JP5361667B2 - 電子写真感光体の製造方法 - Google Patents
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Description
金属酸化物粒子、および粒径が50nm以上500nm以下のポリオレフィン樹脂粒子を含有する水性分散液を塗布して塗膜を形成した後、該塗膜を加熱して該ポリオレフィン樹脂粒子を融解させて中間層を形成する工程、および、
該中間層上に該感光層を形成する工程を有することを特徴とする電子写真感光体の製造方法が提供される。
る状態で中間層を形成することが可能となったと推測している。
0.01≦(A2)/{(A1)+(A2)+(A3)}×100≦30
55/45≦(A1)/(A3)99/1
より好ましくは、下記の式を満たすポリオレフィン樹脂の粒子であり、
0.01≦(A2)/{(A1)+(A2)+(A3)}×100≦10
55/45≦(A1)/(A3)≦99/1
さらに好ましくは、下記の式を満たすポリオレフィン樹脂の粒子である。
0.01≦(A2)/{(A1)+(A2)+(A3)}×100≦5
55/45≦(A1)/(A3)≦99/1
Y23−(式中、Y22およびY23は、それぞれ独立に、単結合、アルキレン基またはアリーレン基を示す。)で示される2価の基を示す。ただし、R21〜R24のうち少なくとも1つは−Y21COOHで示される1価の基である。)
上記式(22)中、R25およびR26は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基またはフェニル基を示し、X21は、−Y22COOCOY23−(式中、Y22およびY23は、それぞれ独立に、単結合、アルキレン基またはアリーレン基を示す。)で示される2価の基を示す。R25およびR26が水素原子であり、X21が−COOCO−であるものが好ましい。
上記式(32)中、R32およびR33は、それぞれ独立に、水素原子またはメチル基を示し、R42およびR43は、それぞれ独立に、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基のような炭素数1〜10のアルキル基を示す。R42およびR43は、メチル基またはエチル基が好ましい。これら繰り返し構造単位は、マレイン酸エステルモノマーの存在下の重合反応で導入することができる。モノマーとしては、例えば、マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジエチル、マレイン酸ジブチルが挙げられる。
上記式(33)中、R34は、水素原子またはメチル基を示し、R51およびR52は、それぞれ独立に、水素原子または炭素数1〜10のアルキル基を示す。R51およびR52は、水素原子が好ましい。これら繰り返し構造単位はアクリル酸アミドモノマーの存在下の重合反応で導入することができる。
上記式(34)中、R35は水素原子、メチル基を示し、R53は水素原子またはメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基のような炭素数1〜10のアルキル基を示し、メチル基、エチル基が好ましい。これら繰り返し構造単位は、アルキルビニルエーテルモノマーならびにビニルアルコールモノマーの存在下の重合反応で導入することができる。モノマーとしては、例えば、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、ならびに、ビニルエステルを塩基性化合物でケン化して得られるビニルアルコールが挙げられ、これらの混合物を用いることもできる。
式(31)〜(34)の中で、繰り返し構造単位としては式(31)が特に好ましい。
ポリオレフィン樹脂粒子および金属酸化物を含有する水性分散液を調製する方法は特に限定されない。しかしながら、金属酸化物の分散性の観点から、ポリオレフィン樹脂粒子分散液と金属酸化物分散液とを別々に調製しておき、これを混合して調製する方法が好ましい。以下、この方法について詳述する。
ものを用いることが好ましい。
脂粒子の粒径を大きくする際には、例えば、樹脂粒子分散液の製造時における攪拌条件を弱めたり、水性分散液の固形分を上げることが挙げられる。逆に、ポリオレフィン樹脂粒子の粒径を小さくする場合には、例えば、樹脂粒子分散液の製造時における攪拌条件を強めたり、水性分散液の固形分を下げることが挙げられる。
本発明にかかる水性分散液に含有される金属酸化物は、ポリオレフィン樹脂粒子に対する体積比が0.5以上2.0以下であることが好ましい。体積比が0.5未満では、ポリオレフィン樹脂粒子間に金属酸化物が均一に存在できなくなることがあり、2.0を超えると、金属酸化物同士の凝集が生じることがある。
なお、上記金属酸化物の粒径は、粒径の異なる金属酸化物を用いること、または、塗布液調製時の分散時間の調整や分散媒の質量比の調整をすることにより調整することができる。
1≦C1/C2≦20
二の中間層は、例えば、カゼイン、ポリビニルアルコール、ニトロセルロース、ポリアミド(例えば、ナイロン6、ナイロン66、ナイロン610、共重合ナイロン、アルコキシメチル化ナイロン)、ポリウレタン、酸化アルミニウムのような材料によって形成することができる。
中間層上には、感光層が設けられる。
感光層は、電荷発生物質および電荷輸送物質を単一の層に含有する単層型の感光層であってもよいし、電荷発生物質を含有する電荷発生層と電荷輸送物質を含有する電荷輸送層とを積層した積層型(機能分離型)の感光層であってもよい。電子写真特性の観点からは、積層型の感光層が好ましく、その中でも、支持体側から電荷発生層、電荷輸送層の順に積層した積層型の感光層がより好ましい。
以下、積層型の感光層を例にとって説明する。
(1)モノアゾ、ジスアゾ、トリスアゾのようなアゾ顔料、
(2)金属フタロシアニンや非金属フタロシアニンのようなフタロシアニン顔料、
(3)インジゴやチオインジゴのようなインジゴ顔料、
(4)ペリレン酸無水物やペリレン酸イミドのようなペリレン顔料、
(5)アンスラキノンやピレンキノンのような多環キノン顔料、
(6)スクワリリウム色素、
(7)ピリリウム塩、チアピリリウム塩類、
(8)トリフェニルメタン色素、
(9)セレン、セレン−テルル、アモルファスシリコンのような無機物質、
(10)キナクリドン顔料、
(11)アズレニウム塩顔料、
(12)シアニン染料、
(13)キサンテン色素、
(14)キノンイミン色素、
(15)スチリル色素、
(16)硫化カドミウム、
(17)酸化亜鉛
が挙げられる。これらの中でも、特に、金属フタロシアニン顔料が好ましく、その中でも、オキシチタニウムフタロシアニン、クロロガリウムフタロシアニン、ジクロロスズフタロシアニン、ヒドロキシガリウムフタロシアニンが好ましい。その中でも、ヒドロキシガリウムフタロシアニンが特に好ましい。
CuKα特性X線回折におけるブラッグ角(2θ±0.2°)の9.0°、14.2°、23.9°および27.1°に強いピークを有するオキシチタニウムフタロシアニン結晶、
CuKα特性X線回折におけるブラッグ角(2θ±0.2°)の9.5°、9.7°、11.7°、15.0°、23.5°、24.1°および27.3°に強いピークを有するオキシチタニウムフタロシアニン結晶
が好ましい。
CuKα特性X線回折におけるブラッグ角(2θ±0.2°)の7.4°、16.6°、25.5および28.2°に強いピークを有するクロロガリウムフタロシアニン結晶、
CuKα特性X線回折におけるブラッグ角(2θ±0.2°)の6.8°、17.3°、23.6°および26.9°に強いピークを有するクロロガリウムフタロシアニン結晶、CuKα特性X線回折におけるブラッグ角(2θ±0.2°)の8.7°〜9.2°、17.6°、24.0°、27.4°および28.8°に強いピークを有するクロロガリウムフタロシアニン結晶
が好ましい。
CuKα特性X線回折におけるブラッグ角(2θ±0.2°)の8.3°、12.2°、13.7°、15.9°、18.9°および28.2°に強いピークを有するジクロロスズフタロシアニン結晶、
CuKα特性X線回折におけるブラッグ角(2θ±0.2°)の8.5°、11.2°、14.5°および27.2°に強いピークを有するジクロロスズフタロシアニン結晶、
CuKα特性X線回折におけるブラッグ角(2θ±0.2°)の8.7°、9.9°、10.9°、13.1°、15.2°、16.3°、17.4°、21.9°および25.5°に強いピークを有するジクロロスズフタロシアニン結晶、
CuKα特性X線回折におけるブラッグ角(2θ±0.2°)の9.2°、12.2°、13.4°、14.6°、17.0°および25.3°に強いピークを有するジクロロスズフタロシアニン結晶が好ましい。
CuKα特性X線回折におけるブラッグ角(2θ±0.2°)の7.3°、24.9°および28.1°に強いピークを有するヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶、
CuKα特性X線回折におけるブラッグ角度(2θ±0.2°)の7.5°、9.9°、12.5°、16.3°、18.6°、25.1°および28.3°に強いピークを有するヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶
が好ましい。
荷輸送物質の質量が好ましくは20〜100、より好ましくは30〜100の範囲である。電荷輸送物質の量が少なすぎると、電荷輸送能が低下し、感度低下および残留電位の上昇の課題が生じやすくなる。電荷輸送層の膜厚は、1μm以上50μm以下が好ましく、3μm以上30μm以下がより好ましい。
(1)ポリオレフィン樹脂中の(A1)〜(A3)の組成
オルトジクロロベンゼン(d4)中、温度120℃にて1H−NMR、13C−NMR分析(バリアン社製、300MHz)を行って求めた。13C−NMR分析では定量性を考慮したゲート付きデカップリング法を用いて測定した。
(2)ポリオレフィン樹脂中の(A2)の組成
ポリオレフィン樹脂の酸価をJIS K5407に準じて測定し、ポリオレフィン樹脂中の(A2)の質量を換算した。
ヒーター付きの密閉できる耐圧1リットル容ガラス容器を備えた撹拌機を用いた。
ポリオレフィン樹脂 75.0g
(ボンダインHX−8290、住友化学工業(株)製)
イソプロパノール 60.0g
トリエチルアミン(TEA) 5.1g
蒸留水 159.9g
上記材料をガラス容器内に仕込み、撹拌翼の回転速度を300rpmとして撹拌したところ、容器底部には樹脂粒状物の沈澱は認められず、浮遊状態となっていることが確認された。そこで、この状態を保ちつつ、10分後にヒーターの電源を入れ加熱した。そして、系内温度を140℃〜145℃に保ってさらに20分間撹拌した。その後、水浴につけて、回転速度300rpmのまま攪拌しつつ室温(温度約25℃)まで冷却した後、300メッシュのステンレス製フィルター(線径0.035mm、平織)で加圧濾過(空気圧0.2MPa)し、乳白色の均一なポリオレフィン樹脂水性分散液1を得た。
ポリオレフィン樹脂(ボンダインHX−8290)をポリオレフィン樹脂(ボンダインHX−8210、住友化学工業(株)製)に変更した以外は、ポリオレフィン樹脂粒子分散液1と同様に調製し、ポリオレフィン樹脂粒子分散液2を得た。
ヒーター付きの密閉できる耐圧1リットル容ガラス容器を備えた撹拌機を用いた。
ポリオレフィン樹脂 60.0g
(ボンダインAX−8390、住友化学工業(株)製)
n−プロパノール 100.0g
TEA 2.5g
蒸留水 137.5g
上記材料をガラス容器内に仕込み、撹拌翼の回転速度を300rpmとして撹拌したところ、容器底部には樹脂粒状物の沈澱は認められず、浮遊状態となっていることが確認された。そこで、この状態を保ちつつ、10分後にヒーターの電源を入れ加熱した。そして、系内温度を120℃に保ってさらに20分間撹拌した。その後、空冷にて、回転速度300rpmのまま攪拌しつつ室温(温度約25℃)まで冷却した後、300メッシュのステンレス製フィルター(線径0.035mm、平織)で加圧濾過(空気圧0.2MPa)し、均一なポリオレフィン樹脂粒子分散液3を得た。
ヒーター付きの密閉できる耐圧1リットル容ガラス容器を備えた撹拌機を用いた。
ポリオレフィン樹脂 60.0g
(プリマコール5980I、ダウ・ケミカル社製)
TEA 16.8g
蒸留水 223.2g
上記材料をガラス容器内に仕込み、撹拌翼の回転速度を300rpmとして撹拌したところ、容器底部には樹脂粒状物の沈澱は認められず、浮遊状態となっていることが確認された。そこで、この状態を保ちつつ、10分後にヒーターの電源を入れ加熱した。そして、系内温度を130℃に保ってさらに30分間撹拌した。その後、空冷にて、回転速度300rpmのまま攪拌しつつ室温(温度約25℃)まで冷却した後、300メッシュのステンレス製フィルター(線径0.035mm、平織)で加圧濾過(空気圧0.2MPa)し、ポリオレフィン樹脂粒子分散液4を得た。
ポリオレフィン樹脂(ボンダインHX−8290)をポリオレフィン樹脂〔B1〕〜〔B11〕に変更した以外は、ポリオレフィン樹脂粒子分散液1と同様に調製し、ポリオレフィン樹脂粒子分散液5〜15を得た。
酸化チタン(商品名:TTO55N 比重4.2、石原産業(株)製)10部、イソプロパノール(IPA)90部とをボールミルにより72時間分散し、酸化チタン分散液を得た。
膜厚が1.0μmの中間層を形成した。
実施例1のポリオレフィン樹脂粒子分散液1をポリオレフィン樹脂粒子分散液2〜15に変更した以外は、実施例1と同様に水性分散液2〜15を得て、中間層を形成し、評価を行った。
実施例1の酸化チタンの量をそれぞれ、4.2部から1.3部、2.1部、8.4部、12.6部に変更した以外は、実施例1と同様に水性分散液16〜19を得て、中間層を形成し、評価を行った。
実施例1において、酸化チタン(商品名:TTO55N 比重4.2、石原産業(株)製)を酸化チタン(商品名:ST−01 比重4.2、石原産業(株)製)に変更した以外は、実施例1と同様に水性分散液20を得て、中間層を形成し、評価を行った。
水性分散液中のポリオレフィン樹脂粒子の粒径、酸化チタンの粒径、および、表面粗さの結果を表3に示す。
実施例1において、酸化チタン(商品名:TTO55N 比重4.2、石原産業(株)製)を酸化チタン(商品名PT401M 比重4.2、石原産業(株)製)に変更した以外は、実施例1と同様に水性分散液21を得て、中間層を形成し、評価を行った。
実施例1において、酸化チタン(商品名:TTO55N 比重4.2、石原産業(株)製)を酸化チタン(商品名:PT401L 比重4.2、石原産業(株)製)に変更した以外は、実施例1と同様に水性分散液22を得て、中間層を形成し、評価を行った。
実施例1において、酸化チタン(商品名:TTO55N 比重4.2、石原産業(株)製)を酸化スズ(CI化成(株)製 比重6.8)に変更した以外は、実施例1と同様に水性分散液23を得て、中間層を形成し、評価を行った。
実施例1において、酸化チタン(商品名:TTO55N 比重4.2、石原産業(株)製)4.2部を酸化亜鉛(商品名:パゼット23K 比重5.5、ハクスイテック(株)製)5.5部に変更した以外は、実施例1と同様に水性分散液24を得て、中間層を形成し、評価を行った。
実施例1において、酸化チタン(商品名:TTO55N 比重4.2、石原産業(株)製)4.2部を酸化セリウム(CI化成(株)製 比重7.1)7.1部に変更した以外は、実施例1と同様に水性分散液25を得て、中間層を形成し、評価を行った。
実施例1において、酸化チタン(商品名:TTO55N 比重4.2、石原産業(株)製)を酸化アルミニウム(CI化成(株)製 比重3.6)3.6部に変更した以外は、実施例1と同様に水性分散液26を得て、中間層を形成し、評価を行った。
塩化第二スズ五水和物0.1molを200mlの水に溶解させて0.5Mの水溶液とし、撹拌しながら28%のアンモニア水を添加しpH1.5に調整した。その後、温度70℃まで加熱した後、温度50℃前後まで自然冷却したうえで純水を加えて1リットルに調整し、遠心分離器を用いて固液分離を行った。この含水固形分に800mlの純水を加えて、ホモジナイザーにより撹拌・分散を行った後、遠心分離器を用いて固液分離を行うことで洗浄を行った。洗浄後の含水固形分に純水を75ml、トリエチルアミン3.0mlを加え撹拌し、透明感が出てきたところで温度70℃まで昇温した後、加温をやめて自然冷却し、酸化スズ分散液を得た。
実施例22において、分散媒の質量比が水/IPAが8/2、固形分が2.5%になるよう分散媒を添加するのに代え、分散媒の質量比が水/IPAが9/1、固形分が1.5
%になるよう分散媒を添加した以外は、実施例22と同様に中間層を形成し、評価を行った。
実施例1において、分散媒の質量比が水/IPAが8/2、固形分が2.5%になるよう分散媒を添加するのに代え、分散媒の質量比が水/IPAが7/3、固形分が10%になるよう分散媒を添加した以外は、実施例1と同様に中間層を形成し、評価を行った。
実施例1において、分散媒の質量比が水/IPAが8/2、固形分が2.5%になるよう分散媒を添加するのに代え、分散媒の質量比が水/IPAが6/4、固形分が12%になるよう分散媒を添加した以外は、実施例1と同様に中間層を形成し、評価を行った。
実施例1において、中間層の乾燥温度をそれぞれ、温度100℃から温度70℃、温度80℃、温度120℃、温度130℃に変更した以外は、実施例1と同様に中間層を形成し、評価を行った。表面粗さの結果を表3に示す。
N−メトキシメチル化6ナイロン5部をメタノール95部に溶解させて樹脂液を得た。次に、酸化チタン(商品名:TTO55N 比重4.2、石原産業(株)製)10部、メタノール90部とをボールミルにより72時間分散し、酸化チタン分散液を得た。
実施例1の水性分散液1をポリエステル樹脂粒子分散液(商品名:バイロナールMD−1200、東洋紡社製)に変更した以外は、実施例1と同様に中間層用塗布液としての分散液を得た。分散液中の酸化チタンの粒径、および、表面粗さの結果を表4に示す。
<感光体実施例1−1>
直径30mm、長さ260.5mmのアルミニウムシリンダーを超音波水洗浄したものを支持体とした。
酸素欠損型SnO2を被覆した硫酸バリウム粒子 40部
(粉体抵抗率200Ω・cm、SnO2の被覆率(質量比率)は60%)
酸化チタン(商品名:TITANIX JR、テイカ(株)製) 8部
フェノール樹脂(結着樹脂として)(樹脂固形分60%) 25部
(商品名:プライオーフェンJ−325、大日本インキ化学工業(株)製)
メトキシプロパノール 30部
メタノール 30部
上記材料を混合し、直径1mm(1mmφ)ガラスビーズを用いたサンドミル装置で、2時間分散処理して、導電層用の分散液を調製した。この分散液に、さらに下記の材料
シリコーン樹脂粒子(表面粗し付与材として) 3.9部
(商品名:トスパール120、GE東芝シリコーン(株)製、平均粒径2μm)
シリコーンオイル(レベリング剤として) 0.002部
(商品名:SH28PA、東レ・ダウコーニング・シリコーン(株)製)
を添加して攪拌し、導電層用塗布液を調製した。この導電層用塗布液を、温度23℃、相対湿度60%環境下で、支持体上に浸漬塗布し、これを30分間温度140℃で乾燥・熱硬化させることによって、膜厚が20μmの導電層を形成した。
CuKα特性X線回折におけるブラッグ角2θ±0.2°の7.5°、9.9°、16.3°、18.6°、25.1°および28.3°に強いピークを有する結晶形のヒドロキシガリウムフタロシアニン 10部
ポリビニルブチラール樹脂 5部
(商品名:エスレックBX−1、積水化学工業社製)
下記構造式(5)で示される化合物 0.1部
下記構造式(6)で示される化合物 10部
(重量平均分子量Mw≒115000)
A:微小黒点が目視では全く観察されない
B:微小黒点が極微量(1〜5箇所)認められる
C:部分的に微小黒点が目視で数箇所(6箇所以上)認められる
D:全面に微小黒点が目視で観察される
これらの中で、CおよびDは、本発明の効果が十分に得られていないと判断した。
直径30mm、長さ260.5mmのアルミニウムシリンダーの表面を湿式ホーニング処理し、超音波水洗浄したものを支持体とした。
直径30mm、長さ260.5mmのアルミニウムシリンダーの表面を湿式ホーニング処理し、超音波水洗浄したものを支持体とした。
度100℃で乾燥させることによって、膜厚が10.0μmの中間層を形成した。
感光体実施例1−1において、実施例1で作製した水性分散液1を比較例1で調製した中間層用塗布液としての分散液に変更した以外は、感光体実施例1−1と同様に電子写真感光体を作製し、評価を行った。結果を表5に示す。
感光体実施例1−1において、実施例1で作製した水性分散液1を比較例2で調製した中間層用塗布液としての分散液に変更した以外は、感光体実施例1−1と同様に電子写真感光体を作製し、評価を行った。結果を表5に示す。
Claims (9)
- 支持体ならびに該支持体上に形成された中間層および感光層を有する電子写真感光体を製造する方法において、
金属酸化物粒子、および粒径が50nm以上500nm以下のポリオレフィン樹脂粒子を含有する水性分散液を塗布して塗膜を形成した後、該塗膜を加熱して該ポリオレフィン樹脂粒子を融解させて中間層を形成する工程、および、
該中間層上に該感光層を形成する工程
を有することを特徴とする電子写真感光体の製造方法。 - 前記ポリオレフィン樹脂粒子が、下記(A1)、(A2)および(A3)を有するポリオレフィン樹脂の粒子であり、
該中間層における該ポリオレフィン樹脂の(A1)、(A2)および(A3)の質量比が下記の式を満たす請求項1に記載の電子写真感光体の製造方法。
0.01≦[(A2)/{(A1)+(A2)+(A3)}]×100≦30
55/45≦(A1)/(A3)≦99/1
(A1):下記式(11)で示される繰り返し構造単位
(A2):下記式(21)または(22)で示される繰り返し構造単位
(A3):下記式(31)、(32)、(33)または(34)で示される繰り返し構造単位
- 前記中間層における前記ポリオレフィン樹脂の(A1)、(A2)および(A3)の質量比が下記の式を満たす請求項2に記載の電子写真感光体の製造方法。
0.01≦[(A2)/{(A1)+(A2)+(A3)}]×100≦10
55/45≦(A1)/(A3)≦99/1 - 前記中間層における前記ポリオレフィン樹脂の(A1)、(A2)および(A3)の質量比が下記の式を満たす請求項3に記載の電子写真感光体の製造方法。
0.01≦[(A2)/{(A1)+(A2)+(A3)}]×100≦5
55/45≦(A1)/(A3)≦99/1 - 前記ポリオレフィン樹脂粒子に対する前記金属酸化物の体積比が0.5以上2.0以下である請求項1〜5のいずれか1項に記載の電子写真感光体の製造方法。
- 前記金属酸化物粒子の粒径が5nm以上50nm以下である請求項1〜6のいずれか1項に記載の電子写真感光体の製造方法。
- 前記ポリオレフィン樹脂粒子の粒径C1と金属酸化物粒子の粒径C2が下記の式を満たす請求項1〜7のいずれか1項に記載の電子写真感光体の製造方法。
1≦C1/C2≦20 - 前記塗膜を加熱するときの加熱温度が80℃以上120℃以下である請求項1〜8のいずれか1項に記載の電子写真感光体の製造方法。
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