JP7776298B2 - Electrophotographic photosensitive member, process cartridge equipped with the same, and image forming apparatus - Google Patents
Electrophotographic photosensitive member, process cartridge equipped with the same, and image forming apparatusInfo
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Description
本発明は、良好な電気特性を有し、かつ良好な耐久性と良好な耐光性とを兼ね備えた電子写真感光体、それを備えたプロセスカートリッジおよび画像形成装置に関する。 The present invention relates to an electrophotographic photoreceptor that has good electrical properties, as well as good durability and light resistance, and to a process cartridge and image forming apparatus that include the same.
電子写真技術を用いて画像を形成する電子写真方式の画像形成装置(電子写真装置)は、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などに多用されている。
この電子写真プロセスに用いられる電子写真感光体(以下「感光体」ともいう)は、基体上に光導電性材料を含有する感光層が積層されて構成され、有機系光導電性材料を主成分とする感光層を備えた感光体(「有機系感光体」ともいう)が広く用いられている。
Electrophotographic image forming apparatuses (electrophotographic apparatuses) that form images using electrophotographic technology are widely used in copying machines, printers, facsimile machines, and the like.
The electrophotographic photoreceptor (hereinafter also referred to as "photoreceptor") used in this electrophotographic process is configured by laminating a photosensitive layer containing a photoconductive material on a substrate, and photoreceptors having a photosensitive layer whose main component is an organic photoconductive material (also referred to as "organic photoreceptor") are widely used.
感光体の欠点として、耐光性が挙げられる。感光体は、通常の使用時には、蛍光灯などの外部光に曝されることはないが、感光体や周辺部材などの交換パーツのメンテナンスの際や、機内において紙詰まりが起こり紙を取り出す際には、外部光に曝される。感光体が外部光に曝された場合、大きなダメージが与えられ、画像上問題となることがある。
この欠点を克服する手段として、感光層に紫外線吸収剤を添加する方法(例えば、特開2016-143024公報:特許文献1)や、同じく感光層に特定の波長を吸収する材料を添加する方法(例えば、特開平10-048856公報:特許文献2)が提案されている。
One drawback of photoconductors is their light resistance. During normal use, photoconductors are not exposed to external light such as fluorescent lights. However, they are exposed to external light when performing maintenance on the photoconductor or peripheral parts, or when removing paper from a machine due to a paper jam. If the photoconductor is exposed to external light, it can be severely damaged, causing problems with the image.
As means for overcoming this drawback, a method of adding an ultraviolet absorber to the photosensitive layer (for example, JP 2016-143024 A: Patent Document 1) and a method of adding a material that absorbs specific wavelengths to the photosensitive layer (for example, JP 10-048856 A: Patent Document 2) have been proposed.
画像形成装置が曝される室内の蛍光灯の光は分光分布を有し、主に波長500~700nmに分光吸収を有する紫外吸収剤を感光層に含有させることで、感光体の耐光性を向上させることができる。しかしながら、画像形成装置内の除電光が波長550~650nmの間に分光分布の極大値を有する場合、紫外吸収剤によってこの範囲内の光の透過率が抑制されると、電荷発生層に到達する除電光が抑制され、除電の効率が低下して残留電位が上昇するという問題につながる。 The light from indoor fluorescent lamps to which image forming devices are exposed has a spectral distribution, and the light resistance of the photoreceptor can be improved by incorporating an ultraviolet absorber into the photosensitive layer that has spectral absorption primarily in the wavelength range of 500 to 700 nm. However, if the static elimination light used in an image forming device has a spectral distribution maximum between 550 and 650 nm, and the transmittance of light within this range is suppressed by the ultraviolet absorber, the static elimination light reaching the charge generating layer is suppressed, leading to problems such as reduced static elimination efficiency and increased residual potential.
また、近年のローラ帯電による接触帯電方式の増加やデジタル複写機およびプリンタなどの電子写真装置のロングライフ化、小型化および高速化に伴って、有機感光体は、その表面がより摩耗され易い、厳しい条件下に曝されている。このような課題に対して、感光体の最表面層に、フィラーとしてシリカやアルミナ、ポリエチレンテレフタレート(PTFE)のような微粒子を添加することで耐刷性を向上させる検討がされている。
しかしながら、フィラーの添加によって感光層の透過率が低下する傾向にあり、フィラーを含有する感光層に、耐光性を向上させるために紫外線吸収剤を添加すると、残留電位の上昇を引き起こすため、耐光性と耐刷性を両立するのが難しいことが知られている。
Furthermore, with the recent increase in contact charging methods using roller charging and the trend toward longer life, smaller size, and higher speeds in electrophotographic devices such as digital copiers and printers, organic photoreceptors are exposed to harsh conditions in which their surfaces are more susceptible to wear. To address this issue, studies have been conducted to improve printing durability by adding fine particles such as silica, alumina, and polyethylene terephthalate (PTFE) as fillers to the outermost surface layer of the photoreceptor.
However, it is known that the addition of fillers tends to reduce the transmittance of the photosensitive layer, and that adding an ultraviolet absorber to a photosensitive layer containing fillers in order to improve lightfastness causes an increase in residual potential, making it difficult to achieve both lightfastness and printing durability.
そこで、本発明は、良好な電気特性を有し、かつ良好な耐久性と良好な耐光性とを兼ね備えた電子写真感光体、それを備えたプロセスカートリッジおよび画像形成装置を提供することを課題とする。 The present invention aims to provide an electrophotographic photosensitive member that has good electrical characteristics, as well as good durability and light resistance, and a process cartridge and image forming apparatus that include the same.
本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意検討を行った結果、感光体の最表面層に特定の光吸収剤およびシリカフィラーを含有させ、シリカフィラーの分散状態を制御して、感光層の透過率を最適化することで、耐久性と外部光による劣化防止を両立して、上記の課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of extensive research into resolving the above-mentioned issues, the inventors discovered that by incorporating a specific light absorber and silica filler into the outermost layer of a photoreceptor and controlling the dispersion state of the silica filler to optimize the transmittance of the photosensitive layer, they could achieve both durability and prevention of degradation due to external light, thereby resolving the above-mentioned issues and completing the present invention.
かくして、本発明によれば、導電性支持体上に、電荷発生物質を含有する電荷発生層と電荷輸送物質を含有する電荷輸送層とがこの順で積層された積層型感光層を少なくとも備えるか、または該積層型感光層およびその上に積層された表面保護層を少なくとも備えた電子写真感光体であり、
前記電荷輸送層および前記表面保護層の双方またはいずれか一方の層が、光吸収剤を含有し、
前記電子写真感光体の最表面層が、シリカフィラーを含有し、波長600nmの光に対して50%以上の透過率を有し、かつ波長600nmの光に対する透過率T600と波長550nmの光に対する透過率T550との比率T600/T550が1.10以上2.20以下である
ことを特徴とする電子写真感光体が提供される。
Thus, according to the present invention, there is provided an electrophotographic photoreceptor comprising at least a laminated photosensitive layer in which a charge generating layer containing a charge generating substance and a charge transport layer containing a charge transport substance are laminated in this order on a conductive support, or at least the laminated photosensitive layer and a surface protective layer laminated thereon,
the charge transport layer and/or the surface protective layer contains a light absorbing agent;
The electrophotographic photoreceptor is characterized in that the outermost layer of the electrophotographic photoreceptor contains a silica filler, has a transmittance of 50% or more for light having a wavelength of 600 nm, and has a ratio T600 /T550 of the transmittance T600 for light having a wavelength of 600 nm to the transmittance T550 for light having a wavelength of 550 nm, that is, T600 / T550 , of 1.10 or more and 2.20 or less.
また、本発明によれば、上記の電子写真感光体と、前記電子写真感光体を帯電させる帯電手段、露光により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および前記電子写真感光体に残留するトナーを除去するクリーニング手段から選択される少なくとも1種とを備えることを特徴とするプロセスカートリッジが提供される。 The present invention also provides a process cartridge comprising the above-mentioned electrophotographic photosensitive member and at least one selected from a charging unit that charges the electrophotographic photosensitive member, a developing unit that develops an electrostatic latent image formed by exposure to light to form a toner image, and a cleaning unit that removes toner remaining on the electrophotographic photosensitive member.
さらに、本発明によれば、上記の電子写真感光体と、前記電子写真感光体を帯電させる帯電手段と、帯電された前記電子写真感光体を露光して静電潜像を形成する露光手段と、露光によって形成された前記静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、現像によって形成された前記トナー像を記録媒体上に転写する転写手段と、転写された前記トナー像を前記記録媒体上に定着して画像を形成する定着手段と、前記電子写真感光体に残留するトナーを除去し回収するクリーニング手段と、前記電子写真感光体に残留する表面電荷を除電する除電手段を少なくとも備えたことを特徴とする画像形成装置が提供される。 Furthermore, according to the present invention, there is provided an image forming apparatus comprising at least the above-mentioned electrophotographic photosensitive member, charging means for charging the electrophotographic photosensitive member, exposure means for exposing the charged electrophotographic photosensitive member to light to form an electrostatic latent image, developing means for developing the electrostatic latent image formed by exposure to form a toner image, transfer means for transferring the toner image formed by development onto a recording medium, fixing means for fixing the transferred toner image on the recording medium to form an image, cleaning means for removing and recovering toner remaining on the electrophotographic photosensitive member, and discharging means for discharging surface charges remaining on the electrophotographic photosensitive member.
本発明によれば、良好な電気特性を有し、かつ良好な耐久性と良好な耐光性とを兼ね備えた電子写真感光体、それを備えたプロセスカートリッジおよび画像形成装置を提供することができる。 The present invention provides an electrophotographic photoreceptor that has good electrical properties, as well as good durability and light resistance, and a process cartridge and image forming apparatus equipped with the same.
(1)感光体
本発明の感光体は、導電性支持体上に、電荷発生物質を含有する電荷発生層と電荷輸送物質を含有する電荷輸送層とがこの順で積層された積層型感光層を少なくとも備えるか、または該積層型感光層およびその上に積層された表面保護層を少なくとも備えた電子写真感光体であり、
前記電荷輸送層および前記表面保護層の双方またはいずれか一方の層が、光吸収剤を含有し、
前記電子写真感光体の最表面層が、シリカフィラーを含有し、波長600nmの光に対して50%以上の透過率を有し、かつ波長600nmの光に対する透過率T600と波長550nmの光に対する透過率T550との比率T600/T550が1.10以上2.20以下である
ことを特徴とする。
まず、本発明の特徴である、電荷輸送層および表面保護層の双方またはいずれか一方の層に含有される「光吸収剤」および感光体の最表面層に含まれる「シリカフィラー」ならびに最表面層の光透過率について説明し、その後で(1)感光体の各構成、その感光体を備えた(2)プロセスカートリッジおよび(3)画像形成装置について説明する。
(1) Photoreceptor The photoreceptor of the present invention is an electrophotographic photoreceptor comprising at least a laminated photosensitive layer in which a charge generating layer containing a charge generating substance and a charge transport layer containing a charge transport substance are laminated in this order on a conductive support, or at least the laminated photosensitive layer and a surface protective layer laminated thereon,
the charge transport layer and/or the surface protective layer contains a light absorbing agent;
The outermost surface layer of the electrophotographic photoreceptor contains a silica filler, has a transmittance of 50% or more for light having a wavelength of 600 nm, and is characterized in that the ratio T600 / T550 of the transmittance T600 for light having a wavelength of 600 nm to the transmittance T550 for light having a wavelength of 550 nm is 1.10 or more and 2.20 or less.
First, we will explain the characteristics of the present invention, namely, the "light absorber" contained in both or either of the charge transport layer and the surface protective layer, the "silica filler" contained in the outermost layer of the photoreceptor, and the light transmittance of the outermost layer, and then we will explain (1) each configuration of the photoreceptor, (2) a process cartridge equipped with the photoreceptor, and (3) an image forming apparatus.
<光吸収剤>
光吸収剤は、外部光の光波長成分による電荷発生物質への作用を効果的に遮断する機能を有する。
蛍光灯やLEDなどの外部光が感光体にダメージを与える要因は、外部光が電荷輸送層を透過し、その透過した光が電荷発生物質に作用して電荷トラップを発生することにある。一般的な蛍光灯は、波長440nm、490nm、550nm、580nmおよび620nm付近の光波長成分を有し、白色LEDは、波長460nmおよび500~700nmの光波長成分を有することから、これらの光が電荷輸送層を透過すると、電荷発生材料に作用して電荷トラップを発生させることになる。
本発明では、光吸収剤が外部光を吸収して、電荷トラップの発生を抑える。
したがって、電荷輸送層および前記表面保護層の双方またはいずれか一方の層に含有する光吸収剤は、波長400~700nmに分光吸収を有する化合物であるのが好ましい。
より好ましい光吸収剤の分光吸収は、波長450~550nmの範囲である。
<Light absorber>
The light absorber has the function of effectively blocking the action of the light wavelength component of external light on the charge generating material.
The reason why external light from fluorescent lamps, LEDs, etc. damages photoreceptors is that the external light passes through the charge transport layer and acts on the charge generating material, generating charge traps.General fluorescent lamps have light wavelength components with wavelengths of 440 nm, 490 nm, 550 nm, 580 nm, and around 620 nm, while white LEDs have light wavelength components with wavelengths of 460 nm and 500 to 700 nm.When these lights pass through the charge transport layer, they act on the charge generating material, generating charge traps.
In the present invention, the light absorbing agent absorbs external light and suppresses the generation of charge traps.
Therefore, the light absorber contained in either or both of the charge transport layer and the surface protective layer is preferably a compound having spectral absorption in the wavelength range of 400 to 700 nm.
More preferably, the light absorber has a spectral absorption in the wavelength range of 450 to 550 nm.
一方、波長550~650nmの光波長成分は、感光体を露光して静電潜像を形成するLEDやレーザ光および感光体に残留する表面電荷を除電するLEDなどで使われるため透過する必要があるため、感光体の最表面層の波長600nmの光に対する透過率および波長600nmの光に対する透過率T600と波長550nmの光に対する透過率T550との比率T600/T550が設定される。これらの透過率T600および比率T600/T550については、<最表面層の光透過率>の項で説明する。 On the other hand, light wavelength components with wavelengths of 550 to 650 nm must be transmitted because they are used in LEDs and laser beams that expose a photoconductor to form an electrostatic latent image, and in LEDs that remove surface charges remaining on the photoconductor, and therefore the transmittance of the outermost layer of the photoconductor for light with a wavelength of 600 nm and the ratio T600 / T550 of the transmittance T600 for light with a wavelength of 600 nm to the transmittance T550 for light with a wavelength of 550 nm are set. These transmittances T600 and the ratio T600 / T550 will be explained in the section <Light transmittance of outermost layer>.
光吸収剤は、上記のような光物性を有し、かつ本発明の効果を阻害しない化合物であれば特に限定されず、例えば、ペリミジン化合物、アゾキノン化合物およびピラゾロン化合物が挙げられる。
具体的には、光吸収剤としては、下記構造式(A):
The light absorber is not particularly limited as long as it is a compound that has the optical properties described above and does not inhibit the effects of the present invention, and examples thereof include perimidine compounds, azoquinone compounds, and pyrazolone compounds.
Specifically, the light absorber may be a compound represented by the following structural formula (A):
ペリミジン化合物(A)としては、実施例1で用いているようなペリミジン化合物(A)(C.I.Solvent Red179、AmericanDyestuff製 製品名:Amesolve RedA)が挙げられ、アゾキノン化合物(B)としては、実施例4で用いているようなアゾキノン化合物(B)(保土谷化学工業株式会社製、製品名:EAC-39)が挙げられる。
また、ピラゾロン化合物は、例えば、特許第4041741号に記載の方法により合成することができる。
An example of the perimidine compound (A) is the perimidine compound (A) used in Example 1 (C.I. Solvent Red 179, manufactured by American Dyestuff, product name: Amesolve Red A). An example of the azoquinone compound (B) is the azoquinone compound (B) used in Example 4 (manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd., product name: EAC-39).
The pyrazolone compound can be synthesized by the method described in Japanese Patent No. 4,041,741, for example.
電荷輸送層における光吸収剤の含有量は、電荷輸送層の全固形分中に対して0.05~1.00質量%であるのが好ましい。
光吸収剤の含有量が0.05質量%未満では、耐光性への効果が十分に得られないことがある。一方、光吸収剤の含有量が1.00質量%を超えると、感光体の電気特性が悪化することがある。
より好ましい光吸収剤の含有量は0.15~0.40質量%であり、特に好ましくは0.20~0.35質量%である。
The content of the light absorber in the charge transport layer is preferably 0.05 to 1.00% by weight based on the total solid content of the charge transport layer.
If the content of the light absorber is less than 0.05% by mass, the effect on light resistance may not be sufficient, whereas if the content of the light absorber is more than 1.00% by mass, the electrical properties of the photoreceptor may deteriorate.
The content of the light absorber is more preferably 0.15 to 0.40% by mass, and particularly preferably 0.20 to 0.35% by mass.
<シリカフィラー>
シリカフィラーの「シリカ」とは、二酸化珪素(SiO2)を意味する。
本発明において好適に用いられるシリカフィラーは、製法由来に限定されず、四塩化ケイ素を燃焼して得られるヒュームドシリカ、プラズマなどの高エネルギーによりシリカを気相中で微粒子化するアーク法シリカなどの乾式法シリカ;ケイ酸ナトリウム水溶液を原料としてアルカリ条件で合成した沈降法シリカ、酸性条件で合成したゲル法シリカなどの湿式法シリカなどの湿式法シリカ;酸性ケイ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;有機シラン化合物の加水分解によって得られるゾルゲル法シリカなどが挙げられる。
<Silica filler>
The "silica" in silica filler means silicon dioxide (SiO 2 ).
The silica filler preferably used in the present invention is not limited to those derived from specific manufacturing methods, and examples thereof include dry-process silica such as fumed silica obtained by burning silicon tetrachloride and arc-process silica in which silica is atomized in the gas phase using high energy such as plasma; wet-process silica such as precipitation-process silica synthesized under alkaline conditions using an aqueous sodium silicate solution as a raw material, and wet-process silica such as gel-process silica synthesized under acidic conditions; colloidal silica obtained by polymerizing acidic silicic acid in an alkaline state; and sol-gel-process silica obtained by hydrolysis of an organic silane compound.
シリカフィラーは、感光体の電気特性を向上させるために、表面処理剤で表面処理されてもよい。
表面処理剤としては、例えば、ヘキサメチルジシラザン、N-メチル-ヘキサメチルジシラザン、N-エチル-ヘキサメチルジシラザン、ヘキサメチル-N-プロピルジシラザン、ジメチルジクロロシラン、又はポリジメチルシロキサンが挙げられる。
これらの中でも、ジメチルジクロロシランおよびヘキサメチルジシラザンは、シリカ粒子表面の水酸基との反応性が良好であるため、シリカフィラー表面の水酸基量を減らすことができ、その結果、水分(湿度)による感光体の電気特性の低下を抑制することができることから特に好ましい。
The silica filler may be surface treated with a surface treatment agent to improve the electrical properties of the photoreceptor.
Examples of the surface treatment agent include hexamethyldisilazane, N-methyl-hexamethyldisilazane, N-ethyl-hexamethyldisilazane, hexamethyl-N-propyldisilazane, dimethyldichlorosilane, and polydimethylsiloxane.
Among these, dimethyldichlorosilane and hexamethyldisilazane are particularly preferred because they have good reactivity with the hydroxyl groups on the surface of silica particles, making it possible to reduce the amount of hydroxyl groups on the surface of the silica filler, thereby suppressing the deterioration of the electrical properties of the photoreceptor due to moisture (humidity).
本発明においては、上記の表面処理剤で処理したシリカフィラーを用いることができるが、表面処理剤で処理された市販のシリカ微粒子を用いることもできる。市販のシリカ微粒としては、例えば、日本アエロジル株式会社の製品名:R972、R972V、R974、R976、RX200、NX130、NX90G、NX90S、NAX50、RX50;キャボットジャパン株式会社の製品名:TS610、TG709F、TG6110G、株式会社アドマテックスの製品名:YA010Cが挙げられる。 In the present invention, silica fillers treated with the above-mentioned surface treatment agents can be used, but commercially available silica fine particles treated with a surface treatment agent can also be used. Examples of commercially available silica fine particles include Nippon Aerosil Co., Ltd.'s product names: R972, R972V, R974, R976, RX200, NX130, NX90G, NX90S, NAX50, and RX50; Cabot Japan Co., Ltd.'s product names: TS610, TG709F, and TG6110G; and Admatechs Co., Ltd.'s product name: YA010C.
シリカフィラーは、30nm以下の平均一次粒子径を有するのが好ましい。
シリカフィラーの平均一次粒子径が30nmを超えると、感光層中に生成する凝集構造が大きくなることより、クリーニング不良等の問題が発生し易くなることがある。シリカフィラーの平均一次粒子径が小さすぎると、シリカフィラーの凝集力が強く、解砕し難く、その分散性が低下することがあるので、その下限は7nm程度である。
なお、平均一次粒子径は、シリカ粒子を走査型電子顕微鏡観察によって30000~300000倍、例えば10000倍に拡大し、ランダムに100個の粒子を一次粒子として観察し、画像解析によってフェレ方向平均径としての測定値である。
The silica filler preferably has an average primary particle size of 30 nm or less.
If the average primary particle size of the silica filler exceeds 30 nm, the aggregate structure formed in the photosensitive layer becomes large, which may easily cause problems such as poor cleaning. If the average primary particle size of the silica filler is too small, the silica filler has a strong aggregation force, is difficult to disintegrate, and its dispersibility may decrease, so the lower limit is about 7 nm.
The average primary particle diameter is a measurement value of the average diameter in the Feret direction obtained by observing silica particles under a scanning electron microscope at a magnification of 30,000 to 300,000 times, for example, 10,000 times, randomly selecting 100 particles as primary particles, and analyzing the image.
シリカフィラーは、感光体の最表面層の全固形分に対して7~18質量%の割合で含まれるのが好ましい。
シリカフィラーの含有量が感光体の最表面層の全固形分に対して7質量%未満では、耐刷性への効果が十分に得られないことがある。一方、シリカフィラーの含有量が18重量%を超えると、感光体の電気特性が悪化することがある。
より好ましいシリカフィラーの含有量は7~15質量%であり、特に好ましくは8~13質量%である。
The silica filler is preferably contained in an amount of 7 to 18% by mass based on the total solid content of the outermost layer of the photoreceptor.
If the silica filler content is less than 7% by weight based on the total solid content of the outermost layer of the photoreceptor, the effect on printing durability may not be sufficient, whereas if the silica filler content exceeds 18% by weight, the electrical properties of the photoreceptor may deteriorate.
The content of the silica filler is more preferably 7 to 15% by mass, and particularly preferably 8 to 13% by mass.
シリカフィラーは、凝集せずに電荷輸送層および表面保護層中に均一に分散分布していることが好ましい。
シリカフィラーの分散状態の制御は、電荷輸送層用塗布液や表面保護層用塗布液の調製における分散処理のシェア条件(分散方法、分散時間、メディア径やメディア量、メディアの材質)を調整することにより行うことができる。具体的には、実施例において記載する。
It is preferable that the silica filler is uniformly dispersed and distributed in the charge transport layer and the surface protective layer without agglomeration.
The dispersion state of the silica filler can be controlled by adjusting the shear conditions (dispersion method, dispersion time, media diameter, media amount, media material) of the dispersion treatment in preparing the coating liquid for the charge transport layer or the coating liquid for the surface protective layer. Specific details will be described in the Examples.
<最表面層の光透過率>
感光体の最表面層は、波長600nmの光に対して50%以上の透過率を有し、かつ波長600nmの光に対する透過率T600と波長550nmの光に対する透過率T550との比率T600/T550が1.10以上2.20以下である。
<Light transmittance of outermost layer>
The outermost surface layer of the photoreceptor has a transmittance of 50% or more for light with a wavelength of 600 nm, and the ratio T 600 /T 550 of the transmittance T 600 for light with a wavelength of 600 nm to the transmittance T 550 for light with a wavelength of 550 nm is 1.10 or more and 2.20 or less.
波長600nmの光に対する透過率T600が50%未満では、除電の効率が低下して残留電位が上昇することがある。その上限は、85%程度である。
波長600nmの光に対する透過率T600と波長550nmの光に対する透過率T550との比率T600/T550が1.10未満では、外部光が感光体にダメージを与えて画像不良を引き起こすことがある。一方、比率T600/T550が2.20を超えると、残留電位の上昇を引き起こすことがある。
好ましい比率T600/T550は、1.10以上1.50以下であり、より好ましくは1.15以上1.30 以下である。
If the transmittance T600 for light with a wavelength of 600 nm is less than 50%, the efficiency of static elimination decreases and the residual potential may increase. The upper limit is about 85%.
If the ratio T600 / T550 of the transmittance T600 for light with a wavelength of 600 nm to the transmittance T550 for light with a wavelength of 550 nm is less than 1.10, external light may damage the photoreceptor, resulting in image defects. On the other hand, if the ratio T600 / T550 exceeds 2.20, an increase in residual potential may occur.
The ratio T 600 /T 550 is preferably 1.10 or more and 1.50 or less, and more preferably 1.15 or more and 1.30 or less.
<感光体>
本発明の感光体は、導電性支持体上に、電荷発生物質を含有する電荷発生層と電荷輸送物質を含有する電荷輸送層とがこの順で積層された積層型感光層を少なくとも備えるか、または該積層型感光層およびその上に積層された表面保護層を少なくとも備える。
以下に図面を用いて、本発明の感光体を説明するが、本発明は、これらにより限定されるものではない。
図2は、本発明の感光体(積層型感光体)1の要部の構成を示す概略断面図である。
感光体1は、導電性支持体11上に、下引き層18および電荷発生物質12を含有する電荷発生層15と、電荷輸送物質13、バインダ着樹脂17、シリカフィラー19および光吸収剤20を含有する電荷輸送層16とがこの順で積層された感光層(積層型感光層)14を備えている。
本発明の感光体は、感光層14上に表面保護層を備えていてもよい。表面保護層については<表面保護層>の項で説明する。
<Photoreceptor>
The photoreceptor of the present invention comprises at least a laminated photosensitive layer in which a charge generating layer containing a charge generating substance and a charge transport layer containing a charge transport substance are laminated in this order on a conductive support, or at least the laminated photosensitive layer and a surface protective layer laminated thereon.
The photoreceptor of the present invention will be described below with reference to the drawings, but the present invention is not limited thereto.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the main part of the photoreceptor (laminated photoreceptor) 1 of the present invention.
The photoreceptor 1 includes a photosensitive layer (laminated photosensitive layer) 14 in which a charge generating layer 15 containing an undercoat layer 18 and a charge generating material 12, and a charge transport layer 16 containing a charge transport material 13, a binder resin 17, a silica filler 19, and a light absorber 20 are laminated in this order on a conductive support 11.
The photoreceptor of the present invention may have a surface protective layer on the photosensitive layer 14. The surface protective layer will be described in the section <Surface protective layer>.
<導電性支持体11>
導電性支持体(「導電性基体」または「基体」ともいう)11は、感光体の電極としての機能と支持部材としての機能とを有し、その構成材料は、当該技術分野で用いられる材料であれば特に限定されない。
具体的には、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、亜鉛、ステンレス鋼およびチタンなどの金属材料、ならびに表面に金属箔ラミネート、金属蒸着処理または導電性高分子、酸化スズ、酸化インジウムなどの導電性化合物の層を蒸着もしくは塗布した、ポリエチレンテレフタレート、ナイロンおよびポリスチレンなどの高分子材料、硬質紙ならびにガラスなどが挙げられる。これらの中でも、加工の容易性の点からアルミニウムが好ましく、JIS3003系、JIS5000系およびJIS6000系などのアルミニウム合金が特に好ましい。
導電性支持体の形状は、図2に示すような円筒状(ドラム状)に限定されず、シート状、円柱状、無端ベルト状などであってもよい。
また、導電性支持体の表面には、必要に応じて、画質に影響のない範囲内で、レーザ光による干渉縞防止のために、陽極酸化皮膜処理、薬品もしくは熱水などによる表面処理、着色処理、または表面を粗面化するなどの乱反射処理が施されていてもよい。
<Conductive support 11>
The conductive support (also referred to as "conductive substrate" or "substrate") 11 functions as an electrode for the photoreceptor and as a support member, and the material constituting the conductive support is not particularly limited as long as it is a material used in the relevant technical field.
Specific examples include metal materials such as aluminum, aluminum alloys, copper, zinc, stainless steel, and titanium, as well as polymer materials such as polyethylene terephthalate, nylon, and polystyrene, whose surfaces are laminated with metal foil, subjected to metal vapor deposition, or vapor-deposited or coated with a layer of a conductive compound such as a conductive polymer, tin oxide, or indium oxide, hard paper, and glass. Among these, aluminum is preferred from the viewpoint of ease of processing, and aluminum alloys such as JIS 3003, JIS 5000, and JIS 6000 are particularly preferred.
The shape of the conductive support is not limited to the cylindrical (drum) shape shown in FIG. 2, but may be a sheet shape, a columnar shape, an endless belt shape, or the like.
Furthermore, the surface of the conductive support may be subjected to anodizing film treatment, surface treatment with chemicals or hot water, coloring treatment, or diffuse reflection treatment such as surface roughening, as needed, to prevent interference fringes caused by laser light, within a range that does not affect image quality.
<下引き層18>
本発明の感光体は、導電性支持体11と積層型感光層14との間に下引き層(「中間層」ともいう)を備えるのが好ましい。
下引き層は、一般に、基体の表面の凸凹を被覆し均一にして、積層型感光層の成膜性を高め、感光層の導電性支持体からの剥離を抑え、基体と感光層との接着性を向上させる。具体的には、基体からの感光層への電荷の注入が防止され、感光層の帯電性の低下を防ぎ、画像のかぶり(いわゆる黒ぽち)を防止することができる。
下引き層は、例えば、バインダ樹脂を適当な溶剤に溶解または分散させて下引き層用塗布液を調製し、この塗布液を基体の表面に塗布し、乾燥により有機溶剤を除去することによって形成することができる。
<Undercoat layer 18>
The photoreceptor of the present invention preferably has an undercoat layer (also called an “intermediate layer”) between the conductive support 11 and the laminated photosensitive layer 14 .
The undercoat layer generally covers and smooths the irregularities on the surface of the substrate, improves the film-forming properties of the laminated photosensitive layer, suppresses peeling of the photosensitive layer from the conductive support, and improves the adhesion between the substrate and the photosensitive layer. Specifically, it prevents charge injection from the substrate into the photosensitive layer, prevents a decrease in the chargeability of the photosensitive layer, and prevents image fogging (so-called black spots).
The undercoat layer can be formed, for example, by preparing a coating liquid for the undercoat layer by dissolving or dispersing a binder resin in a suitable solvent, applying this coating liquid to the surface of the substrate, and then drying to remove the organic solvent.
バインダ樹脂としては、アセタール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラニン樹脂、ウレタン樹脂などが挙げられる。バインダ樹脂は、下引き層上に感光体層を形成する際に用いられる溶剤に対して溶解や膨潤などが起こらないこと、導電性支持体との接着性に優れること、可撓性を有することなどの特性が要求されることから、上記のバインダ樹脂の中でも、ポリアミド樹脂が好ましく、特にアルコール可溶性ナイロン樹脂およびピペラジン系化合物を含有したポリアミド樹脂が好ましい。
アルコール可溶性ナイロン樹脂としては、例えば、6-ナイロン、66-ナイロン、610-ナイロン、11-ナイロンおよび12-ナイロンなどの単独重合または共重合ナイロン、N-アルコキシメチル変性ナイロンのように、ナイロンを化学的に変性させたタイプなどが挙げられる。
また、バインダ樹脂を架橋する硬化剤を用いて、硬化膜としてもよい。硬化剤としては、塗液の保存安定性や電気特性の観点からブロック化イソシアネートが好ましい。
Examples of binder resins include acetal resins, polyamide resins, polyurethane resins, polyester resins, acrylic resins, epoxy resins, phenolic resins, melamine resins, urethane resins, etc. Binder resins are required to have properties such as not dissolving or swelling in the solvent used when forming the photosensitive layer on the undercoat layer, excellent adhesion to the conductive support, and flexibility. Therefore, among the above binder resins, polyamide resins are preferred, and alcohol-soluble nylon resins and polyamide resins containing piperazine compounds are particularly preferred.
Examples of alcohol-soluble nylon resins include homopolymer or copolymer nylons such as 6-nylon, 66-nylon, 610-nylon, 11-nylon, and 12-nylon, and chemically modified nylons such as N-alkoxymethyl-modified nylons.
A curing agent that crosslinks the binder resin may also be used to form a cured film. Blocked isocyanate is preferred as the curing agent from the viewpoint of storage stability and electrical properties of the coating liquid.
溶剤としては、例えば、水、メタノール、エタノール、n-プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n-ブタノール、2-ブタノール、イソブタノールなどの低級アルコール類、アセトン、シクロヘキサノン、2-ブタノンなどのケトン類、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレングリコール、ジエチルエーテルなどのエーテル類、塩化メチレン、塩化エチレンなどのハロゲン化炭化水素類が挙げられる。これらの溶剤は、バインダ樹脂の溶解性、下引き層の表面平滑性などから適切な溶剤を選択し、1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。
これらの溶剤の中でも、地球環境に対する配慮から、例えば、非ハロゲン系有機溶剤を好適に用いることができる。
Examples of the solvent include lower alcohols such as water, methanol, ethanol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butanol, 2-butanol, and isobutanol, ketones such as acetone, cyclohexanone, and 2-butanone, ethers such as tetrahydrofuran, dioxane, ethylene glycol, and diethyl ether, and halogenated hydrocarbons such as methylene chloride and ethylene chloride.These solvents can be appropriately selected based on the solubility of the binder resin, the surface smoothness of the undercoat layer, and the like, and can be used alone or in combination of two or more.
Among these solvents, for example, non-halogen organic solvents can be preferably used in consideration of the global environment.
下引き層用塗布液は、金属酸化物粒子を含んでいてもよい。金属酸化物粒子は、下引き層の体積抵抗値を容易に調節することができ、電荷発生層への電荷の注入をさらに抑制することができると共に、各種環境下において感光体の電気特性を維持することができる。
金属酸化物粒子に用いることができる材料としては、例えば、酸化チタン、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウムおよび酸化スズなどが挙げられる。
下引き層用塗布液におけるバインダ樹脂と金属酸化物粒子との合計質量Aと溶剤の質量Bとの比率(A/B)としては、例えば、1/99~30/70程度が好ましく、2/98~40/60程度が特に好ましい。
また、バインダ樹脂の質量Cと金属酸化物粒子の質量Dとの比率(C/D)としては、例えば、90/10~1/99程度が好ましく、70/30~5/95程度が特に好ましい。
The coating solution for the undercoat layer may contain metal oxide particles, which can easily adjust the volume resistivity of the undercoat layer, further suppress charge injection into the charge generating layer, and maintain the electrical properties of the photoreceptor under various environments.
Materials that can be used for the metal oxide particles include, for example, titanium oxide, aluminum oxide, aluminum hydroxide, and tin oxide.
The ratio (A/B) of the total mass A of the binder resin and metal oxide particles to the mass B of the solvent in the coating liquid for the undercoat layer is, for example, preferably about 1/99 to 30/70, and particularly preferably about 2/98 to 40/60.
The ratio (C/D) of the mass C of the binder resin to the mass D of the metal oxide particles is preferably, for example, about 90/10 to 1/99, and particularly preferably about 70/30 to 5/95.
下引き層用塗布液の塗布方法は、塗布液の物性および生産性などを考慮に入れて最適な方法を適宜選択すればよく、例えば、スプレー法、バーコート法、ロールコート法、ブレード法、リング法および浸漬塗布法などが挙げられる。
これらの中でも、浸漬塗布法は、塗布液を満たした塗工槽に基体を浸漬した後、一定速度または逐次変化する速度で引上げることによって基体の表面に層を形成する方法であり、比較的簡単で、生産性および原価の点で優れているので、感光体の製造に好適に用いることができる。浸漬塗布法に用いる装置には、塗布液の分散性を安定させるために、超音波発生装置に代表される塗布液分散装置が設けられていてもよい。
The coating method for the undercoat layer coating liquid may be appropriately selected from the most suitable methods taking into consideration the physical properties of the coating liquid, productivity, and the like. Examples of the coating method include spraying, bar coating, roll coating, blade coating, ring coating, and dip coating.
Among these, the dip coating method is a method in which a substrate is immersed in a coating tank filled with a coating liquid and then pulled up at a constant speed or a gradually changing speed to form a layer on the surface of the substrate, and is relatively simple and excellent in terms of productivity and cost, so it can be suitably used for manufacturing photoreceptors. The apparatus used for the dip coating method may be provided with a coating liquid dispersion device, typified by an ultrasonic generator, in order to stabilize the dispersibility of the coating liquid.
自然乾燥により塗膜中の溶剤を除去してもよいが、加熱により強制的に塗膜中の溶剤を除去してもよい。
このような乾燥工程における温度は、使用した溶剤を除去し得る温度であれば特に限定されないが、50~140℃程度が適当であり、80~130℃程度が特に好ましい。
乾燥温度が50℃未満では、乾燥時間が長くなることがあり、また溶剤が充分に蒸発せず感光体層中に残ることがある。また、乾燥温度が約140℃を超えると、感光体の繰り返し使用時の電気的特性が悪化して、得られる画像が劣化することがある。
このような温度条件は、下引き層のみならず、後述する感光層などの層形成や他の処理においても共通する。
The solvent in the coating film may be removed by natural drying, or the solvent in the coating film may be removed forcibly by heating.
The temperature in such a drying step is not particularly limited as long as it is a temperature at which the solvent used can be removed, but a temperature of about 50 to 140°C is appropriate, and a temperature of about 80 to 130°C is particularly preferred.
If the drying temperature is less than 50°C, the drying time may be long and the solvent may not evaporate sufficiently and remain in the photoreceptor layer. If the drying temperature exceeds about 140°C, the electrical characteristics of the photoreceptor may deteriorate during repeated use, resulting in poor quality of the resulting image.
Such temperature conditions are common not only to the formation of the undercoat layer but also to the formation of layers such as the photosensitive layer, which will be described later, and other processes.
下引き層の膜厚は、特に限定されないが、好ましくは0.01~20μm、より好ましくは0.05~10μmである。
下引き層の膜厚が0.01μm未満であると、導電性基体側からの電子の注入のブロッキング性および、光散乱による干渉縞対策に対する十分な効果が得られないことがある。一方、下引き層の膜厚が20μmを超えると、連続印字した際の感度変化が大きくなり、ひいては画像濃度の変化が大きくなることがある。
The thickness of the undercoat layer is not particularly limited, but is preferably 0.01 to 20 μm, more preferably 0.05 to 10 μm.
If the thickness of the undercoat layer is less than 0.01 μm, sufficient blocking effect against electron injection from the conductive substrate side and sufficient effect against interference fringes due to light scattering may not be obtained. On the other hand, if the thickness of the undercoat layer exceeds 20 μm, the change in sensitivity during continuous printing may become large, which may result in large changes in image density.
<電荷発生層15>
電荷発生層15は、画像形成装置などの電子写真装置において、半導体レーザのような光ビームなどの光出射装置で照射された光を吸収することによって電荷を発生する機能を有し、電荷発生物質を主成分とし、必要に応じてバインダ樹脂や添加剤を含有する。
<Charge Generation Layer 15>
The charge generation layer 15 has the function of generating charges by absorbing light irradiated by a light emitting device such as a semiconductor laser light beam in an electrophotographic device such as an image forming device, and contains a charge generation substance as its main component and, if necessary, a binder resin and/or additives.
電荷発生物質としては、当該分野で用いられる化合物を使用でき、具体的には、モノアゾ系顔料、ビスアゾ系顔料およびトリスアゾ系顔料などのアゾ系顔料;インジゴおよびチオインジゴなどのインジゴ系顔料;ペリレンイミドおよびペリレン酸無水物などのペリレン系顔料;アントラキノンおよびピレンキノンなどの多環キノン系顔料;チタニルフタロシアニンなどの金属フタロシアニンおよび無金属フタロシアニンなどのフタロシアニン系顔料;スクアリリウム色素、ピリリウム塩類、チオピリリウム塩類、トリフェニルメタン系色素などの有機光導電性材料;ならびにセレンおよび非晶質シリコンなどの無機光導電性材料などが挙げられ、露光波長域に感度を有するものを適宜選択して用いることができる。これらの電荷発生物質は1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。
これらの電荷発生物質の中でも、下記一般式(ア):
The charge-generating substance may be a compound used in the art, specifically, azo pigments such as monoazo pigments, bisazo pigments, and trisazo pigments; indigo pigments such as indigo and thioindigo; perylene pigments such as peryleneimide and perylene acid anhydride; polycyclic quinone pigments such as anthraquinone and pyrenequinone; phthalocyanine pigments such as metal phthalocyanines and metal-free phthalocyanines, including titanyl phthalocyanine; organic photoconductive materials such as squarylium dyes, pyrylium salts, thiopyrylium salts, and triphenylmethane dyes; and inorganic photoconductive materials such as selenium and amorphous silicon, among others. These charge-generating substances may be used singly or in combination of two or more.
Among these charge generating materials, those represented by the following general formula (A):
(式中、X1、X2、X3およびX4は、同一または異なって、ハロゲン原子、アルキル基またはアルコキシ基であり、r、s、yおよびzは、同一または異なって0~4の整数である)
で表されるチタニルフタロシアニンを用いることが好ましい。
チタニルフタロシアニンは、現在一般的に用いられているレーザ光およびLED光の発信波長域(近赤外光)で高い電荷発生効率と電荷注入効率とを有する電荷発生物質であり、光を吸収することにより多量の電荷を発生させると共に、発生した電荷をその内部に蓄積することなく電荷輸送物質に効率よく注入することができる。
(wherein X 1 , X 2 , X 3 and X 4 are the same or different and each represents a halogen atom, an alkyl group or an alkoxy group, and r, s, y and z are the same or different and each represents an integer of 0 to 4.)
It is preferable to use titanyl phthalocyanine represented by the following formula:
Titanyl phthalocyanine is a charge-generating material that has high charge generation and charge injection efficiencies in the emission wavelength range (near-infrared light) of currently commonly used laser light and LED light. It generates a large amount of charge by absorbing light and can efficiently inject the generated charge into a charge-transporting material without accumulating it internally.
一般式(ア)で表されるチタニルフタロシアニンは、例えば、Moser, Frank HおよびArthur L. ThomasによるPhthalocyanine Compounds、Reinhold Publishing Corp.、New York、1963に記載されている方法などの公知の製造方法によって製造することができる。
例えば、一般式(ア)で表されるチタニルフタロシアニン化合物のうち、r、s、yおよびzが0である無置換のチタニルフタロシアニンの場合は、フタロニトリルと四塩化チタンとを、加熱融解するかまたはα-クロロナフタレンなどの適当な溶剤中で加熱反応させることによってジクロロチタニルフタロシアニンを合成した後、塩基または水で加水分解することによって得られる。
また、イソインドリンとテトラブトキシチタンなどのチタニウムテトラアルコキシドとを、N-メチルピロリドンなどの適当な溶剤中で加熱反応させることによっても、チタニルフタロシアニン組成物を製造することができる。
The titanyl phthalocyanine represented by the general formula (A) can be produced by a known production method, for example, the method described in Phthalocyanine Compounds by Moser, Frank H. and Arthur L. Thomas, Reinhold Publishing Corp., New York, 1963.
For example, among the titanyl phthalocyanine compounds represented by general formula (A), unsubstituted titanyl phthalocyanine in which r, s, y, and z are 0 can be obtained by synthesizing dichlorotitanyl phthalocyanine by heating and melting phthalonitrile and titanium tetrachloride or by heating and reacting them in a suitable solvent such as α-chloronaphthalene, and then hydrolyzing the resultant with a base or water.
Alternatively, a titanyl phthalocyanine composition can be produced by reacting isoindoline with a titanium tetraalkoxide such as tetrabutoxytitanium under heating in a suitable solvent such as N-methylpyrrolidone.
電荷発生層の形成方法としては、電荷発生物質を導電性支持体上に真空蒸着する方法、および溶剤中に電荷発生物質を分散して得られる電荷発生層用塗布液を導電性支持体上に塗布する方法などがある。これらの中でも、バインダ樹脂を溶剤中に混合して得られるバインダ樹脂溶液中に、電荷発生物質を従来公知の方法によって分散させ、電荷発生層用塗布液を導電性支持体上に塗布する方法が好ましい。以下、この方法について説明する。 Methods for forming a charge generation layer include vacuum deposition of a charge generation material onto a conductive support, and coating a coating liquid for a charge generation layer obtained by dispersing a charge generation material in a solvent onto a conductive support. Of these, a preferred method is to disperse a charge generation material in a binder resin solution obtained by mixing a binder resin in a solvent using a conventionally known method, and then coat the coating liquid for a charge generation layer onto a conductive support. This method is described below.
バインダ樹脂としては、特に限定されず、当該分野で公知の樹脂をいずれも使用でき、例えば、ポリエステル、ポリスチレン、ポリウレタン、フェノール樹脂、アルキッド樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリフェノキシ、ポリビニルブチラールおよびポリビニルホルマールなどの樹脂、ならびにこれらの樹脂を構成する繰返し単位のうちの2つ以上を含む共重合体樹脂などを挙げることができる。
共重合体樹脂としては、例えば、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体樹脂、塩化ビニル-酢酸ビニル-無水マレイン酸共重合体樹脂およびアクリロニトリル-スチレン共重合体樹脂などの絶縁性樹脂が挙げられる。これらの樹脂は、1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。
The binder resin is not particularly limited, and any resin known in the art can be used, such as polyester, polystyrene, polyurethane, phenolic resin, alkyd resin, melamine resin, epoxy resin, silicone resin, acrylic resin, methacrylic resin, polycarbonate, polyarylate, polyphenoxy, polyvinyl butyral, and polyvinyl formal, as well as copolymer resins containing two or more of the repeating units constituting these resins.
Examples of copolymer resins include insulating resins such as vinyl chloride-vinyl acetate copolymer resin, vinyl chloride-vinyl acetate-maleic anhydride copolymer resin, and acrylonitrile-styrene copolymer resin. These resins can be used alone or in combination of two or more.
溶剤としては、例えば、ジクロロメタンおよびジクロロエタンなどのハロゲン化炭化水素、アセトン、メチルエチルケトンおよびシクロヘキサノンなどのケトン類、酢酸エチルおよび酢酸ブチルなどのエステル類、テトラヒドロフラン(THF)およびジオキサンなどのエーテル類、1,2-ジメトキシエタンなどのエチレングリコールのアルキルエーテル類、ベンゼン、トルエンおよびキシレンなどの芳香族炭化水素類、またはN,N-ジメチルホルムアミドおよびN,N-ジメチルアセトアミドなどの非プロトン性極性溶剤などが挙げられる。これらの溶剤は、1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。 Examples of solvents include halogenated hydrocarbons such as dichloromethane and dichloroethane, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, and cyclohexanone, esters such as ethyl acetate and butyl acetate, ethers such as tetrahydrofuran (THF) and dioxane, alkyl ethers of ethylene glycol such as 1,2-dimethoxyethane, aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, and xylene, and aprotic polar solvents such as N,N-dimethylformamide and N,N-dimethylacetamide. These solvents can be used alone or in combination of two or more.
電荷発生物質とバインダ樹脂との配合比率は、電荷発生物質の割合が10~99質量%の範囲にあることが好ましい。
電荷発生物質の割合が10質量%未満であると、感度が低下することがある。一方、電荷発生物質の割合が99質量%を超えると、電荷発生層の膜強度が低下するだけでなく、電荷発生物質の分散性が低下して粗大粒子が増大し、露光によって消去されるべき部分以外の表面電荷が減少して画像欠陥、特に白地にトナーが付着し微小な黒点が形成される黒ぽちと呼ばれる画像のかぶりが多く発生することがある。
The compounding ratio of the charge generating material to the binder resin is preferably such that the proportion of the charge generating material is in the range of 10 to 99% by mass.
If the proportion of the charge generating substance is less than 10% by mass, the sensitivity may decrease. On the other hand, if the proportion of the charge generating substance exceeds 99% by mass, not only the film strength of the charge generating layer decreases, but also the dispersibility of the charge generating substance decreases, resulting in an increase in coarse particles, which may reduce the surface charge in areas other than those that should be erased by exposure, resulting in image defects, particularly image fogging called black spots, in which toner adheres to a white background and forms tiny black spots.
バインダ樹脂溶液中に電荷発生物質を分散させる前に、予め電荷発生物質を粉砕機によって粉砕処理してもよい。粉砕処理に用いられる粉砕機としては、ボールミル、サンドミル、アトライタ、振動ミルおよび超音波分散機などを挙げることができる。
電荷発生物質をバインダ樹脂溶液中に分散させる際に用いられる分散機としては、ペイントシェーカ、ボールミルまたはサンドミルなどを挙げることができる。このときの分散条件としては、用いる容器および分散機を構成する部材の摩耗などによる不純物の混入が起こらないように適当な条件を選択すればよい。
電荷発生層用塗布液の塗布方法としては、下引き層用塗布液の塗付方法と同様の方法が挙げられ、浸漬塗布法が特に好ましい。
Before dispersing the charge-generating material in the binder resin solution, the charge-generating material may be pulverized in advance using a pulverizer such as a ball mill, a sand mill, an attritor, a vibration mill, or an ultrasonic disperser.
Examples of dispersing machines used to disperse the charge generating material in the binder resin solution include a paint shaker, a ball mill, a sand mill, etc. Dispersion conditions at this time should be selected appropriately so as to prevent the incorporation of impurities due to wear of the container and components of the dispersing machine.
The coating liquid for the charge generating layer may be applied by the same method as the coating liquid for the undercoat layer, and a dip coating method is particularly preferred.
電荷発生層の膜厚は、特に限定されないが、好ましくは0.05~5μmであり、より好ましくは0.1~1μmである。
電荷発生層の膜厚が0.05μm未満では、光吸収の効率が低下し、感光体の感度が低下することがある。一方、電荷発生層の膜厚が5μmを超えると、電荷発生層内部での電荷移動が積層型感光層表面の電荷を消去する過程の律速段階となり感光体の感度が低下することがある。
The thickness of the charge generating layer is not particularly limited, but is preferably 0.05 to 5 μm, and more preferably 0.1 to 1 μm.
If the thickness of the charge generating layer is less than 0.05 μm, the efficiency of light absorption may decrease, and the sensitivity of the photoreceptor may decrease. On the other hand, if the thickness of the charge generating layer is more than 5 μm, the charge transfer within the charge generating layer may become the rate-limiting step in the process of erasing the charge on the surface of the laminated photosensitive layer, and the sensitivity of the photoreceptor may decrease.
<電荷輸送層16>
電荷輸送層16は、電荷発生物質で発生した電荷を受入れて感光体の表面まで輸送する機能を有し、電荷輸送物質およびバインダ樹脂、光吸収剤、シリカフィラー、必要に応じて添加剤を含有する。
本発明の感光体では、光吸収剤は、電荷輸送層および表面保護層の双方またはいずれか一方の層に含有することが必須要件であり、感光体が光吸収剤を含有しない表面保護層を有する場合には、光吸収剤は電荷輸送層の必須成分になり、一方、感光体が光吸収剤を含有する表面保護層を有する場合には、光吸収剤は電荷輸送層の任意成分になる。
また、本発明の感光体では、シリカフィラーは、感光体の最表面層に含有することが必須要件であり、感光体がシリカフィラーを含有する表面保護層を有する場合には、シリカフィラーは電荷輸送層の任意成分になり、一方、感光体が表面保護層を有さない場合には、シリカフィラーは電荷輸送層の必須成分になる。
<Charge transport layer 16>
The charge transport layer 16 has the function of receiving the charges generated by the charge generating substance and transporting them to the surface of the photoreceptor, and contains a charge transport substance, a binder resin, a light absorber, a silica filler, and additives as required.
In the photoreceptor of the present invention, it is an essential requirement that the light absorber be contained in both or either one of the charge transport layer and the surface protective layer. When the photoreceptor has a surface protective layer that does not contain a light absorber, the light absorber becomes an essential component of the charge transport layer. On the other hand, when the photoreceptor has a surface protective layer that contains a light absorber, the light absorber becomes an optional component of the charge transport layer.
Furthermore, in the photoreceptor of the present invention, it is an essential requirement that the silica filler be contained in the outermost surface layer of the photoreceptor. When the photoreceptor has a surface protective layer containing silica filler, the silica filler becomes an optional component of the charge transport layer. On the other hand, when the photoreceptor does not have a surface protective layer, the silica filler becomes an essential component of the charge transport layer.
電荷輸送物質としては、当該分野で用いられる化合物を使用できる。
具体的には、カルバゾール誘導体、ピレン誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、チアゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、イミダゾロン誘導体、イミダゾリジン誘導体、ビスイミダゾリジン誘導体、スチリル化合物、ヒドラゾン化合物、多環芳香族化合物、インドール誘導体、ピラゾリン誘導体、オキサゾロン誘導体、ベンズイミダゾール誘導体、キナゾリン誘導体、ベンゾフラン誘導体、アクリジン誘導体、フェナジン誘導体、アミノスチルベン誘導体、トリアリールアミン誘導体、トリアリールメタン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、スチルベン誘導体、ブタジエン誘導体、エナミン誘導体、ベンジジン誘導体、これらの化合物から誘導される基を主鎖または側鎖に有するポリマー(ポリ-N-ビニルカルバゾール、ポリ-1-ビニルピレン、エチルカルバゾール-ホルムアルデヒド樹脂、トリフェニルメタンポリマー、ポリ-9-ビニルアントラセンなど)、ポリシランなどが挙げられる。これらの電荷輸送物質は1種を単独でまたは2種以上を組み合せて使用することができる。
As the charge transport material, compounds used in the art can be used.
Specific examples include carbazole derivatives, pyrene derivatives, oxazole derivatives, oxadiazole derivatives, thiazole derivatives, thiadiazole derivatives, triazole derivatives, imidazole derivatives, imidazolone derivatives, imidazolidine derivatives, bisimidazolidine derivatives, styryl compounds, hydrazone compounds, polycyclic aromatic compounds, indole derivatives, pyrazoline derivatives, oxazolone derivatives, benzimidazole derivatives, quinazoline derivatives, benzofuran derivatives, acridine derivatives, phenazine derivatives, aminostilbene derivatives, triarylamine derivatives, triarylmethane derivatives, phenylenediamine derivatives, stilbene derivatives, butadiene derivatives, enamine derivatives, benzidine derivatives, polymers having groups derived from these compounds in the main chain or side chain (such as poly-N-vinylcarbazole, poly-1-vinylpyrene, ethylcarbazole-formaldehyde resin, triphenylmethane polymer, poly-9-vinylanthracene), and polysilanes. These charge transport materials can be used alone or in combination of two or more.
これらの種々の電荷輸送物質の中でも、電気特性、耐久性および化学的安定性において、スチルベン誘導体、ブタジエン誘導体、エナミン誘導体およびこれらの化合物が複数種結合したものが好ましく、波長300~480nmの範囲に光吸収があり、電荷輸送物質として広範囲に吸収があるためスチルベン誘導体がより好ましく、下記の一般式(I): Among these various charge transport materials, stilbene derivatives, butadiene derivatives, enamine derivatives, and compounds formed by combining multiple types of these compounds are preferred in terms of electrical properties, durability, and chemical stability. Stilbene derivatives are more preferred because they absorb light in the wavelength range of 300 to 480 nm and have a wide absorption range as charge transport materials, and are represented by the following general formula (I):
(式中、R1、R2、R5およびR6は、同一または異なって、アルキル基、アルコキシ基、アリール基またはアラルキル基であり、m、n、pおよびqは、同一または異なって、0~3の整数であり、R3およびR4は、同一または異なって、水素原子またはアルキル基である。)
で表されるスチルベン化合物が,残留電位上昇、感度悪化が少なく、良好な電子写真特性を発現できる点で特に好ましい。
(In the formula, R 1 , R 2 , R 5 and R 6 are the same or different and each represents an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group or an aralkyl group; m, n, p and q are the same or different and each represents an integer of 0 to 3; and R 3 and R 4 are the same or different and each represents a hydrogen atom or an alkyl group.)
The stilbene compounds represented by the following formula are particularly preferred in that they cause little increase in residual potential and little deterioration in sensitivity and can exhibit good electrophotographic properties.
一般式(I)における置換基R1、R2、R5およびR6について説明する。
アルキル基としては、例えば、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル、sec-ブチル、tert-ブチル、n-ペンチル、n-ヘキシルなどの炭素数1~6のアルキル基が挙げられる。
アルコキシ基としては、例えば、メトキシ、エトキシ、n-プロポキシ、イソプロポキシ、tert-ブトキシ、n-ペンチルオキシ、n-ヘキシルオキシなどの炭素数が1~6のアルコキシ基が挙げられる。
アリール基としては、例えばフェニル、ナフチル、アントリル、フェナントリル、フルオレニル、ビフェニリル、o-テルフェニルなどが挙げられる。
アラルキル基としては、例えば、ベンジル、フェネチル、ベンズヒドリル、トリチルなどが挙げられる。
ハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素などが挙げられる。
The substituents R 1 , R 2 , R 5 and R 6 in general formula (I) will be explained below.
Examples of the alkyl group include alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms, such as methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, sec-butyl, tert-butyl, n-pentyl, and n-hexyl.
Examples of the alkoxy group include alkoxy groups having 1 to 6 carbon atoms, such as methoxy, ethoxy, n-propoxy, isopropoxy, tert-butoxy, n-pentyloxy, and n-hexyloxy.
Examples of the aryl group include phenyl, naphthyl, anthryl, phenanthryl, fluorenyl, biphenylyl, and o-terphenyl.
Examples of aralkyl groups include benzyl, phenethyl, benzhydryl, and trityl.
Examples of halogen atoms include fluorine, chlorine, bromine, and iodine.
置換基R1、R2、R5およびR6の指数を示すm、n、pおよびqは、同一または異なって、0~3の整数であり、この指数が2以上のとき、各置換基は互いに異なっていてもよい。
また、一般式(I)における置換基R3およびR4のアルキル基としては、例えば、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピルなどの炭素数1~3のアルキル基が挙げられる。
一般式(I)で表されるスチルベン化合物は、例えば、特許第3272257号公報に記載の方法により合成することができる。
The indices m, n, p and q of the substituents R 1 , R 2 , R 5 and R 6 are the same or different and are integers of 0 to 3, and when the indices are 2 or more, the respective substituents may be different from each other.
In addition, examples of the alkyl group of the substituents R 3 and R 4 in the general formula (I) include alkyl groups having 1 to 3 carbon atoms, such as methyl, ethyl, n-propyl, and isopropyl.
The stilbene compound represented by the general formula (I) can be synthesized, for example, by the method described in Japanese Patent No. 3272257.
一般式(I)で表されるスチルベン化合物としては、例えば、下記の化合物(1)~(3)が挙げられ、積層型感光層にした時の耐刷性の点で化合物(1)が特に好ましい。 Examples of stilbene compounds represented by general formula (I) include the following compounds (1) to (3), with compound (1) being particularly preferred in terms of printing durability when used in a laminated photosensitive layer.
電荷輸送層の形成方法としては、バインダ樹脂を溶剤中に混合して得られるバインダ樹脂溶液中に、電荷輸送物質を従来公知の方法によって分散させ、電荷輸送層用塗布液を電荷発生層上に塗布する方法が好ましい。以下、この方法について説明する。 A preferred method for forming the charge transport layer is to disperse a charge transport material in a binder resin solution obtained by mixing a binder resin in a solvent using a conventionally known method, and then apply the charge transport layer coating liquid onto the charge generation layer. This method is described below.
バインダ樹脂としては、特に限定されず、当該技術分野で用いられる結着性を有する樹脂を使用することができ、電荷輸送物質との相溶性に優れるものが好ましい。
具体的には、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニルなどのビニル重合体樹脂およびそれらの共重合体樹脂、ならびにポリカーボネート、ポリエステル、ポリエステルカーボネート、ポリスルホン、フェノキシ樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリアリレート、ポリアミド、ポリエーテル、ポリウレタン、ポリアクリルアミド、フェノール樹脂、ポリフェニレンオキサイドなどの樹脂、これらの樹脂を部分的に架橋した熱硬化性樹脂などが挙げられる。これらのバインダ樹脂は、1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。
これらの中でも、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリアリレートおよびポリフェニレンオキサイドは、体積抵抗値が1013Ω以上であって電気絶縁性に優れ、かつ成膜性、電位特性などにも優れるので好ましく、ポリカーボネートおよびポリアリレートがより好ましく、ポリカーボネートが特に好ましい。
The binder resin is not particularly limited, and resins having binding properties that are used in the art can be used, and those having excellent compatibility with the charge transport material are preferred.
Specific examples include vinyl polymer resins such as polymethyl methacrylate, polystyrene, and polyvinyl chloride, and copolymer resins thereof, as well as resins such as polycarbonate, polyester, polyester carbonate, polysulfone, phenoxy resin, epoxy resin, silicone resin, polyarylate, polyamide, polyether, polyurethane, polyacrylamide, phenolic resin, and polyphenylene oxide, and thermosetting resins obtained by partially crosslinking these resins. These binder resins can be used alone or in combination of two or more.
Among these, polystyrene, polycarbonate, polyarylate and polyphenylene oxide are preferred because they have a volume resistivity of 10 13 Ω or more, are excellent in electrical insulation, and are also excellent in film-forming properties and potential characteristics, with polycarbonate and polyarylate being more preferred, and polycarbonate being particularly preferred.
溶剤としては、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレンおよびモノクロルベンゼンなどの芳香族炭化水素;ジクロロメタンおよびジクロロエタンなどのハロゲン化炭化水素;テトラヒドロフラン、ジオキサンおよびジメトキシメチルエーテルなどのエーテル類;、並びに、N,N-ジメチルホルムアミドなどの非プロトン性極性溶剤などが挙げられる。また、必要に応じてアルコール類、アセトニトリルまたはメチルエチルケトンなどの溶剤をさらに加えて使用することもできる。これらの溶剤は、1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。
これらの溶剤の中でも、地球環境に対する配慮から、例えば、非ハロゲン系有機溶剤を好適に用いることができる。
電荷輸送物質の質量Gとバインダ樹脂の質量Hとの比率(G/H)としては、例えば、10/12~10/30程度が好ましい。
Examples of solvents include aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, and monochlorobenzene; halogenated hydrocarbons such as dichloromethane and dichloroethane; ethers such as tetrahydrofuran, dioxane, and dimethoxymethyl ether; and aprotic polar solvents such as N,N-dimethylformamide. Furthermore, if necessary, solvents such as alcohols, acetonitrile, or methyl ethyl ketone can also be added and used. These solvents can be used alone or in combination of two or more.
Among these solvents, for example, non-halogen organic solvents can be preferably used in consideration of the global environment.
The ratio (G/H) of the mass G of the charge transport material to the mass H of the binder resin is preferably, for example, about 10/12 to 10/30.
電荷輸送層の膜厚は、特に限定されないが、好ましくは20~40μm、より好ましくは25~40μm程度である。
電荷輸送層の膜厚が20μm未満であると、耐光性への効果が十分に得られないことがある。一方、電荷輸送層の膜厚が40μmを超えると、電気特性が悪化することがある。
The thickness of the charge transport layer is not particularly limited, but is preferably about 20 to 40 μm, and more preferably about 25 to 40 μm.
If the thickness of the charge transport layer is less than 20 μm, the effect on light resistance may not be sufficient, whereas if the thickness of the charge transport layer is more than 40 μm, the electrical properties may be deteriorated.
<表面保護層(図1には図示せず)>
本発明の感光体1は、感光層14上に表面保護層を有していてもよい。
表面保護層は、感光体の耐久性を向上させる機能を有し、バインダ樹脂、光吸収剤、シリカフィラー、必要に応じて添加剤を含有する。
本発明の感光体では、光吸収剤は、電荷輸送層および表面保護層の双方またはいずれか一方の層に含有することが必須要件であり、感光体が光吸収剤を含有しない電荷輸送層を有する場合には、光吸収剤は表面保護層の必須成分になり、一方、感光体が光吸収剤を含有する電荷輸送層を有する場合には、光吸収剤は表面保護層の任意成分になる。
また、本発明の感光体では、シリカフィラーは、感光体の最表面層に含有することが必須要件であり、感光体が表面保護層を有する場合には、シリカフィラーは表面保護層の必須成分になる。
また、保護層は、電気特性安定化のために、電荷輸送層と同一の1種または2種以上の電荷輸送物質を含有してもよい。
バインダ樹脂としては、電荷輸送層に例示のバインダ樹脂が挙げられ、これらの中でも、摩耗特性、電気的特性を考慮した場合、ポリカーボネート、ポリアリレートが特に好ましい。
光吸収剤およびシリカフィラーについては、電荷輸送層に準ずる。
<Surface Protection Layer (not shown in FIG. 1)>
The photoreceptor 1 of the present invention may have a surface protective layer on the photosensitive layer 14 .
The surface protective layer has the function of improving the durability of the photoreceptor, and contains a binder resin, a light absorber, a silica filler, and, if necessary, additives.
In the photoreceptor of the present invention, it is an essential requirement that the light absorber be contained in both or either one of the charge transport layer and the surface protective layer. When the photoreceptor has a charge transport layer that does not contain a light absorber, the light absorber becomes an essential component of the surface protective layer. On the other hand, when the photoreceptor has a charge transport layer that contains a light absorber, the light absorber becomes an optional component of the surface protective layer.
Furthermore, in the photoreceptor of the present invention, it is an essential requirement that the silica filler be contained in the outermost surface layer of the photoreceptor, and when the photoreceptor has a surface protective layer, the silica filler becomes an essential component of the surface protective layer.
The protective layer may contain the same charge transport material or materials as the charge transport layer in order to stabilize the electrical characteristics.
Examples of the binder resin include the binder resins exemplified for the charge transport layer, and among these, polycarbonate and polyarylate are particularly preferred in consideration of wear characteristics and electrical characteristics.
The light absorber and silica filler are the same as those for the charge transport layer.
保護層の膜厚は、特に限定されないが、好ましくは3~7μm、より好ましくは4~6μm程度である。
保護層の膜厚が3μm未満では、耐久性および耐光性への効果が十分に得られないことがある。一方、保護層の膜厚が7μmを超えると、電気特性が悪化することがある。
The thickness of the protective layer is not particularly limited, but is preferably about 3 to 7 μm, and more preferably about 4 to 6 μm.
If the thickness of the protective layer is less than 3 μm, the durability and light resistance may not be sufficiently improved, whereas if the thickness of the protective layer is more than 7 μm, the electrical properties may be deteriorated.
(2)プロセスカートリッジ
本発明のプロセスカートリッジは、本発明の感光体と、前記感光体を帯電させる帯電手段、露光により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および前記電子写真感光体に残留するトナーを除去するクリーニング手段から選択される少なくとも1種とを備えることを特徴とする。
(2) Process Cartridge The process cartridge of the present invention is characterized by comprising the photosensitive member of the present invention, and at least one selected from a charging means for charging the photosensitive member, a developing means for developing an electrostatic latent image formed by exposure to light to form a toner image, and a cleaning means for removing toner remaining on the electrophotographic photosensitive member.
例えば、本発明のプロセスカートリッジは、本発明の感光体、帯電装置、現像装置およびクリーニング装置が支持部材に一体化されることで構成される。このようなプロセスカートリッジが画像形成装置100に組み込まれることにより、プロセスカートリッジの構成要素である各部が画像形成装置100に備えられることになる。
プロセスカートリッジが画像形成装置100に脱着可能であることにより、消耗時の交換が容易になる。
For example, the process cartridge of the present invention is constructed by integrating the photosensitive member, charging device, developing device, and cleaning device of the present invention into a support member. When such a process cartridge is incorporated into the image forming apparatus 100, each of the components of the process cartridge is provided in the image forming apparatus 100.
The process cartridge is detachable from the image forming apparatus 100, which makes it easy to replace it when it is worn out.
(3)画像形成装置100
本発明の画像形成装置は、本発明の感光体と、感光体を帯電させる帯電手段と、帯電された感光体を露光して静電潜像を形成する露光手段と、露光によって形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する(可視像化する)現像手段と、現像によって形成されたトナー像を記録媒体上に転写する転写手段と、転写されたトナー像を記録媒体上に定着して画像を形成する定着手段と、感光体に残留するトナーを除去し回収するクリーニング手段と、感光体に残留する表面電荷を除電する除電手段を少なくとも備えたことを特徴とする。
以下、図面に基づいて本発明の画像形成装置およびその動作について説明するが、以下の記載内容に限定されるものではない。
(3) Image forming apparatus 100
The image forming apparatus of the present invention is characterized by comprising at least the photosensitive member of the present invention, a charging means for charging the photosensitive member, an exposure means for exposing the charged photosensitive member to light to form an electrostatic latent image, a developing means for developing the electrostatic latent image formed by exposure to form a toner image (visible image), a transfer means for transferring the toner image formed by development onto a recording medium, a fixing means for fixing the transferred toner image on the recording medium to form an image, a cleaning means for removing and recovering toner remaining on the photosensitive member, and a discharging means for discharging surface charges remaining on the photosensitive member.
The image forming apparatus of the present invention and its operation will be described below with reference to the drawings, but the present invention is not limited to the following description.
図2は、本発明の画像形成装置100の要部の構成を示す模式側面図である。
図2の画像形成装置(レーザプリンタ)100は、本発明の感光体1(図1の図番1に相当)と、露光手段(半導体レーザ)31と、帯電手段(帯電器)32と、現像手段(現像器)33と、転写手段(転写帯電器)34と、搬送ベルト(図示せず)と、定着手段(定着器)35と、クリーニング手段(クリーナ)36とを含んで構成される。符号51は記録媒体(記録紙または転写紙)を示す。
FIG. 2 is a schematic side view showing the configuration of the main part of the image forming apparatus 100 of the present invention.
The image forming apparatus (laser printer) 100 in Figure 2 is configured to include the photoreceptor 1 of the present invention (corresponding to reference number 1 in Figure 1), exposure means (semiconductor laser) 31, charging means (charger) 32, developing means (developer) 33, transfer means (transfer charger) 34, a conveyor belt (not shown), fixing means (fixer) 35, and cleaning means (cleaner) 36. Reference numeral 51 denotes a recording medium (recording paper or transfer paper).
感光体1は、画像形成装置100本体に回転自在に支持され、図示しない駆動手段によって回転軸線44回りに矢符41方向に回転駆動される。駆動手段は、例えば電動機と減速歯車とを含んで構成され、その駆動力を感光体1の芯体を構成する導電性支持体に伝えることによって、感光体1を所定の周速度で回転駆動させる。帯電手段(帯電器)32、露光手段31、現像手段(現像器)33、転写手段(転写帯電器)34およびクリーニング手段(クリーナ)36は、この順序で、感光体1の外周面に沿って、矢符41で示される感光体1の回転方向上流側から下流側に向って設けられる。 Photoreceptor 1 is rotatably supported on the main body of image forming apparatus 100 and is driven to rotate around rotation axis 44 in the direction of arrow 41 by a drive means (not shown). The drive means, which may include, for example, an electric motor and a reduction gear, transmits its driving force to the conductive support that forms the core of photoreceptor 1, thereby driving photoreceptor 1 to rotate at a predetermined peripheral speed. Charging means (charger) 32, exposure means 31, developing means (developer) 33, transfer means (transfer charger) 34, and cleaning means (cleaner) 36 are arranged in this order along the outer surface of photoreceptor 1, from upstream to downstream in the direction of rotation of photoreceptor 1, as indicated by arrow 41.
帯電器32は、感光体1の外周面(図2の感光体F01に相当)を均一に所定の電位に帯電させる帯電手段である。帯電手段としては、例えば、帯電チャージャーによるコロナ帯電方式のような非接触帯電方式、および例えば、帯電ローラもしくは帯電ブラシによる接触帯電方式が挙げられる。
露光手段31は、半導体レーザを光源として備え、光源から出力されるレーザビーム光を、帯電器32と現像器33との間の感光体1の表面に照射することによって、帯電された感光体1の外周面に対して画像情報に応じた露光を施す。光は、主走査方向である感光体1の回転軸線44の延びる方向に繰返し走査され、これらが結像して感光体1の表面に静電潜像が順次形成される。すなわち、帯電器32により均一に帯電された感光体1の帯電量がレーザビームの照射および非照射によって差異が生じて静電潜像が形成される。
The charger 32 is a charging means for uniformly charging the outer peripheral surface of the photoreceptor 1 (corresponding to the photoreceptor F01 in FIG. 2) to a predetermined potential. Examples of the charging means include a non-contact charging method such as a corona charging method using a charger, and a contact charging method using a charging roller or a charging brush.
The exposure unit 31 has a semiconductor laser as a light source, and irradiates the surface of the photoreceptor 1 between the charger 32 and the developer 33 with a laser beam light output from the light source, thereby exposing the charged outer peripheral surface of the photoreceptor 1 in accordance with image information. The light is repeatedly scanned in the main scanning direction, that is, the direction of extension of the rotation axis 44 of the photoreceptor 1, and these are focused to sequentially form electrostatic latent images on the surface of the photoreceptor 1. In other words, the amount of charge on the photoreceptor 1, which has been uniformly charged by the charger 32, differs depending on whether it is irradiated with the laser beam or not, thereby forming an electrostatic latent image.
現像器33は、露光によって感光体1の表面に形成される静電潜像を、現像剤(トナー)によって現像する現像手段であり、感光体1を臨んで設けられ、感光体1の外周面にトナーを供給する現像ローラ33aと、現像ローラ33aを感光体1の回転軸線44と平行な回転軸線まわりに回転可能に支持すると共にその内部空間にトナーを含む現像剤を収容するケーシング33bとを備える。 The developing unit 33 is a developing means that uses developer (toner) to develop the electrostatic latent image formed on the surface of the photoreceptor 1 by exposure. It is provided facing the photoreceptor 1 and includes a developing roller 33a that supplies toner to the outer peripheral surface of the photoreceptor 1, and a casing 33b that rotatably supports the developing roller 33a about an axis of rotation parallel to the axis of rotation 44 of the photoreceptor 1 and contains developer containing toner in its internal space.
転写帯電器34は、現像によって感光体1の外周面に形成される可視像であるトナー像を、図示しない搬送手段によって矢符42方向から感光体1と転写帯電器34との間に供給される記録媒体である転写紙51上に転写させる転写手段である。転写帯電器34は、例えば、帯電手段を備え、転写紙51にトナーと逆極性の電荷を与えることによってトナー像を転写紙51上に転写させる接触式の転写手段である。 Transfer charger 34 is a transfer device that transfers the toner image, which is a visible image formed on the outer surface of photoreceptor 1 by development, onto transfer paper 51, a recording medium that is supplied between photoreceptor 1 and transfer charger 34 from the direction of arrow 42 by a transport device (not shown). Transfer charger 34 is, for example, a contact-type transfer device that includes a charging device and transfers the toner image onto transfer paper 51 by applying a charge of the opposite polarity to the toner to transfer the toner image onto transfer paper 51.
クリーナ36は、転写帯電器34による転写動作後に感光体1の外周面に残留するトナーを除去し回収する清掃手段であり、感光体1の外周面に残留するトナーを剥離させるクリーニングブレード36aと、クリーニングブレード36aによって剥離されたトナーを収容する回収用ケーシング36bとを備える。また、このクリーナ36は、図示しない除電ランプと共に設けられる。 The cleaner 36 is a cleaning device that removes and collects toner remaining on the outer surface of the photoreceptor 1 after the transfer operation by the transfer charger 34. It is equipped with a cleaning blade 36a that removes toner remaining on the outer surface of the photoreceptor 1, and a collection casing 36b that contains the toner removed by the cleaning blade 36a. The cleaner 36 is also provided with a static elimination lamp (not shown).
また、画像形成装置100には、感光体1と転写帯電器34との間を通過した転写紙51が搬送される下流側に、転写された画像を定着させる定着手段である定着器35が設けられる。定着器35は、図示しない加熱手段を有する加熱ローラ35aと、加熱ローラ35aに対向して設けられ、加熱ローラ35aに押圧されて当接部を形成する加圧ローラ35bとを備える。
符号37は、転写紙と感光体を分離する分離手段、符号38は、画像形成装置の前記の各手段を収容するハウジングを示す。
The image forming apparatus 100 is also provided with a fixing device 35, which is a fixing means for fixing the transferred image, downstream of the transport of the transfer paper 51 that has passed between the photoreceptor 1 and the transfer charger 34. The fixing device 35 is provided with a heating roller 35a having a heating means (not shown), and a pressure roller 35b that is provided opposite the heating roller 35a and is pressed against the heating roller 35a to form a contact portion.
Reference numeral 37 denotes a separating means for separating the transfer paper from the photosensitive member, and reference numeral 38 denotes a housing for accommodating the above-mentioned means of the image forming apparatus.
この画像形成装置100による画像形成動作は、次のようにして行われる。
まず、感光体1が駆動手段によって矢符41方向に回転駆動されると、露光手段31による光の結像点よりも感光体1の回転方向上流側に設けられる帯電器32によって、感光体1の表面が正の所定電位に均一に帯電される。
The image forming operation by this image forming apparatus 100 is performed as follows.
First, when the photosensitive member 1 is driven to rotate in the direction of arrow 41 by the driving means, the surface of the photosensitive member 1 is uniformly charged to a predetermined positive potential by the charger 32, which is located upstream of the image-forming point of the light by the exposure means 31 in the direction of rotation of the photosensitive member 1.
次いで、露光手段32から、感光体1の表面に対して画像情報に応じた光が照射される。感光体1は、この露光によって、光が照射された部分の表面電荷が除去され、光が照射された部分の表面電位と光が照射されなかった部分の表面電位とに差異が生じ、静電潜像が形成される。
露光手段33による光の結像点よりも感光体1の回転方向下流側に設けられる現像器33から、静電潜像の形成された感光体1の表面にトナーが供給されて静電潜像が現像され、トナー像が形成される。
Next, light corresponding to image information is irradiated from the exposure means 32 onto the surface of the photoreceptor 1. This exposure removes surface charge from the areas of the photoreceptor 1 that have been irradiated with light, creating a difference in surface potential between the areas that have been irradiated with light and the areas that have not been irradiated with light, forming an electrostatic latent image.
Toner is supplied from a developing device 33, which is located downstream in the rotational direction of the photosensitive member 1 from the point where light is focused by the exposure means 33, to the surface of the photosensitive member 1 on which the electrostatic latent image is formed, thereby developing the electrostatic latent image and forming a toner image.
感光体1に対する露光と同期して、感光体1と転写帯電器34との間に、転写紙51が供給される。転写帯電器34によって、供給された転写紙51にトナーと逆極性の電荷が与えられ、感光体1の表面に形成されたトナー像が、転写紙51上に転写される。
トナー像の転写された転写紙51は、搬送手段によって定着器35に搬送され、定着器35の加熱ローラ35aと加圧ローラ35bとの当接部を通過する際に加熱および加圧され、トナー像が転写紙51に定着されて堅牢な画像となる。このようにして画像が形成された転写紙51は、搬送手段によって画像形成装置100の外部へ排紙される。
In synchronization with the exposure of the photosensitive member 1, a transfer paper 51 is supplied between the photosensitive member 1 and the transfer charger 34. The transfer charger 34 imparts a charge of the opposite polarity to that of the toner to the supplied transfer paper 51, and the toner image formed on the surface of the photosensitive member 1 is transferred onto the transfer paper 51.
The transfer paper 51 onto which the toner image has been transferred is transported by the transport means to the fixing device 35, and is heated and pressed as it passes through the contact area between the heating roller 35a and the pressure roller 35b of the fixing device 35, and the toner image is fixed onto the transfer paper 51 to form a solid image. The transfer paper 51 on which the image has been formed in this way is then ejected to the outside of the image forming apparatus 100 by the transport means.
一方、転写帯電器34によるトナー像の転写後も感光体1の表面上に残留するトナーは、クリーナ36によって感光体1の表面から剥離されて回収される。このようにしてトナーが除去された感光体1の表面の電荷は、除電ランプからの光によって除去され、感光体1の表面上の静電潜像が消失する。その後、感光体1はさらに回転駆動され、再度帯電から始まる一連の動作が繰返されて連続的に画像が形成される。 Meanwhile, any toner remaining on the surface of photoreceptor 1 after the toner image has been transferred by transfer charger 34 is removed from the surface of photoreceptor 1 and collected by cleaner 36. The charge on the surface of photoreceptor 1 from which the toner has been removed in this way is removed by light from the discharging lamp, and the electrostatic latent image on the surface of photoreceptor 1 disappears. Photoreceptor 1 is then rotated again, and the series of operations starting with charging are repeated again, forming images continuously.
上記の画像形成装置100は、モノクロの画像形成装置(プリンタ)であるが、例えば、カラー画像を形成できる中間転写方式のカラー画像形成装置であってもよい。具体的には、トナー像がそれぞれ形成される複数の電子写真感光体を所定方向(例えば水平方向Hまたは略水平方向H)に並設した構成、所謂タンデム式のフルカラー画像形成装置であってもよい。また、画像形成装置100は、他のカラー画像形成装置、複写機、複合機またはファクシミリ装置であってもよい。 The image forming apparatus 100 described above is a monochrome image forming apparatus (printer), but it may also be, for example, an intermediate transfer type color image forming apparatus capable of forming color images. Specifically, it may be a so-called tandem type full-color image forming apparatus configured such that multiple electrophotographic photosensitive elements, on which toner images are respectively formed, are arranged side by side in a predetermined direction (for example, the horizontal direction H or approximately the horizontal direction H). The image forming apparatus 100 may also be another color image forming apparatus, a copier, a multifunction machine, or a facsimile machine.
以下に、図面に基づき実施例および比較例により本発明を具体的に説明するが、これらの実施例により本発明が限定されるものではない。 The present invention will be specifically explained below with reference to the drawings and examples and comparative examples, but the present invention is not limited to these examples.
(実施例1)
(下引き層の形成)
酸化チタン(石原産業株式会社製、製品名:タイベークTTO-D-1)3質量部および共重合ポリアミド(ナイロン)(東レ株式会社製、製品名:アミラン(登録商標)、グレード:CM8000)2質量部を、メチルアルコール25質量部に加え、ペイントシェーカにて8時間分散処理して下引き層用塗布液3リットルを調製した。
得られた下引き層用塗布液を塗布槽に満たし、導電性支持体11として直径30mm、長さ255mmのアルミニウム製のドラム状支持体を浸漬した後に引き上げ、得られた塗膜を自然乾燥させて、導電性支持体11上に膜厚1μmの下引き層18を形成した。
Example 1
(Formation of Undercoat Layer)
Three parts by mass of titanium oxide (manufactured by Ishihara Sangyo Kaisha, Ltd., product name: Tiebaque TTO-D-1) and two parts by mass of copolymer polyamide (nylon) (manufactured by Toray Industries, Inc., product name: Amilan (registered trademark), grade: CM8000) were added to 25 parts by mass of methyl alcohol, and the mixture was dispersed for eight hours using a paint shaker to prepare three liters of a coating solution for an undercoat layer.
The obtained coating liquid for the undercoat layer was filled into a coating tank, and an aluminum drum-shaped support having a diameter of 30 mm and a length of 255 mm, serving as the conductive support 11, was immersed therein and then removed. The obtained coating film was allowed to dry naturally, thereby forming an undercoat layer 18 with a thickness of 1 μm on the conductive support 11.
(電荷発生層の形成)
予め、電荷発生物質として使用する、下記構造式で表されるチタニルフタロシアニンを調製した。
Titanyl phthalocyanine represented by the following structural formula, which was to be used as a charge generating material, was prepared in advance.
ジイミノイソインドリン29.2gおよびスルホラン200mlを混合し、さらにチタニウムテトライソプロポキシド17.0gを加え、窒素雰囲気下、140℃で2時間反応させた。得られた反応混合物を放冷した後、析出物を濾取し、クロロホルムおよび2%の塩酸水溶液で順次洗浄し、さらに水およびメタノールで順次洗浄し、乾燥させて青紫色の結晶物25.5gを得た。
得られた化合物の化学分析の結果、上記構造式で表されるチタニルフタロシアニンであることを確認した(収率88.5%)。
29.2 g of diiminoisoindoline and 200 ml of sulfolane were mixed, and 17.0 g of titanium tetraisopropoxide was added, followed by reaction for 2 hours at 140° C. under a nitrogen atmosphere. The resulting reaction mixture was allowed to cool, and the precipitate was collected by filtration, washed successively with chloroform and a 2% aqueous solution of hydrochloric acid, and then washed successively with water and methanol, and dried to obtain 25.5 g of blue-purple crystals.
Chemical analysis of the resulting compound confirmed that it was titanyl phthalocyanine represented by the above structural formula (yield: 88.5%).
得られたチタニルフタロシアニン1質量部およびブチラール樹脂(積水化学株式会社製、製品名:エスレックBM-2)1質量部を、メチルエチルケトン98質量部に加え、ペイントシェーカにて2時間分散処理して電荷発生層用塗布液3リットルを調製した。
得られた電荷発生層用塗布液を、下引き層形成の場合と同様の浸漬法で、下引き層18上に塗布し、得られた塗膜を自然乾燥させて、膜厚0.3μmの電荷発生層15を形成した。
One part by weight of the obtained titanyl phthalocyanine and one part by weight of butyral resin (manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd., product name: S-LEC BM-2) were added to 98 parts by weight of methyl ethyl ketone, and the mixture was dispersed for two hours using a paint shaker to prepare 3 liters of a coating liquid for the charge generating layer.
The obtained coating liquid for the charge generating layer was applied onto the undercoat layer 18 by the same immersion method as in the case of forming the undercoat layer, and the obtained coating film was allowed to dry naturally to form a charge generating layer 15 with a film thickness of 0.3 μm.
(電荷輸送層の形成)
次いで、シリカ粒子(数平均一次粒径16nm、ジメチルジクロロシラン表面処理、日本アエロジル株式会社製、製品名:AEROSIL(登録商標)R972)70.0gをテトラヒドロフラン390gに加えて懸濁混合し、さらに直径2mmのガラスビーズ(162g、混合液の20体積%程度)を加え、ボールミルにて15時間撹拌処理し、その後ガラスビーズを取り除いた。得られたシリカフィラー懸濁液を、自転・公転方式ミキサー(シンキー株式会社製、あわとり練太郎 大気圧タイプ、型式:ARE-310)を用いて10分間、脱泡処理した。
(Formation of Charge Transport Layer)
Next, 70.0 g of silica particles (number average primary particle size 16 nm, surface treated with dimethyldichlorosilane, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd., product name: AEROSIL (registered trademark) R972) were added to 390 g of tetrahydrofuran and suspended, and then glass beads (162 g, approximately 20% by volume of the mixed solution) with a diameter of 2 mm were added and stirred for 15 hours in a ball mill, after which the glass beads were removed. The obtained silica filler suspension was degassed for 10 minutes using a rotation-revolution mixer (Thinky Corporation, Awatori Rentaro atmospheric pressure type, model: ARE-310).
次いで、得られたシリカフィラー懸濁液に、電荷輸送物質としてスチルベン化合物(1)250g、ポリカーボネート(帝人化成株式会社製、製品名:TS2050)375g、光吸収剤としてペリミジン化合物(A)(C.I.Solvent Red179、AmericanDyestuff製 製品名:Amesolve RedA)1.75g、テトラヒドロフラン2400gを加えてボールミルにて30時間、撹拌処理した。得られた混合液を、粒子分散装置(マイクロフルイディックス社製、型式:マイクロフルイダイザーM110P)を用いて6Pass分散処理した。得られた混合液を温度20℃の条件下で1週間静置し、電荷輸送層用塗布液3207gを調製した。
得られた電荷輸送層用塗布液を、下引き層形成の場合と同様の浸漬法で、電荷発生層15上に塗布し、得られた塗膜を温度120℃で1時間乾燥させて、膜厚30μmの電荷輸送層を形成し、図1に示す感光体1を得た。
電荷輸送物質には、特許第3272257号公報に記載の方法に基づいて予め調製しておいたスチルベン化合物化合物(1)を使用した。
Next, 250 g of stilbene compound (1) as a charge transport material, 375 g of polycarbonate (manufactured by Teijin Chemical Co., Ltd., product name: TS2050), 1.75 g of perimidine compound (A) (C.I. Solvent Red 179, manufactured by American Dyestuff, product name: Amesolve Red A) as a light absorber, and 2400 g of tetrahydrofuran were added to the obtained silica filler suspension and stirred for 30 hours in a ball mill. The obtained mixture was subjected to 6-pass dispersion treatment using a particle dispersion device (manufactured by Microfluidics, model: Microfluidizer M110P). The obtained mixture was left to stand for 1 week at a temperature of 20 ° C. to prepare 3207 g of a coating solution for a charge transport layer.
The obtained coating liquid for the charge transport layer was applied onto the charge generation layer 15 by the same immersion method as in the case of forming the undercoat layer, and the obtained coating film was dried at a temperature of 120° C. for 1 hour to form a charge transport layer with a film thickness of 30 μm, thereby obtaining the photoreceptor 1 shown in FIG. 1.
As the charge transport material, a stilbene compound (1) prepared in advance based on the method described in Japanese Patent No. 3272257 was used.
(実施例2)
電荷輸送層用塗布液の調製において、シリカ粒子(数平均一次粒径16nm、ジメチルジクロロシラン表面処理、日本アエロジル株式会社製、製品名:AEROSIL(登録商標)R972)の代わりに、シリカ粒子(数平均一次粒径16nm、ジメチルジクロロシラン表面処理、日本アエロジル株式会社製、製品名:AEROSIL(登録商標)アドマファインNX-130)を用いること以外は、実施例1と同様にして実施例2の感光体1を作製した。
Example 2
Photoreceptor 1 of Example 2 was produced in the same manner as in Example 1, except that in preparing the coating liquid for the charge transport layer, silica particles (number average primary particle size 16 nm, surface treated with dimethyldichlorosilane, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd., product name: AEROSIL (registered trademark) ADMAFINE NX-130) were used instead of silica particles (number average primary particle size 16 nm, surface treated with dimethyldichlorosilane, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd., product name: AEROSIL (registered trademark) R972).
(実施例3)
電荷輸送層の形成において、塗布時間を調整して、電荷輸送層の膜厚30μmを28μmにすること以外は、実施例1と同様にして、実施例3の感光体1を作製した。
Example 3
Photoreceptor 1 of Example 3 was prepared in the same manner as in Example 1, except that in forming the charge transport layer, the coating time was adjusted to change the thickness of the charge transport layer from 30 μm to 28 μm.
(実施例4)
電荷輸送層用塗布液の調製において、光吸収剤としてペリミジン化合物(A)の代わりに、アゾキノン化合物(B)(保土谷化学工業株式会社製、製品名:EAC-39)を用いること以外は、実施例1と同様にして実施例4の感光体1を作製した。
Example 4
Photoreceptor 1 of Example 4 was produced in the same manner as in Example 1, except that in preparing the coating solution for the charge transport layer, an azoquinone compound (B) (manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd., product name: EAC-39) was used as the light absorber instead of the perimidine compound (A).
(実施例5)
電荷輸送層用塗布液の調製において、シリカ粒子(数平均一次粒径16nm、ジメチルジクロロシラン表面処理、日本アエロジル株式会社製、製品名:AEROSIL(登録商標)R972)の代わりに、シリカ粒子(数平均一次粒径40nm、ヘキサメチルジシラザン表面処理、日本アエロジル株式会社製、製品名:AEROSIL(登録商標)RX50)を用いること以外は、実施例1と同様にして実施例5の感光体1を作製した。
Example 5
Photoreceptor 1 of Example 5 was produced in the same manner as in Example 1, except that in preparing the coating liquid for the charge transport layer, silica particles (number average primary particle size 40 nm, hexamethyldisilazane surface treatment, Nippon Aerosil Co., Ltd., product name: AEROSIL (registered trademark) RX50) were used instead of silica particles (number average primary particle size 16 nm, dimethyldichlorosilane surface treatment, Nippon Aerosil Co., Ltd., product name: AEROSIL (registered trademark) R972).
(実施例6)
電荷輸送層用塗布液のシリカフィラー懸濁液の調製において、シリカ粒子70.0gおよびテトラヒドロフラン390gをそれぞれ40.0gおよび220gに変更すること、電荷輸送層用塗布液の調製において、ペリミジン化合物(A)1.75gおよびテトラヒドロフラン2400gをそれぞれ1.70gおよび2450gに変更すること以外は、実施例1と同様にして実施例6の感光体1を作製した。
Example 6
Photoreceptor 1 of Example 6 was prepared in the same manner as in Example 1, except that in the preparation of the silica filler suspension for the charge transport layer coating liquid, 70.0 g of silica particles and 390 g of tetrahydrofuran were changed to 40.0 g and 220 g, respectively, and in the preparation of the charge transport layer coating liquid, 1.75 g of perimidine compound (A) and 2,400 g of tetrahydrofuran were changed to 1.70 g and 2,450 g, respectively.
(実施例7)
電荷輸送層用塗布液のシリカフィラー懸濁液の調製において、シリカ粒子70.0gおよびテトラヒドロフラン390gをそれぞれ47.0gおよび260gに変更すること、電荷輸送層用塗布液の調製において、ペリミジン化合物(A)1.75gおよびテトラヒドロフラン2400gをそれぞれ1.70gおよび2435gに変更すること以外は、実施例1と同様にして実施例7の感光体1を作製した。
Example 7
Photoreceptor 1 of Example 7 was prepared in the same manner as in Example 1, except that in the preparation of the silica filler suspension for the charge transport layer coating liquid, 70.0 g of silica particles and 390 g of tetrahydrofuran were changed to 47.0 g and 260 g, respectively, and in the preparation of the charge transport layer coating liquid, 1.75 g of perimidine compound (A) and 2,400 g of tetrahydrofuran were changed to 1.70 g and 2,435 g, respectively.
(実施例8)
電荷輸送層用塗布液のシリカフィラー懸濁液の調製において、シリカ粒子70.0gおよびテトラヒドロフラン390gをそれぞれ138gおよび765gに変更すること、電荷輸送層用塗布液の調製において、ペリミジン化合物(A)1.75gおよびテトラヒドロフラン2400gをそれぞれ1.90gおよび2295gに変更すること以外は、実施例1と同様にして実施例8の感光体1を作製した。
(Example 8)
Photoreceptor 1 of Example 8 was prepared in the same manner as in Example 1, except that in the preparation of the silica filler suspension for the charge transport layer coating liquid, 70.0 g of silica particles and 390 g of tetrahydrofuran were changed to 138 g and 765 g, respectively, and in the preparation of the charge transport layer coating liquid, 1.75 g of perimidine compound (A) and 2,400 g of tetrahydrofuran were changed to 1.90 g and 2,295 g, respectively.
(実施例9)
電荷輸送層用塗布液のシリカフィラー懸濁液の調製において、シリカ粒子70.0gおよびテトラヒドロフラン390gをそれぞれ147gおよび815gに変更すること、電荷輸送層用塗布液の調製において、ペリミジン化合物(A)1.75gおよびテトラヒドロフラン2400gをそれぞれ1.90gおよび2280gに変更すること以外は、実施例1と同様にして実施例9の感光体1を作製した。
Example 9
Photoreceptor 1 of Example 9 was prepared in the same manner as in Example 1, except that in the preparation of the silica filler suspension for the charge transport layer coating liquid, 70.0 g of silica particles and 390 g of tetrahydrofuran were changed to 147 g and 815 g, respectively, and in the preparation of the charge transport layer coating liquid, 1.75 g of perimidine compound (A) and 2,400 g of tetrahydrofuran were changed to 1.90 g and 2,280 g, respectively.
(実施例10~13)
電荷輸送層の形成において、塗布時間を調整して、電荷輸送層の膜厚30μmをそれぞれ18μm、20μm、40μmおよび42μmにすること以外は、実施例1と同様にして、実施例10~13の感光体1を作製した。
(Examples 10 to 13)
Photoreceptors 1 of Examples 10 to 13 were prepared in the same manner as in Example 1, except that in forming the charge transport layer, the coating time was adjusted to change the thickness of the charge transport layer from 30 μm to 18 μm, 20 μm, 40 μm, and 42 μm, respectively.
(比較例1)
電荷輸送層用塗布液の調製において、光吸収剤としてペリミジン化合物(A)を用いないこと以外は、実施例1と同様にして、比較例1の感光体1を作製した。
(Comparative Example 1)
Photoreceptor 1 of Comparative Example 1 was prepared in the same manner as in Example 1, except that the perimidine compound (A) was not used as the light absorber in the preparation of the coating liquid for the charge transport layer.
(比較例2)
電荷輸送層用塗布液の調製において、光吸収剤としてペリミジン化合物(A)1.75gおよびテトラヒドロフラン2400gをそれぞれ1.55gおよび2500gに変更すること以外は、実施例1と同様にして比較例2の感光体1を作製した。
(Comparative Example 2)
Photoreceptor 1 of Comparative Example 2 was prepared in the same manner as in Example 1, except that in the preparation of the coating solution for the charge transport layer, the light absorbers were changed from 1.75 g of perimidine compound (A) and 2,400 g of tetrahydrofuran to 1.55 g and 2,500 g, respectively.
(比較例3)
電荷輸送層用塗布液のシリカフィラー懸濁液の調製において、シリカ粒子70.0gおよびテトラヒドロフラン390gをそれぞれ111gおよび615gに変更すること、電荷輸送層用塗布液の調製において、ペリミジン化合物(A)1.75gおよびテトラヒドロフラン2400gをそれぞれ3.70gおよび2350gに変更すること以外は、実施例1と同様にして比較例3の感光体1を作製した。
(Comparative Example 3)
Photoreceptor 1 of Comparative Example 3 was prepared in the same manner as in Example 1, except that in the preparation of the silica filler suspension for the charge transport layer coating liquid, 70.0 g of silica particles and 390 g of tetrahydrofuran were changed to 111 g and 615 g, respectively, and in the preparation of the charge transport layer coating liquid, 1.75 g of perimidine compound (A) and 2,400 g of tetrahydrofuran were changed to 3.70 g and 2,350 g, respectively.
(比較例4)
電荷輸送層用塗布液のシリカフィラー懸濁液の調製において、シリカ粒子70.0gおよびテトラヒドロフラン390gをそれぞれ157gおよび875gに変更すること、電荷輸送層用塗布液の調製において、ペリミジン化合物(A)1.75gおよびテトラヒドロフラン2400gをそれぞれ4.35gおよび2270gに変更すること以外は、実施例1と同様にして比較例4の感光体1を作製した。
実施例1~13および比較例1~4の感光体1について、電荷輸送層の主要構成材料とその含有量ならびに膜厚を表1に示す。
(Comparative Example 4)
Photoreceptor 1 of Comparative Example 4 was prepared in the same manner as in Example 1, except that in the preparation of the silica filler suspension for the charge transport layer coating liquid, 70.0 g of silica particles and 390 g of tetrahydrofuran were changed to 157 g and 875 g, respectively, and in the preparation of the charge transport layer coating liquid, 1.75 g of perimidine compound (A) and 2,400 g of tetrahydrofuran were changed to 4.35 g and 2,270 g, respectively.
For the photoreceptors 1 of Examples 1 to 13 and Comparative Examples 1 to 4, the main constituent materials of the charge transport layer, their contents, and film thicknesses are shown in Table 1.
[評価]
下記の項目で実施例1~13および比較例1~4で作製した感光体1を評価した。
評価2および3では、試験用に改造したデジタル複写機(シャープ株式会社製、型式:MX-B455W)のユニットに各感光体1を装着して評価した。
[evaluation]
The photoreceptors 1 produced in Examples 1 to 13 and Comparative Examples 1 to 4 were evaluated for the following items.
In evaluations 2 and 3, each photoreceptor 1 was attached to a unit of a digital copying machine (manufactured by Sharp Corporation, model: MX-B455W) that had been modified for the test, and the evaluation was carried out.
[評価1:透過率]
紫外可視分光光度計(株式会社島津製作所製、型式:UV-2450)を用いて、温度20℃、相対湿度50%の環境中で、各感光体1の最表面層である電荷輸送層の波長550nmおよび600nmの光に対する透過率T550(%)およびT600(%)を測定し、その比率T600/T550を算出した。
[Evaluation 1: Transmittance]
Using an ultraviolet-visible spectrophotometer (Shimadzu Corporation, model: UV-2450), the transmittances T 550 (%) and T 600 (%) of the charge transport layer, which is the outermost layer of each photoreceptor 1, for light with wavelengths of 550 nm and 600 nm were measured in an environment of a temperature of 20°C and a relative humidity of 50 %, and the ratio T 600 /T 550 was calculated.
[評価2:電気特性(感度)]
デジタル複写機から現像器を取り外し、代わりに現像部位に表面電位計(トレック・ジャパン社製、型式:model344)を装着し、温度25℃、相対湿度50%の環境中で、通紙の実写エージングを5000枚行い、エージング直後の除電後の感光体表面の残留電位Vr(-V)を測定した。
得られた結果を、下記の基準で評価した。
<評価基準>
VG:Vr<40
高感度を要求される高速の複合機もしくはプリンタにおいても問題なく使用可
G :40≦Vr<60
中低速の複合機もしくはプリンタにおいては問題なく使用可
NB:60≦Vr<100
低速で安価な複合機もしくはプリンタの場合であれば、やや濃度は薄いものの 問題なく使用可
B :100≦Vr
感度が悪いため、濃度が薄く、実使用上問題あり
[Evaluation 2: Electrical characteristics (sensitivity)]
The developing unit was removed from the digital copier, and a surface potential meter (manufactured by Trek Japan, model 344) was attached to the developing portion instead. 5,000 sheets of paper were passed through and aged in an environment of a temperature of 25°C and a relative humidity of 50%, and the residual potential Vr (-V) on the photoreceptor surface after static elimination immediately after aging was measured.
The results obtained were evaluated according to the following criteria.
<Evaluation criteria>
VG: Vr<40
Can be used without problems in high-speed multifunction devices or printers that require high sensitivity. G: 40≦Vr<60
Can be used without problems with medium to low speed multifunction devices or printers. NB: 60≦Vr<100
If you are using a slow, inexpensive multifunction device or printer, the density may be a little low, but it can be used without any problems. B: 100≦Vr
Poor sensitivity results in low concentration, which is problematic for practical use
[評価3:光暴露]
感光体表面の一部分以外を黒紙でマスクし、マスクしていない部分に、照度400Luxに調整した白色蛍光灯の光を5分間照射し、その後、5分間放置し、A4用紙にハーフトーン画像を1枚出力し、得られた画像を目視観察した。
得られた結果を、下記の基準で評価した。
<評価基準>
VG:照射部分と非照射部分に差なし
G :照射部分と非照射部分に僅かに差が見られるが、大差なし
NB:照射部分と非照射部分に若干の差が見られる(実使用では問題なし)
B :照射部分と非照射部分に大きな差が見られる(実使用上問題あり)
[Evaluation 3: Light exposure]
All but a portion of the surface of the photoreceptor was masked with black paper, and the unmasked portion was irradiated with light from a white fluorescent lamp adjusted to an illuminance of 400 Lux for 5 minutes, and then left for 5 minutes.A halftone image was printed on one A4 sheet of paper, and the resulting image was visually observed.
The results obtained were evaluated according to the following criteria.
<Evaluation criteria>
VG: No difference between irradiated and non-irradiated areas G: A slight difference is observed between irradiated and non-irradiated areas, but not a large difference NB: A slight difference is observed between irradiated and non-irradiated areas (no problem in actual use)
B: A large difference is observed between the irradiated and non-irradiated areas (problems in practical use)
[総合評価]
評価2および3の評価結果に基づいて、下記の基準で総合評価した。
なお、総合評価においてVG、GおよびNBでは、評価1の波長600nmの光に対する透過率T600(%)が50%以上であり、かつ波長550nmの光に対する透過率T550(%)との比率T600/T550が1.10以上2.20以であることは必須要件とする。
VG:全ての項目でVG判定(非常に良好)
G :いずれかの項目でG判定を含むものの、全ての項目でG判定以上
(高画質な複合機もしくはプリンタ以外の場合であれば問題なく使用可)
NB:いずれかの項目でNB判定を含むものの、全ての項目でNB判定以上
(安価な複合機もしくはプリンタの場合であれば問題なく使用可)
B :いずれかの項目にB判定があり、実使用不可
得られた評価結果を表2に示す。
[comprehensive evaluation]
Based on the results of evaluations 2 and 3, an overall evaluation was made according to the following criteria.
In the overall evaluation, for VG, G, and NB, it is an essential requirement that the transmittance T600 (%) for light with a wavelength of 600 nm (Evaluation 1) is 50% or more, and that the ratio T600 / T550 to the transmittance T550 (%) for light with a wavelength of 550 nm is 1.10 or more and 2.20 or less.
VG: VG rating in all categories (very good)
G: Some items may be rated G, but all items are rated G or better (can be used without problems except for high-resolution multifunction devices or printers)
NB: Some items may be NB, but all items may be NB or better. (Inexpensive multifunction devices or printers can be used without any problems.)
B: Any item was rated B, and the product cannot be used in practice. The evaluation results are shown in Table 2.
表1および表2から次のことがわかる。
(1)電荷輸送層に光吸収剤およびシリカフィラーを合わせて含有する感光体(実施例1~13)は、電荷輸送層に光吸収剤を含有していない感光体(比較例1)、電荷輸送層にシリカフィラーを含有していない感光体(比較例2)に比べて、良好な電気特性でかつ外部光による光暴露耐性に優れた特性であること
The following can be seen from Tables 1 and 2.
(1) The photoreceptors (Examples 1 to 13) containing both a light absorber and a silica filler in the charge transport layer have better electrical properties and superior resistance to external light exposure compared to the photoreceptor (Comparative Example 1) not containing a light absorber in the charge transport layer and the photoreceptor (Comparative Example 2) not containing a silica filler in the charge transport layer.
(2)電荷輸送層において、波長600nmの光に対する透過率が50%以上で、かつ波長600nmの光に対する透過率T600と波長550nmの光に対する透過率T550との比率T600/T550が1.10以上2.20以下である感光体(実施例1~13)は、T600が50%未満、または比率T600/T550が2.20未満である感光体に比べて、良好な電気特性でかつ外部光による光暴露耐性に優れた特性であること (2) In the charge transport layer, photoreceptors (Examples 1 to 13) having a transmittance of 50% or more for light with a wavelength of 600 nm and a ratio T600 / T550 of the transmittance T600 for light with a wavelength of 600 nm to the transmittance T550 for light with a wavelength of 550 nm of 1.10 or more and 2.20 or less have better electrical properties and superior resistance to exposure to external light than photoreceptors having a T600 of less than 50% or a ratio T600/ T550 of less than 2.20.
(3)波長600nmの光に対する透過率T600は、実施例2および3の結果から60%以上が好ましいこと、実施例1の結果から70%以上が好ましいこと (3) The transmittance T 600 for light with a wavelength of 600 nm is preferably 60% or more based on the results of Examples 2 and 3, and is preferably 70% or more based on the result of Example 1.
(4)最表面層(電荷輸送層)に含有するシリカフィラーの平均一次粒子径は、実施例5の結果から、30nm以下が好ましく、30nm以上になる残留電位が大きくなる傾向にあり、電気特性が悪化すること (4) Based on the results of Example 5, the average primary particle diameter of the silica filler contained in the outermost layer (charge transport layer) is preferably 30 nm or less. If the particle diameter is 30 nm or more, the residual potential tends to increase and the electrical properties deteriorate.
(5))最表面層(電荷輸送層)に含有するシリカフィラーの含有量は、実施例6~9の結果から、7~18質量%が好ましく、7質量%未満では、耐光性への効果が十分ではなく、18質量%を超えると、電気特性が悪化すること (5) Based on the results of Examples 6 to 9, the silica filler content in the outermost layer (charge transport layer) is preferably 7 to 18% by weight. If it is less than 7% by weight, the effect on light resistance is insufficient, and if it exceeds 18% by weight, the electrical properties deteriorate.
(6)最表面層(電荷輸送層)の膜厚は、実施例10~13の結果から、20μm~40μmが好ましく。膜厚が20μm未満では、耐光性への効果が十分ではなく、40μm超えると、電気特性が悪化すること (6) Based on the results of Examples 10 to 13, the thickness of the outermost layer (charge transport layer) is preferably 20 μm to 40 μm. A thickness less than 20 μm does not sufficiently improve light resistance, and a thickness greater than 40 μm results in deterioration of electrical properties.
1 電子写真感光体(積層型電子写真感光体)
11 導電性支持体
12 電荷発生物質
13 電荷輸送物質
14 感光層(積層型感光層)
15 電荷発生層
16 電荷輸送層
17 バインダ樹脂
18 下引き層
19 シリカフィラー
20 光吸収剤
1. Electrophotographic photoreceptor (laminated electrophotographic photoreceptor)
11: Conductive support; 12: Charge generating material; 13: Charge transport material; 14: Photosensitive layer (laminated photosensitive layer);
15 Charge generation layer 16 Charge transport layer 17 Binder resin 18 Undercoat layer 19 Silica filler 20 Light absorber
31 露光手段(半導体レーザ)
32 帯電手段(帯電器)
33 現像手段(現像器)
33a 現像ローラ
33b ケーシング
34 転写手段(転写帯電器)
35 定着手段(定着器)
35a 加熱ローラ
35b 加圧ローラ
36 クリーニング手段(クリーナ)
36a クリーニングブレード
36b 回収用ケーシング
37 分離手段
38 ハウジング
41、42 矢符
44 回転軸線
51 記録媒体(記録紙または転写紙)
100 画像形成装置(レーザプリンタ)
31 Exposure means (semiconductor laser)
32 Charging means (charger)
33 Developing means (developer)
33a Developing roller 33b Casing 34 Transfer means (transfer charger)
35 Fixing means (fixing device)
35a Heating roller 35b Pressure roller 36 Cleaning means (cleaner)
36a Cleaning blade 36b Collection casing 37 Separation means 38 Housing 41, 42 Arrows 44 Rotation axis 51 Recording medium (recording paper or transfer paper)
100 Image forming device (laser printer)
Claims (8)
前記電子写真感光体の最表面層が、光吸収剤、およびガラスビーズを加えて分散処理されたシリカフィラーを含有し、波長600nmの光に対して50%以上の透過率を有し、かつ波長600nmの光に対する透過率T600と波長550nmの光に対する透過率T550との比率T600/T550が1.10以上2.20以下であり、
前記シリカフィラーが、30nm以下の平均一次粒子径を有し、かつ前記電子写真感光体の最表面層の全固形分に対して7~18質量%の割合で含まれる
ことを特徴とする電子写真感光体。 An electrophotographic photoreceptor comprising at least a laminated photosensitive layer in which a charge generating layer containing a charge generating substance and a charge transport layer containing a charge transport substance are laminated in this order on a conductive support, or at least the laminated photosensitive layer and a surface protective layer laminated thereon ,
the outermost surface layer of the electrophotographic photoreceptor contains a light absorber and a silica filler dispersed with glass beads , has a transmittance of 50% or more for light having a wavelength of 600 nm, and has a ratio T600 /T550 of the transmittance T600 for light having a wavelength of 600 nm to the transmittance T550 for light having a wavelength of 550 nm, that is, T600 / T550 , of 1.10 or more and 2.20 or less ;
the silica filler has an average primary particle diameter of 30 nm or less and is contained in an amount of 7 to 18% by mass relative to the total solid content of the outermost layer of the electrophotographic photoreceptor;
An electrophotographic photoreceptor characterized by the above-mentioned.
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