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技術 電子写真感光体と、該感光体の製造方法、該感光体を用いた画像形成方法、画像形成装置及びプロセスカートリッジ

出願人 コニカミノルタ株式会社
発明者 濱口進一崎村友子
出願日 2001年11月29日 (19年0ヶ月経過) 出願番号 2001-364333
公開日 2003年6月6日 (17年5ヶ月経過) 公開番号 2003-162083
状態 未査定
技術分野 電子写真における感光体
主要キーワード ドリフト移動 硬化性シリコン樹脂 有機ケイ素含有 fθレンズ 保護層用組成物 有機金属キレート化合物 表面性試験装置 電荷発生化合物
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (1)

課題

繰り返し使用しても高画質で安定した画像が得られ、且つクリーニングブレードめくれを発生させない電子写真感光体、該電子写真感光体の製造方法、該電子写真感光体を用いる画像形成方法、該電子写真感光体を有する画像形成装置及びプロセスカートリッジを提供。

解決手段

導電性支持体上に感光層を有する電子写真感光体において、該電子写真感光体の表面を形成する層が、電荷輸送能を有する構造単位を含むシロキサン硬化樹脂と、1分子中にケイ素原子結合水素原子を少なくとも2個を有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンとを含有することを特徴とする電子写真感光体。

概要

背景

近年、電子写真感光体有機光導電性化合物を用いた感光体が広く用いられている。この感光体は可視光から赤外光まで各種露光光源に対応した材料が開発し易いこと、環境汚染のない材料を選択出来ること、製造コストが安いこと等が無機導電性化合物を用いた感光体に対して有利である。しかし、この感光体の表面は機械的耐久性に弱く、繰り返し使用すると感光体表面が劣化したり傷が発生したりして、高品質の画像が得られにくいという問題やクリーニングブレードがめくれるという問題があった。

前記のような問題を解決するため、これまで種々のことが検討されてきた。例えば、感光体表面を形成する層のバインダー樹脂ビスフェノールZ型ポリカーボネートを用いることにより、表面の摩耗特性トナーフィルミング特性が改善されることが報告されている。又、特開平6−118681号公報ではコロイダルシリカ含有硬化性シリコン樹脂を感光体の表面保護層として用いると、表面の摩耗特性が改善されることが報告されている。

しかし、バインダー樹脂にビスフェノールZ型ポリカーボネートを用いた感光体でも、まだ摩耗特性が不十分であり、前記問題は解決されていない。一方、コロイダルシリカ含有硬化性シリコン樹脂を表面保護層として設けた感光体では、摩耗特性は改善されるが、繰り返し使用時の電子写真特性に問題が生じ、画像カブリ画像むらが発生しやすく、前記問題の解決には至っていない。

更に、前記問題を改善する方法として、本研究者等は電荷輸送能を有する構造単位を含むシロキサン硬化樹脂を感光体の表面を形成する層に含有させることを提案してきた(特願平11−70308号公報)。この提案により感光体の摩耗特性及び電子写真特性は改善されるが、電荷輸送能を有する構造単位を含むシロキサン硬化樹脂を用いた結果、高温高湿(例えば、30℃、80%RH)環境で画像形成すると、従来の感光体とは異なり感光体表面をクリーニングするためのクリーニングブレードと感光体表面との摩擦係数が上昇し、クリーニングブレードめくれ(反転)が発生しやすいことが判った。

又、感光体を製造時、塗膜平滑性を得るためにシリコンオイル等をレベリング剤として塗布液中に添加する技術が広く知られている。シリコンオイルを添加することにより感光体とクリーニングブレードとの摩擦係数が低下することは、従来より良く知られたことであるが、レベリング剤として用いるシリコンオイルでは塗膜の表層にシリコンオイルが配向してしまうため、摩擦係数を低下させる効果は一時的なものとなり、繰り返し使用すると摩擦係数が上昇してしまう。又、摩擦係数の上昇を抑えるため多量のシリコンオイルを塗布液中に添加すると、かえって塗布性を悪くしたり、画像にカブリが発生しやすくなったりして、前記問題に関してはいまだ満足出来るレベルに達していないのが現状である。

概要

繰り返し使用しても高画質で安定した画像が得られ、且つクリーニングブレードめくれを発生させない電子写真感光体、該電子写真感光体の製造方法、該電子写真感光体を用いる画像形成方法、該電子写真感光体を有する画像形成装置及びプロセスカートリッジを提供。

導電性支持体上に感光層を有する電子写真感光体において、該電子写真感光体の表面を形成する層が、電荷輸送能を有する構造単位を含むシロキサン硬化樹脂と、1分子中にケイ素原子結合水素原子を少なくとも2個を有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンとを含有することを特徴とする電子写真感光体。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
2件

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請求項1

導電性支持体上に感光層を有する電子写真感光体において、該電子写真感光体の表面を形成する層が、電荷輸送能を有する構造単位を含むシロキサン硬化樹脂と、1分子中にケイ素原子結合水素原子を少なくとも2個を有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンとを含有することを特徴とする電子写真感光体。

請求項2

前記オルガノハイドロジェンポリシロキサンが、メチルハイドロジェンポリシロキサンであることを特徴とする請求項1に記載の電子写真感光体。

請求項3

前記電荷輸送能を有する構造単位を含むシロキサン硬化樹脂が、電荷輸送性基部分構造として有するシロキサン硬化樹脂であることを特徴とする請求項1又は2に記載の電子写真感光体。

請求項4

前記電荷輸送能を有する構造単位を含むシロキサン硬化樹脂が、少なくとも下記(A)、(B)、(C)及び(D)の4成分を反応させて得られるものであることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の電子写真感光体。(A)成分:下記一般式(1)又は(2)で表される有機ケイ素化合物、又はその加水分解縮合物の少なくとも1種(B)成分:下記一般式(3)又は(4)で表される有機ケイ素化合物、又はその加水分解縮合物の少なくとも1種(C)成分:メチルハイドロジェンポリシロキサン(D)成分:前記(A)又は(B)成分のいずれか1つと反応をしうる基を有する電荷輸送性化合物

請求項

ID=000002HE=090 WI=027 LX=0465 LY=1750(式中、R1〜R6は各々式中のケイ素炭素直接結合した形の有機基を表し、Zは水酸基又は加水分解性基を表す)。

請求項5

前記電荷輸送性化合物が、−OH、−NHR7又は−SHの反応性基を有することを特徴とする請求項4に記載の電子写真感光体。(反応性基中のR7は、H又は1価の有機基を表す)。

請求項6

前記電子写真感光体が、酸化防止剤を含有することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の電子写真感光体。

請求項7

前記酸化防止剤が、ヒンダードフェノール又はヒンダードアミン部分構造を持つ化合物であることを特徴とする請求項6に記載の電子写真感光体。

請求項8

導電性支持体上に感光層を有する電子写真感光体の製造方法において、該電子写真感光体の表面を形成する層が、電荷輸送能を有する構造単位を含むシロキサン硬化樹脂と、1分子中にケイ素原子結合水素原子を少なくとも2個を有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンを含有することを特徴とする電子写真感光体の製造方法。

請求項9

前記オルガノハイドロジェンポリシロキサンが、メチルハイドロジェンポリシロキサンであることを特徴とする請求項8に記載の電子写真感光体の製造方法。

請求項10

前記電荷輸送能を有する構造単位を含むシロキサン硬化樹脂が、電荷輸送性基を部分構造として有するシロキサン硬化樹脂であることを特徴とする請求項8又は9に記載の電子写真感光体の製造方法。

請求項11

前記電荷輸送能を有する構造単位を含むシロキサン硬化樹脂が、少なくとも下記(A)、(B)、(C)及び(D)の4成分を反応させて得られるものであることを特徴とする請求項8〜10の何れか1項に記載の電子写真感光体の製造方法。(A)成分:前記一般式(1)又は(2)で表される有機ケイ素化合物、又はその加水分解縮合物の少なくとも1種(B)成分:前記一般式(3)又は(4)で表される有機ケイ素化合物、又はその加水分解縮合物の少なくとも1種(C)成分:メチルハイドロジェンポリシロキサン(D)成分:前記(A)又は(B)成分のいずれか1つと反応をしうる基を有する電荷輸送性化合物

請求項12

前記電荷輸送性化合物が−OH、−NHR7又は−SHの反応性基を有することを特徴とする請求項11に記載の電子写真感光体の製造方法。(反応性基中のR7は、H又は1価の有機基を表す)。

請求項13

前記電子写真感光体が、酸化防止剤を含有することを特徴とする請求項8〜12のいずれか1項に記載の電子写真感光体の製造方法。

請求項14

前記酸化防止剤が、ヒンダードフェノール、ヒンダードアミン部分構造を持つ化合物であることを特徴とする請求項13に記載の電子写真感光体の製造方法。

請求項15

電子写真感光体上に、少なくとも帯電像露光現像クリーニングを行う工程を有する電子写真画像形成方法において、該電子写真感光体に請求項1〜7のいずれか1項に記載の電子写真感光体を用いることを特徴とする電子写真画像形成方法。

請求項16

電子写真感光体と、少なくとも帯電、像露光、現像、クリーニングの各手段を有する電子写真画像形成装置において、該電子写真感光体に請求項1〜7のいずれか1項に記載の電子写真感光体を有することを特徴とする電子写真画像形成装置。

請求項17

電子写真感光体と、少なくとも帯電、像露光、現像、クリーニングの各手段を有する電子写真画像形成装置に用いられるプロセスカートリッジにおいて、請求項1〜7のいずれか1項に記載の電子写真感光体と帯電器、像露光器、現像器クリーニング器のいずれか1つとを一体に有しており、且つ該電子写真画像形成装置に出し入れ自由に設計されていることを特徴とするプロセスカートリッジ。

技術分野

0001

電子写真感光体(以下、単に感光体とも云う)と、該感光体の製造方法、該感光体を用いた画像形成方法、該感光体を有する画像形成装置及びプロセスカートリッジに関するものである。

背景技術

0002

近年、電子写真感光体は有機光導電性化合物を用いた感光体が広く用いられている。この感光体は可視光から赤外光まで各種露光光源に対応した材料が開発し易いこと、環境汚染のない材料を選択出来ること、製造コストが安いこと等が無機導電性化合物を用いた感光体に対して有利である。しかし、この感光体の表面は機械的耐久性に弱く、繰り返し使用すると感光体表面が劣化したり傷が発生したりして、高品質の画像が得られにくいという問題やクリーニングブレードがめくれるという問題があった。

0003

前記のような問題を解決するため、これまで種々のことが検討されてきた。例えば、感光体表面を形成する層のバインダー樹脂ビスフェノールZ型ポリカーボネートを用いることにより、表面の摩耗特性トナーフィルミング特性が改善されることが報告されている。又、特開平6−118681号公報ではコロイダルシリカ含有硬化性シリコン樹脂を感光体の表面保護層として用いると、表面の摩耗特性が改善されることが報告されている。

0004

しかし、バインダー樹脂にビスフェノールZ型ポリカーボネートを用いた感光体でも、まだ摩耗特性が不十分であり、前記問題は解決されていない。一方、コロイダルシリカ含有硬化性シリコン樹脂を表面保護層として設けた感光体では、摩耗特性は改善されるが、繰り返し使用時の電子写真特性に問題が生じ、画像カブリ画像むらが発生しやすく、前記問題の解決には至っていない。

0005

更に、前記問題を改善する方法として、本研究者等は電荷輸送能を有する構造単位を含むシロキサン硬化樹脂を感光体の表面を形成する層に含有させることを提案してきた(特願平11−70308号公報)。この提案により感光体の摩耗特性及び電子写真特性は改善されるが、電荷輸送能を有する構造単位を含むシロキサン硬化樹脂を用いた結果、高温高湿(例えば、30℃、80%RH)環境で画像形成すると、従来の感光体とは異なり感光体表面をクリーニングするためのクリーニングブレードと感光体表面との摩擦係数が上昇し、クリーニングブレードめくれ(反転)が発生しやすいことが判った。

0006

又、感光体を製造時、塗膜平滑性を得るためにシリコンオイル等をレベリング剤として塗布液中に添加する技術が広く知られている。シリコンオイルを添加することにより感光体とクリーニングブレードとの摩擦係数が低下することは、従来より良く知られたことであるが、レベリング剤として用いるシリコンオイルでは塗膜の表層にシリコンオイルが配向してしまうため、摩擦係数を低下させる効果は一時的なものとなり、繰り返し使用すると摩擦係数が上昇してしまう。又、摩擦係数の上昇を抑えるため多量のシリコンオイルを塗布液中に添加すると、かえって塗布性を悪くしたり、画像にカブリが発生しやすくなったりして、前記問題に関してはいまだ満足出来るレベルに達していないのが現状である。

発明が解決しようとする課題

0007

本発明の目的は、繰り返し使用しても高画質で安定した画像が得られ、且つクリーニングブレードめくれを発生させない感光体、該感光体の製造方法、該感光体を用いる画像形成方法、該感光体を有する画像形成装置及びプロセスカートリッジの提供にある。

課題を解決するための手段

0008

本発明者等は、前記問題を解決するため鋭意努力した結果、表面を形成する層に、電荷輸送能を有する構造単位を含むシロキサン硬化樹脂(以下、単にシロキサン硬化樹脂とも云う)とオルガノハイドロジェンポリシロキサンとを含有する感光体は、繰り返し使用しても表面の摩擦係数を低く維持することが出来、高品質で安定した画像が得られ、且つクリーニングブレードのめくれも発生しないことを見出した。即ち、本発明の課題は下記の構成のいずれかをとることにより達成される。

0009

1.導電性支持体上に感光層を有する電子写真感光体において、該電子写真感光体の表面を形成する層が、電荷輸送能を有する構造単位を含むシロキサン硬化樹脂と、1分子中にケイ素原子結合水素原子を少なくとも2個を有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンとを含有することを特徴とする電子写真感光体。

0010

2.前記オルガノハイドロジェンポリシロキサンが、メチルハイドロジェンポリシロキサンであることを特徴とする前記1項に記載の電子写真感光体。

0011

3.前記電荷輸送能を有する構造単位を含むシロキサン硬化樹脂が、電荷輸送性基部分構造として有するシロキサン硬化樹脂であることを特徴とする前記1又は2項に記載の電子写真感光体。

0012

4.前記電荷輸送能を有する構造単位を含むシロキサン硬化樹脂が、少なくとも下記(A)、(B)、(C)及び(D)の4成分を反応させて得られるものであることを特徴とする前記1〜3項の何れか1項に記載の電子写真感光体。
(A)成分:前記一般式(1)又は(2)で表される有機ケイ素化合物、又はその加水分解縮合物の少なくとも1種
(B)成分:前記一般式(3)又は(4)で表される有機ケイ素化合物、又はその加水分解縮合物の少なくとも1種
(C)成分:メチルハイドロジェンポリシロキサン
(D)成分:前記(A)又は(B)成分のいずれか1つと反応をしうる基を有する電荷輸送性化合物
5.前記電荷輸送性化合物が、−OH、−NHR7又は−SHの反応性基を有することを特徴とする前記4項に記載の電子写真感光体。
(反応性基中のR7は、H又は1価の有機基を表す)。

0013

6.前記電子写真感光体が、酸化防止剤を含有することを特徴とする前記1〜5項のいずれか1項に記載の電子写真感光体。

0014

7.前記酸化防止剤が、ヒンダードフェノール又はヒンダードアミン部分構造を持つ化合物であることを特徴とする前記6項に記載の電子写真感光体。

0015

8.導電性支持体上に感光層を有する電子写真感光体の製造方法において、該電子写真感光体の表面を形成する層が、電荷輸送能を有する構造単位を含むシロキサン硬化樹脂と、1分子中にケイ素原子結合水素原子を少なくとも2個を有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンを含有することを特徴とする電子写真感光体の製造方法。

0016

9.前記オルガノハイドロジェンポリシロキサンが、メチルハイドロジェンポリシロキサンであることを特徴とする前記8項に記載の電子写真感光体の製造方法。

0017

10.前記電荷輸送能を有する構造単位を含むシロキサン硬化樹脂が、電荷輸送性基を部分構造として有するシロキサン硬化樹脂であることを特徴とする前記8又は9項に記載の電子写真感光体の製造方法。

0018

11.前記電荷輸送能を有する構造単位を含むシロキサン硬化樹脂が、少なくとも下記(A)、(B)、(C)及び(D)の4成分を反応させて得られるものであることを特徴とする前記8〜10項の何れか1項に記載の電子写真感光体の製造方法。
(A)成分:前記一般式(1)又は(2)で表される有機ケイ素化合物、又はその加水分解縮合物の少なくとも1種
(B)成分:前記一般式(3)又は(4)で表される有機ケイ素化合物、又はその加水分解縮合物の少なくとも1種
(C)成分:メチルハイドロジェンポリシロキサン
(D)成分:前記(A)又は(B)成分のいずれか1つと反応をしうる基を有する電荷輸送性化合物
12.前記電荷輸送性化合物が−OH、−NHR7又は−SHの反応性基を有することを特徴とする前記11項に記載の電子写真感光体の製造方法。
(反応性基中のR7は、H又は1価の有機基を表す)。

0019

13.前記電子写真感光体が、酸化防止剤を含有することを特徴とする前記8〜12項のいずれか1項に記載の電子写真感光体の製造方法。

0020

14.前記酸化防止剤が、ヒンダードフェノール、ヒンダードアミン部分構造を持つ化合物であることを特徴とする前記13項に記載の電子写真感光体の製造方法。

0021

15.電子写真感光体上に、少なくとも帯電像露光現像、クリーニングを行う工程を有する電子写真画像形成方法において、該電子写真感光体に前記1〜7項のいずれか1項に記載の電子写真感光体を用いることを特徴とする電子写真画像形成方法。

0022

16.電子写真感光体と、少なくとも帯電、像露光、現像、クリーニングの各手段を有する電子写真画像形成装置において、該電子写真感光体に前記1〜7項のいずれか1項に記載の電子写真感光体を有することを特徴とする電子写真画像形成装置。

0023

17.電子写真感光体と、少なくとも帯電、像露光、現像、クリーニングの各手段を有する電子写真画像形成装置に用いられるプロセスカートリッジにおいて、前記1〜7項のいずれか1項に記載の電子写真感光体と帯電器、像露光器、現像器クリーニング器のいずれか1つとを一体に有しており、且つ該電子写真画像形成装置に出し入れ自由に設計されていることを特徴とするプロセスカートリッジ。

発明を実施するための最良の形態

0024

先ず、本発明に係る化合物について詳細に説明する。

0025

〈オルガノハイドロジェンポリシロキサン〉オルガノハイドロジェンポリシロキサンは、1分子中にケイ素原子結合水素原子を少なくとも2個を有するポリシロキサンで、ケイ素原子に結合した水素原子を有する各種のクロロシラン化合物を用いて合成することが出来る。

0026

具体的な化合物としては、両末端トリメチルシロキシ基封鎖のメチルハイドロジェンポリシロキサン、両末端トリメチルシロキシ基封鎖のジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンポリシロキサン共重合体、両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖のジメチルシロキサン、両末端トリメチルシロキシ基封鎖のメチルハイドロジェンポリシロキサン・ジフェニルシロキサン共重合体、(CH3)2HSiO1/2単位とSiO3/2単位とからなる共重合体、(CH3)2SiHO1/2単位と(C6H5)3SiO1/2単位とSiO4/2単位とからなる共重合体、(CH3)3SiO1/2単位と(CH3)2HSiO1/2単位とSiO4/2単位とからなる共重合体、(CH3)2SiHO1/2単位と(C6H5)3SiO1/2単位とSiO4/2単位とからなる共重合体等を挙げることが出来るが、これらに限定されるものではない。これらの中では、メチルハイドロジェンポリシロキサンが好ましい。

0027

表面を形成する層に含有するシロキサン硬化樹脂とオルガノハイドロジェンポリシロキサンの混合割合は、シロキサン硬化樹脂100質量部に対してオルガノハイドロジェンポリシロキサン0.01〜30質量部が好ましい。0.01質量部未満では感光体とクリーニングブレードとの摩擦係数を低く維持させる効果が小さく、又、30質量部を越えると表面を形成する層の膜強度を低下させるおそれがある。

0028

〈電荷輸送能を有する構造単位を含むシロキサン硬化樹脂〉シロキサン硬化樹脂は、公知の方法により、水酸基或いは加水分解性基を有する有機ケイ素化合物を用いて合成することが出来る。

0029

有機ケイ素化合物は前記一般式(1)〜(4)の化学式で示される。前記一般式(1)〜(4)において、Zが加水分解性基の場合は、加水分解性基として、例えば、メトキシ基エトキシ基メチルエチルケトオキシム基、ジエチルアミノ基、アセトキシ基、プロペノキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基メトキシエトキシ基等を挙げることが出来る。R1〜R6に示されるケイ素炭素直接結合した形の有機基としては、例えば、メチルエチルプロピルブチル等のアルキル基フェニルトリルナフチルビフェニル等のアリール基、γ−グリシドキシプロピル、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル等の含エポキシ基、γ−アクリロキシプロピル、γ−メタアクリロキシプロピルの含(メタ)アクリロイル基、γ−ヒドロキシプロピル、2,3−ジヒドロキシプロピルオキシプロピル等の含水酸基、ビニルプロペニル等の含ビニル基、γ−メルカプトプロピル等の含メルカプト基、γ−アミノプロピル、N−β(アミノエチル)−γ−アミノプロピル等の含アミノ基、γ−クロロプロピル、1,1,1−トリフロオロプロピル、ノナフルオロヘキシルパーフルオロオクチルエチル等の含ハロゲン基、その他ニトロ、シアノ置換アルキル基等を挙げることが出来る。又、R1〜R6はそれぞれの有機基が同一でも良く、異なっていてもよい。

0030

シロキサン硬化樹脂の原料として用いられる有機ケイ素化合物は、一般にはケイ素原子に結合している加水分解性基のnが1のとき、有機ケイ素化合物の高分子化反応は抑制される。nが2、3又は4のときは高分子化反応が起こりやすく、特に3或いは4では高度に架橋反応を進めることが可能である。従って、これらをコントロールすることにより得られる塗布層液の保存性や塗布層の硬度等を制御することが出来る。

0031

又、シロキサン硬化樹脂の原料としては有機ケイ素化合物を酸性条件下又は塩基性条件下で加水分解してオリゴマー化或いはポリマー化した加水分解縮合物を用いることも出来る。

0032

尚、シロキサン硬化樹脂とは前記の如く、予め化学構造単位にシロキサン結合を有するモノマーオリゴマーポリマーを反応させて(加水分解反応触媒架橋剤を加えた反応等を含む)3次元網目構造を形成し、硬化させた樹脂を意味する。即ち、シロキサン結合を有する有機ケイ素化合物を加水分解反応とその後の脱水縮合によりシロキサン結合を促進させ3次元網目構造を形成させ、その結果生成した架橋構造を有するシロキサン系樹脂を意味する。

0033

又、シロキサン硬化樹脂は該樹脂中に水酸基或いは加水分解性基を有するコロイダルシリカを含ませて、架橋構造の一部にシリカ粒子を取り込んだ樹脂としてもよい。

0034

シロキサン硬化樹脂とは電子或いは正孔ドリフト移動特性を有する化学構造(=電荷輸送性能を有する構造単位、又は電荷輸送性能付与基とも云う)をシロキサン系樹脂中に化学構造として組み込ませた樹脂である。具体的にはシロキサン硬化樹脂とは一般的に電荷輸送化合物として用いられる化合物(以後電荷輸送性化合物又はCTMとも云う)をシロキサン系樹脂中に化学構造として有している。

0035

尚、前記の電荷輸送性能を有する構造単位(=電荷輸送性能付与基)とは電子或いは正孔のドリフト移動度を有する性質を示す構造単位、或いは電荷輸送性化合物残基であり、又別の定義としてはTime−Of−Flight法などの電荷輸送性能を検知出来る公知の方法により電荷輸送に起因する検出電流が得られる構造単位、或いは電荷輸送性化合物残基として表現することも出来る。

0036

以下にシロキサン系樹脂中に有機ケイ素化合物との反応により電荷輸送性能付与基を形成することの出来る電荷輸送性化合物について説明する。

0037

正孔輸送型電荷輸送性化合物としては、例えば、キサゾール、オキサジアゾールチアゾールトリアゾールイミダゾールイミダゾロンイミダゾリンビスイミダゾリジンスチリルヒドラゾンベンジジンピラゾリンスチルベン化合物アミンオキサゾロンベンゾチアゾールベンズイミダゾールキナゾリンベンゾフランアクリジンフェナジンアミノスチルベンポリN−ビニルカルバゾール、ポリ−1−ビニルピレン、ポリ−9−ビニルアントラセンなどの化学構造を前記シロキサン系樹脂の部分構造として含有するものを挙げることが出来る。

0038

電子輸送型電荷輸送性化合物としては、例えば、無水コハク酸無水マレイン酸無水フタル酸無水ピロメリット酸無水メリット酸テトラシアノエチレンテトラシアノキノジメタンニトロベンゼンジニトロベンゼントリニトロベンゼンテトラニトロベンゼン、ニトロベンゾニトリルピクリルクロライドキノンクロルイミドクロラニルブロニルベンゾキノンナフトキノンジフェノキノン、トロポキノン、アントラキノン、1−クロロアトラキノン、ジニトロアントラキノン、4−ニトロベンゾフェノン、4,4′−ジニトロベンゾフェノン、4−ニトロベンザルマロンジニトリル、α−シアノ−β−(p−シアノフェニル)−2−(p−クロロフェニルエチレン、2,7−ジニトロフルオレン、2,4,7−トリニトロフルオレノン、2,4,5,7−テトラニトロフルオレノン、9−フルオレニリデンジシアノメチレンマロノニトリル、ポリニトロ−9−フルオロニリデンジシアノメチレンマロノジニトリルピクリン酸、o−ニトロ安息香酸、p−ニトロ安息香酸、3,5−ジニトロ安息香酸ペンタフルオロ安息香酸、5−ニトロサリチル酸、3,5−ジニトロサリチル酸フタル酸、メリット酸などの化学構造を前記シロキサン系樹脂の部分構造として含有するものを挙げることが出来る。

0039

好ましい電荷輸送性能付与基は、前記の如き通常用いられる電荷輸送性化合物の残基であり、該電荷輸送性化合物を構成する炭素原子又は珪素原子を介して下記式中のYで示される連結原子又は連結基に結合し、Yを介してシロキサン硬化樹脂中に含有される。

0040

0041

式中、Xは電荷輸送性能付与基であって、該付与基を構成する炭素原子又は珪素原子を介して式中のYと結合する基、Yは隣接する結合原子(SiとC)を除いた20価以上の原子又は基である。

0042

但し、Yが3価以上の原子の時は上式中のSiとC以外のYの結合手は結合が可能な前記硬化性樹脂中のいずれかの構成原子と結合しているか又は他の原子、分子基と連結した構造(基)を有する。

0043

又、前記一般式の中で、Y原子として、特に酸素原子(O)、硫黄原子(S)、窒素原子(N)が好ましい。

0044

ここで、Yが窒素原子(N)の場合、前記連結基は−NR−で表される。(Rは水素原子又は1価の有機基である。)電荷輸送性能付与基Xは上式中では1価の基として示されているが、シロキサン系樹脂と反応させる電荷輸送性化合物(以後反応性電荷輸送性化合物とも云う)が2つ以上の反応性官能基を有している場合は硬化性樹脂中で2価以上のクロスリンク基として接合してもよく、単にペンダント基として接合していてもよい。

0045

前記原子、即ちO、S、Nの原子はそれぞれ電荷輸送性化合物中に導入された水酸基、メルカプト基、アミン基と水酸基或いは加水分解性基を有する有機ケイ素化合物との反応によって形成され、シロキサン系樹脂中に電荷輸送性能付与基を部分構造として取り込む連結基である。

0046

次に水酸基、メルカプト基、アミン基、有機ケイ素含有基を有する電荷輸送性化合物について説明する。

0047

前記水酸基を有する電荷輸送性化合物は、通常用いられる構造の電荷輸送化合物で、且つ水酸基を有している化合物である。即ち、代表的には硬化性有機ケイ素化合物と結合して下記一般式で示される電荷輸送性化合物を挙げることが出来るが、下記構造に限定されるものではなく、電荷輸送能を有し、且つ水酸基を有している化合物であればよい。

0048

X−(R8−OH)m m≧1
ここにおいて、
X:電荷輸送性能付与基
R8:単結合置換又は無置換のアルキレン基アリーレン基
m:1〜5の整数である。

0049

その中でも代表的なものを挙げれば下記のごときものがある。例えばトリアリールアミン系化合物は、トリフェニルアミン等のトリアリールアミン構造を電荷輸送性能付与基=Xとして有し、前記Xを構成する炭素原子を介して、又はXから延長されたアルキレン、アリーレン基を介して水酸基を有する化合物が好ましく用いられる。
1.トリアリールアミン系化合物

0050

0051

2.ヒドラジン系化合物

0052

0053

3.スチルベン系化合物

0054

0055

4.ベンジジン系化合物

0056

0057

5.ブタジエン系化合物

0058

0059

6.その他の化合物

0060

0061

次に、水酸基を有する電荷輸送性化合物の合成例について述べる。
例示化合物T−1の合成

0062

0063

テップ
温度計冷却管撹拌装置滴下ロートの付いた四頭コルベンに、化合物(1)49gとオキシ塩化リン184gを入れ加熱溶解した。滴下ロートよりジメチルホルムアミド(以下、DMFと略す)117gを徐々に滴下し、その後反応液温を85〜95℃に保ち、約15時間撹拌を行った。次に反応液を大過剰の温水に徐々に注いだ後、撹拌しながらゆっくり冷却した。

0064

析出した結晶濾過及び乾燥した後、シリカゲル等により不純物吸着及びアセトニトリルでの再結晶により精製を行って化合物(2)を得た。収量は30gであった。
ステップB
化合物(2)30gとエタノール100mlをコルベンに投入し撹拌した。水素化ホウ素ナトリウム1.9gを徐々に添加した後、液温を40〜60℃に保ち、約2時間撹拌を行った。次に反応液を約300mlの水に徐々にあけ、撹拌して結晶を析出させた。濾過後充分水洗して、乾燥し化合物(3)を得た。収量は30gであった。

0065

例示化合物S−1の合成

0066

0067

ステップA
温度計及び撹拌装置を付けた300mlコルベンに、Cuを30g、K2CO3を60g、化合物(1)8g、化合物(2)100gを投入し、約180℃まで昇温して20時間撹拌した。冷却後濾過し、カラム精製により化合物(3)7gを得た。
ステップB
温度計、滴下ロート、アルゴンガス導入装置及び撹拌装置を付けた100mlコルベンをアルゴンガス雰囲気にし、これに化合物(3)7g、トルエン50ml、塩化ホスホリル3gを投入した。室温下で撹拌しながら、DMF2gをゆっくりと滴下し、その後約80℃に昇温して16時間撹拌した。約70℃の温水にあけてから冷却した。これをトルエンにて抽出し、抽出液を水のpHが7になるまで水洗した。硫酸ナトリウムにて乾燥した後に濃縮し、カラム精製により化合物(4)5gを得た。
ステップC
アルゴンガス導入装置及び撹拌装置を付けた100mlコルベンにt−BuOK1.0g、DMF60mlを投入し、アルゴンガス雰囲気にした。これに化合物(4)2.0g、化合物(5)2.2gを加え、室温で1時間撹拌した。これを大過剰の水にあけ、トルエンにて抽出し、抽出液を水洗した後、硫酸ナトリウムにて乾燥後、濃縮してからカラム精製を行い化合物(6)2.44gを得た。
ステップD
温度計、滴下ロート、アルゴンガス導入装置及び撹拌装置を付けた100mlコルベンにトルエンを投入し、アルゴンガス雰囲気にした。これにn−BuLiのヘキサン溶液(1.72M)15mlを加え、50℃に加温した。これに化合物(6)2.44gをトルエン30ml溶解させた液を滴下し、50℃に保って3時間撹拌した。これを−40℃に冷却した後、エチレンオキサイド8mlを加え、−15℃まで昇温して1時間撹拌した。その後室温まで昇温し、水5mlを加えて、エーテル200mlにて抽出後、抽出液を飽和食塩水洗浄した。洗浄液がpHになるまで洗浄した後、硫酸ナトリウムにて乾燥、濃縮、カラム精製して化合物(7)1.0gを得た。

0068

次に、メルカプト基を有する電荷輸送性化合物の具体例を下記に例示する。メルカプト基を有する電荷輸送性化合物とは、通常用いられる構造の電荷輸送化合物で、且つメルカプト基を有している化合物である。即ち、代表的には硬化性有機ケイ素化合物と結合して下記一般式で示される電荷輸送性化合物を挙げることが出来るが、下記構造に限定されるものではなく、電荷輸送能を有し、且つメルカプト基を有している化合物であればよい。

0069

X−(R8−SH)m m≧1
ここにおいて、
X:電荷輸送性能付与基
R8:単結合、置換又は無置換のアルキレン、アリーレン基
m:1〜5の整数である。

0070

その中でも代表的なものを挙げれば下記のごときものがある。

0071

0072

更に、アミノ基を有する電荷輸送性化合物について説明する。アミノ基を有する電荷輸送性化合物は、通常用いられる構造の電荷輸送化合物で、且つアミノ基を有している化合物である。即ち、代表的には硬化性有機ケイ素化合物と結合して下記一般式で示される電荷輸送性化合物を挙げることが出来るが、下記構造に限定されるものではなく、電荷輸送能を有し、且つアミノ基を有している化合物であればよい。

0073

X−(R9−NR10H)m m≧1
ここにおいて、
X:電荷輸送性能付与基
R9:単結合、置換、無置換のアルキレン、置換、無置換のアリーレン基
R10:水素原子、置換、非置換のアルキル基、置換、非置換のアリール基
m:1〜5の整数である。

0074

その中でも代表的なものを挙げれば下記のごときものがある。

0075

0076

アミノ基を有する電荷輸送性化合物の中で、第一級アミン化合物(−NH2)の場合は2個の水素原子が有機ケイ素化合物と反応し、シロキサン構造に連結しても良い。第2級アミン化合物(−NHR10)の場合は1個の水素原子が有機ケイ素化合物と反応し、R10はブランチとして残存する基でも良く、架橋反応を起こす基でも良く、電荷輸送化合物を含む化合物残基でもよい。

0077

更に、ケイ素原子含有基を有する電荷輸送性化合物について説明する。ケイ素原子含有基を有する電荷輸送性化合物は、以下のような構造の電荷輸送化合物である。この化合物は化合物中の珪素原子を介してシロキサン系樹脂中に部分構造として含有される。

0078

X−(−Y−Si(R11)3-a(R12)a)n
式中、Xは電荷輸送性能付与基であり、R11は水素原子、置換若しくは未置換のアルキル基、アリール基を示し、R12は加水分解性基又は水酸基を示し、Yは置換若しくは未置換のアルキレン基、アリーレン基を示す。aは1〜3の整数を示し、nは整数を示す。

0079

前記架橋構造を有するシロキサン系樹脂の形成原料:前記一般式(1)から(4)(以下(1)〜(4)という)組成比としては、有機ケイ素化合物(A)成分:((1)+(2))1モルに対し、(B)成分:((3)+(4))0.05〜1モルを用いることが好ましい。

0080

又、メチルハイドロジェンポリシロキサン:(C)成分の添加量は(A)+(B)+(C)+(D)成分の総質量100質量部に対し(C)を0.01〜30質量部を用いることが好ましい。

0081

又、前記有機ケイ素化合物と反応して出来る反応性電荷輸送性化合物(D)添加量は、前記(A)+(B)+(C)+(D)成分の総質量100質量部に対し(D)を1〜500質量部を用いることが好ましい。(A)成分が前記の範囲より少ない場合はシロキサン系層架橋密度が小さすぎ硬度が不足する。又、(A)成分が多すぎると架橋密度が大きすぎ硬度は十分だが、脆い層となる。(C)成分のメチルハイドロジェンポリシロキサンも多すぎると層の膜強度が不十分となり、少なすぎるとクリーニングブレードとの摩擦係数が低下しない。一方、(D)成分が少ない場合はシロキサン系層の電荷輸送能が小さく、感度の低下、残電の上昇を生じ、(D)成分が多い場合はシロキサン系層の膜強度が弱くなる傾向がみられる。

0082

更に、上記表面を形成する層にはコロイダルシリカ:(G)成分をシロキサン系樹脂の生成時に添加しても良い。コロイダルシリカも又その表面に存在する水酸基がシロキサン系樹脂と反応し、表面を形成する層の膜強度を強化する。前記コロイダルシリカ:(G)成分の添加量は表面を形成する層全体の0.01〜15質量%が好ましい。

0083

シロキサン硬化樹脂は、予め構造単位にシロキサン結合を有するモノマー、オリゴマー、ポリマーに触媒や架橋剤を加えて新たな化学結合を形成させ3次元網目構造を形成することもあり、又加水分解反応とその後の脱水縮合によりシロキサン結合を促進させモノマー、オリゴマー、ポリマーから3次元網目構造を形成することも出来る。

0084

一般的には、アルコキシシランを有する組成物や、又はアルコキシシランとコロイダルシリカを有する組成物の縮合反応により3次元網目構造を形成することが出来る。

0085

又、前記の3次元網目構造を形成させる触媒としては、例えば、有機カルボン酸亜硝酸亜硫酸アルミン酸炭酸及びチオシアン酸の各アルカリ金属塩有機アミン塩水酸化テトラメチルアンモニウムテトラメチルアンモニウムアセテート)、スズ有機酸塩スタナスオクトエートジブチルチンジアセテート、ジブチルチンジラウレート、ジブチルチンメルカプチド、ジブチルチンチオカルボキシレート、ジブチルチンマリエート等)、アルミニウム亜鉛オクテン酸ナフテン酸塩アセチルアセトン錯化合物等を挙げることが出来る。

0086

又、表面を形成する層にはヒンダードフェノール、ヒンダードアミン、チオエーテル又はホスファイト部分構造を持つ酸化防止剤を添加することが出来、環境変動時の電位定性画質の向上に効果的である。

0087

ここでヒンダードフェノールとはフェノール化合物の水酸基に対しオルト位置分岐アルキル基を有する化合物類及びその誘導体を云う。(但し、水酸基がアルコキシ変成されていても良い。)
又、ヒンダードアミンは、例えば、下記構造式で示される有機基を有する化合物類が挙げられる。

0088

0089

(式中のR51は水素原子又は1価の有機基,R52、R53、R54、R55はアルキル基,R56は水素原子、水酸基又は1価の有機基を示す。)
ヒンダードフェノール部分構造を持つ酸化防止剤としては、例えば、特開平1−118137号公報(P7〜P14)に記載の化合物が挙げられるが本発明はこれに限定されるものではない。

0090

ヒンダードアミン部分構造を持つ酸化防止剤としては、例えば、特開平1−118138号公報(P7〜P9)に記載の化合物も挙げられるが本発明はこれに限定されるものではない。

0091

又、製品化されている酸化防止剤としては、例えば、「イルガノックス1076」、「イルガノックス1010」、「イルガノックス1098」、「イルガノックス245」、「イルガノックス1330」、「イルガノックス3114」、「イルガノックス1076」「3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシビフェニル」以上ヒンダードフェノール系、「サノールLS2626」、「サノールLS765」「サノールLS2626」、「サノールLS770」、「サノールLS744」、「チヌビン144」、「チヌビン622LD」、「マークLA57」、「マークLA67」、「マークLA62」、「マークLA68」、「マークLA63」以上ヒンダードアミン系、「スミライザーTPS」、「スミライザーTP−D」以上チオエーテル系、「マーク2112」、「マークPEP−8」、「マークPEP−24G」、「マークPEP−36」、「マーク329K」、「マークHP−10」以上ホスファイト系を挙げることが出来る。これらの中で特にヒンダードフェノール、ヒンダードアミン系酸化防止剤が好ましい。酸化防止剤の添加量としては表面を形成する層組成物の総質量100質量部に対し、0.1〜10質量部を用いることが好ましい。

0092

次に、本発明の感光体の層構成、及び用いられる材料について詳細に説明する。

0093

感光体の層構成は、特に限定はないが、電荷発生層電荷輸送層、或いは電荷発生・電荷輸送層(電荷発生と電荷輸送の両方の機能を有する単層構成)等の感光層と、その上に保護層を塗設した構成をとるのが好ましい。又、前記電荷発生層、電荷輸送層、或いは電荷発生・電荷輸送層は各層が複数の層から構成されていてもよい。

0094

感光層に用いられる電荷発生化合物としては、例えば、フタロシアニン顔料多環キノン顔料アゾ顔料ペリレン顔料インジゴ顔料キナクリドン顔料アズレニウム顔料、スクワリリウム染料シアニン染料ピリリウム染料、チオピリリウム染料、キサンテン色素トリフェニルメタン色素スチリル色素等を挙げることが出来、これらの電荷発生化合物は単独で又は適当なバインダー樹脂と共に層形成が行われる。

0095

感光層に用いられる電荷輸送化合物としては、例えば、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ベンジジン化合物ピラゾリン誘導体、スチルベン化合物、アミン誘導体オキサゾロン誘導体ベンゾチアゾール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、ポリ−N−ビニルカルバゾール、ポリ−1−ビニルピレン、ポリ−9−ビニルアントラセン等を挙げることが出来、これらの電荷輸送化合物は通常バインダーと共に層形成が行われる。

0097

電荷発生層は、バインダー樹脂を適当な溶剤に溶解した溶液中に前記の電荷発生化合物を溶解或いは分散し、その溶液を塗布乾燥することによって形成される。電荷発生化合物とバインダー樹脂との割合は質量比で1:10〜10:1が好ましい。又、電荷発生層の膜厚は5μm以下が好ましく、0.05〜2μmがより好ましい。

0098

又、電荷輸送層は、前記の電荷輸送化合物とバインダー樹脂を適当な溶剤に溶解し、その溶液を塗布乾燥することによって形成される。電荷輸送化合物とバインダー樹脂との混合割合は質量比で10:1〜1:10が好ましい。電荷輸送層の膜厚は通常5〜50μmが好ましく、10〜40μmがより好ましい。

0099

又、電荷輸送層が複数設けられている場合は、電荷輸送層の上層の膜厚は10μm以下が好ましく、且つ、電荷輸送層の上層の下に設けられた電荷輸送層の全膜厚より小さいことが好ましい。

0100

本発明に係るシロキサン硬化樹脂とオルガノハイドロジェンポリシロキサンは、感光体表面の減耗量を減少、感光体表面へトナーの付着を低減、感光体表面とクリーニングブレードとの間の滑り性を向上させることを目的とするものであるから感光体の表面を形成する層に添加されることを特徴としている。

0101

感光体の表面を形成する層とは、通常の負帯電機分離型感光体では電荷輸送層であり、正帯電感光体では電荷発生層である。又、耐久性をより伸ばすため電荷輸送層、或いは電荷発生層の上にさらに保護層を設けることも可能であり、この場合には保護層が感光体の表面を形成する層となる。感光体の表面を形成する層としては、シロキサン硬化樹脂とオルガノハイドロジェンポリシロキサンの添加による効果が特に得られやすい保護層が好ましい。

0102

保護層の膜厚は、0.1〜7μmが好ましく、0.5〜3μmがより好ましい。

0103

次に、感光体の導電性支持体等の材料について説明する。導電性支持体の材料としては、具体的には、
1)アルミニウム板ステンレス板などの金属板
2)紙或いはプラスチックフィルムなどの支持体上に、アルミニウム、パラジウム、金などの金属薄層ラミネート若しくは蒸着によって設けたもの
3)紙或いはプラスチックフィルムなどの支持体上に、導電性ポリマー酸化インジウム酸化錫などの導電性化合物の層を塗布若しくは蒸着によって設けたもの等が挙げられる。これらの中で好ましい導電性支持体の材料としては、アルミニウム、銅、真鍮スチールステンレス等の金属材料、その他プラスチック材料ベルト状またはドラム状に成形加工したものである。中でもコスト及び加工性等に優れたアルミニウムがより好ましく用いられ、通常押出成型または引抜成型された薄肉円筒状アルミニウム素管が多く用いられる。

0104

導電性支持体の粗面化状態は、十点平均表面粗さRzで、0.3μmより大きく、2.5μmを超えないものが好ましい。更に好ましくは0.6μm以上2.0μm以下である。

0105

十点平均表面粗さRzが0.3μm以下の場合は、接着性が不十分であり、又、レーザー光源を露光光源に用いた時、画像でモアレが発生し実用的でない。又、Rzが2.5μmより大きい場合は、加工のスジが画像に現れるという問題が発生する。

0106

導電性支持体の粗面化の方法としては、アルミニウム等の金属素管の場合は、金属表面を鏡面研磨した後、ダイヤモンドバイト等で細かく溝を付ける方法や、サンドブラストにより金属素管表面を粗面化する方法などが好ましいが本発明はこれらの方法に限定されるものではない。

0107

又、支持体の形状はドラム状でもシート状でもベルト状でもよく、適用する電子写真装置に最適した形状であることが好ましい。

0108

バインダー樹脂、電荷発生化合物、電荷輸送化合物を溶解或いは分散させ塗布液を調製するために用いられる溶媒又は分散媒としては、特に限定されないが、例えば、n−ブチルアミンジエチルアミンエチレンジアミンイソプロパノールアミントリエタノールアミントリエチレンジアミン、N,N−ジメチルホルムアミド、アセトンメチルエチルケトン、メチルイソプロピルケトンシクロヘキサノンベンゼン、トルエン、キシレンクロロホルムジクロロメタン、1,2−ジクロロエタン、1,2−ジクロロプロパン、1,1,2−トリクロロエタン、1,1,1−トリクロロエタン、トリクロロエチレンテトラクロロエタンテトラヒドロフランジオキソランジオキサンメタノール、エタノール、ブタノールイソプロパノール酢酸エチル酢酸ブチルジメチルスルホキシド、メチルセロソルブ等を挙げることが出来る。これらの中では、ジクロロメタン、1,2−ジクロロエタン、メチルエチルケトン等が好ましく用いられる。又、これらの溶媒は単独或いは2種以上の混合溶媒として用いることも出来る。

0109

感光体を製造するための塗布加工方法としては、浸漬塗布スプレー塗布円形規制型塗布等の塗布加工法が用いられるが、感光層の表面を形成する層側の塗布加工は下層の膜を極力溶解させないため、又、均一塗布加工を達成するためスプレー塗布又は円形量規制型(円形スライドホッパ型がその代表例)塗布等の塗布加工方法を用いるのが好ましい。なお前記スプレー塗布については例えば特開平3−90250号及び特開平3−269238号公報に詳細に記載され、前記円形量規制型塗布については例えば特開昭58−189061号公報に詳細に記載されている。

0110

感光体は全層が塗布形成された後、50℃以上、好ましくは60〜200℃の温度で加熱乾燥することが好ましい。この加熱乾燥により、残存塗布溶媒を少なくすると共に、硬化性樹脂を硬化させることが出来る。

0111

更に、導電性支持体と感光層の間に、バリヤー機能を備えた中間層を設けることが好ましい。

0112

中間層用の材料としては、例えば、カゼインポリビニルアルコールニトロセルロース、エチレン−アクリル酸共重合体ポリビニルブチラール、フェノール樹脂ポリアミド類ナイロン6ナイロン66、ナイロン610、共重合ナイロンアルコキシメチルナイロン等)、ポリウレタンゼラチン及び酸化アルミニウム、或いは特開平9−68870号公報の如く金属アルコキシド有機金属キレート化合物シランカップリング剤による硬化型樹脂等を挙げることが出来る。中間層の膜厚は、0.1〜10μmが好ましく、0.1〜5μmがより好ましい。

0113

更に、導電性支持体と中間層との間に導電性支持体の表面欠陥を補うための被覆を施すことや、特に画像入力レーザー光の場合には問題となる干渉縞の発生を防止することなどを目的とした導電層を設けることが出来る。この導電層は、例えば、カーボンブラック金属粒子又は金属酸化物粒子等の導電性粉体を適当なバインダー樹脂中に分散した溶液を塗布乾燥して形成することが出来る。導電層の膜厚は5〜40μmが好ましく、10〜30μmがより好ましい。

0114

次に、画像形成方法、画像形成装置及びプロセスカートリッジについて詳細に説明する。

0115

図1は、本発明の感光体を有する画像形成装置の一例を示す断面図である。図1において50は像担持体である感光体ドラム(感光体)で、接地されて時計方向駆動回転される。52は帯電手段としてのスコロトロンの帯電器で、感光体ドラム50周面に対し一様な帯電をコロナ放電によって与えられる。この帯電器52による帯電に先だって、前画像形成での感光体の履歴をなくすために発光ダイオード等を用いた帯電前露光部51による露光を行って感光体周面の除電をしてもよい。

0116

感光体への一様帯電の後、像露光手段としての像露光器53により画像信号に基づいた像露光が行われる。この図の像露光器53は図示しないレーザーダイオードを露光光源とする。回転するポリゴンミラー531、fθレンズ等を経て反射ミラー532により光路曲げられた光により感光体ドラム上の走査がなされ、静電潜像が形成される。

0117

その静電潜像は次いで現像器54で現像される。感光体ドラム50周縁にはトナーとキャリアとから成る現像剤を内蔵した現像器54が設けられていて、マグネットを内蔵し現像剤を保持して回転する現像スリーブ541によって現像が行われる。現像器54内部は現像剤攪拌搬送部材544、543、搬送量規制部材542等から構成されており、現像剤は攪拌、搬送されて現像スリーブ541に供給されるが、その供給量は該搬送量規制部材542により制御される。該現像剤の搬送量は適用される有機電子写真感光体線速及び現像剤比重によっても異なるが、一般的には20〜200mg/cm2の範囲である。

0118

現像剤は、例えば前述のフェライトコアとしてそのまわりに絶縁性樹脂コーティングしたキャリアと、前述のスチレンアクリル系樹脂主材料としてカーボンブラック等の着色剤荷電制御剤と本発明の低分子量ポリオレフィンからなる着色粒子に、シリカ酸化チタン等を外添したトナーとからなるもので、現像剤は搬送量規制部材によって層厚規制されて現像域へと搬送され、現像が行われる。この時通常は感光体ドラム50と現像スリーブ541の間に直流バイアス、必要に応じて交流バイアス電圧をかけて現像が行われる。また、現像剤は感光体に対して接触あるいは非接触の状態で現像される。感光体の電位測定電位センサー547を図1のように現像位置上部に設けて行う。

0119

記録紙Pは画像形成後、転写のタイミングの整った時点で給紙ローラー57の回転作動により転写域へと給紙される。

0120

転写域においては転写のタイミングに同期して感光体ドラム50の周面に転写電極転写器)58が圧接され、給紙された記録紙Pを挟着して転写される。

0121

次いで記録紙Pは転写ローラーとほぼ同時に圧接状態とされた分離電極分離器)59によって除電がなされ、感光体ドラム50の周面により分離して定着装置60に搬送され、熱ローラー601と圧着ローラー602の加熱、加圧によってトナーを溶着したのち排紙ローラー61を介して装置外部に排出される。なお前記の転写電極58及び分離電極59は記録紙Pの通過後感光体ドラム50の周面より退避離間して次なるトナー像の形成に備える。

0122

一方記録紙Pを分離した後の感光体ドラム50は、クリーニング器(クリーニング手段)62のブレード621の圧接により残留トナーを除去・清掃し、再び帯電前露光部51による除電と帯電器52による帯電を受けて次なる画像形成のプロセスに入る。

0123

尚、70は感光体、帯電器、転写器、分離器及びクリーニング器が一体化されている着脱可能なプロセスカートリッジである。

0124

本発明の電子写真感光体は電子写真複写機レーザープリンターLEDプリンター及び液晶シャッタープリンター等の電子写真装置一般に適応するが、更に、電子写真技術を応用したディスプレー、記録、軽印刷製版及びファクシミリ等の装置にも幅広く適用することができる。

0125

以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明の態様はこれらに限定されるものではない。

0126

感光体は下記のごとくして作製した。
《感光体1》
〈導電性支持体1〉ドラム状アルミニウム製導電性支持体(アルミニウムシリンダー)を洗浄して「導電性支持体1」とした。
〈中間層1〉下記の材料を溶解して中間層用塗布液を調製した。この塗布液を前記「導電性支持体1」上に浸漬塗布法で塗布し、110℃で30分乾燥して膜厚1.0μmの「中間層1」を形成した。

0127

チタンキレート化合物「TC−750」(製薬株式会社製) 30質量部
シランカップリング剤「KBM−503」 17質量部
(信越化学社株式会社製)
2−プロパノール150質量部
〈電荷発生層1〉下記の材料を混合し、サンドミルで10時間分散、溶解して電荷発生層用塗布液を調製した。この塗布液を前記「中間層1」上に浸漬塗布法で塗布し、95℃で30分乾燥して膜厚0.5μmの「電荷発生層1」を形成した。

0128

Y型チタニルフタロシアニン60質量部
シリコーン樹脂溶液「KR5240:15%キシレン−ブタノール溶液」
(信越化学社株式会社製) 700質量部
メチルエチルケトン2000質量部
〈電荷輸送層1〉下記の材料を溶解して電荷輸送層塗布液を調製した。この塗布液を前記「電荷発生層1」上に浸漬塗布法で塗布し、95℃で30分乾燥して膜厚20μmの「電荷輸送層1」を形成した。

0129

4−メトキシ−4′−(4メチル−α−フェニルスチリル)
トリフェニルアミン200質量部
ビスフェノールZ型ポリカーボネート
ユーピロンZ300」(三菱ガス化学株式会社製) 300質量部
1,2−ジクロロエタン2000質量部
〈保護層1〉保護層用塗布液を以下のようにして調製した。

0130

メチルトリメトキシシラン20質量部、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン33質量部、ジメチルジメトキシシラン10質量部、コロイダルシリカ(メタノール分散品、固形分30質量%)8質量部に5%酢酸水溶液40質量部、イソプロパノール800質量部を加え、65〜70℃にて5時間加水分解反応させた。その後、硬化触媒としてテトラメチルアンモニウムアセテート0.4質量部を加えて溶解し、保護層用組成物を作製した。

0131

これにジヒドロキシメチルトリフェニルアミン(例示化合物T−1)6質量部、ヒンダードアミン系酸化防止剤「サノールLS−2626」(三共株式会社製)0.3質量部及びメチルハイドロジェンポリシロキサン5質量部を加えて混合して保護層用塗布液を調製した。この溶液を前記「電荷輸送層1」の上に円形量規制型塗布法で塗布し、110℃で1時間の加熱乾燥を行い、膜厚1μmの「保護層1」を形成し、「感光体1」を作製した。

0132

《感光体2》「感光体1」の「保護層1」で用いたメチルハイドロジェンポリシロキサンをジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンポリシロキサン共重合体に代えた以外は「感光体1」と同様にして「感光体2」を作製した。

0133

《感光体3》「感光体1」の「保護層1」で用いたメチルハイドロジェンポリシロキサンをメチルハイドロジェンポリシロキサン・ジフェニルシロキサン共重合体に代えた以外は「感光体1」と同様にして「感光体3」を作製した。

0134

《感光体4》「感光体1」の「保護層1」で用いたジヒドロキシメチルトリフェニルアミン(例示化合物T−1)を4−(2−(トリエトキシシリル)エチル)トリフェニルアミンに代えた以外は「感光体1」と同様にして「感光体4」を作製した。

0135

《感光体5》「感光体1」の「保護層1」で用いたヒンダードアミン系酸化防止剤「サノールLS−2626」を除いた以外は「感光体1」と同様にして「感光体5」を作製した。

0136

《感光体6》「感光体1」の「保護層1」で用いたメチルハイドロジェンポリシロキサンの量を5質量部から10質量部に代えた以外は「感光体1」と同様にして「感光体6」を作製した。

0137

《感光体7》「感光体1」の「保護層1」で用いたメチルハイドロジェンポリシロキサンをシリコンオイル「メチルフェニルシリコンオイル:KF−54」(信越化学株式会社製)に代えた以外は「感光体1」と同様にして「感光体7」を作製した。

0138

《感光体8》「感光体1」の「保護層1」で用いたメチルハイドロジェンポリシロキサンをフッ素オイルクライトックス」(デュポン株式会社製)に代えた以外は「感光体1」と同様にして「感光体8」を作製した。
〈評価〉画像形成は、実施例で作製した「感光体1〜8」を複写機「Konica7050」(コニカ株式会社製)に順次搭載し、初期帯電電位を−650Vに設定し、露光量を適正化して、高温高湿(30℃、80%RH)の条件下で10万枚のコピーを行った。

0139

感光体とクリーニングブレードの摩擦係数は、下記の測定方法で初期(1枚目コピー後)と10万枚コピー後を測定した。

0140

〈摩擦係数の測定方法〉摩擦係数の測定は、表面性試験装置HEDON−14」(新東科学株式会社製)を用い、下記の条件でクリーニングブレードと感光体間の摩擦係数を測定する。

0141

ブレード硬度:70°
反発弾性:55%
自由長:8mm
厚さ :2mm
接角:20°
線速:10mm/sec
加重範囲 :5g/cm〜30g/cm
測定環境:高温高湿(30℃、80%RH)
実写画像画像評価は、10万枚コピー後の画像の濃度、カブリ、むらについて行った。又、クリーニングブレードめくれの評価は、10万枚コピー中にクリーニングブレードめくれ発生の有無で行った。

0142

評価結果を表1に示す。

0143

0144

評価結果から、本発明の「感光体1〜6」は、高温高湿の条件下で、10万枚コピーの耐久試験でも良好な摩擦係数低減効果を示しており、画像評価でも問題が無く、且つクリーニングブレードめくれも発生せず、繰り返し使用しても高画質で安定した画像が得られることが判った。

0145

一方、通常のシリコンオイルやフッ素オイルを用いて作製した比較例の「感光体7」「感光体8」は繰り返し使用で次第に摩擦力低減効果が失われ、摩擦係数の上昇、画像むら及びクリーニングブレードのめくれが発生し、問題が生じることが判った。

発明の効果

0146

本発明の電子写真感光体、該感光体の製造方法、該感光体を用いる画像形成方法、該感光体を有する画像形成装置及びプロセスカートリッジは、繰り返し使用しても高画質で安定した画像が得られ、且つクリーニングブレードめくれを発生させない優れた効果を有する。

図面の簡単な説明

0147

図1本発明の感光体を用いた画像形成装置の1例を示す断面図である。

--

0148

50感光体ドラム(又は感光体)
51帯電前露光部
52帯電器
53像露光器
54現像器
541現像スリーブ
543,544現像剤攪拌搬送部材
547電位センサー
57給紙ローラー
58転写電極(転写器)
59分離電極(分離器)
60定着装置
61排紙ローラー
62クリーニング器
70 プロセスカートリッジ

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