JP4840064B2 - Electrophotographic photosensitive member, image forming apparatus, and process cartridge - Google Patents
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Description
本発明は、電子写真感光体、画像形成装置及びプロセスカートリッジに関する。 The present invention relates to an electrophotographic photosensitive member, an image forming apparatus, and a process cartridge.
電子写真方式は、高速で高品質の印字が可能であることから、複写機、レーザービームプリンター等の画像形成装置(電子写真装置)で利用されている。そして、このような画像形成装置には、より一層の高速化、高画質化、長寿命化が求められている。 The electrophotographic system is used in image forming apparatuses (electrophotographic apparatuses) such as copying machines and laser beam printers because high-speed and high-quality printing is possible. Such image forming apparatuses are required to have higher speed, higher image quality, and longer life.
特に、近年、画像形成装置における帯電装置として、従来のコロトロン等の非接触型帯電装置に代えて、オゾン発生の少ない接触型帯電装置が多く用いられるようになり、画像形成装置の長寿命化の観点から、電子写真感光体の耐摩耗性が強く求められている。 In particular, in recent years, as a charging device in an image forming apparatus, instead of a conventional non-contact type charging device such as a corotron, a contact type charging device with less ozone generation has been used, and the life of the image forming apparatus has been extended. From the viewpoint, the abrasion resistance of the electrophotographic photosensitive member is strongly demanded.
電子写真感光体の耐摩耗性を向上させる手段としては、従来、例えば、pH緩衝剤(有機酸のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩等)及び耐磨耗性粒子(フッ素樹脂、シリコーン樹脂、金属酸化物等)を含有する保護層を感光層上に設けた電子写真感光体が提案されている(特許文献1参照)。また、白色顔料(ZnO、TiO2等)と、金属酸化物の微粒子と、結着剤(アクリル樹脂、フェノール樹脂等)と、を含有する表面層を設けた電子写真感光体が提案されている(特許文献2参照)。また、金属又は金属酸化物の微粉末を結着樹脂(シリコーン樹脂、アクリル樹脂等)中に分散させ、かつ特定の構造を有する正孔搬送物質を含有する表面保護層を設けた電子写真感光体が提案されている(特許文献3参照)。
しかしながら、特許文献1〜3に記載の電子写真感光体を始めとする従来の電子写真感光体は、十分な耐摩耗性が得られないか、或いは、耐摩耗性の向上のために金属酸化物等の粒子を増大させると、画質欠陥(特に、画像流れ及び筋状ムラ)の発生を十分に抑制することができないという問題を有していた。
However, conventional electrophotographic photosensitive members including the electrophotographic photosensitive members described in
そこで、本発明は、十分な耐摩耗性を有し、かつ、画質欠陥(特に、画像流れ及び筋状ムラ)の発生を十分に抑制することを可能とする電子写真感光体、並びにそのような電子写真感光体を備えた画像形成装置及びプロセスカートリッジを提供することを目的とする。 Therefore, the present invention provides an electrophotographic photosensitive member that has sufficient wear resistance and that can sufficiently suppress the occurrence of image quality defects (particularly, image flow and streak-like unevenness), and such An object of the present invention is to provide an image forming apparatus and a process cartridge provided with an electrophotographic photosensitive member.
上記目的を達成するために、本発明は、
導電性基体上に感光層と保護層とをこの順に備える電子写真感光体であって、
保護層が、架橋構造を有する樹脂と、金属酸化物と、を含有し、
金属酸化物が、スルホン酸エステル基を有する加水分解性の有機ケイ素化合物及びチオール基を有する有機ケイ素化合物からなる群より選ばれる少なくとも一種の有機ケイ素化合物で表面処理されたものである電子写真感光体を提供する。
In order to achieve the above object, the present invention provides:
An electrophotographic photoreceptor comprising a photosensitive layer and a protective layer in this order on a conductive substrate,
The protective layer contains a resin having a crosslinked structure and a metal oxide,
Metal oxide is one which is surface treated with at least one organosilicon compound selected from organosilicon compounds or Ranaru group having a hydrolyzable organic silicon compound and a thiol group having a sulfonic acid ester group electrophotographic A photoreceptor is provided.
本発明の電子写真感光体は、十分な耐摩耗性を有し、かつ、画質欠陥(特に、画像流れ及び筋状ムラ)の発生を十分に抑制することを可能とする。その詳細な理由は明らかでないが、感光層上に設けられた保護層が、金属酸化物等の粒子を多く含有しなくても、十分な硬度を有し、かつ適度な導電性を付与されていること、等によるものと推察される。 The electrophotographic photoreceptor of the present invention has sufficient wear resistance and can sufficiently suppress the occurrence of image quality defects (particularly, image flow and streak-like unevenness). Although the detailed reason is not clear, even if the protective layer provided on the photosensitive layer does not contain many particles such as metal oxides, it has sufficient hardness and is imparted with appropriate conductivity. This is presumed to be due to
上記金属酸化物は、上記有機ケイ素化合物で表面処理された後、更なる表面処理を施されたものでもよく、そのような更なる表面処理の好ましい例としては、フッ素系シランカップリング剤(フッ素原子含有シランカップリング剤)による表面処理が挙げられる。 The metal oxide may be subjected to a surface treatment with the organosilicon compound and then subjected to a further surface treatment. Preferred examples of such a further surface treatment include a fluorine-based silane coupling agent (fluorine Surface treatment with an atom-containing silane coupling agent).
また、上記金属酸化物の含有量は、前記保護層の体積に対して0.5体積%以上10体積%以下であることが好ましい。含有量が0.5体積%未満であると、含有量が上記範囲内にある場合と比較して、摩耗が大きくなる傾向がある。他方、含有量が10体積%を超えると、含有量が上記範囲内にある場合と比較して、保護層の抵抗値が低くなり、画像流れが発生しやすくなる傾向がある。 Moreover, it is preferable that content of the said metal oxide is 0.5 volume% or more and 10 volume% or less with respect to the volume of the said protective layer. When the content is less than 0.5% by volume, wear tends to increase as compared with the case where the content is within the above range. On the other hand, if the content exceeds 10% by volume, the resistance value of the protective layer becomes lower than that in the case where the content is in the above range, and image blur tends to occur.
また、上記金属酸化物の平均粒径としては、10nm以上100nm以下が好ましい。平均粒径が10nm未満であると、平均粒径が上記範囲内にある場合と比較して、保護層中における上記金属酸化物の分散性が悪化する傾向がある。他方、平均粒径が100nmを超えると、平均粒径が上記範囲内にある場合と比較して、保護層の透明性が損なわれる傾向がある。ここで、「平均粒径」とは、走査型電子顕微鏡(SEM)写真から任意に選んだ100個の粒子の直径の平均をいうものとする。 The average particle diameter of the metal oxide is preferably 10 nm or more and 100 nm or less. When the average particle size is less than 10 nm, the dispersibility of the metal oxide in the protective layer tends to deteriorate compared to the case where the average particle size is in the above range. On the other hand, when the average particle diameter exceeds 100 nm, the transparency of the protective layer tends to be impaired as compared with the case where the average particle diameter is within the above range. Here, the “average particle diameter” means an average diameter of 100 particles arbitrarily selected from a scanning electron microscope (SEM) photograph.
また、上記金属酸化物としては、導電性の点で、酸化スズ、酸化亜鉛、酸化チタン及び酸化アルミニウムより選ばれる少なくとも一種が好ましい。 The metal oxide is preferably at least one selected from tin oxide, zinc oxide, titanium oxide, and aluminum oxide in terms of conductivity.
上記保護層に含有される、架橋構造を有する樹脂の少なくとも一部は、機械強度、電気特性及び付着物除去性の点で、フェノール樹脂又はシロキサン樹脂であることが好ましい。 At least a part of the resin having a crosslinked structure contained in the protective layer is preferably a phenol resin or a siloxane resin in terms of mechanical strength, electrical characteristics, and deposit removability.
また、上記保護層に含有される、架橋構造を有する樹脂としては、電荷輸送性化合物から誘導される構造を有するものが好ましく、当該電荷輸送性化合物としては、下記一般式(I)〜(VI)のいずれかで表される化合物が好ましい。 The resin having a crosslinked structure contained in the protective layer is preferably a resin having a structure derived from a charge transporting compound. Examples of the charge transporting compound include the following general formulas (I) to (VI). ) Is preferred.
F[−(X1)n1R1−Z1H]m1 (I)
[式(I)中、Fは正孔輸送能を有する化合物から誘導される有機基を示し、R1はアルキレン基を示し、Z1は酸素原子、硫黄原子、NH又はCOOを示し、X1は酸素原子又は硫黄原子を示し、m1は1〜4のいずれかの整数を示し、n1は0又は1を示す。]
F [- (X 1) n1 R 1 -Z 1 H] m1 (I)
[In Formula (I), F represents an organic group derived from a compound having a hole transporting ability, R 1 represents an alkylene group, Z 1 represents an oxygen atom, a sulfur atom, NH or COO, and X 1 Represents an oxygen atom or a sulfur atom, m1 represents an integer of 1 to 4, and n1 represents 0 or 1. ]
F[−(X2)n2−(R2)n3−(Z2)n4G]n5 (II)
[式(II)中、Fは正孔輸送能を有する化合物から誘導される有機基を示し、X2は酸素原子又は硫黄原子を示し、R2はアルキレン基を示し、Z2は酸素原子、硫黄原子、NH又はCOOを示し、Gはエポキシ基を示し、n2、n3及びn4は各々独立に0又は1を示し、n5は1〜4のいずれかの整数を示す。]
F [- (X 2) n2 - (R 2) n3 - (Z 2) n4 G] n5 (II)
[In Formula (II), F represents an organic group derived from a compound having a hole transporting ability, X 2 represents an oxygen atom or a sulfur atom, R 2 represents an alkylene group, Z 2 represents an oxygen atom, S represents a sulfur atom, NH or COO, G represents an epoxy group, n2, n3 and n4 each independently represents 0 or 1, and n5 represents any integer of 1 to 4. ]
F[−D−Si(R3)(3-a)Qa]b (III)
[式(III)中、Fは正孔輸送能を有する化合物から誘導されるb価の有機基を、Dは可とう性を有する2価の基を、R3は水素原子、置換若しくは未置換のアルキル基又は置換若しくは未置換のアリール基を、Qは加水分解性基を、aは1〜3のいずれかの整数を、bは1〜4のいずれかの整数を示す。]
F [-D-Si (R 3 ) (3-a) Q a ] b (III)
[In Formula (III), F represents a b-valent organic group derived from a compound having a hole transporting ability, D represents a divalent group having flexibility, and R 3 represents a hydrogen atom, substituted or unsubstituted. An alkyl group or a substituted or unsubstituted aryl group, Q represents a hydrolyzable group, a represents an integer of 1 to 3, and b represents an integer of 1 to 4. ]
[式(IV)中、Fは正孔輸送性を有する化合物から誘導される有機基を示し、Tは2価の基を示し、Yは酸素原子又は硫黄原子を示し、R4、R5及びR6は各々独立に水素原子又は1価の有機基を示し、R7は1価の有機基を示し、m2は0又は1を示し、n6は1〜4のいずれかの整数を示す。但し、R6とR7は互いに結合してYをヘテロ原子とする複素環を形成してもよい。]
[In Formula (IV), F represents an organic group derived from a compound having a hole transporting property, T represents a divalent group, Y represents an oxygen atom or a sulfur atom, R 4 , R 5 and R 6 each independently represents a hydrogen atom or a monovalent organic group, R 7 represents a monovalent organic group,
[式(V)中、Fは正孔輸送性を有する化合物から誘導される有機基を示し、Tは2価の基を示し、R8は1価の有機基を示し、m3は0又は1を示し、n7は1〜4のいずれかの整数を示す。]
[In Formula (V), F represents an organic group derived from a compound having a hole transporting property, T represents a divalent group, R 8 represents a monovalent organic group, and m3 represents 0 or 1 N7 represents any integer of 1 to 4. ]
[式(VI)中、Fは正孔輸送性を有する化合物から誘導される有機基を示し、Lはアルキレン基を示し、R9は1価の有機基を示し、n8は1〜4のいずれかの整数を示す。]
[In Formula (VI), F represents an organic group derived from a compound having a hole transporting property, L represents an alkylene group, R 9 represents a monovalent organic group, and n8 represents any one of 1-4. Indicates an integer. ]
本発明はまた、上記電子写真感光体と、電子写真感光体を帯電させる帯電手段と、帯電した電子写真感光体を露光して、静電潜像を形成する露光手段と、静電潜像をトナーにより現像して、トナー像を形成する現像手段と、トナー像を被転写媒体に転写する転写手段と、を備える画像形成装置(電子写真装置)を提供する。なお、本明細書において、「被転写媒体」とは、電子写真感光体上に形成されたトナー像が最終的に転写される媒体(紙等)を意味するものとする。 The present invention also provides the electrophotographic photosensitive member, a charging unit that charges the electrophotographic photosensitive member, an exposure unit that exposes the charged electrophotographic photosensitive member to form an electrostatic latent image, and an electrostatic latent image. An image forming apparatus (electrophotographic apparatus) is provided that includes developing means for developing with toner to form a toner image and transfer means for transferring the toner image to a transfer medium. In the present specification, “medium to be transferred” means a medium (paper or the like) to which a toner image formed on the electrophotographic photosensitive member is finally transferred.
本発明は更に、
上記電子写真感光体と、
電子写真感光体を帯電させる帯電手段、電子写真感光体に形成された静電潜像をトナーにより現像して、トナー像を形成する現像手段、及び、電子写真感光体の表面に残存したトナーを除去するクリーニング手段、からなる群より選ばれる少なくとも一種と、
を備えるプロセスカートリッジを提供する。
The present invention further includes
The electrophotographic photoreceptor,
A charging means for charging the electrophotographic photosensitive member, a developing means for developing the electrostatic latent image formed on the electrophotographic photosensitive member with toner to form a toner image, and a toner remaining on the surface of the electrophotographic photosensitive member At least one selected from the group consisting of cleaning means to be removed;
A process cartridge is provided.
上記画像形成装置及びプロセスカートリッジは、上記電子写真感光体を備えるので、高品質の画像を長期に渡って安定的に供給することを可能とする。 Since the image forming apparatus and the process cartridge include the electrophotographic photosensitive member, a high-quality image can be stably supplied over a long period of time.
本発明によれば、十分な耐摩耗性を有し、かつ、画質欠陥(特に、画像流れ及び筋状ムラ)の発生を十分に抑制することを可能とする電子写真感光体、並びにそのような電子写真感光体を備えた画像形成装置及びプロセスカートリッジが提供される。 According to the present invention, an electrophotographic photosensitive member having sufficient wear resistance and capable of sufficiently suppressing the occurrence of image quality defects (particularly, image flow and streak-like unevenness), and such An image forming apparatus and a process cartridge provided with an electrophotographic photosensitive member are provided.
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(電子写真感光体)
図1は、本発明の好適な一実施形態に係る電子写真感光体を示す模式断面図である。図1に示す電子写真感光体1は、電荷発生層と電荷輸送層とが別個に設けられた感光層を備える機能分離型感光体である。より具体的には、電子写真感光体1は、導電性基体2上に下引き層4、電荷発生層5、電荷輸送層6及び保護層7がこの順序で積層された構造を有し、保護層7は最表面層を、電荷発生層5及び電荷輸送層6は感光層3を構成している。
(Electrophotographic photoreceptor)
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an electrophotographic photoreceptor according to a preferred embodiment of the present invention. An
以下、電子写真感光体1の各要素について詳述する。
Hereinafter, each element of the
先ず、導電性基体2について説明する。導電性基体2としては、例えば、アルミニウム、銅、亜鉛、ステンレス、クロム、ニッケル、モリブデン、バナジウム、インジウム、金、白金等の金属又は合金を用いた金属板、金属ドラム、金属ベルトが挙げられるが、これらに限定されるものではない。例えば、導電性ポリマー、酸化インジウム等の導電性化合物、又はアルミニウム、パラジウム、金等の金属若しくは合金を塗布、蒸着又はラミネートした紙、プラスチックフィルム、ベルト、ガラス等でもよい。また、注入阻止、接着性改善、干渉縞防止等の目的で、例えば、陽極酸化処理、ベーマイト処理又はホーニング処理、或いはリン酸、クロム酸及びフッ酸からなる酸性処理液による処理を施したものを用いることもできる。
First, the
また、レーザー光を照射する際に生じる干渉縞を防止するために、導電性基体2の表面は粗面化されていることが好ましい。粗面化度としては、中心線平均粗さRaで0.04μm以上0.5μm以下であることが好ましい。Raが0.04μmより小さいと、鏡面に近くなるので干渉防止効果が得られなくなり、Raが0.5μmより大きいと、本発明による皮膜を形成しても画質が粗くなって不適である。
Further, in order to prevent interference fringes generated when laser light is irradiated, the surface of the
導電性基体2の表面を粗面化する方法としては、研磨剤を水に懸濁させ、基体表面に吹き付ける湿式ホーニング、回転する砥石に基体を圧接し、連続的に研削加工を行うセンタレス研削、陽極酸化等が好ましく、また、基体表面そのものを粗面化することなく、導電性又は半導電性粉体を分散させた樹脂層を基体表面上に形成し、当該樹脂層中に分散させる粒子により粗面化する方法も好ましい。
As a method for roughening the surface of the
陽極酸化処理は、アルミニウムを陽極とし、電解質溶液中で陽極酸化することによりアルミニウム表面に酸化膜を形成するものである。電解質溶液としては、硫酸溶液、シュウ酸溶液等が挙げられる。しかし、多孔質陽極酸化膜は、そのままでは化学的に活性であり、汚染されやすく、環境による抵抗変動も大きい。そこで、陽極酸化膜の微細孔を、加圧水蒸気又は沸騰水中(ニッケル等の金属塩を加えてもよい。)で、水和反応による体積膨張で塞ぎ、より安定な水和酸化物に変える封孔処理を行う。 In the anodizing treatment, aluminum is used as an anode, and an oxide film is formed on the aluminum surface by anodizing in an electrolyte solution. Examples of the electrolyte solution include a sulfuric acid solution and an oxalic acid solution. However, the porous anodic oxide film is chemically active as it is, easily contaminated, and has a large resistance fluctuation due to the environment. Therefore, the pores of the anodic oxide film are closed with pressurized water vapor or boiling water (a metal salt such as nickel may be added) by volume expansion due to a hydration reaction, and changed to a more stable hydrated oxide. Process.
陽極酸化膜の厚さとしては、0.3μm以上15μm以下が好ましい。0.3μmより薄いと、注入に対するバリア性が乏しく、効果が不十分となる傾向がある。他方、15μmより厚いと、繰返し使用による残留電位の上昇を招く傾向がある。 The thickness of the anodized film is preferably 0.3 μm or more and 15 μm or less. When it is thinner than 0.3 μm, the barrier property against injection is poor and the effect tends to be insufficient. On the other hand, if it is thicker than 15 μm, the residual potential tends to increase due to repeated use.
酸性処理液による処理は、以下のようにして行うことができる。酸性処理液におけるリン酸、クロム酸及びフッ酸の配合割合は、リン酸が10質量%以上11質量%以下、クロム酸が3質量%以上5質量%以下、フッ酸が0.5質量%以上2質量%以下であって、これらの酸全体の濃度としては、13.5質量%以上18質量%以下が好ましい。処理温度は、42℃以上48℃以下であるが、処理温度を高く保つことにより、一層速く、かつ厚い皮膜を形成することができる。皮膜の厚さとしては、0.3μm以上15μm以下が好ましい。0.3μmより薄いと、注入に対するバリア性が乏しく、効果が不十分となる傾向がある。他方、15μmより厚いと、繰返し使用による残留電位の上昇を招く傾向がある。 The treatment with the acidic treatment liquid can be performed as follows. The mixing ratio of phosphoric acid, chromic acid and hydrofluoric acid in the acidic treatment liquid is such that phosphoric acid is 10% by mass to 11% by mass, chromic acid is 3% by mass to 5% by mass, and hydrofluoric acid is 0.5% by mass or more. The concentration of these acids is preferably 13.5% by mass or more and 18% by mass or less. The processing temperature is 42 ° C. or higher and 48 ° C. or lower. However, by keeping the processing temperature high, a thicker film can be formed faster. The thickness of the film is preferably 0.3 μm or more and 15 μm or less. When it is thinner than 0.3 μm, the barrier property against injection is poor and the effect tends to be insufficient. On the other hand, if it is thicker than 15 μm, the residual potential tends to increase due to repeated use.
また、ベーマイト処理は、90℃以上100℃以下の純水中に5分以上60分以下の時間浸漬するか、又は、90℃以上120℃以下の加熱水蒸気に5分以上60分以下の時間接触させることにより行うことができる。皮膜の厚さとしては、0.1μm以上5μm以下が好ましい。これを更に、アジピン酸、ホウ酸、ホウ酸塩、リン酸塩、フタル酸塩、マレイン酸塩、安息香酸塩、酒石酸塩、クエン酸塩等の、皮膜溶解性の低い電解質溶液を用いて陽極酸化処理してもよい。 The boehmite treatment is immersed in pure water of 90 ° C. or higher and 100 ° C. or lower for 5 minutes or longer and 60 minutes or shorter, or is contacted with heated steam of 90 ° C. or higher and 120 ° C. or lower for 5 minutes or longer and 60 minutes or shorter. Can be performed. The thickness of the film is preferably 0.1 μm or more and 5 μm or less. This is further treated with an electrolyte solution having low film solubility, such as adipic acid, boric acid, borate, phosphate, phthalate, maleate, benzoate, tartrate, citrate. An oxidation treatment may be performed.
なお、非干渉光を光源に用いる場合には、干渉縞防止の粗面化は特に必要なく、導電性基体2の表面の凹凸による欠陥の発生が防ぐことができるため、より長寿命化に適する。
When non-interfering light is used as the light source, it is not particularly necessary to roughen the interference fringes, and it is possible to prevent the occurrence of defects due to irregularities on the surface of the
次に、下引き層4について説明する。下引き層4は、必要に応じて設けられるものであるが、特に、導電性基体2に酸性溶液処理又はベーマイト処理が施されている場合は、導電性基体2の欠陥隠蔽力が不十分となりやすいため、下引き層4を形成することが好ましい。
Next, the
下引き層4に用いる材料としては、ジルコニウムキレート化合物、ジルコニウムアルコキシド化合物、ジルコニウムカップリング剤等の有機ジルコニウム化合物、チタンキレート化合物、チタンアルコキシド化合物、チタネートカップリング剤等の有機チタン化合物、アルミニウムキレート化合物、アルミニウムカップリング剤等の有機アルミニウム化合物の他、アンチモンアルコキシド化合物、ゲルマニウムアルコキシド化合物、インジウムアルコキシド化合物、インジウムキレート化合物、マンガンアルコキシド化合物、マンガンキレート化合物、スズアルコキシド化合物、スズキレート化合物、アルミニウムシリコンアルコキシド化合物、アルミニウムチタンアルコキシド化合物、アルミニウムジルコニウムアルコキシド化合物等の有機金属化合物が挙げられ、特に有機ジルコニウム化合物、有機チタニル化合物、有機アルミニウム化合物は、残留電位が低く、良好な電子写真特性を示す点で好ましい。
Materials used for the
また、下引き層4はシランカップリング剤を更に含有してもよい。シランカップリング剤としては、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス2−メトキシエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−2−アミノエチルアミノプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプロプロピルトリメトキシシラン、γ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、β−3,4−エポキシシクロヘキシルトリメトキシシラン等が挙げられる。これらの混合割合は、必要に応じて適宜設定することができる。
The
また、下引き層4は結着樹脂を更に含有してもよい。結着樹脂としては、ポリビニルアルコール、ポリビニルメチルエーテル、ポリ−N−ビニルイミダゾール、ポリエチレノキシド、エチルセルロース、メチルセルロース、エチレン−アクリル酸共重合体、ポリアミド、ポリイミド、カゼイン、ゼラチン、ポリエチレン、ポリエステル、フェノール樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、エポキシ樹脂、ポリビニルピロリドン、ポリビニルピリジン、ポリウレタン、ポリグルタミン酸、ポリアクリル酸等の公知の結着樹脂を用いることができる。これらの混合割合は、必要に応じて適宜設定することができる。
The
また、下引き層4は、残留電位の低減や環境安定性の向上の観点から、電子輸送性顔料を更に含有してもよい。電子輸送性顔料としては、特開昭47−30330号公報に記載のペリレン顔料、ビスベンズイミダゾールペリレン顔料、多環キノン顔料、インジゴ顔料、キナクリドン顔料等の有機顔料、シアノ基、ニトロ基、ニトロソ基、ハロゲン原子等の電子吸引性の置換基を有するビスアゾ顔料、フタロシアニン顔料等の有機顔料、及び酸化亜鉛、酸化チタン等の無機顔料が挙げられる。これらの顔料の中では、ペリレン顔料、ビスベンズイミダゾールペリレン顔料、多環キノン顔料、酸化亜鉛及び酸化チタンが、電子移動性が高い点で好ましい。また、これらの顔料は、分散性及び電荷輸送性を制御する目的で上記カップリング剤、バインダー等で表面処理してもよい。電子輸送性顔料は、多すぎると下引き層の強度が低下し、塗膜欠陥を生じるため、95質量%以下、好ましくは90質量%以下で用いる。
The
また、下引き層4は、電気特性の向上、光散乱性の向上等の観点から、各種の有機化合物又は無機化合物の微粉末を更に含有してもよい。特に、酸化チタン、酸化亜鉛、亜鉛華、硫化亜鉛、鉛白、リトポン等の白色顔料、アルミナ、炭酸カルシウム、硫酸バリウム等の体質顔料、及びポリエチレンテレフタレート樹脂粒子、ベンゾグアナミン樹脂粒子、スチレン樹脂粒子等が有効である。微粉末の粒径としては、0.01μm以上2μm以下が好ましい。微粉末は必要に応じて含有させるが、その含有量は、下引き層4の固形分の総質量に対して10質量%以上90質量%以下であることが好ましく、30質量%以上80質量%以下であることがより好ましい。
In addition, the
下引き層4は、下引き層4の構成材料を含有する下引き層形成用塗布液を導電性基体2上に塗布し、乾燥させることにより形成することができる。塗布液に用いる溶媒としては、有機金属化合物や樹脂を溶解し、また、電子輸送性顔料を混合/分散したときにゲル化や凝集を起こさないものであれば、いかなるものでもよい。例えば、メタノール、エタノール、n−プロパノール、n−ブタノール、ベンジルアルコール、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、酢酸n−ブチル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、メチレンクロライド、クロロホルム、クロルベンゼン、トルエン等の通常の有機溶媒を、1種を単独で、又は2種以上を混合して用いることができる。また、塗布液の分散処理方法としては、ロールミル、ボールミル、振動ボールミル、アトライター、サンドミル、コロイドミル、ペイントシェーカー、超音波等の方法を用いることができる。更に、塗布液の塗布方法としては、ブレードコーティング法、ワイヤーバーコーティング法、スプレーコーティング法、浸漬コーティング法、ビードコーティング法、エアーナイフコーティング法、カーテンコーティング法等の通常の方法を用いることができる。塗布後の乾燥は、溶媒を蒸発させ、製膜可能な温度で行う。下引き層4の厚さは、一般的には0.01μm以上30μm以下、好ましくは0.05μm以上25μm以下である。
The
次に、電荷発生層5について説明する。電荷発生層5は、電荷発生材料及び結着樹脂を含有する。
Next, the
電荷発生材料としては、ビスアゾ顔料、トリスアゾ顔料等のアゾ顔料、ジブロモアントアントロン等の縮環芳香族顔料、ペリレン顔料、ピロロピロール顔料、フタロシアニン顔料等の有機顔料、及び三方晶セレン、酸化亜鉛等の無機顔料等、公知のものを用いることができるが、特に画像形成の際に波長380nm以上500nm以下の露光光を用いる場合には、金属及び無金属フタロシアニン顔料、三方晶セレン、ジブロモアントアントロン等が好ましい。その中でも、特開平5−263007号公報及び特開平5−279591号公報に開示されたヒドロキシガリウムフタロシアニン、特開平5−98181号公報に開示されたクロロガリウムフタロシアニン、特開平5−140472号公報及び特開平5−140473号公報に開示されたジクロロスズフタロシアニン、特開平4−189873号公報及び特開平5−43813号公報に開示されたチタニルフタロシアニンが特に好ましい。 Examples of charge generation materials include azo pigments such as bisazo pigments and trisazo pigments, condensed aromatic pigments such as dibromoanthanthrone, organic pigments such as perylene pigments, pyrrolopyrrole pigments, and phthalocyanine pigments, and trigonal selenium and zinc oxide. Known pigments such as inorganic pigments can be used. In particular, when exposure light having a wavelength of 380 nm to 500 nm is used for image formation, metal and metal-free phthalocyanine pigments, trigonal selenium, dibromoanthanthrone, etc. preferable. Among them, hydroxygallium phthalocyanine disclosed in JP-A-5-263007 and JP-A-5-279591, chlorogallium phthalocyanine disclosed in JP-A-5-98181, JP-A-5-140472 and special Dichlorotin phthalocyanine disclosed in Kaihei 5-140473 and titanyl phthalocyanine disclosed in JP-A-4-189873 and JP-A-5-43813 are particularly preferred.
結着樹脂としては、広範な絶縁性樹脂、及び、ポリ−N−ビニルカルバゾール、ポリビニルアントラセン、ポリビニルピレン、ポリシラン等の有機光導電性ポリマーが挙げられる。好ましい結着樹脂としては、ポリビニルブチラール樹脂、ポリアリレート樹脂(ビスフェノールAとフタル酸の重縮合体等)、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、フェノキシ樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、ポリビニルピリジン樹脂、セルロース樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、カゼイン、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルピロリドン樹脂等の絶縁性樹脂が挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらの結着樹脂は、1種を単独で、又は2種以上を混合して用いることができる。電荷発生材料と結着樹脂との配合比(質量比)は、10:1乃至1:10が好ましい。 Examples of the binder resin include a wide range of insulating resins and organic photoconductive polymers such as poly-N-vinyl carbazole, polyvinyl anthracene, polyvinyl pyrene, and polysilane. Preferred binder resins include polyvinyl butyral resin, polyarylate resin (polycondensate of bisphenol A and phthalic acid, etc.), polycarbonate resin, polyester resin, phenoxy resin, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, polyamide resin, acrylic resin. Insulating resins such as polyacrylamide resin, polyvinyl pyridine resin, cellulose resin, urethane resin, epoxy resin, casein, polyvinyl alcohol resin, polyvinyl pyrrolidone resin are not limited thereto. These binder resins can be used individually by 1 type or in mixture of 2 or more types. The mixing ratio (mass ratio) of the charge generation material and the binder resin is preferably 10: 1 to 1:10.
電荷発生層5は、電荷発生層5の構成材料を含有する電荷発生層形成用塗布液を下引き層4上に塗布し、乾燥させることにより形成することができる。塗布液に用いる溶媒としては、メタノール、エタノール、n−プロパノール、n−ブタノール、ベンジルアルコール、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、酢酸n−ブチル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、メチレンクロライド、クロロホルム、クロルベンゼン、トルエン等の通常の有機溶媒を、1種を単独で、又は2種以上を混合して用いることができる。また、塗布液を調製する際の分散方法としては、ボールミル分散法、アトライター分散法、サンドミル分散法等の通常の方法を用いることができるが、この際、分散によって電荷発生材料である顔料の結晶型が変化しない条件が必要とされる。更に、この分散の際、顔料粒子を0.5μm以下、好ましくは0.3μm以下、更に好ましくは0.15μm以下の粒子サイズにすることが有効である。更に、塗布液の塗布方法としては、ブレードコーティング法、ワイヤーバーコーティング法、スプレーコーティング法、浸漬コーティング法、ビードコーティング法、エアーナイフコーティング法、カーテンコーティング法等の通常の方法を用いることができる。塗布後の乾燥は、溶媒を蒸発させ、製膜可能な温度で行う。電荷発生層5の厚さは、一般的には0.1μm以上5μm以下、好ましくは0.2μm以上2.0μm以下である。
The
次に、電荷輸送層6について説明する。電荷輸送層6は、電荷輸送材料及び結着樹脂を含有するか、或いは高分子電荷輸送材を含有する。 Next, the charge transport layer 6 will be described. The charge transport layer 6 contains a charge transport material and a binder resin, or contains a polymer charge transport material.
電荷輸送材料としては、p−ベンゾキノン、クロラニル、ブロマニル、アントラキノン等のキノン系化合物、テトラシアノキノジメタン系化合物、2,4,7−トリニトロフルオレノン等のフルオレノン系化合物、キサントン系化合物、ベンゾフェノン系化合物、シアノビニル系化合物、エチレン系化合物等の電子輸送性化合物、トリアリールアミン系化合物、ベンジジン系化合物、アリールアルカン系化合物、アリール置換エチレン系化合物、スチルベン系化合物、アントラセン系化合物、ヒドラゾン系化合物等の正孔輸送性化合物が挙げられるが、特にこれらに限定されない。これらの電荷輸送材料は、1種を単独で、又は2種以上を混合して用いることができる。 As charge transport materials, quinone compounds such as p-benzoquinone, chloranil, bromanyl, anthraquinone, tetracyanoquinodimethane compounds, fluorenone compounds such as 2,4,7-trinitrofluorenone, xanthone compounds, benzophenone compounds Compounds, electron transport compounds such as cyanovinyl compounds, ethylene compounds, triarylamine compounds, benzidine compounds, arylalkane compounds, aryl-substituted ethylene compounds, stilbene compounds, anthracene compounds, hydrazone compounds, etc. Although a hole transportable compound is mentioned, it is not limited to these in particular. These charge transport materials can be used alone or in combination of two or more.
また、電荷輸送材料としては、モビリティーの観点から、下記一般式(a−1)、(a−2)又は(a−3)で表される化合物が好ましい。 Moreover, as a charge transport material, the compound represented by the following general formula (a-1), (a-2) or (a-3) from a mobility viewpoint is preferable.
上記式(a−1)中、R34は水素原子又はメチル基を、k10は1又は2を示す。また、Ar6及びAr7は、置換若しくは未置換のアリール基、−C6H4−C(R38)=C(R39)(R40)、又は、−C6H4−CH=CH−CH=C(Ar)2を示し、置換基としては、ハロゲン原子、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数1〜5のアルコキシ基、又は炭素数1〜3のアルキル基で置換された置換アミノ基が挙げられる。また、R38、R39及びR40は、各々独立に水素原子、置換又は未置換のアルキル基、又は置換若しくは未置換のアリール基を、Arは置換又は未置換のアリール基を示す。 In the above formula (a-1), R 34 represents a hydrogen atom or a methyl group, and k10 represents 1 or 2. Ar 6 and Ar 7 each represents a substituted or unsubstituted aryl group, —C 6 H 4 —C (R 38 ) ═C (R 39 ) (R 40 ), or —C 6 H 4 —CH═CH. —CH═C (Ar) 2 represents a substituent, which is substituted with a halogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms. A substituted amino group is mentioned. R 38 , R 39 and R 40 each independently represent a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, or a substituted or unsubstituted aryl group, and Ar represents a substituted or unsubstituted aryl group.
上記式(a−2)中、R35及びR35’は各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜5のアルキル基又は炭素数1〜5のアルコキシ基を、R36、R36’、R37及びR37’は各々独立に、ハロゲン原子、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数1〜5のアルコキシ基、炭素数1〜2のアルキル基で置換されたアミノ基、置換若しくは未置換のアリール基、−C(R38)=C(R39)(R40)、又は、−CH=CH−CH=C(Ar)2を、R38、R39及びR40は各々独立に、水素原子、置換若しくは未置換のアルキル基、又は置換若しくは未置換のアリール基を、Arは置換又は未置換のアリール基を示す。また、m4及びm5は各々独立に0〜2のいずれかの整数を示す。 In the formula (a-2), R 35 and R 35 ′ each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, R 36 , R 36 ', R 37 and R 37 ' are each independently a halogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, an amino group substituted with an alkyl group having 1 to 2 carbon atoms, Or an unsubstituted aryl group, -C (R 38 ) = C (R 39 ) (R 40 ), or -CH = CH-CH = C (Ar) 2 , wherein R 38 , R 39 and R 40 are each Independently, a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, or a substituted or unsubstituted aryl group, Ar represents a substituted or unsubstituted aryl group. M4 and m5 each independently represents an integer of 0 to 2.
上記式(a−3)中、R41は、水素原子、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数1〜5のアルコキシ基、置換若しくは未置換のアリール基、又は、−CH=CH−CH=C(Ar)2を示す。Arは、置換又は未置換のアリール基を示す。R42、R42’、R43、及びR43’は各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数1〜5のアルコキシ基、炭素数1〜2のアルキル基で置換されたアミノ基、又は置換若しくは未置換のアリール基を示す。 In the above formula (a-3), R 41 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aryl group, or —CH═CH—CH. = C (Ar) 2 is shown. Ar represents a substituted or unsubstituted aryl group. R 42 , R 42 ′, R 43 , and R 43 ′ are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, or an alkyl having 1 to 2 carbon atoms. An amino group substituted with a group, or a substituted or unsubstituted aryl group is shown.
電荷輸送層6に用いる結着樹脂としては、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、塩化ビニリデン−アクリロニトリル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体、シリコーン樹脂、シリコーン−アルキッド樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、スチレン−アルキッド樹脂等、公知のフィルム形成可能な電気絶縁性の樹脂が挙げられる。中でも、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、メタクリル樹脂及びアクリル樹脂は、電荷輸送材料との相溶性、溶媒への溶解性、及び強度が優れている点で好ましい。これらの結着樹脂は、1種を単独で、又は2種以上を混合して用いることができる。電荷輸送材料と結着樹脂との配合比(質量比)は、10:1乃至1:5が好ましい。 Examples of the binder resin used for the charge transport layer 6 include polycarbonate resin, polyester resin, methacrylic resin, acrylic resin, polyvinyl chloride resin, polyvinylidene chloride resin, polystyrene resin, polyvinyl acetate resin, styrene-butadiene copolymer, and vinylidene chloride. -Known films such as acrylonitrile copolymer, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, vinyl chloride-vinyl acetate-maleic anhydride copolymer, silicone resin, silicone-alkyd resin, phenol-formaldehyde resin, styrene-alkyd resin An electrically insulating resin that can be formed is exemplified. Among these, polycarbonate resin, polyester resin, methacrylic resin and acrylic resin are preferable in terms of excellent compatibility with charge transport materials, solubility in solvents, and strength. These binder resins can be used individually by 1 type or in mixture of 2 or more types. The blending ratio (mass ratio) of the charge transport material and the binder resin is preferably 10: 1 to 1: 5.
また、高分子電荷輸送材としては、ポリ−N−ビニルカルバゾール、ポリシラン等の電荷輸送性を有する公知のものを用いることができる。特に、特開平8−176293号公報や特開平8−208820号公報に示されているポリエステル系高分子電荷輸送材は、高い電荷輸送性を有しており、特に好ましいものである。高分子電荷輸送材はそれだけでも電荷輸送層6の構成材料として使用可能であるが、上記結着樹脂と混合して成膜してもよい。 As the polymer charge transporting material, known materials having charge transporting properties such as poly-N-vinylcarbazole and polysilane can be used. In particular, the polyester polymer charge transport materials disclosed in JP-A-8-176293 and JP-A-8-208820 have a high charge transporting property and are particularly preferable. Although the polymer charge transport material alone can be used as a constituent material of the charge transport layer 6, it may be mixed with the binder resin to form a film.
電荷輸送層6は、電荷輸送層6の構成材料を含有する電荷輸送層形成用塗布液を電荷発生層5上に塗布し、乾燥させることにより形成することができる。塗布液に用いる溶媒としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、クロルベンゼン等の芳香族炭化水素類、アセトン、2−ブタノン等のケトン類、塩化メチレン、クロロホルム、塩化エチレン等のハロンゲン化脂肪族炭化水素類、テトラヒドロフラン、エチルエーテル等の環状若しくは直鎖状のエーテル類等の通常の有機溶媒が挙げられる。これらは、1種を単独で、又は2種以上を混合して用いることができる。塗布液の塗布方法としては、ブレードコーティング法、ワイヤーバーコーティング法、スプレーコーティング法、浸漬コーティング法、ビードコーティング法、エアーナイフコーティング法、カーテンコーティング法等の通常の方法を用いることができる。塗布後の乾燥は、溶媒を蒸発させ、製膜可能な温度で行う。電荷輸送層6の厚さは、好ましくは5μm以上50μm以下、より好ましくは10μm以上30μm以下である。
The charge transport layer 6 can be formed by applying a charge transport layer forming coating solution containing the constituent material of the charge transport layer 6 on the
また、画像形成装置中で発生するオゾン又は酸化性ガス、或いは光、熱等による感光体の劣化を防止する目的で、感光層3(電荷発生層5、電荷輸送層6)には、酸化防止剤、光安定剤、熱安定剤等の添加剤を含有させることができる。酸化防止剤としては、例えば、ヒンダードフェノール、ヒンダードアミン、パラフェニレンジアミン、アリールアルカン、ハイドロキノン、スピロクロマン、スピロインダノン及びそれらの誘導体、有機硫黄化合物、有機リン化合物等が挙げられる。光安定剤としては、例えば、ベンゾフェノン、ベンゾトリアゾール、ジチオカルバメート、テトラメチルピペリジン等の誘導体が挙げられる。
Further, for the purpose of preventing deterioration of the photoreceptor due to ozone or oxidizing gas generated in the image forming apparatus, light, heat, or the like, the photosensitive layer 3 (the
また、感光層3(電荷発生層5、電荷輸送層6)中には、感度の向上、残留電位の低減、繰返し使用時の疲労低減等を目的として、少なくとも1種の電子受容性物質を含有させることができる。
The photosensitive layer 3 (the
電子受容物質としては、例えば、無水コハク酸、無水マレイン酸、ジブロム無水マレイン酸、無水フタル酸、テトラブロム無水フタル酸、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、o−ジニトロベンゼン、m−ジニトロベンゼン、クロラニル、ジニトロアントラキノン、トリニトロフルオレノン、ピクリン酸、o−ニトロ安息香酸、p−ニトロ安息香酸、フタル酸等が挙げられる。これらのうち、フルオレノン系、キノン系、及びCl、CN、NO2等の電子吸引性置換基を有するベンゼン誘導体が特に好ましい。 Examples of the electron acceptor include succinic anhydride, maleic anhydride, dibromomaleic anhydride, phthalic anhydride, tetrabromophthalic anhydride, tetracyanoethylene, tetracyanoquinodimethane, o-dinitrobenzene, m-dinitrobenzene, Examples include chloranil, dinitroanthraquinone, trinitrofluorenone, picric acid, o-nitrobenzoic acid, p-nitrobenzoic acid, and phthalic acid. Of these, fluorenone-based, quinone-based, and benzene derivatives having electron-withdrawing substituents such as Cl, CN, and NO 2 are particularly preferable.
最後に、保護層7について説明する。保護層7は、架橋構造を有する樹脂と、金属酸化物と、を含有する。
Finally, the
架橋構造を有する樹脂としては、フェノール樹脂、シロキサン樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、アクリル樹脂等が挙げられる。これらの中でも、機械強度、電気特性及び付着物除去性の点で、フェノール樹脂及びシロキサン樹脂が好ましく、フェノール樹脂が特に好ましい。 Examples of the resin having a crosslinked structure include phenol resin, siloxane resin, epoxy resin, urethane resin, melamine resin, and acrylic resin. Among these, a phenol resin and a siloxane resin are preferable and a phenol resin is particularly preferable in terms of mechanical strength, electrical characteristics, and deposit removal.
フェノール樹脂としては、例えば、メチロール基を有するフェノール誘導体を硬化させて得られる樹脂が挙げられる。メチロール基を有するフェノール誘導体は、レゾルシン、ビスフェノール等、フェノール、クレゾール、キシレノール、パラアルキルフェノール、パラフェニルフェノール等の、水酸基を1個含む置換フェノール類、カテコール、レゾルシノール、ヒドロキノン等の、水酸基を2個含む置換フェノール類、ビスフェノールA、ビスフェノールZ等のビスフェノール類、ビフェノール類等、フェノール構造を有する化合物と、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド等とを、酸触媒又はアルカリ触媒下で反応させて得られるものであり、その例として、一般にフェノール樹脂として市販されているものが挙げられる。 Examples of the phenol resin include a resin obtained by curing a phenol derivative having a methylol group. Phenol derivatives having a methylol group include two hydroxyl groups such as resorcin, bisphenol, etc., phenols, cresols, xylenols, paraalkylphenols, paraphenylphenols, substituted phenols containing one hydroxyl group, catechol, resorcinol, hydroquinone, etc. Substituted phenols, bisphenols such as bisphenol A and bisphenol Z, biphenols and the like, obtained by reacting a compound having a phenol structure with formaldehyde, paraformaldehyde, etc. in the presence of an acid catalyst or an alkali catalyst, As an example, what is generally marketed as a phenol resin is mentioned.
上記酸触媒としては、硫酸、パラトルエンスルホン酸、フェノールスルホン酸、リン酸等を用いることができる。また、上記アルカリ触媒としては、NaOH、KOH、Ca(OH)2、Mg(OH)2、Ba(OH)2、CaO、MgO等のアルカリ金属及びアルカリ土類金属の水酸化物及び酸化物、アミン系触媒、或いは酢酸亜鉛、酢酸ナトリウム等の酢酸塩類等を用いることができる。ここで、アミン系触媒としては、アンモニア、ヘキサメチレンテトラミン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリエタノールアミン等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。なお、アルカリ触媒を用いた場合には、残留する触媒によりキャリアが著しくトラップされ、電子写真特性が悪化する傾向がある。そのような場合は、減圧で留去させるか、酸で中和するか、シリカゲル等の吸着剤や、イオン交換樹脂等と接触させることにより不活性化又は除去することが好ましい。 As the acid catalyst, sulfuric acid, paratoluenesulfonic acid, phenolsulfonic acid, phosphoric acid and the like can be used. Examples of the alkali catalyst include hydroxides and oxides of alkali metals and alkaline earth metals such as NaOH, KOH, Ca (OH) 2 , Mg (OH) 2 , Ba (OH) 2 , CaO, and MgO. An amine catalyst or acetates such as zinc acetate and sodium acetate can be used. Here, examples of the amine-based catalyst include ammonia, hexamethylenetetramine, trimethylamine, triethylamine, triethanolamine, and the like, but are not limited thereto. When an alkali catalyst is used, carriers are remarkably trapped by the remaining catalyst and the electrophotographic characteristics tend to deteriorate. In such a case, it is preferable to inactivate or remove by distilling off under reduced pressure, neutralizing with an acid, or contacting with an adsorbent such as silica gel or an ion exchange resin.
シロキサン樹脂としては、例えば、メチルトリメトキシシラン、テトラメトキシシラン等の加水分解性基を有する有機ケイ素化合物から得られる樹脂が挙げられる。 Examples of the siloxane resin include a resin obtained from an organosilicon compound having a hydrolyzable group such as methyltrimethoxysilane and tetramethoxysilane.
保護層7に含有される上記樹脂は、電気特性の改良のために、電荷輸送性化合物から誘導される構造を有することが好ましく、そのような電荷輸送性化合物としては、成膜性、機械強度及び安定性に優れることから、下記一般式(I)、(II)、(III)、(IV)、(V)及び(VI)で表される化合物が好ましい。
The resin contained in the
F[−(X1)n1R1−Z1H]m1 (I)
[式(I)中、Fは正孔輸送能を有する化合物から誘導される有機基を示し、R1はアルキレン基を示し、Z1は酸素原子、硫黄原子、NH又はCOOを示し、X1は酸素原子又は硫黄原子を示し、m1は1〜4のいずれかの整数を示し、n1は0又は1を示す。]
F[−(X2)n2−(R2)n3−(Z2)n4G]n5 (II)
[式(II)中、Fは正孔輸送能を有する化合物から誘導される有機基を示し、X2は酸素原子又は硫黄原子を示し、R2はアルキレン基を示し、Z2は酸素原子、硫黄原子、NH又はCOOを示し、Gはエポキシ基を示し、n2、n3及びn4は各々独立に0又は1を示し、n5は1〜4のいずれかの整数を示す。]
F[−D−Si(R3)(3-a)Qa]b (III)
[式(III)中、Fは正孔輸送能を有する化合物から誘導されるb価の有機基を、Dは可とう性を有する2価の基を、R3は水素原子、置換若しくは未置換のアルキル基又は置換若しくは未置換のアリール基を、Qは加水分解性基を、aは1〜3のいずれかの整数を、bは1〜4のいずれかの整数を示す。]
F [- (X 1) n1 R 1 -Z 1 H] m1 (I)
[In Formula (I), F represents an organic group derived from a compound having a hole transporting ability, R 1 represents an alkylene group, Z 1 represents an oxygen atom, a sulfur atom, NH or COO, and X 1 Represents an oxygen atom or a sulfur atom, m1 represents an integer of 1 to 4, and n1 represents 0 or 1. ]
F [- (X 2) n2 - (R 2) n3 - (Z 2) n4 G] n5 (II)
[In Formula (II), F represents an organic group derived from a compound having a hole transporting ability, X 2 represents an oxygen atom or a sulfur atom, R 2 represents an alkylene group, Z 2 represents an oxygen atom, S represents a sulfur atom, NH or COO, G represents an epoxy group, n2, n3 and n4 each independently represents 0 or 1, and n5 represents any integer of 1 to 4. ]
F [-D-Si (R 3 ) (3-a) Q a ] b (III)
[In Formula (III), F represents a b-valent organic group derived from a compound having a hole transporting ability, D represents a divalent group having flexibility, and R 3 represents a hydrogen atom, substituted or unsubstituted. An alkyl group or a substituted or unsubstituted aryl group, Q represents a hydrolyzable group, a represents an integer of 1 to 3, and b represents an integer of 1 to 4. ]
[式(IV)中、Fは正孔輸送性を有する化合物から誘導される有機基を示し、Tは2価の基を示し、Yは酸素原子又は硫黄原子を示し、R4、R5及びR6は各々独立に水素原子又は1価の有機基を示し、R7は1価の有機基を示し、m2は0又は1を示し、n6は1〜4のいずれかの整数を示す。但し、R6とR7は互いに結合してYをヘテロ原子とする複素環を形成してもよい。]
[In Formula (IV), F represents an organic group derived from a compound having a hole transporting property, T represents a divalent group, Y represents an oxygen atom or a sulfur atom, R 4 , R 5 and R 6 each independently represents a hydrogen atom or a monovalent organic group, R 7 represents a monovalent organic group,
[式(V)中、Fは正孔輸送性を有する化合物から誘導される有機基を示し、Tは2価の基を示し、R8は1価の有機基を示し、m3は0又は1を示し、n7は1〜4のいずれかの整数を示す。]
[In Formula (V), F represents an organic group derived from a compound having a hole transporting property, T represents a divalent group, R 8 represents a monovalent organic group, and m3 represents 0 or 1 N7 represents any integer of 1 to 4. ]
[式(VI)中、Fは正孔輸送性を有する化合物から誘導される有機基を示し、Lはアルキレン基を示し、R9は1価の有機基を示し、n8は1〜4のいずれかの整数を示す。]
[In Formula (VI), F represents an organic group derived from a compound having a hole transporting property, L represents an alkylene group, R 9 represents a monovalent organic group, and n8 represents any one of 1-4. Indicates an integer. ]
また、上記一般式(I)〜(VI)で表わされる化合物における上記Fは、下記一般式(VII)で表される基であることが好ましい。 The F in the compounds represented by the general formulas (I) to (VI) is preferably a group represented by the following general formula (VII).
[式(VII)中、Ar1、Ar2、Ar3及びAr4は各々独立に置換又は未置換のアリール基を示し、Ar5は置換若しくは未置換のアリール基又はアリーレン基を示し、且つAr1〜Ar5のうち1〜4個は、上記一般式(I)で表わされる化合物における下記一般式(VIII)で示される部位、上記一般式(II)で表わされる化合物における下記一般式(IX)で示される部位、上記一般式(III)で表わされる化合物における下記一般式(X)で示される部位、上記一般式(IV)で表わされる化合物における下記一般式(XI)で示される部位、上記一般式(V)で表される化合物における下記一般式(XII)で表される部位、又は上記一般式(VI)で表される化合物における下記一般式(XIII)と結合するための結合手を有する。]
−(X1)n1R1−Z1H (VIII)
−(X2)n2−(R2)n3−(Z2)n4G (IX)
−D−Si(R3)(3-a)Qa (X)
[In formula (VII), Ar 1 , Ar 2 , Ar 3 and Ar 4 each independently represent a substituted or unsubstituted aryl group, Ar 5 represents a substituted or unsubstituted aryl group or an arylene group, and
- (X 1) n1 R 1 -Z 1 H (VIII)
- (X 2) n2 - ( R 2) n3 - (Z 2) n4 G (IX)
-D-Si (R 3 ) (3-a) Q a (X)
また、上記一般式(VII)中のAr1〜Ar4で示される置換又は未置換のアリール基としては、具体的には、下記一般式(1)〜(7)に示されるアリール基が好ましい。 In addition, as the substituted or unsubstituted aryl group represented by Ar 1 to Ar 4 in the general formula (VII), specifically, aryl groups represented by the following general formulas (1) to (7) are preferable. .
上記式(1)〜(7)中、R10は水素原子、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基、それらで置換されたフェニル基若しくは未置換のフェニル基、又は炭素数7〜10のアラルキル基を示し、R11〜R13は各々、水素原子、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基、炭素数1〜4のアルコキシ基、それらで置換されたフェニル基若しくは未置換のフェニル基、炭素数7〜10のアラルキル基又はハロゲン原子を示し、Arは置換又は未置換のアリーレン基を示し、Dは上記一般式(VIII)〜(XIII)で表される構造のいずれかを示し、c及びsは各々、0又は1を示し、tは1〜3のいずれかの整数を示す。 In the above formula (1) ~ (7), R 10 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, phenyl which is substituted by them A group or an unsubstituted phenyl group, or an aralkyl group having 7 to 10 carbon atoms, wherein R 11 to R 13 are each a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, carbon An alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, a phenyl or unsubstituted phenyl group substituted therewith, an aralkyl group having 7 to 10 carbon atoms or a halogen atom; Ar represents a substituted or unsubstituted arylene group; One of the structures represented by the above general formulas (VIII) to (XIII) is shown, c and s each represent 0 or 1, and t represents any integer of 1 to 3.
また、上記式(7)で示されるアリール基におけるArとしては、下記式(8)又は(9)で示されるアリーレン基が好ましい。 Moreover, as Ar in the aryl group represented by the above formula (7), an arylene group represented by the following formula (8) or (9) is preferable.
上記式(8)及び(9)中、R14及びR15は各々、水素原子、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基、炭素数1〜4のアルコキシ基で置換されたフェニル基、又は未置換のフェニル基、炭素数7〜10のアラルキル基、或いはハロゲン原子を示し、tは1〜3のいずれかの整数を示す。 In the above formulas (8) and (9), R 14 and R 15 are each substituted with a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms. A substituted phenyl group, an unsubstituted phenyl group, an aralkyl group having 7 to 10 carbon atoms, or a halogen atom, and t represents any integer of 1 to 3.
また、上記式(7)で示されるアリール基におけるZ’としては、下記式(10)〜(17)で示される2価の基が好ましい。 Moreover, as Z 'in the aryl group represented by the above formula (7), divalent groups represented by the following formulas (10) to (17) are preferable.
式(10)〜(17)中、R16及びR17は各々、水素原子、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基、炭素数1〜4のアルコキシ基で置換されたフェニル基、又は未置換のフェニル基、炭素数7〜10のアラルキル基、或いはハロゲン原子を示し、Wは2価の基を示し、q及びrは各々、1〜10のいずれかの整数を示し、tは各々、1〜3のいずれかの整数を示す。 In formulas (10) to (17), R 16 and R 17 are each substituted with a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms. A phenyl group, an unsubstituted phenyl group, an aralkyl group having 7 to 10 carbon atoms, or a halogen atom, W represents a divalent group, and q and r each represent an integer of 1 to 10 T represents an integer of 1 to 3, respectively.
また、上記式(16)〜(17)中、Wは下記式(18)〜(26)で示される2価の基を示す。なお、式(25)中、uは0〜3のいずれかの整数を示す。 In the above formulas (16) to (17), W represents a divalent group represented by the following formulas (18) to (26). In formula (25), u represents an integer of 0 to 3.
また、上記一般式(VI)におけるAr5の具体的構造としては、k=0の時は上記Ar1〜Ar4の具体的構造におけるc=1の構造が、k=1の時は上記Ar1〜Ar4の具体的構造におけるc=0の構造が挙げられる。
In addition, the specific structure of Ar 5 in the general formula (VI) is as follows. When k = 0, the structure of c = 1 in the specific structure of Ar 1 to Ar 4 and when Ar = 1, the
また、上記一般式(I)で表される化合物としては、より具体的には、下記化合物(I−1)〜(I−38)が挙げられる。なお、下記表中、結合手は記載されているが置換基が記載されていないものはメチル基を示す。 Specific examples of the compound represented by the general formula (I) include the following compounds (I-1) to (I-38). In addition, in the following table | surface, although the bond is described, the thing in which the substituent is not described shows a methyl group.
また、上記一般式(II)で表される化合物としては、より具体的には、下記化合物(II−1)〜(II−47)が挙げられる。なお、下記表中、Me又は結合手は記載されているが置換基が記載されていないものはメチル基を、Etはエチル基を示す。 Specific examples of the compound represented by the general formula (II) include the following compounds (II-1) to (II-47). In the following table, Me or a bond is described but a substituent is not described, a methyl group, Et represents an ethyl group.
また、上記一般式(III)で表される化合物としては、より具体的には、下記化合物(III−1)〜(III−61)が挙げられる。なお、下記化合物(III−1)〜(III−61)は、一般式(VI)で表される化合物のAr1〜Ar5及びkを下記の表に示されるように組み合わせ、且つ、アルコキシシリル基(s)を下記の表に示される特定のものとしたものである。 Specific examples of the compound represented by the general formula (III) include the following compounds (III-1) to (III-61). The following compounds (III-1) to (III-61) are prepared by combining Ar 1 to Ar 5 and k of the compound represented by the general formula (VI) as shown in the following table, and alkoxysilyl The group (s) is the specific one shown in the table below.
また、上記一般式(IV)で表される化合物としては、より具体的には、下記化合物(IV−1)〜(IV−40)が挙げられる。なお、下記表中、Me又は結合手は記載されているが置換基が記載されていないものはメチル基を、Etはエチル基を示す。 Specific examples of the compound represented by the general formula (IV) include the following compounds (IV-1) to (IV-40). In the following table, Me or a bond is described but a substituent is not described, a methyl group, Et represents an ethyl group.
また、上記一般式(V)で表される化合物としては、より具体的には、下記化合物(V−1)〜(V−55)が挙げられる。なお、下記表中、Me又は結合手は記載されているが置換基が記載されていないものはメチル基を示す。 Specific examples of the compound represented by the general formula (V) include the following compounds (V-1) to (V-55). In the following table, Me or a bond is described but a substituent is not described indicates a methyl group.
また、上記一般式(VI)で表される化合物としては、より具体的には、下記化合物(VI−1)〜(VI−17)が挙げられる。なお、下記表中、Meはメチル基を、Etはエチル基を示す。 Specific examples of the compound represented by the general formula (VI) include the following compounds (VI-1) to (VI-17). In the following table, Me represents a methyl group, and Et represents an ethyl group.
保護層7に含有される、表面処理された金属酸化物としては、公知の金属酸化物を用いることができるが、導電性、及び樹脂への分散性の点で、酸化スズ、酸化亜鉛、酸化チタン及び酸化アルミニウムが好ましく、酸化スズ及び酸化亜鉛がより好ましい。前記金属酸化物は、その他の元素が少量ドープされていてもよい。例えば、ストロンチウムをドープした酸化スズ、又はアルミニウムをドープした酸化亜鉛が挙げられる。金属酸化物は、1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
As the surface-treated metal oxide contained in the
金属酸化物の含有量としては、保護層の体積に対して、0.5体積%以上10体積%以下が好ましい。含有量が0.5体積%未満であると、含有量が上記範囲内にある場合と比較して、摩耗が大きくなる傾向がある。他方、含有量が10体積%を超えると、含有量が上記範囲内にある場合と比較して、保護層の抵抗値が低くなり、画像流れが発生しやすくなる傾向がある。 As content of a metal oxide, 0.5 volume% or more and 10 volume% or less are preferable with respect to the volume of a protective layer. When the content is less than 0.5% by volume, wear tends to increase as compared with the case where the content is within the above range. On the other hand, if the content exceeds 10% by volume, the resistance value of the protective layer becomes lower than that in the case where the content is in the above range, and image blur tends to occur.
金属酸化物の粉体抵抗値としては、1Ω・cm以上1×107Ω・cm以下が好ましく、1×10Ω・cm以上1×105Ω・cm以下が更に好ましい。粉体抵抗値が1Ω・cm未満であると、1Ω・cm以上1×107Ω・cm以下の場合と比較して、保護層の抵抗値が低くなり、高温高湿下で画像流れが発生しやすくなる傾向がある。他方、粉体抵抗値が1×107Ω・cmを超えると、1Ω・cm以上1×107Ω・cm以下の場合と比較して、電気特性が悪化する傾向がある。 The powder resistance value of the metal oxide is preferably 1 Ω · cm to 1 × 10 7 Ω · cm, and more preferably 1 × 10 Ω · cm to 1 × 10 5 Ω · cm. When the powder resistance value is less than 1 Ω · cm, the resistance value of the protective layer is lower than when the resistance is 1 Ω · cm or more and 1 × 10 7 Ω · cm or less, and image flow occurs under high temperature and high humidity. It tends to be easy to do. On the other hand, if the particle's resistance exceeds 1 × 10 7 Ω · cm, as compared with the case of less than 1 [Omega · cm or more 1 × 10 7 Ω · cm, electrical properties tend to deteriorate.
金属酸化物の平均粒径としては、10nm以上100nm以下が好ましく、30nm以上80nm以下が更に好ましい。平均粒径が10nm未満であると、10nm以上100nm以下の場合と比較して、表面積が大きくなり、保護層中における金属酸化物の分散性が悪化する傾向がある。他方、平均粒径が100nmを超えると、10nm以上100nm以下の場合と比較して、保護層内で金属酸化物、バインダー、電荷輸送剤等が不均一になり、保護層の透明性が損なわれる傾向がある。 The average particle size of the metal oxide is preferably 10 nm to 100 nm, and more preferably 30 nm to 80 nm. When the average particle size is less than 10 nm, the surface area becomes larger and the dispersibility of the metal oxide in the protective layer tends to be worse than when the average particle size is 10 nm or more and 100 nm or less. On the other hand, when the average particle diameter exceeds 100 nm, the metal oxide, the binder, the charge transport agent, and the like are not uniform in the protective layer and the transparency of the protective layer is impaired as compared with the case of 10 nm to 100 nm. Tend.
金属酸化物は、スルホン酸エステル基を有する加水分解性の有機ケイ素化合物、チオール基を有する有機ケイ素化合物、及びスルフィド基を有する有機ケイ素化合物、のうちの少なくとも一種の有機ケイ素化合物で表面処理されたものである。
但し、本発明の実施形態においては、金属酸化物は、スルホン酸エステル基を有する加水分解性の有機ケイ素化合物及びチオール基を有する有機ケイ素化合物のうちの少なくとも一種の有機ケイ素化合物で表面処理されたものを適用する。
The metal oxide was surface-treated with at least one organosilicon compound having a hydrolyzable organosilicon compound having a sulfonate group, an organosilicon compound having a thiol group, and an organosilicon compound having a sulfide group. Is.
However, in the embodiment of the present invention, the metal oxide was surface-treated with at least one organosilicon compound of a hydrolyzable organosilicon compound having a sulfonate group and an organosilicon compound having a thiol group. Apply things.
スルホン酸エステル基を有する加水分解性の有機ケイ素化合物としては、例えば、下記化合物(A−1)〜(A−6)が挙げられる。 Examples of the hydrolyzable organosilicon compound having a sulfonic acid ester group include the following compounds (A-1) to (A-6).
チオール基を有する有機ケイ素化合物、及びスルフィド基を有する有機ケイ素化合物としては、例えば、下記化合物(B−1)〜(B−4)が挙げられる。なお、式(B−4)中、n及びmは、各々1以上の整数を示す。 Examples of the organosilicon compound having a thiol group and the organosilicon compound having a sulfide group include the following compounds (B-1) to (B-4). In formula (B-4), n and m each represent an integer of 1 or more.
金属酸化物は、上記少なくとも一種の有機ケイ素化合物で表面処理された後、更なる表面処理を施されたものでもよく、そのような更なる表面処理の好ましい例としては、フッ素系シランカップリング剤(フッ素原子含有シランカップリング剤)による表面処理が挙げられる。フッ素系シランカップリング剤としては、例えば、下記化合物(C−1)〜(C−5)が挙げられる。 The metal oxide may be subjected to a surface treatment with the above-mentioned at least one organosilicon compound and then a further surface treatment. As a preferred example of such a further surface treatment, a fluorine-based silane coupling agent may be used. Surface treatment with (fluorine atom-containing silane coupling agent) can be mentioned. Examples of the fluorine-based silane coupling agent include the following compounds (C-1) to (C-5).
金属酸化物の表面処理に用いる表面処理剤(スルホン酸エステル基を有する加水分解性の有機ケイ素化合物、チオール基を有する有機ケイ素化合物、又はスルフィド基を有する有機ケイ素化合物)の量としては、金属酸化物の質量に対して、0.5質量%以上20質量%以下が好ましく、3質量%以上10質量%以下が更に好ましい。表面処理剤の量が0.5質量%未満では、表面処理剤の効果が現れにくくなる傾向があり、他方、20質量%を超えると、残留電位の上昇が抑制されにくくなる傾向がある。 The amount of the surface treatment agent (hydrolyzable organosilicon compound having a sulfonic acid ester group, organosilicon compound having a thiol group, or organosilicon compound having a sulfide group) used for the surface treatment of the metal oxide may be metal oxidation. 0.5 mass% or more and 20 mass% or less are preferable with respect to the mass of a thing, and 3 mass% or more and 10 mass% or less are still more preferable. When the amount of the surface treatment agent is less than 0.5% by mass, the effect of the surface treatment agent tends to hardly appear, and when it exceeds 20% by mass, the increase in the residual potential tends to be hardly suppressed.
金属酸化物の表面処理は、湿式法、乾式法等、公知の方法を用いて行うことができる。 The surface treatment of the metal oxide can be performed using a known method such as a wet method or a dry method.
例えば、湿式法により表面処理を施す場合、金属酸化物を、撹拌により、又は超音波、サンドミル、アトライター、ボールミル等を用いて、溶媒中に分散し、有機ケイ素化合物の溶液を添加して、撹拌又は分散した後、溶媒を除去することによって、均一な表面処理を行うことができる。溶媒は、ろ過や蒸留により除去することができる。溶媒除去後には、更に100℃以上で焼付けを行うことができる。焼付けを行う温度及び時間は、所望の電子写真特性が得られる範囲であれば、任意の範囲で設定することができる。金属酸化物に含有される水分を除去するためには、表面処理に用いる溶媒中で撹拌加熱しながら除去する方法、溶媒と共沸させて除去する方法等を用いることもできる。 For example, when a surface treatment is performed by a wet method, the metal oxide is dispersed in a solvent by stirring or using an ultrasonic wave, a sand mill, an attritor, a ball mill, etc., and a solution of an organosilicon compound is added, After stirring or dispersing, a uniform surface treatment can be performed by removing the solvent. The solvent can be removed by filtration or distillation. After removing the solvent, baking can be further performed at 100 ° C. or higher. The temperature and time for performing the printing can be set in an arbitrary range as long as desired electrophotographic characteristics can be obtained. In order to remove the moisture contained in the metal oxide, a method of removing with stirring and heating in a solvent used for the surface treatment, a method of removing by azeotropy with the solvent, or the like can also be used.
また、乾式法により表面処理を施す場合、金属酸化物をせん断力の大きなミキサー等で撹拌しながら、有機ケイ素化合物を直接に、又は有機溶媒に溶解させて滴下し、それらの混合物を乾燥空気や窒素ガスと共に噴霧させることによって、均一な表面処理を行うことができる。有機ケイ素化合物の滴下及び混合物の噴霧は、用いる溶媒の沸点未満の温度で行うことが好ましい。滴下又は噴霧を溶媒の沸点以上の温度で行うと、均一に撹拌される前に溶媒が蒸発し、有機ケイ素化合物が局部的に凝集して均一な処理が行われにくくなる。このようにして表面処理された金属酸化物について、更に100℃以上で焼付けを行うことができる。焼付けを行う温度及び時間は、所望の電子写真特性が得られる範囲であれば、任意の範囲で設定することができる。 In addition, when the surface treatment is performed by a dry method, the organosilicon compound is dropped directly or dissolved in an organic solvent while stirring the metal oxide with a mixer having a large shearing force, and the mixture is added to dry air or By spraying with nitrogen gas, a uniform surface treatment can be performed. The dropping of the organosilicon compound and the spraying of the mixture are preferably performed at a temperature lower than the boiling point of the solvent used. When dripping or spraying is performed at a temperature equal to or higher than the boiling point of the solvent, the solvent evaporates before being uniformly stirred, and the organosilicon compound is locally aggregated, making it difficult to perform uniform treatment. The surface-treated metal oxide can be further baked at 100 ° C. or higher. The temperature and time for performing the printing can be set in an arbitrary range as long as desired electrophotographic characteristics can be obtained.
なお、スルホン酸エステル基を有する加水分解性の有機ケイ素化合物を用いた場合、表面処理後、金属酸化物に結合したスルホン酸エステル基を更に過熱して分解させ、スルホン酸基を生成させてもよい。また、チオール基を有する有機ケイ素化合物、又はスルフィド基を有する有機ケイ素化合物を用いた場合、表面処理後、金属酸化物に結合したチオール基又はスルフィド基を、酸化反応により(例えば、過酸化水素により)スルホン酸基に変換してもよい。 When a hydrolyzable organosilicon compound having a sulfonic acid ester group is used, the sulfonic acid ester group bonded to the metal oxide may be further heated to decompose after the surface treatment to generate a sulfonic acid group. Good. In addition, when an organosilicon compound having a thiol group or an organosilicon compound having a sulfide group is used, after the surface treatment, the thiol group or sulfide group bonded to the metal oxide is oxidized (for example, by hydrogen peroxide). ) It may be converted into a sulfonic acid group.
保護層7には、表面処理された金属酸化物の他に、導電性無機粒子を含有させてもよい。導電性無機粒子としては、金属、金属酸化物、カーボンブラック等が挙げられる。金属としては、アルミニウム、亜鉛、銅、クロム、ニッケル、銀及びステンレス等、又はこれらの金属をプラスチックの粒子の表面に蒸着したもの等が挙げられる。金属酸化物としては、酸化スズ、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化スズ、酸化アンチモン、酸化インジウム、酸化ビスマス、スズをドープした酸化インジウム、アンチモン又はタンタルをドープした酸化スズ、アンチモンをドープした酸化ジルコニウム等が挙げられる。これらは、1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて用いることができる。2種以上を組み合わせて用いる場合は、単に混合しても、固溶体にしても、融着させてもよい。導電性粒子の平均粒径としては、保護層の透明性の点で、0.3μm以下が好ましく、特に0.1μm以下が好ましい。また、透明性の点で、金属酸化物を用いることが好ましい。また、分散性のコントロール等のために、粒子表面を処理することが好ましい。処理剤としては、シランカップリング剤、シリコーンオイル、シロキサン化合物、界面活性剤等が挙げられる。これらは、フッ素原子を含有することが好ましい。
In addition to the surface-treated metal oxide, the
保護層7には、保護層7の強度、膜抵抗等の種々の物性をコントロールするために、下記一般式(XIV)で表される化合物を含有させることもできる。
Si(R50)(4−c)Qc (XIV)
[上記式(XIV)中、R50は水素原子、アルキル基、又は置換若しくは未置換のアリール基を、Qは加水分解性基を、cは1〜4のいずれかの整数を示す。]
The
Si (R 50 ) (4-c) Q c (XIV)
[In the formula (XIV), R 50 represents a hydrogen atom, an alkyl group, or a substituted or unsubstituted aryl group, Q represents a hydrolyzable group, and c represents an integer of 1 to 4. ]
上記一般式(XIV)で表される化合物の具体例としては、以下のようなシランカップリング剤が挙げられる。シランカップリング剤としては、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン等の四官能性アルコキシシラン(c=4);メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、メチルトリメトキシエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、(トリデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロオクチル)トリエトキシシラン、(3,3,3−トリフルオロプロピル)トリメトキシシラン、3−(ヘプタフルオロイソプロポキシ)プロピルトリエトキシシラン、1H,1H,2H,2H−パーフルオロアルキルトリエトキシシラン、1H,1H,2H,2H−パーフルオロデシルトリエトキシシラン、1H,1H,2H,2H−パーフルオロオクチルトリエトシキシラン等の三官能性アルコキシシラン(c=3);ジメチルジメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、メチルフェニルジメトキシシラン等の二官能性アルコキシシラン(c=2);トリメチルメトキシシラン等の1官能アルコキシシラン(c=1)等が挙げられる。膜の強度を向上させるためには、3及び4官能のアルコキシシランが好ましく、可とう性及び成膜性を向上させるためには、1及び2官能のアルコキシシランが好ましい。 Specific examples of the compound represented by the general formula (XIV) include the following silane coupling agents. Examples of silane coupling agents include tetrafunctional silanes such as tetramethoxysilane and tetraethoxysilane (c = 4); methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, methyltrimethoxyethoxysilane, vinyltri Methoxysilane, vinyltriethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxy Silane, γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-β (aminoethyl) γ-aminopropyltriethoxysilane, (tridecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrooctyl L) Triethoxysilane, (3,3,3-trifluoropropyl) trimethoxysilane, 3- (heptafluoroisopropoxy) propyltriethoxysilane, 1H, 1H, 2H, 2H-perfluoroalkyltriethoxysilane, 1H , 1H, 2H, 2H-perfluorodecyltriethoxysilane, trifunctional alkoxysilanes such as 1H, 1H, 2H, 2H-perfluorooctyltriethoxysilane (c = 3); dimethyldimethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, methyl Bifunctional alkoxysilanes such as phenyldimethoxysilane (c = 2); monofunctional alkoxysilanes such as trimethylmethoxysilane (c = 1) and the like. In order to improve the strength of the film, tri- and tetrafunctional alkoxysilanes are preferable, and in order to improve flexibility and film formability, mono- and bifunctional alkoxysilanes are preferable.
また、主にこれらのカップリング剤より作製されるシリコン系ハードコート剤も用いることができる。市販のハードコート剤としては、KP−85、X−40−9740、X−40−2239(以上、信越シリコーン社製)、及びAY42−440、AY42−441、AY49−208(以上、東レダウコーニング社製)等を用いることができる。 In addition, a silicon-based hard coat agent produced mainly from these coupling agents can also be used. Commercially available hard coat agents include KP-85, X-40-9740, X-40-2239 (manufactured by Shin-Etsu Silicone), and AY42-440, AY42-441, AY49-208 (manufactured by Toray Dow Corning). Etc.) can be used.
また、保護層7には、保護層7の強度を高めるために、下記一般式(XV)に示すような2つ以上のケイ素原子を有する化合物を含有させることも好ましい。
B−(Si(R51)(3−d)Qd)2 (XV)
[上記式(XI)中、Bは2価の有機基を、R51は水素原子、アルキル基、又は置換若しくは未置換のアリール基を、Qは加水分解性基を、dは1〜3のいずれかの整数を示す。]
In addition, in order to increase the strength of the
B- (Si (R 51 ) (3-d) Q d ) 2 (XV)
[In the above formula (XI), B represents a divalent organic group, R 51 represents a hydrogen atom, an alkyl group, or a substituted or unsubstituted aryl group, Q represents a hydrolyzable group, and d represents 1 to 3. Indicates any integer. ]
上記一般式(XV)で表される化合物としては、より具体的には、例えば、下記化合物(XV−1)〜(XV−16)が好ましい。 More specifically, for example, the following compounds (XV-1) to (XV-16) are preferable as the compound represented by the general formula (XV).
更に、保護層7には、放電ガス耐性、機械強度、耐傷性、粒子分散性等の向上、粘度コントロール、トルク低減、磨耗量コントロール、ポットライフ延長等の目的で、種々の樹脂を含有させることができる。そのような樹脂としては、アルコール系又はケトン系溶媒に可溶な樹脂、例えば、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルホルマール樹脂、ブチラールの一部がホルマール、アセトアセタール等で変性された部分アセタール化ポリビニルアセタール樹脂等のポリビニルアセタール樹脂(例えば、積水化学社製エスレックB、K等)、ポリアミド樹脂、セルロ−ス樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂等が好ましい。特に、電気特性を向上させるために、ポリビニルアセタール樹脂、ポリアミド樹脂及びフェノール樹脂が好ましい。
Furthermore, the
上記樹脂の分子量は、2000以上100000以下が好ましく、5000以上50000以下が更に好ましい。分子量が2000より小さいと、所望の効果が得られなくなる傾向があり、他方、100000より大きいと、溶解度が低くなり、含有量が限られたり、塗布時に製膜不良の原因になったりする傾向がある。含有量は、好ましくは1質量%以上40質量%以下、より好ましくは1質量%以上30質量%以下、更に好ましくは5質量%以上20質量%以下である。含有量が1質量%よりも少ないと、所望の効果が得られにくくなる傾向があり、他方、40質量%よりも多いと、高温高湿下で画像ボケが発生しやすくなる傾向がある。上記の樹脂は、1種を単独で、又は2種以上を混合して用いることができる。 The molecular weight of the resin is preferably from 2,000 to 100,000, more preferably from 5,000 to 50,000. If the molecular weight is less than 2000, the desired effect tends not to be obtained. On the other hand, if the molecular weight is more than 100,000, the solubility tends to be low, the content is limited, or the film formation tends to be poor during coating. is there. The content is preferably 1% by mass to 40% by mass, more preferably 1% by mass to 30% by mass, and still more preferably 5% by mass to 20% by mass. When the content is less than 1% by mass, a desired effect tends to be difficult to be obtained. On the other hand, when the content is more than 40% by mass, image blur tends to occur under high temperature and high humidity. Said resin can be used individually by 1 type or in mixture of 2 or more types.
また、ポットライフの延長、及び膜特性のコントロールのために、保護層7には、下記一般式(XVI)で示される繰返し構造単位を持つ環状化合物、又はその化合物の誘導体を含有させることが好ましい。
In order to extend pot life and control film properties, the
[上記式(XVI)中、A1及びA2は、各々独立に一価の有機基を示す。]
[In the above formula (XVI), A 1 and A 2 each independently represent a monovalent organic group. ]
一般式(XVI)で示される繰返し構造単位を持つ環状化合物としては、市販の環状シロキサンが挙げられる。具体的には、ヘキサメチルシクロトリシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、デカメチルシクロペンタシロキサン、ドデカメチルシクロヘキサシロキサン等の環状ジメチルシクロシロキサン類、1,3,5−トリメチル−1,3,5−トリフェニルシクロトリシロキサン、1,3,5,7−テトラメチル−1,3,5,7−テトラフェニルシクロテトラシロキサン、1,3,5,7,9−ペンタメチル−1,3,5,7,9−ペンタフェニルシクロペンタシロキサン等の環状メチルフェニルシクロシロキサン類、ヘキサフェニルシクロトリシロキサン等の環状フェニルシクロシロキサン類、3−(3,3,3−トリフルオロプロピル)メチルシクロトリシロキサン等のフッ素原子含有シクロシロキサン類、メチルヒドロシロキサン混合物、ペンタメチルシクロペンタシロキサン、フェニルヒドロシクロシロキサン等のヒドロシリル基含有シクロシロキサン類、ペンタビニルペンタメチルシクロペンタシロキサン等のビニル基含有シクロシロキサン類等の環状のシロキサン等が挙げられる。これらの環状シロキサン化合物は、1種を単独で、又は2種以上を混合して用いることができる。 Commercially available cyclic siloxane is mentioned as a cyclic compound which has a repeating structural unit shown by general formula (XVI). Specifically, cyclic dimethylcyclosiloxanes such as hexamethylcyclotrisiloxane, octamethylcyclotetrasiloxane, decamethylcyclopentasiloxane, dodecamethylcyclohexasiloxane, 1,3,5-trimethyl-1,3,5- Triphenylcyclotrisiloxane, 1,3,5,7-tetramethyl-1,3,5,7-tetraphenylcyclotetrasiloxane, 1,3,5,7,9-pentamethyl-1,3,5,7 , 9-pentaphenylcyclopentasiloxane and other cyclic methylphenylcyclosiloxanes, hexaphenylcyclotrisiloxane and other cyclic phenylcyclosiloxanes, and 3- (3,3,3-trifluoropropyl) methylcyclotrisiloxane and other fluorine Atom-containing cyclosiloxanes, methylhydrosiloxa Mixture, pentamethylcyclopentasiloxane, hydrosilyl group-containing cyclosiloxanes such as phenyl hydrocyclosiloxane, siloxanes annular vinyl group-containing cyclosiloxanes such as penta vinyl pentamethylcyclopentasiloxane and the like. These cyclic siloxane compounds can be used individually by 1 type or in mixture of 2 or more types.
また、保護層7には、より潤滑性を向上させる目的で、活性水素を有する基を側鎖に複数有し、かつ、フッ素原子又はシリコーン結合を有する樹脂を含有させることもできる。フッ素原子又はシリコーン結合を有する樹脂を含有させることで、放電ガス耐性、機械強度、耐傷性、粒子分散性、粘度コントロール、トルク低減、磨耗量コントロール、ポットライフの延長、クリーニングシステムの寿命延長等の効果が得られる。また、活性水素を側鎖に複数有するものを用いることで、架橋構造中に化学結合を形成することができるため、膜中にこれらの樹脂が均一に分散しやすくなり、上記効果を長期にわたって持続させることができ、また、塗布時の欠陥を減少させることができる。更に、これらの樹脂を用いることで、含有量の限られていたフッ素系及びシリコーン系の材料を、塗布膜の欠陥を生じることなく多量に含有させることができる。
The
更に、電子写真感光体表面の耐汚染物付着性、潤滑性、硬度等を制御するために、保護層7には、各種粒子を含有させることもできる。
Further, the
粒子の一例として、ケイ素原子含有粒子が挙げられる。ケイ素原子含有粒子とは、構成元素にケイ素を含む粒子であり、具体的には、コロイダルシリカ及びシリコーン粒子等が挙げられる。ケイ素原子含有粒子として用いるコロイダルシリカは、体積平均粒子径が好ましくは1nm以上100nm以下、より好ましくは10nm以上30nm以下であり、酸性若しくはアルカリ性の水分散液、或いはアルコール、ケトン、エステル等の有機溶媒中に分散させたものから選ばれ、一般に市販されているものを用いることができる。コロイダルシリカの含有量は、特に限定されるものではないが、成膜性、電気特性及び強度の面から、保護層中の固形分全量に対して、好ましくは0.1質量%以上50質量%以下、より好ましくは0.1質量%以上30質量%以下である。 Examples of the particles include silicon atom-containing particles. The silicon atom-containing particles are particles containing silicon as a constituent element, and specific examples include colloidal silica and silicone particles. The colloidal silica used as the silicon atom-containing particles has a volume average particle diameter of preferably 1 nm or more and 100 nm or less, more preferably 10 nm or more and 30 nm or less, and an acidic or alkaline aqueous dispersion, or an organic solvent such as alcohol, ketone or ester. What was chosen from what was disperse | distributed in and generally marketed can be used. The content of colloidal silica is not particularly limited, but is preferably 0.1% by mass or more and 50% by mass with respect to the total solid content in the protective layer in terms of film formability, electrical characteristics, and strength. Hereinafter, it is more preferably 0.1% by mass or more and 30% by mass or less.
ケイ素原子含有粒子として用いるシリコーン粒子は、球状で、体積平均粒子径が好ましくは1nm以上500nm以下、より好ましくは10nm以上100nm以下であり、シリコーン樹脂粒子、シリコーンゴム粒子及びシリコーン表面処理シリカ粒子から選ばれ、一般に市販されているものを用いることができる。 Silicone particles used as silicon atom-containing particles are spherical and have a volume average particle diameter of preferably 1 nm to 500 nm, more preferably 10 nm to 100 nm, and are selected from silicone resin particles, silicone rubber particles, and silicone surface-treated silica particles. In general, commercially available products can be used.
シリコーン粒子は、化学的に不活性で、樹脂への分散性に優れる小径粒子であり、更に十分な特性を得るために必要とされる含有量が低いため、架橋反応を阻害することなく、電子写真感光体の表面性状を改善することができる。すなわち、強固な架橋構造中に均一に取り込まれた状態で、電子写真感光体表面の潤滑性及び撥水性を向上させ、長期間にわたって良好な耐磨耗性及び耐汚染物付着性を維持することができる。シリコーン粒子の含有量は、保護層中の固形分全量に対して、好ましくは0.1質量%以上30質量%以下、より好ましくは0.5質量%以上10質量%以下である。 Silicone particles are small particles that are chemically inert and excellent in dispersibility in resin, and since the content required to obtain more sufficient properties is low, the electron does not hinder the crosslinking reaction. The surface properties of the photographic photoreceptor can be improved. That is, improve the lubricity and water repellency of the surface of the electrophotographic photosensitive member while being uniformly incorporated into a strong cross-linked structure, and maintain good wear resistance and contamination resistance adhesion over a long period of time. Can do. The content of the silicone particles is preferably 0.1% by mass or more and 30% by mass or less, and more preferably 0.5% by mass or more and 10% by mass or less with respect to the total solid content in the protective layer.
また、その他の粒子としては、四フッ化エチレン、三フッ化エチレン、六フッ化プロピレン、フッ化ビニル、フッ化ビニリデン等のフッ素系粒子や、“第8回ポリマー材料フォーラム講演予稿集 p89”に示されるような、フッ素樹脂と、水酸基を有するモノマーとを共重合させた樹脂からなる粒子、ZnO−Al2O3、SnO2−Sb2O3、In2O3−SnO2、ZnO−TiO2、ZnO−TiO2、MgO−Al2O3、FeO−TiO2、TiO2、SnO2、In2O3、ZnO、MgO等の半導電性金属酸化物が挙げられる。 Other particles include fluorine-based particles such as ethylene tetrafluoride, ethylene trifluoride, propylene hexafluoride, vinyl fluoride, vinylidene fluoride, and the 8th Polymer Materials Forum Lecture Proceedings p89. As shown, particles made of a resin obtained by copolymerizing a fluororesin and a monomer having a hydroxyl group, ZnO—Al 2 O 3 , SnO 2 —Sb 2 O 3 , In 2 O 3 —SnO 2 , ZnO—TiO 2 , ZnO—TiO 2 , MgO—Al 2 O 3 , FeO—TiO 2 , TiO 2 , SnO 2 , In 2 O 3 , ZnO, MgO, and other semiconductive metal oxides.
また、電子写真感光体表面の耐汚染物付着性、潤滑性、硬度等を制御するために、保護層7には、シリコーンオイルを含有させることもできる。シリコーンオイルとしては、例えば、ジメチルポリシロキサン、ジフェニルポリシロキサン、フェニルメチルシロキサン等のシリコーンオイル、アミノ変性ポリシロキサン、エポキシ変性ポリシロキサン、カルボキシル変性ポリシロキサン、カルビノール変性ポリシロキサン、メタクリル変性ポリシロキサン、メルカプト変性ポリシロキサン、フェノール変性ポリシロキサン等の反応性シリコーンオイル等が挙げられる。これらは、保護層形成用塗布液に予め添加してもよいし、電子写真感光体1を作製後、例えば減圧下又は加圧下で含浸処理してもよい。
Further, the
また、保護層7には、可塑剤、表面改質剤、酸化防止剤、光劣化防止剤等の添加剤を含有させることもできる。可塑剤としては、例えば、ビフェニル、塩化ビフェニル、ターフェニル、ジブチルフタレート、ジエチレングリコールフタレート、ジオクチルフタレート、トリフェニルリン酸、メチルナフタレン、ベンゾフェノン、塩素化パラフィン、ポリプロピレン、ポリスチレン、各種フルオロ炭化水素等が挙げられる。
Further, the
保護層7には、ヒンダートフェノール、ヒンダートアミン、チオエーテル又はホスファイト部分構造を持つ酸化防止剤を含有させることもできる。このような酸化防止剤は、環境変動時の電位安定性及び画質の向上に効果的である。
The
酸化防止剤としては、以下のような化合物が挙げられる。例えば、ヒンダートフェノール系酸化防止剤としては、「Sumilizer BHT−R」、「Sumilizer MDP−S」、「Sumilizer BBM−S」、「Sumilizer WX−R」、「Sumilizer NW」、「Sumilizer BP−76」、「Sumilizer BP−101」、「Sumilizer GA−80」、「Sumilizer GM」、「Sumilizer GS」(以上、住友化学社製)、「IRGANOX1010」、「IRGANOX1035」、「IRGANOX1076」、「IRGANOX1098」、「IRGANOX1135」、「IRGANOX1141」、「IRGANOX1222」、「IRGANOX1330」、「IRGANOX1425WL」、「IRGANOX1520L」、「IRGANOX245」、「IRGANOX259」、「IRGANOX3114」、「IRGANOX3790」、「IRGANOX5057」、「IRGANOX565」(以上、チバスペシャリティーケミカルズ社製)、「アデカスタブAO−20」、「アデカスタブAO−30」、「アデカスタブAO−40」、「アデカスタブAO−50」、「アデカスタブAO−60」、「アデカスタブAO−70」、「アデカスタブAO−80」、「アデカスタブAO−330」(以上、旭電化社製)。ヒンダートアミン系酸化防止剤としては、「サノールLS2626」、「サノールLS765」、「サノールLS770」、「サノールLS744」(以上、三共ライフテック社製)、「チヌビン144」、「チヌビン622LD」(以上、チバスペシャリティーケミカルズ社製)、「マークLA57」、「マークLA67」、「マークLA62」、「マークLA68」、「マークLA63」(以上、旭電化社製)、「スミライザーTPS」(以上、住友化学社製)、チオエーテル系酸化防止剤としては、「スミライザーTP−D」(以上、住友化学社製)、ホスファイト系酸化防止剤としては、「マーク2112」、「マークPEP・8」、「マークPEP・24G」、「マークPEP・36」、「マーク329K」、「マークHP・10」(以上、旭電化社製)が挙げられ、特にヒンダートフェノール系酸化防止剤及びヒンダートアミン系酸化防止剤が好ましい。更に、これらは架橋膜を形成する材料と架橋反応可能な置換基(例えば、アルコキシシリル基)で変性してもよい。
Examples of the antioxidant include the following compounds. For example, as a hindered phenol-based antioxidant, “Sumilizer BHT-R”, “Sumilizer MDP-S”, “Sumilizer BBM-S”, “Sumizer WX-R”, “Sumizer NW”, “Sumizer BP-76”. ”,“ Sumilizer BP-101 ”,“ Sumilizer GA-80 ”,“ Sumilizer GM ”,“ Sumilizer GS ”(manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.),“ IRGANOX1010 ”,“ IRGANOX1035 ”,“ IRGANOX1076 ”,“ IRGANOX1098 ” “IRGANOX1135”, “IRGANOX1141”, “IRGANOX1222”, “IRGANOX1330”, “IRGANOX1425WL”, “ “RGANOX1520L”, “IRGANOX245”, “IRGANOX259”, “IRGANOX3114”, “IRGANOX3790”, “IRGANOX5057”, “IRGANOX565” (above, manufactured by Ciba Specialty Chemicals), “Adekastab AO-20”, “Adekastab AO-30” , "ADK STAB AO-40", "ADK STAB AO-50", "ADK STAB AO-60", "ADK STAB AO-70", "ADK STAB AO-80", "ADK STAB AO-330" (above, manufactured by Asahi Denka) . As the hindered amine-based antioxidants, “Sanol LS2626”, “Sanol LS765”, “Sanol LS770”, “Sanol LS744” (above, Sankyo Lifetech Co., Ltd.), “Tinubin 144”, “Tinuvin 622LD” (above) , Manufactured by Ciba Specialty Chemicals), “Mark LA57”, “Mark LA67”, “Mark LA62”, “Mark LA68”, “Mark LA63” (above, manufactured by Asahi Denka), “Sumilyzer TPS” (above, Sumitomo) Chemical Co., Ltd.), thioether-based antioxidants, "Sumilyzer TP-D" (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.), and phosphite-based antioxidants, "Mark 2112", "Mark PEP-8", " "Mark PEP 24G", "Mark PEP 36", "Mark 329K", "
保護層7は、保護層7の構成材料を含有する保護層形成用塗布液を電荷輸送層6上に塗布し、乾燥させることにより形成することができる。なお、電荷輸送性化合物から誘導される構造を有する樹脂を形成する場合は、当該樹脂の原料化合物(例えば、メチロール基を有するフェノール誘導体)と反応可能な電荷輸送性化合物も構成材料となる。
The
保護層形成用塗布液の調製は、無溶媒で行うか、必要に応じてメタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール等のアルコール類;アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類;テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、ジオキサン等のエーテル類等の溶媒を用いて行うことができる。このような溶媒は、1種を単独で、又は2種以上を混合して用いることができるが、好ましくは沸点が100℃以下のものである。溶媒の使用量は任意に設定することができるが、電荷輸送性化合物を含有させる場合は、溶媒量が少なすぎると電荷輸送性化合物が析出しやすくなるため、電荷輸送性化合物1質量部に対して、好ましくは0.5質量部以上30質量部以下、より好ましくは1質量部以上20質量部以下である。 Preparation of the coating solution for forming the protective layer is carried out in the absence of a solvent or, if necessary, alcohols such as methanol, ethanol, propanol and butanol; ketones such as acetone and methyl ethyl ketone; ethers such as tetrahydrofuran, diethyl ether and dioxane Etc. can be carried out using a solvent such as Such solvents may be used alone or in combination of two or more, but preferably have a boiling point of 100 ° C. or lower. The amount of the solvent used can be arbitrarily set. However, when the charge transporting compound is contained, if the amount of the solvent is too small, the charge transporting compound is likely to be precipitated. And preferably 0.5 parts by mass or more and 30 parts by mass or less, more preferably 1 part by mass or more and 20 parts by mass or less.
電荷輸送性化合物から誘導される構造を有する樹脂を形成する場合、保護層形成用塗布液には、樹脂の原料化合物と電荷輸送性化合物との反応を促進する触媒を添加することが好ましい。そのような触媒としては、塩酸、酢酸、硫酸等の無機酸、ギ酸、プロピオン酸、シュウ酸、安息香酸、フタル酸、マレイン酸等の有機酸、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カルシウム、アンモニア、トリエチルアミン等のアルカリ触媒の他、以下に示すような、系に不溶な固体触媒を用いることもできる。光機能性化合物、反応生成物、水、溶媒等に不溶な固体触媒を用いると、塗布液の安定性が向上する傾向がある。 In the case of forming a resin having a structure derived from a charge transporting compound, it is preferable to add a catalyst that promotes the reaction between the resin raw material compound and the charge transporting compound to the protective layer forming coating solution. Such catalysts include inorganic acids such as hydrochloric acid, acetic acid, sulfuric acid, organic acids such as formic acid, propionic acid, oxalic acid, benzoic acid, phthalic acid, maleic acid, potassium hydroxide, sodium hydroxide, calcium hydroxide, In addition to alkaline catalysts such as ammonia and triethylamine, solid catalysts insoluble in the system as shown below can also be used. When a solid catalyst that is insoluble in a photofunctional compound, a reaction product, water, a solvent or the like is used, the stability of the coating solution tends to be improved.
系に不溶な固体触媒は、触媒成分が電荷輸送性化合物、他の添加剤、水、溶媒等に不溶であれば、特に限定されない。系に不溶な固体触媒としては、例えば、アンバーライト15、アンバーライト200C、アンバーリスト15E(以上、ローム・アンド・ハース社製);ダウエックスMWC−1−H、ダウエックス88、ダウエックスHCR−W2(以上、ダウ・ケミカル社製);レバチットSPC−108、レバチットSPC−118(以上、バイエル社製);ダイヤイオンRCP−150H(三菱化成社製);スミカイオンKC−470、デュオライトC26−C、デュオライトC−433、デュオライト−464(以上、住友化学工業社製);ナフィオン−H(デュポン社製)等の陽イオン交換樹脂;アンバーライトIRA−400、アンバーライトIRA−45(以上、ローム・アンド・ハース社製)等の陰イオン交換樹脂;Zr(O3PCH2CH2SO3H)2、Th(O3PCH2CH2COOH)2等の、プロトン酸基を含有する基が表面に結合されている無機固体;スルホン酸基を有するポリオルガノシロキサン等の、プロトン酸基を含有するポリオルガノシロキサン;コバルトタングステン酸、リンモリブデン酸等のヘテロポリ酸;ニオブ酸、タンタル酸、モリブデン酸等のイソポリ酸;シリカゲル、アルミナ、クロミア、ジルコニア、CaO、MgO等の単元系金属酸化物;シリカ−アルミナ、シリカ−マグネシア、シリカ−ジルコニア、ゼオライト類等の複合系金属酸化物;酸性白土、活性白土、モンモリロナイト、カオリナイト等の粘土鉱物;LiSO4、MgSO4等の金属硫酸塩;リン酸ジルコニア、リン酸ランタン等の金属リン酸塩;LiNO3、Mn(NO3)2等の金属硝酸塩;シリカゲル上にアミノプロピルトリエトキシシランを反応させて得られた固体等の、アミノ基を含有する基が表面に結合されている無機固体;アミノ変性シリコーン樹脂等の、アミノ基を含有するポリオルガノシロキサン等が挙げられる。 The solid catalyst insoluble in the system is not particularly limited as long as the catalyst component is insoluble in the charge transporting compound, other additives, water, solvent and the like. Examples of solid catalysts insoluble in the system include Amberlite 15, Amberlite 200C, Amberlyst 15E (above, manufactured by Rohm and Haas); Dowex MWC-1-H, Dowex 88, Dowex HCR- W2 (above, manufactured by Dow Chemical Co.); Lebatit SPC-108, Lebatit SPC-118 (above, manufactured by Bayer); Diaion RCP-150H (manufactured by Mitsubishi Kasei); Sumikaion KC-470, Duolite C26-C , Duolite C-433, Duolite-464 (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.); Cation exchange resins such as Nafion-H (manufactured by DuPont); Amberlite IRA-400, Amberlite IRA-45 (above, Anion exchange resin such as Rohm &Haas); Zr (O 3 PCH 2) Inorganic solids in which a group containing a protonic acid group is bonded to the surface, such as CH 2 SO 3 H) 2 or Th (O 3 PCH 2 CH 2 COOH) 2 ; a polyorganosiloxane having a sulfonic acid group, etc. Polyorganosiloxanes containing protonic acid groups; heteropolyacids such as cobalt tungstic acid and phosphomolybdic acid; isopolyacids such as niobic acid, tantalum acid and molybdic acid; unit systems such as silica gel, alumina, chromia, zirconia, CaO and MgO Metal oxides; complex metal oxides such as silica-alumina, silica-magnesia, silica-zirconia, zeolites; clay minerals such as acid clay, activated clay, montmorillonite, kaolinite; metal sulfate such as LiSO 4 , MgSO 4 salt; phosphoric acid zirconia, metals such as lanthanum phosphate phosphate; LiNO 3 Mn (NO 3) 2 and the like of a metal nitrate; such on silica gel by reacting aminopropyltriethoxysilane obtained solid, inorganic solids group containing an amino group is bonded to a surface; amino-modified silicone resin And polyorganosiloxane containing an amino group.
系に不溶な固体触媒の添加量は特に制限されないが、電荷輸送性化合物を含有させる場合は、電荷輸送性化合物100質量部に対して0.1質量部以上100質量部以下が好ましい。また、これらの固体触媒は、前述の通り、原料化合物、反応生成物、溶媒等に不溶であるため、反応後、常法に従って容易に除去することができる。 The addition amount of the solid catalyst insoluble in the system is not particularly limited, but when a charge transporting compound is contained, it is preferably 0.1 parts by mass or more and 100 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the charge transporting compound. Further, as described above, these solid catalysts are insoluble in the raw material compounds, reaction products, solvents and the like, and therefore can be easily removed after the reaction according to a conventional method.
反応温度及び反応時間は原料化合物及び固体触媒の種類及び使用量に応じて適宜選択されるが、反応温度は、通常0℃以上100℃以下、好ましくは10℃以上70℃以下、より好ましくは15℃以上50℃以下であり、反応時間は、好ましくは10分以上100時間以下である。反応時間が上記上限値を超えると、ゲル化が起こりやすくなる傾向がある。 The reaction temperature and reaction time are appropriately selected according to the type and amount of the raw material compound and solid catalyst, and the reaction temperature is usually 0 ° C. or higher and 100 ° C. or lower, preferably 10 ° C. or higher and 70 ° C. or lower, more preferably 15 The reaction time is preferably 10 minutes or more and 100 hours or less. When the reaction time exceeds the above upper limit, gelation tends to occur.
また、保護層形成用塗布液を調製する際に、系に不溶な触媒を用いた場合は、強度、液保存安定性等を向上させる目的で、更に系に溶解する触媒を併用することが好ましい。そのような触媒としては、前述のものの他に、アルミニウムトリエチレート、アルミニウムトリイソプロピレート、アルミニウムトリ(sec−ブチレート)、モノ(sec−ブトキシ)アルミニウムジイソプロピレート、ジイソプロポキシアルミニウム(エチルアセトアセテート)、アルミニウムトリス(エチルアセトアセテート)、アルミニウムビス(エチルアセトアセテート)モノアセチルアセトネート、アルミニウムトリス(アセチルアセトネート)、アルミニウムジイソプロポキシ(アセチルアセトネート)、アルミニウムイソプロポキシ−ビス(アセチルアセトネート)、アルミニウムトリス(トリフルオロアセチルアセトネート)、アルミニウムトリス(ヘキサフルオロアセチルアセトネート)等の有機アルミニウム化合物が挙げられる。 When preparing a coating solution for forming a protective layer, when a catalyst that is insoluble in the system is used, it is preferable to use a catalyst that is further dissolved in the system for the purpose of improving strength, liquid storage stability, and the like. . Such catalysts include, in addition to those described above, aluminum triethylate, aluminum triisopropylate, aluminum tri (sec-butyrate), mono (sec-butoxy) aluminum diisopropylate, diisopropoxyaluminum (ethyl acetoacetate). ), Aluminum tris (ethyl acetoacetate), aluminum bis (ethyl acetoacetate) monoacetylacetonate, aluminum tris (acetylacetonate), aluminum diisopropoxy (acetylacetonate), aluminum isopropoxy-bis (acetylacetonate) Organoaluminum compounds such as aluminum tris (trifluoroacetylacetonate) and aluminum tris (hexafluoroacetylacetonate) It is below.
また、有機アルミニウム化合物以外には、ジブチルスズジラウリレート、ジブチルスズジオクチエート、ジブチルスズジアセテート等の有機スズ化合物;チタニウムテトラキス(アセチルアセトネート)、チタニウムビス(ブトキシ)ビス(アセチルアセトネート)、チタニウムビス(イソプロポキシ)ビス(アセチルアセトネート)等の有機チタニウム化合物;ジルコニウムテトラキス(アセチルアセトネート)、ジルコニウムビス(ブトキシ)ビス(アセチルアセトネート)、ジルコニウムビス(イソプロポキシ)ビス(アセチルアセトネート)等のジルコニウム化合物;等も用いることができるが、安全性、低コスト、ポットライフ長さの観点から、有機アルミニウム化合物が好ましく、特にアルミニウムキレート化合物がより好ましい。 In addition to organoaluminum compounds, organotin compounds such as dibutyltin dilaurate, dibutyltin dioctiate, and dibutyltin diacetate; titanium tetrakis (acetylacetonate), titanium bis (butoxy) bis (acetylacetonate), titanium bis Organic titanium compounds such as (isopropoxy) bis (acetylacetonate); zirconium tetrakis (acetylacetonate), zirconium bis (butoxy) bis (acetylacetonate), zirconium bis (isopropoxy) bis (acetylacetonate), etc. Zirconium compounds; etc. can also be used, but from the viewpoint of safety, low cost, and pot life length, organoaluminum compounds are preferred, and aluminum chelate compounds are more preferred. .
系に溶解する触媒の使用量は特に制限されないが、電荷輸送性化合物を含有させる場合は、電荷輸送性化合物100質量部に対して0.1質量部以上20質量部以下が好ましく、0.3質量部以上10質量部以下が特に好ましい。 The amount of the catalyst dissolved in the system is not particularly limited, but when a charge transporting compound is contained, it is preferably 0.1 parts by mass or more and 20 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the charge transporting compound. Particularly preferred is from 10 to 10 parts by weight.
また、保護層7を形成する際に、有機金属化合物を触媒として用いる場合には、ポットライフ及び硬化効率の面から、多座配位子を添加することが好ましい。このような多座配位子としては、以下に示すようなもの、及びそれらから誘導されるものが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
Moreover, when forming the
具体的には、アセチルアセトン、トリフルオロアセチルアセトン、ヘキサフルオロアセチルアセトン、ジピバロイルメチルアセトン等のβ−ジケトン類;アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル等のアセト酢酸エステル類;ビピリジン及びその誘導体;グリシン及びその誘導体;エチレンジアミン及びその誘導体;8−オキシキノリン及びその誘導体;サリチルアルデヒド及びその誘導体;カテコール及びその誘導体;2−オキシアゾ化合物等の2座配位子;ジエチルトリアミン及びその誘導体;ニトリロトリ酢酸及びその誘導体等の3座配位子;エチレンジアミンテトラ酢酸(EDTA)及びその誘導体等の6座配位子;等が挙げられる。更に、上記のような有機系配位子の他、ピロリン酸、トリリン酸等の無機系の配位子が挙げられる。多座配位子としては、特に2座配位子が好ましく、具体例としては、上記の他、下記一般式(XVII)で示される2座配位子が挙げられる。 Specifically, β-diketones such as acetylacetone, trifluoroacetylacetone, hexafluoroacetylacetone, and dipivaloylmethylacetone; acetoacetates such as methyl acetoacetate and ethyl acetoacetate; bipyridine and derivatives thereof; glycine and its Derivatives; ethylenediamine and derivatives thereof; 8-oxyquinoline and derivatives thereof; salicylaldehyde and derivatives thereof; catechol and derivatives thereof; bidentate ligands such as 2-oxyazo compounds; diethyltriamine and derivatives thereof; nitrilotriacetic acid and derivatives thereof And tridentate ligands such as ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) and derivatives thereof. Furthermore, in addition to the organic ligands as described above, inorganic ligands such as pyrophosphoric acid and triphosphoric acid can be used. As the multidentate ligand, a bidentate ligand is particularly preferable, and specific examples include a bidentate ligand represented by the following general formula (XVII) in addition to the above.
[上記式(XVII)中、R51及びR52は各々独立に、炭素数1〜10のアルキル基、フッ化アルキル基、又は炭素数1〜10のアルコキシ基を示す。]
[In the formula (XVII), R 51 and R 52 each independently represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a fluorinated alkyl group, or an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms. ]
多座配位子としては、上記一般式(XVII)で示される2座配位子を用いることが好ましく、上記一般式(XVII)中のR51及びR52が同一のものが特に好ましい。R51及びR52を同一にすることで、室温付近における配位子の配位力が強くなり、硬化性樹脂組成物の更なる安定化を図ることができる。 As the multidentate ligand, a bidentate ligand represented by the above general formula (XVII) is preferably used, and those having the same R 51 and R 52 in the above general formula (XVII) are particularly preferable. By making R 51 and R 52 the same, the coordination power of the ligand near room temperature becomes strong, and further stabilization of the curable resin composition can be achieved.
多座配位子の添加量は、任意に設定することができるが、用いる有機金属化合物の1モルに対して、好ましくは0.01モル以上、より好ましくは0.1モル以上、更に好ましくは1モル以上である。 The addition amount of the polydentate ligand can be arbitrarily set, but is preferably 0.01 mol or more, more preferably 0.1 mol or more, still more preferably with respect to 1 mol of the organometallic compound used. 1 mole or more.
保護層形成用塗布液を電荷輸送層6上に塗布する場合、塗布方法としては、ブレードコーティング法、マイヤーバーコーティング法、スプレーコーティング法、浸漬コーティング法、ビードコーティング法、エアーナイフコーティング法、カーテンコーティング法等、通常の方法を用いることができる。なお、1回の塗布により必要な膜厚が得られない場合、複数回重ね塗布することにより必要な膜厚を得ることができる。複数回の重ね塗布を行なう場合、乾燥は、塗布の度に行なっても、複数回重ね塗布した後に行ってもよい。 When the coating liquid for forming the protective layer is applied onto the charge transport layer 6, the coating methods are blade coating method, Mayer bar coating method, spray coating method, dip coating method, bead coating method, air knife coating method, curtain coating. Ordinary methods such as the method can be used. In addition, when a required film thickness is not obtained by one application | coating, a required film thickness can be obtained by apply | coating several times. When performing multiple times of repeated application, drying may be performed every time of application or after being applied multiple times.
塗布した保護層形成用塗布液を硬化させる際の反応温度及び反応時間は特に制限されないが、形成される保護層7の機械的強度及び化学的安定性の点から、反応温度は、好ましくは60℃以上、より好ましくは80℃以上200℃以下であり、反応時間は、好ましくは10分以上5時間以下である。また、保護層形成用塗布液の硬化により得られる保護層7を高湿度状態に保つことは、保護層7の特性の安定化を図る上で有効である。更には、用途に応じて、保護層7の表面をヘキサメチルジシラザン、トリメチルクロロシラン等で処理して疎水化することもできる。なお、保護層7の厚さは、好ましくは0.5μm以上15μm以下、より好ましくは1μm以上10μm以下、更に好ましくは1μm以上5μm以下である。
The reaction temperature and reaction time for curing the applied coating solution for forming the protective layer are not particularly limited, but the reaction temperature is preferably 60 from the viewpoint of mechanical strength and chemical stability of the
硬化の際には、必要に応じて、硬化触媒を用いることもできる。硬化触媒は、電気特性等に悪影響を与えなければ、特に限定されない。 In the case of curing, a curing catalyst can be used as necessary. The curing catalyst is not particularly limited as long as it does not adversely affect the electrical characteristics and the like.
本発明の電子写真感光体は、上記実施形態に限定されるものではない。 The electrophotographic photosensitive member of the present invention is not limited to the above embodiment.
例えば、本発明の電子写真感光体において、下引き層4は必ずしも設けられなくてもよい。
For example, in the electrophotographic photosensitive member of the present invention, the
また、本発明の電子写真感光体において、電荷発生層5及び電荷輸送層6の積層の順序は、上記実施形態の場合と逆であってもよい。すなわち、本発明の電子写真感光体は、導電性基体2上に下引き層4、電荷輸送層6、電荷発生層5及び保護層7がこの順序で積層された構造を有するものでもよい。
In the electrophotographic photosensitive member of the present invention, the order of stacking the
また、図1に示した電子写真感光体は、電荷発生層と電荷輸送層とが別個に設けられた感光層を備える機能分離型感光体であるが、本発明の電子写真感光体は、電荷発生材料及び電荷輸送材料の双方を含有する単層型感光層を備えるものであってもよい。単層型感光層を備える電子写真感光体の例を図2に示す。 The electrophotographic photosensitive member shown in FIG. 1 is a function-separated type photosensitive member having a photosensitive layer in which a charge generation layer and a charge transport layer are separately provided. A single-layer type photosensitive layer containing both the generating material and the charge transport material may be provided. An example of an electrophotographic photosensitive member having a single-layer type photosensitive layer is shown in FIG.
図2に示す電子写真感光体10は、導電性基体2上に下引き層4、感光層3及び保護層7がこの順序で積層された構造を有するものである。感光層3は、結着樹脂、電荷発生材料及び電荷輸送材料を含有し、必要に応じて、更に他の物質を含有する。結着樹脂としては、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、塩化ビニリデン−アクリロニトリル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体、シリコーン樹脂、シリコーン−アルキッド樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、スチレン−アルキッド樹脂等、公知のフィルム形成可能な電気絶縁性の樹脂が挙げられる。これらの結着樹脂は、1種を単独で、又は2種以上を混合して用いることができる。また、電荷発生材料及び電荷輸送材料としては、それぞれ、電荷発生層5及び電荷輸送層6に用いられるものと同様のものを用いることができる。感光層3中の電荷発生材料の含有量は、感光層3における固形分全量に対して、好ましくは10質量%以上85質量%以下、より好ましくは20質量%以上50質量%以下である。感光層3には、光電特性を改善する等の目的で、高分子電荷輸送材料を含有させてもよい。その含有量は、感光層3における固形分全量に対して5質量%以上50質量%以下とすることが好ましい。また、塗布に用いる溶媒、塗布方法等は、電荷発生層5及び電荷輸送層6と同様である。感光層3の厚さは、好ましくは5μm以上50μm以下、より好ましくは10μm以上40μm以下である。
The
(画像形成装置及びプロセスカートリッジ)
図3は、本発明の好適な一実施形態に係る画像形成装置を示す概略構成図である。図3に示す画像形成装置100は、画像形成装置本体(図示せず)に、上述した本発明の電子写真感光体1を備えるプロセスカートリッジ20と、露光装置(露光手段)30と、転写装置40と、中間転写体50と、を備える。なお、転写装置40及び中間転写体50は、転写手段の一部を構成している。
(Image forming apparatus and process cartridge)
FIG. 3 is a schematic configuration diagram illustrating an image forming apparatus according to a preferred embodiment of the present invention. An
画像形成装置100において、露光装置30は、プロセスカートリッジ20の開口部から電子写真感光体1に露光可能な位置に配置され、転写装置40は、中間転写体50を介して電子写真感光体1に対向する位置に配置され、中間転写体50は、その一部が電子写真感光体1に当接可能に配置されている。
In the
プロセスカートリッジ20は、ケース内に、電子写真感光体1と共に、帯電装置(帯電手段)21、現像装置(現像手段)25、クリーニング装置(クリーニング手段)27及び除電装置(除電手段)28を、取付けレールにより組み合わせて一体化したものであり、画像形成装置本体に着脱可能となっている。なお、ケースには、露光のための開口部が設けられている。
The
帯電装置21は、電子写真感光体を帯電させるものである。帯電装置21としては、接触型帯電装置(接触型帯電ローラ、帯電ブラシ等)でも非接触型帯電装置(コロトロン、スコロトロン、非接触型帯電ローラ等)でもよい。
The charging
例えば、接触型帯電装置の場合、その部材(接触帯電用部材)としては、アルミニウム、鉄、銅等の金属、ポリアセチレン、ポリピロール、ポリチオフェン等の導電性高分子材料、ポリウレタンゴム、シリコーンゴム、エピクロロヒドリンゴム、エチレンプロピレンゴム、アクリルゴム、フッソゴム、スチレンーブタジエンゴム、ブタジエンゴム等のエラストマー材料に、カーボンブラック、ヨウ化銅、ヨウ化銀、硫化亜鉛、又は炭化ケイ素等の金属酸化物粒子を分散したもの等を用いることができる。この金属酸化物の例としては、ZnO、SnO2、TiO2、In2O3、MoO3等、又はこれらの複合酸化物が挙げられる。また、接触帯電用部材としては、エラストマー材料中に過塩素酸塩を含有させて、導電性を付与したものを用いてもよい。 For example, in the case of a contact-type charging device, the members (contact charging members) include metals such as aluminum, iron, and copper, conductive polymer materials such as polyacetylene, polypyrrole, and polythiophene, polyurethane rubber, silicone rubber, and epichloro Disperse metal oxide particles such as carbon black, copper iodide, silver iodide, zinc sulfide, or silicon carbide in an elastomeric material such as hydrin rubber, ethylene propylene rubber, acrylic rubber, fluorine rubber, styrene-butadiene rubber, and butadiene rubber. Can be used. Examples of this metal oxide include ZnO, SnO 2 , TiO 2 , In 2 O 3 , MoO 3 , or a composite oxide thereof. In addition, as the contact charging member, a material obtained by adding perchlorate in an elastomer material and imparting conductivity may be used.
更に、接触帯電用部材の表面には被覆層を設けてもよい。被覆層を形成する材料としては、N−アルコキシメチル化ナイロン、セルロース樹脂、ビニルピリジン樹脂、フェノール樹脂、ポリウレタン、ポリビニルブチラール、メラミン等を、1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて用いることができる。また、エマルジョン樹脂系材料、例えば、アクリル樹脂エマルジョン、ポリエステル樹脂エマルジョン、ポリウレタン、特にソープフリーのエマルジョン重合により合成されたエマルジョン樹脂を用いることもできる。これらの樹脂には、抵抗率を調整するために、更に導電剤粒子を分散してもよく、また、劣化を防止するために、更に酸化防止剤を含有させることもできる。また、被覆層を形成する時の成膜性を向上させるために、エマルジョン樹脂には、レベリング剤又は界面活性剤を含有させることもできる。また、この接触帯電用部材の形状としては、ローラ状、ブレード状、ベルト状、ブラシ状、等が挙げられる。 Further, a coating layer may be provided on the surface of the contact charging member. As a material for forming the coating layer, N-alkoxymethylated nylon, cellulose resin, vinyl pyridine resin, phenol resin, polyurethane, polyvinyl butyral, melamine, etc. may be used alone or in combination of two or more. Can do. Also, emulsion resin-based materials such as acrylic resin emulsion, polyester resin emulsion, polyurethane, particularly emulsion resin synthesized by soap-free emulsion polymerization can be used. These resins may be further dispersed with conductive agent particles in order to adjust the resistivity, and may further contain an antioxidant in order to prevent deterioration. Moreover, in order to improve the film forming property when forming the coating layer, the emulsion resin may contain a leveling agent or a surfactant. Examples of the shape of the contact charging member include a roller shape, a blade shape, a belt shape, and a brush shape.
接触帯電用部材の電気抵抗値(体積抵抗率)は、好ましくは1×102Ωcm以上1×1014Ωcm以下、より好ましくは1×102Ωcm以上1×1012Ωcm以下である。また、この接触帯電用部材への印加電圧は、直流、交流いずれも用いることができる。また、直流+交流(直流電圧と交流電圧とを重畳したもの)の形で印加することもできる。 The electrical resistance value (volume resistivity) of the contact charging member is preferably 1 × 10 2 Ωcm or more and 1 × 10 14 Ωcm or less, more preferably 1 × 10 2 Ωcm or more and 1 × 10 12 Ωcm or less. Further, as the voltage applied to the contact charging member, either direct current or alternating current can be used. It can also be applied in the form of direct current + alternating current (direct voltage and alternating voltage superimposed).
現像装置25は、電子写真感光体1上の静電潜像を現像して、トナー像を形成するものであり、公知の現像装置を用いることができる。現像装置25に用いるトナーとしては、不定形トナーでもよいが、高画質化の観点から球形トナーが好ましい。
The developing
トナーの平均形状係数SF1としては、現像性、転写性及び画質の点で、100以上150以下が好ましく、100以上140以下がより好ましい。また、SF1としては、110以上135以下が特に好ましい。SF1が110よりも小さいと、クリーニング性が低下して、クリーニング不良が発生する傾向があり、他方、135より大きいと、転写性が低下して、画質が低下したり、転写されない廃棄トナーが増加したりする傾向がある。 The average shape factor SF1 of the toner is preferably 100 or more and 150 or less, and more preferably 100 or more and 140 or less in terms of developability, transferability, and image quality. Moreover, as SF1, 110 or more and 135 or less are especially preferable. When SF1 is smaller than 110, the cleaning property tends to be deteriorated and cleaning failure tends to occur. On the other hand, when SF1 is larger than 135, the transfer property is deteriorated and the image quality is deteriorated or the waste toner that is not transferred increases. There is a tendency to do.
ここで、トナーの平均形状係数SF1とは、スライドグラス上に散布したトナー粒子、又はトナーの光学顕微鏡像を、ビデオカメラを通じてルーゼックス画像解析装置(ニレコ社製)に取り込み、50個以上(例えば、100個)のトナーの最大長及び投影面積を求め、下記式によって計算し、その平均値を求めることにより得られるものである。
SF1=(ML2/A)×(π/4)×100
[式中、MLはトナー粒子の最大長を、Aはトナー粒子の投影面積を示す。]
Here, the average shape factor SF1 of the toner refers to toner particles dispersed on a slide glass or an optical microscope image of the toner taken into a Luzex image analyzer (manufactured by Nireco) through a video camera, and 50 or more (for example, The maximum length and the projected area of 100 toners are obtained, calculated by the following formula, and an average value thereof is obtained.
SF1 = (ML 2 / A) × (π / 4) × 100
[Wherein ML represents the maximum length of toner particles, and A represents the projected area of toner particles. ]
トナーの平均粒子径(体積平均粒子系)としては、現像性、転写性及び画質の点で、2μm以上12μm以下が好ましく、3μm以上12μm以下がより好ましく、3μm以上9μm以下が更に好ましい。なお、トナーの体積平均粒径は、マルチサイザーを用いて求めることができる。 The average particle diameter (volume average particle system) of the toner is preferably 2 μm or more and 12 μm or less, more preferably 3 μm or more and 12 μm or less, and further preferably 3 μm or more and 9 μm or less in terms of developability, transferability, and image quality. The volume average particle diameter of the toner can be determined using a multisizer.
トナーは、特に製造方法により限定されるものではないが、例えば、結着樹脂、着色剤及び離型剤(又は、必要に応じて、帯電制御剤等を更に加えたもの)を混練、粉砕、分級する混練粉砕法;混練粉砕法によって得られた粒子を機械的衝撃力又は熱エネルギーで形状を変化させる方法;結着樹脂を得るための重合性単量体を乳化重合させて形成された分散液と、着色剤及び離型剤(又は、必要に応じて、帯電制御剤等を更に加えたもの)の分散液と、を混合、凝集、加熱融着させる乳化重合凝集法;結着樹脂を得るための重合性単量体と、着色剤及び離型剤(又は、必要に応じて、帯電制御剤等を更に加えたもの)の溶液と、を水系溶媒に懸濁させて重合する懸濁重合法;結着樹脂と、着色剤及び離型剤(又は、必要に応じて、帯電制御剤等を更に加えたもの)の溶液と、を水系溶媒に懸濁させて造粒する溶解懸濁法、等により製造されるトナーを用いることができる。また、上記方法で得られたトナーをコアにして、更に凝集粒子を付着、加熱融合してコアシェル構造を形成する製造方法等、公知の方法を用いることができる。なお、トナーの製造方法としては、形状制御、及び粒度分布制御の観点から、水系溶媒を用いて製造する懸濁重合法、乳化重合凝集法及び溶解懸濁法が好ましく、乳化重合凝集法が特に好ましい。 The toner is not particularly limited by the production method. For example, the toner is kneaded, pulverized, and binder resin, a colorant, and a release agent (or further added with a charge control agent, if necessary). Kneading and pulverizing method for classifying; Method for changing the shape of particles obtained by the kneading and pulverizing method by mechanical impact force or thermal energy; Dispersion formed by emulsion polymerization of a polymerizable monomer for obtaining a binder resin An emulsion polymerization agglomeration method in which a liquid is mixed with a dispersion of a colorant and a release agent (or further added with a charge control agent, if necessary), agglomerated, and heat-sealed; Suspension in which a polymerizable monomer to be obtained and a solution of a colorant and a release agent (or a solution to which a charge control agent or the like is further added as necessary) are suspended in an aqueous solvent and polymerized Polymerization method; binder resin, colorant and release agent (or charge control agent if necessary) Can be used toners produced by a further plus) and the solution, it was suspended in an aqueous solvent dissolution suspension method granulation, or the like. In addition, a known method such as a production method in which the toner obtained by the above method is used as a core, and agglomerated particles are further adhered and heat-fused to form a core-shell structure can be used. The toner production method is preferably a suspension polymerization method, an emulsion polymerization aggregation method and a dissolution suspension method, which are produced using an aqueous solvent, from the viewpoint of shape control and particle size distribution control. preferable.
トナー母粒子は、結着樹脂、着色剤及び離型剤を含有し、必要に応じて、シリカ、帯電制御剤等を含有する。 The toner base particles contain a binder resin, a colorant, and a release agent, and contain silica, a charge control agent, and the like as necessary.
トナー母粒子に用いる結着樹脂としては、スチレン、クロロスチレン等のスチレン類、エチレン、プロピレン、ブチレン、イソプレン等のモノオレフィン類、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、酪酸ビニル等のビニルエステル類、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸フェニル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ドデシル等のα−メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル類、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルブチルエーテル等のビニルエーテル類、ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等のビニルケトン類等の単独重合体及び共重合体、ジカルボン酸類とジオール類との共重合によるポリエステル樹脂等が挙げられる。 The binder resin used for the toner base particles includes styrenes such as styrene and chlorostyrene, monoolefins such as ethylene, propylene, butylene and isoprene, vinyl esters such as vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl benzoate and vinyl butyrate. , Α-methylene aliphatic monocarboxylic such as methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, dodecyl acrylate, octyl acrylate, phenyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, butyl methacrylate, dodecyl methacrylate Homopolymers and copolymers of acid esters, vinyl ethers such as vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether and vinyl butyl ether, vinyl ketones such as vinyl methyl ketone, vinyl hexyl ketone and vinyl isopropenyl ketone Polyester resins by copolymerization of carboxylic acids and diols.
特に代表的な結着樹脂としては、ポリスチレン、スチレン−アクリル酸アルキル共重合体、スチレン−メタクリル酸アルキル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル樹脂等が挙げられる。更に、ポリウレタン、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミド、変性ロジン、パラフィンワックス等も挙げられる。 Particularly representative binder resins include polystyrene, styrene-alkyl acrylate copolymer, styrene-alkyl methacrylate copolymer, styrene-acrylonitrile copolymer, styrene-butadiene copolymer, styrene-maleic anhydride copolymer. A polymer, polyethylene, a polypropylene, a polyester resin etc. are mentioned. In addition, polyurethane, epoxy resin, silicone resin, polyamide, modified rosin, paraffin wax and the like can be mentioned.
また、着色剤としては、マグネタイト、フェライト等の磁性粉、カーボンブラック、アニリンブルー、カルイルブルー、クロムイエロー、ウルトラマリンブルー、デュポンオイルレッド、キノリンイエロー、メチレンブルークロリド、フタロシアニンブルー、マラカイトグリーンオキサレート、ランプブラック、ローズベンガル、C.I.ピグメント・レッド48:1、C.I.ピグメント・レッド122、C.I.ピグメント・レッド57:1、C.I.ピグメント・イエロー97、C.I.ピグメント・イエロー17、C.I.ピグメント・ブルー15:1、C.I.ピグメント・ブルー15:3等が挙げられる。 In addition, as colorants, magnetic powders such as magnetite and ferrite, carbon black, aniline blue, caryl blue, chrome yellow, ultramarine blue, Dupont oil red, quinoline yellow, methylene blue chloride, phthalocyanine blue, malachite green oxalate, Lamp Black, Rose Bengal, C.I. I. Pigment red 48: 1, C.I. I. Pigment red 122, C.I. I. Pigment red 57: 1, C.I. I. Pigment yellow 97, C.I. I. Pigment yellow 17, C.I. I. Pigment blue 15: 1, C.I. I. And CI Pigment Blue 15: 3.
また、離型剤としては、低分子ポリエチレン、低分子ポリプロピレン、フィッシャートロピィシュワックス、モンタンワックス、カルナバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス等が挙げられる。 Examples of the mold release agent include low-molecular polyethylene, low-molecular polypropylene, Fischer tropical wax, montan wax, carnauba wax, rice wax, and candelilla wax.
また、帯電制御剤としては、公知のもの、すなわち、アゾ系金属錯化合物、サリチル酸の金属錯化合物、極性基を含有するレジンタイプの帯電制御剤、等を用いることができる。湿式製法でトナーを製造する場合、イオン強度の制御、及び廃水汚染の低減の点で、水に溶解しにくい素材を用いることが好ましい。また、トナーとしては、磁性材料を内包する磁性トナー、及び磁性材料を含有しない非磁性トナーのいずれであってもよい。 As the charge control agent, a known one, that is, an azo metal complex compound, a metal complex compound of salicylic acid, a resin type charge control agent containing a polar group, or the like can be used. When the toner is manufactured by a wet manufacturing method, it is preferable to use a material that is difficult to dissolve in water in terms of controlling ionic strength and reducing wastewater contamination. The toner may be either a magnetic toner containing a magnetic material or a non-magnetic toner containing no magnetic material.
現像装置25に用いるトナーは、上記トナー母粒子及び上記外添剤をヘンシェルミキサー又はVブレンダー等で混合することによって製造することができる。また、トナー母粒子を湿式で製造する場合は、湿式で外添することも可能である。
The toner used in the developing
現像装置25に用いるトナーには滑性粒子を添加してもよい。滑性粒子としては、グラファイト、二硫化モリブデン、滑石、脂肪酸、脂肪酸金属塩等の固体潤滑剤、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリブテン等の低分子量ポリオレフィン類、加熱により軟化するシリコーン類、オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、リシノール酸アミド、ステアリン酸アミド等の脂肪族アミド類、カルナウバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス、木ロウ、ホホバ油等の植物系ワックス、ミツロウのような動物系ワックス、モンタンワックス、オゾケライト、セレシン、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、フィッシャートロプシュワックス等の鉱物、石油系ワックス、及びそれらの変性物が挙げられる。これらは、1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて用いることができる。但し、平均粒径としては0.1μm以上10μm以下が好ましく、上記化学構造のものを粉砕して、粒径を揃えてもよい。トナーへの添加量は、好ましくは0.05質量%以上2.0質量%以下、より好ましくは0.1質量%以上1.5質量%以下である。
Lubricating particles may be added to the toner used in the developing
現像装置25に用いるトナーには、電子写真感光体表面の付着物及び劣化物の除去等のために、無機粒子、有機粒子、該有機粒子に無機粒子を付着させた複合粒子等を添加することができる。
To the toner used in the developing
無機粒子としては、シリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、チタン酸バリウム、チタン酸アルミニウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸マグネシウム、酸化亜鉛、酸化クロム、酸化セリウム、酸化アンチモン、酸化タングステン、酸化スズ、酸化テルル、酸化マンガン、酸化ホウ素、炭化ケイ素、炭化ホウ素、炭化チタン、窒化ケイ素、窒化チタン、窒化ホウ素等の各種無機酸化物、窒化物、ホウ化物等が好ましい。 Inorganic particles include silica, alumina, titania, zirconia, barium titanate, aluminum titanate, strontium titanate, magnesium titanate, zinc oxide, chromium oxide, cerium oxide, antimony oxide, tungsten oxide, tin oxide, tellurium oxide, Manganese oxide, boron oxide, silicon carbide, boron carbide, titanium carbide, silicon nitride, titanium nitride, boron nitride and other various inorganic oxides, nitrides, borides and the like are preferable.
また、上記無機粒子は、テトラブチルチタネート、テトラオクチルチタネート、イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリデシルベンゼンスルフォニルチタネート、ビス(ジオクチルパイロフォスフェート)オキシアセテートチタネート等のチタンカップリング剤、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、N−β−(N−ビニルベンジルアミノエチル)γ−アミノプロピルトリメトキシシラン塩酸塩、ヘキサメチルジシラザン、メチルトリメトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、ヘキシルトエリメトキシシラン、オクチルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、ドデシルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、o−メチルフェニルトリメトキシシラン、p−メチルフェニルトリメトキシシラン等のシランカップリング剤等で処理してもよい。また、シリコーンオイル、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム等の高級脂肪酸金属塩によって疎水化処理したものも好ましい。 The inorganic particles include titanium coupling agents such as tetrabutyl titanate, tetraoctyl titanate, isopropyl triisostearoyl titanate, isopropyl tridecylbenzenesulfonyl titanate, bis (dioctyl pyrophosphate) oxyacetate titanate, γ- (2- Aminoethyl) aminopropyltrimethoxysilane, γ- (2-aminoethyl) aminopropylmethyldimethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, N-β- (N-vinylbenzylaminoethyl) γ-aminopropyltrimethoxy Silane hydrochloride, hexamethyldisilazane, methyltrimethoxysilane, butyltrimethoxysilane, isobutyltrimethoxysilane, hexyltrimethoxysilane, octyltrimethoxysilane You may process by silane coupling agents, such as a run, decyltrimethoxysilane, dodecyltrimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, o-methylphenyltrimethoxysilane, p-methylphenyltrimethoxysilane. Also preferred are those hydrophobized with higher fatty acid metal salts such as silicone oil, aluminum stearate, zinc stearate and calcium stearate.
有機粒子としては、スチレン樹脂粒子、スチレンアクリル樹脂粒子、ポリエステル樹脂粒子、ウレタン樹脂粒子等が挙げられる。 Examples of the organic particles include styrene resin particles, styrene acrylic resin particles, polyester resin particles, and urethane resin particles.
これらの粒子の平均粒子径は、好ましくは5nm以上1000nm以下、より好ましくは5nm以上800nm以下、更に好ましくは5nm以上700nm以下である。平均粒子径が、5nm未満であると、研磨能力に欠ける傾向があり、他方、700〜1000nmを超えると、電子写真感光体表面に傷が発生しやすくなる傾向がある。また、上述した粒子と滑性粒子との添加量の和は、0.6質量%以上であることが好ましい。 The average particle size of these particles is preferably 5 nm to 1000 nm, more preferably 5 nm to 800 nm, and still more preferably 5 nm to 700 nm. When the average particle diameter is less than 5 nm, the polishing ability tends to be lacking, and when it exceeds 700 to 1000 nm, the surface of the electrophotographic photosensitive member tends to be damaged. Moreover, it is preferable that the sum of the addition amount of the particle | grains mentioned above and lubricity particle | grains is 0.6 mass% or more.
トナーに添加されるその他の無機酸化物としては、粉体流動性、帯電制御等のためには、一次粒径が40nm以下の小径無機酸化物が好ましく、付着力低減、帯電制御等のためには、それより大径の無機酸化物が好ましい。このような無機酸化物としては、公知のものを用いることができるが、精密な帯電制御を行うためには、シリカ及び酸化チタンを併用することが好ましい。また、小径無機粒子については、表面処理することにより、分散性及び粉体流動性が高くなる。更に、放電生成物を除去するためには、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等の炭酸塩や、ハイドロタルサイト等の無機鉱物を添加することも好ましい。 Other inorganic oxides added to the toner are preferably small-diameter inorganic oxides having a primary particle size of 40 nm or less for powder fluidity, charge control, etc. Is preferably an inorganic oxide having a larger diameter. As such inorganic oxides, known ones can be used, but in order to perform precise charge control, it is preferable to use silica and titanium oxide in combination. Moreover, about a small diameter inorganic particle, dispersibility and powder fluidity | liquidity become high by surface-treating. Furthermore, in order to remove discharge products, it is also preferable to add carbonates such as calcium carbonate and magnesium carbonate and inorganic minerals such as hydrotalcite.
また、電子写真用カラートナーはキャリアと混合して用いるが、キャリアとしては、鉄粉、ガラスビーズ、フェライト粉、ニッケル粉、又はそれらの表面に樹脂コーティングを施したものを用いることができる。また、キャリアとの混合割合は、適宜設定することができる。 Further, the color toner for electrophotography is used by mixing with a carrier. As the carrier, iron powder, glass beads, ferrite powder, nickel powder, or those having a resin coating on the surface thereof can be used. The mixing ratio with the carrier can be set as appropriate.
クリーニング装置27は、繊維状部材(ローラ状)27a、及び/又はクリーニングブレード(ブレード部材)27bを備える(図3及び4では両方を示している)。
The
繊維状部材27aは、クリーニング装置本体に固定してもよく、回転可能に支持されていてもよく、更に電子写真感光体の軸方向にオシレーション可能に支持されていてもよい。繊維状部材27aとしては、ポリエステル、ナイロン、アクリル等、又はトレシー(東レ社製)等の極細繊維からなる布状のもの、ナイロン、アクリル、ポリオレフィン、ポリエステル等の樹脂繊維を基材状又は絨毯状に植毛したブラシ状のもの等が挙げられる。また、繊維状部材27aとしては、上述したものに、導電性粉末又はイオン導電剤を配合して導電性を付与したもの、繊維一本一本の内部又は外部に導電層が形成されたもの等を用いることもできる。導電性を付与した場合、その抵抗値としては、繊維単体で1×102Ω以上1×109Ω以下が好ましい。また、繊維状部材27aの繊維の太さは、好ましくは30d(デニール)以下、より好ましくは20d以下であり、繊維の密度は、好ましくは2万本/inch2以上、より好ましくは3万本/inch2以上である。なお、繊維状部材27aは、ローラ状の代わりに歯ブラシ状としてもよい。クリーニングブレード27bとしては、例えば、弾性材料(ゴム等)からなるブレードを用いることができる。 The fibrous member 27a may be fixed to the cleaning device main body, may be rotatably supported, and may be supported so as to be capable of oscillating in the axial direction of the electrophotographic photosensitive member. As the fibrous member 27a, polyester, nylon, acrylic, etc., cloth-like ones made of ultrafine fibers such as Toraysee (manufactured by Toray Industries, Inc.), resin fibers such as nylon, acrylic, polyolefin, polyester, etc. are used as substrate or carpet The brush-like thing etc. which were flocked to are mentioned. In addition, as the fibrous member 27a, the above-described materials are mixed with conductive powder or an ionic conductive agent to provide conductivity, or the conductive layer is formed inside or outside of each fiber. Can also be used. When conductivity is imparted, the resistance value of the single fiber is preferably 1 × 10 2 Ω or more and 1 × 10 9 Ω or less. The fiber thickness of the fibrous member 27a is preferably 30 d (denier) or less, more preferably 20 d or less, and the fiber density is preferably 20,000 fibers / inch 2 or more, more preferably 30,000 fibers. / Inch 2 or more. The fibrous member 27a may have a toothbrush shape instead of a roller shape. As the cleaning blade 27b, for example, a blade made of an elastic material (rubber or the like) can be used.
クリーニング装置27には、クリーニングブレード及びクリーニングブラシで電子写真感光体表面の付着物(例えば、放電生成物)を除去することが求められる。この目的を長期に渡って達成すると共に、クリーニング部材の機能を安定化させるために、クリーニング部材には、金属石鹸、高級アルコール、ワックス、シリコーンオイル等の潤滑性物質(潤滑成分)を供給することが好ましい。例えば、ゴムブレードを用いる場合には、潤滑成分を供給することにより、ブレードの欠けや磨耗を抑制することができる。
The
除電装置28は、電子写真感光体1の外周面を除電するものである。これにより、電子写真感光体1が繰り返し使用される場合に、電子写真感光体1の残留電位が次のサイクルに持ち込まれる現象が防止されるので、画質をより高めることが可能となる。除電装置28としては、例えば、タングステンランプ、LED等の光除電装置が挙げられる。このような光除電装置を用いて除電を行う場合、照射光強度は、通常、電子写真感光体1の半減露光感度を示す光量の数倍〜30倍程度になるよう出力設定される。
The
以上に説明したプロセスカートリッジ20は、画像形成装置本体に対して着脱自在としたものであり、画像形成装置本体と共に画像形成装置を構成するものである。
The
露光装置30としては、帯電した電子写真感光体1を露光して、静電潜像を形成するものであればよいが、光源としてレーザーを用いたものが好ましい。レーザーとしては、公知の半導体レーザー(発振波長780nm)等を用いることができるが、高画質化の目的で波長380nm以上450nm以下のレーザーを用いることもできる。半導体レーザーとしては、主走査方向及び副走査方向に複数のレーザービーム発生源を有する面発光レーザーアレイ、LEDアレイ等、公知の露光装置が挙げられる。
The
転写装置40としては、電子写真感光体1上のトナー像を中間転写体50に転写するものであればよい。ローラ状、ベルト状及びフィルム状のいずれの形態でもよく、ゴムブレード等を用いた接触型転写帯電器、コロナ放電を利用したスコロトロン転写帯電器、コロトロン転写帯電器等のいずれを用いてもよいが、本発明の電子写真感光体は耐磨耗性に優れるので、転写装置40としては、接触型転写手段が特に好適である。転写装置40がローラ状の場合、その硬度(アスカーC硬度)は、好ましくは20以上50以下、より好ましくは25以上40以下である。また、電子写真感光体1への当接圧は、好ましくは10gf/cm以上30gf/cm以下、より好ましくは15gf/cm以上25gf/cm以下である。硬度又は当接圧が上記範囲から外れると、転写の際に適度な空隙が得られず、均一な放電、及び均一な転写が行なわれにくくなる傾向がある。
The
転写装置40を用いてトナーを中間転写体50に転写するには、転写装置40に定電流を印加すればよいが、印加電流は直流電流が好ましい。電流範囲としては、10μA以上50μA以下が好ましく、15μA以上30μA以下がより好ましい。
In order to transfer the toner to the
中間転写体50としては、公知の中間転写体を用いることができる。中間転写体は、ベルト状でもドラム状でもよい。ベルト状とする場合、中間転写体の基材として用いる樹脂材料としては、従来公知の樹脂を用いることができる。例えば、ポリイミド樹脂、ポリカーボネート樹脂(PC)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリアルキレンテレフタレート(PAT)等、エチレンテトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)/PC、ETFE/PAT、PC/PATのブレンド材料、ポリエステル、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアミド等の樹脂材料、及びこれらを主原料としてなる樹脂材料が挙げられる。更に、樹脂材料と弾性材料とをブレンドして用いることができる。
As the
弾性材料としては、ポリウレタン、塩素化ポリイソプレン、NBR、クロロピレンゴム、EPDM、水素添加ポリブタジエン、ブチルゴム、シリコーンゴム等、又はこれらのうちの2種以上をブレンドした材料を用いることができる。これらの基材に用いる樹脂材料及び弾性材料に、必要に応じて、電子伝導性を付与する導電剤や、イオン伝導性を有する導電剤を、1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて添加する。この中でも、機械的強度に優れる点で、導電剤を分散させたポリイミド樹脂を用いることが好ましい。上記の導電剤としては、カーボンブラック、金属酸化物、ポリアニリン等の導電性ポリマーを用いることができる。中間転写体としてベルト状のものを用いる場合、一般にベルトの厚さは50μm以上500μm以下であることが好ましく、60μm以上150μm以下であることがより好ましいが、材料の硬度に応じて適宜選択することができる。 As the elastic material, polyurethane, chlorinated polyisoprene, NBR, chloropyrene rubber, EPDM, hydrogenated polybutadiene, butyl rubber, silicone rubber, or a material obtained by blending two or more of these materials can be used. If necessary, a conductive agent imparting electronic conductivity and a conductive agent having ionic conductivity may be used alone or in combination of two or more for the resin material and elastic material used for these base materials. Added. Among these, it is preferable to use a polyimide resin in which a conductive agent is dispersed from the viewpoint of excellent mechanical strength. As the conductive agent, a conductive polymer such as carbon black, metal oxide, or polyaniline can be used. In the case of using a belt-like intermediate transfer member, the thickness of the belt is generally preferably 50 μm or more and 500 μm or less, more preferably 60 μm or more and 150 μm or less, but it is appropriately selected according to the hardness of the material. Can do.
例えば、導電剤を分散させたポリイミド樹脂からなるベルトは、特開昭63−311263号公報に記載されているように、ポリイミド前駆体であるポリアミド酸の溶液中に、導電剤として5質量%以上20質量%以下のカーボンブラックを分散させ、分散液を金属ドラム上に流延して乾燥した後、ドラムから剥離したフィルムを高温下に延伸してポリイミドフィルムを形成し、更に適当な大きさに切り出してエンドレスベルトとすることにより製造することができる。 For example, a belt made of a polyimide resin in which a conductive agent is dispersed is 5% by mass or more as a conductive agent in a polyamic acid solution as a polyimide precursor, as described in JP-A-63-111263. Carbon black of 20% by mass or less is dispersed, the dispersion is cast on a metal drum and dried, and then the film peeled off from the drum is stretched at a high temperature to form a polyimide film. It can be manufactured by cutting it out to make an endless belt.
上記フィルム成形は、一般には、導電剤を分散したポリアミド酸溶液の成膜用原液を円筒金型に注入して、例えば、100℃以上200℃以下に加熱しつつ、500rpm以上2000rpm以下の回転数で円筒金型を回転させながら、遠心成形法によりフィルム状に成膜し、次いで、得られたフィルムを半硬化させた状態で脱型して鉄芯に被せ、300℃以上の高温でポリイミド化反応(ポリアミド酸の閉環反応)を進行させて本硬化させることにより行うことができる。また、成膜原液を金属シート上に均一な厚みに流延して、上記と同様に100℃以上200℃以下に加熱して溶媒の大半を除去し、その後300℃以上の高温に段階的に昇温して、ポリイミドフィルムを形成する方法もある。また、中間転写体は表面層を有していてもよい。 The film forming is generally performed by injecting a polyamic acid solution film-forming stock solution in which a conductive agent is dispersed into a cylindrical mold and, for example, heating at 100 ° C. or more and 200 ° C. or less, while rotating at 500 rpm or more and 2000 rpm or less. The film is formed into a film by centrifugal molding while rotating the cylindrical mold, and then the obtained film is demolded in a semi-cured state and covered with an iron core, and is polyimideized at a high temperature of 300 ° C. or higher. It can be carried out by allowing the reaction (ring-closing reaction of polyamic acid) to proceed and main curing. Also, the stock solution is cast on a metal sheet to a uniform thickness and heated to 100 ° C. or higher and 200 ° C. or lower in the same manner as described above to remove most of the solvent, and then gradually increased to a high temperature of 300 ° C. or higher. There is also a method of forming a polyimide film by raising the temperature. Further, the intermediate transfer member may have a surface layer.
また、中間転写体としてドラム状のものを用いる場合、基材としては、アルミニウム、ステンレス鋼(SUS)、銅等で形成された円筒状基材を用いることが好ましい。この円筒状基材上に、必要に応じて、弾性層を被覆し、弾性層上に表面層を形成することができる。 When a drum-shaped intermediate transfer member is used, it is preferable to use a cylindrical substrate formed of aluminum, stainless steel (SUS), copper, or the like as the substrate. If necessary, an elastic layer can be coated on the cylindrical substrate, and a surface layer can be formed on the elastic layer.
図4は、本発明の好適な一実施形態に係る画像形成装置を示す概略構成図である。図4に示す画像形成装置110は、電子写真感光体1が画像形成装置本体に固定され、帯電装置(帯電手段)21、現像装置(現像手段)25及びクリーニング装置(クリーニング手段)27が各々カートリッジ化されており、それぞれ帯電カートリッジ、現像カートリッジ及びクリーニングカートリッジとして独立して備えられている。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing an image forming apparatus according to a preferred embodiment of the present invention. In the
画像形成装置110においては、電子写真感光体1、及びそれ以外の各装置が分離されており、帯電装置21、現像装置25及びクリーニング装置27が、画像形成装置本体にビス、かしめ、接着又は溶接により固定されず、引出し及び押込みによる操作で脱着可能である。
In the
本発明の電子写真感光体は耐磨耗性に優れるため、カートリッジ化することが不要となる場合がある。従って、帯電装置21、現像装置25又はクリーニング装置27を、本体にビス、かしめ、接着又は溶接により固定せず、引出し及び押込みによる操作で脱着可能な構成とすることで、1プリント当りの部材コストを低減することができる。また、これらの装置のうち2つ以上を一体化したカートリッジとして着脱可能とすることもでき、それにより1プリント当りの部材コストを更に低減することができる。
Since the electrophotographic photosensitive member of the present invention is excellent in wear resistance, it may not be necessary to form a cartridge. Accordingly, the charging
なお、画像形成装置110は、帯電装置21、現像装置25及びクリーニング装置27が各々カートリッジ化されている以外は、画像形成装置100と同様の構成を有している。
The
図5は、本発明の好適な他の一実施形態に係る画像形成装置を示す概略構成図である。図5に示した画像形成装置120は、1つの電子写真感光体で複数の色のトナー画像を形成させる、4サイクル方式の画像形成装置である。画像形成装置120は、駆動装置(図示せず)により、所定の回転速度で図中の矢印Aの方向に回転される感光体ドラム(電子写真感光体)1を備え、感光体ドラム1の上方には、感光体ドラム1の外周面を帯電させる帯電装置(帯電手段)21が設けられている。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing an image forming apparatus according to another preferred embodiment of the present invention. The
また、帯電装置21の上方には、面発光レーザーアレイを露光光源として備える露光装置(露光手段)30が配置されている。露光装置30は、光源から射出される複数本のレーザービームを、形成すべき画像に応じて変調すると共に、主走査方向に偏向し、感光体ドラム1の外周面上を感光体ドラム1の軸線と平行に走査させる。これにより、帯電した感光体ドラム1の外周面上に静電潜像が形成される。
An exposure device (exposure means) 30 including a surface emitting laser array as an exposure light source is disposed above the charging
感光体ドラム1の側方には、現像装置(現像手段)25が配置されている。現像装置25は、回転可能に配置されたローラ状の収容体を備えている。この収容体の内部には4個の収容部が形成され、各収容部には現像器25Y,25M,25C,25Kが設けられている。現像器25Y,25M,25C,25Kは各々現像ローラ26を備え、内部に各々Y,M,C,Kの色のトナーを貯留している。
A developing device (developing means) 25 is disposed on the side of the
画像形成装置120によるフルカラーの画像の形成は、感光体ドラム1が4回転する間に行われる。すなわち、露光装置30は、形成すべきカラー画像を表すY,M,C,Kの画像データのいずれかに対応したレーザービームを感光体ドラム1の外周面上で走査させる。ここで、露光装置30は、感光体ドラム1が1回転するごとに、画像データを切替えて、走査させるレーザービームを変調させ、4回転の間に、4つの画像データのすべてについてレーザービームの走査を行う。また、現像装置25は、現像器25Y,25M,25C,25Kのいずれかの現像ローラ26が感光体ドラム1の外周面に対向している状態で、外周面に対向している現像器を作動させ、感光体ドラム1の外周面に形成された静電潜像を特定の色に現像し、感光体ドラム1の外周面上に特定色のトナー像を形成する。ここで、現像装置25は、感光体ドラム1が1回転するごとに現像器が切り替わるように収容体を回転させ、4回転の間に、4つの現像器のすべてにトナー像の形成を行わせる。こうして、感光体ドラム1が1回転するごとに、感光体ドラム1の外周面上に、Y,M,C,Kのトナー像が互いに重なるように順次形成されることになり、感光体ドラム1が4回転した時点で、感光体ドラム1の外周面上にフルカラーのトナー像が形成されることになる。
The full color image is formed by the
また、感光体ドラム1のほぼ下方には、無端の中間転写ベルト(中間転写体)50が配設されている。中間転写ベルト50はローラ51,53,55に巻掛けられており、外周面が感光体ドラム1の外周面に接触するように配置されている。ローラ51,53,55は、駆動装置(図示せず)の駆動力により回転し、中間転写ベルト50を図1矢印B方向に回転させる。
An endless intermediate transfer belt (intermediate transfer member) 50 is disposed substantially below the
中間転写ベルト50を挟んで感光体ドラム1の反対側には転写装置40が配置され、感光体ドラム1の外周面上に形成されたトナー像は転写装置40によって中間転写ベルト50の画像形成面に転写される。
A
また、感光体ドラム1を挟んで現像装置25の反対側には、潤滑剤供給装置29、クリーニング装置27及び除電装置28が配置されている。感光体ドラム1の外周面上に形成されたトナー像が中間転写ベルト50に転写されると、潤滑剤供給装置29により感光体ドラム1の外周面に潤滑剤が供給され、当該外周面のうち、転写されたトナー像を担持していた領域がクリーニング装置27により清浄化される。そして、除電装置28により、感光体ドラム1の外周面上が除電される。
Further, a
中間転写ベルト50よりも下方側にはトレイ60が配置され、トレイ60内には、用紙(被転写媒体)Pが、多数枚積層された状態で収容されている。トレイ60の左斜め上方には、取出しローラ61が配置され、用紙Pの取出し方向下流側には、ローラ対63及びローラ65が順に配置されている。積層状態で最も上方に位置している記録紙は、取出しローラ61が回転されることによりトレイ60から取り出され、ローラ対63及びローラ65によって搬送される。
A
また、中間転写ベルト50を挟んでローラ55の反対側には転写装置42が配置されている。ローラ対63及びローラ65によって搬送された用紙Pは、中間転写ベルト50及び転写装置42の間に送り込まれ、中間転写ベルト50の画像形成面に形成されたトナー像が転写装置42によって用紙Pに転写される。転写装置42よりも用紙Pの搬送方向下流側には、定着ローラ対を備えた定着装置44が配置され、トナー像が転写された用紙Pは、転写されたトナー像が定着装置44によって溶融定着された後に、画像形成装置120の機体外へ排出され、排紙トレイ(図示せず)上に載置される。なお、転写装置40,42、中間転写ベルト50、及びローラ51,53,55は、転写手段の一部を構成している。
A
図6は、本発明の好適な他の一実施形態に係る画像形成装置を示す概略構成図である。図6に示す画像形成装置130は、タンデム方式のフルカラー画像形成装置であり、かつ中間転写方式の画像形成装置である。具体的には、画像形成装置130はハウジング400を備え、ハウジング400内では、4つの電子写真感光体401a〜401d(例えば、電子写真感光体401aはイエロー、電子写真感光体401bはマゼンタ、電子写真感光体401cはシアン、電子写真感光体401dはブラックの色からなる画像を形成可能である。)が、中間転写ベルト409に沿って相互に並列に配置されている。ここで、画像形成装置130に搭載されている電子写真感光体401a〜401dは各々、電子写真感光体1である。
FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing an image forming apparatus according to another preferred embodiment of the present invention. An
電子写真感光体401a〜401dは各々、所定の方向(紙面上は反時計回り)に回転可能であり、その回転方向に沿って帯電ローラ(帯電手段)402a〜402d、現像装置(現像手段)404a〜404d、一次転写ローラ410a〜410d、クリーニングブレード(クリーニング手段)415a〜415dが配置されている。現像装置404a〜404dには、それぞれトナーカートリッジ405a〜405dに収容された4色(イエロー、マゼンタ、シアン及びブラック)のトナーが供給可能であり、また、一次転写ローラ410a〜410dは、中間転写ベルト409を介して、それぞれ電子写真感光体401a〜401dに当接している。
Each of the electrophotographic
更に、ハウジング400内の所定の位置にはレーザー光源(露光手段)403が配置され、レーザー光源403から出射されたレーザー光を帯電後の電子写真感光体401a〜401dの表面に照射することが可能となっている。これにより、電子写真感光体401a〜401dの回転工程において帯電、露光、現像、一次転写及びクリーニングの工程が順次行われ、各色のトナー像が中間転写ベルト409上に重ねて転写される。
Further, a laser light source (exposure means) 403 is disposed at a predetermined position in the housing 400, and the laser light emitted from the
中間転写ベルト409は、駆動ローラ406、バックアップローラ408及びテンションローラ407により所定の張力をもって支持され、これらのローラの回転により、たわみを生じることなく回転可能となっている。また、二次転写ローラ413は、中間転写ベルト409を介してバックアップローラ408と当接するように配置されている。バックアップローラ408及び二次転写ローラ413の間を通った中間転写ベルト409は、例えば、駆動ローラ406の近傍に配置されたクリーニングブレード416により清浄化された後、次の画像形成プロセスに繰り返し供される。
The
また、ハウジング400内の所定の位置にはトレイ(被転写媒体トレイ)411が設けられている。トレイ411内の被転写媒体500(紙等)は、移送ローラ412により中間転写ベルト409及び二次転写ローラ413の間、更には相互に当接する2個の定着ローラ414の間に順次移送された後、ハウジング400の外部に排紙される。
A tray (transfer medium tray) 411 is provided at a predetermined position in the housing 400. The transfer medium 500 (paper or the like) in the
タンデム方式の画像形成装置130では、各色の使用割合により各電子写真感光体の磨耗量が異なってくるために、各電子写真感光体の電気特性が異なってくる傾向がある。これに伴い、トナー現像特性が初期の状態から除々に変化して、プリント画像の色合いが変化し、安定な画像が得られにくくなる傾向がある。特に、画像形成装置を小型化するために、小径の電子写真感光体、特に直系30mm以下のものを用いた場合に、この傾向が顕著になる。しかし、本発明の電子写真感光体では、その直径を30mm以下とした場合にも、その表面の磨耗が十分に抑制される。従って、本発明の電子写真感光体は、タンデム方式の画像形成装置に対して特に有効である。
In the tandem-type
なお、本発明の画像形成装置及びプロセスカートリッジは、上記実施形態に限られるものではない。 The image forming apparatus and the process cartridge of the present invention are not limited to the above embodiment.
例えば、上記実施形態に係る画像形成装置及びプロセスカートリッジは、電子写真感光体として電子写真感光体1を備えるが、本発明の画像形成装置及びプロセスカートリッジは、例えば、電子写真感光体10を備えていてもよい。
For example, the image forming apparatus and the process cartridge according to the above embodiment include the electrophotographic
例えば、上記実施形態に係る画像形成装置は、転写手段が、トナー像が一次転写される中間転写体を備え、当該トナー像が、中間転写体を介して被転写媒体(紙等)に転写される中間転写方式の画像形成装置である。しかし、本発明の画像形成装置は、転写手段が中間転写体を備えず、電子写真感光体表面のトナー像を被転写媒体に直接転写する直接転写方式の画像形成装置でもよく、本発明の電子写真感光体は直接転写方式の画像形成装置にも好適である。直接転写方式の画像形成装置では、プリント用紙から紙粉、タルク等が発生し、それが電子写真感光体へ付着しやすく、付着物に起因する画質欠陥が発生する傾向がある。しかし、本発明の電子写真感光体によれば、クリーニング性に優れているため、直接転写方式の画像形成装置であっても、安定した画像が得られる。 For example, in the image forming apparatus according to the above-described embodiment, the transfer unit includes an intermediate transfer body on which a toner image is primarily transferred, and the toner image is transferred to a transfer medium (paper or the like) via the intermediate transfer body. An intermediate transfer type image forming apparatus. However, the image forming apparatus according to the present invention may be a direct transfer type image forming apparatus in which the transfer unit does not include the intermediate transfer member and the toner image on the surface of the electrophotographic photosensitive member is directly transferred to the transfer medium. The photographic photoreceptor is also suitable for a direct transfer type image forming apparatus. In the direct transfer type image forming apparatus, paper dust, talc, and the like are generated from the print paper, which are likely to adhere to the electrophotographic photosensitive member, and image quality defects due to the attached matter tend to occur. However, since the electrophotographic photosensitive member of the present invention has excellent cleaning properties, a stable image can be obtained even with a direct transfer type image forming apparatus.
また、画像形成装置100は、クリーニング装置(クリーニング手段)27及び除電装置(除電手段)28を備えるが、本発明の画像形成装置では、クリーニング手段及び除電手段は必須のものではない。
In addition, the
また、画像形成装置100では、帯電ローラ(帯電手段)21、現像装置(現像手段)25、クリーニング装置(クリーニング手段)27及び除電装置(除電手段)28が1つのプロセスカートリッジ20に収容されている。しかし、本発明の画像形成装置では、帯電手段、現像手段、クリーニング手段等の少なくとも一種、又は、これと、本発明の電子写真感光体と、が1つのプロセスカートリッジに収容されていてもよい。また、本発明のプロセスカートリッジは、帯電手段、現像手段、クリーニング手段等の少なくとも一種と、本発明の電子写真感光体と、を備えていればよい。
Further, in the
以下、実施例及び比較例に基づき本発明を更に具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated more concretely based on an Example and a comparative example, this invention is not limited to a following example at all.
(表面処理1)
トルエン100mL中に、式(A−1)で表される化合物(スルホン酸エステル基を有する加水分解性の有機ケイ素化合物)2.5gを溶解させ、これに酸化亜鉛(テイカ社製MZ150、平均粒径:70nm)25gを加えた。95℃で2時間環流し、その後、減圧下で溶媒を留去し、溶媒がなくなった時点で150℃へ昇温し、2時間保持した。
(Surface treatment 1)
In 100 mL of toluene, 2.5 g of a compound represented by the formula (A-1) (hydrolyzable organosilicon compound having a sulfonic acid ester group) is dissolved, and zinc oxide (MZ150 manufactured by Teika Co., Ltd., average particle size) is dissolved therein. 25 g) (diameter: 70 nm). The mixture was refluxed at 95 ° C. for 2 hours, and then the solvent was distilled off under reduced pressure. When the solvent was exhausted, the temperature was raised to 150 ° C. and held for 2 hours.
(表面処理2)
酸化亜鉛の代わりに酸化スズ(三菱マテリアル社製S1、平均粒径:30nm)を用いたこと以外は、表面処理1と同様の操作を行った。
(Surface treatment 2)
The same operation as
(表面処理3)
酸化スズ(三菱マテリアル社製S1、平均粒径:30nm)25gを激しく撹拌し、浮遊状態に保持し、これに、式(A−1)で表される化合物(スルホン酸エステル基を有する加水分解性の有機ケイ素化合物)2.5gをトルエン2.5gに溶解させた溶液を滴下した。滴下終了後、90℃で2時間保持し、その後、加熱温度を150℃へ昇温し、2時間加熱した。
(Surface treatment 3)
25 g of tin oxide (S1 manufactured by Mitsubishi Materials Corporation, average particle size: 30 nm) was vigorously stirred and maintained in a suspended state, and the compound represented by the formula (A-1) (hydrolysis having a sulfonate group) A solution prepared by dissolving 2.5 g of a functional organosilicon compound in 2.5 g of toluene was added dropwise. After completion of dropping, the mixture was held at 90 ° C. for 2 hours, and then the heating temperature was raised to 150 ° C. and heated for 2 hours.
(表面処理4)
式(A−1)で表される化合物の代わりに、式(B−1)で表される化合物(チオール基を有する有機ケイ素化合物)を用いたこと以外は、表面処理2と同様の操作を行った。
(Surface treatment 4)
Instead of the compound represented by the formula (A-1), the same operation as the
(表面処理5)
式(A−1)で表される化合物の代わりに、式(B−2)で表される化合物(スルフィド基を有する有機ケイ素化合物)を用いたこと以外は、表面処理2と同様の操作を行った。
(Surface treatment 5)
Instead of the compound represented by the formula (A-1), the same operation as in the
(表面処理6)
式(A−1)で表される化合物の代わりに、下記式で表されるアミノエチルシランカップリング剤を用いたこと以外は、表面処理2と同様の操作を行った。
Instead of the compound represented by the formula (A-1), the same operation as in the
(実施例1)
先ず、導電性基体として、直径30mm、長さ404mm、肉厚1mmのアルミニウム基材を用意した。
Example 1
First, an aluminum substrate having a diameter of 30 mm, a length of 404 mm, and a thickness of 1 mm was prepared as a conductive substrate.
次に、4質量部のポリビニルブチラール樹脂(積水化学社製、エスレックBM−S)を溶解したn−ブチルアルコール170質量部に、有機ジルコニウム化合物(アセチルアセトンジルコニウムブチレート)30質量部、及び有機シラン化合物(γ−アミノプロピルトリメトキシシラン)3質量部を混合撹拌して、下引き層形成用塗布液を調製した。得られた塗布液を、浸漬塗布法により上記アルミニウム基材上に塗布し、150℃、30分の乾燥硬化を行って、厚さ1μmの下引き層を形成した。
Next, 4 parts by mass of polyvinyl butyral resin (manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd., ESREC BM-S) dissolved in 170 parts by mass of n-butyl alcohol, 30 parts by mass of organic zirconium compound (acetylacetone zirconium butyrate), and
次に、ヒドロキシガリウムフタロシアニン15質量部、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂(VMCH、日本ユニオンカーバイト社製)10質量部、及びn−ブチルアルコール300質量部の混合物を、サンドミルで4時間分散して、電荷発生層形成用塗布液を調製した。得られた塗布液を上記下引き層上に浸漬塗布し、乾燥して、厚さ0.2μmの電荷発生層を形成した。 Next, a mixture of 15 parts by mass of hydroxygallium phthalocyanine, 10 parts by mass of vinyl chloride-vinyl acetate copolymer resin (VMCH, manufactured by Nippon Union Carbide) and 300 parts by mass of n-butyl alcohol is dispersed in a sand mill for 4 hours. Thus, a coating solution for forming a charge generation layer was prepared. The obtained coating solution was dip-coated on the undercoat layer and dried to form a charge generation layer having a thickness of 0.2 μm.
次に、N,N’−ビス(3−メチルフェニル)−N,N’−ジフェニルベンジジン40質量部及びビスフェノールZポリカーボネート樹脂(粘度平均分子量:40,000)60質量部を、テトロヒドロフラン280質量部及びトルエン120質量部の混合液に溶解混合して、電荷輸送層形成用塗布液を調製した。得られた塗布液を上記電荷発生層上に浸漬塗布し、130℃、40分の乾燥を行って、厚さ25μmの電荷輸送層を形成した。 Next, 40 parts by mass of N, N′-bis (3-methylphenyl) -N, N′-diphenylbenzidine and 60 parts by mass of bisphenol Z polycarbonate resin (viscosity average molecular weight: 40,000) were added to 280 parts of tetrohydrofuran. A solution for forming a charge transport layer was prepared by dissolving and mixing in a mixed solution of 120 parts by mass of toluene and 120 parts by mass of toluene. The obtained coating solution was dip-coated on the charge generation layer and dried at 130 ° C. for 40 minutes to form a charge transport layer having a thickness of 25 μm.
最後に、式(I−38)で表される化合物(以下、「化合物(I−38)」という。)40質量部、フェノール樹脂(群栄化学社製PL4852)40質量部、及びハジキ防止剤(シリコーンオイル)0.4質量部をブタノール75質量部に溶解した後、表面処理2で得られた酸化スズ20質量部を加え、サンドミルで5時間分散して、保護層形成用塗布液を調製した。得られた塗布液を、リング型浸漬塗布法により上記電荷輸送層上に塗布し、室温で30分間風乾した後、160℃で1時間加熱処理して硬化し、厚さ5μmの保護層を形成した。こうして、電子写真感光体を作製した。なお、保護層中の上記酸化スズの含有率は5体積%である。
Finally, 40 parts by mass of a compound represented by formula (I-38) (hereinafter referred to as “compound (I-38)”), 40 parts by mass of a phenol resin (PL4852 manufactured by Gunei Chemical Co., Ltd.), and a repellency inhibitor (Silicone oil) After dissolving 0.4 parts by mass in 75 parts by mass of butanol, 20 parts by mass of tin oxide obtained in the
更に、得られた電子写真感光体を用いて、図6に示す構成を有する画像形成装置を作製した。ここで、電子写真感光体以外の要素は、富士ゼロックス社製DocuCentre Color 400と同様とした。 Furthermore, an image forming apparatus having the configuration shown in FIG. 6 was produced using the obtained electrophotographic photosensitive member. Here, the elements other than the electrophotographic photosensitive member were the same as those of the DocuCenter Color 400 manufactured by Fuji Xerox Co., Ltd.
(実施例2)
保護層形成用塗布液の調製において、用いる化合物(I−38)、フェノール樹脂、ハジキ防止剤及び金属酸化物(表面処理2で得られた酸化スズ)の量を下記のとおりにしたこと以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体及び画像形成装置を作製した。なお、保護層中の上記酸化スズの含有率は10体積%である。
化合物(I−38):35質量部
フェノール樹脂:35質量部
ハジキ防止剤:0.35質量部
金属酸化物:40質量部
(Example 2)
Except for the amount of the compound (I-38), phenol resin, repellency inhibitor and metal oxide (tin oxide obtained by surface treatment 2) used in the preparation of the coating solution for forming the protective layer, as follows. In the same manner as in Example 1, an electrophotographic photoreceptor and an image forming apparatus were produced. In addition, the content rate of the said tin oxide in a protective layer is 10 volume%.
Compound (I-38): 35 parts by mass Phenol resin: 35 parts by mass Repelling inhibitor: 0.35 parts by mass Metal oxide: 40 parts by mass
(実施例3)
保護層形成用塗布液の調製において、用いる化合物(I−38)、フェノール樹脂、ハジキ防止剤及び金属酸化物(表面処理2で得られた酸化スズ)の量を下記のとおりにしたこと以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体及び画像形成装置を作製した。なお、保護層中の上記酸化スズの含有率は0.5体積%である。
化合物(I−38):50質量部
フェノール樹脂:50質量部
ハジキ防止剤:0.5質量部
金属酸化物:3質量部
(Example 3)
Except for the amount of the compound (I-38), phenol resin, repellency inhibitor and metal oxide (tin oxide obtained by surface treatment 2) used in the preparation of the coating solution for forming the protective layer, as follows. In the same manner as in Example 1, an electrophotographic photoreceptor and an image forming apparatus were produced. In addition, the content rate of the said tin oxide in a protective layer is 0.5 volume%.
Compound (I-38): 50 parts by mass Phenol resin: 50 parts by mass Repelling inhibitor: 0.5 parts by mass Metal oxide: 3 parts by mass
(実施例4)
表面処理2で得られた酸化スズの代わりに、表面処理3で得られた酸化スズを用いたこと、及び、保護層形成用塗布液の調製において、用いる化合物(I−38)、フェノール樹脂、ハジキ防止剤及び金属酸化物(表面処理3で得られた酸化スズ)の量を下記のとおりにしたこと以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体及び画像形成装置を作製した。なお、保護層中の上記酸化スズの含有率は5体積%である。
化合物(I−38):40質量部
フェノール樹脂:40質量部
ハジキ防止剤:0.4質量部
金属酸化物:20質量部
Example 4
In place of the tin oxide obtained in the
Compound (I-38): 40 parts by mass Phenolic resin: 40 parts by mass Anti-repellent agent: 0.4 parts by mass Metal oxide: 20 parts by mass
(実施例5)
表面処理2で得られた酸化スズの代わりに、表面処理4で得られた酸化スズを用いたこと、及び、保護層形成用塗布液の調製において、用いる化合物(I−38)、フェノール樹脂、ハジキ防止剤及び金属酸化物(表面処理4で得られた酸化スズ)の量を下記のとおりにしたこと以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体及び画像形成装置を作製した。なお、保護層中の上記酸化スズの含有率は5体積%である。
化合物(I−38):40質量部
フェノール樹脂:40質量部
ハジキ防止剤:0.4質量部
金属酸化物:15質量部
(Example 5)
In place of the tin oxide obtained in the
Compound (I-38): 40 parts by mass Phenol resin: 40 parts by mass Anti-repellent agent: 0.4 parts by mass Metal oxide: 15 parts by mass
(参考例6)
表面処理2で得られた酸化スズの代わりに、表面処理5で得られた酸化スズを用いたこ
と、及び、保護層形成用塗布液の調製において、用いる化合物(I−38)、フェノール
樹脂、ハジキ防止剤及び金属酸化物(表面処理5で得られた酸化スズ)の量を下記のとお
りにしたこと以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体及び画像形成装置を作製した
。なお、保護層中の上記酸化スズの含有率は5体積%である。
化合物(I−38):40質量部
フェノール樹脂:40質量部
ハジキ防止剤:0.4質量部
金属酸化物:15質量部
( Reference Example 6)
In place of the tin oxide obtained in the
Compound (I-38): 40 parts by mass Phenol resin: 40 parts by mass Anti-repellent agent: 0.4 parts by mass Metal oxide: 15 parts by mass
(実施例7)
表面処理2で得られた酸化スズの代わりに、表面処理1で得られた酸化亜鉛を用いたこと、及び、保護層形成用塗布液の調製において、用いる化合物(I−38)、フェノール樹脂、ハジキ防止剤及び金属酸化物(表面処理1で得られた酸化亜鉛)の量を下記のとおりにしたこと以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体及び画像形成装置を作製した。なお、保護層中の上記酸化亜鉛の含有率は5体積%である。
化合物(I−38):40質量部
フェノール樹脂:40質量部
ハジキ防止剤:0.4質量部
金属酸化物:15質量部
(Example 7)
In place of the tin oxide obtained in the
Compound (I-38): 40 parts by mass Phenol resin: 40 parts by mass Anti-repellent agent: 0.4 parts by mass Metal oxide: 15 parts by mass
(比較例1)
化合物(I−38)40質量部、フェノール樹脂40質量部、及びハジキ防止剤0.4質量部をブタノール75質量部に溶解させて得られた溶液を、保護層形成用塗布液として用いたこと以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体及び画像形成装置を作製した。
(Comparative Example 1)
A solution obtained by dissolving 40 parts by mass of Compound (I-38), 40 parts by mass of a phenol resin, and 0.4 parts by mass of an anti-repellent agent in 75 parts by mass of butanol was used as a coating solution for forming a protective layer. Except for the above, an electrophotographic photosensitive member and an image forming apparatus were produced in the same manner as in Example 1.
(比較例2)
表面処理2で得られた酸化スズの代わりに、表面処理6で得られた酸化スズを用いたこと、及び、保護層形成用塗布液の調製において、用いる化合物(I−38)、フェノール樹脂、ハジキ防止剤及び金属酸化物(表面処理6で得られた酸化スズ)の量を下記のとおりにしたこと以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体及び画像形成装置を作製した。なお、保護層中の上記酸化スズの含有率は5体積%である。
化合物(I−38):40質量部
フェノール樹脂:40質量部
ハジキ防止剤:0.4質量部
金属酸化物:15質量部
(Comparative Example 2)
In place of the tin oxide obtained in the
Compound (I-38): 40 parts by mass Phenol resin: 40 parts by mass Anti-repellent agent: 0.4 parts by mass Metal oxide: 15 parts by mass
(画像形成試験1)
実施例1〜7、比較例1及び2で得られた画像形成装置を用いて、高温高湿(30℃、80%RH)環境下で1万枚の画像を形成し、以下のように画像形成試験を行った。被転写体としては、富士ゼロックス社製普通紙P紙を用いた。
(Image formation test 1)
Using the image forming apparatuses obtained in Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 and 2, 10,000 images were formed in a high-temperature and high-humidity (30 ° C., 80% RH) environment. A formation test was performed. As the material to be transferred, plain paper P paper manufactured by Fuji Xerox Co., Ltd. was used.
1万枚の画像形成後に、電子写真感光体を画像形成装置の中で一晩放置し、翌朝ハーフトーン画像をプリントして、画質(画像流れ/筋上ムラ、その他の欠陥の有無)を目視で評価した。また、初期(1枚の画像形成後)の画質についても、同様にして評価した。 After 10,000 images are formed, the electrophotographic photosensitive member is left in the image forming apparatus overnight, and a halftone image is printed on the next morning to visually check the image quality (image flow / streaks, other defects). It was evaluated with. Further, the initial image quality (after one image was formed) was evaluated in the same manner.
また、1万枚の画像形成後に、電子写真感光体の磨耗量を測定して、摩耗率(nm/1000回転)を求めた。 Also, after 10,000 images were formed, the amount of wear of the electrophotographic photosensitive member was measured to determine the wear rate (nm / 1000 rotations).
結果を下記表に示す。下記表において、金属酸化物の含有量は、保護層中の含有率(体積%)で示す。また、下記表における記号(○、×)の意味は下記のとおりである。
画像流れ/筋上ムラ:○…なし、×…あり
その他の欠陥:○…なし、×…あり
The results are shown in the table below. In the following table | surface, content of a metal oxide is shown by the content rate (volume%) in a protective layer. In addition, the meanings of symbols (◯, ×) in the following table are as follows.
Image flow / straight line irregularity: ○… No, ×… Yes Other defects: ○… No, × ... Yes
上記表から明らかなように、画質の点では、実施例1〜5、参考例6、実施例7と比較例1及び2とで差異がなく、いずれの画像形成装置においても、画質欠陥の発生が十分に抑制されている。しかし、磨耗率については、実施例1〜5、参考例6、実施例7で得られた電子写真感光体は、比較例1及び2で得られた電子写真感光体と比較して、顕著に優れた結果を示している。 As apparent from the above table, in terms of image quality, there is no difference between Examples 1 to 5, Reference Example 6, Example 7 and Comparative Examples 1 and 2, and image quality defects occur in any of the image forming apparatuses. Is sufficiently suppressed. However, with respect to the wear rate, the electrophotographic photoreceptors obtained in Examples 1 to 5, Reference Example 6 and Example 7 are markedly compared with the electrophotographic photoreceptors obtained in Comparative Examples 1 and 2. Excellent results are shown.
(表面処理7)
トルエン100mL中に、式(A−1)で表される化合物(スルホン酸エステル基を有する加水分解性の有機ケイ素化合物)2.5gを溶解させ、これに酸化亜鉛(テイカ社製MZ150、平均粒径:70nm)25gを加えた。95℃で2時間環流し、その後、減圧下で溶媒を留去し、溶媒がなくなった時点で150℃へ昇温し、2時間保持した。
(Surface treatment 7)
In 100 mL of toluene, 2.5 g of a compound represented by the formula (A-1) (hydrolyzable organosilicon compound having a sulfonic acid ester group) is dissolved, and zinc oxide (MZ150 manufactured by Teika Co., Ltd., average particle size) is dissolved therein. 25 g) (diameter: 70 nm). The mixture was refluxed at 95 ° C. for 2 hours, and then the solvent was distilled off under reduced pressure. When the solvent was exhausted, the temperature was raised to 150 ° C. and held for 2 hours.
次に、得られた酸化亜鉛を乳鉢で粉砕した。そして、トルエン100mL中に、式(C−1)で表される化合物(フッ素系シランカップリング剤)2.0gを溶解させ、これに、乳鉢で粉砕した上記酸化亜鉛20gを加えた。95℃で2時間環流し、その後、減圧下で溶媒を留去し、溶媒がなくなった時点で150℃へ昇温し、2時間保持した。 Next, the obtained zinc oxide was pulverized in a mortar. Then, 2.0 g of the compound represented by the formula (C-1) (fluorine silane coupling agent) was dissolved in 100 mL of toluene, and 20 g of the zinc oxide pulverized with a mortar was added thereto. The mixture was refluxed at 95 ° C. for 2 hours, and then the solvent was distilled off under reduced pressure. When the solvent was exhausted, the temperature was raised to 150 ° C. and held for 2 hours.
(表面処理8)
酸化亜鉛の代わりに酸化スズ(三菱マテリアル社製S1、平均粒径:30nm)を用いた以外は、表面処理7と同様の操作を行った。
(Surface treatment 8)
The same operation as
(表面処理9)
酸化スズ(三菱マテリアル社製S1、平均粒径:30nm)25gを激しく撹拌し、浮遊状態に保持し、これに、式(A−1)で表される化合物(スルホン酸エステル基を有する加水分解性の有機ケイ素化合物)2.5gをトルエン2.5gに溶解させた溶液を滴下した。滴下終了後、90℃で2時間保持し、その後、加熱温度を150℃へ昇温し、2時間加熱した。
(Surface treatment 9)
25 g of tin oxide (S1 manufactured by Mitsubishi Materials Corporation, average particle size: 30 nm) was vigorously stirred and maintained in a suspended state, and the compound represented by the formula (A-1) (hydrolysis having a sulfonate group) A solution prepared by dissolving 2.5 g of a functional organosilicon compound in 2.5 g of toluene was added dropwise. After completion of dropping, the mixture was held at 90 ° C. for 2 hours, and then the heating temperature was raised to 150 ° C. and heated for 2 hours.
次に、得られた酸化スズを乳鉢で粉砕した。そして、トルエン100mL中に、式(C−1)で表される化合物(フッ素系シランカップリング剤)2.0gを溶解させ、これに、乳鉢で粉砕した上記酸化スズ20gを加えた。95℃で2時間環流し、その後、減圧下で溶媒を留去し、溶媒がなくなった時点で150℃へ昇温し、2時間保持した。 Next, the obtained tin oxide was pulverized in a mortar. Then, 2.0 g of the compound represented by the formula (C-1) (fluorine silane coupling agent) was dissolved in 100 mL of toluene, and 20 g of the tin oxide pulverized with a mortar was added thereto. The mixture was refluxed at 95 ° C. for 2 hours, and then the solvent was distilled off under reduced pressure. When the solvent was exhausted, the temperature was raised to 150 ° C. and held for 2 hours.
(表面処理10)
式(A−1)で表される化合物の代わりに、式(B−1)で表される化合物(チオール基を有する有機ケイ素化合物)を用いたこと以外は、表面処理8と同様の操作を行った。
(Surface treatment 10)
Instead of the compound represented by the formula (A-1), the same operation as the surface treatment 8 was performed except that the compound represented by the formula (B-1) (an organosilicon compound having a thiol group) was used. went.
(表面処理11)
式(A−1)で表される化合物の代わりに、式(B−2)で表される化合物(スルフィド基を有する有機ケイ素化合物)を用いたこと以外は、表面処理8と同様の操作を行った。
(Surface treatment 11)
Instead of the compound represented by the formula (A-1), the same operation as the surface treatment 8 was performed except that the compound represented by the formula (B-2) (an organosilicon compound having a sulfide group) was used. went.
(表面処理12)
式(A−1)で表される化合物の代わりに、下記式で表されるアミノエチルシランカップリング剤を用いたこと以外は、表面処理8と同様の操作を行った。
The same operation as surface treatment 8 was performed except that an aminoethylsilane coupling agent represented by the following formula was used instead of the compound represented by formula (A-1).
(表面処理13)
式(A−1)で表される化合物の代わりに、式(C−1)で表される化合物(フッ素系シランカップリング剤)を用いたこと以外は、表面処理8と同様の操作を行った。
(Surface treatment 13)
The same operation as surface treatment 8 was performed except that the compound represented by the formula (C-1) (fluorine silane coupling agent) was used instead of the compound represented by the formula (A-1). It was.
(実施例8)
表面処理2で得られた酸化スズの代わりに、表面処理8で得られた酸化スズを用いたこと以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体及び画像形成装置を作製した。なお、保護層中の上記酸化スズの含有率は5体積%である。
(Example 8)
An electrophotographic photosensitive member and an image forming apparatus were produced in the same manner as in Example 1 except that the tin oxide obtained in the surface treatment 8 was used instead of the tin oxide obtained in the
(実施例9)
表面処理2で得られた酸化スズの代わりに、表面処理8で得られた酸化スズを用いたこと以外は、実施例2と同様にして電子写真感光体及び画像形成装置を作製した。なお、保護層中の上記酸化スズの含有率は10体積%である。
Example 9
An electrophotographic photosensitive member and an image forming apparatus were produced in the same manner as in Example 2 except that the tin oxide obtained in the surface treatment 8 was used instead of the tin oxide obtained in the
(実施例10)
表面処理2で得られた酸化スズの代わりに、表面処理8で得られた酸化スズを用いたこと以外は、実施例3と同様にして電子写真感光体及び画像形成装置を作製した。なお、保護層中の上記酸化スズの含有率は0.5体積%である。
(Example 10)
An electrophotographic photosensitive member and an image forming apparatus were produced in the same manner as in Example 3 except that the tin oxide obtained in the surface treatment 8 was used instead of the tin oxide obtained in the
(実施例11)
表面処理3で得られた酸化スズの代わりに、表面処理9で得られた酸化スズを用いたこと以外は、実施例4と同様にして電子写真感光体及び画像形成装置を作製した。なお、保護層中の上記酸化スズの含有率は5体積%である。
(Example 11)
An electrophotographic photoreceptor and an image forming apparatus were produced in the same manner as in Example 4 except that the tin oxide obtained in the surface treatment 9 was used instead of the tin oxide obtained in the
(実施例12)
表面処理4で得られた酸化スズの代わりに、表面処理10で得られた酸化スズを用いたこと以外は、実施例5と同様にして電子写真感光体及び画像形成装置を作製した。なお、保護層中の上記酸化スズの含有率は5体積%である。
(Example 12)
An electrophotographic photoreceptor and an image forming apparatus were produced in the same manner as in Example 5 except that the tin oxide obtained in the
(実施例13)
保護層形成用塗布液の調製において、用いる化合物(I−38)、フェノール樹脂、ハジキ防止剤及び金属酸化物(表面処理10で得られた酸化スズ)の量を下記のとおりにしたこと以外は、実施例12と同様にして電子写真感光体及び画像形成装置を作製した。なお、保護層中の上記酸化スズの含有率は0.5体積%である。
化合物(I−38):50質量部
フェノール樹脂:50質量部
ハジキ防止剤:0.5質量部
金属酸化物:3質量部
(Example 13)
In the preparation of the coating solution for forming the protective layer, the amount of the compound (I-38), the phenol resin, the repellency inhibitor and the metal oxide (tin oxide obtained by the surface treatment 10) to be used is as follows. In the same manner as in Example 12, an electrophotographic photosensitive member and an image forming apparatus were produced. In addition, the content rate of the said tin oxide in a protective layer is 0.5 volume%.
Compound (I-38): 50 parts by mass Phenol resin: 50 parts by mass Repelling inhibitor: 0.5 parts by mass Metal oxide: 3 parts by mass
(参考例14)
表面処理5で得られた酸化スズの代わりに、表面処理11で得られた酸化スズを用いた
こと以外は、参考例6と同様にして電子写真感光体及び画像形成装置を作製した。なお、
保護層中の上記酸化スズの含有率は5体積%である。
( Reference Example 14)
An electrophotographic photosensitive member and an image forming apparatus were produced in the same manner as in Reference Example 6 except that the tin oxide obtained in the surface treatment 11 was used instead of the tin oxide obtained in the
The content rate of the said tin oxide in a protective layer is 5 volume%.
(実施例15)
表面処理1で得られた酸化亜鉛の代わりに、表面処理7で得られた酸化亜鉛を用いたこと以外は、実施例7と同様にして電子写真感光体及び画像形成装置を作製した。なお、保護層中の上記酸化亜鉛の含有率は5体積%である。
(Example 15)
An electrophotographic photoreceptor and an image forming apparatus were produced in the same manner as in Example 7, except that the zinc oxide obtained in the
(比較例3)
表面処理6で得られた酸化スズの代わりに、表面処理12で得られた酸化スズを用いたこと以外は、比較例2と同様にして電子写真感光体及び画像形成装置を作製した。なお、保護層中の上記酸化スズの含有率は5体積%である。
(Comparative Example 3)
An electrophotographic photosensitive member and an image forming apparatus were produced in the same manner as in Comparative Example 2 except that the tin oxide obtained in the surface treatment 12 was used instead of the tin oxide obtained in the surface treatment 6. In addition, the content rate of the said tin oxide in a protective layer is 5 volume%.
(比較例4)
表面処理12で得られた酸化スズの代わりに、表面処理13で得られた酸化スズを用いたこと以外は、比較例3と同様にして電子写真感光体及び画像形成装置を作製した。なお、保護層中の上記酸化スズの含有率は5体積%である。
(Comparative Example 4)
An electrophotographic photosensitive member and an image forming apparatus were produced in the same manner as in Comparative Example 3 except that tin oxide obtained by surface treatment 13 was used instead of tin oxide obtained by surface treatment 12. In addition, the content rate of the said tin oxide in a protective layer is 5 volume%.
(画像形成試験2)
実施例8〜15、比較例1、3及び4で得られた画像形成装置を用いて、高温高湿(30℃、80%RH)環境下で2万枚の画像を形成し、以下のように画像形成試験を行った。被転写体としては、富士ゼロックス社製普通紙P紙を用いた。
(Image formation test 2)
Using the image forming apparatuses obtained in Examples 8 to 15 and Comparative Examples 1, 3 and 4, 20,000 images were formed in a high temperature and high humidity (30 ° C., 80% RH) environment as follows. An image formation test was conducted. As the material to be transferred, plain paper P paper manufactured by Fuji Xerox Co., Ltd. was used.
初期(1枚の画像形成後)、及び2万枚の画像形成後に、電子写真感光体を画像形成装置の中で一晩放置し、翌朝ハーフトーン画像をプリントして、画質(画像流れ/筋上ムラ、その他の欠陥の有無)を目視で評価した。 After initial (after one image is formed) and after 20,000 images are formed, the electrophotographic photosensitive member is left in the image forming apparatus overnight, and a halftone image is printed on the next morning to obtain image quality (image flow / streaks). The presence or absence of upper unevenness and other defects) was visually evaluated.
また、2万枚の画像形成後に、電子写真感光体の磨耗量を測定して、摩耗率(nm/1000回転)を求めた。 Further, after the image formation of 20,000 sheets, the wear amount of the electrophotographic photosensitive member was measured to obtain the wear rate (nm / 1000 rotations).
結果を下記表に示す。下記表において、金属酸化物の含有量は、保護層中の含有率(体積%)で示す。また、下記表における記号(○、×、△)の意味は下記のとおりである。
画像流れ/筋上ムラ:○…なし、×…あり
その他の欠陥:○…なし、×…あり
The results are shown in the table below. In the following table | surface, content of a metal oxide is shown by the content rate (volume%) in a protective layer. The meanings of symbols (◯, ×, Δ) in the following table are as follows.
Image flow / straight line irregularity: ○… No, ×… Yes Other defects: ○… No, × ... Yes
上記表から明らかなように、画質の点では、実施例8〜13、参考例14、実施例15と比較例3及び4とで差異がなく、いずれの画像形成装置においても、画質欠陥の発生が十分に抑制されている。しかし、磨耗率については、実施例8〜13、参考例14、実施例15で得られた電子写真感光体は、比較例1、3及び4で得られた電子写真感光体と比較して、顕著に優れた結果を示している。 As apparent from the above table, in terms of image quality, there is no difference between Examples 8 to 13, Reference Example 14, Example 15 and Comparative Examples 3 and 4, and image quality defects occur in any of the image forming apparatuses. Is sufficiently suppressed. However, for the wear rate, the electrophotographic photoreceptors obtained in Examples 8 to 13, Reference Example 14 and Example 15 were compared with the electrophotographic photoreceptors obtained in Comparative Examples 1, 3 and 4, Remarkably excellent results are shown.
画像形成試験1及び2により、本発明の電子写真感光体は、十分な耐摩耗性を有し、かつ、画質欠陥(特に、画像流れ及び筋状ムラ)の発生を十分に抑制することを可能とするものであることが示された。 According to image formation tests 1 and 2, the electrophotographic photosensitive member of the present invention has sufficient wear resistance and can sufficiently suppress the occurrence of image quality defects (particularly, image flow and streak-like unevenness). It was shown that.
1,10,410a〜d…電子写真感光体、2…導電性基体、3…感光層、4…下引き層、5…電荷発生層、6…電荷輸送層、7…保護層、20…プロセスカートリッジ、21…帯電手段、25…現像手段、27…クリーニング手段、28…除電手段、30…露光手段、40…転写装置(転写手段)、50…中間転写体(転写手段)、100,110,120,130…画像形成装置。
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記保護層が、架橋構造を有する樹脂と、金属酸化物と、を含有し、
前記金属酸化物が、スルホン酸エステル基を有する加水分解性の有機ケイ素化合物、及びチオール基を有する有機ケイ素化合物からなる群より選ばれる少なくとも一種の有機ケイ素化合物で表面処理されたものであることを特徴とする電子写真感光体。 An electrophotographic photoreceptor comprising a photosensitive layer and a protective layer in this order on a conductive substrate,
The protective layer contains a resin having a crosslinked structure and a metal oxide,
Wherein the metal oxide is a hydrolyzable organic silicon compound having a sulfonic acid ester group, and those which are surface treated with at least one organosilicon compound selected from organosilicon compounds or Ranaru group having a thiol group An electrophotographic photosensitive member characterized by the above.
求項1又は2に記載の電子写真感光体。 Wherein the average particle diameter of the metal oxide is 10nm or more 100nm or less, the electrophotographic photosensitive member according to claim 1 or 2.
る、請求項1〜3のいずれか一項に記載の電子写真感光体。 The electrophotographic photoreceptor according to any one of claims 1 to 3, wherein at least a part of the resin is a phenol resin or a siloxane resin.
1〜4のいずれか一項に記載の電子写真感光体。 The resin is characterized by having a structure derived from the charge-transporting compound, an electrophotographic photosensitive member according to any one of claims 1-4.
あることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一項に記載の電子写真感光体。
F[−(X1)n1R1−Z1H]m1 (I)
[式(I)中、Fは正孔輸送能を有する化合物から誘導される有機基を示し、R1はアル
キレン基を示し、Z1は酸素原子、硫黄原子、NH又はCOOを示し、X1は酸素原子又
は硫黄原子を示し、m1は1〜4のいずれかの整数を示し、n1は0又は1を示す。]
F[−(X2)n2−(R2)n3−(Z2)n4G]n5 (II)
[式(II)中、Fは正孔輸送能を有する化合物から誘導される有機基を示し、X2は酸
素原子又は硫黄原子を示し、R2はアルキレン基を示し、Z2は酸素原子、硫黄原子、N
H又はCOOを示し、Gはエポキシ基を示し、n2、n3及びn4は各々独立に0又は1
を示し、n5は1〜4のいずれかの整数を示す。]
F[−D−Si(R3)(3ーa)Qa]b (III)
[式(III)中、Fは正孔輸送能を有する化合物から誘導されるb価の有機基を、Dは
可とう性を有する2価の基を、R3は水素原子、置換若しくは未置換のアルキル基又は置
換若しくは未置換のアリール基を、Qは加水分解性基を、aは1〜3のいずれかの整数を
、bは1〜4のいずれかの整数を示す。]
[式(IV)中、Fは正孔輸送性を有する化合物から誘導される有機基を示し、Tは2価
の基を示し、Yは酸素原子又は硫黄原子を示し、R4、R5及びR6は各々独立に水素原
子又は1価の有機基を示し、R7は1価の有機基を示し、m2は0又は1を示し、n6は
1〜4のいずれかの整数を示す。但し、R6とR7は互いに結合してYをヘテロ原子とす
る複素環を形成してもよい。]
[式(V)中、Fは正孔輸送性を有する化合物から誘導される有機基を示し、Tは2価の
基を示し、R8は1価の有機基を示し、m3は0又は1を示し、n7は1〜4のいずれか
の整数を示す。]
[式(VI)中、Fは正孔輸送性を有する化合物から誘導される有機基を示し、Lはアル
キレン基を示し、R9は1価の有機基を示し、n8は1〜4のいずれかの整数を示す。] The charge-transporting compound, characterized in that a compound represented by any of the following general formula (I) ~ (VI), an electrophotographic photosensitive member according to any one of claims 1 to 5 .
F [- (X 1) n1 R 1 -Z 1 H] m1 (I)
[In Formula (I), F represents an organic group derived from a compound having a hole transporting ability, R 1 represents an alkylene group, Z 1 represents an oxygen atom, a sulfur atom, NH or COO, and X 1 Represents an oxygen atom or a sulfur atom, m1 represents an integer of 1 to 4, and n1 represents 0 or 1. ]
F [- (X 2) n2 - (R 2) n3 - (Z 2) n4 G] n5 (II)
[In Formula (II), F represents an organic group derived from a compound having a hole transporting ability, X 2 represents an oxygen atom or a sulfur atom, R 2 represents an alkylene group, Z 2 represents an oxygen atom, Sulfur atom, N
H represents CO or G; G represents an epoxy group; n2, n3, and n4 are each independently 0 or 1
N5 represents any integer of 1 to 4. ]
F [-D-Si (R 3 ) (3-a) Q a ] b (III)
[In Formula (III), F represents a b-valent organic group derived from a compound having a hole transporting ability, D represents a divalent group having flexibility, and R 3 represents a hydrogen atom, substituted or unsubstituted. An alkyl group or a substituted or unsubstituted aryl group, Q represents a hydrolyzable group, a represents an integer of 1 to 3, and b represents an integer of 1 to 4. ]
[In Formula (IV), F represents an organic group derived from a compound having a hole transporting property, T represents a divalent group, Y represents an oxygen atom or a sulfur atom, R 4 , R 5 and R 6 each independently represents a hydrogen atom or a monovalent organic group, R 7 represents a monovalent organic group, m 2 represents 0 or 1, and n 6 represents an integer of 1 to 4. However, R 6 and R 7 may combine with each other to form a heterocycle having Y as a heteroatom. ]
[In Formula (V), F represents an organic group derived from a compound having a hole transporting property, T represents a divalent group, R 8 represents a monovalent organic group, and m3 represents 0 or 1 N7 represents any integer of 1 to 4. ]
[In Formula (VI), F represents an organic group derived from a compound having a hole transporting property, L represents an alkylene group, R 9 represents a monovalent organic group, and n8 represents any one of 1-4. Indicates an integer. ]
前記電子写真感光体を帯電させる帯電手段と、
帯電した前記電子写真感光体を露光して、静電潜像を形成する露光手段と、
前記静電潜像をトナーにより現像して、トナー像を形成する現像手段と、
前記トナー像を被転写媒体に転写する転写手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。 The electrophotographic photosensitive member according to any one of claims 1 to 6 ,
Charging means for charging the electrophotographic photoreceptor;
Exposure means for exposing the charged electrophotographic photosensitive member to form an electrostatic latent image;
Developing means for developing the electrostatic latent image with toner to form a toner image;
Transfer means for transferring the toner image to a transfer medium;
An image forming apparatus comprising:
前記電子写真感光体を帯電させる帯電手段、前記電子写真感光体に形成された静電潜像
をトナーにより現像して、トナー像を形成する現像手段、及び、前記電子写真感光体の表
面に残存したトナーを除去するクリーニング手段、からなる群より選ばれる少なくとも一
種と、
を備えることを特徴とするプロセスカートリッジ。 The electrophotographic photosensitive member according to any one of claims 1 to 6 ,
Charging means for charging the electrophotographic photosensitive member; developing means for developing the electrostatic latent image formed on the electrophotographic photosensitive member with toner to form a toner image; and remaining on the surface of the electrophotographic photosensitive member At least one selected from the group consisting of cleaning means for removing the toner that has been removed,
A process cartridge comprising:
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