JP7263032B2 - 電子写真感光体、プロセスカートリッジ及び電子写真装置 - Google Patents
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Description
式(A):14.0≦a/b≦19.1
を満足し、該電荷発生層が、電荷発生物質と、水酸基を有し、かつ、水酸基価が50mgKOH/g以上である熱可塑性樹脂と、を含有し、該電荷発生物質が、ヒドロキシガリウムフタロシアニンである、ことを特徴とする。
式(A):14.0≦a/b≦19.1
を満足し、該電荷発生層が、電荷発生物質と、水酸基を有し、かつ、水酸基価が50mgKOH/g以上である熱可塑性樹脂と、を含有し、該電荷発生物質が、ヒドロキシガリウムフタロシアニンである、ことを特徴とする。
感光層の剥離を抑制するために、感光層と下引き層との間の接着力を高める必要がある。本発明において、下引き層はポリアミド樹脂と酸化チタン(二酸化チタン、TiO2)粒子とを含有し、下引き層の直上にある電荷発生層には、水酸基を有する水酸基価50mgKOH/g以上の熱可塑性樹脂が用いられる。この下引き層と、電荷発生層に用いられる熱可塑性樹脂との接着力を高めるために、表面に不飽和結合を有する式(1)で示される化合物で処理した酸化チタン粒子を用いている。凝集エネルギーの大きな不飽和結合を有することで、下引き層の表面に存在している酸化チタン粒子と電荷発生層との間の接着力が高まり、感光層の剥離が抑制されていると考えている。
支持体としては、導電性を有するもの(導電性支持体)が好ましく、例えば、アルミニウム、鉄、ニッケル、銅、金などの金属またはこれら金属の合金の支持体を用いることができる。また、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリイミド樹脂、ガラスなどの絶縁性支持体上にアルミニウム、クロム、銀、金などの金属の薄膜を形成した支持体または酸化インジウム、酸化スズなどの導電性材料の薄膜を形成した支持体が挙げられる。支持体の表面には、電気的特性の改善や干渉縞の抑制のため、陽極酸化などの電気化学的な処理や、湿式ホーニング処理、ブラスト処理、切削処理などを施してもよい。
支持体と電荷発生層との間に、下引き層が設けられる。
下引き層は、ポリアミド樹脂と式(1)で示される化合物で表面処理済みの酸化チタン粒子とを含有し、式(A)を満たす。
式(A):14.0≦a/b≦19.1
式(A’):14.8≦a/b≦17.4
式(B):0.015≦b×c≦0.030
式(B’):0.020≦b×c≦0.027
式(C):0.5≦d≦3.0
dが0.5以上であると、感光層の剥離の抑制効果が高まり、3.0以下であると、下引き層に滞留する電荷の蓄積の抑制効果が高まる。
式(D):0.15≦a/d≦0.55
式(D’):0.30≦a/d≦0.42
式(E):0.25≦b×c×e≦1.05
下引き層の直上には、電荷発生層が設けられる。
電荷発生層は、電荷発生物質と水酸基を有する水酸基価50mgKOH/g以上の熱可塑性樹脂と、を含有し、該電荷発生物質が、ヒドロキシガリウムフタロシアニンである。
電荷発生層上には、電荷輸送層が設けられる。
図2に、本発明の電子写真感光体を備えたプロセスカートリッジを有する電子写真装置の概略構成の一例を示す。
長さ260.5mm、直径30mmのアルミニウムシリンダー(JIS H 4000:2006 A3003P、アルミニウム合金)を切削加工(JIS B 0601:2014、十点平均粗さRzjis:0.8μm)し、それを支持体(導電性支持体)として用いた。
・前記ビニルトリメトキシシランで表面処理済みのルチル型酸化チタン粒子18部
・N-メトキシメチル化ナイロン(商品名:トレジンEF-30T、ナガセケムテックス製)4.5部
・共重合ナイロン樹脂(商品名:アミランCM8000、東レ製)1.5部
これらを、メタノール90部と1-ブタノール60部の混合溶剤に加えて分散液を調製した。
この分散液を、直径1.0mmのガラスビーズを用いて縦型サンドミルにて5時間分散処理することにより、下引き層用塗布液を調製した。この下引き層用塗布液を支持体上に浸漬塗布し、得られた塗膜を10分間100℃で乾燥させることによって、膜厚が2.0μmの下引き層を形成した。
評価機としてヒューレットパッカード製のレーザービームプリンター(商品名:HP LaserJet Enterprise600 M609dn、非接触現像方式、プリント速度:A4縦71枚/分)を改造し、接着力の評価を行った。製造した電子写真感光体は、HP LaserJet Enterprise600 M609dn用のプロセスカートリッジに装着した。電子写真感光体と現像剤担持体の間隔を保持するために、支持体の一端側及び他端側から約9mmの位置を中心として、4mm幅の回転できる円筒状でPOM素材の間隔保持部材を当接させた。当接力は25Nとした。温度15℃、湿度10%RHの環境下にて、A4サイズの普通紙で印字比率1%の画像を、2枚画像形成するごとに停止する間欠モードにより、40,000枚の画像形成を行った。
上記接着力の評価と同様にして、電位変動分の評価を行った。製造した電子写真感光体は、HP LaserJet Enterprise600 M609dn用のプロセスカートリッジに装着し、現像位置に電位プローブ(商品名:model6000B-8、トレック・ジャパン製)を装着するよう改造した。その後、電子写真感光体の中央部(支持体の端から約130mmの位置)の電位を表面電位計(商品名:model344、トレック・ジャパン製)を使用して測定した。電子写真感光体の表面電位は、温度15℃、湿度10%RHの環境下にて、初期暗部電位(Vd0)が-600V、初期明部電位(Vl0)が-150Vになるよう、画像露光の光量を設定した。その状態(現像機の部分に電位プローブがある状態)で設定した露光量において、上記接着力の評価と同様にして、40,000枚の画像形成を行い、繰り返し使用後の明部電位(Vlf)を測定した。その明部電位の電位変動分ΔVl=Vlf-Vl0(単位:V)を、表1に示す。
実施例1の各パラメータを表1のように変更した以外は実施例1と同様にして電子写真感光体を製造し、同様に接着力と電位変動分の評価を行った。結果を、表1に示す。
実施例1の下引き層用塗布液に用いたビニルトリメトキシシランで表面処理済みのルチル型酸化チタン粒子の作製において、ビニルトリメトキシシラン3.0部をそれぞれ2.0部、2.5部、5.0部に変更した。それ以外は実施例1と同様にして電子写真感光体を製造し、同様に接着力と電位変動分の評価を行った。結果を、表1に示す。
実施例1の下引き層用塗布液に用いたビニルトリメトキシシランで表面処理済みのルチル型酸化チタン粒子を、以下のように作製した以外は実施例1と同様にして電子写真感光体を製造し、同様に接着力と電位変動分の評価を行った。結果を、表1に示す。
実施例1で用いた下引き層用塗布液を、以下のように調製した以外は実施例1と同様にして電子写真感光体を製造し、同様に電位変動分の評価を行った。結果を、表1に示す。
・前記ビニルトリメトキシシランで表面処理済みのルチル型酸化チタン粒子16部
・N-メトキシメチル化ナイロン(商品名:トレジンEF-30T、ナガセケムテックス製)6.0部
・共重合ナイロン樹脂(商品名:アミランCM8000、東レ製)2.0部
これらを、メタノール90部と1-ブタノール60部の混合溶剤に加えて分散液を調製した。
この分散液を、直径1.0mmのガラスビーズを用いて縦型サンドミルにて5時間分散処理し、ガラスビーズを取り除くことにより、下引き層用塗布液を調製した。
実施例11の各パラメータを表1のように変更した以外は実施例11と同様にして電子写真感光体を製造し、同様に接着力と電位変動分の評価を行った。結果を、表1に示す。
実施例1で用いた下引き層用塗布液を、以下のように調製した以外は実施例1と同様にして電子写真感光体を製造し、同様に電位変動分の評価を行った。結果を、表1に示す。
・前記ビニルトリメトキシシランで表面処理済みのルチル型酸化チタン粒子12部
・N-メトキシメチル化ナイロン(商品名:トレジンEF-30T、ナガセケムテックス製)9.0部
・共重合ナイロン樹脂(商品名:アミランCM8000、東レ製)3.0部
これらを、メタノール90部と1-ブタノール60部の混合溶剤に加えて分散液を調製した。
この分散液を、直径1.0mmのガラスビーズを用いて縦型サンドミルにて5時間分散処理し、ガラスビーズを取り除くことにより、下引き層用塗布液を調製した。
実施例13の各パラメータを表1のように変更した以外は実施例13と同様にして電子写真感光体を製造し、同様に接着力と電位変動分の評価を行った。結果を、表1に示す。
実施例1で用いた下引き層用塗布液を、以下のように調製した以外は実施例1と同様にして電子写真感光体を製造し、同様に電位変動分の評価を行った。結果を、表1に示す。
・前記ビニルトリメトキシシランで表面処理済みのルチル型酸化チタン粒子19.8部
・N-メトキシメチル化ナイロン(商品名:トレジンEF-30T、ナガセケムテックス製)3.3部
・共重合ナイロン樹脂(商品名:アミランCM8000、東レ製)1.1部
これらを、メタノール90部と1-ブタノール60部の混合溶剤に加えて分散液を調製した。
この分散液を、直径1.0mmのガラスビーズを用いて縦型サンドミルにて5時間分散処理し、ガラスビーズを取り除くことにより、下引き層用塗布液を調製した。
実施例1のルチル型酸化チタン粒子の表面処理化合物を表1のように変更した以外は実施例1と同様にして電子写真感光体を製造し、同様に接着力と電位変動分の評価を行った。実施例17ではビニルトリエトキシシラン(商品名:KBE-1003、信越化学製)を用いた。実施例18ではビニルトリアセトキシシラン(商品名:Z-6075、東レ・ダウコーニング製)を用いた。実施例19ではビニルトリス(2-メトキシエトキシ)シラン(商品名:A-172、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン製)を用いた。実施例20ではビニルメチルジメトキシシラン(商品名:A-2171、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン製)を用いた。結果を、表1に示す。
実施例1の支持体と下引き層の間に、以下の導電層を形成した以外は実施例1と同様にして電子写真感光体を製造し、同様に電位変動分の評価を行った。結果を、表1に示す。
この分散液を、直径1.0mmのガラスビーズを用いたサンドミルに入れ、3時間分散処理を行い、ガラスビーズを取り除いた。その後、シリコーン樹脂粒子(商品名:トスパール120、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン製)29部、シリコーンオイル(商品名:SH28PA、東レ・ダウコーニング製)0.03部を加えることにより、導電層用塗布液を調製した。この導電層用塗布液を支持体上に浸漬塗布し、得られた塗膜を30分間150℃で乾燥させることによって、膜厚が30μmの導電層を形成した。
実施例1の支持体と下引き層の間に、以下の導電層を形成した以外は実施例1と同様にして電子写真感光体を製造し、同様に電位変動分の評価を行った。結果を、表1に示す。
この分散液を、直径1.0mmのガラスビーズを用いて縦型サンドミルにて4.5時間分散処理を行い、ガラスビーズを取り除いた。その後、シリコーン樹脂粒子(商品名:トスパール120、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン製)44部、シリコーンオイル(商品名:SH28PA、東レ・ダウコーニング製)0.03部を加えることにより、導電層用塗布液を調製した。この導電層用塗布液を支持体上に浸漬塗布し、得られた塗膜を30分間150℃で乾燥させることによって、膜厚が30μmの導電層を形成した。
実施例10の下引き層用塗布液に用いたビニルトリメトキシシランで表面処理済みのルチル型酸化チタン粒子の作製において、ビニルトリメトキシシラン3.5部をそれぞれ5.0部、3.0部に変更した。それ以外は実施例1と同様にして電子写真感光体を製造し、同様に接着力と電位変動分の評価を行った。結果を、表1に示す。
実施例10の各パラメータを表1のように変更した以外は実施例1と同様にして電子写真感光体を製造し、同様に接着力と電位変動分の評価を行った。結果を、表1に示す。
実施例1の下引き層用塗布液に用いたビニルトリメトキシシランで表面処理済みのルチル型酸化チタン粒子の作製において、ビニルトリメトキシシラン3.0部を1.7部に変更した。それ以外は実施例1と同様にして電子写真感光体を製造し、同様に接着力と電位変動分の評価を行った。結果を、表1に示す。
実施例1の下引き層を、以下のように形成した以外は実施例1と同様にして電子写真感光体を製造し、同様に接着力と電位変動分の評価を行った。結果を、表1に示す。
・実施例1のビニルトリメトキシシランで表面処理済みのルチル型酸化チタン粒子16.2部
・N-メトキシメチル化ナイロン(商品名:トレジンEF-30T、ナガセケムテックス製)4.5部
・共重合ナイロン樹脂(商品名:アミランCM8000、東レ製)1.5部
これらを、メタノール90部と1-ブタノール60部の混合溶剤に加えて分散液を調製した。
この分散液を、直径1.0mmのガラスビーズを用いて縦型サンドミルにて5時間分散処理することにより、下引き層用塗布液を調製した。この下引き層用塗布液を支持体上に浸漬塗布し、得られた塗膜を10分間100℃で乾燥させることによって、膜厚が1.5μmの下引き層を形成した。
実施例1の下引き層用塗布液を、以下のように調製した以外は実施例1と同様にして電子写真感光体を製造し、同様に接着力と電位変動分の評価を行った。結果を、表1に示す。
・実施例1のビニルトリメトキシシランで表面処理済みのルチル型酸化チタン粒子22部
・N-メトキシメチル化ナイロン(商品名:トレジンEF-30T、ナガセケムテックス製)4.5部
・共重合ナイロン樹脂(商品名:アミランCM8000、東レ製)1.5部
これらを、メタノール90部と1-ブタノール60部の混合溶剤に加えて分散液を調製した。
実施例1で用いた下引き層を、以下のように形成した以外は実施例1と同様にして電子写真感光体を製造し、同様に電位変動分の評価を行った。結果を、表1に示す。
・前記メチルハイドロジェンシロキサンとジメチルシロキサンの共重合体で表面処理済みのルチル型酸化チタン粒子14部
・下記式(4-1)で示される構造単位と、下記式(4-2)で示される構造単位と、下記式(4-3)でしめされる構造単位とを2/6/2の割合で有するポリアミド樹脂4部
これらを、エタノール18部、1-プロパノール8部、テトラヒドロフラン12部の混合溶剤に加えて分散液を調製した。
実施例1で用いた下引き層を、以下のように形成した以外は実施例1と同様にして電子写真感光体を製造し、同様に電位変動分の評価を行った。結果を、表1に示す。
実施例1で用いた下引き層と電荷発生層を、以下のように形成した以外は実施例1と同様にして電子写真感光体を製造し、同様に電位変動分の評価を行った。結果を、表1に示す。
Claims (8)
- 支持体、該支持体上に形成された下引き層、該下引き層直上に形成された電荷発生層、及び該電荷発生層上に形成された電荷輸送層を有する電子写真感光体において、
該下引き層が、
ポリアミド樹脂と、
下記式(1)で示される化合物で表面処理された酸化チタン粒子と、
を含有し、
該下引き層中の該ポリアミド樹脂の体積に対する該酸化チタン粒子の体積の比の値をaとし、該酸化チタン粒子の平均一次粒径をb[μm]としたとき、下記式(A)
式(A):14.0≦a/b≦19.1
を満足し、
該電荷発生層が、
電荷発生物質と、
水酸基を有し、かつ、水酸基価が50mgKOH/g以上である熱可塑性樹脂と、
を含有し、
該電荷発生物質が、ヒドロキシガリウムフタロシアニンである、
ことを特徴とする電子写真感光体。
- 前記下引き層における、前記酸化チタン粒子のTiO2に対する、前記式(1)で示される化合物のSi元素の含有率をc[質量%]としたとき、下記式(B)
式(B):0.015≦b×c≦0.030
を満足する、請求項1に記載の電子写真感光体。 - 前記下引き層の膜厚d[μm]が、下記式(C)
式(C)0.5≦d≦3.0
を満足する、請求項1又は2に記載の電子写真感光体。 - 前記下引き層が、下記式(D)
式(D):0.15≦a/d≦0.55
を満足する、請求項1~3の何れか1項に記載の電子写真感光体。 - 前記式(1)で示される化合物が、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン及びビニルメチルジメトキシシランからなる群より選択される少なくとも1種である、請求項1~4の何れか1項に記載の電子写真感光体。
- 前記酸化チタン粒子の平均一次粒径b[μm]が、0.015以上0.085以下である、請求項1~5の何れか1項に記載の電子写真感光体。
- 請求項1~6の何れか1項に記載の電子写真感光体と、帯電手段、現像手段、及びクリーニング手段からなる群より選択される少なくとも1つの手段と、を一体に支持し、電子写真装置本体に着脱自在である、ことを特徴とするプロセスカートリッジ。
- 請求項1~6の何れか1項に記載の電子写真感光体、並びに、帯電手段、露光手段、現像手段及び転写手段を有する、ことを特徴とする電子写真装置。
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