JP6551217B2 - Electrophotographic photosensitive member and electrophotographic image forming apparatus - Google Patents
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- Photoreceptors In Electrophotography (AREA)
Description
本発明は、電子写真感光体及び電子写真画像形成装置に関し、更に詳しくは耐久性等の性能が向上した電子写真感光体等に関する。 The present invention relates to an electrophotographic photosensitive member and an electrophotographic image forming apparatus, and more particularly to an electrophotographic photosensitive member with improved performance such as durability.
近年、電子写真感光体(以下、感光体ともいう。)は、有機光導電性物質を含有する有機感光体が広く用いられている。有機感光体は可視光から赤外光まで各種露光光源に対応した材料を開発しやすいこと、環境汚染のない材料を選択できること、製造コストが安いことなどが無機系の感光体に対して有利な点である。 In recent years, an organic photoreceptor containing an organic photoconductive material has been widely used as an electrophotographic photoreceptor (hereinafter also referred to as a photoreceptor). Organic photoconductors are advantageous over inorganic photoconductors because it is easy to develop materials compatible with various exposure light sources, from visible light to infrared light, to be able to select materials free from environmental pollution, and to be inexpensive to manufacture. It is a point.
一方、電子写真感光体は、帯電、露光、現像、転写、クリーニング等により、電気的又は機械的な外力を直接受けているため、画像形成が繰り返し行われても帯電安定性、電位保持性等の性能を安定して維持する耐久性が求められている。
特に近年デジタル化の流れの中で、高精細、高画質の画像への要求が高まり、溶解懸濁トナーや乳化重合凝集トナーなどの重合法による小粒子径のトナーが主流になっている。これらの小粒子径のトナーは感光体表面への付着力が大きく、感光体表面に付着した転写残トナーなどの残留トナーの除去が不十分となりやすい。
On the other hand, since the electrophotographic photosensitive member is directly subjected to external electrical or mechanical external force by charging, exposure, development, transfer, cleaning, etc., even if image formation is repeatedly performed, charging stability, potential holding property, etc. There is a demand for durability to stably maintain the performance.
Particularly, in recent years, with the trend of digitization, the demand for high definition and high quality images is increasing, and toner of small particle diameter by polymerization method such as dissolution suspension toner and emulsion polymerization aggregation toner is in the mainstream. These toners having a small particle diameter have a large adhesion force to the surface of the photoconductor, and the removal of residual toner such as transfer residual toner adhering to the surface of the photoconductor tends to be insufficient.
そこで、感光体表面に保護層(以下、表面層ともいう。)を設けて機械的強度を向上させる技術が提案されている。具体的には、シリカなどの無機微粒子を保護層に分散させ、機械的強度を向上させる技術が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
しかし、保護層の電荷輸送性能が劣るために、保護層を設けることによって、保護層の無い電子写真感光体に比べて、電子写真感光体としての感度特性が低下してしまうという問題があった。この問題を解決するため、保護層に電荷輸送物質を含有させることで電荷輸送性能を持たせることができるが、一般に有機化合物の電荷輸送物質は可塑化効果を有するため電荷輸送物質の添加によって、保護層の強度が低下してしまう。
In view of this, a technique for improving the mechanical strength by providing a protective layer (hereinafter also referred to as a surface layer) on the surface of the photoreceptor has been proposed. Specifically, a technique for improving the mechanical strength by dispersing inorganic fine particles such as silica in a protective layer has been proposed (for example, see Patent Document 1).
However, since the charge transport performance of the protective layer is inferior, providing the protective layer has a problem that the sensitivity as an electrophotographic photosensitive member is deteriorated as compared with the electrophotographic photosensitive member without the protective layer. . In order to solve this problem, it is possible to provide charge transport performance by including a charge transport material in the protective layer, but in general, the charge transport material of an organic compound has a plasticizing effect, so by adding a charge transport material, The strength of the protective layer is reduced.
そこで、保護層に電荷輸送機能を持ち、かつ、耐摩耗性に優れた保護層を得る技術が開示されている。例えば、電荷輸送機能を有するラジカル重合性と電荷輸送機能を有さないラジカル重合性化合物と重合性官能基を有する表面処理剤で処理されたフィラーとを硬化反応させた保護層の技術が開示されている(例えば、特許文献2参照。)。しかし、この技術においても十分な電荷輸送性能が得られず耐摩耗性においても十分満足できるものではなかった。
また、ここでは、フィラーとして、酸化ケイ素、酸化アルミ、二酸化チタンなどの金属酸化物粒子を添加しているが、これらの金属酸化物粒子は、耐摩耗性向上効果はある程度期待できるものの、正孔輸送性能が十分でなく、感光体周期による画像濃度差、いわゆる画像メモリーが発生するなど、耐摩耗性と画像特性を両立させるには十分ではなかった。
Therefore, a technique for obtaining a protective layer having a charge transport function in the protective layer and excellent in wear resistance is disclosed. For example, a technique for a protective layer in which a radical polymerizable compound having a charge transport function and a radical polymerizable compound not having a charge transport function and a filler treated with a surface treatment agent having a polymerizable functional group is subjected to a curing reaction is disclosed. (See, for example, Patent Document 2). However, even with this technique, sufficient charge transport performance cannot be obtained, and the wear resistance is not satisfactory.
In addition, here, metal oxide particles such as silicon oxide, aluminum oxide, and titanium dioxide are added as fillers, but these metal oxide particles can be expected to have some effect on improving wear resistance, but holes The transport performance was not sufficient, and the image density difference due to the photosensitive member cycle, so-called image memory, was not sufficient to achieve both abrasion resistance and image characteristics.
また、特許文献3には、感光体の保護層に強度部材/電荷輸送材料として、二酸化チタン、酸化スズ、アルミン酸銅(CuAlO2)などの導電性粒子などが適用されており、例えば、SnO2及びCuAlO2の適用例が記載されているが、残留電位を抑制し、耐久性等の向上をさらに向上させることが求められている。
Further, in
本発明は上記問題・状況に鑑みてなされたものであり、その解決課題は、感光体周期による画像メモリーの発生を抑制し、長期にわたって画像特性の安定性に優れ、かつスジ画像が発生しない電子写真感光体を提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems and circumstances, and an object of the present invention is to suppress the generation of an image memory due to a photosensitive member cycle, to have excellent stability of image characteristics over a long period, and to generate no streak image. It is to provide a photographic photoreceptor.
本発明者は、上記課題を解決すべく、上記問題の原因等について検討する過程において、電子写真感光体の保護層に反応性基を持つ長鎖アルキル基を表面に有する導電性粒子を含有させることによって、感光体周期による画像メモリーの発生を抑制し、長期にわたって画像特性の安定性に優れ、かつスジ画像が発生しない電子写真感光体を提供できることを見いだし、本発明に至った。
すなわち、本発明に係る上記課題は、以下の手段により解決される。
In order to solve the above-mentioned problems, the present inventor includes conductive particles having a long-chain alkyl group having a reactive group on the surface of the protective layer of the electrophotographic photosensitive member in the process of examining the cause of the above-described problem. Thus, the present inventors have found that it is possible to provide an electrophotographic photosensitive member which can suppress the generation of an image memory due to the photosensitive member cycle, have excellent stability of image characteristics over a long period, and does not generate a streak image.
That is, the said subject which concerns on this invention is solved by the following means.
1.導電性支持体上に、少なくとも有機物で構成された感光層と保護層を有する電子写真感光体であって、前記保護層が、バインダー樹脂及び下記一般式(I)で表される構造を有する修飾基で表面修飾された導電性粒子を含有することを特徴とする電子写真感光体。
2.前記表面修飾された導電性粒子が、SnO2及びCuAlO2のうち少なくとも一方を含有することを特徴とする第1項に記載の電子写真感光体。
2. 2. The electrophotographic photoreceptor according to
3.第1項又は第2項に記載の電子写真感光体を備えることを特徴とする電子写真画像形成装置。
3. An electrophotographic image forming apparatus comprising the electrophotographic photosensitive member according to
本発明の上記手段により、感光体周期による画像メモリーの発生を抑制し、長期にわたって画像特性の安定性に優れ、かつスジ画像が発生しない電子写真感光体を提供することができる。 By the above means of the present invention, it is possible to provide an electrophotographic photosensitive member that suppresses the generation of an image memory due to the photosensitive member cycle, has excellent image characteristic stability over a long period of time, and does not generate streak images.
本発明の効果の発現機構又は作用機構については、明確にはなっていないが、以下のように推察している。
耐摩耗性向上を目的に感光層の上に保護層を設け、その保護層中に酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化チタンなどの金属酸化物粒子を添加し、金属酸化物粒子のフィラー効果による耐摩耗性の向上も試みられているが、これらの金属酸化物粒子は十分な正孔輸送能が得られず、また、保護層中で電荷(キャリア)がトラップされるため画像メモリーが発生するものと考えられる。
The expression mechanism or action mechanism of the effect of the present invention is not clear, but is presumed as follows.
A protective layer is provided on the photosensitive layer for the purpose of improving wear resistance, and metal oxide particles such as silicon oxide, aluminum oxide and titanium oxide are added to the protective layer, and wear resistance due to the filler effect of the metal oxide particles However, these metal oxide particles do not provide sufficient hole transport ability, and charge (carriers) are trapped in the protective layer, resulting in image memory. Conceivable.
そこで、反応性基を持つ長鎖アルキル基を含む、前記一般式(I)で表される構造を有する修飾基で表面修飾された導電性粒子を感光体の保護層に添加したところ、従来よりも使用する表面修飾剤を減らすことができる。これは、長鎖アルキル基の効果で、保護層内での前記導電性粒子の分散状態が安定するためだと考えられる。また、表面修飾剤を減らすことで粒子界面でのホールトラップが低減できるため残留電位が低くなり、メモリー耐性を向上させることができる。
また、長鎖アルキル基が反応性基を有しているため、保護層に柔軟性を付与することができ、長期間の使用による感光体表面の荒れを抑制することができ、かつ長期にわたりスジ画像が発生しない高品質な感光体を提供することができるものと推察している。
Therefore, when conductive particles surface-modified with a modifying group having a structure represented by the general formula (I) containing a long-chain alkyl group having a reactive group are added to the protective layer of the photoreceptor, The surface modifiers used can also be reduced. This is considered to be because the dispersion state of the conductive particles in the protective layer is stabilized by the effect of the long-chain alkyl group. In addition, by reducing the surface modifier, hole traps at the particle interface can be reduced, so that the residual potential is lowered, and the memory resistance can be improved.
In addition, since the long-chain alkyl group has a reactive group, the protective layer can be provided with flexibility, the surface of the photoreceptor can be prevented from being rough due to long-term use, and the streak can be long-lasting. It is speculated that it is possible to provide a high quality photoreceptor which does not generate an image.
本発明の電子写真感光体は、導電性支持体上に、少なくとも有機物で構成された感光層と保護層を有する電子写真感光体であって、前記保護層が、バインダー樹脂及び前記一般式(I)で表される構造を有する修飾基で表面修飾された導電性粒子を含有することを特徴とする。この特徴は各請求項に係る発明に共通又は対応する技術的特徴である。 The electrophotographic photosensitive member of the present invention is an electrophotographic photosensitive member having a photosensitive layer composed of at least an organic substance and a protective layer on a conductive support, and the protective layer comprises a binder resin and the compound represented by the general formula (I It is characterized by containing the electroconductive particle surface-modified with the modification group which has a structure represented by this. This feature is a technical feature common or corresponding to the invention according to each claim.
また、前記表面修飾された導電性粒子が、SnO2及びCuAlO2のうち少なくとも一方を含有することが、本発明の効果発現の観点から好ましい。 The surface-modified conductive particles preferably contain at least one of SnO 2 and CuAlO 2 from the viewpoint of the effect of the present invention.
また、本発明の電子写真画像形成装置は、本発明の電子写真感光体を備えることが、効果発現の観点から好ましい。 Moreover, it is preferable that the electrophotographic image forming apparatus of the present invention includes the electrophotographic photosensitive member of the present invention from the viewpoint of manifesting effects.
以下、本発明の構成要素及び本発明を実施するための形態・態様について詳細な説明をする。なお、本願において、「〜」は、その前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で用いる。 Hereinafter, the components of the present invention and modes and modes for carrying out the present invention will be described in detail. In the present application, “to” is used in the sense of including the numerical values described before and after the lower limit value and the upper limit value.
≪本発明の電子写真感光体の概要≫
本発明の電子写真感光体は、導電性支持体上に、少なくとも有機物で構成された感光層と保護層を有する電子写真感光体であって、前記保護層が、バインダー樹脂及び下記一般式(I)で表される構造を有する修飾基で表面修飾された導電性粒子を含有することを特徴とする。
すなわち、本発明に係る導電性粒子は、前記表面修飾剤によって表面を処理することで、下記一般式(I)で表される構造を有する修飾基で表面修飾された粒子である。
<< Overview of the electrophotographic photosensitive member of the present invention >>
The electrophotographic photosensitive member of the present invention is an electrophotographic photosensitive member having a photosensitive layer composed of at least an organic substance and a protective layer on a conductive support, and the protective layer comprises a binder resin and a compound represented by the general formula (I) It contains the electroconductive particle surface-modified by the modifying group which has a structure represented by these.
That is, the electroconductive particle which concerns on this invention is a particle | grain surface-modified by the modification group which has a structure represented by the following general formula (I) by processing the surface with the said surface modifier.
nは、7〜18の整数を表す。Xは、CH2=CH又はCH2=C(CH3)を表す。Mは導電性粒子の表面を表す。
修飾基に含まれる長鎖アルキル基の鎖長としては、4〜6では導電性粒子を保護層内に分散させるという十分な効果が得られず、18超であると硬化表面層の特性を損なう。すなわち、導電性粒子の保護層内での分散状態と、保護層の柔軟性付与の観点から7〜18の範囲内であることが必要であり、特に8〜12の範囲内が好ましい。
n represents an integer of 7 to 18; X represents CH 2 CHCH or CH 2 CC (CH 3 ). M represents the surface of the conductive particle.
As the chain length of the long chain alkyl group contained in the modifying group, a sufficient effect of dispersing the conductive particles in the protective layer can not be obtained in 4 to 6, and the property of the cured surface layer is impaired if it is more than 18 . That is, it is necessary to be within the range of 7 to 18 from the viewpoint of the dispersion state of the conductive particles in the protective layer and the provision of flexibility of the protective layer, and particularly preferably within the range of 8 to 12.
(導電性粒子)
本発明で用いられる表面修飾前の導電性粒子は、酸化スズ(SnO2)、銅アルミ酸化物(CuAlO2)及び酸化チタン(TiO2)等を用いることが好ましく、特に酸化スズ又は銅アルミ酸化物を用いることが好ましい。
表面修飾前の導電性粒子の数平均一次粒子径は、1〜300nmの範囲が好ましい。特に好ましくは3〜100nmである。
表面修飾前の導電性粒子の数平均一次粒子径は、走査型電子顕微鏡(例えば日本電子製:JSM−7500F)により100000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(例えば(株)ニレコ製「LUZEX AP」ソフトウエア Ver.1.32)を使用して数平均一次粒子径を算出することができる。
(Conductive particles)
The conductive particles before surface modification used in the present invention are preferably tin oxide (SnO 2 ), copper aluminum oxide (CuAlO 2 ), titanium oxide (TiO 2 ) or the like, and in particular tin oxide or copper aluminum oxide It is preferable to use a product.
The number average primary particle diameter of the conductive particles before surface modification is preferably in the range of 1 to 300 nm. Particularly preferably, it is 3 to 100 nm.
The number average primary particle diameter of the conductive particles before surface modification was obtained by photographing a 100,000 × magnification photograph with a scanning electron microscope (eg, JSM-7500F made by Nippon Denshi) and randomly capturing 300 particles by a scanner The number average primary particle diameter can be calculated using an automatic image processing and analysis apparatus (for example, “Luzex AP” software Ver.1.32 manufactured by Nireco Co., Ltd.) with a photographic image (excluding aggregated particles).
(表面修飾剤)
本発明で用いられる表面修飾剤としては、下記の一般式(II)で表される構造を有することが好ましい。
一般式(II):X−COO(CH2)nSi(OCH3)3
nは、7〜18の整数を表し、特に8〜12の範囲内が好ましい。Xは、CH2=CH又はCH2=C(CH3)を表す。
このような構造を有する表面修飾剤を用いることで、前記一般式(I)で表される構造を有する修飾基で表面修飾された導電性粒子が、粒子表面に長鎖アルキル基を有するため、保護層中で分散状態を保ち、保護層に柔軟性を与えているものと考えられる。
(Surface modifier)
The surface modifier used in the present invention preferably has a structure represented by the following general formula (II).
Formula (II): X-COO ( CH 2) n Si (OCH 3) 3
n represents an integer of 7 to 18, particularly preferably in the range of 8 to 12. X represents CH 2 CHCH or CH 2 CC (CH 3 ).
By using a surface modifier having such a structure, conductive particles surface-modified with the modifying group having the structure represented by the general formula (I) have long-chain alkyl groups on the particle surface, It is believed that the dispersion is maintained in the protective layer and the protective layer is given flexibility.
(表面修飾された導電性粒子とその作製方法)
表面修飾するに際して、粒子100質量部に対し、表面修飾剤0.1〜100質量部、溶媒50〜5000質量部を用いて湿式メディア分散型装置を使用して処理することが好ましい。また、乾式でも処理することができる。
すなわち、導電性粒子と表面修飾剤とを含むスラリー(固体粒子の懸濁液)を湿式粉砕することにより、導電性粒子を微細化すると同時に粒子の表面修飾が進行する。その後、溶媒を除去して粉体化することで均一に表面修飾剤により表面修飾された導電性粒子を得ることができる。
(Surface-modified conductive particles and method for producing the same)
When surface-modifying, it is preferable to process using a wet media dispersion type | mold apparatus using 0.1-100 mass parts of surface modifiers, and 50-5000 mass parts of solvent with respect to 100 mass parts of particle | grains. It can also be processed dry.
That is, by subjecting a slurry (suspension of solid particles) containing conductive particles and a surface modifier to wet pulverization, the conductive particles are refined and the surface modification of the particles proceeds at the same time. Thereafter, the solvent is removed and the mixture is pulverized to obtain conductive particles whose surface is uniformly modified with the surface modifier.
本発明において用いられる表面修飾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、更に回転軸と垂直に取り付けられた撹拌ディスクを高速回転させることにより、導電性粒子の凝集粒子を砕いて粉砕・分散する工程を有する装置であり、その構成としては、導電性粒子に表面修飾を行う際に導電性粒子を十分に分散させ、かつ表面修飾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(バッチ式)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使用できる。これらの分散型装置は、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、剪断、ズリ応力等により微粉砕及び分散が行われる。 The wet media dispersion type apparatus, which is a surface modification apparatus used in the present invention, comprises beads as media in a container, and further rotating at high speed a stirring disk mounted perpendicularly to a rotating shaft to obtain conductive particles. It is an apparatus that has a step of crushing and pulverizing and dispersing the aggregated particles, and the structure thereof is satisfactory as long as the conductive particles are sufficiently dispersed and surface-modified when conducting surface modification on the conductive particles. For example, various modes, such as vertical type, horizontal type, continuous type, and batch type (batch type), can be adopted. Specifically, a sand mill, ultra visco mill, pearl mill, glen mill, dyno mill, agitator mill, dynamic mill and the like can be used. These dispersion-type devices are pulverized and dispersed by impact crushing, friction, shearing, shear stress, etc. using a grinding medium (media) such as balls and beads.
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、スチール、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のが好ましい。 As the beads used in the wet media dispersion type device, balls made of glass, alumina, zircon, zirconia, steel, flint stone or the like as a raw material can be used, but those made of zirconia or zircon are particularly preferable. Further, as the size of the beads, those having a diameter of about 1 to 2 mm are usually used, but in the present invention, those having a diameter of about 0.1 to 1.0 mm are preferably used.
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又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。
以上のような湿式処理により、表面修飾剤によって表面修飾された、前記一般式(I)で表される構造を有する修飾基で表面修飾された導電性粒子を得ることができる。
Various materials such as stainless steel, nylon, and ceramic can be used for the disk and container inner wall used in the wet media dispersion type apparatus. In the present invention, the disk and container inner wall made of ceramic such as zirconia or silicon carbide are particularly used. Is preferred.
By the wet treatment as described above, it is possible to obtain conductive particles that have been surface-modified with a modifying group having a structure represented by the general formula (I) that has been surface-modified with a surface modifier.
(感光体の層構成)
本発明の感光体は、導電性支持体の上に、感光層、保護層を形成してなるものである。感光層は、その層構成を特に制限するものではなく、保護層を含めた具体的な層構成として、例えば以下に示すものがある。
(1)導電性支持体上に、電荷発生層と電荷輸送層、及び、保護層を順次積層した層構成
(2)導電性支持体上に、電荷輸送物質と電荷発生材料とを含有する単層、及び、保護層を順次積層した層構成
(3)導電性支持体上に、中間層、電荷発生層、電荷輸送層、及び、保護層を順次積層した層構成
(4)導電性支持体上に、中間層、電荷輸送物質と電荷発生材料とを含有する単層、及び、保護層を順次積層した層構成
本発明の感光体は、上記(1)〜(4)いずれの層構成のものでもよく、これらの中でも、導電性支持体上に、中間層、電荷発生層、電荷輸送層、保護層を順次設けて作製された層構成のものが特に好ましい。
(Photoreceptor layer structure)
The photoreceptor of the present invention is obtained by forming a photosensitive layer and a protective layer on a conductive support. The layer structure of the photosensitive layer is not particularly limited, and examples of specific layer structures including a protective layer include the following.
(1) Layer structure in which a charge generation layer, a charge transport layer, and a protective layer are sequentially laminated on a conductive support. (2) A single layer containing a charge transport material and a charge generation material on a conductive support. Layer and layer structure in which protective layers are sequentially laminated (3) layer structure in which an intermediate layer, charge generation layer, charge transport layer, and protective layer are sequentially laminated on a conductive support (4) conductive support A layer structure in which an intermediate layer, a single layer containing a charge transport material and a charge generation material, and a protective layer are sequentially laminated on the photoreceptor. The photoreceptor of the present invention has any one of the above-described layer structures (1) to (4). Among these, those having a layer structure produced by sequentially providing an intermediate layer, a charge generation layer, a charge transport layer, and a protective layer on a conductive support are particularly preferable.
図1は、本発明の感光体の層構成の一例を示す模式図である。図1において、1は導電性支持体、2は感光層、3は中間層、4は電荷発生層、5は電荷輸送層、6は保護層、Rは表面修飾された導電性粒子を示す。 FIG. 1 is a schematic view showing an example of the layer structure of the photoreceptor of the present invention. In FIG. 1, 1 indicates a conductive support, 2 a photosensitive layer, 3 an intermediate layer, 4 a charge generation layer, 5 a charge transport layer, 6 a protective layer, and R a surface-modified conductive particle.
(保護層の構成)
本発明の電子写真感光体は、導電性支持体上に、少なくとも有機物で構成された感光層と保護層を順次積層した構成のものである。この保護層には、一般式(I)で表される構造を有する修飾基で表面修飾された導電性粒子を含有する。また保護層には、バインダー樹脂を含有することが好ましい。バインダー樹脂としては、硬化性化合物を硬化させて得られる成分を含有することが好ましい。
(Configuration of protective layer)
The electrophotographic photoreceptor of the present invention has a structure in which a photosensitive layer and a protective layer composed of at least an organic material are sequentially laminated on a conductive support. This protective layer contains conductive particles surface-modified with a modifying group having a structure represented by the general formula (I). Further, the protective layer preferably contains a binder resin. As a binder resin, it is preferable to contain the component obtained by hardening a curable compound.
(バインダー樹脂)
本発明に係る保護層に使用可能なバインダー樹脂としては、硬化性化合物を硬化させて得られる成分が好ましいが、硬化性化合物以外では、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂等の公知の樹脂を挙げることができる。また、硬化性化合物と硬化性化合物以外の樹脂を併用して用いることもできる。
本発明に係る保護層に使用可能な硬化性化合物としては、ラジカル重合性の化合物が挙げられ、ラジカル重合性化合物としては、ラジカル重合性反応基として、アクリロイル基、メタクリロイル基の少なくともいずれかを有する重合性単量体が好ましい。
これらの重合性単量体としては、例えば、特開2013−130603号公報の段落[0037]及び[0038]に記載の化合物を例示することができるが、本発明に使用可能な重合性単量体はこれらに限定されるものではない。
(Binder resin)
As the binder resin that can be used in the protective layer according to the present invention, a component obtained by curing a curable compound is preferable, but other than the curable compound, known resins such as a polyester resin, a polycarbonate resin, a polyurethane resin, and a silicone resin can be used. Resins can be mentioned. In addition, the curable compound and a resin other than the curable compound can be used in combination.
As a curable compound which can be used for the protective layer which concerns on this invention, a radically polymerizable compound is mentioned, As a radically polymerizable compound, it has at least any one of an acryloyl group and a methacryloyl group as a radically polymerizable reactive group A polymerizable monomer is preferred.
Examples of these polymerizable monomers include the compounds described in paragraphs [0037] and [0038] of JP2013-130603A, and the polymerizable monomer that can be used in the present invention. The body is not limited to these.
(重合開始剤)
本発明に係る保護層に使用可能な硬化性化合物を硬化反応させる方法としては、電子線開裂反応を利用する方法やラジカル重合開始剤の存在下で光や熱を利用する方法等により硬化反応を行うことができる。ラジカル重合開始剤を用いて硬化反応を行う場合、重合開始剤として光重合開始剤、熱重合開始剤のいずれも使用することができる。また、光、熱の両方の開始剤を併用することもできる。
(Polymerization initiator)
As a method for curing reaction of a curable compound usable for the protective layer according to the present invention, curing reaction is carried out by a method utilizing electron beam cleavage reaction or a method utilizing light or heat in the presence of a radical polymerization initiator. It can be carried out. When the curing reaction is performed using a radical polymerization initiator, any of a photopolymerization initiator and a thermal polymerization initiator can be used as the polymerization initiator. Further, both light and heat initiators can be used in combination.
本発明で使用できる重合開始剤としては、2,2′−アゾビスイソブチロニトリル、2,2′−アゾビス(2,4−ジメチルアゾビスバレロニリル)、2,2′−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)などのアゾ化合物、過酸化ベンゾイル(BPO)、ジ−tert−ブチルヒドロペルオキシド、tert−ブチルヒドロペルオキシド、過酸化クロロベンゾイル、過酸化ジクロロベンゾイル、過酸化ブロモメチルベンゾイル、過酸化ラウロイルなどの過酸化物等の熱重合開始剤が挙げられる。 Examples of the polymerization initiator that can be used in the present invention include 2,2′-azobisisobutyronitrile, 2,2′-azobis (2,4-dimethylazobisvaleronyl), 2,2′-azobis (2 Azo compounds such as -methylbutyronitrile), benzoyl peroxide (BPO), di-tert-butyl hydroperoxide, tert-butyl hydroperoxide, chlorobenzoyl peroxide, dichlorobenzoyl peroxide, bromomethylbenzoyl peroxide, peroxide Thermal polymerization initiators such as peroxides such as lauroyl may be mentioned.
また、光重合開始剤としては、ジエトキシアセトフェノン、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン、1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル−(2−ヒドロキシ−2−プロピル)ケトン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)ブタノン−1(イルガキュア369:BASFジャパン社製)、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、2−メチル−2−モルフォリノ(4−メチルチオフェニル)プロパン−1−オン、1−フェニル−1,2−プロパンジオン−2−(o−エトキシカルボニル)オキシム等のアセトフェノン系又はケタール系光重合開始剤、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル等のベンゾインエーテル系光重合開始剤、ベンゾフェノン、4−ヒドロキシベンゾフェノン、o−ベンゾイル安息香酸メチル、2−ベンゾイルナフタレン、4−ベンゾイルビフェニル、4−ベンゾイルフェニールエーテル、アクリル化ベンゾフェノン、1,4−ベンゾイルベンゼン等のベンゾフェノン系光重合開始剤、2−イソプロピルチオキサントン、2−クロロチオキサントン、2,4−ジメチルチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、2,4−ジクロロチオキサントン等のチオキサントン系光重合開始剤が挙げられる。 Examples of the photopolymerization initiator include diethoxyacetophenone, 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethane-1-one, 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone, 4- (2-hydroxyethoxy) phenyl- (2-hydroxy-2-propyl) ketone, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) butanone-1 (IRGACURE 369: manufactured by BASF Japan Ltd.), 2-hydroxy-2-methyl- 1-phenylpropan-1-one, 2-methyl-2-morpholino (4-methylthiophenyl) propan-1-one, 1-phenyl-1,2-propanedione-2- (o-ethoxycarbonyl) oxime and the like Acetophenone or ketal photoinitiator, benzoin, benzoin methyl ether, benzo Benzoin ether photopolymerization initiators such as ethyl ether, benzoin isobutyl ether, benzoin isopropyl ether, benzophenone, 4-hydroxybenzophenone, methyl o-benzoylbenzoate, 2-benzoylnaphthalene, 4-benzoylbiphenyl, 4-benzoylphenyl ether , Benzophenone-based photopolymerization initiators such as acrylated benzophenone and 1,4-benzoylbenzene, 2-isopropylthioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 2,4-dimethylthioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, 2,4-dichlorothioxanthone And thioxanthone photopolymerization initiators.
その他の光重合開始剤としては、エチルアントラキノン、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド、2,4,6−トリメチルベンゾイルフェニルエトキシホスフィンオキサイド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキサイド(イルガキュア819:BASFジャパン社製)、ビス(2,4−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチルペンチルホスフィンオキサイド、メチルフェニルグリオキシエステル、9,10−フェナントレン、アクリジン系化合物、トリアジン系化合物、イミダゾール系化合物が挙げられる。また、光重合促進効果を有するものを単独又は上記光重合開始剤と併用して用いることもできる。例えば、トリエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、4−ジメチルアミノ安息香酸エチル、4−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、安息香酸(2−ジメチルアミノ)エチル、4,4′−ジメチルアミノベンゾフェノン等が挙げられる。 Other photopolymerization initiators include ethyl anthraquinone, 2,4,6-trimethyl benzoyl diphenyl phosphine oxide, 2,4,6- trimethyl benzoyl phenyl ethoxy phosphine oxide, bis (2,4,6- trimethyl benzoyl) phenyl phosphine Oxide (IRGACURE 819: manufactured by BASF Japan Ltd.), bis (2,4-dimethoxybenzoyl) -2,4,4-trimethylpentyl phosphine oxide, methylphenylglyoxy ester, 9,10-phenanthrene, acridine type compound, triazine type The compounds include imidazole compounds. Moreover, what has a photopolymerization acceleration effect can also be used individually or in combination with the said photoinitiator. Examples include triethanolamine, methyldiethanolamine, ethyl 4-dimethylaminobenzoate, isoamyl 4-dimethylaminobenzoate, (2-dimethylamino) ethyl benzoate, 4,4′-dimethylaminobenzophenone, and the like.
本発明に用いられる重合開始剤としては光重合開始剤が好ましく、アルキルフェノン系化合物、フォスフィンオキサイド系化合物が好ましく、更に好ましくはα−ヒドロキシアセトフェノン構造、又はアシルフォスフィンオキサイド構造を有する開始剤が好ましい。
これらの重合開始剤は1種又は2種以上を混合して用いてもよい。重合開始剤の含有量は、重合性化合物100質量部に対し0.1〜40質量部、好ましくは0.5〜20質量部である。
The polymerization initiator used in the present invention is preferably a photopolymerization initiator, preferably an alkylphenone compound or a phosphine oxide compound, more preferably an initiator having an α-hydroxyacetophenone structure or an acylphosphine oxide structure. preferable.
These polymerization initiators may be used alone or in combination of two or more. Content of a polymerization initiator is 0.1-40 mass parts with respect to 100 mass parts of polymeric compounds, Preferably it is 0.5-20 mass parts.
(滑剤粒子)
また、保護層に各種の滑剤粒子を含有させることも可能である。例えば、フッ素原子含有樹脂粒子を加えることができる。フッ素原子含有樹脂粒子としては、四フッ化エチレン樹脂、三フッ化塩化エチレン樹脂、六フッ化塩化エチレンプロピレン樹脂、フッ化ビニル樹脂、フッ化ビニリデン樹脂、二フッ化二塩化エチレン樹脂、及びこれらの共重合体の中から1種又は2種以上を適宜選択するのが好ましいが、特に四フッ化エチレン樹脂及びフッ化ビニリデン樹脂が好ましい。
(Lubricant particles)
It is also possible to contain various lubricant particles in the protective layer. For example, fluorine atom-containing resin particles can be added. As fluorine atom-containing resin particles, tetrafluoroethylene resin, trifluorochlorinated ethylene resin, hexafluorochlorinated ethylene-propylene resin, vinyl fluoride resin, vinylidene fluoride resin, difluoride dichloride ethylene resin, and the like It is preferable to appropriately select one or two or more from among the copolymers, and in particular, a tetrafluoroethylene resin and a vinylidene fluoride resin are preferable.
(溶媒)
保護層の形成に使用される溶媒としては、メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール、2−ブタノール、2−メチル−2−プロパノール、ベンジルアルコール、メチルイソプロピルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサン、トルエン、キシレン、ジクロロメタン、酢酸エチル、酢酸ブチル、2−メトキシエタノール、2−エトキシエタノール、テトラヒドロフラン、1−ジオキサン、1,3−ジオキソラン、ピリジン及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。
(solvent)
As a solvent used to form a protective layer, methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, 2-methyl-2-propanol, benzyl alcohol, methyl isopropyl ketone, methyl isobutyl ketone Methyl ethyl ketone, cyclohexane, toluene, xylene, dichloromethane, ethyl acetate, butyl acetate, 2-methoxyethanol, 2-ethoxyethanol, tetrahydrofuran, 1-dioxane, 1,3-dioxolane, pyridine and diethylamine, etc. It is not limited.
(保護層の形成)
保護層は、ラジカル重合性の硬化性化合物、表面修飾された導電性粒子、必要に応じて公知の樹脂、重合開始剤、滑剤粒子及び酸化防止剤等を添加して調製した塗布液を、公知の方法により感光層表面に塗布し、自然乾燥又は熱乾燥を行い、その後硬化処理して作製することができる。保護層の層厚は、0.2〜10μmが好ましく、0.5〜6μmの範囲内がより好ましい。
(Formation of protective layer)
For the protective layer, a coating solution prepared by adding a radically polymerizable curable compound, surface-modified conductive particles, a known resin, a polymerization initiator, a lubricant particle, an antioxidant and the like as required is known. It can be prepared by applying to the surface of the photosensitive layer by the above method, performing natural drying or heat drying, and then curing. 0.2-10 micrometers is preferable and, as for the layer thickness of a protective layer, the inside of the range of 0.5-6 micrometers is more preferable.
本発明では、保護層の硬化は、塗布膜に活性線を照射してラジカルを発生して重合し、かつ分子間及び分子内で架橋反応による架橋結合を形成して硬化し、硬化樹脂を生成することが好ましい。活性線としては、紫外線、可視光などの光や電子線が好ましく、使い易さ等の見地から紫外線が特に好ましい。 In the present invention, curing of the protective layer is achieved by irradiating the coating film with actinic radiation to generate radicals for polymerization, and forming crosslinks between molecules by intramolecular and intramolecular crosslinking reaction to form a cured resin. It is preferable to do. As the actinic ray, light such as ultraviolet light or visible light or electron beam is preferable, and ultraviolet light is particularly preferable from the viewpoint of ease of use.
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、紫外線LED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、活性線の照射量は、通常1〜20mJ/cm2、好ましくは5〜15mJ/cm2である。光源の出力電圧は、好ましくは0.1〜5kWであり、特に好ましくは、0.5〜3kWである。 As the ultraviolet light source, any light source that generates ultraviolet light can be used without limitation. For example, a low-pressure mercury lamp, a medium-pressure mercury lamp, a high-pressure mercury lamp, an ultrahigh-pressure mercury lamp, a carbon arc lamp, a metal halide lamp, a xenon lamp, a flash (pulse) xenon, an ultraviolet LED, or the like can be used. The irradiation conditions vary depending on each lamp, but the irradiation dose of actinic radiation is usually 1 to 20 mJ / cm 2 , preferably 5 to 15 mJ / cm 2 . The output voltage of the light source is preferably 0.1 to 5 kW, particularly preferably 0.5 to 3 kW.
電子線源としては、電子線照射装置に格別の制限はなく、一般にはこのような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ものが有効に用いられる。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0.005Gy〜100kGy(0.5〜10Mrad)であることが好ましい。 There is no particular limitation on the electron beam irradiation apparatus as an electron beam source, and in general, a curtain beam system capable of obtaining a large output at relatively low cost as an electron beam accelerator for such electron beam irradiation is effective. Used. The acceleration voltage at the time of electron beam irradiation is preferably 100 to 300 kV. The absorbed dose is preferably 0.005 Gy to 100 kGy (0.5 to 10 Mrad).
活性線の照射時間は、活性線の必要照射量が得られる時間であり、具体的には0.1秒〜10分が好ましく、硬化効率又は作業効率の観点から1秒〜5分がより好ましいとされる。 The irradiation time of the active ray is a time for obtaining the necessary irradiation amount of the active ray, specifically 0.1 seconds to 10 minutes is preferable, and 1 second to 5 minutes is more preferable from the viewpoint of curing efficiency or work efficiency. It is assumed.
本発明では、活性線の照射前後、及び、活性線を照射中に保護層を乾燥処理することができ、乾燥を行うタイミングは活性線の照射条件と組み合わせて適宜選択することができる。保護層の乾燥条件は、塗布液に使用する溶媒の種類や保護層の層厚などにより適宜選択することが可能である。また、乾燥温度は、室温〜180℃が好ましく、80〜140℃が特に好ましい。また、乾燥時間は、1〜200分が好ましく、5〜100分が特に好ましい。本発明においては、上記乾燥条件で保護層を乾燥することにより、保護層に含有される溶媒量を20ppmから75ppmの範囲に制御することができる。 In the present invention, the protective layer can be dried before and after irradiation with actinic radiation, and during irradiation with actinic radiation, and the timing of drying can be appropriately selected in combination with the irradiation condition of actinic radiation. The drying conditions for the protective layer can be appropriately selected depending on the type of solvent used in the coating solution, the layer thickness of the protective layer, and the like. Also, the drying temperature is preferably room temperature to 180 ° C, and particularly preferably 80 to 140 ° C. Moreover, 1 to 200 minutes are preferable and, as for drying time, 5 to 100 minutes are especially preferable. In the present invention, the amount of solvent contained in the protective layer can be controlled in the range of 20 ppm to 75 ppm by drying the protective layer under the above drying conditions.
(導電性支持体)
本発明で用いられる支持体は、導電性を有するものであればいずれのものでもよく、例えば、アルミニウム、銅、クロム、ニッケル、亜鉛及びステンレスなどの金属をドラム又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、酸化インジウム及び酸化スズなどをプラスチックフィルムに蒸着したもの、導電性物質を単独又はバインダー樹脂とともに塗布して導電層を設けた金属、プラスチックフィルム及び紙などが挙げられる。
(Conductive support)
The support used in the present invention may be any one as long as it has conductivity, for example, a metal such as aluminum, copper, chromium, nickel, zinc and stainless steel formed into a drum or sheet, aluminum Or metal foil such as copper laminated on a plastic film, aluminum, indium oxide, tin oxide or the like deposited on a plastic film, metal or plastic on which a conductive material is coated alone or with a binder resin to provide a conductive layer Examples include film and paper.
(中間層)
本発明では、導電性支持体と感光層の中間にバリア機能と接着機能を有する中間層を設けることができる。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、ポリウレタン及びゼラチン等のバインダー樹脂を公知の溶媒に溶解させて浸漬塗布等により形成させることができる。前記バインダー樹脂の中でもアルコール可溶性のポリアミド樹脂が好ましい。
(Intermediate layer)
In the present invention, an intermediate layer having a barrier function and an adhesive function can be provided between the conductive support and the photosensitive layer. The intermediate layer can be formed by dip coating or the like by dissolving a binder resin such as casein, polyvinyl alcohol, nitrocellulose, ethylene-acrylic acid copolymer, polyamide, polyurethane and gelatin in a known solvent. Among the binder resins, an alcohol-soluble polyamide resin is preferable.
また、中間層には抵抗調整の目的で各種導電性微粒子や金属酸化物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、酸化スズ、酸化アンチモン、酸化インジウム及び酸化ビスマス等の各種金属酸化物粒子。スズをドープした酸化インジウム、アンチモンをドープした酸化スズ及び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を1種類若しくは2種類以上混合して用いることができる。2種類以上混合して用いる場合には、固溶体又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は、数平均一次粒子径が0.3μm以下のものが好ましく、0.1μm以下のものがより好ましい。 The intermediate layer may contain various conductive fine particles or metal oxide particles for the purpose of adjusting the resistance. For example, various metal oxide particles such as alumina, zinc oxide, titanium oxide, tin oxide, antimony oxide, indium oxide and bismuth oxide. Ultrafine particles such as indium oxide doped with tin, tin oxide doped with antimony, and zirconium oxide can be used. These metal oxide particles can be used alone or in combination of two or more. When two or more types are mixed and used, the form of solid solution or fusion may be taken. The number average primary particle diameter of such metal oxide particles is preferably 0.3 μm or less, and more preferably 0.1 μm or less.
中間層の形成に使用可能な溶媒としては、前述した導電性微粒子や金属酸化物粒子等の無機微粒子を良好に分散させ、ポリアミド樹脂をはじめとするバインダー樹脂を溶解するものが好ましい。具体的には、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−ブタノール、t−ブタノール、sec−ブタノール等の炭素数2〜4のアルコール類が、バインダー樹脂として好ましいとされるポリアミド樹脂に対して良好な溶解性と塗布性能を発現させることから好ましい。また、保存性や無機微粒子の分散性を向上させるために、前記溶媒に対して以下のような助溶媒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、例えば、メタノール、ベンジルアルコール、トルエン、シクロヘキサノン、テトラヒドロフラン等が挙げられる。 As a solvent which can be used for formation of an intermediate | middle layer, what disperse | distributes inorganic particles, such as electroconductive fine particles mentioned above and metal oxide particles, favorably, and melt | dissolves binder resin including a polyamide resin is preferable. Specifically, alcohols having 2 to 4 carbon atoms such as ethanol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butanol, t-butanol, sec-butanol and the like are preferred as the binder resin for the polyamide resin. It is preferable from expressing good solubility and coating performance. In order to improve the storage stability and the dispersibility of the inorganic fine particles, the following co-solvents can be used in combination with the solvent. As co-solvents from which a preferable effect can be obtained, for example, methanol, benzyl alcohol, toluene, cyclohexanone, tetrahydrofuran and the like can be mentioned.
塗布液形成時のバインダー樹脂濃度は、中間層の層厚や塗布方式に合わせて適宜選択することができる。また、無機微粒子等を分散させたとき、バインダー樹脂に対する無機微粒子の混合割合は、バインダー樹脂100質量部に対して無機微粒子を20〜400質量部とすることが好ましく、50〜200質量部とすることがより好ましい。
無機微粒子の分散手段は、超音波分散機、ボールミル、サンドグラインダー、及び、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。
The binder resin concentration at the time of forming the coating solution can be appropriately selected according to the thickness of the intermediate layer and the coating method. Moreover, when inorganic fine particles etc. are disperse | distributed, it is preferable that the mixing ratio of the inorganic fine particles with respect to binder resin shall be 20-400 mass parts with respect to 100 mass parts of binder resin, and is 50-200 mass parts. Is more preferred.
Examples of the means for dispersing the inorganic fine particles include, but are not limited to, an ultrasonic disperser, a ball mill, a sand grinder, and a homomixer.
また、中間層の乾燥方法は、溶媒の種類や形成する層厚に応じて公知の乾燥方法を適宜選択することができ、特に熱乾燥が好ましい。
中間層の層厚は、0.1〜15μmが好ましく、0.3〜10μmがより好ましい。
Moreover, the drying method of an intermediate | middle layer can select suitably a well-known drying method according to the kind of solvent and layer thickness to form, and heat drying is especially preferable.
The layer thickness of the intermediate layer is preferably 0.1 to 15 μm, and more preferably 0.3 to 10 μm.
(感光層)
前述したように、本発明の感光体を構成する感光層は、電荷発生機能と電荷輸送機能を一つの層に付与した単層構造の他に、電荷発生層(CGL)と電荷輸送層(CTL)に感光層の機能を分離させた層構成のものがより好ましい。このように、機能分離型の層構成とすることにより、繰り返し使用に伴う残留電位の上昇を小さく制御できる他、各種の電子写真特性を目的に合わせて制御しやすいメリットがある。負帯電性感光体は中間層の上に電荷発生層(CGL)、その上に電荷輸送層(CTL)を設ける構成をとり、正帯電性感光体は中間層の上に電荷輸送層(CTL)、その上に電荷発生層(CGL)を設ける構成をとる。好ましい感光層の層構成は前記機能分離構造を有する負帯電感光体である。
以下に、感光層の具体例として機能分離型の負帯電感光体の感光層の各層について説明する。
(Photosensitive layer)
As described above, the photosensitive layer constituting the photosensitive member of the present invention has a charge generation layer (CGL) and a charge transport layer (CTL) in addition to a single layer structure having a charge generation function and a charge transport function in one layer. And a layer structure in which the functions of the photosensitive layer are separated from each other. As described above, the layer structure of the function separation type can control the rise of the residual potential accompanying repeated use small, and has an advantage that it is easy to control various electrophotographic characteristics according to the purpose. The negatively chargeable photoreceptor has a charge generation layer (CGL) provided on the intermediate layer and a charge transport layer (CTL) provided thereon, and the positively chargeable photoreceptor has a charge transport layer (CTL) on the intermediate layer The charge generation layer (CGL) is provided thereon. The preferred layer configuration of the photosensitive layer is a negatively charged photosensitive member having the above function separation structure.
Hereinafter, each layer of the photosensitive layer of the function separation type negatively charged photosensitive member will be described as a specific example of the photosensitive layer.
(電荷発生層)
本発明で形成される電荷発生層は、電荷発生物質とバインダー樹脂を含有するもので、電荷発生物質をバインダー樹脂溶液中に分散させてなる塗布液を塗布して形成されたものが好ましい。
電荷発生物質は、スーダンレッドやダイアンブルー等のアゾ原料、ピレンキノンやアントアントロン等のキノン顔料、キノシアニン顔料、ペリレン顔料、インジゴ及びチオインジゴ等のインジゴ顔料、フタロシアニン顔料等があり、これらに限定されるものではない。これらの電荷発生物質は単独若しくは公知のバインダー樹脂中に分散させる形態で使用することができる。
(Charge generation layer)
The charge generation layer formed in the present invention contains a charge generation material and a binder resin, and is preferably formed by applying a coating solution in which the charge generation material is dispersed in a binder resin solution.
Charge generating materials include azo raw materials such as sudan red and diane blue, quinone pigments such as pyrene quinone and anthanthrone, quinocyanine pigments, perylene pigments, indigo pigments such as indigo and thioindigo, phthalocyanine pigments, etc. is not. These charge generation materials can be used alone or in the form of being dispersed in a known binder resin.
電荷発生層を形成するバインダー樹脂としては、公知の樹脂を用いることができ、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、並びにこれらの樹脂の内二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)及びポリ−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。 A known resin can be used as a binder resin for forming the charge generation layer. For example, polystyrene resin, polyethylene resin, polypropylene resin, acrylic resin, methacrylic resin, vinyl chloride resin, vinyl acetate resin, polyvinyl butyral resin, epoxy Resin, polyurethane resin, phenol resin, polyester resin, alkyd resin, polycarbonate resin, silicone resin, melamine resin, and copolymer resin containing two or more of these resins (for example, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer resin , Vinyl chloride-vinyl acetate-maleic anhydride copolymer resin) and poly-vinyl carbazole resin, but are not limited thereto.
電荷発生層の形成は、バインダー樹脂を溶媒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して塗布液を調製し、塗布液を塗布機で一定の膜厚に塗布し、塗布膜を乾燥して作製することが好ましい。 To form the charge generation layer, the charge generation material is dispersed in a solution in which a binder resin is dissolved in a solvent using a disperser to prepare a coating solution, and the coating solution is coated by a coating machine to a predetermined film thickness Preferably the membrane is made dry.
電荷発生層に使用するバインダー樹脂を溶解し塗布するための溶媒としては、例えば、トルエン、キシレン、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、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、ピリジン及びジエチルアミン等を挙げられるが、これらに限定されるものではない。 As a solvent for dissolving and coating the binder resin used in the charge generation layer, for example, toluene, xylene, methyl ethyl ketone, cyclohexane, ethyl acetate, butyl acetate, methanol, ethanol, propanol, butanol, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, tetrahydrofuran , 1-dioxane, 1,3-dioxolane, pyridine, diethylamine and the like, but are not limited thereto.
電荷発生物質の分散手段としては、超音波分散機、ボールミル、サンドグラインダー及びホモミキサー等が使用できるが、これらに限定されるものではない。 As a means for dispersing the charge generating material, an ultrasonic disperser, a ball mill, a sand grinder, a homomixer, or the like can be used, but is not limited thereto.
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、50〜500質量部がより好ましい。電荷発生層の層厚は、電荷発生物質の特性、バインダー樹脂の特性及び混合割合等により異なるが0.01〜5μmが好ましく、0.05〜3μmがより好ましい。なお、電荷発生層用の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。前記顔料を真空蒸着することによって形成すこともできる。 The mixing ratio of the charge generating material to the binder resin is preferably 1 to 600 parts by mass, more preferably 50 to 500 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin. The thickness of the charge generation layer varies depending on the characteristics of the charge generation material, the characteristics of the binder resin, the mixing ratio, and the like, but is preferably 0.01 to 5 μm, more preferably 0.05 to 3 μm. The coating solution for the charge generation layer can prevent generation of image defects by filtering foreign matter and aggregates before coating. It can also be formed by vacuum deposition of the pigment.
(電荷輸送層)
本発明で形成される電荷輸送層は、少なくとも層内に電荷輸送物質とバインダー樹脂を含有するものであり、電荷輸送物質をバインダー樹脂溶液中に溶解、塗布して形成される。
電荷輸送物質は、公知の化合物を用いることが可能で、例えば、以下のものが挙げられる。すなわち、カルバゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、チアゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、イミダゾロン誘導体、イミダゾリジン誘導体、ビスイミダゾリジン誘導体、スチリル化合物、ヒドラゾン化合物、ピラゾリン化合物、オキサゾロン誘導体、ベンズイミダゾール誘導体、キナゾリン誘導体、ベンゾフラン誘導体、アクリジン誘導体、フェナジン誘導体、アミノスチルベン誘導体、トリアリールアミン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、スチルベン誘導体、ベンジジン誘導体、ポリ−N−ビニルカルバゾール、ポリ−1−ビニルピレン及びポリ−9−ビニルアントラセン等。これらの化合物を単独又は2種類以上混合して使用することができる。
(Charge transport layer)
The charge transport layer formed in the present invention contains at least a charge transport substance and a binder resin in the layer, and is formed by dissolving and applying the charge transport substance in a binder resin solution.
As the charge transporting substance, known compounds can be used, and the following can be mentioned, for example. That is, carbazole derivatives, oxazole derivatives, oxadiazole derivatives, thiazole derivatives, thiadiazole derivatives, triazole derivatives, imidazole derivatives, imidazolone derivatives, imidazolidine derivatives, bisimidazolidine derivatives, styryl compounds, hydrazone compounds, pyrazoline compounds, oxazolone derivatives, benz Imidazole derivative, quinazoline derivative, benzofuran derivative, acridine derivative, phenazine derivative, aminostilbene derivative, triarylamine derivative, phenylenediamine derivative, stilbene derivative, benzidine derivative, poly-N-vinylcarbazole, poly-1-vinylpyrene and poly-9 -Vinylanthracene and the like. These compounds can be used alone or in combination of two or more.
また、電荷輸送層用のバインダー樹脂は公知の樹脂を用いることが可能で、例えば、以下のものが挙げられる。すなわち、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。これらの中でもポリカーボネート樹脂が好ましく、更に、ビスフェノールA(BPA)、ビスフェノールZ(BPZ)、ジメチルBPA、BPA−ジメチルBPA共重合体等のタイプのポリカーボネート樹脂が耐クラック性、耐摩耗性、帯電特性の観点から好ましいものである。 Moreover, well-known resin can be used for the binder resin for charge transport layers, for example, the following are mentioned. That is, polycarbonate resin, polyacrylate resin, polyester resin, polystyrene resin, styrene-acrylonitrile copolymer resin, polymethacrylic acid ester resin, styrene-methacrylic acid ester copolymer resin, and the like. Among these, polycarbonate resins are preferable, and polycarbonate resins of a type such as bisphenol A (BPA), bisphenol Z (BPZ), dimethyl BPA, BPA-dimethyl BPA copolymer and the like have crack resistance, abrasion resistance and charging characteristics. It is preferable from the viewpoint.
電荷輸送層は塗布法に代表される公知の方法で形成することが可能であり、例えば、塗布法では、バインダー樹脂と電荷輸送物質を溶解して塗布液を調製し、塗布液を一定の層厚で塗布後、乾燥処理することにより所望の電荷輸送層を形成することができる。 The charge transport layer can be formed by a known method typified by a coating method. For example, in the coating method, a binder resin and a charge transport substance are dissolved to prepare a coating solution, and the layer is coated with a certain coating solution. After coating with a thickness, a desired charge transport layer can be formed by drying.
上記バインダー樹脂と電荷輸送物質を溶解する溶媒としては、例えば、トルエン、キシレン、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−ジオキソラン等が挙げられる。なお、電荷輸送層形成用の塗布液を作製する際に使用する溶媒は上記のものに限定されるものではない。 Examples of the solvent for dissolving the binder resin and the charge transport substance include toluene, xylene, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, ethyl acetate, butyl acetate, methanol, ethanol, propanol, butanol, tetrahydrofuran, 1,4-dioxane, 1,3- And dioxolane. The solvent used when preparing the coating liquid for forming the charge transport layer is not limited to the above.
バインダー樹脂と電荷輸送物質の混合比率は、バインダー樹脂100質量部に対して電荷輸送物質を10〜500質量部とすることが好ましく、20〜100質量部とすることがより好ましい。 The mixing ratio of the binder resin and the charge transport material is preferably 10 to 500 parts by weight, and more preferably 20 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin.
電荷輸送層の厚さは、電荷輸送物質やバインダー樹脂の特性、及び、これらの混合比等により異なるが、5〜40μmが好ましく、10〜30μmがより好ましい。 The thickness of the charge transport layer varies depending on the characteristics of the charge transport material and the binder resin, the mixing ratio thereof, and the like, but is preferably 5 to 40 μm, and more preferably 10 to 30 μm.
電荷輸送層中には、公知の酸化防止剤を添加することが可能で、例えば特開2000−305291号公報記載の酸化防止剤が使用できる。 In the charge transport layer, a known antioxidant can be added. For example, an antioxidant described in JP-A-2000-305291 can be used.
(感光体の塗布方法)
本発明の感光体を構成する中間層、電荷発生層、電荷輸送層、保護層等の各層は公知の塗布方法により形成することができる。具体的には、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、円形量規制型塗布法等が挙げられる。なお、円形量規制型塗布法については、例えば、特開昭58−189061号公報、特開2005−275373号公報に記載されている。
(Photoreceptor application method)
Each layer such as an intermediate layer, a charge generation layer, a charge transport layer and a protective layer constituting the photoreceptor of the present invention can be formed by a known coating method. Specifically, a dip coating method, a spray coating method, a spinner coating method, a bead coating method, a blade coating method, a beam coating method, a circular amount control type coating method and the like can be mentioned. The circular amount regulation type coating method is described in, for example, JP-A Nos. 58-189061 and 2005-275373.
≪電子写真画像形成装置≫
本発明の効果を実現する電子写真画像形成装置(以下、画像形成装置ともいう。)は、(1)少なくとも本発明の保護層を有する電子写真感光体、(2)前述した電子写真感光体表面を帯電する帯電手段、(3)帯電手段により帯電された電子写真感光体表面に像露光を行い、潜像形成を行う露光手段、(4)露光手段により形成された潜像を顕像化してトナー画像を形成する現像手段、(5)現像手段により電子写真感光体表面に形成されたトナー画像を用紙等の転写媒体又は転写ベルト上に転写する転写手段、を有するものである。
なお、電子写真感光体を帯電させる帯電手段では非接触帯電装置を用いることが好ましい。非接触帯電装置としては、コロナ帯電装置、コロトロン帯電装置、スコロトロン帯電装置を挙げることができる。
≪Electrophotographic image forming device≫
An electrophotographic image forming apparatus (hereinafter, also referred to as an image forming apparatus) for realizing the effects of the present invention includes (1) an electrophotographic photosensitive member having at least the protective layer of the present invention, and (2) the surface of the electrophotographic photosensitive member described above. (3) An exposure unit that performs image exposure on the surface of the electrophotographic photosensitive member charged by the charging unit to form a latent image, and (4) a latent image formed by the exposure unit is visualized. Developing means for forming a toner image, and (5) transfer means for transferring the toner image formed on the surface of the electrophotographic photosensitive member by the developing means onto a transfer medium such as paper or a transfer belt.
It is preferable to use a non-contact charging device as the charging unit for charging the electrophotographic photosensitive member. Examples of the non-contact charging device include a corona charging device, a corotron charging device, and a scorotron charging device.
図2は、本発明の実施形態の一つを示すカラー画像形成装置の一例を説明する断面構成図である。
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及び定着手段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。
FIG. 2 is a cross-sectional view for explaining an example of a color image forming apparatus showing one embodiment of the present invention.
This color image forming apparatus is referred to as a tandem type color image forming apparatus, and includes four sets of image forming units (image forming units) 10Y, 10M, 10C, and 10Bk, an endless belt-like intermediate
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ー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ー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ー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ー5Bk、クリーニング手段6Bkを有する。
The
前記4組の画像形成ユニット10Y、10M、10C、10Bkは、感光体ドラム1Y、1M、1C、1Bkを中心に、帯電手段2Y、2M、2C、2Bkと、像露光手段3Y、3M、3C、3Bkと、現像手段4Y、4M、4C、4Bk、及び、感光体ドラム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より構成されている。
The four sets of
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。
The
画像形成ユニット10Yは、像形成体である感光体ドラム1Yの周囲に、帯電手段2Y(以下、単に帯電手段2Y、又は、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、又は、クリーニングブレード6Yという。)を配置し、感光体ドラム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、本実施の形態においては、この画像形成ユニット10Yのうち、少なくとも感光体ドラム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。
The
帯電手段2Yは、感光体ドラム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、感光体ドラム1Yにコロナ放電型の帯電器2Yが用いられている。
The charging means 2Y is a means for giving a uniform potential to the
像露光手段3Yは、帯電器2Yによって一様な電位を与えられた感光体ドラム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、感光体ドラム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(商品名;セルフォック(登録商標)レンズ)とから構成されるもの、又は、レーザ光学系などが用いられる。
The image exposure means 3Y performs exposure based on the image signal (yellow) on the
本発明の画像形成装置としては、上述の感光体と、現像器、クリーニング器等の構成要素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良い。また、帯電器、像露光器、現像器、転写又は分離器、及びクリーニング器の少なくとも一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良い。 In the image forming apparatus of the present invention, the above-described photosensitive member and components such as a developing unit and a cleaning unit are integrally coupled as a process cartridge (image forming unit), and this image forming unit is It may be configured to be removable. In addition, at least one of a charger, an image exposure unit, a developing unit, a transfer or separator, and a cleaning unit is integrally supported together with the photosensitive member to form a process cartridge (image forming unit), which is detachable from the apparatus main body. The image forming unit may be a single image forming unit, and may be configured to be detachable using a guide such as a rail of the apparatus main body.
無端ベルト状中間転写体ユニット7は、複数のローラーにより巻回され、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。
The endless belt-shaped intermediate
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ー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支持体:例えば普通紙、透明シート等)としての転写材Pは、給紙手段21により給紙され、複数の中間ローラー22A、22B、22C、22D、レジストローラー23を経て、二次転写手段としての二次転写ローラー5bに搬送され、転写材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転写材Pは、定着手段24により定着処理され、排紙ローラー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、中間転写体や転写材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いう。
The images of the respective colors formed by the
一方、二次転写手段としての二次転写ローラー5bにより転写材Pにカラー画像を転写した後、転写材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。
On the other hand, after the color image is transferred to the transfer material P by the
画像形成処理中、一次転写ローラー5Bkは常時、感光体1Bkに当接している。他の一次転写ローラー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。
During the image forming process, the primary transfer roller 5Bk is always in contact with the photosensitive member 1Bk. The other
二次転写ローラー5bは、ここを転写材Pが通過して二次転写が行われるときにのみ、無端ベルト状中間転写体70に当接する。
The
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。
Further, the
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。
The
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、ローラー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、一次転写ローラー5Y、5M、5C、5Bk、及びクリーニング手段6bとから成る。
The
以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例において、「部」又は「%」の表示を用いるが、特に断りがない限り「質量部」又は「質量%」を表す。 EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these. In addition, in an Example, although the display of "part" or "%" is used, unless otherwise indicated, it represents "mass part" or "mass%."
<電子写真感光体の作製>
(表面修飾剤(C7)の合成)
撹拌機を備えた反応容器へ6−ヘプテニルメタクリレート50g、ハイドロキノンモノメチルエーテル250mg及びヘキサクロロ白金(IV)酸六水和物の1%テトラヒドロフラン溶液1.5mLを加え、この混合物を40℃に加熱した。ここへトリクロロシラン42gを撹拌しながら徐々に滴下し、この間反応混合物の温度は45℃を超えないように調節した。
滴下終了後、該混合物を60℃まで加熱し、この温度でさらに1時間反応を行い7−メタクリロイルオキシヘプテニルトリクロロシランを合成した。
<Production of electrophotographic photoreceptor>
(Synthesis of surface modifier (C7))
Into a reaction vessel equipped with a stirrer, 50 g of 6-heptenyl methacrylate, 250 mg of hydroquinone monomethyl ether and 1.5 mL of a 1% tetrahydrofuran solution of hexachloroplatinate (IV) hexahydrate were added, and the mixture was heated to 40 ° C. Thereto, 42 g of trichlorosilane was gradually added dropwise while stirring, during which the temperature of the reaction mixture was adjusted so as not to exceed 45.degree.
After completion of the dropwise addition, the mixture was heated to 60 ° C. and further reacted at this temperature for 1 hour to synthesize 7-methacryloyloxyheptenyltrichlorosilane.
次に、撹拌機を備えた反応容器にメタノール500mL及びトリエチルアミン100gを入れ、0℃まで冷却した。
先に合成した6−メタクリロイルオキシヘプテニルトリクロロシランを滴下ロートに入れ反応容器に接続した。反応容器内の溶液を激しく撹拌し、乾燥N2ガスを吹き込みながら、6−メタクリロイルオキシヘプテニルトリクロロシランをゆっくり滴下した。
滴下終了後24時間は0℃に保ち、その後室温まで昇温した。この反応混合物の溶媒を減圧蒸留し、残留物に多量のエチルエーテルを加えた。不溶のトリエチルアミンの塩酸塩を濾別した後、エチルエーテルを減圧留去し、7−メタクリロイルオキシヘプテニルトリメトキシシランの粗生成物78gを得た。
Next, 500 mL of methanol and 100 g of triethylamine were placed in a reaction vessel equipped with a stirrer and cooled to 0 ° C.
The previously synthesized 6-methacryloyloxyheptenyltrichlorosilane was placed in a dropping funnel and connected to a reaction vessel. The solution in the reaction vessel was vigorously stirred, and 6-methacryloyloxyheptenyltrichlorosilane was slowly added dropwise while blowing in dry N 2 gas.
The temperature was kept at 0 ° C. for 24 hours after completion of the dropping, and then the temperature was raised to room temperature. The solvent of the reaction mixture was distilled under reduced pressure, and a large amount of ethyl ether was added to the residue. After the insoluble triethylamine hydrochloride was filtered off, the ethyl ether was distilled off under reduced pressure to obtain 78 g of a crude product of 7-methacryloyloxyheptenyltrimethoxysilane.
この粗生成物をガスクロマトグラフィーで分析したところ、7−メタクリロイルオキシヘプテニルトリメトキシシランの純度は87.5%であった。この粗生成物に無水塩化鉄(II)1.0gを加え、分別蒸留を行い、沸点143〜144℃(0.1mmHg)の留分を集めることにより純度97.0%の7−メタクリロイルオキシヘプテニルトリメトキシシラン52gを得た。目的物の同定は、1H−NMR及び赤外吸収スペクトルを測定することで行った。 When this crude product was analyzed by gas chromatography, the purity of 7-methacryloyloxyheptenyltrimethoxysilane was 87.5%. To this crude product, 1.0 g of anhydrous iron (II) chloride is added, fractional distillation is performed, and a fraction having a boiling point of 143 to 144 ° C. (0.1 mmHg) is collected to obtain 77.0% pure 7-methacryloyloxy hep. 52 g of tenyltrimethoxysilane were obtained. Identification of the target substance was performed by measuring 1 H-NMR and an infrared absorption spectrum.
(表面修飾粒子1の作製)
導電性粒子として数平均一次粒子径20nmの「SnO2」100質量部、作製した表面修飾剤C7を7質量部、メチルエチルケトン1000質量部を湿式サンドミル(径0.5mmのアルミナビーズ)に入れ、30℃にて6時間混合、その後、メチルエチルケトンとアルミナビーズを濾別し、60℃にて乾燥し「表面修飾粒子1」を調製した。
(Preparation of surface modified particles 1)
100 parts by mass of “SnO 2 ” having a number average primary particle diameter of 20 nm as conductive particles, 7 parts by mass of the produced surface modifier C7, and 1000 parts by mass of methyl ethyl ketone are placed in a wet sand mill (alumina beads having a diameter of 0.5 mm). After mixing for 6 hours at ° C., the methyl ethyl ketone and alumina beads were separated by filtration and dried at 60 ° C. to prepare “surface modified
(電子写真感光体1の作製)
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、最大高さRz=1.5(μm)の導電性支持体を用意した。
(Preparation of Electrophotographic Photoreceptor 1)
The surface of a cylindrical aluminum support having a diameter of 60 mm was cut to prepare a conductive support having a maximum height Rz = 1.5 (μm).
〈中間層〉
下記組成の分散液を同じ混合溶媒にて2倍に希釈し、一夜静置後に濾過(フィルター;日本ポール社製リジメッシュ5μmフィルター使用)し、中間層塗布液を作製した。
ポリアミド樹脂CM8000(東レ社製) 1質量部
酸化チタンSMT500SAS(テイカ社製) 3質量部
メタノール 10質量部
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。
上記塗布液を用いて前記支持体上に、乾燥層厚2μmとなるようにして浸漬塗布法で塗布した。
<Intermediate layer>
The dispersion liquid of the following composition was diluted twice with the same mixed solvent, and allowed to stand overnight, followed by filtration (filter; using
Polyamide resin CM 8000 (manufactured by Toray Industries, Inc.) 1 part by mass Titanium oxide SMT 500 SAS (manufactured by Tayca Corporation) 3 parts by
It apply | coated by the dip coating method so that it might become 2 micrometers of dry layer thickness on the said support body using the said coating liquid.
〈電荷発生層〉
Cu−Kα特性X線回折スペクトル測定で、少なくとも27.3°の位置に最大回折ピークを有するチタニルフタロシアニン顔料を電荷発生物質として、以下の材料と混合し、サンドミルを用いて10時間分散し、電荷発生層塗布液を調製した。
チタニルフタロシアニン顔料 20質量部
ポリビニルブチラール樹脂(#6000−C:電気化学工業社製) 10質量部
酢酸t−ブチル 700質量部
4−メトキシ−4−メチル−2−ペンタノン 300質量部
この塗布液を前記中間層の上に浸漬塗布法で塗布し、乾燥層厚0.3μmの電荷発生層を形成した。
<Charge generation layer>
In a Cu-Kα characteristic X-ray diffraction spectrum measurement, a titanyl phthalocyanine pigment having a maximum diffraction peak at a position of at least 27.3 ° is mixed as a charge generating material with the following materials, dispersed for 10 hours using a sand mill, and charged A generating layer coating solution was prepared.
〈電荷輸送層〉
4,4′−ジメチル−4″−(β−フェニルスチリル)トリフェニルアミンを電荷輸送物質として以下の材料と混合し、溶解して電荷輸送層塗布液を調製した。この塗布液を前記電荷発生層の上に浸漬塗布法で塗布し、乾燥層厚20μmの電荷輸送層を形成した。
4,4′−ジメチル−4″−(β−フェニルスチリル)トリフェニルアミン
225質量部
バインダー:ポリカーボネート(Z300:三菱ガス化学社製) 300質量部
酸化防止剤(イルガノックス1010:BASFジャパン社製) 6質量部
THF 1600質量部
トルエン 400質量部
シリコーンオイル(KF−54:信越化学社製) 1質量部
<Charge transport layer>
4,4′-Dimethyl-4 ″-(β-phenylstyryl) triphenylamine was mixed as a charge transport material with the following materials and dissolved to prepare a charge transport layer coating solution. The layer was applied by dip coating to form a charge transport layer having a dry layer thickness of 20 μm.
4,4'-Dimethyl-4 '-(β-phenylstyryl) triphenylamine
225 parts by mass Binder: polycarbonate (Z300: manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd.) 300 parts by mass Antioxidant (IRGANOX 1010: manufactured by BASF Japan Ltd.) 6 parts by mass THF 1600 parts by mass Toluene 400 parts by mass Silicone oil (KF-54: Shin-
〈保護層〉
表面修飾粒子1 150質量部
バインダー(SR350:SARTOMER社製) 100質量部
重合開始剤(イルガキュア819:BASFジャパン社製) 15質量部
2−ブタノール 500質量部
上記成分を混合撹拌し、十分に溶解・分散し、保護層塗布液を作製した。該塗布液を先に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、保護層を塗布した。塗布後、キセノンランプを用いて紫外線を1分間照射して、乾燥層厚2.0μmの保護層を得た。このようにして「電子写真感光体1」を作製した。
<Protective layer>
Surface modified
<電子写真感光体2〜14の作製>
(表面修飾剤の合成)
表1に示すとおり、表面修飾剤C8の原料に7−オクテニルメタクリレート、Ac−C8の原料に7−オクテニルアクリレート、C12の原料に11−ドデセニルメタクリレート、C15の原料に14−ペンタデセニルメタクリレート、C18の原料に17−オクタデセニルメタクリレート、C20の原料の19−イコセニルメタクリレートを使用した点以外は、表面修飾剤C7と同様の手順で各表面修飾剤を合成した。また、表面修飾剤S−15としては、公知のCH2=C(CH3)COO(CH2)3Si(OCH3)(信越化学化学工業株式会社製KBM−503)を、S−35としては、公知のCH2=CHCOO(CH2)2Si(C10H21)(OCH3)2を使用した。
<Preparation of electrophotographic
(Synthesis of surface modifier)
As shown in Table 1, 7-octenyl methacrylate is used as a raw material for the surface modifier C8, 7-octenyl acrylate is used as a raw material for Ac-C8, 11-dodecenyl methacrylate is used as a raw material for C12, and 14-penta is used as a raw material for C15. Each surface modifier was synthesized in the same procedure as surface modifier C7, except that 17-octadecenyl methacrylate and 19-icocenyl methacrylate as the raw material for C20 were used as the raw material for decenyl methacrylate and C18. . In addition, as the surface modifier S-15, known CH 2 CC (CH 3 ) COO (CH 2 ) 3 Si (OCH 3 ) (KBM-503 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) is used as S-35. Used the known CH 2 ═CHCOO (CH 2 ) 2 Si (C 10 H 21 ) (OCH 3 ) 2 .
(表面修飾粒子2〜13の作製)
表1に記載の材料及び分量に変更した以外は表面修飾粒子1と同様にして表面修飾粒子2〜13を作製した。
(Preparation of surface modified
Surface modified
電子写真感光体1の保護層を表2のように変更し、同様に電子写真感光体2、4〜14を作製した。また、電子写真感光体3の保護層には、電荷輸送物質として、下記構造式のCTM−1を10質量部添加した。
The protective layer of the electrophotographic
<電子写真感光体の評価>
評価機として、図2の構成を有するコニカミノルタ社製「bizhub PRO C6501」を用い、該評価機に各電子写真感光体を搭載して、評価を行った。
23℃・50%RH環境で、画像比率6%の文字画像をA4横送りで各300000枚、両面連続でプリントを行う耐久試験を実施し、耐久試験後に、感光体の残留電位、画像メモリー、最大高さRz及びスジ画像の評価を行った。なお、評価は、以下に示した指標に従い実施した。
<Evaluation of electrophotographic photoreceptor>
Evaluation was performed by using “bizhub PRO C6501” manufactured by Konica Minolta Co., Ltd. having the configuration of FIG. 2 as the evaluation machine, and mounting each electrophotographic photosensitive member on the evaluation machine.
In a 23 ° C, 50% RH environment, a durability test was performed in which a 300,000 character image with a 6% image ratio was printed on both sides continuously at A4 horizontal feed. After the durability test, the residual potential of the photoconductor, image memory, Evaluation of maximum height Rz and streak image was performed. Evaluation was performed according to the following indicators.
〔残留電位の評価〕
電子写真感光体の電位特性の指標として前記耐久試験後の残留電位を測定した。評価はジェンテック社製「CYNTHIA59」を用いて、20℃、65%RHの条件下、暗所でスコロトロン帯電器により電子写真感光体を表面電位が−500Vになるように帯電させ、33msec後に強度148μW/cm2の白色露光を行い、感光体表面上の露光後の電位(残留電位)を測定した。
[Evaluation of residual potential]
The residual potential after the endurance test was measured as an indicator of the potential characteristics of the electrophotographic photosensitive member. The evaluation was performed by using “CYNTHIA59” manufactured by Gentec Co., Ltd., by charging the electrophotographic photosensitive member with a scorotron charger in the dark under the conditions of 20 ° C. and 65% RH so that the surface potential becomes −500 V, and strength after 33 msec. A white exposure of 148 μW / cm 2 was performed, and the post-exposure potential (residual potential) on the surface of the photoreceptor was measured.
〔画像メモリーの評価〕
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以下の基準で判定した。
◎:メモリー発生なし
○:メモリーが軽微に発生する(実用上問題なし)
△:メモリーが発生する(実用上問題なし)
×:メモリーが発生する(実用上問題あり)
以上の評価結果を表2に示した。
[Evaluation of image memory]
After the endurance test, ten images of solid black and solid white mixed are printed continuously, and then a uniform halftone image is printed, and the solid black and solid white history appears in the halftone image. The following criteria were used to determine whether the
:: Memory is not generated ○: Memory is slightly generated (there is no problem in practical use)
:: Memory is generated (no problem in practical use)
X: Memory is generated (there is a problem in practical use)
The above evaluation results are shown in Table 2.
〔感光体最大高さの評価〕
前記耐久試験後に触診式の表面粗さ測定装置を用いて感光体表面の最大高さ(Rz)の評価を行った。
(測定条件)
測定装置:サーフコム1400D(東京精密社製)
測定モード:粗さ測定
測定長:20.0mm
カットオフ:0.08mm(ガウシアン)
測定速度:0.15mm/sec
[Evaluation of maximum photoconductor height]
After the endurance test, the maximum height (Rz) of the photoreceptor surface was evaluated using a palpation type surface roughness measuring device.
(Measurement condition)
Measuring device: Surfcom 1400D (manufactured by Tokyo Seimitsu Co., Ltd.)
Measurement mode: Roughness measurement Measurement length: 20.0 mm
Cutoff: 0.08 mm (Gaussian)
Measurement speed: 0.15 mm / sec
〔スジ画像評価〕
耐久試験後のドラムにおいて、図3に示すような評価チャートをA3用紙Pの両面2000枚に連続印字を行い、先の画像メモリーと切り分けるため1時間放置した後、均一なハーフ画像を印字した際の評価チャートに対応する帯部Xと非帯部Zのトナーすり抜けによる濃度差を目視で評価した。
[Stripe image evaluation]
In the drum after the endurance test, when the evaluation chart as shown in FIG. 3 is continuously printed on both sides of A3 paper P on 2000 sheets and left for 1 hour to separate from the previous image memory, a uniform half image is printed. The difference in density due to toner slipping between the band X and the non-band Z corresponding to the evaluation chart was visually evaluated.
以上の結果から明らかなように、本発明の電子写真感光体1〜8、10及び11は、比較の電子写真感光体9、12及び13に比べて残留電位、画像メモリー、最大高さ及びスジ画像評価のいずれにおいても優れた特性を有する電子写真感光体であることが分かった。
As apparent from the above results, the electrophotographic
1 導電性支持体
2 感光層
3 中間層
4 電荷発生層
5 電荷輸送層
6 保護層
R 表面修飾された導電性粒子
1Y、1M、1C、1Bk 感光体ドラム
2Y、2M、2C、2Bk 帯電手段
3Y、3M、3C、3Bk 像露光手段
4Y、4M、4C、4Bk 現像手段
6Y、6M、6C、6Bk クリーニング手段
10Y、10M、10C、10Bk 画像形成ユニット
X 帯部
Z 非帯部
P 用紙
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