JP6003796B2 - 有機感光体 - Google Patents

有機感光体 Download PDF

Info

Publication number
JP6003796B2
JP6003796B2 JP2013097913A JP2013097913A JP6003796B2 JP 6003796 B2 JP6003796 B2 JP 6003796B2 JP 2013097913 A JP2013097913 A JP 2013097913A JP 2013097913 A JP2013097913 A JP 2013097913A JP 6003796 B2 JP6003796 B2 JP 6003796B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
protective layer
group
image
resin
layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2013097913A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2014002364A (ja
Inventor
麻理 小西
麻理 小西
圭一 稲垣
圭一 稲垣
俊行 藤田
俊行 藤田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Konica Minolta Inc filed Critical Konica Minolta Inc
Priority to JP2013097913A priority Critical patent/JP6003796B2/ja
Publication of JP2014002364A publication Critical patent/JP2014002364A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6003796B2 publication Critical patent/JP6003796B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G5/00Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
    • G03G5/14Inert intermediate or cover layers for charge-receiving layers
    • G03G5/147Cover layers
    • G03G5/14708Cover layers comprising organic material
    • G03G5/14713Macromolecular material
    • G03G5/14717Macromolecular material obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • G03G5/14734Polymers comprising at least one carboxyl radical, e.g. polyacrylic acid, polycrotonic acid, polymaleic acid; Derivatives thereof, e.g. their esters, salts, anhydrides, nitriles, amides
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G5/00Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
    • G03G5/02Charge-receiving layers
    • G03G5/04Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
    • G03G5/05Organic bonding materials; Methods for coating a substrate with a photoconductive layer; Inert supplements for use in photoconductive layers
    • G03G5/0528Macromolecular bonding materials
    • G03G5/0532Macromolecular bonding materials obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsatured bonds
    • G03G5/0542Polyvinylalcohol, polyallylalcohol; Derivatives thereof, e.g. polyvinylesters, polyvinylethers, polyvinylamines
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G5/00Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
    • G03G5/02Charge-receiving layers
    • G03G5/04Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
    • G03G5/05Organic bonding materials; Methods for coating a substrate with a photoconductive layer; Inert supplements for use in photoconductive layers
    • G03G5/0528Macromolecular bonding materials
    • G03G5/0532Macromolecular bonding materials obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsatured bonds
    • G03G5/0546Polymers comprising at least one carboxyl radical, e.g. polyacrylic acid, polycrotonic acid, polymaleic acid; Derivatives thereof, e.g. their esters, salts, anhydrides, nitriles, amides
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G5/00Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
    • G03G5/02Charge-receiving layers
    • G03G5/04Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
    • G03G5/05Organic bonding materials; Methods for coating a substrate with a photoconductive layer; Inert supplements for use in photoconductive layers
    • G03G5/0528Macromolecular bonding materials
    • G03G5/0592Macromolecular compounds characterised by their structure or by their chemical properties, e.g. block polymers, reticulated polymers, molecular weight, acidity
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G5/00Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
    • G03G5/02Charge-receiving layers
    • G03G5/04Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
    • G03G5/09Sensitisors or activators, e.g. dyestuffs
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G5/00Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
    • G03G5/14Inert intermediate or cover layers for charge-receiving layers
    • G03G5/147Cover layers
    • G03G5/14704Cover layers comprising inorganic material
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G5/00Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
    • G03G5/14Inert intermediate or cover layers for charge-receiving layers
    • G03G5/147Cover layers
    • G03G5/14708Cover layers comprising organic material
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G5/00Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
    • G03G5/14Inert intermediate or cover layers for charge-receiving layers
    • G03G5/147Cover layers
    • G03G5/14708Cover layers comprising organic material
    • G03G5/14713Macromolecular material
    • G03G5/14717Macromolecular material obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • G03G5/1473Polyvinylalcohol, polyallylalcohol; Derivatives thereof, e.g. polyvinylesters, polyvinylethers, polyvinylamines
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G5/00Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
    • G03G5/14Inert intermediate or cover layers for charge-receiving layers
    • G03G5/147Cover layers
    • G03G5/14708Cover layers comprising organic material
    • G03G5/14713Macromolecular material
    • G03G5/14791Macromolecular compounds characterised by their structure, e.g. block polymers, reticulated polymers, or by their chemical properties, e.g. by molecular weight or acidity

Description

本発明は、有機感光体に関する。
有機感光体はセレン系感光体、アモルファスシリコン感光体のような無機感光体に比べて素材の選択の幅が広いこと、環境適性に優れていること、生産コストが安いこと等の大きなメリットがあり、近年、無機感光体に代わって電子写真感光体の主流となっている。
カールソン法に基づく画像形成方法においては、有機感光体上に帯電、静電潜像を形成し、トナー画像を形成した後、該トナー画像を転写紙に転写し、これを定着して最終画像が形成される。
一方、近年の画像形成方法はデジタル化が進展し、有機感光体の静電潜像の形成にはレーザー光を露光光源とした画像形成方法が多く用いられている。更に、最近では、500nm以下の発振波長の短波長レーザーを露光光源に用いる高精細の画像形成方法が提案されている。
しかるに、短波長レーザーの露光に対応した画像形成方法は、その用途が高画質で多数毎の印刷を要求される印刷機や高速のカラー印刷機への用途と重なるため、該画像形成方法に用いられる有機感光体は短波長レーザーによる潜像形成と高速印刷に対応できる高画質、高耐久の電子写真感光体としての特性が要求される。
ところで、有機感光体はクリーニング部材等の接触部材との摩擦により、表面が摩耗しやすいという問題を有している。この表面層の摩耗劣化を防止するために、電荷輸送層のバインダーとして、耐摩耗性が高いポリカーボネート樹脂、例えばシクロヘキシレン基を有するポリカーボネート樹脂(ポリカーボネートZとも称する)を用いる感光体が提案されている(特許文献1参照)。
しかしながら、上記バインダーを用いた有機感光体の耐摩耗特性の改良は十分ではなく、特に、電荷輸送性化合物を表面層(保護層)に含有させると、その改良効果は大きいものではなかった。
一方、感光体の耐摩耗特性を改善する為に、感光体の表面層にアクリル系の重合性化合物と重合性官能基を有する電荷輸送性化合物および重合性官能基を有する表面処理剤で処理された金属酸化物粒子の組成物から形成された架橋硬化樹脂の保護層を設けた感光体が提案されている(特許文献2参照)。
特開昭60−172044号公報 特開2010−169725号公報
しかしながら、特許文献2に記載の技術では、保護層の表面硬度の改良が不十分であり、保護層の耐摩耗性や耐傷性が十分に改善されないという問題があった。
そこで、本発明は、有機感光体の保護層の表面硬度を高め、保護層の耐摩耗性および耐傷性を向上させる手段を提供することを目的とする。
本発明者等は上記課題を解決すべく、鋭意研究を積み重ねた。その結果、保護層にシリカ粒子を含有させることにより、保護層の表面硬度を高めることができ、保護層の耐摩耗性や耐傷性が向上することを見出した。さらには、上記構成とすることにより、保護層表面の残留電位の上昇や画像メモリーの発生を抑制できることを見出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明の上記目的は、以下のような構成により達成される。
1.導電性支持体上に感光層および保護層を順次積層した有機感光体において、前記保護層が、下記一般式(1)で表される電荷輸送物質と、硬化性化合物および反応性有機基を有する表面処理剤で処理された酸化錫を硬化して得られる樹脂成分と、シリカ粒子と、を含むことを特徴とする、有機感光体:
前記一般式(1)中、R1およびR2は、それぞれ独立して、水素原子またはメチル基であり、R3は炭素数1〜5の直鎖状または分枝状のアルキル基である。
2.前記反応性有機基が、アクリロイル基またはメタクリロイル基であることを特徴とする、上記1.に記載の有機感光体。
3.前記硬化性化合物が、アクリロイル基またはメタクリロイル基を有する(メタ)アクリルモノマーまたは(メタ)アクリルオリゴマーであることを特徴とする、上記1.または2.に記載の有機感光体。
4.前記一般式(1)中のR1およびR2は互いに異なることを特徴とする、上記1.〜3.のいずれか1つに記載の有機感光体。
本発明によれば、保護層の表面硬度を高めることができ、保護層の耐摩耗性や耐傷性が向上する。さらに、本発明によれば、保護層表面の残留電位の上昇や画像メモリーの発生を抑制することができる。
本発明の一実施形態によるカラー画像形成装置を示す断面概略図である。
本発明は、導電性支持体上に感光層および保護層を順次積層した有機感光体において、前記保護層が、上記一般式(1)で表される電荷輸送物質と、硬化性化合物および反応性有機基を有する表面処理剤で処理された酸化錫を硬化して得られる樹脂成分と、シリカ粒子と、を含むことを特徴とする、有機感光体である。このような構成とすることにより、保護層の表面硬度を高めることができ、保護層の耐摩耗性や耐傷性が向上する。
また、本発明によれば、保護層表面における残留電位の上昇や画像メモリーの発生を抑制することができる。このような効果が得られる理由の詳細は不明であるが、シリカ粒子がない場合、保護層の表面はほぼ平坦であるため、クリーニング部材等の接触部材と接触した後、保護層表面の滑剤等の残り方にムラができ、部分的に残留電位の上昇や画像メモリーの発生などの現象が発生してしまう。
一方、保護層がシリカ粒子を含有する場合、シリカ粒子は保護層の表面に適当な粗さを付与するため、保護層がクリーニング部材等の接触部材と接触した後は、却って滑剤等が保護層の表面に均一に残りやすい。滑剤等が保護層の表面に均一に残っていれば、放電生成物もクリーニングしやすい。このようなメカニズムにより、保護層表面における残留電位の上昇や画像メモリーの発生を抑制することができると考えられる。なお、上記メカニズムは推測によるものであり、本発明は上記メカニズムに何ら限定されるものではない。
以下、本発明の有機感光体の構成について説明する。
〔保護層〕
<電荷輸送物質>
本発明に係る保護層は、電荷輸送物質として、下記一般式(1)で表される化合物を含有する。
前記一般式(1)中、R1およびR2は、それぞれ独立して、水素原子またはメチル基であり、R3は炭素数1〜5の直鎖状または分枝状のアルキル基である。
前記一般式(1)で表される化合物は、保護層中の電荷キャリアを輸送する電荷輸送物質である。短波長領域での吸収を示さず、かつ分子量も450以下(好ましくは、320以上420以下)のものが多く、保護層の樹脂成分の空隙に入り込むことが可能である。このため、保護層の耐摩耗性を低下させることなく、電荷輸送層からのスムーズな電荷キャリアの注入を可能とし、残留電位の上昇や画像メモリーの発生をほとんど起こすことなく、保護層表面に電荷を輸送することができる。
前記一般式(1)中のR1およびR2は、それぞれ独立して、水素原子またはメチル基であるが、製造安定性の観点から、R1およびR2は、互いに異なることが好ましい。
また、前記一般式(1)中のR3で用いられる炭素数1〜5の直鎖状または分枝状のアルキル基の例としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、tert−ペンチル基、2−メチルブチル基等が挙げられる。これらの中でも、溶解性の観点から、プロピル基、n−ブチル基、n−ペンチル基が好ましい。
前記一般式(1)で表される化合物の具体例を、下記に示す。
上記電荷輸送物質は、市販品を用いてもよいし合成品を用いてもよい。合成方法としては、例えば、特開2006−143720号公報に記載の合成方法が挙げられる。また、上記電荷輸送物質は、単独でもまたは2種以上組み合わせても用いることができる。
また、保護層中の一般式(1)で表される電荷輸送物質の添加量は、後述する硬化性化合物100質量部に対して、2〜60質量部が好ましく、5〜50質量部がより好ましく、10〜35質量部がさらに好ましい。
<樹脂成分>
本発明の保護層は、硬化性化合物および反応性有機基を有する表面処理剤で表面処理された酸化錫から形成される樹脂成分を含む。
≪硬化性化合物≫
本発明で用いられる硬化性化合物について説明する。
上記硬化性化合物としては、紫外線や電子線等の活性エネルギー線を照射することにより重合(硬化)して、保護層のバインダー樹脂(樹脂成分)となるモノマーまたはオリゴマーが好適に用いられる。その具体例としては、例えば、スチレンモノマー、スチレンオリゴマー、(メタ)アクリルモノマー、(メタ)アクリルオリゴマー、ビニルトルエンモノマー、ビニルトルエンオリゴマー、酢酸ビニルモノマー、酢酸ビニルオリゴマー、N−ビニルピロリドンモノマー、N−ビニルピロリドンオリゴマーなどが挙げられる。
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−)を有するラジカル重合性の(メタ)アクリルモノマーまたは(メタ)アクリルオリゴマーがより好ましい。
上記硬化性化合物は、単独でもまたは2種以上組み合わせて用いてもよい。
以下、硬化性化合物の具体例を示す。
ここで、Rは下記アクリロイル基、R′は下記メタクリロイル基を表す。
上記硬化性化合物は、硬化性官能基を3つ以上有する化合物であることが好ましい。また、硬化性化合物としては2種以上の化合物を併用してもよいが、この場合でも、硬化性化合物としては、硬化性官能基を3つ以上有する化合物を硬化性化合物の全量に対して50質量%以上用いることが好ましい。また、硬化性化合物中の硬化性官能基の当量、即ち、「硬化性化合物の分子量/硬化性化合物中の硬化性官能基の数」は1000以下が好ましく、500以下がより好ましい。これにより、架橋密度が高くなり、保護層の耐摩耗特性が向上する。
本発明に用いられる硬化性化合物を反応させる際には、電子線開裂で反応させる方法、あるいはラジカル重合開始剤またはカチオン重合開始剤を添加して、光や熱で硬化反応を行う方法などが用いられる。ラジカル重合開始剤およびカチオン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、光重合開始剤および熱重合開始剤の両方を併用してもよい。
ラジカル重合開始剤としては、光重合開始剤が好ましく、中でもアセトフェノン化合物、またはホスフィンオキサイド化合物が好ましい。特に、α−ヒドロキシアセトフェノン構造、またはアシルホ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、カチオン重合開始剤としては、例えば、芳香族ジアゾニウムイオン、芳香族アンモニウムイオン、芳香族ヨードニウムイオン、芳香族スルホニウムイオン、芳香族ホスホニウムイオンなどの芳香族オニウムイオンのB(C654 -塩、PF6 -塩、AsF6 -塩、SbF6 -塩、または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、または鉄アレー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。
下記に、好ましく用いられる光重合開始剤を示す。なお、下記の化学式において、重合開始剤1−1〜1−6はα−アミノアセトフェノン化合物であり、重合開始剤2−1〜2−6はα−ヒドロキシアセトフェノン化合物であり、重合開始剤3−1〜3−2はアシルホスフィンオキサイド化合物であり、重合開始剤4−1〜4−3および5−1は、その他の構造を有する重合開始剤である。
一方、熱重合開始剤としては、ケトンパーオキサイド化合物、パーオキシケタール化合物、ハイドロパーオキサイド化合物、ジアルキルパーオキサイド化合物、ジアシルパーオキサイド化合物、パーオキシジカーボネート化合物、パーオキシエステル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。
これら重合開始剤は、単独でもまたは2種以上を組み合わせて用いてもよい。重合開始剤の添加量は、硬化性化合物100質量部に対して、0.1〜20質量部が好ましく、0.5〜10質量部がより好ましい。
<表面処理剤で表面処理された酸化錫>
反応性有機基を有する表面処理剤で表面処理された酸化錫(以下単に、表面処理された酸化錫とも称する)は、上記硬化性化合物とともに硬化(重合)して、保護層中の樹脂成分を形成する。
表面処理される前の酸化錫の数平均一次粒径は1〜300nmの範囲が好ましく、3〜100nmの範囲がより好ましく、5〜40nmの範囲がさらに好ましい。なお、数平均一次粒径は、走査型電子顕微鏡(日本電子株式会社製)により10000倍の拡大写真を撮影し、ランダムに300個の粒子をスキャナーにより取り込んだ写真画像(凝集粒子は除く)を自動画像処理解析装置 LUZEX AP(株式会社ニレコ製)、およびソフトウエアバージョン Ver.1.32を使用して算出することができる。
酸化錫は、反応性有機基を有する表面処理剤で表面処理されるが、前記反応性有機基は、アクリロイル基またはメタクリロイル基であることが好ましい。すなわち、酸化錫は、アクリロイル基またはメタクリロイル基を有する表面処理剤により表面処理されることが好ましい。
前記アクリロイル基またはメタクリロイル基を有する表面処理剤としては、例えば、下記化学式S−1〜S−34で表される化合物等が挙げられる。
上記の表面処理剤のうち、末端にメトキシ基を有する化合物である上記化学式S−4〜S−7、S−12〜S−15、またはS−24で表される化合物がより好ましい。
保護層中の表面処理された酸化錫の添加量は、硬化性化合物100質量部に対して、20〜170質量部が好ましく、25〜130質量部がより好ましい。表面処理された酸化錫は、単独でもまたは2種以上組み合わせても用いることができる。
本発明に係る表面処理された酸化錫の製造方法は、特に制限されず、例えば、酸化錫、反応性有機基を有する表面処理剤、および溶媒を含むスラリーを調製した後、湿式メディア分散型装置を使用して湿式粉砕および表面処理を行い、その後溶媒を除去する方法が挙げられる。
酸化錫と反応性有機基を有する表面処理剤とを含むスラリーを調製した後、湿式粉砕することにより、酸化錫を微細化すると同時に酸化錫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、均一でより微細な表面処理剤により表面処理された酸化錫を得ることができる。
表面処理を行う際の反応性有機基を有する表面処理剤の使用量は、処理前の酸化錫100質量部に対し、0.1〜200質量部であることが好ましく、7〜70質量部であることが好ましい。該表面処理剤は、単独でもまたは2種以上組み合わせても用いることができる。
また、スラリーを調製する際の溶媒の使用量は、処理前の酸化錫100質量部に対して、50〜5000質量部であることが好ましい。用いられる溶媒の例としては、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t−ブチル、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−ブチルアルコール、t−ブチルアルコール、sec−ブチルアルコール、メチルセロソルブ、4−メトキシ−4−メチル−2−ペンタノン、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、ジエチルアミン等が挙げられる。これら溶媒は、単独でもまたは2種以上組み合わせても用いることができる。
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・分散する機能を有する装置である。その構成としては、酸化錫に表面処理を行う際、酸化錫を十分に分散させ、かつ表面処理できる形式であれば問題なく、例えば、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挙げられる。これらの湿式メディア分散型装置は、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。
上記湿式メディア分散型装置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、鉄、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0.1〜1.0mm程度のものを用いることが好ましい。
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(登録商標)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。
以上のような湿式粉砕および表面処理により、表面処理された酸化錫を得ることができる。
<シリカ粒子>
本発明に係る保護層は、シリカ粒子を含有する。これにより、保護層の表面硬度を高めることができ、保護層の耐摩耗性や耐傷性が向上する。また、保護層表面における残留電位の上昇や画像メモリーの発生を抑制することができる。
加えて、該シリカ粒子は比誘電率が小さく、静電特性の観点から、保護層の帯電性を確保することができるという利点を有する。さらに、該シリカ粒子は比重が小さく、塗布液中で沈降せず、保護層の製造安定性を向上させる。
本発明で用いられるシリカ粒子の平均一次粒子径は3〜150nmであることが好ましく、10〜50nmであることがより好ましい。なお、該平均一次粒子径は、レーザー回析法による粒子の体積基準粒子径測定により測定することができる。
シリカ粒子の種類は、特に制限されず、例えば、乾式法シリカ、湿式沈降法シリカ、湿式ゲル法シリカなどが挙げられる。また、多数のシラノール基を有する親水性シリカ、シラノール基のトリメチルシリル化やシリコーンオイルなどにより疎水化処理した疎水性シリカのいずれも用いることができる。また、該シリカ粒子は、単独でもまたは2種以上組み合わせても用いることができる。
シリカ粒子は、市販品を用いてもよいし合成品を用いてもよい。シリカ粒子の市販品の例としては、例えば、アエロジル(登録商標)R−972、R−974、R−976S、R−9200、RX−50、NAX−50、NX−90G、RX−200、R−8200、RX−300、R−812S、R−812、RY−50、NY−50、RY−200S、RY−200、RY−200L、RY−300、NKT−90、T−805(以上、日本アエロジル株式会社製);TG−6110G、TG−810G、TG−811F、TG−308F、TG−7580F(以上、キャボット社製);H2000/4、H2000T、H05TM、H13TM、H20TM、H30TM、H05TD、H13TD、H20TD、H30TD(以上、クラリアント社製);X−24−9163A(以上、信越化学工業株式会社製)などが挙げられる。
シリカ粒子の添加量は、硬化性化合物100質量部に対して、10〜50質量部であることが好ましく、10〜25質量部であることがより好ましい。この範囲であれば、本発明の効果をより効率的に得ることができる。
本発明の保護層は、さらに各種の酸化防止剤や滑剤粒子を含有させることができる。滑剤粒子としては、例えば、フッ素原子含有樹脂粒子が挙げられ、さらにその具体例としては、四フッ化エチレン樹脂粒子、三フッ化塩化エチレン樹脂粒子、六フッ化プロピレン−塩化エチレン共重合体樹脂粒子、フッ化ビニル樹脂粒子、フッ化ビニリデン樹脂粒子、二フッ化二塩化エチレン樹脂粒子、およびこれらの共重合体粒子の1種または2種以上が挙げられる。中でも、四フッ化エチレン樹脂粒子またはフッ化ビニリデン樹脂粒子が好ましい。
<保護層の形成方法>
本発明に係る保護層は、上記一般式(1)で表される電荷輸送物質、硬化性化合物、表面処理された酸化錫、シリカ粒子、および必要に応じて重合開始剤等を溶媒中で混合した塗布液(保護層用塗布液)を作製し、該塗布液を後述する電荷輸送層の上に塗布した後、乾燥および硬化させることにより形成することができる。
上記塗布、乾燥、および硬化の過程で、硬化性化合物間の反応、硬化性化合物と表面処理された酸化錫の反応性有機基との間の反応、表面処理された酸化錫間の反応等が進行し、保護層が形成される。
保護層用塗布液に用いられる溶媒としては、上記一般式(1)で表される電荷輸送物質、硬化性化合物、表面処理された酸化錫、およびシリカ粒子を溶解または分散させることができれば、いずれのものでも使用できる。具体的には、例えば、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−ブチルアルコール、t−ブチルアルコール、sec−ブチルアルコール、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、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。これら溶媒は、単独でもまたは2種以上組み合わせても用いることができる。
塗布液の製造方法も、特に制限はなく、上記一般式(1)で表される電荷輸送物質、硬化性化合物、表面処理された酸化錫、シリカ粒子、および必要に応じて各種添加剤を溶媒に加えて、溶解または分散するまで攪拌混合すればよい。また、溶媒の量も特に制限はなく、塗布液が塗布作業に適した粘度になるように適宜調整すればよい。
塗布方法は、特に制限されず、例えば、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、円形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。
上記塗布液を塗布した後は、自然乾燥または熱乾燥を行い、塗膜を形成した後、活性エネルギー線を照射して硬化し、単量体成分として硬化性化合物および表面処理された酸化錫を含む樹脂成分を生成させる。活性エネルギー線としては紫外線や電子線がより好ましく、紫外線がさらに好ましい。
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)キセノンランプ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、紫外線の照射量は、通常5〜500mJ/cm2、好ましくは5〜100mJ/cm2である。光源の出力は、好ましくは0.1〜5kWであり、より好ましくは、0.5〜3kWである。
電子線源として用いられる電子線照射装置としては、特に制限はなく、一般には、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装置が好適に用いられる。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。
必要な活性エネルギー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。
保護層を形成する過程においては、活性エネルギー線を照射する前後や、活性エネルギー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。
乾燥の条件は、溶媒の種類、膜厚などによって適宜選択できる。乾燥温度は、好ましくは20〜180℃であり、より好ましくは80〜140℃である。乾燥時間は、好ましくは1〜200分であり、より好ましくは5〜100分である。
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。
〔有機感光体の構成〕
以下に、前記保護層以外の有機感光体の構成を説明する。
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およ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また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と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。
本発明の有機感光体は、導電性支持体上に、感光層として電荷発生層および電荷輸送層を、前記感光層の上部に保護層を、それぞれ順次積層した層構成を有するものである。また、導電性支持体と電荷発生層との間には、中間層を有することが好ましい。
上記で示した層構成を中心に、本発明の有機感光体の構成を説明する。
<導電性支持体>
本発明で用いられる導電性支持体は、導電性を有するものであればいずれのものでもよい。その具体例としては、例えば、アルミニウム、銅、クロム、ニッケル、亜鉛またはステンレスなどの金属をドラム状(円筒形)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、酸化インジウムまたは酸化錫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または紙などが挙げられる。
<中間層>
本発明においては、導電性支持体と感光層との間にバリア機能と接着機能とを有する中間層を設けることができる。種々の故障防止等を考慮すると、中間層を設けることが好ましい態様といえる。
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−アクリル酸共重合体、ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂、またはゼラチンなどのバインダー樹脂を公知の溶媒に溶解し塗布液を作製した後、浸漬コーティング法など上記保護層と同様の塗布方法および乾燥方法によって形成することができる。中でもアルコール可溶性のポリアミド樹脂が好ましい。これらバインダー樹脂は、単独でもまたは2種以上組み合わせても用いることができる。
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粒子等の無機粒子を含有させることができる。例えば、アルミナ、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化錫、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粒子、錫ドープ酸化インジウム(ITO)、アンチモンドープ酸化錫(ATO)、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。
これら金属酸化物粒子は、単独でもまたは2種以上組み合わせても用いることができる。2種以上混合した場合には、固溶体または融着の形態をとってもよい。このような金属酸化物粒子の平均粒径は、好ましくは0.3μm以下、より好ましくは0.1μm以下である。
中間層の塗布液に使用される溶媒としては、上記のような金属酸化物粒子を良好に分散し、バインダー樹脂、特にポリアミド樹脂を溶解するものが好ましい。具体的には、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−ブチルアルコール、t−ブチルアルコール、sec−ブチルアルコール等の炭素数1〜4のアルコール類が、ポリアミド樹脂の溶解性と塗布性能とに優れ好ましい。これら溶媒は、単独でもまたは2種以上組み合わせても用いることができる。また、保存性および無機粒子の分散性を向上させるために、前記の溶媒と助溶媒とを併用することができる。好ましい効果が得られる助溶媒としては、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。
中間層を形成する方法は、特に制限されないが、上記の溶媒中にバインダー樹脂を溶解させ、次いで超音波分散機、ボールミル、サンドミル、またはホモミキサー等の装置を用いて無機粒子を分散させ塗布液を調製した後、この塗布液を導電性支持体上に所望の厚さに塗布する。その後、塗布した層を乾燥させて中間層を完成させる。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。
中間層形成のための塗布液中の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。
無機粒子などを分散したとき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50〜350質量部である。
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。
<感光層>
本発明の有機感光体は感光層を有し、該感光層は電荷発生層および電荷輸送層を有する。
≪電荷発生層≫
本発明に係る電荷発生層は、電荷発生物質とバインダー樹脂とを含有することが好ましい。
電荷発生物質の例としては、例えば、スーダンレッド、ダイアンブルーなどのアゾ原料、ピレンキノン、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、チオインジゴなどのインジゴ顔料、ピランスロン、ジフタロイルピレンなどの多環キノン顔料、チタニルフタロシアニン顔料などの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。これら電荷発生物質は、単独でもまたは2種以上組み合わせても用いることができる。これらの中でも、好ましくは、多環キノン顔料およびチタニルフタロシアニン顔料である。これら電荷発生物質は、そのまま単独で電荷発生層用塗布液に添加してもよいし、公知の樹脂中に分散する形態で添加してもよい。
電荷発生層のバインダー樹脂としては、特に制限されず、公知の樹脂を用いることができる。その具体例としては、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、なら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)、およ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。これらバインダー樹脂は、単独でもまたは2種以上組み合わせても用いることができる。好ましくは、ポリビニルブチラール樹脂である。
電荷発生層の形成方法は、特に制限されないが、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させて塗布液を調製し、得られた電荷発生層用塗布液を、塗布機を用いて一定の膜厚に塗布し、得られた塗布膜を乾燥する方法が好ましい。塗布方法としては、上記の保護層の項で例示した方法と同様の方法を採用することができる。
電荷発生層用塗布液に用いられる溶媒としては、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t−ブチル、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−ブチルアルコール、t−ブチルアルコール、sec−ブチルアルコールブタノール、メチルセロソルブ、4−メトキシ−4−メチル−2−ペンタノン、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、およ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。これら溶媒は、単独でもまたは2種以上組み合わせても用いることができる。
電荷発生物質を分散させる手段としては、超音波分散機、ボールミル、サンドミル、およびホモミキサー等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
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、より好ましくは50〜500質量部である。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および混合割合等により適宜選択できるが、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。また、電荷発生層は、上記の顔料を真空蒸着することによっても形成することができる。
(電荷輸送層)
本発明の感光体に用いられる電荷輸送層は、電荷輸送性化合物とバインダー樹脂とを含有することが好ましい。
電荷輸送性化合物の具体例としては、例えば、トリフェニルアミン誘導体、ヒドラゾン化合物、スチリル化合物、ベンジジン化合物、ブタジエン化合物などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
電荷輸送性化合物は、単独でもまたは2種以上組み合わせても用いることができる。また、上記電荷輸送性化合物は、市販品を用いてもよいし合成品を用いてもよい。合成方法としては、例えば、特開2010−26428号公報、特開2010−91707号公報等に記載の合成方法が挙げられる。
電荷輸送層用のバインダー樹脂は、特に制限されず、公知の樹脂を用いることができる。その具体例としては、例えば、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、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、ポリカーボネート樹脂が好ましい。これらバインダー樹脂は、単独でもまたは2種以上組み合わせても用いることができる。単量体成分としてビスフェノールA(BPA)を含むポリカーボネートA、単量体成分として1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン(ビスフェノールZ、BPZ)を含むポリカーボネートZ、単量体成分としてジメチルビスフェノールA(ジメチルBPA)を含むポリカーボネート樹脂、ならびに単量体成分としてBPAおよびジメチルBPAを含むポリカーボネート樹脂が耐クラック性、耐磨耗性、帯電特性の観点からより好ましい。
電荷輸送層の形成方法は、特に制限されないが、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輸送性化合物を分散させて塗布液を調製し、得られた電荷輸送層用塗布液を、塗布機で一定の膜厚に塗布し、得られた塗布膜を乾燥する方法が好ましい。塗布方法としては、上記の保護層の項で例示した方法と同様の方法を採用することができる。
電荷輸送層用塗布液に用いられる溶媒としては、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、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。これら溶媒は、単独でもまたは2種以上組み合わせても用いることができる。
バインダー樹脂に対する電荷輸送性化合物の混合割合は、バインダー樹脂100質量部に対して10〜500質量部が好ましく、さらに好ましくは20〜250質量部である。
電荷輸送層の膜厚は、電荷輸送性化合物の特性、バインダー樹脂の特性、および混合割合等により適宜選択できるが、好ましくは5〜40μm、さらに好ましくは10〜30μmである。
電荷輸送層中には、さらに酸化防止剤、電子導電剤、安定剤、シリコーンオイル等を添加してもよい。酸化防止剤は特開2000−305291号公報に記載のもの、電子導電剤は特開昭50−137543号公報、同58−76483号公報等に記載のものが好ましい。
〔画像形成装置〕
本発明の有機感光体は、画像形成装置に好適に用いられる。
図1は、本発明の一実施形態による有機感光体を備えたカラー画像形成装置を示す断面概略図である。
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および定着手段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。
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。本発明の画像形成装置は、感光体1Y、1M、1C、1Bkとして、上記の本発明の有機感光体を用いる。本発明の有機感光体は、上記で説明したように、保護層の耐摩耗性や耐傷性に優れ、残留電位の上昇や転写メモリーの発生が防止でき、電位保持性が安定している。そのため、本発明の有機感光体を備える画像形成装置によれば、長期的に安定して、良好な電子写真画像を提供できる。
前記4組の画像形成ユニット10Y、10M、10C、10Bkは、感光体1Y、1M、1C、1Bkを中心に、帯電手段2Y、2M、2C、2Bkと、露光手段3Y、3M、3C、3Bkと、回転する現像手段4Y、4M、4C、4Bkと、感光体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とから構成されている。
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。
画像形成ユニット10Yは、像形成体である感光体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。
帯電手段2Yは、感光体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1Yにコロナ放電型の帯電器2Yが用いられている。
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と結像素子とから構成されるもの、あるいはレーザー光学系などが用いられる。
現像手段4Yは、例えば、マグネットを内蔵し現像剤を保持して回転する現像スリーブおよび有機感光体とこの現像スリーブとの間に、直流および/または交流バイアス電圧を印加する電圧印加装置よりなるものである。
クリーニング手段6Yは、クリーニングブレードと、このクリーニングブレードより上流側に設けられたブラシローラーとにより構成される。
本発明に係る画像形成装置としては、上述の有機感光体と、現像器、クリーニング器等の構成要素と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よい。また、帯電器、像露光器、現像器、転写または分離器、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よい。
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。
定着手段24は、例えば、内部に加熱源を備えた加熱ローラと、この加熱ローラに定着ニップ部が形成されるよう圧接された状態で設けられた加圧ローラとにより構成されてなる熱ローラ定着方式のものが挙げられる。
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画像支持体:例えば普通紙、透明シート等)としての画像支持体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、画像支持体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画像支持体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、中間転写体や画像支持体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。
一方、二次転写手段としての二次転写ローラ5bにより画像支持体Pにカラー画像を転写した後、画像支持体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。
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。
二次転写ローラ5bは、ここを画像支持体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。
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。
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。
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およびクリーニング手段6bとから成る。
尚、図1の画像形成装置では、カラーのレーザプリンタを示したが、勿論、モノクローのレーザプリンタやコピーにも同様に適用可能である。また、露光光源もレーザー以外の光源、例えばLED光源を用いてもよい。
次に、本発明を、実際の構成とその効果とを示しながらさらに詳細に説明する。しかしながら、本発明の態様はこれらに限定されるものではない。尚、下記文中「部」とは「質量部」を表す。
(実施例1)
(感光体1の作製)
下記の様に感光体1を作製した。
直径60mmの円筒形アルミニウム支持体の表面を切削加工し、表面を細かく粗面にした導電性支持体を用意した。
〈中間層〉
下記表1に示す組成の分散液を同じ溶媒で2倍に希釈し、一夜静置後に濾過(フィルター;日本ポール株式会社製、リジメッシュ5μmフィルター使用)し、中間層用塗布液を作製した。
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。
上記塗布液を、前記支持体上に浸漬コーティング法で塗布し乾燥して、膜厚が2μmである中間層を形成した。
〈電荷発生層〉
下記表2に示す成分を混合し、サンドミルを用いて10時間分散し、電荷発生層用塗布液を調製した。この塗布液を、前記中間層の上に浸漬コーティング法で塗布し乾燥して、膜厚が0.3μmである電荷発生層を形成した。
(顔料(CG−1)の合成)
(1)無定形チタニルフタロシアニンの合成
1,3−ジイミノイソインドリン 29.2質量部をo−ジクロロベンゼン 200質量部に分散し、チタニウムテトラ−n−ブトキシド 20.4質量部を加えて窒素雰囲気下、150〜160℃で5時間加熱した。放冷後、析出した結晶を濾過し、クロロホルム、2%塩酸水溶液、水、およびメタノールで洗浄し、乾燥後、26.2質量部(収率91%)の粗チタニルフタロシアニンを得た。
次いで、得られた粗チタニルフタロシアニンを、5℃以下で、濃硫酸250質量部中で1時間攪拌して溶解し、これを20℃の水 5000質量部に注いだ。析出した結晶をろ過し、充分に水洗してウエットペースト品 225質量部を得た。
得られたウエットペースト品を冷凍庫にて凍結し、再度解凍した後、ろ過、乾燥して無定形チタニルフタロシアニン 24.8質量部(収率86%)を得た。
(2)(2R,3R)−2,3−ブタンジオール付加体チタニルフタロシアニン(CG−1)の合成
前述の無定型チタニルフタロシアニン 10.0質量部と、(2R,3R)−2,3−ブタンジオール 0.94質量部(0.6当量比)(当量比は無定型チタニルフタロシアニンに対する当量比、以後同じ)とを、o−クロロベンゼン(ODB)200質量部中で混合し、60〜70℃で6時間加熱攪拌した。一晩放置後、該反応液にメタノールを加えて生じた結晶を濾過し、濾過後の結晶をメタノールで洗って、(2R,3R)−2,3−ブタンジオール付加体チタニルフタロシアニンを含有する顔料CG−1 10.3質量部を得た。CG−1のX線回折スペクトルでは、8.3°、24.7°、25.1°、および26.5°に明確なピークがある。マススペクトルにおいて、576と648にピークがあり、IRスペクトルでは970cm-1付近のTi=O、630cm-1付近にO−Ti−Oの両吸収が現れる。また、熱分析(TG)では、390〜410℃に約7%の質量減少があることから、チタニルフタロシアニンと(2R,3R)−2,3−ブタンジオールの1:1付加体と非付加体(付加していない)チタニルフタロシアニンとの混合物と推定される。
得られたCG−1のBET比表面積を、流動式比表面積自動測定装置(マイクロメリティックス・フローソープ型:株式会社島津製作所製)で測定したところ、31.2m2/gであった。
〈電荷輸送層〉
下記表3に示す成分を混合し、溶解して電荷輸送層用塗布液を調製した。この塗布液を、上記で形成した電荷発生層の上に円形スライドホッパー塗布機を用いて塗布し乾燥して、膜厚20μmの電荷輸送層を形成した。
〈保護層〉
酸化錫として下記特性を示す酸化錫を用い、反応性有機基を有する表面処理剤として上記化学式S−15で表される化合物を用い、以下に示すような表面処理を行った。
まず、酸化錫 100部、上記化学式S−15で表される化合物 30部、およびトルエン/イソプロピルアルコール=1/1(質量比)の混合溶媒 300部の混合液を、ジルコニアビーズとともにサンドミルに入れ約40℃で、回転速度1500rpmで撹拌し、酸化錫粒子の反応性有機基を有する表面処理剤による表面処理を行った。さらに、上記処理混合物を取り出し、ヘンシェルミキサーに投入して回転速度1500rpmで15分間撹拌した後、120℃で3時間乾燥することによって、酸化錫の表面処理を終了し、表面処理された酸化錫を得た。上記の表面処理により、酸化錫の粒子表面は、上記化学式S−15で表される表面処理剤により被覆されていることを、蛍光X線分析装置「XRF−1700(株式会社島津製作所製)」にてSiのピークを検出することにより確認した。
尚、酸化錫は、CIKナノテック株式会社製の酸化錫(数平均一次粒子径:20nm、体積抵抗率:1.05×105(Ω・cm))を用いた。
続いて、下記のような方法で保護層を形成した。
上記表4に示す成分を混合・攪拌し、十分に溶解・分散させ、保護層用塗布液を作製した。該保護層用塗布液を、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塗布した。塗布後、メタルハライドランプを用いて紫外線を1分間照射して(照射強度:15mW/cm2)、80℃で120分乾燥させることにより、乾燥膜厚3.0μmの保護層を形成し感光体1を完成させた。
(実施例2〜14)
(感光体2〜14の作製)
保護層の電荷輸送物質の種類および添加量、表面処理された酸化錫の添加量、ならびにシリカ粒子の種類および添加量を表5のように変えたこと以外は、実施例1と同様にして、感光体2〜14を作製した。なお、表5中のシリカ粒子の「NAX−50」は、日本アエロジル株式会社製、アエロジル(登録商標)NAX−50を表す。
(比較例1)
(感光体15の作製)
シリカ粒子を用いなかったこと以外は、実施例9と同様にして、感光体15を作製した。
(比較例2)
(感光体16の作製)
電荷輸送物質として下記化学式CTM−16で表される化合物を用いたこと以外は、実施例9と同様にして、感光体16を作製した。
(比較例3)
(感光体17の作製)
表面処理された酸化錫を用いなかったこと以外は、実施例9と同様にして、感光体17を作製した。
感光体1〜17の構成を、下記表5に示す。
(評価)
評価機として、基本的に図1の構成を有するコニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社製bizhub(登録商標)PRO C6501の改良機(露光光は405nmの半導体レーザーに変更)を用い、該評価機に各感光体を搭載して、評価を行った。
30℃/80%HH環境で、画像比率6%の文字画像をA4横送りで、各300,000枚両面連続でプリントを行う耐久試験を実施した。耐久試験中あるいは耐久試験後に、感光体の耐摩耗特性、残留電位および画像メモリーの評価を行った。尚、評価は、以下に示した指標に従い実施した。
(電位保持性)
前記耐久試験後、感光体に−700Vの表面電位を付加する帯電を行い、直後、電源をOFFにし、5秒後の感光体の電位保持率(%)を測定した。
電位保持率(%)=(5秒後の表面電位/帯電直後の表面電位)×100
表面電位は、前記評価機の現像手段の位置に表面電位計を設置して表面電位を測定した。
(耐摩耗特性)
前記耐久試験前後における感光層の膜厚を測定し、膜厚減耗量を算出し、評価した。
感光層の膜厚は、均一膜厚部分(塗布の先端部および後端部の膜厚変動部分を、膜厚プロフィールを作製して除く)をランダムに10箇所測定し、その平均値を感光層の膜厚とした。膜厚測定器は渦電流方式の膜厚測定器EDDY560C(HELMUT FISCHER GmbH+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した。100krot(10万回転)あたりの減耗量をα値とした。
(残留電位)
前記耐久試験における露光部電位の電位変動の大きさにより評価した。初期の帯電電位を600±50Vに調整し、初期と30万枚後の露光部電位の変化量(ΔV)で評価した。
(画像メモリー)
前記耐久試験後に、べた黒とべた白の混在した画像を10枚連続して印刷し、続いて均一なハーフトーン画像を印刷し、該ハーフトーン画像中に前記べた黒とべた白の履歴が現れているか否かを、当該ハーフトーン画像中のべた黒画像部に対応する領域の反射濃度と、当該ハーフトーン画像中のべた白画像部に対応する領域の反射濃度との差(ΔID)を算出し、下記の評価基準に従って評価した。
反射濃度は、マクベス反射濃度計「RD−918」(マクベス社製)を用いて測定した。
−評価基準−
A:ΔIDが0.05以下(良好)
B:ΔIDが0.05より大きく0.10以下(実用上問題なし)
C:ΔIDが0.10より大きい(実用上問題あり)。
感光体1〜17の評価結果を下記表6にまとめて示す。
表6の結果より、保護層が一般式(1)で表される構造を有する電荷輸送物質と、硬化性化合物および反応性有機基を有する表面処理剤で処理された酸化錫を硬化して得られる樹脂成分と、シリカ粒子と、を含有する短波長適性の感光体(1〜14)は、各評価項目において良好な評価を獲得している。
一方、シリカ粒子を含有しない感光体15、反応性有機基を有する電荷輸送物質を含有する感光体16、および表面処理された酸化錫を含有しない感光体17では、電位保持率、耐摩耗特性、残留電位、および画像メモリーの1つ以上で問題を有する。
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、
5Y、5M、5C、5Bk 一次転写ローラ、
5b 二次転写ローラ、
6Y、6M、6C、6Bk、6b クリーニング手段、
7 中間転写体ユニット、
8 筐体、
10Y、10M、10C、10Bk 画像形成ユニット、
20 給紙カセット、
21 給紙手段、
22A、22B、22C、22D 中間ローラ、
23 レジストローラ、
24 定着手段、
25 排紙ローラ、
26 排紙トレイ、
70 中間転写体、
71、72、73、74 ローラ、
82L、82R 支持レール、
P 画像支持体。

Claims (4)

  1. 導電性支持体上に感光層および保護層を順次積層した有機感光体において、
    前記保護層が、下記一般式(1)で表される電荷輸送物質と、硬化性化合物および反応性有機基を有する表面処理剤で処理された酸化錫を硬化して得られる樹脂成分と、シリカ粒子と、を含むことを特徴とする、有機感光体:
    前記一般式(1)中、R1およびR2は、それぞれ独立して、水素原子またはメチル基であり、R3は炭素数1〜5の直鎖状または分枝状のアルキル基である。
  2. 前記反応性有機基が、アクリロイル基またはメタクリロイル基であることを特徴とする、請求項1に記載の有機感光体。
  3. 前記硬化性化合物が、アクリロイル基またはメタクリロイル基を有する(メタ)アクリルモノマーまたは(メタ)アクリルオリゴマーであることを特徴とする、請求項1または2に記載の有機感光体。
  4. 前記一般式(1)中のR1およびR2は互いに異なることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載の有機感光体。
JP2013097913A 2012-05-24 2013-05-07 有機感光体 Active JP6003796B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013097913A JP6003796B2 (ja) 2012-05-24 2013-05-07 有機感光体

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012118713 2012-05-24
JP2012118713 2012-05-24
JP2013097913A JP6003796B2 (ja) 2012-05-24 2013-05-07 有機感光体

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014002364A JP2014002364A (ja) 2014-01-09
JP6003796B2 true JP6003796B2 (ja) 2016-10-05

Family

ID=49621863

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013097913A Active JP6003796B2 (ja) 2012-05-24 2013-05-07 有機感光体

Country Status (2)

Country Link
US (1) US8889325B2 (ja)
JP (1) JP6003796B2 (ja)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6064492B2 (ja) * 2012-09-26 2017-01-25 コニカミノルタ株式会社 有機感光体および画像形成装置
JP5929882B2 (ja) * 2013-12-11 2016-06-08 コニカミノルタ株式会社 有機感光体、画像形成装置および画像形成方法
JP6197668B2 (ja) * 2014-01-28 2017-09-20 コニカミノルタ株式会社 電子写真感光体及びその製造方法
JP6331501B2 (ja) * 2014-03-10 2018-05-30 コニカミノルタ株式会社 電子写真感光体
JP6540149B2 (ja) * 2015-03-26 2019-07-10 コニカミノルタ株式会社 画像形成装置
JP6233347B2 (ja) * 2015-05-01 2017-11-22 コニカミノルタ株式会社 画像形成装置
JP6720750B2 (ja) * 2016-07-22 2020-07-08 コニカミノルタ株式会社 電子写真感光体、その製造方法及び電子写真画像形成装置
JP2020067598A (ja) * 2018-10-25 2020-04-30 キヤノン株式会社 電子写真感光体、プロセスカートリッジおよび電子写真装置

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60172044A (ja) 1984-02-16 1985-09-05 Konishiroku Photo Ind Co Ltd 電子写真感光体の製造方法
JPH07225486A (ja) * 1994-02-15 1995-08-22 Fuji Xerox Co Ltd 画像形成装置
JP3267526B2 (ja) * 1996-03-27 2002-03-18 キヤノン株式会社 電子写真感光体、この電子写真感光体を用いた電子写真装置及びプロセスカートリッジ
EP0798599B9 (en) * 1996-03-27 2002-08-07 Canon Kabushiki Kaisha Electrophotographic photosensitive member, and electrophotographic apparatus and process cartridge including same
JP3854730B2 (ja) * 1998-09-04 2006-12-06 キヤノン株式会社 電子写真装置
US6800410B2 (en) * 2001-10-02 2004-10-05 Ricoh Company, Ltd. Image forming apparatus
JP4836842B2 (ja) * 2007-03-19 2011-12-14 株式会社リコー 電子写真感光体、その製造方法及びそれを利用した画像形成装置及び画像形成装置用プロセスカートリッジ
JP5482123B2 (ja) * 2008-11-26 2014-04-23 コニカミノルタ株式会社 電子写真感光体、電子写真感光体の製造方法及び画像形成装置
JP2010169725A (ja) 2009-01-20 2010-08-05 Konica Minolta Business Technologies Inc 有機感光体、画像形成装置及びプロセスカートリッジ
JP5545071B2 (ja) * 2010-06-29 2014-07-09 コニカミノルタ株式会社 有機感光体、画像形成装置及びプロセスカートリッジ
US8679711B2 (en) * 2010-06-28 2014-03-25 Konica Minolta Business Technologies, Inc. Electrophotographic photoreceptor

Also Published As

Publication number Publication date
JP2014002364A (ja) 2014-01-09
US8889325B2 (en) 2014-11-18
US20130316277A1 (en) 2013-11-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6003796B2 (ja) 有機感光体
JP5835065B2 (ja) 有機感光体及び画像形成装置、画像形成方法
JP6183026B2 (ja) 電子写真感光体および画像形成装置
CN104516218B (zh) 电子照片感光体及其制造方法、和图像形成装置及方法
JP5929882B2 (ja) 有機感光体、画像形成装置および画像形成方法
JP6146432B2 (ja) 電子写真感光体
JP6024689B2 (ja) 電子写真感光体
JP6398926B2 (ja) 電子写真感光体ならびにこれを用いた画像形成装置および画像形成方法
JP5195914B2 (ja) 有機感光体、画像形成装置及びプロセスカートリッジ
JP2015099244A (ja) 電子写真感光体および画像形成装置
JP2012198278A (ja) 有機感光体及び画像形成装置、画像形成方法
JP5915396B2 (ja) 電子写真感光体、電子写真画像形成方法及び電子写真画像形成装置
JP5900451B2 (ja) 電子写真感光体、画像形成装置および画像形成方法
JP5915633B2 (ja) 電子写真感光体およびその製造方法並びに画像形成装置
JP6331501B2 (ja) 電子写真感光体
JP5584974B2 (ja) 有機感光体、画像形成装置及びプロセスカートリッジ
JP2019113668A (ja) 電子写真画像形成装置
JP2012189976A (ja) 有機感光体及び画像形成装置、画像形成方法
JP6065876B2 (ja) 電子写真感光体、電子写真画像形成方法及び電子写真画像形成装置
JP6056306B2 (ja) 電子写真感光体ならびにこれを用いた画像形成装置および画像形成方法
JP2011186120A (ja) 有機感光体、画像形成装置及びプロセスカートリッジ
JP7484451B2 (ja) 有機感光体、電子写真画像形成装置及び有機感光体の製造方法
JP2019095701A (ja) 電子写真画像形成装置
JP7151492B2 (ja) 電子写真感光体及び電子写真感光体の製造方法
JP2010139709A (ja) 有機感光体、画像形成装置及びプロセスカートリッジ

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20151119

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20160727

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160809

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160822

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6003796

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150