JP6781588B2 - 電子写真感光体の製造方法、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 - Google Patents
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Description
特許文献1には、電子写真感光体の表面層に、グアナミン化合物およびメラミン化合物から選択される少なくとも1種と、特定の置換基を持つ電荷輸送性材料とを用いた架橋物を含有させて、電子写真感光体の耐摩耗性を向上させる技術が開示されている。
一方、電子写真感光体の耐摩耗性が高くなるのに伴い、電子写真感光体の表面がリフレッシュされづらくなるため、繰り返し使用により放電生成物が電子写真感光体の表面に残りやすくなる。結果、高湿環境下において画像流れと呼ばれる画像欠陥の対策が求められる。
また、本発明の目的は、上記電子写真感光体を有するプロセスカートリッジおよび電子写真装置を提供することにある。
a11〜a13は0以上の整数を示し、
b11〜b13は0以上の整数を示し、
c11〜c13は0以上の整数を示し、
b11+b12+b13≧1であり、
a11およびb11のいずれか一方または両方が0であり、
a12およびb12のいずれか一方または両方が0であり、
a13およびb13のいずれか一方または両方が0であり、
Ar11は(a11+b11+c11+1)価の芳香族炭化水素基を示し、
Ar12は(a12+b12+c12+1)価の芳香族炭化水素基を示し、
Ar13は(a13+b13+c13+1)価の芳香族炭化水素基を示し、
R11〜R13は炭素数が9以上のアルキル基を示し、
Q11〜Q13はメチル基を示し、
P11〜P13はヒドロキシメチル基を示す。
式(1)中、a11+a12+a13≧1である。
さらに、本発明は、前記電子写真感光体と、帯電手段、現像手段、転写手段およびクリーニング手段からなる群より選択される少なくとも1つの手段とを一体に支持し、電子写自在であることを特徴とするプロセスカートリッジである。
またさらに、本発明は、前記電子写真感光体、ならびに、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である。
a11〜a13は0以上の整数を示し、
b11〜b13は0以上の整数を示し、
c11〜c13は0以上の整数を示し、
b11+b12+b13≧1であり、
a11およびb11のいずれか一方または両方が0であり、
a12およびb12のいずれか一方または両方が0であり、
a13およびb13のいずれか一方または両方が0であり、
Ar11は(a11+b11+c11+1)価の芳香族炭化水素基を示し、
Ar12は(a12+b12+c12+1)価の芳香族炭化水素基を示し、
Ar13は(a13+b13+c13+1)価の芳香族炭化水素基を示し、
R11〜R13は炭素数が9以上のアルキル基を示し、
Q11〜Q13はフッ素原子、塩素原子、および臭素原子からなる群より選択される少なくとも1つで置換された若しくは無置換の炭素数1〜8のアルキル基、フッ素原子、塩素原子、および臭素原子からなる群より選択される少なくとも1つで置換された若しくは無置換の炭素数1〜8のアルコキシ基、フッ素原子、塩素原子、または臭素原子を示し、
P11〜P13はヒドロキシメチル基を示す。
a21〜a25は0以上の整数を示し、
b21〜b25は0以上の整数を示し、
c21〜c25は0以上の整数を示し、
b21+b22+b23+b24+b25≧1であり、
a21およびb21のいずれか一方または両方が0であり、
a22およびb22のいずれか一方または両方が0であり、
a23およびb23のいずれか一方または両方が0であり、
a24およびb24のいずれか一方または両方が0であり、
a25およびb25のいずれか一方または両方が0であり、
Ar21は(a21+b21+c21+1)価の芳香族炭化水素基を示し、
Ar22は(a22+b22+c22+1)価の芳香族炭化水素基を示し、
Ar23は(a23+b23+c23+1)価の芳香族炭化水素基を示し、
Ar24は(a24+b24+c24+1)価の芳香族炭化水素基を示し、
Ar25は(a25+b25+c25+2)価の芳香族炭化水素基を示し、
R21〜R25は炭素数が9以上のアルキル基を示し、
Q21〜Q25はフッ素原子、塩素原子、および臭素原子からなる群より選択される少なくとも1つで置換された若しくは無置換の炭素数1〜8のアルキル基、フッ素原子、塩素原子、および臭素原子からなる群より選択される少なくとも1つで置換された若しくは無置換の炭素数1〜8のアルコキシ基、フッ素原子、塩素原子、または臭素原子を示し、
P21〜P25はヒドロキシメチル基を示す。
a31〜a36は0以上の整数を示し、
b31〜b36は0以上の整数を示し、
c31〜c36は0以上の整数を示し、
b31+b32+b33+b34+b35+b36≧1であり、
a31およびb31のいずれか一方または両方が0であり、
a32およびb32のいずれか一方または両方が0であり、
a33およびb33のいずれか一方または両方が0であり、
a34およびb34のいずれか一方または両方が0であり、
a35およびb35のいずれか一方または両方が0であり、
a36およびb36のいずれか一方または両方が0であり、
Ar31は(a31+b31+c31+1)価の芳香族炭化水素基を示し、
Ar32は(a32+b32+c32+1)価の芳香族炭化水素基を示し、
Ar33は(a33+b33+c33+1)価の芳香族炭化水素基を示し、
Ar34は(a34+b34+c34+1)価の芳香族炭化水素基を示し、
Ar35は(a35+b35+c35+2)価の芳香族炭化水素基を示し、
Ar36は(a36+b36+c36+2)価の芳香族炭化水素基を示し、
R31〜R36は炭素数が9以上のアルキル基を示し、
Q31〜Q36はフッ素原子、塩素原子、および臭素原子からなる群より選択される少なくとも1つで置換された若しくは無置換の炭素数1〜8のアルキル基、フッ素原子、塩素原子、および臭素原子からなる群より選択される少なくとも1つで置換された若しくは無置換の炭素数1〜8のアルコキシ基、フッ素原子、塩素原子、または臭素原子を示し、
P31〜P36はヒドロキシメチル基を示し、
X31はアルキレン基、シクロアルキリデン基、アルケニレン基、硫黄原子、および酸素原子のいずれかで示される2価の連結基を示す。
mまたはnが1または2の場合、
式(1)中、a11+a12+a13≧3であり、
式(2)中、a21+a22+a23+a24+a25≧3であり、
かつ式(3)中、a31+a32+a33+a34+a35+a36≧3であり、
mまたはnが3以上の場合、
式(1)中、a11+a12+a13≧1であり、
式(2)中、a21+a22+a23+a24+a25≧1であり、
かつ式(3)中、並びにa31+a32+a33+a34+a35+a36≧1である。
支持体101の表面には、切削処理、粗面化処理、アルマイト処理などを施してもよい。
また、カーボンブラック、酸化スズ粒子、酸化チタン粒子、銀粒子などの導電性粒子を樹脂などに含浸させてなる支持体や、導電性樹脂製の支持体を用いることもできる。
下引層に含まれる結着樹脂としては、例えば、ポリビニルブチラール等のアセタール樹脂、ポリビニルアルコール、カゼイン、ポリアミド、セルロース樹脂、ゼラチン、ポリウレタン、ポリエステル、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアセテート、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸樹脂、シリコーン樹脂、シリコーン−アルキッド樹脂、尿素樹脂、フェノール樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、不飽和ウレタン樹脂、不飽和ポリエステル、アルキド樹脂、エポキシ樹脂等の公知の高分子樹脂化合物、また電荷輸送性基を有する電荷輸送性樹脂やポリアニリン等の導電性樹脂等が挙げられる。
これら結着樹脂を2種以上組み合わせて使用する場合には、その混合割合は、必要に応じて設定される。
金属化合物と結着樹脂との混合比率は、特に制限されず、所望する電子写真感光体特性を得られる範囲で設定される。
また、導電性粒子は、疎水化処理剤(例えばカップリング剤)等により表面処理を施して、抵抗調整して用いてもよい。
電荷発生層102には、その他、周知の添加剤が含まれていてもよい。
電荷輸送層103には、その他、周知の添加剤が含まれていてもよい。
ここで、熱潜在性触媒の配合量としては、耐光性向上の観点から、表面層104の全固形分に対して、0.1質量%以上50質量%以下が好ましい。
−下引層の作製−
酸化亜鉛:(平均粒子径70nm:テイカ社製:比表面積値15m2/g)100質量部をトルエン500質量部と攪拌混合し、シランカップリング剤(KBM503:信越化学社製)1.3質量部を添加し、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、シランカップリング剤表面処理酸化亜鉛を得た。
表面処理を施した酸化亜鉛110質量部を500質量部のテトラヒドロフランと攪拌混合し、アリザリン0.6質量部を50質量部のテトラヒドロフランに溶解させた溶液を添加し、50℃にて5時間攪拌した。その後、減圧ろ過にてアリザリンを付与させた酸化亜鉛をろ別し、さらに60℃で減圧乾燥を行いアリザリン付与酸化亜鉛を得た。
得られた分散液に触媒としてジオクチルスズジラウレート:0.005質量部、シリコーン樹脂粒子(トスパール145、GE東芝シリコーン社製):40質量部を添加し、下引層形成用塗布液を得た。
導電性支持体として直径30mm、長さ357.5mm、肉厚1mmの円筒状アルミニウム支持体を準備し、得られた下引層形成用塗布液を浸漬塗布法にて、円筒状アルミニウム支持体上に塗布し、170℃、40分の乾燥硬化を行い、厚さ18.7μmの下引層を得た。
電荷発生物質としてのCukα特性X線を用いたX線回折スペクトルのブラッグ角度(2θ±0.2°)が少なくとも7.3゜,16.0゜,24.9゜,28.0゜の位置に回折ピークを有するヒドロキシガリウムフタロシアニン15質量部、結着樹脂としての塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体樹脂(VMCH、日本ユニカー社製)10質量部、およびn−酢酸ブチル200質量部からなる混合物を、直径1mmφのガラスビーズを用いてサンドミルにて4時間分散した。得られた分散液にn−酢酸ブチル175質量部、およびメチルエチルケトン180質量部を添加し、攪拌して電荷発生層形成用塗布液を得た。
得られた電荷発生層形成用塗布液を先に円筒状アルミニウム支持体に形成した下引層上に浸漬塗布し、常温(25℃)で乾燥して、膜厚が0.2μmの電荷発生層を形成した。
次に、N,N’−ジフェニル−N,N’−ビス(3−メチルフェニル)−[1,1’]ビフェニル−4,4’−ジアミン(TPD)40質量部、N,N−ビス(3,4−ジメチルフェニル)ビフェニル−4−アミン10質量部、および結着樹脂としてビスフェノールZポリカーボネート樹脂(三菱ガス(株)製:粘度平均分子量:6万、重量平均分子量5万)55質量部をテトラヒドロフラン560質量部、トルエン240質量部に加えて溶解し、電荷輸送層用塗布液を得た。この塗布液を電荷発生層上に塗布し、135℃、45分の乾燥を行って膜厚が25μmの電荷輸送層を形成した。
まず、フッ素樹脂(ルブロンL2:ダイキン工業(株)社製)5質量部およびフッ素系グラフトポリマー(アロンGF300:東亜合成製)0.2質量部を、酢酸イソブチル300質量部とともに、20℃の恒温槽内にて超音波ホモジナイザー(日本精機製作所(株)製)で10分間の分散処理を3回繰り返し、懸濁液を得た。その懸濁液に、例示化合物(1−3)90質量部、例示化合物(G)−19.5質量部、および例示化合物(g)−10.5質量部を加え、室温で12時間撹拌混合して、表面層用塗布液を作製した。
次に、得られた表面層用塗布液を、先に円筒状アルミニウム支持体上に形成した電荷輸送層上に浸漬塗布法によって塗布した。その後、乾燥機にて、温度160±5℃、時間60分の硬化反応を実施し、表面層を形成した。表面層の膜厚は7μmであった。
以上のようにして、電子写真感光体を製造した。
実施例1において、例示化合物(1−3)を例示化合物(2−1)に変更して表面層用塗布液を調製した以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体を製造した。
実施例1において、例示化合物(1−3)を例示化合物(2−2)に変更して表面層用塗布液を調製した以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体を製造した。
実施例1において、例示化合物(1−3)を例示化合物(1−7)に変更して表面層用塗布液を調製した以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体を製造した。
実施例1において、例示化合物(1−3)を例示化合物(1−4)に変更して表面層用塗布液を調製した以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体を製造した。
実施例1において、例示化合物(1−3)を例示化合物(1−5)に変更して表面層用塗布液を調製した以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体を製造した。
実施例1において、例示化合物(1−3)を例示化合物(1−1)に変更して表面層用塗布液を調製した以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体を製造した。
実施例7において、例示化合物(G)−1を9.95質量部、および例示化合物(g)−1を0.05質量部に変更して表面層用塗布液を調製した以外は、実施例7と同様にして電子写真感光体を製造した。
実施例7において、例示化合物(G)−1を9.9質量部、および例示化合物(g)−1を0.1質量部に変更して表面層用塗布液を調製した以外は、実施例7と同様にして電子写真感光体を製造した。
実施例7において、例示化合物(G)−1を0.1質量部、および例示化合物(g)−1を9.9質量部に変更して表面層用塗布液を調製した以外は、実施例7と同様にして電子写真感光体を製造した。
実施例7において、さらに酢酸1質量部加えて表面層用塗布液を調製した以外は、実施例7と同様にして電子写真感光体を製造した。
実施例7において、さらにドデシルベンゼンスルホン酸1質量部加えて表面層用塗布液を調製した以外は、実施例7と同様にして電子写真感光体を製造した。
実施例1において、表面層用塗布液を、例示化合物(1−1)90質量部、例示化合物(G)−1を9.5質量部、および例示化合物(g)−1を0.5質量部を加え、室温で12時間撹拌混合して作製した以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体を製造した。
実施例7において、得られた表面層用塗布液を先に円筒状アルミニウム支持体上に形成した電荷輸送層上に浸漬塗布法によって塗布した後、酸素濃度100ppmの窒素雰囲気の乾燥機にて、温度160±5℃、時間60分の硬化反応を実施した以外は、実施例7と同様にして電子写真感光体を製造した。
実施例7において、例示化合物(G)−1を例示化合物(G)−10に変更し、例示化合物(g)−1を例示化合物(g)−10に変更して表面層用塗布液を調製した以外は、実施例7と同様にして電子写真感光体を製造した。
実施例7において、例示化合物(G)−1を用いなかった以外は、実施例7と同様にして電子写真感光体を製造した。
実施例7において、例示化合物(g)−1を用いなかった以外は、実施例7と同様にして電子写真感光体を製造した。
(耐摩耗性の評価)
実施例および比較例で製造した電子写真感光体の耐摩耗性の評価は、キヤノン株式会社製iR AVD C5051(カラー複合機)に各感光体を搭載して温度32℃/湿度80%RHの高温高湿環境下で1日間放置したのち評価を行った。
具体的には、画像比率5%の文字画像をA4横送りで200,00枚連続でプリントを行う耐久試験を実施し、耐久試験前後における感光体の表面層の膜厚減耗量により評価した。膜厚減耗量が1.0μm以下であれば耐摩耗性が良好と評価した。結果を表1に示す。
実施例および比較例で製造した電子写真感光体の画像流れの評価は、キヤノン株式会社製iR AVD C5051(カラー複合機)に各感光体を搭載して温度32℃/湿度80%RHの高温高湿環境下で1日間放置したのち評価を行った。
具体的には、1000枚および200,00枚の画像出力後、評価機への給電を停止し、1日休止させた。1日休止後に再び評価装置に給電を開始し、A4縦サイズ紙にて、線幅0.1mm、線間隔10mmの正方形格子画像を出力した。
得られた画像について、以下の評価のランクに従って、画像流れを抑制する効果を評価した。ランクの数字が大きいほど良好であり、ランク5、4および3は、画像流れ抑制効果が良好と評価した。
ランク5:格子画像の画像欠陥はみられない
ランク4:格子画像が一部薄くなっている
ランク3:格子画像が全面薄くなっている
ランク2:格子画像が部分的に消失している
ランク1:格子画像が全面消失している
102 電荷発生層
103 電荷輸送層
104 表面層
105 感光層
1 電子写真感光体
2 軸
3 帯電手段
4 露光光
5 現像手段
6 転写手段
7 転写材
8 定着手段
9 クリーニング手段
10 前露光光
11 プロセスカートリッジ
12 案内手段
Claims (10)
- 支持体、および該支持体上に形成された感光層を有する電子写真感光体の製造方法であって、該感光層は、電荷発生層、電荷輸送層、および表面層を含み、
該電子写真感光体の該表面層の製造方法が、式(1)で示される化合物と、窒素原子上に置換したヒドロキシメチル基を3個または4個有するグアナミン化合物と、窒素原子上に置換したアルコキシメチル基を3個または4個有するグアナミン化合物と、フッ素樹脂と、を含有する表面層用塗布液を調製する工程、および該表面層用塗布液の塗膜を形成し、該塗膜を重合させることによって該表面層を形成する工程を有することを特徴とする電子写真感光体の製造方法。
a11〜a13は0以上の整数を示し、
b11〜b13は0以上の整数を示し、
c11〜c13は0以上の整数を示し、
b11+b12+b13≧1であり、
a11およびb11のいずれか一方または両方が0であり、
a12およびb12のいずれか一方または両方が0であり、
a13およびb13のいずれか一方または両方が0であり、
Ar11は(a11+b11+c11+1)価の芳香族炭化水素基を示し、
Ar12は(a12+b12+c12+1)価の芳香族炭化水素基を示し、
Ar13は(a13+b13+c13+1)価の芳香族炭化水素基を示し、
R11〜R13は炭素数が9以上のアルキル基を示し、
Q11〜Q13はメチル基を示し、
P11〜P13はヒドロキシメチル基を示す。) - 前記式(1)中、R11〜R 13 は炭素数が11以上のアルキル基であることを特徴とする請求項1に記載の電子写真感光体の製造方法。
- 前記式(1)中、R11〜R 13 は炭素数が11以上の直鎖のアルキル基であることを特徴とする請求項2に記載の電子写真感光体の製造方法。
- 前記表面層用塗布液中の前記窒素原子上に置換したアルコキシメチル基を3個または4個有するグアナミン化合物の含有量が、前記表面層用塗布液中の全固形分の全質量に対して0.1質量%以上10.0質量%以下であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の電子写真感光体の製造方法。
- 前記表面層用塗布液が、酸触媒を含有することを特徴とする請求項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。
- 前記酸触媒が、アルキルベンゼンスルホン酸であることを特徴とする請求項5に記載の電子写真感光体の製造方法。
- 酸素濃度10ppm以上10000ppm以下の窒素雰囲気下にて加熱して前記表面層用塗布液の塗膜を重合させることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の電子写真感光体の製造方法。
- 支持体、および該支持体上に形成された感光層を有する電子写真感光体であって、該感光層は、電荷発生層、電荷輸送層、および表面層を含み、
該電子写真感光体の該表面層が、式(1)で示される化合物と、窒素原子上に置換したヒドロキシメチル基を3個または4個有するグアナミン化合物と、窒素原子上に置換したアルコキシメチル基を3個または4個有するグアナミン化合物と、フッ素樹脂と、を含有することを特徴とする電子写真感光体。
a11〜a13は0以上の整数を示し、
b11〜b13は0以上の整数を示し、
c11〜c13は0以上の整数を示し、
b11+b12+b13≧1であり、
a11およびb11のいずれか一方または両方が0であり、
a12およびb12のいずれか一方または両方が0であり、
a13およびb13のいずれか一方または両方が0であり、
Ar11は(a11+b11+c11+1)価の芳香族炭化水素基を示し、
Ar12は(a12+b12+c12+1)価の芳香族炭化水素基を示し、
Ar13は(a13+b13+c13+1)価の芳香族炭化水素基を示し、
R11〜R13は炭素数が9以上のアルキル基を示し、
Q11〜Q13はメチル基を示し、
P11〜P13はヒドロキシメチル基を示す。) - 請求項8に記載の電子写真感光体と、帯電手段、現像手段、転写手段およびクリーニング手段からなる群より選択される少なくとも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8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電子写真装置。
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