JP5473542B2 - 電子写真感光体の製造方法 - Google Patents
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Description
近年のレーザービームプリンターの急速な普及により、有機電子写真感光体は広く市場で用いられるようになった。有機電子写真感光体の感光層には大きく次の2種類がある。
1つは、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感光層であり、もう1つは、電荷発生物質と電荷輸送物質とを同一層中に分散または溶解させた単層型感光層である。
中間層は上述のメリットを有する反面、電荷が蓄積され易いというデメリットを有する。そのため、連続プリント時において電位変動が大きくなる。その対策の1つに中間層中に金属酸化物などの導電性粒子を分散させ、電荷の滞留を防ぐ方法がある。しかしながら、金属酸化物などの導電性粒子を中間層に含有させた場合、局所的な凝集により、黒ポチ、カブリなどの画像欠陥が生じてしまう。黒ポチ、カブリの対策として、金属酸化物などの導電性粒子を無機表面処理する方法(特許文献1、2)、または、シランカップリング剤で表面処理する方法(特許文献3、4、5)が提案されているが、完全に解決するに至っていないのが現状である。
本発明から、以下の電子写真感光体の製造方法が提供される。
支持体上に中間層および感光層をこの順に設けてなる電子写真感光体を製造する方法において、
金属酸化物を下記式(1)で示される構造を有する化合物で処理する工程(i)、
前記工程(i)で処理された金属酸化物を用いて中間層用塗布液を調製する工程(ii)、および
前記工程(ii)で調製された中間層用塗布液を用いて中間層を形成する工程(iii)を有することを特徴とする電子写真感光体の製造方法。
表面粗し付与材としては、平均粒径1〜6μmの樹脂粒子が好ましい。例えば、硬化性ゴム、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アルキド樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂、アクリル−メラミン樹脂のような硬化性樹脂の粒子が挙げられる。これらの中でも、凝集しにくいシリコーン樹脂の粒子が好ましい。また、導電層の表面性を高めるために、公知のレベリング剤を添加してもよい。
た金属酸化物を用いて、好ましくは結着樹脂を加えて分散させることで中間層用塗布液を調製することを特徴としている。カリックスアレーン化合物と金属酸化物とを予め、溶解処理または分散処理することによって、本発明の効果が得られる。カリックスアレーン化合物と金属酸化物、及び結着樹脂などを同時に溶解または分散した場合には、本発明の効果が得られない。
分散方法は特に限定されることなく、ペイントシェーカー、ホモジナイザー、超音波分散機、ビーズミル、ボールミル、サンドミル、ロールミル、振動ミル、アトライター、ホモミキサ、液衝突型高速分散機を用いた方法が挙げられる。分散に使用するメディアは制限されないが、ジルコニアビーズ、ガラスビーズが好ましく、ガラスビーズがより好ましい。分散の条件は特段制限されないが、−5℃〜50℃の条件で、5〜120時間分散処理を行うことが好ましく、0〜40℃の条件で、12〜72時間分散処理を行うことがより好ましい。
その中でも酢酸エチル、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、ジオキサン、メチラール、テトラヒドロフラン、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブチルアルコール、メトキシプロパノール、水が好ましい。
上記方法にて作製したカリックスアレーン化合物と金属酸化物との分散液、金属酸化物のみの分散液とをそれぞれ結着樹脂分散液と分散混合し、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムにマイヤーバーを用いて塗布し、約1.0μmの膜を形成する。次いで
その膜を、紫外可視分光光度計(JASCO V−570,日本分光)で測定する。
<カリックスアレーン化合物の有無についての分析方法>
感光体中間層中にカリックスアレーン化合物が含有されていることの確認は、感光層を剥し、中間層を削り取り、その削り取った中間層をKBr錠剤法による赤外吸収スペクトル測定を行うことで可能である(測定装置:日本分光(株)製フーリエ変換赤外分光光度
計(商品名:FT/IR−420))。
<金属酸化物の分析方法>
感光体の中間層中に金属酸化物が含有されていることの確認は、感光層を剥し、中間層を削り取り、その削り取った中間層を使用して蛍光X線測定を行うことで可能である(測
定装置:スペクトリス(株)製波長分散型蛍光X線分析装置(商品名:Axios))。
レンキノン、ジベンズピレンキノンのような多環キノン顔料や、スクワリリウム色素や、ピリリウム塩およびチアピリリウム塩や、トリフェニルメタン色素や、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や、キナクリドン顔料や、アズレニウム塩顔料や、キノシアニンのようなシアニン染料や、アントアントロン顔料や、ピラントロン顔料や、キサンテン色素や、キノンイミン色素や、スチリル色素や、硫化カドミウムや、酸化亜鉛が挙げられる。これら電荷発生物質は1種のみ用いてもよく、2種以上用いてもよい。
電荷発生層用塗布液に用いられる溶剤は、使用する結着樹脂や電荷発生物質の溶解性や分散安定性から選択されるが、有機溶剤としてはアルコール、スルホキシド、ケトン、エーテル、エステル、脂肪族ハロゲン化炭化水素、芳香族化合物が挙げられる。
電荷発生層の膜厚は5μm以下であることが好ましく、特には0.1〜2μmであることがより好ましい。
また、電荷発生層には、種々の増感剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤を必要に応じて添加することもできる。
用いられる電荷輸送物質としては、トリアリールアミン系化合物、ヒドラゾン化合物、スチルベン化合物、ピラゾリン系化合物、オキサゾール系化合物、トリアリルメタン系化合物及びチアゾール系化合物が挙げられる。
電荷輸送層の膜厚は5〜40μmであることが好ましく、特には10〜35μmであることがより好ましい。
また、電荷輸送層には、酸化防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤などを必要に応じて添加することもできる。また、フッ素原子含有樹脂やシリコーン含有樹脂を含有させても良い。また前記樹脂により構成される微粒子を含有してもよい。また、金属酸化物微粒子や無機微粒子を含有してもよい。ただし、電荷輸送層を電子写真感光体の表面層として用いる場合は、その帯電列の位置に影響を及ぼさない範囲でそれらを含有させることができる。
リマーのような樹脂を適当な有機溶剤によって溶解し、感光層上に塗布乾燥して形成される。保護層の膜厚は0.05〜20μmが好ましい。また、保護層中に導電性粒子や紫外線吸収剤等を含有させてもよい。
図1において、1はドラム状の電子写真感光体であり、軸2を中心に矢印方向に所定の周速度で回転駆動される。
回転駆動される電子写真感光体1の周面は、帯電手段3により、負の所定電位に均一に帯電され、次いで、スリット露光やレーザービーム走査露光のような露光手段(不図示)から出力される露光光(画像露光光)4を受ける。こうして電子写真感光体1の周面に、目的の画像に対応した静電潜像が順次形成されていく。帯電手段3に印加する電圧は、直流成分に交流成分を重畳した電圧、又は直流成分のみの電圧のどちらでもよいが、本発明においては直流成分のみを印加する帯電手段を用いた。
トナー像転写後の電子写真感光体1の表面は、クリーニング手段7によって転写残りの現像剤(トナー)の除去を受けて清浄面化され、さらに前露光手段(不図示)からの前露光光11により除電処理された後、繰り返し画像形成に使用される。なお、転写手段として、例えば、ベルト状やドラム状などの中間転写体を用いた中間転写方式の転写手段を採用してもよい。図1では、電子写真感光体1と、接触帯電手段3、現像手段5およびクリーニング手段7とを一体に支持してカートリッジ化して、電子写真装置本体のレールなどの案内手段10を用いて電子写真装置本体に着脱自在なプロセスカートリッジ9としている。
窒素雰囲気下、冷却管をつけたナスフラスコにレゾルシノール25.6部、ドデシルア
ルデヒド42.3部及びエタノール230部を加え、その中へ濃塩酸37部を加え、温度70℃で10時間処理した後で、冷却濾過濾取し、得られた結晶を熱水で十分洗浄し、乾燥した後、メタノールで再結晶して、白色結晶の化合物CA−7を17.3部得た。得られた化合物の1H−NMR及びIRのデータを下記に示す。
1H−NMR(CDCl3,40℃)δ=0.91(t,12H)、1.30(brs
,64H)、1.41(brs,8H)、2.24(brs,8H)、4.33(t,4H)、6.15(s,4H)、7.24(s,4H)、9.27、9.37、9.55、9.62(eachbrs,4H)
IR(KBr)cm−1=3548、3492、2924、2852、1618、1508、1465、1432、1302、1196、1167、903、837
3,5−ジニトロアニリン10部を濃塩酸59部とイオン交換水170部からなる塩酸水中に添加し攪拌しながら分散液を温度−5℃まで冷却した。その分散液中に、亜硝酸ナトリウム4.15部をイオン交換水9.07部に溶かした液を液中滴下した。60分間攪拌後に活性炭1部を添加し、1分間攪拌した後濾過した。その濾物を攪拌しながら、温度−5℃まで冷却し、ホウフッ化ナトリウム10.8部をイオン交換水32.4部に溶かした液を滴下した。60分間の攪拌を経た後、濾過した。濾物を回収しホウフッ化ナトリウム7.5部をイオン交換水150部に溶かした液中で60分間分散洗浄し濾過した。濾物を回収しアセトニトリル7.8部とイソプロピルエーテル43.2部の混合液中で30分間分散洗浄し濾過した。濾物を回収して10.6部のホウフッ化塩を得た(収率68.6%)。
次に、窒素雰囲気下、カリックス[4]アレーン1.8部をテトラヒドロフラン211.2部に溶解させた後、温度−5℃まで冷却した。その溶液に上記で合成したホウフッ化塩6部を添加し、30分攪拌した。さらにピリジン5.88部を温度−5℃の液温をほぼ維持した状態でゆっくり滴下した。濾物を回収し2.5%塩酸水130部中で60分間分散洗浄した後濾過した。濾物を回収しイオン交換水300部で60分間分散洗浄した後濾過した。イオン交換水の分散洗浄を再度繰り返した。濾物を回収しアセトン413部中で60分間分散洗浄した後濾過した。濾物を回収し真空乾燥を経た後、オレンジ色の結晶の化合物CA−20を3.89部得た(収率76.0%)。
窒素雰囲気下、化合物CA−7、4.4部をN,N−ジメチルホルムアミド(DMF)360部に溶解させた温度0℃まで冷却した後、下記に示される化合物5.6部と、
IR(KBr)cm−1=3101、2925、1542、1491、1342
10質量%の酸化アンチモンを含有する酸化スズで被覆した導電性酸化チタン粉体50部、フェノール樹脂25部、メチルセロソルブ20部、メタノール5部及びシリコーンオイル0.002部、直径0.8mmのガラスビーズを用いたサンドミル装置で2時間分散して導電層用塗料を調製した。アルミニウム素管(ED管)上に、上記導電層用塗料を浸漬塗布方法で塗布し、温度140℃で30分間乾燥して、膜厚が15μmの導電層を形成した。
拌を行なった。60.0部のポリオレフィン樹脂、30.0部のエタノール、3.9部のN,N−ジメチルエタノールアミン及び206.1部の蒸留水をガラス容器内に仕込んだ。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℃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(約25℃)まで冷却した。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体を得た。
次に、TiO2粒子(10nm)10部、化合物CA−1 1部、溶剤としてのメタノール80部を、直径0.5mmのガラスビーズを用いたペイントシェーカーで16時間分散して、化合物CA−1処理したTiO2分散液を調製した。
次に、上記ポリオレフィン樹脂水性分散体を25部、化合物CA−1処理したTiO2分散液329部を容器内で十分に攪拌し、電子写真感光体中間層用塗布液を調製した。
次いで、上記アルミニウム素管(ED管)上、導電層を形成した上に浸漬塗布し、120℃で10分乾燥させ、膜厚1μmの中間層を形成した。
この電荷発生層用塗布液を、中間層上に浸漬塗布し、これを10分間温度100℃で乾燥させることによって、膜厚が0.16μmの電荷発生層を形成した。
下記式で示される構造を有するアミン化合物1部、
及び下記式で示される構造を有するポリアリレート樹脂(Mw:110000)10部
を、最終質量比率でモノクロルベンゼン:ジメトキシメタンが7:3になる溶剤に溶解させることによって、電荷輸送用塗布液を調製した。この電荷輸送用塗布液を、浸漬塗布法で上記電荷発生層上に塗布し、温度120℃で1時間乾燥する事によって、膜厚18μmの電荷輸送層を形成した。このようにして、電荷輸送層が表面層である実施例1の電子写真感光体を作製した。
評価開始時は、黒ポチ評価用に光沢紙を用いてべた白画像を1枚出力した。黒ポチ評価は、目視にてポチの数の確認を行ない、A〜Fのランク付けを行なった。ランクAは黒ポチが全く見られず、ランクFは全面に黒ポチが見られる状態である。ランクDまでは画像上許容される範囲であり、ランクDは画像上、電子写真感光体1周分に換算して、φ0.3mm以下の黒ポチが5〜10個存在する程度のものである。
中間層の剥がれに関しては、上記5000枚耐久画像評価終了後、中間層塗布端部の剥がれを確認した。○は剥がれが生じておらず、△は微小な剥がれが生じているものの問題無いレベルであり、×は剥がれが生じている。
結果を下記、表4に示す。
実施例1において、中間層に用いるカリックスアレーン化合物をそれぞれ表1に示すCA−2、CA−3を用いた以外は実施例1と同様にして、電子写真感光体を作製した。評価は、実施例1と同様に行なった。
実施例1において、中間層に用いる金属酸化物を酸化スズ、カリックスアレーン化合物を表1に示すCA−2を用いた以外は実施例1と同様にして、電子写真感光体を作製した。評価は、実施例1と同様に行なった。
実施例1において、中間層に用いる金属酸化物を酸化アルミニウム、カリックスアレーン化合物を表1に示すCA−2を用いた以外は実施例1と同様にして、電子写真感光体を作製した。評価は、実施例1と同様に行なった。
実施例1において、中間層に用いる金属酸化物を酸化亜鉛、カリックスアレーン化合物を表1に示すCA−3を用いた以外は実施例1と同様にして、電子写真感光体を作製した。評価は、実施例1と同様に行なった。
実施例1において、中間層に用いるポリオレフィン樹脂水性分散体の代わりにメラミン樹脂10部をメタノール40部に分散させた液を用いた以外は実施例1と同様にして、電子写真感光体を作製した。評価は、実施例1と同様に行なった。
実施例1において、中間層に用いるカリックスアレーン化合物を表1に示すCA−2、ポリオレフィン樹脂水性分散体の代わりにポリアミド樹脂10部をメタノール35部、ブタノール12.5部の混合溶媒に分散させた液を用いた以外は実施例1と同様にして、電子写真感光体を作製した。評価は、実施例1と同様に行なった。
実施例1において、中間層に用いるカリックスアレーン化合物を表1に示すCA−3、ポリオレフィン樹脂水性分散体の代わりにフェノール樹脂10部をメタノール40部に分散させた液を用いた以外は実施例1と同様にして、電子写真感光体を作製した。評価は、実施例1と同様に行なった。
実施例1において、中間層に用いるカリックスアレーン化合物をそれぞれ表1に示すCA−7、CA−10、CA−13を用いた以外は実施例1と同様にして、電子写真感光体を作製した。評価は、実施例1と同様に行なった。
実施例1において、中間層に用いる金属酸化物を酸化スズ、カリックスアレーン化合物を表1に示すCA−9を用いた以外は実施例1と同様にして、電子写真感光体を作製した。評価は、実施例1と同様に行なった。
実施例1において、中間層に用いる金属酸化物を酸化アルミニウム、カリックスアレーン化合物を表1に示すCA−9を用いた以外は実施例1と同様にして、電子写真感光体を作製した。評価は、実施例1と同様に行なった。
実施例1において、中間層に用いる金属酸化物を酸化亜鉛、カリックスアレーン化合物を表1に示すCA−9を用いた以外は実施例1と同様にして、電子写真感光体を作製した。評価は、実施例1と同様に行なった。
実施例1において、中間層に用いるカリックスアレーン化合物を表1に示すCA−7、ポリオレフィン樹脂水性分散体の代わりにフェノール樹脂10部をメタノール40部に分散させた液を用いた以外は実施例1と同様にして、電子写真感光体を作製した。評価は、実施例1と同様に行なった。
実施例1において、中間層に用いるカリックスアレーン化合物を表1に示すCA−10、ポリオレフィン樹脂水性分散体の代わりにメラミン樹脂10部をメタノール35部、ブ
タノール12.5部の混合溶媒に分散させた液を用いた以外は実施例1と同様にして、電子写真感光体を作製した。評価は、実施例1と同様に行なった。
実施例1において、中間層に用いるカリックスアレーン化合物を表1に示すCA−13、ポリオレフィン樹脂水性分散体の代わりにポリアミド樹脂10部をメタノール40部に分散させた液を用いた以外は実施例1と同様にして、電子写真感光体を作製した。評価は、実施例1と同様に行なった。
実施例1において、中間層に用いるカリックスアレーン化合物をそれぞれ表1に示すCA−16、CA−17、CA−19、CA−20、CA−21を用いた以外は実施例1と同様にして、電子写真感光体を作製した。評価は、実施例1と同様に行なった。なお、実施例23で調製した中間層用塗布液の吸収波長ピークを測定したところ、吸収波長ピークは316nm、398nm、462nm、694nmに存在した。吸収波長ピークの測定方法を以下に示す。
紫外可視分光光度計(商品名:V−570、日本分光(株)製)に実施例23の中間層吸収波長ピーク測定用フィルムを設置し、測定モードを吸光度(Abs)に合わせて、測定波長域300〜800nmの範囲で吸収波長ピークの測定を行った。なお、測定波長ピーク吸光度が0.01以上のものをピークとして検出した。
実施例1において、中間層に用いる金属酸化物を酸化スズ、カリックスアレーン化合物を表1に示すCA−21を用いた以外は実施例1と同様にして、電子写真感光体を作製した。評価は、実施例1と同様に行なった。
実施例1において、中間層に用いる金属酸化物を酸化アルミニウム、カリックスアレーン化合物を表1に示すCA−23を用いた以外は実施例1と同様にして、電子写真感光体を作製した。評価は、実施例1と同様に行なった。
実施例1において、中間層に用いる金属酸化物を酸化亜鉛、カリックスアレーン化合物を表1に示すCA−25を用いた以外は実施例1と同様にして、電子写真感光体を作製した。評価は、実施例1と同様に行なった。
実施例1において、中間層に用いる金属酸化物を酸化スズ、カリックスアレーン化合物を表1に示すCA−21、ポリオレフィン樹脂水性分散体の代わりにポリアミド樹脂10部をメタノール40部に分散させた液を用いた以外は実施例1と同様にして、電子写真感光体を作製した。評価は、実施例1と同様に行なった。
実施例1において、中間層に用いる金属酸化物を酸化アルミニウム、カリックスアレーン化合物を表1に示すCA−21、ポリオレフィン樹脂水性分散体の代わりにフェノール樹脂10部をメタノール35部、ブタノール12.5部の混合溶媒に分散させた液を用い
た以外は実施例1と同様にして、電子写真感光体を作製した。評価は、実施例1と同様に行なった。
実施例1において、中間層に用いる金属酸化物を酸化亜鉛、カリックスアレーン化合物を表1に示すCA−21、ポリオレフィン樹脂水性分散体の代わりにメラミン樹脂10部をメタノール40部に分散させた液を用いた以外は実施例1と同様にして、電子写真感光体を作製した。評価は、実施例1と同様に行なった。
実施例1において、中間層に用いる金属酸化物とカリックスアレーン化合物とをペイントシェーカーで分散させる代わりにサンドミルを用いて分散させた以外は実施例1と同様にして、電子写真感光体を作製した。評価は、実施例1と同様に行なった。
実施例1において、中間層に用いるカリックスアレーン化合物を用いず、酸化チタンのみで分散液を作製し、実施例1と同様にして、ポリオレフィン樹脂水性分散体と混合させた塗布液を使用して電子写真感光体を作製した。評価は、実施例1と同様に行なった。
実施例1において、中間層に用いるカリックスアレーン化合物を用いず、酸化亜鉛のみで分散液を作製し、ポリオレフィン樹脂水性分散体の代わりにメラミン樹脂10部をメタノール40部に分散させた液と混合させた塗布液を使用して実施例1と同様に電子写真感光体を作製した。評価は、実施例1と同様に行なった。
実施例1において、中間層に用いるカリックスアレーン化合物を用いず、酸化スズのみで分散液を作製し、ポリオレフィン樹脂水性分散体の代わりにポリアミド樹脂10部をメタノール40部に分散させた液と混合させた塗布液を使用して実施例1と同様に電子写真感光体を作製した。評価は、実施例1と同様に行なった。
TiO2粒子(10nm)10部、化合物CA−2 1部、溶剤としてのメタノール80部、ポリオレフィン樹脂水性分散体6.9部を、直径0.5mmのガラスビーズを用いたペイントシェーカーで16時間分散して、化合物CA−2、TiO2と、ポリオレフィン樹脂との同時分散塗布液を調製し、実施例1と同様に電子写真感光体を作製した。評価は、実施例1と同様に行なった。
TiO2粒子(10nm)10部、化合物CA−21 1部、溶剤としてのメタノール80部、ポリオレフィン樹脂水性分散体6.9部を、直径0.5mmのガラスビーズを用いたペイントシェーカーで16時間分散して、化合物CA−21、TiO2と、ポリオレフィン樹脂との同時分散塗布液を調製し、実施例1と同様に電子写真感光体を作製した。評価は、実施例1と同様に行なった。なお、比較例5で調製した中間層用塗布液の吸収波長ピークを測定したところ、吸収波長ピークは316nm、400nm、504nmに存在した。吸収波長ピークの測定方法は、中間層用塗布液を比較例5の中間層用塗布液に変更した以外は、実施例23における吸収波長ピークの測定方法と同様にして行った。
22 導電層
23 中間層
24 電荷発生層
25 電荷輸送層
Claims (5)
- 支持体上に中間層および感光層をこの順に設けてなる電子写真感光体を製造する方法において、
金属酸化物を下記式(1)で示される構造を有する化合物で処理する工程(i)、
前記工程(i)で処理された金属酸化物を用いて中間層用塗布液を調製する工程(ii)、および
前記工程(ii)で調製された中間層用塗布液を用いて中間層を形成する工程(iii)
を有することを特徴とする電子写真感光体の製造方法。
) - 前記工程(ii)は、前記工程(i)で処理された金属酸化物および結着樹脂を用いて中間層用塗布液を調製する請求項1〜3のいずれか1項に記載の電子写真感光体の製造方
法。 - 前記式(1)で示される構造を有する化合物の含有量が、前記金属酸化物に対して0.01〜50質量%である請求項1〜4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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