JP5464025B2 - Organic photoreceptor and image forming apparatus - Google Patents
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Description
本願発明は電子写真方式の画像形成に用いられる有機感光体及び該有機感光体を用いた画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an organic photoreceptor used for electrophotographic image formation and an image forming apparatus using the organic photoreceptor.
近年、電子写真感光体は有機光導電物質を含有する有機電子写真感光体(以下、有機感光体、或いは、単に感光体とも云う)が最も広く用いられている。有機感光体は可視光から赤外光まで各種露光光源に対応した材料を開発しやすいこと、環境汚染のない材料を選択できること、製造コストが安いことなどが他の感光体に対して有利な点であるが、機械的強度が弱く、多数枚の複写やプリント時に感光体表面の劣化や傷が発生しやすく、耐久性が不足しているという課題がある。 In recent years, an electrophotographic photosensitive member containing an organic photoconductive material (hereinafter also referred to as an organic photosensitive member or simply a photosensitive member) has been most widely used as the electrophotographic photosensitive member. Organic photoconductors have advantages over other photoconductors, such as easy development of materials suitable for various exposure light sources from visible light to infrared light, the ability to select materials without environmental pollution, and low manufacturing costs. However, there is a problem that the mechanical strength is weak, the surface of the photoreceptor is easily deteriorated or scratched when copying or printing a large number of sheets, and the durability is insufficient.
上記のような有機感光体の耐久性を向上するための課題としてクリーニングブレード等の擦過による摩耗を抑制することが強く求められてきた。そのためのアプローチとして、感光体の表面に高強度の保護層を設置するなどの技術が検討されてきた。例えば、感光体の保護層として、コロイダルシリカ含有硬化性シロキサン樹脂を用いることが報告されている(特許文献1)。該コロイダルシリカ含有硬化性シロキサン樹脂は、シロキサン結合(Si−O−Si結合)の硬化性樹脂も、コロイダルシリカも吸湿性が高く、保護層の電気抵抗が低下しやすく、画像ボケや画像流れが発生しやすい。 As a problem for improving the durability of the organic photoreceptor as described above, it has been strongly demanded to suppress wear due to abrasion of a cleaning blade or the like. As an approach for this, techniques such as installing a high-strength protective layer on the surface of the photoreceptor have been studied. For example, it has been reported that a colloidal silica-containing curable siloxane resin is used as a protective layer of a photoreceptor (Patent Document 1). The colloidal silica-containing curable siloxane resin includes both a siloxane bond (Si—O—Si bond) curable resin and colloidal silica, which are highly hygroscopic, and the electric resistance of the protective layer is likely to decrease, resulting in image blur and image flow. Likely to happen.
又、保護層に適用する硬化性樹脂としては、アクリロイル基等を有する化合物を用いて光重合させて得られる硬化性樹脂の保護層が提案されている(特許文献2)。該保護層にも硬化性樹脂中に金属酸化物等のフィラーを含有させているが、これらフィラーと硬化性樹脂間の結合が弱く、保護層としての強度が不十分であり、又、このような保護層を設置することにより発生しやすい画像ボケや画像流れに対しても、尚、十分に解決し得ていない。 Moreover, as a curable resin applied to the protective layer, a protective layer of a curable resin obtained by photopolymerization using a compound having an acryloyl group or the like has been proposed (Patent Document 2). The protective layer also contains a filler such as a metal oxide in the curable resin, but the bond between the filler and the curable resin is weak, and the strength as the protective layer is insufficient. Even image blur and image flow that are likely to occur due to the installation of a protective layer cannot be sufficiently solved.
又、保護層に含有させるフィラーとして、三方晶系のアルミナ粒子が画像ボケ等の改善に対して有効であることされている(特許文献3)。しかしながら、該保護層もアルミナ粒子と保護層中のバインダー樹脂との結合が弱く、保護層中でのアルミナ粒子の均一な分散が不十分となり、保護層としての強度が弱く、画像ボケも十分に解決し得ていない。 In addition, as a filler to be contained in the protective layer, trigonal alumina particles are effective for improving image blurring (Patent Document 3). However, the protective layer also has a weak bond between the alumina particles and the binder resin in the protective layer, the uniform dispersion of the alumina particles in the protective layer is insufficient, the strength as the protective layer is weak, and the image blur is also sufficient. It has not been solved.
又、アルミナ粒子に、市販品のアルミナ粒子を用いると、感光体の繰り返し使用時に電位特性の劣化(特に、残留電位の上昇)が画像ボケの発生と共に発生しやすい現象もみられ、アルミナ粒子を保護層にフィラーとして使用することの障害と成っている。 In addition, when commercially available alumina particles are used as the alumina particles, there is a phenomenon that potential characteristic deterioration (particularly, increase in residual potential) is likely to occur along with the occurrence of image blur when the photoreceptor is used repeatedly, protecting the alumina particles. It is an obstacle to using as a filler in the layer.
本願発明者等は、上記のような本発明の目的は、前記した課題を解決することであり、アルミナ粒子を含有させた保護層での繰り返し使用時に電位特性の劣化(特に、残留電位の上昇)、画像ボケ、及び耐摩耗特性を改善した有機感光体を提供することであり、該有機感光体を用いた画像形成装置を提供することである。 The inventors of the present invention have an object of the present invention as described above to solve the above-mentioned problems, and the deterioration of potential characteristics (especially the increase in residual potential) during repeated use in a protective layer containing alumina particles. ), An organic photoconductor having improved image blur and wear resistance, and an image forming apparatus using the organic photoconductor.
本願発明者等は、アルミナ粒子を用いた保護層について、従来の保護層の問題点を洗い出した結果、アルミナ粒子を含有させた保護層での繰り返し使用時に電位特性の劣化(特に、残留電位の上昇)、画像ボケ、及び耐摩耗特性を改善するには、保護層中にアルミナ粒子と共に、アルミナ粒子よりも体積抵抗率が低い金属酸化物を併用し、且つ保護層中の硬化性樹脂でアルミナ粒子や体積抵抗率が低い金属酸化物粒子が均一に分散し、硬化性樹脂とフィラーが相互により強く、結合していることが重要であることを見出し、本願発明を完成した。 As a result of identifying the problems of the conventional protective layer for the protective layer using alumina particles, the inventors of the present application have deteriorated the potential characteristics during repeated use in the protective layer containing alumina particles (particularly the residual potential). Rise), image blurring, and wear resistance characteristics, together with alumina particles in the protective layer, a metal oxide having a volume resistivity lower than that of the alumina particles is used together, and the curable resin in the protective layer is alumina. The present invention was completed by finding that it is important that the particles and metal oxide particles having a low volume resistivity are uniformly dispersed, and that the curable resin and the filler are more strongly bonded to each other.
即ち、本願発明は、以下のような構成を有することにより達成される。 That is, the present invention is achieved by having the following configuration.
1.導電性支持体上に感光層、その上に保護層を有する有機感光体において、該保護層が重合性不飽和基を有するアルミナ粒子、体積抵抗率が1×103〜1×1010Ω・cmの重合性不飽和基を有する金属酸化物粒子及び重合性反応性基を有する化合物とを反応させて得られる組成物を含有することを特徴とする有機感光体。 1. In an organic photoreceptor having a photosensitive layer on a conductive support and a protective layer thereon, the protective layer has alumina particles having a polymerizable unsaturated group, and has a volume resistivity of 1 × 10 3 to 1 × 10 10 Ω · An organic photoreceptor comprising a composition obtained by reacting metal oxide particles having a polymerizable unsaturated group of cm and a compound having a polymerizable reactive group.
2.前記重合性不飽和基を有する金属酸化物粒子が、重合性不飽和基を有する酸化錫であることを特徴とする前記1に記載の有機感光体。 2. 2. The organophotoreceptor according to 1 above, wherein the metal oxide particles having a polymerizable unsaturated group are tin oxide having a polymerizable unsaturated group.
3.前記重合性不飽和基を有するアルミナ粒子と重合性不飽和基を有する金属酸化物粒子の保護層中の質量比が、1:0.05〜0.05:1であることを特徴とする前記1又は2に記載の有機感光体。 3. The mass ratio in the protective layer of the alumina particles having a polymerizable unsaturated group and the metal oxide particles having a polymerizable unsaturated group is 1: 0.05 to 0.05: 1 The organic photoreceptor according to 1 or 2.
4.前記重合性不飽和基を有するアルミナ粒子及び重合性不飽和基を有する金属酸化物粒子の重合性不飽和基がアクリロイル基又はメタクリロイル基であることを特徴とする前記1〜3のいずれか1項に記載の有機感光体。 4). Any one of the above 1-3, wherein the polymerizable unsaturated group of the alumina particle having a polymerizable unsaturated group and the metal oxide particle having a polymerizable unsaturated group is an acryloyl group or a methacryloyl group. The organic photoreceptor described in 1.
5.前記重合性反応性基を有する化合物が炭素−炭素二重結合を有する化合物であることを特徴とする前記1〜4のいずれか1項に記載の有機感光体。 5. 5. The organophotoreceptor according to any one of 1 to 4, wherein the compound having a polymerizable reactive group is a compound having a carbon-carbon double bond.
6.有機感光体の周辺に、少なくとも帯電手段、露光手段、現像手段を有し、繰り返し画像形成を行う画像形成装置において、前記帯電手段が帯電ローラによる近接放電方式の帯電手段であり、前記有機感光体が前記1〜5のいずれか1項に記載の有機感光体であることを特徴とする画像形成装置。 6). In an image forming apparatus that has at least a charging unit, an exposure unit, and a developing unit around an organic photoreceptor, and repeatedly forms an image, the charging unit is a charging unit of a proximity discharge method using a charging roller, Is an organic photoreceptor according to any one of 1 to 5 above.
本願発明の有機感光体を用いることにより、感光体表面の摩耗や擦過に対する強度が顕著に改善され、感光体表面の耐表面傷や、減耗量が改善され、近接放電方式の帯電ローラを用いた画像形成装置での残留電位上昇も顕著に改善され、高感度で高画質の電子写真画像を得ることができる。 By using the organic photoreceptor of the present invention, the strength against abrasion and scratching of the surface of the photoreceptor is remarkably improved, the surface scratch resistance and the amount of wear of the photoreceptor surface are improved, and a proximity discharge type charging roller is used. The residual potential rise in the image forming apparatus is also remarkably improved, and an electrophotographic image with high sensitivity and high image quality can be obtained.
本願発明の有機感光体は、導電性支持体上に感光層、その上に保護層を有しており、該保護層が、少なくとも、重合性不飽和基を有するアルミナ粒子、体積抵抗率が1×103〜1×1010Ω・cmの重合性不飽和基を有する金属酸化物粒子及び重合性反応性基を有する化合物とを反応させて得られる組成物を含有することを特徴とする。 The organophotoreceptor of the present invention has a photosensitive layer on a conductive support and a protective layer thereon, the protective layer comprising at least alumina particles having a polymerizable unsaturated group, and a volume resistivity of 1. It contains a composition obtained by reacting a metal oxide particle having a polymerizable unsaturated group of × 10 3 to 1 × 10 10 Ω · cm and a compound having a polymerizable reactive group.
本発明で用いられる重合性不飽和基を有するアルミナ粒子及び金属酸化物粒子について、説明する。 The alumina particles and metal oxide particles having a polymerizable unsaturated group used in the present invention will be described.
本発明で用いられる重合性不飽和基を有するアルミナ粒子及び金属酸化物粒子は以下のようにして、製造することができる。 The alumina particles and metal oxide particles having a polymerizable unsaturated group used in the present invention can be produced as follows.
即ち、下記一般式(1); That is, the following general formula (1);
(式中、R3は水素原子、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数1〜10のアラルキル基、R4は重合性二重結合を有する有機基、Xはハロゲン原子、アルコキシ基、アシロキシ基、アミノキシ基、フェノキシ基を示し、nは1〜3の整数である。)で表されるシラン化合物と表面に水酸基を有するアルミナ粒子及び金属酸化物粒子(一般に、表面処理を行っていないアルミナ粒子及び金属酸化物粒子は表面に水酸基を有している)とを反応させることにより製造することができる。 (Wherein R 3 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an aralkyl group having 1 to 10 carbon atoms, R 4 is an organic group having a polymerizable double bond, X is a halogen atom, an alkoxy group, an acyloxy group) A silane compound represented by a group, an aminoxy group and a phenoxy group, and n is an integer of 1 to 3), and alumina particles and metal oxide particles having a hydroxyl group on the surface (generally, alumina not subjected to surface treatment) The particles and the metal oxide particles can be produced by reacting with each other).
又、アルミナ粒子及び金属酸化物粒子と反応させるシラン化合物としては、シリル基、特に加水分解性を有するシリル基を有し、重合性不飽和基を有する化合物であれば特に制限されない。以下に、上記一般式(1)で示される化合物例を挙げる。 The silane compound to be reacted with the alumina particles and the metal oxide particles is not particularly limited as long as it is a compound having a silyl group, particularly a hydrolyzable silyl group, and a polymerizable unsaturated group. Examples of the compound represented by the general formula (1) will be given below.
S−1 CH2=CHSi(CH3)(OCH3)2
S−2 CH2=CHSi(OCH3)3
S−3 CH2=CHSiCl3
S−4 CH2=CHCOO(CH2)2Si(CH3)(OCH3)2
S−5 CH2=CHCOO(CH2)2Si(OCH3)3
S−6 CH2=CHCOO(CH2)3Si(CH3)(OCH3)2
S−7 CH2=CHCOO(CH2)3Si(OCH3)3
S−8 CH2=CHCOO(CH2)2Si(CH3)Cl2
S−9 CH2=CHCOO(CH2)2SiCl3
S−10 CH2=CHCOO(CH2)3Si(CH3)Cl2
S−11 CH2=CHCOO(CH2)3SiCl3
S−12 CH2=C(CH3)COO(CH2)2Si(CH3)(OCH3)2
S−13 CH2=C(CH3)COO(CH2)2Si(OCH3)3
S−14 CH2=C(CH3)COO(CH2)3Si(CH3)(OCH3)2
S−15 CH2=C(CH3)COO(CH2)3Si(OCH3)3
S−16 CH2=C(CH3)COO(CH2)2Si(CH3)Cl2
S−17 CH2=C(CH3)COO(CH2)2SiCl3
S−18 CH2=C(CH3)COO(CH2)3Si(CH3)Cl2
S−19 CH2=C(CH3)COO(CH2)3SiCl3
S−20 CH2=CHSi(C2H5)(OCH3)2
S−21 CH2=C(CH3)Si(OCH3)3
S−22 CH2=C(CH3)Si(OC2H5)3
S−23 CH2=CHSi(OCH3)3
S−24 CH2=C(CH3)Si(CH3)(OCH3)2
S−25 CH2=CHSi(CH3)Cl2
S−26 CH2=CHCOOSi(OCH3)3
S−27 CH2=CHCOOSi(OC2H5)3
S−28 CH2=C(CH3)COOSi(OCH3)3
S−29 CH2=C(CH3)COOSi(OC2H5)3
S−30 CH2=C(CH3)COO(CH2)3Si(OC2H5)3
又、前記一般式(1)の化合物以外でも、下記のようなラジカル重合可能な重合性不飽和基を有するシラン化合物を用いてもよい。
S-1 CH 2 = CHSi ( CH 3) (OCH 3) 2
S-2 CH 2 = CHSi ( OCH 3) 3
S-3 CH 2 = CHSiCl 3
S-4 CH 2 = CHCOO ( CH 2) 2 Si (CH 3) (OCH 3) 2
S-5 CH 2 = CHCOO ( CH 2) 2 Si (OCH 3) 3
S-6 CH 2 = CHCOO ( CH 2) 3 Si (CH 3) (OCH 3) 2
S-7 CH 2 = CHCOO ( CH 2) 3 Si (OCH 3) 3
S-8 CH 2 = CHCOO ( CH 2) 2 Si (CH 3)
S-9 CH 2 = CHCOO ( CH 2) 2
S-10 CH 2 = CHCOO ( CH 2) 3 Si (CH 3)
S-11 CH 2 = CHCOO (CH 2 ) 3 SiCl 3
S-12 CH 2 = C ( CH 3) COO (CH 2) 2 Si (CH 3) (OCH 3) 2
S-13 CH 2 = C ( CH 3) COO (CH 2) 2 Si (OCH 3) 3
S-14 CH 2 = C ( CH 3) COO (CH 2) 3 Si (CH 3) (OCH 3) 2
S-15 CH 2 = C ( CH 3) COO (CH 2) 3 Si (OCH 3) 3
S-16 CH 2 = C ( CH 3) COO (CH 2) 2 Si (CH 3)
S-17 CH 2 = C ( CH 3) COO (CH 2) 2
S-18 CH 2 = C ( CH 3) COO (CH 2) 3 Si (CH 3)
S-19 CH 2 = C ( CH 3) COO (CH 2) 3
S-20 CH 2 = CHSi ( C 2 H 5) (OCH 3) 2
S-21 CH 2 ═C (CH 3 ) Si (OCH 3 ) 3
S-22 CH 2 = C ( CH 3) Si (OC 2 H 5) 3
S-23 CH 2 = CHSi ( OCH 3) 3
S-24 CH 2 = C ( CH 3) Si (CH 3) (OCH 3) 2
S-25 CH 2 = CHSi ( CH 3)
S-26 CH 2 = CHCOOSi ( OCH 3) 3
S-27 CH 2 = CHCOOSi ( OC 2 H 5) 3
S-28 CH 2 = C ( CH 3) COOSi (OCH 3) 3
S-29 CH 2 = C ( CH 3) COOSi (OC 2 H 5) 3
S-30 CH 2 = C ( CH 3) COO (CH 2) 3 Si (OC 2 H 5) 3
In addition to the compound of the general formula (1), the following silane compound having a polymerizable unsaturated group capable of radical polymerization may be used.
これらのシラン化合物は単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。 These silane compounds can be used alone or in admixture of two or more.
以下、重合性不飽和基を有するアルミナ粒子及び金属酸化物粒子の製造方法をアルミナ粒子を例にして説明する。 Hereinafter, a method for producing alumina particles having a polymerizable unsaturated group and metal oxide particles will be described using alumina particles as an example.
重合性不飽和基を有するアルミナ粒子の製法
本発明に係わる重合性不飽和基を有するアルミナ粒子は、アルミナ粒子を前記した一般式(1)で表されるシラン化合物を用いて表面処理することにより、得ることが出来る。該表面被覆処理するに際し、アルミナ粒子100質量部に対し、シラン化合物を表面処理剤として0.1〜100質量部、溶媒50〜5000質量部を用いて湿式メディア分散型装置を使用して処理することが好ましい。
Method for Producing Alumina Particles Having Polymerizable Unsaturation Group Alumina particles having a polymerizable unsaturated group according to the present invention are obtained by subjecting the alumina particles to a surface treatment using the silane compound represented by the general formula (1). , You can get. In carrying out the surface coating treatment, 100 parts by mass of alumina particles are treated using a wet media dispersion type apparatus using 0.1 to 100 parts by mass of a silane compound as a surface treating agent and 50 to 5000 parts by mass of a solvent. It is preferable.
以下に、均一でしかもより微細にシラン化合物で表面被覆処理されたアルミナ粒子を製造する表面処理方法を述べる。 A surface treatment method for producing uniform and finer alumina particles surface-coated with a silane compound will be described below.
即ち、アルミナ粒子とシラン化合物の表面処理剤とを含むスラリー(固体粒子の懸濁液)を湿式粉砕することにより、アルミナ粒子を微細化すると同時にアルミナ粒子の表面処理が進行する。その後、溶媒を除去して粉体化するので、均一でしかもより微細なシラン化合物により表面処理されたアルミナ粒子を得ることができる。 That is, by subjecting a slurry (a suspension of solid particles) containing alumina particles and a surface treatment agent of a silane compound to wet pulverization, the alumina particles are refined and the surface treatment of the alumina particles proceeds at the same time. Thereafter, the solvent is removed and the mixture is pulverized, so that alumina particles surface-treated with a uniform and finer silane compound can be obtained.
本発明において用いられる表面処理装置である湿式メディア分散型装置とは、容器内にメディアとしてビーズを充填し、さらに回転軸と垂直に取り付けられた攪拌ディスクを高速回転させることにより、金属酸化物粒子の凝集粒子を砕いて粉砕・分散する工程を有する装置であり、その構成としては、金属酸化物粒子に表面処理を行う際に金属酸化物粒子を十分に分散させ、かつ表面処理できる形式であれば問題なく、たとえば、縦型・横型、連続式・回分式など、種々の様式が採用できる。具体的にはサンドミル、ウルトラビスコミル、パールミル、グレンミル、ダイノミル、アジテータミル、ダイナミックミル等が使用できる。これらの分散型装置は、ボール、ビーズ等の粉砕媒体(メディア)を使用して衝撃圧壊、摩擦、専断、ズリ応力等により微粉砕、分散が行われる。 The wet media dispersion type apparatus, which is a surface treatment apparatus used in the present invention, is a metal oxide particle by filling beads in a container as a medium and rotating a stirring disk mounted perpendicularly to a rotation axis at high speed. It is a device having a step of crushing and pulverizing and dispersing the aggregated particles of the metal oxide, and the constitution thereof should be a type in which the metal oxide particles are sufficiently dispersed and surface-treated when the surface treatment is performed on the metal oxide particles. For example, various types such as a vertical type, a horizontal type, a continuous type, and a batch type can be adopted. Specifically, a sand mill, ultra visco mill, pearl mill, glen mill, dyno mill, agitator mill, dynamic mill and the like can be used. These dispersive devices are pulverized and dispersed by impact crushing, friction, cutting, shear stress, etc., using a grinding medium such as balls and beads.
上記サンドグラインダーミルで用いるビーズとしては、ガラス、アルミナ、ジルコン、ジルコニア、スチール、フリント石などを原材料としたボールが使用可能であるが、特にジルコニア製やジルコン製のものが好ましい。また、ビーズの大きさとしては、通常、直径1〜2mm程度のものを使用するが、本発明では0.3〜1.0mm程度のものを用いるのが好ましい。 As the beads used in the sand grinder mill, balls made of glass, alumina, zircon, zirconia, steel, flint stone and the like can be used, but those made of zirconia or zircon are particularly preferable. Further, as the size of the beads, those having a diameter of about 1 to 2 mm are usually used, but in the present invention, those having a diameter of about 0.3 to 1.0 mm are preferably used.
湿式メディア分散型装置に使用するディスクや容器内壁には、ステンレス製、ナイロン製、セラミック製など種々の素材のものが使用できるが、本発明では特にジルコニアまたはシリコンカーバイドといったセラミック製のディスクや容器内壁が好ましい。 Various materials such as stainless steel, nylon and ceramic can be used for the disk and container inner wall used in the wet media dispersion type apparatus. In the present invention, the disk and container inner wall made of ceramic such as zirconia or silicon carbide are particularly used. Is preferred.
以上のような湿式処理により、一般式(1)等のシラン化合物による表面処理により、重合性不飽和基を有するアルミナ粒子及び金属酸化物粒子を得ることができる。 By the wet treatment as described above, alumina particles and metal oxide particles having a polymerizable unsaturated group can be obtained by surface treatment with a silane compound such as the general formula (1).
こうして得られた重合性不飽和基を有するアルミナ粒子及び金属酸化物粒子はこれらアルミナ粒子及び金属酸化物粒子間の相互の反応により、及び重合性反応性基を有する化合物とを反応させて、保護層を形成できる。 The alumina particles and metal oxide particles having polymerizable unsaturated groups thus obtained are protected by the mutual reaction between the alumina particles and metal oxide particles and by reacting with compounds having polymerizable reactive groups. Layers can be formed.
(金属酸化物粒子)
本発明で用いられるが、かつ重合性不飽和基を有する金属酸化物粒子の該金属酸化物粒子としては、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化チタン等の金属酸化物粒子が例示されるが、中でも、酸化スズ等の粒子が最も好ましい。
(Metal oxide particles)
Examples of the metal oxide particles used in the present invention and having a polymerizable unsaturated group include metal oxide particles such as zinc oxide, tin oxide, and titanium oxide. Most preferred are particles of tin oxide or the like.
本発明に用いられる金属酸化物の体積抵抗率は1×103〜1×1010の範囲であり、さらには1×104〜1×109の範囲が好ましい。堆積抵抗率粒径が大きい場合は残留電位の抑制が十分でなく、また体積抵抗率小さい場合には、感光体表面電位の低下によるかぶりが発生する可能性がある。 The volume resistivity of the metal oxide used in the present invention is in the range of 1 × 10 3 to 1 × 10 10 , and more preferably in the range of 1 × 10 4 to 1 × 10 9 . When the deposition resistivity particle size is large, the residual potential is not sufficiently suppressed, and when the volume resistivity is small, fogging due to a decrease in the photoreceptor surface potential may occur.
金属酸化微粒子の体積抵抗率は、以下のように求める。 The volume resistivity of the metal oxide fine particles is obtained as follows.
物質の導電性の尺度としては、一般的に電気抵抗が用いられる。この抵抗を単位体積(1cm×1cm×1cm)当たりで示した値が体積抵抗率(Volume Resistivity,単位Ω・cm)となる。この値は物質に固有の絶対値である。 An electrical resistance is generally used as a measure of the conductivity of a substance. A value indicating this resistance per unit volume (1 cm × 1 cm × 1 cm) is a volume resistivity (unit Ω · cm). This value is an absolute value specific to the substance.
図5は体積抵抗の測定方法を示した図である。
[体積抵抗率(Ω・cm)の定義]に示すように断面積W×tに一定電流I(A)を流し、距離Lだけ離れた電極間の電位差V(V)を測ることにより求められる。
FIG. 5 is a diagram showing a method for measuring volume resistance.
As shown in [Definition of volume resistivity (Ω · cm)], a constant current I (A) is passed through a cross-sectional area W × t, and the potential difference V (V) between electrodes separated by a distance L is measured. .
体積抵抗率(Ω・cm)の定義
断面積=W×t
抵抗R=V/I
体積抵抗率(Ω・cm)=V/I×W/L×t
本発明に記載された酸化金属微粒子の体積抵抗率は、2mmの間隔で平行に配置した電極を有する容器に酸化金属微粒子等を充填し、両極間の電位差500Vでの直流抵抗を横川ヒューレットパッカード株式会社製4329A High Resistance Meterによって測定した。
Definition of volume resistivity (Ω · cm) Cross-sectional area = W x t
Resistance R = V / I
Volume resistivity (Ω · cm) = V / I × W / L × t
The volume resistivity of the metal oxide fine particles described in the present invention is such that the metal oxide fine particles are filled in a container having electrodes arranged in parallel at intervals of 2 mm, and the direct current resistance at a potential difference of 500 V between both electrodes is represented by Yokogawa Hewlett-Packard Co. Measured with a 4329A High Resistance Meter manufactured by company.
保護層中のアルミナ粒子と体積抵抗が1×103〜1×1010の金属酸化物粒子の合計の質量比は、1:0.05〜0.05:1であり、更に好ましくは、1:0.20〜0.20〜1である。 The total mass ratio of the alumina particles in the protective layer and the metal oxide particles having a volume resistance of 1 × 10 3 to 1 × 10 10 is 1: 0.05 to 0.05: 1, more preferably 1 : 0.20 to 0.20-1.
このように、保護層中にアルミナ粒子とアルミナよりも小さな体積抵抗率の金属酸化物粒子を含有させることにより、抵抗の高いアルミナのみを用いる場合に発生していた保護層の減耗や、電荷輸送能の低下による繰り返し電位の上昇が防止される。 As described above, by containing alumina particles and metal oxide particles having a volume resistivity smaller than that of alumina in the protective layer, the protective layer is depleted when only high-resistance alumina is used, and charge transport is performed. Repeated increase in potential due to decrease in performance is prevented.
次に、本願発明に係わる重合性反応性基を有する化合物について説明する。 Next, the compound having a polymerizable reactive group according to the present invention will be described.
本願発明に係わる重合性反応性基を有する化合物は、前記した重合性不飽和基を有するアルミナ粒子や体積抵抗率が1×103〜1×1010Ω・cmの重合性不飽和基を有する金属酸化物粒子と反応硬化して、保護層を形成する組成物を作製する。 The compound having a polymerizable reactive group according to the present invention has the above-described alumina particles having a polymerizable unsaturated group and a polymerizable unsaturated group having a volume resistivity of 1 × 10 3 to 1 × 10 10 Ω · cm. A composition for forming a protective layer is prepared by reaction curing with metal oxide particles.
本願発明に係わる重合性反応性基を有する化合物としては、炭素−炭素二重結合を有する各種化合物や環状エーテル構造を有するエポキシ化合物、オキセタン化合物を用いることが出来る。特に炭素=炭素二重結合を有する各種化合物が好ましい。 As the compound having a polymerizable reactive group according to the present invention, various compounds having a carbon-carbon double bond, epoxy compounds having a cyclic ether structure, and oxetane compounds can be used. In particular, various compounds having a carbon = carbon double bond are preferred.
上記重合性反応性基を有する化合物は、紫外線や電子線等の活性線照射により重合(硬化)して、ポリスチレン、ポリアクリレート等、一般に感光体のバインダー樹脂として用いられる樹脂となるモノマーが好適であり、特に、スチレン系モノマー、アクリル系モノマー、メタアクリル系モノマー、ビニルトルエン系モノマー、酢酸ビニル系モノマー、N−ビニルピロリドン系モノマーが好ましい。 The compound having a polymerizable reactive group is preferably a monomer that is polymerized (cured) by irradiation with actinic rays such as ultraviolet rays or electron beams and becomes a resin generally used as a binder resin for a photoreceptor, such as polystyrene and polyacrylate. In particular, styrene monomers, acrylic monomers, methacrylic monomers, vinyl toluene monomers, vinyl acetate monomers, and N-vinyl pyrrolidone monomers are preferable.
中でも、少ない光量あるいは短い時間での硬化が可能であることからアクリロイル基(CH2=CHCO−)またはメタクリロイル基(CH2=CCH3CO−)を有する硬化性化合物が特に好ましい。 Among them, a curable compound having an acryloyl group (CH 2 ═CHCO—) or a methacryloyl group (CH 2 ═CCH 3 CO—) is particularly preferable because it can be cured with a small amount of light or in a short time.
また、重合性反応性基を有する化合物として、カチオン重合性モノマーでは特にエポキシ化合物、ビニルエーテル化合物、オキセタン化合物などが挙げられる。 Moreover, as a compound which has a polymerizable reactive group, an epoxy compound, a vinyl ether compound, an oxetane compound etc. are mentioned especially in a cation polymerizable monomer.
本発明においては、これら重合性反応性基を有する化合物は単独で用いても、混合して用いてもよい。 In the present invention, these compounds having a polymerizable reactive group may be used alone or in combination.
以下に重合性反応性基を有する化合物の例を示す。 Examples of compounds having a polymerizable reactive group are shown below.
また、以下にいうAc基数(アクリロイル基数)とはアクリロイル基またはメタクリロイル基の数を表す。 In addition, the number of Ac groups (the number of acryloyl groups) described below represents the number of acryloyl groups or methacryloyl groups.
但し、上記においてR及びR′はそれぞれ下記で示される。 However, in the above, R and R 'are respectively shown below.
また、好ましいオキセタン化合物の具体例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されない。 Moreover, although the specific example of a preferable oxetane compound is shown below, this invention is not limited to these.
エポキシ化合物としては、芳香族エポキシド、脂環式エポキシド及び脂肪族エポキシドを挙げることができる。 Examples of the epoxy compound include aromatic epoxides, alicyclic epoxides, and aliphatic epoxides.
本発明においては、重合性反応性基を有する化合物は官能基が2以上であること好ましく、4以上が特に好ましい。又、前記アクリル系化合物では、前記アクリロイル基又はメタクリロイル基を有する化合物の分子量Mと該アクリロイル基又はメタクリロイル基数Acの比;Ac/Mが下記の関係にあることが好ましい。この比;Ac/Mの関係で用いることにより、架橋密度が高くなり、感光体の耐摩耗性が向上する。 In the present invention, the compound having a polymerizable reactive group preferably has 2 or more functional groups, particularly preferably 4 or more. In the acrylic compound, the ratio of the molecular weight M of the compound having an acryloyl group or methacryloyl group to the number Ac of the acryloyl group or methacryloyl group; Ac / M is preferably in the following relationship. By using this ratio: Ac / M, the crosslink density is increased and the abrasion resistance of the photoreceptor is improved.
0.005< Ac/M <0.012
本発明においては、重合性反応性基を有する化合物は、反応基当量の異なる2種類以上の重合性反応性基を有する化合物を混合して使用してもよい。
0.005 <Ac / M <0.012
In the present invention, the compound having a polymerizable reactive group may be used as a mixture of compounds having two or more kinds of polymerizable reactive groups having different reactive group equivalents.
本願発明に係わる重合性不飽和基を有する金属酸化物粒子や硬化性化合物を反応させる際には、電子線開裂で反応する方法、ラジカル重合開始剤あるいはカチオン重合性開始剤を添加して、光、熱で反応する方法などが用いられる。重合開始剤は光重合開始剤、熱重合開始剤のいずれも使用することができる。また、光、熱の両方の開始剤を併用することもできる。 When reacting metal oxide particles having a polymerizable unsaturated group and a curable compound according to the present invention, a method of reacting by electron beam cleavage, a radical polymerization initiator or a cationic polymerization initiator is added, and light is added. A method of reacting with heat is used. As the polymerization initiator, either a photopolymerization initiator or a thermal polymerization initiator can be used. Further, both light and heat initiators can be used in combination.
これら光硬化性化合物のラジカル重合開始剤としては、光重合開始剤が好ましく、中でも、アルキルフェノン系化合物、或いはフォスフィンオキサイド系化合物が好ましい。特に、α−ヒドロキシアセトフェノン構造、或いはアシルフォスフィンオキサイド構造を有する化合物が好ましい。また、カチオン重合を開始させる化合物としては、例えば、ジアゾニウム、アンモニウム、ヨードニウム、スルホニウム、ホスホニウムなどの芳香族オニウム化合物のB(C6F5)4 −、PF6 −、AsF6 −、SbF6 −、CF3SO3 −塩などのイオン系重合開始剤やスルホン酸を発生するスルホン化物、ハロゲン化水素を発生するハロゲン化物或いは、鉄アレン錯体等の非イオン系重合開始剤を挙げることができる。特に、非イオン系重合開始剤であるスルホン酸を発生するスルホン化物、ハロゲン化水素を発生するハロゲン化物が好ましい。 As a radical polymerization initiator of these photocurable compounds, a photopolymerization initiator is preferable, and among them, an alkylphenone compound or a phosphine oxide compound is preferable. In particular, a compound having an α-hydroxyacetophenone structure or an acylphosphine oxide structure is preferable. The compound that initiates cationic polymerization, e.g., diazonium, ammonium, iodonium, sulfonium, aromatic onium compounds such as phosphonium B (C 6 F 5) 4 -, PF 6 -, AsF 6 -, SbF 6 - , CF 3 SO 3 - ionic polymerization initiator or sulfonic acid sulfonated materials that generate a such as salts, halides or generates hydrogen halide, can be mentioned nonionic polymerization initiator such as iron arene complex. In particular, a sulfonate that generates a sulfonic acid that is a nonionic polymerization initiator and a halide that generates a hydrogen halide are preferable.
下記に好ましく用いられる光重合開始剤を例示する。
α−アミノアセトフェノン系の例
The photoinitiator used preferably below is illustrated.
Examples of α-aminoacetophenone series
α−ヒドロキシアセトフェノン系化合物の例 Examples of α-hydroxyacetophenone compounds
アシルフォスフィンオキサイド系化合物の例 Examples of acylphosphine oxide compounds
その他のラジカル重合開始剤の例 Examples of other radical polymerization initiators
非イオン系重合開始剤 Nonionic polymerization initiator
イオン系重合開始剤 Ionic polymerization initiator
光硬化性樹脂の保護層を形成するには、保護層の塗布液(上記組成物)を感光層上に塗布した後、塗膜の流動性が無くなる程度まで1次乾燥した後、紫外線を照射して保護層を硬化し、更に塗膜中の揮発性物質の量を規定量にするため2次乾燥を行って作製する方法が好ましい。 In order to form a protective layer of a photocurable resin, a protective layer coating solution (the above composition) is applied on the photosensitive layer, followed by primary drying until the fluidity of the coating film is lost, and then irradiation with ultraviolet rays. Then, the protective layer is cured, and a method of carrying out secondary drying to make the amount of volatile substances in the coating film a specified amount is preferable.
紫外線を照射する装置としては、紫外線硬化樹脂を硬化させるのに用いられている公知の装置を用いることができる。 As a device for irradiating ultraviolet rays, a known device used for curing an ultraviolet curable resin can be used.
樹脂を紫外線硬化させる紫外線の量(mJ/cm2)は、紫外線照射強度と照射時間で制御することが好ましい。 The amount of ultraviolet rays (mJ / cm 2 ) for curing the resin with ultraviolet rays is preferably controlled by the ultraviolet irradiation intensity and irradiation time.
一方、熱重合開始剤としては、ケトンパーオキサイド系化合物、パーオキシケタール系化合物、ハイドロパーオキサイド系化合物、ジアルキルパオキサイド系化合物、ジアシルパーオキサイド系化合物、パーオキシジカーボネート系化合物、パーオキシエステル系化合物等が用いられ、これらの熱重合開始剤は企業の製品カタログ等で公開されている。 On the other hand, as the thermal polymerization initiator, ketone peroxide compounds, peroxyketal compounds, hydroperoxide compounds, dialkyl peroxide compounds, diacyl peroxide compounds, peroxydicarbonate compounds, peroxyester compounds Compounds and the like are used, and these thermal polymerization initiators are disclosed in company product catalogs.
本願発明には、これらの熱重合開始剤を、前記の光重合開始剤と同様に、重合性不飽和基を有するアルミナ粒子或いは硬化性化合物等と混合して、保護層の塗布液を作製し、該塗布液を感光層の上に塗布後、加熱乾燥して、本発明に係わる保護層を形成する。熱重合開始剤としては、前記その他のラジカル重合開始剤等を用いることができる。 In the present invention, in the same manner as the photopolymerization initiator, these thermal polymerization initiators are mixed with alumina particles having a polymerizable unsaturated group or a curable compound to prepare a coating solution for the protective layer. The coating solution is applied onto the photosensitive layer and then dried by heating to form the protective layer according to the present invention. As the thermal polymerization initiator, the above-mentioned other radical polymerization initiators can be used.
又、保護層の塗布方法も、感光体全体を保護層塗布液に浸漬する浸漬塗布は、重合開始剤の下層への拡散を増大させるので、保護層の下の感光層の膜を極力溶解させないため、量規制型(円形スライドホッパー型がその代表例)塗布等の塗布加工方法を用いるのが好ましい。前記円形量規制型塗布については例えば特開昭58−189061号公報に詳細に記載されている。 Also, as for the coating method of the protective layer, the dip coating in which the entire photoreceptor is immersed in the protective layer coating solution increases the diffusion of the polymerization initiator to the lower layer, so that the photosensitive layer film under the protective layer is not dissolved as much as possible. Therefore, it is preferable to use a coating processing method such as a volume regulation type (a circular slide hopper type is a typical example). The circular amount regulation type coating is described in detail in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-189061.
これらの重合開始剤は1種または2種以上を混合して用いてもよい。重合開始剤の含有量は、アクリル系化合物の100質量部に対し0.1〜20質量部、好ましくは0.5〜10質量部である。 These polymerization initiators may be used alone or in combination of two or more. Content of a polymerization initiator is 0.1-20 mass parts with respect to 100 mass parts of an acryl-type compound, Preferably it is 0.5-10 mass parts.
又、本発明の保護層には、さらに各種の電荷輸送物質を含有させることも出来るし、各種の滑剤粒子、酸化防止剤等を加えることができる。例えば、フッ素原子含有樹脂粒子を加えることができる。フッ素原子含有樹脂粒子としては、四フッ化エチレン樹脂、三フッ化塩化エチレン樹脂、六フッ化塩化エチレンプロピレン樹脂、フッ化ビニル樹脂、フッ化ビニリデン樹脂、二フッ化二塩化エチレン樹脂、及びこれらの共重合体の中から1種あるいは2種以上を適宜選択するのが好ましいが、特に四フッ化エチレン樹脂及びフッ化ビニリデン樹脂が好ましい。保護層中の滑剤粒子の割合は、アクリル系樹脂100質量部に対して、好ましくは5〜70質量部、より好ましくは10〜60質量%である。滑剤粒子の粒径は、平均一次粒径が0.01μm〜1μmのものが好ましい。特に好ましくは、0.05μm〜0.5μmのものである。樹脂の分子量は適宜選択することができ、特に制限されるものではない。 The protective layer of the present invention can further contain various charge transport materials, and various lubricant particles, antioxidants, and the like can be added. For example, fluorine atom-containing resin particles can be added. Fluorine atom-containing resin particles include tetrafluoroethylene resin, trifluoroethylene chloride resin, hexafluorochloroethylene propylene resin, vinyl fluoride resin, vinylidene fluoride resin, ethylene difluoride dichloride resin, and these One or two or more types are preferably selected from the copolymers, but tetrafluoroethylene resin and vinylidene fluoride resin are particularly preferable. The ratio of the lubricant particles in the protective layer is preferably 5 to 70 parts by mass, more preferably 10 to 60% by mass with respect to 100 parts by mass of the acrylic resin. The average particle size of the lubricant particles is preferably 0.01 μm to 1 μm. Particularly preferably, it is 0.05 μm to 0.5 μm. The molecular weight of the resin can be appropriately selected and is not particularly limited.
保護層を形成するための溶媒としては、メタノール、エタノール、n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n−ブタノール、t−ブタノール、sec−ブタノール、ベンジルアルコール、トルエン、キシレン、メチレンクロライド、メチルエチルケトン、シクロヘキサン、酢酸エチル、酢酸ブチル、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、テトラヒドロフラン、1−ジオキサン、1,3−ジオキソラン、ピリジン及びジエチルアミン等を挙げられるが、これらに限定されるものではない。 Solvents for forming the protective layer include methanol, ethanol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butanol, t-butanol, sec-butanol, benzyl alcohol, toluene, xylene, methylene chloride, methyl ethyl ketone, cyclohexane, acetic acid. Examples thereof include, but are not limited to, ethyl, butyl acetate, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, tetrahydrofuran, 1-dioxane, 1,3-dioxolane, pyridine and diethylamine.
本発明の保護層は、塗布後、自然乾燥または熱乾燥を行った後、活性線を照射して反応させることが好ましい。 The protective layer of the present invention is preferably subjected to reaction by irradiation with actinic radiation after natural drying or heat drying after coating.
塗布方法は、中間層、感光層と同様の、浸漬コーティング法、スプレーコーティング法、スピンナーコーティング法、ビードコーティング法、ブレードコーティング法、ビームコーティング法、スライドホッパー法などの公知の方法を用いることができる。 As the coating method, a known method such as a dip coating method, a spray coating method, a spinner coating method, a bead coating method, a blade coating method, a beam coating method, and a slide hopper method can be used as in the case of the intermediate layer and the photosensitive layer. .
本発明の感光体は、塗膜に活性線を照射してラジカルを発生して重合し、かつ分子間及び分子内で架橋反応による架橋結合を形成して硬化し、硬化樹脂を生成することが好ましい。活性線としては紫外線や電子線が特に好ましい。 The photoreceptor of the present invention is capable of generating a cured resin by irradiating actinic rays on the coating to generate radicals and polymerizing, and curing by forming a cross-linking bond between molecules and within the molecule. preferable. As the active ray, ultraviolet rays and electron beams are particularly preferable.
紫外線光源としては、紫外線を発生する光源であれば制限なく使用できる。例えば、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、カーボンアーク灯、メタルハライドランプ、キセノンランプ、フラッシュ(パルス)キセノン等を用いることができる。照射条件はそれぞれのランプによって異なるが、活性線の照射量は、通常5〜500mJ/cm2、好ましくは5〜100mJ/cm2である。ランプの電力は、好ましくは0.1kW〜5kWであり、特に好ましくは、0.5kW〜3kWである。 As the ultraviolet light source, any light source that generates ultraviolet light can be used without limitation. For example, a low pressure mercury lamp, a medium pressure mercury lamp, a high pressure mercury lamp, an ultrahigh pressure mercury lamp, a carbon arc lamp, a metal halide lamp, a xenon lamp, a flash (pulse) xenon, or the like can be used. Irradiation conditions vary depending on each lamp, but the irradiation amount of active rays is usually 5 to 500 mJ / cm 2 , preferably 5 to 100 mJ / cm 2 . The power of the lamp is preferably 0.1 kW to 5 kW, particularly preferably 0.5 kW to 3 kW.
電子線源としては、電子線照射装置に格別の制限はなく、一般にはこのような電子線照射用の電子線加速機として、比較的安価で大出力が得られるカーテンビーム方式のものが有効に用いられる。電子線照射の際の加速電圧は、100〜300kVであることが好ましい。吸収線量としては、0.5〜10Mradであることが好ましい。 As an electron beam source, there is no particular limitation on the electron beam irradiation apparatus, and generally, an electron beam accelerator for electron beam irradiation is a curtain beam type that is relatively inexpensive and can provide a large output. Used. The acceleration voltage during electron beam irradiation is preferably 100 to 300 kV. The absorbed dose is preferably 0.5 to 10 Mrad.
必要な活性線の照射量を得るための照射時間としては、0.1秒〜10分が好ましく、作業効率の観点から0.1秒〜5分がより好ましい。 The irradiation time for obtaining the necessary irradiation amount of active rays is preferably 0.1 second to 10 minutes, and more preferably 0.1 second to 5 minutes from the viewpoint of work efficiency.
活性線としては、紫外線が使用しやすく特に好ましい。 As the actinic radiation, ultraviolet rays are easy to use and are particularly preferable.
本発明の感光体は、活性線を照射する前後、及び活性線を照射中に乾燥を行うことができ、乾燥を行うタイミングはこれらを組み合わせて適宜選択できる。 The photoreceptor of the present invention can be dried before and after irradiating active rays and during irradiation with active rays, and the timing of drying can be appropriately selected by combining them.
乾燥の条件は、溶媒の種類、膜厚などのよって適宜選択できる。乾燥温度は、好ましくは室温〜180℃であり、特に好ましくは80℃〜140℃である。乾燥時間は、好ましくは1分〜200分であり、特に好ましくは5分〜100分である。 Drying conditions can be appropriately selected depending on the type of solvent, film thickness, and the like. The drying temperature is preferably room temperature to 180 ° C, particularly preferably 80 ° C to 140 ° C. The drying time is preferably 1 minute to 200 minutes, and particularly preferably 5 minutes to 100 minutes.
保護層の膜厚は好ましくは0.2〜10μmであり、より好ましくは0.5〜6μmである。 The thickness of the protective layer is preferably 0.2 to 10 μm, more preferably 0.5 to 6 μm.
以下に、前記保護層以外の有機感光体の構成を記載する。 Below, the structure of organic photoreceptors other than the said protective layer is described.
本発明において、有機感光体とは電子写真感光体の構成に必要不可欠な電荷発生機能及び電荷輸送機能の少なくとも一方の機能を有機化合物に持たせて構成された電子写真感光体を意味し、公知の有機電荷発生物質又は有機電荷輸送物質から構成された感光体、電荷発生機能と電荷輸送機能を高分子錯体で構成した感光体等公知の有機感光体を全て含有する。 In the present invention, the organic photoconductor means an electrophotographic photoconductor constituted by providing an organic compound with at least one of a charge generation function and a charge transport function essential to the configuration of the electrophotographic photoconductor. All known organic photoconductors such as a photoconductor composed of an organic charge generating material or an organic charge transport material, a photoconductor composed of a polymer complex with a charge generating function and a charge transport function are contained.
本発明の有機感光体は、導電性支持体上に、少なくとも感光層と前記したような保護層を順次積層したものあるが、具体的には、以下に示すような層構成を例示することができる。 The organophotoreceptor of the present invention is one in which at least a photosensitive layer and a protective layer as described above are sequentially laminated on a conductive support. Specifically, the layer configuration as shown below may be exemplified. it can.
1)導電性支持体上に、中間層、感光層として電荷発生層と電荷輸送層、及び保護層を順次積層した層構成、
2)導電性支持体上に、中間層、感光層として電荷輸送材料と電荷発生材料とを含む単層、及び保護層を順次積層した層構成。
1) Layer structure in which a charge generation layer, a charge transport layer, and a protective layer are sequentially laminated as an intermediate layer and a photosensitive layer on a conductive support.
2) A layer structure in which an intermediate layer, a single layer containing a charge transport material and a charge generation material as a photosensitive layer, and a protective layer are sequentially laminated on a conductive support.
上記1)を中心に、本願発明の有機感光体の層構成を記載する。 The layer structure of the organic photoreceptor of the present invention will be described focusing on the above 1).
〔導電性支持体〕
本発明で用いる支持体は導電性を有するものであればいずれのものでもよく、例えば、アルミニウム、銅、クロム、ニッケル、亜鉛及びステンレスなどの金属をドラムまたはシート状に成形したもの、アルミニウムや銅などの金属箔をプラスチックフィルムにラミネートしたもの、アルミニウム、酸化インジウム及び酸化スズなどをプラスチックフィルムに蒸着したもの、導電性物質を単独またはバインダー樹脂と共に塗布して導電層を設けた金属、プラスチックフィルム及び紙などが挙げられる。
[Conductive support]
The support used in the present invention may be any one as long as it has conductivity, for example, a metal such as aluminum, copper, chromium, nickel, zinc and stainless steel formed into a drum or a sheet, aluminum or copper Metal foils such as those laminated on plastic films, aluminum, indium oxide and tin oxide deposited on plastic films, metals with conductive layers applied alone or with a binder resin, plastic films and For example, paper.
〔中間層〕
本発明においては、導電層と感光層の中間にバリアー機能と接着機能をもつ中間層を設けることもできる。
[Middle layer]
In the present invention, an intermediate layer having a barrier function and an adhesive function may be provided between the conductive layer and the photosensitive layer.
中間層はカゼイン、ポリビニルアルコール、ニトロセルロース、エチレン−アクリル酸コポリマー、ポリアミド、ポリウレタン及びゼラチンなどのバインダー樹脂を公知の溶媒に溶解し、浸漬塗布などによって形成できる。中でもアルコール可溶性のポリアミド樹脂が好ましい。 The intermediate layer can be formed by dip coating or the like by dissolving a binder resin such as casein, polyvinyl alcohol, nitrocellulose, ethylene-acrylic acid copolymer, polyamide, polyurethane and gelatin in a known solvent. Of these, an alcohol-soluble polyamide resin is preferred.
また、中間層の抵抗調整の目的で各種の導電性微粒子や金属酸化物を含有させることができる。例えば、アルミナ、酸化亜鉛、アルミナ、酸化スズ、酸化アンチモン、酸化インジウム、酸化ビスマス等の各種金属酸化物。スズをドープした酸化インジウム、アンチモンをドープした酸化スズ及び酸化ジルコニウムなどの超微粒子を用いることができる。 Various conductive fine particles and metal oxides can be contained for the purpose of adjusting the resistance of the intermediate layer. For example, various metal oxides such as alumina, zinc oxide, alumina, tin oxide, antimony oxide, indium oxide, and bismuth oxide. Ultrafine particles such as indium oxide doped with tin, tin oxide doped with antimony, and zirconium oxide can be used.
これら金属酸化物を1種類もしくは2種類以上混合して用いてもよい。2種類以上混合した場合には、固溶体または融着の形をとってもよい。このような金属酸化物の平均粒径は好ましくは0.3μm以下、より好ましくは0.1μm以下である。 You may use these metal oxides 1 type or in mixture of 2 or more types. When two or more types are mixed, it may take the form of a solid solution or fusion. The average particle diameter of such a metal oxide is preferably 0.3 μm or less, more preferably 0.1 μm or less.
中間層に使用する溶媒としては、無機粒子を良好に分散し、ポリアミド樹脂を溶解するものが好ましい。具体的には、エタノール、n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n−ブタノール、t−ブタノール、sec−ブタノール等の炭素数2〜4のアルコール類が、ポリアミド樹脂の溶解性と塗布性能に優れ好ましい。また、保存性、粒子の分散性を向上するために、前記溶媒と併用し、好ましい効果を得られる助溶媒としては、メタノール、ベンジルアルコール、トルエン、メチレンクロライド、シクロヘキサノン、テトラヒドロフラン等が挙げられる。 As the solvent used for the intermediate layer, a solvent in which inorganic particles are well dispersed and the polyamide resin is dissolved is preferable. Specifically, alcohols having 2 to 4 carbon atoms such as ethanol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butanol, t-butanol, sec-butanol and the like are excellent in solubility and coating performance of the polyamide resin. In addition, examples of co-solvents that can be used in combination with the above-described solvent to obtain favorable effects in order to improve storage stability and particle dispersibility include methanol, benzyl alcohol, toluene, methylene chloride, cyclohexanone, and tetrahydrofuran.
バインダー樹脂の濃度は、中間層の膜厚や生産速度に合わせて適宜選択される。 The density | concentration of binder resin is suitably selected according to the film thickness and production rate of an intermediate | middle layer.
無機粒子などを分散したと時のバインダー樹脂に対する無機粒子の混合割合は、バインダー樹脂100質量部に対して無機粒子20〜400質量部が好ましく、さらに好ましくは50〜200質量部である。 When the inorganic particles are dispersed, the mixing ratio of the inorganic particles with respect to the binder resin is preferably 20 to 400 parts by mass, more preferably 50 to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin.
無機粒子の分散手段としては、超音波分散機、ボールミル、サンドグラインダー及びホモミキサー等が使用できるが、これらに限定されるものではない。 As a means for dispersing the inorganic particles, an ultrasonic disperser, a ball mill, a sand grinder, a homomixer, or the like can be used, but is not limited thereto.
中間層の乾燥方法は、溶媒の種類、膜厚に応じて適宜選択することができるが、熱乾燥が好ましい。 The method for drying the intermediate layer can be appropriately selected according to the type of solvent and the film thickness, but thermal drying is preferred.
中間層の膜厚は、0.1〜15μmが好ましく、0.3〜10μmがより好ましい。 The thickness of the intermediate layer is preferably from 0.1 to 15 μm, more preferably from 0.3 to 10 μm.
〔電荷発生層〕
本発明に用いられる電荷発生層は、電荷発生物質とバインダー樹脂を含有し、電荷発生物質をバインダー樹脂溶液中に分散、塗布して形成したものが好ましい。
(Charge generation layer)
The charge generation layer used in the present invention preferably contains a charge generation material and a binder resin, and is formed by dispersing and coating the charge generation material in a binder resin solution.
電荷発生物質は、スーダンレッド及びダイアンブルーなどのアゾ原料、ビレンキノン及びアントアントロンなどのキノン顔料、キノシアニン顔料、ペリレン顔料、インジゴ及びチオインジゴなどのインジゴ顔料、フタロシアニン顔料などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらの電荷発生物質は単独、もしくは公知の樹脂中に分散する形態で使用することができる。 Examples of the charge generation material include azo raw materials such as Sudan Red and Diane Blue, quinone pigments such as bilenquinone and anthanthrone, quinocyanine pigments, perylene pigments, indigo pigments such as indigo and thioindigo, and phthalocyanine pigments. It is not something. These charge generating substances can be used alone or in a form dispersed in a known resin.
電荷発生層のバインダー樹脂としては、公知の樹脂を用いることができ、例えば、ポリスチレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、アルキッド樹脂、ポリカーボネート樹脂、シリコーン樹脂、メラミン樹脂、並びにこれらの樹脂の内2つ以上を含む共重合体樹脂(例えば、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体樹脂)及びポリ−ビニルカルバゾール樹脂等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。 As the binder resin of the charge generation layer, a known resin can be used, for example, polystyrene resin, polyethylene resin, polypropylene resin, acrylic resin, methacrylic resin, vinyl chloride resin, vinyl acetate resin, polyvinyl butyral resin, epoxy resin, Polyurethane resins, phenol resins, polyester resins, alkyd resins, polycarbonate resins, silicone resins, melamine resins, and copolymer resins containing two or more of these resins (eg, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer resins, chlorides) Vinyl-vinyl acetate-maleic anhydride copolymer resin) and poly-vinylcarbazole resin, but are not limited thereto.
電荷発生層の形成は、バインダー樹脂を溶剤で溶解した溶液中に分散機を用いて電荷発生物質を分散して塗布液を調製し、塗布液を塗布機で一定の膜厚に塗布し、塗布膜を乾燥して作製することが好ましい。 The charge generation layer is formed by dispersing a charge generation material in a solution in which a binder resin is dissolved in a solvent using a disperser to prepare a coating solution, and applying the coating solution to a certain film thickness using a coating device. It is preferable to prepare the film by drying.
電荷発生層に使用するバインダー樹脂を溶解し塗布するための溶媒としては、例えば、トルエン、キシレン、メチレンクロライド、1,2−ジクロロエタン、メチルエチルケトン、シクロヘキサン、酢酸エチル、酢酸ブチル、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、テトラヒドロフラン、1−ジオキサン、1,3−ジオキソラン、ピリジン及びジエチルアミン等を挙げられるが、これらに限定されるものではない。 Solvents for dissolving and coating the binder resin used in the charge generation layer include, for example, toluene, xylene, methylene chloride, 1,2-dichloroethane, methyl ethyl ketone, cyclohexane, ethyl acetate, butyl acetate, methanol, ethanol, propanol, Examples include butanol, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, tetrahydrofuran, 1-dioxane, 1,3-dioxolane, pyridine, and diethylamine, but are not limited thereto.
電荷発生物質の分散手段としては、超音波分散機、ボールミル、サンドグラインダー及びホモミキサー等が使用できるが、これらに限定されるものではない。 As a means for dispersing the charge generating material, an ultrasonic disperser, a ball mill, a sand grinder, a homomixer, or the like can be used, but is not limited thereto.
バインダー樹脂に対する電荷発生物質の混合割合は、バインダー樹脂100質量部に対して電荷発生物質1〜600質量部が好ましく、さらに好ましくは50〜500部である。電荷発生層の膜厚は、電荷発生物質の特性、バインダー樹脂の特性及び混合割合等により異なるが好ましくは0.01〜5μm、より好ましくは0.05〜3μmである。なお、電荷発生層用の塗布液は塗布前に異物や凝集物を濾過することで画像欠陥の発生を防ぐことができる。前記顔料を真空蒸着することによって形成すこともできる。 The mixing ratio of the charge generating material to the binder resin is preferably 1 to 600 parts by weight, more preferably 50 to 500 parts by weight based on 100 parts by weight of the binder resin. The thickness of the charge generation layer varies depending on the characteristics of the charge generation material, the characteristics of the binder resin, the mixing ratio, and the like, but is preferably 0.01 to 5 μm, more preferably 0.05 to 3 μm. It should be noted that the coating solution for the charge generation layer can prevent the occurrence of image defects by filtering foreign matter and aggregates before coating. The pigment can also be formed by vacuum deposition.
〔電荷輸送層〕
本発明の感光体に用いられる電荷輸送層は、電荷輸送物質(CTM)とバインダー樹脂を含有し、電荷輸送物質をバインダー樹脂溶液中に溶解、塗布して形成される。
(Charge transport layer)
The charge transport layer used in the photoreceptor of the present invention contains a charge transport material (CTM) and a binder resin, and is formed by dissolving and coating the charge transport material in a binder resin solution.
電荷輸送物質は、例えば、カルバゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、チアゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、イミダゾロン誘導体、イミダゾリジン誘導体、ビスイミダゾリジン誘導体、スチリル化合物、ヒドラゾン化合物、ピラゾリン化合物、オキサゾロン誘導体、ベンズイミダゾール誘導体、キナゾリン誘導体、ベンゾフラン誘導体、アクリジン誘導体、フェナジン誘導体、アミノスチルベン誘導体、トリアリールアミン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、スチルベン誘導体、ベンジジン誘導体、ポリ−N−ビニルカルバゾール、ポリ−1−ビニルピレン及びポリ−9−ビニルアントラセン、トリフェニルアミン誘導体等を2種以上混合して使用してもよい。 Examples of charge transport materials include carbazole derivatives, oxazole derivatives, oxadiazole derivatives, thiazole derivatives, thiadiazole derivatives, triazole derivatives, imidazole derivatives, imidazolone derivatives, imidazolidine derivatives, bisimidazolidine derivatives, styryl compounds, hydrazone compounds, pyrazoline compounds Oxazolone derivatives, benzimidazole derivatives, quinazoline derivatives, benzofuran derivatives, acridine derivatives, phenazine derivatives, aminostilbene derivatives, triarylamine derivatives, phenylenediamine derivatives, stilbene derivatives, benzidine derivatives, poly-N-vinylcarbazole, poly-1- Two or more kinds of vinylpyrene, poly-9-vinylanthracene, triphenylamine derivatives and the like may be mixed and used.
電荷輸送層用のバインダー樹脂は、公知の樹脂を用いることができ、ポリカーボネート樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂、スチレン−アクリルニトリル共重合体樹脂、ポリメタクリル酸エステル樹脂及びスチレン−メタクリル酸エステル共重合体樹脂等が挙げられるが、ポリカーボネートが好ましい。更にはBPA、BPZ、ジメチルBPA、BPA−ジメチルBPA共重合体等が耐クラック、耐磨耗性、帯電特性の点で好ましい。 A known resin can be used as the binder resin for the charge transport layer, and polycarbonate resin, polyacrylate resin, polyester resin, polystyrene resin, styrene-acrylonitrile copolymer resin, polymethacrylic ester resin, and styrene-methacrylic acid. Examples include ester copolymer resins, and polycarbonate is preferred. Further, BPA, BPZ, dimethyl BPA, BPA-dimethyl BPA copolymer and the like are preferable in terms of crack resistance, wear resistance, and charging characteristics.
電荷輸送層の形成は、バインダー樹脂と電荷輸送物質を溶解して塗布液を調製し、塗布液を塗布機で一定の膜厚に塗布し、塗布膜を乾燥して作製することが好ましい。 The charge transport layer is preferably formed by dissolving the binder resin and the charge transport material to prepare a coating solution, applying the coating solution to a certain film thickness with a coating machine, and drying the coating film.
上記バインダー樹脂と電荷輸送物質を溶解するための溶媒としては、例えば、トルエン、キシレン、メチレンクロライド、1,2−ジクロロエタン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸エチル、酢酸ブチル、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン、1,3−ジオキソラン、ピリジン及びジエチ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。 Examples of the solvent for dissolving the binder resin and the charge transport material include toluene, xylene, methylene chloride, 1,2-dichloroethane, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, ethyl acetate, butyl acetate, methanol, ethanol, propanol, butanol, and tetrahydrofuran. 1,4-dioxane, 1,3-dioxolane, pyridine, diethylamine, and the like, but are not limited thereto.
バインダー樹脂に対する電荷輸送物質の混合割合は、バインダー樹脂100質量部に対して電荷輸送物質10〜500質量部が好ましく、さらに好ましくは20〜100質量部である。 The mixing ratio of the charge transport material to the binder resin is preferably 10 to 500 parts by mass, more preferably 20 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin.
電荷輸送層の膜厚は、電荷輸送物質の特性、バインダー樹脂の特性及び混合割合等により異なるが好ましくは5〜40μmで、さらに好ましくは10〜30μmである。 The thickness of the charge transport layer varies depending on the characteristics of the charge transport material, the characteristics of the binder resin, the mixing ratio, and the like, but is preferably 5 to 40 μm, and more preferably 10 to 30 μm.
電荷輸送層中には酸化防止剤、電子導電剤、安定剤等を添加してもよい。酸化防止剤については特願平11−200135号、電子導電剤は特開昭50−137543号、同58−76483号等に記載のものがよい。 An antioxidant, an electronic conductive agent, a stabilizer and the like may be added to the charge transport layer. For the antioxidant, those described in Japanese Patent Application No. 11-200135 and for the electronic conductive agent are described in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 50-137543 and 58-76483.
次に、本発明の有機感光体を用いた画像形成装置について説明する。 Next, an image forming apparatus using the organic photoreceptor of the present invention will be described.
図1に示す画像形成装置1は、デジタル方式による画像形成装置であって、画像読取り部A、画像処理部B、画像形成部C、転写紙搬送手段としての転写紙搬送部Dから構成されている。 An image forming apparatus 1 shown in FIG. 1 is a digital image forming apparatus, and includes an image reading unit A, an image processing unit B, an image forming unit C, and a transfer paper transport unit D as a transfer paper transport unit. Yes.
画像読取り部Aの上部には原稿を自動搬送する自動原稿送り手段が設けられていて、原稿載置台11上に載置された原稿は原稿搬送ローラ12によって1枚宛分離搬送され読み取り位置13aにて画像の読み取りが行われる。原稿読み取りが終了した原稿は原稿搬送ローラ12によって原稿排紙皿14上に排出される。
An automatic document feeder that automatically conveys the document is provided above the image reading unit A. The document placed on the document table 11 is separated and conveyed by the
一方、プラテンガラス13上に置かれた場合の原稿の画像は走査光学系を構成する照明ランプ及び第1ミラーから成る第1ミラーユニット15の速度vによる読み取り動作と、V字状に位置した第2ミラー及び第3ミラーから成る第2ミラーユニット16の同方向への速度v/2による移動によって読み取られる。
On the other hand, the image of the original when placed on the
読み取られた画像は、投影レンズ17を通してラインセンサである撮像素子CCDの受光面に結像される。撮像素子CCD上に結像されたライン状の光学像は順次電気信号(輝度信号)に光電変換されたのちA/D変換を行い、画像処理部Bにおいて濃度変換、フィルタ処理などの処理が施された後、画像データは一旦メモリに記憶される。
The read image is formed on the light receiving surface of the image sensor CCD, which is a line sensor, through the
画像形成部Cでは、画像形成ユニットとして、像担持体であるドラム状の感光体21と、その外周に、該感光体21を帯電させる帯電手段(帯電工程)22、帯電した感光体の表面電位を検出する電位検出手段220、現像手段(現像工程)23、転写手段(転写工程)である転写搬送ベルト装置45、前記感光体21のクリーニング装置(クリーニング工程)26及び光除電手段(光除電工程)としてのPCL(プレチャージランプ)27が各々動作順に配置されている。また、現像手段23の下流側には感光体21上に現像されたパッチ像の反射濃度を測定する反射濃度検出手段222が設けられている。感光体21には、本発明に係わる有機感光体を使用し、図示の時計方向に駆動回転される。
In the image forming unit C, as an image forming unit, a drum-shaped
回転する感光体21へは帯電手段22による一様帯電がなされた後、像露光手段(像露光工程)30としての露光光学系により画像処理部Bのメモリから呼び出された画像信号に基づいた像露光が行われる。書き込み手段である像露光手段30としての露光光学系は図示しないレーザダイオードを発光光源とし、回転するポリゴンミラー31、fθレンズ34、シリンドリカルレンズ35を経て反射ミラー32により光路が曲げられ主走査がなされるもので、感光体21に対してAoの位置において像露光が行われ、感光体21の回転(副走査)によって静電潜像が形成される。本実施の形態の一例では文字部に対して露光を行い静電潜像を形成する。
After the rotating
本願発明の画像形成装置においては、上記帯電手段には、帯電ローラによる近接放電方式の帯電手段を用いる。 In the image forming apparatus according to the present invention, the charging unit uses a proximity discharge type charging unit using a charging roller.
ここで、近接放電方式とは、帯電ローラと感光体の最も近接した領域で(接触又は非接触での近接領域)、帯電ローラと感光体の間での放電により、感光体表面に帯電電位が付与されることを意味する。 Here, the proximity discharge method is a region where the charging roller and the photosensitive member are closest (contact or non-contacting proximity region), and a charging potential is applied to the surface of the photosensitive member due to discharge between the charging roller and the photosensitive member. Means granted.
本願発明の近接放電方式に用いられる帯電ローラとしては、以下のような帯電ローラが用いられる。 As the charging roller used in the proximity discharge method of the present invention, the following charging roller is used.
図4は帯電ローラの構成例を示した断面図である。図4に示すように前記帯電ローラ22は芯金22aと、その外周に設けられた導電性弾性部材であるクロルプレンゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム等のゴム層又はそれらのスポンジ層22b、最外層の保護層に0.1〜1μm厚の離型性弗素系樹脂又はシリコーン樹脂層等から形成され、表面抵抗が104〜107Ω/□の保護層22cを設けて構成される。
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a configuration example of the charging roller. As shown in FIG. 4, the charging
帯電ローラは前記感光体10に10〜100g/cmの圧接力で当接させることが好ましい。又、帯電ローラの回転は感光体ドラム10の周速の1〜8倍が好ましい。
The charging roller is preferably brought into contact with the
本願発明では上記帯電ローラ等の接触帯電部材には直流と交流が重畳された帯電バイアス電圧を印加する。該直流と交流の電圧を印加することにより、本願発明に係わる有機感光体に均一な帯電電圧を付与することができ、感光体表面の汚れ付着を改善することが出来る。 In the present invention, a charging bias voltage in which direct current and alternating current are superimposed is applied to the contact charging member such as the charging roller. By applying the DC and AC voltages, a uniform charging voltage can be applied to the organic photoreceptor according to the present invention, and the adhesion of dirt on the surface of the photoreceptor can be improved.
上記帯電ローラ等の接触帯電部材の直流電圧(DC)は500V〜1000V、交流電圧(AC)は交流周波数が0.5〜3.0kHzの範囲の周波数で、中心電圧が−0.1〜−0.8kV、Vp−p(ピーク間電圧)が1.2〜2.0kVの範囲が好ましい。 The contact charging member such as the charging roller has a DC voltage (DC) of 500 V to 1000 V, an AC voltage (AC) of a frequency in the range of an AC frequency of 0.5 to 3.0 kHz, and a center voltage of −0.1 to −. A range of 0.8 kV and V p-p (voltage between peaks) of 1.2 to 2.0 kV is preferable.
本発明の画像形成装置においては、感光体上に静電潜像を形成するに際し、発振波長が350〜800nmの半導体レーザ又は発光ダイオードを像露光光源として用いる。これらの像露光光源を用いて、書込みの主査方向の露光ドット径を10〜100μmに絞り込み、有機感光体上にデジタル露光を行うことにより、400dpi(dpi:2.54cm当たりのドット数)以上から2500dpiの高解像度の電子写真画像をうることができる。 In the image forming apparatus of the present invention, a semiconductor laser or a light emitting diode having an oscillation wavelength of 350 to 800 nm is used as an image exposure light source when forming an electrostatic latent image on a photoreceptor. By using these image exposure light sources, the exposure dot diameter in the writing direction is narrowed down to 10 to 100 μm, and digital exposure is performed on the organic photoreceptor, so that it is 400 dpi (dpi: the number of dots per 2.54 cm) or more. A high-resolution electrophotographic image of 2500 dpi can be obtained.
前記露光ドット径とは該露光ビームの強度がピーク強度の1/e2以上の領域の主走査方向にそった露光ビームの長さ(Ld:長さが最大位置で測定する)を云う。 The exposure dot diameter refers to the length of the exposure beam along the main scanning direction (Ld: measured at the maximum length) in a region where the intensity of the exposure beam is 1 / e 2 or more of the peak intensity.
用いられる光ビームとしては半導体レーザを用いた走査光学系及びLEDの固体スキャナー等があり、光強度分布についてもガウス分布及びローレンツ分布等があるがそれぞれのピーク強度の1/e2以上の領域を本発明に係わる露光ドット径とする。 The light beams used have a solid scanner such as the scanning optical system and LED using a semiconductor laser, there is a Gaussian distribution and Lorentz distribution, etc. also the light intensity distribution is in each 1 / e 2 or more regions of peak intensity The exposure dot diameter according to the present invention is used.
感光体21上の静電潜像は現像手段23によって反転現像が行われ、感光体21の表面に可視像のトナー像が形成される。本発明の画像形成方法では、該現像手段に用いられる現像剤には重合トナーを用いることが好ましい。形状や粒度分布が均一な重合トナーを本発明に係わる有機感光体と併用することにより、より鮮鋭性が良好な電子写真画像を得ることができる。
The electrostatic latent image on the
〈トナー〉
本発明の有機感光体上に形成された静電潜像は現像によりトナー像として顕像化される。現像に用いられるトナーは、粉砕トナーでも、重合トナーでもよいが、本発明に係わるトナーとしては、安定した粒度分布を得られる観点から、重合法で作製できる重合トナーが好ましい。
<toner>
The electrostatic latent image formed on the organic photoreceptor of the present invention is visualized as a toner image by development. The toner used for development may be a pulverized toner or a polymerized toner, but the toner according to the present invention is preferably a polymerized toner that can be prepared by a polymerization method from the viewpoint of obtaining a stable particle size distribution.
重合トナーとはトナー用バインダーの樹脂の生成とトナー形状がバインダー樹脂の原料モノマーの重合と、必要によりその後の化学的処理により形成されるトナーを意味する。より具体的には懸濁重合、乳化重合等の重合反応と、必要によりその後に行われる粒子同士の融着工程を経て形成されるトナーを意味する。 The term “polymerized toner” means a toner in which a toner binder resin is formed and the toner shape is formed by polymerization of a raw material monomer of the binder resin and, if necessary, subsequent chemical treatment. More specifically, it means a toner formed through a polymerization reaction such as suspension polymerization or emulsion polymerization, and if necessary, a step of fusing particles between them.
なお、トナーの体積平均粒径、即ち、上記50%体積粒径(Dv50)は2〜9μm、より好ましくは3〜7μmであることが望ましい。この範囲とすることにより、解像度を高くすることができる。さらに上記の範囲と組み合わせることにより、小粒径トナーでありながら、微細な粒径のトナーの存在量を少なくすることができ、長期に亘ってドット画像の再現性が改善され、鮮鋭性の良好な、安定した画像を形成することができる。 The volume average particle diameter of the toner, that is, the 50% volume particle diameter (Dv50) is preferably 2 to 9 μm, more preferably 3 to 7 μm. By setting this range, the resolution can be increased. In addition, by combining with the above range, the amount of toner having a fine particle diameter can be reduced while being a small particle diameter toner, the dot image reproducibility is improved over a long period of time, and the sharpness is excellent. In addition, a stable image can be formed.
〈現像剤〉
本発明に係わるトナーは、一成分現像剤でも二成分現像剤として用いてもよい。
<Developer>
The toner according to the present invention may be used as a one-component developer or a two-component developer.
一成分現像剤として用いる場合は、非磁性一成分現像剤、あるいはトナー中に0.1〜0.5μm程度の磁性粒子を含有させ磁性一成分現像剤としたものがあげられ、いずれも使用することができる。 When used as a one-component developer, a non-magnetic one-component developer or a magnetic one-component developer containing about 0.1 to 0.5 μm of magnetic particles in the toner can be used. be able to.
又、キャリアと混合して二成分現像剤として用いることができる。この場合は、キャリアの磁性粒子として、鉄、フェライト、マグネタイト等の金属、それらの金属とアルミニウム、鉛等の金属との合金等の従来から公知の材料を用いることが出来る。特にフェライト粒子が好ましい。上記磁性粒子は、その体積平均粒径としては15〜100μm、より好ましくは25〜80μmのものがよい。 Further, it can be mixed with a carrier and used as a two-component developer. In this case, conventionally known materials such as metals such as iron, ferrite and magnetite, and alloys of these metals with metals such as aluminum and lead can be used as the magnetic particles of the carrier. Ferrite particles are particularly preferable. The magnetic particles preferably have a volume average particle size of 15 to 100 μm, more preferably 25 to 80 μm.
キャリアの体積平均粒径の測定は、代表的には湿式分散機を備えたレーザ回折式粒度分布測定装置「ヘロス(HELOS)」(シンパティック(SYMPATEC)社製)により測定することができる。 The volume average particle diameter of the carrier can be typically measured by a laser diffraction particle size distribution measuring apparatus “HELOS” (manufactured by SYMPATEC) equipped with a wet disperser.
キャリアは、磁性粒子が更に樹脂により被覆されているもの、あるいは樹脂中に磁性粒子を分散させたいわゆる樹脂分散型キャリアが好ましい。コーティング用の樹脂組成としては、特に限定は無いが、例えば、オレフィン系樹脂、スチレン系樹脂、スチレン−アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、エステル系樹脂或いはフッ素含有重合体系樹脂等が用いられる。また、樹脂分散型キャリアを構成するための樹脂としては、特に限定されず公知のものを使用することができ、例えば、スチレン−アクリル系樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素系樹脂、フェノール樹脂等を使用することができる。 The carrier is preferably a carrier in which magnetic particles are further coated with a resin, or a so-called resin dispersion type carrier in which magnetic particles are dispersed in a resin. The resin composition for coating is not particularly limited, and for example, olefin resin, styrene resin, styrene-acrylic resin, silicone resin, ester resin, or fluorine-containing polymer resin is used. In addition, the resin for constituting the resin-dispersed carrier is not particularly limited, and a known resin can be used. For example, a styrene-acrylic resin, a polyester resin, a fluorine resin, a phenol resin, or the like is used. be able to.
転写紙搬送部Dでは、画像形成ユニットの下方に異なるサイズの転写紙Pが収納された転写紙収納手段としての給紙ユニット41(A)、41(B)、41(C)が設けられ、また側方には手差し給紙を行う手差し給紙ユニット42が設けられていて、それらの何れかから選択された転写紙Pは案内ローラ43によって搬送路40に沿って給紙され、給紙される転写紙Pの傾きと偏りの修正を行う対の給紙レジストローラ44によって転写紙Pは一時停止を行ったのち再給紙が行われ、搬送路40、転写前ローラ43a、給紙経路46及び進入ガイド板47に案内され、感光体21上のトナー画像が転写位置Boにおいて転写極24及び分離極25、爪分離手段250等によって、転写紙P上に転写され、該転写紙Pも感光体から分離され、その後、転写紙Pは転写搬送ベルト装置45の転写搬送ベルト454に載置搬送され、転写搬送ベルト装置45により定着手段50に搬送される。
In the transfer paper transport section D, paper feed units 41 (A), 41 (B), and 41 (C) are provided below the image forming unit as transfer paper storage means for storing transfer paper P of different sizes. Further, a manual
定着手段50は定着ローラ51と加圧ローラ52とを有しており、転写紙Pを定着ローラ51と加圧ローラ52との間を通過させることにより、加熱、加圧によってトナーを定着させる。トナー画像の定着を終えた転写紙Pは排紙トレイ64上に排出される。
The fixing
以上は転写紙の片側への画像形成を行う状態を説明したものであるが、両面複写の場合は排紙切換部材170が切り替わり、転写紙案内部177が開放され、転写紙Pは破線矢印の方向に搬送される。
The above describes the state in which image formation is performed on one side of the transfer paper. However, in the case of double-sided copying, the paper
更に、搬送機構178により転写紙Pは下方に搬送され、転写紙反転部179によりスイッチバックさせられ、転写紙Pの後端部は先端部となって両面複写用給紙ユニット130内に搬送される。
Further, the transfer paper P is transported downward by the
転写紙Pは両面複写用給紙ユニット130に設けられた搬送ガイド131を給紙方向に移動し、給紙ローラ132で転写紙Pを再給紙し、転写紙Pを搬送路40に案内する。
The transfer paper P is moved in a paper feed direction by a
再び、上述したように感光体21方向に転写紙Pを搬送し、転写紙Pの裏面にトナー画像を転写し、定着手段50で定着した後、排紙トレイ64に排紙する。
Again, as described above, the transfer paper P is conveyed in the direction of the
本発明の画像形成装置としては、上述の感光体と、現像器、クリーニング器等の構成要素をプロセスカートリッジとして一体に結合して構成し、このユニットを装置本体に対して着脱自在に構成しても良い。又、帯電器、像露光器、現像器、転写又は分離器、及びクリーニング器の少なくとも1つを感光体とともに一体に支持してプロセスカートリッジを形成し、装置本体に着脱自在の単一ユニットとし、装置本体のレールなどの案内手段を用いて着脱自在の構成としても良い。 The image forming apparatus of the present invention is configured by integrally combining the above-described photosensitive member and components such as a developing device and a cleaning device as a process cartridge, and this unit is configured to be detachable from the apparatus main body. Also good. In addition, a process cartridge is formed by integrally supporting at least one of a charger, an image exposure device, a developing device, a transfer or separation device, and a cleaning device together with a photosensitive member, and a single unit that is detachable from the apparatus main body. It is good also as a structure which can be attached or detached using guide means, such as a rail of an apparatus main body.
図2は、本発明の一実施の形態を示すカラー画像形成装置の断面構成図である。 FIG. 2 is a cross-sectional configuration diagram of a color image forming apparatus showing an embodiment of the present invention.
このカラー画像形成装置は、タンデム型カラー画像形成装置と称せられるもので、4組の画像形成部(画像形成ユニット)10Y、10M、10C、10Bkと、無端ベルト状中間転写体ユニット7と、給紙搬送手段21及び定着手段24とから成る。画像形成装置の本体Aの上部には、原稿画像読み取り装置SCが配置されている。
This color image forming apparatus is called a tandem type color image forming apparatus, and includes four sets of image forming units (image forming units) 10Y, 10M, 10C, and 10Bk, an endless belt-shaped intermediate
イエロー色の画像を形成する画像形成部10Yは、第1の像担持体としてのドラム状の感光体1Yの周囲に配置された帯電手段(帯電工程)2Y、露光手段(露光工程)3Y、現像手段(現像工程)4Y、一次転写手段(一次転写工程)としての一次転写ローラ5Y、クリーニング手段6Yを有する。マゼンタ色の画像を形成する画像形成部10Mは、第1の像担持体としてのドラム状の感光体1M、帯電手段2M、露光手段3M、現像手段4M、一次転写手段としての一次転写ローラ5M、クリーニング手段6Mを有する。シアン色の画像を形成する画像形成部10Cは、第1の像担持体としてのドラム状の感光体1C、帯電手段2C、露光手段3C、現像手段4C、一次転写手段としての一次転写ローラ5C、クリーニング手段6Cを有する。黒色画像を形成する画像形成部10Bkは、第1の像担持体としてのドラム状の感光体1Bk、帯電手段2Bk、露光手段3Bk、現像手段4Bk、一次転写手段としての一次転写ローラ5Bk、クリーニング手段6Bkを有する。
The
前記4組の画像形成ユニット10Y、10M、10C、10Bkは、感光体ドラム1Y、1M、1C、1Bkを中心に、回転する帯電手段2Y、2M、2C、2Bkと、像露光手段3Y、3M、3C、3Bkと、回転する現像手段4Y、4M、4C、4Bk、及び、感光体ドラム1Y、1M、1C、1Bkをクリーニングするクリーニング手段6Y、6M、6C、6Bkより構成されている。
The four sets of
前記画像形成ユニット10Y、10M、10C、10Bkは、感光体1Y、1M、1C、1Bkにそれぞれ形成するトナー画像の色が異なるだけで、同じ構成であり、画像形成ユニット10Yを例にして詳細に説明する。
The
画像形成ユニット10Yは、像形成体である感光体ドラム1Yの周囲に、帯電手段2Y(以下、単に帯電手段2Y、あるいは、帯電器2Yという)、露光手段3Y、現像手段4Y、クリーニング手段6Y(以下、単にクリーニング手段6Y、あるいは、クリーニングブレード6Yという)を配置し、感光体ドラム1Y上にイエロー(Y)のトナー画像を形成するものである。また、本実施の形態においては、この画像形成ユニット10Yのうち、少なくとも感光体ドラム1Y、帯電手段2Y、現像手段4Y、クリーニング手段6Yを一体化するように設けている。
The
帯電手段2Yは、感光体ドラム1Yに対して一様な電位を与える手段であって、本実施の形態においては、感光体ドラム1Yにコロナ放電型の帯電器2Yが用いられている。 The charging unit 2Y is a unit that applies a uniform potential to the photosensitive drum 1Y. In the present embodiment, a corona discharge type charger 2Y is used for the photosensitive drum 1Y.
像露光手段3Yは、帯電器2Yによって一様な電位を与えられた感光体ドラム1Y上に、画像信号(イエロー)に基づいて露光を行い、イエローの画像に対応する静電潜像を形成する手段であって、この露光手段3Yとしては、感光体ドラム1Yの軸方向にアレイ状に発光素子を配列したLEDと結像素子(商品名;セルフォックレンズ)とから構成されるもの、あるいは、レーザ光学系などが用いられる。 The image exposure means 3Y performs exposure based on the image signal (yellow) on the photosensitive drum 1Y given a uniform potential by the charger 2Y, and forms an electrostatic latent image corresponding to the yellow image. As the exposure means 3Y, the exposure means 3Y includes an LED in which light emitting elements are arranged in an array in the axial direction of the photosensitive drum 1Y and an imaging element (trade name; Selfoc lens), or A laser optical system or the like is used.
本発明の画像形成装置としては、上述の感光体と、現像器、クリーニング器等の構成要素をプロセスカートリッジ(画像形成ユニット)として一体に結合して構成し、この画像形成ユニットを装置本体に対して着脱自在に構成しても良い。又、帯電器、像露光器、現像器、転写又は分離器、及びクリーニング器の少なくとも1つを感光体とともに一体に支持してプロセスカートリッジ(画像形成ユニット)を形成し、装置本体に着脱自在の単一画像形成ユニットとし、装置本体のレールなどの案内手段を用いて着脱自在の構成としても良い。 The image forming apparatus of the present invention is configured by integrally combining the above-described photosensitive member and components such as a developing device and a cleaning device as a process cartridge (image forming unit), and this image forming unit is connected to the apparatus main body. It may be configured to be detachable. In addition, at least one of a charging device, an image exposure device, a developing device, a transfer or separation device, and a cleaning device is integrally supported together with a photosensitive member to form a process cartridge (image forming unit), which is detachable from the apparatus main body. A single image forming unit may be detachable using guide means such as a rail of the apparatus main body.
無端ベルト状中間転写体ユニット7は、複数のローラにより巻回され、回動可能に支持された半導電性エンドレスベルト状の第2の像担持体としての無端ベルト状中間転写体70を有する。
The endless belt-like intermediate
画像形成ユニット10Y、10M、10C、10Bkより形成された各色の画像は、一次転写手段としての一次転写ローラ5Y、5M、5C、5Bkにより、回動する無端ベルト状中間転写体70上に逐次転写されて、合成されたカラー画像が形成される。給紙カセット20内に収容された転写材(定着された最終画像を担持する支持体:例えば普通紙、透明シート等)としての転写材Pは、給紙手段21により給紙され、複数の中間ローラ22A、22B、22C、22D、レジストローラ23を経て、二次転写手段としての二次転写ローラ5bに搬送され、転写材P上に二次転写してカラー画像が一括転写される。カラー画像が転写された転写材Pは、定着手段24により定着処理され、排紙ローラ25に挟持されて機外の排紙トレイ26上に載置される。ここで、中間転写体や転写材等の感光体上に形成されたトナー画像の転写支持体を総称して転写媒体と云う。
Each color image formed by the
一方、二次転写手段としての二次転写ローラ5bにより転写材Pにカラー画像を転写した後、転写材Pを曲率分離した無端ベルト状中間転写体70は、クリーニング手段6bにより残留トナーが除去される。
On the other hand, after the color image is transferred to the transfer material P by the
画像形成処理中、一次転写ローラ5Bkは常時、感光体1Bkに当接している。他の一次転写ローラ5Y、5M、5Cはカラー画像形成時にのみ、それぞれ対応する感光体1Y、1M、1Cに当接する。
During the image forming process, the primary transfer roller 5Bk is always in contact with the photoreceptor 1Bk. The other
二次転写ローラ5bは、ここを転写材Pが通過して二次転写が行われる時にのみ、無端ベルト状中間転写体70に当接する。
The
また、装置本体Aから筐体8を支持レール82L、82Rを介して引き出し可能にしてある。 Further, the housing 8 can be pulled out from the apparatus main body A through the support rails 82L and 82R.
筐体8は、画像形成部10Y、10M、10C、10Bkと、無端ベルト状中間転写体ユニット7とから成る。
The housing 8 includes
画像形成部10Y、10M、10C、10Bkは、垂直方向に縦列配置されている。感光体1Y、1M、1C、1Bkの図示左側方には無端ベルト状中間転写体ユニット7が配置されている。無端ベルト状中間転写体ユニット7は、ローラ71、72、73、74を巻回して回動可能な無端ベルト状中間転写体70、一次転写ローラ5Y、5M、5C、5Bk、及びクリーニング手段6bとから成る。
The
次に図3は本発明の有機感光体を用いたカラー画像形成装置(少なくとも有機感光体の周辺に帯電手段、露光手段、複数の現像手段、転写手段、クリーニング手段及び中間転写体を有する複写機あるいはレーザビームプリンタ)の構成断面図である。ベルト状の中間転写体70は中程度の抵抗の弾性体を使用している。
Next, FIG. 3 shows a color image forming apparatus using the organic photoreceptor of the present invention (a copying machine having at least a charging means, an exposure means, a plurality of developing means, a transfer means, a cleaning means, and an intermediate transfer body around the organic photoreceptor. 1 is a cross-sectional view of a laser beam printer). The belt-shaped
1は像形成体として繰り返し使用される回転ドラム型の感光体であり、矢示の反時計方向に所定の周速度をもって回転駆動される。 Reference numeral 1 denotes a rotary drum type photoconductor that is repeatedly used as an image forming body, and is rotationally driven in a counterclockwise direction indicated by an arrow at a predetermined peripheral speed.
感光体1は回転過程で、帯電手段(帯電工程)2により所定の極性・電位に一様に帯電処理され、次いで不図示の像露光手段(像露光工程)3により画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して変調されたレーザビームによる走査露光光等による画像露光を受けることにより目的のカラー画像のイエロー(Y)の色成分像(色情報)に対応した静電潜像が形成される。 In the rotation process, the photoreceptor 1 is uniformly charged to a predetermined polarity and potential by a charging means (charging process) 2, and then time-series electric digital of image information by an image exposure means (image exposure process) 3 (not shown). An electrostatic latent image corresponding to the yellow (Y) color component image (color information) of the target color image is formed by receiving image exposure by scanning exposure light or the like by a laser beam modulated in accordance with the pixel signal. The
次いで、その静電潜像がイエロー(Y)の現像手段:現像工程(イエロー色現像器)4Yにより第1色であるイエロートナーにより現像される。この時第2〜第4の現像手段(マゼンタ色現像器、シアン色現像器、ブラック色現像器)4M、4C、4Bkの各現像器は作動オフになっていて感光体1には作用せず、上記第1色目のイエロートナー画像は上記第2〜第4の現像器により影響を受けない。 Then, the electrostatic latent image is developed with yellow toner as the first color by yellow (Y) developing means: developing step (yellow color developing device) 4Y. At this time, the second to fourth developing means (magenta developer, cyan developer, black developer) 4M, 4C, and 4Bk are turned off and do not act on the photosensitive member 1. The first color yellow toner image is not affected by the second to fourth developing units.
中間転写体70はローラ79a、79b、79c、79d、79eで張架されて時計方向に感光体1と同じ周速度をもって回転駆動されている。
The
感光体1上に形成担持された上記第1色目のイエロートナー画像が、感光体1と中間転写体70とのニップ部を通過する過程で、1次転写ローラ5aから中間転写体70に印加される1次転写バイアスにより形成される電界により、中間転写体70の外周面に順次中間転写(1次転写)されていく。
The first color yellow toner image formed and supported on the photosensitive member 1 is applied to the
中間転写体70に対応する第1色のイエロートナー画像の転写を終えた感光体1の表面は、クリーニング装置6aにより清掃される。
The surface of the photoreceptor 1 after the transfer of the first color yellow toner image corresponding to the
以下、同様に第2色のマゼンタトナー画像、第3色のシアントナー画像、第4色のクロ(ブラック)トナー画像が順次中間転写体70上に重ね合わせて転写され、目的のカラー画像に対応した重ね合わせカラートナー画像が形成される。
Similarly, the second color magenta toner image, the third color cyan toner image, and the fourth color black (black) toner image are sequentially superimposed and transferred onto the
2次転写ローラ5bで、2次転写対向ローラ79bに対応し平行に軸受させて中間転写体70の下面部に離間可能な状態に配設してある。
The
感光体1から中間転写体70への第1〜第4色のトナー画像の順次重畳転写のための1次転写バイアスはトナーとは逆極性で、バイアス電源から印加される。その印加電圧は、例えば+100V〜+2kVの範囲である。
The primary transfer bias for sequentially superimposing and transferring the first to fourth color toner images from the photosensitive member 1 to the
感光体1から中間転写体70への第1〜第3色のトナー画像の1次転写工程において、2次転写ローラ5b及び中間転写体クリーニング手段6bは中間転写体70から離間することも可能である。
In the primary transfer process of the first to third color toner images from the photosensitive member 1 to the
ベルト状の中間転写体70上に転写された重ね合わせカラートナー画像の第2の画像担持体である転写材Pへの転写は、2次転写ローラ5bが中間転写体70のベルトに当接されると共に、対の給紙レジストローラ23から転写紙ガイドを通って、中間転写体70のベルトに2次転写ローラ5bとの当接ニップに所定のタイミングで転写材Pが給送される。2次転写バイアスがバイアス電源から2次転写ローラ5bに印加される。この2次転写バイアスにより中間転写体70から第2の画像担持体である転写材Pへ重ね合わせカラートナー画像が転写(2次転写)される。トナー画像の転写を受けた転写材Pは定着手段24へ導入され加熱定着される。
When the superimposed color toner image transferred onto the belt-shaped
本発明の画像形成装置は電子写真複写機、レーザプリンター、LEDプリンター及び液晶シャッター式プリンター等の電子写真装置一般に適応するが、更に、電子写真技術を応用したディスプレー、記録、軽印刷、製版及びファクシミリ等の装置にも幅広く適用することができる。 The image forming apparatus of the present invention is generally applicable to electrophotographic apparatuses such as electrophotographic copying machines, laser printers, LED printers, and liquid crystal shutter printers. The present invention can be widely applied to such devices.
以下、実施例をあげて本発明を詳細に説明するが、本発明の様態はこれに限定されない。尚、下記文中「部」とは「質量部」を表す。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated in detail, the aspect of this invention is not limited to this. In the following text, “part” means “part by mass”.
感光体1の作製
下記の様に感光体1を作製した。
Production of Photoreceptor 1 Photoreceptor 1 was produced as follows.
円筒形アルミニウム支持体の表面を切削加工し、表面粗さRz=1.5(μm)の導電性支持体を用意した。 The surface of the cylindrical aluminum support was cut to prepare a conductive support having a surface roughness Rz = 1.5 (μm).
〈中間層〉
下記組成の中間層塗布液を作製した。
ポリアミド樹脂X1010(ダイセルデグサ株式会社製) 1部
アルミナSMT500SAS(テイカ社製) 1.1部
エタノール 20部
分散機としてサンドミルを用いて、バッチ式で10時間の分散を行った。
<Intermediate layer>
An intermediate layer coating solution having the following composition was prepared.
Polyamide resin X1010 (manufactured by Daicel Degussa Co., Ltd.) 1 part alumina SMT500SAS (manufactured by Teika) 1.1
上記塗布液を用いて前記支持体上に、110℃で20分乾燥後の膜厚2μmとなるよう浸漬塗布法で塗布した。 It apply | coated by the dip coating method so that it might become a film thickness of 2 micrometers after drying for 20 minutes at 110 degreeC on the said support body using the said coating liquid.
〈電荷発生層〉
電荷発生物質:チタニルフタロシアニン顔料(Cu−Kα特性X線回折スペクトル測定で5少なくとも27.3°の位置に最大回折ピークを有するチタニルフタロシアニン顔料)
20部
ポリビニルブチラール樹脂(#6000−C:電気化学工業社製) 10部
酢酸t−ブチル 700部
4−メトキシ−4−メチル−2−ペンタノン 300部
を混合し、サンドミルを用いて10時間分散し、電荷発生層塗布液を調製した。この塗布液を前記中間層の上に浸漬塗布法で塗布し、乾燥膜厚0.3μmの電荷発生層を形成した。
<Charge generation layer>
Charge generation material: titanyl phthalocyanine pigment (a titanyl phthalocyanine pigment having a maximum diffraction peak at a position of 5 at least 27.3 ° by Cu-Kα characteristic X-ray diffraction spectrum measurement)
20 parts polyvinyl butyral resin (# 6000-C: manufactured by Denki Kagaku Kogyo) 10 parts t-butyl acetate 700 parts 4-methoxy-4-methyl-2-pentanone 300 parts are mixed and dispersed for 10 hours using a sand mill. A charge generation layer coating solution was prepared. This coating solution was applied onto the intermediate layer by a dip coating method to form a charge generation layer having a dry film thickness of 0.3 μm.
〈電荷輸送層〉
電荷輸送物質:CTM(下記化合物A) 150部
バインダー:ポリカーボネート(Z300:三菱ガス化学社製) 300部
酸化防止剤(Irganox1010:チバ・ジャパン社製) 6部
トルエン/テトラヒドロフラン=1/9体積% 2000部
シリコンオイル(KF−54:信越化学社製) 1部
を混合し、溶解して電荷輸送層塗布液を調製した。この塗布液を前記電荷発生層の上に
浸漬塗布法を用いて、110℃で60分乾燥後膜厚20μmの電荷輸送層を形成した。
<Charge transport layer>
Charge transport material: CTM (compound A below) 150 parts Binder: Polycarbonate (Z300: manufactured by Mitsubishi Gas Chemical) 300 parts Antioxidant (Irganox 1010: manufactured by Ciba Japan) 6 parts Toluene / tetrahydrofuran = 1/9% by volume 2000 Part silicone oil (KF-54: manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) 1 part was mixed and dissolved to prepare a charge transport layer coating solution. The coating liquid was dried on the charge generation layer by dip coating at 110 ° C. for 60 minutes to form a charge transport layer having a thickness of 20 μm.
〈保護層〉
重合性不飽和基を有するアルミナ粒子
(同一質量の例示化合物S−15(表面処理剤)で表面処理した数平均一次粒径20nmのアルミナ(体積抵抗率:1.1×1011Ω・cm) 100部
(同一質量の例示化合物S−15(表面処理剤)で表面処理した数平均一次粒径20nmの酸化錫A(体積抵抗率:1.1×106Ω・cm) 100部
重合性反応性基を有する化合物(例示化合物No.31) 100部
イソプロピルアルコール 500部
上記成分をサンドミルを用いて10時間分散した後、
重合開始剤1−6 30部
を加え、遮光下で混合攪拌して溶解し保護層塗布液を作製した(保存中は遮光)。該塗布液を先に電荷輸送層まで作製した感光体上に円形スライドホッパー塗布機を用いて、保護層を塗布した。塗布後、室温で20分乾燥後(溶媒乾燥工程)、メタルハライドランプ(500W)を用いて100mmの位置で感光体を回転させながら1分間照射して(紫外線硬化工程)、膜厚3μmの保護層を得た。
<Protective layer>
Alumina particles having a polymerizable unsaturated group (alumina having a number average primary particle size of 20 nm surface-treated with the same mass of exemplified compound S-15 (surface treatment agent) (volume resistivity: 1.1 × 10 11 Ω · cm) 100 parts (number average
Polymerization initiator 1-6 30 parts were added, mixed and stirred under light shielding to dissolve, and a protective layer coating solution was prepared (light shielding during storage). A protective layer was applied using a circular slide hopper applicator on the photoreceptor on which the coating solution had been prepared up to the charge transport layer. After coating, after drying for 20 minutes at room temperature (solvent drying process), a metal halide lamp (500 W) is used for irradiation for 1 minute while rotating the photoreceptor at a position of 100 mm (ultraviolet curing process), and a protective layer having a thickness of 3 μm. Got.
感光体2〜14の作製
感光体1の保護層に使用する材料、硬化条件を表1、表2の一覧表のように変更した以外は、同様にして感光体2〜14を作製した。
硬化条件(光):メタルハライドランプ(500W)より100mmの位置で感光体を回転させながら1分間照射して膜厚3μmの保護層を得た。
硬化条件(熱):140℃で30分間加熱し膜厚3μmの保護層を得た。
Production of
Curing conditions (light): A metal halide lamp (500 W) was irradiated for 1 minute while rotating the photoreceptor at a position of 100 mm to obtain a protective layer having a thickness of 3 μm.
Curing conditions (heat): Heated at 140 ° C. for 30 minutes to obtain a protective layer having a thickness of 3 μm.
感光体15(保護層の重合性不飽和基を有するアルミナ粒子なし)
感光体1の作製において、保護層の保護層の重合性不飽和基を有するアルミナ粒子を除いた他は、感光体1と同様にして感光体15を作製した。
Photoreceptor 15 (without alumina particles having a polymerizable unsaturated group in the protective layer)
感光体16(保護層の重合性不飽和基を有する酸化スズ粒子なし)
感光体1の作製において、保護層の保護層の重合性不飽和基を有する酸化スズ粒子を除いた他は、感光体1と同様にして感光体16を作製した。
Photoconductor 16 (without tin oxide particles having a polymerizable unsaturated group in the protective layer)
表1において、
酸化錫A、酸化錫B、酸化錫Cは、酸化錫製造時の燒結温度の違いによる酸化錫の種類の違いである。
In Table 1,
Tin oxide A, tin oxide B, and tin oxide C are different types of tin oxide due to differences in sintering temperature during the production of tin oxide.
酸化亜鉛(パゼットAK)、酸化亜鉛(23−K)は、ハクスイテック(株)製の酸化亜鉛である。
〔感光体の評価〕
作製した各感光体を下記のように評価した。
Zinc oxide (passet AK) and zinc oxide (23-K) are zinc oxides manufactured by Hakusui Tech Co., Ltd.
[Evaluation of photoconductor]
Each photoconductor produced was evaluated as follows.
感光体をコニカミノルタビジネステクノロジーズ社製bizhub PRO C6500(780nmのレーザー露光・反転現像・中間転写体のタンデムカラー複合機)を評価が行えるように改造し(帯電手段を図4に記載の帯電ローラに変更)、露光量を適正化した評価機に搭載し、Y、M、C、Bk各色印字率2.5%のA4画像を中性紙に画出しを行い、評価した。 The photoconductor was modified so that the bizhub PRO C6500 (780 nm laser exposure / reverse development / intermediate transfer tandem color multi-function machine) manufactured by Konica Minolta Business Technologies, Inc. can be evaluated (the charging means is changed to the charging roller shown in FIG. 4). Change), mounted on an evaluation machine with optimized exposure amount, and evaluated A4 images with Y, M, C, and Bk color printing rates of 2.5% on neutral paper for evaluation.
(露光部電位の測定(VL))
30℃、85%RH環境下で、A4判のプリントを連続で10万枚出力した。連続プリント実施前後の露光部電位VL(Bk用感光体のVL)を測定した。なお、露光部電位は上記評価機でレーザー光量を最大としてたべた露光部の電位とした。
(Measurement of exposure part potential (VL))
In an environment of 30 ° C. and 85% RH, 100,000 A4 size prints were output continuously. The exposed portion potential VL (VL of the Bk photoconductor) before and after the continuous printing was measured. In addition, the exposure part electric potential was made into the electric potential of the exposed part which maximized the laser light quantity with the said evaluation machine.
(表面傷)
20℃、50%RHの環境下で、100万枚の画出し出力前後に感光体の表面状態を観察し傷の状態を評価した。評価感光体はシアン位置に設置。
(Surface damage)
Under the environment of 20 ° C. and 50% RH, the surface state of the photoconductor was observed before and after outputting 1 million sheets of images to evaluate the state of scratches. The evaluation photoconductor is installed in the cyan position.
◎:100万枚印字後に表面傷なし(良好)
○:100万枚印字後に表面傷1〜10箇所発生(実用上問題なし)
×:100万枚印字後に表面傷11箇所以上発生(実用上問題有り)。
A: No surface damage after printing 1 million sheets (good)
○: 1 to 10 surface scratches after printing 1 million sheets (no problem in practical use)
X: 11 or more surface scratches occurred after printing 1 million sheets (practically problematic).
(感光体の減耗量)
20℃、50%RHの環境下で、100万の画出しを行い、初期膜厚と100万枚後の膜厚さで評価した。感光層の膜厚は均一膜厚部分(感光体の両端は膜厚が不均一になりやすいので、少なくとの両端3cmは除く)をランダムに10ケ所測定し、その平均値を感光層の膜厚とする。膜厚測定器は渦電流方式の膜厚測定器EDDY560C(HELMUT FISCHER GMBTE CO社製)を用いて行い、実写試験前後の感光層膜厚の差を膜厚減耗量とする。
(Amount of photoconductor wear)
One million images were printed in an environment of 20 ° C. and 50% RH, and the initial film thickness and the film thickness after 1 million sheets were evaluated. The thickness of the photosensitive layer is measured at 10 random locations where the thickness of the photosensitive layer is uniform (excluding the 3 cm at both ends because the film thickness tends to be non-uniform at both ends of the photoconductor), and the average value is the film thickness of the photosensitive layer. Thickness. The film thickness measuring device is an eddy current film thickness measuring device EDDY560C (manufactured by HELMUT FISCHER GMBTE CO), and the difference in the photosensitive layer thickness before and after the actual shooting test is defined as the film thickness depletion amount.
◎:減耗量が1μm以下(良好)
○:減耗量が1μm〜3μm(実用上問題なし)
×:減耗量が3μmより大きい(実用上問題有り)。
A: The amount of wear is 1 μm or less (good)
○: Amount of wear is 1 μm to 3 μm (no problem in practical use)
X: The amount of wear is larger than 3 μm (there is a problem in practical use).
(画像かぶり)
環境条件を10℃、20%RHに変更し、A3コート紙に文字チャート画像を印字した。印字画像の白地部の状態を観察し以下の評価を行った。
(Image cover)
The environmental conditions were changed to 10 ° C. and 20% RH, and a character chart image was printed on A3 coated paper. The state of the white background of the printed image was observed and the following evaluation was performed.
◎:白地部にかぶりなし(良好)
○:白地部に若干のかぶりが認められる(実用上問題なし)
×:白地部に激しいかぶりが認められる(実用上問題有り)
評価結果を下記表3にまとめた。
A: No fogging on the white background (good)
○: Slight fogging is observed on the white background (no problem in practical use)
×: Severe fogging is observed on the white background (practical problem)
The evaluation results are summarized in Table 3 below.
表3から明らかなように、本願発明内の感光体1〜13は、各評価項目において、実用性あり以上の結果が得られているが、比較例の感光体14では、保護層中の酸化亜鉛の体積抵抗が低い感光体14では、画像かぶりの発生が大きく、保護層中にアルミナを含有しない感光体15でも、画像かぶりが発生しており、保護層中の粒子がアルミナのみの感光体16では、100万枚印刷後のVL(露光部電位)が大きく上昇しており、実用性に問題がある結果となっている。
As is apparent from Table 3, the photoreceptors 1 to 13 in the invention of the present application have obtained practical results or more in each evaluation item. In the
10Y、10M、10C、10Bk 画像形成ユニット
1Y、1M、1C、1Bk 感光体
2Y、2M、2C、2Bk 帯電手段
3Y、3M、3C、3Bk 露光手段
4Y、4M、4C、4Bk 現像手段
10Y, 10M, 10C, 10Bk
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