JP4648909B2 - Electrophotographic photosensitive member and image forming apparatus using the same - Google Patents
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Description
本発明は、電子写真感光体及びこれを用いた画像形成装置に関する。更に詳しくは、本発明は、電子写真方式の画像形成に用いられる電子写真感光体及びこれを用いた画像形成装置に関する。 The present invention relates to an electrophotographic photosensitive member and an image forming apparatus using the same. More particularly, the present invention relates to an electrophotographic photosensitive member used for electrophotographic image formation and an image forming apparatus using the same.
複写機、プリンタ又はファクシミリ装置等として用いられる電子写真方式の画像形成装置(以下、電子写真装置とも称する)では、以下のような電子写真プロセスを経て画像を形成する。まず、装置に備わる電子写真感光体(以下、単に感光体とも称する)の感光層を、帯電器によって所定の電位に一様に帯電させ、露光手段から画像情報に応じて照射されるレーザ光等の光によって露光し、静電潜像を形成する。形成された静電潜像に対して現像手段から現像剤を供給し、感光体の表面に現像剤の成分であるトナーと呼ばれる着色された微粒子を付着させることによって静電潜像を現像し、トナー画像として顕像化する。形成されたトナー画像を、転写手段によって感光体の表面から記録紙等の転写材上に転写し、定着手段によって定着させる。 An electrophotographic image forming apparatus (hereinafter also referred to as an electrophotographic apparatus) used as a copying machine, a printer, a facsimile apparatus, or the like forms an image through the following electrophotographic process. First, a photosensitive layer of an electrophotographic photosensitive member (hereinafter also simply referred to as a photosensitive member) provided in the apparatus is uniformly charged to a predetermined potential by a charger, and a laser beam or the like irradiated from an exposure unit according to image information To form an electrostatic latent image. The developer is supplied from the developing means to the formed electrostatic latent image, and the electrostatic latent image is developed by attaching colored fine particles called toner, which is a component of the developer, to the surface of the photoreceptor. It is visualized as a toner image. The formed toner image is transferred from the surface of the photoreceptor to a transfer material such as recording paper by a transfer unit, and fixed by a fixing unit.
転写手段による転写動作の際、感光体表面のトナーがすべて記録紙に転写して移行されるのではなく、一部が感光体表面に残留する。また転写時に感光体と接触する記録紙の紙粉が感光体表面に付着したまま残留することもある。このような感光体表面の残留トナー及び付着紙粉等の異物は、形成される画像の品質に悪影響を及ぼすので、クリーニング装置によって除去される。また近年ではクリーナーレス化技術が進み、独立したクリーニング手段を有することなく現像手段に付加されるクリーニング機能、いわゆる現像兼クリーニングシステムによって残留トナーを回収している。このようにして感光体表面をクリーニングした後、除電器等によって感光層表面を除電し、静電潜像を消失させる。 During the transfer operation by the transfer means, not all the toner on the surface of the photoconductor is transferred to the recording paper and transferred, but a part of the toner remains on the surface of the photoconductor. Further, the paper dust of the recording paper that comes into contact with the photoconductor during transfer may remain attached to the surface of the photoconductor. Such foreign matters such as residual toner and adhered paper dust on the surface of the photoconductor adversely affect the quality of the formed image and are removed by the cleaning device. In recent years, cleaner-less technology has advanced, and residual toner is collected by a so-called developing and cleaning system, which is a cleaning function added to the developing means without having an independent cleaning means. After the surface of the photoreceptor is cleaned in this way, the surface of the photosensitive layer is neutralized by a static eliminator or the like, and the electrostatic latent image disappears.
このような電子写真プロセスに用いられる電子写真感光体は、導電性材料からなる導電性基体上に、光導電性材料を含有する感光層が積層されて構成される。電子写真感光体としては、従来から、無機系光導電性材料を用いた電子写真感光体(以下、無機系感光体と称する)が用いられている。無機系感光体の代表的なものとしては、アモルファスセレン(a−Se)又はアモルファスセレンひ素(a−AsSe)等からなる層を感光層に用いたセレン系感光体、酸化亜鉛(化学式:ZnO)又は硫化カドミウム(化学式:CdS)を色素等の増感剤とともに樹脂中に分散したものを感光層に用いた酸化亜鉛系又は硫化カドミウム系感光体、及びアモルファスシリコン(a−Si)からなる層を感光層に用いたアモルファスシリコン系感光体(以下、a−Si感光体と称する)等がある。 An electrophotographic photoreceptor used in such an electrophotographic process is configured by laminating a photosensitive layer containing a photoconductive material on a conductive substrate made of a conductive material. Conventionally, an electrophotographic photosensitive member using an inorganic photoconductive material (hereinafter referred to as an inorganic photosensitive member) has been used as the electrophotographic photosensitive member. As a typical inorganic photoreceptor, a selenium photoreceptor using a layer made of amorphous selenium (a-Se) or amorphous selenium arsenic (a-AsSe) as a photosensitive layer, zinc oxide (chemical formula: ZnO) Alternatively, a layer made of zinc oxide-based or cadmium sulfide-based photosensitive member using cadmium sulfide (chemical formula: CdS) dispersed in a resin together with a sensitizer such as a dye as a photosensitive layer, and a layer made of amorphous silicon (a-Si) There are amorphous silicon type photoconductors (hereinafter referred to as a-Si photoconductors) used for the photosensitive layer.
しかしながら、無機系感光体には以下のような欠点がある。セレン系感光体及び硫化カドミウム系感光体は、耐熱性及び保存安定性に問題がある。またセレン及びカドミウムは人体及び環境に対する毒性を有するので、これらを用いた感光体は、使用後には回収され、適切に廃棄される必要がある。また酸化亜鉛系感光体は、低感度であって、かつ耐久性が低いという欠点があり、現在ではほとんど使用されていない。また、無公害性の無機系感光体として注目されるa−Si感光体は、高感度及び高耐久性等の長所を有する反面、プラズマ化学気相成長法を用いて製造されるので、感光層を均一に成膜することが難しく、画像欠陥が発生しやすい等の短所を有する。またa−Si感光体は、生産性が低く、製造原価が高いという短所も有する。 However, inorganic photoreceptors have the following drawbacks. Selenium photoreceptors and cadmium sulfide photoreceptors have problems with heat resistance and storage stability. Since selenium and cadmium are toxic to the human body and the environment, photoreceptors using these must be recovered after use and disposed of properly. Also, zinc oxide photoconductors have the disadvantages of low sensitivity and low durability, and are rarely used at present. In addition, the a-Si photoreceptor, which is attracting attention as a non-polluting inorganic photoreceptor, has advantages such as high sensitivity and high durability, but is manufactured using a plasma chemical vapor deposition method. It is difficult to form a uniform film, and image defects are likely to occur. In addition, the a-Si photosensitive member has disadvantages that productivity is low and manufacturing cost is high.
このように無機系感光体には多くの欠点があることから、電子写真感光体に用いられる光導電性材料の開発が進み、従来から用いられている無機系の光導電性材料に代えて、有
機系の光導電性材料、すなわち有機光導電体(Organic Photoconductor;略称:OPC)が多用されるようになっている。有機系光導電性材料を用いた電子写真感光体(以下、有機系感光体と称する)は、感度、耐久性及び環境に対する安定性等に若干の問題を有するけれども、毒性、製造原価及び材料設計の自由度等の点において、無機系感光体に比べ、多くの利点を有する。また有機系感光体は、感光層を浸漬塗布法に代表される容易かつ安価な方法で形成することが可能であるという利点も有する。このように多くの利点を有することから、有機系感光体は次第に電子写真感光体の主流を占めてきている。また近年の研究開発によって、有機系感光体の感度及び耐久性は向上されており、現在では、特別な場合を除き、電子写真感光体としては、有機系感光体が用いられるようになってきている。
As described above, since the inorganic photoreceptor has many drawbacks, development of a photoconductive material used for the electrophotographic photoreceptor has progressed, and instead of the inorganic photoconductive material conventionally used, An organic photoconductive material, that is, an organic photoconductor (abbreviation: OPC) is frequently used. An electrophotographic photoreceptor using an organic photoconductive material (hereinafter referred to as an organic photoreceptor) has some problems in sensitivity, durability, environmental stability, etc., but is toxic, manufacturing cost and material design. In terms of the degree of freedom, etc., there are many advantages over inorganic photoreceptors. The organic photoreceptor also has an advantage that the photosensitive layer can be formed by an easy and inexpensive method typified by a dip coating method. Because of these many advantages, organic photoreceptors are gradually becoming the mainstream of electrophotographic photoreceptors. Also, due to recent research and development, the sensitivity and durability of organic photoreceptors have been improved, and at present, organic photoreceptors have been used as electrophotographic photoreceptors except in special cases. Yes.
特に、有機系感光体の性能は、電荷発生機能と電荷輸送機能とを別々の物質にそれぞれ分担させた機能分離型感光体の開発によって著しく改善されている。機能分離型感光体は、有機系感光体の有する前述の利点に加え、感光層を構成する材料の選択範囲が広く、任意の特性を有する感光体を比較的容易に作製できるという利点も有している。 In particular, the performance of organic photoreceptors has been remarkably improved by the development of function-separated photoreceptors in which a charge generation function and a charge transport function are assigned to different substances. In addition to the above-mentioned advantages of the organic photoconductor, the function-separated type photoconductor has an advantage that a photoconductor having an arbitrary characteristic can be relatively easily manufactured with a wide selection range of materials constituting the photosensitive layer. ing.
機能分離型感光体には積層型と単層型とがある。積層型の機能分離型感光体では、電荷発生機能を担う電荷発生物質を含有する電荷発生層と、電荷輸送機能を担う電荷輸送物質を含有する電荷輸送層とが積層された積層型の感光層が設けられる。電荷発生層及び電荷輸送層は、通常、電荷発生物質及び電荷輸送物質がそれぞれ結着剤である結着樹脂中に分散された形で形成される。また単層型の機能分散型感光体では、電荷発生物質と電荷輸送物質とが結着樹脂中に共に分散されてなる単層型の感光層が設けられる。 There are two types of function-separated type photoreceptors: a laminated type and a single layer type. In the laminated type functionally separated photoreceptor, a laminated photosensitive layer in which a charge generation layer containing a charge generation material responsible for charge generation and a charge transport layer containing a charge transport material responsible for a charge transport function are laminated Is provided. The charge generation layer and the charge transport layer are usually formed in a form in which the charge generation material and the charge transport material are each dispersed in a binder resin as a binder. In addition, in the single layer type functional dispersion type photoreceptor, a single layer type photosensitive layer in which a charge generation material and a charge transport material are dispersed together in a binder resin is provided.
また、電子写真装置では、感光体に対して、前述の帯電、露光、現像、転写、クリーニング及び除電の動作が種々の環境下で繰返し実行される。そのため、感光体には、感度が高いこと及び光応答性に優れることに加えて、環境安定性、電気的安定性及び機械的外力に対する耐久性(耐刷性)に優れることが求められる。具体的には、感光体の表面層が、クリーニング部材等による摺擦によって磨耗しにくいことが求められる。 In the electrophotographic apparatus, the above-described charging, exposure, development, transfer, cleaning, and charge removal operations are repeatedly performed on the photosensitive member under various environments. Therefore, in addition to high sensitivity and excellent photoresponsiveness, the photoreceptor is required to have excellent environmental stability, electrical stability, and durability (press life) against mechanical external force. Specifically, it is required that the surface layer of the photoreceptor is not easily worn by rubbing with a cleaning member or the like.
感光層の耐刷性を向上させるための先行技術としては、感光体の最表面層に保護層を設ける技術(特許文献1)、保護層に潤滑性を付与する技術(特許文献2)、保護層を硬化させる技術(特許文献3)、保護層にフィラー粒子を含有させる技術(特許文献4)が知られている。これら保護層は、感光層の基本機能を阻害しないという観点から可能な限り薄層化することが基本的には望まれる。また、保護層を設けることにより、さまざまな弊害が発生する。例えば、感光体と保護層が不連続な層構造となっている場合、長期的な使用により保護層が剥離することがある。また長期の繰り返し使用により、露光部電位が上昇する。逆に保護層と感光層が連続的な層構成、すなわち感光層が引き続き塗布される保護層塗布液により溶解される場合には、その溶解状況により感光層の画像特性が悪化する。 As prior art for improving the printing durability of the photosensitive layer, there is a technique for providing a protective layer on the outermost surface layer of the photoreceptor (Patent Document 1), a technique for imparting lubricity to the protective layer (Patent Document 2), and protection. A technique for curing a layer (Patent Document 3) and a technique for containing filler particles in a protective layer (Patent Document 4) are known. These protective layers are basically desired to be as thin as possible from the viewpoint of not inhibiting the basic function of the photosensitive layer. In addition, the provision of the protective layer causes various harmful effects. For example, when the photoreceptor and the protective layer have a discontinuous layer structure, the protective layer may be peeled off due to long-term use. In addition, the exposed portion potential increases due to repeated use over a long period of time. On the contrary, when the protective layer and the photosensitive layer are dissolved in a continuous layer structure, that is, when the photosensitive layer is dissolved by the protective layer coating solution to be subsequently applied, the image characteristics of the photosensitive layer are deteriorated depending on the dissolution state.
中でもフィラー粒子を含有させる技術については、フィラー粒子の分散性制御という新たな感光体の特性への影響因子が付与されることとなる。すなわち、単純なフィラー粒子の添加量のみによって、特性を規定できないからである。保護層の全固形分に対して0.1〜10重量%程度までの添加により、耐刷性が向上することが特許文献5で開示されている。しかし、例えば、同じ添加量であっても、分散状態の全く異なる保護層は、感光体の画像特性/電気特性/耐刷性が異なることは、容易に推測される。また、保護層の誘電率が不均一になると、黒ベタ画像出力時のエッジ部の画像太り及びトナー飛散が発生する場合があり、このことから保護層内部でのフィラー粒子の分散状態が感光体の性質に大きく影響していることがわかる。
Among them, the technology for incorporating filler particles gives a new influencing factor on the characteristics of the photoreceptor, that is, control of the dispersibility of the filler particles. That is, the characteristics cannot be defined only by the amount of filler particles added.
耐刷性を向上させると、その弊害として、感光体(ドラム)表面上に付着する帯電生成物等の影響による画像ボケ、画像流れが、特に高温高湿下にて発生する。これら弊害を排除するために、ある程度“削れる”感光体設計をおこなう方法、もしくはクリーニング手段に工夫を施す方法により、均一で不活性なドラム表面を提供する技術が開示されている(特許文献6)。
機能分離型感光体において、その最表面に耐磨耗効果を付与できれば、生産プロセスに余分な工程を含むことがないため、保護層を付与する場合と比較して大きなコスト上のメリットがある。また、感光層と保護層を積層して設けることによっておこる上記の弊害を回避することが可能となる。しかしながら、その一方で、システム上の新たな課題を考慮することが必要となる。例えば、フィラー粒子を添加して耐刷性向上を図る際、フィラー粒子と感光層に含まれる高分子バルク(結着樹脂)との間に数10μmに及ぶ電荷輸送層全体にわたるトラップが生じる。その結果、露光部の残留電位の上昇をまねく危険性が、保護層に添加する場合と比較して、極めて大きくなることとなる。また、積層型感光体の場合に、フィラー粒子と電荷発生層の相互作用によると思われる電荷発生層と電荷輸送層との界面近傍の層の不均一性に由来する画像欠陥が発生する場合もある。
When printing durability is improved, as an adverse effect, image blur and image flow due to the influence of a charged product or the like adhering to the surface of the photoreceptor (drum) occur particularly under high temperature and high humidity. In order to eliminate these adverse effects, a technique for providing a uniform and inactive drum surface by a method of designing a photoconductor that “shaves” to some extent or a method of devising a cleaning means is disclosed (Patent Document 6). .
In the function-separated type photoconductor, if a wear-resistant effect can be imparted to the outermost surface, an extra step is not included in the production process, so that there is a great cost advantage compared to the case where a protective layer is imparted. Further, it is possible to avoid the above-described adverse effects caused by providing the photosensitive layer and the protective layer in a stacked manner. However, on the other hand, it is necessary to consider new issues on the system. For example, when filler particles are added to improve the printing durability, traps over the entire charge transport layer of several tens of μm occur between the filler particles and the polymer bulk (binder resin) contained in the photosensitive layer. As a result, the risk of increasing the residual potential of the exposed portion becomes extremely large as compared with the case where it is added to the protective layer. In addition, in the case of a multilayer photoreceptor, image defects may occur due to non-uniformity of the layer in the vicinity of the interface between the charge generation layer and the charge transport layer, which may be due to the interaction between the filler particles and the charge generation layer. is there.
また、従来から感光体の耐刷性を強化し、長期にわたってキズ等の発生しない感光体表面の物性を特定することが行なわれてきた。電子写真感光体表面の物性に限らず、広く材料の物性、特に機械的性質を評価する指標の一つに、硬さがある。硬さは、圧子の押込みに対する材料からの応力と定義される。この硬さを、材料の物性を知る物理的なパラメータに用いて、電子写真感光体表面を構成する膜の機械的性質を定量化する試みがなされている。例えば引っ掻き強度試験、鉛筆硬度試験やビッカース硬度試験等は、硬さを測定する試験方法として広く知られている。しかしながら、いずれの硬さ試験においても、有機物によって構成される膜のように、塑性、弾性(遅延成分を含む)等の複雑な挙動を示す材料の機械的性質を測定するには問題がある。 Conventionally, it has been practiced to enhance the printing durability of a photoreceptor and to specify the physical properties of the photoreceptor surface where scratches or the like do not occur over a long period of time. Not only the physical properties of the surface of the electrophotographic photoreceptor, but also one of the indices for evaluating material properties, particularly mechanical properties, is hardness. Hardness is defined as the stress from the material against the indentation of the indenter. Attempts have been made to quantify the mechanical properties of the film constituting the surface of the electrophotographic photosensitive member by using this hardness as a physical parameter for knowing the physical properties of the material. For example, a scratch strength test, a pencil hardness test, a Vickers hardness test, and the like are widely known as test methods for measuring hardness. However, in any of the hardness tests, there is a problem in measuring the mechanical properties of a material that exhibits complicated behavior such as plasticity and elasticity (including a delay component), such as a film composed of an organic substance.
例えば、ビッカース硬度試験は、膜についた圧痕の長さを測定して硬さを評価している。しかし、これは、膜の塑性のみを反映したものであり、有機物のような弾性変形をも大きい割合で含む変形形態をとるものの機械的性質を正確に評価することはできない。従って、有機物によって構成される膜の機械的性質は、多様な性質に配慮して評価されなければならない。 For example, the Vickers hardness test evaluates the hardness by measuring the length of an indentation on the film. However, this reflects only the plasticity of the film, and it is impossible to accurately evaluate the mechanical properties of a deformed form including a large proportion of elastic deformation such as organic matter. Therefore, the mechanical properties of the film composed of organic materials must be evaluated in consideration of various properties.
上記の状況を鑑み、最表面層が有機感光層を有する電子写真感光体において、有機感光層の長期的な、耐摩耗性、耐久性及び動作安定性を判断する物性としては、例えば、塑性仕事率(塑性変形率、ηplast、%)、弾性仕事率(弾性変形率、ηHU、%)等が知られている(例えば、特許文献7)。この塑性仕事率とは、塑性変形仕事量(塑性変形に要したエネルギ−)と弾性仕事量(弾性変形に要したエネルギ−)との和に対する塑性変形仕事量の割合の百分率である。また、弾性仕事率とは、塑性変形仕事量と弾性仕事量との和に対する弾性変形仕事量の割合の百分率である。従って、塑性仕事率と弾性仕事率との和は100(%)となる。 In view of the above situation, in an electrophotographic photosensitive member having an organic photosensitive layer as the outermost surface layer, the physical properties for judging the long-term wear resistance, durability and operational stability of the organic photosensitive layer are, for example, plastic work The rate (plastic deformation rate, η plast ,%), elastic power (elastic deformation rate, η HU ,%), and the like are known (for example, Patent Document 7). The plastic work rate is a percentage of the ratio of the plastic deformation work to the sum of the plastic deformation work (energy required for plastic deformation) and the elastic work (energy required for elastic deformation). Further, the elastic work rate is a percentage of the ratio of the elastic deformation work to the sum of the plastic deformation work and the elastic work. Therefore, the sum of the plastic power and the elastic power is 100 (%).
また、特許文献8には、具体的に、弾性仕事率(弾性変形率)を48〜65%に設定するとともに、DIN50359−1に規定されるユニバーサル硬さ試験によるユニバーサル硬さ値(Hu)を150〜220N/mm2に設定することが記載されている。更に、中間転写体よりHuが大きいと規定することにより、最表面層の機械的劣化が防止されることが記載されている。 In Patent Document 8, specifically, the elastic work rate (elastic deformation rate) is set to 48 to 65%, and the universal hardness value (Hu) by the universal hardness test specified in DIN 50359-1 is set. It is described that it is set to 150 to 220 N / mm 2 . Furthermore, it is described that the mechanical deterioration of the outermost surface layer is prevented by defining that Hu is larger than that of the intermediate transfer member.
ただし、上記のフィラー粒子のように、まわりの樹脂等の有機組成物とは極端にその機械的特性値の異なる構造が、混入した場合には、最表面層に要求される特性値もおのずと変化することとなる。特許文献9では、フィラー粒子を含む表面層の機械的特性値を上記
の塑性変形率及びHuにより規定している。しかしながら、規定された機械的特性値Huは、従来の結着樹脂及びフィラー粒子との組み合わせを主体とする塗膜にて実現した場合、硬さが際立ち脆性の悪化が危惧され、長期にわたる耐久性の保持が難しいと考えられる。
However, when mixed with structures such as the above filler particles that have extremely different mechanical property values from the surrounding organic composition such as resin, the property values required for the outermost surface layer also change naturally. Will be. In
他方、長期にわたり、画像の安定性を確保する手段として、最表面層の表面自由エネルギーを低下(低γ化)させ、トナー、クリーニングブレードを初めとするさまざまな接触部材との付着力を低減し、最表面層の清浄性をたもつ手段が考えられる。代表的なものとして、最表面層の樹脂にシリコーン、フッ素系の修飾基を設け低γ化させること手段がある(特許文献10)。また、フッ素系微粒子等を添加することによって同様な改良効果が見出される。更には、外部から、長鎖脂肪酸塩を最表面層に強制的に付着させることによってもこの表面自由エネルギーを低下させることができる。これらの処理を施すことによって、高画質の画像形成が実現される。しかし、これらの使用にあたって、例えば、樹脂成分の磨耗・劣化により、長期にわたる安定した特性値の確保が難しいという欠点がある。そのため、使用枚数の増加により、クリーニング性の悪化が起こり画質が劣化する。また、外部から表面に付着させる場合には、その安定供給手段の確保が課題となり、安定した低γ化表面の実現は実質的に難しい課題である。 On the other hand, as a means to ensure image stability over a long period of time, the surface free energy of the outermost surface layer is reduced (lower γ), and the adhesion to various contact members such as toner and cleaning blades is reduced. A means having the cleanliness of the outermost surface layer is conceivable. As a typical example, there is a means of providing a silicone or fluorine-based modifying group in the resin of the outermost surface layer to reduce the gamma (Patent Document 10). Moreover, the same improvement effect is found by adding fluorine-based fine particles and the like. Furthermore, the surface free energy can also be reduced by forcing a long-chain fatty acid salt to adhere to the outermost surface layer from the outside. By performing these processes, high-quality image formation is realized. However, in using these, there is a drawback that it is difficult to ensure a stable characteristic value over a long period of time due to, for example, wear and deterioration of the resin component. For this reason, the increase in the number of sheets used causes deterioration of the cleaning property and the image quality deteriorates. In addition, in the case of attaching to the surface from the outside, securing a stable supply means becomes an issue, and realization of a stable low-gamma surface is a substantially difficult issue.
本発明の課題は、長期間の繰り返し使用に対しても、機械的/電気的耐久性に優れ、異常画像のない高耐久な画像出力が可能な電子写真感光体及びこれを用いた画像形成装置を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an electrophotographic photosensitive member that is excellent in mechanical / electrical durability and capable of outputting a highly durable image without abnormal images even when used repeatedly for a long time, and an image forming apparatus using the same. Is to provide.
かくして本発明によれば、導電性基体上に少なくとも電荷発生層及び電荷輸送層をこの順で有する電子写真感光体であって、
前記電子写真感光体の最表面層がフィラー粒子を含有し、
前記最表面層を形成するための電荷輸送層用一次分散塗布液中のフィラー粒子が、光錯乱式粒度分布測定装置による測定の結果、1次粒子径に対応する分散状態が保持されており、
前記最表面層中のフィラー粒子が下記式(1)
1.0×10-3≦(df×b3)/(dm×a3)≦2.5×10-2 (1)
(式中、aは平均フィラー粒子間距離(nm)を意味し、bは平均フィラー粒子径(nm)を意味し、dfはフィラー粒子の密度(g/cm3)を意味し、dmは最表面層の固形分の平均密度(g/cm3)を意味する)を満足し、
前記最表面層は、表面皮膜硬度試験(試験条件:25℃/50%RH、最大荷重:5mN)に付した場合、200N/mm2〜350N/mm2の塑性硬さ値(Hpl)と、40%〜60%の弾性仕事率とを有することを特徴とする電子写真感光体が提供される。
更に、本発明によれば、感光体、帯電手段、露光手段、現像手段及び転写手段を有し、前記感光体が上記電子写真感光体を含むことを特徴とする画像形成装置が提供される。
Thus, according to the present invention, an electrophotographic photosensitive member having at least a charge generation layer and a charge transport layer in this order on a conductive substrate,
The outermost surface layer of the electrophotographic photoreceptor contains filler particles,
The filler particles in the primary dispersion coating solution for the charge transport layer for forming the outermost surface layer are measured by a light scattering particle size distribution measuring device, and the dispersion state corresponding to the primary particle diameter is maintained.
Filler particles in the outermost surface layer are represented by the following formula (1).
1.0 × 10 −3 ≦ (df × b 3 ) / (dm × a 3 ) ≦ 2.5 × 10 -2 (1)
(In the formula, a means the average distance between filler particles (nm), b means the average filler particle diameter (nm), df means the density of filler particles (g / cm 3 ), and dm is the maximum. plus average density of the solid surface layer fraction (g / cm 3) of means) fully,
The outermost surface layer, the surface film hardness test (test conditions: 25 ℃ / 50% RH, the maximum load: 5 mN) when subjected to, 200N / mm 2 ~350N / mm 2 plastic hardness value (Hpl), An electrophotographic photosensitive member having an elastic power of 40% to 60% is provided.
Furthermore, according to the present invention, there is provided an image forming apparatus comprising a photoconductor, a charging unit, an exposure unit, a developing unit, and a transfer unit, wherein the photoconductor includes the electrophotographic photoconductor.
本発明によれば、耐刷性に優れ、長期の使用にわたっても、突発的な傷等に起因する画像不良等の発生がなく、電気的安定性を保持する電子写真感光体及びこれを用いた画像形成装置を提供できる。 According to the present invention, an electrophotographic photosensitive member that has excellent printing durability, does not cause image defects due to sudden scratches, etc., even over long-term use, and retains electrical stability, and the same are used. An image forming apparatus can be provided.
以下、本発明について詳細に説明する。
図1は、本発明の第1の実施の形態である電子写真感光体1の構成を簡略化して示す部分断面図である。本実施の形態の電子写真感光体1(以下、感光体と略称する)は、導電性材料からなる円筒状の導電性基体11と、導電性基体11の外周面上に積層される層であって電荷発生物質を含有する電荷発生層12と、電荷発生層12の上に更に積層される層であって電荷輸送物質を含有する電荷輸送層13とを含む。電荷発生層12と電荷輸送層13とは、感光層14を構成する。すなわち、感光体1は、積層型感光体である。
また、図4に示すように、導電性基体11と電荷発生層12との間に中間層15を設けた積層型感光体であってもよい。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing a simplified configuration of an electrophotographic photosensitive member 1 according to a first embodiment of the present invention. The electrophotographic photoreceptor 1 (hereinafter abbreviated as “photoreceptor”) of this embodiment is a cylindrical
Further, as shown in FIG. 4, a laminated type photoreceptor in which an
(導電性基体)
導電性基体11は、感光体1の電極としての役割を果たすとともに、他の各層12、13の支持部材としても機能する。なお導電性基体11の形状は、図1では円筒状であるけれども、これに限定されることなく、円柱状、シート状又は無端ベルト状等であってもよい。
(Conductive substrate)
The
導電性基体11を構成する導電性材料としては、例えばアルミニウム、銅、亜鉛、ニッケル、チタン等の金属単体、アルミニウム合金、ステンレス鋼等の合金を用いることができる。またこれらの金属材料に限定されることなく、ポリエチレンテレフタレート、ナイロンもしくはポリスチレン等の高分子材料、硬質紙又はガラス等の表面に、金属(アルミニウム、金、銀、銅、亜鉛、ニッケル、チタン)箔をラミネートしたもの、金属(アルミニウム、金、銀、銅、亜鉛、ニッケル、チタン)材料を蒸着したもの、又は導電性高分子、酸化スズ、酸化インジウム等の導電性化合物の層を蒸着もしくは塗布したもの等を用いることもできる。これらの導電性材料は所定の形状に加工されて使用される。
As the conductive material constituting the
導電性基体11の表面には、必要に応じて、画質に影響のない範囲内で、陽極酸化皮膜処理、薬品もしくは熱水等による表面処理、着色処理、又は表面を粗面化する等の乱反射処理を施してもよい。レーザを露光光源として用いる電子写真プロセスでは、レーザ光の波長が揃っている。そのため、感光体表面で反射されたレーザ光と感光体内部で反射されたレーザ光とが干渉を起こし、この干渉による干渉縞が画像上に現れて画像欠陥となることがある。導電性基体11の表面に前述のような処理を施すことによって、この波長の揃ったレーザ光の干渉による画像欠陥を防止できる。
If necessary, the surface of the
(電荷発生層)
電荷発生層12は、光を吸収することによって電荷を発生する電荷発生物質を主成分として含有する。主成分とは、その成分がその主たる機能を発現できる量を含有することを意味する。電荷発生物質として有効な物質としては、モノアゾ系顔料、ビスアゾ系顔料、トリスアゾ系顔料等のアゾ系顔料、インジゴ又はチオインジゴ等のインジゴ系顔料、ペリレンイミド又はペリレン酸無水物等のペリレン系顔料、アントラキノン又はピレンキノン等の多環キノン系顔料、金属フタロシアニン又は無金属フタロシアニン等のフタロシアニン系顔料、メチルバイオレット、クリスタルバイオレット、ナイトブルー、ビクトリアブルー等に代表されるトリフェニルメタン系色素、エリスロシン、ローダミンB、ローダミン3R、アクリジンオレンジ、フラペオシン等に代表されるアクリジン系色素、メチレンブルー、メチレングリーン等に代表されるチアジン系色素、カプリブルー又はメルドラブ
ルー等に代表されるオキサジン系色素、スクアリリウム色素、ピリリウム塩類及びチオピリリウム塩類、チオインジゴ系色素、ビスベンゾイミダゾール系色素、キナクリドン系色素、キノリン系色素、レーキ系色素、アゾレーキ系色素、ジオキサジン系色素、アズレニウム系色素、トリアリルメタン系色素、キサンテン系色素、シアニン系色素、トリフェニルメタン系色素等の有機光導電性材料、ならびにセレン及び非晶質シリコン等の無機光導電性材料等を挙げることができる。これら電荷発生物質は、一種が単独で使用してもよく、2種以上組み合わせて使用してもよい。
上記の電荷発生物質の中でも、下記一般式(A):
(Charge generation layer)
The
Among the above charge generation materials, the following general formula (A):
(式中、X1、X2、X3及びX4は、それぞれハロゲン原子、アルキル基又はアルコキシ基を示し、r、s、y及びzは、それぞれ0〜4の整数を示す。)
で示されるオキソチタニウムフタロシアニン化合物を用いることが好ましい。
上記一般式(A)における、X1、X2、X3及びX4が示すハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭素及びヨウ素原子が挙げられる。
また、上記X1、X2、X3及びX4が示すアルキル基としては、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、t−ブチル基のようなC1〜C4のアルキル基が挙げられる。
更に、上記X1、X2、X3及びX4が示すアルコキシ基としては、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、イソプロポキシ、ブトキシ、イソブトキシ、t−ブトキシ基のようなC1〜C4のアルコキシ基が挙げられる。
(Wherein, X 1 , X 2 , X 3 and X 4 each represent a halogen atom, an alkyl group or an alkoxy group, and r, s, y and z each represents an integer of 0 to 4)
It is preferable to use an oxotitanium phthalocyanine compound represented by the formula:
Examples of the halogen atom represented by X 1 , X 2 , X 3 and X 4 in the general formula (A) include fluorine, chlorine, bromine and iodine atoms.
Examples of the alkyl group represented by X 1 , X 2 , X 3 and X 4 include C 1 to C 4 alkyl groups such as methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, and t-butyl groups. It is done.
Further, the alkoxy groups represented by X 1 , X 2 , X 3 and X 4 include C 1 -C 4 alkoxy groups such as methoxy, ethoxy, propoxy, isopropoxy, butoxy, isobutoxy, and t-butoxy groups. Can be mentioned.
前記一般式(A)で示されるオキソチタニウムフタロシアニン化合物は、高い電荷発生効率と高い電荷注入効率とを有する電荷発生物質であるので、該化合物を用いた電荷発生層12は、光を吸収することによって多量の電荷を発生するとともに、発生した電荷をその内部に蓄積することなく、電荷輸送層13に含有される電荷輸送物質に効率よく注入でき、感光層14表面に円滑に輸送される。
Since the oxotitanium phthalocyanine compound represented by the general formula (A) is a charge generation material having high charge generation efficiency and high charge injection efficiency, the
前記一般式(A)で示されるオキソチタニウムフタロシアニン化合物は、例えばMoser, Frank H及びArthur L. ThomasによるPhthalocyanine Compounds、Reinhold Publishing Corp.、New York、1963に記載されている方法等の公知の製造方法によって製造できる。 Examples of the oxotitanium phthalocyanine compound represented by the general formula (A) include Moser, Frank H, and Arthur L., et al. Phthalocyanine Compounds by Thomas, Reinhold Publishing Corp. , New York, 1963, and the like.
例えば、前記一般式(A)で示されるオキソチタニウムフタロシアニン化合物のうち、r、s、y及びzが0である無置換のオキソチタニウムフタロシアニンの場合は、フタロニトリルと四塩化チタンとを、加熱融解するか又はα−クロロナフタレン等の適当な溶剤中で加熱反応させることによってジクロロチタニウムフタロシアニンを合成した後、塩基又は水で加水分解することによって得られる。
またイソインドリンとテトラブトキシチタン等のチタニウムテトラアルコキシドとを、N−メチルピロリドン等の適当な溶剤中で加熱反応させることによっても、オキソチタニウムフタロシアニンを製造できる。
For example, among the oxotitanium phthalocyanine compounds represented by the general formula (A), in the case of unsubstituted oxotitanium phthalocyanine in which r, s, y, and z are 0, phthalonitrile and titanium tetrachloride are heated and melted. Or dichlorotitanium phthalocyanine is synthesized by heating in a suitable solvent such as α-chloronaphthalene and then hydrolyzed with a base or water.
Alternatively, oxotitanium phthalocyanine can be produced by reacting isoindoline with titanium tetraalkoxide such as tetrabutoxytitanium in a suitable solvent such as N-methylpyrrolidone.
主成分として含まれる電荷発生物質以外の任意成分としては、増感染料、結着樹脂、酸化防止剤、レベリング剤、可塑剤等が挙げられる。
増感染料としては、メチルバイオレット、クリスタルバイオレット、ナイトブルー及びビクトリアブルー等に代表されるトリフェニルメタン系染料、エリスロシン、ローダミンB、ローダミン3R、アクリジンオレンジ及びフラペオシン等に代表されるアクリジン染料、メチレンブルー及びメチレングリーン等に代表されるチアジン染料、カプリブルー及びメルドラブルー等に代表されるオキサジン染料、シアニン染料、スチリル染料、ピリリウム塩染料又はチオピリリウム塩染料等が挙げられる。増感染料は、電荷発生物質100重量部に対して、10重量部以下の割合で使用することが好ましい、0.5〜2.0重量部の割合で使用することがより好ましい。
Examples of optional components other than the charge generation material contained as the main component include sensitizing dyes, binder resins, antioxidants, leveling agents, and plasticizers.
Examples of sensitizing dyes include triphenylmethane dyes such as methyl violet, crystal violet, knight blue and victoria blue, erythrosine, rhodamine B, rhodamine 3R, acridine dyes such as acridine orange and frapeosin, methylene blue and Examples include thiazine dyes typified by methylene green, oxazine dyes typified by capri blue and meldra blue, cyanine dyes, styryl dyes, pyrylium salt dyes, and thiopyrylium salt dyes. The sensitizing dye is preferably used in a proportion of 10 parts by weight or less, more preferably in a proportion of 0.5 to 2.0 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the charge generating substance.
電荷発生層12の形成方法としては、前述の電荷発生物質を導電性基体11の表面に真空蒸着する方法、又は前述の電荷発生物質を適当な溶剤中に分散して得られる電荷発生層用塗布液を導電性基体11の表面に塗布する方法等が挙げられる。これらの中でも、結着剤である結着樹脂を溶剤中に混合して得られる結着樹脂溶液中に、電荷発生物質を従来公知の方法によって分散して電荷発生層用塗布液を調製し、得られた塗布液を導電性基体11の表面に塗布する方法が好適に用いられる。以下、この方法について説明する。
As a method for forming the
電荷発生層12に用いられる結着樹脂としては、例えばポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリウレタン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、フェノキシ樹脂、ポリビニルブチラール樹脂及びポリビニルホルマール樹脂、ならびにこれらの樹脂を構成する繰返し単位のうちの2つ以上を含む共重合体樹脂等を挙げることができる。共重合体樹脂の具体例としては、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アクリロニトリル−スチレン共重合体樹脂等の絶縁性樹脂を挙げることができる。結着樹脂はこれらに限定されるものではなく、一般に用いられる樹脂を結着樹脂として使用できる。これらの樹脂は、1種が単独で使用されてもよく、また2種以上が混合されて使用されてもよい。
Examples of the binder resin used for the
電荷発生層用塗布液の溶剤には、例えばテトラクロロプロパン又はジクロロエタン等のハロゲン化炭化水素、アセトン、イソホロン、メチルエチルケトン、アセトフェノン、シクロヘキサノン等のケトン類、酢酸エチル、安息香酸メチル、酢酸ブチル等のエステル類、テトラヒドロフラン(THF)、ジオキサン、ジベンジルエーテル、1,2−ジメトキシエタン又はジオキサン等のエーテル類、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、テトラリン、ジフェニルメタン、ジメトキシベンゼン、ジクロルベンゼン等の芳香族炭化水素類、ジフェニルスルフィド等の含イオウ溶剤、ヘキサフロオロイソプロパノール等のフッ素系溶剤、N,N−ジメチルホルムアミド又はN,N−ジメチルアセトアミド等の非プロトン性極性溶剤等が用いられる。また、これらの溶剤を2種以上混合した溶剤を用いることもできる。これらの溶剤の中でも、地球環境に対する配慮から、非ハロゲン系有機溶剤が好適に用いられる。 Examples of the solvent for the charge generation layer coating solution include halogenated hydrocarbons such as tetrachloropropane and dichloroethane, ketones such as acetone, isophorone, methyl ethyl ketone, acetophenone, and cyclohexanone, and esters such as ethyl acetate, methyl benzoate, and butyl acetate. , Tetrahydrofuran (THF), dioxane, dibenzyl ether, ethers such as 1,2-dimethoxyethane or dioxane, aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, mesitylene, tetralin, diphenylmethane, dimethoxybenzene, dichlorobenzene , Sulfur-containing solvents such as diphenyl sulfide, fluorine-based solvents such as hexafluoroisopropanol, and aprotic polar solvents such as N, N-dimethylformamide or N, N-dimethylacetamide are used. . Moreover, the solvent which mixed 2 or more types of these solvents can also be used. Among these solvents, non-halogen organic solvents are preferably used in consideration of the global environment.
電荷発生物質と結着樹脂とを含んで構成される電荷発生層12において、電荷発生物質の重量W1と結着樹脂の重量W2との比率W1/W2は、100分の10(10/100)以上100分の200(200/100)以下であることが好ましい。前記比率W1/W2が10/100未満であると、感光体1の感度が低下することがあるので好ましくない。前記比率W1/W2が100分の200を超えると、電荷発生層12の膜強度が低下
するだけでなく、電荷発生物質の分散性が低下して粗大粒子が増大することがある。そのため、露光によって消去されるべき部分以外の表面電荷が減少し、画像欠陥、特に白地にトナーが付着し微小な黒点が形成される黒ぽちと呼ばれる画像のかぶりが多くなることがある。比率W1/W2は、50/100以上、150/100以下であることがより好ましい。
In the
電荷発生物質は、結着樹脂溶液中に分散される前に、予め粉砕機によって粉砕処理されていてもよい。粉砕処理に用いられる粉砕機としては、ボールミル、サンドミル、アトライタ、振動ミル及び超音波分散機等を挙げることができる。
電荷発生物質を結着樹脂溶液中に分散させる際に用いられる分散機としては、ペイントシェーカ、ボールミル及びサンドミル等を挙げることができる。このときの分散条件としては、用いる容器及び分散機を構成する部材の摩耗等による不純物の混入が起こらないように適当な条件を選択することが好ましい。
The charge generation material may be previously pulverized by a pulverizer before being dispersed in the binder resin solution. Examples of the pulverizer used for the pulverization treatment include a ball mill, a sand mill, an attritor, a vibration mill, and an ultrasonic disperser.
Examples of the disperser used when dispersing the charge generating substance in the binder resin solution include a paint shaker, a ball mill, and a sand mill. As a dispersion condition at this time, it is preferable to select an appropriate condition so that impurities are not mixed due to wear of members constituting the container and the disperser.
電荷発生層用塗布液の塗布方法としては、スプレイ法、バーコート法、ロールコート法、ブレード法、リング法及び浸漬塗布法等を挙げることができる。これらの塗布方法のうちから、塗布の物性及び生産性等を考慮に入れて最適な方法を選択できる。これらの塗布方法の中で、浸漬塗布法は、塗布液を満たした塗工槽に基体を浸漬した後、一定速度又は逐次変化する速度で引上げることによって基体の表面上に層を形成する方法である。このように浸漬塗布法は、比較的簡単で、生産性及び原価の点で優れているので、電子写真感光体を製造する場合に多く利用されている。なお、浸漬塗布法に用いる装置には、塗布液の分散性を安定させるために、超音波発生装置に代表される塗布液分散装置を設けてもよい。 Examples of the coating method for the charge generation layer coating liquid include a spray method, a bar coating method, a roll coating method, a blade method, a ring method, and a dip coating method. Among these coating methods, an optimum method can be selected in consideration of the physical properties and productivity of coating. Among these coating methods, the dip coating method is a method in which a substrate is immersed in a coating tank filled with a coating solution, and then a layer is formed on the surface of the substrate by pulling it up at a constant speed or a sequentially changing speed. It is. As described above, the dip coating method is relatively simple and excellent in terms of productivity and cost. Therefore, it is frequently used for producing an electrophotographic photosensitive member. In addition, in order to stabilize the dispersibility of a coating liquid, the apparatus used for the dip coating method may be provided with a coating liquid dispersing apparatus represented by an ultrasonic generator.
電荷発生層12の膜厚は、0.05μm以上5μm以下であることが好ましく、より好ましくは0.1μm以上1μm以下である。電荷発生層12の膜厚が0.05μm未満であると、光吸収の効率が低下し、感光体1の感度が低下することがあるので好ましくない。電荷発生層12の膜厚が5μmを超えると、電荷発生層12内部での電荷移動が感光層14の表面電荷を消去する過程の律速段階となり、感光体1の感度が低下することがあるので好ましくない。
The film thickness of the
(電荷輸送層)
電荷発生層12上には電荷輸送層13が設けられる。電荷輸送層13は、電荷発生層12に含まれる電荷発生物質が発生した電荷を受入れ、これを輸送する能力を有する電荷輸送物質と、感光体の耐久性を向上させるフィラー粒子とを主成分とし、任意に電荷輸送物質及びフィラー粒子を結着させる結着樹脂とを含んで構成できる。バインダー樹脂は、電荷輸送層全体に対して、30〜80重量%の範囲で含まれていることが好ましい。電荷輸送物質、フィラー粒子、結着樹脂以外に、酸化防止剤、紫外線吸収剤、レベリング剤、可塑剤等が含まれていてもよい。電荷輸送物質としては、ホール輸送物質及び電子輸送物質を用いることができる。
(Charge transport layer)
A
ホール輸送物質としては、カルバゾール誘導体、ピレン誘導体、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、多環芳香族化合物、インドール誘導体、ピラゾリン誘導体、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、トリアリールメタン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、スチルベン誘導体、エナミン誘導体、ベンジジン誘導体等を挙げることができる。また、これらの化合物から生じる基を主鎖又は側鎖に有するポリマーとしては、例えばポリ−
N−ビニルカルバゾール、ポリ−1−ビニルピレン、エチルカルバゾール−ホルムアルデヒド樹脂、トリフェニルメタンポリマー、ポリ−9−ビニルアントラセン等又はポリシラン等が挙げられる。
Examples of hole transport materials include carbazole derivatives, pyrene derivatives, oxazole derivatives, oxadiazole derivatives, thiazole derivatives, thiadiazole derivatives, triazole derivatives, imidazole derivatives, imidazolone derivatives, imidazolidine derivatives, bisimidazolidine derivatives, styryl compounds, hydrazone compounds, Polycyclic aromatic compounds, indole derivatives, pyrazoline derivatives, oxazolone derivatives, benzimidazole derivatives, quinazoline derivatives, benzofuran derivatives, acridine derivatives, phenazine derivatives, aminostilbene derivatives, triarylamine derivatives, triarylmethane derivatives, phenylenediamine derivatives, stilbene Derivatives, enamine derivatives, benzidine derivatives and the like. Examples of the polymer having a group derived from these compounds in the main chain or side chain include, for example, poly-
Examples thereof include N-vinylcarbazole, poly-1-vinylpyrene, ethylcarbazole-formaldehyde resin, triphenylmethane polymer, poly-9-vinylanthracene, and polysilane.
電子輸送物質としては、例えばベンゾキノン誘導体、テトラシアノエチレン誘導体、テトラシアノキノジメタン誘導体、フルオレノン誘導体、キサントン誘導体、フェナントラキノン誘導体、無水フタル酸誘導体、ジフェノキノン誘導体等の有機化合物が挙げられる。 Examples of the electron transport material include organic compounds such as benzoquinone derivatives, tetracyanoethylene derivatives, tetracyanoquinodimethane derivatives, fluorenone derivatives, xanthone derivatives, phenanthraquinone derivatives, phthalic anhydride derivatives, and diphenoquinone derivatives.
電荷輸送物質は、ここに挙げたものに限定されるものではなく、その使用に際しては単独又は2種以上を混合して用いることができる。
更に、電荷輸送物質として、電子写真プロセス中で発生するオゾン、NOx等のガスに対する耐性のある下記一般式(1)で示される化合物
The charge transport materials are not limited to those listed here, and can be used alone or in admixture of two or more.
Furthermore, as a charge transport material, a compound represented by the following general formula (1) that is resistant to gases such as ozone and NOx generated in the electrophotographic process
(式中、R1とR2は、互いに同一か又は異なってもよい炭素数1〜4のアルキル基を表すか、又はR1とR2は互いに結合して窒素原子を含む複素環基を形成してもよく、nは1〜4の整数を表し、Arは置換ブタジエニル基を有する芳香環基を表す)を用いることにより、繰り返し使用後においても、画像劣化の少ない安定した感光体を形成することが可能となる。 (In the formula, R 1 and R 2 each represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms which may be the same or different from each other, or R 1 and R 2 are bonded to each other to form a heterocyclic group containing a nitrogen atom. N represents an integer of 1 to 4 and Ar represents an aromatic ring group having a substituted butadienyl group, thereby forming a stable photoreceptor with little image deterioration even after repeated use. It becomes possible to do.
電荷輸送層13を構成する結着樹脂としては、特に限定されず、当該分野で公知の樹脂をいずれも使用できる。特に、有機溶剤に対する可溶性向上、塗膜の透明性向上等の理由から、ポリカーボネートを主成分とする樹脂が好ましい。ここで主成分とは、結着樹脂の50重量%以上を占めることを意味し、より好ましくは60〜100重量%の範囲である。
The binder resin constituting the
ポリカーボネート以外の樹脂としては、例えばポリメチルメタクリレート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂等のビニル重合体樹脂及びこれらを構成する繰返し単位のうちの2つ以上を含む共重合体樹脂、ならびにポリエステル樹脂、ポリエステルカーボネート樹脂、ポリスルホン樹脂、フェノキシ樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリアミド樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、フェノール樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂等が挙げられる。またこれらの樹脂を部分的に架橋した熱硬化性樹脂も挙げられる。これらの樹脂は単独で使用してもよく、また2種以上の混合物を使用してもよい。 Examples of resins other than polycarbonate include vinyl polymer resins such as polymethyl methacrylate resin, polystyrene resin, polyvinyl chloride resin, and the like, copolymer resins containing two or more of repeating units constituting these, and polyester resins, Polyester carbonate resin, polysulfone resin, phenoxy resin, epoxy resin, silicone resin, polyarylate resin, polyamide resin, methacrylic resin, acrylic resin, polyether resin, polyurethane resin, polyacrylamide resin, phenol resin, polyphenylene oxide resin, etc. . Moreover, the thermosetting resin which partially bridge | crosslinked these resin is also mentioned. These resins may be used alone or in a mixture of two or more.
更に、電荷輸送層13を構成するフィラー粒子には、大別して、有機系フィラーと金属酸化物を中心とする無機系フィラーがある。一般に、感光体表面の濡れ性を制御し、異物等の付着を抑制する目的でフッ素系材料を中心とする有機系フィラーが用いられ、耐刷性向上を目的とした用途に無機系フィラーが主に用いられる。本発明では、無機系フィラーを使用することが好ましい。無機系フィラーとしては、材料としての硬度が高く、結着樹脂に分散しやすいものが好ましい。例えば、酸化珪素(シリカ)、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化カルシウム、酸化アルミニウム(アルミナ)等の酸化物、あるいは、窒化珪素、窒化アルミニウム等の窒化化合物が挙げられる。特に、電荷輸送層中での光散乱を考慮した
結果、フィラー粒子以外の成分の屈折率との差の小さい酸化珪素(シリカ)が好適である。
Furthermore, the filler particles constituting the
フィラー粒子は、その分散状態が耐摩耗性、電気安定性に大きく影響を及ぼすため、単純な添加ではなく、粒子が均一な分散状態でありその分散状態を加味した下記式(1)で規定される範囲の量で添加される。この範囲の量であれば、良好な耐刷性を示す感光体が得られる。
1.0×10-3≦(df×b3)/(dm×a3)≦2.5×10-2 (1)
上記式中、aは平均フィラー粒子間距離(nm)、bは平均フィラー粒子径(nm)、dfはフィラー粒子の密度(g/cm3)、dmは最表面層の固形分の平均密度(g/cm3)を意味する。なお、a、b、df及びdmは、以下の方法により測定できる。
Since filler particles have a great influence on wear resistance and electrical stability, the filler particles are not simply added, but are defined by the following formula (1) in which the particles are uniformly dispersed and the dispersion state is taken into account. In a range of amounts. When the amount is within this range, a photoreceptor showing good printing durability can be obtained.
1.0 × 10 −3 ≦ (df × b 3 ) / (dm × a 3 ) ≦ 2.5 × 10 -2 (1)
In the above formula, a is the average distance between filler particles (nm), b is the average filler particle diameter (nm), df is the density of filler particles (g / cm 3 ), and dm is the average density of solid content in the outermost surface layer ( g / cm 3 ). In addition, a, b, df, and dm can be measured by the following method.
また、aは正確にはTEMによる断面観察により測定することが好ましいが、均一な分散状態が確認できていればフィラー粒子の添加量と媒体である塗膜の体積より計算値として求めてもよい。
bは、正確にはSEM観察により求めることができるが、市販のフィラー粒子であればカタログ値より引用してもよい。
dfは、作製前のフィラー粒子の体積と重量を測定して計算、又は市販品であればカタログ値を引用してもよい。
dmは、塗膜の体積と重量を測定して計算して求めることができる。
ここで最表面層の固形分とは、塗布液を塗布し溶媒を乾燥して固化した電荷輸送層の塗膜のことである。
In addition, it is preferable to accurately measure a by TEM cross-sectional observation, but if a uniform dispersion state can be confirmed, a may be obtained as a calculated value from the amount of filler particles added and the volume of the coating film as a medium. .
Although b can be calculated | required correctly by SEM observation, if it is a commercially available filler particle, you may quote from a catalog value.
df may be calculated by measuring the volume and weight of the filler particles before production, or may be a catalog value for a commercial product.
The dm can be obtained by measuring and calculating the volume and weight of the coating film.
Here, the solid content of the outermost surface layer is a coating film of the charge transport layer obtained by applying a coating liquid and drying the solvent to solidify.
均一な分散状態とは、塗布液中の図2中◆のような1次粒子径に近い状態が塗膜として固化した後も固定化され、塗膜中の粒子の平均粒子径が作製前の原材料の粒子の1次粒子径にほぼ等しい状態をいう。すなわち、本式においては、均質な固形媒質中に、フィラー粒子が真球かつ粒度分布のない粒子であると仮定し、この粒子が上記媒質中に均一分散されていることとする。フィラー粒子の添加量・粒子径・密度、及び媒質の密度(正確にはフィラー粒子を含む固形分全体の密度)が決まれば、a:平均フィラー粒子間距離が決まる。得られた値aを、式(1)に代入することで、フィラー粒子が式(1)満たすか否か判定できる。 The uniform dispersion state means that the state close to the primary particle diameter in FIG. 2 in the coating solution is fixed even after solidifying as a coating film, and the average particle diameter of the particles in the coating film is the same as before preparation. This refers to a state that is approximately equal to the primary particle diameter of the raw material particles. That is, in this equation, it is assumed that the filler particles are true spheres and have no particle size distribution in a homogeneous solid medium, and these particles are uniformly dispersed in the medium. If the addition amount / particle diameter / density of the filler particles and the density of the medium (more precisely, the density of the entire solid content including the filler particles) are determined, a: the average distance between the filler particles is determined. By substituting the obtained value a into the formula (1), it can be determined whether or not the filler particles satisfy the formula (1).
言い換えると、式(1)は、フィラー粒子が均一に"分布"していることが前提となる。そのため、本発明では、塗液/塗膜中でのフィラー粒子の分散が均一であり、かつ、上式(1)を満たすように、フィラー粒子の添加濃度が規定されている。
ここで、aは、光散乱及び系中での電気的キャリア(電子及び/又は正孔)への弊害をできるだけ少なくするために小さいことが好ましい。具体的には、400nm以下(1次粒子径)が好適である。より好ましくは、aの範囲は20〜200nmである。
In other words, equation (1) assumes that the filler particles are uniformly “distributed”. Therefore, in this invention, the addition density | concentration of a filler particle is prescribed | regulated so that dispersion | distribution of the filler particle in a coating liquid / coating film may be uniform, and the said Formula (1) may be satisfy | filled.
Here, a is preferably small in order to minimize the adverse effects on light scattering and electrical carriers (electrons and / or holes) in the system. Specifically, 400 nm or less (primary particle diameter) is preferable. More preferably, the range of a is 20 to 200 nm.
bの範囲は5〜100nmであることが好ましく、5〜20nmであることがより好ましい。dfの範囲は1.5〜7g/cm3であることが好ましく、1.5〜3g/cm3であることがより好ましい。dmの範囲は1〜2g/cm3であることが好ましく、1〜1.5g/cm3であることがより好ましい。 The range of b is preferably 5 to 100 nm, and more preferably 5 to 20 nm. Preferably the range of df is 1.5~7g / cm 3, more preferably 1.5~3g / cm 3. Preferably the range of dm is 1 to 2 g / cm 3, more preferably 1-1.5 g / cm 3.
フィラー粒子の添加にあたっては、均一な粒子分散状態を形成するため、ボールミル、サンドミル、アトライタ、振動ミル、超音波分散機又はペイントシェーカ等さまざまな分散手法を用いることができる。そして、電子写真感光体の優れた特性を引き出すために、電子写真感光体の最表面の塗膜を形成するための分散液中あるいは塗膜形成後の分散状態を把握することが望まれる。図2では、同一塗布液処方(ポリカーボネート樹脂であるGH503:出光興産製とTS2040:帝人化成製をそれぞれ1.55g及びシリカ(T
S−610:キャボット・スペシャルティ・ケミカルズ製:一次粒子径17μm)3.1gをテトラヒドロフラン55.9gに混合)にて2種類の分散を実施した場合、分散処理後の塗布液中での粒度分布状態の違いが比較されている。図2中◆はボールミルにて5時間分散処理して得られた電荷輸送層用一次分散塗布液中のシリカ粒子の粒度分布を、□はペイントシェーカにて5時間分散処理して得られた塗布液中のシリカ粒子の粒度分布を示す。◆は、1次粒子径に近い状態まで安定に分散されており、他方□は、ミクロンオーダーの凝集体が形成されていることがわかる。□は再凝集による凝集体が形成されていることを示していることは確かであるが、この状態が得られる詳細な原因は解明されていない。図2のような凝集状態の変化は、最終塗膜の電気特性や表面の均一性等に直接対応し、分散液中での均一かつ1次粒子径に近い分散体の形成が、塗膜中でも反映される。そのため、◆の分散手法は、結果として耐久性に優れた最表面層が形成できるため好ましい。
In adding the filler particles, various dispersion methods such as a ball mill, a sand mill, an attritor, a vibration mill, an ultrasonic disperser, or a paint shaker can be used to form a uniform particle dispersion state. In order to draw out the excellent characteristics of the electrophotographic photosensitive member, it is desired to grasp the dispersion state in the dispersion liquid for forming the coating film on the outermost surface of the electrophotographic photosensitive member or after the formation of the coating film. In FIG. 2, the same coating solution formulation (polycarbonate resin GH503: manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd. and TS2040: manufactured by Teijin Chemicals, respectively, 1.55 g and silica (T
S-610: manufactured by Cabot Specialty Chemicals: primary particle size of 17 μm) 3.1 g mixed with 55.9 g of tetrahydrofuran), when two types of dispersion were performed, the particle size distribution state in the coating solution after the dispersion treatment The differences are being compared. In FIG. 2, ◆ indicates the particle size distribution of the silica particles in the primary dispersion coating solution for charge transport layer obtained by dispersing for 5 hours with a ball mill, and □ indicates the coating obtained by dispersing for 5 hours with a paint shaker. The particle size distribution of the silica particle in a liquid is shown. It can be seen that ♦ is stably dispersed to a state close to the primary particle diameter, while □ indicates that micron-order aggregates are formed. Although it is certain that □ indicates that an aggregate is formed by reaggregation, the detailed cause for obtaining this state has not been elucidated. The change in the aggregation state as shown in FIG. 2 directly corresponds to the electrical properties and surface uniformity of the final coating film, and the formation of a uniform dispersion in the dispersion and close to the primary particle diameter Reflected. Therefore, the ◆ dispersion method is preferable because an outermost surface layer having excellent durability can be formed as a result.
上記では未凝集のフィラー粒子の好適な例を挙げたが、式(1)を満たすならば、フィラー粒子の凝集体を使用してもよい。凝集体の場合、式(1)のa、b、df中の「フィラー粒子」は「凝集体」と読み替えるものとする。また、上記ではペイントシェーカによる分散処理は、凝集体が形成される条件で行っているが、条件を変更することにより、一次粒子径に近い状態に分散させることも可能である。
なお、上記塗布液中のフィラー粒子の分散状態は、例えば光散乱式粒度分布測定装置等を用いて評価できる。
In the above, preferred examples of unaggregated filler particles have been given. However, an aggregate of filler particles may be used as long as the formula (1) is satisfied. In the case of an aggregate, “filler particles” in a, b, and df in the formula (1) shall be read as “aggregate”. Moreover, although the dispersion process by a paint shaker is performed on the conditions in which an aggregate is formed in the above, it can also be made to disperse | distribute to the state close | similar to a primary particle diameter by changing conditions.
In addition, the dispersion state of the filler particles in the coating liquid can be evaluated using, for example, a light scattering particle size distribution measuring apparatus.
しかし、これらのフィラー粒子の添加の状態を保持するのみでは、突発的なキズ等の発生がおこり、長期にわたる画像の安定性が損なわれることがある。すなわち、フィラー粒子及びそれを取り巻く熱可塑性樹脂を主体とする有機化合物の塗膜が、所望の機械的特性を有することが望まれる。 However, if only the state of addition of these filler particles is maintained, sudden scratches or the like may occur and image stability over a long period of time may be impaired. That is, it is desired that the coating film of the organic compound mainly composed of the filler particles and the thermoplastic resin surrounding the filler particles has desired mechanical properties.
以下に、弾性仕事率ηHUについて説明する。固体材料が押込み荷重された場合、その荷重により費やされる機械的仕事量Wtotalは、その一部だけが塑性変形仕事量(塑性変形に要したエネルギー)Wplastとして使われ、残りは荷重除去時の弾性回復仕事量(弾性変形仕事量;弾性変形に要したエネルギー)Welastとして解放される。
また、弾性回復仕事量(弾性変形仕事量)Welastには瞬時弾性変形成分と遅延弾性変形成分とが含まれる。
弾性仕事率ηHUは材料の粘弾性の程度を表し、特に材料の弾性回復に寄与するパラメータである。本実施の形態における弾性仕事率ηHUは、以下の通り求められる。
The elastic power η HU will be described below. When a solid material is subjected to an indentation load, only a part of the mechanical work W total consumed by the load is used as plastic deformation work (energy required for plastic deformation) W plast , and the rest is used when removing the load. The elastic recovery work (elastic deformation work; energy required for elastic deformation) W elast is released.
The elastic recovery work (elastic deformation work) W elast includes an instantaneous elastic deformation component and a delayed elastic deformation component.
The elastic power η HU represents the degree of viscoelasticity of the material and is a parameter that contributes to the elastic recovery of the material. The elastic power η HU in the present embodiment is obtained as follows.
図3に示すヒステリシスライン8は、表面皮膜硬度試験から求められ、感光体1の表面に押込み荷重を開始して、予め定める押込み最大荷重Fmaxに達するまでの押込み過程(A→B)、押込み最大荷重Fmaxで一定時間t保持する負荷荷重保持過程(B→C)、除荷を開始して荷重零(0)に達して除荷を完了するまでの除荷過程(C→D)の変形(押込み深さ変化)履歴を示す。図3において、縦軸は荷重(Force)、横軸は反発押込み深さ(Disp)を意味する。 The hysteresis line 8 shown in FIG. 3 is obtained from the surface film hardness test. The indentation process (A → B) from the start of the indentation load to the surface of the photoreceptor 1 until the maximum indentation load Fmax is reached (A → B), the indentation maximum Deformation of the unloading process (C → D) from the start of unloading until the load reaches zero (0) until the unloading is completed (B → C). (Indentation depth change) History. In FIG. 3, the vertical axis represents the load (Force), and the horizontal axis represents the repulsive indentation depth (Disp).
このヒステリシスライン8のうち、機械的仕事量WtotalはW=∫Fdhであるので、荷重増大中の押し込み深さ曲線(A→B)と押し込み深さh1で囲まれる面積で表される。その内の弾性回復仕事量Welastは荷重除去中の押し込み深さ曲線(C→D)と押し込み深さh2で囲まれる面積で表される。この仕事量の比率が弾性仕事率ηHUであり、式(2):
ηHU=Welast/Wtotal×100(%) …(2)
(ただし、Wtotal=Welast+Wplast である)
によって表される。
In this hysteresis line 8, since the mechanical work amount W total is W = ∫Fdh, it is represented by the area surrounded by the indentation depth curve (A → B) and the indentation depth h 1 during the load increase. Among them, the elastic recovery work amount W elast is expressed by an area surrounded by an indentation depth curve (C → D) and an indentation depth h 2 during load removal. The ratio of this work is the elastic work η HU , and the formula (2):
η HU = W elast / W total × 100 (%) (2)
(However, W total = W elast + W plast Is)
Represented by
他方、塑性変形の硬さ値(Hplast)は、図3から与えられる。即ち、図3において、最大押込み位置(C)から除荷する際の除荷曲線のC切片とX軸との交点(hr)における圧痕表面積Aと最大押込み加重Fmaxとから、以下の式により塑性硬さHplastが求められる。
Hplast=Fmax/A(hr)
式中、Fmax:最大押し込み荷重、A(hr):反発押し込み深さhrでの圧痕表面積を意味する。
On the other hand, the hardness value (Hplast) of plastic deformation is given from FIG. That is, in FIG. 3, from the indentation surface area A and the maximum indentation load Fmax at the intersection (hr) between the C intercept of the unloading curve and the X axis when unloading from the maximum indentation position (C), the plasticity is expressed by the following equation. Hardness Hplast is required.
Hplast = Fmax / A (hr)
In the formula, Fmax: maximum indentation load, A (hr): indentation surface area at rebound indentation depth hr.
このような弾性仕事率ηHU及び塑性変形の硬さ値Hplastは、四角錐のダイヤモンド圧子(Vickers圧子)を接触させて上記履歴を評価可能な機器、例えばフィッシャースコープH100Vによって求めることができる。この内、圧痕表面積は、規定の圧子形状及び測定後の試料表面の表面粗さを測長することにより求めることができる。 The elastic power η HU and the plastic deformation hardness value Hplast can be obtained by a device capable of evaluating the above history by contacting a diamond pyramid indenter (Vickers indenter), for example, a Fischer scope H100V. Of these, the indentation surface area can be determined by measuring the prescribed indenter shape and the surface roughness of the sample surface after measurement.
感光体の高耐久化の主要因は、クリーニングブレード及びトナーとの接触に伴う感光体表面の摺擦を最小限にすることに帰着すると考えられる。即ち、摺擦時に加わる力に対して、感光体表面が弾性体として振舞うことが理想である。しかしながら、有機高分子を主体とする感光体表面は、分子構造上、弾性体として振舞う条件を設定することは難しい。無理やりゴム弾性を加えた場合、瞬時弾性は低下し遅延弾性が向上するため、クリーニング性の低下等の新たな弊害が出現することとなる。 It is considered that the main factor for improving the durability of the photoreceptor is to minimize the rubbing of the surface of the photoreceptor due to contact with the cleaning blade and the toner. That is, it is ideal that the surface of the photoreceptor behaves as an elastic body with respect to the force applied during rubbing. However, it is difficult to set conditions for the surface of the photoreceptor mainly composed of organic polymers to behave as an elastic body because of the molecular structure. When the rubber elasticity is forcibly added, the instantaneous elasticity is lowered and the delay elasticity is improved, so that a new adverse effect such as a reduction in cleaning performance appears.
他方、ポリカーボネート等の熱可塑性高分子を主体とする塗膜の瞬時弾性向上は、一般に塑性変形の硬さ値の向上を促す。しかし、過度の硬さの向上は、脆性の低下をもたらす。結果として、キズ等の発生による濃度ムラ等が生じるため、感光体としての耐刷性の低下につながることとなる。 On the other hand, improvement of the instantaneous elasticity of a coating film mainly composed of a thermoplastic polymer such as polycarbonate generally promotes improvement of the hardness value of plastic deformation. However, an excessive increase in hardness results in a decrease in brittleness. As a result, density unevenness or the like due to generation of scratches or the like occurs, leading to a decrease in printing durability as a photoreceptor.
従って、フィラー粒子を添加した有機感光体表面の材料の特性を鑑み、本発明者等は、鋭意検討を重ねた結果、有機感光体の最表面層が、40%以上60%以下の弾性仕事率ηHUであり、200N/mm2以上350N/mm2以下の塑性変形の硬さ値Hplastである場合(試験条件:25℃/50%RH、最大荷重:5mN)が好適であることを見出した。より好ましい弾性仕事率ηHUは、45〜60%である。また、より好ましい塑性変形の硬さ値Hplastは、250〜350N/mm2である。 Therefore, in view of the characteristics of the material on the surface of the organic photoreceptor to which the filler particles are added, the present inventors have conducted extensive studies. As a result, the outermost surface layer of the organic photoreceptor has an elastic power of 40% to 60%. It was found that η HU is suitable when the plastic deformation hardness value Hplast is 200 N / mm 2 or more and 350 N / mm 2 or less (test conditions: 25 ° C./50% RH, maximum load: 5 mN). . A more preferable elastic power η HU is 45 to 60%. A more preferable plastic deformation hardness value Hplast is 250 to 350 N / mm 2 .
これら物性値の調整にあたっては、電荷輸送剤、フィラー粒子種、樹脂種、また各成分の添加量により大きく異なり、またこれら成分間の相互作用の度合いにより単純な加成性が成立するものとも限らない。但し、実験的には、全成分中最も添加量の多い成分の物性値に近いものが得られる場合が多い。 In adjusting these physical property values, the charge transfer agent, filler particle type, resin type, and the amount of each component added vary greatly, and simple additivity may not be established depending on the degree of interaction between these components. Absent. However, experimentally, it is often possible to obtain a value close to the physical property value of the component having the largest addition amount among all the components.
最表面としての電荷輸送層13の表面自由エネルギーは、20[mN/m]以上、35[mN/m]以下であることが好ましい。20[mN/m]より小さい場合、トナー等の付着力が小さくなりすぎ機内での当該成分の飛散等が顕在化し、画像上欠陥がしばしば発生する場合があるので好ましくない。一方、35[mN/m]より大きい場合、逆にトナー等の付着力が強固になり、ブレードによるクリーニング性が悪化し、画像不良を引き起こす場合があるので好ましくない。より好ましい表面自由エネルギーは、28[mN/m]以上35[mN/m]以下である。
The surface free energy of the
また、電荷輸送層13の表面自由エネルギーの前述範囲への制御は、以下のようにして行うことができる。比較的低い表面自由エネルギー値を有する、例えばポリテトラフルオロエチレン(PTFE)を代表とするフッ素系材料、ポリシロキサン系材料等を、感光層14に導入し、その含有量を調整することによって実現できる。含有量としては、0.01〜20重量%が好ましく、より好ましくは、0.01〜5重量%である。また、感光層14に含まれる電荷発生物質、電荷輸送物質及び結着樹脂の種類、これらの組成比を変化させることによっても実現できる。また、感光層14を形成する際の乾燥温度を調整することによっても実現できる。
Further, the control of the surface free energy of the
結果として、感光体の最表面層の適正な表面自由エネルギー値の調整、及び上記式のフィラー粒子の適正な添加量によって、高耐磨耗でかつ長期にわたって安定した画像を提供できる。すなわち、実写初期にあっては、適正な表面自由エネルギーの調整により、トナーの適正な転写効率を維持でき、かつ紙粉等の異物の除去がクリーニングブレードを介してスムーズに行なえる。また、実写の進行に伴い、表面自由エネルギーは上昇するが、上記の適正なクリーニング性と良好な画質は長期にわたって維持できる。詳細なメカニズムは明らかでないが、均一に配置されたフィラー粒子による表面の微細凹凸が、良好なクリーニング性を維持させていると考えられる。 As a result, by adjusting the appropriate surface free energy value of the outermost surface layer of the photoreceptor and the appropriate addition amount of the filler particles of the above formula, it is possible to provide an image having high wear resistance and stable over a long period of time. That is, at the initial stage of actual shooting, proper transfer efficiency of the toner can be maintained by adjusting the appropriate surface free energy, and foreign matters such as paper dust can be removed smoothly via the cleaning blade. Further, the surface free energy increases with the progress of actual shooting, but the above-described proper cleaning property and good image quality can be maintained over a long period of time. Although the detailed mechanism is not clear, it is considered that fine irregularities on the surface due to uniformly arranged filler particles maintain good cleaning properties.
電荷輸送層13には、必要に応じて各種添加剤を添加してもよい。例えば、成膜性、可撓性又は表面平滑性を向上させるために、可塑剤又はレベリング剤等を電荷輸送層13に添加してもよい。可塑剤としては、例えばビフェニル、塩化ビフェニル、ベンゾフェノン、o−ターフェニル、二塩基酸エステル(例えば、フタル酸エステル)、脂肪酸エステル、リン酸エステル、各種フルオロ炭化水素、塩素化パラフィン、エポキシ型可塑剤等を挙げることができる。表面改質剤としては、シリコーンオイルのようなシリコーン系レベリング剤、フッ素樹脂系レベリング剤等が挙げられる。
Various additives may be added to the
電荷輸送層13は、前述の電荷発生層12を塗布によって形成する場合と同様に、例えば適当な溶剤中に、電荷輸送物質、結着樹脂、フィラー粒子、ならびに必要な場合には前述の添加剤を溶解又は分散させて電荷輸送層用塗布液を調製し、得られた塗布液を電荷発生層12上に塗布することによって形成される。
The
電荷輸送層用塗布液の溶剤としては、例えばベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、テトラリン、ジフェニルメタン、ジメトキシベンゼン、モノクロルベンゼン、ジクロルベンゼン等の芳香族炭化水素、ジクロロメタン及びジクロロエタン等のハロゲン化炭化水素、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジベンジルエーテル及びジメトキシメチルエーテル等のエーテル類、シクロヘキサノン、アセトフェノン、イソホロン等のケトン類、安息香酸メチル又は酢酸エチル等のエステル類、ジフェニルスルフィド等の含イオウ溶剤、ヘキサフロオロイソプロパノール等のフッ素系溶剤、ならびにN,N−ジメチルホルムアミド等の非プロトン性極性溶剤等を挙げることができる。これらの溶剤は、1種が単独で使用されてもよく、また2種以上が混合されて使用されてもよい。また前述の溶剤に、必要に応じてアルコール類、アセトニトリル又はメチルエチルケトン等の溶剤を更に加えて使用できる。これらの溶剤の中でも、地球環境に対する配慮から、非ハロゲン系有機溶剤が好適に用いられる。 Examples of the solvent for the coating solution for the charge transport layer include aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, mesitylene, tetralin, diphenylmethane, dimethoxybenzene, monochlorobenzene, dichlorobenzene, halogenated hydrocarbons such as dichloromethane and dichloroethane, Ethers such as tetrahydrofuran, dioxane, dibenzyl ether and dimethoxymethyl ether, ketones such as cyclohexanone, acetophenone and isophorone, esters such as methyl benzoate and ethyl acetate, sulfur-containing solvents such as diphenyl sulfide, hexafluoroisopropanol, etc. And aprotic polar solvents such as N, N-dimethylformamide. One of these solvents may be used alone, or two or more thereof may be mixed and used. In addition, a solvent such as alcohols, acetonitrile or methyl ethyl ketone can be further added to the above-mentioned solvent as necessary. Among these solvents, non-halogen organic solvents are preferably used in consideration of the global environment.
電荷輸送層用塗布液の塗布方法としては、スプレイ法、バーコート法、ロールコート法、ブレード法、リング法及び浸漬塗布法等を挙げることができる。これらの塗布方法の中でも、特に浸漬塗布法は、前述のように種々の点で優れているので、電荷輸送層13を形成する場合にも多く利用されている。
Examples of the coating method for the charge transport layer coating solution include a spray method, a bar coating method, a roll coating method, a blade method, a ring method, and a dip coating method. Among these coating methods, the dip coating method is particularly excellent in various respects as described above, and is often used when the
電荷輸送層13の膜厚は、5μm以上40μm以下であることが好ましく、より好ましくは10μm以上30μm以下である。電荷輸送層13の膜厚が5μm未満であると、帯電保持能が低下することがあるので好ましくない。電荷輸送層13の膜厚が40μmを超えると、解像度が低下することで画像劣化が生じることがあるので好ましくない。
The film thickness of the
(感光層)
感光層14の各層には、感度の向上を図り、更に繰返し使用による残留電位の上昇及び疲労等を抑えるために、電子受容物質及び色素等の増感剤を1種又は2種以上添加してもよい。
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、無水フタル酸、4−クロルナフタル酸無水物等の酸無水物、テトラシアノエチレン、テレフタルマロンジニトリル等のシアノ化合物、4−ニトロベンズアルデヒド等のアルデヒド類、アントラキノン、1−ニトロアントラキノン等のアントラキノン類、2,4,7−トリニトロフルオレノン、2,4,5,7−テトラニトロフルオレノン等の多環もしくは複素環ニトロ化合物、又はジフェノキノン化合物等の電子吸引性材料等を用いることができる。またこれらの電子吸引性材料を高分子化したものを用いることもできる。
(Photosensitive layer)
Each layer of the
Examples of the electron acceptor include acid anhydrides such as succinic anhydride, maleic anhydride, phthalic anhydride, and 4-chloronaphthalic anhydride, cyano compounds such as tetracyanoethylene and terephthalmalondinitrile, and 4-nitrobenzaldehyde. Aldehydes, anthraquinones, anthraquinones such as 1-nitroanthraquinone, polycyclic or heterocyclic nitro compounds such as 2,4,7-trinitrofluorenone, 2,4,5,7-tetranitrofluorenone, or diphenoquinone compounds An electron withdrawing material or the like can be used. Moreover, what polymerized these electron-withdrawing materials can also be used.
色素としては、例えばキサンテン系色素、チアジン色素、トリフェニルメタン色素、キノリン系顔料又は銅フタロシアニン等の有機光導電性化合物を用いることができる。これらの有機光導電性化合物は光学増感剤として機能する。
また、感光層14の各層には、酸化防止剤又は紫外線吸収剤等を添加してもよい。特に電荷輸送層13には、酸化防止剤又は紫外線吸収剤等を添加することが好ましい。これによって、オゾン、窒素酸化物等の酸化性のガスに対しての劣化を少なくできる。また各層を塗布によって形成する際の塗布液の安定性を高めることができる。
As the dye, for example, an organic photoconductive compound such as xanthene dye, thiazine dye, triphenylmethane dye, quinoline pigment or copper phthalocyanine can be used. These organic photoconductive compounds function as optical sensitizers.
Further, an antioxidant or an ultraviolet absorber may be added to each layer of the
また、フィラー粒子を含有する最表面層には酸化防止剤を含有させることが好ましい。フィラー粒子を含有する最表面層は、感光体の帯電時の活性ガス、例えばオゾンやNOx等、で酸化されやすく、画像ボケが発生しやすい。そのため酸化防止剤を共存させることにより、画像ボケの発生を防止できる。酸化防止剤としては、フェノール系化合物、ハイドロキノン系化合物、トコフェロール系化合物又はアミン系化合物等が用いられる。これらの中でも、ヒンダードフェノール誘導体もしくはヒンダードアミン誘導体、又はこれらの混合物が好適に用いられる。これらの酸化防止剤の使用量は、合計で、電荷輸送物質100重量部当たり、0.1重量部以上50重量部以下であることが好ましく、1〜20重量部であることがより好ましい。酸化防止剤の使用量が0.1重量部未満であると、塗布液の安定性の向上及び感光体の耐久性の向上に充分な効果を得ることができない場合があるので好ましくない。また、50重量部を超えると、感光体特性に悪影響を及ぼすことがあるので好ましくない。 Moreover, it is preferable to contain antioxidant in the outermost surface layer containing a filler particle. The outermost surface layer containing filler particles is easily oxidized by an active gas during charging of the photoreceptor, such as ozone or NOx, and image blur is likely to occur. Therefore, the presence of an antioxidant can prevent the occurrence of image blur. As the antioxidant, a phenol compound, a hydroquinone compound, a tocopherol compound, an amine compound, or the like is used. Among these, a hindered phenol derivative or a hindered amine derivative, or a mixture thereof is preferably used. The total amount of these antioxidants used is preferably 0.1 to 50 parts by weight, more preferably 1 to 20 parts by weight per 100 parts by weight of the charge transport material. If the amount of the antioxidant used is less than 0.1 parts by weight, it may not be possible to obtain a sufficient effect for improving the stability of the coating solution and improving the durability of the photoreceptor. On the other hand, if it exceeds 50 parts by weight, the photoreceptor characteristics may be adversely affected.
(他の感光体構成例)
図4は、本発明の第2の実施の形態である電子写真感光体2の構成を簡略化して示す部分断面図である。電子写真感光体2は、電子写真感光体1に類似し、対応する部分については同一の参照符号を付して説明を省略する。
電子写真感光体2において注目すべきは、導電性基体11と感光層14との間に、中間層(下引き層)15が設けられていることである。
(Other photoconductor configuration examples)
FIG. 4 is a partial cross-sectional view showing a simplified configuration of the electrophotographic
What should be noted in the
導電性基体11と感光層14との間に中間層15がない場合、導電性基体11から感光層14に電荷が注入されることがある。この電荷は、感光層14の帯電性を低下させることで、露光によって消去されるべき部分以外の表面電荷を減少させ、その結果、画像にかぶり等の欠陥を発生させることがある。特に、反転現像プロセスを用いて画像を形成する場合には、露光によって表面電荷の減少した部分にトナーが付着してトナー画像が形成される場合がある。そのため、露光以外の要因で表面電荷が減少すると、白地にトナーが付着し微小な黒点が形成される黒ぽちと呼ばれる画像のかぶりが発生し、その結果、画質の著しい劣化が生じることがある。すなわち、導電性基体11と感光層14との間に中間層15がない場合、導電性基体11又は感光層14の欠陥に起因して微小な領域での帯電性の低下が生じ、黒ぽち等の画像のかぶりが発生し、著しい画像欠陥となることがある。
If there is no
電子写真感光体2では、前述のように導電性基体11と感光層14との間には中間層15が設けられているので、導電性基体11からの感光層14への電荷の注入を防止できる。従って、感光層14の帯電性の低下を防ぐことができ、露光によって消去されるべき部分以外の表面電荷の減少を抑え、画像にかぶり等の欠陥が発生することを防止できる。
In the electrophotographic
また、中間層15を設けることによって、導電性基体11表面の凹凸を被覆して均一な表面を得ることができるので、感光層14の成膜性を高めることができる。また感光層14の導電性基体11からの剥離を抑え、導電性基体11と感光層14との接着性を向上できる。
中間層15には、各種樹脂材料からなる樹脂層又はアルマイト層等が用いられる。
Further, by providing the
For the
樹脂層を構成する樹脂材料としては、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂及びポリアミド樹脂等の樹脂、ならびにこれらの樹脂を構成する繰返し単位のうちの2つ以上を含む共重合体樹脂等を挙げることができる。また、カゼイン、ゼラチン、ポリビニルアルコール及びエチルセルロース等も挙げられる。これらの樹脂の中でも、ポリアミド樹脂を用いることが好ましく、特にアルコール可溶性ナイロン樹脂を用いることが好ましい。好ましいアルコール可溶性ナイロン樹脂としては、例えば6−ナイロン、6,6−ナイロン、6,10−ナイロン、11−ナイロン、2−ナイロン及び12−ナイロン等を共重合させた、いわゆる共重合ナイロン、ならびにN−アルコキシメチル変性ナイロン及びN−アルコキシエチル変性ナイロンのように、ナイロンを化学的に変性させた樹脂等を挙げることができる。 The resin material constituting the resin layer includes polyethylene resin, polypropylene resin, polystyrene resin, acrylic resin, vinyl chloride resin, vinyl acetate resin, polyurethane resin, epoxy resin, polyester resin, melamine resin, silicone resin, polyvinyl butyral resin, and polyamide. Examples thereof include resins such as resins, and copolymer resins containing two or more of the repeating units constituting these resins. Moreover, casein, gelatin, polyvinyl alcohol, ethyl cellulose, and the like are also included. Among these resins, it is preferable to use a polyamide resin, and it is particularly preferable to use an alcohol-soluble nylon resin. Preferred alcohol-soluble nylon resins include, for example, so-called copolymer nylon obtained by copolymerizing 6-nylon, 6,6-nylon, 6,10-nylon, 11-nylon, 2-nylon and 12-nylon, and N Examples thereof include resins obtained by chemically modifying nylon such as -alkoxymethyl-modified nylon and N-alkoxyethyl-modified nylon.
中間層15は、金属酸化物粒子を含有してもよい。中間層15にこの粒子を含有させることによって、中間層15の体積抵抗値を調節できるので、導電性基体11からの感光層14への電荷の注入を防止する効果を高めることができる。加えて、各種の環境下において感光体の電気特性を維持できる。粒子径は、0.02〜0.5μmの範囲であることが好ましい。
金属酸化物粒子としては、例えば酸化チタン、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム及び酸化スズ等の粒子を挙げることができる。
The
Examples of the metal oxide particles include titanium oxide, aluminum oxide, aluminum hydroxide, and tin oxide particles.
中間層15は、例えば前述の樹脂を適当な溶剤中に溶解又は分散させて中間層用塗布液を調製し、この塗布液を導電性基体11の表面に塗布することによって形成される。中間層15に前述の金属酸化物粒子等を含有させる場合には、例えば前述の樹脂を適当な溶剤に溶解させて得られる樹脂溶液中に、これらの粒子を分散させて中間層用塗布液を調製する。次いで、この塗布液を導電性基体11の表面に塗布することによって中間層15を形成できる。
The
中間層用塗布液の溶剤には、水もしくは各種有機溶剤、又はこれらの混合溶剤が用いられる。例えば、水、メタノール、エタノールもしくはブタノール等の単独溶剤、又は水とアルコール類、2種類以上のアルコール類、アセトンもしくはジオキソラン等とアルコール類、ジクロロエタン、クロロホルムもしくはトリクロロエタン等の塩素系溶剤とアルコール類等の混合溶剤が用いられる。これらの溶剤の中でも、地球環境に対する配慮から、非ハロゲン系有機溶剤が好適に用いられる。
前述の粒子を樹脂溶液中に分散させる方法としては、ボールミル、サンドミル、アトライタ、振動ミル、超音波分散機又はペイントシェーカ等を用いる一般的な方法を使用できる。
Water, various organic solvents, or a mixed solvent thereof is used as the solvent for the coating solution for the intermediate layer. For example, a single solvent such as water, methanol, ethanol or butanol, or water and alcohols, two or more alcohols, acetone or dioxolane and alcohols, chlorinated solvents such as dichloroethane, chloroform or trichloroethane and alcohols, etc. A mixed solvent is used. Among these solvents, non-halogen organic solvents are preferably used in consideration of the global environment.
As a method for dispersing the aforementioned particles in the resin solution, a general method using a ball mill, a sand mill, an attritor, a vibration mill, an ultrasonic disperser, a paint shaker, or the like can be used.
中間層用塗布液中において、樹脂及び金属酸化物の合計重量Cと、中間層用塗布液に使
用されている溶剤の重量Dとの比率C/Dは、1/99〜40/60であることが好ましく、より好ましくは2/98〜30/70である。また樹脂の重量Eと金属酸化物の重量Fとの比率E/Fは、90/10〜1/99であることが好ましく、より好ましくは70/30〜5/95である。
In the intermediate layer coating solution, the ratio C / D between the total weight C of the resin and the metal oxide and the weight D of the solvent used in the intermediate layer coating solution is 1/99 to 40/60. The ratio is preferably 2/98 to 30/70. The ratio E / F between the weight E of the resin and the weight F of the metal oxide is preferably 90/10 to 1/99, more preferably 70/30 to 5/95.
中間層用塗布液の塗布方法としては、スプレイ法、バーコート法、ロールコート法、ブレード法、リング法及び浸漬塗布法等を挙げることができる。これらの中でも、特に浸漬塗布法は、前述のように、比較的簡単で、生産性及び原価の点で優れているので、中間層16を形成する場合にも多く利用されている。 Examples of the coating method of the intermediate layer coating liquid include a spray method, a bar coating method, a roll coating method, a blade method, a ring method, and a dip coating method. Among these, the dip coating method is relatively simple and excellent in terms of productivity and cost, as described above, and is often used when the intermediate layer 16 is formed.
中間層15の膜厚は、0.01μm以上20μm以下であることが好ましく、より好ましくは0.05μm以上10μm以下である。中間層15の膜厚が0.01μmよりも薄いと、実質的に中間層15として機能し難くなり、導電性基体11の欠陥を被覆して均一な表面性を得ることが困難となる。その結果、導電性基体11からの感光層14への電荷の注入を防止することが困難となり、感光層14の帯電性の低下が生じることがあるため好ましくない。膜厚を20μmよりも厚くすることは、中間層15を浸漬塗布法によって形成する場合に、中間層15の形成が困難であるとともに、中間層15上に感光層14を均一に形成できないため、感光体の感度が低下する場合があるので好ましくない。
The thickness of the
(感光体の製造方法)
感光体の製造方法に際して、好ましくは電荷発生層12、電荷輸送層13、中間層15等、各層の形成毎に乾燥工程が含まれることが好ましい。感光体の乾燥温度としては、約50℃〜約140℃が適当であり、特に約80℃〜約130℃の範囲が好ましい。感光体の乾燥温度が約50℃未満では乾燥時間が長くなる又は溶剤が充分に蒸発せず感光層中に残るため好ましくない。また、乾燥温度が約140℃を越えると、繰返し使用時の電気的特性が悪くなり、感光体を使用して得られる画像が劣化することがあるため好ましくない。
(Photoconductor manufacturing method)
In the method for producing the photoreceptor, it is preferable that a drying step is included in each formation of the
(画像形成装置)
図5は、本発明の画像形成装置30の構成を簡略化して示す配置側面図である。図5に示す画像形成装置30は、感光体1を搭載するレーザプリンタである。以下、図5を参照してレーザプリンタ30の構成及び画像形成動作について説明する。なお、図5に記載のレーザプリンタ30は、本発明の画像形成装置の単なる例示であり、以下の記載内容によって本発明の画像形成装置が限定されるものではない。
(Image forming device)
FIG. 5 is an arrangement side view showing a simplified configuration of the
画像形成装置であるレーザプリンタ30は、感光体1、半導体レーザ31、回転多面鏡32、結像レンズ34、ミラー35、帯電手段であるコロナ帯電器36、現像手段である現像器37、転写紙カセット38、給紙ローラ39、レジストローラ40、転写手段である転写帯電器41、分離帯電器42、搬送ベルト43、定着器44、排紙トレイ45及びクリーニング手段であるクリーナ46を含んで構成される。半導体レーザ31、回転多面鏡32、結像レンズ34及びミラー35は、露光手段49を構成する。半導体レーザに代えて発光ダイオードを用いてもよい。
A
感光体1は、図示しない駆動手段によって矢符47の方向に回転可能なようにレーザプリンタ30に搭載される。半導体レーザ31から出射されるレーザビーム33は、回転多面鏡32によって感光体1の表面に対してその長手方向(主走査方向)に繰返し走査される。結像レンズ34は、f−θ特性を有し、レーザビーム33をミラー35で反射させて感光体1の表面に結像させて露光させる。感光体1を回転させながらレーザビーム33を前述のように走査して結像させることによって、感光体1の表面に画像情報に対応する静電潜像が形成される。
The photoreceptor 1 is mounted on the
前述のコロナ帯電器36、現像器37、転写帯電器41、分離帯電器42よびクリーナ46は、矢符47で示す感光体1の回転方向上流側から下流側に向ってこの順序で設けられる。コロナ帯電器36は、レーザビーム33の結像点よりも感光体1の回転方向上流側に設けられ、感光体1の表面を均一に帯電させる。従って、レーザビーム33が、均一に帯電された感光体1表面を露光することになり、レーザビーム33によって露光された部位の帯電量と露光されなかった部位の帯電量とに差異が生じて前述の静電潜像が形成される。
The
現像器37は、レーザビーム33の結像点よりも感光体1の回転方向下流側に設けられ、感光体1表面に形成された静電潜像にトナーを供給し、静電潜像をトナー像として現像する。転写紙カセット38に収容される転写紙48は、給紙ローラ39によって1枚ずつ取出され、レジストローラ40によって感光体1への露光と同期して転写帯電器41に与えられる。転写帯電器41によって、トナー像が転写紙48に転写される。転写帯電器41に近接して設けられる分離帯電器42は、トナー像が転写された転写紙を除電して感光体1から分離する。
The developing
感光体1から分離された転写紙48は、搬送ベルト43によって定着器44に搬送され、定着器44によってトナー像が定着される。このようにして画像が形成された転写紙48は、排紙トレイ45に向けて排紙される。なお分離帯電器42によって転写紙48が分離された後、更に回転を続ける感光体1は、その表面に残留するトナー及び紙粉等の異物がクリーナ46によって清掃される。クリーナ46によってその表面が清掃された感光体1は、クリーナ46と共に設けられる図示しない除電ランプによって除電された後、更に回転され、前述の感光体1の帯電から始まる一連の画像形成動作が繰返される。
また、感光体を複数設けることで複数の異なるトナーを用いて重ね併せ画像を形成可能な構成も採用できる。この構成はタンデム方式と称される。
The transfer paper 48 separated from the photoreceptor 1 is conveyed to the fixing device 44 by the conveying
In addition, it is possible to employ a configuration in which a plurality of photosensitive members are provided to form a superimposed image using a plurality of different toners. This configuration is called a tandem system.
以下、実施例を用いて本発明を更に詳細に説明するが、本発明は、以下の記載内容に限定されるものではない。
まず、直径:30mm、長さ:340mmのアルミニウム製円筒状支持体上に種々の条件にて感光層を形成し、実施例及び比較例として準備した感光体について説明する。
EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated still in detail using an Example, this invention is not limited to the following description content.
First, a photoconductor prepared by forming a photoconductive layer under various conditions on an aluminum cylindrical support having a diameter of 30 mm and a length of 340 mm will be described.
(実施例1)
酸化チタンTTO−MI−1(石原産業製)3g、CM−8000(東レ社製):アルコール可溶性ナイロン樹脂3g、メタノール60g、1,3−ジオキソラン40gとをペイントシェーカにて10時間分散処理することで、下引き層用塗布液を調製した。調整した下引き層用塗布液を、直径30mm、長さ340mmのアルミニウム製円筒状支持体上に膜厚0.9μmとなるように浸漬塗布法によって成膜することで、下引き層を形成した。
Example 1
Titanium oxide TTO-MI-1 (manufactured by Ishihara Sangyo) 3 g, CM-8000 (manufactured by Toray Industries, Inc.): 3 g of alcohol-soluble nylon resin, 60 g of methanol, and 40 g of 1,3-dioxolane are dispersed in a paint shaker for 10 hours. Thus, an undercoat layer coating solution was prepared. An undercoat layer was formed by forming the prepared undercoat layer coating solution on an aluminum cylindrical support having a diameter of 30 mm and a length of 340 mm by a dip coating method so as to have a film thickness of 0.9 μm. .
次に、ブチラール樹脂(エスレックBM−2:積水化学製商標)10g、1,3−ジオキソラン1400g、構造式(A−1)で示されるチタニルフタロシアニン(例えば、特許登録3569422号公報に記載された公知の方法により作製)15gをボールミルにより72時間分散することで、電荷発生層用塗工液を作製した。この塗布液を、前記下引き層を設けたアルミニウム製円筒状支持体上に浸漬塗布法により膜厚が0.2μmとなるように成膜することで、電荷発生層を形成した。 Next, 10 g of butyral resin (ESREC BM-2: Trademark of Sekisui Chemical Co., Ltd.), 1400 g of 1,3-dioxolane, and titanyl phthalocyanine represented by the structural formula (A-1) (for example, known in Patent Registration No. 3569422) The charge generation layer coating solution was prepared by dispersing 15 g with a ball mill for 72 hours. The charge generation layer was formed by depositing the coating solution on the aluminum cylindrical support provided with the undercoat layer so as to have a film thickness of 0.2 μm by a dip coating method.
次に、2種類のポリカーボネート樹脂、GH503(出光興産製)とTS2040(帝人化成製)をそれぞれ0.9g及びシリカ(TS−610:キャボット・スペシャルティ・ケミカルズ製)1.8gをテトラヒドロフラン32.4gに混合した。得られた混合物を、メディアとしてZrO2ビーズ(φ3mm)を用いてボールミルにて5時間分散処理することで、電荷輸送層用一次分散塗布液を調整した。なお、この段階でフィラー粒子が均一に分散し、1次粒子径(約17nm)に対応する分散状態が保持されていることを、光散乱式粒度分布測定装置:マイクロトラックUPA−150(日機装製)を用いて確認した。次に、電荷輸送物質として下記構造式(I)で示されるブタジエン系化合物(高砂香料社製T-405)100g、2種類のポリカーボネート樹脂GH503とTS2040をそれぞれ69.1g、酸化防止剤(スミライザーBHT:住友化学製)5gをテトラヒドロフラン984gに混合して溶解した。この溶解液に前記電荷輸送層用一次分散塗布液3.6gを混合し、15時間攪拌処理することで、電荷輸送層用二次分散塗布液を調製した。この塗布液を、浸漬塗布法にて前述の電荷発生層上に塗布し、130℃で1時間乾燥して層厚28μmの電荷輸送層を形成することで、実施例1の感光体を作製した。 Next, 0.9 g of two types of polycarbonate resins, GH503 (manufactured by Idemitsu Kosan) and TS2040 (manufactured by Teijin Chemicals) and 1.8 g of silica (TS-610: manufactured by Cabot Specialty Chemicals) were added to 32.4 g of tetrahydrofuran. Mixed. The obtained mixture was subjected to a dispersion treatment with a ball mill for 5 hours using ZrO 2 beads (φ3 mm) as a medium to prepare a primary dispersion coating solution for a charge transport layer. At this stage, the filler particles are uniformly dispersed and the dispersion state corresponding to the primary particle size (about 17 nm) is maintained. Light scattering particle size distribution analyzer: Microtrac UPA-150 (manufactured by Nikkiso) ) To confirm. Next, 100 g of a butadiene compound represented by the following structural formula (I) (T-405, manufactured by Takasago Inc.) as a charge transport material, 69.1 g of two types of polycarbonate resins GH503 and TS2040, respectively, an antioxidant (Sumilyzer BHT) : Manufactured by Sumitomo Chemical Co.) was dissolved in 984 g of tetrahydrofuran. To this solution, 3.6 g of the primary dispersion coating liquid for charge transport layer was mixed and stirred for 15 hours to prepare a secondary dispersion coating liquid for charge transport layer. This coating solution was applied onto the above-described charge generation layer by a dip coating method, and dried at 130 ° C. for 1 hour to form a charge transport layer having a layer thickness of 28 μm, whereby the photoreceptor of Example 1 was produced. .
(実施例2)
実施例1と同様に電荷発生層まで形成した後、前記ポリカーボネート樹脂(G400)1.8gとシリカ(TS−610)1.8gをTHF32.4gに混合して、ボールミルにて5時間分散処理することで電荷輸送層用一次分散塗布液を調整した。次に、電荷輸送物質として上記構造式(I)で示されるブタジエン系化合物(T-405)100g、前記ポリカーボネート樹脂(G400)138.3g、酸化防止剤(スミライザーBHT)5gをテトラヒドロフラン984gに混合して溶解した。得られた溶液を電荷輸送層用二次分散塗布液に使用すること以外は、実施例1と同様にして、感光体を作製した。
(Example 2)
After forming the charge generation layer in the same manner as in Example 1, 1.8 g of the polycarbonate resin (G400) and 1.8 g of silica (TS-610) were mixed in 32.4 g of THF and dispersed in a ball mill for 5 hours. Thus, a primary dispersion coating solution for the charge transport layer was prepared. Next, 100 g of a butadiene compound (T-405) represented by the above structural formula (I), 138.3 g of the polycarbonate resin (G400), and 5 g of an antioxidant (Sumilyzer BHT) are mixed with 984 g of tetrahydrofuran as a charge transport material. And dissolved. A photoconductor was prepared in the same manner as in Example 1 except that the obtained solution was used for the secondary dispersion coating solution for the charge transport layer.
(実施例3)
実施例1と同様に電荷発生層まで形成した後、実施例2と同様に電荷輸送層用一次分散塗布液を調整した。次に、電荷輸送物質として上記構造式(I)で示されるブタジエン系化合物(T-405)100g、前記ポリカーボネート樹脂(GH503)13.8g及び(M300:出光興産製)124.4g、酸化防止剤(スミライザーBHT)5gをテトラヒドロフラン984gに混合して溶解した。得られた溶液を電荷輸送層用二次分散塗
布液に使用すること以外は、実施例1と同様にして、感光体を作製した。
(Example 3)
After forming the charge generation layer in the same manner as in Example 1, the primary dispersion coating liquid for charge transport layer was prepared in the same manner as in Example 2. Next, 100 g of the butadiene compound (T-405) represented by the structural formula (I) as a charge transport material, 13.8 g of the polycarbonate resin (GH503) and 124.4 g (M300: manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.), an antioxidant (Sumilyzer BHT) 5 g was mixed with 984 g of tetrahydrofuran and dissolved. A photoconductor was prepared in the same manner as in Example 1 except that the obtained solution was used for the secondary dispersion coating solution for the charge transport layer.
(実施例4)
実施例1と同様に電荷発生層まで形成した後、2種類のポリカーボネート樹脂(GH503)と(TS2040)をそれぞれ0.62g及びシリカ(TS−610)1.25gをテトラヒドロフラン22.5gに混合して、ボールミルにて5時間分散処理することで電荷輸送層用一次分散塗布液を調整した。次に、電荷輸送物質として上記構造式(I)で示されるブタジエン系化合物(T-405)100g、前記ポリカーボネート樹脂GH503とTS2040をそれぞれ69.9g及び酸化防止剤(スミライザーBHT)5gをテトラヒドロフラン984gに混合して溶解した。得られた溶液を電荷輸送層用二次分散塗布液に使用すること以外は、実施例1と同様にして、感光体を作製した。
Example 4
After forming the charge generation layer in the same manner as in Example 1, 0.62 g of two types of polycarbonate resins (GH503) and (TS2040) and 1.25 g of silica (TS-610) were mixed with 22.5 g of tetrahydrofuran. The primary dispersion coating solution for the charge transport layer was prepared by carrying out a dispersion treatment with a ball mill for 5 hours. Next, 100 g of the butadiene compound (T-405) represented by the above structural formula (I) as a charge transport material, 69.9 g of the polycarbonate resins GH503 and TS2040, respectively, and 5 g of an antioxidant (Sumilyzer BHT) to 984 g of tetrahydrofuran. Mix and dissolve. A photoconductor was prepared in the same manner as in Example 1 except that the obtained solution was used for the secondary dispersion coating solution for the charge transport layer.
(実施例5)
実施例1と同様に電荷発生層まで形成した後、2種類のポリカーボネート樹脂(GH503)と(TS2040)をそれぞれ1.55g及びシリカ(TS−610)3.1gをテトラヒドロフラン55.9gに混合して、ボールミルにて5時間分散処理して電荷輸送層用一次分散塗布液を調整した。次に、電荷輸送物質として上記構造式(I)で示されるブタジエン系化合物(T-405)100g、前記ポリカーボネート樹脂GH503とTS2040をそれぞれ68.5g及び酸化防止剤(スミライザーBHT)5gをテトラヒドロフラン992gに混合して溶解した。得られた溶液を電荷輸送層用二次分散塗布液に使用すること以外は、実施例1と同様にして、感光体を作製した。
(Example 5)
After forming the charge generation layer in the same manner as in Example 1, 1.55 g of two kinds of polycarbonate resins (GH503) and (TS2040) and 3.1 g of silica (TS-610) were mixed with 55.9 g of tetrahydrofuran. The primary dispersion coating solution for the charge transport layer was prepared by dispersing for 5 hours in a ball mill. Next, 100 g of the butadiene compound (T-405) represented by the structural formula (I) as a charge transport material, 68.5 g of the polycarbonate resins GH503 and TS2040 and 5 g of the antioxidant (Sumilyzer BHT) in 992 g of tetrahydrofuran. Mix and dissolve. A photoconductor was prepared in the same manner as in Example 1 except that the obtained solution was used for the secondary dispersion coating solution for the charge transport layer.
(実施例6)
実施例1と同様に電荷発生層まで形成した後、実施例5と同様にして、電荷輸送層用一次分散塗布液を調整した。次に、電荷輸送物質として上記構造式(I)で示されるブタジエン系化合物(T-405)100g、前記ポリカーボネート樹脂(G400)137g、酸化防止剤(スミライザーBHT)5gをテトラヒドロフラン984gに混合して溶解した。得られた溶液を電荷輸送層用二次分散塗布液に使用すること以外は、実施例5と同様にして、感光体を作製した。
(Example 6)
After the charge generation layer was formed in the same manner as in Example 1, a primary dispersion coating solution for charge transport layer was prepared in the same manner as in Example 5. Next, 100 g of the butadiene compound (T-405) represented by the structural formula (I), 137 g of the polycarbonate resin (G400), and 5 g of the antioxidant (Sumilyzer BHT) are mixed with 984 g of tetrahydrofuran as a charge transport material and dissolved. did. A photoconductor was prepared in the same manner as in Example 5 except that the obtained solution was used for the secondary dispersion coating solution for the charge transport layer.
(実施例7)
実施例1と同様に電荷発生層まで形成した後、実施例5と同様にして、電荷輸送層用一次分散塗布液を調整した。次に、電荷輸送物質として上記構造式(I)で示されるブタジエン系化合物(T-405)100g、前記ポリカーボネート樹脂(GH503)13.7g及び(M300)123.3g、酸化防止剤(スミライザーBHT)5gをテトラヒドロフラン984gに混合して溶解した。得られた溶液を電荷輸送層用二次分散塗布液に使用すること以外は、実施例5と同様にして、感光体を作製した。
(Example 7)
After the charge generation layer was formed in the same manner as in Example 1, a primary dispersion coating solution for charge transport layer was prepared in the same manner as in Example 5. Next, 100 g of the butadiene-based compound (T-405) represented by the structural formula (I) as a charge transport material, 13.7 g of the polycarbonate resin (GH503) and 123.3 g of (M300), an antioxidant (Sumilyzer BHT) 5 g was mixed with 984 g of tetrahydrofuran and dissolved. A photoconductor was prepared in the same manner as in Example 5 except that the obtained solution was used for the secondary dispersion coating solution for the charge transport layer.
(実施例8)
実施例1と同様に電荷発生層まで形成した後、実施例5と同様にして、電荷輸送層用一次分散塗布液を調整した。次に、電荷輸送物質として上記構造式(I)で示されるブタジエン系化合物(T-405)100g、前記ポリカーボネート樹脂(GH503)123.3g及びポリテトラフルオロエチレン(PTFE:ルブロンL−2:ダイキン工業製)13.7g、酸化防止剤(スミライザーBHT)5gをテトラヒドロフラン984gに混合して溶解した。得られた溶液を電荷輸送層用二次分散塗布液に使用すること以外は、実施例5と同様にして、感光体を作製した。
(Example 8)
After the charge generation layer was formed in the same manner as in Example 1, a primary dispersion coating solution for charge transport layer was prepared in the same manner as in Example 5. Next, 100 g of a butadiene compound (T-405) represented by the above structural formula (I), 123.3 g of the polycarbonate resin (GH503) and polytetrafluoroethylene (PTFE: Lubron L-2: Daikin Industries) as a charge transport material 13.7 g) and 5 g of an antioxidant (Sumilyzer BHT) were mixed and dissolved in 984 g of tetrahydrofuran. A photoconductor was prepared in the same manner as in Example 5 except that the obtained solution was used for the secondary dispersion coating solution for the charge transport layer.
(実施例9)
実施例1と同様に電荷発生層まで形成した後、実施例5と同様にして、電荷輸送層用一次分散塗布液を調整した。次に、電荷輸送物質として上記構造式(I)で示されるブタジ
エン系化合物(T-405)100g、前記ポリカーボネート樹脂(GH503)130.2g及びポリテトラフルオロエチレン(PTFE:ルブロンL−2)6.8g、酸化防止剤(スミライザーBHT)5gをテトラヒドロフラン984gに混合して溶解した。得られた溶液を電荷輸送層用二次分散塗布液に使用すること以外は、実施例1と同様にして、感光体を作製した。
Example 9
After the charge generation layer was formed in the same manner as in Example 1, a primary dispersion coating solution for charge transport layer was prepared in the same manner as in Example 5. Next, 100 g of a butadiene compound (T-405) represented by the above structural formula (I) as a charge transport material, 130.2 g of the polycarbonate resin (GH503), and polytetrafluoroethylene (PTFE: Lubron L-2) 6. 8 g and 5 g of antioxidant (Sumilyzer BHT) were mixed with 984 g of tetrahydrofuran and dissolved. A photoconductor was prepared in the same manner as in Example 1 except that the obtained solution was used for the secondary dispersion coating solution for the charge transport layer.
(実施例10)
実施例1と同様に電荷発生層まで形成した後、実施例5と同様にして、電荷輸送層用一次分散塗布液を調整した。次に、電荷輸送物質として上記構造式(I)で示されるブタジエン系化合物(T-405)100g、前記ポリカーボネート樹脂(GH503)133.6g及びポリテトラフルオロエチレン(PTFE:ルブロンL−2)3.4g、酸化防止剤(スミライザーBHT)5gをテトラヒドロフラン984gに混合して溶解した。得られた溶液を電荷輸送層用二次分散塗布液に使用すること以外は、実施例5と同様にして、感光体を作製した。
(Example 10)
After the charge generation layer was formed in the same manner as in Example 1, a primary dispersion coating solution for charge transport layer was prepared in the same manner as in Example 5. Next, 100 g of the butadiene compound (T-405) represented by the structural formula (I) as a charge transport material, 133.6 g of the polycarbonate resin (GH503), and polytetrafluoroethylene (PTFE: Lubron L-2) 3. 4 g and 5 g of an antioxidant (Sumilyzer BHT) were mixed and dissolved in 984 g of tetrahydrofuran. A photoconductor was prepared in the same manner as in Example 5 except that the obtained solution was used for the secondary dispersion coating solution for the charge transport layer.
(実施例11)
実施例1と同様に電荷発生層まで形成した後、実施例5と同様にして、電荷輸送層用一次分散塗布液を調整した。次に、電荷輸送物質として上記構造式(I)で示されるブタジエン系化合物(T-405)100g、前記ポリカーボネート樹脂(GH503)137.0g、酸化防止剤(スミライザーBHT)5gをテトラヒドロフラン984gに混合して溶解した。得られた溶液を電荷輸送層用二次分散塗布液に使用すること以外は、実施例1と同様にして、感光体を作製した。
Example 11
After the charge generation layer was formed in the same manner as in Example 1, a primary dispersion coating solution for charge transport layer was prepared in the same manner as in Example 5. Next, 100 g of a butadiene compound (T-405) represented by the above structural formula (I), 137.0 g of the polycarbonate resin (GH503), and 5 g of an antioxidant (Sumilyzer BHT) are mixed in 984 g of tetrahydrofuran as a charge transport material. And dissolved. A photoconductor was prepared in the same manner as in Example 1 except that the obtained solution was used for the secondary dispersion coating solution for the charge transport layer.
(実施例12)
実施例1と同様に電荷発生層まで形成した後、実施例5と同様にして、電荷輸送層用一次分散塗布液を調整した。次に、電荷輸送物質として上記構造式(I)で示されるブタジエン系化合物(T-405)100g、前記ポリカーボネート樹脂(GH503)と(TS2040)をそれぞれ27.4g及び109.6g、酸化防止剤(スミライザーBHT)5gをテトラヒドロフラン984gに混合して溶解した。得られた溶液を電荷輸送層用二次分散塗布液に使用すること以外は、実施例5と同様にして、感光体を作製した。
(Example 12)
After the charge generation layer was formed in the same manner as in Example 1, a primary dispersion coating solution for charge transport layer was prepared in the same manner as in Example 5. Next, 100 g of the butadiene compound (T-405) represented by the above structural formula (I) as a charge transport material, 27.4 g and 109.6 g of the polycarbonate resins (GH503) and (TS2040), respectively, an antioxidant ( 5 g (Smilizer BHT) was mixed and dissolved in 984 g of tetrahydrofuran. A photoconductor was prepared in the same manner as in Example 5 except that the obtained solution was used for the secondary dispersion coating solution for the charge transport layer.
(実施例13)
実施例1と同様に電荷発生層まで形成した後、実施例5と同様にして、電荷輸送層用一次分散塗布液を調整した。次に、電荷輸送物質として上記構造式(I)で示されるブタジエン系化合物(T-405)100g、前記ポリカーボネート樹脂(GH503)と(TS2040)をそれぞれ6.9g及び130.2g、酸化防止剤(スミライザーBHT)5gをテトラヒドロフラン984gに混合して溶解した。得られた溶液を電荷輸送層用二次分散塗布液に使用すること以外は、実施例5と同様にして、感光体を作製した。
(Example 13)
After the charge generation layer was formed in the same manner as in Example 1, a primary dispersion coating solution for charge transport layer was prepared in the same manner as in Example 5. Next, 100 g of the butadiene compound (T-405) represented by the structural formula (I) as a charge transport material, 6.9 g and 130.2 g of the polycarbonate resins (GH503) and (TS2040), respectively, an antioxidant ( 5 g (Smilizer BHT) was mixed and dissolved in 984 g of tetrahydrofuran. A photoconductor was prepared in the same manner as in Example 5 except that the obtained solution was used for the secondary dispersion coating solution for the charge transport layer.
(実施例14)
実施例1と同様に電荷発生層まで形成した後、電荷輸送層用塗布液として、前記ポリカーボネート樹脂:GH503及びTS2040をそれぞれ2.33g、及びシリカ(TS−610)4.65gをテトラヒドロフラン83.7gに混合して、ボールミルにて5時間分散処理して電荷輸送層用一次分散塗布液を調整した。次に、電荷輸送物質として上記構造式(I)で示されるブタジエン系化合物(T-405)100g、前記ポリカーボネート樹脂:GH503及びTS2040をそれぞれ67.7g、酸化防止剤(スミライザーBHT)5gをテトラヒドロフラン998gに混合して溶解した。得られた溶液を電荷輸送層用二次分散塗布液に使用すること以外は、実施例5と同様にして、感光体を作製した。
(Example 14)
After the formation of the charge generation layer in the same manner as in Example 1, 2.33 g of the polycarbonate resin: GH503 and TS2040 and 4.65 g of silica (TS-610) were used as the charge transport layer coating solution, respectively, and 83.7 g of tetrahydrofuran. And a dispersion treatment for 5 hours with a ball mill to prepare a primary dispersion coating solution for a charge transport layer. Next, 100 g of the butadiene compound (T-405) represented by the structural formula (I) as a charge transport material, 67.7 g of the polycarbonate resins: GH503 and TS2040, respectively, and 998 g of an antioxidant (Sumilyzer BHT) 599 g. And dissolved. A photoconductor was prepared in the same manner as in Example 5 except that the obtained solution was used for the secondary dispersion coating solution for the charge transport layer.
(実施例15)
実施例1と同様に電荷発生層まで形成した後、実施例14と同様にして、電荷輸送層用一次分散塗布液を調整した。次に、電荷輸送物質として上記構造式(I)で示されるブタジエン系化合物(T-405)100g、前記ポリカーボネート樹脂(G400)135.4g、酸化防止剤(スミライザーBHT)5gをテトラヒドロフラン998gに混合して溶解した。得られた溶液を電荷輸送層用二次分散塗布液に使用すること以外は、実施例14と同様にして、感光体を作製した。
(Example 15)
After the charge generation layer was formed in the same manner as in Example 1, the primary dispersion coating solution for charge transport layer was prepared in the same manner as in Example 14. Next, 100 g of the butadiene compound (T-405) represented by the structural formula (I), 135.4 g of the polycarbonate resin (G400), and 5 g of the antioxidant (Sumilyzer BHT) are mixed in 998 g of tetrahydrofuran as a charge transport material. And dissolved. A photoconductor was prepared in the same manner as in Example 14 except that the obtained solution was used for the secondary dispersion coating solution for the charge transport layer.
(実施例16)
実施例1と同様に電荷発生層まで形成した後、実施例14と同様にして、電荷輸送層用一次分散塗布液を調整した。次に、電荷輸送物質として上記構造式(I)で示されるブタジエン系化合物(T-405)100g、前記ポリカーボネート樹脂;GH503及びM300をそれぞれ、13.5g及び121.9g、酸化防止剤(スミライザーBHT)5gをテトラヒドロフラン998gに混合して溶解した。得られた溶液を電荷輸送層用二次分散塗布液に使用すること以外は、実施例14と同様にして、感光体を作製した。
(Example 16)
After the charge generation layer was formed in the same manner as in Example 1, the primary dispersion coating solution for charge transport layer was prepared in the same manner as in Example 14. Next, 100 g of the butadiene-based compound (T-405) represented by the structural formula (I) as a charge transport material, 13.5 g and 121.9 g of the polycarbonate resin; GH503 and M300, respectively, an antioxidant (Sumilyzer BHT) ) 5 g was dissolved in 998 g of tetrahydrofuran. A photoconductor was prepared in the same manner as in Example 14 except that the obtained solution was used for the secondary dispersion coating solution for the charge transport layer.
(実施例17)
フィラー粒子をアルミナ(スミコランダムAA−04:住友化学工業製)に変更したこと以外は、実施例5と同様にして感光体を作製した。
(Example 17)
A photoconductor was prepared in the same manner as in Example 5 except that the filler particles were changed to alumina (Sumicorundum AA-04: manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.).
(実施例18)
フィラー粒子をシリカ(X−24−9163A:信越化学工業製)に変更したこと以外は、実施例5と同様にして感光体を作製した。
(Example 18)
A photoconductor was prepared in the same manner as in Example 5 except that the filler particles were changed to silica (X-24-9163A: manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.).
(実施例19)
フィラー粒子をシリカ(SO−E5:アドマテックス製)に変更したこと以外は、実施例5と同様にして感光体を作製した。
(Example 19)
A photoconductor was prepared in the same manner as in Example 5 except that the filler particles were changed to silica (SO-E5: manufactured by Admatex).
(実施例20)
電荷輸送物質を下記構造式(II)で示されるトリアリールアミン化合物(日本蒸溜工業社製)90gと下記構造式(III)に示されるブタジエン系化合物(高砂香料社製)10gに変更したこと以外は、実施例5と同様にして感光体を作成した。
(Example 20)
Other than changing the charge transport material to 90 g of a triarylamine compound (manufactured by Nippon Distilled Industries Co., Ltd.) represented by the following structural formula (II) and 10 g of a butadiene compound (manufactured by Takasago Fragrance Co., Ltd.) represented by the following structural formula (III). Were prepared in the same manner as in Example 5.
(実施例21)
電荷輸送物質を上記構造式(II)で示されるトリアリールアミン化合物(日本蒸溜工業社製)100gに変更したこと以外は、実施例5と同様にして感光体を作製した。
(Example 21)
A photoconductor was prepared in the same manner as in Example 5 except that the charge transport material was changed to 100 g of the triarylamine compound represented by the above structural formula (II) (manufactured by Nippon Distilled Industries).
(実施例22)
電荷輸送物質を下記構造式(IV)で示されるスチリル系化合物(保土谷化学工業社製)100gに変更したこと以外は、実施例5と同様にして感光体を作製した。
(Example 22)
A photoconductor was produced in the same manner as in Example 5 except that the charge transport material was changed to 100 g of a styryl compound (Hodogaya Chemical Co., Ltd.) represented by the following structural formula (IV).
(実施例23)
電荷輸送層用一次分散塗布液に、酸化防止剤(スミライザーBHT)を添加しないこと以外は、実施例5と同様にして感光体を作製した。
(Example 23)
A photoconductor was produced in the same manner as in Example 5 except that the antioxidant (Smizer BHT) was not added to the primary dispersion coating solution for the charge transport layer.
(比較例1)
ポリカーボネート樹脂(GH503)3.1g及び(TS2040)をそれぞれ1.55gずつ、シリカ(TS−610)3.1gをテトラヒドロフラン55.8gに混合して、ペイントシェーカにて5時間分散処理することで電荷輸送層用一次分散塗布液を調整し
た。その後、塗布液中のシリカの粒度分布を測定したところ、明らかに1次粒子径より極めて大きな粗大凝集体が形成されていることを確認した。この一次分散塗布液を使用すること以外は、実施例5と同様にして感光体を作製した。
(Comparative Example 1)
Charge by adding 3.1 g of polycarbonate resin (GH503) and 1.55 g of (TS2040) and 3.1 g of silica (TS-610) to 55.8 g of tetrahydrofuran, and dispersing the mixture for 5 hours using a paint shaker. A primary dispersion coating solution for the transport layer was prepared. Thereafter, when the particle size distribution of silica in the coating solution was measured, it was confirmed that a coarse aggregate significantly larger than the primary particle diameter was clearly formed. A photoconductor was prepared in the same manner as in Example 5 except that this primary dispersion coating solution was used.
(比較例2)
ポリカーボネート樹脂(TS2040)1.2g及びシリカ(TS−610)1.2gをテトラヒドロフラン21.6gに混合して、ボールミルにて5時間分散処理して電荷輸送層用一次分散塗布液を調整した。次に、電荷輸送物質として上記構造式(I)で示されるブタジエン系化合物(T-405)100g、前記ポリカーボネート樹脂:GH503及びTS2040をそれぞれ69.9gずつ、酸化防止剤(スミライザーBHT)5gをテトラヒドロフラン980gに混合して溶解した。得られた電荷輸送層用二次分散塗布液に一次分散塗布液2.4gを添加し、更に15時間攪拌すること以外は、実施例5と同様にして、感光体を作製した。
(Comparative Example 2)
1.2 g of polycarbonate resin (TS2040) and 1.2 g of silica (TS-610) were mixed with 21.6 g of tetrahydrofuran, and dispersed in a ball mill for 5 hours to prepare a primary dispersion coating solution for a charge transport layer. Next, 100 g of the butadiene compound (T-405) represented by the above structural formula (I) as the charge transport material, 69.9 g of each of the polycarbonate resins: GH503 and TS2040, and 5 g of the antioxidant (Sumilyzer BHT) are added to tetrahydrofuran. The mixture was dissolved in 980 g. A photoreceptor was prepared in the same manner as in Example 5 except that 2.4 g of the primary dispersion coating liquid was added to the obtained secondary dispersion coating liquid for charge transport layer and the mixture was further stirred for 15 hours.
(比較例3)
比較例2と同様にして電荷輸送層用一次分散塗布液を調整した後、電荷輸送物質として上記構造式(I)で示されるブタジエン系化合物(T-405)100g、前記ポリカーボネート樹脂(J500:出光興産製)及び(G400)をそれぞれ69.5g、酸化防止剤(スミライザーBHT)5gをテトラヒドロフラン980gに混合して溶解した。得られた溶液を電荷輸送層用二次分散塗布液に使用すること以外は、比較例2と同様にして、感光体を作製した。
(Comparative Example 3)
After preparing the primary dispersion coating solution for charge transport layer in the same manner as in Comparative Example 2, 100 g of the butadiene compound (T-405) represented by the above structural formula (I) as the charge transport material, the polycarbonate resin (J500: Idemitsu) (Product of Kosan) and (G400) were dissolved by mixing 69.5 g of each and 5 g of an antioxidant (Sumilyzer BHT) in 980 g of tetrahydrofuran. A photoconductor was prepared in the same manner as in Comparative Example 2 except that the obtained solution was used as the secondary dispersion coating solution for the charge transport layer.
(比較例4)
比較例2と同様にして電荷輸送層用一次分散塗布液を調整した後、電荷輸送物質として下記構造式(V)で示されるエナミン系化合物(特開2004−151666号記載の方法にて作製した)100g、前記ポリカーボネート樹脂GH503及びM300をそれぞれ13.9及び125.1g、酸化防止剤(イルガノックス1010:チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製)2.5gをテトラヒドロフラン980gに混合して溶解した。得られた溶液を電荷輸送層用二次分散塗布液に使用すること以外は、比較例2と同様にして、感光体を作製した。
(Comparative Example 4)
After preparing a primary dispersion coating solution for charge transport layer in the same manner as in Comparative Example 2, the enamine compound represented by the following structural formula (V) was prepared as a charge transport material by the method described in JP-A No. 2004-151666. ) 100 g, 13.9 and 125.1 g of the polycarbonate resins GH503 and M300, respectively, and 2.5 g of an antioxidant (Irganox 1010: manufactured by Ciba Specialty Chemicals) were mixed and dissolved in 980 g of tetrahydrofuran. A photoconductor was prepared in the same manner as in Comparative Example 2 except that the obtained solution was used as the secondary dispersion coating solution for the charge transport layer.
(比較例5)
実施例1と同様に電荷発生層まで塗布した後、実施例5と同様にして電荷輸送層用一次分散塗布液を調整した。次いで、電荷輸送物質として上記構造式(I)で示されるブタジエン系化合物(T-405)100g、前記ポリカーボネート樹脂J500及びG400をそれぞれ68.5g、酸化防止剤(スミライザーBHT)5gをテトラヒドロフラン984gに混合して溶解した。得られた溶液を電荷輸送層用二次分散塗布液に使用すること以外は、実施例5と同様にして、感光体を作製した。
(Comparative Example 5)
After coating up to the charge generation layer in the same manner as in Example 1, a primary dispersion coating solution for charge transport layer was prepared in the same manner as in Example 5. Next, 100 g of the butadiene compound (T-405) represented by the structural formula (I) as a charge transport material, 68.5 g of the polycarbonate resins J500 and G400, respectively, and 5 g of the antioxidant (Sumilyzer BHT) are mixed with 984 g of tetrahydrofuran. And dissolved. A photoconductor was prepared in the same manner as in Example 5 except that the obtained solution was used for the secondary dispersion coating solution for the charge transport layer.
(比較例6)
実施例1と同様に電荷発生層まで塗布した後、実施例5と同様にして電荷輸送層用一次分散塗布液を調整した。次いで、電荷輸送物質として上記構造式(V)で示されるエナミン系化合物(特開2004−151666号記載の方法にて作製した)100g、前記ポリカーボネート樹脂GH503及びM300をそれぞれ13.7g及び123.3g、酸化防止剤(イルガノックス1010)5gをテトラヒドロフラン984gに混合して溶解した。得られた溶液を電荷輸送層用二次分散塗布液に使用すること以外は、実施例5と同様にして、感光体を作製した。
(Comparative Example 6)
After coating up to the charge generation layer in the same manner as in Example 1, a primary dispersion coating solution for charge transport layer was prepared in the same manner as in Example 5. Next, 100 g of an enamine compound represented by the structural formula (V) (prepared by the method described in JP-A No. 2004-151666) as a charge transport material, and 13.7 g and 123.3 g of the polycarbonate resins GH503 and M300, respectively. Then, 5 g of an antioxidant (Irganox 1010) was mixed and dissolved in 984 g of tetrahydrofuran. A photoconductor was prepared in the same manner as in Example 5 except that the obtained solution was used for the secondary dispersion coating solution for the charge transport layer.
(比較例7)
実施例1と同様に電荷発生層まで形成した後、電荷輸送層用塗布液として、2種類のポリカーボネート樹脂(GH503)と(TS2040)をそれぞれ2.5g及びシリカ(TS−610)5.0gをテトラヒドロフラン90gに混合して、ボールミルにて5時間分散処理して電荷輸送層用一次分散塗布液を調整した。次に、電荷輸送物質として上記構造式(I)で示されるブタジエン系化合物(T-405)100g、前記ポリカーボネート樹脂GH503とTS2040をそれぞれ67.5g及び酸化防止剤(スミライザーBHT)5gをテトラヒドロフラン1005.6gに混合して溶解した。得られた溶液を電荷輸送層用二次分散塗布液に使用すること以外は、実施例5と同様にして、感光体を作製した。
(Comparative Example 7)
After forming the charge generation layer in the same manner as in Example 1, 2.5 g of two types of polycarbonate resins (GH503) and (TS2040) and 5.0 g of silica (TS-610) were used as the charge transport layer coating solution. The mixture was mixed with 90 g of tetrahydrofuran and dispersed in a ball mill for 5 hours to prepare a primary dispersion coating solution for charge transport layer. Next, 100 g of the butadiene compound (T-405) represented by the above structural formula (I) as the charge transport material, 67.5 g of the polycarbonate resins GH503 and TS2040, and 5 g of the antioxidant (Sumilyzer BHT) 1005. 6 g was mixed and dissolved. A photoconductor was prepared in the same manner as in Example 5 except that the obtained solution was used for the secondary dispersion coating solution for the charge transport layer.
(比較例8)
実施例1と同様に電荷発生層まで塗布した後、比較例7と同様にして電荷輸送層用一次分散塗布液を調整した。次いで、電荷輸送物質として上記構造式(I)で示されるブタジエン系化合物(T-405)100g、前記ポリカーボネート樹脂J500及びG400をそれぞれ67.5gずつ、酸化防止剤(スミライザーBHT)5gをテトラヒドロフラン1005.6gに混合して溶解した。得られた溶液を電荷輸送層用二次分散塗布液に使用すること以外は、比較例7と同様にして、感光体を作製した。
(Comparative Example 8)
After application to the charge generation layer in the same manner as in Example 1, a primary dispersion coating solution for charge transport layer was prepared in the same manner as in Comparative Example 7. Subsequently, 100 g of the butadiene compound (T-405) represented by the structural formula (I) as a charge transport material, 67.5 g of each of the polycarbonate resins J500 and G400, and 5 g of an antioxidant (Sumilyzer BHT) 1005. 6 g was mixed and dissolved. A photoconductor was prepared in the same manner as in Comparative Example 7 except that the obtained solution was used as the secondary dispersion coating solution for the charge transport layer.
(比較例9)
実施例1と同様に電荷発生層まで塗布した後、比較例7と同様にして電荷輸送層用一次分散塗布液を調整した。次いで、電荷輸送物質として上記構造式(V)で示されるエナミン系化合物(特開2004−151666号記載の方法にて作製した)100g、前記ポリカーボネート樹脂GH503及びM300をそれぞれ13.5g及び121.5g、酸化防止剤(イルガノックス1010)5gをテトラヒドロフラン1005.6gに混合して溶解した。得られた溶液を電荷輸送層用二次分散塗布液に使用すること以外は、比較例7と同様にして、感光体を作製した。
(Comparative Example 9)
After application to the charge generation layer in the same manner as in Example 1, a primary dispersion coating solution for charge transport layer was prepared in the same manner as in Comparative Example 7. Next, 100 g of an enamine compound represented by the structural formula (V) (produced by the method described in JP-A No. 2004-151666) as a charge transport material, and 13.5 g and 121.5 g of the polycarbonate resins GH503 and M300, respectively. Then, 5 g of an antioxidant (Irganox 1010) was mixed with 1005.6 g of tetrahydrofuran and dissolved. A photoconductor was prepared in the same manner as in Comparative Example 7 except that the obtained solution was used as the secondary dispersion coating solution for the charge transport layer.
(比較例10)
実施例5と同様にして電荷輸送層用一次分散塗布液を調整した後、電荷輸送物質として上記構造式(I)で示されるブタジエン系化合物(高砂香料社製T-405)100g、前記ポリカーボネート樹脂GH503及びTS2040をそれぞれ63gずつ、酸化防止剤(スミライザーBHT)5gをテトラヒドロフラン980gに混合して溶解した。得られた溶液を電荷輸送層用二次分散塗布液に使用すること以外は、実施例5と同様にして、最表面層にフィラー粒子の存在しない感光体を作製した。
(Comparative Example 10)
After preparing the primary dispersion coating solution for the charge transport layer in the same manner as in Example 5, 100 g of the butadiene compound (T-405, Takasago Inc.) represented by the above structural formula (I) as the charge transport material, the polycarbonate resin 63 g each of GH503 and TS2040 and 5 g of an antioxidant (Sumilyzer BHT) were mixed and dissolved in 980 g of tetrahydrofuran. A photoreceptor having no filler particles in the outermost surface layer was produced in the same manner as in Example 5 except that the obtained solution was used for the secondary dispersion coating solution for the charge transport layer.
実施例1〜23及び比較例1〜10について、フィラー粒子の特性及び使用した電荷輸送物質を表1及び2に示す。なお、フィラー粒子のa、b、df及びdmの測定方法を下記する。
[a、b、df及びdmの測定方法]
aは、本実施例では均一な分散状態が確認できたのでフィラー粒子の添加量と媒体であ
る塗膜の体積より計算値として求めた。
bは、市販のフィラー粒子なのでカタログ値より引用した。
dfは、市販品のフィラー粒子なのでカタログ値を引用した。
dmは、塗膜の体積と重量を測定して計算して求めた。
Tables 1 and 2 show the characteristics of the filler particles and the charge transport materials used for Examples 1 to 23 and Comparative Examples 1 to 10. In addition, the measuring method of a, b, df, and dm of filler particles is described below.
[Measuring method of a, b, df and dm]
Since a uniform dispersion state could be confirmed in this example, a was obtained as a calculated value from the amount of filler particles added and the volume of the coating film as a medium.
Since b is a commercially available filler particle, it quoted from the catalog value.
Since df is a commercially available filler particle, the catalog value was quoted.
The dm was obtained by measuring and measuring the volume and weight of the coating film.
また、以下の方法で測定したフィラー粒子分散状態、塑性硬さ、弾性仕事率及び表面自由エネルギーを表3及び4に示す。
[フィラー粒子の分散状態]
フィラー粒子の分散状態の優劣については、粒度分布を粒度分布測定装置(UPA−150(日機装製))にて測定した。フィラー粒子が、一次粒子径に近い状態まで安定に分散されている状態(分布を示している場合)を○、ミクロンオーダーの凝集体が形成されている状態(分布を示している場合)を×とした。
[塑性硬さ値及び弾性仕事率測定(表面皮膜物性試験)]
弾性仕事率及び塑性硬さ値は、温度25℃、相対湿度50%の環境下で、フィッシャースコープH100V(フィッシャー・インストルメンツ製)によって測定した。測定条件は、押込み最大荷重W=5mN、押込み最大荷重までの負荷所要時間5秒、荷重保持時間t=5秒、除荷時間5秒とした。
Tables 3 and 4 show the filler particle dispersion state, plastic hardness, elastic power, and surface free energy measured by the following methods.
[Dispersed state of filler particles]
About the superiority or inferiority of the dispersed state of the filler particles, the particle size distribution was measured with a particle size distribution measuring device (UPA-150 (manufactured by Nikkiso)). The state in which the filler particles are stably dispersed to a state close to the primary particle diameter (when the distribution is shown) is indicated by ◯, and the state where the micron-order aggregate is formed (when the distribution is indicated) is × It was.
[Plastic hardness value and elastic power measurement (surface film physical property test)]
The elastic power and the plastic hardness value were measured with a Fischer scope H100V (manufactured by Fischer Instruments) in an environment of a temperature of 25 ° C. and a relative humidity of 50%. The measurement conditions were the maximum indentation load W = 5 mN, the required load time to the indentation
[表面自由エネルギー(γ)測定]
以上の実施例及び比較例の各感光体の最表面層の表面自由エネルギー(γ)は、接触角測定機CA−X(協和界面製)及び解析ソフトEG−11(協和界面製)によって求めた。
[Surface free energy (γ) measurement]
The surface free energy (γ) of the outermost surface layer of each of the photoreceptors in the above examples and comparative examples was determined by a contact angle measuring device CA-X (manufactured by Kyowa Interface) and analysis software EG-11 (manufactured by Kyowa Interface). .
また、実施例1〜23及び比較例1〜10の各感光体を、現像器と表面電位測定器を交換できるよう試験用に改造したデジタル複写機AR−450(シャープ製)に装着し、ISO19752で規定された文字テストチャートを10万枚画像形成することによって、感度、耐刷性及び画像を以下の方法により評価した。
[感度(電気特性)評価]
試験用複写機から現像器を取外し、代わりに現像部位に表面電位計(トレック・ジャパン製:model 344)を取り付けた。この複写機を用い、温度25℃、相対湿度50%の常温/常湿(N/N:Normal Temperature/Normal Humidity)環境中において、レーザ光による露光を施さなかった場合の感光体の表面電位を−650Vに調整し、その状態でレーザ光により露光(0.4μJ/cm2)し、感光体の初期の表面電位を露光電位VL(V)として測定した。露光電位VLの絶対値が小さい程、高感度であると評価した。
<判定基準>
○:|VL|<90(V)
△:90(V)≦|VL|<130(V)
×:130(V)≦|VL|
Further, each of the photoconductors of Examples 1 to 23 and Comparative Examples 1 to 10 is mounted on a digital copying machine AR-450 (manufactured by Sharp) modified for testing so that the developing device and the surface potential measuring device can be replaced. By forming 100,000 sheets of the character test chart defined in the above, the sensitivity, printing durability and image were evaluated by the following methods.
[Sensitivity (electric property) evaluation]
The developer was removed from the test copying machine, and a surface potential meter (manufactured by Trek Japan: model 344) was attached to the development site instead. Using this copying machine, the surface potential of the photoconductor when it was not exposed to laser light in a normal temperature / normal humidity (N / N) environment at a temperature of 25 ° C. and a relative humidity of 50% was measured. In this state, it was adjusted to −650 V, and exposed to laser light (0.4 μJ / cm 2 ), and the initial surface potential of the photoconductor was measured as the exposure potential VL (V). The smaller the absolute value of the exposure potential VL, the higher the sensitivity.
<Criteria>
○: | VL | <90 (V)
Δ: 90 (V) ≦ | VL | <130 (V)
×: 130 (V) ≦ | VL |
[耐刷性評価]
AR−450改造機に備わるクリーニング器のクリーニングブレードが、感光体に当接する圧力、いわゆるクリーニングブレード圧を初期線圧で21gf/cm(2.06×10-1N/cm:初期線圧)に調整した。N/N環境中で、各感光体毎に上記文字テストチャートを記録紙10万枚に形成して耐刷試験を行なった。
耐刷試験開始時と10万枚画像形成後の感光層の厚みを、膜厚測定装置(商品名:F−20−EXR、フィルメトリックス製)を用いて測定した。耐刷試験開始時の膜厚と10万枚画像形成後の膜厚との差から、感光体ドラム10万回転あたりの削れ量を求めた。得られた削れ量から以下の基準で耐刷性を評価した。削れ量が多い程、耐刷性が悪いと評価した。
<判定基準>
○:削れ量d<0.8μm/100k回転
△:0.8μm/100k回転≦削れ量d<1.0μm/100k回転
×:1.0μm/100k回転≦削れ量d
[Evaluation of printing durability]
The cleaning blade of the cleaning device provided in the modified AR-450 machine has a pressure at which it contacts the photoreceptor, so-called cleaning blade pressure, is 21 gf / cm (2.06 × 10 −1 N / cm: initial linear pressure) as an initial linear pressure. It was adjusted. In the N / N environment, the above-mentioned character test chart was formed on 100,000 sheets of recording paper for each photoconductor, and a printing durability test was performed.
The thickness of the photosensitive layer at the start of the printing durability test and after the 100,000 sheets of images were formed was measured using a film thickness measuring device (trade name: F-20-EXR, manufactured by Filmetrics). From the difference between the film thickness at the start of the printing durability test and the film thickness after 100,000 sheets of images were formed, the amount of abrasion per 100,000 revolutions of the photosensitive drum was determined. The printing durability was evaluated from the obtained amount of scraping according to the following criteria. It was evaluated that the greater the amount of shaving, the worse the printing durability.
<Criteria>
◯: scraping amount d <0.8 μm / 100 k rotation Δ: 0.8 μm / 100 k rotation ≦ scraping amount d <1.0 μm / 100 k rotation ×: 1.0 μm / 100 k rotation ≦ scraping amount d
[画像評価]
1.耐キズ判定
耐刷試験後の画質の低下レベルを調査するため、半導体レーザのパルス幅を変調させて255階調分の80階調としたハーフトーン画像における感光体表面キズに起因する白スジ(ドラム周方向に沿った鋭敏なコントラスト)の有無を観察した。画像劣化の判定基準は、以下の通りである。
○:目視にて、ハーフトーン画像に白スジなし。良好な画像。
△:目視にて、ハーフトーン画像に白スジ確認。実使用上問題ないレベル。
×:目視にて、ハーフトーン画像に明らかに白スジ発生。実使用上問題となるレベル。
2.耐ガス判定
耐刷試験後の画質の低下レベルを調査するため、ハーフトーン画像における濃度ムラ(主にドラム軸方向に沿ったドラム円周の長さと対応して発生する周期的なムラ)の有無を観察した。濃度ムラの判定基準は、以下の通りである。
○:目視にて、ハーフトーン画像に濃度ムラなし。良好な画像。
△:目視にて、ハーフトーン画像に濃度ムラあり。実使用上問題ないレベル。
×:目視にて、ハーフトーン画像に濃度ムラあり。実使用上問題となるレベル。
[Image evaluation]
1. Scratch resistance determination In order to investigate the level of deterioration in image quality after the printing test, white streaks due to scratches on the surface of the photoreceptor in a halftone image in which the pulse width of the semiconductor laser is modulated to 80 gradations corresponding to 255 gradations ( The presence or absence of sharp contrast along the drum circumferential direction was observed. The criteria for determining image degradation are as follows.
○: There is no white stripe in the halftone image visually. Good picture.
Δ: Visually confirmed white streaks in the halftone image. There is no problem in actual use.
X: A white streak clearly appears in the halftone image by visual inspection. A level that causes problems in actual use.
2. Judgment of gas resistance In order to investigate the deterioration level of image quality after the printing test, the presence or absence of density unevenness in the halftone image (mainly periodic unevenness that occurs corresponding to the length of the drum circumference along the drum axis direction) Was observed. The criteria for determining density unevenness are as follows.
○: There is no density unevenness in the halftone image visually. Good picture.
Δ: Density unevenness in the halftone image visually. There is no problem in actual use.
X: Density unevenness in the halftone image visually. A level that causes problems in actual use.
[クリーニング性評価]
前述の文字テストチャート及び記録紙を共通して用い、画像形成初期(≒0k)、及び100,000(100k)枚において、形成された画像を目視することによって、黒白2色の境界部の鮮明度、感光体回転方向へのトナー漏れによる黒すじの有無を試験した。更に、後述の測定器によってかぶり量Wkを求めて、クリーニング性を評価した。形成画像のかぶり量Wkは、日本電色工業製Z−Σ90 COLOR MEASURING SYSTEMを用いて反射濃度を測定することで求めた。具体的には、まず画像形成前の記録紙の反射平均濃度Wrを測定した。次にその記録紙に対して画像形成し、画像形成後、記録紙の白地部分各所の反射濃度を測定した。最もかぶりの多いと判断された部分、すなわち白地部でありながら濃度の最も濃い部分の反射濃度Wsを測定した。WrとWsとから式{100×(Wr−Ws)/Wr}で求められるWkをかぶり量と定義した。得られたWkから以下の基準でクリーニング性を評価した。
○:良好。鮮明度よく黒すじなし。かぶり量Wkが5%未満。
△:実用上問題なし。鮮明度実用上問題のないレベルであり黒すじの長さが2.0mm以下かつ5個以下。かぶり量Wkが5%以上10%未満。
×:実用不可。鮮明度実用上問題あり。黒すじの上記△の範囲を超えるもの。かぶり量Wkが10%以上。
[Cleanability evaluation]
The above-mentioned character test chart and recording paper are used in common, and the formed image is visually observed at the initial stage of image formation (≈0k) and 100,000 (100k) sheets. The presence or absence of black streaks due to toner leakage in the photoconductor rotation direction was tested. Further, the fogging amount Wk was obtained by a measuring device to be described later, and the cleaning property was evaluated. The fogging amount Wk of the formed image was obtained by measuring the reflection density using a Z-Σ90 COLOR MEASURING SYSTEM manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd. Specifically, first, the reflection average density Wr of the recording paper before image formation was measured. Next, an image was formed on the recording paper, and after the image formation, the reflection density of each portion of the white background portion of the recording paper was measured. The reflection density Ws of the portion judged to be the most fogged, that is, the portion with the highest density while being a white background portion, was measured. Wk obtained from Wr and Ws by the formula {100 × (Wr−Ws) / Wr} was defined as the fogging amount. The cleaning properties were evaluated from the obtained Wk according to the following criteria.
○: Good. There is no black streak with good clarity. Fog amount Wk is less than 5%.
Δ: No practical problem. The level of sharpness is practically acceptable and the length of black streaks is 2.0 mm or less and 5 or less. Fog amount Wk is 5% or more and less than 10%.
X: Not practical. There is a problem in practical use of sharpness. Exceeding the above Δ range of black lines. Fog amount Wk is 10% or more.
[総合評価]
上記5項目の判定結果を基に、下記のとおり判定する。
◎:5項目すべて○
○:5項目とも○或いは△
×:少なくとも1つ以上×
評価結果を表5及び6に示す。
[Comprehensive evaluation]
Based on the determination results of the above five items, the determination is made as follows.
◎: All 5 items ○
○: ○ or △ for all 5 items
×: At least one or more ×
The evaluation results are shown in Tables 5 and 6.
1.0×10-3≦(df×b3)/(dm×a3)≦2.5×10-2を満たすフィラー粒子を使用した実施例1〜23の感光体は、100,000実写時の平均削れ量が、0.8μm以下であり、良好な耐刷性を示した。また、電気的安定性に優れ、画像/クリーニング性について実使用上問題のないレベルであることが確認された。 The photoconductors of Examples 1 to 23 using filler particles satisfying 1.0 × 10 −3 ≦ (df × b 3 ) / (dm × a 3 ) ≦ 2.5 × 10 −2 were average scraped during 100,000 actual shots. The amount was 0.8 μm or less, and good printing durability was exhibited. Further, it was confirmed that the electrical stability is excellent and the image / cleanability is at a level that does not cause a problem in practical use.
また、実施例5、18、19の比較より、粒子径の小さいフィラー粒子を使用した感光体の方が、より電気特性が安定化することがわかった。更に、実施例5、18、19と実施例17との露光電位の比較より、アルミナよりシリカの方が、電気的安定性において、やや優れている傾向が確認された。また、特定の窒素系化合物すなわち、構造式(I)及び構造式(III)のCTMを含有する実施例5及び20の感光体は、これら実施例と、上記以外のCTMを含有する実施例21、22との比較より、100,000実写後においても、画像濃度のムラが生じず、より安定した画像を提供している。これは、これらのCTMが、実写時に帯電器付近で発生するO3あるいはNOx等のガスに対する耐性を与えていると推測される。また、実施例5と実施例23の比較により、酸化防止剤の導入によって、上記ガスに対する耐性が向上していることも明らかとなった。 Further, from comparison between Examples 5, 18, and 19, it was found that the electric characteristics using the filler particles having a small particle diameter are more stabilized. Furthermore, from the comparison of the exposure potentials of Examples 5, 18, 19 and Example 17, it was confirmed that silica is slightly superior in electrical stability to alumina. Further, the photoreceptors of Examples 5 and 20 containing specific nitrogen compounds, that is, CTMs of Structural Formula (I) and Structural Formula (III), and Examples 21 containing CTMs other than those described above. Compared with 22, 22, the image density is not uneven even after 100,000 actual shots, and a more stable image is provided. This is presumed that these CTMs are resistant to gases such as O 3 or NOx generated near the charger during actual shooting. Moreover, it became clear from the comparison of Example 5 and Example 23 that the tolerance with respect to the said gas has improved by introduction | transduction of antioxidant.
更に、実施例5及び実施例8〜13の比較により、表面自由エネルギーが20〜35mN/mの範囲にあることにより、クリーニング性がより良好になることが確認された。
比較例3〜6及び8〜9は、主として感光体表面の機械的特性値が規定の範囲になくその結果弊害が発生することとなった。すなわち、比較例3、5、8については、塑性硬さが規定値より小さいため、最表面層の塑性が著しく小さい。その結果、クリーニング不良が発生した。他方、塑性硬さが規定値より大きい比較例4、6、9については、逆に最表面層の脆性が際立ち、感光体表面にキズが発生した。
1.0×10-3≦(df×b3)/(dm×a3)≦2.5×10-2の範囲外のフィラー粒子を使用した比較例1〜4及び7〜10は、いずれも感度/安定性あるいは膜べり量が所望の値に至らないことがわかった。
Furthermore, it was confirmed by comparison between Example 5 and Examples 8 to 13 that the surface free energy is in the range of 20 to 35 mN / m, so that the cleaning property becomes better.
In Comparative Examples 3 to 6 and 8 to 9, the mechanical characteristic values on the surface of the photoreceptor are not in the specified range, and as a result, adverse effects occur. That is, in Comparative Examples 3, 5, and 8, since the plastic hardness is smaller than the specified value, the plasticity of the outermost surface layer is extremely small. As a result, cleaning failure occurred. On the other hand, in Comparative Examples 4, 6, and 9 in which the plastic hardness is larger than the specified value, the brittleness of the outermost surface layer was conspicuous and scratches were generated on the surface of the photoreceptor.
In Comparative Examples 1 to 4 and 7 to 10 using filler particles outside the range of 1.0 × 10 −3 ≦ (df × b 3 ) / (dm × a 3 ) ≦ 2.5 × 10 −2 , all are sensitivity / stable. It was found that the property or the amount of film slip did not reach the desired value.
1,2 電子写真感光体
8 ヒステリシスライン
11 導電性基体
12 電荷発生層
13 電荷輸送層
14 感光層
15 中間層
30 レーザプリンタ(画像形成装置)
31 半導体レーザ
32 回転多面鏡
34 結像レンズ
35 ミラー
36 コロナ帯電器
37 現像器
38 転写紙カセット
39 給紙ローラ
40 レジストローラ
41 転写帯電器
42 分離帯電器
43 搬送ベルト
44 定着器
45 排紙トレイ
46 クリーナ
47 矢符
48 転写紙
49 露光手段
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記電子写真感光体の最表面層がフィラー粒子を含有し、
前記最表面層を形成するための電荷輸送層用一次分散塗布液中のフィラー粒子が、光錯乱式粒度分布測定装置による測定の結果、1次粒子径に対応する分散状態が保持されており、
前記最表面層中のフィラー粒子が下記式(1)
1.0×10-3≦(df×b3)/(dm×a3)≦2.5×10-2 (1)
(式中、aは平均フィラー粒子間距離(nm)を意味し、bは平均フィラー粒子径(nm)を意味し、dfはフィラー粒子の密度(g/cm3)を意味し、dmは最表面層の固形分の平均密度(g/cm3)を意味する)を満足し、
前記最表面層は、表面皮膜硬度試験(試験条件:25℃/50%RH、最大荷重:5mN)に付した場合、200N/mm2〜350N/mm2の塑性硬さ値(Hpl)と、40%〜60%の弾性仕事率とを有することを特徴とする電子写真感光体。 An electrophotographic photoreceptor having at least a charge generation layer and a charge transport layer in this order on a conductive substrate,
The outermost surface layer of the electrophotographic photoreceptor contains filler particles,
The filler particles in the primary dispersion coating solution for the charge transport layer for forming the outermost surface layer are measured by a light scattering particle size distribution measuring device, and the dispersion state corresponding to the primary particle diameter is maintained.
Filler particles in the outermost surface layer are represented by the following formula (1).
1.0 × 10 −3 ≦ (df × b 3 ) / (dm × a 3 ) ≦ 2.5 × 10 -2 (1)
(In the formula, a means the average distance between filler particles (nm), b means the average filler particle diameter (nm), df means the density of filler particles (g / cm 3 ), and dm is the maximum. plus average density of the solid surface layer fraction (g / cm 3) of means) fully,
The outermost surface layer, the surface film hardness test (test conditions: 25 ℃ / 50% RH, the maximum load: 5 mN) when subjected to, 200N / mm 2 ~350N / mm 2 plastic hardness value (Hpl), An electrophotographic photosensitive member having an elastic power of 40% to 60%.
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