersibility of the filler not only increases the residual potential, but also decreases the transparency of the coating, causes defects in the coating, and decreases the wear resistance. It can develop into a big problem. As the surface treatment agent, all conventionally used surface treatment agents can be used, but a surface treatment agent capable of maintaining the insulating properties of the filler is preferable. For example, a titanate coupling agent, an aluminum coupling agent, a zircoaluminate coupling agent, a higher fatty acid, etc., or a mixing treatment of these with a silane coupling agent, Al 2 O 3 , TiO 2 , ZrO 2 , Silicone, aluminum stearate, or the like, or a mixture thereof is more preferable from the viewpoint of filler dispersibility and image blur. The treatment with the silane coupling agent is strongly influenced by image blur, but the influence may be suppressed by performing a mixing treatment of the surface treatment agent and the silane coupling agent. The surface treatment amount varies depending on the average primary particle size of the filler used, but is preferably 3 to 30 wt%, more preferably 5 to 20 wt%. If the surface treatment amount is less than this, the filler dispersion effect cannot be obtained, and if it is too much, the residual potential is significantly increased. These filler materials may be used alone or in combination of two or more. The surface treatment amount of the filler is defined by the weight ratio of the surface treatment agent to be used with respect to the filler amount as described above.
これらフィラー材料は、適当な分散機を用いることにより分散できる。また、保護層の透過率の点から使用するフィラーは一次粒子レベルまで分散され、凝集体が少ないほうが好ましい。 These filler materials can be dispersed by using an appropriate disperser. Further, from the viewpoint of the transmittance of the protective layer, it is preferable that the filler used is dispersed to the primary particle level and has less aggregates.
また、保護層には残留電位低減、応答性改良のため、電荷輸送物質を含有しても良い。電荷輸送物質は、電荷輸送層の説明のところに記載した材料や公知の電荷輸送物質を用いることができる。電荷輸送物質として、低分子電荷輸送物質を用いる場合には、保護層中における濃度傾斜を設けても構わない。耐摩耗性向上のため、表面側を低濃度にすることは有効な手段である。ここでいう濃度とは、保護層を構成する全材料の総重量に対する低分子電荷輸送物質の重量の比を表わし、濃度傾斜とは上記重量比において表面側において濃度が低くなるような傾斜を設けることを示す。また、高分子電荷輸送物質を用いることは、感光体の耐久性を高める点で非常に有利である。 Further, the protective layer may contain a charge transport material for reducing residual potential and improving responsiveness. As the charge transport material, the materials described in the description of the charge transport layer and known charge transport materials can be used. When a low molecular charge transport material is used as the charge transport material, a concentration gradient in the protective layer may be provided. In order to improve wear resistance, it is an effective means to reduce the concentration of the surface side. The concentration here refers to the ratio of the weight of the low molecular charge transporting material to the total weight of all the materials constituting the protective layer, and the concentration gradient is a gradient that lowers the concentration on the surface side in the above weight ratio. It shows that. The use of a polymer charge transport material is very advantageous in terms of enhancing the durability of the photoreceptor.
この他、保護層のバインダー樹脂としては公知の高分子電荷輸送物質も用いることが出来る。これを用いた場合の効果としては、耐摩耗性の向上、高速電荷輸送の効果を得ることが出来る。 In addition, a known polymer charge transport material can also be used as the binder resin for the protective layer. As an effect when this is used, an improvement in wear resistance and an effect of high-speed charge transport can be obtained.
このような保護層の形成法としては通常の塗布法が採用される。尚、上述した保護層の厚さは0.1〜10μm程度が適当である。 As a method for forming such a protective layer, a normal coating method is employed. In addition, about 0.1-10 micrometers is suitable for the thickness of the protective layer mentioned above.
次に、保護層のバインダー構成として、架橋構造からなる保護層について説明する(以下、架橋型保護層と呼ぶ)。 Next, a protective layer having a crosslinked structure will be described as a binder structure of the protective layer (hereinafter referred to as a crosslinked protective layer).
架橋構造の形成に関しては、1分子内に複数個の架橋性官能基を有する反応性モノマーを使用し、光や熱エネルギーを用いて架橋反応を起こさせ、3次元の網目構造を形成するものである。この網目構造がバインダー樹脂として機能し、高い耐摩耗性を発現するものである。 Regarding the formation of a cross-linked structure, a reactive monomer having a plurality of cross-linkable functional groups in one molecule is used to cause a cross-linking reaction using light or thermal energy to form a three-dimensional network structure. is there. This network structure functions as a binder resin and exhibits high wear resistance.
また、上記反応性モノマーとして、全部もしくは一部に電荷輸送能を有するモノマーを使用することは非常に有効な手段である。このようなモノマーを使用することにより、網目構造中に電荷輸送部位が形成され、保護層としての機能を十分に発現することが可能となる。電荷輸送能を有するモノマーとしては、トリアリールアミン構造を有する反応性モノマーが有効に使用される。 Moreover, it is a very effective means to use a monomer having a charge transporting ability in whole or in part as the reactive monomer. By using such a monomer, a charge transporting site is formed in the network structure, and the function as a protective layer can be sufficiently expressed. A reactive monomer having a triarylamine structure is effectively used as the monomer having charge transporting ability.
このような網目構造を有する保護層は、耐摩耗性が高い反面、架橋反応時に体積収縮が大きく、あまり厚膜化するとクラックなどを生じる場合がある。このような場合には、保護層を積層構造として、下層(感光層側)には低分子分散ポリマーの保護層を使用し、上層(表面側)に架橋構造を有する保護層を形成しても良い。 The protective layer having such a network structure has high wear resistance, but has a large volume shrinkage during the crosslinking reaction, and if it is too thick, it may cause cracks. In such a case, the protective layer may be a laminated structure, a low molecular dispersion polymer protective layer may be used for the lower layer (photosensitive layer side), and a protective layer having a crosslinked structure may be formed on the upper layer (surface side). good.
架橋型保護層の中でも下記のような特定の構成からなる保護層は、特に有効に使用される。 Among the crosslinked protective layers, a protective layer having the following specific structure is particularly effectively used.
特定の架橋型保護層とは、少なくとも電荷輸送性構造を有しない3官能以上のラジカル重合性モノマーと1官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物とを硬化することにより形成される保護層である。3官能以上のラジカル重合性モノマーを硬化した架橋構造を有するため3次元の網目構造が発達し、架橋密度が非常に高い高硬度且つ高弾性な表面層が得られ、かつ均一で平滑性も高く、高い耐摩耗性、耐傷性が達成される。この様に感光体表面の架橋密度すなわち単位体積あたりの架橋結合数を増加させることが重要であるが、硬化反応において瞬時に多数の結合を形成させるため体積収縮による内部応力が発生する。この内部応力は架橋型保護層の膜厚が厚くなるほど増加するため保護層全層を硬化させると、クラックや膜剥がれが発生しやすくなる。この現象は初期的に現れなくても、電子写真プロセス上で繰り返し使用され帯電、現像、転写、クリーニングのハザード及び熱変動の影響を受けることにより、経時で発生しやすくなることもある。 The specific crosslinkable protective layer is a protective layer formed by curing at least a trifunctional or higher functional radical polymerizable monomer having no charge transporting structure and a radical polymerizable compound having a monofunctional charge transporting structure. It is. Since it has a cross-linked structure obtained by curing a tri- or higher-functional radically polymerizable monomer, a three-dimensional network structure is developed, and a high hardness and high elasticity surface layer having a very high crosslink density is obtained, and it is uniform and highly smooth. High wear resistance and scratch resistance are achieved. In this way, it is important to increase the crosslink density on the surface of the photoreceptor, that is, the number of crosslink bonds per unit volume. However, since a large number of bonds are instantaneously formed in the curing reaction, internal stress due to volume shrinkage occurs. This internal stress increases as the thickness of the crosslinkable protective layer increases. Therefore, when the entire protective layer is cured, cracks and film peeling tend to occur. Even if this phenomenon does not appear initially, it may be likely to occur over time due to repeated use in the electrophotographic process and the influence of charging, development, transfer, cleaning hazards and thermal fluctuations.
この問題を解決する方法としては、(1)架橋層及び架橋構造に高分子成分を導入する、(2)1官能及び2官能のラジカル重合性モノマーを多量に用いる、(3)柔軟性基を有する多官能モノマーを用いる、などの硬化樹脂層を柔らかくする方向性が挙げられるが、いずれも架橋層の架橋密度が希薄となり、飛躍的な耐摩耗性が達成されない。これに対し、本発明の実施の形態における感光体は、電荷輸送層上に3次元の網目構造が発達した架橋密度の高い架橋型保護層を好ましくは1μm以上、10μm以下の膜厚で設けることで、上記のクラックや膜剥がれが発生せず、且つ非常に高い耐摩耗性が達成される。かかる架橋型保護層の膜厚を2μm以上、8μm以下の膜厚にすることにより、さらに上記問題に対する余裕度が向上することに加え、更なる耐摩耗性向上に繋がる高架橋密度化の材料選択が可能となる。 As a method for solving this problem, (1) a polymer component is introduced into the crosslinked layer and the crosslinked structure, (2) a large amount of monofunctional and bifunctional radically polymerizable monomers are used, and (3) a flexible group is introduced. Although the directionality which makes a cured resin layer soft, such as using the polyfunctional monomer which has, is mentioned, the crosslink density of a bridge | crosslinking layer becomes thin in any case, and remarkable wear resistance is not achieved. On the other hand, in the photoconductor in the embodiment of the present invention, a crosslinkable protective layer having a high crosslink density in which a three-dimensional network structure is developed on the charge transport layer is preferably provided with a film thickness of 1 μm or more and 10 μm or less. Therefore, the above-mentioned cracks and film peeling do not occur, and very high wear resistance is achieved. By making the film thickness of the crosslinkable protective layer 2 μm or more and 8 μm or less, in addition to further improving the margin for the above problem, it is possible to select a material for increasing the crosslink density that leads to further improvement in wear resistance. It becomes possible.
本発明の実施の形態における感光体がクラックや膜剥がれを抑制できる理由としては、架橋型保護層を薄膜化できるため内部応力が大きくならないこと、下層に感光層もしくは電荷輸送層を有するため表面の架橋型保護層の内部応力を緩和できることなどによる。このため架橋型保護層に高分子材料を多量に含有させる必要がなく、この時生ずる、高分子材料とラジカル重合性組成物(ラジカル重合性モノマーや電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物)の反応より生じた硬化物との不相溶が原因の傷やトナーフィルミングも起こりにくい。さらに、保護層全層にわたる厚膜を光エネルギー照射により硬化する場合、電荷輸送性構造による吸収から内部への光透過が制限され、硬化反応が十分に進行しない現象が起こることがある。本発明の実施の形態における架橋型保護層においては、好ましくは10μm以下の薄膜とすることにより内部まで均一に硬化反応が進行し、表面と同様に内部でも高い耐摩耗性が維持される。また、本発明の実施の形態における架橋型保護層の形成においては、上記3官能性ラジカル重合性モノマーに加え、さらに1官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物を含有しており、これが上記3官能以上のラジカル重合性モノマー硬化時に架橋結合中に取り込まれる。これに対し、官能基を有しない低分子電荷輸送物質を架橋表面層中に含有させた場合、その相溶性の低さから低分子電荷輸送物質の析出や白濁現象が起こり、架橋表面層の機械的強度も低下する。一方、2官能以上の電荷輸送性化合物を主成分として用いた場合は複数の結合で架橋構造中に固定され架橋密度はより高まるが、電荷輸送性構造が非常に嵩高いため硬化樹脂構造の歪みが非常に大きくなり、架橋型保護層の内部応力が高まる原因となる。 The reason why the photoconductor in the embodiment of the present invention can suppress cracking and film peeling is that the cross-linkable protective layer can be made thin, so that the internal stress does not increase, and since the lower layer has a photosensitive layer or charge transport layer, This is because the internal stress of the crosslinkable protective layer can be relaxed. For this reason, it is not necessary to contain a large amount of polymer material in the crosslinkable protective layer, and the polymer material and radical polymerizable composition (radically polymerizable monomer or radical polymerizable compound having a charge transporting structure) generated at this time are generated. Scratches and toner filming due to incompatibility with the cured product resulting from the reaction are less likely to occur. Further, when the thick film over the entire protective layer is cured by irradiation with light energy, the light transmission from the absorption by the charge transporting structure is limited, and the curing reaction may not sufficiently proceed. In the cross-linked protective layer in the embodiment of the present invention, preferably a thin film having a thickness of 10 μm or less allows the curing reaction to progress uniformly to the inside, and high wear resistance is maintained inside as well as the surface. In addition, in the formation of the crosslinkable protective layer in the embodiment of the present invention, in addition to the trifunctional radical polymerizable monomer, a radical polymerizable compound having a monofunctional charge transporting structure is further contained. Incorporated into the cross-linking bond at the time of curing the above trifunctional or higher radical polymerizable monomer. On the other hand, when a low molecular charge transport material having no functional group is contained in the cross-linked surface layer, precipitation of the low molecular charge transport material and white turbidity occur due to its low compatibility, and the cross-linked surface layer The mechanical strength also decreases. On the other hand, when a bifunctional or higher-functional charge transporting compound is used as the main component, the crosslink structure is fixed by a plurality of bonds and the crosslink density is further increased. However, the charge transporting structure is very bulky, so that the cured resin structure is distorted. Becomes very large, which increases the internal stress of the crosslinked protective layer.
更に、本発明の実施の形態における感光体は良好な電気的特性を有し、このため繰り返し安定性に優れており高耐久化並びに高安定化が実現される。これは架橋型保護層の構成材料として1官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物を用い、架橋結合間にペンダント状に固定化したことに起因する。上記のように官能基を有しない電荷輸送物質は析出、白濁現象が起こり、感度の低下、残留電位の上昇等繰り返し使用における電気的特性の劣化が著しい。2官能以上の電荷輸送性化合物を主成分として用いた場合は複数の結合で架橋構造中に固定されるため、電荷輸送時の中間体構造(カチオンラジカル)が安定して保てず、電荷のトラップによる感度の低下、残留電位の上昇が起こりやすい。これらの電気的特性の劣化は、画像濃度低下、文字細り等の画像として現れる。さらに、本発明の実施の形態における感光体においては、下層の電荷輸送層として従来感光体の電荷トラップの少ない高移動度な設計が適応可能で、架橋型保護層の電気的副作用を最小限に抑えることができる。 Furthermore, the photoconductor in the embodiment of the present invention has good electrical characteristics, and is therefore excellent in repeated stability, realizing high durability and high stability. This is because a radical polymerizable compound having a monofunctional charge transporting structure is used as a constituent material of the crosslinkable protective layer and is immobilized in a pendant shape between the crosslinks. As described above, the charge transport material having no functional group causes precipitation and clouding phenomenon, and the electrical characteristics are remarkably deteriorated in repeated use such as reduction in sensitivity and increase in residual potential. When a bifunctional or higher-functional charge transporting compound is used as the main component, it is fixed in the crosslinked structure with a plurality of bonds, so the intermediate structure (cation radical) during charge transport cannot be kept stable, Sensitivity decreases due to traps and residual potential increases. Such deterioration of the electric characteristics appears as an image such as a decrease in image density and thinning of characters. Furthermore, in the photoconductor in the embodiment of the present invention, a high mobility design with less charge trapping of the conventional photoconductor can be applied as the lower charge transport layer, and the electrical side effects of the crosslinked protective layer can be minimized. Can be suppressed.
更に、本発明の実施の形態における上記架橋型保護層形成において、架橋型保護層が有機溶剤に対し不溶性にすることにより、特にその飛躍的な耐摩耗性が発揮される。本発明の実施の形態における架橋型保護層は電荷輸送性構造を有しない3官能以上のラジカル重合性モノマーと1官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物を硬化することにより形成され、層全体としては3次元の網目構造が発達し高い架橋密度を有するが、上記成分以外の含有物(例えば、1または2官能モノマー、高分子バインダー、酸化防止剤、レベリング剤、可塑剤などの添加剤及び下層からの溶解混入成分)や硬化条件により、局部的に架橋密度が希薄になったり、高密度に架橋した微小な硬化物の集合体として形成されることがある。このような架橋型保護層は、硬化物間の結合力は弱く有機溶剤に対し溶解性を示し、且つ電子写真プロセス中で繰り返し使用されるなかで、局部的な摩耗や微小な硬化物単位での脱離が発生しやすくなる。本発明の実施の形態のように架橋型保護層を有機溶剤に対し不溶性にせしめることにより、本来の3次元の網目構造が発達し高い架橋度を有することに加え、連鎖反応が広い範囲で進行し硬化物が高分子量化するため、飛躍的な耐摩耗性の向上が達成される。 Furthermore, in the formation of the above-mentioned crosslinkable protective layer in the embodiment of the present invention, the drastic wear resistance is exhibited particularly by making the crosslinkable protective layer insoluble in the organic solvent. The cross-linkable protective layer in the embodiment of the present invention is formed by curing a tri- or higher functional radical polymerizable monomer having no charge transport structure and a radical polymerizable compound having a monofunctional charge transport structure. As a whole, a three-dimensional network structure is developed and has a high crosslinking density, but it contains additives other than the above components (for example, additives such as mono- or bifunctional monomers, polymer binders, antioxidants, leveling agents, plasticizers, etc.) In some cases, the cross-linking density is locally dilute or is formed as an aggregate of minute hardened products cross-linked with high density depending on the curing conditions. Such a crosslinkable protective layer has a low bonding strength between cured products and is soluble in organic solvents, and is repeatedly used in the electrophotographic process. Detachment easily occurs. By making the crosslinkable protective layer insoluble in the organic solvent as in the embodiment of the present invention, the original three-dimensional network structure is developed and has a high degree of crosslinking, and the chain reaction proceeds in a wide range. Since the cured product has a high molecular weight, a dramatic improvement in wear resistance is achieved.
次に、本発明の実施の形態における架橋型保護層塗布液の構成材料について説明する。 Next, the constituent material of the crosslinking-type protective layer coating solution in the embodiment of the present invention will be described.
本発明の実施の形態に用いられる電荷輸送性構造を有しない3官能以上のラジカル重合性モノマーとは、例えばトリアリールアミン、ヒドラゾン、ピラゾリン、カルバゾールなどの正孔輸送性構造、例えば縮合多環キノン、ジフェノキノン、シアノ基やニトロ基を有する電子吸引性芳香族環などの電子輸送構造を有しておらず、且つラジカル重合性官能基を3個以上有するモノマーを指す。このラジカル重合性官能基とは、炭素−炭素2重結合を有し、ラジカル重合可能な基であれば何れでもよい。これらラジカル重合性官能基としては、例えば、下記に示す1−置換エチレン官能基、1,1−置換エチレン官能基等が挙げられる。 The trifunctional or higher functional radical polymerizable monomer having no charge transporting structure used in the embodiment of the present invention is, for example, a hole transporting structure such as triarylamine, hydrazone, pyrazoline, carbazole, such as condensed polycyclic quinone. , A monomer having no electron transport structure such as diphenoquinone, an electron-withdrawing aromatic ring having a cyano group or a nitro group, and having three or more radically polymerizable functional groups. The radical polymerizable functional group may be any group as long as it has a carbon-carbon double bond and is capable of radical polymerization. Examples of these radical polymerizable functional groups include 1-substituted ethylene functional groups and 1,1-substituted ethylene functional groups shown below.
(1)1−置換エチレン官能基としては、例えば以下の式で表される官能基が挙げられる。 (1) Examples of the 1-substituted ethylene functional group include functional groups represented by the following formulas.
CH2=CH−X1− ・・・・・式10
(ただし、式10中、X1は、置換基を有していてもよいフェニレン基、ナフチレン基等のアリーレン基、置換基を有していてもよいアルケニレン基、−CO−基、−COO−基、−CON(R10)−基(R10は、水素、メチル基、エチル基等のアルキル基、ベンジル基、ナフチルメチル基、フェネチル基等のアラルキル基、フェニル基、ナフチル基等のアリール基を表す。)、または−S−基を表す。)
これらの官能基を具体的に例示すると、ビニル基、スチリル基、2−メチル−1,3−ブタジエニル基、ビニルカルボニル基、アクリロイルオキシ基、アクリロイルアミド基、ビニルチオエーテル基等が挙げられる。
CH 2 = CH-X 1-( Formula 10)
(In the formula 10, X 1 represents an arylene group such as a phenylene group and a naphthylene group which may have a substituent, an alkenylene group which may have a substituent, a —CO— group, a —COO— group, -CON (R 10) - group (R 10 is hydrogen, alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a benzyl group, naphthylmethyl group, an aralkyl group such as a phenethyl group, a phenyl group, an aryl group such as phenyl or naphthyl Represents a -S- group.)
Specific examples of these functional groups include vinyl group, styryl group, 2-methyl-1,3-butadienyl group, vinylcarbonyl group, acryloyloxy group, acryloylamide group, vinylthioether group and the like.
(2)1,1−置換エチレン官能基としては、例えば以下の式で表される官能基が挙げられる。 (2) Examples of the 1,1-substituted ethylene functional group include functional groups represented by the following formulas.
CH2=C(Y)−X2− ・・・・・式11
(ただし、式11中、Yは、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアラルキル基、置換基を有していてもよいフェニル基、ナフチル基等のアリール基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、メトキシ基あるいはエトキシ基等のアルコキシ基、−COOR11基(R11は、水素原子、置換基を有していてもよいメチル基、エチル基等のアルキル基、置換基を有していてもよいベンジル、フェネチル基等のアラルキル基、置換基を有していてもよいフェニル基、ナフチル基等のアリール基、または−CONR12R13(R12およびR13は、水素原子、置換基を有していてもよいメチル基、エチル基等のアルキル基、置換基を有していてもよいベンジル基、ナフチルメチル基、あるいはフェネチル基等のアラルキル基、または置換基を有していてもよいフェニル基、ナフチル基等のアリール基を表し、互いに同一または異なっていてもよい。)、また、X2は上記式10のX1と同一の置換基及び単結合、アルキレン基を表す。ただし、Y、X2の少なくとも何れか一方がオキシカルボニル基、シアノ基、アルケニレン基、及び芳香族環である。)
これらの官能基を具体的に例示すると、α−塩化アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、α−シアノエチレン基、α−シアノアクリロイルオキシ基、α−シアノフェニレン基、メタクリロイルアミノ基等が挙げられる。
CH 2 = C (Y) -X 2 - ····· Formula 11
(However, in Formula 11, Y is an alkyl group which may have a substituent, an aralkyl group which may have a substituent, a phenyl group which may have a substituent, a naphthyl group, etc. An aryl group, a halogen atom, a cyano group, a nitro group, an alkoxy group such as a methoxy group or an ethoxy group, a -COOR 11 group (R 11 is a hydrogen atom, an optionally substituted methyl group, an ethyl group, etc. An alkyl group, an aralkyl group such as an optionally substituted benzyl or phenethyl group, an aryl group such as an optionally substituted phenyl group or naphthyl group, or -CONR 12 R 13 (R 12 and R 13 is a hydrogen atom, which may have a substituent an alkyl group such as methyl group and ethyl group, which may have a substituent group benzyl group, naphthylmethyl group or a phenethyl group, Aralkyl group or substituent a phenyl group which may have a represents an aryl group such as phenyl or naphthyl, which may be the same or different from each other.) Further, X 2 is the same as X 1 in the formula 10 substituents and a single bond, an alkylene group. However, Y, at least one oxycarbonyl group in X 2, a cyano group, an alkenylene group, and an aromatic ring.)
Specific examples of these functional groups include an α-acryloyloxy chloride group, a methacryloyloxy group, an α-cyanoethylene group, an α-cyanoacryloyloxy group, an α-cyanophenylene group, and a methacryloylamino group.
なお、これらX1、X2、Yについての置換基にさらに置換される置換基としては、例えばハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、メチル基、エチル基等のアルキル基、メトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基、フェノキシ基等のアリールオキシ基、フェニル基、ナフチル基等のアリール基、ベンジル基、フェネチル基等のアラルキル基等が挙げられる。 In addition, examples of the substituent further substituted with the substituent for X 1 , X 2 , and Y include, for example, a halogen atom, a nitro group, a cyano group, a methyl group, an alkyl group such as an ethyl group, a methoxy group, an ethoxy group, and the like And an aryloxy group such as a phenoxy group, an aryl group such as a phenyl group and a naphthyl group, and an aralkyl group such as a benzyl group and a phenethyl group.
これらのラジカル重合性官能基の中では、特にアクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基が有用であり、3個以上のアクリロイルオキシ基を有する化合物は、例えば水酸基がその分子中に3個以上ある化合物とアクリル酸(塩)、アクリル酸ハライド、アクリル酸エステルを用い、エステル反応あるいはエステル交換反応させることにより得ることができる。また、3個以上のメタクリロイルオキシ基を有する化合物も同様にして得ることができる。また、ラジカル重合性官能基を3個以上有する単量体中のラジカル重合性官能基は、同一でも異なっても良い。 Among these radical polymerizable functional groups, acryloyloxy group and methacryloyloxy group are particularly useful, and a compound having three or more acryloyloxy groups is, for example, a compound having three or more hydroxyl groups in the molecule and an acrylic group. It can be obtained by using an acid (salt), an acrylic acid halide, or an acrylic ester to cause an ester reaction or a transesterification reaction. A compound having three or more methacryloyloxy groups can be obtained in the same manner. Further, the radical polymerizable functional groups in the monomer having three or more radical polymerizable functional groups may be the same or different.
電荷輸送性構造を有しない3官能以上の具体的なラジカル重合性モノマーとしては、以下のものが例示されるが、これらの化合物に限定されるものではない。 Specific examples of the trifunctional or higher functional radical polymerizable monomer having no charge transporting structure include the following, but are not limited to these compounds.
すなわち、本発明の実施の形態において使用する上記ラジカル重合性モノマーとしては、例えば、トリメチロールプロパントリアクリレート(TMPTA)、トリメチロールプロパントリメタクリレート、トリメチロールプロパンアルキレン変性トリアクリレート、トリメチロールプロパンエチレンオキシ変性(以後EO変性)トリアクリレート、トリメチロールプロパンプロピレンオキシ変性(以後PO変性)トリアクリレート、トリメチロールプロパンカプロラクトン変性トリアクリレート、トリメチロールプロパンアルキレン変性トリメタクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート(PETTA)、グリセロールトリアクリレート、グリセロールエピクロロヒドリン変性(以後ECH変性)トリアクリレート、グリセロールEO変性トリアクリレート、グリセロールPO変性トリアクリレート、トリス(アクリロキシエチル)イソシアヌレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(DPHA)、ジペンタエリスリトールカプロラクトン変性ヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールヒドロキシペンタアクリレート、アルキル化ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、アルキル化ジペンタエリスリトールテトラアクリレート、アルキル化ジペンタエリスリトールトリアクリレート、ジメチロールプロパンテトラアクリレート(DTMPTA)、ペンタエリスリトールエトキシテトラアクリレート、リン酸EO変性トリアクリレート、2,2,5,5,−テトラヒドロキシメチルシクロペンタノンテトラアクリレートなどが挙げられ、これらは単独又は2種類以上を併用しても差し支えない。 That is, examples of the radical polymerizable monomer used in the embodiment of the present invention include trimethylolpropane triacrylate (TMPTA), trimethylolpropane trimethacrylate, trimethylolpropane alkylene-modified triacrylate, and trimethylolpropane ethyleneoxy-modified. (Hereinafter EO modified) triacrylate, trimethylolpropane propyleneoxy modified (hereinafter PO modified) triacrylate, trimethylolpropane caprolactone modified triacrylate, trimethylolpropane alkylene modified trimethacrylate, pentaerythritol triacrylate, pentaerythritol tetraacrylate (PETTA) Glycerol triacrylate, glycerol epichlorohydrin modified (hereinafter referred to as E H-modified) triacrylate, glycerol EO-modified triacrylate, glycerol PO-modified triacrylate, tris (acryloxyethyl) isocyanurate, dipentaerythritol hexaacrylate (DPHA), dipentaerythritol caprolactone-modified hexaacrylate, dipentaerythritol hydroxypentaacrylate , Alkylated dipentaerythritol pentaacrylate, alkylated dipentaerythritol tetraacrylate, alkylated dipentaerythritol triacrylate, dimethylolpropane tetraacrylate (DTMPTA), pentaerythritol ethoxytetraacrylate, EO-modified triacrylate phosphate, 2,2 , 5,5, -Tetrahydroxymethylcyclopentanone tet Acrylate and the like, which may be used in combination either alone or in combination.
また、本発明の実施の形態に用いられる電荷輸送性構造を有しない3官能以上のラジカル重合性モノマーとしては、架橋型保護層中に緻密な架橋結合を形成するために、該モノマー中の官能基数に対する分子量の割合(分子量/官能基数)は250以下が望ましい。また、この割合が250より大きい場合、架橋型保護層は柔らかく耐摩耗性が幾分低下する傾向が出てくるため、上記例示したモノマー等中、EO、PO、カプロラクトン等の変性基を有するモノマーにおいては、極端に長い変性基を有するものを単独で使用することは好ましくはない。また、架橋型保護層に用いられる電荷輸送性構造を有しない3官能以上のラジカル重合性モノマーの成分割合は、架橋型保護層全量に対し20〜80重量%、好ましくは30〜70重量%である。モノマー成分が20重量%未満では架橋型保護層の3次元架橋結合密度が少なく、従来の熱可塑性バインダー樹脂を用いた場合に比べ飛躍的な耐摩耗性向上が達成にくくなる傾向がある。また、80重量%を超えると電荷輸送性化合物の含有量が低下し、電気的特性の劣化が生じる傾向がある。使用されるプロセスによって要求される電気特性や耐摩耗性が異なり、それに伴い本感光体の架橋型保護層の膜厚も異なるため一概には言えないが、両特性のバランスを考慮すると30〜70重量%の範囲が最も好ましい。 Further, the trifunctional or higher functional radical polymerizable monomer having no charge transporting structure used in the embodiment of the present invention includes a functional group in the monomer in order to form a dense crosslink in the crosslinkable protective layer. The ratio of molecular weight to the number of groups (molecular weight / number of functional groups) is preferably 250 or less. On the other hand, if this ratio is larger than 250, the crosslinked protective layer tends to be soft and wear resistance tends to decrease somewhat. Therefore, among the monomers exemplified above, monomers having modifying groups such as EO, PO, caprolactone, etc. In the method, it is not preferable to use a compound having an extremely long modifying group alone. In addition, the proportion of the trifunctional or higher functional radical polymerizable monomer having no charge transporting structure used in the crosslinkable protective layer is 20 to 80% by weight, preferably 30 to 70% by weight, based on the total amount of the crosslinkable protective layer. is there. When the monomer component is less than 20% by weight, the three-dimensional crosslink density of the crosslinkable protective layer is small, and it is difficult to achieve a dramatic improvement in wear resistance as compared with the case of using a conventional thermoplastic binder resin. On the other hand, when it exceeds 80% by weight, the content of the charge transporting compound is lowered, and the electrical characteristics tend to be deteriorated. The electrical characteristics and abrasion resistance required vary depending on the process used, and the thickness of the cross-linked protective layer of the photoconductor also varies accordingly. A weight percent range is most preferred.
本発明の実施の形態における架橋型保護層に用いられる1官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物とは、例えばトリアリールアミン、ヒドラゾン、ピラゾリン、カルバゾールなどの正孔輸送性構造、例えば縮合多環キノン、ジフェノキノン、シアノ基やニトロ基を有する電子吸引性芳香族環などの電子輸送構造を有しており、且つ1個のラジカル重合性官能基を有する化合物を指す。このラジカル重合性官能基としては、先のラジカル重合性モノマーで示したものが挙げられ、特にアクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基が有用である。また、電荷輸送性構造としてはトリアリールアミン構造が高い効果を有し、中でも下記一般式(1)又は(2)の構造で示される化合物を用いた場合、感度、残留電位等の電気的特性が良好に持続される。 The radical polymerizable compound having a monofunctional charge transporting structure used in the crosslinked protective layer in the embodiment of the present invention is a hole transporting structure such as triarylamine, hydrazone, pyrazoline, carbazole, etc. It refers to a compound having an electron transport structure such as polycyclic quinone, diphenoquinone, an electron-withdrawing aromatic ring having a cyano group or a nitro group, and having one radical polymerizable functional group. Examples of the radical polymerizable functional group include those shown in the above radical polymerizable monomer, and acryloyloxy group and methacryloyloxy group are particularly useful. In addition, a triarylamine structure has a high effect as a charge transporting structure, and in particular, when a compound represented by the structure of the following general formula (1) or (2) is used, electrical characteristics such as sensitivity and residual potential Is well maintained.
以下に、一般式(1)、(2)の具体例を示す。
Specific examples of general formulas (1) and (2) are shown below.
前記一般式(1)、(2)において、R1の置換基中、アルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等、アリール基としては、フェニル基、ナフチル基等が、アラルキル基としては、ベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基が、アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基等がそれぞれ挙げられ、これらは、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、メチル基、エチル基等のアルキル基、メトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基、フェノキシ基等のアリールオキシ基、フェニル基、ナフチル基等のアリール基、ベンジル基、フェネチル基等のアラルキル基等により置換されていても良い。 In the general formulas (1) and (2), in the substituent of R 1 , examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and a butyl group, and examples of the aryl group include a phenyl group and a naphthyl group. The aralkyl group includes a benzyl group, a phenethyl group, and a naphthylmethyl group, and the alkoxy group includes a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, and the like. These include a halogen atom, a nitro group, a cyano group, and a methyl group. Substituted with an alkyl group such as an ethyl group, an alkoxy group such as a methoxy group or an ethoxy group, an aryloxy group such as a phenoxy group, an aryl group such as a phenyl group or a naphthyl group, an aralkyl group such as a benzyl group or a phenethyl group, etc. May be.
R1の置換基のうち、特に好ましいものは水素原子、メチル基である。 Of the substituents for R 1 , particularly preferred are a hydrogen atom and a methyl group.
Ar3、Ar4は置換もしくは無置換のアリール基を。本発明の実施の形態においては該アリール基としては縮合多環式炭化水素基、非縮合環式炭化水素基及び複素環基を含むものであり、以下の基が挙げられる。 Ar 3 and Ar 4 are substituted or unsubstituted aryl groups. In the embodiment of the present invention, the aryl group includes a condensed polycyclic hydrocarbon group, a non-condensed cyclic hydrocarbon group, and a heterocyclic group, and includes the following groups.
該縮合多環式炭化水素基としては、好ましくは環を形成する炭素数が18個以下のもの、例えば、ペンタニル基、インデニル基、ナフチル基、アズレニル基、ヘプタレニル基、ビフェニレニル基、as−インダセニル基、s−インダセニル基、フルオレニル基、アセナフチレニル基、プレイアデニル基、アセナフテニル基、フェナレニル基、フェナントリル基、アントリル基、フルオランテニル基、アセフェナントリレニル基、アセアントリレニル基、トリフェニレル基、ピレニル基、クリセニル基、及びナフタセニル基等が挙げられる。 The condensed polycyclic hydrocarbon group preferably has 18 or less carbon atoms forming a ring, for example, a pentanyl group, an indenyl group, a naphthyl group, an azulenyl group, a heptaenyl group, a biphenylenyl group, an as-indacenyl group. , S-indacenyl group, fluorenyl group, acenaphthylenyl group, preadenyl group, acenaphthenyl group, phenalenyl group, phenanthryl group, anthryl group, fluoranthenyl group, acephenanthrenyl group, aceanthrylenyl group, triphenylyl group, pyrenyl group , A chrycenyl group, a naphthacenyl group, and the like.
該非縮合環式炭化水素基としては、ベンゼン、ジフェニルエーテル、ポリエチレンジフェニルエーテル、ジフェニルチオエーテル及びジフェニルスルホン等の単環式炭化水素化合物の1価基、あるいはビフェニル、ポリフェニル、ジフェニルアルカン、ジフェニルアルケン、ジフェニルアルキン、トリフェニルメタン、ジスチリルベンゼン、1,1−ジフェニルシクロアルカン、ポリフェニルアルカン、及びポリフェニルアルケン等の非縮合多環式炭化水素化合物の1価基、あるいは9,9−ジフェニルフルオレン等の環集合炭化水素化合物の1価基が挙げられる。 Examples of the non-fused cyclic hydrocarbon group include monovalent groups of monocyclic hydrocarbon compounds such as benzene, diphenyl ether, polyethylene diphenyl ether, diphenyl thioether and diphenyl sulfone, or biphenyl, polyphenyl, diphenylalkane, diphenylalkene, diphenylalkyne, Monovalent groups of non-condensed polycyclic hydrocarbon compounds such as triphenylmethane, distyrylbenzene, 1,1-diphenylcycloalkane, polyphenylalkane, and polyphenylalkene, or ring assemblies such as 9,9-diphenylfluorene And monovalent groups of hydrocarbon compounds.
複素環基としては、カルバゾール、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、オキサジアゾール、及びチアジアゾール等の1価基が挙げられる。 Examples of the heterocyclic group include monovalent groups such as carbazole, dibenzofuran, dibenzothiophene, oxadiazole, and thiadiazole.
また、前記Ar3、Ar4で表わされるアリール基は例えば以下に示すような置換基を有してもよい。 The aryl group represented by Ar 3 or Ar 4 may have a substituent as shown below, for example.
(1)ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基等。 (1) Halogen atom, cyano group, nitro group and the like.
(2)アルキル基、好ましくは、C1〜C12とりわけC1〜C8、さらに好ましくはC1〜C4の直鎖または分岐鎖のアルキル基であり、これらのアルキル基にはさらにフッ素原子、水酸基、シアノ基、C1〜C4のアルコキシ基、フェニル基又はハロゲン原子、C1〜C4のアルキル基もしくはC1〜C4のアルコキシ基で置換されたフェニル基を有していてもよい。具体的にはメチル基、エチル基、n−ブチル基、i−プロピル基、t−ブチル基、s−ブチル基、n−プロピル基、トリフルオロメチル基、2−ヒドロキエチル基、2−エトキシエチル基、2−シアノエチル基、2−メトキシエチル基、ベンジル基、4−クロロベンジル基、4−メチルベンジル基、4−フェニルベンジル基等が挙げられる。 (2) Alkyl groups, preferably C 1 -C 12, especially C 1 -C 8 , more preferably C 1 -C 4 linear or branched alkyl groups, further including fluorine atoms , a hydroxyl group, a cyano group, an alkoxy group of C 1 -C 4, a phenyl group or a halogen atom, which may have a phenyl group substituted by an alkoxy group C 1 -C 4 alkyl or C 1 -C 4 Good. Specifically, methyl group, ethyl group, n-butyl group, i-propyl group, t-butyl group, s-butyl group, n-propyl group, trifluoromethyl group, 2-hydroxyethyl group, 2-ethoxyethyl Group, 2-cyanoethyl group, 2-methoxyethyl group, benzyl group, 4-chlorobenzyl group, 4-methylbenzyl group, 4-phenylbenzyl group and the like.
(3)アルコキシ基(−OR2)であり、R2は(2)で定義したアルキル基を表わす。具体的には、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、i−プロポキシ基、t−ブトキシ基、n−ブトキシ基、s−ブトキシ基、i−ブトキシ基、2−ヒドロキシエトキシ基、ベンジルオキシ基、トリフルオロメトキシ基等が挙げられる。 (3) An alkoxy group (—OR 2 ), and R 2 represents the alkyl group defined in (2). Specifically, methoxy group, ethoxy group, n-propoxy group, i-propoxy group, t-butoxy group, n-butoxy group, s-butoxy group, i-butoxy group, 2-hydroxyethoxy group, benzyloxy group And a trifluoromethoxy group.
(4)アリールオキシ基であり、アリール基としてはフェニル基、ナフチル基が挙げられる。これは、C1〜C4のアルコキシ基、C1〜C4のアルキル基またはハロゲン原子を置換基として含有してもよい。具体的には、フェノキシ基、1−ナフチルオキシ基、2−ナフチルオキシ基、4−メトキシフェノキシ基、4−メチルフェノキシ基等が挙げられる。 (4) An aryloxy group, and examples of the aryl group include a phenyl group and a naphthyl group. It may contain an alkoxy group having C 1 -C 4, alkyl group, or a halogen atom C 1 -C 4 as a substituent. Specific examples include a phenoxy group, a 1-naphthyloxy group, a 2-naphthyloxy group, a 4-methoxyphenoxy group, and a 4-methylphenoxy group.
(5)アルキルメルカプト基またはアリールメルカプト基であり、具体的にはメチルチオ基、エチルチオ基、フェニルチオ基、p−メチルフェニルチオ基等が挙げられる。 (5) Alkyl mercapto group or aryl mercapto group, and specific examples include methylthio group, ethylthio group, phenylthio group, p-methylphenylthio group and the like.
(6) (6)
具体的には、アミノ基、ジエチルアミノ基、N−メチル−N−フェニルアミノ基、N,N−ジフェニルアミノ基、N,N−ジ(トリール)アミノ基、ジベンジルアミノ基、ピペリジノ基、モルホリノ基、ピロリジノ基等が挙げられる。
Specifically, amino group, diethylamino group, N-methyl-N-phenylamino group, N, N-diphenylamino group, N, N-di (tolyl) amino group, dibenzylamino group, piperidino group, morpholino group And pyrrolidino group.
(7)メチレンジオキシ基、又はメチレンジチオ基等のアルキレンジオキシ基又はアルキレンジチオ基等が挙げられる。 (7) An alkylenedioxy group or an alkylenedithio group such as a methylenedioxy group or a methylenedithio group.
(8)置換又は無置換のスチリル基、置換又は無置換のβ−フェニルスチリル基、ジフェニルアミノフェニル基、ジトリルアミノフェニル基等。 (8) A substituted or unsubstituted styryl group, a substituted or unsubstituted β-phenylstyryl group, a diphenylaminophenyl group, a ditolylaminophenyl group, and the like.
前記Ar1、Ar2で表わされるアリーレン基としては、前記Ar3、Ar4で表されるアリール基から誘導される2価基である。 The arylene group represented by Ar 1 and Ar 2 is a divalent group derived from the aryl group represented by Ar 3 and Ar 4 .
前記Xは単結合、置換もしくは無置換のアルキレン基、置換もしくは無置換のシクロアルキレン基、置換もしくは無置換のアルキレンエーテル基、酸素原子、硫黄原子、ビニレン基を表わす。 X represents a single bond, a substituted or unsubstituted alkylene group, a substituted or unsubstituted cycloalkylene group, a substituted or unsubstituted alkylene ether group, an oxygen atom, a sulfur atom, or a vinylene group.
置換もしくは無置換のアルキレン基としては、C1〜C12、好ましくはC1〜C8、さらに好ましくはC1〜C4の直鎖または分岐鎖のアルキレン基であり、これらのアルキレン基にはさらにフッ素原子、水酸基、シアノ基、C1〜C4のアルコキシ基、フェニル基又はハロゲン原子、C1〜C4のアルキル基もしくはC1〜C4のアルコキシ基で置換されたフェニル基を有していてもよい。具体的にはメチレン基、エチレン基、n−ブチレン基、i−プロピレン基、t−ブチレン基、s−ブチレン基、n−プロピレン基、トリフルオロメチレン基、2−ヒドロキエチレン基、2−エトキシエチレン基、2−シアノエチレン基、2−メトキシエチレン基、ベンジリデン基、フェニルエチレン基、4−クロロフェニルエチレン基、4−メチルフェニルエチレン基、4−ビフェニルエチレン基等が挙げられる。 The substituted or unsubstituted alkylene group is a C 1 -C 12 , preferably C 1 -C 8 , more preferably C 1 -C 4 linear or branched alkylene group, and these alkylene groups include a fluorine atom, a hydroxyl group, a cyano group, an alkoxy group of C 1 -C 4, a phenyl group or a halogen atom, a phenyl group substituted with an alkyl group or a C 1 -C 4 alkoxy group C 1 -C 4 It may be. Specifically, methylene group, ethylene group, n-butylene group, i-propylene group, t-butylene group, s-butylene group, n-propylene group, trifluoromethylene group, 2-hydroxyethylene group, 2-ethoxyethylene Group, 2-cyanoethylene group, 2-methoxyethylene group, benzylidene group, phenylethylene group, 4-chlorophenylethylene group, 4-methylphenylethylene group, 4-biphenylethylene group and the like.
置換もしくは無置換のシクロアルキレン基としては、C5〜C7の環状アルキレン基であり、これらの環状アルキレン基にはフッ素原子、水酸基、C1〜C4のアルキル基、C1〜C4のアルコキシ基を有していても良い。具体的にはシクロヘキシリデン基、シクロへキシレン基、3,3−ジメチルシクロヘキシリデン基等が挙げられる。 The substituted or unsubstituted cycloalkylene group, a cyclic alkylene group of C 5 -C 7, these are the cyclic alkylene group fluorine atom, a hydroxyl group, an alkyl group of C 1 -C 4, a C 1 -C 4 It may have an alkoxy group. Specific examples include a cyclohexylidene group, a cyclohexylene group, and a 3,3-dimethylcyclohexylidene group.
置換もしくは無置換のアルキレンエーテル基としては、エチレンオキシ、プロピレンオキシ、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、テトラエチレングリコール、トリプロピレングリコールを表わし、アルキレンエーテル基アルキレン基はヒドロキシル基、メチル基、エチル基等の置換基を有してもよい。 The substituted or unsubstituted alkylene ether group represents ethyleneoxy, propyleneoxy, ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, tetraethylene glycol, tripropylene glycol, alkylene ether group alkylene group is hydroxyl group, methyl group, ethyl group, etc. You may have the substituent of.
ビニレン基は、 The vinylene group is
前記Zは置換もしくは無置換のアルキレン基、置換もしくは無置換のアルキレンエーテル2価基、アルキレンオキシカルボニル2価基を表わす。 Z represents a substituted or unsubstituted alkylene group, a substituted or unsubstituted alkylene ether divalent group, or an alkyleneoxycarbonyl divalent group.
置換もしくは無置換のアルキレン基としては、前記Xのアルキレン基と同様なものが挙げられる。 Examples of the substituted or unsubstituted alkylene group include the same alkylene groups as those described above for X.
置換もしくは無置換のアルキレンエーテル2価基としては、前記Xのアルキレンエーテル2価基が挙げられる。 Examples of the substituted or unsubstituted alkylene ether divalent group include the alkylene ether divalent group of X.
アルキレンオキシカルボニル2価基としては、カプロラクトン2価変性基が挙げられる。 Examples of the alkyleneoxycarbonyl divalent group include a caprolactone divalent modifying group.
また、本発明の実施の形態における1官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物として更に好ましくは、下記一般式(3)の構造の化合物が挙げられる。 Further, the radical polymerizable compound having a monofunctional charge transport structure in the embodiment of the present invention is more preferably a compound having a structure of the following general formula (3).
本発明の実施の形態で用いる上記一般式(1)及び(2)特に(3)の1官能性の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物は、炭素−炭素間の二重結合が両側に開放されて重合するため、末端構造とはならず、連鎖重合体中に組み込まれ、3官能以上のラジカル重合性モノマーとの重合で架橋形成された重合体中では、高分子の主鎖中に存在し、かつ主鎖−主鎖間の架橋鎖中に存在(この架橋鎖には1つの高分子と他の高分子間の分子間架橋鎖と、1つの高分子内で折り畳まれた状態の主鎖のある部位と主鎖中でこれから離れた位置に重合したモノマー由来の他の部位とが架橋される分子内架橋鎖とがある)するが、主鎖中に存在する場合であってもまた架橋鎖中に存在する場合であっても、鎖部分から懸下するトリアリールアミン構造は、窒素原子から放射状方向に配置する少なくとも3つのアリール基を有し、バルキーであるが、鎖部分に直接結合しておらず鎖部分からカルボニル基等を介して懸下しているため立体的位置取りに融通性ある状態で固定されているので、これらトリアリールアミン構造は重合体中で相互に程よく隣接する空間配置が可能であるため、分子内の構造的歪みが少なく、また、電子写真感光体の表面層とされた場合に、電荷輸送経路の断絶を比較的免れた分子内構造を採りうるものと推測される。 The radically polymerizable compound having a monofunctional charge transporting structure represented by the general formulas (1) and (2), particularly (3) used in the embodiment of the present invention has carbon-carbon double bonds on both sides. In the polymer that is released and polymerized, it does not become a terminal structure, but is incorporated into a chain polymer and crosslinked by polymerization with a trifunctional or higher radical polymerizable monomer. Exists in the cross-linked chain between the main chain and the main chain (in this cross-linked chain, an intermolecular cross-linked chain between one polymer and another polymer and a folded state in one polymer) There is an intramolecular cross-linked chain in which a site with a main chain and another site derived from a polymerized monomer are cross-linked at a position away from this in the main chain), but even if it exists in the main chain Even if it is present in the crosslinked chain, the triarylamine structure suspended from the chain portion. Has at least three aryl groups arranged radially from the nitrogen atom and is bulky, but is not directly bonded to the chain part and is suspended from the chain part via a carbonyl group or the like. Since these triarylamine structures are fixed in a flexible manner in the positioning, they can be arranged adjacent to each other in the polymer, so that there is little structural distortion in the molecule, and electrophotography In the case of the surface layer of the photoreceptor, it is presumed that an intramolecular structure that is relatively free from interruption of the charge transport path can be adopted.
本発明の実施の形態における1官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物の具体例を以下に示すが、これらの構造の化合物に限定されるものではない。 Specific examples of the radical polymerizable compound having a monofunctional charge transporting structure in the embodiment of the present invention are shown below, but are not limited to the compounds having these structures.
本発明の実施の形態における電子写真感光体を構成する架橋型保護層は、少なくとも電荷輸送性構造を有しない3官能以上のラジカル重合性モノマーと1官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物を硬化したものであるが、これ以外に塗工時の粘度調整、架橋型保護層の応力緩和、低表面エネルギー化や摩擦係数低減などの機能付与の目的で1官能及び2官能のラジカル重合性モノマー、機能性モノマー及びラジカル重合性オリゴマーを併用することができる。これらのラジカル重合性モノマー、オリゴマーとしては、公知のものが利用できる。 The crosslinkable protective layer constituting the electrophotographic photosensitive member in the embodiment of the present invention includes at least a trifunctional or higher radical polymerizable monomer having no charge transport structure and a radical polymerizable compound having a monofunctional charge transport structure. In addition to this, monofunctional and bifunctional radical polymerizability for the purpose of imparting functions such as viscosity adjustment during coating, stress relaxation of the cross-linked protective layer, lower surface energy and reduced friction coefficient, etc. A monomer, a functional monomer, and a radical polymerizable oligomer can be used in combination. Known radical polymerizable monomers and oligomers can be used.
1官能のラジカルモノマーとしては、例えば、2−エチルヘキシルアクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、2−エチルヘキシルカルビトールアクリレート、3−メトキシブチルアクリレート、ベンジルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、イソアミルアクリレート、イソブチルアクリレート、メトキシトリエチレングリコールアクリレート、フェノキシテトラエチレングリコールアクリレート、セチルアクリレート、イソステアリルアクリレート、ステアリルアクリレート、スチレンモノマーなどが挙げられる。 Examples of the monofunctional radical monomer include 2-ethylhexyl acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, tetrahydrofurfuryl acrylate, 2-ethylhexyl carbitol acrylate, 3-methoxybutyl acrylate, benzyl acrylate, and cyclohexyl acrylate. , Isoamyl acrylate, isobutyl acrylate, methoxytriethylene glycol acrylate, phenoxytetraethylene glycol acrylate, cetyl acrylate, isostearyl acrylate, stearyl acrylate, styrene monomer, and the like.
2官能のラジカル重合性モノマーとしては、例えば、1,3−ブタンジオールジアクリレート、1,4−ブタンジオールジアクリレート、1,4−ブタンジオールジメタクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジメタクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ビスフェノールA−EO変性ジアクリレート、ビスフェノールF−EO変性ジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレートなどが挙げられる。 Examples of the bifunctional radical polymerizable monomer include 1,3-butanediol diacrylate, 1,4-butanediol diacrylate, 1,4-butanediol dimethacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, 1, Examples include 6-hexanediol dimethacrylate, diethylene glycol diacrylate, neopentyl glycol diacrylate, bisphenol A-EO modified diacrylate, bisphenol F-EO modified diacrylate, and neopentyl glycol diacrylate.
機能性モノマーとしては、例えば、オクタフルオロペンチルアクリレート、2−パーフルオロオクチルエチルアクリレート、2−パーフルオロオクチルエチルメタクリレート、2−パーフルオロイソノニルエチルアクリレートなどのフッ素原子を置換したもの、特公平5−60503号公報、特公平6−45770号公報記載のシロキサン繰り返し単位:20〜70のアクリロイルポリジメチルシロキサンエチル、メタクリロイルポリジメチルシロキサンエチル、アクリロイルポリジメチルシロキサンプロピル、アクリロイルポリジメチルシロキサンブチル、ジアクリロイルポリジメチルシロキサンジエチルなどのポリシロキサン基を有するビニルモノマー、アクリレート及びメタクリレートが挙げられる。 Examples of the functional monomer include those substituted with a fluorine atom such as octafluoropentyl acrylate, 2-perfluorooctylethyl acrylate, 2-perfluorooctylethyl methacrylate, 2-perfluoroisononylethyl acrylate, No. 60503, JP-B-6-45770, siloxane repeating units: 20-70 acryloyl polydimethylsiloxane ethyl, methacryloyl polydimethylsiloxane ethyl, acryloyl polydimethylsiloxane propyl, acryloyl polydimethylsiloxane butyl, diacryloyl polydimethylsiloxane Examples include vinyl monomers having a polysiloxane group such as diethyl, acrylates and methacrylates.
ラジカル重合性オリゴマーとしては、例えば、エポキシアクリレート系、ウレタンアクリレート系、ポリエステルアクリレート系オリゴマーが挙げられる。 Examples of the radical polymerizable oligomer include epoxy acrylate, urethane acrylate, and polyester acrylate oligomers.
但し、1官能及び2官能のラジカル重合性モノマーやラジカル重合性オリゴマーを多量に含有させると架橋型保護層の3次元架橋結合密度が実質的に低下し、耐摩耗性の低下を招く。このためこれらのモノマーやオリゴマーの含有量は、3官能以上のラジカル重合性モノマー100重量部に対し50重量部以下、好ましくは30重量部以下であればより好ましい。 However, when a large amount of monofunctional and bifunctional radically polymerizable monomers and radically polymerizable oligomers are contained, the three-dimensional crosslink density of the crosslinkable protective layer is substantially reduced, resulting in a decrease in wear resistance. Therefore, the content of these monomers and oligomers is more preferably 50 parts by weight or less, preferably 30 parts by weight or less, with respect to 100 parts by weight of the tri- or higher functional radical polymerizable monomer.
また、本発明の実施の形態における架橋型保護層は少なくとも電荷輸送性構造を有しない3官能以上のラジカル重合性モノマーと1官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物を硬化したものであるが、必要に応じてこの硬化反応を効率よく進行させるために架橋型保護層塗布液中に重合開始剤を含有させても良い。 In addition, the crosslinkable protective layer in the embodiment of the present invention is obtained by curing at least a trifunctional or higher radical polymerizable monomer having no charge transport structure and a radical polymerizable compound having a monofunctional charge transport structure. However, a polymerization initiator may be contained in the crosslinkable protective layer coating solution in order to efficiently advance the curing reaction as necessary.
熱重合開始剤としては、2,5−ジメチルヘキサン−2,5−ジヒドロパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、t−ブチルクミルパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(パーオキシベンゾイル)ヘキシン−3、ジ−t−ブチルベルオキサイド、t−ブチルヒドロベルオキサイド、クメンヒドロベルオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、2,2−ビス(4,4−ジ−t−ブチルパーオキシシクロヘキシ)プロパンなどの過酸化物系開始剤、アゾビスイソブチルニトリル、アゾビスシクロヘキサンカルボニトリル、アゾビスイソ酪酸メチル、アゾビスイソブチルアミジン塩酸塩、4,4'−アゾビス−4−シアノ吉草酸などのアゾ系開始剤が挙げられる。 Examples of the thermal polymerization initiator include 2,5-dimethylhexane-2,5-dihydroperoxide, dicumyl peroxide, benzoyl peroxide, t-butylcumyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-di ( Peroxybenzoyl) hexyne-3, di-t-butyl peroxide, t-butyl hydroperoxide, cumene hydroperoxide, lauroyl peroxide, 2,2-bis (4,4-di-t-butylperoxycyclohexyl) B) Peroxide-based initiators such as propane, azo-based compounds such as azobisisobutylnitrile, azobiscyclohexanecarbonitrile, methyl azobisisobutyrate, azobisisobutylamidine hydrochloride, 4,4′-azobis-4-cyanovaleric acid Initiators are mentioned.
光重合開始剤としては、ジエトキシアセトフェノン、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン、1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル−(2−ヒドロキシ−2−プロピル)ケトン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)ブタノン−1、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、2−メチル−2−モルフォリノ(4−メチルチオフェニル)プロパン−1−オン、1−フェニル−1,2−プロパンジオン−2−(o−エトキシカルボニル)オキシム、などのアセトフェノン系またはケタール系光重合開始剤、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、などのベンゾインエーテル系光重合開始剤、ベンゾフェノン、4−ヒドロキシベンゾフェノン、o−ベンゾイル安息香酸メチル、2−ベンゾイルナフタレン、4−ベンゾイルビフェニル、4−ベンゾイルフェニールエーテル、アクリル化ベンゾフェノン、1,4−ベンゾイルベンゼン、などのベンゾフェノン系光重合開始剤、2−イソプロピルチオキサントン、2−クロロチオキサントン、2,4−ジメチルチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、2,4−ジクロロチオキサントン、などのチオキサントン系光重合開始剤、その他の光重合開始剤としては、エチルアントラキノン、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド、2,4,6−トリメチルベンゾイルフェニルエトキシホスフィンオキサイド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキサイド、ビス(2,4−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチルペンチルホスフィンオキサイド、メチルフェニルグリオキシエステル、9,10−フェナントレン、アクリジン系化合物、トリアジン系化合物、イミダゾール系化合物、が挙げられる。また、光重合促進効果を有するものを単独または上記光重合開始剤と併用して用いることもできる。例えば、トリエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、4−ジメチルアミノ安息香酸エチル、4−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、安息香酸(2−ジメチルアミノ)エチル、4,4'−ジメチルアミノベンゾフェノン、などが挙げられる。 Examples of the photopolymerization initiator include diethoxyacetophenone, 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethane-1-one, 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone, 4- (2-hydroxyethoxy) phenyl- (2 -Hydroxy-2-propyl) ketone, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) butanone-1, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, 2- Acetophenone-based or ketal-based photopolymerization initiators such as methyl-2-morpholino (4-methylthiophenyl) propan-1-one, 1-phenyl-1,2-propanedione-2- (o-ethoxycarbonyl) oxime, Benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin isobutyl ether Benzoin ether photopolymerization initiators such as benzoin isopropyl ether, benzophenone, 4-hydroxybenzophenone, methyl o-benzoylbenzoate, 2-benzoylnaphthalene, 4-benzoylbiphenyl, 4-benzoylphenyl ether, acrylated benzophenone, Benzophenone photopolymerization initiators such as 1,4-benzoylbenzene, thioxanthones such as 2-isopropylthioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 2,4-dimethylthioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, 2,4-dichlorothioxanthone Examples of photopolymerization initiators and other photopolymerization initiators include ethyl anthraquinone, 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, 2,4,6-trimethylbenzoic acid. Phenylethoxyphosphine oxide, bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) phenylphosphine oxide, bis (2,4-dimethoxybenzoyl) -2,4,4-trimethylpentylphosphine oxide, methylphenylglyoxyester, 9,10 -Phenanthrene, an acridine type compound, a triazine type compound, an imidazole type compound is mentioned. Moreover, what has a photopolymerization acceleration effect can also be used individually or in combination with the said photoinitiator. Examples thereof include triethanolamine, methyldiethanolamine, ethyl 4-dimethylaminobenzoate, isoamyl 4-dimethylaminobenzoate, (2-dimethylamino) ethyl benzoate, 4,4′-dimethylaminobenzophenone, and the like.
これらの重合開始剤は1種又は2種以上を混合して用いてもよい。重合開始剤の含有量は、ラジカル重合性を有する総含有物100重量部に対し、0.5〜40重量部、好ましくは1〜20重量部である。 These polymerization initiators may be used alone or in combination of two or more. The content of the polymerization initiator is 0.5 to 40 parts by weight, preferably 1 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total content having radical polymerizability.
更に、本発明の実施の形態における架橋型保護層形成用塗工液は必要に応じて各種可塑剤(応力緩和や接着性向上の目的)、レベリング剤、ラジカル反応性を有しない低分子電荷輸送物質などの添加剤が含有できる。これらの添加剤は公知のものが使用可能であり、可塑剤としてはジブチルフタレート、ジオクチルフタレート等の一般の樹脂に使用されているものが利用可能で、その使用量は塗工液の総固形分に対し20重量%以下、好ましくは10重量%以下に抑えられる。また、レベリング剤としては、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル等のシリコーンオイル類や、側鎖にパーフルオロアルキル基を有するポリマーあるいはオリゴマーが利用でき、その使用量は塗工液の総固形分に対し3重量%以下が適当である。 Furthermore, the coating liquid for forming a crosslinkable protective layer according to the embodiment of the present invention may contain various plasticizers (for the purpose of stress relaxation and adhesion improvement), leveling agents, and low molecular charge transport that does not have radical reactivity as necessary. Additives such as substances can be included. As these additives, known additives can be used, and as plasticizers, those used in general resins such as dibutyl phthalate and dioctyl phthalate can be used, and the amount used is the total solid content of the coating liquid. To 20 wt% or less, preferably 10 wt% or less. As leveling agents, silicone oils such as dimethyl silicone oil and methylphenyl silicone oil, polymers or oligomers having a perfluoroalkyl group in the side chain can be used, and the amount used is based on the total solid content of the coating liquid. 3% by weight or less is appropriate.
本発明の実施の形態における架橋型保護層は、少なくとも上記の電荷輸送性構造を有しない3官能以上のラジカル重合性モノマーと1官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物を含有する塗工液を前述の電荷輸送層上に塗布、硬化することにより形成される。かかる塗工液はラジカル重合性モノマーが液体である場合、これに他の成分を溶解して塗布することも可能であるが、必要に応じて溶媒により希釈して塗布される。このとき用いられる溶媒としては、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノールなどのアルコール系、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン系、酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル系、テトラヒドロフラン、ジオキサン、プロピルエーテルなどのエーテル系、ジクロロメタン、ジクロロエタン、トリクロロエタン、クロロベンゼンなどのハロゲン系、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族系、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、セロソルブアセテートなどのセロソルブ系などが挙げられる。これらの溶媒は単独または2種以上を混合して用いてもよい。溶媒による希釈率は組成物の溶解性、塗工法、目的とする膜厚により変わり、任意である。塗布は、浸漬塗工法やスプレーコート、ビードコート、リングコート法などを用いて行うことができる。 The crosslinkable protective layer in an embodiment of the present invention includes a coating containing at least a trifunctional or higher functional radical polymerizable monomer having no charge transport structure and a radical polymerizable compound having a monofunctional charge transport structure. It is formed by applying and curing a liquid on the aforementioned charge transport layer. When the radically polymerizable monomer is a liquid, such a coating liquid can be applied by dissolving other components in the liquid, but if necessary, it is diluted with a solvent and applied. Solvents used at this time include alcohols such as methanol, ethanol, propanol and butanol, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone and cyclohexanone, esters such as ethyl acetate and butyl acetate, tetrahydrofuran, dioxane and propyl ether. Ethers such as dichloromethane, halogens such as dichloromethane, dichloroethane, trichloroethane, and chlorobenzene, aromatics such as benzene, toluene, and xylene, and cellosolves such as methyl cellosolve, ethyl cellosolve, and cellosolve acetate. These solvents may be used alone or in combination of two or more. The dilution ratio with the solvent varies depending on the solubility of the composition, the coating method, and the target film thickness, and is arbitrary. The application can be performed by dip coating, spray coating, bead coating, ring coating, or the like.
本発明の実施の形態においては、かかる架橋型保護層塗工液を塗布後、外部からエネルギーを与え硬化させ、架橋型保護層を形成するものであるが、このとき用いられる外部エネルギーとしては熱、光、放射線がある。熱のエネルギーを加える方法としては、空気、窒素などの気体、蒸気、あるいは各種熱媒体、赤外線、電磁波を用い塗工表面側あるいは支持体側から加熱することによって行われる。加熱温度は100℃以上、170℃以下が好ましく、100℃未満では反応速度が遅く、完全に硬化反応が終了しない傾向がある。170℃を超える高温では硬化反応が不均一に進行し架橋型保護層中に大きな歪みや多数の未反応残基、反応停止末端が発生する。硬化反応を均一に進めるために、100℃未満の比較的低温で加熱後、更に100℃以上に加温し反応を完結させる方法も有効である。光のエネルギーとしては主に紫外光領域に発光波長をもつ高圧水銀灯やメタルハライドランプなどのUV照射光源が利用できるが、ラジカル重合性含有物や光重合開始剤の吸収波長に合わせ可視光光源の選択も可能である。照射光量は50mW/cm2以上、1000mW/cm2以下が好ましく、50mW/cm2未満では硬化反応に時間を要する。1000mW/cm2より強いと反応の進行が不均一となり、架橋型保護層表面に局部的な皺が発生したり、多数の未反応残基、反応停止末端が生ずる。また、急激な架橋により内部応力が大きくなり、クラックや膜剥がれの原因となる。放射線のエネルギーとしては電子線を用いるものが挙げられる。これらのエネルギーの中で、反応速度制御の容易さ、装置の簡便さから熱及び光のエネルギーを用いたものが有用である。 In the embodiment of the present invention, after applying such a crosslinkable protective layer coating liquid, energy is applied from the outside and cured to form a crosslinkable protective layer. The external energy used at this time is heat. There is light and radiation. The heat energy is applied by heating from the coating surface side or the support side using a gas such as air or nitrogen, steam, various heat media, infrared rays or electromagnetic waves. The heating temperature is preferably 100 ° C. or higher and 170 ° C. or lower. If the heating temperature is lower than 100 ° C., the reaction rate is slow and the curing reaction tends not to be completed completely. At a high temperature exceeding 170 ° C., the curing reaction proceeds non-uniformly, and large strains, a large number of unreacted residues, and reaction termination terminals are generated in the crosslinked protective layer. In order to advance the curing reaction uniformly, it is also effective to complete the reaction by heating at a relatively low temperature of less than 100 ° C. and then heating to 100 ° C. or more. As light energy, UV irradiation light sources such as high-pressure mercury lamps and metal halide lamps that have an emission wavelength mainly in the ultraviolet region can be used, but a visible light source can be selected according to the absorption wavelength of radically polymerizable substances and photopolymerization initiators. Is also possible. Irradiation light amount is 50 mW / cm 2 or more, preferably 1000 mW / cm 2 or less, it takes time for the curing reaction is less than 50 mW / cm 2. If it is higher than 1000 mW / cm 2, the progress of the reaction becomes non-uniform, and local wrinkles are generated on the surface of the cross-linked protective layer, and many unreacted residues and reaction termination ends are generated. In addition, internal stress increases due to rapid crosslinking, which causes cracks and film peeling. Examples of radiation energy include those using electron beams. Among these energies, those using heat and light energy are useful because of the ease of reaction rate control and the simplicity of the apparatus.
本発明の実施の形態における架橋型保護層の膜厚は、好ましくは1μm以上、10μm以下、さらに好ましくは2μm以上、8μm以下である。10μmより厚い場合、前述のようにクラックや膜剥がれが発生しやすくなり、8μm以下ではその余裕度がさらに向上するため架橋密度を高くすることが可能で、さらに耐摩耗性を高める材料選択や硬化条件の設定が可能となる。一方、ラジカル重合反応は酸素阻害を受けやすく、すなわち大気に接した表面では酸素によるラジカルトラップの影響で架橋が進まなかったり、不均一になりやすい。この影響が顕著に現れるのは表層1μm未満の場合で、この膜厚以下の架橋型保護層は耐摩耗性の低下や不均一な摩耗が起こりやすい。また、架橋型保護層塗工時において下層の電荷輸送層成分の混入が生じ、特に、架橋型保護層の塗布膜厚が薄いと層全体に混入物が拡がり、硬化反応の阻害や架橋密度の低下をもたらす。これらの理由から、本発明の実施の形態における架橋型保護層は1μm以上の膜厚で良好な耐摩耗性、耐傷性を有するが、繰り返しの使用において局部的に下層の電荷輸送層まで削れた部分できるとその部分の摩耗が増加し、帯電性や感度変動から中間調画像の濃度むらが発生しやすい。従って、より長寿命、高画質化のためには架橋型保護層の膜厚を2μm以上にすることが望ましい。 The film thickness of the crosslinked protective layer in the embodiment of the present invention is preferably 1 μm or more and 10 μm or less, more preferably 2 μm or more and 8 μm or less. If it is thicker than 10 μm, cracks and film peeling are likely to occur as described above, and if it is 8 μm or less, the margin is further improved, so that the crosslink density can be increased, and material selection and curing that further increases wear resistance. Conditions can be set. On the other hand, the radical polymerization reaction is prone to oxygen inhibition, that is, the surface in contact with the air is not easily cross-linked or non-uniform due to the influence of radical trapping by oxygen. This effect appears remarkably when the surface layer is less than 1 μm, and a crosslinked protective layer having a thickness less than this thickness is likely to have a reduced wear resistance or uneven wear. In addition, when the crosslinkable protective layer is applied, the lower charge transport layer component is mixed.In particular, if the coating thickness of the crosslinkable protective layer is thin, the contaminants spread throughout the layer, inhibiting the curing reaction and reducing the crosslink density. Bring about a decline. For these reasons, the cross-linkable protective layer in the embodiment of the present invention has a good wear resistance and scratch resistance at a film thickness of 1 μm or more, but was locally scraped to the lower charge transport layer in repeated use. If the portion is formed, the wear of the portion increases, and the density unevenness of the halftone image tends to occur due to the charging property and sensitivity fluctuation. Therefore, it is desirable that the thickness of the cross-linking protective layer is 2 μm or more for a longer life and higher image quality.
本発明の実施の形態における電子写真感光体の中間層(電荷ブロッキング層、モアレ防止層)、感光層(電荷発生層、電荷輸送層)、架橋型保護層を順次積層した構成において、最表面の架橋型保護層が有機溶剤に対し不溶性である場合、飛躍的な耐摩耗性、耐傷性が達成されることを特徴としている。この有機溶剤に対する溶解性を試験する方法としては、感光体表面層上に高分子物質に対する溶解性の高い有機溶剤、例えば、テトラヒドロフラン、ジクロロメタン等を1滴滴下し、自然乾燥後に感光体表面形状の変化を実体顕微鏡で観察することで判定できる。溶解性が高い感光体は液滴の中心部分が凹状になり周囲が逆に盛り上がる現象、電荷輸送物質が析出し結晶化による白濁やくもり生ずる現象、表面が膨潤しその後収縮することで皺が発生する現象などの変化がみられる。それに対し、不溶性の感光体は上記のような現象がみられず、滴下前と全く変化が現れない。 In the configuration in which the intermediate layer (charge blocking layer, moire prevention layer), photosensitive layer (charge generation layer, charge transport layer), and crosslinkable protective layer of the electrophotographic photosensitive member in the embodiment of the present invention are sequentially laminated, When the crosslinkable protective layer is insoluble in an organic solvent, it is characterized in that dramatic wear resistance and scratch resistance are achieved. As a method for testing the solubility in an organic solvent, a drop of an organic solvent having high solubility in a polymer substance, for example, tetrahydrofuran, dichloromethane, or the like, is dropped on the surface layer of the photoconductor, and the surface shape of the photoconductor is dried after natural drying. It can be determined by observing the change with a stereomicroscope. Highly soluble photoconductors have a phenomenon that the central part of the droplet becomes concave and the surroundings swell up, the charge transport material precipitates and becomes cloudy or cloudy due to crystallization, and the surface swells and then shrinks, causing wrinkles Changes such as the phenomenon to be seen. In contrast, an insoluble photoconductor does not exhibit the above-described phenomenon, and does not change at all as before dropping.
本発明の実施の形態の構成において、架橋型保護層を有機溶剤に対し不溶性にするには、(1)架橋型保護層塗工液の組成物、それらの含有割合の調整、(2)架橋型保護層塗工液の希釈溶媒、固形分濃度の調整、(3)架橋型保護層の塗工方法の選択、(4)架橋型保護層の硬化条件の制御、(5)下層の電荷輸送層の難溶解性化など、これらをコントロールすることが重要であるが、一つの因子で達成される訳ではない。 In the configuration of the embodiment of the present invention, in order to make the crosslinkable protective layer insoluble in an organic solvent, (1) composition of the crosslinkable protective layer coating solution, adjustment of the content ratio thereof, and (2) crosslinkage Adjustment of dilution solvent and solid content concentration of mold protective layer coating solution, (3) Selection of coating method of crosslinkable protective layer, (4) Control of curing condition of crosslinkable protective layer, (5) Charge transport in lower layer It is important to control these, such as making the layer difficult to dissolve, but it is not achieved by a single factor.
架橋型保護層塗工液の組成物としては、前述した電荷輸送性構造を有しない3官能以上のラジカル重合性モノマー及び1官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物以外に、ラジカル重合性官能基を有しないバインダー樹脂、酸化防止剤、可塑剤等の添加剤を多量に含有させると、架橋密度の低下、反応により生じた硬化物と上記添加物との相分離が生じ、有機溶剤に対し可溶性となる傾向が高い。具体的には塗工液の総固形分に対し上記総含有量を20重量%以下に抑えることが重要である。また、架橋密度を希薄にさせないために、1官能または2官能のラジカル重合性モノマー、反応性オリゴマー、反応性ポリマーにおいても、総含有量を3官能ラジカル重合性モノマーに対し20重量%以下とすることが望ましい。さらに、2官能以上の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物を多量に含有させると、嵩高い構造体が複数の結合により架橋構造中に固定されるため歪みを生じやすく、微小な硬化物の集合体となりやすい。このことが原因で有機溶剤に対し可溶性となることがある。化合物構造によって異なるが、2官能以上の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物の含有量は1官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物に対し10重量%以下にすることが好ましい。 The composition of the crosslinkable protective layer coating solution may be a radical polymerizable compound in addition to the above-described trifunctional or higher functional radical polymerizable monomer having no charge transport structure and a radical polymerizable compound having a monofunctional charge transport structure. When a large amount of additives such as a binder resin having no functional group, an antioxidant, and a plasticizer is contained, the crosslinking density is reduced, and the cured product resulting from the reaction and phase separation between the additive and the organic solvent are caused. It tends to be soluble. Specifically, it is important to suppress the total content to 20% by weight or less with respect to the total solid content of the coating liquid. Further, in order not to dilute the crosslinking density, the total content of monofunctional or bifunctional radical polymerizable monomers, reactive oligomers, and reactive polymers is 20% by weight or less based on the trifunctional radical polymerizable monomers. It is desirable. Further, when a large amount of a radical polymerizable compound having a bifunctional or higher functional charge transporting structure is contained, a bulky structure is fixed in the crosslinked structure by a plurality of bonds, so that distortion is likely to occur. It is easy to become an aggregate. This can cause solubility in organic solvents. Although different depending on the compound structure, the content of the radical polymerizable compound having a bifunctional or higher functional charge transporting structure is preferably 10% by weight or less based on the radical polymerizable compound having a monofunctional charge transporting structure.
架橋型保護層塗工液の希釈溶媒に関しては、蒸発速度の遅い溶剤を用いた場合、残留する溶媒が硬化の妨げとなったり、下層成分の混入量を増加させることがあり、不均一硬化や硬化密度低下をもたらす。このため有機溶剤に対し、可溶性となりやすい。具体的には、テトラヒドロフラン、テトラヒドロフランとメタノール混合溶媒、酢酸エチル、メチルエチルケトン、エチルセロソルブなどが有用であるが、塗工法と合わせて選択される。また、固形分濃度に関しては、同様な理由で低すぎる場合、有機溶剤に対し可溶性となりやすい。逆に膜厚、塗工液粘度の制限から上限濃度の制約をうける。具体的には、10〜50重量%の範囲で用いることが望ましい。架橋型保護層の塗工方法としては、同様な理由で塗工膜形成時の溶媒含有量、溶媒との接触時間を少なくする方法が好ましく、具体的にはスプレーコート法、塗工液量を規制したリングコート法が好ましい。また、下層成分の混入量を抑えるためには、電荷輸送層として高分子電荷輸送物質を用いること、感光層(もしくは電荷輸送層)と架橋型保護層の間に、架橋型保護層の塗工溶媒に対し不溶性の中間層を設けることも有効である。 As for the diluting solvent of the crosslinkable protective layer coating solution, if a solvent with a slow evaporation rate is used, the remaining solvent may hinder the curing, or increase the amount of the lower layer component mixed. Reduces the cured density. For this reason, it tends to be soluble in organic solvents. Specifically, tetrahydrofuran, a mixed solvent of tetrahydrofuran and methanol, ethyl acetate, methyl ethyl ketone, ethyl cellosolve and the like are useful, but are selected according to the coating method. Moreover, regarding the solid content concentration, if it is too low for the same reason, it tends to be soluble in an organic solvent. Conversely, the upper limit concentration is constrained by the limitations of film thickness and coating solution viscosity. Specifically, it is desirable to use in the range of 10 to 50% by weight. As a coating method for the cross-linked protective layer, for the same reason, the solvent content at the time of forming the coating film, a method of reducing the contact time with the solvent is preferable, specifically, the spray coating method, the amount of coating liquid A regulated ring coat method is preferred. Also, in order to suppress the amount of the lower layer component mixed in, a polymer charge transport material is used as the charge transport layer, and a crosslinkable protective layer is applied between the photosensitive layer (or charge transport layer) and the crosslinkable protective layer. It is also effective to provide an intermediate layer insoluble in the solvent.
架橋型保護層の硬化条件としては、加熱または光照射のエネルギーが低いと硬化が完全に終了せず、有機溶剤に対し溶解性があがる。逆に非常に高いエネルギーにより硬化させた場合、硬化反応が不均一となり未架橋部やラジカル停止部の増加や微小な硬化物の集合体となりやすい。このため有機溶剤に対し溶解性となることがある。有機溶剤に対し不溶性化するには、熱硬化の条件としては100〜170℃、10分〜3時間が好ましく、UV光照射による硬化条件としては50〜1000mW/cm2、5秒〜5分で且つ温度上昇を50℃以下に制御し、不均一な硬化反応を抑えることが望ましい。 As the curing conditions for the cross-linkable protective layer, if the energy of heating or light irradiation is low, the curing is not completely completed and the solubility in the organic solvent is increased. On the other hand, when cured with very high energy, the curing reaction becomes non-uniform, and it tends to increase the number of uncrosslinked parts and radical stopping parts and to form an aggregate of minute cured products. For this reason, it may become soluble in an organic solvent. In order to insolubilize in an organic solvent, the heat curing conditions are preferably 100 to 170 ° C. and 10 minutes to 3 hours, and the curing conditions by UV light irradiation are 50 to 1000 mW / cm 2 and 5 seconds to 5 minutes. In addition, it is desirable to control the temperature rise to 50 ° C. or less to suppress non-uniform curing reaction.
本発明の実施の形態における電子写真感光体を構成する架橋型保護層を有機溶剤に対し不溶性にする手法について例示すると、例えば、塗工液として、3つのアクリロイルオキシ基を有するアクリレートモノマーと、一つのアクリロイルオキシ基を有するトリアリールアミン化合物を使用する場合、これらの使用割合は7:3〜3:7であり、また、重合開始剤をこれらアクリレート化合物全量に対し3〜20重量%添加し、さらに溶媒を加えて塗工液を調製する。例えば、架橋型保護層の下層となる電荷輸送層において、電荷輸送物質としてトリアリールアミン系ドナー、及びバインダー樹脂として、ポリカーボネートを使用し、表面層をスプレー塗工により形成する場合、上記塗工液の溶媒としては、テトラヒドロフラン、2−ブタノン、酢酸エチル等が好ましく、その使用割合は、アクリレート化合物全量に対し3倍量〜10倍量である。 An example of a method for making the cross-linkable protective layer constituting the electrophotographic photoreceptor in the embodiment of the present invention insoluble in an organic solvent is, for example, as an application liquid, an acrylate monomer having three acryloyloxy groups, and one When using a triarylamine compound having one acryloyloxy group, these use ratios are 7: 3 to 3: 7, and a polymerization initiator is added in an amount of 3 to 20% by weight based on the total amount of these acrylate compounds. Further, a solvent is added to prepare a coating solution. For example, in the case where the charge transport layer which is the lower layer of the crosslinkable protective layer uses a triarylamine donor as the charge transport material and polycarbonate as the binder resin and the surface layer is formed by spray coating, the above coating liquid As the solvent, tetrahydrofuran, 2-butanone, ethyl acetate and the like are preferable, and the use ratio thereof is 3 to 10 times the total amount of the acrylate compound.
次いで、例えば、アルミシリンダー等の支持体上に、中間層、電荷発生層、上記電荷輸送層を順次積層した感光体上に、上記調製した塗工液をスプレー等により塗布する。その後、自然乾燥又は比較的低温で短時間乾燥し(25〜80℃、1〜10分間)、UV照射あるいは加熱して硬化させる。 Next, for example, the prepared coating solution is applied by spraying or the like onto a photoreceptor in which an intermediate layer, a charge generation layer, and the charge transport layer are sequentially laminated on a support such as an aluminum cylinder. Thereafter, it is naturally dried or dried at a relatively low temperature for a short time (25 to 80 ° C., 1 to 10 minutes) and cured by UV irradiation or heating.
UV照射の場合、メタルハライドランプ等を用いるが、照度は50mW/cm2以上、1000mW/cm2以下、時間としては5秒から5分程度が好ましく、ドラム温度は50℃を越えないように制御する。 For UV irradiation, uses a metal halide lamp, illuminance 50 mW / cm 2 or more, 1000 mW / cm 2 or less, preferably about 5 minutes 5 seconds as the time, the drum temperature is controlled so as not to exceed 50 ° C. .
熱硬化の場合、加熱温度は100〜170℃が好ましく、例えば加熱手段として送風型オーブンを用い、加熱温度を150℃に設定した場合、加熱時間は20分〜3時間である。 In the case of thermosetting, the heating temperature is preferably 100 to 170 ° C. For example, when a blowing oven is used as a heating means and the heating temperature is set to 150 ° C, the heating time is 20 minutes to 3 hours.
硬化終了後は、さらに残留溶媒低減のため100〜150℃で10分〜30分加熱して、本発明の実施の形態における感光体を得る。 After the curing is completed, the photosensitive member in the embodiment of the present invention is obtained by further heating at 100 to 150 ° C. for 10 to 30 minutes to reduce the residual solvent.
また、以上の様に記述した、フィラーを含有した保護層、架橋型保護層の他に真空薄膜作成法にて形成したa−C、a−SiCなど公知の材料を保護層として用いることができる。 In addition to the protective layer containing the filler and the crosslinked protective layer described above, a known material such as a-C or a-SiC formed by a vacuum thin film forming method can be used as the protective layer. .
上述のように、感光層上に保護層を形成する場合、適正な保護層を選定しないと書き込み光及び/又は除電光が感光層に十分に届かずに、書き込み及び/又は除電作用が明確には働かない場合が存在する。また、保護層が書き込み光及び/又は除電光を吸収することにより、劣化しやすくなり、逆に残留電位上昇を生み出す場合が存在する。従って、上述したいずれの保護層においても、書き込み光及び/又は除電光に対する透過率が30%以上、好ましくは50%以上、更に望ましくは85%以上であることが望ましい。 As described above, when a protective layer is formed on the photosensitive layer, the writing light and / or the static elimination light does not reach the photosensitive layer sufficiently unless the appropriate protective layer is selected, and the writing and / or static elimination action is clear. May not work. In addition, the protective layer may be easily deteriorated by absorbing the writing light and / or the neutralizing light, and on the contrary, there may be a case where a residual potential rise is generated. Therefore, in any of the above-described protective layers, it is desirable that the transmittance with respect to writing light and / or static elimination light is 30% or more, preferably 50% or more, and more desirably 85% or more.
保護層の透過率は電荷輸送層と同様な方法で測定される。即ち、感光体に使用する保護層を単独で形成し、これを市販の分光光度計により分光吸収スペクトルを測定する。スペクトルから画像形成装置に使用する除電光の波長における透過率を求めることにより得られる。 The transmittance of the protective layer is measured by the same method as that for the charge transport layer. That is, the protective layer used for the photoconductor is formed alone, and the spectral absorption spectrum is measured with a commercially available spectrophotometer. It is obtained by obtaining the transmittance at the wavelength of the static elimination light used in the image forming apparatus from the spectrum.
また、電荷発生層と電荷輸送層の順に構成される感光層上に保護層を設け、感光体の表面側から除電光を照射する場合には、除電光は保護層と電荷輸送層を通って電荷発生層に照射されることになる。従って、実質的には電荷輸送層と保護層を積層した形の透過率が重要になってくる。この場合には、電荷輸送層と保護層を積層した状態で、除電光に対する透過率が30%以上、好ましくは50%以上、更に望ましくは85%以上であることが望ましい。 In addition, when a protective layer is provided on the photosensitive layer configured in the order of the charge generation layer and the charge transport layer, and the charge removal light is irradiated from the surface side of the photoreceptor, the charge removal light passes through the protection layer and the charge transport layer. The charge generation layer is irradiated. Accordingly, the transmittance in a form in which the charge transport layer and the protective layer are laminated is important. In this case, in the state where the charge transport layer and the protective layer are laminated, it is desirable that the transmittance with respect to the static elimination light is 30% or more, preferably 50% or more, and more desirably 85% or more.
この様な場合に透過率は、電荷輸送層と保護層を積層した状態の塗膜を上述のように分光吸収スペクトルを測定することにより求めることが出来る。 In such a case, the transmittance can be obtained by measuring the spectral absorption spectrum of the coating film in a state where the charge transport layer and the protective layer are laminated as described above.
上述したように、感光体の表面に保護層を設けることは、各々の感光体の耐久性(耐摩耗性)を高めるだけでなく、後述のようなタンデム型フルカラー画像形成装置中で使用される場合には、モノクロ画像形成装置にはない新たな効果をも生み出すものである。 As described above, providing a protective layer on the surface of the photoconductor not only enhances the durability (wear resistance) of each photoconductor, but is also used in a tandem type full-color image forming apparatus as described below. In such a case, a new effect that does not exist in the monochrome image forming apparatus is also produced.
本発明の実施の形態においては、耐環境性の改善のため、とりわけ、感度低下、残留電位の上昇を防止する目的で、保護層、電荷輸送層、電荷発生層、電荷ブロッキング層、モアレ防止層等の各層に酸化防止剤を添加することができる。 In the embodiment of the present invention, a protective layer, a charge transport layer, a charge generation layer, a charge blocking layer, and a moire prevention layer are provided for the purpose of preventing a decrease in sensitivity and an increase in residual potential, in order to improve environmental resistance. An antioxidant can be added to each layer.
(フェノール系化合物)
2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール、ブチル化ヒドロキシアニソール、2,6−ジ−t−ブチル−4−エチルフェノール、ステアリル−β−(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)、2,2'−メチレン−ビス−(4−エチル−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)、4,4'−ブチリデンビス−(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、1,1,3−トリス−(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェニル)ブタン、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、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、ビス[3,3'−ビス(4'−ヒドロキシ−3'−t−ブチルフェニル)ブチリックアシッド]クリコ−ルエステル、トコフェロール類など。
(Phenolic compounds)
2,6-di-t-butyl-p-cresol, butylated hydroxyanisole, 2,6-di-t-butyl-4-ethylphenol, stearyl-β- (3,5-di-t-butyl-4 -Hydroxyphenyl) propionate, 2,2'-methylene-bis- (4-methyl-6-tert-butylphenol), 2,2'-methylene-bis- (4-ethyl-6-tert-butylphenol), 4, 4'-thiobis- (3-methyl-6-tert-butylphenol), 4,4'-butylidenebis- (3-methyl-6-tert-butylphenol), 1,1,3-tris- (2-methyl-4 -Hydroxy-5-t-butylphenyl) butane, 1,3,5-trimethyl-2,4,6-tris (3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl) benzene, tetrakis- [methylene- -(3 ', 5'-di-t-butyl-4'-hydroxyphenyl) propionate] methane, bis [3,3'-bis (4'-hydroxy-3'-t-butylphenyl) butyric acid] Crycol esters, tocopherols, etc.
(パラフェニレンジアミン類)
N−フェニル−N'−イソプロピル−p−フェニレンジアミン、N,N'−ジ−sec−ブチル−p−フェニレンジアミン、N−フェニル−N−sec−ブチル−p−フェニレンジアミン、N,N'−ジ−イソプロピル−p−フェニレンジアミン、N,N'−ジメチル−N,N'−ジ−t−ブチル−p−フェニレンジアミンなど。
(Paraphenylenediamines)
N-phenyl-N'-isopropyl-p-phenylenediamine, N, N'-di-sec-butyl-p-phenylenediamine, N-phenyl-N-sec-butyl-p-phenylenediamine, N, N'- Di-isopropyl-p-phenylenediamine, N, N′-dimethyl-N, N′-di-t-butyl-p-phenylenediamine and the like.
(ハイドロキノン類)
2,5−ジ−t−オクチルハイドロキノン、2,6−ジドデシルハイドロキノン、2−ドデシルハイドロキノン、2−ドデシル−5−クロロハイドロキノン、2−t−オクチル−5−メチルハイドロキノン、2−(2−オクタデセニル)−5−メチルハイドロキノンなど。
(Hydroquinones)
2,5-di-t-octylhydroquinone, 2,6-didodecylhydroquinone, 2-dodecylhydroquinone, 2-dodecyl-5-chlorohydroquinone, 2-t-octyl-5-methylhydroquinone, 2- (2-octadecenyl) ) -5-methylhydroquinone and the like.
(有機硫黄化合物類)
ジラウリル−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、ジテトラデシル−3,3'−チオジプロピオネートなど。
(Organic sulfur compounds)
Dilauryl-3,3′-thiodipropionate, distearyl-3,3′-thiodipropionate, ditetradecyl-3,3′-thiodipropionate, and the like.
(有機燐化合物類)
トリフェニルホスフィン、トリ(ノニルフェニル)ホスフィン、トリ(ジノニルフェニル)ホスフィン、トリクレジルホスフィン、トリ(2,4−ジブチルフェノキシ)ホスフィンなど。
(Organic phosphorus compounds)
Triphenylphosphine, tri (nonylphenyl) phosphine, tri (dinonylphenyl) phosphine, tricresylphosphine, tri (2,4-dibutylphenoxy) phosphine, and the like.
これら化合物は、ゴム、プラスチック、油脂類などの酸化防止剤として知られており、市販品を容易に入手できる。本発明の実施の形態における酸化防止剤の添加量は、添加する層の総重量に対して0.01〜10重量%である。 These compounds are known as antioxidants such as rubbers, plastics and fats and oils, and commercially available products can be easily obtained. The addition amount of the antioxidant in the embodiment of the present invention is 0.01 to 10% by weight with respect to the total weight of the layer to be added.
フルカラーの画像の場合、様々な形態の画像が入力されるが、逆に定型的な画像も入力される場合がある。例えば、日本語の文書等における検印の存在などである。検印のようなものは通常、画像領域の端のほうに位置され、また使用される色も限定される。ランダムな画像が常に書き込まれているような状態においては、画像形成要素中の感光体には、平均的に画像書き込み、現像、転写が行なわれることになるが、上述のように特定の部分に数多くの画像形成が繰り返されたり、特定の画像形成要素ばかり使用された場合には、その耐久性のバランスを欠くことにつながる。このような状態で表面の耐久性(物理的・化学的・機械的)の小さな感光体が使用された場合には、この差が顕著になり、画像上の問題になりやすい。一方、感光体を高耐久化した場合には、このような局所的な変化量が小さく、結果的に画像上の欠陥として現われにくくなるため、高耐久化を実現すると共に、出力画像の安定性をも増すことになり、非常に有効である。 In the case of a full-color image, various types of images are input, but on the contrary, a typical image may also be input. For example, the presence of a seal in a Japanese document or the like. Something like indicia is usually located towards the edge of the image area, and the colors used are also limited. In a state in which a random image is always written, image writing, development, and transfer are performed on the photoconductor in the image forming element on average. When many image formations are repeated or only a specific image forming element is used, the durability balance is lost. When a photoconductor having a low surface durability (physical / chemical / mechanical) is used in such a state, this difference becomes prominent and easily causes an image problem. On the other hand, when the photoconductor is made highly durable, the amount of such local change is small, and as a result, it becomes difficult to appear as a defect on the image, so that high durability is achieved and the stability of the output image is improved. This is very effective.
−静電潜像形成−
前記静電潜像の形成は、例えば、前記静電潜像担持体の表面を一様に帯電させた後、像様に露光(書き込み)することにより行うことができ、前記静電潜像形成手段により行うことができる。
-Electrostatic latent image formation-
The electrostatic latent image can be formed, for example, by uniformly charging the surface of the electrostatic latent image carrier and then exposing (writing) imagewise. It can be done by means.
前記静電潜像形成手段は、例えば、前記静電潜像担持体の表面を一様に帯電させる帯電器と、前記静電潜像担持体の表面を像様に露光する露光器とを少なくとも備える。 The electrostatic latent image forming means includes, for example, at least a charger that uniformly charges the surface of the electrostatic latent image carrier and an exposure device that exposes the surface of the electrostatic latent image carrier imagewise. Prepare.
−帯電手段−
前記帯電器としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、導電性又は半導電性のロール、ブラシ、フィルム、ゴムブレード等を備えたそれ自体公知の接触帯電器、コロトロン、スコロトロン等のコロナ放電を利用した非接触帯電器(感光体表面と帯電器との間に100μm以下の空隙を有する近接方式の非接触帯電器を含む)、などが挙げられる。
-Charging means-
The charger is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. For example, a known contact charging device including a conductive or semiconductive roll, brush, film, rubber blade, etc. And non-contact chargers using corona discharge such as corotron and scorotron (including proximity-type non-contact chargers having a gap of 100 μm or less between the surface of the photoreceptor and the charger).
前記帯電器により静電潜像担持体に印加される電界強度としては、20〜60V/μmが好ましく、30〜50V/μmがより好ましい。感光体に印加される電界強度は高いほどドット再現性が良好になるが、電界強度が高すぎると感光体の絶縁破壊や現像時のキャリア付着等の問題が発生する場合がある。 The electric field strength applied to the electrostatic latent image carrier by the charger is preferably 20 to 60 V / μm, and more preferably 30 to 50 V / μm. The higher the electric field strength applied to the photoconductor, the better the dot reproducibility. However, if the electric field strength is too high, problems such as dielectric breakdown of the photoconductor and carrier adhesion during development may occur.
なお、前記電界強度は、下記数式(1)で表される。 The electric field strength is expressed by the following mathematical formula (1).
電界強度(V/μm)=SV/G ・・・・・数式(1)
ただし、前記数式(1)中、SVは、現像位置における静電潜像担持体の未露光部における表面電位(V)の絶対値を表す。Gは、少なくとも感光層(電荷発生層及び電荷輸送層)を含む感光層の膜厚(μm)を表す。
Electric field strength (V / μm) = SV / G (1)
In Equation (1), SV represents the absolute value of the surface potential (V) at the unexposed portion of the electrostatic latent image carrier at the development position. G represents the film thickness (μm) of the photosensitive layer including at least the photosensitive layer (charge generation layer and charge transport layer).
−書き込み手段−
前記書き込みは、例えば、前記露光器を用いて前記静電潜像担持体の表面を像様に露光することにより行うことができる。前記露光器の種類としては、450nmよりも短波長の光を発するものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、複写光学系、ロッドレンズアレイ系、レーザー光学系、液晶シャッタ光学系、などの各種露光器が挙げられる。なお、本発明の実施の形態においては、前記静電潜像担持体の裏面側から像様に露光を行う光背面方式を採用してもよい。光源としては、発光ダイオード(LED)、半導体レーザー(LD)、エレクトロルミネッセンス(EL)などの高輝度が確保できる光源が使用される。
-Writing means-
The writing can be performed, for example, by exposing the surface of the latent electrostatic image bearing member imagewise using the exposure device. The type of the exposure device is not particularly limited as long as it emits light having a wavelength shorter than 450 nm and can be appropriately selected according to the purpose. For example, a copying optical system, a rod lens array system, Various exposure devices such as a laser optical system and a liquid crystal shutter optical system may be mentioned. In the embodiment of the present invention, an optical backside system that performs imagewise exposure from the backside of the electrostatic latent image carrier may be adopted. As the light source, a light source capable of ensuring high luminance such as a light emitting diode (LED), a semiconductor laser (LD), or electroluminescence (EL) is used.
このような波長範囲にレーザー発振させる技術としてはいくつかの手法が挙げられる。一つは、非線形光学材料を利用し、第2高調波発生(SHG)を用いてレーザー光の波長を2分の1にするものである(例えば、特開平9−275242号公報、特開平9−189930号公報、特開平5−313033号公報等参照)。この系は、一次光源として、既に技術が確立し高出力可能なGaAs系LDやYAGレーザーを使用することができるため、長寿命化や大出力化が可能である。もう一つは、ワイドギャップ半導体を用いるもので、SHG利用のデバイスと比べ、装置の小型化が可能である。 There are several techniques for causing laser oscillation in such a wavelength range. One is to use a non-linear optical material and to halve the wavelength of the laser beam using second harmonic generation (SHG) (for example, Japanese Patent Laid-Open Nos. 9-275242 and 9). No. 189930, JP-A-5-313033, etc.). Since this system can use a GaAs-based LD or YAG laser that has already established technology and can output high power as a primary light source, it is possible to extend the life and output. The other uses a wide-gap semiconductor, and the size of the apparatus can be reduced as compared with a device using SHG.
ZnSe系半導体(特開平7−321409号公報、特開平6−334272号公報等参照)や、GaN系半導体(特開平8−88441号公報、特開平7−335975号公報等参照)を用いたLDが、その発光効率の高さから、以前から多くの研究の対象となっている。また、比較的最近の技術として、日亜化学工業から、GaN系半導体を用いたLD(405nm発振)が実用化され、上記の技術よりも格段に進んだ書き込み系が開発され、本発明の実施の形態にも有益に用いることができる。また、上記材料を用いたLEDランプ等も上市されており、これらも有効に使用することが出来る。 LD using a ZnSe-based semiconductor (see JP-A-7-321409, JP-A-6-334272, etc.) or a GaN-based semiconductor (see JP-A-8-88441, JP-A-7-335975, etc.) However, because of its high luminous efficiency, it has been the subject of many studies. As a relatively recent technology, LD (405 nm oscillation) using a GaN-based semiconductor has been put into practical use by Nichia Corporation, and a writing system has been developed that is much more advanced than the above technology. It can also be used beneficially in this form. In addition, LED lamps using the above materials are on the market, and these can also be used effectively.
一方、現時点では次の課題により下限値が定められる。即ち、感光体(書き込み光入射側に存在する電荷輸送層や保護層)を構成する材料として、電荷輸送物質が挙げられるが、高移動度を有し、実用レベルで使用出来る電荷輸送物質の中で350nm程度よりも短波長側の成分の光に対して十分に透明な材料が存在しないことである。これは、現在開発されている電荷輸送物質の殆どがトリアリールアミン構造を有するものであり、この材料の長波長側の吸収端が概ね300〜350nmであることに由来する。従って、除電用光源の更なる短波長化と電荷輸送物質の更なる透明化(吸収の短波長化)が実現されれば、本発明の実施の形態に使用出来る光源の発振波長の加減は更に短波長側に延びることになる。 On the other hand, at the present time, the lower limit is determined by the following problem. That is, as a material constituting the photoconductor (the charge transport layer or the protective layer existing on the writing light incident side), a charge transport material can be mentioned. Among charge transport materials having high mobility and usable at a practical level. In other words, there is no material that is sufficiently transparent with respect to light having a component shorter than about 350 nm. This is because most of the charge transport materials currently developed have a triarylamine structure, and the absorption edge on the long wavelength side of this material is approximately 300 to 350 nm. Therefore, if further shortening of the wavelength of the static elimination light source and further transparency of the charge transport material (shortening of absorption wavelength) are realized, the oscillation wavelength of the light source that can be used in the embodiment of the present invention can be further increased or decreased. It extends to the short wavelength side.
使用する光源(書き込み光)の解像度により、形成される静電潜像ひいてはトナー像の解像度が決定され、解像度が高いほど鮮明な画像が得られる。しかしながら、解像度を高くして書き込みを行うとそれだけ書き込みに時間がかかることになるため、書き込み光源が1つであると書き込みがドラム線速(プロセス速度)の律速になってしまう。従って、書き込み光源が1つの場合には2400dpi程度の解像度が上限となる。書き込み光源が複数の場合には、それぞれが書き込み領域を負担すれば良く、実質的には「2400dpi×書き込み光源個数」が上限となる。これらの光源のうち、発光ダイオード、及び半導体レーザーは照射エネルギーが高く、良好に使用される。 Depending on the resolution of the light source (write light) to be used, the resolution of the electrostatic latent image and thus the toner image to be formed is determined, and the higher the resolution, the clearer the image. However, if writing is performed at a higher resolution, writing takes longer, so writing with one writing light source is limited by the drum linear speed (process speed). Therefore, when there is one writing light source, a resolution of about 2400 dpi is the upper limit. If there are a plurality of writing light sources, each of them only has to bear the writing area, and the upper limit is substantially “2400 dpi × number of writing light sources”. Among these light sources, light emitting diodes and semiconductor lasers have high irradiation energy and are used favorably.
−現像手段−
前記現像は前記静電潜像を、トナーを用いて現像して可視像を形成することにより行うことができる。前記トナーは、感光体の帯電極性と同極性のトナーを用いられ、反転現像(ネガ・ポジ現像)によって、静電潜像が現像される。また、トナーのみで現像を行う1成分方式と、トナー及びキャリアからなる2成分現像剤を使用した2成分方式の2通りの方法があるが、いずれの場合にも良好に使用できる。
-Development means-
The development can be performed by developing the electrostatic latent image with toner to form a visible image. As the toner, toner having the same polarity as the charged polarity of the photoreceptor is used, and the electrostatic latent image is developed by reversal development (negative / positive development). There are two methods, a one-component method in which development is performed with toner alone and a two-component method in which a two-component developer comprising a toner and a carrier is used. Either method can be used favorably.
−転写手段−
前記転写手段は、前記可視像を記録媒体に転写する手段であるが、感光体表面から記録媒体に可視像を直接転写する方法と、中間転写体を用い、該中間転写体上に可視像を一次転写した後、該可視像を前記記録媒体上に二次転写する方法がある。いずれの態様も良好に使用することができるが、高画質化に際して転写による悪影響が大きいような場合には、転写回数が少ない前者(直接転写)の方法が好ましい。
-Transfer means-
The transfer means is a means for transferring the visible image onto a recording medium. The transfer means can be transferred onto the intermediate transfer body using a method of directly transferring the visible image from the surface of the photoreceptor to the recording medium and an intermediate transfer body. There is a method in which a visual image is primarily transferred and then the visible image is secondarily transferred onto the recording medium. Either aspect can be used satisfactorily, but the former (direct transfer) method with a small number of transfers is preferred when the adverse effect of the transfer is great when the image quality is improved.
前記転写は、例えば、前記可視像を転写帯電器を用いて前記静電潜像担持体(感光体)を帯電することにより行うことができ、前記転写手段により行うことができる。なお、転写手段としては、特に制限はなく、目的に応じて公知の転写手段の中から適宜選択することができ、例えば、記録媒体の搬送も同時に行うことのできる転写搬送ベルト等が好適に挙げられる。 The transfer can be performed, for example, by charging the latent electrostatic image bearing member (photoconductor) of the visible image using a transfer charger, and can be performed by the transfer unit. The transfer unit is not particularly limited, and can be appropriately selected from known transfer units according to the purpose. For example, a transfer conveyance belt that can simultaneously convey a recording medium can be preferably cited. It is done.
前記転写手段(前記第一次転写手段、前記第二次転写手段)は、前記静電潜像担持体(感光体)上に形成された前記可視像を前記記録媒体側へ剥離帯電させる転写帯電器を少なくとも有するのが好ましい。前記転写手段は、1つであってもよいし、2以上であってもよい。前記転写帯電器としては、コロナ放電によるコロナ転写器、転写ベルト、転写ローラ、圧力転写ローラ、粘着転写器、などが挙げられる。なお、前記記録媒体としては、特に制限はなく、公知の記録媒体(記録紙)の中から適宜選択することができる。 The transfer means (the primary transfer means and the secondary transfer means) is a transfer for peeling and charging the visible image formed on the electrostatic latent image carrier (photoconductor) to the recording medium side. It is preferable to have at least a charger. There may be one transfer means or two or more transfer means. Examples of the transfer charger include a corona transfer device using corona discharge, a transfer belt, a transfer roller, a pressure transfer roller, and an adhesive transfer device. The recording medium is not particularly limited and can be appropriately selected from known recording media (recording paper).
また、転写帯電器は転写ベルト、転写ローラを用いることも可能であるが、オゾン発生量の少ない転写ベルトや転写ローラ等の接触型を用いることが望ましい。なお、転写時の電圧/電流印加方式としては、定電圧方式、定電流方式のいずれの方式も用いることが可能であるが、転写電荷量を一定に保つことができ、安定性に優れた定電流方式がより望ましい。このような転写部材は、構成上、本発明の実施の形態の構成を満足できるものであれば、公知のものを使用することができる。 The transfer charger may be a transfer belt or a transfer roller, but it is desirable to use a contact type such as a transfer belt or transfer roller that generates less ozone. As a voltage / current application method at the time of transfer, either a constant voltage method or a constant current method can be used, but the transfer charge amount can be kept constant, and a constant voltage with excellent stability can be used. The current method is more desirable. As such a transfer member, a known member can be used as long as it can satisfy the configuration of the embodiment of the present invention.
転写後の感光体表面電位(除電部に突入する差異の表面電位)によって、画像形成1サイクルあたりの感光体通過電荷量が大きく異なる。これが大きいほど、繰り返し使用における感光体の静電疲労に大きな影響を及ぼす。 Depending on the surface potential of the photoreceptor after transfer (the surface potential of the difference entering the charge eliminating portion), the amount of charge passing through the photoreceptor per cycle of image formation varies greatly. The larger this is, the greater the influence on the electrostatic fatigue of the photoreceptor in repeated use.
この通過電荷量とは、感光体の膜厚方向を流れる電荷量に相当する。感光体の画像形成装置中の動作として、メイン帯電器により所望の帯電電位に帯電され(ほとんどの場合負帯電される)、原稿に応じた入力信号に基づき光書き込みが行われる。この際、書き込みが行われた部分は光キャリアが発生し、表面電荷を中和する(電位減衰する)。この時、光キャリア発生量に依存した電荷量が感光体膜厚方向に流れる。一方、光書き込みが行われない領域(非書き込み部)は、現像工程及び転写工程を経て、除電工程に進む(必要に応じて、その前にクリーニング工程が施される)。ここで、感光体の表面電位がメイン帯電により施された電位に近い状態(暗減衰分は除く)であると、光書き込みが行われた領域とほぼ同じ量の電荷量が感光体膜厚方向に流れることになる。一般的に、現在の原稿は書き込み立が低いため、この方式であると、繰り返し使用における感光体の通過電荷量は除電工程で流れる電流がほとんどと言うことになる(書き込み率が10%であるとすると、除電工程で流れる電流は、全体の9割を占めることになる)。 This passing charge amount corresponds to the amount of charge flowing in the film thickness direction of the photoreceptor. As an operation in the image forming apparatus of the photoconductor, the main charger is charged to a desired charging potential (in most cases, negatively charged), and optical writing is performed based on an input signal corresponding to the original. At this time, photocarriers are generated in the portion where writing is performed, and the surface charge is neutralized (potential decay). At this time, the amount of charge depending on the amount of generated photocarriers flows in the direction of the photoreceptor film thickness. On the other hand, the region where the optical writing is not performed (non-writing portion) proceeds to the static elimination process through the development process and the transfer process (a cleaning process is performed before that if necessary). Here, when the surface potential of the photoconductor is close to the potential applied by main charging (excluding dark decay), the amount of charge is almost the same as that in the area where optical writing is performed. Will flow into. Generally, since current writing is low in writing, when this method is used, the amount of charge passing through the photoreceptor in repeated use is almost the current that flows in the static elimination process (the writing rate is 10%). Then, the current flowing in the static elimination process occupies 90% of the total).
この通過電荷は、感光体を構成する材料の劣化を引き起こす等、感光体静電特性に大きく影響を及ぼす。その結果、通過電荷量に依存して、特に感光体の残留電位を上昇させる。感光体の残留電位が上昇すると、本発明の実施の形態で使用されるネガ及びポジ現像では、画像濃度が低下することになり、大きな問題となる。従って、画像形成装置内での感光体の長寿命化(高耐久化)を狙うためには、如何に感光体の通過電荷量を小さくするかという課題が存在する。 This passing charge greatly affects the electrostatic characteristics of the photoconductor, for example, causing deterioration of the material constituting the photoconductor. As a result, the residual potential of the photosensitive member is raised, depending on the amount of passing charge. When the residual potential of the photosensitive member increases, the image density decreases in the negative and positive development used in the embodiment of the present invention, which is a serious problem. Therefore, there is a problem of how to reduce the passing charge amount of the photoconductor in order to increase the lifetime (high durability) of the photoconductor in the image forming apparatus.
これに対して、光除電を行わないという考え方もあるが、メイン帯電器の帯電器能力が大きくないと、帯電の安定化が図れず、残像のような問題を生じる場合がある。感光体の通過電荷は、感光体表面に帯電された電位(これにより生じた電界)により、光照射が行われることにより、発生した光キャリアが移動することにより生じる。従って、感光体表面電位を光以外の手段で減衰させることが出来れば、感光体1回転(画像形成1サイクル)あたりの通過電荷量を低減することができる。 On the other hand, there is a way of thinking that the photostatic discharge is not performed, but if the main charger is not sufficiently charged, the charging cannot be stabilized and a problem such as an afterimage may occur. The passing charge of the photoconductor is generated by the movement of the generated optical carrier by light irradiation by the electric potential (the electric field generated thereby) charged on the surface of the photoconductor. Accordingly, if the surface potential of the photosensitive member can be attenuated by means other than light, the amount of passing charge per one rotation of the photosensitive member (one cycle of image formation) can be reduced.
このためには、転写工程において転写バイアスを調整することにより、感光体通過電荷量を調整することが有効である。即ち、メイン帯電により帯電され、書き込みが行われない非書き込み部は、暗減衰量を除き、帯電された電位に近い状態で転写工程に突入する。この際、メイン帯電器により帯電された極性側の絶対値として100V以下まで低減することにより、引き続く除電工程に突入しても光キャリア発生がほとんど行われず、通過電荷が生じない。この値は、0Vより近いほど好ましい。
更には、転写バイアスの調整により、メイン帯電により施される帯電極性とは逆極性に感光体表面電位が帯電するように転写バイアスを印加させることにより、光キャリアが絶対に発生しないため、より望ましい。但し、逆極性にまで帯電するような転写条件では、場合により転写チリを多く発生させたり、次の画像形成プロセス(サイクル)のメイン帯電が追いつかない場合が出てくる。その場合には、残像のような不具合が発生する場合があるため、逆極性の絶対値として100V以下であることが好ましい。
以上のような制御を加えることは、本発明の実施の形態における効果を顕著なものとして、有効に使用できるものである。
For this purpose, it is effective to adjust the charge passing through the photosensitive member by adjusting the transfer bias in the transfer process. That is, a non-writing portion that is charged by main charging and does not perform writing enters the transfer process in a state close to the charged potential except for the dark attenuation amount. At this time, the absolute value on the polarity side charged by the main charger is reduced to 100 V or less, so that almost no photocarrier is generated even if the subsequent charge removal process is entered, and no passing charge is generated. This value is preferably closer to 0V.
Furthermore, by adjusting the transfer bias, by applying a transfer bias so that the surface potential of the photosensitive member is charged to a polarity opposite to the charging polarity applied by the main charging, it is more preferable because no optical carrier is generated. . However, under transfer conditions that charge to a reverse polarity, there may be cases where a large amount of transfer dust occurs or the main charge of the next image forming process (cycle) cannot catch up. In that case, since a problem such as an afterimage may occur, the absolute value of the reverse polarity is preferably 100 V or less.
Adding the control as described above can be effectively used with the effects in the embodiment of the present invention being remarkable.
−定着手段−
前記定着は、記録媒体に転写された可視像を、定着装置を用いて定着する手段であるが、各色のトナーに対し前記記録媒体に転写する毎に行ってもよいし、各色のトナーに対しこれを積層した状態で一度に同時に行ってもよい。
-Fixing means-
The fixing is a means for fixing the visible image transferred to the recording medium using a fixing device. However, the fixing may be performed each time the toner of each color is transferred to the recording medium, or the toner of each color may be applied. On the other hand, it may be carried out simultaneously at the same time in a state of being laminated.
前記定着装置としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、公知の加熱加圧手段が好適である。前記加熱加圧手段としては、加熱ローラと加圧ローラとの組み合わせ、加熱ローラと加圧ローラと無端ベルトとの組み合わせ、などが挙げられる。前記加熱加圧手段における加熱は、通常、80℃〜200℃が好ましい。なお、本発明の実施の形態においては、目的に応じて、前記定着工程及び定着手段と共にあるいはこれらに代えて、例えば、公知の光定着器を用いてもよい。 There is no restriction | limiting in particular as said fixing device, Although it can select suitably according to the objective, A well-known heating-pressing means is suitable. Examples of the heating and pressing means include a combination of a heating roller and a pressure roller, a combination of a heating roller, a pressure roller, and an endless belt. The heating in the heating and pressing means is usually preferably 80 ° C to 200 ° C. In the embodiment of the present invention, for example, a known optical fixing device may be used together with or in place of the fixing step and the fixing unit depending on the purpose.
−除電手段−
前記除電手段としては、前記静電潜像担持体に対し除電を行うことが出来れば良く、公知の除電器の中から適宜選択することができ、例えば、半導体レーザー(LD)、発光ダイオード(LED)、エレクトロルミネッセンス(EL)等が好適に挙げられる。また、除電光を450nm未満の波長(但し、前記感光体の中間層に含有される金属酸化物が吸収可能な波長)とすることで、本発明の実施の形態の効果は一層顕著なものになる。
-Static elimination means-
The neutralization means is not limited as long as it can neutralize the electrostatic latent image carrier, and can be appropriately selected from known neutralization devices. For example, a semiconductor laser (LD), a light emitting diode (LED) ), Electroluminescence (EL) and the like. Further, the effect of the embodiment of the present invention becomes more remarkable by setting the charge eliminating light to a wavelength of less than 450 nm (however, the wavelength that can be absorbed by the metal oxide contained in the intermediate layer of the photoreceptor). Become.
この様な波長の除電光を得るための光源には、450nm未満に発振波長を有する半導体レーザー(LD)、エレクトロルミネッセンス(EL)等、あるいは蛍光灯、タングステンランプ、ハロゲンランプ、水銀灯、ナトリウム灯、キセノンランプ等と発光が450nm未満に制限できるような適当な光学フィルターと組み合わせたもの等を用いることができる。前記光学フィルターとは、所望の波長域の光(450nm未満)のみを照射するために、シャープカットフィルター、バンドパスフィルター、近赤外カットフィルター、ダイクロイックフィルター、干渉フィルター、色温度変換フィルターなどの各種フィルターを用いることもできる。 As a light source for obtaining static elimination light having such a wavelength, a semiconductor laser (LD) having an oscillation wavelength of less than 450 nm, electroluminescence (EL), or the like, or a fluorescent lamp, a tungsten lamp, a halogen lamp, a mercury lamp, a sodium lamp, A xenon lamp or the like combined with an appropriate optical filter that can limit light emission to less than 450 nm can be used. The optical filter includes various types such as a sharp cut filter, a band pass filter, a near infrared cut filter, a dichroic filter, an interference filter, and a color temperature conversion filter in order to irradiate only light in a desired wavelength range (less than 450 nm). A filter can also be used.
−その他−
前記クリーニング手段としては、特に制限はなく、前記静電潜像担持体上に残留する前記電子写真トナーを除去することができればよく、公知のクリーナの中から適宜選択することができ、例えば、磁気ブラシクリーナ、静電ブラシクリーナ、磁気ローラクリーナ、ブレードクリーナ、ブラシクリーナ、ウエブクリーナ等が好適に挙げられる。
-Others-
The cleaning means is not particularly limited as long as it can remove the electrophotographic toner remaining on the electrostatic latent image carrier, and can be appropriately selected from known cleaners. Suitable examples include brush cleaners, electrostatic brush cleaners, magnetic roller cleaners, blade cleaners, brush cleaners, web cleaners, and the like.
前記リサイクル手段は、前記クリーニング手段により除去した前記電子写真用カラートナーを前記現像手段にリサイクルさせる工程であり、例えば、公知の搬送手段等が挙げられる。 The recycling unit is a step of recycling the electrophotographic color toner removed by the cleaning unit to the developing unit, and examples thereof include a known conveyance unit.
前記制御手段は、前記各工程を制御する工程であり、制御手段により好適に行うことができる。 The control means is a process for controlling the respective steps, and can be suitably performed by the control means.
前記制御手段としては、前記各手段の動きを制御することができる限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シークエンサー、コンピュータ等の機器が挙げられる。 The control means is not particularly limited as long as the movement of each means can be controlled, and can be appropriately selected according to the purpose. Examples thereof include devices such as a sequencer and a computer.
ここで、本発明の実施の形態による画像形成装置の一つの態様について、図9を参照しながら説明する。 Here, one aspect of the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
図9は、本発明の実施の形態による画像形成装置を説明するための概略図であり、後に示すような変形例も本発明の実施の形態の範疇に属するものである。 FIG. 9 is a schematic diagram for explaining an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention, and a modified example as described later also belongs to the category of the embodiment of the present invention.
図9において、静電潜像担持体としての感光体(1)は支持体上に少なくとも金属酸化物を含有する中間層、有機系電荷発生物質を含有する電荷発生層と、電荷輸送物質を含有する電荷輸送層からなる積層感光層が設けられてなる。感光体(1)はドラム状の形状を示しているが、シート状、エンドレスベルト状のものであっても良い。 In FIG. 9, a photoreceptor (1) as an electrostatic latent image bearing member contains an intermediate layer containing at least a metal oxide, a charge generation layer containing an organic charge generation material, and a charge transport material on a support. A laminated photosensitive layer comprising a charge transport layer is provided. The photosensitive member (1) has a drum shape, but may be a sheet or an endless belt.
帯電器(3)には、ワイヤー方式の帯電器やローラ形状の帯電器が用いられる。高速帯電が必要とされる場合にはスコロトロン方式の帯電器が良好に使用され、コンパクト化や後述の感光体を複数使用するタンデム方式の画像形成装置においては、酸性ガス(NOx、SOx等)やオゾン発生量の少ないローラ形状の帯電器が有効に使用される。この帯電器により、感光体には帯電が施されるが、感光体に印加される電界強度は高いほどドット再現性が良好になるため、20V/μm以上の電界強度が印加されることが望ましい。しかしながら、感光体の絶縁破壊や現像時のキャリア付着の問題を生み出す可能性があり、上限値は概ね60V/μm以下、より好ましくは50V/μm以下である。 As the charger (3), a wire type charger or a roller-type charger is used. When high-speed charging is required, a scorotron charger is preferably used. In a compact or tandem image forming apparatus that uses a plurality of photoconductors described later, acid gas (NOx, SOx, etc.) A roller-shaped charger that generates less ozone is effectively used. Although the photosensitive member is charged by this charger, the higher the electric field strength applied to the photosensitive member, the better the dot reproducibility. Therefore, it is desirable to apply an electric field strength of 20 V / μm or more. . However, there is a possibility that problems such as dielectric breakdown of the photosensitive member and carrier adhesion during development occur, and the upper limit is approximately 60 V / μm or less, more preferably 50 V / μm or less.
また、画像露光部(5)には、発光ダイオード(LED)、半導体レーザー(LD)、エレクトロルミネッセンス(EL)などの高輝度が確保でき、450nmより短波長(但し、中間層に含有される金属酸化物が吸収できる波長)で書き込むことのできる光源が使用される。光源(書き込み光)の解像度により、形成される静電潜像ひいてはトナー像の解像度が決定され、解像度が高いほど鮮明な画像が得られる。しかしながら、解像度を高くして書き込みを行うとそれだけ書き込みに時間がかかることになるため、書き込み光源が1つであると書き込みがドラム線速(プロセス速度)の律速になってしまう。従って、書き込み光源が1つの場合には1200dpi程度の解像度が上限となる。書き込み光源が複数の場合には、それぞれが書き込み領域を負担すれば良く、実質的には「1200dpi×書き込み光源個数」が上限となる。これらの光源のうち、発光ダイオード、及び半導体レーザーは照射エネルギーが高く、良好に使用される。 In addition, the image exposure part (5) can ensure high luminance such as light emitting diode (LED), semiconductor laser (LD), electroluminescence (EL), etc., and has a wavelength shorter than 450 nm (however, the metal contained in the intermediate layer) A light source that can be written at a wavelength that the oxide can absorb) is used. Depending on the resolution of the light source (writing light), the resolution of the formed electrostatic latent image, and thus the toner image, is determined. The higher the resolution, the clearer the image. However, if writing is performed at a higher resolution, writing takes longer, so writing with one writing light source is limited by the drum linear speed (process speed). Therefore, when there is one writing light source, a resolution of about 1200 dpi is the upper limit. When there are a plurality of write light sources, each of them only has to bear a write area, and the upper limit is substantially “1200 dpi × number of write light sources”. Among these light sources, light emitting diodes and semiconductor lasers have high irradiation energy and are used favorably.
現像手段である現像ユニット(6)は、少なくとも1つの現像スリーブを有する。 The developing unit (6) which is a developing means has at least one developing sleeve.
現像ユニット(6)では、感光体の帯電極性と同極性のトナーが使用され、反転現像(ネガ・ポジ現像)によって、静電潜像が現像される。先の画像露光部に使用する光源によっても異なるが、近年使用するデジタル光源の場合には、一般的に画像面積率が低いことに対応して、書込部分にトナー現像を行う反転現像方式が光源の寿命等を考慮すると有利である。また、トナーのみで現像を行う1成分方式と、トナー及びキャリアからなる2成分現像剤を使用した2成分方式の2通りの方法があるが、いずれの場合にも良好に使用できる。 In the developing unit (6), toner having the same polarity as the charged polarity of the photoreceptor is used, and the electrostatic latent image is developed by reversal development (negative / positive development). Depending on the light source used in the previous image exposure unit, in the case of a digital light source used in recent years, there is generally a reversal development method in which toner development is performed on the writing portion in response to a low image area ratio. This is advantageous in view of the life of the light source. There are two methods, a one-component method in which development is performed with toner alone and a two-component method in which a two-component developer comprising a toner and a carrier is used. Either method can be used favorably.
また、転写チャージャー(10)は転写ベルト、転写ローラを用いることも可能であるが、オゾン発生量の少ない転写ベルトや転写ローラ等の接触型を用いることが望ましい。なお、転写時の電圧/電流印加方式としては、定電圧方式、定電流方式のいずれの方式も用いることが可能であるが、転写電荷量を一定に保つことができ、安定性に優れた定電流方式がより望ましい。特に、転写部材に電荷を供給する電源供給用部材(高圧電源)から出力された電流のうち、転写部材に関連する部分に流れ、感光体に流れ込まない電流を差し引くことにより、感光体への電流値を制御する方法が好ましい。 The transfer charger (10) may be a transfer belt or a transfer roller, but it is desirable to use a contact type such as a transfer belt or transfer roller that generates less ozone. As a voltage / current application method at the time of transfer, either a constant voltage method or a constant current method can be used, but the transfer charge amount can be kept constant, and a constant voltage with excellent stability can be used. The current method is more desirable. In particular, by subtracting the current that flows from the power supply member (high-voltage power supply) that supplies electric charge to the transfer member and does not flow into the photosensitive member, the current to the photosensitive member is subtracted. A method of controlling the value is preferred.
転写電流は、感光体に静電的に付着しているトナーを引きはがし、被転写体(転写紙もしくは中間転写体など)へ移行させるために与える必要電荷量に基づく電流である。転写残などの転写不良を回避するためには、転写電流を大きくすれば良いことになるが、ネガ及びポジ現像を用いた場合には、感光体の帯電極性と逆極性の帯電を与えることになり、感光体の静電疲労が著しいものとなる。転写電流は大きいほど、感光体−トナー間の静電付着力を上回る電荷量を与えられるため有利であるが、ある閾値を越えると転写部材−感光体間で放電現象を生じてしまい、微細に現像されたトナー像を散らせる結果になる。このため、上限値としてはこの放電現象を起こさない範囲ということになる。この閾値は転写部材−感光体間の空隙(距離)、両者を構成する材料などによって変わるものであるが、概ね200μA以下程度で使用することにより、放電現象を回避できる。従って、転写電流の上限値は200μA程度である。 The transfer current is a current based on the amount of charge required to peel off the toner electrostatically attached to the photosensitive member and transfer it to a transfer target (transfer paper or intermediate transfer member). In order to avoid transfer defects such as transfer residue, it is only necessary to increase the transfer current. However, in the case of using negative and positive development, charging with a polarity opposite to the charging polarity of the photosensitive member is given. As a result, the electrostatic fatigue of the photoconductor becomes remarkable. The larger the transfer current, the more advantageous it is because a charge amount exceeding the electrostatic adhesion force between the photoconductor and the toner can be given. However, if a certain threshold value is exceeded, a discharge phenomenon occurs between the transfer member and the photoconductor, and it becomes fine. As a result, the developed toner image is scattered. For this reason, the upper limit is a range in which this discharge phenomenon does not occur. This threshold varies depending on the gap (distance) between the transfer member and the photoconductor, the material constituting the both, and the like, but the discharge phenomenon can be avoided by using it at about 200 μA or less. Therefore, the upper limit value of the transfer current is about 200 μA.
また、感光体上の形成されたトナー像は、転写紙に転写されることで転写紙上の画像となるものであるが、この際、2つの方法がある。1つは図9に示すような感光体表面に現像されたトナー像を転写紙に直接転写する方法と、もう1つはいったん感光体から中間転写体にトナー像が転写され、これを転写紙に転写する方法である。いずれの場合にも本発明の実施の形態において用いることができる。 Further, the toner image formed on the photoconductor is transferred onto the transfer paper to become an image on the transfer paper. At this time, there are two methods. One is a method for directly transferring the toner image developed on the surface of the photosensitive member as shown in FIG. 9 and the other is a method in which the toner image is once transferred from the photosensitive member to the intermediate transfer member, and this is transferred to the transfer paper. It is the method of transferring to. Either case can be used in the embodiment of the present invention.
このような転写部材は、構成上、本発明の実施の形態の構成を満足できるものであれば、公知のものを使用することができる。 As such a transfer member, a known member can be used as long as it can satisfy the configuration of the embodiment of the present invention.
また、前述のように転写電流を制御することで、転写後の感光体表面電位(書き込み光の未露光部)を低下させておくことは、画像形成1サイクルあたりの感光体通過電荷量を低減することが出来、本発明の実施の形態においては有効に使用される。 Further, by controlling the transfer current as described above, reducing the photoreceptor surface potential after transfer (the unexposed portion of the writing light) reduces the amount of charge passing through the photoreceptor per one cycle of image formation. It can be used effectively in the embodiment of the present invention.
除電ランプ(2)等の光源には、前記静電潜像担持体に対し除電を行うことが出来れば良く、公知の除電器の中から適宜選択することができ、例えば、半導体レーザー(LD)、エレクトロルミネッセンス(EL)等が好適に挙げられる。特に、450nm未満の波長(但し、前記感光体の中間層に含有される金属酸化物が吸収可能な波長)を有する光源を使用することは、本発明の実施の形態の効果を一層顕著なものとし、有益に使用できる。 The light source such as the static elimination lamp (2) is only required to neutralize the electrostatic latent image carrier, and can be appropriately selected from known static elimination devices. For example, a semiconductor laser (LD) , Electroluminescence (EL) and the like are preferable. In particular, the use of a light source having a wavelength of less than 450 nm (however, a wavelength that can be absorbed by the metal oxide contained in the intermediate layer of the photoreceptor) makes the effect of the embodiment of the present invention more remarkable. And can be used beneficially.
半導体レーザー(LD)、エレクトロルミネッセンス(EL)等の光源には、450nm未満に発振波長を有する半導体レーザー(LD)、エレクトロルミネッセンス(EL)等、あるいは蛍光灯、タングステンランプ、ハロゲンランプ、水銀灯、ナトリウム灯、キセノンランプ等と発光が450nm未満に制限できるような適当な光学フィルターと組み合わせたもの等を用いることができる。前記光学フィルターとは、所望の波長域の光(450nm未満)のみを照射するために、シャープカットフィルター、バンドパスフィルター、近赤外カットフィルター、ダイクロイックフィルター、干渉フィルター、色温度変換フィルターなどの各種フィルターを用いることもできる。 For light sources such as semiconductor lasers (LD) and electroluminescence (EL), semiconductor lasers (LD) and electroluminescence (EL) having an oscillation wavelength of less than 450 nm, or fluorescent lamps, tungsten lamps, halogen lamps, mercury lamps, sodium A combination of a lamp, a xenon lamp, or the like with an appropriate optical filter that can limit light emission to less than 450 nm can be used. The optical filter includes various types such as a sharp cut filter, a band pass filter, a near infrared cut filter, a dichroic filter, an interference filter, and a color temperature conversion filter in order to irradiate only light in a desired wavelength range (less than 450 nm). A filter can also be used.
図9中、8はレジストローラ、11は分離チャージャー、12は分離爪である。 In FIG. 9, 8 is a registration roller, 11 is a separation charger, and 12 is a separation claw.
また、現像ユニット(6)により感光体(1)上に現像されたトナーは、転写紙(9)に転写されるが、感光体(1)上に残存するトナーが生じた場合、ファーブラシ(14)及びブレード(15)により、感光体より除去される。クリーニングは、クリーニングブラシだけで行われることもあり、クリーニングブラシにはファーブラシ、マグファーブラシを始めとする公知のものが用いられる。 In addition, the toner developed on the photoreceptor (1) by the developing unit (6) is transferred to the transfer paper (9), but when toner remaining on the photoreceptor (1) is generated, a fur brush ( 14) and the blade (15). Cleaning may be performed only with a cleaning brush, and a known brush such as a fur brush or a mag fur brush is used as the cleaning brush.
次に、図10は、本発明の実施の形態によるタンデム型のフルカラー画像形成装置を説明するための概略図であり、下記するような変形例も本発明の実施の形態の範疇に属するものである。 Next, FIG. 10 is a schematic diagram for explaining a tandem type full-color image forming apparatus according to an embodiment of the present invention, and the following modifications also belong to the category of the embodiment of the present invention. is there.
図10において、符号(16Y)、(16M)、(16C)、(16K)はドラム状の感光体であり、感光体は支持体上に少なくとも金属酸化物を含有する中間層、有機系電荷発生物質を含有する電荷発生層と、電荷輸送物質を含有する電荷輸送層からなる積層感光層が設けられてなる。 In FIG. 10, reference numerals (16Y), (16M), (16C), and (16K) denote drum-shaped photoconductors. The photoconductors are intermediate layers containing at least a metal oxide on the support, and organic charge generation. A laminated photosensitive layer comprising a charge generation layer containing a substance and a charge transport layer containing a charge transport substance is provided.
この感光体(16Y)、(16M)、(16C)、(16K)は図10中の矢印方向に回転可能であり、その周りに少なくとも回転順に帯電器(17Y)、(17M)、(17C)、(17K)、少なくとも1つの現像スリーブを有する現像手段(19Y)、(19M)、(19C)、(19K)、クリーニング部材(20Y)、(20M)、(20C)、(20K)、除電手段(27Y)、(27M)、(27C)、(27K)が配置されている。帯電器(17Y)、(17M)、(17C)、(17K)は、感光体表面を均一に帯電するための帯電装置を構成する帯電器である。この帯電器(17Y)、(17M)、(17C)、(17K)と現像手段(19Y)、(19M)、(19C)、(19K)の間の感光体表面側より、露光器(18Y)、(18M)、(18C)、(18K)からの450nmよりも短波長のレーザー光が照射され、感光体(16Y)、(16M)、(16C)、(16K)に静電潜像が形成されるようになっている。そして、このような感光体(16Y)、(16M)、(16C)、(16K)を中心とした4つの画像形成要素(25Y)、(25M)、(25C)、(25K)が、転写材搬送手段である転写搬送ベルト(22)に沿って並置されている。転写搬送ベルト(22)は各画像形成ユニット(25Y)、(25M)、(25C)、(25K)の現像手段(19Y)、(19M)、(19C)、(19K)とクリーニング部材(20Y)、(20M)、(20C)、(20K)の間で感光体(16Y)、(16M)、(16C)、(16K)に当接しており、転写搬送ベルト(22)の感光体側の裏側に当たる面(裏面)には転写バイアスを印加するための転写ブラシ(21Y)、(21M)、(21C)、(21K)が配置されている。各画像形成要素(25Y)、(25M)、(25C)、(25K)は現像装置内部のトナーの色が異なることであり、その他は全て同様の構成となっている。 The photoconductors (16Y), (16M), (16C), and (16K) can rotate in the direction of the arrow in FIG. 10, and the chargers (17Y), (17M), (17C) at least in the order of rotation therearound. , (17K), developing means (19Y), (19M), (19C), (19K) having at least one developing sleeve, cleaning member (20Y), (20M), (20C), (20K), static elimination means (27Y), (27M), (27C), and (27K) are arranged. The chargers (17Y), (17M), (17C), and (17K) are chargers that constitute a charging device for uniformly charging the surface of the photoreceptor. From the surface of the photoreceptor between the chargers (17Y), (17M), (17C), (17K) and the developing means (19Y), (19M), (19C), (19K), an exposure unit (18Y) , (18M), (18C), and (18K) are irradiated with laser light having a wavelength shorter than 450 nm, and electrostatic latent images are formed on the photoconductors (16Y), (16M), (16C), and (16K). It has come to be. Then, the four image forming elements (25Y), (25M), (25C), and (25K) centering on such photoconductors (16Y), (16M), (16C), and (16K) serve as transfer materials. They are juxtaposed along the transfer conveyance belt (22) which is a conveyance means. The transfer / conveying belt (22) includes developing means (19Y), (19M), (19C), (19K) and a cleaning member (20Y) of the image forming units (25Y), (25M), (25C), (25K). , (20M), (20C), and (20K) are in contact with the photosensitive member (16Y), (16M), (16C), and (16K), and contact the back side of the photosensitive member side of the transfer conveyance belt (22). Transfer brushes (21Y), (21M), (21C), and (21K) for applying a transfer bias are arranged on the surface (back surface). Each of the image forming elements (25Y), (25M), (25C), and (25K) is different in the color of the toner inside the developing device, and the others are the same in configuration.
図10に示す構成のフルカラー画像形成装置において、画像形成動作は次のようにして行われる。まず、各画像形成要素(25Y)、(25M)、(25C)、(25K)において、感光体(16Y)、(16M)、(16C)、(16K)に静電潜像が形成されるようになっている。そして、このような感光体(16Y)、(16M)、(16C)、(16K)が回転し、帯電器(17Y)、(17M)、(17C)、(17K)により、感光体が帯電される。この際、高精細の潜像を形成するためには、感光体の電界強度が20V/μm以上(60Vμm以下、好ましくは50V/μm以下)になるように帯電が施される。 In the full-color image forming apparatus having the configuration shown in FIG. 10, the image forming operation is performed as follows. First, in each of the image forming elements (25Y), (25M), (25C), and (25K), an electrostatic latent image is formed on the photoconductors (16Y), (16M), (16C), and (16K). It has become. Then, the photoreceptors (16Y), (16M), (16C), and (16K) rotate, and the photoreceptors are charged by the chargers (17Y), (17M), (17C), and (17K). The At this time, in order to form a high-definition latent image, charging is performed so that the electric field strength of the photosensitive member is 20 V / μm or more (60 V μm or less, preferably 50 V / μm or less).
次に、感光体の外側に配置された露光部(18Y)、(18M)、(18C)、(18K)で450nmより短波長(但し、中間層に含有される金属酸化物が吸収可能な波長)のレーザー光により、1200dpi以上(好ましくは2400dpi以上)の解像度で書き込みが行われ、作成する各色の画像に対応した静電潜像が形成される。この書き込み光源としては前述の様に、任意の感光体に適した光源が用いられる。この場合にも書き込み光源1つに対して2400dpiの書き込みが概ね上限となる。 Next, in the exposed portions (18Y), (18M), (18C), and (18K) arranged outside the photoconductor, the wavelength is shorter than 450 nm (however, the wavelength that can be absorbed by the metal oxide contained in the intermediate layer) ) Is written at a resolution of 1200 dpi or higher (preferably 2400 dpi or higher), and an electrostatic latent image corresponding to each color image to be created is formed. As the writing light source, as described above, a light source suitable for an arbitrary photoconductor is used. In this case as well, 2400 dpi writing is generally the upper limit for one writing light source.
次に、現像手段(19Y)、(19M)、(19C)、(19K)により潜像を現像してトナー像が形成される。現像手段(19Y)、(19M)、(19C)、(19K)は、それぞれY(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)、K(ブラック)のトナーで現像を行う現像手段で、4つの感光体(16Y)、(16M)、(16C)、(16K)上で作られた各色のトナー像は転写紙上で重ねられる。転写紙(26)は給紙コロ(図示せず)によりトレイから送り出され、一対のレジストローラ(23)で一旦停止し、上記感光体上への画像形成とタイミングを合わせて転写搬送ベルト(22)に送られる。転写搬送ベルト(22)上に保持された転写紙(26)は搬送されて、各感光体(16Y)、(16M)、(16C)、(16K)との当接位置(転写部)で各色トナー像の転写が行われる。 Next, the latent image is developed by the developing means (19Y), (19M), (19C), and (19K) to form a toner image. Developing means (19Y), (19M), (19C), and (19K) are developing means for developing with toners of Y (yellow), M (magenta), C (cyan), and K (black), respectively. The toner images of the respective colors formed on the two photoconductors (16Y), (16M), (16C), and (16K) are superimposed on the transfer paper. The transfer paper (26) is fed out from the tray by a paper feeding roller (not shown), temporarily stopped by a pair of registration rollers (23), and transferred and conveyed (22) in synchronization with the image formation on the photosensitive member. ). The transfer paper (26) held on the transfer conveyance belt (22) is conveyed, and each color is in contact with each photoconductor (16Y), (16M), (16C), (16K) (transfer section). The toner image is transferred.
感光体上のトナー像は、転写ブラシ(21Y)、(21M)、(21C)、(21K)に印加された転写バイアスと感光体(16Y)、(16M)、(16C)、(16K)との電位差から形成される電界により、転写紙(26)上に転写される。そして4つの転写部を通過して4色のトナー像が重ねられた記録紙(26)は定着装置(24)に搬送され、トナーが定着されて、図示しない排紙部に排紙される。 The toner image on the photoconductor includes transfer bias applied to the transfer brushes (21Y), (21M), (21C), and (21K) and the photoconductors (16Y), (16M), (16C), and (16K). The image is transferred onto the transfer paper (26) by an electric field formed from the potential difference. Then, the recording paper (26) on which the four color toner images are passed through the four transfer sections is conveyed to the fixing device (24), where the toner is fixed, and is discharged to a paper discharge section (not shown).
また、転写部で転写されずに各感光体(16Y)、(16M)、(16C)、(16K)上に残った残留トナーは、クリーニング装置(20Y)、(20M)、(20C)、(20K)で回収される。 Further, residual toner remaining on each of the photoconductors (16Y), (16M), (16C), and (16K) without being transferred by the transfer unit is removed from the cleaning devices (20Y), (20M), (20C), ( 20K).
続いて、除電部材(27Y)、(27M)、(27C)、(27K)により、感光体上の余分な残留電荷が除去される。この後再び、帯電器で均一に帯電が施されて、次の画像形成が行われる。 Subsequently, excess residual charges on the photosensitive member are removed by the charge eliminating members (27Y), (27M), (27C), and (27K). Thereafter, charging is performed uniformly by the charger, and the next image formation is performed.
なお、図10の例では画像形成要素は転写紙搬送方向上流側から下流側に向けて、Y(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)、K(ブラック)の色の順で並んでいるが、この順番に限るものではなく、色順は任意に設定されるものである。また、黒色のみの原稿を作成する際には、黒色以外の画像形成要素((25Y)、(25M)、(25C))が停止するような機構を設けることは本発明の実施の形態に特に有効に利用できる。 In the example of FIG. 10, the image forming elements are arranged in the order of Y (yellow), M (magenta), C (cyan), and K (black) from the upstream side to the downstream side in the transfer paper conveyance direction. However, it is not limited to this order, and the color order is arbitrarily set. In addition, when creating a black-only document, a mechanism for stopping image forming elements other than black ((25Y), (25M), (25C)) is particularly provided in the embodiment of the present invention. It can be used effectively.
また、先に述べたように転写後の感光体表面が、主帯電器により帯電させた極性側に100V以下に帯電させることが好ましく、逆極性側に帯電させることがより好ましく、逆極性側に100V以下に帯電させることが特に好ましい。これにより、感光体の繰り返し使用における残留電位の上昇を低減化することができる。 Further, as described above, the surface of the photoreceptor after transfer is preferably charged to 100 V or less on the polarity side charged by the main charger, more preferably charged to the reverse polarity side, and to the reverse polarity side. It is particularly preferable to charge to 100 V or less. As a result, an increase in residual potential due to repeated use of the photoreceptor can be reduced.
以上に示すような画像形成手段は、複写装置、ファクシミリ、プリンタ内に固定して組み込まれていてもよいが、プロセスカートリッジの形でそれら装置内に組み込まれてもよい。プロセスカートリッジとは、感光体を内蔵し、他に静電潜像形成手段、現像手段、転写手段、クリーニング手段、除電手段等を含んだ1つの装置(部品)である。プロセスカートリッジの形状等は多く挙げられるが、一般的な例として、図11に示すものが挙げられる。感光体(101)は支持体上に少なくとも金属酸化物を含有する中間層、有機系電荷発生物質を含有する電荷発生層と、電荷輸送物質を含有する電荷輸送層からなる積層感光層が設けられてなる。 The image forming means as described above may be fixedly incorporated in a copying apparatus, a facsimile, or a printer, but may be incorporated in these apparatuses in the form of a process cartridge. The process cartridge is a single device (part) that contains a photosensitive member, and further includes an electrostatic latent image forming unit, a developing unit, a transfer unit, a cleaning unit, a charge eliminating unit, and the like. There are many shapes and the like of the process cartridge, but a general example is the one shown in FIG. The photoreceptor (101) is provided with a laminated photosensitive layer comprising an intermediate layer containing at least a metal oxide, a charge generation layer containing an organic charge generation material, and a charge transport layer containing a charge transport material on a support. It becomes.
画像露光部(103)には、前述のように450nmより短波長(但し、中間層に含有される金属酸化物が吸収可能な波長)の光で書き込みが行うことのできる光源が用いられ、帯電器(102)には、任意の帯電器が用いられる。図11中、104は少なくとも1つの現像スリーブを有する現像手段、105は転写体、106は転写手段、107はクリ−ニング手段、108は除電部材である。 As described above, the image exposure unit (103) uses a light source that can be written with light having a wavelength shorter than 450 nm (however, the wavelength that can be absorbed by the metal oxide contained in the intermediate layer). An arbitrary charger is used for the charger (102). In FIG. 11, 104 is a developing means having at least one developing sleeve, 105 is a transfer member, 106 is a transfer means, 107 is a cleaning means, and 108 is a charge eliminating member.
[実施例]
以下、実施例により本発明について詳細に説明するが、本発明は、下記実施例に何ら限定されるものではない。尚、部はすべて質量部である。
[Example]
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention in detail, this invention is not limited to the following Example at all. All parts are parts by mass.
まず、本発明に用いたアゾ顔料及びチタニルフタロシアニン結晶の合成方法について述べる。以下の実施例で使用するアゾ顔料は、特公平60−29109号公報及び特許第3026645号公報に記載の方法に準じて作製したものである。また、チタニルフタロシアニン結晶は、特開2001−19871号公報及び特開2004−83859号公報に準じて作製した。 First, a method for synthesizing the azo pigment and titanyl phthalocyanine crystal used in the present invention will be described. The azo pigments used in the following examples were prepared according to the methods described in Japanese Patent Publication No. 60-29109 and Japanese Patent No. 3026645. Moreover, the titanyl phthalocyanine crystal | crystallization was produced according to Unexamined-Japanese-Patent No. 2001-19871 and Unexamined-Japanese-Patent No. 2004-83859.
−チタニルフタロシアニン結晶の合成−
(合成例1)
特開2001−19871号公報、合成例1に準じて、顔料を作製した。即ち、1,3−ジイミノイソインドリン29.2gとスルホラン200mlを混合し、窒素気流下でチタニウムテトラブトキシド20.4gを滴下する。滴下終了後、徐々に180℃まで昇温し、反応温度を170℃〜180℃の間に保ちながら5時間撹拌して反応を行った。反応終了後、放冷した後、析出物を濾過し、クロロホルムで粉体が青色になるまで洗浄し、次にメタノールで数回洗浄し、更に80℃の熱水で数回洗浄した後乾燥し、粗チタニルフタロシアニンを得た。粗チタニルフタロシアニンを20倍量の濃硫酸に溶解し、100倍量の氷水に撹拌しながら滴下し、析出した結晶を濾過し、次いで、洗浄液が中性になるまでイオン交換水(pH:7.0、比伝導度:1.0μS/cm)により水洗いを繰り返し(洗浄後のイオン交換水のpH値は6.8、比伝導度は2.6μS/cmであった)、チタニルフタロシアニン顔料のウェットケーキ(水ペースト)を得た。得られたこのウェットケーキ(水ペースト)40gをテトラヒドロフラン200gに投入し、4時間攪拌を行った後、濾過を行い、乾燥して、チタニルフタロシアニン粉末を得た。これを顔料1とする。
-Synthesis of titanyl phthalocyanine crystals-
(Synthesis Example 1)
A pigment was prepared according to Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-19871, Synthesis Example 1. That is, 29.2 g of 1,3-diiminoisoindoline and 200 ml of sulfolane are mixed, and 20.4 g of titanium tetrabutoxide is added dropwise under a nitrogen stream. After completion of the dropwise addition, the temperature was gradually raised to 180 ° C., and the reaction was carried out by stirring for 5 hours while maintaining the reaction temperature between 170 ° C. and 180 ° C. After the reaction is complete, the mixture is allowed to cool, and then the precipitate is filtered, washed with chloroform until the powder turns blue, then washed several times with methanol, then washed several times with hot water at 80 ° C. and dried. Crude titanyl phthalocyanine was obtained. Crude titanyl phthalocyanine is dissolved in 20 times the amount of concentrated sulfuric acid, added dropwise to 100 times the amount of ice water with stirring, the precipitated crystals are filtered, and then ion-exchanged water (pH: 7.) until the washing solution becomes neutral. 0, specific conductivity: 1.0 μS / cm) Repeated washing with water (pH value of ion-exchanged water after washing was 6.8, specific conductivity was 2.6 μS / cm), wet of titanyl phthalocyanine pigment A cake (water paste) was obtained. 40 g of the obtained wet cake (water paste) was put into 200 g of tetrahydrofuran, stirred for 4 hours, filtered and dried to obtain titanyl phthalocyanine powder. This is designated as Pigment 1.
前記ウェットケーキの固形分濃度は、15質量%であった。結晶変換溶媒は、前記ウェットケーキに対する質量比で33倍の量を用いた。なお、合成例1の原材料には、ハロゲン含有化合物を使用していない。 The solid content concentration of the wet cake was 15% by mass. The crystal conversion solvent was used in a mass ratio of 33 times that of the wet cake. In addition, the halogen-containing compound is not used for the raw material of the synthesis example 1.
得られたチタニルフタロシアニン粉末を、市販のX線回折装置(理学電気:RINT 1100)を用い、下記の条件によりX線回折スペクトル測定したところ、Cu−Kα線(波長1.542Å)に対するブラッグ角の2倍2θが27.2±0.2°に最大ピークと最低角7.3±0.2°にピークを有し、更に9.4±0.2°、9.6±0.2°、24.0±0.2°に主要なピークを有し、かつ7.3°のピークと9.4°のピークの間にピークを有さず、更に26.3°にピークを有さないチタニルフタロシアニン粉末を得られた。その結果を図12に示す。 The obtained titanyl phthalocyanine powder was measured for the X-ray diffraction spectrum under the following conditions using a commercially available X-ray diffractometer (Rigaku Denki: RINT 1100). The Bragg angle of the Cu-Kα ray (wavelength: 1.542Å) Double 2θ has a maximum peak at 27.2 ± 0.2 ° and a peak at a minimum angle of 7.3 ± 0.2 °, and 9.4 ± 0.2 ° and 9.6 ± 0.2 °. , With a major peak at 24.0 ± 0.2 ° and no peak between the 7.3 ° and 9.4 ° peaks and a further peak at 26.3 ° No titanyl phthalocyanine powder was obtained. The result is shown in FIG.
また、合成例1で得られた水ペーストの一部を80℃の減圧下(5mmHg)で、2日間乾燥して、低結晶性チタニルフタロシアニン粉末を得た。水ペーストの乾燥粉末のX線回折スペクトルを図13に示す。 A part of the water paste obtained in Synthesis Example 1 was dried at 80 ° C. under reduced pressure (5 mmHg) for 2 days to obtain a low crystalline titanyl phthalocyanine powder. An X-ray diffraction spectrum of the dry powder of the water paste is shown in FIG.
<X線回折スペクトル測定条件>
X線管球:Cu
電圧:50kV
電流:30mA
走査速度:2°/分
走査範囲:3°〜40°
時定数:2秒
(合成例2)
−チタニルフタロシアニン結晶の合成−
特開2004−83859号公報、実施例1の方法に従って、チタニルフタロシアニン顔料の水ペーストを合成し、次のように結晶変換を行い、先の合成例1よりも一次粒子の小さなフタロシアニン結晶を得た。
<X-ray diffraction spectrum measurement conditions>
X-ray tube: Cu
Voltage: 50kV
Current: 30mA
Scanning speed: 2 ° / min Scanning range: 3 ° -40 °
Time constant: 2 seconds (Synthesis example 2)
-Synthesis of titanyl phthalocyanine crystals-
According to the method of JP 2004-83859 A, Example 1, an aqueous paste of titanyl phthalocyanine pigment was synthesized, and crystal conversion was performed as follows to obtain a phthalocyanine crystal having smaller primary particles than the previous synthesis example 1. .
先の合成例1で得られた結晶変換前の水ペースト60質量部にテトラヒドロフラン400質量部を加え、室温下でホモミキサー(ケニス、MARKIIfモデル)により強烈に撹拌(2000rpm)し、ペーストの濃紺色の色が淡い青色に変化したら(撹拌開始後20分)、撹拌を停止し、直ちに減圧濾過を行った。濾過装置上で得られた結晶をテトラヒドロフランで洗浄し、顔料のウェットケーキを得た。これを減圧下(5mmHg)、70℃で2日間乾燥して、チタニルフタロシアニン結晶8.5質量部を得た。これを顔料2とする。合成例2の原材料には、ハロゲン含有化合物を使用していない。前記ウェットケーキの固形分濃度は、15質量%であった。結晶変換溶媒は、前記ウェットケーキに対する質量比で44倍の量を用いた。 400 parts by mass of tetrahydrofuran was added to 60 parts by mass of the water paste before crystal conversion obtained in Synthesis Example 1 above, and the mixture was vigorously stirred (2000 rpm) with a homomixer (Kennis, MARKIIf model) at room temperature, and the dark blue color of the paste When the color changed to light blue (20 minutes after the start of stirring), stirring was stopped and filtration under reduced pressure was immediately performed. The crystals obtained on the filtration device were washed with tetrahydrofuran to obtain a wet cake of pigment. This was dried under reduced pressure (5 mmHg) at 70 ° C. for 2 days to obtain 8.5 parts by mass of titanyl phthalocyanine crystals. This is designated as Pigment 2. The raw material of Synthesis Example 2 does not use a halogen-containing compound. The solid content concentration of the wet cake was 15% by mass. The crystal conversion solvent was used in a mass ratio of 44 times that of the wet cake.
合成例1で作製された結晶変換前チタニルフタロシアニン(水ペースト)の一部をイオン交換水でおよそ1質量%になるように希釈し、表面を導電性処理した銅製のネットですくい取り、チタニルフタロシアニンの粒子径を透過型電子顕微鏡(TEM、日立:H−9000NAR)にて、75000倍の倍率で観察を行った。平均粒子径として、以下のように求めた。 Part of the pre-crystallized titanyl phthalocyanine (water paste) prepared in Synthesis Example 1 was diluted with ion-exchanged water to approximately 1% by mass, and the surface was scooped with a copper net that was conductively treated. Were observed with a transmission electron microscope (TEM, Hitachi: H-9000NAR) at a magnification of 75000 times. The average particle size was determined as follows.
上述のように観察されたTEM像をTEM写真として撮影し、映し出されたチタニルフタロシアニン粒子(針状に近い形)を30個任意に選び出し、それぞれの長径の大きさを測定する。測定した30個体の長径の算術平均を求めて、平均粒子径とした。以上の方法により求められた合成例1における水ペースト(ウェットケーキ)中の平均粒子径は、0.06μmであった。 The TEM image observed as described above is taken as a TEM photograph, and 30 titanyl phthalocyanine particles (a shape close to a needle shape) projected are arbitrarily selected, and the size of each major axis is measured. An arithmetic average of the major diameters of the measured 30 individuals was determined and used as the average particle diameter. The average particle diameter in the water paste (wet cake) in Synthesis Example 1 determined by the above method was 0.06 μm.
また、合成例1及び合成例2における濾過直前の結晶変換後チタニルフタロシアニン結晶を、テトラヒドロフランでおよそ1質量%になるように希釈し、上の方法と同様に観察を行った。上記のようにして求めた平均粒子径を表1に示す。なお、合成例1及び合成例2で作製されたチタニルフタロシアニン結晶は、必ずしも全ての結晶の形が同一ではなかった(三角形に近い形、四角形に近い形など)。このため、結晶の最も大きな対角線の長さを長径として、計算を行った。 In addition, the titanyl phthalocyanine crystal after crystal conversion just before filtration in Synthesis Example 1 and Synthesis Example 2 was diluted with tetrahydrofuran so as to be about 1% by mass, and observed in the same manner as the above method. The average particle diameter determined as described above is shown in Table 1. In addition, the titanyl phthalocyanine crystal produced in Synthesis Example 1 and Synthesis Example 2 did not necessarily have the same shape of all crystals (a shape close to a triangle, a shape close to a square, etc.). For this reason, the calculation was carried out with the length of the largest diagonal line of the crystal as the major axis.
(分散液作製例1)
合成例1で作製した顔料1を下記組成の処方にて、下記に示す条件にて分散を行い電荷発生層用塗工液として、分散液を作製した。
(Dispersion Preparation Example 1)
Pigment 1 prepared in Synthesis Example 1 was dispersed under the following composition under the following conditions to prepare a dispersion as a charge generation layer coating solution.
チタニルフタロシアニン顔料(顔料1) 15部
ポリビニルブチラール(積水化学製:BX−1) 10部
2−ブタノン 280部
市販のビーズミル分散機(DISPERMAT:SL−05C1−EX)に直径0.5mmのPSZボールを用い、ポリビニルブチラールを溶解した2−ブタノン及び顔料を全て投入し、ローター回転数1200r.p.m.にて30分間分散を行い、分散液を作製した。これを分散液1とした。
Titanyl phthalocyanine pigment (Pigment 1) 15 parts Polyvinyl butyral (manufactured by Sekisui Chemical: BX-1) 10 parts 2-butanone 280 parts A commercially available bead mill disperser (DISPERMAT: SL-05C1-EX) with a PSZ ball having a diameter of 0.5 mm All the 2-butanone and pigment dissolved with polyvinyl butyral were used and the rotor rotation speed was 1200 r. p. m. For 30 minutes to prepare a dispersion. This was designated as Dispersion Liquid 1.
(分散液作製例2)
分散液作製例1で使用した顔料1に変えて、それぞれ合成例2で作製した顔料2を使用して、分散液作製例1と同じ条件にて分散液を作製した。これを分散液2とした。
(Dispersion preparation example 2)
A dispersion was prepared under the same conditions as in Dispersion Preparation Example 1, using Pigment 2 prepared in Synthesis Example 2 instead of Pigment 1 used in Dispersion Preparation Example 1. This was designated as Dispersion Liquid 2.
(分散液作製例3)
分散液作製例1で作製した分散液1を、アドバンテック社製、コットンワインドカートリッジフィルター、TCW−1−CS(有効孔径1μm)を用いて、濾過を行った。濾過に際しては、ポンプを使用し、加圧状態で濾過を行った。これを分散液3とした。
(Dispersion preparation example 3)
The dispersion 1 prepared in Dispersion Preparation Example 1 was filtered using a cotton wind cartridge filter, TCW-1-CS (effective pore size 1 μm) manufactured by Advantech. During filtration, a pump was used and filtration was performed in a pressurized state. This was designated as Dispersion Liquid 3.
(分散液作製例4)
分散液作製例3で使用したフィルターを、アドバンテック社製、コットンワインドカートリッジフィルター、TCW−3−CS(有効孔径3μm)に変えた以外は、分散液作製例3と同様に加圧濾過を行い分散液を作製した。これを分散液4とした。
(Dispersion preparation example 4)
Dispersion was performed by pressure filtration in the same manner as in Dispersion Preparation Example 3, except that the filter used in Dispersion Preparation Example 3 was changed to Advantech's Cotton Wind Cartridge Filter and TCW-3-CS (effective pore size 3 μm). A liquid was prepared. This was designated as Dispersion Liquid 4.
(分散液作製例5)
下記組成の処方にて、下記に示す条件にて分散を行い、電荷発生層用塗工液として、分散液を作製した。
(Dispersion preparation example 5)
Dispersion was carried out under the conditions shown below with a formulation having the following composition to prepare a dispersion as a charge generation layer coating solution.
下記構造のアゾ顔料 5部 5 parts of azo pigment with the following structure
シクロヘキサノン 250部
2−ブタノン 100部
ボールミル分散機に直径10mmのPSZボールを用い、ポリビニルブチラールを溶解した溶媒およびアゾ顔料を全て投入し、回転数85r.p.m.にて7日間分散を行ない、分散液を作製した(分散液5とする)。
(分散液作製例6)
分散液作製例5で使用したアゾ顔料を下記構造のものに変更した以外は、分散液作製例5と同様に分散液を作製した(分散液6とする)。
(Dispersion Preparation Example 6)
A dispersion was prepared in the same manner as Dispersion Preparation Example 5 except that the azo pigment used in Dispersion Preparation Example 5 was changed to one having the following structure (referred to as Dispersion 6).
φ30mmのアルミドラム(JIS 1050)上に、下記組成の中間層塗工液、電荷発生層塗工液、および電荷輸送層塗工液を、順次塗布・乾燥し、3.5μmの中間層、電荷発生層、25μmの電荷輸送層を形成し、積層感光体を作製した(電子写真感光体1とする)。
On a φ30 mm aluminum drum (JIS 1050), an intermediate layer coating solution, a charge generation layer coating solution, and a charge transport layer coating solution having the following composition were sequentially applied and dried to form a 3.5 μm intermediate layer, a charge. A generation layer and a charge transport layer having a thickness of 25 μm were formed to produce a laminated photoreceptor (referred to as electrophotographic photoreceptor 1).
なお、電荷発生層の膜厚は、以下のように調整した。φ30アルミドラムにポリエチレンテレフタレートフィルムを巻き付けた支持体を予め準備し、電荷発生層を感光体作製時と同様に塗工した。これを用いて、市販の分光光度計(島津:UV−3100)により波長407nmの光の透過率を求めた(比較対象は、未塗布のポリエチレンテレフタレートフィルム)。その結果、電荷発生層の透過率が20%になるように調整した。 The film thickness of the charge generation layer was adjusted as follows. A support in which a polyethylene terephthalate film was wound around a φ30 aluminum drum was prepared in advance, and the charge generation layer was coated in the same manner as in the preparation of the photoreceptor. Using this, the transmittance | permeability of light with a wavelength of 407 nm was calculated | required with the commercially available spectrophotometer (Shimadzu: UV-3100) (a comparison object is an uncoated polyethylene terephthalate film). As a result, the transmittance of the charge generation layer was adjusted to 20%.
同様に、電荷輸送層の透過率も評価した。その結果、下記組成の電荷輸送層の波長407nmにおける透過率は98%であった。 Similarly, the transmittance of the charge transport layer was also evaluated. As a result, the transmittance at a wavelength of 407 nm of the charge transport layer having the following composition was 98%.
◎中間層塗工液
表面未処理ルチル型酸化チタン
(CR−EL:石原産業社製、平均粒径:0.25μm) 112部
アルキッド樹脂[ベッコライトM6401−50−S(固形分50%)、
大日本インキ化学工業製] 33.6部
メラミン樹脂[スーパーベッカミンL−121−60(固形分60%)、
大日本インキ化学工業製] 18.7部
2−ブタノン 260部
◎電荷発生層塗工液
先に作製した分散液1を用いた。
◎ Intermediate layer coating liquid Untreated surface rutile type titanium oxide (CR-EL: manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd., average particle size: 0.25 μm) 112 parts Alkyd resin [Beckolite M6401-50-S (solid content 50%),
Dainippon Ink & Chemicals, Inc.] 33.6 parts Melamine resin [Super Becamine L-121-60 (solid content 60%),
Manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.] 18.7 parts 2-butanone 260 parts ◎ Charge generation layer coating liquid Dispersion 1 prepared above was used.
◎電荷輸送層塗工液
ポリカーボネート(TS2050:帝人化成社製) 10部
下記構造式の電荷輸送物質 7部
◎ Charge transport layer coating solution Polycarbonate (TS2050: manufactured by Teijin Chemicals Ltd.) 10 parts Charge transport material of the following structural formula 7 parts
上記中間層塗工液を用いて、厚さ1mmのアルミ板上に、感光体1と同様に中間層を形成した。市販の分光光度計(島津:UV−3100)を用いて、中間層の分光反射スペクトルを測定した。分光反射スペクトルから、中間層の吸収端(吸収可能な長波長側の上限波長)を求め、酸化チタンの吸収端はおよそ410nmと求められた。
(感光体作製例2)
感光体作製例1で使用した中間層塗工液を下記組成のものに変更した以外は、感光体作製例1と同様に感光体を作製した(電子写真感光体2とする)。
(Photoreceptor preparation example 2)
A photoconductor was prepared in the same manner as in Photoconductor Preparation Example 1 except that the intermediate layer coating solution used in Photoconductor Preparation Example 1 was changed to one having the following composition (referred to as electrophotographic photoconductor 2).
◎中間層塗工液
表面Si処理ルチル型酸化チタン
(石原産業社製、平均粒径:0.25μm) 112部
アルキッド樹脂[ベッコライトM6401−50−S(固形分50%)、
大日本インキ化学工業製] 33.6部
メラミン樹脂[スーパーベッカミンL−121−60(固形分60%)、
大日本インキ化学工業製] 18.7部
2−ブタノン 260部
上記、表面Si処理ルチル型酸化チタンは、感光体作製例1で使用した表面未処理ルチル型酸化チタン重量に対して、2重量%のシロキサンを用いて表面処理を行ったものである。
◎ Intermediate layer coating liquid Surface Si-treated rutile type titanium oxide (manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd., average particle size: 0.25 μm) 112 parts Alkyd resin [Beckolite M6401-50-S (solid content 50%),
Dainippon Ink & Chemicals, Inc.] 33.6 parts Melamine resin [Super Becamine L-121-60 (solid content 60%),
Dainippon Ink & Chemicals, Inc.] 18.7 parts 2-butanone 260 parts The above-mentioned surface Si-treated rutile type titanium oxide is 2% by weight based on the weight of the surface untreated rutile type titanium oxide used in Photoconductor Preparation Example 1. The surface treatment was performed using this siloxane.
上記中間層塗工液を用いて、厚さ1mmのアルミ板に、感光体1と同様に中間層を形成した。市販の分光光度計(島津:UV−3100)を用いて、中間層の分光反射スペクトルを測定した。分光反射スペクトルから、中間層の吸収端(吸収可能な長波長側の上限波長)を求め、酸化チタンの吸収端はおよそ410nmと求められた。 An intermediate layer was formed in the same manner as the photoreceptor 1 on an aluminum plate having a thickness of 1 mm using the intermediate layer coating solution. The spectral reflection spectrum of the intermediate layer was measured using a commercially available spectrophotometer (Shimadzu: UV-3100). From the spectral reflection spectrum, the absorption edge of the intermediate layer (upper limit wavelength on the long wavelength side that can be absorbed) was determined, and the absorption edge of titanium oxide was determined to be about 410 nm.
(感光体作製例3)
感光体作製例1で使用した中間層塗工液を下記組成のものに変更した以外は、感光体作製例1と同様に感光体を作製した(電子写真感光体3とする)。
(Photoreceptor Preparation Example 3)
A photoconductor was prepared in the same manner as in Photoconductor Preparation Example 1 except that the intermediate layer coating solution used in Photoconductor Preparation Example 1 was changed to one having the following composition (referred to as electrophotographic photoconductor 3).
◎中間層塗工液
表面未処理酸化亜鉛:
(SAZEX#2000:堺化学工業製、平均粒径:0.60μm) 112部
アルキッド樹脂[ベッコライトM6401−50−S(固形分50%)、
大日本インキ化学工業製] 33.6部
メラミン樹脂[スーパーベッカミンL−121−60(固形分60%)、
大日本インキ化学工業製] 18.7部
2−ブタノン 260部
上記中間層塗工液を用いて、厚さ1mmのアルミ板上に、感光体3と同様に中間層を形成した。感光体1の場合と同様に、市販の分光光度計(島津:UV−3100)を用いて、中間層の分光反射スペクトルを測定した。分光反射スペクトルから、中間層の吸収端(吸収可能な長波長側の上限波長)を求め、酸化亜鉛の吸収端はおよそ388nmと求められた。
◎ Intermediate layer coating solution Surface untreated zinc oxide:
(SAZEX # 2000: Sakai Chemical Industry Co., Ltd., average particle size: 0.60 μm) 112 parts Alkyd resin [Beckolite M6401-50-S (solid content 50%),
Dainippon Ink & Chemicals, Inc.] 33.6 parts Melamine resin [Super Becamine L-121-60 (solid content 60%),
Dainippon Ink & Chemicals, Inc.] 18.7 parts 2-butanone 260 parts Using the above intermediate layer coating solution, an intermediate layer was formed on the 1 mm thick aluminum plate in the same manner as the photoreceptor 3. As in the case of the photoreceptor 1, the spectral reflection spectrum of the intermediate layer was measured using a commercially available spectrophotometer (Shimadzu: UV-3100). From the spectral reflection spectrum, the absorption edge of the intermediate layer (upper limit wavelength on the long wavelength side that can be absorbed) was determined, and the absorption edge of zinc oxide was determined to be approximately 388 nm.
(感光体作製例4)
感光体作製例1における電荷発生層の膜厚を変更し、波長407nmにおける透過率が12%になるように変更した以外は、感光体作製例1と同様に感光体を作製した(電子写真感光体4とする)。
(Photosensitive member production example 4)
A photoconductor was prepared in the same manner as in Photoconductor Preparation Example 1 except that the thickness of the charge generation layer in Photoconductor Preparation Example 1 was changed and the transmittance at a wavelength of 407 nm was changed to 12% (electrophotographic photosensitive member). Body 4).
(感光体作製例5)
感光体作製例1における電荷発生層の膜厚を変更し、波長407nmにおける透過率が8%になるように変更した以外は、感光体作製例1と同様に感光体を作製した(電子写真感光体5とする)。
(Photoreceptor Preparation Example 5)
A photoconductor was prepared in the same manner as in Photoconductor Preparation Example 1 except that the thickness of the charge generation layer in Photoconductor Preparation Example 1 was changed and the transmittance at a wavelength of 407 nm was changed to 8% (electrophotographic photosensitive member). Body 5).
(感光体作製例6)
感光体作製例2における電荷発生層の膜厚を変更し、波長407nmにおける透過率が12%になるように変更した以外は、感光体作製例2と同様に感光体を作製した(電子写真感光体6とする)。
(Photosensitive member preparation example 6)
A photoconductor was prepared in the same manner as in Photoconductor Preparation Example 2 except that the thickness of the charge generation layer in Photoconductor Preparation Example 2 was changed and the transmittance at a wavelength of 407 nm was changed to 12% (electrophotographic photosensitive member). Body 6).
(感光体作製例7)
感光体作製例2における電荷発生層の膜厚を変更し、波長407nmにおける透過率が8%になるように変更した以外は、感光体作製例2と同様に感光体を作製した(電子写真感光体7とする)。
(Photoreceptor Preparation Example 7)
A photoconductor was prepared in the same manner as in Photoconductor Preparation Example 2 except that the thickness of the charge generation layer in Photoconductor Preparation Example 2 was changed and the transmittance at a wavelength of 407 nm was changed to 8% (electrophotographic photosensitive member). Body 7).
(感光体作製例8)
感光体作製例1における電荷輸送物質を下記構造のものに変更した以外は、感光体作製例1と同様に感光体を作製した(電子写真感光体8とする)。
(Photoreceptor Preparation Example 8)
A photoconductor was prepared in the same manner as in Photoconductor Preparation Example 1 except that the charge transport material in Photoconductor Preparation Example 1 was changed to one having the following structure (referred to as electrophotographic photoconductor 8).
(感光体作製例9)
感光体作製例8における電荷輸送層塗工液を下記組成に変更した以外は、感光体作製例8と同様に感光体を作製した(電子写真感光体9とする)。
(Photoreceptor Preparation Example 9)
A photoconductor was prepared in the same manner as in Photoconductor Preparation Example 8 except that the charge transport layer coating solution in Photoconductor Preparation Example 8 was changed to the following composition (referred to as electrophotographic photoconductor 9).
◎電荷輸送層塗工液
ポリカーボネート(TS2050:帝人化成社製) 10部
下記構造式の電荷輸送物質 10部
◎ Charge transport layer coating solution Polycarbonate (TS2050: manufactured by Teijin Chemicals Ltd.) 10 parts Charge transport material of the following structural formula 10 parts
感光体作製例9における電荷輸送層の波長407nmにおける透過率を前述の方法と同様に評価した結果、25%であった。
(実施例1)
以上のように作製した電子写真感光体1を図9に示すような画像形成装置に搭載し、画像露光光源を407nmの半導体レーザー(ポリゴン・ミラーによる画像書き込み)、帯電部材としてスコロトロン帯電器、転写部材として転写ベルトを用い、除電光源として380nmLED(日亜化学製)を用いた。試験前のプロセス条件が下記になるように設定し、書き込み率6%のチャート(A4全面に対して、画像面積として6%相当の文字が平均的に書かれている)を用い、連続5万枚印刷を行った。
Example 1
The electrophotographic photosensitive member 1 produced as described above is mounted on an image forming apparatus as shown in FIG. 9, the image exposure light source is a 407 nm semiconductor laser (image writing by a polygon mirror), a scorotron charger as a charging member, a transfer member A transfer belt was used as a member, and a 380 nm LED (manufactured by Nichia Chemical) was used as a static elimination light source. Process conditions before the test are set as follows, and a chart with a writing rate of 6% (characters equivalent to 6% as an image area are written on the entire A4 surface) is continuously 50,000. Sheet printing was performed.
感光体帯電電位(未露光部電位): −900V
現像バイアス: −650V(ネガ・ポジ現像)
露光部表面電位: −120V
評価は、5万枚の画像印刷前後における感光体帯電電位及び露光部電位を測定した。5万枚印刷後においても、書き込み条件(露光量)は初期状態での値に固定して電位測定を実施した。
Photoconductor charging potential (unexposed portion potential): −900 V
Development bias: -650V (negative / positive development)
Exposed portion surface potential: -120V
Evaluation was made by measuring the photosensitive member charging potential and the exposed portion potential before and after printing 50,000 sheets of images. Even after printing 50,000 sheets, the writing conditions (exposure amount) were fixed to the values in the initial state, and the potential measurement was performed.
測定方法としては、図9に示す現像部位置に、表面電位計を搭載し、感光体を−900Vに帯電した後、上記半導体レーザーでベタ書込みを行ない、現像部位における未露光部表面電位及び露光部電位を測定した。結果を表3に示す。 As a measuring method, a surface potential meter is mounted at the developing portion position shown in FIG. 9, and after charging the photosensitive member to −900 V, solid writing is performed with the semiconductor laser, and the surface potential of the unexposed portion and the exposure at the developing portion are measured. The partial potential was measured. The results are shown in Table 3.
(参考例2)
実施例1における除電光源として、502nmLED(星和電機製:半値幅15nm)に変更した以外は、実施例1と同様に評価を行った。結果を表3に示す。
( Reference Example 2)
Evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the neutralization light source in Example 1 was changed to 502 nm LED (manufactured by Seiwa Denki: full width at half maximum of 15 nm). The results are shown in Table 3.
(比較例1)
参考例2における書き込み光源として、440nmLD(ポリゴン・ミラーによる画像書き込み)に変更した以外は、参考例2と同様に評価を行った。結果を表3に示す。波長440nmにおける電荷発生層の透過率は38%、電荷輸送層の透過率は98%であった。
(Comparative Example 1)
Evaluation was performed in the same manner as in Reference Example 2 except that the writing light source in Reference Example 2 was changed to 440 nm LD (image writing by a polygon mirror). The results are shown in Table 3. The transmittance of the charge generation layer at a wavelength of 440 nm was 38%, and the transmittance of the charge transport layer was 98%.
(実施例3)
実施例1において、使用した電子写真感光体1の代わりに、電子写真感光体2を用いた以外は、実施例1と同様に評価を行った。結果を表3に示す。
(Example 3)
In Example 1, evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the electrophotographic photosensitive member 2 was used instead of the electrophotographic photosensitive member 1 used. The results are shown in Table 3.
(実施例4)
実施例1における書き込み光源として、375nmLD(ポリゴン・ミラーによる画像書き込み)に変更し、使用した電子写真感光体1の代わりに、電子写真感光体3を用いた以外は、実施例1と同様に評価を行った。結果を表3に示す。波長375nmにおける電荷発生層の透過率は17%、電荷輸送層の透過率は77%であった。
Example 4
Evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the writing light source in Example 1 was changed to 375 nm LD (image writing by a polygon mirror) and the electrophotographic photosensitive member 3 was used instead of the used electrophotographic photosensitive member 1. Went. The results are shown in Table 3. The transmittance of the charge generation layer at a wavelength of 375 nm was 17%, and the transmittance of the charge transport layer was 77%.
(比較例2)
実施例1において、使用した電子写真感光体1の代わりに、電子写真感光体3を用いた以外は、実施例1と同様に評価を行った。結果を表3に示す。
(Comparative Example 2)
In Example 1, evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the electrophotographic photosensitive member 3 was used instead of the electrophotographic photosensitive member 1 used. The results are shown in Table 3.
(比較例3)
比較例1において、使用した電子写真感光体1の代わりに、電子写真感光体3を用いた以外は、比較例1と同様に評価を行った。結果を表3に示す。
(Comparative Example 3)
In Comparative Example 1, evaluation was performed in the same manner as in Comparative Example 1 except that the electrophotographic photosensitive member 3 was used instead of the used electrophotographic photosensitive member 1. The results are shown in Table 3.
(実施例5)
実施例1において、使用した電子写真感光体1の代わりに、電子写真感光体4を用いた以外は、実施例1と同様に評価を行った。結果を表3に示す。
(Example 5)
In Example 1, evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the electrophotographic photosensitive member 4 was used instead of the used electrophotographic photosensitive member 1. The results are shown in Table 3.
(実施例6)
実施例1において、使用した電子写真感光体1の代わりに、電子写真感光体5を用いた以外は、実施例1と同様に評価を行った。結果を表3に示す。
(Example 6)
In Example 1, evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the electrophotographic photosensitive member 5 was used instead of the electrophotographic photosensitive member 1 used. The results are shown in Table 3.
(実施例7)
実施例1において、使用した電子写真感光体1の代わりに、電子写真感光体8を用いた以外は、実施例1と同様に評価を行った。結果を表3に示す。なお、書き込み光量は、初期状態において露光部電位が実施例1の場合と同じになるように設定した。
(Example 7)
In Example 1, evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the electrophotographic photosensitive member 8 was used instead of the electrophotographic photosensitive member 1 used. The results are shown in Table 3. Note that the amount of writing light was set so that the exposure portion potential was the same as in Example 1 in the initial state.
(実施例8)
実施例1において、使用した電子写真感光体1の代わりに、電子写真感光体9を用いた以外は、実施例3と同様に評価を行った。結果を表3に示す。なお、書き込み光量は、初期状態において露光部電位が実施例1の場合と同じになるように設定した。
(Example 8)
In Example 1, evaluation was performed in the same manner as in Example 3 except that the electrophotographic photosensitive member 9 was used instead of the used electrophotographic photosensitive member 1. The results are shown in Table 3. Note that the amount of writing light was set so that the exposure portion potential was the same as in Example 1 in the initial state.
(実施例9)
実施例3において、使用した電子写真感光体2の代わりに、電子写真感光体6を用いた以外は、実施例3と同様に評価を行った。結果を表3に示す。
Example 9
In Example 3, evaluation was performed in the same manner as in Example 3 except that the electrophotographic photosensitive member 6 was used instead of the used electrophotographic photosensitive member 2. The results are shown in Table 3.
(実施例10)
実施例3において、使用した電子写真感光体2の代わりに、電子写真感光体7を用いた以外は、実施例3と同様に評価を行った。結果を表3に示す。
(Example 10)
In Example 3, evaluation was performed in the same manner as in Example 3 except that the electrophotographic photosensitive member 7 was used instead of the used electrophotographic photosensitive member 2. The results are shown in Table 3.
また、中間層に使用した酸化チタンが表面処理を施されている場合(実施例3)、未処理の場合(実施例1)と比較して、残留電位低減の効果が小さいことが分かる。 Further, it can be seen that the effect of reducing the residual potential is small when the titanium oxide used for the intermediate layer is subjected to surface treatment (Example 3) and when it is not treated (Example 1).
書き込み光波長を450nmより短波長の光とし、中間層に含有される金属酸化物(酸化亜鉛)に光吸収させた場合(実施例4)、吸収させない場合(比較例2、3)と比較して、繰り返し使用後の露光部電位の上昇が小さいことが分かる。 Compared to the case where the writing light wavelength is shorter than 450 nm and the metal oxide (zinc oxide) contained in the intermediate layer absorbs light (Example 4), and the light is not absorbed (Comparative Examples 2 and 3). Thus, it can be seen that the increase in the potential of the exposed portion after repeated use is small.
また、電荷発生層の書き込み光波長に対する透過率が10%未満の場合(実施例6、実施例10)、10%以上の場合(実施例1、5、実施例3、9)よりも繰り返し使用後の露光部電位上昇量が大きいことが分かる。 Further, when the transmittance of the charge generation layer with respect to the writing light wavelength is less than 10% (Examples 6 and 10), it is used repeatedly more than the case of 10% or more (Examples 1, 5, and Examples 3 and 9). It can be seen that the subsequent exposure area potential increase is large.
さらに、電荷輸送層の除電光波長に対する透過率が30%未満の場合(実施例8)、30%以上の場合(実施例1、7)と比較して、繰り返し使用後の露光部電位上昇量が大きいことが分かる。 Furthermore, when the transmittance of the charge transport layer with respect to the charge elimination light wavelength is less than 30% (Example 8), compared to the case where it is 30% or more (Examples 1 and 7), the amount of increase in potential of the exposed portion after repeated use Can be seen to be large.
(実施例11)
実施例1において、試験に使用したチャートを前述の書き込み率6%チャートから、図14に示すような白ベタ部と黒ベタ部が、感光体長手方向に対して半分ずつのチャートを用いて試験を行った。この際、5万枚後における白ベタ部と黒ベタ部の露光部電位を測定した。結果を表4に示す。
(Example 11)
In Example 1, the chart used for the test was tested using the chart in which the solid white portion and the black solid portion as shown in FIG. Went. At this time, the exposed portion potentials of the white solid portion and the black solid portion after 50,000 sheets were measured. The results are shown in Table 4.
(実施例12)
参考例2において、試験に使用したチャートを前述の書き込み率6%チャートから、図14に示すような白ベタ部と黒ベタ部が、感光体長手方向に対して半分ずつのチャートを用いて試験を行った。この際、5万枚後における白ベタ部と黒ベタ部の露光部電位を測定した。結果を表4に示す。
(Example 12)
In Reference Example 2, the chart used for the test was tested using the chart in which the white solid portion and the black solid portion as shown in FIG. Went. At this time, the exposed portion potentials of the white solid portion and the black solid portion after 50,000 sheets were measured. The results are shown in Table 4.
(感光体作製例10)
感光体作製例1において、電荷発生層塗工液として、先に作製した分散液2を用いた以外は、感光体作製例1と同様に感光体を作製した(電子写真感光体10とする)。電荷発生層の膜厚は、書き込み光波長の透過率として20%になるように調整した。
(Photoreceptor Preparation Example 10)
In Photoconductor Preparation Example 1, a photoconductor was prepared in the same manner as in Photoconductor Preparation Example 1 except that Dispersion 2 prepared previously was used as the charge generation layer coating solution (referred to as electrophotographic photoconductor 10). . The film thickness of the charge generation layer was adjusted to 20% as the transmittance of the writing light wavelength.
(感光体作製例11)
感光体作製例1における電荷発生層塗工液(分散液1)を、分散液3に変更した以外は、感光体作製例1と同様に感光体を作製した(電子写真感光体11とする)。電荷発生層の膜厚は、書き込み光波長の透過率として20%になるように調整した。
(Photoreceptor Preparation Example 11)
A photoconductor was prepared in the same manner as in Photoconductor Preparation Example 1 except that the charge generation layer coating liquid (dispersion 1) in Photoconductor Preparation Example 1 was changed to Dispersion 3 (referred to as electrophotographic photoconductor 11). . The film thickness of the charge generation layer was adjusted to 20% as the transmittance of the writing light wavelength.
(感光体作製例12)
感光体作製例1における電荷発生層塗工液(分散液1)を、分散液4に変更した以外は、感光体作製例1と同様に感光体を作製した(電子写真感光体12とする)。電荷発生層の膜厚は、書き込み光波長の透過率として20%になるように調整した。
(Photoconductor Preparation Example 12)
A photoconductor was prepared in the same manner as in Photoconductor Preparation Example 1 except that the charge generation layer coating solution (Dispersion 1) in Photoconductor Preparation Example 1 was changed to Dispersion 4 (referred to as electrophotographic photoconductor 12). . The film thickness of the charge generation layer was adjusted to 20% as the transmittance of the writing light wavelength.
(実施例13)
実施例1と同じ条件で、電子写真感光体1の代わりに電子写真感光体10を用いて評価を行った。また、5万枚の画像出力後に、白ベタの画像を出力して、地汚れの評価を実施した。実施例1の結果と併せて表5に示す。
(Example 13)
Evaluation was performed using the electrophotographic photosensitive member 10 instead of the electrophotographic photosensitive member 1 under the same conditions as in Example 1. In addition, after outputting 50,000 images, a solid white image was output to evaluate the background stain. Table 5 shows the results together with the results of Example 1.
(実施例14)
実施例1と同じ条件で、電子写真感光体1の代わりに電子写真感光体11を用いて評価を行った。また、5万枚の画像出力後に、白ベタの画像を出力して、地汚れの評価を実施した。結果を表5に示す。
(Example 14)
Evaluation was performed using the electrophotographic photosensitive member 11 instead of the electrophotographic photosensitive member 1 under the same conditions as in Example 1. In addition, after outputting 50,000 images, a solid white image was output to evaluate the background stain. The results are shown in Table 5.
(実施例15)
実施例1と同じ条件で、電子写真感光体1の代わりに電子写真感光体12を用いて評価を行った。また、5万枚の画像出力後に、白ベタの画像を出力して、地汚れの評価を実施した。結果を表5に示す。
(Example 15)
Evaluation was performed using the electrophotographic photosensitive member 12 instead of the electrophotographic photosensitive member 1 under the same conditions as in Example 1. In addition, after outputting 50,000 images, a solid white image was output to evaluate the background stain. The results are shown in Table 5.
地汚れ評価は、地肌部に発生する黒点の数、大きさからランク評価を実施した。ランクは、4段階にて行い、極めて良好なものを◎、良好なものを○、やや劣るものを△、非常に悪いものを×で表わした。 For the background dirt evaluation, a rank evaluation was performed from the number and size of sunspots generated on the background. The ranking was performed in four stages, and very good ones were indicated by ◎, good ones by ○, slightly inferior by Δ, and very bad by x.
(感光体作製例13)
感光体作製例1における電荷輸送層の膜厚を23μmとし、電荷輸送層上に下記組成の保護層塗工液を塗布乾燥し、2μmの保護層を設けた以外は感光体作製例1と同様に感光体を作製した(電子写真感光体13とする)。感光体とは別に保護層のみをポリエチレンテレフタレートフィルム上に形成し、分光光度計にて407nmの透過率を評価した。その結果、透過率は98%であった。電荷輸送層の透過率は、98%であった。
(Photoreceptor Preparation Example 13)
Same as Photoconductor Preparation Example 1 except that the thickness of the charge transport layer in Photoconductor Preparation Example 1 was 23 μm, a protective layer coating solution having the following composition was applied and dried on the charge transport layer, and a 2 μm protective layer was provided. A photoconductor was prepared (referred to as electrophotographic photoconductor 13). Apart from the photoreceptor, only a protective layer was formed on a polyethylene terephthalate film, and the transmittance at 407 nm was evaluated with a spectrophotometer. As a result, the transmittance was 98%. The transmittance of the charge transport layer was 98%.
◎保護層塗工液
ポリカーボネート(TS2050:帝人化成社製) 10部
下記構造式の電荷輸送物質 7部
◎ Protective layer coating solution Polycarbonate (TS2050: manufactured by Teijin Chemicals Ltd.) 10 parts Charge transport material of the following structural formula: 7 parts
(比抵抗:2.5×1012Ω・cm、平均一次粒径:0.4μm)
シクロヘキサノン 500部
テトラヒドロフラン 150部
(感光体作製例14)
感光体作製例13における保護層塗工液中のアルミナ微粒子を以下のものに変更した以外は、感光体作製例13と同様に感光体を作製した(電子写真感光体14とする)。保護層の波長407nmにおける透過率は、95%であった。
Cyclohexanone 500 parts Tetrahydrofuran 150 parts (Photoconductor Preparation Example 14)
A photoconductor was prepared in the same manner as in Photoconductor Preparation Example 13 except that the alumina fine particles in the protective layer coating solution in Photoconductor Preparation Example 13 were changed to the following (referred to as electrophotographic photoconductor 14). The transmittance of the protective layer at a wavelength of 407 nm was 95%.
酸化チタン微粒子 4部
(比抵抗:1.5×1010Ω・cm、平均一次粒径:0.5μm)
(感光体作製例15)
感光体作製例13における保護層塗工液中のアルミナ微粒子を以下のものに変更した以外は、感光体作製例13と同様に感光体を作製した(電子写真感光体15とする)。保護層の波長407nmにおける透過率は、93%であった。
4 parts of titanium oxide fine particles (specific resistance: 1.5 × 10 10 Ω · cm, average primary particle size: 0.5 μm)
(Photoreceptor Preparation Example 15)
A photoconductor was prepared in the same manner as in Photoconductor Preparation Example 13 except that the alumina fine particles in the protective layer coating solution in Photoconductor Preparation Example 13 were changed to the following (referred to as electrophotographic photoconductor 15). The transmittance of the protective layer at a wavelength of 407 nm was 93%.
酸化錫−酸化アンチモン粉末 4部
(比抵抗:106Ω・cm、平均1次粒径0.4μm)
(感光体作製例16)
感光体作製例13における保護層塗工液を下記組成のものに変更した以外は、感光体作製例13と同様に電子写真感光体を作製した(電子写真感光体16とする)。保護層の波長407nmにおける透過率は、90%であった。
4 parts of tin oxide-antimony oxide powder (specific resistance: 10 6 Ω · cm, average primary particle size 0.4 μm)
(Photoreceptor Preparation Example 16)
An electrophotographic photosensitive member was prepared in the same manner as in the photosensitive member preparation example 13 except that the protective layer coating solution in the photosensitive member preparation example 13 was changed to one having the following composition (referred to as an electrophotographic photosensitive member 16). The transmittance of the protective layer at a wavelength of 407 nm was 90%.
◎保護層塗工液
下記構造式の高分子電荷輸送物質 17部
(重量平均分子量:約140000)
◎ Protective layer coating solution 17 parts of polymer charge transport material of the following structural formula (weight average molecular weight: about 140000)
(比抵抗:2.5×1012Ω・cm、平均一次粒径:0.4μm)
シクロヘキサノン 500部
テトラヒドロフラン 150部
(感光体作製例17)
感光体作製例13における保護層塗工液を下記組成のものに変更した以外は、感光体作製例13と同様に電子写真感光体を作製した(電子写真感光体17とする)。保護層の波長407nmにおける透過率は、38%であった。
Cyclohexanone 500 parts Tetrahydrofuran 150 parts (Photoconductor Preparation Example 17)
An electrophotographic photosensitive member was prepared in the same manner as in the photosensitive member preparation example 13 except that the protective layer coating solution in the photosensitive member preparation example 13 was changed to one having the following composition (referred to as an electrophotographic photosensitive member 17). The transmittance of the protective layer at a wavelength of 407 nm was 38%.
◎保護層塗工液
メチルトリメトキシシラン 100部
3%酢酸 20部
下記構造の電荷輸送性化合物 35部
◎ Protective layer coating solution Methyltrimethoxysilane 100 parts 3% acetic acid 20 parts Charge transporting compound with the following structure 35 parts
硬化剤(ジブチル錫アセテート) 1部
2−プロパノール 200部
(感光体作製例18)
感光体作製例13における保護層塗工液を下記組成のものに変更した以外は、感光体作製例13と同様に電子写真感光体を作製した(電子写真感光体18とする)。保護層の波長407nmにおける透過率は、32%であった。
An electrophotographic photosensitive member was prepared in the same manner as in the photosensitive member preparation example 13 except that the protective layer coating solution in the photosensitive member preparation example 13 was changed to one having the following composition (referred to as an electrophotographic photosensitive member 18). The transmittance of the protective layer at a wavelength of 407 nm was 32%.
◎保護層塗工液
メチルトリメトキシシラン 100部
3%酢酸 20部
下記構造の電荷輸送性化合物 35部
◎ Protective layer coating solution Methyltrimethoxysilane 100 parts 3% acetic acid 20 parts Charge transporting compound with the following structure 35 parts
(比抵抗:2.5×1012Ω・cm、平均一次粒径:0.4μm)
酸化防止剤(サノール LS2626:三共化学社製) 1部
ポリカルボン酸化合物 BYK P104:ビックケミー社製 0.4部
硬化剤(ジブチル錫アセテート) 1部
2−プロパノール 200部
(感光体作製例19)
感光体作製例13における保護層塗工液を下記組成のものに変更した以外は、感光体作製例13と同様に電子写真感光体を作製した(電子写真感光体19とする)。保護層の波長407nmにおける透過率は、74%であった。
Antioxidant (Sanol LS2626: Sankyo Chemical Co., Ltd.) 1 part Polycarboxylic acid compound BYK P104: BYK Chemie 0.4 part Curing agent (dibutyltin acetate) 1 part 2-propanol 200 parts (Photoconductor Preparation Example 19)
An electrophotographic photosensitive member was prepared in the same manner as in the photosensitive member preparation example 13 except that the protective layer coating solution in the photosensitive member preparation example 13 was changed to the one having the following composition (referred to as an electrophotographic photosensitive member 19). The transmittance of the protective layer at a wavelength of 407 nm was 74%.
◎保護層塗工液
電荷輸送性構造を有さない3官能以上のラジカル重合性モノマー 10部
{トリメチロールプロパントリアクリレート
(KAYARAD TMPTA、日本化薬製)
分子量:296、官能基数:3官能、分子量/官能基数=99}
下記構造の1官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物 10部
(例示化合物No.54)
◎ Protective layer coating solution Trifunctional or higher functional radical polymerizable monomer having no charge transporting structure 10 parts {Trimethylolpropane triacrylate (KAYARAD TMPTA, Nippon Kayaku)
Molecular weight: 296, number of functional groups: trifunctional, molecular weight / number of functional groups = 99}
10 parts of radically polymerizable compound having a monofunctional charge transporting structure having the following structure (Exemplary Compound No. 54)
1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン
(イルガキュア184、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製)
テトラヒドロフラン 100部
保護層は、スプレー塗工してから20分間自然乾燥した後、メタルハライドランプ:160W/cm、照射強度:500mW/cm2、照射時間:60秒の条件で光照射を行うことによって塗布膜を硬化させた。
Tetrahydrofuran 100 parts Protective layer is spray-coated and air-dried for 20 minutes, followed by light irradiation under conditions of metal halide lamp: 160 W / cm, irradiation intensity: 500 mW / cm 2 , irradiation time: 60 seconds The film was cured.
(感光体作製例20)
感光体作製例19において、保護層塗工液に含有される電荷輸送性構造を有さない3官能以上のラジカル重合性モノマーを下記のラジカル重合性モノマーに変更した以外は、すべて感光体作製例19と同様にして電子写真感光体を作製した(電子写真感光体20とする)。保護層の波長407nmにおける透過率は、73%であった。
(Photoreceptor Preparation Example 20)
In Photoconductor Preparation Example 19, all the examples except for changing the tri- or higher functional radical polymerizable monomer having no charge transporting structure contained in the protective layer coating solution to the following radical polymerizable monomer An electrophotographic photoreceptor was prepared in the same manner as in 19 (referred to as an electrophotographic photoreceptor 20). The transmittance of the protective layer at a wavelength of 407 nm was 73%.
電荷輸送性構造を有さない3官能以上のラジカル重合性モノマー 10部
(ペンタエリスリトールテトラアクリレート(SR−295、化薬サートマー製)
分子量:352、官能基数:4官能、分子量/官能基数=88)
(感光体作製例21)
感光体作製例19の保護層用塗工液に含有される電荷輸送性構造を有さない3官能以上のラジカル重合性モノマーを下記の電荷輸送性構造を有さない2官能のラジカル重合性モノマー10部に換えた以外は、すべて感光体作製例19と同様にして電子写真感光体を作製した(電子写真感光体21とする)。保護層の波長407nmにおける透過率は、74%であった。
10 parts of tri- or higher functional radical polymerizable monomer having no charge transport structure (pentaerythritol tetraacrylate (SR-295, manufactured by Kayaku Sartomer)
(Molecular weight: 352, number of functional groups: tetrafunctional, molecular weight / number of functional groups = 88)
(Photoconductor Preparation Example 21)
A trifunctional or higher functional radical polymerizable monomer having no charge transport structure contained in the protective layer coating solution of Photosensitive Member Preparation Example 19 is converted into a bifunctional radical polymerizable monomer having no charge transport structure as described below. Except for changing to 10 parts, an electrophotographic photosensitive member was manufactured in the same manner as in the photosensitive member manufacturing example 19 (referred to as an electrophotographic photosensitive member 21). The transmittance of the protective layer at a wavelength of 407 nm was 74%.
電荷輸送性構造を有さない2官能のラジカル重合性モノマー 10部
(1,6−ヘキサンジオールジアクリレート(和光純薬製)
分子量:226、官能基数:2官能、分子量/官能基数=113)
(感光体作製例22)
感光体作製例19において、保護層用塗工液に含有される電荷輸送性構造を有さない3官能以上のラジカル重合性モノマーを下記のラジカル重合性モノマーに換えた以外は、すべて感光体作製例19と同様にして電子写真感光体を作製した(電子写真感光体22とする)。保護層の波長407nmにおける透過率は、71%であった。
10 parts of a bifunctional radically polymerizable monomer having no charge transporting structure (1,6-hexanediol diacrylate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.))
Molecular weight: 226, number of functional groups: bifunctional, molecular weight / number of functional groups = 113)
(Photoconductor Preparation Example 22)
In Photoconductor Preparation Example 19, photoconductor preparation was performed except that the trivalent or higher functional radical polymerizable monomer having no charge transporting structure contained in the protective layer coating solution was replaced with the following radical polymerizable monomer. An electrophotographic photoreceptor was produced in the same manner as in Example 19 (referred to as electrophotographic photoreceptor 22). The transmittance of the protective layer at a wavelength of 407 nm was 71%.
電荷輸送性構造を有さない3官能以上のラジカル重合性モノマー 10部
(カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート
(KAYARAD DPCA−120、日本化薬製)
分子量:1947、官能基数:6官能、分子量/官能基数=325)
(感光体作製例23)
感光体作製例19の保護層用塗工液に含有される1官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物を下記構造式に示される2官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物10部に換えた以外は感光体作製例19と同様に電子写真感光体を作製した(電子写真感光体23とする)。保護層の波長407nmにおける透過率は、3%であった。
Trifunctional or higher functional radical polymerizable monomer having no charge transport structure 10 parts (Caprolactone-modified dipentaerythritol hexaacrylate (KAYARAD DPCA-120, manufactured by Nippon Kayaku)
(Molecular weight: 1947, number of functional groups: 6 functions, molecular weight / number of functional groups = 325)
(Photoconductor Preparation Example 23)
The radical polymerizable compound 10 having a bifunctional charge transporting structure represented by the following structural formula is used as the radical polymerizable compound having a monofunctional charge transporting structure contained in the protective layer coating solution of Photoconductor Preparation Example 19. An electrophotographic photosensitive member was produced in the same manner as in Photoreceptor Preparation Example 19 (except for the electrophotographic photosensitive member 23), except that the parts were changed. The transmittance of the protective layer at a wavelength of 407 nm was 3%.
感光体作製例19において、保護層用塗工液を下記組成に換えた以外は、感光体作製例19と同様にして電子写真感光体を作製した(電子写真感光体24とする)。保護層の波長407nmにおける透過率は、72%であった。
In Photoconductor Preparation Example 19, an electrophotographic photoconductor was prepared in the same manner as Photoconductor Preparation Example 19 except that the protective layer coating solution was changed to the following composition (referred to as electrophotographic photoconductor 24). The transmittance of the protective layer at a wavelength of 407 nm was 72%.
◎保護層塗工液
電荷輸送性構造を有さない3官能以上のラジカル重合性モノマー 6部
{トリメチロールプロパントリアクリレート
(KAYARAD TMPTA、日本化薬製)
分子量:296、官能基数:3官能、分子量/官能基数=99}
下記構造の1官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物 14部
(例示化合物No.54)
◎ Protective layer coating liquid Trifunctional or higher functional radical polymerizable monomer having no charge transport structure 6 parts {Trimethylolpropane triacrylate (KAYARAD TMPTA, Nippon Kayaku)
Molecular weight: 296, number of functional groups: trifunctional, molecular weight / number of functional groups = 99}
14 parts of radically polymerizable compound having a monofunctional charge transporting structure having the following structure (Exemplary Compound No. 54)
1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン
(イルガキュア184、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製)
テトラヒドロフラン 100部
(感光体作製例25)
感光体作製例19において、保護層用塗工液を下記組成に換えた以外は、感光体作製例19と同様にして電子写真感光体を作製した(電子写真感光体25とする)。保護層の波長407nmにおける透過率は、74%であった。
Tetrahydrofuran 100 parts (Photoconductor Preparation Example 25)
In Photoconductor Preparation Example 19, an electrophotographic photoconductor was prepared in the same manner as Photoconductor Preparation Example 19 except that the protective layer coating solution was changed to the following composition (referred to as electrophotographic photoconductor 25). The transmittance of the protective layer at a wavelength of 407 nm was 74%.
◎保護層塗工液
電荷輸送性構造を有さない3官能以上のラジカル重合性モノマー 14部
{トリメチロールプロパントリアクリレート
(KAYARAD TMPTA、日本化薬製)
分子量:296、官能基数:3官能、分子量/官能基数=99}
下記構造の1官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物 6部
(例示化合物No.54)
◎ Protective layer coating solution Trifunctional or higher functional radical polymerizable monomer having no charge transport structure 14 parts {Trimethylolpropane triacrylate (KAYARAD TMPTA, Nippon Kayaku)
Molecular weight: 296, number of functional groups: trifunctional, molecular weight / number of functional groups = 99}
6 parts of a radical polymerizable compound having a monofunctional charge transport structure having the following structure (Exemplary Compound No. 54)
1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン
(イルガキュア184、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製)
テトラヒドロフラン 100部
(感光体作製例26)
感光体作製例19において、保護層用塗工液を下記組成に換えた以外は、感光体作製例19と同様にして電子写真感光体を作製した(電子写真感光体26とする)。保護層の波長407nmにおける透過率は、74%であった。
Tetrahydrofuran 100 parts (Photoconductor Preparation Example 26)
In Photoconductor Preparation Example 19, an electrophotographic photoconductor was prepared in the same manner as Photoconductor Preparation Example 19 except that the protective layer coating solution was changed to the following composition (referred to as electrophotographic photoconductor 26). The transmittance of the protective layer at a wavelength of 407 nm was 74%.
◎保護層塗工液
電荷輸送性構造を有さない3官能以上のラジカル重合性モノマー 2部
{トリメチロールプロパントリアクリレート
(KAYARAD TMPTA、日本化薬製)
分子量:296、官能基数:3官能、分子量/官能基数=99}
下記構造の1官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物 18部
(例示化合物No.54)
◎ Protective layer coating solution Trifunctional or higher functional radical polymerizable monomer having no charge transport structure 2 parts {Trimethylolpropane triacrylate (KAYARAD TMPTA, Nippon Kayaku)
Molecular weight: 296, number of functional groups: trifunctional, molecular weight / number of functional groups = 99}
18 parts of radically polymerizable compound having a monofunctional charge transport structure having the following structure (Exemplary Compound No. 54)
1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン
(イルガキュア184、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製)
テトラヒドロフラン 100部
(感光体作製例27)
感光体作製例19において、保護層用塗工液を下記組成に換えた以外は、感光体作製例19と同様にして電子写真感光体を作製した(電子写真感光体27とする)。保護層の波長407nmにおける透過率は、73%であった。
Tetrahydrofuran 100 parts (Photoconductor Preparation Example 27)
In Photoconductor Preparation Example 19, an electrophotographic photoconductor was prepared in the same manner as Photoconductor Preparation Example 19 except that the protective layer coating solution was changed to the following composition (referred to as electrophotographic photoconductor 27). The transmittance of the protective layer at a wavelength of 407 nm was 73%.
◎保護層塗工液
電荷輸送性構造を有さない3官能以上のラジカル重合性モノマー 18部
{トリメチロールプロパントリアクリレート
(KAYARAD TMPTA、日本化薬製)
分子量:296、官能基数:3官能、分子量/官能基数=99}
下記構造の1官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物 2部
(例示化合物No.54)
◎ Protective layer coating solution Trifunctional or higher functional radical polymerizable monomer having no charge transporting structure 18 parts {Trimethylolpropane triacrylate (KAYARAD TMPTA, Nippon Kayaku)
Molecular weight: 296, number of functional groups: trifunctional, molecular weight / number of functional groups = 99}
2 parts of radically polymerizable compound having a monofunctional charge transporting structure having the following structure (Exemplary Compound No. 54)
1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン
(イルガキュア184、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製)
テトラヒドロフラン 100部
(実施例16)
以上のように作製した電子写真感光体1を図9に示すような画像形成装置に搭載し、画像露光光源を407nmの半導体レーザー(ポリゴン・ミラーによる画像書き込み)、帯電部材としてスコロトロン帯電器、転写部材として転写ベルトを用い、除電光源として下記のものを用いた。試験前のプロセス条件が下記になるように設定し、書き込み率6%のチャートを用い、連続7万枚印刷を行った。
Tetrahydrofuran 100 parts (Example 16)
The electrophotographic photosensitive member 1 produced as described above is mounted on an image forming apparatus as shown in FIG. 9, the image exposure light source is a 407 nm semiconductor laser (image writing by a polygon mirror), a scorotron charger as a charging member, a transfer member A transfer belt was used as a member, and the following was used as a static elimination light source. The process conditions before the test were set to be as follows, and continuous 70,000 sheets were printed using a chart with a writing rate of 6%.
感光体帯電電位(未露光部電位): −900V
現像バイアス: −650V(ネガ・ポジ現像)
露光部表面電位: −120V
除電光源:
キセノンランプに分光器を組み合わせて405nmの単色光を作り、これを光ファイバーによって画像形成装置に導き、スリット状の光を除電部にて感光体表面に照射した。
Photoconductor charging potential (unexposed portion potential): −900 V
Development bias: -650V (negative / positive development)
Exposed portion surface potential: -120V
Static elimination light source:
A xenon lamp and a spectroscope were combined to produce a monochromatic light of 405 nm, which was guided to an image forming apparatus by an optical fiber, and a slit-shaped light was irradiated to the surface of the photoreceptor by a charge eliminating portion.
<評価項目>
(1)表面電位測定
評価は、7万枚の画像印刷前後における感光体露光部電位を測定した。7万枚印刷後においても、書き込み条件(露光量)は初期状態での値に固定して電位測定を実施した。
<Evaluation items>
(1) Measurement of surface potential Evaluation was made by measuring the potential of the photosensitive member exposed area before and after printing 70,000 images. Even after printing 70,000 sheets, the writing conditions (exposure amount) were fixed to the values in the initial state, and the potential measurement was performed.
測定方法としては、図9に示す現像部位置に、表面電位計を搭載し、感光体を−900Vに帯電した後、上記半導体レーザーでベタ書込みを行ない、現像部位における露光部電位を測定した。結果を表6に示す。 As a measuring method, a surface potential meter was mounted at the position of the developing portion shown in FIG. 9, and the photosensitive member was charged to −900 V, and then solid writing was performed with the semiconductor laser, and the exposed portion potential at the developing portion was measured. The results are shown in Table 6.
(2)地汚れ評価
また、7万枚の画像出力後(表面電位測定終了後)に、白ベタの画像を出力して、地汚れの評価を実施した(22℃−50%RH)。地汚れ評価は、前述の4段階のランク評価にて、評価を実施した。結果を表6に示す。
(2) Soil evaluation Further, after outputting 70,000 images (after completion of the surface potential measurement), a solid white image was output to evaluate the soil (22 ° C.-50% RH). The background dirt evaluation was performed by the above-described four-level rank evaluation. The results are shown in Table 6.
(3)クリーニング性評価
更に、地汚れ評価後に、低温低湿環境下(10℃、15%RH)で、図15に示すようなテストチャートを用い、実施例1と同じ条件下で、黒ベタ部から白ベタ部の方向で画像出力し、連続50枚の印刷を実施し、クリーニング性の評価を実施した。この際、50枚目の白ベタ部の画像を目視にて評価した。評価は4段階にて行ない、極めて良好なもの(クリーニング不良全くなし)を◎、良好なもの(うっすらと黒スジが入るレベル、長手方向で1〜2カ所)を○、やや劣るもの(うっすらと黒スジが入るレベル、長手方向で3〜4カ所)を△、非常に悪いもの(明確に黒スジが入るレベル)を×で表わした。結果を表6に示す。
(3) Evaluation of cleaning property Further, after evaluation of soiling, under a low temperature and low humidity environment (10 ° C., 15% RH), using a test chart as shown in FIG. The image was output in the direction from solid to white, 50 sheets were continuously printed, and the cleaning property was evaluated. At this time, the image of the 50th white solid portion was visually evaluated. Evaluation is performed in 4 stages, ◎ for very good (no cleaning failure at all), ◯ for good (level with slight black streaks, 1 to 2 in the longitudinal direction), slightly inferior (slightly) A black streak level (3-4 places in the longitudinal direction) was represented by Δ, and a very bad one (level where black streaks clearly entered) was represented by x. The results are shown in Table 6.
(4)ドット再現性評価
先のクリーニング性試験に引き続き、高温高湿環境(30℃−90%RH)にて、更に1000枚の通紙試験(先の6%チャーと使用)を行い、1000枚通紙後に1ドット画像評価(独立ドットを書き込んだ画像を出力)を実施した。1ドット画像を光学顕微鏡で観察し、ドット輪郭の明確さをランク評価した。ランク評価は4段階にて行ない、極めて良好なものを◎、良好なものを○、やや劣るものを△、非常に悪いものを×で表わした。結果を表6に示す。
(4) Dot reproducibility evaluation Subsequent to the previous cleaning test, a further sheet passing test (used with the previous 6% char) was conducted in a high temperature and high humidity environment (30 ° C.-90% RH). A one-dot image evaluation (outputting an image in which independent dots were written) was performed after passing the sheet. A one-dot image was observed with an optical microscope, and the clarity of the dot outline was ranked. The rank evaluation was performed in four stages, and very good ones were indicated by ◎, good ones by ○, slightly inferior by Δ, and very bad by x. The results are shown in Table 6.
(5)摩耗量評価
感光体初期膜厚を測定し、上記(1)〜(4)の試験を全て終了した後に再び膜厚を測定した。全ての試験前後における膜厚の差(摩耗量)を評価した。尚、膜厚の測定は、感光体長手方向の両端5cmを除き、1cm間隔に測定し、その平均値を膜厚とした。
(5) Wear amount evaluation The initial film thickness of the photoconductor was measured, and the film thickness was measured again after completing the above tests (1) to (4). The difference in film thickness (amount of wear) before and after all tests was evaluated. The film thickness was measured at intervals of 1 cm, excluding 5 cm at both ends in the longitudinal direction of the photoreceptor, and the average value was taken as the film thickness.
(実施例17〜31)
実施例16と同じ条件で、上述のように作製した電子写真感光体13〜27を評価した。結果を表6に示す。表6には実施例番号に対応する使用した電子写真感光体番号も併せて記載する。
(Examples 17 to 31)
Under the same conditions as in Example 16, the electrophotographic photoreceptors 13 to 27 produced as described above were evaluated. The results are shown in Table 6. Table 6 also shows the used electrophotographic photosensitive member numbers corresponding to the example numbers.
保護層を設けた場合でも、書き込み光の波長を407nmとし、中間層に含有される酸化チタンに光吸収させることにより、残留電位上昇防止の効果が認められる。 Even when the protective layer is provided, the wavelength of the writing light is set to 407 nm, and the effect of preventing the residual potential from rising is recognized by absorbing the light in the titanium oxide contained in the intermediate layer.
保護層を設けることにより(実施例17〜31)、設けない場合(実施例16)に比べて、耐摩耗性が向上する。 By providing the protective layer (Examples 17 to 31), the wear resistance is improved as compared with the case where the protective layer is not provided (Example 16).
無機顔料(金属酸化物)を含有する保護層を設けた場合(実施例17〜19)のうち、比抵抗が1010Ω・cm以上の無機顔料(金属酸化物)を含有することにより、高温高湿下でもドット再現性がそれほど低下しない(実施例18、19)。 In the case where a protective layer containing an inorganic pigment (metal oxide) is provided (Examples 17 to 19), the inorganic pigment (metal oxide) having a specific resistance of 10 10 Ω · cm or higher contains a high temperature. The dot reproducibility does not decrease so much even under high humidity (Examples 18 and 19).
架橋構造を保護層中に有することにより、有さない場合よりも耐摩耗性が向上する。更に、電荷輸送性構造を有しない3官能以上のラジカル重合性モノマーと1官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物とを硬化することにより形成された保護層を用いた場合には、より高い耐摩耗性が得られる(実施例20、23、26、28〜31)。 By having the crosslinked structure in the protective layer, the wear resistance is improved as compared with the case where it is not present. Furthermore, in the case of using a protective layer formed by curing a radically polymerizable monomer having three or more functional groups having no charge transporting structure and a radically polymerizable compound having a monofunctional charge transporting structure, High wear resistance is obtained (Examples 20, 23, 26, 28-31).
またこれら電荷輸送性構造を有しない3官能以上のラジカル重合性モノマーと1官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物とを硬化することにより形成された保護層を用いた場合には、クリーニング性も良好である。 In addition, when a protective layer formed by curing a radically polymerizable monomer having three or more functional groups having no charge transporting structure and a radically polymerizable compound having a monofunctional charge transporting structure is used, cleaning is performed. The property is also good.
保護層の書き込み光に対する透過率が30%未満の場合(実施例27)、30%以上の場合よりも、ドット再現性が低下することが分かる。 It can be seen that when the transmittance of the protective layer with respect to writing light is less than 30% (Example 27), the dot reproducibility is lower than when the transmittance is 30% or more.
(参考例32)
実施例26における除電光源として、502nmLED(星和電機製:半値幅15nm)に変更した以外は、実施例26と同様に露光部電位を測定し評価した。除電後の感光体表面電位が、実施例26の場合と同じになるように、除電光量を調整した。実施例26の結果と併せて結果を表7に示す。使用した感光体の書き込み光波長(407nm)における電荷発生層の透過率は20%であり、電荷輸送層の透過率は98%であった。
( Reference Example 32)
Exposed portion potential was measured and evaluated in the same manner as in Example 26, except that the neutralization light source in Example 26 was changed to a 502 nm LED (manufactured by Seiwa Electric Co., Ltd .: full width at half maximum of 15 nm). The amount of charge removed was adjusted so that the surface potential of the photoreceptor after charge removal would be the same as in Example 26. The results are shown in Table 7 together with the results of Example 26. The transmittance of the charge generation layer at the writing light wavelength (407 nm) of the used photoreceptor was 20%, and the transmittance of the charge transport layer was 98%.
(比較例4)
参考例32における書き込み光源として、440nmLD(ポリゴン・ミラーによる画像書き込み)に変更した以外は、参考例32と同様に評価を行った。書き込み光量は、初期状態での露光部表面電位が参考例32と等しくなるように調整した。結果を表7に示す。使用した感光体の書き込み光波長(407nm)における電荷発生層の透過率は38%であり、電荷輸送層の透過率は98%であった。
(Comparative Example 4)
Evaluation was performed in the same manner as in Reference Example 32, except that the writing light source in Reference Example 32 was changed to 440 nm LD (image writing by a polygon mirror). The amount of writing light was adjusted so that the surface potential of the exposed area in the initial state was equal to that in Reference Example 32. The results are shown in Table 7. The transmittance of the charge generation layer at the writing light wavelength (407 nm) of the used photoreceptor was 38%, and the transmittance of the charge transport layer was 98%.
(感光体作製例28)
感光体作製例22における保護層膜厚を2.2μmに変更した以外は、感光体作製例22と同様にして電子写真感光体を作製した(電子写真感光体28とする)。
(Photoreceptor Preparation Example 28)
An electrophotographic photosensitive member was prepared in the same manner as the photosensitive member preparation example 22 except that the protective layer thickness in the photosensitive member preparation example 22 was changed to 2.2 μm (referred to as an electrophotographic photosensitive member 28).
(感光体作製例29)
感光体作製例22における保護層膜厚を4.1μmに変更した以外は、感光体作製例22と同様にして電子写真感光体を作製した(電子写真感光体29とする)。
(Photoconductor Preparation Example 29)
An electrophotographic photosensitive member was prepared in the same manner as the photosensitive member preparation example 22 except that the protective layer thickness in the photosensitive member preparation example 22 was changed to 4.1 μm (referred to as an electrophotographic photosensitive member 29).
(実施例33)
以上のように作製した電子写真感光体22を図9に示すような画像形成装置に搭載し、画像露光光源を407nmの半導体レーザー(ポリゴン・ミラーによる画像書き込み)、帯電部材としてスコロトロン帯電器、転写部材として転写ベルトを用い、除電光源として下記のものを用いた。試験前のプロセス条件が下記になるように設定し、書き込み率6%のチャートを用い、連続7万枚印刷を行った。
(Example 33)
The electrophotographic photosensitive member 22 produced as described above is mounted on an image forming apparatus as shown in FIG. 9, and an image exposure light source is a 407 nm semiconductor laser (image writing by a polygon mirror), a scorotron charger as a charging member, a transfer member A transfer belt was used as a member, and the following was used as a static elimination light source. The process conditions before the test were set to be as follows, and continuous 70,000 sheets were printed using a chart with a writing rate of 6%.
感光体帯電電位(未露光部電位): −900V
現像バイアス: −650V(ネガ・ポジ現像)
露光部表面電位: −130V
除電光源:
キセノンランプに分光器を組み合わせて409nmの単色光を作り、これを光ファイバーによって画像形成装置に導き、スリット状の光を除電部にて感光体表面に照射した。
Photoconductor charging potential (unexposed portion potential): −900 V
Development bias: -650V (negative / positive development)
Exposed portion surface potential: -130V
Static elimination light source:
A xenon lamp and a spectroscope were combined to produce a monochromatic light of 409 nm, which was guided to an image forming apparatus by an optical fiber, and a slit-shaped light was irradiated to the surface of the photoreceptor by a charge eliminating portion.
評価は、7万枚の画像印刷前後における感光体露光部電位を測定した。7万枚印刷後においても、書き込み条件(露光量)は初期状態での値に固定して電位測定を実施した。 Evaluation was made by measuring the potential of the photosensitive member exposed area before and after printing 70,000 images. Even after printing 70,000 sheets, the writing conditions (exposure amount) were fixed to the values in the initial state, and the potential measurement was performed.
測定方法としては、図9に示す現像部位置に、表面電位計を搭載し、感光体を−900Vに帯電した後、上記半導体レーザーでベタ書込みを行ない、現像部位における未露光部表面電位及び露光部電位を測定した。結果を表8に示す。 As a measuring method, a surface potential meter is mounted at the developing portion position shown in FIG. 9, and after charging the photosensitive member to −900 V, solid writing is performed with the semiconductor laser, and the surface potential of the unexposed portion and the exposure at the developing portion are measured. The partial potential was measured. The results are shown in Table 8.
更に、7万枚出力後に上記電位計測を行った後に、図16に示すようなチャート(手前半分がストライプ、後半分がハーフトーン)を出力し、ハーフトーン部における画像のムラを観察した。 Further, after the potential measurement was performed after 70,000 sheets were output, a chart as shown in FIG. 16 (the front half was a stripe and the rear half was a halftone) was output, and image unevenness in the halftone portion was observed.
保護層の透過率を測定するために、電子写真感光体28、29における保護層のみを、ポリエチレンテレフタレートフィルムを巻き付けたφ30mmのアルミドラムに、電子写真感光体22、23の場合と同じ条件で形成した。これを適当な大きさに切り出し、保護層を形成していないポリエチレンテレフタレートフィルムを比較対象として、市販の分光光度計(島津:UV−3100)を用いて、500〜300nmの範囲の分光透過率を測定した。使用した感光体の書き込み光波長(407nm)における電荷発生層の透過率は20%であり、電荷輸送層の透過率は98%であった。 In order to measure the transmittance of the protective layer, only the protective layer in the electrophotographic photosensitive members 28 and 29 is formed on a φ30 mm aluminum drum wound with a polyethylene terephthalate film under the same conditions as in the electrophotographic photosensitive members 22 and 23. did. Using a commercially available spectrophotometer (Shimadzu: UV-3100) with a polyethylene terephthalate film without a protective layer cut out to an appropriate size, a spectral transmittance in the range of 500 to 300 nm is obtained. It was measured. The transmittance of the charge generation layer at the writing light wavelength (407 nm) of the used photoreceptor was 20%, and the transmittance of the charge transport layer was 98%.
(実施例34)
実施例33において、使用した電子写真感光体28の代わりに電子写真感光体29を用いた以外は、実施例33と同様に評価を行った。結果を表8に示す。使用した感光体の書き込み光波長(407nm)における電荷発生層の透過率は20%であり、電荷輸送層の透過率は98%であった。
(Example 34)
In Example 33, evaluation was performed in the same manner as in Example 33 except that the electrophotographic photosensitive member 29 was used instead of the used electrophotographic photosensitive member 28. The results are shown in Table 8. The transmittance of the charge generation layer at the writing light wavelength (407 nm) of the used photoreceptor was 20%, and the transmittance of the charge transport layer was 98%.
(実施例35)
実施例33において、書き込み光源を380nmの半導体レーザー(ポリゴン・ミラーによる画像書き込み)に変更した以外は、実施例33と同様に評価を行った。光量は、実施例33(初期状態)と等しくなるように調整した。結果を表8に示す。使用した感光体の書き込み光波長(380nm)における電荷発生層の透過率は20%であり、電荷輸送層の透過率は98%であった。
(Example 35)
In Example 33, the evaluation was performed in the same manner as in Example 33 except that the writing light source was changed to a semiconductor laser of 380 nm (image writing by a polygon mirror). The amount of light was adjusted to be equal to that in Example 33 (initial state). The results are shown in Table 8. The transmittance of the charge generation layer at the writing light wavelength (380 nm) of the used photoreceptor was 20%, and the transmittance of the charge transport layer was 98%.
(実施例36)
実施例34において、書き込み光源を380nmの半導体レーザー(ポリゴン・ミラーによる画像書き込み)に変更した以外は、実施例34と同様に評価を行った。結果を表8に示す。使用した感光体の書き込み光波長(380nm)における電荷発生層の透過率は20%であり、電荷輸送層の透過率は98%であった。
(Example 36)
In Example 34, evaluation was performed in the same manner as in Example 34 except that the writing light source was changed to a 380 nm semiconductor laser (image writing by a polygon mirror). The results are shown in Table 8. The transmittance of the charge generation layer at the writing light wavelength (380 nm) of the used photoreceptor was 20%, and the transmittance of the charge transport layer was 98%.
また、図16のチャート出力において、実施例33〜34のハーフトーン部は全く正常な画像を形成したが、実施例35及び36においては、問題にならないレベルではあったが、ハーフトーン部にストライプに対応した僅かな残像が認められた。この程度は、実施例36の方が実施例35よりも悪かった。 In the chart output of FIG. 16, the halftone portions of Examples 33 to 34 formed completely normal images. However, in Examples 35 and 36, the level was not a problem, but the halftone portions were striped. A slight afterimage corresponding to was observed. This degree was worse in Example 36 than in Example 35.
上記の結果から、410nm未満の書き込み光を照射し、中間層に含有される酸化チタンに光吸収させることにより、繰り返し使用後の露光部電位上昇を抑制することが出来るが、保護層の書き込み光に対する透過率が30%未満であると、僅かに副作用を生じる場合があることが分かる。 From the above results, it is possible to suppress an increase in the potential of the exposed portion after repeated use by irradiating writing light of less than 410 nm and absorbing the titanium oxide contained in the intermediate layer. It can be seen that a side effect slightly occurs when the transmittance with respect to is less than 30%.
(感光体作製例30)
感光体作製例1における中間層を、電荷ブロッキング層とモアレ防止層の積層構成とした。それぞれの下記組成の電荷ブロッキング層塗工液、モアレ防止層塗工液を塗布乾燥して、1.0μmの電荷ブロッキング層、3.5μmのモアレ防止層とした以外は、感光体作製例1と同様に感光体を作製した(電子写真感光体30とする)。
(Photoreceptor Preparation Example 30)
The intermediate layer in the photoreceptor preparation example 1 has a laminated structure of a charge blocking layer and a moire preventing layer. Photoconductor Preparation Example 1 except that the charge blocking layer coating solution and the moire prevention layer coating solution having the following composition were applied and dried to obtain a 1.0 μm charge blocking layer and a 3.5 μm moire prevention layer. Similarly, a photoconductor was prepared (referred to as electrophotographic photoconductor 30).
◎電荷ブロッキング層塗工液
N−メトキシメチル化ナイロン(鉛市:ファインレジンFR−101) 4部
メタノール 70部
n−ブタノール 30部
◎モアレ防止層塗工液
酸化チタン(CR−EL:石原産業社製、平均粒径:0.25μm) 126部
アルキッド樹脂[ベッコライトM6401−50−S(固形分50%)、
大日本インキ化学工業製] 33.6部
メラミン樹脂[スーパーベッカミンL−121−60(固形分60%)、
大日本インキ化学工業製] 18.7部
2−ブタノン 100部
上記組成で、無機顔料とバインダー樹脂の容積比は、1.5/1である。
◎ Charge blocking layer coating solution N-methoxymethylated nylon (Lead City: Fine Resin FR-101) 4 parts Methanol 70 parts n-Butanol 30 parts ◎ Moire prevention layer coating solution Titanium oxide (CR-EL: Ishihara Sangyo Co., Ltd.) Manufactured, average particle size: 0.25 μm) 126 parts Alkyd resin [Beckolite M6401-50-S (solid content 50%),
Dainippon Ink & Chemicals, Inc.] 33.6 parts Melamine resin [Super Becamine L-121-60 (solid content 60%),
Dainippon Ink & Chemicals, Inc.] 18.7 parts 2-butanone 100 parts In the above composition, the volume ratio of the inorganic pigment to the binder resin is 1.5 / 1.
アルキッド樹脂とメラミン樹脂の比は、6/4重量比である。 The ratio of alkyd resin to melamine resin is a 6/4 weight ratio.
(感光体作製例31)
感光体作製例30において、電荷ブロッキング層の膜厚を0.3μmとした以外は、感光体作製例30と同様に感光体を作製した(電子写真感光体31とする)。
(Photoreceptor Preparation Example 31)
A photoconductor was prepared in the same manner as in Photoconductor Preparation Example 30 except that the thickness of the charge blocking layer was 0.3 μm in Photoconductor Preparation Example 30 (referred to as electrophotographic photoconductor 31).
(感光体作製例32)
感光体作製例30において、電荷ブロッキング層の膜厚を1.8μmとした以外は、感光体作製例30と同様に感光体を作製した(電子写真感光体32とする)。
(Photoconductor Preparation Example 32)
A photoconductor was prepared in the same manner as in Photoconductor Preparation Example 30 except that the thickness of the charge blocking layer was 1.8 μm in Photoconductor Preparation Example 30 (referred to as electrophotographic photoconductor 32).
(感光体作製例33)
感光体作製例30において、電荷ブロッキング層塗工液を下記組成のものに変更した以外は、感光体作製例30と同様に感光体を作製した(電子写真感光体33とする)。
(Photoconductor Preparation Example 33)
In Photoconductor Preparation Example 30, a photoconductor was prepared in the same manner as Photoconductor Preparation Example 30 except that the charge blocking layer coating solution was changed to one having the following composition (referred to as electrophotographic photoconductor 33).
◎電荷ブロッキング層塗工液
アルコール可溶性ナイロン(東レ:アミランCM8000) 4部
メタノール 70部
n−ブタノール 30部
(感光体作製例34)
感光体作製例30において、モアレ防止層塗工液を下記組成のものに変更した以外は、感光体作製例30と同様に感光体を作製した(電子写真感光体34とする)。
Charge blocking layer coating solution Alcohol-soluble nylon (Toray: Amilan CM8000) 4 parts Methanol 70 parts n-Butanol 30 parts (Photoconductor Preparation Example 34)
A photoconductor was prepared in the same manner as in Photoconductor Preparation Example 30 except that the moire-preventing layer coating solution was changed to one having the following composition in Photoconductor Preparation Example 30 (referred to as electrophotographic photoconductor 34).
◎モアレ防止層塗工液
酸化チタン(CR−EL:石原産業社製、平均粒径:0.25μm)252部
アルキッド樹脂[ベッコライトM6401−50−S(固形分50%)、
大日本インキ化学工業製] 33.6部
メラミン樹脂[スーパーベッカミンL−121−60(固形分60%)、
大日本インキ化学工業製] 18.7部
2−ブタノン 100部
上記組成で、無機顔料とバインダー樹脂の容積比は、3/1である。
◎ Moire prevention layer coating solution Titanium oxide (CR-EL: manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd., average particle size: 0.25 μm) 252 parts Alkyd resin [Beckolite M6401-50-S (solid content 50%),
Dainippon Ink & Chemicals, Inc.] 33.6 parts Melamine resin [Super Becamine L-121-60 (solid content 60%),
Dai Nippon Ink Chemical Co., Ltd.] 18.7 parts 2-butanone 100 parts In the above composition, the volume ratio of the inorganic pigment to the binder resin is 3/1.
アルキッド樹脂とメラミン樹脂の比は、6/4重量比である。 The ratio of alkyd resin to melamine resin is a 6/4 weight ratio.
(感光体作製例35)
感光体作製例30において、モアレ防止層塗工液を下記組成のものに変更した以外は、感光体作製例30と同様に感光体を作製した(電子写真感光体35とする)。
(Photoconductor Preparation Example 35)
A photoconductor was prepared in the same manner as in Photoconductor Preparation Example 30 except that the moire-preventing layer coating solution was changed to one having the following composition in Photoconductor Preparation Example 30 (referred to as electrophotographic photoconductor 35).
◎モアレ防止層塗工液
酸化チタン(CR−EL:石原産業社製、平均粒径:0.25μm 84部
アルキッド樹脂[ベッコライトM6401−50−S(固形分50%)、
大日本インキ化学工業製] 33.6部
メラミン樹脂[スーパーベッカミンL−121−60(固形分60%)、
大日本インキ化学工業製] 18.7部
2−ブタノン 100部
上記組成で、無機顔料とバインダー樹脂の容積比は、1/1である。
◎ Moire prevention layer coating solution Titanium oxide (CR-EL: manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd., average particle size: 0.25 μm, 84 parts Alkyd resin [Beckolite M6401-50-S (solid content 50%),
Dainippon Ink & Chemicals, Inc.] 33.6 parts Melamine resin [Super Becamine L-121-60 (solid content 60%),
Dai Nippon Ink Chemical Co., Ltd.] 18.7 parts 2-butanone 100 parts In the above composition, the volume ratio of the inorganic pigment to the binder resin is 1/1.
アルキッド樹脂とメラミン樹脂の比は、6/4重量比である。 The ratio of alkyd resin to melamine resin is a 6/4 weight ratio.
(実施例37〜42)
以上のように作製した電子写真感光体30〜35を、実施例16と同じ条件下で7万枚のランニング試験を行った(評価方法、項目も同じ)。結果を実施例16の場合と比較して、表9に示す。いずれの場合も使用した感光体の書き込み光波長(407nm)における電荷発生層の透過率は20%であり、電荷輸送層の透過率は98%であった。
(Examples 37 to 42)
The electrophotographic photoreceptors 30 to 35 produced as described above were subjected to 70,000 running tests under the same conditions as in Example 16 (the same evaluation method and items). The results are shown in Table 9 in comparison with the case of Example 16. In any case, the transmittance of the charge generation layer at the writing light wavelength (407 nm) of the photosensitive member used was 20%, and the transmittance of the charge transport layer was 98%.
(感光体作製例36)
感光体作製例1における電荷発生層塗工液(分散液1)を分散液5に変更した以外は、感光体作製例1と同様に電子写真感光体を作製した(電子写真感光体36とする)。電荷発生層の膜厚は、407nmの透過率が20%になるように調整した。
(Photoconductor Preparation Example 36)
An electrophotographic photosensitive member was prepared in the same manner as in the photosensitive member preparation example 1 except that the charge generation layer coating liquid (dispersion liquid 1) in the photosensitive member preparation example 1 was changed to the dispersion liquid 5 (referred to as an electrophotographic photosensitive member 36). ). The film thickness of the charge generation layer was adjusted so that the transmittance at 407 nm was 20%.
(感光体作製例37)
感光体作製例1における電荷発生層塗工液(分散液1)を分散液6に変更した以外は、感光体作製例1と同様に電子写真感光体を作製した(電子写真感光体37とする)。電荷発生層の膜厚は、407nmの透過率が20%になるように調整した。
(Photoreceptor Preparation Example 37)
An electrophotographic photosensitive member was prepared in the same manner as in the photosensitive member preparation example 1 except that the charge generation layer coating liquid (dispersion liquid 1) in the photosensitive member preparation example 1 was changed to the dispersion liquid 6 (referred to as an electrophotographic photosensitive member 37). ). The film thickness of the charge generation layer was adjusted so that the transmittance at 407 nm was 20%.
(感光体作製例38)
感光体作製例36で使用した中間層塗工液を下記組成のものに変更した以外は、感光体作製例36と同様に感光体を作製した(電子写真感光体38とする)。
(Photoconductor Preparation Example 38)
A photoconductor was prepared in the same manner as in Photoconductor Preparation Example 36 except that the intermediate layer coating solution used in Photoconductor Preparation Example 36 was changed to one having the following composition (referred to as electrophotographic photoconductor 38).
◎中間層塗工液
表面Si処理ルチル型酸化チタン
(石原産業社製、平均粒径:0.25μm) 112部
アルキッド樹脂[ベッコライトM6401−50−S(固形分50%)、
大日本インキ化学工業製] 33.6部
メラミン樹脂[スーパーベッカミンL−121−60(固形分60%)、
大日本インキ化学工業製] 18.7部
2−ブタノン 260部
上記、表面Si処理ルチル型酸化チタンは、感光体作製例36で使用した表面未処理ルチル型酸化チタン重量に対して、2重量%のシロキサンを用いて表面処理を行ったものである。
◎ Intermediate layer coating liquid Surface Si-treated rutile type titanium oxide (manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd., average particle size: 0.25 μm) 112 parts Alkyd resin [Beckolite M6401-50-S (solid content 50%),
Dainippon Ink & Chemicals, Inc.] 33.6 parts Melamine resin [Super Becamine L-121-60 (solid content 60%),
Dainippon Ink & Chemicals, Inc.] 18.7 parts 2-butanone 260 parts The above-mentioned surface Si-treated rutile type titanium oxide is 2% by weight based on the weight of the surface untreated rutile type titanium oxide used in the photoreceptor preparation example 36. The surface treatment was performed using this siloxane.
(感光体作製例39)
感光体作製例36で使用した中間層塗工液を下記組成のものに変更した以外は、感光体作製例36と同様に感光体を作製した(電子写真感光体39とする)。
(Photoconductor Preparation Example 39)
A photoconductor was prepared in the same manner as in Photoconductor Preparation Example 36 except that the intermediate layer coating solution used in Photoconductor Preparation Example 36 was changed to one having the following composition (referred to as electrophotographic photoconductor 39).
◎中間層塗工液
表面未処理酸化亜鉛:
(SAZEX#2000:堺化学工業製、平均粒径:0.60μm)112部
アルキッド樹脂[ベッコライトM6401−50−S(固形分50%)、
大日本インキ化学工業製] 33.6部
メラミン樹脂[スーパーベッカミンL−121−60(固形分60%)、
大日本インキ化学工業製] 18.7部
2−ブタノン 260部
上記中間層塗工液を用いて、厚さ1mmのアルミ板上に、感光体39と同様に中間層を形成した。感光体1の場合と同様に、市販の分光光度計(島津:UV−3100)を用いて、中間層の分光反射スペクトルを測定した。分光反射スペクトルから、中間層の吸収端(吸収可能な長波長側の上限波長)を求め、酸化チタンの吸収端はおよそ388nmと求められた。
◎ Intermediate layer coating solution Surface untreated zinc oxide:
(SAZEX # 2000: manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd., average particle size: 0.60 μm) 112 parts Alkyd resin [Beckolite M6401-50-S (solid content 50%),
Dainippon Ink & Chemicals, Inc.] 33.6 parts Melamine resin [Super Becamine L-121-60 (solid content 60%),
Dainippon Ink & Chemicals, Inc.] 18.7 parts 2-butanone 260 parts Using the above intermediate layer coating solution, an intermediate layer was formed on a 1 mm thick aluminum plate in the same manner as the photoreceptor 39. As in the case of the photoreceptor 1, the spectral reflection spectrum of the intermediate layer was measured using a commercially available spectrophotometer (Shimadzu: UV-3100). From the spectral reflection spectrum, the absorption edge of the intermediate layer (upper limit wavelength on the long wavelength side that can be absorbed) was determined, and the absorption edge of titanium oxide was determined to be approximately 388 nm.
(実施例43)
先に作製した電子写真感光体36を図11に示すようなプロセスカートリッジに装着し、図10に示すような画像形成装置に搭載し、画像露光光源を407nmの半導体レーザー(ポリゴン・ミラーによる画像書き込み)、帯電部材として接触ローラー帯電器、転写部材として転写ベルトを用い、除電光源として380nmLED(日亜化学製)を用いた。試験前のプロセス条件が下記になるように設定し、書き込み率6%のチャート(A4全面に対して、画像面積として6%相当の文字が平均的に書かれている)を用い、連続5万枚印刷を行った。使用した感光体の書き込み光波長(407nm)における電荷発生層の透過率は20%であり、電荷輸送層の透過率は98%であった。
(Example 43)
The previously produced electrophotographic photosensitive member 36 is mounted on a process cartridge as shown in FIG. 11, mounted in an image forming apparatus as shown in FIG. 10, and an image exposure light source is a 407 nm semiconductor laser (image writing by a polygon mirror). ), A contact roller charger as the charging member, a transfer belt as the transfer member, and a 380 nm LED (manufactured by Nichia Chemical) as the static elimination light source. Process conditions before the test are set as follows, and a chart with a writing rate of 6% (characters equivalent to 6% as an image area are written on the entire A4 surface) is continuously 50,000. Sheet printing was performed. The transmittance of the charge generation layer at the writing light wavelength (407 nm) of the used photoreceptor was 20%, and the transmittance of the charge transport layer was 98%.
感光体帯電電位(未露光部電位): −900V
現像バイアス: −650V(ネガ・ポジ現像)
露光部表面電位: −60V
評価は、5万枚の画像印刷前後における感光体露光部電位を測定した(黒ステーション)。5万枚印刷後においても、書き込み条件(露光量)は初期状態での値に固定して電位測定を実施した。測定方法としては、図10に示す現像部位置に、表面電位計を搭載し、感光体を−900Vに帯電した後、上記半導体レーザーでベタ書込みを行ない、現像部位における未露光部表面電位及び露光部電位を測定した。結果を表10に示す。
Photoconductor charging potential (unexposed portion potential): −900 V
Development bias: -650V (negative / positive development)
Exposed portion surface potential: -60V
In the evaluation, the photosensitive member exposed portion potential was measured before and after printing 50,000 images (black station). Even after printing 50,000 sheets, the writing conditions (exposure amount) were fixed to the values in the initial state, and the potential measurement was performed. As a measuring method, a surface potential meter is mounted at the position of the developing portion shown in FIG. 10, and after charging the photosensitive member to −900 V, solid writing is performed with the semiconductor laser, and the surface potential of the unexposed portion and the exposure at the developing portion are measured. The partial potential was measured. The results are shown in Table 10.
また、5万枚の印刷前後において、ISO/JIS−SCID画像N1(ポートレート)を出力して、カラー色の再現性について評価した。 Further, before and after printing 50,000 sheets, an ISO / JIS-SCID image N1 (portrait) was output to evaluate the color color reproducibility.
(参考例44)
実施例43における除電光源として、502nmLED(星和電機製:半値幅15nm)に変更した以外は、実施例43と同様に評価を行った。結果を表10に示す。
( Reference Example 44)
Evaluation was performed in the same manner as in Example 43 except that the static elimination light source in Example 43 was changed to 502 nm LED (manufactured by Seiwa Denki: full width at half maximum of 15 nm). The results are shown in Table 10.
(比較例5)
参考例44における書き込み光源として、440nmLD(ポリゴン・ミラーによる画像書き込み)に変更した以外は、参考例44と同様に評価を行った。光量は、参考例44(初期状態)の露光部表面電位と等しくなるように調整した。結果を表10に示す。使用した感光体の書き込み光波長(440nm)における電荷発生層の透過率は17%であり、電荷輸送層の透過率は98%であった。
(Comparative Example 5)
Evaluation was performed in the same manner as in Reference Example 44, except that the writing light source in Reference Example 44 was changed to 440 nm LD (image writing by a polygon mirror). The amount of light was adjusted to be equal to the exposed portion surface potential in Reference Example 44 (initial state). The results are shown in Table 10. The transmittance of the charge generation layer at the writing light wavelength (440 nm) of the used photoreceptor was 17%, and the transmittance of the charge transport layer was 98%.
(実施例45)
実施例43において使用した電子写真感光体36の代わりに、電子写真感光体37を用いた以外は、実施例43と同様に評価を行った。結果を表10に示す。使用した感光体の書き込み光波長(407nm)における電荷発生層の透過率は18%であり、電荷輸送層の透過率は98%であった。
(Example 45)
Evaluation was performed in the same manner as in Example 43 except that the electrophotographic photosensitive member 37 was used instead of the electrophotographic photosensitive member 36 used in Example 43. The results are shown in Table 10. The transmittance of the charge generation layer at the writing light wavelength (407 nm) of the used photoreceptor was 18%, and the transmittance of the charge transport layer was 98%.
(実施例46)
実施例43において使用した電子写真感光体36の代わりに、電子写真感光体38を用いた以外は、実施例43と同様に評価を行った。結果を表10に示す。使用した感光体の書き込み光波長(407nm)における電荷発生層の透過率は17%であり、電荷輸送層の透過率は98%であった。
(Example 46)
Evaluation was performed in the same manner as in Example 43 except that the electrophotographic photosensitive member 38 was used instead of the electrophotographic photosensitive member 36 used in Example 43. The results are shown in Table 10. The transmittance of the charge generation layer at the writing light wavelength (407 nm) of the used photoreceptor was 17%, and the transmittance of the charge transport layer was 98%.
(実施例47)
実施例43における書き込み光源として、375nmLD(ポリゴン・ミラーによる画像書き込み)に変更し、使用した電子写真感光体36の代わりに、電子写真感光体39を用いた以外は、実施例43と同様に評価を行った。光量は、実施例43(初期状態)の露光部表面電位と等しくなるように調整した。結果を表10に示す。使用した感光体の書き込み光波長(375nm)における電荷発生層の透過率は26%であり、電荷輸送層の透過率は77%であった。
(Example 47)
Evaluation was made in the same manner as in Example 43 except that the writing light source in Example 43 was changed to 375 nm LD (image writing by a polygon mirror) and the electrophotographic photosensitive member 39 was used instead of the used electrophotographic photosensitive member 36. Went. The amount of light was adjusted to be equal to the exposed portion surface potential of Example 43 (initial state). The results are shown in Table 10. The transmittance of the charge generation layer at the writing light wavelength (375 nm) of the used photoreceptor was 26%, and the transmittance of the charge transport layer was 77%.
(比較例6)
実施例43において、使用した電子写真感光体36の代わりに、電子写真感光体39を用いた以外は、実施例43と同様に評価を行った。結果を表10に示す。使用した感光体の書き込み光波長(407nm)における電荷発生層の透過率は20%であり、電荷輸送層の透過率は98%であった。
(Comparative Example 6)
In Example 43, evaluation was performed in the same manner as in Example 43 except that the electrophotographic photosensitive member 39 was used instead of the electrophotographic photosensitive member 36 used. The results are shown in Table 10. The transmittance of the charge generation layer at the writing light wavelength (407 nm) of the used photoreceptor was 20%, and the transmittance of the charge transport layer was 98%.
(比較例7)
比較例5において、使用した電子写真感光体36の代わりに、電子写真感光体39を用いた以外は、比較例5と同様に評価を行った。結果を表10に示す。使用した感光体の書き込み光波長(440nm)における電荷発生層の透過率は20%であり、電荷輸送層の透過率は98%であった。
(Comparative Example 7)
In Comparative Example 5, evaluation was performed in the same manner as Comparative Example 5 except that the electrophotographic photosensitive member 39 was used instead of the used electrophotographic photosensitive member 36. The results are shown in Table 10. The transmittance of the charge generation layer at the writing light wavelength (440 nm) of the used photoreceptor was 20%, and the transmittance of the charge transport layer was 98%.
テストチャートの結果から、実施例43の場合には、5万枚印刷後においても、初期とほぼ同等の画像を出力したが、比較例5の場合には、5万枚印刷後に、カラーバランスが多少崩れた画像になった。 From the results of the test chart, in Example 43, an image almost the same as the initial image was output even after printing 50,000 sheets, but in Comparative Example 5, the color balance was improved after printing 50,000 sheets. The image was a bit crumbled.
また、実施例43と実施例45の露光部電位の比較から、実施例43における露光部表面電位の方が低い。このことから、実施例43に使用したアゾ顔料のカップラー成分の非対称化が高感度化に寄与していることが分かる。 Further, from the comparison of the exposed portion potentials of Example 43 and Example 45, the exposed portion surface potential in Example 43 is lower. This shows that the asymmetry of the coupler component of the azo pigment used in Example 43 contributes to high sensitivity.
また中間層に使用した酸化チタンが表面処理を施されている場合(実施例46)、未処理の場合(実施例43)と比較して、残留電位低減の効果が小さいことが分かる。 It can also be seen that the effect of reducing the residual potential is small when the titanium oxide used for the intermediate layer is subjected to surface treatment (Example 46) and when it is not treated (Example 43).
書き込み光波長を375nmとし、中間層に含有される金属酸化物(酸化亜鉛)に光吸収させた場合(実施例47)、吸収させない場合(比較例6、7)と比較して、繰り返し使用後の露光部電位の上昇が小さいことが分かる。 When the writing light wavelength is 375 nm and the metal oxide (zinc oxide) contained in the intermediate layer is light-absorbed (Example 47) and not absorbed (Comparative Examples 6 and 7), after repeated use It can be seen that the increase in the exposed portion potential is small.
以上、本発明の実施の形態及び実施例を具体的に説明してきたが、本発明は、これらの実施の形態及び実施例に限定されるものではなく、これら本発明の実施の形態及び実施例を、本発明の主旨及び範囲を逸脱することなく、変更又は変形することができる。 Although the embodiments and examples of the present invention have been specifically described above, the present invention is not limited to these embodiments and examples, and these embodiments and examples of the present invention are not limited thereto. Can be changed or modified without departing from the spirit and scope of the present invention.
1 感光体
2 除電ランプ
3 帯電部材
5 画像露光部
6 現像ユニット
8 レジストローラ
9 転写紙
10 転写チャージャー
11 分離チャージャー
12 分離爪
14 ファーブラシ
15 クリーニングブレード
16Y、16M、16C、16K 感光体
17Y、17M、17C、17K 帯電部材
18Y、18M、18C、18K 露光部
19Y、19M、19C、19K 現像部材
20Y、20M、20C、20K クリーニング部材
21Y、21M、21C、21K 転写ブラシ
22 転写搬送ベルト
23 レジストローラ
24 定着装置
25Y、25M、25C、25K 画像形成要素
26 転写紙
27Y、27M、27C、27K 除電部材
31 導電性支持体
35 電荷発生層
37 電荷輸送層
39 中間層
41 保護層
43 電荷ブロッキング層
45 モアレ防止層
101 感光体
102 帯電手段
103 書き込み光
104 現像手段
105 転写体
106 転写手段
107 クリーニング手段
108 除電手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Photoconductor 2 Static elimination lamp 3 Charging member 5 Image exposure part 6 Development unit 8 Registration roller 9 Transfer paper 10 Transfer charger 11 Separation charger 12 Separation claw 14 Fur brush 15 Cleaning blade 16Y, 16M, 16C, 16K Photoconductor 17Y, 17M, 17C, 17K Charging member 18Y, 18M, 18C, 18K Exposure unit 19Y, 19M, 19C, 19K Developing member 20Y, 20M, 20C, 20K Cleaning member 21Y, 21M, 21C, 21K Transfer brush 22 Transfer conveyance belt 23 Registration roller 24 Fixing Device 25Y, 25M, 25C, 25K Image forming element 26 Transfer paper 27Y, 27M, 27C, 27K Static elimination member 31 Conductive support 35 Charge generation layer 37 Charge transport layer 39 Intermediate layer 41 Protective layer 43 Charge blocking 45 moiré preventing layer 101 photosensitive member 102 charging unit 103 writing light 104 developing means 105 transfer member 106 transfer means 107 cleaning means 108 discharging means
Claims (20)
前記電荷ブロッキング層の厚さは、0.1μm以上2.0μm未満であることを特徴とする請求項15に記載の画像形成装置。 The charge blocking layer is made of an insulator material,
The image forming apparatus according to claim 15, wherein the charge blocking layer has a thickness of 0.1 μm or more and less than 2.0 μm.
該バインダー樹脂の容積に対する前記酸化チタン及び/又は酸化亜鉛の容積の比は、1以上3以下であることを特徴とする請求項15乃至17のいずれかに記載の画像形成装置。 The moire prevention layer further includes a binder resin,
18. The image forming apparatus according to claim 15, wherein a ratio of a volume of the titanium oxide and / or zinc oxide to a volume of the binder resin is 1 or more and 3 or less.
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