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JP2009157104A - コーティング剤組成物、電子写真感光体、画像形成装置及びプロセスカートリッジ - Google Patents

コーティング剤組成物、電子写真感光体、画像形成装置及びプロセスカートリッジ Download PDF

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JP2009157104A
JP2009157104A JP2007335168A JP2007335168A JP2009157104A JP 2009157104 A JP2009157104 A JP 2009157104A JP 2007335168 A JP2007335168 A JP 2007335168A JP 2007335168 A JP2007335168 A JP 2007335168A JP 2009157104 A JP2009157104 A JP 2009157104A
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English (en)
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Kazuhiro Koseki
一浩 小関
Wataru Yamada
渉 山田
Katsumi Nukada
克己 額田
Masahiro Iwasaki
真宏 岩崎
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Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
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Abstract

【課題】 塗液としての長寿命化を実現することができるとともに、電気特性に優れ、且つ、繰り返し使用による摩耗が少なく耐久性に優れた電子写真感光体を形成することが可能なコーティング剤組成物を提供すること。
【解決手段】 電子写真感光体の構成材料として用いられるコーティング剤組成物であって、下記一般式(I)で表される化合物と、該化合物と架橋して硬化膜を形成し得る多官能イソシアネート化合物と、を含有することを特徴とするコーティング剤組成物。
【化1】
Figure 2009157104


[式(I)中、Fは正孔輸送性を有する化合物から誘導される有機基を示し、Rは1価の有機基を示し、Lは2価の有機基を示し、nは1以上4以下の整数を示し、jは0又は1を示す。]
【選択図】 なし

Description

本発明は、コーティング剤組成物、電子写真感光体、画像形成装置及びプロセスカートリッジに関する。
いわゆるゼログラフィー方式の画像形成装置は、電子写真感光体(以下、場合により「感光体」という)、帯電装置、露光装置、現像装置及び転写装置を備え、それらを用いた電子写真プロセスにより画像形成を行う。
近年、ゼログラフィー方式の画像形成装置は、各部材、システムの技術進展により、一層の高速化、長寿命化が図られている。これに伴い、各サブシステムの高速対応性、高信頼性に対する要求は従来に増して高くなっている。特に、画像書き込みに使用される感光体やその感光体をクリーニングするクリーニング部材には、高速対応性、高信頼性に対する要求が一層強い。また、感光体及びクリーニング部材は、それら相互の摺動により他の部材に比べてストレスを多く受ける。そのため、感光体には傷や摩耗が生じやすく、これが画像欠陥の原因となる。
このような傷や磨耗を抑制するため、電子写真感光体では機械強度の高い表面層が使用されており、さらに長寿命化も図られている。例えば、下記特許文献1では、表面層はイソシアネートとポリオールと電荷輸送材料とを架橋した重合体を用いて構成されている。
特開2004−117766号公報
しかしながら、上記特許文献1に記載されているような機械強度が高く摩耗しにくい表面層を形成する構成材料は、反応性が高く、塗液状態でこれら構成材料間の反応が進行しやすいため、析出物やゲル化を生じ、塗液の寿命が短くなり、材料の使用効率が悪くなるためにコストアップをもたらすなど、実質上製造に適さないという問題がある。
塗液状態での反応を抑制する手段としては、保護基を有するブロックイソシアネートを用いることが知られているが、この保護基が加熱硬化後の塗膜中に残留し、電気特性や機械強度の劣化を引き起こしてしまうという問題があった。
また、表面層の機械強度を高めるには官能基数3以上のイソシアネートを用いることが有効であるが、官能基数を増やすほど必要とされるイソシアネートの保護基数も増えることとなり、上記の問題はより顕著となる。
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、塗液としての長寿命化を実現することができるとともに、電気特性に優れ、且つ、繰り返し使用による摩耗が少なく耐久性に優れた電子写真感光体を形成することが可能なコーティング剤組成物を提供することを目的とする。また、本発明は、そのコーティング剤組成物を用いて形成される電子写真感光体、並びにその電子写真感光体を備える画像形成装置及びプロセスカートリッジを提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明は、電子写真感光体の構成材料として用いられるコーティング剤組成物であって、下記一般式(I)で表される化合物と、該化合物と架橋して硬化膜を形成し得る多官能イソシアネート化合物と、を含有することを特徴とするコーティング剤組成物を提供する。
Figure 2009157104


[式(I)中、Fは正孔輸送性を有する化合物から誘導される有機基を示し、Rは1価の有機基を示し、Lは2価の有機基を示し、nは1以上4以下の整数を示し、jは0又は1を示す。]
かかるコーティング剤組成物によれば、上記構成を有することにより、塗液状態では材料間の反応を抑えて安定した塗液を得ることができるとともに、硬化時に上記一般式(I)で表される化合物と上記多官能イソシアネート化合物とが架橋して重合体を形成し、電気特性、耐傷性及び耐摩耗性に優れた架橋硬化膜を形成することができる。ここで、上記一般式(I)で示される電荷輸送性を有する化合物は、単独ではイソシアネート化合物との反応性が低く、常温の塗液状態でのイソシアネート化合物との反応は抑えられる。そのため、イソシアネート化合物として、電気特性及び耐摩耗性の観点で有利である保護基を有さない多官能構造の材料を用いても、塗液の寿命を損なうことがない。また、上記一般式(I)で示される化合物は、例えば加熱硬化時に活性を示す熱潜在性酸触媒を用いることにより、加熱状態でのイソシアネート化合物との反応が可能となるため、架橋膜の電気特性及び耐摩耗性を良好なものとすることができる。したがって、かかるコーティング剤組成物を電子写真感光体の構成材料として用いることにより、電気特性に優れ、且つ、繰り返し使用による摩耗が少なく耐久性に優れた電子写真感光体を得ることができる。
また、本発明のコーティング剤組成物において、上記一般式(I)中、上記Rが下記一般式(II)で表される基であることが好ましい。
Figure 2009157104


[式(II)中、R、R及びRは各々独立に、水素原子、ハロゲン原子又は1価の有機基を示す。]
上記一般式(I)中のRが上記一般式(II)で表される基であることにより、常温の塗液状態での多官能イソシアネート化合物との反応性をより低くすることができ、塗液の寿命をより長くすることができる。
また、本発明のコーティング剤組成物において、上記一般式(I)中、上記jが1であり、上記Lがアルキレン基であることが好ましい。上記一般式(I)中、Lがアルキレン基として存在することにより、上記コーティング剤組成物を硬化させてなる架橋膜の電気特性を向上させることができ、より優れた電気特性を有する電子写真感光体を得ることができる。更に、上記一般式(I)中、上記Lはメチレン基であることが好ましい。これにより、上記コーティング剤組成物を硬化させてなる架橋膜の架橋密度が向上し、より優れた耐摩耗性を有する電子写真感光体を得ることができる。
また、本発明のコーティング剤組成物において、上記一般式(I)中、上記Fが下記一般式(III)で表される基であることが好ましい。
Figure 2009157104


[式(III)中、Ar、Ar、Ar及びArは各々独立に、置換もしくは未置換のアリール基を示し、Arは置換もしくは未置換のアリール基、又は、置換もしくは未置換のアリーレン基を示し、且つ、Ar、Ar、Ar、Ar及びArのうち1乃至4個は、上記一般式(I)で表わされる化合物における下記一般式(IV)で示される部位と結合するための結合手を有し、kは0又は1を示す。]
Figure 2009157104


[式(IV)中、Rは1価の有機基を示し、Lは2価の有機基を示し、jは0又は1を示す。]
上記一般式(I)中のFが上記一般式(III)で表される基であることにより、上記コーティング剤組成物を用いて形成される電子写真感光体の電気特性及び耐摩耗性をより向上させることができる。
また、本発明のコーティング剤組成物において、上記一般式(I)で表される化合物は、下記一般式(V)で表される化合物であることが好ましい。
Figure 2009157104


[式(V)中、Y、Y及びYは各々独立に、ハロゲン原子、炭素数1以上10以下のアルキル基、炭素数1以上10以下のアルコキシル基、置換もしくは未置換のアリール基、炭素数7以上10以下のアラルキル基、置換もしくは未置換のスチリル基、置換もしくは未置換のブタジエン基、又は、置換もしくは未置換のヒドラゾン基を示し、R、R及びRは各々独立に、炭素数1以上18以下の1価の有機基を示し、L、L及びLは各々独立に、アルキレン基を示し、p1、p2及びp3は各々独立に、0以上2以下の整数を示し、q1、q2及びq3は、0又は1を示し、且つ、(q1+q2+q3)≧1の条件を満たす。]
上記一般式(V)で表される化合物を用いることにより、上記コーティング剤組成物を用いて形成される電子写真感光体の電気特性及び耐摩耗性をより向上させることができる。
また、本発明のコーティング剤組成物において、上記イソシアネート化合物は、官能基数が3以上のイソシアネート化合物であることが好ましい。これにより、上記コーティング剤組成物を用いて3次元架橋構造を有する架橋密度の高い硬化膜を形成することができ、電子写真感光体の耐摩耗性をより向上させることができる。
本発明はまた、導電性支持体と、該導電性支持体上に形成された感光層と、を備え、上記感光層が、上記導電性支持体から最も遠い側に配置された、上記本発明のコーティング剤組成物を硬化させてなる最表面層を有することを特徴とする電子写真感光体を提供する。
かかる電子写真感光体によれば、導電性支持体から最も遠い側の最表面層が、上記本発明のコーティング剤組成物を用いて形成されており、上記一般式(I)で表される化合物と上記多官能イソシアネート化合物とが架橋した構造を有するため、電気特性、耐傷性及び耐摩耗性を良好なものとすることができる。そして、かかる電子写真感光体によれば、電気特性及び耐摩耗性の双方に優れるため、長期間にわたって良好な画質を得ることが可能である。また、上記本発明のコーティング剤組成物は塗液状態で材料間の反応が十分に抑制されているため、これを用いて形成された最表面層を有する電子写真感光体はバラツキの少ない安定した特性を得ることができる。
本発明はまた、上記本発明の電子写真感光体と、上記電子写真感光体を帯電させる帯電装置と、帯電した上記電子写真感光体に静電潜像を形成する露光装置と、上記静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像装置と、上記トナー像を上記電子写真感光体から被転写体に転写する転写装置と、を備えることを特徴とする画像形成装置を提供する。
本発明は更に、上記本発明の電子写真感光体と、上記電子写真感光体を帯電させる帯電装置、帯電した上記電子写真感光体に静電潜像を形成する露光装置、上記電子写真感光体に形成された静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像装置、及び、上記電子写真感光体の表面に残存したトナーを除去するクリーニング装置からなる群より選ばれる少なくとも一種と、を備えることを特徴とするプロセスカートリッジを提供する。
本発明の画像形成装置及びプロセスカートリッジによれば、上述のように優れた電気特性及び優れた耐摩耗性を有する本発明の電子写真感光体を用いているため、長期間にわたって良好な画質の画像を安定して形成することができる。
本発明によれば、塗液としての長寿命化を実現することができるとともに、電気特性に優れ、且つ、繰り返し使用による摩耗が少なく耐久性に優れた電子写真感光体を形成することが可能なコーティング剤組成物を提供することができる。また、本発明は、そのコーティング剤組成物を用いて得られる電気特性及び耐摩耗性に優れた電子写真感光体、並びにその電子写真感光体を備える画像形成装置及びプロセスカートリッジを提供することができる。
以下、場合により図面を参照しつつ本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面中、同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
(コーティング剤組成物)
本発明のコーティング剤組成物は、電子写真感光体の構成材料として用いられるコーティング剤組成物であって、下記一般式(I)で表される化合物と、該化合物と架橋して硬化膜を形成し得る多官能イソシアネート化合物と、を含有することを特徴とするものである。
Figure 2009157104


[式(I)中、Fは正孔輸送性を有する化合物から誘導される有機基を示し、Rは1価の有機基を示し、Lは2価の有機基を示し、nは1以上4以下の整数を示し、jは0又は1を示す。]
上記一般式(I)で表される化合物のうち好ましいものとして、主としてコーティング剤組成物の寿命をより向上させる観点からは、上記一般式(I)中のRが下記一般式(II)で示される基である下記一般式(Ia)で表される化合物が挙げられる。
Figure 2009157104


[式(II)中、R、R及びRは各々独立に、水素原子、ハロゲン原子又は1価の有機基を示す。]
Figure 2009157104


[式(Ia)中、F、L、R、R、R、n及びjはそれぞれ、式(I)又は(II)中のF、L、R、R、R、n及びjと同義である。]
ここで、上記一般式(Ia)及び(II)中、R乃至Rはそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子又は1価の有機基を示すが、1価の有機基を示すことが望ましい。1価の有機基は、炭素数1以上18以下の1価の有機基であることが望ましく、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数1以上18以下の1価の炭化水素基、又は、−(CH−O−Rで示される基であることがより望ましく、炭素数1以上4以下のアルキル基、又は、−(CH−O−Rで示される基であることが更に望ましく、メチル基であることが特に望ましい。また、溶解度、製膜性などの点から、R乃至Rの組み合わせとしては、R及びRが水素原子であり、Rが水素原子、炭素数1以上4以下のアルキル基、又は、−(CH−O−Rで示される基であることが望ましい。なお、Rは炭素数1以上6以下の炭化水素基を示し、環を形成してもよいが、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基などの脂肪族炭化水素基であることが望ましく、aは1以上12以下の整数を示し、1以上4以下の整数であることが望ましい。
また、上記一般式(I)及び(Ia)中、Lは2価の有機基を示すが、2価の有機基は、枝分かれしてもよい炭素数1以上18以下のアルキレン基であることが望ましく、電気特性向上の点からメチレン基であることがより望ましい。
また、上記一般式(I)で表される化合物のうち好ましいものとして、主としてコーティング剤組成物を硬化させてなる架橋膜の電気特性及び架橋密度を向上させる観点からは、上記一般式(I)中のjが1であり、且つ、Lがアルキレン基である下記一般式(Ib)で表される化合物が挙げられる。
Figure 2009157104


[式(Ib)中、F、R及びnはそれぞれ、式(I)中のF、R及びnと同義であり、Lはアルキレン基を示す。]
ここで、コーティング剤組成物を硬化させてなる架橋膜の電気特性及び架橋密度をより向上させる観点から、上記一般式(Ib)中のLは、枝分かれしてもよい炭素数1以上18以下のアルキレン基であることが望ましく、電気特性向上の点からメチレン基であることがより望ましい。
また、上記一般式(I)及び(Ib)中、Rは1価の有機基を示すが、炭素数1以上18以下の1価の有機基であることが好ましく、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数1以上18以下の1価の炭化水素基、又は、−(CH−O−Rで表わされる基であることがより好ましく、炭素数1以上4以下のアルキル基、又は、−(CH−O−Rで表わされる基であることが更に好ましく、メチル基であることが特に好ましい。なお、Rは炭素数1以上6以下の炭化水素基を示し、環を形成してもよいが、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基などの脂肪族炭化水素基であることが好ましく、aは1以上12以下の整数を示し、1以上4以下の整数であることが好ましい。
更に、コーティング剤組成物の寿命の向上と、コーティング剤組成物を硬化させてなる架橋膜の電気特性及び架橋密度の向上とを両立させる観点からは、上記一般式(Ib)中のRを上記一般式(II)で示される基とすることも好ましい。
なお、上記一般式(I)、(Ia)及び(Ib)において、R、R、R、R、L、L又はjが複数存在する場合、それぞれは同一でも異なっていてもよい。
また、上記一般式(I)で表される化合物の更に好ましいものとして、一般式(I)中の有機基Fが、特に下記一般式(III)で示される基である化合物が挙げられる。
Figure 2009157104


[式(III)中、Ar、Ar、Ar及びArは各々独立に、置換もしくは未置換のアリール基を示し、Arは置換もしくは未置換のアリール基、又は、置換もしくは未置換のアリーレン基を示し、且つ、Ar、Ar、Ar、Ar及びArのうち1乃至4個は、上記一般式(I)で表わされる化合物における下記一般式(IV)で示される部位と結合するための結合手を有し、kは0又は1を示す。]
Figure 2009157104


[式(IV)中、Rは1価の有機基を示し、Lは2価の有機基を示し、jは0又は1を示す。]
また、上記一般式(III)中のAr乃至Arで示される置換もしくは未置換のアリール基としては、具体的には、下記一般式(1)乃至(7)に示されるアリール基が好ましい。
Figure 2009157104

上記式(1)乃至(7)中、R11は水素原子、炭素数1以上4以下のアルキル基、炭素数1以上4以下のアルコキシ基、それらで置換されたフェニル基若しくは未置換のフェニル基、又は炭素数7以上10以下のアラルキル基を示し、R12乃至R14はそれぞれ水素原子、炭素数1以上4以下のアルキル基、炭素数1以上4以下のアルコキシ基、それらで置換されたフェニル基若しくは未置換のフェニル基、炭素数7以上10以下のアラルキル基又はハロゲン原子を示し、Arは置換又は未置換のアリーレン基を示し、Xは上記一般式(IV)で表される構造を示し、c及びsはそれぞれ0又は1を示し、tは1以上3以下の整数を示す。
また、上記式(7)で示されるアリール基におけるArとしては、下記式(8)又は(9)で示されるアリーレン基が好ましい。
Figure 2009157104

上記式(8)、(9)中、R15及びR16はそれぞれ水素原子、炭素数1以上4以下のアルキル基、炭素数1以上4以下のアルコキシ基、炭素数1以上4以下のアルコキシ基で置換されたフェニル基もしくは未置換のフェニル基、炭素数7以上10以下のアラルキル基、又は、ハロゲン原子を示し、tは1以上3以下の整数を示す。
また、上記式(7)で示されるアリール基におけるZ’としては、下記式(10)乃至(17)で示される2価の基が好ましい。
Figure 2009157104

上記式(10)乃至(17)中、R17及びR18はそれぞれ水素原子、炭素数1以上4以下のアルキル基、炭素数1以上4以下のアルコキシ基、炭素数1以上4以下のアルコキシ基で置換されたフェニル基、または未置換のフェニル基、炭素数7以上10以下のアラルキル基、又は、ハロゲン原子を示し、Wは2価の基を示し、q及びrはそれぞれ1以上10以下の整数を示し、tはそれぞれ1以上3以下の整数を示す。
また、上記式(16)及び(17)中、Wは下記式(18)乃至(26)で示される2価の基を示す。なお、式(25)中、uは0以上3以下の整数を示す。
Figure 2009157104

また、上記一般式(III)におけるArの具体的構造としては、k=0の時は上記Ar乃至Arの具体的構造として例示した構造が挙げられ、k=1の時は上記Ar乃至Arの具体的構造として例示した構造に結合手を1つ加えたアリーレン基が挙げられる。
また、上記一般式(I)で示される化合物として、より具体的には、下記化合物(I−1)乃至(I−5)、下記化合物(Ia−1)乃至(Ia−41)、及び、下記化合物(Ib−1)乃至(Ib−59)が挙げられる。なお、上記一般式(I)で示される化合物は、これらにより何ら限定されるものではない。また、下記表に示す化合物において、結合手は記載されているが末端に置換基が記載されていないものは末端がメチル基であることを示し、Meはメチル基、Etはエチル基、Prはn−プロピル基を示す。
Figure 2009157104

Figure 2009157104

Figure 2009157104

Figure 2009157104

Figure 2009157104

Figure 2009157104

Figure 2009157104

Figure 2009157104

Figure 2009157104

Figure 2009157104

Figure 2009157104

Figure 2009157104

Figure 2009157104

Figure 2009157104

Figure 2009157104

Figure 2009157104

Figure 2009157104

Figure 2009157104

Figure 2009157104

これらの上記一般式(I)で示される化合物は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上併用してもよい。
上記一般式(I)で示される化合物は、例えば、ヒドロキシアルキル基を有する化合物を、酸無水物、酸ハロゲン化物等と反応させてエステル化する方法により容易に合成可能である。その場合、使用する試薬としては、無水酢酸、無水プロピオン酸、無水らく酸等の酸無水物、塩化チオニル、塩化プロピオン酸等の塩化アシル化合物などが挙げられる。これらの試薬は、ヒドロキシアルキル基に対して1当量以上、望ましくは2等量以上で用いればよい。また、その際にトリメチルアミン、トリエチルアミン、ピリジン等の塩基性物質を触媒として用いることが望ましく、これらの触媒は、ヒドロキシアルキル基に対して1当量以上、望ましくは2当量以上用いればよい。また、反応は、例えば、0℃以上、使用溶剤の沸点以下の範囲内の温度で行われる。
また、上記反応は無溶剤下で行ってもよいが、適切な溶剤を用いて行ってもよい。反応の際に使用する溶媒としては、ベンゼン、トルエン、テトラヒドロフラン等の一般的な溶剤が挙げられ、また、トリエチルアミン、ピリジンなどの塩基性触媒を溶媒として用いることも可能である。また、その際、用いる溶剤は2種以上混合して用いることも可能である。
また、上記一般式(I)で表される化合物が上記一般式(Ib)で表される化合物である場合、上記一般式(Ib)で表される化合物は、下記一般式(V)で表される化合物であることが特に好ましい。
Figure 2009157104


[式(V)中、Y、Y及びYは各々独立に、ハロゲン原子、炭素数1以上10以下のアルキル基、炭素数1以上10以下のアルコキシル基、置換もしくは未置換のアリール基、炭素数7以上10以下のアラルキル基、置換もしくは未置換のスチリル基、置換もしくは未置換のブタジエン基、又は、置換もしくは未置換のヒドラゾン基を示し、R、R及びRは各々独立に、炭素数1以上18以下の1価の有機基を示し、L、L及びLは各々独立に、アルキレン基を示し、p1、p2及びp3は各々独立に、0以上2以下の整数を示し、q1、q2及びq3は、0又は1を示し、且つ、(q1+q2+q3)≧1の条件を満たす。]
ここで、上記一般式(V)中、R、R及びRは各々独立に、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数1以上18以下の1価の炭化水素基、又は、−(CH−O−Rで表わされる基であることが好ましく、炭素数1以上4以下のアルキル基、又は、−(CH−O−Rで表わされる基であることがより好ましく、メチル基であることが特に好ましい。なお、Rは炭素数1以上6以下の炭化水素基を示し、環を形成してもよいが、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基などの脂肪族炭化水素基であることが好ましく、aは1以上12以下の整数を示し、1以上4以下の整数であることが好ましい。
また、上記一般式(V)中、L、L及びLは各々独立に、枝分かれしてもよい炭素数1以上18以下のアルキレン基であることが好ましく、メチレン基であることがより好ましい。
また、上記一般式(V)中、Y、Y及びYは各々独立に、炭素数1以上10以下のアルキル基であることが好ましく、炭素数1以上4以下のアルキル基であることがより好ましい。
更に、上記一般式(V)中、q1、q2及びq3は、(q1+q2+q3)≧2の条件を満たすことが好ましい。
上記一般式(V)で示される化合物は、例えば、ヒドロキシアルキル基を有するトリフェニルアミン化合物を、硫酸ジアルキル又はヨウ化アルキル等と反応させてヒドロキシアルキル基をエーテル化する方法により容易に合成可能である。その場合、使用する試薬としては、硫酸ジメチル、硫酸ジエチル、ヨウ化メチル、ヨウ化エチル等から任意に選ばれたものを用いることができ、ヒドロキシアルキル基に対して1乃至3当量、好ましくは1乃至2当量用いればよい。また、塩基触媒としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、ナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド、ナトリウムt−ブトキシド、カリウムt−ブトキシド、水素化ナトリウム及びナトリウム金属等から任意に選ばれたものを用いることができ、ヒドロキシアルキル基に対して1乃至3当量、好ましくは1乃至2当量用いればよい。また、反応は、0℃以上、使用溶剤の沸点以下の範囲内の温度で行うことができる。
また、反応の際に使用する溶媒としては、ベンゼン、トルエン、塩化メチレン、テトラヒドロフラン、N,N’−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、N−メチルピロリドン及び1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン等が挙げられ、それらから選択された単独の溶媒或いは2種以上の混合溶媒を使用することができる。また、反応によっては、層間移動触媒として、テトラ−n−ブチルアンモニウムアイオダイド等の4級アンモニウム塩を使用することができる。
本発明のコーティング剤組成物において、上記一般式(I)で表される化合物の含有量は、コーティング剤組成物の固形分全量を基準として20質量%以上80質量%以下であることが好ましく、30質量%以上70質量%以下であることがより好ましい。この含有量が20質量%未満であると、電子写真感光体の電気特性が悪化する傾向があり、80質量%を超えると、耐摩耗性が低下する傾向がある。
本発明のコーティング剤組成物に含有される多官能イソシアネート化合物としては、硬化時に上記一般式(I)で表される化合物と架橋して硬化膜を形成し得るものであれば特に制限されず、一般的なイソシアネート材料を用いることができる。具体例としては、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリ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、キシレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサン、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、メチレンジシクロヘキシルジイソシアネート、水添キシリレンジイソシアネート等のポリイソシアネート類、並びに、これらモノマー型ポリイソシアネートの変性体(例えば、ビウレット体、イソシアヌレート体、及びトリメチロールプロパンアダクト体)等が挙げられる。
また、得られる硬化膜の機械強度を高めるには、官能基数が3以上のイソシアネート化合物を用いることが好ましい。
また、これらモノマー型ポリイソシアネート及び変性イソシアネートを、加熱によりイソシアネートを再生するような保護基にてブロックした型のブロックイソシアネート化合物を用いることもできる。
イソシアネートの保護基としては、アルコール類、フェノール類であるフェノール及びクレゾール、ラクタム類、アミン類、アミド類であるε−カプロラクタム、オキシム類であるメチルエチルケトオキシム及びアセトオキシム、並びに、β−ジケトン類であるマロン酸ジエチル及びアセト酢酸エチル等が挙げられる。
なお、上記一般式(I)で表される化合物は、常温の塗液状態ではイソシアネート化合物との反応が抑制されるため、イソシアネート化合物としては、得られる硬化膜の電気特性及び耐摩耗性の観点で有利である保護基を有さない多官能構造のイソシアネート化合物を用いることが好ましい。
上述したイソシアネート材料は、1種を単独で又は2種以上を混合して使用することができる。なお、2種以上のイソシアネート化合物を用いる場合、少なくとも1種は保護基を有さないイソシアネート化合物を用いることが好ましい。
本発明のコーティング剤組成物において、上記イソシアネート化合物の含有量は、コーティング剤組成物の固形分全量を基準として20質量%以上80質量%以下であることが好ましく、30質量%以上70質量%以下であることがより好ましい。この含有量が20質量%未満であると、電子写真感光体の耐磨耗性が低下する傾向があり、80質量%を超えると、電気特性が悪化する傾向がある。
また、本発明のコーティング剤組成物は、その硬化膜の残留電位を下げるために導電性粒子を含有していてもよい。導電性粒子としては、例えば、金属、金属酸化物及びカーボンブラック等が挙げられる。これらの中でも、金属又は金属酸化物がより好ましい。金属としては、アルミニウム、亜鉛、銅、クロム、ニッケル、銀及びステンレス等、又はこれらの金属をプラスチックの粒子の表面に蒸着したもの等が挙げられる。金属酸化物としては、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化スズ、酸化アンチモン、酸化インジウム、酸化ビスマス、スズをドープした酸化インジウム、アンチモンやタンタルをドープした酸化スズ、及びアンチモンをドープした酸化ジルコニウム等が挙げられる。これらは1種を単独で用いることも、2種以上を組み合わせて用いることもできる。2種以上を組み合わせて用いる場合は、単に混合しても、固溶体や融着の形にしてもよい。導電性粒子の平均粒径は、硬化膜の透明性の観点から、0.3μm以下であることが好ましく、0.1μm以下であることが特に好ましい。
本発明のコーティング剤組成物において、導電性粒子の含有量は特に限定されるものではないが、コーティング剤組成物の固形分全量を基準として0.1質量%以上30質量%以下であることが好ましく、0.5質量%以上20質量%以下であることがより好ましい。この含有量が0.1質量%未満であると、電子写真感光体の残留電位を低下する効果が得られなくなる傾向があり、30質量%を超えると、画質特性が悪化する傾向がある。
更に、本発明のコーティング剤組成物は、その硬化膜の耐汚染物付着性、潤滑性、硬度などを制御するために、各種微粒子を添加することもできる。微粒子は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。微粒子の一例として、ケイ素含有微粒子を挙げることができる。ケイ素含有微粒子とは、構成元素にケイ素を含む微粒子であり、具体的には、コロイダルシリカおよびシリコーン微粒子等が挙げられる。ケイ素含有微粒子として用いられるコロイダルシリカは、平均粒子径1nm以上100nm以下、好ましくは10nm以上30nm以下の粒子を、酸性もしくはアルカリ性の水、あるいはアルコール、ケトン、エステル等の有機溶媒中に分散させた分散液から選ばれ、一般に市販されているものを使用することができる。
本発明のコーティング剤組成物において、コロイダルシリカの含有量は特に限定されるものではないが、製膜性、電気特性、強度の面から、コーティング剤組成物の固形分全量を基準として0.1質量%以上50質量%以下であることが好ましく、0.1質量%以上30質量%以下であることがより好ましい。
ケイ素含有微粒子として用いられるシリコーン微粒子は、球状で、平均粒子径1nm以上500nm以下、好ましくは10nm以上100nm以下の、シリコーン樹脂粒子、シリコーンゴム粒子、シリコーン表面処理シリカ粒子から選ばれ、一般に市販されているものを使用することができる。シリコーン微粒子は、化学的に不活性で、樹脂への分散性に優れる小径粒子であり、さらに十分な特性を得るために必要とされる含有量が低いため、架橋反応を阻害することなく、電子写真感光体の表面性状を改善することができる。すなわち、強固な架橋構造中に均一に取り込まれた状態で、電子写真感光体表面の潤滑性、撥水性を向上させ、長期間にわたって良好な耐摩耗性、耐汚染物付着性を維持することができる。
本発明のコーティング剤組成物において、シリコーン微粒子の含有量は特に限定されるものではないが、コーティング剤組成物の固形分全量を基準として0.1質量%以上30質量%以下であることが好ましく、0.5質量%以上10質量%以下であることがより好ましい。
また、その他の微粒子としては、4弗化エチレン、3弗化エチレン、6弗化プロピレン、弗化ビニル、弗化ビニリデン等のフッ素系微粒子や、「第8回ポリマー材料フォーラム講演予稿集、p89」に示されるような上記フッ素樹脂と水酸基を有するモノマーとを共重合させた樹脂からなる微粒子、ZnO−Al、SnO−Sb、In−SnO、ZnO−TiO、MgO−Al、FeO−TiO、TiO、SnO、In、ZnO、MgO等の半導電性金属酸化物を挙げることができる。また、同様な目的でシリコーンオイル等のオイルを添加することもできる。シリコーンオイルとしては、例えば、ジメチルポリシロキサン、ジフェニルポリシロキサン、フェニルメチルシロキサン等のシリコーンオイル、アミノ変性ポリシロキサン、エポキシ変性ポリシロキサン、カルボキシル変性ポリシロキサン、カルビノール変性ポリシロキサン、メタクリル変性ポリシロキサン、メルカプト変性ポリシロキサン、フェノール変性ポリシロキサン等の反応性シリコーンオイル等を挙げることができる。これらは、塗布溶液に予め添加してもよいし、感光体を作製後、減圧、あるいは加圧下などで含浸処理してもよい。
また、本発明のコーティング剤組成物は、可塑剤、表面改質剤、酸化防止剤、光劣化防止剤等の添加剤を更に含有することもできる。
可塑剤としては、例えば、ビフェニル、塩化ビフェニル、ターフェニル、ジブチルフタレート、ジエチレングリコールフタレート、ジオクチルフタレート、トリフェニル燐酸、メチルナフタレン、ベンゾフェノン、塩素化パラフィン、ポリプロピレン、ポリスチレン、各種フルオロ炭化水素等が挙げられる。
また、酸化防止剤としては、ヒンダードフェノール、ヒンダードアミン、チオエーテル又はホスファイト部分構造を持つ酸化防止剤が挙げられ、これらは架橋膜を形成する材料
と架橋反応可能な例えばアルコキシシリル基などの置換基で変性してもよい。これらの酸化防止剤は、環境変動時の電位安定性・画質の向上に効果的であり、中でもヒンダートフェノール、ヒンダートアミン系酸化防止剤が好ましい。
ヒンダートフェノール系酸化防止剤としては、例えば、「Sumilizer BHT−R」、「Sumilizer MDP−S」、「Sumilizer BBM−S」、「Sumilizer WX−R」、「Sumilizer NW」、「Sumilizer BP−76」、「Sumilizer BP−101」、「Sumilizer GA−80」、「Sumilizer GM」、「Sumilizer GS」(以上、住友化学社製)、「IRGANOX1010」、「IRGANOX1035」、「IRGANOX1076」、「IRGANOX1098」、「IRGANOX1135」、「IRGANOX1141」、「IRGANOX1222」、「IRGANOX1330」、「IRGANOX1425WL」、「IRGANOX1520L」、「IRGANOX245」、「IRGANOX259」、「IRGANOX3114」、「IRGANOX3790」、「IRGANOX5057」、「IRGANOX565」(以上、チバスペシャリティーケミカルズ社製)、「アデカスタブAO−20」、「アデカスタブAO−30」、「アデカスタブAO−40」、「アデカスタブAO−50」、「アデカスタブAO−60」、「アデカスタブAO−70」、「アデカスタブAO−80」、「アデカスタブAO−330」(以上、旭電化製)などが挙げられる。また、ヒンダートアミン系酸化防止剤としては、例えば、「サノールLS2626」、「サノールLS765」、「サノールLS770」、「サノールLS744」(以上、三共ライフテック社製)、「チヌビン144」、「チヌビン622LD」(以上チバスペシャリティーケミカルズ社製)、「マークLA57」、「マークLA67」、「マークLA62」、「マークLA68」、「マークLA63」(以上、以上ADEKA社製)、「スミライザーTPS」(以上、住友化学社製)が挙げられる。また、チオエーテル系酸化防止剤としては、例えば、「スミライザーTP−D」(以上、住友化学社製)が挙げられ、ホスファイト系酸化防止剤としては、例えば、「マーク2112」、「マークPEP・8」、「マークPEP・24G」、「マークPEP・36」、「マーク329K」、「マークHP・10」(以上、ADEKA社製)が挙げられる。
本発明のコーティング剤組成物において、酸化防止剤の含有量は特に限定されるものではないが、コーティング剤組成物の固形分全量を基準として0.1質量%以上30質量%以下であることが好ましく、0.1質量%以上20質量%以下であることがより好ましい。この含有量が0.1質量%未満であると、所望の効果が得られにくくなる傾向があり、30質量%を超えると、電気特性の悪化等の特性劣化が生じやすくなる傾向がある。
また、本発明のコーティング剤組成物は、ポリビニルブチラール樹脂、ポリアリレート樹脂(ビスフェノールAとフタル酸の重縮合体等)、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、フェノキシ樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、ポリビニルピリジン樹脂、セルロース樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、カゼイン、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルピロリドン樹脂等の絶縁性樹脂を含有してもよい。この場合、絶縁性樹脂は、所望の割合で添加することができ、これにより、得られる硬化膜と電子写真感光体を構成する他の層との接着性を良好なものとすることができるとともに、熱収縮やハジキによる塗布膜欠陥等を抑制することができる。
本発明のコーティング剤組成物は、加熱して硬化させることで硬化膜を形成することができる。硬化処理の際には、コーティング剤組成物に触媒を添加する。触媒としては、塩酸、硫酸、蟻酸、酢酸、リン酸、スルホン酸、トリフルオロ酢酸等の酸化合物;ジエチルアミン、トリエチルアミン、ペンタメチルジエチレントリアミン等のアミン化合物;ジブチルチンジアセテート、ジブチルチンジラウレート、スタンナスオクトエート等の有機スズ化合物;テトラ−n−ブチルチタネート、テトライソプロピルチタネート等の有機チタン化合物;有機カルボン酸の鉄塩、マンガン塩、コバルト塩、亜鉛塩、ジルコニウム塩等が挙げられる。
また、アミン化合物をブロック化剤として含有するスルホン酸化合物やリン酸化合物のようなブロック化触媒を用いることが、塗液状態での反応を抑制する観点から好ましい。ブロック化触媒としては、NACURE2500,5225,X49−110,3525,4167(以上、キングインダストリーズ社製)等が挙げられる。
これら硬化触媒の使用量は特に制限されないが、コーティング剤組成物に含まれる固形分の合計100質量部に対して0.1質量部以上20質量部以下であることが好ましく、0.3質量部以上10質量部以下であることが特に好ましい。
また、コーティング剤組成物には、必要に応じてトルエン、キシレン等の炭化水素類;メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、メチルセロソルブ等のアルコール類及びこの誘導体;アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類;テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、ジオキサン等のエーテル類;酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類等の他、種々の溶媒が使用できる。なお、電子写真感光体の生産に一般的に使用されるディップコーティング法を適用するためには、アルコール系溶剤、ケトン系溶剤、又はそれらの混合系溶剤が好ましい。また、使用される溶媒の沸点は50℃以上150℃以下のものが好ましく、それらを任意に混合して使用することができる。
なお、溶剤としてアルコール系溶剤、ケトン系溶剤、又はそれらの混合系溶剤が好ましいことから、上記一般式(I)で表される電荷輸送材料は、それらの溶剤に可溶であることが好ましい。
また、溶媒量は任意に設定できるが、少なすぎると構成材料が析出しやすくなるため、コーティング剤組成物中に含まれる固形分の合計1質量部に対して0.5質量部以上30質量部以下とすることが好ましく、1質量部以上20質量部以下とすることがより好ましい。
コーティング剤組成物を用いて硬化膜を形成する際の塗布方法としては、ブレードコーティング法、ワイヤーバーコーティング法、スプレーコーティング法、浸漬コーティング法、ビードコーティング法、エアーナイフコーティング法、カーテンコーティング法等の通常の方法を用いることができる。ただし、1回の塗布により必要な膜厚が得られない場合、複数回重ね塗布することにより必要な膜厚を得ることができる。なお、複数回の重ね塗布を行なう場合、加熱処理は塗布の度に行なってもよいし、複数回重ね塗布した後でもよい。
本発明のコーティング剤組成物を硬化させる際の反応温度及び反応時間は特に制限されないが、得られる硬化膜の機械的強度及び化学的安定性の点から、反応温度は好ましくは60℃以上、より好ましくは80℃以上200℃以下であり、反応時間は好ましくは10分間以上5時間以下である。
(電子写真感光体)
本発明の電子写真感光体は、導電性支持体と、該導電性支持体上に形成された感光層と、を備え、上記感光層が、上記導電性支持体から最も遠い側に配置された、上記本発明のコーティング剤組成物を硬化させてなる最表面層を有することを特徴とするものである。
なお、本発明の電子写真感光体が備える感光層は、電荷発生材料と電荷輸送材料とを同一の層に含有する単層型感光層、又は、電荷発生材料を含有する層(電荷発生層)と電荷輸送材料を含有する層(電荷輸送層)とを別個に設けた機能分離型感光層のいずれであってもよい。機能分離型感光層の場合、電荷発生層と電荷輸送層の積層順序はいずれが上層であってもよい。なお、機能分離型感光層の場合、それぞれの層がそれぞれの機能を満たせばよいという機能分離ができるため、より高い機能を実現できる。
図1は、本発明の電子写真感光体の好適な一実施形態を示す模式断面図である。図1に示すように、電子写真感光体1は、導電性支持体2と、感光層3とから構成されている。感光層3は、導電性支持体2上に、下引層4、電荷発生層5及び電荷輸送層6がこの順序で積層された構造を有している。図1に示す電子写真感光体1では、電荷輸送層6が本発明のコーティング剤組成物の硬化物からなる最表面層であり、上記一般式(I)で示される化合物と上記多官能イソシアネート化合物との架橋重合体を含む層となっている。
また、図2〜5はそれぞれ本発明の電子写真感光体の他の好適な実施形態を示す模式断面図である。図2〜3に示す電子写真感光体は、図1に示す電子写真感光体と同様に電荷発生層5と電荷輸送層6とに機能が分離された感光層3を備えるものである。また、図4〜5は、電荷発生材料と電荷輸送材料とを同一の層(単層型感光層8)に含有するものである。
図2に示す電子写真感光体1は、導電性支持体2上に下引層4、電荷発生層5、電荷輸送層6及び保護層7が順次積層された構造を有するものである。また、図3に示す電子写真感光体1は、導電性支持体2上に下引層4、電荷輸送層6、電荷発生層5、保護層7が順次積層された構造を有するものである。図2及び3に示す電子写真感光体1においては、保護層7が本発明のコーティング剤組成物の硬化物からなる最表面層であり、上記一般式(I)で示される化合物と上記多官能イソシアネート化合物との架橋重合体を含む層となっている。
また、図4に示す電子写真感光体1は、導電性支持体2上に下引層4、単層型感光層8が順次積層された構造を有するものである。図4に示す電子写真感光体1においては、単層型感光層8が本発明のコーティング剤組成物の硬化物からなる最表面層であり、上記一般式(I)で示される化合物と上記多官能イソシアネート化合物との架橋重合体を含む層となっている。
また、図5に示す電子写真感光体1は、導電性支持体2上に下引層4、単層型感光層8、保護層7が順次積層された構造を有するものである。図5に示す電子写真感光体1においては、保護層7が本発明のコーティング剤組成物の硬化物からなる最表面層であり、上記一般式(I)で示される化合物と上記多官能イソシアネート化合物との架橋重合体を含む層となっている。
なお、図1〜5に示した電子写真感光体において、下引層4は必ずしも設けられていなくてもよい。
以下、図2に示す電子写真感光体1に基づいて、各要素について説明する。
導電性支持体2としては、例えば、アルミニウム、銅、亜鉛、ステンレス、クロム、ニッケル、モリブデン、バナジウム、インジウム、金、白金等の金属又は合金を用いて構成される金属板、金属ドラム、金属ベルト等が挙げられる。また、導電性支持体2としては、導電性ポリマー、酸化インジウム等の導電性化合物やアルミニウム、パラジウム、金等の金属又は合金を塗布、蒸着又はラミネートした紙、プラスチックフィルム、ベルト等も使用できる。
導電性支持体2の表面は、レーザー光を照射する際に生じる干渉縞を防止するために、中心線平均粗さRaで0.04μm以上0.5μm以下に粗面化することが好ましい。導電性支持体2の表面のRaが0.04μm未満であると、鏡面に近くなるので干渉防止効果が不十分となる傾向がある。他方、Raが0.5μmを越えると、被膜を形成しても画質が不十分となる傾向がある。非干渉光を光源に用いる場合には、干渉縞防止の粗面化は特に必要なく、導電性支持体2表面の凹凸による欠陥の発生が防げるため、より長寿命化に適する。
粗面化の方法としては、研磨剤を水に懸濁させて支持体に吹き付けることによって行う湿式ホーニング、又は回転する砥石に支持体を圧接し、連続的に研削加工を行うセンタレス研削、陽極酸化処理等が好ましい。
粗面化の方法としては、導電性支持体2表面を粗面化することなく、導電性又は半導電性粉体を樹脂中に分散させて、支持体表面上に層を形成し、その層中に分散させる微粒子により粗面化する方法も好ましく用いられる。
上記陽極酸化処理は、アルミニウムを陽極とし電解質溶液中で陽極酸化することによりアルミニウム表面に酸化膜を形成するものである。電解質溶液としては、硫酸溶液、シュウ酸溶液等が挙げられる。しかし、そのままの多孔質陽極酸化膜は、化学的に活性であり、汚染され易く、環境による抵抗変動も大きい。そこで、陽極酸化膜の微細孔を加圧水蒸気又は沸騰水中(ニッケル等の金属塩を加えてもよい)で水和反応による体積膨張でふさぎ、より安定な水和酸化物に変える封孔処理を行う。
陽極酸化膜の膜厚については、0.3μm以上15μm以下が好ましい。0.3μm未満であると、注入に対するバリア性が乏しく効果が不十分となる傾向がある。他方、15μmを超えると、繰り返し使用による残留電位の上昇を招く傾向がある。
また、導電性支持体2には、酸性水溶液による処理又はベーマイト処理を施してもよい。リン酸、クロム酸及びフッ酸からなる酸性処理液による処理は以下のようにして実施される。先ず、酸性処理液を調整する。酸性処理液におけるリン酸、クロム酸及びフッ酸の配合割合は、リン酸が10質量%以上11質量%以下の範囲、クロム酸が3質量%以上5質量%以下の範囲、フッ酸が0.5質量%以上2質量%以下の範囲であって、これらの酸全体の濃度は13.5質量%以上18質量%以下の範囲が好ましい。処理温度は42℃以上48℃以下が好ましいが、処理温度を高く保つことにより、一層速く、かつ厚い被膜を形成することができる。被膜の膜厚は、0.3μm以上15μm以下が好ましい。0.3μm未満であると、注入に対するバリア性が乏しく効果が不十分となる傾向がある。他方、15μmを超えると、繰り返し使用による残留電位の上昇を招く傾向がある。
ベーマイト処理は、90℃以上100℃以下の純水中に5分間以上60分間以下浸漬すること、又は90℃以上120℃以下の加熱水蒸気に5分間以上60分間以下接触させることにより行うことができる。被膜の膜厚は、0.1μm以上5μm以下が好ましい。これをさらにアジピン酸、硼酸、硼酸塩、燐酸塩、フタル酸塩、マレイン酸塩、安息香酸塩、酒石酸塩、クエン酸塩等の被膜溶解性の低い電解質溶液を用いて陽極酸化処理してもよい。
下引層4は、導電性支持体2上に形成される。下引層4は、有機金属化合物及び/又は結着樹脂を含有して構成される。
有機金属化合物としては、ジルコニウムキレート化合物、ジルコニウムアルコキシド化合物、ジルコニウムカップリング剤等の有機ジルコニウム化合物、チタンキレート化合物、チタンアルコキシド化合物、チタネートカップリング剤等の有機チタン化合物、アルミニウムキレート化合物、アルミニウムカップリング剤等の有機アルミニウム化合物のほか、アンチモンアルコキシド化合物、ゲルマニウムアルコキシド化合物、インジウムアルコキシド化合物、インジウムキレート化合物、マンガンアルコキシド化合物、マンガンキレート化合物、スズアルコキシド化合物、スズキレート化合物、アルミニウムシリコンアルコキシド化合物、アルミニウムチタンアルコキシド化合物、アルミニウムジルコニウムアルコキシド化合物等が挙げられる。
有機金属化合物としては、残留電位が低く良好な電子写真特性を示すため、特に有機ジルコニウム化合物、有機チタニル化合物、有機アルミニウム化合物が好ましく使用される。
結着樹脂としては、ポリビニルアルコール、ポリビニルメチルエーテル、ポリ−N−ビニルイミダゾール、ポリエチレンオキシド、エチルセルロース、メチルセルロース、エチレン−アクリル酸共重合体、ポリアミド、ポリイミド、カゼイン、ゼラチン、ポリエチレン、ポリエステル、フェノール樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、エポキシ樹脂、ポリビニルピロリドン、ポリビニルピリジン、ポリウレタン、ポリグルタミン酸、ポリアクリル酸等の公知のものが挙げられる。これらを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、必要に応じて適宜設定することができる。
また、下引層4には、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス2メトキシエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−2−アミノエチルアミノプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプロプロピルトリメトキシシラン、γ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、β−3,4−エポキシシクロヘキシルトリメトキシシラン等のシランカップリング剤を含有させてもよい。
また、下引層4中には、低残留電位化や環境安定性の観点から、電子輸送性顔料を混合/分散して使用することもできる。電子輸送性顔料としては、特開昭47−30330号公報に記載のペリレン顔料、ビスベンズイミダゾールペリレン顔料、多環キノン顔料、インジゴ顔料、キナクリドン顔料等の有機顔料、また、シアノ基、ニトロ基、ニトロソ基、ハロゲン原子等の電子吸引性の置換基を有するビスアゾ顔料やフタロシアニン顔料等の有機顔料、酸化亜鉛、酸化チタン等の無機顔料が挙げられる。
これらの顔料の中では、ペリレン顔料、ビスベンズイミダゾールペリレン顔料、多環キノン顔料、酸化亜鉛又は酸化チタンが、電子移動性が高いので好ましく使用される。
また、これらの顔料の表面は、分散性、電荷輸送性を制御する目的で上記カップリング剤や、結着樹脂等で表面処理してもよい。
電子輸送性顔料は多すぎると下引層4の強度を低下させ、塗膜欠陥の原因となるため、下引層4の固形分全量を基準として好ましくは95質量%以下、より好ましくは90質量%以下で使用される。
また、下引層4には、電気特性の向上や光散乱性の向上等の目的により、各種の有機化合物の微粉末若しくは無機化合物の微粉末を添加することが好ましい。特に、酸化チタン、酸化亜鉛、亜鉛華、硫化亜鉛、鉛白、リトポン等の白色顔料やアルミナ、炭酸カルシウム、硫酸バリウム等の体質顔料としての無機顔料やポリテトラフルオロエチレン樹脂粒子、ベンゾグアナミン樹脂粒子、スチレン樹脂粒子等が有効である。
添加微粉末の粒径は、0.01μm以上2μm以下のものが好ましい。微粉末は必要に応じて添加されるが、その添加量は下引層4の固形分全量を基準として、10質量%以上90質量%以下であることが好ましく、30質量%以上80質量%以下であることがより好ましい。
下引層4は上述した各構成材料を含有する下引層形成用塗布液を用いて形成される。下引層形成用塗布液に使用される有機溶剤としては、有機金属化合物や結着樹脂を溶解し、また、電子輸送性顔料を混合及び/又は分散したときにゲル化や凝集を起こさないものであればよい。
有機溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、n−プロパノール、n−ブタノール、ベンジルアルコール、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、酢酸n−ブチル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、メチレンクロライド、クロロホルム、クロルベンゼン、トルエン等の通常のものが挙げられる。これらは、1種を単独で又は2種以上を混合して用いることができる。
各構成材料の混合及び/又は分散方法は、ボールミル、ロールミル、サンドミル、アトライター、振動ボールミル、コロイドミル、ペイントシェーカー、超音波等を用いる常法が適用される。混合及び/又は分散は有機溶剤中で行われる。
下引層4を形成する際の塗布方法としては、ブレードコーティング法、ワイヤーバーコーティング法、スプレーコーティング法、浸漬コーティング法、ビードコーティング法、エアーナイフコーティング法、カーテンコーティング法等の通常の方法を用いることができる。
乾燥は、通常、溶剤を蒸発させ、成膜可能な温度で行われる。特に、酸性溶液処理、ベーマイト処理を行った導電性支持体2は、基材の欠陥隠蔽力が不十分となり易いため、下引層4を形成することが好ましい。
下引層4の膜厚は、好ましくは0.01μm以上30μm以下、より好ましくは0.05μm以上30μm以下、さらに好ましくは0.1μm以上30μm以下、特に好ましくは0.2μm以上25μm以下である。
電荷発生層5は、電荷発生材料、さらには必要に応じて結着樹脂を含んで構成される。
電荷発生材料は、ビスアゾ、トリスアゾ等のアゾ顔料、ジブロモアントアントロン等の縮環芳香族顔料、ペリレン顔料、ピロロピロール顔料、フタロシアニン顔料等の有機顔料や三方晶セレン、酸化亜鉛等の無機顔料等、公知のものを使用することができる。電荷発生材料としては、特に、380nm以上500nm以下の露光波長の光源を用いる場合には、金属及び無金属フタロシアニン顔料、三方晶セレン、ジブロモアントアントロン等が好ましい。その中でも、特開平5−263007号公報及び特開平5−279591号公報に開示されたヒドロキシガリウムフタロシアニン、特開平5−98181号公報に開示されたクロロガリウムフタロシアニン、特開平5−140472号公報及び特開平5−140473号公報に開示されたジクロロスズフタロシアニン、特開平4−189873号公報及び特開平5−43813号公報に開示されたチタニルフタロシアニンが特に好ましい。
結着樹脂としては、広範な絶縁性樹脂から選択することができる。また、ポリ−N−ビニルカルバゾール、ポリビニルアントラセン、ポリビニルピレン、ポリシラン等の有機光導電性ポリマーから選択することもできる。
結着樹脂としては、好ましくは、ポリビニルブチラール樹脂、ポリアリレート樹脂(ビスフェノールAとフタル酸の重縮合体等)、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、フェノキシ樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、ポリビニルピリジン樹脂、セルロース樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、カゼイン、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルピロリドン樹脂等の絶縁性樹脂を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。これらの結着樹脂は、1種を単独で又は2種以上を混合して用いることができる。
電荷発生層5は、電荷発生材料を蒸着により、又は電荷発生材料及び結着樹脂を含有する電荷発生層形成用塗布液を用いて形成される。電荷発生層5を電荷発生層形成用塗布液を用いて形成する場合、電荷発生材料と結着樹脂との配合比(質量比)は、10:1乃至1:10の範囲が好ましい。
電荷発生層形成用塗布液に上記各構成材料を分散させる方法としては、ボールミル分散法、アトライター分散法、サンドミル分散法等の通常の方法を用いることができる。この際、分散によって顔料の結晶型が変化しない条件が必要とされる。さらにこの分散の際、粒子を好ましくは0.5μm以下、より好ましくは0.3μm以下、さらに好ましくは0.15μm以下の粒子サイズにすることが有効である。
分散に用いる溶剤としては、メタノール、エタノール、n−プロパノール、n−ブタノール、ベンジルアルコール、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、酢酸n−ブチル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、メチレンクロライド、クロロホルム、クロルベンゼン、トルエン等の通常の有機溶剤が挙げられる。これらは、1種を単独で又は2種以上を混合して用いることができる。
電荷発生層形成用塗布液を用いて電荷発生層5を形成する際には、塗布方法としては、ブレードコーティング法、ワイヤーバーコーティング法、スプレーコーティング法、浸漬コーティング法、ビードコーティング法、エアーナイフコーティング法、カーテンコーティング法等の通常の方法を用いることができる。
電荷発生層5の膜厚は、好ましくは0.1μm以上5μm以下、より好ましくは0.2μm以上2.0μm以下である。
電荷輸送層6は、電荷輸送材料及び結着樹脂を含有して、又は高分子電荷輸送材を含有して構成される。
電荷輸送材料としては、p−ベンゾキノン、クロラニル、ブロマニル、アントラキノン等のキノン系化合物、テトラシアノキノジメタン系化合物、2,4,7−トリニトロフルオレノン等のフルオレノン化合物、キサントン系化合物、ベンゾフェノン系化合物、シアノビニル系化合物、エチレン系化合物等の電子輸送性化合物、トリアリールアミン系化合物、ベンジジン系化合物、アリールアルカン系化合物、アリール置換エチレン系化合物、スチルベン系化合物、アントラセン系化合物、ヒドラゾン系化合物等の正孔輸送性化合物が挙げられるが、特にこれらに限定されない。これらの電荷輸送材料は、1種を単独で又は2種以上を混合して用いることができる。
また、電荷輸送材料としては、モビリティーの観点から、下記一般式(a−1)、(a−2)又は(a−3)で示される化合物が好ましい。
Figure 2009157104

上記式(a−1)中、R34はメチル基を、k10は0以上2以下の整数を示す。また、Ar及びArはそれぞれ独立に置換もしくは未置換のアリール基、−C−C(R38)=C(R39)(R40)、又は、−C−CH=CH−CH=C(Ar’)を示し、置換基としてはハロゲン原子、炭素数1以上5以下のアルキル基、炭素数1以上5以下のアルコキシ基、又は炭素数1以上3以下のアルキル基で置換された置換アミノ基が挙げられる。また、R38、R39、R40は水素原子、置換若しくは未置換のアルキル基、又は、置換若しくは未置換のアリール基を、Ar’は置換又は未置換のアリール基を示す。
Figure 2009157104

上記式(a−2)中、R35及びR35’はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、炭素数1以上5以下のアルキル基又は炭素数1以上5以下のアルコキシ基を、R36、R36’、R37及びR37’はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、炭素数1以上5以下のアルキル基、炭素数1以上5以下のアルコキシ基、炭素数1以上2以下のアルキル基で置換されたアミノ基、置換若しくは未置換のアリール基、−C(R38)=C(R39)(R40)、又は、−CH=CH−CH=C(Ar’)を、R38、R39及びR40はそれぞれ独立に水素原子、置換若しくは未置換のアルキル基、又は置換若しくは未置換のアリール基を、Ar’は置換又は未置換のアリール基を示す。また、m4及びm5はそれぞれ独立に0以上2以下の整数を示す。
Figure 2009157104

上記式(a−3)中、R41は水素原子、炭素数1以上5以下のアルキル基、炭素数1以上5以下のアルコキシ基、置換若しくは未置換のアリール基、又は、−CH=CH−CH=C(Ar’)を示す。Ar’は、置換又は未置換のアリール基を示す。R42、R42’、R43、及びR43’はそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1以上5以下のアルキル基、炭素数1以上5以下のアルコキシ基、炭素数1以上2以下のアルキル基で置換されたアミノ基、又は置換若しくは未置換のアリール基を示す。
電荷輸送層6に用いる結着樹脂としては、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、塩化ビニリデン−アクリロニトリル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体、シリコーン樹脂、シリコーン−アルキッド樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、スチレン−アルキッド樹脂等が挙げられる。これらの結着樹脂は、1種を単独で又は2種以上を混合して用いることができる。電荷輸送材料と結着樹脂との配合比(質量比)は、10:1乃至1:5が好ましい。
また、高分子電荷輸送材としては、ポリ−N−ビニルカルバゾール、ポリシラン等の電荷輸送性を有する公知のものを用いることができる。特に、特開平8−176293号公報や特開平8−208820号公報に示されているポリエステル系高分子電荷輸送材は、高い電荷輸送性を有しており、特に好ましいものである。
高分子電荷輸送材はそれだけでも電荷輸送層6の構成材料として使用可能であるが、上記結着樹脂と混合して成膜してもよい。
電荷輸送層6は、上記構成材料を含有する電荷輸送層形成用塗布液を用いて形成される。
電荷輸送層形成用塗布液の溶剤としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、クロルベンゼン等の芳香族炭化水素類、アセトン、2−ブタノン等のケトン類、塩化メチレン、クロロホルム、塩化エチレン等のハロンゲン化脂肪族炭化水素類、テトラヒドロフラン、エチルエーテル等の環状若しくは直鎖状のエーテル類等の通常の有機溶剤が挙げられる。これらは1種を単独で或いは2種以上を混合して用いることができる。
電荷輸送層形成用塗布液の塗布方法としては、ブレードコーティング法、ワイヤーバーコーティング法、スプレーコーティング法、浸漬コーティング法、ビードコーティング法、エアーナイフコーティング法、カーテンコーティング法等の通常の方法を用いることができる。
電荷輸送層6の膜厚は、好ましくは5μm以上50μm以下、より好ましくは10μm以上30μm以下である。
保護層7は、本実施形態の電子写真感光体では、導電性支持体2から最も遠い側に配置された最表面層である。保護層7は、上述した本発明のコーティング剤組成物を硬化させて得られる層であり、少なくとも上記一般式(I)で表される化合物と上記多官能イソシアネート化合物とが架橋した重合体を含有する構成を有している。
保護層7を形成するに際し、本発明のコーティング剤組成物を電荷輸送層6上に塗布する方法としては、ブレードコーティング法、ワイヤーバーコーティング法、スプレーコーティング法、浸漬コーティング法、ビードコーティング法、エアーナイフコーティング法、カーテンコーティング法等の通常の方法を用いることができる。
また、電荷輸送層6上に塗布されたコーティング剤組成物を硬化させる際の反応温度及び反応時間は適宜選定可能であるが、得られる硬化膜の機械的強度及び化学的安定性の点から、反応温度は好ましくは60℃以上、より好ましくは80℃以上200℃以下であり、反応時間は好ましくは10分間以上5時間以下である。
保護層7の膜厚は、0.5μm以上15μm以下が好ましく、1μm以上10μm以下がより好ましく、1μm以上5μm以下が特に好ましい。なお、1回の塗布により必要な膜厚が得られない場合、複数回重ね塗布することにより必要な膜厚を得ることができる。複数回の重ね塗布を行なう場合、加熱処理は塗布の度に行なっても良いし、複数回重ね塗布した後でも良い。
また、感光層3を構成する各層には、画像形成装置中で発生するオゾンや酸化性ガス、又は光、熱による感光体の劣化を防止する目的で、酸化防止剤、光安定剤、熱安定剤等の添加剤を添加することができる。
酸化防止剤としては、例えば、ヒンダードフェノール、ヒンダードアミン、パラフェニレンジアミン、アリールアルカン、ハイドロキノン、スピロクロマン、スピロインダノン及びそれらの誘導体、有機硫黄化合物、有機燐化合物等が挙げられる。光安定剤としては、例えば、ベンゾフェノン、ベンゾトリアゾール、ジチオカルバメート、テトラメチルピペリジン等の誘導体が挙げられる。
また、感光層3を構成する各層には、感度の向上、残留電位の低減、繰り返し使用時の疲労低減等を目的として、少なくとも1種の電子受容性物質を含有させることができる。
電子受容物質としては、例えば、無水コハク酸、無水マレイン酸、ジブロム無水マレイン酸、無水フタル酸、テトラブロム無水フタル酸、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、o−ジニトロベンゼン、m−ジニトロベンゼン、クロラニル、ジニトロアントラキノン、トリニトロフルオレノン、ピクリン酸、o−ニトロ安息香酸、p−ニトロ安息香酸、フタル酸等を挙げることができる。これらのうち、フルオレノン系、キノン系や、Cl、CN、NO等の電子吸引性置換基を有するベンゼン誘導体が特に好ましい。
なお、本実施形態において、本発明のコーティング剤組成物を硬化させてなる最表面層は保護層7としたが、電子写真感光体は保護層7を有していなくてもよく、本発明のコーティング剤組成物を硬化させてなる最表面層は、例えば、図1に示す電子写真感光体のように電荷輸送層6とすることもできる。この場合、本発明のコーティング剤組成物の硬化膜は優れた機械的強度を有する上に十分な電荷輸送性をも有するため、当該硬化膜をそのまま電荷輸送層とすることができる。あるいは、上記電荷輸送層6の説明において例示された電荷輸送材料、結着樹脂、高分子電荷輸送材等を本発明のコーティング剤組成物に含有せしめて塗布液とし、その塗布液を用いて電荷輸送層を形成してもよい。
また、図4及び5に示すように電子写真感光体が単層型感光層8を備える場合、単層型感光層8は、電荷発生材料と、必要に応じて結着樹脂とを含有して形成される。電荷発生材料としては機能分離型感光層における電荷発生層に使用されるものと同様のものを、結着樹脂としては機能分離型感光層における電荷発生層及び電荷輸送層に用いられる結着樹脂と同様のものを用いることができる。単層型感光層8中の電荷発生材料の含有量は、単層型感光層8における固形分全量を基準として好ましくは10質量%以上85質量%以下、より好ましくは20質量%以上50質量%以下である。また、単層型感光層8には、光電特性を改善する等の目的で電荷輸送材料や高分子電荷輸送材料を添加してもよい。電荷輸送材料としては機能分離型感光層における電荷輸送層に使用されるものと同様のものを用いることができる。電荷輸送材料の添加量は、単層型感光層8における固形分全量を基準として5質量%以上50質量%以下とすることが好ましい。また、塗布に用いる溶剤や塗布方法は、上記各層と同様のものを用いることができる。単層型感光層の膜厚は、5μm以上50μm以下程度が好ましく、10μm以上40μm以下とすることがさらに好ましい。
なお、図4に示される電子写真感光体1において単層型感光層8は、本発明のコーティング剤組成物を硬化させてなる最表面層となっている。この場合、単層型感光層8は、電荷発生材料と、必要に応じて電荷輸送材料と、必要に応じて結着樹脂とを本発明のコーティング剤組成物に含有せしめた塗布液を用いて形成される。
(画像形成装置及びプロセスカートリッジ)
図6は、本発明の画像形成装置の好適な一実施形態を示す模式図である。図6に示す画像形成装置100は、画像形成装置本体(図示せず)に、電子写真感光体1を備えるプロセスカートリッジ20と、露光装置30と、転写装置40と、中間転写体50とを備える。なお、画像形成装置100において、露光装置30はプロセスカートリッジ20の開口部から電子写真感光体1に露光可能な位置に配置されており、転写装置40は中間転写体50を介して電子写真感光体1に対向する位置に配置されており、中間転写体50はその一部が電子写真感光体1に当接可能に配置されている。
プロセスカートリッジ20は、ケース内に電子写真感光体1とともに帯電装置21、現像装置25、クリーニング装置27及び繊維状部材(歯ブラシ形状)29を、取り付けレールにより組み合わせて一体化したものである。なお、ケースには、露光のための開口部が設けられている。
ここで、帯電装置21は、電子写感光体1を接触方式により帯電させるものである。また、現像装置25は、電子写真感光体1上の静電潜像を現像してトナー像を形成するものである。
以下、現像装置25に使用されるトナーについて説明する。かかるトナーとしては、平均形状係数(ML/A)が100以上150以下であることが好ましく、100以上140以下であることがより好ましい。さらに、トナーとしては、平均粒子径が2μm以上12μm以下であることが好ましく、3μm以上12μm以下であることがより好ましく、3μm以上9μm以下であることがさらに好ましい。このような平均形状係数及び平均粒子径を満たすトナーを用いることにより、高い現像性及び転写性を有する高画質の画像を得ることができる。
トナーは、上記平均形状係数及び平均粒子径を満足する範囲のものであれば特に製造方法により限定されるものではないが、例えば、結着樹脂、着色剤及び離型剤、必要に応じて帯電制御剤等を加えて混練、粉砕、分級する混練粉砕法;混練粉砕法にて得られた粒子を機械的衝撃力又は熱エネルギーにて形状を変化させる方法;結着樹脂の重合性単量体を乳化重合させ、形成された分散液と、着色剤及び離型剤、必要に応じて帯電制御剤等の分散液とを混合し、凝集、加熱融着させ、トナー粒子を得る乳化重合凝集法;結着樹脂を得るための重合性単量体と、着色剤及び離型剤、必要に応じて帯電制御剤等の溶液を水系溶媒に懸濁させて重合する懸濁重合法;結着樹脂と、着色剤及び離型剤、必要に応じて帯電制御剤等の溶液とを水系溶媒に懸濁させて造粒する溶解懸濁法等により製造されるトナーが使用される。
また、上記方法で得られたトナーをコアにして、さらに凝集粒子を付着、加熱融合してコアシェル構造をもたせる製造方法等、公知の方法を使用することができる。なお、トナーの製造方法としては、形状制御、粒度分布制御の観点から水系溶媒にて製造する懸濁重合法、乳化重合凝集法、溶解懸濁法が好ましく、乳化重合凝集法が特に好ましい。
トナー母粒子は、結着樹脂、着色剤及び離型剤からなり、必要であれば、シリカや帯電制御剤を含有して構成される。
トナー母粒子に使用される結着樹脂としては、スチレン、クロロスチレン等のスチレン類、エチレン、プロピレン、ブチレン、イソプレン等のモノオレフィン類、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、酪酸ビニル等のビニルエステル類、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸フェニル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ドデシル等のα―メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル類、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルブチルエーテル等のビニルエーテル類、ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等のビニルケトン類等の単独重合体及び共重合体、ジカルボン酸類とジオール類との共重合によるポリエステル樹脂等が挙げられる。
特に代表的な結着樹脂としては、ポリスチレン、スチレン−アクリル酸アルキル共重合体、スチレン−メタクリル酸アルキル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル樹脂等を挙げることができる。さらに、ポリウレタン、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミド、変性ロジン、パラフィンワックス等を挙げることもできる。
また、着色剤としては、マグネタイト、フェライト等の磁性粉、カーボンブラック、アニリンブルー、カルイルブルー、クロムイエロー、ウルトラマリンブルー、デュポンオイルレッド、キノリンイエロー、メチレンブルークロリド、フタロシアニンブルー、マラカイトグリーンオキサレート、ランプブラック、ローズベンガル、C.I.ピグメント・レッド48:1、C.I.ピグメント・レッド122、C.I.ピグメント・レッド57:1、C.I.ピグメント・イエロー97、C.I.ピグメント・イエロー17、C.I.ピグメント・ブルー15:1、C.I.ピグメント・ブルー15:3等を代表的なものとして例示することができる。
離型剤としては、低分子ポリエチレン、低分子ポリプロピレン、フィッシャートロピィシュワックス、モンタンワックス、カルナバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス等を代表的なものとして例示することができる。
また、帯電制御剤としては、公知のものを使用することができるが、アゾ系金属錯化合物、サリチル酸の金属錯化合物、極性基を含有するレジンタイプの帯電制御剤を用いることができる。湿式製法でトナーを製造する場合、イオン強度の制御と廃水汚染の低減の点で水に溶解しにくい素材を使用することが好ましい。また、トナーとしては、磁性材料を内包する磁性トナー及び磁性材料を含有しない非磁性トナーのいずれであってもよい。
現像装置25に用いるトナーとしては、上記トナー母粒子及び上記外添剤をヘンシェルミキサー又はVブレンダー等で混合することによって製造することができる。また、トナー母粒子を湿式にて製造する場合は、湿式にて外添することも可能である。
現像装置25に用いるトナーには滑性粒子を添加してもよい。滑性粒子としては、グラファイト、二硫化モリブデン、滑石、脂肪酸、脂肪酸金属塩等の固体潤滑剤や、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリブテン等の低分子量ポリオレフィン類、加熱により軟化点を有するシリコーン類、オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、リシノール酸アミド、ステアリン酸アミド等のような脂肪族アミド類やカルナウバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス、木ロウ、ホホバ油等のような植物系ワックス、ミツロウのような動物系ワックス、モンタンワックス、オゾケライト、セレシン、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、フィッシャートロプシュワックス等のような鉱物、石油系ワックス、及びそれらの変性物が使用できる。これらは、1種を単独で、又は2種以上を併用して使用できる。但し、平均粒径としては0.1μm以上10μm以下の範囲が好ましく、上記化学構造のものを粉砕して、粒径をそろえてもよい。トナーへの添加量は好ましくは0.05質量%以上2.0質量%以下、より好ましくは0.1質量%以上1.5質量%以下の範囲である。
現像装置25に用いるトナーには、電子写真感光体表面の付着物、劣化物除去の目的等で、無機微粒子、有機微粒子、該有機微粒子に無機微粒子を付着させた複合微粒子等を加えることができる。
無機微粒子としては、シリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、チタン酸バリウム、チタン酸アルミニウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸マグネシウム、酸化亜鉛、酸化クロム、酸化セリウム、酸化アンチモン、酸化タングステン、酸化スズ、酸化テルル、酸化マンガン、酸化ホウ素、炭化ケイ素、炭化ホウ素、炭化チタン、窒化ケイ素、窒化チタン、窒化ホウ素等の各種無機酸化物、窒化物、ホウ化物等が好適に使用される。
また、上記無機微粒子を、テトラブチルチタネート、テトラオクチルチタネート、イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリデシルベンゼンスルフォニルチタネート、ビス(ジオクチルパイロフォスフェート)オキシアセテートチタネート等のチタンカップリング剤、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、N−β−(N−ビニルベンジルアミノエチル)γ−アミノプロピルトリメトキシシラン塩酸塩、ヘキサメチルジシラザン、メチルトリメトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、ヘキシルトエリメトキシシラン、オクチルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、ドデシルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、o−メチルフェニルトリメトキシシラン、p−メチルフェニルトリメトキシシラン等のシランカップリング剤等で処理を行ってもよい。また、シリコーンオイル、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム等の高級脂肪酸金属塩によって疎水化処理したものも好ましく使用される。
有機微粒子としては、スチレン樹脂粒子、スチレンアクリル樹脂粒子、ポリエステル樹脂粒子、ウレタン樹脂粒子等を挙げることができる。
これらの粒子の粒子径としては、平均粒子径で好ましくは5nm以上1000nm以下、より好ましくは5nm以上800nm以下、さらに好ましくは5nm以上700nm以下のものが使用される。平均粒子径が、上記下限値未満であると、研磨能力に欠ける傾向があり、他方、上記上限値を超えると、電子写真感光体表面に傷を発生しやすくなる傾向がある。また、上述した粒子と滑性粒子との添加量の和が0.6質量%以上であることが好ましい。
トナーに添加されるその他の無機酸化物としては、粉体流動性、帯電制御等の為、1次粒径が40nm以下の小径無機酸化物を用い、更に付着力低減や帯電制御の為、それより大径の無機酸化物を添加することが好ましい。これらの無機酸化物微粒子は公知のものを使用できるが、精密な帯電制御を行う為にはシリカと酸化チタンを併用することが好ましい。また、小径無機微粒子については表面処理することにより、分散性が高くなり、粉体流動性を上げる効果が大きくなる。さらに、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等の炭酸塩や、ハイドロタルサイト等の無機鉱物を添加することも放電精製物を除去するために好ましい。
また、電子写真用カラートナーはキャリアと混合して使用されるが、キャリアとしては、鉄粉、ガラスビーズ、フェライト粉、ニッケル粉又はそれ等の表面に樹脂コーテイングを施したものが使用される。また、キャリアとの混合割合は、適宜設定することができる。
クリーニング装置27は、繊維状部材(ロール形状)27aと、クリーニングブレード27bとを備える。
クリーニング装置27は、繊維状部材27a及びクリーニングブレード27bが設けられているが、クリーニング装置としてはどちらか一方を備えるものでもよい。繊維状部材27aとしては、ロール形状の他に歯ブラシ状としてもよい。また、繊維状部材27aは、クリーニング装置本体に固定してもよく、回転可能に支持されていてもよく、さらに感光体軸方向にオシレーション可能に支持されていてもよい。繊維状部材27aとしては、ポリエステル、ナイロン、アクリル等や、トレシー(東レ社製)等の極細繊維からなる布状のもの、ナイロン、アクリル、ポリオレフィン、ポリエステル等の樹脂繊維を基材状又は絨毯状に植毛したブラシ状のもの等を挙げることができる。また、繊維状部材27aとしては、上述したものに、導電性粉末やイオン導電剤を配合して導電性を付与したり、繊維一本一本の内部又は外部に導電層が形成されたもの等を用いることもできる。導電性を付与した場合、その抵抗値としては繊維単体で10Ω以上10Ω以下のものが好ましい。また、繊維状部材27aの繊維の太さは、好ましくは30d(デニール)以下、より好ましくは20d以下であり、繊維の密度は好ましくは2万本/inch以上、より好ましくは3万本/inch以上である。
クリーニング装置27には、クリーニングブレード、クリーニングブラシで感光体表面の付着物(例えば、放電生成物)を除去することが求められる。この目的を長期に渡って達成すると共にクリーニング部材の機能を安定化させるために、クリーニング部材には、金属石鹸、高級アルコール、ワックス、シリコーンオイルなどの潤滑性物質(潤滑成分)を供給することが好ましい。
例えば、繊維状部材27aとしてロール状のものを用いる場合、金属石鹸、ワックス等の潤滑性物質と接触させ、電子写真感光体表面に潤滑成分を供給することが好ましい。クリーニングブレード27bとしては、通常のゴムブレードが用いられる。このようにクリーニングブレード27bとしてゴムブレードを使用する場合には、電子写真感光体表面に潤滑成分を供給することは、ブレードの欠けや磨耗を抑制することに特に効果的である。
以上説明したプロセスカートリッジ20は、画像形成装置本体に対して着脱自在としたものであり、画像形成装置本体とともに画像形成装置を構成するものである。
露光装置30としては、帯電した電子写真感光体1を露光して静電潜像を形成させるものであればよい。また、露光装置30の光源としては、マルチビーム方式の面発光レーザーを用いることが好ましい。
転写装置40としては、電子写真感光体1上のトナー像を被転写媒体(中間転写体50)に転写するものであればよく、例えば、ロール形状の通常使用されるものが使用される。
中間転写体50としては、半導電性を付与したポリイミド、ポリアミドイミド、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエステル、ゴム等のベルト状のもの(中間転写ベルト)が使用される。また、中間転写体50の形態としては、ベルト状以外にドラム状のものを用いることもできる。
なお、本発明の電子写真感光体を使用する際には、プリント用紙からの紙粉やタルク等が発生し、それが電子写真感光体へ付着しやすく、また本発明の電子写真感光体は耐磨耗性が高いため、紙粉やタルク等の除去が困難である。したがって、紙粉やタルク等の付着を防止し、安定した画像を得るために、中間転写体50を用いることが好ましい。
なお、本発明でいう被転写媒体とは、電子写真感光体1上に形成されたトナー像を転写する媒体であれば特に制限はない。例えば、電子写真感光体1から直接、紙等に転写する場合は紙等が被転写媒体であり、また、中間転写体50を用いる場合には中間転写体が被転写媒体になる。
図7は、本発明の画像形成装置の他の実施形態を示す模式図である。図7に示す画像形成装置110は、電子写真感光体1が画像形成装置本体に固定され、帯電装置22、現像装置25及びクリーニング装置27がそれぞれカートリッジ化されており、それぞれ帯電カートリッジ、現像カートリッジ、クリーニングカートリッジとして独立して備えられている。なお、帯電装置22は、コロナ放電方式により帯電させる帯電装置を備えている。
画像形成装置110においては、電子写真感光体1とそれ以外の各装置が分離されており、帯電装置22、現像装置25及びクリーニング装置27が画像形成装置本体にビス、かしめ、接着又は溶接により固定されることなく、引き出し、押しこみによる操作にて脱着可能である。
本発明の電子写真感光体は耐磨耗性に優れるため、カートリッジ化することが不要となる場合がある。したがって、帯電装置22、現像装置25又はクリーニング装置27をそれぞれ本体にビス、かしめ、接着又は溶接により固定されることなく、引き出し、押しこみによる操作にて脱着可能な構成とすることで、1プリント当りの部材コストを低減することができる。また、これらの装置のうち2つ以上を一体化したカートリッジとして着脱可能とすることもでき、それにより1プリント当りの部材コストをさらに低減することができる。
なお、画像形成装置110は、帯電装置22、現像装置25及びクリーニング装置27がそれぞれカートリッジ化されている以外は、画像形成装置100と同様の構成を有している。
図8は、本発明の画像形成装置の他の実施形態を示す模式図である。画像形成装置120は、プロセスカートリッジ20を4つ搭載したタンデム方式のフルカラー画像形成装置である。画像形成装置120では、中間転写体50上に4つのプロセスカートリッジ20がそれぞれ並列に配置されており、1色に付き1つの電子写真感光体が使用できる構成となっている。なお、画像形成装置120は、タンデム方式であること以外は、画像形成装置100と同様の構成を有している。
タンデム方式の画像形成装置120では、各色の使用割合により各電子写真感光体の磨耗量が異なってくるために、各電子写真感光体の電気特性が異なってくる傾向がある。これに伴い、トナー現像特性が初期の状態から除々に変化してプリント画像の色合いが変化し、安定な画像を得ることができなくなる傾向にある。特に、画像形成装置を小型化するために、小径の電子写真感光体が使用される傾向にあり、30mmφ以下のものを用いたときにはこの傾向が顕著になる。ここで、電子写真感光体に、本発明の電子写真感光体の構成を採用すると、その直径を30mmφ以下とした場合にもその表面の磨耗が十分に抑制される。したがって、本発明の電子写真感光体は、タンデム方式の画像形成装置に対して特に有効である。
図9は、本発明の画像形成装置の他の実施形態を示す模式図である。図9に示した画像形成装置130は、1つの電子写真感光体で複数の色のトナー画像を形成させる、所謂4サイクル方式の画像形成装置である。画像形成装置130は、駆動装置(図示せず)により所定の回転速度で図中の矢印Aの方向に回転される感光体ドラム1を備えており、感光体ドラム1の上方には、感光体ドラム1の外周面を帯電させる帯電装置22が設けられている。
また、帯電装置22の上方には面発光レーザーアレイを露光光源として備える露光装置30が配置されている。露光装置30は、光源から射出される複数本のレーザービームを、形成すべき画像に応じて変調すると共に、主走査方向に偏向し、感光体ドラム1の外周面上を感光体ドラム1の軸線と平行に走査させる。これにより、帯電した感光体ドラム1の外周面上に静電潜像が形成される。
感光体ドラム1の側方には現像装置25が配置されている。現像装置25は回転可能に配置されたローラ状の収容体を備えている。この収容体の内部には4個の収容部が形成されており、各収容部には現像器25Y,25M,25C,25Kが設けられている。現像器25Y,25M,25C,25Kは各々現像ローラ26を備え、内部に各々Y,M,C,Kの色のトナーを貯留している。
画像形成装置130でのフルカラーの画像の形成は、感光体ドラム1が4回転する間に行われる。すなわち、感光体ドラム1が4回転する間、帯電装置22は感光体ドラム1の外周面の帯電、露光装置20は、形成すべきカラー画像を表すY,M,C,Kの画像データのうちの何れかに応じて変調したレーザービームを感光体ドラム1の外周面上で走査させることを、感光体ドラム1が1回転する毎にレーザービームの変調に用いる画像データを切替えながら繰り返す。また現像装置25は、現像器25Y,25M,25C,25Kの何れかの現像ローラ26が感光体ドラム1の外周面に対応している状態で、外周面に対応している現像器を作動させ、感光体ドラム1の外周面に形成された静電潜像を特定の色に現像し、感光体ドラム1の外周面上に特定色のトナー像を形成させることを、感光体ドラム1が1回転する毎に、静電潜像の現像に用いる現像器が切り替わるように収容体を回転させながら繰り返す。これにより、感光体ドラム1が1回転する毎に、感光体ドラム1の外周面上には、Y,M,C,Kのトナー像が互いに重なるように順次形成されることになり、感光体ドラム1が4回転した時点で感光体ドラム1の外周面上にフルカラーのトナー像が形成されることになる。
また、感光体ドラム1の略下方には無端の中間転写ベルト50が配設されている。中間転写ベルト50はローラ51,53,55に巻掛けられており、外周面が感光体ドラム1の外周面に接触するように配置されている。ローラ51,53,55は図示しないモータの駆動力が伝達されて回転し、中間転写ベルト50を図1矢印B方向に回転させる。
中間転写ベルト50を挟んで感光体ドラム1の反対側には転写装置(転写器)40が配置されており、感光体ドラム1の外周面上に形成されたトナー像は転写装置40によって中間転写ベルト50の画像形成面に転写される。
また、感光体ドラム1を挟んで現像装置25の反対側には、感光体ドラム1の外周面に潤滑剤供給装置29及びクリーニング装置27が配置されている。感光体ドラム12の外周面上に形成されたトナー像が中間転写ベルト50に転写されると、潤滑剤供給装置29により感光体ドラム1の外周面に潤滑剤が供給され、当該外周面のうち転写されたトナー像を担持していた領域がクリーニング装置27により清浄化される。
中間転写ベルト50よりも下方側にはトレイ60が配置されており、トレイ60内には記録材料としての用紙Pが多数枚積層された状態で収容されている。トレイ60の左斜め上方には取り出しローラ61が配置されており、取り出しローラ61による用紙Pの取り出し方向下流側にはローラ対63、ローラ65が順に配置されている。積層状態で最も上方に位置している記録紙は、取り出しローラ61が回転されることによりトレイ60から取り出され、ローラ対63、ローラ65によって搬送される。
また、中間転写ベルト50を挟んでローラ55の反対側には転写装置42が配置されている。ローラ対63、ローラ65によって搬送された用紙Pは、中間転写ベルト50と転写器42の間に送り込まれ、中間転写ベルト50の画像形成面に形成されたトナー像が転写装置42によって転写される。転写装置42よりも用紙Pの搬送方向下流側には、定着ローラ対を備えた定着装置44が配置されており、トナー像が転写された用紙Pは、転写されたトナー像が定着装置44によって溶融定着された後に画像形成装置130の機体外へ排出され、排紙トレイ(図示せず)上に載置される。
以下、実施例及び比較例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
[感光体aの作製]
酸化亜鉛(商品名:MZ−150、テイカ社製、体積平均粒子径:70nm、比表面積値:15m/g)100質量部をテトラヒドロフラン500質量部と攪拌混合し、シランカップリング剤(商品名: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、テトラヒドロフラ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。
得られた表面処理酸化亜鉛110質量部をテトラヒドロフラン500質量部と攪拌混合し、アリザリン0.6質量部をテトラヒドロフラン50質量部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。
このアリザリン付与酸化亜鉛60質量部と、硬化剤としてのブロック化イソシアネート(商品名:スミジュール3175、住友バイエルンウレタン社製)13.5質量部と、ブチラール樹脂(商品名:エスレックBM−1、積水化学社製)15質量部とをメチルエチルケトン85質量部と混合した。この混合液38質量部と、メチルエチルケトン25質量部とを混合し、1mmφのガラスビーズを用いてサンドミルにて2時間の分散を行い、分散液を得た。得られた分散液に、触媒としての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(商品名: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。この塗布液を浸漬塗布法にて直径30mm、長さ340mm、肉厚1mmのアルミニウム基材上に塗布し、170℃、40分間の乾燥硬化を行い、厚さ18μmの下引層を形成した。
次に、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(商品名:VMCH、日本ユニカー社製)10質量部、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、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。この塗布液を、上記下引層上に浸漬塗布し、常温で乾燥して、膜厚が0.2μmの電荷発生層を形成した。
次に、下記式(VI−1)で示されるベンジジン化合物2.5質量部、下記式(VI−2)で示される構造単位を有する高分子化合物(粘度平均分子量39,000)3質量部を、クロロベンゼン20質量部と混合して溶解させ、電荷輸送層形成用塗布液を得た。
Figure 2009157104

Figure 2009157104

この塗布液を、上記電荷発生層上に浸漬コーティング法で塗布し、110℃で40分間の加熱を行ない、膜厚15μmの電荷輸送層を形成した。このように、アルミニウム基材上に、下引層、電荷発生層及び電荷輸送層が形成された感光体を「感光体a」とした。
[感光体bの作製]
先ず、ホーニング処理を施した84mmφの円筒状アルミニウム基材を準備した。次に、ジルコニウム化合物(商品名:オルガチックスZC540、マツモト製薬社製)100質量部、シラン化合物(商品名:A1100、日本ユニカー社製)10質量部、イソプロパノール400質量部、及び、ブタノール200質量部を混合し、下引層形成用塗布液を得た。この塗布液を、上記アルミニウム基材上に浸漬塗布し、150℃で10分間加熱乾燥して、厚さ0.1μmの下引層を形成した。
次に、この下引層上に、感光体aと同様にして電荷発生層を形成した。
次に、下記式(VI−3)で示される電荷輸送材料2質量部、上記式(VI−2)で示される構造単位を有する高分子化合物(粘度平均分子量50,000)3質量部、及び、クロロベンゼン20質量部を混合し、電荷輸送層形成用塗布液を得た。
Figure 2009157104

得られた電荷輸送層形成用塗布液を、上記電荷発生層上に浸漬コーティング法で塗布し、110℃で40分間加熱して、厚さ20μmの電荷輸送層を形成した。このように、ホーニング処理が施されたアルミニウム基材上に、下引層、電荷発生層及び電荷輸送層が形成された感光体を「感光体b」とした。
[実施例1]
上記化合物(Ia−7)10質量部、下記式(VII−1)で示されるビューレット変性ポリイソシアネート化合物10質量部、NACURE2500(商品名、キングインダストリーズ社製)1質量部を、イソプロパノール25質量部及びメチルエチルケトン10質量部に溶解させ、保護層形成用塗布液としてのコーティング剤組成物を調製した。このコーティング剤組成物を、スプレーコーティング法で感光体a上に塗布し、150℃で60分間乾燥して、厚さ3μmの保護層を形成した。得られた感光体を「PR−1」とした。
Figure 2009157104

また、コーティング剤組成物を室温(20℃)で密閉保管したところ、二ヵ月経過後も沈殿、粘度上昇を起こさず、感光体作製上の問題を生じなかった。
[実施例2]
実施例1のコーティング剤組成物に、ヒンダードフェノール、ヒンダードアミン複合系酸化防止剤(商品名:サノールLS2626、三共ライフテック社製)1質量部を更に加えた以外は実施例1と同様にして、保護層形成用塗布液としてのコーティング剤組成物を調製し、これを用いて実施例1と同様にして感光体a上に厚さ3μmの保護層を形成した。得られた感光体を「PR−2」とした。また、コーティング剤組成物を室温(20℃)で密閉保管したところ、二ヵ月経過後も沈殿、粘度上昇を起こさず、感光体作製上の問題を生じなかった。
[実施例3]
上記化合物(Ia−7)10質量部を上記化合物(Ia−29)10質量部に代えた以外は実施例2と同様にして、保護層形成用塗布液としてのコーティング剤組成物を調製し、これを用いて実施例1と同様にして感光体a上に厚さ3μmの保護層を形成した。得られた感光体を「PR−3」とした。また、コーティング剤組成物を室温(20℃)で密閉保管したところ、二ヵ月経過後も沈殿、粘度上昇を起こさず、感光体作製上の問題を生じなかった。
[実施例4]
上記化合物(Ia−7)10質量部を上記化合物(Ia−31)10質量部に代えた以外は実施例2と同様にして、保護層形成用塗布液としてのコーティング剤組成物を調製し、これを用いて実施例1と同様にして感光体a上に厚さ3μmの保護層を形成した。得られた感光体を「PR−4」とした。また、コーティング剤組成物を室温(20℃)で密閉保管したところ、二ヵ月経過後も沈殿、粘度上昇を起こさず、感光体作製上の問題を生じなかった。
[実施例5〜8]
感光体aの代わりに感光体bを用いた以外は実施例1〜4と同様にして、感光体b上に厚さ3μmの保護層を形成した。得られた感光体をそれぞれ「PR−5」、「PR−6」、「PR−7」及び「PR−8」とした。
[比較例1]
実施例2のコーティング剤組成物において、電荷輸送材料として化合物(Ia−7)10質量部の代わりに下記化合物(VIII−1)10質量部を用いた以外は実施例2と同様にして、保護層形成用塗布液としてのコーティング剤組成物を調製し、これを用いて実施例1と同様にして感光体a上に厚さ3μmの保護層を形成した。得られた感光体を「RPR−1」とした。また、コーティング剤組成物を室温(20℃)で密閉保管したところ、5日で沈殿を生じ、感光体作製が不能となった。
Figure 2009157104

[比較例2]
上記式(VII−1)で示されるビューレット変性ポリイソシアネート化合物10質量をブロック型ポリイソシアネート(商品名:スミジュールBL3175、住友バイエルウレタン社製)10質量部に代えた以外は比較例1と同様にして、保護層形成用塗布液としてのコーティング剤組成物を調製し、これを用いて実施例1と同様にして感光体a上に厚さ3μmの保護層を形成した。得られた感光体を「RPR−2」とした。また、コーティング剤組成物を室温(20℃)で密閉保管したところ、二ヵ月経過後も沈殿、粘度上昇を起こさず、感光体作製上の問題を生じなかった。
[比較例3]
上記式(VII−1)で示されるビューレット変性ポリイソシアネート化合物10質量をレゾール型フェノール樹脂(商品名:フェノライトJ−325、大日本インキ化学工業(株)製、固形分70質量%)7質量部に代えた以外は比較例1と同様にして、保護層形成用塗布液としてのコーティング剤組成物を調製し、これを用いて実施例1と同様にして感光体a上に厚さ3μmの保護層を形成した。得られた感光体を「RPR−3」とした。また、コーティング剤組成物を室温(20℃)で密閉保管したところ、二ヵ月経過後も沈殿、粘度上昇を起こさず、感光体作製上の問題を生じなかった。
[比較例4〜5]
感光体aの代わりに感光体bを用いた以外は比較例1〜2と同様にして、感光体b上に厚さ3μmの保護層を形成した。得られた感光体をそれぞれ「RPR−4」及び「RPR−5」とした。
[感光体cの作製]
先ず、30mmφの円筒状アルミニウム基材を準備した。このアルミニウム基材をセンタレス研磨装置により研磨し、表面粗さをRz=0.6μmとした。このセンタレス研磨処理が施されたアルミニウム基材を洗浄するために、脱脂処理、2質量%水酸化ナトリウム溶液で1分間エッチング処理、中和処理及び純水洗浄をこの順に行った。次に、アルミニウム基材に対して、10質量%硫酸溶液によりその表面に陽極酸化膜(電流密度1.0A/dm)を形成した。水洗後、80℃の1質量%酢酸ニッケル溶液に20分間浸漬して封孔処理を行った。更に、純水洗浄、乾燥処理を行った。このようにして、表面に7μmの陽極酸化膜が形成されたアルミニウム基材を得た。
次に、X線回折スペクトルにおけるブラッグ角(2θ±0.2°)が、7.4°、16.6°、25.5°及び28.3°に強い回折ピークを持つクロロガリウムフタロシアニン1質量部、ポリビニルブチラール(商品名:エスレックBM−S、積水化学社製)1質量部、及び酢酸n−ブチル100質量部を混合し、ガラスビーズとともにペイントシェーカーで1時間処理して分散させ、電荷発生層形成用塗布液を得た。この塗布液を、上記陽極酸化膜形成後のアルミニウム基材上に浸漬コートし、100℃で10分間加熱乾燥して、膜厚約0.15μmの電荷発生層を形成した。
次に、上記式(VI−1)で示されるベンジジン化合物2.5質量部、上記式(VI−2)で示される構造単位を有する高分子化合物(粘度平均分子量39,000)3質量部を、クロロベンゼン20質量部と混合して溶解させ、電荷輸送層形成用塗布液を得た。この塗布液を電荷発生層上に浸漬コーティング法で塗布し、110℃で40分間の加熱を行ない、膜厚20μmの電荷輸送層を形成した。このように、陽極酸化膜が形成されたアルミニウム基材上に、電荷発生層及び電荷輸送層が形成された感光体を「感光体c」とした。
[感光体dの作製]
先ず、ホーニング処理を施した84mmφの円筒状アルミニウム基材を準備した。次に、ジルコニウム化合物(商品名:オルガチックスZC540、マツモト製薬社製)100質量部、シラン化合物(商品名:A1100、日本ユニカー社製)10質量部、イソプロパノール400質量部、及び、ブタノール200質量部を混合し、下引層形成用塗布液を得た。この塗布液を、上記アルミニウム基材上に浸漬塗布し、150℃で10分間加熱乾燥して、厚さ0.1μmの下引層を形成した。
次に、X線回折スペクトルにおけるブラッグ角(2θ±0.2°)が、7.5°、9.9°、12.5°、16.3°、18.6°、25.1°及び28.3°に強い回折ピークを持つヒドロキシガリウムフタロシアニン1質量部、ポリビニルブチラール(商品名:エスレックBM−S、積水化学社製)1質量部、及び酢酸n−ブチル100質量部を混合し、さらにガラスビーズとともにペイントシェーカーで1時間処理して分散し、電荷発生層形成用塗布液を得た。この塗布液を下引層上に浸漬塗布し、100℃で10分間加熱乾燥して、膜厚約0.15μmの電荷発生層を形成した。
次に、上記式(VI−3)で示される電荷輸送材料2質量部、上記式(VI−2)で示される構造単位を有する高分子化合物(粘度平均分子量50,000)3質量部、及び、クロロベンゼン20質量部を混合し、電荷輸送層形成用塗布液を得た。得られた電荷輸送層形成用塗布液を、上記電荷発生層上に浸漬コーティング法で塗布し、110℃で40分間加熱して、膜厚20μmの電荷輸送層を形成した。このように、ホーニング処理が施されたアルミニウム基材上に、下引層、電荷発生層及び電荷輸送層が形成された感光体を「感光体d」とした。
[実施例9]
上記化合物(Ib−10)10質量部、上記式(VII−1)で示されるビューレット変性ポリイソシアネート化合物10質量部、NACURE2500(商品名、楠本化成社製)1質量部を、イソプロパノール25質量部及びメチルエチルケトン10質量部に溶解させ、保護層形成用塗布液としてのコーティング剤組成物を調製した。このとしてのコーティング剤組成物を、スプレーコーティング法で感光体c上に塗布し、150℃で60分間乾燥して、膜厚3μmの保護層を形成した。得られた感光体を「PR−9」とした。また、コーティング剤組成物を室温(20℃)で密閉保管したところ、二ヵ月経過後に、一ヵ月経過時には生じていなかった、わずかな粘度増加が生じたものの、沈殿を起こさず、感光体作製上の問題を生じなかった。
[実施例10]
実施例9のコーティング剤組成物に、ヒンダードフェノール、ヒンダードアミン複合系酸化防止剤(商品名:サノールLS2626、三共ライフテック社製)1質量部を更に加えた以外は実施例1と同様にして、保護層形成用塗布液としてのコーティング剤組成物を調製し、これを用いて実施例9と同様にして感光体c上に厚さ3μmの保護層を形成した。得られた感光体を「PR−10」とした。また、コーティング剤組成物を室温(20℃)で密閉保管したところ、二ヵ月経過後に、一ヵ月経過時には生じていなかった、わずかな粘度増加が生じたものの、沈殿を起こさず、感光体作製上の問題を生じなかった。
[実施例11]
上記化合物(Ib−10)10質量部を上記化合物(Ib−13)10質量部に代えた以外は実施例10と同様にして、保護層形成用塗布液としてのコーティング剤組成物を調製し、これを用いて実施例9と同様にして感光体c上に厚さ3μmの保護層を形成した。得られた感光体を「PR−11」とした。また、コーティング剤組成物を室温(20℃)で密閉保管したところ、二ヵ月経過後に、一ヵ月経過時には生じていなかった、わずかな粘度増加が生じたものの、沈殿を起こさず、感光体作製上の問題を生じなかった。
[実施例12]
上記化合物(Ib−10)10質量部を上記化合物(Ib−12)10質量部に代えた以外は実施例10と同様にして、保護層形成用塗布液としてのコーティング剤組成物を調製し、これを用いて実施例9と同様にして感光体c上に厚さ3μmの保護層を形成した。得られた感光体を「PR−12」とした。また、コーティング剤組成物を室温(20℃)で密閉保管したところ、二ヵ月経過後に、一ヵ月経過時には生じていなかった、わずかな粘度増加が生じたものの、沈殿を起こさず、感光体作製上の問題を生じなかった。
[実施例13〜16]
感光体cの代わりに感光体dを用いた以外は実施例9〜12と同様にして、感光体d上に厚さ3μmの保護層を形成した。得られた感光体をそれぞれ「PR−13」、「PR−14」、「PR−15」及び「PR−16」とした。
[比較例6]
実施例10のコーティング剤組成物において、電荷輸送材料として化合物(Ib−10)10質量部の代わりに上記化合物(VIII−1)10質量部を用いた以外は実施例10と同様にして、保護層形成用塗布液としてのコーティング剤組成物を調製し、これを用いて実施例9と同様にして感光体c上に厚さ3μmの保護層を形成した。得られた感光体を「RPR−6」とした。また、コーティング剤組成物を室温(20℃)で密閉保管したところ、5日で沈殿を生じ、感光体作製が不能となった。
[比較例7]
上記式(VII−1)で示されるビューレット変性ポリイソシアネート化合物10質量をブロック型ポリイソシアネート(商品名:スミジュールBL3175、住友バイエルウレタン社製)10質量部に代えた以外は比較例5と同様にして、保護層形成用塗布液としてのコーティング剤組成物を調製し、これを用いて実施例9と同様にして感光体c上に厚さ3μmの保護層を形成した。得られた感光体を「RPR−7」とした。また、コーティング剤組成物を室温(20℃)で密閉保管したところ、二ヵ月経過後に、一ヵ月経過時には生じていなかった、わずかな粘度増加が生じたものの、沈殿を起こさず、感光体作製上の問題を生じなかった。
[比較例8]
上記式(VII−1)で示されるビューレット変性ポリイソシアネート化合物10質量をレゾール型フェノール樹脂(フェノライトJ−325、大日本インキ化学工業(株)製、固形分70質量%)7質量部に代えた以外は比較例5と同様にして、保護層形成用塗布液としてのコーティング剤組成物を調製し、これを用いて実施例9と同様にして感光体c上に厚さ3μmの保護層を形成した。得られた感光体を「RPR−8」とした。また、コーティング剤組成物を室温(20℃)で密閉保管したところ、二ヵ月経過後に、一ヵ月経過時には生じていなかった、わずかな粘度増加が生じるたのの、沈殿を起こさず、感光体作製上の問題を生じなかった。
[比較例9〜10]
感光体cの代わりに感光体dを用いた以外は比較例6〜7と同様にして、感光体d上に厚さ3μmの保護層を形成した。得られた感光体をそれぞれ「RPR−9」及び「RPR−10」とした。
[現像剤の作製]
現像剤は、先ずトナー及びキャリアを製造し、それらを用いて製造した。現像剤に関する以下の説明において、各物性値の測定は以下の方法にて行った。すなわち、トナー及び複合粒子の粒度分布については、マルチサイザー(日科機社製)を用い、アパーチャー径100μmのもので測定した。また、トナー及び複合粒子の平均形状係数ML/Aは、下記式:
ML/A=(最大長)×π×100/(面積×4)
で計算された値を意味し、真球の場合、ML/A=100となる。なお、平均形状係数は、トナー画像を光学顕微鏡から画像解析装置(商品名:LUZEX(III)、ニレコ社製)に取り込み、円相当径を測定して、最大長及び面積から、個々の粒子について上記式のML/Aの値を求め、1000個の粒子の平均を平均形状係数ML/Aとした。
<現像剤1>
(トナーの製造)
トナーを製造する際には、先ず、樹脂微粒子分散液、着色剤分散液及び離型剤分散液を製造し、それらを用いてトナー母粒子を製造した。次に、そのトナー母粒子を用いてトナーを製造した。
(樹脂微粒子分散液)
スチレン370質量部、n−ブチルアクリレート30質量部、アクリル酸8質量部、ドデカンチオール24質量部、及び、四臭化炭素4質量部を混合して溶解した。その溶液を、非イオン性界面活性剤(商品名:ノニポール400、三洋化成(株)製)6質量部、アニオン性界面活性剤(商品名:ネオゲンSC、第一工業製薬(株)製)10質量部、及び、イオン交換水550質量部を混合したフラスコに添加して乳化重合させ、10分間ゆっくり混合しながら、これに過硫酸アンモニウム4質量部を溶解したイオン交換水50質量部を投入した。窒素置換を行った後、上記フラスコ内を攪拌しながら内容物が70℃になるまでオイルバスで加熱し、5時間そのまま乳化重合を継続した。その結果、平均粒径が150nmであり、Tgが58℃であり、質量平均分子量(Mw)が11500である樹脂粒子が分散された樹脂微粒子分散液を得た。この分散液の固形分濃度は、40質量%であった。
(着色剤分散液(1))
カーボンブラック(商品名:モーガルL、キャボット社製)60質量部、ノニオン性界面活性剤(商品名:ノニポール400、三洋化成社製)6質量部、及びイオン交換水240質量部を混合した。その溶液を、ホモジナイザー(商品名:ウルトラタラックスT50、IKA社製)を用いて10分間攪拌し、その後、アルティマイザーにて分散処理した。そして、平均粒子径が250nmである着色剤(カーボンブラック)粒子が分散された着色剤分散液(1)を得た。
(着色剤分散液(2))
Cyan顔料(B15:3)60質量部、ノニオン性界面活性剤(商品名:ノニポール400、三洋化成社製)5質量部、及びイオン交換水240質量部を混合した。その溶液を、ホモジナイザー(商品名:ウルトラタラックスT50、IKA社製)を用いて10分間攪拌し、その後、アルティマイザーにて分散処理した。そして、平均粒子径が250nmである着色剤(Cyan顔料)粒子が分散された着色剤分散液(2)を得た。
(着色剤分散液(3))
Magenta顔料(R122)60質量部、ノニオン性界面活性剤(商品名:ノニポール400、三洋化成社製)5質量部、及びイオン交換水240質量部を混合した。その溶液を、ホモジナイザー(商品名:ウルトラタラックスT50、IKA社製)を用いて10分間攪拌し、その後、アルティマイザーにて分散処理して平均粒子径が250nmである着色剤(Magenta顔料)粒子が分散された着色剤分散液(3)を得た。
(着色分散液(4))
Yellow顔料(Y180)90質量部、ノニオン性界面活性剤(商品名:ノニポール400、三洋化成社製)5質量部、及びイオン交換水240質量部を混合した。その溶液を、ホモジナイザー(商品名:ウルトラタラックスT50、IKA社製)を用いて10分間攪拌し、その後、アルティマイザーにて分散処理した。そして、平均粒子径が250nmである着色剤(Yellow顔料)粒子が分散された着色剤分散液(4)を得た。
(離型剤分散液)
パラフィンワックス(商品名:HNP0190、日本精蝋社製、融点85℃)100質量部、カチオン性界面活性剤(商品名:サニゾールB50、花王社製)5質量部、及びイオン交換水240質量部を混合した。その溶液を、丸型ステンレス鋼製フラスコ中でホモジナイザー(商品名:ウルトラタラックスT50、IKA社製)を用いて10分間分散した後、圧力吐出型ホモジナイザーで分散処理した。そして、平均粒径が550nmである離型剤粒子が分散された離型剤分散液を得た。
(トナー母粒子K1)
樹脂微粒子分散液234質量部、着色剤分散液(1)30質量部、離型剤分散液40質量部、ポリ水酸化アルミニウム(商品名:Paho2S、浅田化学社製)0.5質量部、及びイオン交換水600質量部を混合した。その溶液を、丸型ステンレス鋼鉄フラスコ中でホモジナイザー(商品名:ウルトラタラックスT50、IKA社製)を用いて混合し、分散した。その後、加熱用オイルバス中でフラスコ内を攪拌しながら40℃まで加熱した。40℃で30分間保持した後、D50が4.5μmの凝集粒子が生成していることを確認した。更に加熱用オイルバスの温度を上げて56℃で1時間保持し、D50は5.3μmとなった。その後、この凝集体粒子を含む分散液に26質量部の樹脂微粒子分散液を追加した後、加熱用オイルバスの温度を50℃まで上げて30分間保持した。この凝集体粒子を含む分散液に1N水酸化ナトリウムを追加して、系のpHを7.0に調整した後、ステンレス製フラスコを密閉し、磁気シールを用いて攪拌を継続しながら80℃まで加熱し、4時間保持した。冷却後、このトナー母粒子を濾別し、イオン交換水で4回洗浄した後、凍結乾燥してトナー母粒子K1を得た。トナー母粒子K1は、D50が5.9μm、平均形状係数ML/Aは132であった。
(トナー母粒子C1)
着色粒子分散液(1)の代わりに、着色粒子分散液(2)を用いた以外はトナー母粒子K1と同様にしてトナー母粒子C1を得た。このトナー母粒子C1は、D50が5.8μm、平均形状係数ML/Aが131であった。
(トナー母粒子M1)
着色粒子分散液(1)の代わりに、着色粒子分散液(3)を用いた以外はトナー母粒子K1と同様にしてトナー母粒子M1を得た。このトナー母粒子M1は、D50が5.5μm、平均形状係数ML/Aが135であった。
(トナー母粒子Y1)
着色粒子分散液(1)の代わりに、着色粒子分散液(4)を用いた以外はトナー母粒子K1と同様にしてトナー母粒子Y1を得た。このトナー母粒子Y1は、D50が5.9μm,平均形状係数ML/Aが130であった。
上記トナー母粒子K1,C1,M1,Y1のそれぞれを100質量部、ルチル型酸化チタン(粒径20nm、n−デシルトリメトキシシラン処理)を1質量部、シリカ(粒径40nm、シリコーンオイル処理、気相酸化法)を2.0質量部、酸化セリウム(平均粒径0.7μm)を1質量部、及び、高級脂肪酸アルコール(分子量700の高級脂肪酸アルコール)と、ステアリン酸亜鉛と、炭酸カルシウム(平均粒径0.1μm)とを質量比で5:1:1の割合で配合してジェットミルで粉砕し、平均粒径8.0μmとしたものを0.3質量部混合し、さらにその混合物を5Lヘンシェルミキサーで周速30m/s×15分間ブレンドを行った。その後、45μmの目開きのシーブを用いて粗大粒子を除去し、トナー1を得た。
(キャリア)
フェライト粒子(平均粒径:50μm)100質量部、トルエン14質量部、スチレン/メタクリレート共重合体(成分比:90/10)2質量部、カーボンブラック(商品名:R330、キャボット社製)0.2質量部を準備した。先ず、フェライト粒子を除く上記成分を混合して10分間スターラーで撹拌し、分散した被覆液を調製した。次に、この被覆液とフェライト粒子とを真空脱気型ニーダーに入れて、60℃において30分間撹拌した。その後、さらに加温しながら減圧して脱気し、乾燥させることによりキャリアを得た。このキャリアは、1000V/cmの印加電界時の体積固有抵抗値が1011Ωcmであった。
また、キャリアを100質量部及びトナー1を5質量部混合し、さらにV−ブレンダーで40rpm×20分間攪拌し、212μmの目開きを有するシーブで篩分することにより現像剤1を得た。
<現像剤2>
(トナー母粒子K2)
樹脂微粒子分散液234質量部、着色剤分散液(1)30質量部、離型剤分散液40質量部、ポリ水酸化アルミニウム(商品名:Paho2S、浅田化学社製)0.5質量部、及びイオン交換水600質量部を混合した。この溶液を、丸型ステンレス鋼鉄フラスコ中でホモジナイザー(商品名:ウルトラタラックスT50、IKA社製)を用いて混合し、分散した。その後、加熱用オイルバス中でフラスコ内を攪拌しながら40℃まで加熱した。40℃で30分間保持した後、D50が4.5μmの凝集粒子が生成していることを確認した。更に加熱用オイルバスの温度を上げて56℃で1時間保持し、D50は5.3μmとなった。その後、この凝集体粒子を含む分散液に26質量部の樹脂微粒子分散液を追加した後、加熱用オイルバスの温度を50℃まで上げて30分間保持した。この凝集体粒子を含む分散液に、1N水酸化ナトリウムを追加して、系のpHを5.0に調整した後ステンレス製フラスコを密閉し、磁気シールを用いて攪拌を継続しながら95℃まで加熱し、4時間保持した。冷却後、このトナー母粒子を濾別し、イオン交換水で4回洗浄した後、凍結乾燥してトナー母粒子K2を得た。トナー母粒子K2は、D50が5.8μm、平均形状係数ML/Aが109であった。
(トナー母粒子C2)
着色粒子分散液(1)のかわりに、着色粒子分散液(2)を用いた以外はトナー母粒子K2と同様にしてトナー母粒子C2を得た。このトナー母粒子C2は、D50が5.7μm、平均形状係数ML/Aが110であった。
(トナー母粒子M2)
着色粒子分散液(1)の代わりに、着色粒子分散液(3)を用いた以外はトナー母粒子K2と同様にしてトナー母粒子M2を得た。このトナー母粒子M2は、D50が5.6μm、平均形状係数ML/Aが114であった。
(トナー母粒子Y2)
着色粒子分散液(1)の代わりに、着色粒子分散液(4)を用いた以外はトナー母粒子K2と同様にしてトナー母粒子Y2を得た。このトナー母粒子Y2は、D50が5.8μm、平均形状係数ML/Aが108であった。
トナー母粒子としてK2,C2,M2,Y2を用い、酸化セリウム(平均粒径0.7μm)の代わりに酸化アルミニウム(平均粒径0.1μm)を、炭酸カルシウムの代わりに炭酸マグネシウム(平均粒径0.1μm)をそれぞれ用いた以外はトナー1と同様にしてトナー2を得、それを使用して現像剤1と同様にして現像剤2を得た。
<現像剤3>
(トナー母粒子K3)
ポリエステル樹脂(テレフタル酸−ビスフェノールAエチレンオキサイド付加物−シクロヘキサンジメタノールから得られた線状ポリエステルでTg62℃、Mn12000,Mw32000)100質量部、カーボンブラック4質量部、及びカルナウバワックス5質量部を混合し、その混合物をエクストルーダで混練し、ジェットミルで粉砕した。その後、風力式分級機で分級し、平均粒子径が5.9μm、形状係数(ML/A)が145のトナー母粒子K3を得た。
(トナー母粒子C3)
カーボンブラックの代わりにシアン着色剤(C.I.ピグメントブルー15:3)を用いた以外はトナー母粒子K3と同様にして平均粒子径が5.6μm、形状係数(ML/A)が141のトナー母粒子C3を得た。
(トナー母粒子M3)
カーボンブラックの代わりにマジェンタ着色剤(R122)を用いた以外はトナー母粒子K3と同様にして平均粒子径が5.9μm、形状係数(ML/A)が149のトナー母粒子M3を得た。
(トナー母粒子Y3)
カーボンブラックの代わりにイエロー着色剤(Y180)を用いた以外はトナー母粒子K3と同様にして平均粒子径が5.8μm、形状係数(ML/A)が144のトナー母粒子Y3を得た。
トナー母粒子としてK3,C3,M3,Y3を用いた以外はトナー1と同様にしてトナー3を得、それを使用して現像剤1と同様にして現像剤3を得た。
[実施例17〜28及び比較例11〜19]
実施例1〜4で得られた感光体PR−1〜PR−4及び比較例1〜3で得られた感光体RPR−1〜RPR−3と、現像剤1〜3とを、表24に示すように組み合わせてプリンター(DocuCentre Color 400CP、富士ゼロックス社製)に搭載し、実施例17〜28及び比較例11〜19の画像形成装置を作製した。
[画像形成テスト]
実施例17〜20及び比較例9〜10の画像形成装置を用いて、画像形成テストを行った。すなわち、先ず、低温低湿(10℃、20%RH)の環境下にて1万枚の画像形成テストを行い、次に、高温高湿(28℃、75%RH)の環境下で1万枚の画像形成テストを行った。その後、感光体の磨耗率及び画質に関して評価した。
なお、磨耗率に関しては、2万枚プリント後の感光体の磨耗量を測定し、1000枚の画像形成当りの磨耗率として計算した。また、画質に関しては、合計2万プリント後のプリント画質を目視にて観察し、A:良好、B:わずかに画像濃度低下、C1:著しく低画像濃度、C2:スジ状の欠陥発生、の基準で判定して評価した。
また、上記画像形成テスト後の感光体を常温常湿(20℃、50%RH)で−700Vに帯電させ、780nmで4.9mJ/mフラッシュ露光した後、50msec後の表面電位(VL)をモニターした。それらの結果を表24に示す。
Figure 2009157104

[実施例29〜40及び比較例20〜28]
実施例5〜8で得られた感光体PR−5〜PR−8及び比較例3〜5で得られた感光体RPR−3〜RPR−5と、現像剤1〜3とを、表25に示すように組み合わせて、露光装置を発振波長780nmのマルチビーム面発光レーザーに改造したプリンター(DocuCentre Color 500、富士ゼロックス社製)に搭載し、実施例29〜40及び比較例20〜28の画像形成装置を作製した。
[画像形成テスト]
実施例29〜40及び比較例20〜28の画像形成装置を用いて、上記と同様に画像形成テストを行った。すなわち、先ず、低温低湿(10℃、20%RH)の環境下にて1万枚の画像形成テストを行い、次に、高温高湿(28℃、75%RH)の環境下で1万枚の画像形成テストを行った。その後、上記と同様の方法で、感光体の磨耗率、画質及びVLに関して評価した。その結果を表25に示す。
Figure 2009157104

上記表24及び表25に示した結果から明らかなように、本発明のコーティング剤組成物及びそれを用いた電子写真感光体は、製造性に優れ、高画質、長寿命を実現できることが確認された。また、かかる電子写真感光体を用いた本発明の画像形成装置及びプロセスカートリッジは、長期使用時にも画質欠陥を起こすことなく、高画質、長寿命を実現することができる。
[実施例41〜52及び比較例29〜37]
実施例9〜12で得られた感光体PR−9〜PR−12及び比較例6〜8で得られた感光体RPR−6〜RPR−8と、現像剤1〜3とを、表26に示すように組み合わせてプリンター(DocuCentre Color 400CP、富士ゼロックス社製)に搭載し、実施例25〜36及び比較例29〜37の画像形成装置を作製した。
[画像形成テスト]
実施例41〜52及び比較例29〜37の画像形成装置を用いて、上記と同様に画像形成テストを行った。すなわち、先ず、低温低湿(10℃、20%RH)の環境下にて1万枚の画像形成テストを行い、次に、高温高湿(28℃、75%RH)の環境下で1万枚の画像形成テストを行った。その後、上記と同様の方法で、感光体の磨耗率、画質及びVLに関して評価した。その結果を表26に示す。
Figure 2009157104

[実施例53〜64及び比較例38〜46]
実施例13〜16で得られた感光体PR−13〜PR−16及び比較例8〜10で得られた感光体RPR−8〜RPR−10と、現像剤1〜3とを、表27に示すように組み合わせて、露光装置を発振波長780nmのマルチビーム面発光レーザーに改造したプリンター(DocuCentre Color 500、富士ゼロックス社製)に搭載し、実施例53〜64及び比較例38〜46の画像形成装置を作製した。
[画像形成テスト]
実施例53〜64及び比較例38〜46の画像形成装置を用いて、上記と同様に画像形成テストを行った。すなわち、先ず、低温低湿(10℃、20%RH)の環境下にて1万枚の画像形成テストを行い、次に、高温高湿(28℃、75%RH)の環境下で1万枚の画像形成テストを行った。その後、上記と同様の方法で、感光体の磨耗率、画質及びVLに関して評価した。その結果を表27に示す。
Figure 2009157104

上記表26及び表27に示した結果から明らかなように、本発明のコーティング剤組成物及びそれを用いた電子写真感光体は、製造性に優れ、高画質、長寿命を実現できることが確認された。また、かかる電子写真感光体を用いた本発明の画像形成装置及びプロセスカートリッジは、長期使用時にも画質欠陥を起こすことなく、高画質、長寿命を実現することができる。
本発明の電子写真感光体の好適な一実施形態を示す模式断面図である。 本発明の電子写真感光体の好適な他の実施形態を示す模式断面図である。 本発明の電子写真感光体の好適な他の実施形態を示す模式断面図である。 本発明の電子写真感光体の好適な他の実施形態を示す模式断面図である。 本発明の電子写真感光体の好適な他の実施形態を示す模式断面図である。 本発明の画像形成装置の好適な一実施形態を示す模式図である。 本発明の画像形成装置の好適な他の実施形態を示す模式図である。 本発明の画像形成装置の好適な他の実施形態を示す模式図である。 本発明の画像形成装置の好適な他の実施形態を示す模式図である。
符号の説明
1…電子写真感光体、2…導電性支持体、3…感光層、4…下引層、5…電荷発生層、6…電荷輸送層、7…保護層、8…単層型感光層、20…プロセスカートリッジ、100,110,120,130…画像形成装置。

Claims (10)

  1. 電子写真感光体の構成材料として用いられるコーティング剤組成物であって、
    下記一般式(I)で表される化合物と、該化合物と架橋して硬化膜を形成し得る多官能イソシアネート化合物と、を含有することを特徴とするコーティング剤組成物。
    Figure 2009157104


    [式(I)中、Fは正孔輸送性を有する化合物から誘導される有機基を示し、Rは1価の有機基を示し、Lは2価の有機基を示し、nは1以上4以下の整数を示し、jは0又は1を示す。]
  2. 前記一般式(I)中、前記Rが下記一般式(II)で表される基であることを特徴とする請求項1に記載のコーティング剤組成物。
    Figure 2009157104


    [式(II)中、R、R及びRは各々独立に、水素原子、ハロゲン原子又は1価の有機基を示す。]
  3. 前記一般式(I)中、前記jが1であり、前記Lがアルキレン基であることを特徴とする請求項1又は2に記載のコーティング剤組成物。
  4. 前記一般式(I)中、前記Lがメチレン基であることを特徴とする請求項3に記載のコーティング剤組成物。
  5. 前記一般式(I)中、前記Fが下記一般式(III)で表される基であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載のコーティング剤組成物。
    Figure 2009157104


    [式(III)中、Ar、Ar、Ar及びArは各々独立に、置換もしくは未置換のアリール基を示し、Arは置換もしくは未置換のアリール基、又は、置換もしくは未置換のアリーレン基を示し、且つ、Ar、Ar、Ar、Ar及びArのうち1乃至4個は、上記一般式(I)で表わされる化合物における下記一般式(IV)で示される部位と結合するための結合手を有し、kは0又は1を示す。]
    Figure 2009157104


    [式(IV)中、Rは1価の有機基を示し、Lは2価の有機基を示し、jは0又は1を示す。]
  6. 前記一般式(I)で表される化合物が、下記一般式(V)で表される化合物であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載のコーティング剤組成物。
    Figure 2009157104


    [式(V)中、Y、Y及びYは各々独立に、ハロゲン原子、炭素数1以上10以下のアルキル基、炭素数1以上10以下のアルコキシル基、置換もしくは未置換のアリール基、炭素数7以上10以下のアラルキル基、置換もしくは未置換のスチリル基、置換もしくは未置換のブタジエン基、又は、置換もしくは未置換のヒドラゾン基を示し、R、R及びRは各々独立に、炭素数1以上18以下の1価の有機基を示し、L、L及びLは各々独立に、アルキレン基を示し、p1、p2及びp3は各々独立に、0以上2以下の整数を示し、q1、q2及びq3は、0又は1を示し、且つ、(q1+q2+q3)≧1の条件を満たす。]
  7. 前記イソシアネート化合物が、官能基数が3以上のイソシアネート化合物であることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載のコーティング剤組成物。
  8. 導電性支持体と、該導電性支持体上に形成された感光層と、を備え、
    前記感光層が、前記導電性支持体から最も遠い側に配置された、請求項1乃至7のいずれか一項に記載のコーティング剤組成物を硬化させてなる最表面層を有することを特徴とする電子写真感光体。
  9. 請求項8に記載の電子写真感光体と、
    前記電子写真感光体を帯電させる帯電装置と、
    帯電した前記電子写真感光体に静電潜像を形成する露光装置と、
    前記静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像装置と、
    前記トナー像を前記電子写真感光体から被転写体に転写する転写装置と、
    を備えることを特徴とする画像形成装置。
  10. 請求項8に記載の電子写真感光体と、
    前記電子写真感光体を帯電させる帯電装置、帯電した前記電子写真感光体に静電潜像を形成する露光装置、前記電子写真感光体に形成された静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像装置、及び、前記電子写真感光体の表面に残存したトナーを除去するクリーニング装置からなる群より選ばれる少なくとも一種と、
    を備えることを特徴とするプロセスカートリッジ。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2014174500A (ja) * 2013-03-13 2014-09-22 Ricoh Co Ltd 電子写真感光体、画像形成方法、画像形成装置、及びプロセスカートリッジ

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JP2011175015A (ja) * 2010-02-23 2011-09-08 Ricoh Co Ltd 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
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