JP7183552B2 - Electrophotographic photoreceptor, process cartridge, and image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、電子写真感光体、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置に関する。 The present invention relates to an electrophotographic photoreceptor, a process cartridge, and an image forming apparatus.
特許文献1には、導電性基体と、前記導電性基体上に設けられた有機感光層であって、表面を構成する層に、電荷輸送材料、結着樹脂、シリカ粒子、及びシリコーン化合物を含む有機感光層と、前記有機感光層上に設けられた無機保護層と、を備えた電子写真感光体が記載されている。
本発明の課題は、無機保護層を備える電子写真感光体において、シリカ粒子を含む電荷輸送層上に直接無機保護層を設ける場合に比べて、無機保護層の割れを抑制する電子写真感光体を提供することである。 An object of the present invention is to provide an electrophotographic photoreceptor having an inorganic protective layer in which cracking of the inorganic protective layer is suppressed as compared with the case where the inorganic protective layer is provided directly on the charge transport layer containing silica particles. to provide.
請求項1に係る発明は、導電性基体と、前記導電性基体上に設けられ、電荷輸送材料、結着樹脂及びシリカ粒子を含む電荷輸送層と、前記電荷輸送層上に設けられた無機保護層と、前記電荷輸送層と前記無機保護層とに挟まれる割れ抑制層であって、前記電荷輸送層から輸送される電荷の移動を妨げず、なお且つ、前記無機保護層の前記電荷輸送層側の表面の割れを抑制する、割れ抑制層と、を備え、前記割れ抑制層はシリカ粒子を含み、前記割れ抑制層における前記シリカ粒子の密度は、前記電荷輸送層における前記シリカ粒子の密度に対して30%以下であり、前記割れ抑制層の体積抵抗率は、前記電荷輸送層の体積抵抗率の0.3倍以上2倍以下であり、前記割れ抑制層の前記無機保護層側表面の高低差が、0.05μm以下である電子写真感光体である。請求項2に係る発明は、導電性基体と、前記導電性基体上に設けられ、電荷輸送材料、結着樹脂及びシリカ粒子を含む電荷輸送層と、前記電荷輸送層上に設けられた無機保護層と、前記電荷輸送層と前記無機保護層とに挟まれる割れ抑制層であって、前記電荷輸送層から輸送される電荷の移動を妨げず、なお且つ、前記無機保護層の前記電荷輸送層側の表面の割れを抑制する、割れ抑制層と、を備え、前記割れ抑制層はシリカ粒子を含み、前記割れ抑制層に含有される前記シリカ粒子の体積平均粒径は、前記電荷輸送層に含有される前記シリカ粒子の体積平均粒径よりも小さく、前記割れ抑制層の体積抵抗率は、前記電荷輸送層の体積抵抗率の0.3倍以上2倍以下であり、前記割れ抑制層の前記無機保護層側表面の高低差が、0.05μm以下である電子写真感光体である。
The invention according to
請求項3に係る発明は、前記割れ抑制層の厚さが、前記電荷輸送層に含まれる前記シリカ粒子の体積平均粒径よりも大きい、請求項1または2に記載の電子写真感光体である。
The invention according to
請求項4に係る発明は、前記割れ抑制層の厚さが、前記電荷輸送層に含まれる前記シリカ粒子の体積平均粒径の1倍を超えて10倍以下である、請求項3に記載の電子写真感光体である。
The invention according to
請求項5に係る発明は、前記割れ抑制層の厚さが、0.08μm以上0.8μm以下である、請求項1~4のいずれか一項に記載の電子写真感光体である。
The invention according to
請求項6に係る発明は、前記割れ抑制層における前記シリカ粒子の含有量が30質量%以下である、請求項1~5のいずれか一項に記載の電子写真感光体である。
The invention according to
請求項7に係る発明は、前記割れ抑制層の無機保護層側の表面の高低差が0.01μm以下である、請求項1~6のいずれか一項に記載の電子写真感光体である。
The invention according to
請求項8に係る発明は、前記無機保護層の厚さが1μm以上6μm以下である、請求項1~7のいずれか一項に記載の電子写真感光体である。
The invention according to
請求項9に係る発明は、請求項1~8のいずれか一項に記載の電子写真感光体を備え、画像形成装置に脱着するプロセスカートリッジである。 According to a ninth aspect of the invention, there is provided a process cartridge which includes the electrophotographic photosensitive member according to any one of the first to eighth aspects and which is detachable from an image forming apparatus.
請求項10に係る発明は、請求項1~8のいずれか一項に記載の電子写真感光体と、
前記電子写真感光体の表面を帯電する帯電手段と、帯電した前記電子写真感光体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、トナーを含む現像剤により、前記電子写真感光体の表面に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、前記トナー像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、を備える画像形成装置である。
The invention according to claim 10 is an electrophotographic photoreceptor according to any one of
The electrophotographic photosensitive member is charged by charging means for charging the surface of the electrophotographic photosensitive member, electrostatic latent image forming means for forming an electrostatic latent image on the surface of the charged electrophotographic photosensitive member, and developer containing toner. The image forming apparatus includes developing means for developing an electrostatic latent image formed on the surface of a body to form a toner image, and transfer means for transferring the toner image to the surface of a recording medium.
請求項1または2に係る発明によれば、無機保護層を備える電子写真感光体において、シリカ粒子を含む電荷輸送層上に直接無機保護層を設ける場合に比べて、無機保護層の割れが抑制される電子写真感光体が提供される。
According to the invention of
請求項3及び4に係る発明によれば、前記割れ抑制層の厚さが、前記電荷輸送層に含まれる前記シリカ粒子の体積平均粒径以下である場合に比べて、無機保護層の割れが抑制される電子写真感光体が提供される。
According to the inventions according to
請求項5に係る発明によれば、前記割れ抑制層の厚さが0.08μm未満である場合に比べて、無機保護層の割れが抑制される電子写真感光体が提供される。 According to the fifth aspect of the invention, there is provided an electrophotographic photoreceptor in which cracking of the inorganic protective layer is suppressed as compared with the case where the thickness of the cracking suppression layer is less than 0.08 μm.
請求項1に係る発明によれば、前記割れ抑制層における前記シリカ粒子の密度が、前記電荷輸送層における前記シリカ粒子の密度に対して30%を超える場合に比べて、無機保護層の割れが抑制される電子写真感光体が提供される。また、請求項6に係る発明によれば、前記割れ抑制層における前記シリカ粒子の含有量が30質量%を超える場合に比べて、無機保護層の割れが抑制される電子写真感光体が提供される。 According to the first aspect of the invention, cracks in the inorganic protective layer are more likely to occur than when the density of the silica particles in the crack suppression layer exceeds 30% of the density of the silica particles in the charge transport layer. Inhibited electrophotographic photoreceptors are provided. According to the sixth aspect of the present invention, there is provided an electrophotographic photoreceptor in which cracking of the inorganic protective layer is suppressed as compared with the case where the content of the silica particles in the cracking suppression layer exceeds 30% by mass. be.
請求項1に係る発明によれば、前記割れ抑制層の無機保護層側の表面の高低差が0.05μmを超える場合に比べて、無機保護層の割れが抑制される電子写真感光体が提供される。また、請求項7に係る発明によれば、前記割れ抑制層の無機保護層側の表面の高低差が0.01μmを超える場合に比べて、無機保護層の割れが抑制される電子写真感光体が提供される。
According to the first aspect of the invention, there is provided an electrophotographic photoreceptor in which cracking of the inorganic protective layer is suppressed as compared with the case where the height difference of the surface of the crack suppressing layer on the inorganic protective layer side exceeds 0.05 μm. be done. Further, according to the invention of
請求項8に係る発明によれば、前記無機保護層の厚さが1μm未満であるか、又は、6μmを超える場合に比べて、無機保護層の割れが抑制される電子写真感光体が提供される。 According to the eighth aspect of the invention, there is provided an electrophotographic photoreceptor in which cracking of the inorganic protective layer is suppressed as compared with the case where the thickness of the inorganic protective layer is less than 1 μm or exceeds 6 μm. be.
請求項9及び10に係る発明によれば、無機保護層を備える電子写真感光体において、シリカ粒子を含む電荷輸送層上に直接無機保護層を設ける場合に比べて、電子写真感光体の無機保護層の割れが抑制されるプロセスカートリッジ、又は画像形成装置が提供される。
According to the inventions of
以下、本発明の実施形態について、詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
[電子写真感光体]
本実施形態に係る電子写真感光体は、導電性基体と、導電性基体上に設けられた電荷輸送層と、電荷輸送層上に設けられた無機保護層と、電荷輸送層と無機保護層とに挟まれた割れ抑制層と、を備える。電荷輸送層は、電荷輸送材料、結着樹脂及びシリカ粒子を含んで構成されており、割れ抑制層は、電荷輸送層から輸送される電荷の移動を妨げず、なお且つ、無機保護層の電荷輸送層側の表面の割れを抑制する。
[Electrophotographic photoreceptor]
The electrophotographic photoreceptor according to the present embodiment comprises a conductive substrate, a charge transport layer provided on the conductive substrate, an inorganic protective layer provided on the charge transport layer, a charge transport layer and an inorganic protective layer. and a crack suppression layer sandwiched between. The charge-transporting layer contains a charge-transporting material, a binder resin, and silica particles. Suppresses cracks on the transport layer side surface.
従来、電荷輸送層を含む有機感光層上に、無機保護層を形成する技術が知られている。電荷輸送層は電荷輸送材料及び結着樹脂を含むことから、柔軟性を有し、変形し易い傾向がある一方で、無機保護層は硬質であり、靭性に劣る傾向がある。このため、無機保護層の下地層となる電荷輸送層が変形すると、無機保護層に割れが生じることがある。電子写真感光体は、その表面に接して配される部材(例えば中間転写体)等から機械的な負荷が掛かり易いため、このような現象が生じやすくなると考えられる。 Conventionally, a technique for forming an inorganic protective layer on an organic photosensitive layer including a charge transport layer is known. Since the charge transport layer contains a charge transport material and a binder resin, it tends to be flexible and easily deformed, while the inorganic protective layer is hard and tends to be inferior in toughness. Therefore, if the charge transport layer, which is the underlying layer of the inorganic protective layer, is deformed, cracks may occur in the inorganic protective layer. It is considered that such a phenomenon is likely to occur because the electrophotographic photosensitive member is likely to be subjected to a mechanical load from a member (for example, an intermediate transfer member) arranged in contact with the surface thereof.
そこで、有機感光層の表面を構成する電荷輸送層を、電荷輸送材料及び結着樹脂に加えてシリカ粒子を含む構成とすることにより、シリカ粒子が電荷輸送層の補強材として機能し、電荷輸送層が変形し難くなるため、無機保護層の割れが抑制されると考えられる。 Therefore, by forming the charge transport layer constituting the surface of the organic photosensitive layer to contain silica particles in addition to the charge transport material and the binder resin, the silica particles function as a reinforcing material for the charge transport layer and charge transport. Since the layer becomes difficult to deform, cracking of the inorganic protective layer is thought to be suppressed.
その一方、電荷輸送層に含有されるシリカ粒子に起因して、電荷輸送層の無機保護層側の表面に、シリカ粒子の粒径と同程度の次元(10-2μmから10-1μm程度)を有する微小な凹凸が生じることが分かった。電荷輸送層の無機保護層側の表面に微小な凹凸が生じると、電荷輸送層の無機保護層側の表面と接する無機保護層の電荷輸送層側の表面にも、その凹凸が転写されると考えられる。無機保護層の電荷輸送層側の表面に凹凸が形成されると、例えば電子写真感光体の表面に形成されたトナー像を中間転写体の表面に一次転写する際、無機保護層に機械的な負荷が掛かり、当該凹凸の凹部(クラック)を起点として無機保護層が割れるおそれがあることが分かった。 On the other hand, due to the silica particles contained in the charge transport layer, on the surface of the charge transport layer on the inorganic protective layer side, ) was found to be generated. When minute unevenness occurs on the surface of the charge transport layer on the inorganic protective layer side, the unevenness is transferred to the surface of the inorganic protective layer on the charge transport layer side, which is in contact with the surface of the charge transport layer on the inorganic protective layer side. Conceivable. If unevenness is formed on the surface of the inorganic protective layer on the side of the charge transport layer, for example, when the toner image formed on the surface of the electrophotographic photosensitive member is primarily transferred to the surface of the intermediate transfer member, the inorganic protective layer is mechanically affected. It was found that there is a possibility that the inorganic protective layer cracks starting from the concave portions (cracks) of the unevenness when a load is applied.
無機保護層の表面の凹凸により生じる無機保護層の割れは、無機保護層を厚膜化することにより抑制することができる。しかしながら、無機保護層の膜厚が厚くなると、画質の劣化が起こるおそれがあり、また、無機保護層の製膜に時間及びコストがかかることになる。なお、無機保護層の厚膜化に伴う画質の劣化は、無機保護層を製膜する際のプラズマ照射により、電荷輸送層が損傷を受けるためと考えられる。 Cracking of the inorganic protective layer caused by irregularities on the surface of the inorganic protective layer can be suppressed by increasing the thickness of the inorganic protective layer. However, when the film thickness of the inorganic protective layer becomes thick, the image quality may be deteriorated, and it takes time and cost to form the inorganic protective layer. It is considered that the deterioration of the image quality due to the thickening of the inorganic protective layer is caused by the damage to the charge transport layer caused by plasma irradiation during film formation of the inorganic protective layer.
それに対して、本実施形態の電子写真感光体は、電荷輸送層から輸送される電荷の移動を妨げず、なお且つ、無機保護層の電荷輸送層側の表面の割れを抑制する割れ抑制層を、電荷輸送層と無機保護層との間に設けることで、シリカ粒子を含む電荷輸送層上に無機保護層を直接設ける場合と比較して、無機保護層の電荷輸送層側の表面に生じる凹凸の高低差を低減する。その結果、無機保護層の割れの発生を抑制し、また、無機保護層の厚膜化による画質の劣化及びコスト増加を抑制することができる。 In contrast, the electrophotographic photoreceptor of the present embodiment includes a crack-suppressing layer that does not hinder the movement of charges transported from the charge-transporting layer and suppresses cracking of the charge-transporting-layer-side surface of the inorganic protective layer. , By providing between the charge transport layer and the inorganic protective layer, compared with the case where the inorganic protective layer is directly provided on the charge transport layer containing silica particles, the unevenness generated on the surface of the inorganic protective layer on the charge transport layer side is reduced. reduce the difference in height. As a result, cracking of the inorganic protective layer can be suppressed, and deterioration of image quality and cost increase due to thickening of the inorganic protective layer can be suppressed.
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について具体的に説明する。なお、図面中、同一又は相当部分には同一符号を付することとし、重複する説明は省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and redundant explanations are omitted.
[電子写真感光体]
図1は、本実施形態に係る電子写真感光体の一例を示す模式断面図である。本実施形態に係る電子写真感光体は、図1に示すように、導電性基体4と、導電性基体4上に設けられた電荷輸送層3と、電荷輸送層3上に設けられた無機保護層5と、電荷輸送層3と無機保護層5とに挟まれた割れ抑制層6と、を備える。電荷輸送層3は、電荷輸送材料、結着樹脂及びシリカ粒子を含んで構成されており、割れ抑制層6は、電荷輸送層3から輸送される電荷の移動を妨げず、なお且つ、無機保護層5の電荷輸送層3側の表面の割れを抑制するものである。
[Electrophotographic photoreceptor]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of an electrophotographic photoreceptor according to this embodiment. As shown in FIG. 1, the electrophotographic photoreceptor according to the present embodiment includes a
図1に示す電子写真感光体7Aは、いわゆる機能分離型感光体(又は積層型感光体)であり、導電性基体4上に設けられた下引層1の上に、有機感光層として、電荷発生層2、電荷輸送層3及び割れ抑制層6が順次形成された構造を有する。
The
図2及び図3はそれぞれ本実施形態に係る電子写真感光体の他の一例を示す模式断面図である。 2 and 3 are schematic cross-sectional views showing other examples of the electrophotographic photoreceptor according to this embodiment, respectively.
図2に示す電子写真感光体7Bは、電荷発生層2と電荷輸送層3とに機能が分離され、さらに図1に示す電子写真感光体7Aにおける電荷輸送層3に相当する層が複数の層(電荷輸送層3B及び電荷輸送層3A)に機能分離された機能分離型感光体である。即ち、図2に示す電子写真感光体7Bにおいては、導電性基体4上に下引層1が設けられ、その上に、電荷発生層2、電荷輸送層3B、電荷輸送層3A、割れ抑制層6及び無機保護層5が順次形成された構造を有するものである。
The
電子写真感光体7Bにおいては、電荷輸送層3A、電荷輸送層3B、電荷発生層2及び割れ抑制層6により有機感光層が構成されている。そして、電荷輸送層3Aが、電荷輸送材料、結着樹脂及びシリカ粒子を含んで構成されている。なお、電荷輸送層3Bは、少なくとも電荷輸送材料を含んで構成され、シリカ粒子を含んでいてもよく、含んでいなくてもよい。このように、電荷輸送層が2層以上で構成される場合、当該2層以上の電荷輸送層のうち、少なくとも、導電性基体4の反対側の表面にあって、割れ抑制層6と隣接する層が、電荷輸送材料、結着樹脂及びシリカ粒子を含んで構成される。
In the
図3に示す電子写真感光体7Cは、導電性基体4上に下引層1が設けられ、その上に電荷発生/電荷輸送層3C、割れ抑制層6及び無機保護層5が順次形成された構造を有する。図3に示す電子写真感光体7Cでは、電荷発生/電荷輸送層3Cが、電荷発生材料、電荷輸送材料、結着樹脂及びシリカ粒子を含んで構成されている。このように、電荷輸送材料とともに電荷発生材料を含んで構成されることにより、電子写真感光体7Cにおける電荷発生/電荷輸送層3Cは、図1に示す電子写真感光体7Aにおける電荷発生層2及び電荷輸送層3の両者の機能を併せ持つ層として機能する。
In the
以下、代表例として図1に示す電子写真感光体7Aに基づいて、電子写真感光体7Aを構成する各要素について説明する。なお、符号は省略して説明する場合がある。
Hereinafter, based on the
(導電性基体)
導電性基体としては、例えば、金属(アルミニウム、銅、亜鉛、クロム、ニッケル、モリブデン、バナジウム、インジウム、金、白金等)又は合金(ステンレス鋼等)を含む金属板、金属ドラム、及び金属ベルト等が挙げられる。また、導電性基体としては、例えば、導電性化合物(例えば導電性ポリマー、酸化インジウム等)、金属(例えばアルミニウム、パラジウム、金等)又は合金を塗布、蒸着又はラミネートした紙、樹脂フィルム、ベルト等も挙げられる。ここで、「導電性」とは体積抵抗率が1013Ωcm未満であることをいう。
(Conductive substrate)
Examples of conductive substrates include metal plates, metal drums, and metal belts containing metals (aluminum, copper, zinc, chromium, nickel, molybdenum, vanadium, indium, gold, platinum, etc.) or alloys (stainless steel, etc.). is mentioned. Examples of conductive substrates include paper, resin films, belts, etc., coated, vapor-deposited, or laminated with conductive compounds (e.g., conductive polymers, indium oxide, etc.), metals (e.g., aluminum, palladium, gold, etc.) or alloys. is also mentioned. Here, "conductivity" means having a volume resistivity of less than 10 13 Ωcm.
導電性基体の表面は、電子写真感光体がレーザプリンタに使用される場合、レーザ光を照射する際に生じる干渉縞を抑制する目的で、中心線平均粗さRaで0.04μm以上0.5μm以下に粗面化されていることが好ましい。なお、非干渉光を光源に用いる場合、干渉縞防止の粗面化は、特に必要ないが、導電性基体の表面の凹凸による欠陥の発生を抑制するため、より長寿命化に適する。 When the electrophotographic photoreceptor is used in a laser printer, the surface of the conductive substrate has a center line average roughness Ra of 0.04 μm or more and 0.5 μm for the purpose of suppressing interference fringes generated when laser light is irradiated. It is preferable that the surface is roughened to the following. When non-interfering light is used as the light source, roughening is not particularly necessary to prevent interference fringes, but it is suitable for longer life because it suppresses the occurrence of defects due to irregularities on the surface of the conductive substrate.
粗面化の方法としては、例えば、研磨剤を水に懸濁させて導電性基体に吹き付けることによって行う湿式ホーニング、回転する砥石に導電性基体を圧接し、連続的に研削加工を行うセンタレス研削、陽極酸化処理等が挙げられる。 Surface roughening methods include, for example, wet honing in which an abrasive is suspended in water and sprayed against the conductive substrate, and centerless grinding in which the conductive substrate is pressed against a rotating grindstone and continuously ground. , anodizing, and the like.
粗面化の方法としては、導電性基体の表面を粗面化することなく、導電性又は半導電性粉体を樹脂中に分散させて、導電性基体の表面上に層を形成し、その層中に分散させる粒子により粗面化する方法も挙げられる。 As a roughening method, conductive or semiconductive powder is dispersed in a resin to form a layer on the surface of the conductive substrate without roughening the surface of the conductive substrate. A method of roughening with particles dispersed in a layer is also included.
陽極酸化による粗面化処理は、金属製(例えばアルミニウム製)の導電性基体を陽極とし電解質溶液中で陽極酸化することにより導電性基体の表面に酸化膜を形成するものである。電解質溶液としては、例えば、硫酸溶液、シュウ酸溶液等が挙げられる。しかし、陽極酸化により形成された多孔質陽極酸化膜は、そのままの状態では化学的に活性であり、汚染され易く、環境による抵抗変動も大きい。そこで、多孔質陽極酸化膜に対して、酸化膜の微細孔を加圧水蒸気又は沸騰水中(ニッケル等の金属塩を加えてもよい)で水和反応による体積膨張でふさぎ、より活性の低い水和酸化物に変える封孔処理を行うことが好ましい。 In the surface roughening treatment by anodization, an oxide film is formed on the surface of a conductive substrate by anodizing a metal (eg, aluminum) conductive substrate as an anode in an electrolytic solution. Examples of electrolyte solutions include sulfuric acid solutions and oxalic acid solutions. However, the porous anodic oxide film formed by anodic oxidation is chemically active as it is, is easily contaminated, and has large resistance fluctuations depending on the environment. Therefore, the micropores of the porous anodized film are closed with pressurized steam or boiling water (metal salts such as nickel may be added) by volume expansion due to hydration reaction, and hydration with lower activity is performed. It is preferable to perform a pore-sealing treatment to convert to an oxide.
陽極酸化膜の膜厚は、例えば、0.3μm以上15μm以下が好ましい。この膜厚が上記範囲内にあると、注入に対するバリア性が発揮される傾向があり、また繰り返し使用による残留電位の上昇が抑えられる傾向にある。 The film thickness of the anodized film is preferably 0.3 μm or more and 15 μm or less, for example. When this film thickness is within the above range, there is a tendency for the film to exhibit barrier properties against injection, and the increase in residual potential due to repeated use tends to be suppressed.
導電性基体には、酸性処理液による処理又はベーマイト処理を施してもよい。酸性処理液による処理は、例えば、以下のようにして実施される。先ず、リン酸、クロム酸及びフッ酸を含む酸性処理液を調製する。酸性処理液におけるリン酸、クロム酸及びフッ酸の配合割合は、例えば、リン酸が10質量%以上11質量%以下の範囲、クロム酸が3質量%以上5質量%以下の範囲、フッ酸が0.5質量%以上2質量%以下の範囲であって、これらの酸全体の濃度は13.5質量%以上18質量%以下の範囲がよい。処理温度は例えば42℃以上48℃以下が好ましい。被膜の膜厚は、0.3μm以上15μm以下が好ましい。 The conductive substrate may be treated with an acidic treatment liquid or treated with boehmite. The treatment with an acidic treatment liquid is performed, for example, as follows. First, an acidic treatment liquid containing phosphoric acid, chromic acid and hydrofluoric acid is prepared. The mixing ratio of phosphoric acid, chromic acid, and hydrofluoric acid in the acidic treatment liquid is, for example, phosphoric acid in the range of 10% by mass to 11% by mass, chromic acid in the range of 3% by mass to 5% by mass, and hydrofluoric acid in the range of 3% by mass to 5% by mass. It is preferable that the total concentration of these acids is in the range of 0.5 mass % or more and 2 mass % or less, and the range of 13.5 mass % or more and 18 mass % or less. The treatment temperature is preferably 42° C. or higher and 48° C. or lower, for example. The film thickness of the coating is preferably 0.3 μm or more and 15 μm or less.
ベーマイト処理は、例えば90℃以上100℃以下の純水中に5分から60分間浸漬すること、又は90℃以上120℃以下の加熱水蒸気に5分から60分間接触させて行う。被膜の膜厚は、0.1μm以上5μm以下が好ましい。これをさらにアジピン酸、硼酸、硼酸塩、燐酸塩、フタル酸塩、マレイン酸塩、安息香酸塩、酒石酸塩、クエン酸塩等の被膜溶解性のより低い電解質溶液を用いて陽極酸化処理してもよい。 The boehmite treatment is performed, for example, by immersing the substrate in pure water at a temperature of 90° C. or higher and 100° C. or lower for 5 to 60 minutes, or by contacting the substrate with heated steam at a temperature of 90° C. or higher and 120° C. or lower for 5 to 60 minutes. The film thickness of the coating is preferably 0.1 μm or more and 5 μm or less. This is further anodized using an electrolytic solution with lower film solubility, such as adipic acid, boric acid, borate, phosphate, phthalate, maleate, benzoate, tartrate, citrate. good too.
(下引層)
下引層は、例えば、無機粒子と結着樹脂とを含む層である。なお、本実施形態に係る電子写真感光体において、下引層は設けてもよいし、設けなくてもよい。
(Undercoat layer)
The undercoat layer is, for example, a layer containing inorganic particles and a binder resin. In addition, in the electrophotographic photoreceptor according to the exemplary embodiment, the undercoat layer may or may not be provided.
無機粒子としては、例えば、粉体抵抗(体積抵抗率)102Ωcm以上1011Ωcm以下の無機粒子が挙げられる。これらの中でも、上記抵抗値を有する無機粒子としては、例えば、酸化錫粒子、酸化チタン粒子、酸化亜鉛粒子、酸化ジルコニウム粒子等の金属酸化物粒子がよく、特に、酸化亜鉛粒子が好ましい。 Examples of inorganic particles include inorganic particles having a powder resistance (volume resistivity) of 10 2 Ωcm or more and 10 11 Ωcm or less. Among these, metal oxide particles such as tin oxide particles, titanium oxide particles, zinc oxide particles, and zirconium oxide particles are preferable as the inorganic particles having the above resistance value, and zinc oxide particles are particularly preferable.
無機粒子のBET法による比表面積は、例えば、10m2/g以上がよい。無機粒子の体積平均粒径は、例えば、50nm以上2000nm以下(望ましくは60nm以上1000nm以下)がよい。 The specific surface area of the inorganic particles by the BET method is preferably 10 m 2 /g or more, for example. The volume average particle diameter of the inorganic particles is preferably, for example, 50 nm or more and 2000 nm or less (preferably 60 nm or more and 1000 nm or less).
無機粒子の含有量は、例えば、結着樹脂に対して、10質量%以上80質量%以下であることが好ましく、より望ましくは40質量%以上80質量%以下である。 The content of the inorganic particles is, for example, preferably 10% by mass or more and 80% by mass or less, more preferably 40% by mass or more and 80% by mass or less, relative to the binder resin.
無機粒子は、表面処理が施されていてもよい。無機粒子は、表面処理の異なるもの、又は、粒子径の異なるものを2種以上混合して用いてもよい。 The inorganic particles may be surface-treated. Two or more kinds of inorganic particles having different surface treatments or different particle diameters may be mixed and used.
表面処理剤としては、例えば、シランカップリング剤、チタネート系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤、界面活性剤等が挙げられる。特に、シランカップリング剤が好ましく、アミノ基を有するシランカップリング剤がより好ましい。 Examples of surface treatment agents include silane coupling agents, titanate-based coupling agents, aluminum-based coupling agents, and surfactants. In particular, a silane coupling agent is preferred, and a silane coupling agent having an amino group is more preferred.
アミノ基を有するシランカップリング剤としては、例えば、3-アミノプロピルトリエトキシシラン、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、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、N,N-ビス(2-ヒドロキシエチル)-3-アミノプロピルトリエトキシシラン等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。 Silane coupling agents having an amino group include, for example, 3-aminopropyltriethoxysilane, N-2-(aminoethyl)-3-aminopropyltrimethoxysilane, N-2-(aminoethyl)-3-amino Examples include, but are not limited to, propylmethyldimethoxysilane, N,N-bis(2-hydroxyethyl)-3-aminopropyltriethoxysilane, and the like.
シランカップリング剤は、2種以上混合して使用してもよい。例えば、アミノ基を有するシランカップリング剤と他のシランカップリング剤とを併用してもよい。この他のシランカップリング剤としては、例えば、ビニルトリメトキシシラン、3-メタクリルオキシプロピル-トリス(2-メトキシエトキシ)シラン、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリエトキシシラン、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、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、N,N-ビス(2-ヒドロキシエチル)-3-アミノプロピルトリエトキシシラン、3-クロロプロピルトリメトキシシラン等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。 You may use a silane coupling agent in mixture of 2 or more types. For example, a silane coupling agent having an amino group and another silane coupling agent may be used in combination. Other silane coupling agents include, for example, vinyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyl-tris(2-methoxyethoxy)silane, 2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane, 3-glycol sidoxypropyltrimethoxysilane, vinyltriacetoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, N-2-(aminoethyl)-3-aminopropyltrimethoxysilane, N-2-( aminoethyl)-3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N,N-bis(2-hydroxyethyl)-3-aminopropyltriethoxysilane, 3-chloropropyltrimethoxysilane, etc., but are not limited thereto. not a thing
表面処理剤による表面処理方法は、公知の方法であればいかなる方法でもよく、乾式法又は湿式法のいずれでもよい。 The surface treatment method using the surface treatment agent may be any known method, and may be either a dry method or a wet method.
表面処理剤の処理量は、例えば、無機粒子に対して0.5質量%以上10質量%以下が好ましい。 The treatment amount of the surface treatment agent is preferably 0.5% by mass or more and 10% by mass or less with respect to the inorganic particles, for example.
ここで、下引層は、電気特性の長期安定性、キャリアブロック性が高まる観点から、無機粒子と共に電子受容性化合物(アクセプター化合物)を含有することが好ましい。 Here, the undercoat layer preferably contains an electron-accepting compound (acceptor compound) together with the inorganic particles, from the viewpoint of enhancing long-term stability of electrical properties and carrier-blocking properties.
電子受容性化合物としては、例えば、クロラニル、ブロモアニル等のキノン系化合物;テトラシアノキノジメタン系化合物;2,4,7-トリニトロフルオレノン、2,4,5,7-テトラニトロ-9-フルオレノン等のフルオレノン化合物;2-(4-ビフェニル)-5-(4-t-ブチルフェニル)-1,3,4-オキサジアゾール、2,5-ビス(4-ナフチル)-1,3,4-オキサジアゾール、2,5-ビス(4-ジエチルアミノフェニル)-1,3,4オキサジアゾール等のオキサジアゾール系化合物;キサントン系化合物;チオフェン化合物;3,3’,5,5’テトラ-t-ブチルジフェノキノン等のジフェノキノン化合物;等の電子輸送性物質等が挙げられる。特に、電子受容性化合物としては、アントラキノン構造を有する化合物が好ましい。アントラキノン構造を有する化合物としては、例えば、ヒドロキシアントラキノン化合物、アミノアントラキノン化合物、アミノヒドロキシアントラキノン化合物等が好ましく、具体的には、例えば、アントラキノン、アリザリン、キニザリン、アントラルフィン、プルプリン等が好ましい。 Examples of electron-accepting compounds include quinone compounds such as chloranil and bromoanil; tetracyanoquinodimethane compounds; 2,4,7-trinitrofluorenone, 2,4,5,7-tetranitro-9-fluorenone, and the like. fluorenone compounds; 2-(4-biphenyl)-5-(4-t-butylphenyl)-1,3,4-oxadiazole, 2,5-bis(4-naphthyl)-1,3,4- Oxadiazole compounds such as oxadiazole and 2,5-bis(4-diethylaminophenyl)-1,3,4 oxadiazole; xanthone compounds; thiophene compounds; 3,3′,5,5′ tetra- electron-transporting substances such as diphenoquinone compounds such as t-butyldiphenoquinone; A compound having an anthraquinone structure is particularly preferable as the electron-accepting compound. As the compound having an anthraquinone structure, for example, hydroxyanthraquinone compounds, aminoanthraquinone compounds, aminohydroxyanthraquinone compounds, etc. are preferable, and specifically, for example, anthraquinone, alizarin, quinizarin, anthrafin, purpurin, etc. are preferable.
電子受容性化合物は、下引層中に無機粒子と共に分散して含まれていてもよいし、無機粒子の表面に付着した状態で含まれていてもよい。 The electron-accepting compound may be dispersed in the undercoat layer together with the inorganic particles, or may be attached to the surfaces of the inorganic particles.
電子受容性化合物を無機粒子の表面に付着させる方法としては、例えば、乾式法、又は、湿式法が挙げられる。 Examples of the method of adhering the electron-accepting compound to the surface of the inorganic particles include a dry method and a wet method.
乾式法は、例えば、無機粒子をせん断力の大きなミキサ等で攪拌しながら、直接又は有機溶媒に溶解させた電子受容性化合物を滴下、乾燥空気や窒素ガスとともに噴霧させて、電子受容性化合物を無機粒子の表面に付着する方法である。電子受容性化合物の滴下又は噴霧するときは、溶剤の沸点以下の温度で行うことがよい。電子受容性化合物を滴下又は噴霧した後、更に100℃以上で焼き付けを行ってもよい。焼き付けは電子写真特性が得られる温度、時間であれば特に制限されない。 In the dry method, for example, an electron-accepting compound dissolved in an organic solvent is added dropwise while stirring inorganic particles with a mixer having a large shearing force, and the electron-accepting compound is sprayed with dry air or nitrogen gas. It is a method of adhering to the surface of inorganic particles. Dropping or spraying of the electron-accepting compound is preferably carried out at a temperature not higher than the boiling point of the solvent. After dropping or spraying the electron-accepting compound, baking may be further performed at 100° C. or higher. Baking is not particularly limited as long as the temperature and time are such that electrophotographic properties can be obtained.
湿式法は、例えば、攪拌、超音波、サンドミル、アトライター、ボールミル等により、無機粒子を溶剤中に分散しつつ、電子受容性化合物を添加し、攪拌又は分散した後、溶剤除去して、電子受容性化合物を無機粒子の表面に付着する方法である。溶剤除去方法は、例えば、ろ過又は蒸留により留去される。溶剤除去後には、更に100℃以上で焼き付けを行ってもよい。焼き付けは電子写真特性が得られる温度、時間であれば特に限定されない。湿式法においては、電子受容性化合物を添加する前に無機粒子の含有水分を除去してもよく、その例として溶剤中で攪拌加熱しながら除去する方法、溶剤と共沸させて除去する方法が挙げられる。 In the wet method, for example, by stirring, ultrasonic waves, sand mill, attritor, ball mill, etc., while inorganic particles are dispersed in a solvent, an electron-accepting compound is added, stirred or dispersed, and then the solvent is removed to obtain electrons. This is a method of adhering a receptive compound to the surface of inorganic particles. Solvent removal methods include distilling off by filtration or distillation. After removing the solvent, baking may be further performed at 100° C. or higher. Baking is not particularly limited as long as the temperature and time are such that electrophotographic properties can be obtained. In the wet method, the water contained in the inorganic particles may be removed before adding the electron-accepting compound, examples of which include a method of removing while stirring and heating in a solvent, and a method of removing by azeotroping with a solvent. mentioned.
なお、電子受容性化合物の付着は、表面処理剤による表面処理を無機粒子に施す前又は後に行ってよく、電子受容性化合物の付着と表面処理剤による表面処理とをあわせて行ってもよい。 Attachment of the electron-accepting compound may be performed before or after the surface treatment with the surface treatment agent is applied to the inorganic particles, or attachment of the electron-accepting compound and surface treatment with the surface treatment agent may be performed together.
電子受容性化合物の含有量は、例えば、無機粒子に対して0.01質量%以上20質量%以下がよく、望ましくは0.01質量%以上10質量%以下である。 The content of the electron-accepting compound is, for example, preferably 0.01% by mass or more and 20% by mass or less, preferably 0.01% by mass or more and 10% by mass or less, relative to the inorganic particles.
下引層に用いる結着樹脂としては、例えば、アセタール樹脂(例えばポリビニルブチラール等)、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、カゼイン樹脂、ポリアミド樹脂、セルロース樹脂、ゼラチン、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、塩化ビニル-酢酸ビニル-無水マレイン酸樹脂、シリコーン樹脂、シリコーン-アルキッド樹脂、尿素樹脂、フェノール樹脂、フェノール-ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂等の公知の高分子化合物;ジルコニウムキレート化合物;チタニウムキレート化合物;アルミニウムキレート化合物;チタニウムアルコキシド化合物;有機チタニウム化合物;シランカップリング剤等の公知の材料が挙げられる。下引層に用いる結着樹脂としては、例えば、電荷輸送性基を有する電荷輸送性樹脂、導電性樹脂(例えばポリアニリン等)等も挙げられる。 Examples of binder resins used in the undercoat layer include acetal resins (for example, polyvinyl butyral), polyvinyl alcohol resins, polyvinyl acetal resins, casein resins, polyamide resins, cellulose resins, gelatin, polyurethane resins, polyester resins, and unsaturated polyesters. Resins, methacrylic resins, acrylic resins, polyvinyl chloride resins, polyvinyl acetate resins, vinyl chloride-vinyl acetate-maleic anhydride resins, silicone resins, silicone-alkyd resins, urea resins, phenolic resins, phenol-formaldehyde resins, melamine resins, Urethane resins, alkyd resins, known polymer compounds such as epoxy resins; zirconium chelate compounds; titanium chelate compounds; aluminum chelate compounds; titanium alkoxide compounds; Examples of the binder resin used in the undercoat layer include charge-transporting resins having a charge-transporting group, conductive resins (eg, polyaniline, etc.), and the like.
これらの中でも、下引層に用いる結着樹脂としては、上層の塗布溶剤に不溶な樹脂が好適であり、特に、尿素樹脂、フェノール樹脂、フェノール-ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂;ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂及びポリビニルアセタール樹脂を含む群から選択される少なくとも1種の樹脂と硬化剤との反応により得られる樹脂が好適である。これら結着樹脂を2種以上組み合わせて使用する場合には、その混合割合は、必要に応じて設定される。 Among these, resins that are insoluble in the coating solvent of the upper layer are suitable as the binder resin used in the undercoat layer. thermosetting resins such as resins, alkyd resins and epoxy resins; at least one resin selected from the group including polyamide resins, polyester resins, polyether resins, methacrylic resins, acrylic resins, polyvinyl alcohol resins and polyvinyl acetal resins; Resins obtained by reaction with a curing agent are preferred. When two or more of these binder resins are used in combination, the mixing ratio is set according to need.
下引層には、電気特性向上、環境安定性向上、画質向上のために種々の添加剤を含んでいてもよい。添加剤としては、多環縮合系、アゾ系等の電子輸送性顔料、ジルコニウムキレート化合物、チタニウムキレート化合物、アルミニウムキレート化合物、チタニウムアルコキシド化合物、有機チタニウム化合物、シランカップリング剤等の公知の材料が挙げられる。シランカップリング剤は前述のように無機粒子の表面処理に用いられるが、添加剤として更に下引層に添加してもよい。 The undercoat layer may contain various additives for improving electrical properties, environmental stability, and image quality. Examples of the additive include known materials such as electron-transporting pigments such as polycyclic condensed and azo-based pigments, zirconium chelate compounds, titanium chelate compounds, aluminum chelate compounds, titanium alkoxide compounds, organic titanium compounds, and silane coupling agents. be done. The silane coupling agent is used for the surface treatment of the inorganic particles as described above, and may be added to the undercoat layer as an additive.
添加剤としてのシランカップリング剤としては、例えば、ビニルトリメトキシシラン、3-メタクリルオキシプロピル-トリス(2-メトキシエトキシ)シラン、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリエトキシシラン、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルメチルメトキシシラン、N,N-ビス(2-ヒドロキシエチル)-3-アミノプロピルトリエトキシシラン、3-クロロプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。 Silane coupling agents as additives include, for example, vinyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyl-tris(2-methoxyethoxy)silane, 2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane, 3- glycidoxypropyltrimethoxysilane, vinyltriacetoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, N-2-(aminoethyl)-3-aminopropyltrimethoxysilane, N-2- (Aminoethyl)-3-aminopropylmethylmethoxysilane, N,N-bis(2-hydroxyethyl)-3-aminopropyltriethoxysilane, 3-chloropropyltrimethoxysilane and the like.
ジルコニウムキレート化合物としては、例えば、ジルコニウムブトキシド、ジルコニウムアセト酢酸エチル、ジルコニウムトリエタノールアミン、アセチルアセトネートジルコニウムブトキシド、アセト酢酸エチルジルコニウムブトキシド、ジルコニウムアセテート、ジルコニウムオキサレート、ジルコニウムラクテート、ジルコニウムホスホネート、オクタン酸ジルコニウム、ナフテン酸ジルコニウム、ラウリン酸ジルコニウム、ステアリン酸ジルコニウム、イソステアリン酸ジルコニウム、メタクリレートジルコニウムブトキシド、ステアレートジルコニウムブトキシド、イソステアレートジルコニウムブトキシド等が挙げられる。 Examples of zirconium chelate compounds include zirconium butoxide, ethyl zirconium acetoacetate, zirconium triethanolamine, zirconium acetylacetonate butoxide, ethyl zirconium butoxide acetoacetate, zirconium acetate, zirconium oxalate, zirconium lactate, zirconium phosphonate, zirconium octanoate, zirconium naphthenate, zirconium laurate, zirconium stearate, zirconium isostearate, zirconium methacrylate butoxide, zirconium stearate butoxide, zirconium isostearate butoxide and the like.
チタニウムキレート化合物としては、例えば、テトライソプロピルチタネート、テトラノルマルブチルチタネート、ブチルチタネートダイマー、テトラ(2-エチルヘキシル)チタネート、チタンアセチルアセトネート、ポリチタンアセチルアセトネート、チタンオクチレングリコレート、チタンラクテートアンモニウム塩、チタンラクテート、チタンラクテートエチルエステル、チタントリエタノールアミネート、ポリヒドロキシチタンステアレート等が挙げられる。 Examples of titanium chelate compounds include tetraisopropyl titanate, tetra-normal butyl titanate, butyl titanate dimer, tetra(2-ethylhexyl) titanate, titanium acetylacetonate, polytitanium acetylacetonate, titanium octylene glycolate, titanium lactate ammonium salt. , titanium lactate, titanium lactate ethyl ester, titanium triethanolamine, polyhydroxytitanium stearate, and the like.
アルミニウムキレート化合物としては、例えば、アルミニウムイソプロピレート、モノブトキシアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムブチレート、ジエチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムトリス(エチルアセトアセテート)等が挙げられる。 Examples of aluminum chelate compounds include aluminum isopropylate, monobutoxyaluminum diisopropylate, aluminum butyrate, diethylacetoacetate aluminum diisopropylate, and aluminum tris(ethylacetoacetate).
これらの添加剤は、単独で、又は複数の化合物の混合物若しくは重縮合物として用いてもよい。 These additives may be used alone or as mixtures or polycondensates of multiple compounds.
下引層は、ビッカース硬度が35以上であることがよい。下引層の表面粗さ(十点平均粗さ)は、モアレ像抑制のために、使用される露光用レーザ波長λの1/(4n)(nは上層の屈折率)から1/2までに調整されていることがよい。表面粗さ調整のために下引層中に樹脂粒子等を添加してもよい。樹脂粒子としてはシリコーン樹脂粒子、架橋型ポリメタクリル酸メチル樹脂粒子等が挙げられる。また、表面粗さ調整のために下引層の表面を研磨してもよい。研磨方法としては、バフ研磨、サンドブラスト処理、湿式ホーニング、研削処理等が挙げられる。 The undercoat layer preferably has a Vickers hardness of 35 or higher. The surface roughness (ten-point average roughness) of the undercoat layer is 1/(4n) (n is the refractive index of the upper layer) to 1/2 of the exposure laser wavelength λ used to suppress moiré images. should be adjusted to Resin particles or the like may be added to the undercoat layer to adjust the surface roughness. Examples of resin particles include silicone resin particles and crosslinked polymethyl methacrylate resin particles. Further, the surface of the undercoat layer may be polished to adjust the surface roughness. Polishing methods include buffing, sandblasting, wet honing, and grinding.
下引層の形成は、特に制限はなく、周知の形成方法が利用されるが、例えば、上記成分を溶剤に加えた下引層形成用塗布液の塗膜を形成し、当該塗膜を乾燥し、必要に応じて加熱することで行う。 Formation of the undercoat layer is not particularly limited, and a well-known formation method is used. and, if necessary, by heating.
下引層形成用塗布液を調製するための溶剤としては、公知の有機溶剤、例えば、アルコール系溶剤、芳香族炭化水素溶剤、ハロゲン化炭化水素溶剤、ケトン系溶剤、ケトンアルコール系溶剤、エーテル系溶剤、エステル系溶剤等が挙げられる。これらの溶剤として具体的には、例えば、メタノール、エタノール、n-プロパノール、iso-プロパノール、n-ブタノール、ベンジルアルコール、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸n-ブチル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、メチレンクロライド、クロロホルム、クロロベンゼン、トルエン等の通常の有機溶剤が挙げられる。 Solvents for preparing the undercoat layer-forming coating liquid include known organic solvents such as alcohol solvents, aromatic hydrocarbon solvents, halogenated hydrocarbon solvents, ketone solvents, ketone alcohol solvents, ether solvents, Solvents, ester solvents and the like can be mentioned. Specific examples of these solvents include methanol, ethanol, n-propanol, iso-propanol, n-butanol, benzyl alcohol, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, methyl acetate, ethyl acetate, Ordinary organic solvents such as n-butyl acetate, dioxane, tetrahydrofuran, methylene chloride, chloroform, chlorobenzene and toluene can be used.
下引層形成用塗布液を調製するときの無機粒子の分散方法としては、例えば、ロールミル、ボールミル、振動ボールミル、アトライター、サンドミル、コロイドミル、ペイントシェーカー等の公知の方法が挙げられる。 Examples of the method for dispersing the inorganic particles when preparing the undercoat layer-forming coating solution include known methods such as a roll mill, ball mill, vibrating ball mill, attritor, sand mill, colloid mill, and paint shaker.
下引層形成用塗布液を導電性基体上に塗布する方法としては、例えば、ブレード塗布法、ワイヤーバー塗布法、スプレー塗布法、浸漬塗布法、ビード塗布法、エアーナイフ塗布法、カーテン塗布法等の通常の方法が挙げられる。 Examples of methods for applying the undercoat layer-forming coating liquid onto the conductive substrate include blade coating, wire bar coating, spray coating, dip coating, bead coating, air knife coating, and curtain coating. Ordinary methods such as
下引層の膜厚は、例えば、望ましくは15μm以上、より望ましくは20μm以上50μm以下の範囲内に設定される。 The thickness of the undercoat layer is, for example, desirably 15 μm or more, more desirably 20 μm or more and 50 μm or less.
(中間層)
図示は省略するが、下引層と有機感光層とに挟まれる中間層をさらに設けてもよい。中間層は、例えば、樹脂を含む層である。中間層に用いる樹脂としては、例えば、アセタール樹脂(例えばポリビニルブチラール等)、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、カゼイン樹脂、ポリアミド樹脂、セルロース樹脂、ゼラチン、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、塩化ビニル-酢酸ビニル-無水マレイン酸樹脂、シリコーン樹脂、シリコーン-アルキッド樹脂、フェノール-ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂等の高分子化合物が挙げられる。中間層は、有機金属化合物を含む層であってもよい。中間層に用いる有機金属化合物としては、ジルコニウム、チタニウム、アルミニウム、マンガン、ケイ素等の金属原子を含有する有機金属化合物等が挙げられる。これらの中間層に用いる化合物は、単独で又は複数の化合物の混合物若しくは重縮合物として用いてもよい。
(middle layer)
Although not shown, an intermediate layer sandwiched between the undercoat layer and the organic photosensitive layer may be further provided. The intermediate layer is, for example, a layer containing resin. Examples of resins used for the intermediate layer include acetal resins (for example, polyvinyl butyral), polyvinyl alcohol resins, polyvinyl acetal resins, casein resins, polyamide resins, cellulose resins, gelatin, polyurethane resins, polyester resins, methacrylic resins, acrylic resins, Polyvinyl chloride resins, polyvinyl acetate resins, vinyl chloride-vinyl acetate-maleic anhydride resins, silicone resins, silicone-alkyd resins, phenol-formaldehyde resins, melamine resins and other high-molecular compounds can be mentioned. The intermediate layer may be a layer containing an organometallic compound. Examples of the organometallic compound used for the intermediate layer include organometallic compounds containing metal atoms such as zirconium, titanium, aluminum, manganese and silicon. These compounds used for the intermediate layer may be used singly or as a mixture or polycondensate of a plurality of compounds.
これらの中でも、中間層は、ジルコニウム原子又はケイ素原子を含有する有機金属化合物を含む層であることが好ましい。 Among these, the intermediate layer is preferably a layer containing an organometallic compound containing zirconium atoms or silicon atoms.
中間層の形成は、特に制限はなく、周知の形成方法が利用されるが、例えば、上記成分を溶剤に加えた中間層形成用塗布液の塗膜を形成し、当該塗膜を乾燥、必要に応じて加熱することで行う。中間層を形成する塗布方法としては、浸漬塗布法、突き上げ塗布法、ワイヤーバー塗布法、スプレー塗布法、ブレード塗布法、ナイフ塗布法、カーテン塗布法等の通常の方法が用いられる。 Formation of the intermediate layer is not particularly limited, and a well-known forming method is used. It is done by heating according to. As the coating method for forming the intermediate layer, usual methods such as dip coating, thrust coating, wire bar coating, spray coating, blade coating, knife coating and curtain coating can be used.
中間層の膜厚は、例えば、望ましくは0.1μm以上3μm以下の範囲に設定される。なお、中間層を下引層として使用してもよい。 The film thickness of the intermediate layer is preferably set within a range of 0.1 μm or more and 3 μm or less, for example. Note that the intermediate layer may be used as an undercoat layer.
(電荷発生層)
電荷発生層は、例えば、電荷発生材料と結着樹脂とを含む層である。また、電荷発生層は、電荷発生材料の蒸着層であってもよい。電荷発生材料の蒸着層は、LED(Light Emitting Diode)、有機EL(Electro-Luminescence)イメージアレー等の非干渉性光源を用いる場合に好適である。
(Charge generation layer)
The charge generation layer is, for example, a layer containing a charge generation material and a binder resin. Also, the charge generation layer may be a deposited layer of a charge generation material. The deposited layer of the charge generating material is suitable for use with non-coherent light sources such as LEDs (Light Emitting Diodes) and organic EL (Electro-Luminescence) image arrays.
電荷発生材料としては、ビスアゾ、トリスアゾ等のアゾ顔料;ジブロモアントアントロン等の縮環芳香族顔料;ペリレン顔料;ピロロピロール顔料;フタロシアニン顔料;酸化亜鉛;三方晶系セレン等が挙げられる。 Examples of charge-generating materials include azo pigments such as bisazo and trisazo; condensed aromatic pigments such as dibromoanthanthrone; perylene pigments; pyrrolopyrrole pigments;
これらの中でも、近赤外域のレーザ露光に対応させるためには、電荷発生材料としては、金属フタロシアニン顔料、又は無金属フタロシアニン顔料を用いることが好ましい。具体的には、例えば、特開平5-263007号公報、特開平5-279591号公報等に開示されたヒドロキシガリウムフタロシアニン;特開平5-98181号公報等に開示されたクロロガリウムフタロシアニン;特開平5-140472号公報、特開平5-140473号公報等に開示されたジクロロスズフタロシアニン;特開平4-189873号公報等に開示されたチタニルフタロシアニンがより好ましい。 Among these, it is preferable to use a metal phthalocyanine pigment or a metal-free phthalocyanine pigment as the charge generation material in order to cope with laser exposure in the near-infrared region. Specifically, for example, hydroxygallium phthalocyanine disclosed in JP-A-5-263007 and JP-A-5-279591; chlorogallium phthalocyanine disclosed in JP-A-5-98181; -140472, JP-A-5-140473, etc., and titanyl phthalocyanine disclosed in JP-A-4-189873, etc. are more preferable.
一方、近紫外域のレーザ露光に対応させるためには、電荷発生材料としては、ジブロモアントアントロン等の縮環芳香族顔料;チオインジゴ系顔料;ポルフィラジン化合物;酸化亜鉛;三方晶系セレン;特開2004-78147号公報、特開2005-181992号公報に開示されたビスアゾ顔料等が好ましい。 On the other hand, in order to cope with laser exposure in the near-ultraviolet region, charge-generating materials include condensed aromatic pigments such as dibromoanthanthrone; thioindigo pigments; porphyrazine compounds; zinc oxide; Bisazo pigments disclosed in JP-A-2004-78147 and JP-A-2005-181992 are preferred.
450nm以上780nm以下に発光の中心波長があるLEDや有機ELイメージアレー等の非干渉性光源を用いる場合にも、上記電荷発生材料を用いてもよい。ここで、解像度の観点より、感光層を20μm以下の薄膜で用いるときには、感光層中の電界強度が高くなり、基体からの電荷注入による帯電低下、いわゆる黒点と呼ばれる画像欠陥を生じやすくなる。これは、三方晶系セレン、フタロシアニン顔料等のp-型半導体で暗電流を生じやすい電荷発生材料を用いたときに顕著となる。 The above-mentioned charge generation material may also be used when using a non-coherent light source such as an LED or an organic EL image array having an emission central wavelength of 450 nm or more and 780 nm or less. Here, from the viewpoint of resolution, when a thin film of 20 μm or less is used for the photosensitive layer, the electric field strength in the photosensitive layer becomes high, and charging deterioration due to charge injection from the substrate tends to cause image defects called black spots. This becomes remarkable when a charge-generating material such as trigonal selenium, phthalocyanine pigment, or the like, which is a p-type semiconductor and tends to generate dark current, is used.
これに対し、電荷発生材料として、縮環芳香族顔料、ペリレン顔料、アゾ顔料等のn-型半導体を用いた場合、暗電流を生じ難く、薄膜にしても黒点と呼ばれる画像欠陥を抑制し得る。n-型の電荷発生材料としては、例えば、特開2012-155282号公報の段落[0288]~[0291]に記載された化合物(CG-1)~(CG-27)が挙げられるがこれに限られるものではない。なお、n-型の判定は、通常使用されるタイムオブフライト法を用い、流れる光電流の極性によって判定され、キャリアとして正孔よりも電子を流しやすいものをn-型とする。 On the other hand, when n-type semiconductors such as condensed aromatic pigments, perylene pigments, and azo pigments are used as the charge generation material, dark current is less likely to occur, and image defects called black spots can be suppressed even if the film is formed into a thin film. . Examples of n-type charge generation materials include compounds (CG-1) to (CG-27) described in paragraphs [0288] to [0291] of JP-A-2012-155282. It is not limited. The n-type is determined by the time-of-flight method, which is usually used, and the polarity of the photocurrent that flows.
電荷発生層に用いる結着樹脂としては、広範な絶縁性樹脂から選択され、また、結着樹脂としては、ポリ-N-ビニルカルバゾール、ポリビニルアントラセン、ポリビニルピレン、ポリシラン等の有機光導電性ポリマーから選択してもよい。結着樹脂としては、例えば、ポリビニルブチラール樹脂、ポリアリレート樹脂(ビスフェノール類と芳香族2価カルボン酸の重縮合体等)、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、フェノキシ樹脂、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、ポリビニルピリジン樹脂、セルロース樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、カゼイン、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルピロリドン樹脂等が挙げられる。ここで、「絶縁性」とは、体積抵抗率が1013Ωcm以上であることをいう。これらの結着樹脂は1種を単独で又は2種以上を混合して用いられる。 The binder resin used in the charge generation layer is selected from a wide range of insulating resins, and the binder resin is selected from organic photoconductive polymers such as poly-N-vinylcarbazole, polyvinylanthracene, polyvinylpyrene and polysilane. You may choose. Examples of binder resins include polyvinyl butyral resins, polyarylate resins (polycondensates of bisphenols and aromatic divalent carboxylic acids, etc.), polycarbonate resins, polyester resins, phenoxy resins, vinyl chloride-vinyl acetate copolymers, Polyamide resin, acrylic resin, polyacrylamide resin, polyvinylpyridine resin, cellulose resin, urethane resin, epoxy resin, casein, polyvinyl alcohol resin, polyvinylpyrrolidone resin and the like can be mentioned. Here, “insulating” means having a volume resistivity of 10 13 Ωcm or more. These binder resins may be used singly or in combination of two or more.
なお、電荷発生材料と結着樹脂の配合比は、質量比で10:1から1:10までの範囲内であることが好ましい。 The mixing ratio of the charge-generating material and the binder resin is preferably in the range of 10:1 to 1:10 in mass ratio.
電荷発生層には、その他、周知の添加剤が含まれていてもよい。 The charge generation layer may contain other known additives.
電荷発生層の形成は、特に制限はなく、周知の形成方法が利用されるが、例えば、上記成分を溶剤に加えた電荷発生層形成用塗布液の塗膜を形成し、当該塗膜を乾燥し、必要に応じて加熱することで行う。なお、電荷発生層の形成は、電荷発生材料の蒸着により行ってもよい。電荷発生層の蒸着による形成は、特に、電荷発生材料として縮環芳香族顔料、ペリレン顔料を利用する場合に好適である。 Formation of the charge-generating layer is not particularly limited, and a well-known formation method is used. and, if necessary, by heating. The charge generation layer may be formed by vapor deposition of a charge generation material. Formation of the charge-generating layer by vapor deposition is particularly suitable when a condensed ring aromatic pigment or perylene pigment is used as the charge-generating material.
電荷発生層形成用塗布液を調製するための溶剤としては、メタノール、エタノール、n-プロパノール、n-ブタノール、ベンジルアルコール、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、酢酸n-ブチル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、メチレンクロライド、クロロホルム、クロロベンゼン、トルエン等が挙げられる。これら溶剤は、1種を単独で又は2種以上を混合して用いる。 Solvents for preparing the charge-generating layer-forming coating solution include methanol, ethanol, n-propanol, n-butanol, benzyl alcohol, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, methyl acetate, and n-acetic acid. -butyl, dioxane, tetrahydrofuran, methylene chloride, chloroform, chlorobenzene, toluene and the like. These solvents are used singly or in combination of two or more.
電荷発生層形成用塗布液中に粒子(例えば電荷発生材料)を分散させる方法としては、例えば、ボールミル、振動ボールミル、アトライター、サンドミル、横型サンドミル等のメディア分散機や、攪拌、超音波分散機、ロールミル、高圧ホモジナイザー等のメディアレス分散機が利用される。高圧ホモジナイザーとしては、例えば、高圧状態で分散液を液-液衝突や液-壁衝突させて分散する衝突方式や、高圧状態で微細な流路を貫通させて分散する貫通方式等が挙げられる。なお、この分散の際、電荷発生層形成用塗布液中の電荷発生材料の体積平均粒径を0.5μm以下、望ましくは0.3μm以下、更に望ましくは0.15μm以下にすることが有効である。 Examples of the method for dispersing particles (for example, charge-generating material) in the coating liquid for forming the charge-generating layer include media dispersing machines such as ball mills, vibrating ball mills, attritors, sand mills, and horizontal sand mills, stirring, and ultrasonic dispersing machines. , roll mills, high-pressure homogenizers, and other medialess dispersers are used. Examples of high-pressure homogenizers include a collision system in which a dispersion liquid is dispersed by liquid-liquid collision or liquid-wall collision in a high-pressure state, and a penetration system in which a fine flow path is penetrated and dispersed in a high-pressure state. In this dispersion, it is effective to set the volume average particle size of the charge generation material in the coating liquid for forming the charge generation layer to 0.5 μm or less, preferably 0.3 μm or less, more preferably 0.15 μm or less. be.
電荷発生層形成用塗布液を下引層上(又は中間層上)に塗布する方法としては、例えばブレード塗布法、ワイヤーバー塗布法、スプレー塗布法、浸漬塗布法、ビード塗布法、エアーナイフ塗布法、カーテン塗布法等の通常の方法が挙げられる。 Examples of the method for applying the charge generation layer forming coating liquid onto the undercoat layer (or onto the intermediate layer) include blade coating, wire bar coating, spray coating, dip coating, bead coating, and air knife coating. conventional methods such as coating method, curtain coating method, and the like.
電荷発生層の膜厚は、例えば、望ましくは0.1μm以上5.0μm以下、より望ましくは0.2μm以上2.0μm以下の範囲内に設定される。 The film thickness of the charge generation layer is set, for example, preferably in the range of 0.1 μm to 5.0 μm, and more preferably in the range of 0.2 μm to 2.0 μm.
(電荷輸送層)
-電荷輸送層の組成-
電荷輸送層は、電荷輸送材料と、結着樹脂と、シリカ粒子とを含んで構成される。
(Charge transport layer)
-Composition of charge transport layer-
The charge transport layer contains a charge transport material, a binder resin, and silica particles.
電荷輸送材料としては、p-ベンゾキノン、クロラニル、ブロマニル、アントラキノン等のキノン系化合物;テトラシアノキノジメタン系化合物;2,4,7-トリニトロフルオレノン等のフルオレノン化合物;キサントン系化合物;ベンゾフェノン系化合物;シアノビニル系化合物;エチレン系化合物等の電子輸送性化合物が挙げられる。電荷輸送材料としては、トリアリールアミン系化合物、ベンジジン系化合物、アリールアルカン系化合物、アリール置換エチレン系化合物、スチルベン系化合物、アントラセン系化合物、ヒドラゾン系化合物等の正孔輸送性化合物も挙げられる。これらの電荷輸送材料は1種を単独で又は2種以上で用いられるが、これらに限定されるものではない。 Examples of charge transport materials include quinone compounds such as p-benzoquinone, chloranil, bromanyl and anthraquinone; tetracyanoquinodimethane compounds; fluorenone compounds such as 2,4,7-trinitrofluorenone; xanthone compounds; ; cyanovinyl-based compounds; and electron-transporting compounds such as ethylene-based compounds. Charge transport materials also include hole-transporting compounds such as triarylamine-based compounds, benzidine-based compounds, arylalkane-based compounds, aryl-substituted ethylene-based compounds, stilbene-based compounds, anthracene-based compounds, and hydrazone-based compounds. These charge transport materials may be used singly or in combination of two or more, but are not limited to these.
電荷輸送材料としては、電荷移動度の観点から、下記構造式(a-1)で示されるトリアリールアミン誘導体、及び下記構造式(a-2)で示されるベンジジン誘導体が好ましい。 From the viewpoint of charge mobility, the charge transport material is preferably a triarylamine derivative represented by the following structural formula (a-1) and a benzidine derivative represented by the following structural formula (a-2).
構造式(a-1)中、ArT1、ArT2、及びArT3は、各々独立に置換若しくは無置換のアリール基、-C6H4-C(RT4)=C(RT5)(RT6)、又は-C6H4-CH=CH-CH=C(RT7)(RT8)を示す。RT4、RT5、RT6、RT7、及びRT8は各々独立に水素原子、置換若しくは無置換のアルキル基、又は置換若しくは無置換のアリール基を示す。上記各基の置換基としては、ハロゲン原子、炭素数1以上5以下のアルキル基、炭素数1以上5以下のアルコキシ基が挙げられる。また、上記各基の置換基としては、炭素数1以上3以下のアルキル基で置換された置換アミノ基も挙げられる。 In structural formula (a-1), Ar T1 , Ar T2 and Ar T3 each independently represent a substituted or unsubstituted aryl group, —C 6 H 4 —C(R T4 )=C(R T5 )(R T6 ), or -C 6 H 4 -CH=CH-CH=C(R T7 )(R T8 ). R T4 , R T5 , R T6 , R T7 and R T8 each independently represent a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, or a substituted or unsubstituted aryl group. Examples of substituents for the above groups include a halogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms. Moreover, as a substituent of each said group, the substituted amino group substituted with the C1-C3 or less alkyl group is also mentioned.
構造式(a-2)中、RT91及びRT92は各々独立に水素原子、ハロゲン原子、炭素数1以上5以下のアルキル基、又は炭素数1以上5以下のアルコキシ基を示す。RT101、RT102、RT111及びRT112は各々独立に、ハロゲン原子、炭素数1以上5以下のアルキル基、炭素数1以上5以下のアルコキシ基、炭素数1以上2以下のアルキル基で置換されたアミノ基、置換若しくは無置換のアリール基、-C(RT12)=C(RT13)(RT14)、又は-CH=CH-CH=C(RT15)(RT16)を示し、RT12、RT13、RT14、RT15及びRT16は各々独立に水素原子、置換若しくは無置換のアルキル基、又は置換若しくは無置換のアリール基を表す。Tm1、Tm2、Tn1及びTn2は各々独立に0以上2以下の整数を示す。上記各基の置換基としては、ハロゲン原子、炭素数1以上5以下のアルキル基、炭素数1以上5以下のアルコキシ基が挙げられる。また、上記各基の置換基としては、炭素数1以上3以下のアルキル基で置換された置換アミノ基も挙げられる。 In structural formula (a-2), R 1 T91 and R 2 T92 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms. R T101 , R T102 , R T111 and R T112 are each independently substituted with a halogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, or an alkyl group having 1 to 2 carbon atoms. a substituted or unsubstituted aryl group, —C(R T12 )=C(R T13 )(R T14 ), or —CH=CH—CH=C(R T15 )(R T16 ); R T12 , R T13 , R T14 , R T15 and R T16 each independently represent a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, or a substituted or unsubstituted aryl group. Tm1, Tm2, Tn1 and Tn2 each independently represent an integer of 0 or more and 2 or less. Examples of substituents for the above groups include a halogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms. Moreover, as a substituent of each said group, the substituted amino group substituted with the C1-C3 or less alkyl group is also mentioned.
ここで、構造式(a-1)で示されるトリアリールアミン誘導体、及び前記構造式(a-2)で示されるベンジジン誘導体のうち、特に、「-C6H4-CH=CH-CH=C(RT7)(RT8)」を有するトリアリールアミン誘導体、及び「-CH=CH-CH=C(RT15)(RT16)」を有するベンジジン誘導体が、電荷移動度の観点で好ましい。 Here, among the triarylamine derivative represented by the structural formula (a-1) and the benzidine derivative represented by the structural formula (a-2), in particular, “—C 6 H 4 —CH=CH—CH= A triarylamine derivative having “C(R T7 )(R T8 )” and a benzidine derivative having “—CH═CH—CH═C(R T15 )(R T16 )” are preferred from the viewpoint of charge mobility.
高分子電荷輸送材料としては、ポリ-N-ビニルカルバゾール、ポリシラン等の電荷輸送性を有する公知のものが用いられる。特に、特開平8-176293号公報、特開平8-208820号公報等に開示されているポリエステル系の高分子電荷輸送材料は特に好ましい。なお、高分子電荷輸送材料は、単独で使用してよいが、結着樹脂と併用してもよい。 As the polymer charge transport material, known materials having charge transport properties such as poly-N-vinylcarbazole and polysilane are used. In particular, polyester polymer charge transport materials disclosed in JP-A-8-176293 and JP-A-8-208820 are particularly preferred. The polymer charge transport material may be used alone, or may be used in combination with a binder resin.
電荷輸送層に用いるシリカ粒子としては、例えば、乾式シリカ粒子、湿式シリカ粒子が挙げられる。乾式シリカ粒子としては、シラン化合物を燃焼させて得られる燃焼法シリカ(ヒュームドシリカ)、金属珪素粉を爆発的に燃焼させて得られる爆燃法シリカが挙げられる。湿式シリカ粒子としては、珪酸ナトリウムと鉱酸との中和反応によって得られる湿式シリカ粒子(アルカリ条件で合成・凝集した沈降法シリカ、酸性条件で合成・凝集したゲル法シリカ粒子)、酸性珪酸をアルカリ性にして重合することで得られるコロイダルシリカ粒子(シリカゾル粒子)、有機シラン化合物(例えばアルコキシシラン)の加水分解によって得られるゾルゲル法シリカ粒子が挙げられる。 Examples of silica particles used in the charge transport layer include dry silica particles and wet silica particles. Dry silica particles include combustion silica (fumed silica) obtained by burning a silane compound and deflagration silica obtained by explosively burning metallic silicon powder. Wet-process silica particles include wet-process silica particles obtained by a neutralization reaction between sodium silicate and mineral acid (precipitation silica particles synthesized and aggregated under alkaline conditions, gel-process silica particles synthesized and aggregated under acidic conditions), and acidic silicic acid. Examples include colloidal silica particles (silica sol particles) obtained by alkalinizing and polymerizing, and sol-gel method silica particles obtained by hydrolyzing an organic silane compound (eg, alkoxysilane).
これらの中でも、シリカ粒子としては、残留電位の発生、その他電気特性の悪化による画像欠陥の抑制(細線再現性の悪化の抑制)の観点から、表面のシラノール基が少なく、より低い空隙構造を持つ燃焼法シリカ粒子が望ましい。 Among these, silica particles have fewer silanol groups on the surface and have a lower void structure from the viewpoint of suppressing image defects due to generation of residual potential and deterioration of other electrical properties (suppression of deterioration of fine line reproducibility). Combustion silica particles are preferred.
シリカ粒子の体積平均粒径は、例えば、20nm以上200nm以下であることがよく、望ましくは40nm以上150nm以下、より望ましくは50nm以上120nm以下、さらに望ましくは、50nm以上110nm以下である。 The volume average particle diameter of the silica particles is, for example, preferably 20 nm or more and 200 nm or less, desirably 40 nm or more and 150 nm or less, more desirably 50 nm or more and 120 nm or less, and still more desirably 50 nm or more and 110 nm or less.
体積平均粒径が上記範囲であるシリカ粒子と、粘度平均分子量が50000未満の結着樹脂とを組み合わせて用いると、像流れの発生がより抑制し易くなる。 When silica particles having a volume-average particle diameter within the above range and a binder resin having a viscosity-average molecular weight of less than 50000 are used in combination, image smearing can be more easily suppressed.
シリカ粒子の体積平均粒径は、層中からシリカ粒子を分離し、このシリカ粒子の一次粒子100個をSEM(Scanning Electron Microscope)装置により40000倍の倍率で観察し、一次粒子の画像解析によって粒子ごとの最長径、最短径を測定し、この中間値から球相当径を測定する。得られた球相当径の累積頻度における50%径(D50v)を求め、これをシリカ粒子の体積平均粒径として測定する。 The volume average particle diameter of the silica particles is obtained by separating the silica particles from the layer, observing 100 primary particles of the silica particles with a SEM (Scanning Electron Microscope) device at a magnification of 40,000 times, and analyzing the image of the primary particles. Measure the longest diameter and shortest diameter for each, and measure the equivalent sphere diameter from the intermediate value. The 50% diameter (D50v) in the cumulative frequency of the obtained sphere equivalent diameters is obtained, and this is measured as the volume average particle diameter of the silica particles.
シリカ粒子は、その表面が疎水化処理剤で表面処理されていることがよい。これにより、シリカ粒子の表面のシラノール基が低減し、残留電位の発生が抑制され易くなる。疎水化処理剤としては、クロロシラン、アルコキシシラン、シラザン等の周知のシラン化合物が挙げられる。これらの中でも、疎水化処理剤としては、残留電位の発生を抑制し易くする観点から、トリメチルシリル基、デシルシリル基、又はフェニルシリル基を持つシラン化合物が望ましい。つまり、シリカ粒子の表面には、トリメチルシリル基、デシルシリル基、又はフェニルシリル基を有することがよい。 The silica particles are preferably surface-treated with a hydrophobizing agent. This reduces the number of silanol groups on the surface of the silica particles, making it easier to suppress the generation of residual potential. Hydrophobizing agents include well-known silane compounds such as chlorosilanes, alkoxysilanes and silazanes. Among these, a silane compound having a trimethylsilyl group, a decylsilyl group, or a phenylsilyl group is preferable as the hydrophobizing agent from the viewpoint of facilitating suppression of residual potential. That is, the silica particles preferably have a trimethylsilyl group, a decylsilyl group, or a phenylsilyl group on their surfaces.
トリメチルシリル基を持つシラン化合物としては、例えば、トリメチルクロロシラン、トリメチルメトキシシラン、1,1,1,3,3,3-ヘキサメチルジシラザン等が挙げられる。デシルシリル基を持つシラン化合物としては、例えば、デシルトリクロロシラン、デシルジメチルクロロシラン、デシルトリメトキシシラン等が挙げられる。フェニル基を持つシラン化合物としては、トリフェニルメトキシシラン、トリフェニルクロロシラン等が挙げられる。 Silane compounds having a trimethylsilyl group include, for example, trimethylchlorosilane, trimethylmethoxysilane, 1,1,1,3,3,3-hexamethyldisilazane and the like. Silane compounds having a decylsilyl group include, for example, decyltrichlorosilane, decyldimethylchlorosilane, and decyltrimethoxysilane. Silane compounds having a phenyl group include triphenylmethoxysilane and triphenylchlorosilane.
疎水化処理されたシリカ粒子の縮合率(シリカ粒子中のSiO4-の結合におけるSi-O-Siの率:以下「疎水化処理剤の縮合率」とも称する)は、例えば、シリカ粒子の表面のシラノール基に対して96%以上がよく、望ましくは97%以上、より望ましくは98%以上である。疎水化処理剤の縮合率を上記範囲にすると、シリカ粒子のシラノール基がより低減し、残留電位の発生が抑制され易くなる。 The condensation rate of silica particles that have been hydrophobized (ratio of Si—O—Si in bonds of SiO 4 — in silica particles: hereinafter also referred to as “condensation rate of hydrophobizing agent”) is, for example, the surface of silica particles is preferably 96% or more, preferably 97% or more, and more preferably 98% or more, with respect to the silanol groups of . When the condensation ratio of the hydrophobizing agent is within the above range, the silanol groups of the silica particles are further reduced, and the generation of residual potential is easily suppressed.
疎水化処理剤の縮合率は、NMRで検出した縮合部のケイ素の全結合可能サイトに対して、縮合したケイ素の割合を示しており、次のようにして測定する。まず、層中からシリカ粒子を分離する。分離したシリカ粒子に対して、Bruker製AVANCEIII 400でSi CP/MAS NMR分析を行い、SiOの置換数に応じたピーク面積を求め、それぞれ、2置換(Si(OH)2(0-Si)2-)、3置換(Si(OH)(0-Si)3-)、4置換(Si(0-Si)4-)の値をQ2,Q3,Q4とし、疎水化処理剤の縮合率は式:(Q2×2+Q3×3+Q4×4)/4×(Q2+Q3+Q4)により算出する。 The condensation ratio of the hydrophobizing agent indicates the ratio of condensed silicon to all possible silicon bonding sites in the condensed portion detected by NMR, and is measured as follows. First, silica particles are separated from the layer. The separated silica particles were subjected to Si CP/MAS NMR analysis with Bruker's AVANCE III 400 to determine the peak area corresponding to the number of SiO substitutions, and the respective disubstituted (Si(OH) 2 (0-Si) 2 -), 3-substituted (Si(OH)(0-Si) 3 -), and 4-substituted (Si(0-Si) 4 -) are defined as Q2, Q3, and Q4, and the condensation rate of the hydrophobizing agent is expressed by the formula : Calculated by (Q2×2+Q3×3+Q4×4)/4×(Q2+Q3+Q4).
シリカ粒子の体積抵抗率は、例えば、1011Ω・cm以上がよく、望ましくは1012Ω・cm以上、より望ましくは1013Ω・cm以上である。シリカ粒子の体積抵抗率を上記範囲にすると、電気特性の低下が抑制される。 The volume resistivity of the silica particles is, for example, preferably 10 11 Ω·cm or more, preferably 10 12 Ω·cm or more, and more preferably 10 13 Ω·cm or more. When the volume resistivity of the silica particles is within the above range, deterioration in electrical properties is suppressed.
シリカ粒子の体積抵抗率は、次のようにして測定する。なお、測定環境は、温度20℃、湿度50%RHとする。まず、層中からシリカ粒子を分離する。そして、20cm2の電極板を配した円形の治具の表面に、測定対象となる分離したシリカ粒子を1mm以上3mm以下程度の厚さになるように載せ、シリカ粒子層を形成する。この上に別の20cm2の電極板を載せシリカ粒子層を挟み込む。シリカ粒子間の空隙をなくすため、シリカ粒子層上に載せた電極板の上に4kgの荷重をかけてからシリカ粒子層の厚み(cm)を測定する。シリカ粒子層上下の両電極には、エレクトロメーター及び高圧電源発生装置に接続されている。両電極に電界が予め定められた値となるように高電圧を印加し、このとき流れた電流値(A)を読み取ることにより、シリカ粒子の体積抵抗率(Ω・cm)を計算する。シリカ粒子の体積抵抗率(Ω・cm)の計算式は、下式に示す通りである。
なお、式中、ρはシリカ粒子の体積抵抗率(Ω・cm)、Eは印加電圧(V)、Iは電流値(A)、I0は印加電圧0Vにおける電流値(A)、Lはシリカ粒子層の厚み(cm)をそれぞれ表す。本評価では印加電圧が1000Vの時の体積抵抗率を用いた。
・式:ρ=E×20/(I-I0)/L
The volume resistivity of silica particles is measured as follows. The measurement environment is assumed to have a temperature of 20° C. and a humidity of 50% RH. First, silica particles are separated from the layer. Separated silica particles to be measured are placed on the surface of a circular jig on which an electrode plate of 20 cm 2 is arranged so as to have a thickness of about 1 mm or more and 3 mm or less to form a silica particle layer. Another 20 cm 2 electrode plate is placed on top of this to sandwich the silica particle layer. In order to eliminate voids between silica particles, a load of 4 kg is applied to the electrode plate placed on the silica particle layer, and then the thickness (cm) of the silica particle layer is measured. Both electrodes above and below the silica particle layer are connected to an electrometer and a high-voltage power generator. A high voltage is applied to both electrodes so that the electric field has a predetermined value, and the current value (A) that flows at this time is read to calculate the volume resistivity (Ω·cm) of the silica particles. The formula for calculating the volume resistivity (Ω·cm) of silica particles is as shown below.
In the formula, ρ is the volume resistivity of the silica particles (Ω cm), E is the applied voltage (V), I is the current value (A), I0 is the current value at the applied voltage of 0 V (A), L is Each represents the thickness (cm) of the silica particle layer. In this evaluation, the volume resistivity at an applied voltage of 1000V was used.
・ Formula: ρ = E × 20 / (II 0 ) / L
シリカ粒子の含有量は、無機保護層の割れ発生を抑制する観点から、電荷輸送層全体に対して、例えば30質量%以上であることがよく、40質量%以上であることが望ましく、50質量%以上であることがより望ましい。また、上限値は特に限定されないが、電荷輸送層の特性を確保する等の点から、70質量%以下がよく、65質量%以下であることが望ましく、60質量%以下であることがより望ましい。 From the viewpoint of suppressing the occurrence of cracks in the inorganic protective layer, the content of the silica particles is, for example, preferably 30% by mass or more, preferably 40% by mass or more, preferably 50% by mass, with respect to the entire charge transport layer. % or more is more desirable. Although the upper limit is not particularly limited, it is preferably 70% by mass or less, preferably 65% by mass or less, and more preferably 60% by mass or less from the viewpoint of ensuring the properties of the charge transport layer. .
電荷輸送層には、電荷輸送材料、結着樹脂及びシリカ粒子とともに、シリコーン化合物が含有されていてもよい。電荷輸送層がシリカ粒子を含有する場合、電荷輸送層の弾性率は向上するものの、シリカ粒子の分散性の低下に起因して、電荷輸送層の弾性率にバラつきが発生する場合がある。シリカ粒子を含む電荷輸送層の弾性率にバラつきが生じると、電荷輸送層は、相対的に弾性率が高い部分と弾性率の低い部分とが混在することになり、電荷輸送層の弾性率が相対的に低い部分の上に設けられた無機保護層には、割れ(打痕を含む)が発生し易くなる傾向にある。電荷輸送層中のシリカ粒子の分散性の低下は、電荷輸送層中の結着樹脂とシリカ粒子との親和性が低いことに起因していると考えられる。例えば、シリカ粒子は、疎水化処理されることで、電荷輸送層中での分散性が向上し易くなるが、疎水化処理されたシリカ粒子(例えば、縮合率が96%以上)を用いた場合でも、分散性の低下が発生することがある。 The charge transport layer may contain a silicone compound together with the charge transport material, the binder resin and the silica particles. When the charge-transporting layer contains silica particles, although the elasticity of the charge-transporting layer is improved, the elasticity of the charge-transporting layer may vary due to the deterioration of the dispersibility of the silica particles. If the elastic modulus of the charge-transporting layer containing silica particles varies, the charge-transporting layer will have a mixture of portions with a relatively high elastic modulus and portions with a relatively low elastic modulus. Cracks (including dents) tend to occur easily in inorganic protective layers provided on relatively low portions. The decrease in dispersibility of the silica particles in the charge transport layer is considered to be due to the low affinity between the binder resin in the charge transport layer and the silica particles. For example, when silica particles are hydrophobized, the dispersibility in the charge transport layer is likely to be improved. However, a decrease in dispersibility may occur.
それに対して、シリカ粒子とともに、シリコーン化合物を含有する電荷輸送層では、電荷輸送層の弾性率のバラつきが抑制され、電荷輸送層の全体の弾性率が向上し、無機保護層の割れの発生が抑制される。この理由は定かではないが、次のように考えられる。シリカ粒子とシリコーン化合物とは、化学構造中にケイ素を含んでいるため、シリコーン化合物とシリカ粒子との親和性が高い。また、シリコーン化合物は、化学構造中に多くの疎水性基(例えば、メチル基)を有しているために、結着樹脂との親和性が高い。そのため、シリコーン化合物は、結着樹脂とシリカ粒子との親和性を高める作用を生じさせる。すなわち、シリカ粒子、及びシリコーン化合物の相互作用により、電荷輸送層中でのシリカ粒子の分散性の低下が抑制される。その結果として、電荷輸送層の弾性率のバラつきが抑制され、電荷輸送層全体の弾性率も向上し、無機保護層の割れの発生が抑制されると考えられる。 On the other hand, in the charge transport layer containing a silicone compound together with silica particles, the variation in the elastic modulus of the charge transport layer is suppressed, the elastic modulus of the entire charge transport layer is improved, and cracking of the inorganic protective layer is prevented. Suppressed. Although the reason for this is not clear, it is considered as follows. Since the silica particles and the silicone compound contain silicon in their chemical structures, the affinity between the silicone compound and the silica particles is high. In addition, since silicone compounds have many hydrophobic groups (eg, methyl groups) in their chemical structure, they have high affinity with binder resins. Therefore, the silicone compound acts to increase the affinity between the binder resin and the silica particles. That is, the interaction between the silica particles and the silicone compound suppresses the deterioration of the dispersibility of the silica particles in the charge transport layer. As a result, it is believed that variations in the elastic modulus of the charge transport layer are suppressed, the elastic modulus of the entire charge transport layer is improved, and cracking of the inorganic protective layer is suppressed.
電荷輸送層に用いるシリコーン化合物としては、シロキサン骨格を有する化合物であり、無機保護層の割れを抑制する点で、例えば、シリコーンオイル(ストレートシリコーンオイル、又は変性シリコーンオイル)が挙げられる。シリコーンオイルは反応性のより低いものが望ましい。 The silicone compound used in the charge transport layer is a compound having a siloxane skeleton, and from the viewpoint of suppressing cracking of the inorganic protective layer, for example, silicone oil (straight silicone oil or modified silicone oil) can be used. A silicone oil with lower reactivity is desirable.
シリコーン化合物としては、例えば、具体的には、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、ジフェニルシリコーンオイル等のストレートシリコーンオイル;フェニル変性シリコーンオイル、アラルキル変性シリコーンオイル、アルキル変性シリコーンオイル、フルオロ変性シリコーンオイル、フルオロアルキル変性シリコーンオイル、ポリエーテル変性シリコーンオイル、ポリオール変性シリコーンオイル、ポリエステル変性シリコーンオイル、脂肪酸エステル変性シリコーンオイル、アクリル変性シリコーンオイル等の変性シリコーンオイル;が挙げられる。 Examples of silicone compounds include straight silicone oils such as dimethyl silicone oil, methylphenyl silicone oil and diphenyl silicone oil; phenyl-modified silicone oil, aralkyl-modified silicone oil, alkyl-modified silicone oil, fluoro-modified silicone oil; modified silicone oils such as fluoroalkyl-modified silicone oils, polyether-modified silicone oils, polyol-modified silicone oils, polyester-modified silicone oils, fatty acid ester-modified silicone oils, and acrylic-modified silicone oils;
シリコーン化合物の含有量は、電荷輸送層の固形分に対して0.0033質量%以上0.033質量%以下であることが望ましい。より望ましくは、0.0066質量%以上0.02質量%以下である。シリコーン化合物をこの範囲で用いることで、シリカ粒子の分散性が向上し易くなる。 The content of the silicone compound is desirably 0.0033% by mass or more and 0.033% by mass or less based on the solid content of the charge transport layer. More desirably, it is 0.0066% by mass or more and 0.02% by mass or less. By using the silicone compound within this range, the dispersibility of the silica particles can be easily improved.
なお、電荷輸送層におけるシリコーン化合物の含有量は、次のように測定される。まず、測定対象となる感光体から、無機保護層を剥離した後、測定対象となる感光層を露出させ、その感光層の一部を削り出し測定用試料を準備する。次に、測定用試料に対し、核磁気共鳴(NMR)分析等を行うことにより、シリコーン化合物の含有量が求められる。 The content of the silicone compound in the charge transport layer is measured as follows. First, after peeling off the inorganic protective layer from the photoreceptor to be measured, the photosensitive layer to be measured is exposed, and a part of the photosensitive layer is scraped off to prepare a sample for measurement. Next, the content of the silicone compound is determined by subjecting the measurement sample to nuclear magnetic resonance (NMR) analysis or the like.
電荷輸送層に用いる結着樹脂としては、特に限定されないが、無機保護層の割れをより抑制する点から、例えば、粘度平均分子量は50000以下であることがよい。望ましくは45000以下であり、より望ましくは35000以下である。粘度平均分子量の下限としては、結着樹脂としての特性を保持する点から、20000以上であることがよい。 Although the binder resin used in the charge transport layer is not particularly limited, it preferably has a viscosity-average molecular weight of 50,000 or less, for example, from the viewpoint of further suppressing cracking of the inorganic protective layer. It is preferably 45,000 or less, more preferably 35,000 or less. The lower limit of the viscosity-average molecular weight is preferably 20,000 or more from the viewpoint of maintaining properties as a binder resin.
ここで、結着樹脂の粘度平均分子量の測定は、以下の一点測定法が用いられる。まず、測定対象となる感光体から、無機保護層を剥離した後、測定対象となる感光層を露出させる。そして、その感光層の一部を削り出し測定用試料を準備する。次に、測定試料から結着樹脂を抽出する。抽出した結着樹脂1g分をメチレンクロライド100cm3に溶解し、25℃の測定環境下でウベローデ粘度計にて、その比粘度ηspを測定する。そして、ηsp/c=〔η〕+0.45〔η〕2cの関係式(ただしcは濃度(g/cm3))より極限粘度〔η〕(cm3/g)を求め、H.Schnellによって与えられている式、〔η〕=1.23×10-4×Mv0.83の関係式より粘度平均分子量Mvを求める。
Here, the following one-point measurement method is used to measure the viscosity-average molecular weight of the binder resin. First, after peeling off the inorganic protective layer from the photoreceptor to be measured, the photosensitive layer to be measured is exposed. Then, a part of the photosensitive layer is scraped out to prepare a measurement sample. Next, the binder resin is extracted from the measurement sample. 1 g of the extracted binder resin is dissolved in 100 cm 3 of methylene chloride, and the specific viscosity ηsp is measured with an Ubbelohde viscometer under a measurement environment of 25°C. Then, the intrinsic viscosity [η] (
結着樹脂としては、例えば、具体的には、ポリカーボネート樹脂(ビスフェノールA、ビスフェノールZ、ビスフェノールC、ビスフェノールTP等の単独重合型、又はその共重合型)、ポリアリレート樹脂、ポリエステル樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリロニトリル-スチレン共重合体、アクリロニトリル-ブタジエン共重合体、ポリビニルアセテート樹脂、スチレン-ブタジエン共重合体、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル-酢酸ビニル-無水マレイン酸共重合体、シリコーン樹脂、シリコーン-アルキッド樹脂、フェノール-ホルムアルデヒド樹脂、スチレン-アクリル共重合体、アチレン-アルキッド樹脂、ポリ-N-ビニルカルバゾール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂などが挙げられる。これらの結着樹脂は1種を単独で又は2種以上で用いる。なお、電荷輸送材料と結着樹脂との配合比は、質量比で10:1から1:5までが好ましい。 Specific examples of binder resins include polycarbonate resins (homopolymerization type of bisphenol A, bisphenol Z, bisphenol C, bisphenol TP, etc., or copolymerization types thereof), polyarylate resins, polyester resins, methacrylic resins, acrylic resin, polyvinyl chloride resin, polyvinylidene chloride resin, polystyrene resin, acrylonitrile-styrene copolymer, acrylonitrile-butadiene copolymer, polyvinyl acetate resin, styrene-butadiene copolymer, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, vinyl chloride-vinyl acetate-maleic anhydride copolymer, silicone resin, silicone-alkyd resin, phenol-formaldehyde resin, styrene-acrylic copolymer, acetylene-alkyd resin, poly-N-vinylcarbazole resin, polyvinyl butyral resin, Examples include polyphenylene ether resins. These binder resins are used singly or in combination of two or more. The mixing ratio of the charge transport material and the binder resin is preferably from 10:1 to 1:5 in mass ratio.
上記の結着樹脂の中でも、像流れの発生をより抑制する観点から、ポリカーボネート樹脂(ビスフェノールA、ビスフェノールZ、ビスフェノールC、ビスフェノールTP等の単独重合型、又はその共重合型)が好ましい。ポリカーボネート樹脂は、1種を単独で使用してもよく、2種以上併用してもよい。また、同様の観点から、ポリカーボネート樹脂の中でも、ビスフェノールZの単独重合型ポリカーボネート樹脂を含むことがより好ましい。 Among the binder resins described above, polycarbonate resins (homopolymerization type of bisphenol A, bisphenol Z, bisphenol C, bisphenol TP, etc., or copolymerization type thereof) are preferable from the viewpoint of further suppressing the occurrence of image deletion. Polycarbonate resin may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more types. From the same point of view, it is more preferable to include a bisphenol Z homopolymerization type polycarbonate resin among the polycarbonate resins.
-電荷輸送層の特性-
電荷輸送層の弾性率は、例えば、5GPa以上がよく、望ましくは6GPa以上であり、より望ましくは6.5GPa以上であり、さらに望ましくは7GPa以上である。電荷輸送層の弾性率を上記範囲とすると、無機保護層の割れが抑制され易くなる。弾性率の上限は特に限定されないが、例えば、20GPa以下であることがよい。なお、電荷輸送層の弾性率を上記範囲とするには、例えば、シリカ粒子の粒径及び含有量を調整する方法、電荷輸送材料の種類及び含有量を調整する方法が挙げられる。また、電荷輸送層がシリコーン化合物を含む場合は、シリコーン化合物の種類及び含有量を調整する方法が挙げられる。
-Characteristics of charge transport layer-
The elastic modulus of the charge transport layer is, for example, preferably 5 GPa or higher, preferably 6 GPa or higher, more preferably 6.5 GPa or higher, and even more preferably 7 GPa or higher. When the elastic modulus of the charge transport layer is within the above range, cracking of the inorganic protective layer is easily suppressed. Although the upper limit of the elastic modulus is not particularly limited, it is preferably 20 GPa or less, for example. In order to set the elastic modulus of the charge transport layer within the above range, for example, a method of adjusting the particle size and content of silica particles, and a method of adjusting the type and content of the charge transport material can be used. Moreover, when the charge transport layer contains a silicone compound, a method of adjusting the type and content of the silicone compound can be used.
また、電荷輸送層の弾性率は、無機保護層の割れをより抑制し易くする点で、標準偏差が、0.1以上0.65以下(望ましくは0.2以上0.62以下、より望ましくは0.2以上0.60以下)であることがよい。上述の通り、電荷輸送層がシリカ粒子とともにシリコーン化合物を含む構成とすることにより、電荷輸送層の弾性率の標準偏差を小さくすることができる。 Further, the elastic modulus of the charge transport layer has a standard deviation of 0.1 or more and 0.65 or less (preferably 0.2 or more and 0.62 or less, more preferably 0.2 or more and 0.62 or less, more preferably is 0.2 or more and 0.60 or less). As described above, the standard deviation of the elastic modulus of the charge transport layer can be reduced by including the silica particles and the silicone compound in the charge transport layer.
電荷輸送層の弾性率は、次のように測定する。まず、無機保護層を剥離した後、測定対象となる層を露出させる。そして、その層の一部をカッター等で切り出し、測定試料を取得する。この測定試料に対して、MTSシステムズ社製 Nano Indenter SA2を用いて、連続剛性法(CSM)(米国特許第4848141号)により深さプロファイルを得て、その押込み深さ30nmから100nmの測定値から得た平均値を用いて測定する。 The elastic modulus of the charge transport layer is measured as follows. First, after peeling off the inorganic protective layer, the layer to be measured is exposed. Then, a portion of the layer is cut out with a cutter or the like to obtain a measurement sample. For this measurement sample, using Nano Indenter SA2 manufactured by MTS Systems, a depth profile is obtained by the continuous stiffness method (CSM) (U.S. Pat. No. 4,848,141), and from the measured value of the indentation depth of 30 nm to 100 nm Measure using the average value obtained.
電荷輸送層の膜厚は、例えば、10μm以上40μm以下がよく、望ましくは10μm以上35μm以下、より望ましくは15μm以上30μm以下である。電荷輸送層の膜厚を上記範囲にすると、無機保護層の割れ、及び残留電位の発生が抑制され易くなる。 The film thickness of the charge transport layer is, for example, preferably 10 μm or more and 40 μm or less, preferably 10 μm or more and 35 μm or less, and more preferably 15 μm or more and 30 μm or less. When the film thickness of the charge transport layer is within the above range, cracking of the inorganic protective layer and occurrence of residual potential are easily suppressed.
-電荷輸送層の形成-
電荷輸送層の形成は、特に制限はなく、周知の形成方法が利用されるが、例えば、上記成分を溶媒に加えた電荷輸送層形成用塗布液の塗膜を形成し、当該塗膜を乾燥、必要に応じて加熱することで行う。
-Formation of charge transport layer-
Formation of the charge transport layer is not particularly limited, and a well-known formation method is used. , by heating if necessary.
電荷輸送層形成用塗布液を電荷発生層上に塗布する方法としては、例えば、浸漬塗布法、突き上げ塗布法、ワイヤーバー塗布法、スプレー塗布法、ブレード塗布法、ナイフ塗布法、カーテン塗布法等の通常の方法を用いられる。 Examples of methods for applying the charge transport layer-forming coating liquid onto the charge generation layer include dip coating, push-up coating, wire bar coating, spray coating, blade coating, knife coating, curtain coating, and the like. The usual method of
なお、電荷輸送層形成用塗布液中に粒子(例えばシリカ粒子やフッ素樹脂粒子)を分散させる場合、その分散方法としては、例えば、ボールミル、振動ボールミル、アトライター、サンドミル、横型サンドミル等のメディア分散機や、攪拌、超音波分散機、ロールミル、高圧ホモジナイザー等のメディアレス分散機が利用される。高圧ホモジナイザーとしては、例えば、高圧状態で分散液を液-液衝突や液-壁衝突させて分散する衝突方式や、高圧状態で微細な流路を貫通させて分散する貫通方式などが挙げられる。 When particles (for example, silica particles or fluororesin particles) are dispersed in the coating liquid for forming the charge transport layer, examples of dispersion methods include media dispersion using a ball mill, vibrating ball mill, attritor, sand mill, horizontal sand mill, and the like. In addition, medialess dispersers such as agitators, ultrasonic dispersers, roll mills, and high-pressure homogenizers are used. Examples of high-pressure homogenizers include a collision system in which a dispersion liquid is dispersed by liquid-liquid collision or liquid-wall collision in a high pressure state, and a penetration system in which a fine flow path is penetrated and dispersed in a high pressure state.
(割れ抑制層)
-割れ抑制層の組成-
割れ抑制層は、電荷輸送層から輸送される電荷の移動を妨げず、なお且つ、無機保護層の電荷輸送層側の表面の割れを抑制するものである。
(Crack suppression layer)
-Composition of crack suppression layer-
The crack suppression layer does not hinder the movement of charges transported from the charge transport layer and suppresses cracks on the surface of the inorganic protective layer on the charge transport layer side.
本実施形態に係る割れ抑制層は、表面に凹凸を有する電荷輸送層上に無機保護層を直接設けず、電荷輸送層に比較してより表面に凹凸を形成し難い層を設けることにより、無機保護層の電荷輸送層側の表面の割れを抑制する。本実施形態に係る割れ抑制層の具体例としては、例えば、電荷輸送材料と結着樹脂とを少なくとも含み、なお且つ、割れ抑制層中に含まれるシリカ粒子の密度が、電荷輸送層中に含まれるシリカ粒子の密度よりも小さい層が挙げられる。割れ抑制層の他の例としては、例えば、電荷輸送材料と結着樹脂とシリカ粒子とを含み、割れ抑制層中に含まれるシリカ粒子の体積平均粒径が、電荷輸送層中に含まれるシリカ粒子の体積平均粒径よりも小さい層が挙げられる。これらの層はいずれも、それらの表面に形成される凹凸が、電荷輸送層の無機保護層側の表面に形成される凹凸よりも小さい高低差を有するものと考えられる。 The crack suppression layer according to the present embodiment does not directly provide an inorganic protective layer on the charge transport layer having unevenness on the surface, and provides a layer that is less likely to form unevenness on the surface than the charge transport layer. It suppresses cracking of the surface of the protective layer on the charge transport layer side. As a specific example of the crack suppression layer according to the present embodiment, for example, the charge transport layer contains at least a charge transport material and a binder resin, and the density of silica particles contained in the crack suppression layer is layer having a density lower than that of the silica particles contained therein. Another example of the crack-suppressing layer includes a charge-transporting material, a binder resin, and silica particles, and the volume-average particle diameter of the silica particles contained in the crack-suppressing layer is the silica contained in the charge-transporting layer. Layers smaller than the volume average particle size of the particles are included. It is considered that the unevenness formed on the surface of each of these layers has a smaller height difference than the unevenness formed on the surface of the charge transport layer on the inorganic protective layer side.
割れ抑制層は、例えば、電荷輸送材料と結着樹脂とシリカ粒子とを含んで構成されてもよく、シリカ粒子を含まずに電荷輸送材料と結着樹脂とを含んで構成されていてもよい。割れ抑制層を構成する電荷輸送材料、結着樹脂及びシリカ粒子は、上記の電荷輸送層を構成する材料として記載された電荷輸送材料、結着樹脂及びシリカ粒子を使用すればよい。 The cracking prevention layer may contain, for example, a charge transport material, a binder resin, and silica particles, or may contain a charge transport material and a binder resin without silica particles. . As the charge transport material, the binder resin and the silica particles constituting the cracking prevention layer, the charge transport material, the binder resin and the silica particles described as the materials constituting the charge transport layer may be used.
割れ抑制層がシリカ粒子を含有する場合、無機保護層の割れ抑制の観点から、割れ抑制層中のシリカ粒子の密度は、電荷輸送層中のシリカ粒子の密度よりも小さいことが好ましく、電荷輸送層中のシリカ粒子の密度に対して30%以下がより好ましく、10%以下が更に好ましい。また、割れ抑制層に含まれるシリカ粒子の含有量は、割れ抑制層全体に対して、例えば30質量%以下であることが好ましく、20質量%以下であることがより好ましい。割れ抑制層の下限値は特に限定されず、割れ抑制層の無機保護層側表面の凹凸(高低差)を小さくして、無機保護層の電荷輸送層側表面の割れの発生をより一層抑制する観点から、割れ抑制層がシリカ粒子を含有しない(シリカ粒子の含有量が検出限界以下である)場合、特に好ましい。 When the crack-suppressing layer contains silica particles, the density of the silica particles in the crack-suppressing layer is preferably lower than the density of the silica particles in the charge-transporting layer from the viewpoint of suppressing cracking of the inorganic protective layer. It is more preferably 30% or less, still more preferably 10% or less, relative to the density of silica particles in the layer. Also, the content of silica particles contained in the crack-suppressing layer is preferably, for example, 30% by mass or less, more preferably 20% by mass or less, relative to the entire crack-suppressing layer. The lower limit of the crack suppression layer is not particularly limited, and the unevenness (height difference) of the inorganic protective layer side surface of the crack suppression layer is reduced to further suppress the occurrence of cracks on the charge transport layer side surface of the inorganic protective layer. From a viewpoint, it is particularly preferable if the crack suppression layer does not contain silica particles (the content of silica particles is below the detection limit).
また、割れ抑制層がシリカ粒子を含有する場合、無機保護層の割れ抑制の観点から、割れ抑制層に含有されるシリカ粒子の体積平均粒径は、電荷輸送層に含有されるシリカ粒子の体積平均粒径よりも小さいことが好ましい。この観点から、割れ抑制層に含まれるシリカ粒子の体積平均粒径は、例えば110nm以下がより好ましく、100nm以下が更に好ましい。割れ抑制層に含有されるシリカ粒子の体積平均粒径の下限は特に制限されないが、シリカ粒子の体積平均粒径が小さ過ぎるとシリカ粒子の分散性が低下することがあるため、例えば40nm以上であればよく、50nm以上が好ましい。 In addition, when the crack suppression layer contains silica particles, from the viewpoint of crack suppression of the inorganic protective layer, the volume average particle diameter of the silica particles contained in the crack suppression layer is equal to the volume of the silica particles contained in the charge transport layer. It is preferably smaller than the average particle size. From this point of view, the volume average particle diameter of the silica particles contained in the crack suppression layer is more preferably 110 nm or less, and even more preferably 100 nm or less. The lower limit of the volume average particle diameter of the silica particles contained in the crack suppression layer is not particularly limited. A thickness of 50 nm or more is preferable.
また、本実施形態に係る割れ抑制層について「電荷輸送層から輸送される電荷の移動を妨げない」とは、割れ抑制層と電荷輸送層とで電気抵抗率の差が小さいことを意味する。割れ抑制層の体積抵抗率は、例えば、電荷輸送層の体積抵抗率の0.3倍以上2倍以下であることが好ましく、0.5倍以上1.5倍以下であることが好ましい。割れ輸送層の体積抵抗率が高過ぎると、静電潜像を形成する際に電位差が生じ難くなり、画像の濃度が低くなることがある。また、割れ輸送層の体積抵抗率が低過ぎると、電荷が面内方向に流れて画像の粒状性(解像度)が悪化することがある。 In addition, with regard to the crack suppression layer according to the present embodiment, the phrase "does not hinder the movement of charges transported from the charge transport layer" means that the difference in electrical resistivity between the crack suppression layer and the charge transport layer is small. The volume resistivity of the crack suppression layer is, for example, preferably 0.3 times or more and 2 times or less, and preferably 0.5 times or more and 1.5 times or less, that of the charge transport layer. If the crack-transporting layer has too high a volume resistivity, it may be difficult to generate a potential difference when forming an electrostatic latent image, resulting in a low image density. On the other hand, if the volume resistivity of the crack transport layer is too low, charges may flow in the in-plane direction, deteriorating the graininess (resolution) of the image.
割れ抑制層の体積抵抗率は、例えば、割れ抑制層を構成する電荷輸送材料、結着樹脂及びシリカ粒子のそれぞれの種類及び含有量等により、調整すればよい。例えば、電荷輸送層の組成に対して、シリカ粒子の含有量や種類を変更すること以外は組成を変更せずに、即ち、電荷輸送層で使用した電荷輸送材料及び結着樹脂を使用し、電荷輸送材料と結着樹脂との配合比を変えずに形成された割れ抑制層は、電荷輸送層からの体積抵抗率の変化が小さく、画像の劣化が抑制できるため、好適である。但し、割れ抑制層を構成する電荷輸送材料及び結着樹脂は、電荷輸送層を構成する電荷輸送材料及び結着樹脂に対してそれぞれ同じであってもよく、異なっていてもよい。 The volume resistivity of the crack-suppressing layer may be adjusted, for example, by adjusting the types and contents of the charge-transporting material, the binder resin, and the silica particles that constitute the crack-suppressing layer. For example, without changing the composition of the charge transport layer except for changing the content and type of silica particles, i.e., using the charge transport material and binder resin used in the charge transport layer, A crack-preventing layer formed without changing the blending ratio of the charge-transporting material and the binder resin is preferable because the change in volume resistivity from the charge-transporting layer is small and image deterioration can be suppressed. However, the charge-transporting material and the binder resin that constitute the crack-suppressing layer may be the same as or different from the charge-transporting material and the binder resin that constitute the charge-transporting layer.
割れ抑制層がシリカ粒子を含有する場合、無機保護層の割れ抑制の観点から、割れ抑制層はシリコーン化合物を更に含有していてもよい。シリコーン化合物としては、上記の電荷輸送層に含有されるシリコーン化合物を使用すればよい。 When the crack-suppressing layer contains silica particles, the crack-suppressing layer may further contain a silicone compound from the viewpoint of suppressing cracking of the inorganic protective layer. As the silicone compound, the silicone compound contained in the charge transport layer may be used.
-割れ抑制層の特性-
無機保護層の割れ抑制の観点から、割れ抑制層の無機保護層側表面の高低差が0.05μm以下であることが好ましく、0.01μm以下であることがより好ましい。ここで、割れ抑制層の無機保護層側表面の高低差は、レーザ顕微鏡を用いて計測される割れ抑制層の表面形状における凹凸の最大高低差を意味する。割れ抑制層の無機保護層側表面の高低差は、次の方法で測定される。まず、電子写真感光体から無機保護層を剥離して割れ抑制層を露出させる。次いで、レーザ顕微鏡として、例えば商品名「VK9510」(株式会社キーエンス社製)を用いて、150倍の対物レンズを使用し、スキャンピッチ:0.01μmの条件にて、割れ抑制層の表面の0.1mm幅を観察する。次いで、観察した領域の表面形状における凹凸の最大高低差を算出することにより、割れ抑制層の無機保護層側表面の高低差が求められる。なお、割れ抑制層の無機保護層側表面の高低差の下限については特に制限は無く、検出限界以下であってもよい。
-Characteristics of the crack suppression layer-
From the viewpoint of suppressing cracking of the inorganic protective layer, the height difference of the surface of the crack suppressing layer on the inorganic protective layer side is preferably 0.05 μm or less, more preferably 0.01 μm or less. Here, the height difference of the surface of the crack-suppressing layer on the side of the inorganic protective layer means the maximum height difference of unevenness in the surface shape of the crack-suppressing layer measured using a laser microscope. The height difference of the inorganic protective layer side surface of the crack suppression layer is measured by the following method. First, the inorganic protective layer is peeled off from the electrophotographic photoreceptor to expose the crack suppression layer. Then, as a laser microscope, for example, using a product name "VK9510" (manufactured by Keyence Corporation), using a 150-fold objective lens, scanning pitch: 0.01 μm. .1 mm width is observed. Next, by calculating the maximum height difference of the unevenness in the surface shape of the observed region, the height difference of the inorganic protective layer side surface of the crack suppression layer is obtained. The lower limit of the height difference of the surface of the crack-suppressing layer on the side of the inorganic protective layer is not particularly limited, and may be equal to or lower than the detection limit.
無機保護層の割れを抑制する機能を有する限り、割れ抑制層の厚さは特に制限されないが、例えば、電荷輸送層に含まれるシリカ粒子の体積平均粒径よりも大きいことが好ましく、当該シリカ粒子の体積平均粒径の1倍を超えて10倍以下であることがより好ましく、2倍以上8倍以下が更に好ましい。割れ抑制層が薄過ぎると、電荷輸送層の無機保護層側表面の高低差を低減する効果が得られ難く、割れ抑制層が厚過ぎると、割れ抑制層が変形し易くなるおそれがある。また、上記の観点から、割れ抑制層の厚さは、0.08μm以上0.8μm以下が好ましく、0.1μm以上0.5μm以下がより好ましい。割れ抑制層の厚さは、例えば干渉膜厚計を用いて測定すればよい。 The thickness of the crack suppression layer is not particularly limited as long as it has the function of suppressing cracking of the inorganic protective layer. It is more preferably more than 1 time and 10 times or less, more preferably 2 times or more and 8 times or less, the volume average particle diameter of . If the crack-preventing layer is too thin, it will be difficult to obtain the effect of reducing the height difference on the surface of the charge transport layer on the side of the inorganic protective layer. From the above viewpoint, the thickness of the crack suppression layer is preferably 0.08 μm or more and 0.8 μm or less, and more preferably 0.1 μm or more and 0.5 μm or less. The thickness of the crack suppression layer may be measured using, for example, an interference film thickness meter.
-割れ抑制層の形成-
割れ抑制層の形成は、特に制限はなく、上記の電荷輸送層の形成方法に準じて形成すればよい。例えば、電荷輸送材料と結着樹脂とを溶媒に加えた割れ抑制層形成用塗布液の塗膜を形成し、当該塗膜を乾燥、必要に応じて加熱することで行う。割れ抑制層形成用塗布液を電荷発生層上に塗布する方法、及び、割れ抑制層形成用塗布液中にシリカ粒子等の粒子を分散させる方法についても、電荷輸送層での方法に従って行えばよい。
- Formation of crack suppression layer -
Formation of the crack suppression layer is not particularly limited, and may be formed according to the method of forming the charge transport layer described above. For example, a coating film is formed from a coating solution for forming a crack-preventing layer in which a charge transport material and a binder resin are added to a solvent, and the coating film is dried and, if necessary, heated. The method of applying the coating solution for forming the crack-preventing layer onto the charge generation layer and the method of dispersing particles such as silica particles in the coating solution for forming the crack-suppressing layer may also be carried out according to the method for the charge transport layer. .
(無機保護層)
-無機保護層の組成-
無機保護層は、無機材料を含んで構成された層である。無機材料としては、保護層としての機械的強度、透光性を有するという観点から、例えば、酸化物系、窒化物系、炭素系、珪素系の無機材料が挙げられる。
(Inorganic protective layer)
- Composition of inorganic protective layer -
The inorganic protective layer is a layer containing an inorganic material. Examples of the inorganic material include oxide-based, nitride-based, carbon-based, and silicon-based inorganic materials from the viewpoint of having mechanical strength and translucency as a protective layer.
酸化物系の無機材料としては、例えば、酸化ガリウム、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化インジウム、酸化錫、酸化ホウ素等の金属酸化物、又はこれらの混晶が挙げられる。窒化物系の無機材料としては、例えば、窒化ガリウム、窒化アルミニウム、窒化亜鉛、窒化チタン、窒化インジウム、窒化錫、窒化ホウ素等の金属窒化物、又はこれらの混晶が挙げられる。炭素系及び珪素系の無機材料としては、例えば、ダイヤモンドライクカーボン(DLC)、アモルファスカーボン(a-C)、水素化アモルファスカーボン(a-C:H)、水素・フッ素化アモルファスカーボン(a-C:H)、アモルファスシリコンカーバイト(a-SiC)、水素化アモルファスシリコンカーバイト(a-SiC:H)アモルファスシリコン(a-Si)、水素化アモルファスシリコン(a-Si:H)等が挙げられる。なお、無機材料は、酸化物系及び窒化物系の無機材料の混晶であってもよい。 Examples of oxide-based inorganic materials include metal oxides such as gallium oxide, aluminum oxide, zinc oxide, titanium oxide, indium oxide, tin oxide, and boron oxide, and mixed crystals thereof. Examples of nitride-based inorganic materials include metal nitrides such as gallium nitride, aluminum nitride, zinc nitride, titanium nitride, indium nitride, tin nitride, and boron nitride, and mixed crystals thereof. Carbon-based and silicon-based inorganic materials include, for example, diamond-like carbon (DLC), amorphous carbon (aC), hydrogenated amorphous carbon (aC:H), hydrogen/fluorinated amorphous carbon (aC :H), amorphous silicon carbide (a-SiC), hydrogenated amorphous silicon carbide (a-SiC:H) amorphous silicon (a-Si), hydrogenated amorphous silicon (a-Si:H), etc. . The inorganic material may be a mixed crystal of oxide-based and nitride-based inorganic materials.
これらの中でも、無機材料としては、金属酸化物は、機械的強度、透光性に優れ、特にn型導電性を有し、その導電制御性に優れるという観点から、金属酸化物、特に、第13族元素の酸化物(望ましくは酸化ガリウム)が望ましい。つまり、無機保護層は、少なくとも第13族元素(特にガリウム)及び酸素を含んで構成されることがよく、必要に応じて、水素を含んで構成されていてもよい。水素を含むことで、少なくとも第13族元素(特にガリウム)及び酸素を含んで構成された無機保護層の諸物性が容易に制御され易くなる。例えば、ガリウム、酸素、及び水素を含む無機保護層(例えば、水素を含む酸化ガリウムで構成された無機保護層)において、組成比[O]/[Ga]を1.0から1.5と変化させることで、109Ω・cm以上1014Ω・cm以下の範囲で体積抵抗率の制御が実現され易くなる。
Among these inorganic materials, metal oxides are excellent in mechanical strength and translucency, particularly have n-type conductivity, and are excellent in conductivity controllability. Oxides of
なお、無機表面層を構成する全元素に対する、第13族元素、酸素、及び水素の元素構成比率の和は、90原子%以上であることが好ましい。上記の元素構成比率の和が90原子%以上であることで、例えばN,P,Asなどの15族元素などが混入した場合、これらがガリウムと結合する影響などが抑制され、無機表面層の硬度や電気特性を向上させ得る酸素及びガリウム組成比(酸素/ガリウム)の適正範囲を見出しやすくなる。上記元素構成比率の和は、上記の観点で、95原子%以上がより好ましく、96原子%以上がさらに好ましく、97原子%以上が特に好ましい。
The sum of the element composition ratios of the
また、酸素及び第13族元素の元素組成比(酸素/第13族元素)は1.1以上1.5以下であることが好ましい。上記の元素組成比(酸素/第13族元素)が1.1以上であることで、無機表面層の硬度が確保されて機械的損傷が抑制され、また電気抵抗値の低下が抑制されて、静電潜像の面内方向での流れが低減され、画像の解像度が得られ易くなる。一方1.5以下であることで、残留電位を抑制し得る。上記元素組成比(酸素/第13族元素)は、1.1以上1.4以下がより好ましい。
Also, the element composition ratio of oxygen and the
無機保護層には、上記無機材料の他、導電型の制御のために、例えば、n型の場合、C、Si、Ge、Snから選ばれる1つ以上の元素を含んでいてもよい。また、例えば、p型の場合、N、Be、Mg、Ca、Srから選ばれる1つ以上の元素を含んでいてもよい。 In addition to the above inorganic materials, the inorganic protective layer may contain one or more elements selected from C, Si, Ge, and Sn in the case of n-type, for example, to control the conductivity type. Further, for example, in the case of p-type, it may contain one or more elements selected from N, Be, Mg, Ca, and Sr.
ここで、無機保護層が、ガリウムと酸素と必要に応じて水素とを含んで構成された場合、機械的強度、透光性、柔軟性に優れ、その導電制御性に優れるという観点から、好適な元素構成比率は以下の通りである。 Here, when the inorganic protective layer contains gallium, oxygen, and optionally hydrogen, it is preferable from the viewpoint of excellent mechanical strength, translucency, flexibility, and excellent conductivity controllability. The element composition ratio is as follows.
ガリウムの元素構成比率は、例えば、無機保護層の全構成元素に対して、15原子%以上50原子%以下であることがよく、望ましくは20原子%以上40原子%以下、より望ましくは20原子%以上30原子%以下である。酸素の元素構成比率は、例えば、無機保護層の全構成元素に対して、30原子%以上70原子%以下であることがよく、望ましくは40原子%以上60原子%以下、より望ましくは45原子%以上55原子%以下である。水素の元素構成比率は、例えば、無機保護層の全構成元素に対して、10原子%以上40原子%以下であることがよく、望ましくは15原子%以上35原子%以下、より望ましくは20原子%以上30原子%以下である。一方で、原子数比〔酸素/ガリウム〕は、1.50を超え2.20以下であることがよく、望ましくは1.6以上2.0以下である。 The element composition ratio of gallium is, for example, preferably 15 atomic % or more and 50 atomic % or less, preferably 20 atomic % or more and 40 atomic % or less, more preferably 20 atomic %, with respect to all constituent elements of the inorganic protective layer. % or more and 30 atomic % or less. The element composition ratio of oxygen is, for example, preferably 30 atomic % or more and 70 atomic % or less, preferably 40 atomic % or more and 60 atomic % or less, more preferably 45 atoms, based on all the constituent elements of the inorganic protective layer. % or more and 55 atomic % or less. The elemental composition ratio of hydrogen is, for example, preferably 10 atomic % or more and 40 atomic % or less, preferably 15 atomic % or more and 35 atomic % or less, more preferably 20 atoms, based on all constituent elements of the inorganic protective layer. % or more and 30 atomic % or less. On the other hand, the atomic number ratio [oxygen/gallium] is preferably more than 1.50 and 2.20 or less, preferably 1.6 or more and 2.0 or less.
ここで、無機保護層における各元素の元素構成比率、原子数比等は、厚み方向の分布も含めてラザフォードバックスキャタリング(以下、「RBS」と称する)により求められる。なお、RBSでは、加速器としてNEC社 3SDH Pelletron、エンドステーションとしてCE&A社 RBS-400、システムとして3S-R10を用いる。解析にはCE&A社のHYPRAプログラム等を用いる。なお、RBSの測定条件は、He++イオンビームエネルギーは2.275eV、検出角度160°、入射ビームに対してGrazing Angleは109°とする。 Here, the element composition ratio, atomic number ratio, etc. of each element in the inorganic protective layer, including the distribution in the thickness direction, can be obtained by Rutherford-back scattering (hereinafter referred to as "RBS"). In the RBS, NEC's 3SDH Pelletron is used as an accelerator, CE&A's RBS-400 is used as an end station, and 3S-R10 is used as a system. For the analysis, CE&A's HYPRA program or the like is used. The RBS measurement conditions are a He ++ ion beam energy of 2.275 eV, a detection angle of 160°, and a grazing angle of 109° with respect to the incident beam.
RBS測定は、具体的には以下のように行う。まず、He++イオンビームを試料に対して法線方向から入射し、検出器をイオンビームに対して、160°にセットし、後方散乱されたHeのシグナルを測定する。検出したHeのエネルギーと強度から組成比と膜厚を決定する。組成比及び膜厚を求める精度を向上させるために二つの検出角度でスペクトルを測定してもよい。深さ方向分解能や後方散乱力学の異なる二つの検出角度で測定しクロスチェックすることにより精度が向上する。ターゲット原子によって後方散乱されるHe原子の数は、(1)ターゲット原子の原子番号、(2)散乱前のHe原子のエネルギー、(3)散乱角度の3つの要素により決まる。測定された組成から密度を計算によって仮定して、これを用いて厚みを算出する。密度の誤差は20%以内である。 Specifically, the RBS measurement is performed as follows. First, a He ++ ion beam is incident normal to the sample, the detector is set at 160° to the ion beam, and the backscattered He signal is measured. The composition ratio and film thickness are determined from the detected energy and intensity of He. Spectra may be measured at two detection angles to improve the accuracy of composition ratio and film thickness determinations. Accuracy is improved by measuring and cross-checking at two detection angles with different depth resolution and backscattering dynamics. The number of He atoms backscattered by a target atom is determined by three factors: (1) the atomic number of the target atom, (2) the energy of the He atom before scattering, and (3) the scattering angle. The density is assumed by calculation from the measured composition and used to calculate the thickness. Density error is within 20%.
なお、水素の元素構成比率は、ハイドロジェンフォワードスキャタリング(以下、「HFS」と称する)により求められる。HFS測定では、加速器としてNEC社 3SDH Pelletron、エンドステーションとしてCE&A社 RBS-400を用い、システムとして3S-R10を用いる。解析にはCE&A社のHYPRAプログラムを用いる。そして、HFSの測定条件は、以下の通りである。
・He++イオンビームエネルギー:2.275eV
・検出角度:160°入射ビームに対してGrazing Angle30°
The element composition ratio of hydrogen is obtained by hydrogen forward scattering (hereinafter referred to as "HFS"). In the HFS measurement, NEC's 3SDH Pelletron is used as an accelerator, CE&A's RBS-400 is used as an end station, and 3S-R10 is used as a system. The HYPRA program from CE&A is used for the analysis. The HFS measurement conditions are as follows.
・He ++ ion beam energy: 2.275 eV
・Detection angle: Grazing angle 30° with respect to 160° incident beam
HFS測定は、He++イオンビームに対して検出器が30°に、試料が法線から75°になるようにセットすることにより、試料の前方に散乱する水素のシグナルを拾う。この時検出器をアルミ箔で覆い、水素とともに散乱するHe原子を取り除くことがよい。定量は参照用試料と被測定試料との水素のカウントを阻止能で規格化した後に比較することによって行う。参照用試料としてSi中にHをイオン注入した試料と白雲母を使用する。白雲母は水素濃度が6.5原子%であることが知られている。最表面に吸着しているHは、例えば、清浄なSi表面に吸着しているH量を差し引くことによって補正を行う。 HFS measurements pick up the signal of hydrogen scattered in front of the sample by setting the detector at 30° to the He ++ ion beam and the sample at 75° from normal. At this time, the detector should be covered with aluminum foil to remove He atoms scattered with hydrogen. Quantification is performed by normalizing the hydrogen counts of the reference sample and the sample to be measured by the stopping power and then comparing them. A sample obtained by implanting H ions into Si and muscovite mica are used as reference samples. Muscovite is known to have a hydrogen concentration of 6.5 atomic percent. The H adsorbed on the outermost surface is corrected by, for example, subtracting the amount of H adsorbed on the clean Si surface.
-無機保護層の特性-
無機保護層は、目的に応じて、厚み方向に組成比に分布を有していてもよいし、多層構成からなるものであってもよい。
-Characteristics of the inorganic protective layer-
Depending on the purpose, the inorganic protective layer may have a composition ratio distribution in the thickness direction, or may have a multilayer structure.
無機保護層は、微結晶膜、多結晶膜、非晶質膜などの非単結晶膜であることが望ましい。これらの中でも、非晶質膜は表面の平滑性の観点から特に望ましく、微結晶膜は硬度の点でより望ましい。無機保護層の成長断面は、柱状構造をとっていてもよいが、滑り性の観点からは平坦性の高い構造が望ましく、非晶質が望ましい。なお、結晶性、非晶質性は、RHEED(反射高速電子線回折)測定により得られた回折像の点や線の有無により判別される。 The inorganic protective layer is desirably a non-single-crystal film such as a microcrystalline film, polycrystalline film, or amorphous film. Among these, amorphous films are particularly desirable from the viewpoint of surface smoothness, and microcrystalline films are more desirable from the viewpoint of hardness. The growth section of the inorganic protective layer may have a columnar structure, but from the viewpoint of slipperiness, a highly flat structure is desirable, and an amorphous structure is desirable. Crystallinity and amorphousness are determined by the presence or absence of dots and lines in a diffraction image obtained by RHEED (reflection high energy electron diffraction) measurement.
無機保護層の体積抵抗率は、106Ω・cm以上であることがよく、望ましくは108Ω・cm以上である。この体積抵抗率を上記範囲とすると、電荷が面内方向に流れることが抑制され、良好な静電潜像形成が実現され易くなる。この体積抵抗率は、nF社製LCRメーターZM2371を用いて、周波数1kHz、電圧1Vの条件にて測定した抵抗値から、電極面積、試料厚みに基づき算出して求められる。なお、測定試料は、測定対象となる無機保護層の成膜時の同条件でアルミ基体上に成膜し、その成膜物上に真空蒸着により金電極を形成し得られた試料であってもよいし、又は作製後の電子写真感光体から無機保護層を剥離し、部分的にエッチングして得られた試料を一対の電極で挟み込んだ試料であってもよい。 The volume resistivity of the inorganic protective layer is preferably 10 6 Ω·cm or more, preferably 10 8 Ω·cm or more. When the volume resistivity is within the above range, the charge is suppressed from flowing in the in-plane direction, and good electrostatic latent image formation can be easily realized. This volume resistivity is calculated based on the electrode area and the sample thickness from the resistance value measured under the conditions of a frequency of 1 kHz and a voltage of 1 V using an LCR meter ZM2371 manufactured by nF. The sample to be measured was a sample obtained by forming a film on an aluminum substrate under the same conditions as when the inorganic protective layer to be measured was formed, and forming a gold electrode on the film by vacuum deposition. Alternatively, it may be a sample obtained by peeling the inorganic protective layer from the electrophotographic photoreceptor after production, partially etching the sample, and sandwiching the sample between a pair of electrodes.
無機保護層の弾性率は30GPa以上80GPa以下であることがよく、望ましくは40GPa以上65GPa以下である。この弾性率を上記範囲とすると、無機保護層の凹部(打痕状の傷)の発生、剥れや割れが抑制され易くなる。 The elastic modulus of the inorganic protective layer is preferably 30 GPa or more and 80 GPa or less, preferably 40 GPa or more and 65 GPa or less. When the elastic modulus is within the above range, the inorganic protective layer is likely to be prevented from forming recesses (dents), peeling off, and cracking.
無機保護層の弾性率は、MTSシステムズ社製 Nano Indenter SA2を用いて、連続剛性法(CSM)(米国特許第4848141号)により深さプロファイルを得て、その押込み深さ30nmから100nmの測定値から得た平均値を用いる。下記は測定条件である。
・測定環境:23℃、55%RH
・使用圧子:ダイヤモンド製正三角錐圧子(Berkovic圧子)三角錐圧子
・試験モード:CSMモード
なお、測定試料は、測定対象となる無機保護層の成膜時の同条件で基体上に成膜した試料であってもよいし、又は作製後の電子写真感光体から無機保護層を剥離し、部分的にエッチングした試料であってもよい。
The elastic modulus of the inorganic protective layer is measured from 30 nm to 100 nm depth profile by continuous stiffness method (CSM) (U.S. Pat. No. 4,848,141) using Nano Indenter SA2 manufactured by MTS Systems. Use the average value obtained from The following are the measurement conditions.
・Measurement environment: 23°C, 55% RH
Indenter used: diamond regular triangular pyramid indenter (Berkovic indenter) triangular pyramid indenter Test mode: CSM mode The measurement sample is a sample formed on a substrate under the same conditions as the formation of the inorganic protective layer to be measured. Alternatively, it may be a sample obtained by removing the inorganic protective layer from the manufactured electrophotographic photosensitive member and partially etching it.
無機保護層の厚さは、例えば、0.2μm以上10μm以下であればよく、1μm以上6μm以下であることが好ましく、1μm以上4μm以下であることがより好ましい。無機保護層が薄過ぎると、電荷輸送層を含む有機感光層を保護する効果が低下するとともに、無機保護層に傷や割れが生じ易くなるおそれがある。無機保護層が厚過ぎると、上述の通り、画質が劣化するおそれがあり、また、無機保護層の製膜に時間及びコストがかかるおそれがある。無機保護層の厚さは、例えば干渉膜厚計を用いて測定すればよい。 The thickness of the inorganic protective layer may be, for example, 0.2 μm or more and 10 μm or less, preferably 1 μm or more and 6 μm or less, and more preferably 1 μm or more and 4 μm or less. If the inorganic protective layer is too thin, the effect of protecting the organic photosensitive layer including the charge transport layer is reduced, and the inorganic protective layer may be easily damaged or cracked. If the inorganic protective layer is too thick, as described above, the image quality may deteriorate, and it may take time and cost to form the inorganic protective layer. The thickness of the inorganic protective layer may be measured using, for example, an interference film thickness meter.
-無機保護層の形成-
保護層の形成には、例えば、プラズマCVD(Chemical Vapor Deposition)法、有機金属気相成長法、分子線エキタピシー法、蒸着、スパッタリング等の公知の気相成膜法が利用される。
-Formation of inorganic protective layer-
For the formation of the protective layer, for example, known vapor phase film formation methods such as plasma CVD (Chemical Vapor Deposition) method, metalorganic vapor deposition method, molecular beam epitaxy method, vapor deposition, and sputtering are used.
以下、無機保護層の形成について、成膜装置の一例を図面に示しつつ具体例を挙げて説明する。なお、以下の説明は、ガリウム、酸素、及び水素を含んで構成された無機保護層の形成方法について示すが、これに限られず、目的とする無機保護層の組成に応じて、周知の形成方法を適用すればよい。 Hereinafter, the formation of the inorganic protective layer will be described with specific examples while showing an example of a film forming apparatus in the drawings. Although the following description shows a method for forming an inorganic protective layer containing gallium, oxygen, and hydrogen, it is not limited to this, and a well-known forming method can be selected depending on the composition of the target inorganic protective layer. should be applied.
図4は、本実施形態に係る電子写真感光体の無機保護層の形成に用いる成膜装置の一例を示す概略模式図であり、図4(A)は、成膜装置を側面から見た場合の模式断面図を表し、図4(B)は、図4(A)に示す成膜装置のA1-A2間における模式断面図を表す。図4中、210は成膜室、211は排気口、212は基体回転部、213は基体支持部材、214は基体、215はガス導入管、216はガス導入管215から導入したガスを噴射する開口を有するシャワーノズル、217はプラズマ拡散部、218は高周波電力供給部、219は平板電極、220はガス導入管、221は高周波放電管部である。
FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of a film forming apparatus used for forming an inorganic protective layer of an electrophotographic photoreceptor according to the present embodiment, and FIG. 4(A) is a side view of the film forming apparatus. 4B is a schematic cross-sectional view of the film forming apparatus shown in FIG. 4A between A1 and A2. In FIG. 4, 210 is a film formation chamber, 211 is an exhaust port, 212 is a substrate rotating part, 213 is a substrate support member, 214 is a substrate, 215 is a gas introduction pipe, and 216 is a gas introduced from the
図4に示す成膜装置において、成膜室210の一端には、不図示の真空排気装置に接続された排気口211が設けられており、成膜室210の排気口211が設けられた側と反対側に、高周波電力供給部218、平板電極219及び高周波放電管部221で構成されたプラズマ発生装置が設けられている。このプラズマ発生装置は、高周波放電管部221と、高周波放電管部221内に配置され、放電面が排気口211側に設けられた平板電極219と、高周波放電管部221外に配置され、平板電極219の放電面と反対側の面に接続された高周波電力供給部218とから構成されたものである。なお、高周波放電管部221には、高周波放電管部221内にガスを供給するためのガス導入管220が接続されており、このガス導入管220のもう一方の端は、不図示の第1のガス供給源に接続されている。
In the film forming apparatus shown in FIG. 4, an
なお、図4に示す成膜装置に設けられたプラズマ発生装置の代わりに、図5に示すプラズマ発生装置を用いてもよい。図5は、図4に示す成膜装置において利用されるプラズマ発生装置の他の例を示す概略模式図であり、プラズマ発生装置の側面図である。図5中、222が高周波コイル、223が石英管を表し、220は、図4中に示すようにガス導入管を表す。このプラズマ発生装置は、石英管223と、石英管223の外周面に沿って設けられた高周波コイル222とからなり、石英管223の一方の端は成膜室210(図5中、不図示)と接続されている。また、石英管223のもう一方の端には、石英管223内にガスを導入するためのガス導入管220が接続されている。
Note that the plasma generator shown in FIG. 5 may be used instead of the plasma generator provided in the film forming apparatus shown in FIG. FIG. 5 is a schematic diagram showing another example of a plasma generator used in the film forming apparatus shown in FIG. 4, and is a side view of the plasma generator. In FIG. 5, 222 represents a high frequency coil, 223 represents a quartz tube, and 220 represents a gas introduction tube as shown in FIG. This plasma generator comprises a
図4において、平板電極219の放電面側には、放電面に沿って延びる棒状のシャワーノズル216が接続されており、シャワーノズル216の一端は、ガス導入管215と接続されており、このガス導入管215は成膜室210外に設けられた不図示の第2のガス供給源と接続されている。また、成膜室210内には、基体回転部212が設けられており、円筒状の基体214が、シャワーノズル216の長手方向と基体214の軸方向とが沿って対面するように基体支持部材213を介して基体回転部212に取りつけられるようになっている。成膜に際しては、基体回転部212が回転することによって、基体214が周方向に回転する。なお、基体214としては、例えば、予め有機感光層まで積層された感光体等が用いられる。
In FIG. 4, a rod-shaped
無機保護層の形成は、例えば、以下のように実施する。まず、酸素ガス(又は、ヘリウム(He)希釈酸素ガス)、ヘリウム(He)ガス、及び必要に応じ水素(H2)ガスを、ガス導入管220から高周波放電管部221内に導入すると共に、高周波電力供給部218から平板電極219に、13.56MHzのラジオ波を供給する。この際、平板電極219の放電面側から排気口211側へと放射状に広がるようにプラズマ拡散部217が形成される。ここで、ガス導入管220から導入されたガスは成膜室210を平板電極219側から排気口211側へと流れる。平板電極219は電極の周りをアースシールドで囲んだものでもよい。
Formation of the inorganic protective layer is carried out, for example, as follows. First, oxygen gas (or helium (He) diluted oxygen gas), helium (He) gas, and optionally hydrogen (H 2 ) gas are introduced into the high-frequency
次に、トリメチルガリウムガスをガス導入管215、活性化手段である平板電極219の下流側に位置するシャワーノズル216を介して成膜室210に導入することによって、基体214表面にガリウムと酸素と水素とを含む非単結晶膜を成膜する。基体214としては、例えば、本実施形態に係る電荷輸送層及び割れ抑制層が形成された導電性基体を用いる。
Next, trimethylgallium gas is introduced into the
無機保護層を成膜する際の基体214表面の温度は、有機感光層を有する有機感光体を用いるので、150℃以下が望ましく、100℃以下がより望ましく、30℃以上100℃以下が特に望ましい。基体214表面の温度が成膜開始当初は150℃以下であっても、プラズマの影響で150℃より高くなる場合には有機感光層が熱で損傷を受ける場合があるため、この影響を考慮して基体214の表面温度を制御することが望ましい。基体214表面の温度は加熱手段、冷却手段(図中、不図示)等によって制御してもよいし、放電時の自然な温度の上昇に任せてもよい。基体214を加熱する場合にはヒータを基体214の外側や内側に設置してもよい。基体214を冷却する場合には基体214の内側に冷却用の気体又は液体を循環させてもよい。放電による基体214表面の温度の上昇を避けたい場合には、基体214表面に当たる高エネルギーの気体流を調節することが効果的である。この場合、ガス流量や放電出力、圧力などの条件を所要温度となるように調整する。
Since an organic photoreceptor having an organic photosensitive layer is used, the temperature of the surface of the
また、トリメチルガリウムガスの代わりにアルミニウムを含む有機金属化合物やジボラン等の水素化物を用いることもでき、これらを2種類以上混合してもよい。例えば、無機保護層の形成の初期において、トリメチルインジウムをガス導入管215、シャワーノズル216を介して成膜室210内に導入することにより、基体214上に窒素とインジウムとを含む膜を成膜すれば、この膜が、継続して成膜する場合に発生し、有機感光層を劣化させる紫外線を吸収する。このため、成膜時の紫外線の発生による有機感光層へのダメージが抑制される。
Alternatively, instead of trimethylgallium gas, an aluminum-containing organometallic compound or a hydride such as diborane may be used, and two or more of these may be mixed. For example, in the initial stage of forming the inorganic protective layer, trimethylindium is introduced into the
また、成膜におけるドーパントのドーピングの方法としては、n型用としてはSiH3,SnH4を、p型用としては、ビスシクロペンタジエニルマグネシウム、ジメチルカルシウム、ジメチルストロンチウム、などをガス状態で使用する。また、ドーパント元素を表面層中にドーピングするには、熱拡散法、イオン注入法等の公知の方法を採用してもよい。具体的には、例えば、少なくとも一つ以上のドーパント元素を含むガスをガス導入管215、シャワーノズル216を介して成膜室210内に導入することによって、n型、p型等の導電型の無機保護層を得る。
As a method of doping dopants in film formation, SiH 3 and SnH 4 are used for n-type, and biscyclopentadienylmagnesium, dimethyl calcium, dimethylstrontium, etc. are used in gaseous state for p-type. do. In order to dope the dopant element into the surface layer, a known method such as a thermal diffusion method or an ion implantation method may be employed. Specifically, for example, by introducing a gas containing at least one or more dopant elements into the
図4及び図5を用いて説明した成膜装置では、放電エネルギーにより形成される活性窒素又は活性水素を、活性装置を複数設けて独立に制御してもよいし、NH3など、窒素原子と水素原子とを含むガスを用いてもよい。さらにH2を加えてもよい。また、有機金属化合物から活性水素が遊離生成する条件を用いてもよい。このようにすることで、基体214表面上には、活性化された、炭素原子、ガリウム原子、窒素原子、水素原子、等が制御された状態で存在する。そして、活性化された水素原子が、有機金属化合物を構成するメチル基やエチル基等の炭化水素基の水素を分子として脱離させる効果を有する。このため、三次元的な結合を構成する硬質膜(無機保護層)が形成される。
In the film forming apparatus described with reference to FIGS. 4 and 5, the active nitrogen or active hydrogen formed by the discharge energy may be independently controlled by providing a plurality of active apparatuses. A gas containing hydrogen atoms may also be used. Additional H2 may be added. In addition, conditions under which active hydrogen is liberated from the organometallic compound may be used. By doing so, activated carbon atoms, gallium atoms, nitrogen atoms, hydrogen atoms, etc. exist on the surface of the
図4及び図5に示す成膜装置のプラズマ発生手段は、高周波発振装置を用いたものであるが、これに限定されるものではなく、例えば、マイクロ波発振装置を用いたり、エレクトロサイクロトロン共鳴方式やヘリコンプラズマ方式の装置を用いてもよい。また、高周波発振装置の場合は、誘導型でも容量型でもよい。さらに、これらの装置を2種類以上組み合わせて用いてもよく、あるいは、同種の装置を2つ以上用いてもよい。プラズマの照射によって基体214表面の温度上昇を抑制するためには高周波発振装置が望ましいが、熱の照射を抑制する装置を設けてもよい。
The plasma generation means of the film forming apparatus shown in FIGS. 4 and 5 uses a high-frequency oscillator, but is not limited to this. or a helicon plasma system may be used. Moreover, in the case of a high-frequency oscillator, either an inductive type or a capacitive type may be used. Furthermore, two or more of these devices may be used in combination, or two or more of the same type of devices may be used. A high-frequency oscillator is desirable for suppressing temperature rise on the surface of the
2種類以上の異なるプラズマ発生装置(プラズマ発生手段)を用いる場合には、等圧力で同時期に放電が生起されるようにすることが望ましい。また、放電する領域と、成膜する領域(基体が設置された部分)とに圧力差を設けてもよい。これらの装置は、成膜装置内をガスが導入される部分から排出される部分へと形成されるガス流に対して直列に配置してもよいし、いずれの装置も基体の成膜面に対向するように配置してもよい。 When two or more different plasma generators (plasma generating means) are used, it is desirable that the discharge be generated at the same pressure at the same time. Also, a pressure difference may be provided between the discharging region and the film forming region (the portion where the substrate is installed). These devices may be arranged in series with respect to the gas flow formed in the film forming apparatus from the portion into which the gas is introduced to the portion from which the gas is discharged. You may arrange|position so that it may oppose.
例えば、2種類のプラズマ発生手段をガス流に対して直列に設置する場合、図4に示す成膜装置を例に上げれば、シャワーノズル216を電極として成膜室210内に放電を起こさせる第2のプラズマ発生装置として利用される。この場合、例えば、ガス導入管215を介して、シャワーノズル216に高周波電圧を印加して、シャワーノズル216を電極として成膜室210内に放電を起こさせる。あるいは、シャワーノズル216を電極として利用する代わりに、成膜室210内の基体214と平板電極219との間に円筒状の電極を設けて、この円筒状電極を利用して、成膜室210内に放電を起こさせる。
For example, when two types of plasma generating means are installed in series with respect to the gas flow, taking the film forming apparatus shown in FIG. 2 plasma generator. In this case, for example, a high-frequency voltage is applied to the
また、異なる2種類のプラズマ発生装置を等圧力下で使用する場合、例えば、マイクロ波発振装置と高周波発振装置とを用いる場合、励起種の励起エネルギーを大きく変えることができ、膜質の制御に有効である。また、放電は大気圧近傍(70000Pa以上110000Pa以下)で行ってもよい。大気圧近傍で放電を行う場合にはキャリアガスとしてHeを使用することが望ましい。 In addition, when two different types of plasma generators are used under equal pressure, for example, when a microwave oscillator and a high-frequency oscillator are used, the excitation energy of the excited species can be greatly changed, which is effective for film quality control. is. Also, the discharge may be performed at around atmospheric pressure (70000 Pa or more and 110000 Pa or less). It is desirable to use He as a carrier gas when discharging near atmospheric pressure.
無機保護層の形成は、例えば、成膜室210に基体上に有機感光層を形成した基体214を設置し、各々組成の異なる混合ガスを導入して、無機保護層を形成する。
For forming the inorganic protective layer, for example, the
また、成膜条件としては、例えば高周波放電により放電する場合、より低温で良質な成膜を行うには、周波数として10kHz以上50MHz以下の範囲とすることが望ましい。また、出力は基体214の大きさに依存するが、基体の表面積に対して0.01W/cm2以上0.2W/cm2以下の範囲とすることが望ましい。基体214の回転速度は0.1rpm以上500rpm以下の範囲が望ましい。
As for film forming conditions, for example, in the case of high-frequency discharge, the frequency is preferably in the range of 10 kHz or more and 50 MHz or less in order to form a good film at a lower temperature. Although the output depends on the size of the
以上、電子写真感光体として有機感光層が機能分離型で、電荷輸送層が単層型の例を説明したが、図2に示される電子写真感光体7B(有機感光層が機能分離型で、電荷輸送層が複層型の例)の場合、例えば、割れ抑制層6と接する電荷輸送層3Aは図1に示す電子写真感光体7Aの電荷輸送層3の構成とする一方で、割れ抑制層6と接しない電荷輸送層3Bは周知の電荷輸送層の構成とすればよい。ここで、電荷輸送層3Aの膜厚は、例えば1μm以上15μm以下とすればよく、電荷輸送層3Bの膜厚は、例えば15μm以上29μm以下とすればよい。
An example of an electrophotographic photoreceptor in which the organic photosensitive layer is of the function-separated type and the charge transport layer is of the single-layer type has been described above. In the case where the charge transport layer is of a multi-layer type), for example, the
一方、図3に示される電子写真感光体7C(電荷発生/電荷輸送層3Cを備える例)の場合、電荷発生/電荷輸送層3Cは、例えば、電荷発生材料を更に含有すること以外は図1に示す電子写真感光体7Aの電荷輸送層3に従った構成とすればよい。このときの電荷発生材料の含有量は、例えば、電荷発生/電荷輸送層3Cの全体に対して、25質量%以上50質量%以下とすればよい。また、電荷発生/電荷輸送層3Cの膜厚は、例えば15μm以上30μm以下とすればよい。
On the other hand, in the case of the
本実施形態に係る電子写真感光体の作用効果について、以下に説明する。 The effects of the electrophotographic photoreceptor according to this embodiment will be described below.
図6に、電荷輸送材料及び結着樹脂を溶媒に加えた塗布液を用いて形成された塗膜の表面形状を、レーザ顕微鏡(商品名「VK9510」、株式会社キーエンス社製)を用いて測定した測定結果を示す。図6(a)は、電荷輸送材料25質量部、結着樹脂25質量部、シリカ粒子(体積平均粒径0.08μm、トリメトキシシランにより疎水化処理済)50質量部及びテトラヒドロフラン溶媒250質量部で構成される塗布液を用いて形成された塗膜の表面形状を示し、図6(b)は、シリカ粒子を使用しないこと以外は同様の方法で形成された塗膜の表面形状を示す。 FIG. 6 shows the surface profile of a coating film formed using a coating liquid containing a charge transport material and a binder resin added to a solvent, measured using a laser microscope (trade name: "VK9510", manufactured by Keyence Corporation). The measurement results are shown. FIG. 6A shows 25 parts by mass of charge transport material, 25 parts by mass of binder resin, 50 parts by mass of silica particles (0.08 μm in volume average particle diameter, hydrophobized with trimethoxysilane), and 250 parts by mass of tetrahydrofuran solvent. shows the surface shape of a coating film formed using a coating liquid composed of, and FIG. 6B shows the surface shape of a coating film formed in the same manner except that silica particles are not used.
レーザ顕微鏡による表面形状測定の結果、図6(a)に示す塗膜では、表面の高低差が0.2μmと測定されたのに対して、図6(b)に示す塗膜では、表面の高低差が0.01μmと測定された。図6に示すように、電荷輸送層がシリカ粒子を含有する場合、そのシリカ粒子に起因して、電荷輸送層の無機保護層側の表面に微小な凹凸が形成される。シリカ粒子を含む電荷輸送層と無機保護層とが直接接する場合、電荷輸送層の無機保護層側の表面に形成された凹凸は無機保護層の電荷輸送層側の表面に転写されると考えられる。 As a result of surface shape measurement with a laser microscope, the coating film shown in FIG. A height difference of 0.01 μm was measured. As shown in FIG. 6, when the charge transport layer contains silica particles, fine irregularities are formed on the surface of the charge transport layer on the inorganic protective layer side due to the silica particles. When the charge transport layer containing silica particles and the inorganic protective layer are in direct contact, the irregularities formed on the surface of the charge transport layer facing the inorganic protective layer are thought to be transferred to the surface of the inorganic protective layer facing the charge transport layer. .
無機保護層の電荷輸送層側の表面に形成される凹凸が無機保護層の割れ特性に与える影響を、塑性材料の破壊メカニズムに基づいて、電荷輸送層のFEM解析プログラムABAQUSを用いてシミュレーション解析した。ここで、「FEM解析プログラムABAQUS」は、数値解析法の一種である有限要素法を用いて、構造物あるいは機械の応力を解析する技術計算プログラムである。 The effect of the unevenness formed on the surface of the inorganic protective layer on the charge transport layer side on the cracking characteristics of the inorganic protective layer was analyzed by simulation using the FEM analysis program ABAQUS for the charge transport layer based on the destruction mechanism of the plastic material. . Here, the "FEM analysis program ABAQUS" is a technical calculation program for analyzing the stress of structures or machines using the finite element method, which is a kind of numerical analysis method.
図7は、シミュレーション解析に用いた電子写真感光体7のモデルを示す。図7に示すモデルは、電荷輸送層3上に無機保護層5を形成した電子写真感光体7において、一次転写ニップ部を通過する際に挟みこまれたキャリアCによって、電子写真感光体7の無機保護層5が荷重を受ける様子をモデル化したものである。図7に示すように、幅Wを有する無機保護層5の電荷輸送層3側の表面には、長さaを有する凹部(クラック)が形成されている。シミュレーション解析において、無機保護層5のヤング率及びポアソン比を80GPa及び0.3にそれぞれ設定し、電荷輸送層3のヤング率、ポアソン比及び厚さを8GPa、0.4及び24μmにそれぞれ設定した。
FIG. 7 shows a model of the
シミュレーション解析では、凹部の先端周辺の応力拡大係数を、下記の脆性破壊のモデル式により、算出した。
・K=F×σ×(πa)1/2
・F=1.12-0.231×ε+10.55×ε2+10.55×ε3-21.72×ε3+30.39×ε4
・ε=a/W
各式において、Kは応力拡大係数を示し、σは引張応力を示し、aは無機保護層5に形成された凹部の長さを示し、Wは無機保護層5の厚さを示す。上記式により算出される応力拡大係数Kが、無機保護層5を構成する材料に固有の破壊靭性値を上回ると、凹部先端での破壊が進展し、やがて無機保護層5が割れてしまう。よって、応力拡大係数Kが小さいほど、無機保護層5の割れ抑制効果が大きいことを意味する。
In the simulation analysis, the stress intensity factor around the tip of the recess was calculated using the following brittle fracture model formula.
・K=F×σ×(πa) 1/2
・F = 1.12 - 0.231 x ε + 10.55 x ε 2 + 10.55 x ε 3 - 21.72 x ε 3 + 30.39 x ε 4
・ε=a/W
In each formula, K indicates the stress intensity factor, σ indicates tensile stress, a indicates the length of the recesses formed in the inorganic
引張応力σを一定とみなし、無機保護層5の厚さW、及び、凹部の長さaを変えて行ったシミュレーション解析の結果を、図8に示す。図8に示す通り、シミュレーション解析の結果、無機保護層5の厚さWが同じである場合、無機保護層5の表面に形成される凹部の長さaが短くなるほど、応力拡大係数は小さくなり、また、無機保護層5の凹部の長さaが同じである場合、無機保護層5の厚さWが薄いほど、応力拡大係数は大きくなることがわかった。
FIG. 8 shows the results of a simulation analysis in which the tensile stress σ is assumed to be constant and the thickness W of the inorganic
本実施形態に係る電子写真感光体は、上述の通り、シリカ粒子を含む電荷輸送層上に無機保護層を直接設けず、割れ抑制層を挟んで構成されている。この構成によれば、割れ抑制層の無機保護層側の表面形状に対応する無機保護層の電荷輸送層側表面に形成される凹凸の高低差を、無機保護層が電荷輸送層と直接接する場合と比較して小さくすることができる。その結果、上記のシミュレーション解析の結果が示す通り、応力拡大係数が低下するので、無機保護層の割れを抑制することができる。換言すれば、本実施形態に係る電子写真感光体は、電荷輸送層と無機保護層とに挟まれる割れ抑制層を設けることにより、応力拡大係数の増加を抑制し、無機保護層の割れ抑制効果を維持しながら、無機保護層の薄膜化により、画質の向上及び無機保護層の製膜コストの低減を図ることができる。 As described above, the electrophotographic photoreceptor according to the present embodiment is configured such that an inorganic protective layer is not directly provided on a charge transport layer containing silica particles, but a crack suppression layer is sandwiched therebetween. According to this configuration, when the inorganic protective layer is in direct contact with the charge transport layer, the height difference of the unevenness formed on the charge transport layer side surface of the inorganic protective layer corresponding to the surface shape of the crack suppression layer on the inorganic protective layer side is can be reduced compared to As a result, as shown by the above simulation analysis results, the stress intensity factor is lowered, so cracking of the inorganic protective layer can be suppressed. In other words, in the electrophotographic photoreceptor according to the present embodiment, by providing the crack suppression layer sandwiched between the charge transport layer and the inorganic protective layer, an increase in the stress intensity factor is suppressed and the crack suppression effect of the inorganic protective layer is improved. While maintaining the above, by thinning the inorganic protective layer, it is possible to improve the image quality and reduce the film-forming cost of the inorganic protective layer.
[画像形成装置(及びプロセスカートリッジ)]
本実施形態に係る画像形成装置は、電子写真感光体と、電子写真感光体の表面を帯電する帯電手段と、帯電した電子写真感光体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、トナーを含む現像剤により電子写真感光体の表面に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、トナー像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、を備える。そして、電子写真感光体として、上記本実施形態に係る電子写真感光体が適用される。
[Image forming apparatus (and process cartridge)]
An image forming apparatus according to the present embodiment includes an electrophotographic photosensitive member, a charging unit that charges the surface of the electrophotographic photosensitive member, and an electrostatic latent image forming device that forms an electrostatic latent image on the surface of the charged electrophotographic photosensitive member. means, developing means for developing an electrostatic latent image formed on the surface of an electrophotographic photosensitive member with a developer containing toner to form a toner image, and transfer means for transferring the toner image onto the surface of a recording medium; Prepare. As an electrophotographic photoreceptor, the electrophotographic photoreceptor according to the present embodiment is applied.
本実施形態に係る画像形成装置は、記録媒体の表面に転写されたトナー像を定着する定着手段を備える装置;電子写真感光体の表面に形成されたトナー像を直接記録媒体に転写する直接転写方式の装置;電子写真感光体の表面に形成されたトナー像を中間転写体の表面に一次転写し、中間転写体の表面に転写されたトナー像を記録媒体の表面に二次転写する中間転写方式の装置;トナー像の転写後、帯電前の電子写真感光体の表面をクリーニングするクリーニング手段を備えた装置;トナー像の転写後、帯電前に電子写真感光体の表面に除電光を照射して除電する除電手段を備える装置;電子写真感光体の温度を上昇させ、相対温度を低減させるための電子写真感光体加熱部材を備える装置等の周知の画像形成装置が適用される。 The image forming apparatus according to the present embodiment includes fixing means for fixing a toner image transferred to the surface of a recording medium; direct transfer for directly transferring a toner image formed on the surface of an electrophotographic photosensitive member to a recording medium. Apparatus of this type: Intermediate transfer that primarily transfers the toner image formed on the surface of the electrophotographic photosensitive member to the surface of the intermediate transfer member, and then secondarily transfers the toner image transferred on the surface of the intermediate transfer member to the surface of the recording medium. A device equipped with a cleaning means for cleaning the surface of the electrophotographic photosensitive member before charging after transferring the toner image; A known image forming apparatus, such as an apparatus equipped with a static eliminating means for eliminating static electricity by means of an electrophotographic photosensitive member; and an apparatus equipped with an electrophotographic photosensitive member heating member for increasing the temperature of the electrophotographic photosensitive member and reducing the relative temperature.
中間転写方式の装置の場合、転写手段は、例えば、表面にトナー像が転写される中間転写体と、電子写真感光体の表面に形成されたトナー像を中間転写体の表面に一次転写する一次転写手段と、中間転写体の表面に転写されたトナー像を記録媒体の表面に二次転写する二次転写手段と、を有する構成が適用される。 In the case of an intermediate transfer type apparatus, the transfer means includes, for example, an intermediate transfer body on which a toner image is transferred, and a primary transfer means for primarily transferring a toner image formed on the surface of an electrophotographic photosensitive member to the surface of the intermediate transfer body. A configuration having transfer means and secondary transfer means for secondarily transferring the toner image transferred on the surface of the intermediate transfer member to the surface of the recording medium is applied.
本実施形態に係る画像形成装置は、乾式現像方式の画像形成装置、湿式現像方式(液体現像剤を利用した現像方式)の画像形成装置のいずれであってもよい。 The image forming apparatus according to the present embodiment may be either a dry developing type image forming apparatus or a wet developing type image forming apparatus (a developing type using a liquid developer).
なお、本実施形態に係る画像形成装置において、例えば、電子写真感光体を備える部分が、画像形成装置に対して脱着されるカートリッジ構造(プロセスカートリッジ)であってもよい。プロセスカートリッジとしては、例えば、本実施形態に係る電子写真感光体を備えるプロセスカートリッジが好適に用いられる。なお、プロセスカートリッジには、電子写真感光体以外に、例えば、帯電手段、静電潜像形成手段、現像手段、転写手段を含む群から選択される少なくとも一つを備えてもよい。 In addition, in the image forming apparatus according to the present embodiment, for example, the portion including the electrophotographic photosensitive member may have a cartridge structure (process cartridge) that is detachable from the image forming apparatus. As the process cartridge, for example, a process cartridge including the electrophotographic photosensitive member according to this embodiment is preferably used. In addition to the electrophotographic photosensitive member, the process cartridge may include, for example, at least one selected from the group including charging means, electrostatic latent image forming means, developing means, and transfer means.
以下、本実施形態に係る画像形成装置の一例を示すが、これに限定されるわけではない。なお、図に示す主要部を説明し、その他はその説明を省略する。 An example of the image forming apparatus according to the present embodiment will be shown below, but the present invention is not limited to this. Note that the main parts shown in the drawings will be explained, and the explanation of the others will be omitted.
図8は、本実施形態に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図である。本実施形態に係る画像形成装置100は、図8に示すように、電子写真感光体7を備えるプロセスカートリッジ300と、露光装置9(静電潜像形成手段の一例)と、転写装置40(一次転写装置)と、中間転写体50とを備える。なお、画像形成装置100において、露光装置9はプロセスカートリッジ300の開口部から電子写真感光体7に露光し得る位置に配置されており、転写装置40は中間転写体50を介して電子写真感光体7に対向する位置に配置されており、中間転写体50はその一部が電子写真感光体7に接触して配置されている。図示しないが、中間転写体50に転写されたトナー像を記録媒体(例えば用紙)に転写する二次転写装置も有している。なお、中間転写体50、転写装置40(一次転写装置)、及び二次転写装置(不図示)が転写手段の一例に相当する。
FIG. 8 is a schematic configuration diagram showing an example of an image forming apparatus according to this embodiment. As shown in FIG. 8, the
図8におけるプロセスカートリッジ300は、ハウジング内に、電子写真感光体7、帯電装置8(帯電手段の一例)、現像装置11(現像手段の一例)、及びクリーニング装置13(クリーニング手段の一例)を一体に支持している。クリーニング装置13は、クリーニングブレード(クリーニング部材の一例)131を有しており、クリーニングブレード131は、電子写真感光体7の表面に接触するように配置されている。なお、クリーニング部材は、クリーニングブレード131の態様ではなく、導電性又は絶縁性の繊維状部材であってもよく、これを単独で、又はクリーニングブレード131と併用してもよい。
A
なお、図8には、画像形成装置として、潤滑材14を電子写真感光体7の表面に供給する繊維状部材132(ロール状)、及び、クリーニングを補助する繊維状部材133(平ブラシ状)を備えた例を示してあるが、これらは必要に応じて配置される。
FIG. 8 shows, as an image forming apparatus, a fibrous member 132 (roll-like) that supplies the
以下、本実施形態に係る画像形成装置の各構成について説明する。 Each configuration of the image forming apparatus according to the present embodiment will be described below.
-帯電装置-
帯電装置8としては、例えば、導電性又は半導電性の帯電ローラ、帯電ブラシ、帯電フィルム、帯電ゴムブレード、帯電チューブ等を用いた接触型帯電器が使用される。また、非接触方式のローラ帯電器、コロナ放電を利用したスコロトロン帯電器やコロトロン帯電器等のそれ自体公知の帯電器等も使用される。
- Charging device -
As the
-露光装置-
露光装置9としては、例えば、電子写真感光体7表面に、半導体レーザ光、LED光、液晶シャッタ光等の光を、定められた像様に露光する光学系機器等が挙げられる。光源の波長は電子写真感光体の分光感度領域内とする。半導体レーザの波長としては、780nm付近に発振波長を有する近赤外が主流である。しかし、この波長に限定されず、600nm台の発振波長レーザや青色レーザとして400nm以上450nm以下に発振波長を有するレーザも利用してもよい。また、カラー画像形成のためにはマルチビームを出力し得るタイプの面発光型のレーザ光源も有効である。
-Exposure equipment-
Examples of the
-現像装置-
現像装置11としては、例えば、現像剤を接触又は非接触させて現像する一般的な現像装置が挙げられる。現像装置11としては、上述の機能を有している限り特に制限はなく、目的に応じて選択される。例えば、一成分系現像剤又は二成分系現像剤をブラシ、ローラ等を用いて電子写真感光体7に付着させる機能を有する公知の現像器等が挙げられる。中でも現像剤を表面に保持した現像ローラを用いるものが好ましい。
- Developing device -
As the developing
現像装置11に使用される現像剤は、トナー単独の一成分系現像剤であってもよいし、トナーとキャリアとを含む二成分系現像剤であってもよい。また、現像剤は、磁性であってもよいし、非磁性であってもよい。これら現像剤は、周知のものが適用される。
The developer used in the developing
-クリーニング装置-
クリーニング装置13は、クリーニングブレード131を備えるクリーニングブレード方式の装置が用いられる。なお、クリーニングブレード方式以外にも、ファーブラシクリーニング方式、現像同時クリーニング方式を採用してもよい。
-Cleaning device-
As the
-転写装置-
転写装置40としては、例えば、ベルト、ローラ、フィルム、ゴムブレード等を用いた接触型転写帯電器、コロナ放電を利用したスコロトロン転写帯電器やコロトロン転写帯電器等のそれ自体公知の転写帯電器が挙げられる。
-Transfer device-
As the
-中間転写体-
中間転写体50としては、半導電性を付与したポリイミド、ポリアミドイミド、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエステル、ゴム等を含むベルト状のもの(中間転写ベルト)が使用される。また、中間転写体の形態としては、ベルト状以外にドラム状のものを用いてもよい。
-Intermediate transfer body-
As the
図10は、本実施形態に係る画像形成装置の他の一例を示す概略構成図である。図10に示す画像形成装置120は、プロセスカートリッジ300を4つ搭載したタンデム方式の多色画像形成装置である。画像形成装置120では、中間転写体50上に4つのプロセスカートリッジ300がそれぞれ並列に配置されており、1色に付き1つの電子写真感光体が使用される構成となっている。なお、画像形成装置120は、タンデム方式であること以外は、画像形成装置100に従った構成を有している。
FIG. 10 is a schematic configuration diagram showing another example of the image forming apparatus according to this embodiment. The
なお、本実施形態に係る画像形成装置100は、上記構成に限られず、例えば、電子写真感光体7の周囲であって、転写装置40よりも電子写真感光体7の回転方向下流側でクリーニング装置13よりも電子写真感光体の回転方向上流側に、残留したトナーの極性を揃え、クリーニングブラシで除去しやすくするための第1除電装置を設けた形態であってもよいし、クリーニング装置13よりも電子写真感光体の回転方向下流側で帯電装置8よりも電子写真感光体の回転方向上流側に、電子写真感光体7の表面を除電する第2除電装置を設けた形態であってもよい。
Note that the
また、本実施形態に係る画像形成装置100は、上記構成に限られず、周知の構成、例えば、電子写真感光体7に形成したトナー像を直接記録媒体に転写する直接転写方式の画像形成装置を採用してもよい。
Further, the
1 下引層、2 電荷発生層、3,3A,3B 電荷輸送層、3C 電荷発生/電荷輸送層、4 導電性基体、5 無機保護層、7,7A,7B,7C 電子写真感光体、8 帯電装置、9 露光装置、11 現像装置、13 クリーニング装置、14 潤滑材、40 転写装置、50 中間転写体、100,120 画像形成装置、131 クリーニングブレード、132 繊維状部材(ロール状)、133 繊維状部材(平ブラシ状)、210 成膜室、211 排気口、212 基体回転部、213 基体支持部材、214 基体、215、220 ガス導入管、216 シャワーノズル、217 プラズマ拡散部、218 高周波電力供給部、219 平板電極、221 高周波放電管部、222 高周波コイル、223 石英管、300 プロセスカートリッジ、C キャリア。
1 Undercoat layer 2
Claims (10)
前記導電性基体上に設けられ、電荷輸送材料、結着樹脂及びシリカ粒子を含む電荷輸送層と、
前記電荷輸送層上に設けられた無機保護層と、
前記電荷輸送層と前記無機保護層とに挟まれる割れ抑制層であって、前記電荷輸送層から輸送される電荷の移動を妨げず、なお且つ、前記無機保護層の前記電荷輸送層側の表面の割れを抑制する、割れ抑制層と、
を備え、
前記割れ抑制層はシリカ粒子を含み、前記割れ抑制層における前記シリカ粒子の密度は、前記電荷輸送層における前記シリカ粒子の密度に対して30%以下であり、
前記割れ抑制層の体積抵抗率は、前記電荷輸送層の体積抵抗率の0.3倍以上2倍以下であり、
前記割れ抑制層の前記無機保護層側表面の高低差が、0.05μm以下である電子写真感光体。 a conductive substrate;
a charge transport layer provided on the conductive substrate and containing a charge transport material, a binder resin and silica particles;
an inorganic protective layer provided on the charge transport layer;
A crack suppression layer sandwiched between the charge transport layer and the inorganic protective layer, which does not hinder the movement of charges transported from the charge transport layer, and the surface of the inorganic protective layer on the charge transport layer side A crack suppression layer that suppresses cracking of
with
The crack suppression layer contains silica particles, and the density of the silica particles in the crack suppression layer is 30% or less of the density of the silica particles in the charge transport layer,
The crack suppression layer has a volume resistivity of 0.3 to 2 times the volume resistivity of the charge transport layer,
An electrophotographic photoreceptor , wherein the difference in height of the crack-suppressing layer on the side of the inorganic protective layer is 0.05 μm or less .
前記導電性基体上に設けられ、電荷輸送材料、結着樹脂及びシリカ粒子を含む電荷輸送層と、
前記電荷輸送層上に設けられた無機保護層と、
前記電荷輸送層と前記無機保護層とに挟まれる割れ抑制層であって、前記電荷輸送層から輸送される電荷の移動を妨げず、なお且つ、前記無機保護層の前記電荷輸送層側の表面の割れを抑制する、割れ抑制層と、
を備え、
前記割れ抑制層はシリカ粒子を含み、前記割れ抑制層に含有される前記シリカ粒子の体積平均粒径は、前記電荷輸送層に含有される前記シリカ粒子の体積平均粒径よりも小さく、
前記割れ抑制層の体積抵抗率は、前記電荷輸送層の体積抵抗率の0.3倍以上2倍以下であり、
前記割れ抑制層の前記無機保護層側表面の高低差が、0.05μm以下である電子写真感光体。 a conductive substrate;
a charge transport layer provided on the conductive substrate and containing a charge transport material, a binder resin and silica particles;
an inorganic protective layer provided on the charge transport layer;
A crack suppression layer sandwiched between the charge transport layer and the inorganic protective layer, which does not hinder the movement of charges transported from the charge transport layer, and the surface of the inorganic protective layer on the charge transport layer side A crack suppression layer that suppresses cracking of
with
The crack suppression layer contains silica particles, and the volume average particle diameter of the silica particles contained in the crack suppression layer is smaller than the volume average particle diameter of the silica particles contained in the charge transport layer,
The crack suppression layer has a volume resistivity of 0.3 to 2 times the volume resistivity of the charge transport layer,
An electrophotographic photoreceptor , wherein the difference in height of the crack-suppressing layer on the side of the inorganic protective layer is 0.05 μm or less .
前記電子写真感光体の表面を帯電する帯電手段と、
帯電した前記電子写真感光体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、
トナーを含む現像剤により、前記電子写真感光体の表面に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、
前記トナー像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、
を備える画像形成装置。 The electrophotographic photoreceptor according to any one of claims 1 to 8 ;
charging means for charging the surface of the electrophotographic photosensitive member;
an electrostatic latent image forming means for forming an electrostatic latent image on the surface of the charged electrophotographic photosensitive member;
developing means for developing an electrostatic latent image formed on the surface of the electrophotographic photosensitive member with a developer containing toner to form a toner image;
a transfer means for transferring the toner image onto the surface of a recording medium;
An image forming apparatus comprising:
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