JP6955331B2 - Manufacturing method of electrophotographic photosensitive member and electrophotographic photosensitive member - Google Patents
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Description
本発明は、電子写真感光体および電子写真感光体の製造方法に関する。 The present invention relates to an electrophotographic photosensitive member and a method for producing an electrophotographic photosensitive member.
電子写真装置において繰り返し使用される電子写真感光体には、耐摩耗性が求められる。しかし、耐摩耗性を改善した電子写真感光体は摩耗量が少ないために、耐久による表面の劣化や汚染が蓄積し、クリーニングブレード等の接触部材との摩擦力が高まってしまう。
よって電子写真感光体には、耐摩耗性と低摩擦力維持の両立が求められる。
Abrasion resistance is required for an electrophotographic photosensitive member that is repeatedly used in an electrophotographic apparatus. However, since the amount of wear of the electrophotographic photosensitive member with improved wear resistance is small, surface deterioration and contamination due to durability are accumulated, and the frictional force with a contact member such as a cleaning blade is increased.
Therefore, the electrophotographic photosensitive member is required to have both wear resistance and low frictional force.
特許文献1には、表面層に、重合性モノマーと、重合性官能基を有するパーフルオロポリエーテルの硬化物を含有させる技術が開示されている。これは、潤滑性は高いが相溶性の低いパーフルオロポリエーテルに重合性官能基を持たせて表面層樹脂と結合させることで、パーフルオロポリエーテルを表面層中に均一に分布させる技術である。このパーフルオロポリエーテルの硬化物は表面層の摩耗によって表面に露出して低摩擦力を維持する一方で、クリーニングによる除去により減少する。よって、摩耗量が少ない使用環境では表面露出量が不足し、低摩擦力が維持できない場合があった。 Patent Document 1 discloses a technique in which a polymerizable monomer and a cured product of a perfluoropolyether having a polymerizable functional group are contained in a surface layer. This is a technique for uniformly distributing perfluoropolyether in the surface layer by giving a polymerizable functional group to perfluoropolyether having high lubricity but low compatibility and binding it to the surface layer resin. .. The cured product of this perfluoropolyether is exposed to the surface due to wear of the surface layer to maintain low frictional force, while it is reduced by removal by cleaning. Therefore, in a usage environment where the amount of wear is small, the amount of surface exposure is insufficient, and low frictional force may not be maintained.
これに対し、特許文献2、特許文献3には、分散剤を用いてフルオロポリエーテル構造を有するオイルを分散し、硬化樹脂マトリックス中にドメインとして存在させる技術が開示されている。このドメイン中のフルオロポリエーテル構造を有するオイルは樹脂マトリックスに固定されていないため、最表面の量が減少すると層内部から表面に移行(ブリードアウト)する。これにより、摩耗量が少ない場合も低摩擦力を維持することができる。 On the other hand, Patent Documents 2 and 3 disclose a technique of dispersing an oil having a fluoropolyether structure using a dispersant and allowing it to exist as a domain in a cured resin matrix. Since the oil having a fluoropolyether structure in this domain is not fixed to the resin matrix, it bleeds out from the inside of the layer to the surface when the amount of the outermost surface decreases. As a result, low frictional force can be maintained even when the amount of wear is small.
特許文献2、特許文献3の技術を電子写真感光体の表面層に適用するにあたり、電子写真感光体の電気特性を向上させるべく表面層に重合性官能基を有さない電荷輸送性化合物を添加すると、表面層とその下層との密着性が低下してしまった。 When applying the techniques of Patent Documents 2 and 3 to the surface layer of an electrophotographic photosensitive member, a charge transporting compound having no polymerizable functional group is added to the surface layer in order to improve the electrical characteristics of the electrophotographic photosensitive member. Then, the adhesion between the surface layer and the lower layer thereof has deteriorated.
本発明の課題は、表面層が、その厚み方向において硬化樹脂マトリックス中にフルオロポリエーテル構造を有するオイルを含むドメイン構造を有する電子写真感光体において、表面層とその下層との密着性を損なうことなく電気特性を向上させ、耐摩耗性と低摩擦力維持を両立した電子写真感光体ならびに該電子写真感光体を有する電子写真装置およびプロセスカートリッジを提供すること、および該電子写真感光体の製造方法を提供することにある。 An object of the present invention is to impair the adhesion between the surface layer and the lower layer thereof in an electrophotographic photosensitive member having a domain structure in which the surface layer contains an oil having a fluoropolyether structure in the cured resin matrix in the thickness direction thereof. To provide an electrophotographic photosensitive member having both wear resistance and low frictional force, and an electrophotographic apparatus and process cartridge having the electrophotographic photosensitive member, and a method for manufacturing the electrophotographic photosensitive member. Is to provide.
感光層と表面層を有する電子写真感光体であって、該表面層は、その厚み方向においてマトリックス−ドメイン構造を有し、該ドメインは、フルオロポリエーテル構造を有するオイルを含み、該マトリックスは、下記(A)または(B)の硬化物である、ことを特徴とする電子写真感光体である。
(A)少なくとも、重合性官能基を1つ有する電荷輸送性化合物と、重合性官能基を2つ以上有する化合物と、下記式(1)で示される化合物と、の硬化物。
(B)少なくとも、重合性官能基を2つ有する電荷輸送性化合物と、下記式(1)で示される化合物と、の硬化物。
(A) A cured product of at least a charge-transporting compound having one polymerizable functional group, a compound having two or more polymerizable functional groups, and a compound represented by the following formula (1).
(B) A cured product of at least a charge-transporting compound having two polymerizable functional groups and a compound represented by the following formula (1).
また、電子写真感光体の製造方法であって、前記表面層を形成する工程として、上記(A)または(B)の混合液を作製する工程、該混合液に分散処理を行い分散液とする工程、該分散液を塗布して塗膜を形成する工程、および、該塗膜を硬化させて前記表面層を形成する工程、を少なくとも有する、電子写真感光体の製造方法である。
Also, a manufacturing method of the electronic photosensitive member, a step of forming the surface layer, the (A) or the step of work made of mixed-solution (B), dispersion for the dispersion treatment in the mixture step process of a liquid, and applying the dispersion to form a coating film, and has the step of forming the surface layer by curing the coating film, at least, a process for producing an electrophotographic photosensitive member.
本発明によれば、表面層が、その厚み方向において硬化樹脂マトリックス中にフルオロポリエーテル構造を有するオイルのドメイン構造を有する電子写真感光体において、表面層とその下層との密着性を損なうことなく電気特性を向上させ、耐摩耗性と低摩擦力維持を両立した電子写真感光体およびその製造方法を提供することができる。 According to the present invention, in an electrophotographic photosensitive member in which the surface layer has an oil domain structure having a fluoropolyether structure in the cured resin matrix in the thickness direction thereof, the adhesion between the surface layer and the lower layer thereof is not impaired. It is possible to provide an electrophotographic photosensitive member having improved electrical characteristics and maintaining both wear resistance and low frictional force, and a method for producing the same.
本発明の電子写真感光体は、感光層と表面層を有する電子写真感光体であって、該表面層が、その厚み方向においてマトリックス−ドメイン構造を有し、該ドメインはフルオロポリエーテル構造を有するオイルを含み、該マトリックスは重合性官能基を有する電荷輸送性化合物を含有する組成物の硬化物を含み、該組成物は、下記(A)または(B)の組成物であることを特徴とする。
(A)重合性官能基を1つ有する電荷輸送性化合物と、重合性官能基を2つ以上有する化合物とを、少なくとも含有する組成物。
(B)重合性官能基を2つ有する電荷輸送性化合物を、少なくとも含有する組成物。
The electrophotographic photosensitive member of the present invention is an electrophotographic photosensitive member having a photosensitive layer and a surface layer, the surface layer having a matrix-domain structure in the thickness direction thereof, and the domain having a fluoropolyether structure. The matrix comprises a cured product of a composition containing an oil and a charge transporting compound having a polymerizable functional group, wherein the composition is the composition according to (A) or (B) below. do.
(A) A composition containing at least a charge-transporting compound having one polymerizable functional group and a compound having two or more polymerizable functional groups.
(B) A composition containing at least a charge-transporting compound having two polymerizable functional groups.
以下、重合性官能基を有する化合物を「モノマー」とも称し、中でも重合性官能基を有する電荷輸送性化合物を「電荷輸送性モノマー」と称する。また、フルオロポリエーテル構造を有するオイルを「PFPE」とも称する。さらに、重合性官能基を有する電荷輸送性化合物を含有する組成物を単に「組成物」とも称する。 Hereinafter, the compound having a polymerizable functional group is also referred to as a “monomer”, and among them, the charge transporting compound having a polymerizable functional group is referred to as a “charge transporting monomer”. Further, an oil having a fluoropolyether structure is also referred to as "PFPE". Further, a composition containing a charge-transporting compound having a polymerizable functional group is also simply referred to as a "composition".
本発明の従来技術に対する特徴は、マトリックスを形成する樹脂が電荷輸送性モノマーを含有することである。
特許文献2は中間転写体に関する技術であり、電荷輸送機能についての記載はない。
特許文献3には電子写真感光体の記載はあるものの、その表面層は電荷輸送機能の無い有機成分に金属酸化物を含有させた層である。この電子写真感光体は、電気特性に改善の余地があった。
電気特性を改善すべく、表面層に重合性官能基を有さない電荷輸送性化合物を含有させたところ、表面層とその下層との密着性が低下してしまった。密着性が低下した理由は、相溶性の問題で、表面層とその下層の界面にいずれかの材料が偏在してしまったためと推測している。
これに対し、本発明の電子写真感光体では、電荷輸送性化合物として電荷輸送性モノマーを用いることで、表面層とその下層の密着性を改善できた。
A feature of the present invention with respect to the prior art is that the resin forming the matrix contains a charge transporting monomer.
Patent Document 2 is a technique relating to an intermediate transcript, and does not describe a charge transport function.
Although Patent Document 3 describes an electrophotographic photosensitive member, its surface layer is a layer in which a metal oxide is contained in an organic component having no charge transport function. There was room for improvement in the electrical characteristics of this electrophotographic photosensitive member.
When the surface layer contained a charge-transporting compound having no polymerizable functional group in order to improve the electrical characteristics, the adhesion between the surface layer and the lower layer thereof was lowered. It is presumed that the reason for the decrease in adhesion is that one of the materials is unevenly distributed at the interface between the surface layer and the lower layer due to the problem of compatibility.
On the other hand, in the electrophotographic photosensitive member of the present invention, the adhesion between the surface layer and the lower layer thereof could be improved by using the charge transporting monomer as the charge transporting compound.
以下に、各要素について詳細に説明する。
<マトリックス−ドメイン構造>
本発明の電子写真感光体の表面層断面の模式図を図2に示す。表面層201は、その厚み方向において、マトリックス202中にドメイン203が存在する、マトリックス−ドメイン構造を有している。ここで、マトリックス202は(A)または(B)の組成物の硬化物を含んでおり、ドメイン203は、PFPEを含んでいる。
Each element will be described in detail below.
<Matrix-domain structure>
A schematic view of the surface layer cross section of the electrophotographic photosensitive member of the present invention is shown in FIG. The
PFPEは表面自由エネルギーが小さく、また組成物中のモノマーとの相溶性が低いため、表面層201の最表面側に移行しやすい。単純にPFPEと組成物を混合した混合液を成膜した場合、PFPEは表面層の最表面に偏在してしまうため、耐久使用の極初期しか効果を発現できない。これに対し、PFPEと組成物を含む混合液に分散処理を行って組成物中にPFPEを分散し、これを塗布、硬化させることで、マトリックス202中にPFPEのドメイン203として存在させることができる。これによりPFPEは表面層201の最表面側に偏らず、表面層201の厚み方向に偏りなく分布させることができる。また、特許文献1の技術と異なり、ドメイン203中のPFPEはマトリックス202に固定されていない。これにより、クリーニング等で最表面のPFPEが除去されると、濃度勾配を減じるようにドメイン203からPFPEが表面移行(ブリードアウト)できるため、本発明の電子写真感光体の低摩擦力を維持できる。
Since PFPE has a small surface free energy and low compatibility with the monomer in the composition, it easily migrates to the outermost surface side of the
<マトリックスの構成>
本発明の電子写真感光体の表面層のマトリックス202を形成する硬化物を得るための組成物は、表面層の耐摩耗性を獲得するために、重合性官能基を2つ以上有するモノマーを含有する。重合性官能基を2つ以上有するモノマーは電荷輸送性を有していても有していなくてもよい。ただし、組成物が含有するモノマーのうち少なくとも1種は、電荷輸送性モノマーである。これにより、表面層とその下層との密着性を損なうことなく電気特性を改善できる。密着性が低下しない理由は、電荷輸送性モノマーがマトリックス202中の成分と相溶性が良いため、あるいはマトリックス202に固定されることでマトリックス中の電荷輸送性モノマー由来の電荷輸送性化合物の偏在が抑制されるためと考えている。
<Matrix structure>
The composition for obtaining a cured product forming the matrix 202 of the surface layer of the electrophotographic photosensitive member of the present invention contains a monomer having two or more polymerizable functional groups in order to obtain abrasion resistance of the surface layer. do. The monomer having two or more polymerizable functional groups may or may not have charge transporting property. However, at least one of the monomers contained in the composition is a charge transporting monomer. As a result, the electrical characteristics can be improved without impairing the adhesion between the surface layer and the lower layer thereof. The reason why the adhesion does not decrease is that the charge-transporting monomer has good compatibility with the components in the matrix 202, or because it is fixed to the matrix 202, the charge-transporting compound derived from the charge-transporting monomer in the matrix is unevenly distributed. I think it is because it is suppressed.
電荷輸送性モノマーが有する重合性官能基が1つである場合、組成物には、これに加えて、重合性官能基を2つ以上有するモノマーを含有させる。この組成物が(A)の組成物である。(A)の組成物において、重合性官能基を1つ有する電荷輸送性モノマーと重合性官能基を2つ以上有するモノマーの含有量の比が、質量比で3:10〜20:10であることが好ましい。重合性官能基を1つ有する電荷輸送性モノマーの含有量の比が3:10より小さい場合、表面層の電気特性が十分に改善できない。また、重合性官能基を1つ有する電荷輸送性モノマーの含有量の比が20:10より大きい場合、表面層の膜強度が十分な強度とならないことが懸念される。
また、電荷輸送性モノマーが有する重合性官能基が2つ以上である場合、これらを含有する組成物が(B)の組成物である。(B)の組成物において、重合性官能基を2つ以上有する電荷輸送性モノマーの含有量は、(B)の組成物中、30質量%以上90質量%以下であることが好ましい。
When the charge transporting monomer has one polymerizable functional group, the composition further contains a monomer having two or more polymerizable functional groups. This composition is the composition of (A). In the composition (A), the ratio of the contents of the charge-transporting monomer having one polymerizable functional group and the monomer having two or more polymerizable functional groups is 3: 10 to 20:10 in terms of mass ratio. Is preferable. If the ratio of the contents of the charge-transporting monomer having one polymerizable functional group is smaller than 3:10, the electrical characteristics of the surface layer cannot be sufficiently improved. Further, when the ratio of the contents of the charge-transporting monomer having one polymerizable functional group is larger than 20:10, there is a concern that the film strength of the surface layer may not be sufficient.
When the charge-transporting monomer has two or more polymerizable functional groups, the composition containing these is the composition (B). In the composition of (B), the content of the charge-transporting monomer having two or more polymerizable functional groups is preferably 30% by mass or more and 90% by mass or less in the composition of (B).
(A)または(B)の組成物は、上記以外のモノマーを含有してもよい。例えば、(B)の組成物が、重合性官能基を有する電荷輸送性を有さない化合物をさらに含有してもよい。また(A)の組成物が、重合性官能基を1つ有する電荷輸送性を有さない化合物を含有してもよい。 The composition of (A) or (B) may contain a monomer other than the above. For example, the composition (B) may further contain a compound having a polymerizable functional group and having no charge transporting property. Further, the composition (A) may contain a compound having one polymerizable functional group and having no charge transporting property.
<電荷輸送性を有さないモノマー>
電荷輸送性を有さないモノマーは、重合性官能基を有する化合物のうち、電荷輸送性を有さない化合物である。電荷輸送性を有さないモノマーとしては、スチレン樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂などを形成するモノマーを用いることができる。中でもアクリル樹脂、メタクリル樹脂を形成するモノマーが好ましい。電荷輸送性を有さないモノマーの有する重合性官能基の数は、特に制限されない。ただし、(A)の組成物は、2つ以上の重合性官能基を有するモノマーを少なくとも1種含有する。また、電荷輸送性を有さないモノマーとしては、同一の組成物が含有する電荷輸送性モノマーと同じ重合性官能基を有するモノマーが好ましい。
<Monomer without charge transport>
The monomer having no charge transport property is a compound having no charge transport property among the compounds having a polymerizable functional group. As the monomer having no charge transport property, a monomer that forms a styrene resin, an acrylic resin, a methacrylic resin, an epoxy resin, a polyester resin, a polyether resin, a melamine resin, a urethane resin, or the like can be used. Of these, monomers that form acrylic resin and methacrylic resin are preferable. The number of polymerizable functional groups of the monomer having no charge transport property is not particularly limited. However, the composition (A) contains at least one monomer having two or more polymerizable functional groups. Further, as the monomer having no charge transporting property, a monomer having the same polymerizable functional group as the charge transporting monomer contained in the same composition is preferable.
例えば、電荷輸送性を有さないモノマーとしては、これらに限られないが、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、アルキルアクリレート、ベンジルアクリレート、フェニルアクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ビスフェノールAジアクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラメタクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレート、アルキルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、フェニルメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、ビスフェノールAメタクリレートなどを用いることができる。 For example, the monomer having no charge transport property is not limited to these, but is not limited to these, pentaerythritol triacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, ditrimethylolpropanetetraacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, alkyl acrylate, benzyl acrylate, phenyl acrylate. , Ethylene glycol diacrylate, bisphenol A diacrylate, pentaerythritol trimethacrylate, pentaerythritol tetramethacrylate, ditrimethylolpropanetetramethacrylate, dipentaerythritol hexamethacrylate, alkyl methacrylate, benzyl methacrylate, phenylmethacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, bisphenol A methacrylate Etc. can be used.
電荷輸送性を有さないモノマーとして下記式(1)で示される化合物を用いると、PFPEと組成物との混合液を分散した分散液中でのPFPEの分散が安定するため、分散工程において分散強度の緩和や分散時間の短縮ができる。また、分散剤を用いる場合には分散剤の必要量を抑えられるため、分散液の塗膜を硬化させた膜の膜強度を向上できる。 When a compound represented by the following formula (1) is used as a monomer having no charge transport property, the dispersion of PFPE in the dispersion liquid in which the mixed liquid of PFPE and the composition is dispersed is stable, so that the compound is dispersed in the dispersion step. The strength can be relaxed and the dispersion time can be shortened. Further, when a dispersant is used, the required amount of the dispersant can be suppressed, so that the film strength of the film obtained by curing the coating film of the dispersion liquid can be improved.
PFPEの分散が安定する理由について、次のように考えている。まず、分散液が式(1)で示される化合物を含む場合、組成物は少なくとも、式(1)で示される化合物(官能基が1つのモノマー)、重合性官能基を2つ以上有するモノマー、PFPEの3つの成分を含有する。式(1)で示される化合物はビニルエステル基と長鎖アルキル基を含む。それぞれの官能基部分の溶解度パラメータを計算すると、長鎖アルキル基の方がPFPEと親和性が高く、ビニルエステル基の方が重合性官能基を2つ以上有するモノマーと親和性が高い。つまり、式(1)で示される化合物は、分散液中で分散剤のように振る舞うものと予想している。
式(1)で示される化合物中のr2の炭素数が少ない、あるいは多すぎる場合、分散液中でPFPEの分散が安定する効果が得られにくい。そのため、r2の炭素数は8以上20以下が好ましいが、7以下または21以上であっても、製造条件の選択や分散剤の使用で、分散液中でPFPEの分散を安定することができるため、マトリックス−ドメイン構造を形成できる。 Equation (1) the number of carbon atoms is small in the r 2 in the compound represented by, or if too much, dispersion of the PFPE is difficult to obtain the effect of stabilizing in the dispersion. Therefore, although the number of carbon atoms of r 2 is preferably 8 to 20, even 7 or less or 21 or more, the use of selection and dispersants manufacturing conditions, it is possible to stabilize the dispersion of the PFPE in the dispersion Therefore, a matrix-domain structure can be formed.
式(1)で示される化合物は表面層に1種のみを含有させてもよく、2種以上を含有させてもよい。式(1)で示される化合物の具体例としては、下記表Aに示す化合物が挙げられる。
<電荷輸送性を有するモノマー>
電荷輸送性を有するモノマー(電荷輸送性モノマー)は、電荷輸送性を有する骨格と、重合性官能基とを同一分子内に有する化合物である。電荷輸送性を有する骨格としては、ヒドラゾン、カルバゾール、トリフェニルアミンなどの正孔輸送性を有する骨格が挙げられる。重合性官能基としては、ヒドロキシル基、ビニル基、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、スチリル基、ビニルエーテル基、アリル基などが挙げられる。
<Monomer with charge transport property>
The charge-transporting monomer (charge-transporting monomer) is a compound having a charge-transporting skeleton and a polymerizable functional group in the same molecule. Examples of the skeleton having charge transporting property include a skeleton having hole transporting property such as hydrazone, carbazole, and triphenylamine. Examples of the polymerizable functional group include a hydroxyl group, a vinyl group, an acryloyloxy group, a methacryloyloxy group, a styryl group, a vinyl ether group, and an allyl group.
電荷輸送性モノマーとして、特開2000−066425号公報、特開2007−241140号公報、特開2010−211031号公報に記載の公知の化合物が挙げられる。中でも重合性官能基としてアクリロイルオキシ基またはメタクリロイルオキシ基を有する電荷輸送性モノマーが好ましい。 Examples of the charge transporting monomer include known compounds described in JP-A-2000-066425, JP-A-2007-241140, and JP-A-2010-21103. Of these, a charge-transporting monomer having an acryloyloxy group or a methacryloyloxy group as the polymerizable functional group is preferable.
電荷輸送性モノマーとして下記式(2)または式(3)で示される化合物を用いると、PFPEと組成物との混合液を分散した分散液中でのPFPEの分散が安定する。
上記式(2)および式(3)で示される化合物の重合性官能基としては、ビニル基、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、スチリル基、ビニルエーテル基、アリル基などが挙げられる。中でもアクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基が好ましい。 Examples of the polymerizable functional group of the compounds represented by the above formulas (2) and (3) include a vinyl group, an acryloyloxy group, a methacryloyloxy group, a styryl group, a vinyl ether group, an allyl group and the like. Of these, acryloyloxy groups and methacryloyloxy groups are preferable.
Ar1〜Ar7のアリール基の具体例としては、ベンゼン、ナフタレン、フルオレン、フェナントレン、アントラセン、ピレン、ビフェニル、ターフェニル、スチルベン等から1個の水素原子を除いた基を挙げられる。Ar8〜Ar10のアリーレン基としてはベンゼン、ナフタレン、フルオレン、フェナントレン、アントラセン、ピレン、ビフェニル、ターフェニル、スチルベン等から2個の水素原子を除いた基を挙げられる。 Specific examples of the aryl groups of Ar 1 to Ar 7 include groups obtained by removing one hydrogen atom from benzene, naphthalene, fluorene, phenanthrene, anthracene, pyrene, biphenyl, terphenyl, stilbene and the like. Examples of the arylene groups of Ar 8 to Ar 10 include groups obtained by removing two hydrogen atoms from benzene, naphthalene, fluorene, phenanthrene, anthracene, pyrene, biphenyl, terphenyl, stilbene and the like.
Ar1〜Ar10の置換基の具体例としてはメチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、t−ブチル基、イソブチル基などのアルキル基、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、イソプロポキシ基、t−ブトキシ基、イソブトキシ基などのアルコキシ基が挙げられる。 Specific examples of the substituents of Ar 1 to Ar 10 include alkyl groups such as methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, t-butyl group and isobutyl group, methoxy group, ethoxy group and n-propoxy group. Examples thereof include an alkoxy group such as an isopropoxy group, a t-butoxy group and an isobutoxy group.
上記式(2)および式(3)で示される化合物は、式(4)で示される置換基または式(5)で示される置換基を2つ以上有することが好ましい。 The compounds represented by the above formulas (2) and (3) preferably have two or more substituents represented by the formula (4) or the substituents represented by the formula (5).
R3およびR6は、炭素数3以上7以下のフルオロアルキル基が好ましく、パーフルオロアルキル基がより好ましい。 R 3 and R 6 are preferably a fluoroalkyl group having 3 or more carbon atoms and 7 or less carbon atoms, and more preferably a perfluoroalkyl group.
電子写真感光体の表面層を形成する際、上記式(2)および式(3)で示される化合物は、1種のみを使用してもよく、または2種以上を併用してもよい。 When forming the surface layer of the electrophotographic photosensitive member, the compounds represented by the above formulas (2) and (3) may be used alone or in combination of two or more.
本発明に用いる上記式(2)および式(3)で示される化合物は、例えば、特開2000−066425号公報、特開2007―11006号公報に記載されている合成方法を用いて合成することができる。 The compounds represented by the above formulas (2) and (3) used in the present invention are synthesized by using, for example, the synthesis methods described in JP-A-2000-066425 and JP-A-2007-11006. Can be done.
以下に、上記式(2)および式(3)で示される化合物の具体例(例示化合物)を挙げるが、本発明は、これらに限定されない。
これらの中でも、例示化合物(2−35)、(2−37)、(2−39)、(2−40)、(2−41)、(2−42)、(3−8)、(3−9)、および(3−10)が好ましい。 Among these, Exemplified Compounds (2-35), (2-37), (2-39), (2-40), (2-41), (2-42), (3-8), (3) -9) and (3-10) are preferable.
<フルオロポリエーテル構造を有するオイル>
本発明におけるフルオロポリエーテル構造を有するオイル(PFPE)とは、パーフルオロアルキレンエーテルを繰り返し単位として有するオリゴマーまたはポリマーを指す。パーフルオロアルキレンエーテルの繰り返し単位としては、パーフルオロメチレンエーテル、パーフルオロエチレンエーテル、およびパーフルオロプロピレンエーテルの繰り返し単位が挙げられる。
<Oil with fluoropolyether structure>
The oil (PFPE) having a fluoropolyether structure in the present invention refers to an oligomer or polymer having a perfluoroalkylene ether as a repeating unit. Repeating units for perfluoroalkylene ether include repeating units for perfluoromethylene ether, perfluoroethylene ether, and perfluoropropylene ether.
その中でも、パーフルオロポリエーテルが下記式(a)で示される繰り返し構造単位、または、下記式(b)で示される繰り返し構造単位を有していることが好ましい。
PFPEとしては、具体的には、ダイキン工業のデムナム、デュポン社のクライトックス、ソルベイソレクシス社のフォンブリンなどが挙げられる。 Specific examples of PFPE include Demnam of Daikin Industries, Critex of DuPont, and Fomblin of Solvaisolexis.
PFPEが、式(a)で示される繰り返し構造単位および式(b)で示される繰り返し構造単位のいずれか一方を有する場合、式(a)で示される繰り返し構造単位の繰り返し数mおよび式(b)で示される繰り返し構造単位の繰り返し数nは、それぞれ独立に0≦m≦100、0≦n≦100であることが好ましい。また、PFPEが、式(a)で示される繰り返し構造単位および式(b)で示される繰り返し構造単位の両方を有する場合、m+n≧1であることが好ましく、これら構造体がブロック共重合体構造を形成していてもランダム共重合体構造を形成していてもよい。 When the PFPE has either the repeating structural unit represented by the formula (a) or the repeating structural unit represented by the formula (b), the number of repetitions m of the repeating structural unit represented by the formula (a) and the formula (b). ), The number of repetitions n of the repeating structural unit is preferably 0 ≦ m ≦ 100 and 0 ≦ n ≦ 100, respectively. Further, when the PFPE has both the repeating structural unit represented by the formula (a) and the repeating structural unit represented by the formula (b), it is preferable that m + n ≧ 1, and these structures are block copolymer structures. Or a random copolymer structure may be formed.
表面層に存在するPFPEの重量平均分子量Mwは、PFPEがドメインから最表面へ移行(ブリードアウト)するために、100以上9000以下が好ましい。 The weight average molecular weight Mw of PFPE present in the surface layer is preferably 100 or more and 9000 or less in order for PFPE to migrate (bleed out) from the domain to the outermost surface.
PFPEの末端基は、マトリックスを形成する前記モノマーと反応することのない、非重合性官能基を有していてもよいし、前記モノマーと反応する重合性官能基を有していてもよい。PFPEが重合性官能基を有している場合でも、処方や分散処理を選択すればPFPEドメインを形成でき、ドメインの内部には未反応のPFPEが存在するため、最表面へのPFPEの移行(ブリードアウト)は行われる。 The terminal group of PFPE may have a non-polymerizable functional group that does not react with the monomer forming the matrix, or may have a polymerizable functional group that reacts with the monomer. Even when PFPE has a polymerizable functional group, a PFPE domain can be formed by selecting a formulation or dispersion treatment, and since unreacted PFPE exists inside the domain, the transfer of PFPE to the outermost surface ( Bleed out) is done.
例えば、マトリックスがモノマーの重合によって形成される場合、モノマーと付加反応しない非重合性官能基としては、トリフルオロメチル基またはメチル基が挙げられる。このような非重合性官能基を有するPFPEとしては、ソルベイスペシャルティポリマーズジャパン(株)社製フルオロリンク D4000、Fomblin Z15、ダイキン工業社製のデムナムS−20、S−65、S200がある。モノマーと付加反応する重合性官能基としてはヒドロキシル基、アクリル基、メタクリル基またはオキシラニル基が挙げられる。アクリル基またはメタクリル基を有するPFPEとしては、ソルベイスペシャルティポリマーズジャパン(株)社製のフルオロリンク D10H、MD500、MD700、5101X、5113X、AD1700が挙げられる。他に、ダイキン工業社製のオプツールDACや、ソルベイスペシャルティポリマーズジャパン(株)社製のシラン基含有のフルオロリンク S10がある。また、特開2015−28613号公報に記載の合成方法によって作成できるPFPEを用いることができる。 For example, when the matrix is formed by polymerization of a monomer, examples of the non-polymerizable functional group that does not undergo an addition reaction with the monomer include a trifluoromethyl group or a methyl group. Examples of PFPEs having such non-polymerizable functional groups include Fluorolink D4000 and Fomblin Z15 manufactured by Solvay Specialty Polymers Japan Co., Ltd., and Demnum S-20, S-65 and S200 manufactured by Daikin Industries, Ltd. Examples of the polymerizable functional group that undergoes an addition reaction with the monomer include a hydroxyl group, an acrylic group, a methacryl group, and an oxylanyl group. Examples of the PFPE having an acrylic group or a methacrylic group include Fluorolink D10H, MD500, MD700, 5101X, 5113X and AD1700 manufactured by Solvay Specialty Polymers Japan Co., Ltd. In addition, there are Optool DAC manufactured by Daikin Industries, Ltd. and Fluorolink S10 containing a silane group manufactured by Solvay Specialty Polymers Japan Co., Ltd. Further, PFPE which can be prepared by the synthesis method described in JP-A-2015-28613 can be used.
PFPEの含有量は、表面層の全固形分の質量に対して10質量%以上70質量%以下が好ましい。 The content of PFPE is preferably 10% by mass or more and 70% by mass or less with respect to the mass of the total solid content of the surface layer.
<分散剤>
表面層に分散剤を含有してもよい。分散剤によって、PFPEと組成物との混合液を分散処理した分散液中でのPFPEの分散状態をより安定させることができる。分散剤は、フロオロアルキル基と重合性官能基に親和性のある部位を持つ化合物である。分散剤は、下記(i)および(ii)の共重合体の少なくとも一方を含むことが好ましい。
(i)フルオロアルキル基を有するビニルモノマーと、アクリレートまたはメタクリレートとを共重合させて得られるブロック共重合体。
(ii)フルオロアルキルアクリレートまたはフルオロアルキルメタクリレートと、ポリメチルメタクリレートを側鎖に有するメタクリレートマクロモノマーとを共重合させて得られる櫛型グラフト共重合体。
<Dispersant>
The surface layer may contain a dispersant. The dispersant can make the dispersed state of PFPE more stable in the dispersion liquid obtained by dispersing the mixed liquid of PFPE and the composition. The dispersant is a compound having an affinity for a fluoroalkyl group and a polymerizable functional group. The dispersant preferably contains at least one of the following copolymers (i) and (ii).
(I) A block copolymer obtained by copolymerizing a vinyl monomer having a fluoroalkyl group with acrylate or methacrylate.
(Ii) A comb-type graft copolymer obtained by copolymerizing fluoroalkyl acrylate or fluoroalkyl methacrylate with a methacrylate macromonomer having polymethyl methacrylate in the side chain.
上記(i)のブロック共重合体としては、日本油脂(株)製のモディパーF200、F210、F2020、F600、FT−600が挙げられる。
また、上記(ii)の櫛型グラフト共重合体としては、東亜合成(株)製のアロンGF−150、GF−300、GF−400、GF−420が挙げられる。
Examples of the block copolymer (i) include Modipers F200, F210, F2020, F600, and FT-600 manufactured by NOF CORPORATION.
Examples of the comb-type graft copolymer of (ii) include Aron GF-150, GF-300, GF-400, and GF-420 manufactured by Toagosei Corporation.
分散剤は上記の通りフルオロアルキル基を有するアクリレートおよび/またはメタクリレートの共重合体、すなわち熱可塑性樹脂であり、樹脂としての強度は低い。そのため、分散剤の表面層中の含有量は、マトリックス−ドメイン構造が形成できる限り、少ない方が好ましく、表面層中の固形分の質量の総和に対して20質量%以下であることが好ましい。例えば、上記式(1)、式(2)、および式(3)で示される化合物を用いることで、必要な分散剤量を減らすことができる。 As described above, the dispersant is a copolymer of acrylate and / or methacrylate having a fluoroalkyl group, that is, a thermoplastic resin, and has low strength as a resin. Therefore, the content of the dispersant in the surface layer is preferably as small as possible to form the matrix-domain structure, and is preferably 20% by mass or less with respect to the total mass of the solid content in the surface layer. For example, by using the compounds represented by the above formulas (1), (2), and (3), the required amount of dispersant can be reduced.
<表面層の製造方法>
表面層の製造方法は以下の通りである。まず(A)または(B)の組成物、溶媒、およびPFPE、並びに必要に応じて分散剤を混合し、混合液を得る。混合液を分散処理し、分散液を得る。この分散液を感光層上にバーコート、スプレーコート、浸漬塗布等の塗布方法で塗布し塗膜を形成する。得られた塗膜中のモノマーを硬化させることによって表面層を形成する。
<Manufacturing method of surface layer>
The method for producing the surface layer is as follows. First, the composition (A) or (B), the solvent, and the PFPE, and if necessary, the dispersant are mixed to obtain a mixed solution. The mixed solution is dispersed to obtain a dispersion. This dispersion is applied onto the photosensitive layer by a coating method such as bar coating, spray coating, or dip coating to form a coating film. A surface layer is formed by curing the monomer in the obtained coating film.
分散処理は、PFPEを、混合液の中で粒子として存在させ、分散液とするための処理である。そのように処理された分散液を用いて表面層を形成すると、所望のマトリックス−ドメイン構造を有する表面層が得られる。分散処理には、ディスク間の狭い間隙を利用するコロイドミル、回転羽根と容器との狭い間隙を利用する高速回転せん断型撹拌機、高圧噴射式分散機、超音波分散機、ボールミル、サンドミルなどを用いることができる。これらを複数組み合わせた装置、あるいは複数の装置を順次用いて分散処理を行っても良い。 The dispersion treatment is a treatment for allowing PFPE to exist as particles in the mixed liquid to form a dispersion liquid. When the surface layer is formed using the dispersion liquid thus treated, a surface layer having a desired matrix-domain structure is obtained. For dispersion processing, colloid mills that utilize narrow gaps between disks, high-speed rotary shear type stirrers that utilize narrow gaps between rotary blades and containers, high-pressure injection dispersers, ultrasonic dispersers, ball mills, sand mills, etc. Can be used. Distributed processing may be performed by sequentially using a plurality of devices in which these are combined or a plurality of devices.
分散液は、液の組成や保管状態などによっては、時間が経過すると分散状態を保てなくなる場合がある。分散を安定させるために分散剤などを用いても良い。また、不安定な分散液であっても、分散処理後から表面層形成完了までの時間を短くして、分散状態を維持している間に塗膜形成し硬化させることで、マトリックス−ドメイン構造を有する表面層を形成することができる。 The dispersed liquid may not be able to maintain the dispersed state over time depending on the composition of the liquid and the storage state. A dispersant or the like may be used to stabilize the dispersion. Further, even if the dispersion liquid is unstable, the time from the dispersion treatment to the completion of the surface layer formation is shortened, and the coating film is formed and cured while the dispersed state is maintained, thereby forming a matrix-domain structure. A surface layer having the above can be formed.
分散液は重合開始剤を含有してもよい。重合開始剤としてはアルキルフェノン、アシルホスフィンオキサイドなどのラジカル重合性開始剤、芳香族スルホニウム塩などのカチオン重合開始剤、ニフェジピンアニオン重合開始剤が挙げられる。具体的にはイルガキュアシリーズ(BASF社製)、SPシリーズ(ADEKA社製)が挙げられる。 The dispersion may contain a polymerization initiator. Examples of the polymerization initiator include radical polymerizable initiators such as alkylphenone and acylphosphine oxide, cationic polymerization initiators such as aromatic sulfonium salts, and nifedipine anionic polymerization initiators. Specific examples thereof include the Irgacure series (manufactured by BASF) and the SP series (manufactured by ADEKA).
モノマーを硬化させる反応としては、例えば、ラジカル重合およびイオン重合が挙げられる。硬化は、熱、光(紫外線など)、または放射線(電子線など)を用いて、重合開始剤を活性化させることで行うことが可能である。 Examples of the reaction for curing the monomer include radical polymerization and ionic polymerization. Curing can be performed by activating the polymerization initiator with heat, light (ultraviolet rays, etc.), or radiation (electron rays, etc.).
硬化方法の中でも、電子線による硬化が好ましい。塗膜は、熱が加わることにより、溶媒が揮発するにつれて組成比が変化し、所望の分散状態を保てない場合がある。よって、電子線による硬化のように、昇温が少なく、かつ短時間で硬化できる硬化方法が好ましい。その観点で、他の硬化方法に比べて相対的に分散剤の量を減らすことができるため、結果的に耐摩耗性を向上できる。 Among the curing methods, curing with an electron beam is preferable. The composition ratio of the coating film changes as the solvent volatilizes due to the application of heat, and the desired dispersed state may not be maintained. Therefore, a curing method that can be cured in a short time with a small temperature rise, such as curing by an electron beam, is preferable. From this point of view, the amount of the dispersant can be relatively reduced as compared with other curing methods, and as a result, the wear resistance can be improved.
電子線を照射する場合、加速器としては、例えば、スキャニング型、エレクトロカーテン型、ブロードビーム型、パルス型、ラミナー型などが挙げられる。電子線の出力については、重合効率を損なわずに電子線による材料特性劣化を抑制する観点から、電子線の加速電圧は120kV以下、塗膜表面での電子線吸収線量は、1kGy以上50kGy以下であることが好ましい。また、酸素による重合阻害作用を抑制する目的で、モノマーの硬化は不活性ガス雰囲気下で行うことが好ましい。不活性ガスとしては、例えば、窒素、アルゴン、ヘリウムが挙げられる。電子線照射後に、必要に応じて加熱しても良い。 When irradiating an electron beam, examples of the accelerator include a scanning type, an electrocurtain type, a broad beam type, a pulse type, and a laminar type. Regarding the output of the electron beam, from the viewpoint of suppressing the deterioration of material properties due to the electron beam without impairing the polymerization efficiency, the acceleration voltage of the electron beam is 120 kV or less, and the electron beam absorbed dose on the coating surface is 1 kGy or more and 50 kGy or less. It is preferable to have. Further, for the purpose of suppressing the polymerization inhibitory action by oxygen, it is preferable that the monomer is cured in an inert gas atmosphere. Examples of the inert gas include nitrogen, argon and helium. After the electron beam irradiation, it may be heated if necessary.
<電子写真感光体の構成>
本発明の電子写真感光体は、支持体、該支持体上に形成された電荷発生層、該電荷発生層上に形成された電荷輸送層、必要に応じて電荷輸送層上に形成された保護層を有する。
<Structure of electrophotographic photosensitive member>
The electrophotographic photosensitive member of the present invention has a support, a charge generation layer formed on the support, a charge transport layer formed on the charge generation layer, and a protection formed on the charge transport layer if necessary. Has a layer.
図1は、電子写真感光体の層構成の一例を示す図である。図1中、電子写真感光体は、支持体101を有し、電荷発生層102を有し、電荷輸送層103を有し、保護層104を有する。電子写真感光体が、保護層104を有する場合は、保護層104が表面層となり、保護層104を有さない場合は、電荷輸送層103が表面層となる。感光層は、電荷発生層102および電荷輸送層103からなり、電子写真感光体が保護層104を設けない場合は、電荷輸送層103は感光層の一部であると同時に表面層である。表面層はその厚み方向においてマトリックス−ドメイン構造を有し、該ドメインはフルオロポリエーテル構造を有するオイルを含み、該マトリックスは電荷輸送性モノマーを含有する組成物の硬化物を含む。また、必要に応じて、支持体101と感光層(電荷発生層102および電荷輸送層103)との間に、後述の導電層や下引き層を設けてもよい。
FIG. 1 is a diagram showing an example of a layer structure of an electrophotographic photosensitive member. In FIG. 1, the electrophotographic photosensitive member has a
本発明の電子写真感光体に用いられる支持体としては、導電性を有するもの(導電性支持体)が好ましい。例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス鋼などの金属または合金製の支持体が挙げられる。アルミニウムまたはアルミニウム合金製の支持体の場合は、ED管、EI管や、これらを切削、電解複合研磨、湿式または乾式ホーニング処理した支持体を用いることもできる。また、金属または樹脂の上にアルミニウム、アルミニウム合金、酸化インジウム−酸化スズ合金などの導電材料の薄膜を形成して、支持体として用いてもよい。
支持体の表面は、切削処理、粗面化処理、アルマイト処理などを施してもよい。
また、カーボンブラック、酸化スズ粒子、酸化チタン粒子、銀粒子などの導電性粒子を樹脂などに含浸させて形成された支持体や、導電性樹脂製の支持体を用いることもできる。
As the support used in the electrophotographic photosensitive member of the present invention, a support having conductivity (conductive support) is preferable. For example, a support made of a metal or alloy such as aluminum, an aluminum alloy, or stainless steel can be mentioned. In the case of a support made of aluminum or an aluminum alloy, an ED tube, an EI tube, or a support obtained by cutting, electrolytically compound polishing, wet or dry honing treatment of these can also be used. Further, a thin film of a conductive material such as aluminum, an aluminum alloy, and an indium-tin oxide alloy may be formed on the metal or resin and used as a support.
The surface of the support may be subjected to a cutting treatment, a roughening treatment, an alumite treatment, or the like.
Further, a support formed by impregnating a resin or the like with conductive particles such as carbon black, tin oxide particles, titanium oxide particles, and silver particles, or a support made of a conductive resin can also be used.
支持体と電荷発生層または後述の下引き層との間には、導電性粒子および結着樹脂を含有する導電層を設けてもよい。
導電層は、導電性粒子を結着樹脂および溶剤とともに分散処理して得られる導電層用塗布液を塗布して塗膜を形成し、得られた塗膜を乾燥および/または硬化させることによって形成することができる。
A conductive layer containing conductive particles and a binder resin may be provided between the support and the charge generation layer or the undercoat layer described later.
The conductive layer is formed by applying a coating liquid for a conductive layer obtained by dispersing conductive particles together with a binder resin and a solvent to form a coating film, and drying and / or curing the obtained coating film. can do.
導電層に用いられる導電性粒子としては、例えば、カーボンブラックや、アセチレンブラックや、アルミニウム、ニッケル、鉄、ニクロム、銅、亜鉛、銀などの金属の粒子や、酸化スズ、ITOなどの金属酸化物の粒子などが挙げられる。 Examples of the conductive particles used in the conductive layer include carbon black, acetylene black, metal particles such as aluminum, nickel, iron, nichrome, copper, zinc, and silver, and metal oxides such as tin oxide and ITO. Particles and the like.
導電層に用いられる樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、アルキッド樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ブチラール樹脂、ポリアセタール、ポリウレタン、ポリエステル、ポリカーボネート、メラミン樹脂が挙げられる。 Examples of the resin used for the conductive layer include acrylic resin, alkyd resin, epoxy resin, phenol resin, butyral resin, polyacetal, polyurethane, polyester, polycarbonate, and melamine resin.
導電層用塗布液に用いられる溶剤としては、例えば、エーテル系溶剤、アルコール系溶剤、ケトン系溶剤、芳香族炭化水素系溶剤が挙げられる。
導電層の膜厚は、0.2μm以上40μm以下であることが好ましく、5μm以上40μm以下であることがより好ましい。
Examples of the solvent used in the coating liquid for the conductive layer include an ether solvent, an alcohol solvent, a ketone solvent, and an aromatic hydrocarbon solvent.
The film thickness of the conductive layer is preferably 0.2 μm or more and 40 μm or less, and more preferably 5 μm or more and 40 μm or less.
支持体または導電層と、電荷発生層との間には、下引き層を設けてもよい。
下引き層は、樹脂を含有する下引き層用塗布液を塗布して塗膜を形成し、得られた塗膜を乾燥または硬化させることによって形成することができる。
An undercoat layer may be provided between the support or the conductive layer and the charge generation layer.
The undercoat layer can be formed by applying a coating liquid for an undercoat layer containing a resin to form a coating film, and drying or curing the obtained coating film.
下引き層に用いられる樹脂としては、例えば、ポリアクリル酸、メチルセルロース、エチルセルロース、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリアミド酸、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタンが挙げられる。 Examples of the resin used for the undercoat layer include polyacrylic acid, methyl cellulose, ethyl cellulose, polyamide, polyimide, polyamide-imide, polyamic acid, melamine resin, epoxy resin, and polyurethane.
下引き層には、上記の導電性粒子、半導電性粒子、電子輸送物質、電子受容性物質を含有させることもできる。 The undercoat layer may also contain the above-mentioned conductive particles, semi-conductive particles, electron transporting substances, and electron accepting substances.
下引き層用塗布液に用いられる溶剤としては、例えば、エーテル系溶剤、アルコール系溶剤、ケトン系溶剤、芳香族炭化水素系溶剤などが挙げられる。
下引き層の膜厚は、0.05μm以上40μm以下であることが好ましく、0.4μm以上20μm以下であることがより好ましい。
Examples of the solvent used in the coating liquid for the undercoat layer include ether solvents, alcohol solvents, ketone solvents, aromatic hydrocarbon solvents and the like.
The film thickness of the undercoat layer is preferably 0.05 μm or more and 40 μm or less, and more preferably 0.4 μm or more and 20 μm or less.
支持体、導電層、または下引き層上には、電荷発生層が形成される。
電荷発生層は、電荷発生物質を結着樹脂および溶剤とともに分散処理して得られる電荷発生層用塗布液を塗布して塗膜を形成し、得られた塗膜を乾燥させることによって形成することができる。また、電荷発生層は、電荷発生物質の蒸着膜であってもよい。
A charge generation layer is formed on the support, the conductive layer, or the undercoat layer.
The charge generating layer is formed by applying a coating liquid for a charge generating layer obtained by dispersing a charge generating substance together with a binder resin and a solvent to form a coating film, and drying the obtained coating film. Can be done. Further, the charge generation layer may be a vapor-deposited film of a charge generation substance.
電荷発生層に用いられる電荷発生物質としては、例えば、ピリリウム、チアピリリウム系染料、フタロシアニン化合物、アントアントロン顔料、ジベンズピレンキノン顔料、ピラントロン顔料、アゾ顔料、インジゴ顔料、キナクリドン顔料、キノシアニン顔料が挙げられる。これらの中でも、フタロシアニン化合物が好ましく、ガリウムフタロシアニンがより好ましい。さらには、高感度の観点から、ヒドロキシガリウムフタロシアニンが好ましく、その中でも、CuKα特性X線回折におけるブラッグ角2θの7.4°±0.3°および28.2°±0.3°に強いピークを有するヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶が好ましい。 Examples of the charge generating substance used in the charge generating layer include pyrylium, thiapyrylium dyes, phthalocyanine compounds, anthanthron pigments, dibenzpyrene quinone pigments, pyranthron pigments, azo pigments, indigo pigments, quinacridone pigments, and quinocyanine pigments. .. Among these, a phthalocyanine compound is preferable, and gallium phthalocyanine is more preferable. Furthermore, from the viewpoint of high sensitivity, hydroxygallium phthalocyanine is preferable, and among them, strong peaks at 7.4 ° ± 0.3 ° and 28.2 ° ± 0.3 ° of Bragg angle 2θ in CuKα characteristic X-ray diffraction. Hydroxygallium phthalocyanine crystals having the above are preferable.
電荷発生層に用いられる結着樹脂としては、例えば、ポリカーボネート、ポリエステル、ブチラール樹脂、ポリビニルアセタール、アクリル樹脂、酢酸ビニル樹脂、尿素樹脂が挙げられる。これらの中でも、ブチラール樹脂が好ましい。これらの樹脂は、1種のみを使用してもよく、混合または共重合体として2種以上を併用してもよい。 Examples of the binder resin used for the charge generation layer include polycarbonate, polyester, butyral resin, polyvinyl acetal, acrylic resin, vinyl acetate resin, and urea resin. Of these, butyral resin is preferable. Only one kind of these resins may be used, or two or more kinds thereof may be used in combination as a mixture or a copolymer.
電荷発生層において、電荷発生物質と結着樹脂との割合は、電荷発生物質1質量部に対して、結着樹脂が0.3質量部以上4質量部以下であることが好ましい。 In the charge generating layer, the ratio of the charge generating substance to the binding resin is preferably 0.3 parts by mass or more and 4 parts by mass or less of the binding resin with respect to 1 part by mass of the charge generating substance.
また、分散処理方法としては、例えば、ホモジナイザー、超音波、ボールミル、サンドミル、アトライター、ロールミルを用いた方法が挙げられる。 In addition, examples of the dispersion treatment method include a method using a homogenizer, ultrasonic waves, a ball mill, a sand mill, an attritor, and a roll mill.
電荷発生層用塗布液に用いられる溶剤は、例えば、アルコール系溶剤、スルホキシド系溶剤、ケトン系溶剤、エーテル系溶剤、エステル系溶剤、芳香族炭化水素系溶剤が挙げられる。
電荷発生層の膜厚は、0.01μm以上5μm以下であることが好ましく、0.1μm以上1μm以下であることがより好ましい。
Examples of the solvent used in the coating liquid for the charge generation layer include alcohol-based solvents, sulfoxide-based solvents, ketone-based solvents, ether-based solvents, ester-based solvents, and aromatic hydrocarbon-based solvents.
The film thickness of the charge generation layer is preferably 0.01 μm or more and 5 μm or less, and more preferably 0.1 μm or more and 1 μm or less.
また、電荷発生層には、必要に応じて、種々の増感剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤を添加することもできる。 Further, various sensitizers, antioxidants, ultraviolet absorbers, and plasticizers can be added to the charge generation layer, if necessary.
電荷発生層上には、電荷輸送層が形成される。
電荷輸送層は、電荷輸送物質および結着樹脂を溶剤に溶解させることによって得られる電荷輸送層用塗布液を塗布して塗膜を形成し、得られた塗膜を乾燥させることによって形成することができる。
A charge transport layer is formed on the charge generation layer.
The charge transport layer is formed by applying a coating liquid for a charge transport layer obtained by dissolving a charge transport substance and a binder resin in a solvent to form a coating film, and drying the obtained coating film. Can be done.
本発明の電子写真感光体に保護層が設けられている場合、電荷輸送層に用いられる電荷輸送物質、結着物質、および溶剤は、以下のものを用いることができる。 When the electrophotographic photosensitive member of the present invention is provided with a protective layer, the following charge transporting substances, binding substances, and solvents can be used for the charge transporting layer.
電荷輸送物質としては、例えば、トリアリールアミン化合物、ヒドラゾン化合物、スチルベン化合物、ピラゾリン化合物、オキサゾール化合物、チアゾール化合物、トリアリールメタン化合物が挙げられる。 Examples of the charge transporting substance include a triarylamine compound, a hydrazone compound, a stillben compound, a pyrazoline compound, an oxazole compound, a thiazole compound, and a triarylmethane compound.
結着樹脂としては、例えば、ポリビニルブチラール、ポリアリレート、ポリカーボネート、ポリエステル、フェノキシ樹脂、ポリ酢酸ビニル、アクリル樹脂、ポリアクリルアミド、ポリアミド、ポリビニルピリジン、セルロース樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アガロース樹脂、セルロース樹脂、カゼイン、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドンが挙げられる。これらの樹脂は、1種のみを使用してもよく、混合または共重合体として2種以上を併用してもよい。 Examples of the binder resin include polyvinyl butyral, polyarylate, polycarbonate, polyester, phenoxy resin, polyvinyl acetate, acrylic resin, polyacrylamide, polyamide, polyvinylpyridine, cellulose resin, urethane resin, epoxy resin, agarose resin, and cellulose resin. , Casein, polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone and the like. Only one kind of these resins may be used, or two or more kinds thereof may be used in combination as a mixture or a copolymer.
電荷輸送物質の割合は、電荷輸送層の全質量に対して、電荷輸送物質が30質量%以上70質量%以下であることが好ましい。 The ratio of the charge-transporting substance is preferably 30% by mass or more and 70% by mass or less with respect to the total mass of the charge-transporting layer.
溶剤としては、例えば、エーテル系溶剤、アルコール系溶剤、ケトン系溶剤、芳香族炭化水素系溶剤が挙げられる。電荷輸送層の膜厚は、5μm以上40μm以下であることが好ましい。 Examples of the solvent include ether solvents, alcohol solvents, ketone solvents, and aromatic hydrocarbon solvents. The film thickness of the charge transport layer is preferably 5 μm or more and 40 μm or less.
本発明の電子写真感光体の表面層は、上記のPFPEおよび組成物を用いて、上記の表面層の製造方法にしたがって形成する。電子写真感光体に保護層が設けられていない場合は表面層が電荷輸送層であり、保護層が設けられている場合は表面層が保護層である。 The surface layer of the electrophotographic photosensitive member of the present invention is formed by using the above-mentioned PFPE and composition according to the above-mentioned method for producing the surface layer. When the electrophotographic photosensitive member is not provided with the protective layer, the surface layer is the charge transport layer, and when the protective layer is provided, the surface layer is the protective layer.
表面層には、必要に応じて各種添加剤を添加してもよい。添加剤としては、上記の分散剤や、重合反応開始剤や重合反応停止剤などの重合制御剤が挙げられる。また、酸化防止剤や紫外線吸収剤などの劣化防止剤、金属酸化物などのフィラー、シリコーンオイルなどのレベリング剤などが挙げられる。 Various additives may be added to the surface layer as needed. Examples of the additive include the above-mentioned dispersant and a polymerization control agent such as a polymerization reaction initiator and a polymerization reaction terminator. Examples thereof include deterioration inhibitors such as antioxidants and ultraviolet absorbers, fillers such as metal oxides, and leveling agents such as silicone oil.
表面層用塗布液に用いられる溶剤としては、メタノール、エタノール、プロパノールなどのアルコール系溶剤、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン系溶剤、酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル系溶剤、テトラヒドロフラン、ジオキサンなどのエーテル系溶剤、1,1,2,2,3,3,4−ヘプタフルオロシクロペンタン、ジクロロメタン、ジクロロエタン、クロロベンゼンなどのハロゲン系溶剤、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族系溶剤、メチルセロソルブ、エチルセロソルブなどのセロソルブ系溶剤などが挙げられる。これらの溶剤は、1種のみを使用してもよく、2種以上を混合して使用してもよい。 Solvents used for the coating liquid for the surface layer include alcohol solvents such as methanol, ethanol and propanol, ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone and cyclohexanone, ester solvents such as ethyl acetate and butyl acetate, and tetrahydrofuran and dioxane. Ether solvent, halogen solvent such as 1,1,2,2,3,3,4-heptafluorocyclopentane, dichloromethane, dichloroethane, chlorobenzene, aromatic solvent such as benzene, toluene, xylene, methyl cellosolve, ethyl Examples thereof include cellosolve-based solvents such as cellosolve. Only one of these solvents may be used, or two or more of these solvents may be mixed and used.
本発明の電子写真感光体に保護層が設けられている場合、表面層としての保護層の膜厚は、2μm以上20μm以下であることが好ましい。
本発明の電子写真感光体に保護層が設けられていない場合、表面層としての電荷輸送層の膜厚は、5μm以上40μm以下であることが好ましい。
When the electrophotographic photosensitive member of the present invention is provided with a protective layer, the film thickness of the protective layer as a surface layer is preferably 2 μm or more and 20 μm or less.
When the electrophotographic photosensitive member of the present invention is not provided with the protective layer, the film thickness of the charge transport layer as the surface layer is preferably 5 μm or more and 40 μm or less.
上記各層の塗布液を塗布する際は、例えば、浸漬塗布法(ディッピング法)、スプレーコーティング法、スピンナーコーティング法、ビードコーティング法、ブレードコーティング法、ビームコーティング法といった塗布方法を用いることができる。 When applying the coating liquid of each of the above layers, for example, a coating method such as a dipping coating method (dipping method), a spray coating method, a spinner coating method, a bead coating method, a blade coating method, or a beam coating method can be used.
<電子写真装置の概略>
図3に、電子写真感光体を有するプロセスカートリッジを備えた電子写真装置の概略構成の一例を示す。
図3において、円筒状の電子写真感光体1は、軸2を中心に矢印方向に所定の周速度(プロセススピード)をもって回転駆動される。電子写真感光体1は、回転過程において、帯電手段(一次帯電手段)3により、その表面(周面)が正または負に帯電される。次いで、電子写真感光体1の表面には、露光手段(像露光手段)(不図示)から出力される露光光(像露光光)4が照射される。露光光4は、目的の画像情報の時系列電気デジタル画像信号に対応して強度変調される。露光手段としては、スリット露光やレーザービーム走査露光などが挙げられる。こうして電子写真感光体1の表面には、目的の画像情報に対応した静電潜像が形成される。
<Outline of electrophotographic equipment>
FIG. 3 shows an example of a schematic configuration of an electrophotographic apparatus including a process cartridge having an electrophotographic photosensitive member.
In FIG. 3, the cylindrical electrophotographic photosensitive member 1 is rotationally driven with a predetermined peripheral speed (process speed) in the direction of an arrow about a shaft 2. The surface (peripheral surface) of the electrophotographic photosensitive member 1 is positively or negatively charged by the charging means (primary charging means) 3 in the rotation process. Next, the surface of the electrophotographic photosensitive member 1 is irradiated with exposure light (image exposure light) 4 output from the exposure means (image exposure means) (not shown). The exposure light 4 is intensity-modulated corresponding to the time-series electric digital image signal of the target image information. Examples of the exposure means include slit exposure and laser beam scanning exposure. In this way, an electrostatic latent image corresponding to the target image information is formed on the surface of the electrophotographic photosensitive member 1.
電子写真感光体1の表面に形成された静電潜像は、次いで、現像手段5内に収容されたトナーで現像(正規現像または反転現像)され、トナー像が形成される。電子写真感光体1の表面に形成されたトナー像は、転写手段6により転写材7に転写される。ここで、転写材7が紙である場合、給紙部(不図示)から電子写真感光体1の回転と同期して取り出されて、電子写真感光体1と転写手段6との間に給送される。また、転写手段6には、バイアス電源(不図示)からトナーの保有電荷とは逆極性のバイアス電圧が印加される。また、転写手段6は、一次転写部材、中間転写体および二次転写部材を有する中間転写方式の転写手段であってもよい。 The electrostatic latent image formed on the surface of the electrophotographic photosensitive member 1 is then developed (regular development or reverse development) with the toner contained in the developing means 5 to form a toner image. The toner image formed on the surface of the electrophotographic photosensitive member 1 is transferred to the transfer material 7 by the transfer means 6. Here, when the transfer material 7 is paper, it is taken out from the paper feed unit (not shown) in synchronization with the rotation of the electrophotographic photosensitive member 1 and fed between the electrophotographic photosensitive member 1 and the transfer means 6. Will be done. Further, a bias voltage having a polarity opposite to the charge held by the toner is applied to the transfer means 6 from a bias power source (not shown). Further, the transfer means 6 may be an intermediate transfer type transfer means having a primary transfer member, an intermediate transfer body and a secondary transfer member.
トナー像が転写された転写材7は、電子写真感光体1の表面から分離され、定着手段8へ搬送されて、トナー像の定着処理を受けることにより、画像形成物(プリント、コピー)として電子写真装置外へプリントアウトされる。 The transfer material 7 to which the toner image is transferred is separated from the surface of the electrophotographic photosensitive member 1, transported to the fixing means 8, and subjected to the fixing treatment of the toner image, so that the transfer material 7 is electron as an image forming product (print, copy). It is printed out of the photographic device.
トナー像転写後の電子写真感光体1の表面は、クリーニング手段9によってクリーニングされ、転写残トナーなどの付着物が除去される。転写残トナーは、現像手段5などで回収することもできる。さらに、必要に応じて、電子写真感光体1の表面は、前露光手段(不図示)からの前露光光10の照射により除電処理された後、繰り返し画像形成に使用される。なお、帯電手段3が帯電ローラーなどを用いた接触帯電手段である場合は、前露光手段は必ずしも必要ではない。
The surface of the electrophotographic photosensitive member 1 after the toner image transfer is cleaned by the cleaning means 9, and deposits such as transfer residual toner are removed. The transfer residual toner can also be recovered by the developing
電子写真感光体1、帯電手段3、現像手段5、転写手段6およびクリーニング手段9などから選択される構成要素のうち、複数のものを容器に納めてプロセスカートリッジ11としてもよい。また、プロセスカートリッジ11を電子写真装置本体に対して着脱自在とする構成であってもよい。例えば、電子写真感光体1と、帯電手段3、現像手段5、転写手段6およびクリーニング手段9からなる群より選択される少なくとも1つの手段とを一体に支持してカートリッジ化する。そして、電子写真装置本体のレールなどの案内手段12を用いて電子写真装置本体に着脱自在なプロセスカートリッジ11とすることができる。
Among the components selected from the electrophotographic photosensitive member 1, the charging means 3, the developing
以下、具体的な実施例を挙げて、より詳細に説明する。なお、実施例中の「部」は「質量部」を意味する。また、電子写真感光体を、以下、単に「感光体」ともいう。 Hereinafter, a more detailed description will be given with reference to specific examples. In addition, "part" in an Example means "mass part". Further, the electrophotographic photosensitive member is also hereinafter simply referred to as a “photoreceptor”.
<電子写真感光体の製造例>
・支持体
支持体として直径29.92mm、長さ357.5mm、厚さ0.7mmの円筒状アルミニウム製シリンダーを用いた。
<Manufacturing example of electrophotographic photosensitive member>
-Support A cylindrical aluminum cylinder having a diameter of 29.92 mm, a length of 357.5 mm, and a thickness of 0.7 mm was used as the support.
・下引き層
次に、金属酸化物として酸化亜鉛粒子(比表面積:19m2/g、粉体抵抗:4.7×106Ω・cm)100部をトルエン500部と撹拌混合した。これにシランカップリング剤(化合物名:N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、商品名:KBM602、信越化学工業(株)製)0.8部を添加し、6時間攪拌した。その後、トルエンを減圧留去して、140℃で6時間加熱乾燥し、表面処理された酸化亜鉛粒子を得た。
-Undercoat layer Next, 100 parts of zinc oxide particles (specific surface area: 19 m 2 / g, powder resistance: 4.7 × 10 6 Ω · cm) as metal oxides were stirred and mixed with 500 parts of toluene. 0.8 part of a silane coupling agent (compound name: N-2- (aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, trade name: KBM602, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) was added thereto for 6 hours. Stirred. Then, toluene was distilled off under reduced pressure, and the mixture was heated and dried at 140 ° C. for 6 hours to obtain surface-treated zinc oxide particles.
次に、ポリオール樹脂としてブチラール樹脂(商品名:BM−1、積水化学工業(株)製)15部およびブロック化イソシアネート(商品名:スミジュール3175、住友バイエルンウレタン社製)15部を混合溶液に溶解させた。混合溶液はメチルエチルケトン73.5部と1−ブタノール73.5部の混合である。 Next, as a polyol resin, 15 parts of butyral resin (trade name: BM-1, manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.) and 15 parts of blocked isocyanate (trade name: Sumijour 3175, manufactured by Sumitomo Bavarian Urethane Co., Ltd.) were added to a mixed solution. It was dissolved. The mixed solution is a mixture of 73.5 parts of methyl ethyl ketone and 73.5 parts of 1-butanol.
この溶液に前記表面処理された酸化亜鉛粒子80.8部、2,3,4−トリヒドロキシベンゾフェノン0.4部(東京化成工業(株)社製)を加え、これを直径0.8mmのガラスビーズを用いたサンドミル装置で23±3℃雰囲気下で3時間分散した。分散後、シリコーンオイル(商品名:SH28PA、東レダウコーニングシリコーン社製)0.01部、架橋ポリメタクリル酸メチル(PMMA)粒子(商品名:TECHPOLYMER SSX−103、積水化成品工業(株)社製、平均一次粒径3.1μm)5.6部を加えて攪拌し、下引き層用塗布液を調製した。
この下引き層用塗布液を上記支持体上に浸漬塗布し、得られた塗膜を40分間160℃で乾燥させて、膜厚が18μmの下引き層を形成した。
80.8 parts of the surface-treated zinc oxide particles and 0.4 parts of 2,3,4-trihydroxybenzophenone (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) are added to this solution, and this is added to a glass having a diameter of 0.8 mm. The mixture was dispersed in a sand mill using beads in an atmosphere of 23 ± 3 ° C. for 3 hours. After dispersion, 0.01 part of silicone oil (trade name: SH28PA, manufactured by Toray Dow Corning Silicone), crosslinked polymethyl methacrylate (PMMA) particles (trade name: TECHPOLYMER SSX-103, manufactured by Sekisui Plastics Co., Ltd.) , Average primary particle size 3.1 μm) 5.6 parts was added and stirred to prepare a coating solution for the undercoat layer.
The coating liquid for the undercoat layer was immersed and coated on the support, and the obtained coating film was dried at 160 ° C. for 40 minutes to form an undercoat layer having a film thickness of 18 μm.
・電荷発生層
次に、下記の4つの物質を、直径1mmガラスビーズを用いたサンドミルに入れ、4時間分散処理した後、酢酸エチル700部を加えることによって、電荷発生層用塗布液を調製した。
・CuKα特性X線回折におけるブラッグ角2θ±0.2°の7.4°および28.2°に強いピークを有する結晶形のヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶(電荷発生物質)
・・・20部
・ポリビニルブチラール(商品名:エスレックBX−1、積水化学工業(株)製)
・・・10部
・シクロヘキサノン ・・・600部
この電荷発生層用塗布液を下引き層上に浸漬塗布し、得られた塗膜を15分間80℃で乾燥させることによって、膜厚0.18μmの電荷発生層を形成した。
-Charge generation layer Next, the following four substances were placed in a sand mill using glass beads having a diameter of 1 mm, dispersed for 4 hours, and then 700 parts of ethyl acetate was added to prepare a coating solution for the charge generation layer. ..
-Crystal hydroxygallium phthalocyanine crystal having strong peaks at 7.4 ° and 28.2 ° at Bragg angle 2θ ± 0.2 ° in CuKα characteristic X-ray diffraction (charge generator)
・ ・ ・ 20 copies ・ Polyvinyl butyral (trade name: Eslek BX-1, manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.)
・ ・ ・ 10 parts ・ Cyclohexanone ・ ・ ・ 600 parts By dipping and coating this coating liquid for the charge generation layer on the undercoat layer and drying the obtained coating film at 80 ° C. for 15 minutes, the film thickness is 0.18 μm. Formed a charge generation layer.
・電荷輸送層
次に、下記の5つの物質を、キシレン600部およびジメトキシメタン200部の混合溶剤に溶解させることによって、電荷輸送層用塗布液を調製した。
・式(6)で示される化合物(電荷輸送物質) ・・・30部
・式(7)で示される化合物(電荷輸送物質) ・・・60部
・式(8)で示される化合物(電荷輸送物質) ・・・10部
・ポリカーボネート樹脂(商品名:ユーピロンZ400、三菱エンジニアリングプラスチックス(株)製、ビスフェノールZ型のポリカーボネート) ・・・100部
・式(9)で示されるポリカーボネート(粘度平均分子量Mv:20000)
・・・0.02部
・ Compound represented by formula (6) (charge transporting substance) ・ ・ ・ 30 parts ・ Compound represented by formula (7) (charge transporting substance) ・ ・ ・ 60 parts ・ Compound represented by formula (8) (charge transporting substance) Material) ・ ・ ・ 10 parts ・ Polycarbonate resin (trade name: Upiron Z400, manufactured by Mitsubishi Engineering Plastics Co., Ltd., bisphenol Z type polycarbonate) ・ ・ ・ 100 parts ・ Polycarbonate represented by formula (9) (viscosity average molecular weight) Mv: 20000)
・ ・ ・ 0.02 copies
・保護層
次に、1,1,2,2,3,3,4−ヘプタフルオロシクロペンタン(商品名:ゼオローラH、日本ゼオン(株)製)100部、1−プロパノール100部の混合溶剤を作成した。この混合溶剤に、以下の化合物群より選択した表1に記載の化合物を投入し、12時間撹拌して混合液とした。
-Protective layer Next, a mixed solvent of 100 parts of 1,1,2,2,3,3,4-heptafluorocyclopentane (trade name: Zeorora H, manufactured by Nippon Zeon Corporation) and 100 parts of 1-propanol was added. Created. The compounds shown in Table 1 selected from the following compound group were added to this mixed solvent, and the mixture was stirred for 12 hours to prepare a mixed solution.
電荷輸送性を有さないモノマー
・新中村化学工業(株)社製 ペンタエリスリトールテトラアクリレート;A−TMMT
・化合物(1−2)
・化合物(1−14)
・式(12)で示される化合物
・式(10)で示される化合物
・式(11)で示される化合物
・化合物(2−37)
・化合物(2−41)
・式(6)で示される化合物
Monomer with no charge transport property-Pentaerythritol tetraacrylate manufactured by Shin-Nakamura Chemical Industry Co., Ltd .; A-TMMT
-Compound (1-2)
-Compound (1-14)
-Compound represented by the formula (12)
-Compound (2-41)
PFPE
・ソルベイスペシャルティポリマーズジャパン(株)社製 フルオロリンクMD500
・ソルベイスペシャルティポリマーズジャパン(株)社製 フルオロリンクMD700
・ソルベイスペシャルティポリマーズジャパン(株)社製 フルオロリンクAD1700
PFPE
・ Fluorolink MD500 manufactured by Solvay Specialty Polymers Japan Co., Ltd.
・ Fluorolink MD700 manufactured by Solvay Specialty Polymers Japan Co., Ltd.
・ Fluorolink AD1700 manufactured by Solvay Specialty Polymers Japan Co., Ltd.
分散剤
・東亜合成(株)製 アロンGF300
・東亜合成(株)製 アロンGF400
・東亜合成(株)製 アロンGF420
重合開始剤
・チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製 イルガキュア184
フッ素含有樹脂粒子
・ダイキン工業(株)社製 ルブロンL−2
Dispersant, Toagosei Co., Ltd. Aron GF300
・ Aron GF400 manufactured by Toagosei Co., Ltd.
・ Aron GF420 manufactured by Toagosei Co., Ltd.
Polymerization Initiator, Ciba Specialty Chemicals, Inc. Irgacure 184
Fluorine-containing resin particles, manufactured by Daikin Industries, Ltd. Lubron L-2
得られた混合液を、撹拌式ホモジナイザー(アズワン社製)にて、6000rpmで30分間分散処理した。次に、湿式分散装置ナノヴェイダーL−AS(吉田機械興業社製)にて、圧力70MPaで3回、分散処理し、分散液を得た。
この分散液を、分散処理終了後1時間以内に電荷輸送層上に浸漬塗布し、得られた塗膜を硬化させることによって、膜厚5μmの保護層を形成した。硬化手段は、表1に記載の手段を用いた。紫外線照射、電子線照射はそれぞれ以下のようにして行った。
The obtained mixed solution was dispersed at 6000 rpm for 30 minutes with a stirring homogenizer (manufactured by AS ONE). Next, a dispersion treatment was carried out three times at a pressure of 70 MPa with a wet dispersion device Nanovader L-AS (manufactured by Yoshida Kikai Kogyo Co., Ltd.) to obtain a dispersion liquid.
This dispersion was immersed and coated on the charge transport layer within 1 hour after the completion of the dispersion treatment, and the obtained coating film was cured to form a protective layer having a film thickness of 5 μm. As the curing means, the means shown in Table 1 was used. Ultraviolet irradiation and electron beam irradiation were performed as follows.
・紫外線照射
得られた塗膜を50℃で6分間乾燥させた。その後、支持体(被照射体)を200rpmで回転させながら60秒間、紫外線を照射した。紫外線の照射条件は、高圧水銀ランプで、積算光量1000mJ/cm2となるように設定した。次に、130℃で30分間加熱処理を行うことによって、膜厚5μmの保護層を形成した。
-Ultraviolet irradiation The obtained coating film was dried at 50 ° C. for 6 minutes. Then, the support (irradiated body) was irradiated with ultraviolet rays for 60 seconds while rotating at 200 rpm. The ultraviolet irradiation conditions were set so that the integrated light intensity was 1000 mJ / cm 2 with a high-pressure mercury lamp. Next, a protective layer having a film thickness of 5 μm was formed by heat treatment at 130 ° C. for 30 minutes.
・電子線照射
得られた塗膜を50℃で6分間乾燥させた。その後、窒素中において、支持体(被照射体)を200rpmで回転させながら1.6秒間、電子線を塗膜に照射した。電子線の照射条件は、加速電圧70kVにて吸収線量8000Gyとなるように設定した。引き続き、窒素中において25℃から120℃まで30秒かけて昇温させ、塗膜を加熱した。電子線照射およびその後の加熱時の雰囲気の酸素濃度は15ppmであった。次に、大気中において100℃で30分間加熱処理を行うことによって、膜厚5μmの保護層を形成した。
以上のようにして実施例1〜19、および比較例1〜4の電子写真感光体を得た。
-Electron beam irradiation The obtained coating film was dried at 50 ° C. for 6 minutes. Then, in nitrogen, the coating film was irradiated with an electron beam for 1.6 seconds while rotating the support (irradiated body) at 200 rpm. The electron beam irradiation conditions were set so that the absorbed dose was 8000 Gy at an acceleration voltage of 70 kV. Subsequently, the temperature was raised in nitrogen from 25 ° C. to 120 ° C. over 30 seconds to heat the coating film. The oxygen concentration in the atmosphere during electron beam irradiation and subsequent heating was 15 ppm. Next, a protective layer having a film thickness of 5 μm was formed by heat-treating in the air at 100 ° C. for 30 minutes.
As described above, electrophotographic photosensitive members of Examples 1 to 19 and Comparative Examples 1 to 4 were obtained.
<電子写真感光体の評価>
・マトリックス−ドメイン構造の観察
得られた電子写真感光体について、保護層のマトリックス−ドメイン構造の有無を確認した。感光層を切断し、その断面を走査型電子顕微鏡にて観察した。結果を表2に示す。
<Evaluation of electrophotographic photosensitive member>
-Observation of matrix-domain structure The presence or absence of the matrix-domain structure of the protective layer was confirmed in the obtained electrophotographic photosensitive member. The photosensitive layer was cut and its cross section was observed with a scanning electron microscope. The results are shown in Table 2.
・表面層とその下層との密着性の評価
得られた電子写真感光体の、保護層と電荷輸送層との間の密着性を、クロスカット法を用いて評価した。カッターナイフで基体に届く切れ込みを6本、1mmピッチで作成した。これと90°で交わる切れ込みを同様に6本作成し、25マスの碁盤目を作成した。碁盤目部分にセロテープ(登録商標)を強く圧着させ、テープの端を45°の角度で一気に引き剥がし、剥がれたマス目の数によって密着性を評価した。評価基準を以下とし、結果を表2に示す。
A;0マス
B;1〜5マス
C;5マス以上
-Evaluation of adhesion between the surface layer and its lower layer The adhesion between the protective layer and the charge transport layer of the obtained electrophotographic photosensitive member was evaluated using the cross-cut method. Six notches reaching the substrate were made with a utility knife at a pitch of 1 mm. Six cuts intersecting this at 90 ° were also made in the same manner, and a grid of 25 squares was made. Cellotape (registered trademark) was strongly crimped to the grid portion, the edges of the tape were peeled off at a stretch at an angle of 45 °, and the adhesion was evaluated by the number of squares peeled off. The evaluation criteria are as follows, and the results are shown in Table 2.
A; 0 squares B; 1-5 squares C; 5 squares or more
・電気特性の評価
残留電位を、電子写真装置による画像出力によって行った。電荷輸送性が劣る場合、前露光を有する電子写真プロセスでは残留電位によってネガゴーストが発生する。これは、1回転目のプロセスで前露光照射が行われた後、2回転目のプロセスに入る前に除電が終わりきらず(このときの感光体の電位を残留電位と呼ぶ)、2回転目のプロセスで1回転目の画像パターンの履歴が現れてしまう現象である。
得られた電子写真感光体を、キヤノン株式会社製iR−ADV C5255のブラックステーションに装着した。帯電電位−700V、露光電位−300Vとなるように設定し、ゴーストチャートの出力を行った。ゴーストチャートとは、全面ハーフトーン画像の画像先端側に、1cm角の黒ベタが配置された画像である。ネガゴーストの濃度段差をエス・ディー・ジー株式会社製のX−rite518JP/LPアパーチャー3.4mm分光濃度計にて測定した。評価基準を以下とし、結果を表2に示す。
A;ゴースト発生なし
B;ゴースト発生あり、濃度段差がΔ0.02未満
C;ゴースト発生あり、濃度段差がΔ0.02以上
-Evaluation of electrical characteristics The residual potential was measured by image output using an electrophotographic apparatus. When the charge transport is poor, the residual potential causes negative ghosting in electrophotographic processes with preexposure. This is because the static elimination is not completed before the second rotation process is started after the pre-exposure irradiation is performed in the first rotation process (the potential of the photoconductor at this time is called the residual potential). This is a phenomenon in which the history of the image pattern of the first rotation appears in the process.
The obtained electrophotographic photosensitive member was attached to a black station of iR-ADV C5255 manufactured by Canon Inc. The charging potential was set to -700V and the exposure potential was set to -300V, and the ghost chart was output. The ghost chart is an image in which a 1 cm square black solid is arranged on the image tip side of the entire halftone image. The density difference of the negative ghost was measured with an X-rite518JP / LP aperture 3.4 mm spectrodensometer manufactured by SDG Co., Ltd. The evaluation criteria are as follows, and the results are shown in Table 2.
A; No ghost occurrence B; Ghost occurrence, concentration step is less than Δ0.02 C; Ghost occurrence, concentration step is Δ0.02 or more
・低摩擦力維持と耐摩耗性の評価
得られた電子写真感光体を、キヤノン株式会社製iR−ADV C5255のブラックステーションに装着し耐久試験を行った。帯電電位−700V、露光電位−300Vとなるように設定し、A4サイズ、印字比率5%のチャート出力を10万枚行った。
低摩擦力の維持について、クリーニングブレードと感光体の摩擦力によって生じる音、いわゆるブレード鳴きを評価した。耐久試験後に、感光体の駆動停止時の停止時鳴き、および駆動スピードが遅い場合に発生する低速鳴きについて評価した。評価基準を以下とした。
A;停止時鳴き、低速鳴きともに発生なし
B;停止時鳴き発生、低速鳴き発生無し
C;停止時鳴き、低速鳴きともに発生
-Maintenance of low frictional force and evaluation of wear resistance The obtained electrophotographic photosensitive member was mounted on a black station of iR-ADV C5255 manufactured by Canon Inc. and subjected to a durability test. The charging potential was set to -700V and the exposure potential was -300V, and 100,000 charts were output with A4 size and a printing ratio of 5%.
Regarding the maintenance of low frictional force, the sound generated by the frictional force between the cleaning blade and the photoconductor, so-called blade squeal, was evaluated. After the durability test, the squeal when the photoconductor was stopped and the low-speed squeal that occurred when the drive speed was slow were evaluated. The evaluation criteria are as follows.
A: No squeal at stop and no squeal at low speed B; No squeal at stop and no squeal at low speed C; No squeal at stop and low speed squeal
耐摩耗性について、渦電流式膜厚計(Fischerscope、フィッシャーインストルメンツ社製)にて、耐久試験前後の膜厚を測定し、削れ量を算出した。また、表面層のキズを評価するために、耐久試験後にハーフトーン出力し、キズ起因の濃度段差が画像に現れるか否かについて、キズ画像を評価した。
A;キズ画像発生なし
B;キズ画像発生あるが、視認が困難
C;キズ画像発生あり
以上、ブレード鳴き、キズ画像、削れ量について、結果を表2に示す。
Regarding the wear resistance, the film thickness before and after the durability test was measured with an eddy current type film thickness meter (Fisherscope, manufactured by Fisher Instruments), and the amount of scraping was calculated. Further, in order to evaluate the scratches on the surface layer, a halftone output was performed after the durability test, and the scratched image was evaluated as to whether or not a density step due to the scratches appeared in the image.
A; No scratch image generated B; Scratched image generated but difficult to see C; Scratched image generated The results of blade squeal, scratch image, and scraping amount are shown in Table 2.
比較例1では、保護層に電荷輸送性化合物およびフルオロポリエーテル構造を有するオイルを添加していないため、電気特性、低摩擦力ともに不十分であった。
比較例2では摩擦力低減のためにフッ素樹脂粒子を用いたが、耐久後に維持することができなかった。
比較例3ではフルオロポリエーテル構造を有するオイルを用いて低摩擦力の維持はできたが、電荷輸送性化合物を添加していないため電気特性が不十分であった。
比較例4では、電荷輸送性化合物として重合性官能基を持たない化合物を用いたため、密着性が不十分であった。
In Comparative Example 1, since the charge transporting compound and the oil having a fluoropolyether structure were not added to the protective layer, both the electrical characteristics and the low frictional force were insufficient.
In Comparative Example 2, fluororesin particles were used to reduce the frictional force, but they could not be maintained after durability.
In Comparative Example 3, low frictional force could be maintained by using an oil having a fluoropolyether structure, but the electrical characteristics were insufficient because no charge transporting compound was added.
In Comparative Example 4, since a compound having no polymerizable functional group was used as the charge transporting compound, the adhesion was insufficient.
実施例の電子写真感光体は、観察によってマトリックス−ドメイン構造が確認され、密着性、電気特性の改善が見られた。また、耐摩耗性と低摩擦力の維持の両立も達成されていた。 In the electrophotographic photosensitive member of the example, the matrix-domain structure was confirmed by observation, and the adhesion and the electrical characteristics were improved. In addition, both wear resistance and low frictional force have been maintained.
101 支持体
102 電荷発生層
103 電荷輸送層
104 保護層
201 表面層
202 マトリックス
203 ドメイン
1 電子写真感光体
2 軸
3 帯電手段
4 露光光
5 現像手段
6 転写手段
7 転写材
8 定着手段
9 クリーニング手段
10 前露光光
11 プロセスカートリッジ
12 案内手段
101
Claims (7)
該表面層は、その厚み方向においてマトリックス−ドメイン構造を有し、
該ドメインは、フルオロポリエーテル構造を有するオイルを含み、
該マトリックスは、下記(A)または(B)の硬化物である、
ことを特徴とする電子写真感光体。
(A)少なくとも、重合性官能基を1つ有する電荷輸送性化合物と、重合性官能基を2つ以上有する化合物と、下記式(1)で示される化合物と、の硬化物。
(B)少なくとも、重合性官能基を2つ有する電荷輸送性化合物と、下記式(1)で示される化合物と、の硬化物。
The surface layer has a matrix-domain structure in its thickness direction.
The domain comprises an oil having a fluoropolyether structure.
The matrix is a cured product of the lower SL (A) or (B),
An electrophotographic photosensitive member characterized by this.
(A) A cured product of at least a charge-transporting compound having one polymerizable functional group, a compound having two or more polymerizable functional groups, and a compound represented by the following formula (1).
(B) A cured product of at least a charge-transporting compound having two polymerizable functional groups and a compound represented by the following formula (1).
フルオロアルキル基を有するビニルモノマーと、アクリレートまたはメタクリレートとを共重合させて得られるブロック共重合体、および、
フルオロアルキルアクリレートまたはフルオロアルキルメタクリレートと、ポリメチルメタクリレートを側鎖に有するメタクリレートマクロモノマーとを共重合させて得られる櫛型グラフト共重合体
からなる群より選択される少なくとも一種を含む、
請求項1又は2に記載の電子写真感光体。 Said surface layer, as a dispersing agent for dispersing the oil having a fluoropolyether structure in the matrix,
A block copolymer obtained by copolymerizing a vinyl monomer having a fluoroalkyl group with acrylate or methacrylate, and
Comb-type graft copolymer obtained by copolymerizing fluoroalkyl acrylate or fluoroalkyl methacrylate with a methacrylate macromonomer having polymethyl methacrylate in the side chain.
Including at least one selected from the group consisting of
The electrophotographic photosensitive member according to claim 1 or 2.
前記表面層を形成する工程として、
下記(A)または(B)の混合液を作製する工程、
該混合液に分散処理を行い分散液とする工程、
該分散液を塗布して塗膜を形成する工程、および、
該塗膜を硬化させて前記表面層を形成する工程、
を少なくとも有する、電子写真感光体の製造方法。
(A)前記重合性官能基を1つ有する電荷輸送性化合物と、前記重合性官能基を2つ以上有する化合物と、前記フルオロポリエーテル構造を有するオイルと、前記式(1)で示される化合物とを、少なくとも含有する混合液。
(B)前記重合性官能基を2つ有する電荷輸送性化合物と、前記フルオロポリエーテル構造を有するオイルと、前記式(1)で示される化合物とを、少なくとも含有する混合液。 A method for producing an electrophotographic photosensitive member according to any one of claims 1 to 3, wherein the electrophotographic photosensitive member is produced.
As the step of forming the surface layer,
Under Symbol (A) or the step of work made of mixed-solution (B),
A step of performing a dispersion treatment on the mixed liquid to obtain a dispersion liquid,
The step of applying the dispersion liquid to form a coating film, and
The step of forming the surface layer by curing the coating film,
A method for producing an electrophotographic photosensitive member having at least.
(A) the charge transporting compound polymerizable functional group having one, wherein the polymerizable functional group of the compound having two or more, an oil having a fluoropolyether structure, the compound represented by the formula (1) A mixed solution containing at least and.
(B) the polymerizable functional group charge transporting compound having two, wherein an oil having a fluoropolyether structure with a compound represented by the formula (1), a mixed solution containing at least.
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