JP6555877B2 - 電子写真感光体、及び、該電子写真感光体の製造方法、及び該電子写真感光体を有するプロセスカートリッジ及び電子写真装置 - Google Patents
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Description
該第一中間層が、個数平均一次粒子径が30nm以上450nm以下である金属酸化物粒子を含有しており、
該第二中間層が、
式(1)で示される重合性官能基または式(2)で示される重合性官能基を有し、かつ、分子量が100以上1000以下である電子輸送物質、および
該式(1)で示される重合性官能基または該式(2)で示される重合性官能基と反応する基を3〜6個有し、かつ、分子量が200以上1300以下である架橋剤
を含む組成物の重合物を含有し、
該架橋剤が、イソシアネート基もしくはブロックイソシアネート基を有するイソシアネート化合物であり、
該組成物における該電子輸送物質と該架橋剤との質量比は1/9〜9/1の範囲内であることを特徴とする電子写真感光体に関する。
Aは、カルボキシル基、アミノ基、主鎖の原子数が1〜6の置換もしくは無置換のアルキル基の少なくとも1つの水素原子を重合性官能基で置き換えた基、置換もしくは無置換のアルキル基の主鎖中の炭素原子の1つを酸素原子に置き換えて導かれる主鎖の原子数が1〜6の1価の基の少なくとも1つの水素原子を重合性官能基で置き換えた基、置換もしくは無置換のアルキル基の主鎖中の炭素原子の1つを硫黄原子に置き換えて導かれる主鎖の原子数が1〜6の1価の基の少なくとも1つの水素原子を重合性官能基で置き換えた基、または置換もしくは無置換のアルキル基の主鎖中の炭素原子の1つをNR1に置き換えて導かれる主鎖の原子数が1〜6の1価の基の炭素原子が有する少なくとも1つの水素原子を重合性官能基で置き換えた基を示す。R1は、水素原子、またはアルキル基である。Aで示される基が有する重合性官能基は、ヒドロキシル基、チオール基、アミノ基、およびカルボキシル基からなる群より選択される少なくとも1種の基である。Aで示される基が有する該置換のアルキル基が有する置換基は、炭素数1〜6のアルキル基、ベンジル基、またはフェニル基である。
Bは、単結合、主鎖の原子数が1〜6の置換もしくは無置換のアルキレン基、置換もしくは無置換のアルキレン基の主鎖中の炭素原子の1つを酸素原子に置き換えて導かれる主鎖の原子数が1〜6の2価の基、置換もしくは無置換のアルキレン基の主鎖中の炭素原子の1つを硫黄原子に置き換えて導かれる主鎖の原子数が1〜6の2価の基、または置換もしくは無置換のアルキレン基の主鎖中の炭素原子の1つをNR2に置き換えて導かれる主鎖の原子数が1〜6の2価の基、または単結合を除くこれらの基の炭素原子が有する少なくとも1つの水素原子を、重合性官能基重合性官能基で置き換えて得られる基を示す。R2は、水素原子、またはアルキル基である。Bで示される基が有する該置換のアルキレン基が有する置換基は、炭素数1〜6のアルキル基、ベンジル基、アルコシキカルボニル基、またはフェニル基である。
Cは、フェニレン基、炭素数1〜6のアルキル置換フェニレン基、ニトロ置換フェニレン基、ハロゲン置換フェニレン基、またはアルコキシ基置換フェニレン基またはこれらの基の炭素原子が有する少なくとも1つの水素原子を、重合性官能基で置き換えて得られる基を示す。
Dは、水素原子、NR3R4、炭素数が1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルキル基で置換された主鎖の原子数が1〜6のアルキル基、または水素原子を除くこれらの基の炭素原子が有する少なくとも1つの水素原子を、重合性官能基で置き換えて得られる基を示す。R3およびR4は、水素原子、またはアルキル基である。)
個数平均一次粒子径が30nm以上450nm以下である金属酸化物粒子を含有する第一中間層用塗布液の塗膜を形成する工程、
該塗膜を加熱することにより、該第一中間層を形成する工程、
式(1)で示される重合性官能基または(2)で示される重合性官能基を有し、かつ、分子量が100以上1000以下である電子輸送物質、および該式(1)で示される重合性官能基または該式(2)で示される重合性官能基と反応する基を3〜6個有し、かつ、分子量が200以上1300以下である架橋剤を、該電子輸送物質と該架橋剤との質量比が1/9〜9/1の範囲内で含む組成物を含有する第二中間層用塗布液の塗膜を形成する工程、および
該塗膜を加熱および硬化させることにより、該第二中間層を形成する工程
を有し、
該架橋剤が、イソシアネート基もしくはブロックイソシアネート基を有するイソシアネート化合物であることを特徴とする電子写真感光体の製造方法に関する。
本発明の電子写真感光体は、支持体、支持体上に第一中間層、第一中間層上に第二中間層、第二中間層上に感光層を有する。そして、第一中間層が、個数平均一次粒子径が30nm以上450nm以下である金属酸化物粒子を含有することを特徴とする。この特徴に加えて、第二中間層が、式(1)または(2)で示される重合性官能基を有する分子量が100以上1000以下の電子輸送物質と、上記重合性官能基と反応する基を3〜6個有し、かつ分子量が200以上1300以下である架橋剤を含む組成物の硬化物を含有することを特徴とする。上記特徴を有する電子写真感光体が、高温高湿環境における繰り返し使用による露光部の電位変動と黒点発生の抑制に優れる理由について本発明者らは以下のように推測している。
そこで、本発明では、第二中間層に電子輸送部位(電子局在化部位)を均一に存在させることで、小粒径金属酸化物粒子への還元作用がおこなっていると推測している。また、第二中間層の膜均一性が向上し、黒点が抑制されていると考えられる。このとき、電子局在化部位を多く均一に存在させるため、架橋剤の反応基は2官能よりも、3官能〜6官能であると良く、還元作用が高まると考えられる。ここで反応基とは、式(1)または(2)で示される重合性官能基と反応する基のことである。さらに、特定の電子輸送物質と架橋剤を重合させて得られる結合部位を持たせ、かつ電子輸送物質の非電子輸送部位(電子非局在部位)と架橋剤の結合部位との原子間距離を近づけることで、電子の局在化を可能となる。それにより、還元作用の効果を高めることができると考えられる。そのため、高温高湿環境下での繰り返し使用における金属酸化物粒子の酸素欠損部位の酸化を抑制し、第一中間層の抵抗の上昇を抑制して、露光部の電位変動を抑制していると推測している。
本発明の第一中間層は、個数平均一次粒子径が30nm以上450nm以下である金属酸化物粒子を含有する。金属酸化物粒子の個数平均一次粒径は、第一中間層の断面をSEM観察して観察し、個数平均一次粒径を算出することが可能である。
金属酸化物粒子は、表面処理をしてもよい。表面処理方法は公知の方法であればいかなる方法でもよく、乾式法または湿式法が用いられる。
表面処理をする材料としては、有機化合物では、例えば、シランカップリング剤、チタネート系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤、界面活性材等が挙げられる。特に、アルコキシシラン基、アミノ基、エポキシ基、カルボキシル基、ヒドロキシル基、またはチオール基を有するカップリング剤が好ましい。
また、金属酸化物粒子は、金属酸化物種の異なるもの、表面処理の異なるもの、または粒子径の異なるもの等を2種類以上混合して用いることもできる。
硬化性樹脂として例えば、フェノール樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、メラミン樹脂あるいはポリエステル等が好ましいが、特にブロックイソシアネート化合物とポリオールとの硬化物からなるポリウレタン樹脂がより好ましい。ブロックイソシアネート化合物としては、例えば、2,4トリレンジイソシアネート、2,6トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、HDI−トリメチロールプロパンアダクト体、HDI−イソシアヌレート体、HDI−ビウレット体などをオキシムでブロックしたものが挙げられる。オキシムの例としては、ホルムアルデヒドオキシム、アセトアルドオキシム、メチルエチルケトオキシム、シクロヘキサノンオキシムが挙げられる。ポリオールとしては、例えばポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、アクリルポリオール、エポキシポリオール、フッ素系ポリオールが挙げられる。
第二中間層は電子輸送能を有する硬化膜である。第二中間層は、以下で説明する組成物の重合物(硬化物)を含有する。組成物は、下記式(1)または(2)で示される重合性官能基を有する分子量が100以上1000以下である電子輸送物質と、下記式(1)または(2)で示される重合性官能基と反応する基を3〜6個有し、分子量が200以上1300以下である架橋剤を含む。
Aは、カルボキシル基、主鎖の原子数が1〜6の置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアルキル基の主鎖中の炭素原子の1つを酸素原子に置き換えて導かれる主鎖の原子数が1〜6の1価の基、置換もしくは無置換のアルキル基の主鎖中の炭素原子の1つを硫黄原子に置き換えて導かれる主鎖の原子数が1〜6の1価の基、または置換もしくは無置換のアルキル基の主鎖中の炭素原子の1つをNR1に置き換えて導かれる主鎖の原子数が1〜6の1価の基を示す。これらの基は、重合性官能基として、ヒドロキシル基、チオール基、アミノ基、およびカルボキシル基からなる群より選択される少なくとも1種の基を有する。R1は、水素原子、またはアルキル基である。該置換のアルキル基の置換基は、炭素数1〜6のアルキル基、ベンジル基、またはフェニル基である。
Bは、主鎖の原子数が1〜6の置換もしくは無置換のアルキレン基、置換もしくは無置換のアルキレン基の主鎖中の炭素原子の1つを酸素原子に置き換えて導かれる主鎖の原子数が1〜6の2価の基、置換もしくは無置換のアルキレン基の主鎖中の炭素原子の1つを硫黄原子に置き換えて導かれる主鎖の原子数が1〜6の2価の基、または置換もしくは無置換のアルキレン基の主鎖中の炭素原子の1つをNR2に置き換えて導かれる主鎖の原子数が1〜6の2価の基を示す。これらの基は、重合性官能基として、ヒドロキシル基、チオール基、アミノ基、およびカルボキシル基からなる群より選択される少なくとも1種の基を有していても良い。R2は、水素原子、またはアルキル基である。該置換のアルキレン基の置換基は、炭素数1〜6のアルキル基、ベンジル基、アルコシキカルボニル基、またはフェニル基である。
Cは、フェニレン基、炭素数1〜6のアルキル置換フェニレン基、ニトロ置換フェニレン基、ハロゲン置換フェニレン基、またはアルコキシ基置換フェニレン基を示す。これら基は、重合性官能基として、ヒドロキシル基、チオール基、アミノ基、およびカルボキシル基からなる群より選択される少なくとも1種の基を有していても良い。
Dは、水素原子、炭素数が1〜6のアルキル基、または炭素数1〜6のアルキル基で置換された主鎖の原子数が1〜6のアルキル基を示す。これらの基は、重合性官能基として、ヒドロキシル基、チオール基、アミノ基、およびカルボキシル基からなる群より選択される少なくとも1種の基を有していても良い。
次に、架橋剤について説明する。
架橋剤としては、上述の電子輸送物質の重合性官能基、および後述の重合性官能基を有する熱可塑性樹脂と重合または架橋する化合物を用いることができる。具体的には、山下晋三,金子東助編「架橋剤ハンドブック」大成社刊(1981年)等に記載されている化合物等を用いることができる。
上記架橋剤としては、例えば、イソシアネート基もしくはブロックイソシアネート基を有するイソシアネート化合物、N−メチロール基もしくはアルキルエーテル化されたN−メチロール基を有するアミン化合物が好ましい。
イソシアネート化合物としては、例えば、トリイソシアネートベンゼン、トリイソシアネートメチルベンゼン、トリフェニルメタントリイソシアネート、リジントリイソシアネートの他、トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、メチル−2,6−ジイソシアネートヘキサノエート、ノルボルナンジイソシアネート等のジイソシアネートのイソシアヌレート変性体、ビウレット変性体、アロファネート変性体、トリメチロールプロパンやペンタエリストールとのアダクト変性体等が挙げられる。これらの中でもイソシアヌレート変性体とアダクト変性体がより好ましい。
第一中間層は、上述のとおりである。
第二中間層は、上述のとおりである。
支持体としては、導電性を有していればよく(導電性支持体)、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレスなどの金属製、合金製の支持体を用いることができる。また、アルミニウム、アルミニウム合金、酸化インジウム−酸化スズ合金などを真空蒸着によって被膜形成した層を有する上記金属製支持体やプラスチック製支持体を用いることもできる。また、支持体の形状としては、円筒状やベルト状が挙げられるが、円筒状が好ましい。また、支持体の表面には、レーザー光の散乱による干渉縞の抑制を目的として、切削処理、粗面化処理、またはアルマイト処理を施してもよい。
電荷発生層は、電荷発生物質を結着樹脂および溶剤とともに分散して得られる電荷発生層用塗布液を塗布し、これを乾燥させることによって形成することができる。また、電荷発生層は、電荷発生物質の蒸着膜としてもよい。
正孔輸送層は、正孔輸送物質と結着樹脂を溶剤に溶解させて得られる正孔輸送層用塗布液を塗布して塗膜を形成し、塗膜を乾燥させることによって形成することができる。
図1に、本発明に係る電子写真感光体を備えたプロセスカートリッジを有する電子写真装置の概略的構成を示す。
−第一中間層用塗布液1−
酸化亜鉛粒子(個数平均一次粒子径:50nm;比表面積(以下、BET値):19m2/g;粉体抵抗:3.7×105Ω・cm)100部をトルエン500部と攪拌混合し、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン(商品名:KBM602;信越化学工業(株)製)1.25部を添加し、2時間攪拌した。その後、トルエンを減圧蒸留にて留去し、120℃で3時間焼き付けを行い、表面処理された酸化亜鉛粒子M1を得た。
次に、ポリビニルアセタール樹脂(商品名:BM−1;積水化学工業(株)製)15部及びブロック化イソシアネート(商品名:スミジュール3175;住友バイエルウレタン社製)10部をメチルエチルケトン85部と1−ブタノール36.5部の混合溶媒に溶解させた。この液に前記表面処理された酸化亜鉛粒子M1を67.5部、2,3,4−トリヒドロキシベンゾフェノン(東京化成工業(株)製)0.7部を加え、これを直径1mmのガラスビーズを用いたサンドミル装置で23±3℃雰囲気下で3時間分散した。分散後、樹脂粒子として架橋ポリメタクリル酸メチル粒子(積水化成品工業社製;商品名:SSX−103)を3.4部、シリコーンオイルSH28PA(商品名;東レダウコーニングシリコーン社製)0.007部を加えて攪拌し、第一中間層用塗布液1を調整した。
第一中間層用塗布液1を用いて第一中間層を形成し、下記のように電子写真感光体を製造した。この第一中間層を有する電子写真感光体について、下記の方法により、金属酸化物粒子の個数平均一次粒径を測定した。その結果、金属酸化物粒子の個数平均一次粒子径は55nmであった。
2,3,4−トリヒドロキシベンゾフェノンを用いなかったこと以外は第一中間層用塗布液1と同様にして第一中間層用塗布液2を得た。
第一中間層用塗布液1と同様に第一中間層用塗布液2を用いて第一中間層を形成し、金属酸化物粒子の個数平均一次粒径を測定した。その結果、金属酸化物粒子の個数平均一次粒子径は55nmであった。
酸化亜鉛粒子(個数平均一次粒子径:50nm;比表面積(以下、BET値):19m2/g;粉体抵抗:3.7×105Ω・cm)100部をトルエン500部と攪拌混合し、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン(商品名:KBM603;信越化学工業(株)製)1.25部を添加し、2時間攪拌した。その後、トルエンを減圧蒸留にて留去し、120℃で3時間焼き付けを行い、表面処理された酸化亜鉛粒子M2を得た。
次に、ポリビニルアセタール樹脂(BM−1)15部及びブロック化イソシアネート(商品名:スミジュール3175;住友バイエルウレタン社製)10部をメチルエチルケトン85部と1−ブタノール36.5部の混合溶媒に溶解させた。この液に前記表面処理された酸化亜鉛粒子M2を67.5部、1,2−ジヒドロキシアントラキノン(東京化成工業(株)製)0.7部を加え、これを直径1mmのガラスビーズを用いたサンドミル装置で23±3℃雰囲気下で3時間分散した。分散後、触媒としてジオクチルスズジラウレート(触媒) 0.005部及びシリコーン樹脂粒子(商品名:トスパール145;モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ(株)製)を4.0部加えて攪拌し、第一中間層用塗布液3を調製した。
第一中間層用塗布液1と同様に第一中間層用塗布液3を用いて第一中間層を形成し、金属酸化物粒子の個数平均一次粒径を測定した。その結果、金属酸化物粒子の個数平均一次粒子径は55nmであった。
酸化チタン粒子(石原産業(株)製;商品名:TTO−55(B);個数平均一次粒子径30〜50nm)100部をトルエン500部と攪拌混合し、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン(商品名:KBM603;信越化学工業(株)製)1.25部を添加し、2時間攪拌した。その後、トルエンを減圧蒸留にて留去し、120℃で3時間焼き付けを行い、表面処理された酸化チタン粒子N1を得た。
次に、金属酸化物粒子として酸化チタン粒子N1を用いた以外は第一中間層用塗布液1と同様にして第一中間層用塗布液4を得た。
第一中間層用塗布液1と同様に第一中間層用塗布液4を用いて第一中間層を形成し、金属酸化物粒子の個数平均一次粒径を測定した。その結果、金属酸化物粒子の個数平均一次粒子径は40nmであった。
酸化チタン粒子(石原産業(株)製;商品名:CR−EL;個数平均一次粒子径250nm)100部をトルエン500部と攪拌混合し、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン(商品名:KBM60;信越化学工業(株)製)1.25部を添加し、2時間攪拌した。その後、トルエンを減圧蒸留にて留去し、120℃で3時間焼き付けを行い、表面処理された酸化チタン粒子N2を得た。
次に、金属酸化物粒子として酸化チタン粒子N2を用いた以外は第一中間層用塗布液1と同様にして第一中間層用塗布液5を得た。
第一中間層用塗布液1と同様に第一中間層用塗布液5を用いて第一中間層を形成し、金属酸化物粒子の個数平均一次粒径を測定した。その結果、金属酸化物粒子の個数平均一次粒子径は260nmであった。
2,3,4−トリヒドロキシベンゾフェノンを用いなかったこと以外は第一中間層用塗布液5と同様にして第一中間層用塗布液6を得た。
第一中間層用塗布液1と同様に第一中間層用塗布液6を用いて第一中間層を形成し、金属酸化物粒子の個数平均一次粒径を測定した。その結果、金属酸化物粒子の個数平均一次粒子径は260nmであった。
酸化チタン粒子(石原産業(株)製;商品名:EC−100;個数平均一次粒子径320〜400nm)100部をトルエン500部と攪拌混合し、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン(商品名:KBM603;信越化学工業(株)製)1.25部を添加し、2時間攪拌した。その後、トルエンを減圧蒸留にて留去し、120℃で3時間焼き付けを行い、表面処理された酸化チタン粒子N3を得た。
次に、金属酸化物粒子として酸化チタン粒子N3を用いた以外は第一中間層用塗布液1と同様にして第一中間層用塗布液7を得た。
第一中間層用塗布液1と同様に第一中間層用塗布液7を用いて第一中間層を形成し、金属酸化物粒子の個数平均一次粒径を測定した。その結果、金属酸化物粒子の個数平均一次粒子径は400nmであった。
酸化チタン粒子(石原産業(株)製;商品名:TTO−55(A);個数平均一次粒子径10〜30nm)100部をトルエン500部と攪拌混合し、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン(KBM603)1.25部を添加し、2時間攪拌した。その後、トルエンを減圧蒸留にて留去し、120℃で3時間焼き付けを行い、表面処理された酸化チタン粒子N4を得た。
次に、金属酸化物粒子として酸化チタン粒子N4を用いた以外は第一中間層用塗布液1と同様にして第一中間層用塗布液8を得た。
第一中間層用塗布液1と同様に第一中間層用塗布液8を用いて第一中間層を形成し、金属酸化物粒子の個数平均一次粒径を測定した。その結果、金属酸化物粒子の個数平均一次粒子径は20nmであった。
酸化チタン粒子(石原産業(株)製;商品名:EC−210;個数平均一次粒子径450〜500nm)100部をトルエン500部と攪拌混合し、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン(KBM603)1.25部を添加し、2時間攪拌した。その後、トルエンを減圧蒸留にて留去し、120℃で3時間焼き付けを行い、表面処理された酸化チタン粒子N5を得た。
酸化亜鉛粒子(個数平均一次粒子径:50nm;比表面積(以下、BET値):19m2/g;粉体抵抗:3.7×105Ω・cm)100部をトルエン500部と攪拌混合し、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン(商品名:KBM602;信越化学工業(株)製)1.25部を添加し、2時間攪拌した。その後、トルエンを減圧蒸留にて留去し、120℃で3時間焼き付けを行い、表面処理された酸化亜鉛粒子M1を得た。
次に、ポリビニルアセタール樹脂(商品名:BM−1;積水化学工業(株)製)10.5部及びブロック化イソシアネート(商品名:スミジュール3175;住友バイエルウレタン社製)25部をメチルエチルケトン65.5部と1−ブタノール65.5部の混合溶媒に溶解させた。この液に前記表面処理された酸化亜鉛粒子M1を85部、2,3,4−トリヒドロキシベンゾフェノン(東京化成工業(株)製)0.85部を加え、これを直径1mmのガラスビーズを用いたサンドミル装置で23±3℃雰囲気下で3時間分散した。分散後、樹脂粒子として架橋ポリメタクリル酸メチル粒子(積水化成品工業社製;商品名:SSX−103)を5.7部、シリコーンオイルSH28PA(商品名;東レダウコーニングシリコーン社製)0.011部を加えて攪拌し、第一中間層用塗布液10を調整した。
第一中間層用塗布液10を用いて第一中間層を形成し、下記のように電子写真感光体を製造した。この第一中間層を有す電子写真感光体について、下記の方法により、金属酸化物粒子の個数平均一次粒径を測定した。その結果、金属酸化物粒子の個数平均一次粒子径は55nmであった。
酸化亜鉛粒子(個数平均一次粒子径:50nm;比表面積(以下、BET値):19m2/g;粉体抵抗:3.7×105Ω・cm)100部をトルエン500部と攪拌混合し、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン(商品名:KBM603;信越化学工業(株)製)1.25部を添加し、2時間攪拌した。その後、トルエンを減圧蒸留にて留去し、120℃で3時間焼き付けを行い、表面処理された酸化亜鉛粒子M2を得た。
次に、ポリビニルアセタール樹脂(BM−1)10.5部及びブロック化イソシアネート(スミジュール3175)25部をメチルエチルケトン65.5部と1−ブタノール65.5部の混合溶媒に溶解させた。この液に前記表面処理された酸化亜鉛粒子M2を85部、1,2−ジヒドロキシアントラキノン(東京化成工業(株)製)0.85部を加え、これを直径1mmのガラスビーズを用いたサンドミル装置で23±3℃雰囲気下で3時間分散した。分散後、触媒としてジオクチルスズジラウレート(触媒) 0.005部及びシリコーン樹脂粒子(商品名:トスパール145;モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ(株)製)を5.7部加えて攪拌し、第一中間層用塗布液11を調製した。
第一中間層用塗布液1と同様に第一中間層用塗布液11を用いて第一中間層を形成し、金属酸化物粒子の個数平均一次粒径を測定した。その結果、金属酸化物粒子の個数平均一次粒子径は55nmであった。
直径30mmのアルミニウムシリンダー(JIS−A3003;アルミニウム合金;長さ:357.5mm)を支持体(導電性支持体)とした。
作製した電子写真感光体を切断し、クロスセクションポリッシャー(断面試料作製装置)を用いて断面観察用のサンプルを作製した。SEM(走査型顕微鏡)により拡大撮影した第一中間層の断面写真の金属酸化物粒子と、SEMに付属させたXMA(X線マイクロアナライザ)などの元素分析手段によって金属酸化物粒子の元素でマッピングされた断面写真を対照した。次に、金属酸化物粒子100個の一次粒子の投影面積を測定し、測定された各金属酸化物粒子の投影面積に等しい面積の円の相当径を、各金属酸化物粒子径として求めた。その結果に基づいて、金属酸化物粒子の個数平均一次粒子径の算出を行ない、これを個数平均一次粒子径とした。
製造した評価用の電子写真感光体を、キヤノン(株)製のレーザービームプリンター(商品名:LBP−2510)の改造機に装着して評価を行った。詳しくは以下のとおりである。
改造点としては、温度35℃、湿度85%RHの環境下で、電子写真感光体の表面電位が、初期暗部電位−550V、露光部電位−150Vになるように、帯電条件とレーザー露光量を設定した。表面電位測定は、カートリッジを改造し、現像位置に電位プローブ(商品名:model6000B−8;トレック・ジャパン(株)製)を装着した。そして、電子写真感光体中央部の電位を表面電位計(商品名:model344;トレック・ジャパン(株)製)を用いて測定した。
黒点の評価としては、A4サイズのグロス紙を用い、全面ベタ白の画像を出力した。その出力画像の電子写真感光体1周分の面積(縦をA4用紙の長辺長である297mm、横を電子写真感光体の1周分である94.2mmとした長方形の領域)に含まれる黒ポチの数を目視によって以下の基準で評価した。評価結果を表21に示す。
ランクA:黒ポチは見当たらない
ランクB:直径が0.3mmより大きい黒ポチが1〜3個見られる
ランクC:直径が0.3mmより大きい黒ポチが4〜5個見られる
ランクD:直径が0.3mmより大きい黒ポチが6〜7個見られる
ランクE:直径が0.3mmより大きい黒ポチが8個以上見られる
製造した評価用の電子写真感光体を、キヤノン(株)製のレーザービームプリンター(商品名:LBP−2510)の改造機に装着して評価を行った。詳しくは以下のとおりである。
改造点としては、高温高湿(温度35℃;湿度85%RH)環境下で、電子写真感光体の表面電位が、初期暗部電位−550V、露光部電位−150Vになるように、帯電条件とレーザー露光量を設定した。通紙時は、シアン単色で印字率1%の文字画像をA4サイズの普通紙を用いて、10000枚の繰り返し画像形成を行った。この時の初期の露光部電位と10000枚繰り返し画像形成後の露光部電位を比較し、電位変動の値(ΔVl)とする。評価結果を表21に示す。
実施例1において、第一中間層用塗布液の種類、第一中間層の膜厚、電子輸送物質、第二中間層の膜厚、電子輸送物質含有量、架橋剤、樹脂を表19に示すように変更した以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体を製造し、同様に評価した。
第二中間層を以下のように形成した以外は実施例1と同様にして電子写真感光体を製造し、同様に評価した。結果を表21に示す。
電子輸送物質(A117)を5部、架橋剤(C1−3)を3.5部、樹脂(D1)を3.4部、触媒としてのドデシルベンゼンスルホン酸0.1部を、ジメチルアセトアミド100部とメチルエチルケトン100部の混合溶媒に溶解し、第二中間層用塗布液を調製した。この第二中間層用塗布液を第一中間層上に浸漬塗布し、得られた塗膜を40分間、160℃で加熱し、重合させることによって、膜厚が0.5μmの第二中間層を形成した。
実施例50において、第一中間層用塗布液の種類、第一中間層の膜厚、電子輸送物質、第二中間層の膜厚、電子輸送物質含有量、架橋剤、樹脂を表20に示すように変更した以外は、実施例50と同様にして電子写真感光体を製造し、同様に評価した。
電子輸送物質をA119に変更し、第一中間層用塗布液の種類を表20に示すように変更した以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体を製造し、評価した。
実施例1において、第一中間層用塗布液1を第一中間層用塗布液8に変更した以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体を製造し、同様に評価した。評価結果を表22に示す。
実施例1において、第一中間層用塗布液1を第一中間層用塗布液9に変更した以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体を製造し、同様に評価した。評価結果を表22に示す。
実施例1において、電子輸送物質を1,2―ジヒドロキシアントラキノン(和光純薬社製)に変更した以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体を製造し、同様に評価した。評価結果を表22に示す。
第一中間層を、米国特許出願公開第2006/0009563号に記載されるように、酸化スズ粒子(商品名:SN100D;石原産業社製)を含有する膜厚6μmの第一中間層として形成した。次に、第二中間層を、下記式で示されるブロック共重合体、ブロックイソシアネート、および塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体を用いて第二中間層用塗布液を作製し、厚さ0.5μmの層を形成した。それ以外は実施例1と同様にして電子写真感光体を製造し、同様に評価した。評価結果を表22に示す。
実施例1において、架橋剤をヘキサメチレンジイソシアネートに変更した以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体を製造し、同様に評価した。評価結果を表22に示す。
実施例1において、架橋剤をポリアリルアミン(商品名:PAA−05;日東紡(株)製;分子量5000)に変更した以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体を製造し、同様に評価した。評価結果を表22に示す。
実施例1において、第二中間層として、メトキシメチル化ナイロン(重量平均分子量32,000)5部とアルコール可溶性共重合ナイロン(重量平均分子量29,000)10部をメタノール95部に溶解した液を浸漬塗布し、100℃、20分乾燥後の膜厚が0.5μmの下引き層を形成した以外は、実施例1と同様に製造し、同様の評価を行った。評価結果を表22に示す。
Claims (10)
- 支持体、該支持体上に第一中間層、該第一中間層上に第二中間層、該第二中間層上に感光層を有する電子写真感光体において、
該第一中間層が、個数平均一次粒子径が30nm以上450nm以下である金属酸化物粒子を含有しており、
該第二中間層が、
式(1)で示される重合性官能基または式(2)で示される重合性官能基を有し、かつ、分子量が100以上1000以下である電子輸送物質、および
該式(1)で示される重合性官能基または該式(2)で示される重合性官能基と反応する基を3〜6個有し、かつ、分子量が200以上1300以下である架橋剤
を含む組成物の重合物を含有し、
該架橋剤が、イソシアネート基もしくはブロックイソシアネート基を有するイソシアネート化合物であり、
該組成物における該電子輸送物質と該架橋剤との質量比は1/9〜9/1の範囲内であることを特徴とする電子写真感光体。
Aは、カルボキシル基、アミノ基、主鎖の原子数が1〜6の置換もしくは無置換のアルキル基の少なくとも1つの水素原子を重合性官能基で置き換えた基、置換もしくは無置換のアルキル基の主鎖中の炭素原子の1つを酸素原子に置き換えて導かれる主鎖の原子数が1〜6の1価の基の少なくとも1つの水素原子を重合性官能基で置き換えた基、置換もしくは無置換のアルキル基の主鎖中の炭素原子の1つを硫黄原子に置き換えて導かれる主鎖の原子数が1〜6の1価の基の少なくとも1つの水素原子を重合性官能基で置き換えた基、または置換もしくは無置換のアルキル基の主鎖中の炭素原子の1つをNR1に置き換えて導かれる主鎖の原子数が1〜6の1価の基の炭素原子が有する少なくとも1つの水素原子を重合性官能基で置き換えた基を示す。R1は、水素原子、またはアルキル基である。Aで示される基が有する重合性官能基は、ヒドロキシル基、チオール基、アミノ基、およびカルボキシル基からなる群より選択される少なくとも1種の基である。Aで示される基が有する該置換のアルキル基が有する置換基は、炭素数1〜6のアルキル基、ベンジル基、またはフェニル基である。
Bは、単結合、主鎖の原子数が1〜6の置換もしくは無置換のアルキレン基、置換もしくは無置換のアルキレン基の主鎖中の炭素原子の1つを酸素原子に置き換えて導かれる主鎖の原子数が1〜6の2価の基、置換もしくは無置換のアルキレン基の主鎖中の炭素原子の1つを硫黄原子に置き換えて導かれる主鎖の原子数が1〜6の2価の基、置換もしくは無置換のアルキレン基の主鎖中の炭素原子の1つをNR2に置き換えて導かれる主鎖の原子数が1〜6の2価の基、または単結合を除くこれらの基の炭素原子が有する少なくとも1つの水素原子を重合性官能基で置き換えて得られる基を示す。R2は、水素原子、またはアルキル基である。Bで示される基が有する該置換のアルキレン基が有する置換基は、炭素数1〜6のアルキル基、ベンジル基、アルコシキカルボニル基、またはフェニル基である。
Cは、フェニレン基、炭素数1〜6のアルキル置換フェニレン基、ニトロ置換フェニレン基、ハロゲン置換フェニレン基、アルコキシ基置換フェニレン基またはこれらの基の炭素原子が有する少なくとも1つの水素原子を重合性官能基で置き換えて得られる基を示す。
Dは、水素原子、NR3R4、炭素数が1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルキル基で置換された主鎖の原子数が1〜6のアルキル基、または水素原子を除くこれらの基の炭素原子が有する少なくとも1つの水素原子を重合性官能基で置き換えて得られる基を示す。R3およびR4は、水素原子、またはアルキル基である。) - 前記組成物における前記電子輸送物質と前記架橋剤との分子量の比は12/20〜28/20の範囲内である請求項1に記載の電子写真感光体。
- 前記第一中間層の前記金属酸化物粒子に対する、前記第二中間層の組成物中の前記電子輸送物質の含有量が、0.2質量%以上15質量%以下である請求項1または2に記載の電子写真感光体。
- 前記第一中間層の前記金属酸化物粒子に対する、前記第二中間層の組成物中の前記電子輸送物質と前記架橋剤とを合計した含有量が、0.5質量%以上20質量%以下である請求項1から3のいずれか一項に記載の電子写真感光体。
- 前記第二中間層の組成物が、さらに、重合性官能基を有する熱可塑性樹脂を含有する請求項1から4のいずれか一項に記載の電子写真感光体。
- 前記熱可塑性樹脂の重合性官能基が、ヒドロキシル基、チオール基、アミノ基、カルボキシル基、またはメトキシ基である請求項5に記載の電子写真感光体。
- 前記金属酸化物粒子が、酸化チタン粒子、または酸化亜鉛粒子である請求項1から6のいずれか一項に記載の電子写真感光体。
- 支持体、該支持体上に第一中間層、該第一中間層上に第二中間層、該第二中間層上に感光層を有する電子写真感光体の製造方法であって、該製造方法が、
個数平均一次粒子径が30nm以上450nm以下である金属酸化物粒子を含有する第一中間層用塗布液の塗膜を形成する工程、
該塗膜を加熱することにより、該第一中間層を形成する工程、
式(1)で示される重合性官能基または式(2)で示される重合性官能基を有し、かつ、分子量が100以上1000以下である電子輸送物質、および該式(1)で示される重合性官能基または該式(2)で示される重合性官能基と反応する基を3〜6個有し、かつ、分子量が200以上1300以下である架橋剤を、該電子輸送物質と該架橋剤との質量比が1/9〜9/1の範囲内で含む組成物を含有する第二中間層用塗布液の塗膜を形成する工程、及び
該塗膜を加熱および硬化させることにより、該第二中間層を形成する工程、
を有し、
該架橋剤が、イソシアネート基もしくはブロックイソシアネート基を有するイソシアネート化合物であることを特徴とする電子写真感光体の製造方法。
Aは、カルボキシル基、アミノ基、主鎖の原子数が1〜6の置換もしくは無置換のアルキル基の少なくとも1つの水素原子を重合性官能基で置き換えた基、置換もしくは無置換のアルキル基の主鎖中の炭素原子の1つを酸素原子に置き換えて導かれる主鎖の原子数が1〜6の1価の基の少なくとも1つの水素原子を重合性官能基で置き換えた基、置換もしくは無置換のアルキル基の主鎖中の炭素原子の1つを硫黄原子に置き換えて導かれる主鎖の原子数が1〜6の1価の基の少なくとも1つの水素原子を重合性官能基で置き換えた基、または置換もしくは無置換のアルキル基の主鎖中の炭素原子の1つをNR1に置き換えて導かれる主鎖の原子数が1〜6の1価の基の炭素原子が有する少なくとも1つの水素原子を重合性官能基で置き換えた基を示す。R1は、水素原子、またはアルキル基である。Aで示される基が有する重合性官能基は、ヒドロキシル基、チオール基、アミノ基、およびカルボキシル基からなる群より選択される少なくとも1種の基である。Aで示される基が有する該置換のアルキル基が有する置換基は、炭素数1〜6のアルキル基、ベンジル基、またはフェニル基である。
Bは、単結合、主鎖の原子数が1〜6の置換もしくは無置換のアルキレン基、置換もしくは無置換のアルキレン基の主鎖中の炭素原子の1つを酸素原子に置き換えて導かれる主鎖の原子数が1〜6の2価の基、置換もしくは無置換のアルキレン基の主鎖中の炭素原子の1つを硫黄原子に置き換えて導かれる主鎖の原子数が1〜6の2価の基、置換もしくは無置換のアルキレン基の主鎖中の炭素原子の1つをNR2に置き換えて導かれる主鎖の原子数が1〜6の2価の基、または単結合を除くこれらの基の炭素原子が有する少なくとも1つの水素原子を、重合性官能基で置き換えて得られる基を示す。R2は、水素原子、またはアルキル基である。Bで示される基が有する該置換のアルキレン基が有する置換基は、炭素数1〜6のアルキル基、ベンジル基、アルコシキカルボニル基、またはフェニル基である。
Cは、フェニレン基、炭素数1〜6のアルキル置換フェニレン基、ニトロ置換フェニレン基、ハロゲン置換フェニレン基、アルコキシ基置換フェニレン基またはこれらの基の炭素原子が有する少なくとも1つの水素原子を重合性官能基で置き換えて得られる基を示す。
Dは、水素原子、NR3R4、炭素数が1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルキル基で置換された主鎖の原子数が1〜6のアルキル基、または水素原子を除くこれらの基の炭素原子が有する少なくとも1つの水素原子を重合性官能基で置き換えて得られる基を示す。R3およびR4は、水素原子、またはアルキル基である。) - 請求項1から7のいずれか一項に記載の電子写真感光体と、帯電手段、現像手段およびクリーニング手段からなる群より選ばれた少なくとも1つの手段とを一体に支持し、電子写真装置本体に着脱自在であることを特徴とするプロセスカートリッジ。
- 請求項1から7のいずれか一項に記載の電子写真感光体と、帯電手段、露光手段、現像手段および転写手段を有することを特徴とする電子写真装置。
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