JP4711689B2 - Electrophotographic photosensitive member, image forming apparatus, and process cartridge for image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、レーザービームプリンタ、ファクシミリ、デジタルコピー等に用いる電子写真感光体、及びそれを用いた画像形成装置とプロセスカートリッジに関する。 The present invention relates to an electrophotographic photosensitive member used for a laser beam printer, a facsimile, a digital copy, and the like, and an image forming apparatus and a process cartridge using the same.
従来、電子写真感光体用の光導電性素材として、Ｓｅ、ＣｄＳ、ＺｎＯ等の無機材料に対し、感度、熱安定性、毒性等に優位性を有する有機光導電性材料を用いた電子写真感光体の開発が盛んに行なわれており、多くの複写機およびプリンタにおいては、有機光導電性材料を用いた電子写真感光体が搭載されるに到っている。この有機光導電性材料を用いた電子写真感光体の感光層を形成する場合、電荷発生層上に電荷輸送層を積層した機能分離型のものが感度、耐久性に優れるため広く用いられている。一般に、プリンタや複写機、ファクシミリといった画像形成装置では、帯電−露光−現像−転写−定着という一連のプロセスで画像形成が行われるが、近年、電子写真複写機の高速化、高耐久化が進む中、感光体に対して長期繰り返し使用に際しても高画質を保つことができる信頼性が強く要求されている。特に超高速な複写機ではコピーボリュームが多いことから、感光体交換で停止する回数が多いことが生産性を大きく低下させる原因となっている。また、カラー機においては、４色の現像システムを並列に並べたタンデム方式が広く採用されており、複写機全体の大型化を防ぐために従来よりも小径感光体が用いられていることから、マシンの高速化に対して感光体の更なる高耐久化が求められている。 Conventionally, as a photoconductive material for an electrophotographic photosensitive member, an electrophotographic photosensitive material using an organic photoconductive material having superiority in sensitivity, thermal stability, toxicity, and the like with respect to inorganic materials such as Se, CdS, and ZnO. The development of such a body has been actively conducted, and in many copying machines and printers, an electrophotographic photosensitive member using an organic photoconductive material has been mounted. When forming a photosensitive layer of an electrophotographic photoreceptor using this organic photoconductive material, a function separation type in which a charge transport layer is laminated on a charge generation layer is widely used because of its excellent sensitivity and durability. . In general, in an image forming apparatus such as a printer, a copying machine, and a facsimile, an image is formed by a series of processes of charging-exposure-development-transfer-fixing. In recent years, electrophotographic copying machines have become faster and more durable. Among them, there is a strong demand for reliability that can maintain high image quality even when used repeatedly for a long time. In particular, since an ultra-high speed copying machine has a large copy volume, a large number of stoppages due to the replacement of the photosensitive member causes a significant reduction in productivity. In color machines, a tandem system in which four color development systems are arranged in parallel is widely used, and a smaller-diameter photoreceptor is used than before in order to prevent the entire copying machine from becoming larger. Therefore, there is a demand for further enhancement of the durability of the photoconductor.
耐久性に関して感光体由来の異常画像の一つに、ネガ・ポジ現像が主流である現在の作像システムにおいては地汚れが挙げられる。地汚れの発生原因としては、導電性支持体の汚れ・欠陥、感光層の電気的な絶縁破壊、支持体からのキャリア（電荷）注入、感光体の暗減衰増大、感光層における熱キャリア生成などが挙げられる。このうち、支持体の汚れや欠陥に関しては、感光層を塗布する前にそのような支持体を排除することで対応が可能であり、ある意味においてはエラーによって生じるものであり、発生原因の本質ではない。従って、感光体の耐電圧性、支持体からの注入性、静電的疲労の低下を改良することが、この問題の根本的な解決方法であると考えられる。 In terms of durability, one of the abnormal images derived from the photoconductor is scumming in current image forming systems where negative / positive development is the mainstream. Causes of scumming are dirt and defects on the conductive support, electrical breakdown of the photosensitive layer, carrier (charge) injection from the support, increased dark decay of the photosensitive member, and generation of thermal carriers in the photosensitive layer. Is mentioned. Of these, the contamination and defects of the support can be dealt with by eliminating such support before applying the photosensitive layer, and in a sense, it is caused by an error. is not. Therefore, it is considered that improving the withstand voltage of the photosensitive member, the injection property from the support, and the reduction in electrostatic fatigue is a fundamental solution to this problem.
このような点に鑑み、過去には導電性支持体と感光層の間に下引き層や中間層を設ける技術が提案されてきた。例えば、特許文献１には硝酸セルロース系樹脂中間層が、特許文献２にはナイロン系樹脂中間層が、特許文献３にはマレイン酸系樹脂中間層が、特許文献４にはポリビニルアルコール樹脂中間層がそれぞれ開示されている。 In view of such a point, techniques for providing an undercoat layer or an intermediate layer between a conductive support and a photosensitive layer have been proposed in the past. For example, Patent Document 1 includes a cellulose nitrate resin intermediate layer, Patent Document 2 includes a nylon resin intermediate layer, Patent Document 3 includes a maleic acid resin intermediate layer, and Patent Document 4 includes a polyvinyl alcohol resin intermediate layer. Are each disclosed.
しかしながら、これらの樹脂単独（単層）の中間層は電気抵抗が高いため、残留電位を生じネガ・ポジ現像においては画像濃度低下を生じる。また、不純物等に起因するイオン伝導性を示すことから、低温低湿下では中間層の電気抵抗が特に高くなるため、残留電位が著しく上昇する。このため、中間層を薄膜化する必要があり、繰り返し使用後の特性において帯電性が不十分になる欠点があった。
これらの問題点を解消するため、中間層の電気抵抗を制御する技術として特許文献５には、熱硬化性樹脂を含み、特定の接触角の範囲を有する中間層を設けた感光体が開示されている。さらに、導電性添加物を中間層バルクに添加する方法として、例えば、特許文献６にはカーボン又はカルコゲン系物質を硬化性樹脂に分散した中間層が、特許文献７には四級アンモニウム塩を添加してイソシアネート系硬化剤を用いた熱重合体中間層が、特許８には抵抗調節剤を添加した樹脂中間層が、特許文献９には有機金属化合物を添加した樹脂中間層が開示されている。しかしながら、これら樹脂中間層単体では、近年のレーザー光のようなコヒーレント光を使用した画像形成装置においては、モアレ画像を生じるという問題点を有している。
However, since the intermediate layer of these resins alone (single layer) has a high electric resistance, a residual potential is generated, and image density is lowered in negative / positive development. In addition, since it exhibits ionic conductivity due to impurities and the like, the electrical resistance of the intermediate layer is particularly high under low temperature and low humidity, so that the residual potential is significantly increased. For this reason, it is necessary to reduce the thickness of the intermediate layer, and there is a drawback that the chargeability is insufficient in the characteristics after repeated use.
In order to solve these problems, Patent Document 5 discloses a photoconductor provided with an intermediate layer containing a thermosetting resin and having a specific contact angle range as a technique for controlling the electric resistance of the intermediate layer. ing. Furthermore, as a method of adding the conductive additive to the intermediate layer bulk, for example, Patent Document 6 adds an intermediate layer in which carbon or a chalcogen-based material is dispersed in a curable resin, and Patent Document 7 adds a quaternary ammonium salt. Patent Document 8 discloses a thermal polymer intermediate layer using an isocyanate curing agent, Patent 8 discloses a resin intermediate layer to which a resistance modifier is added, and Patent Document 9 discloses a resin intermediate layer to which an organometallic compound is added. . However, these resin intermediate layers alone have a problem that a moire image is generated in an image forming apparatus using coherent light such as laser light in recent years.
更にはモアレ防止と中間層の電気抵抗を同時に制御する目的で、中間層にフィラーを含有した感光体が提案された。例えば、特許文献１０にはアルミニウム又はスズの酸化物を分散した樹脂中間層が、特許文献１１には導電性粒子を分散した樹脂中間層が、特許文献１２にはマグネタイトを分散した中間層が、特許文献１３には酸化チタンと酸化スズを分散した樹脂中間層が、特許文献１４、特許文献１５、特許文献１６、特許文献１７、特許文献１８、特許文献１９には、カルシウム、マグネシウム、アルミニウム等のホウ化物、窒化物、フッ化物、酸化物の粉体を分散した樹脂の中間層が開示されている。 Furthermore, for the purpose of simultaneously controlling the moiré prevention and the electric resistance of the intermediate layer, a photoreceptor containing a filler in the intermediate layer has been proposed. For example, Patent Document 10 includes a resin intermediate layer in which an oxide of aluminum or tin is dispersed, Patent Document 11 includes a resin intermediate layer in which conductive particles are dispersed, and Patent Document 12 includes an intermediate layer in which magnetite is dispersed. Patent Document 13 includes a resin intermediate layer in which titanium oxide and tin oxide are dispersed. Patent Document 14, Patent Document 15, Patent Document 16, Patent Document 17, Patent Document 18, Patent Document 19, and the like include calcium, magnesium, aluminum, and the like. An intermediate layer of resin in which powders of boride, nitride, fluoride, and oxide are dispersed is disclosed.
これらのようなフィラーを分散させた中間層は、分散したフィラーにより中間層の電位特性を発現させるために、中間層中のフィラー量を大きくする必要がある（即ち樹脂量を減らす必要がある）。このため、樹脂量の低下に伴い導電性支持体との接着性が低下し、支持体と中間層の間において剥離を生じやすくなるという問題点を有し、特に支持体がフレキシブルなベルト状構造のものであるとこの問題は顕著である。 In the intermediate layer in which such filler is dispersed, the amount of filler in the intermediate layer needs to be increased (that is, the amount of resin needs to be reduced) in order to develop the potential characteristics of the intermediate layer by the dispersed filler. . For this reason, there is a problem in that the adhesiveness with the conductive support decreases with a decrease in the resin amount, and peeling easily occurs between the support and the intermediate layer. In particular, the support is a flexible belt-like structure. This problem is remarkable when
このような問題点を解決するために、中間層を積層化する考え方が提案された。積層化の構成は２つのタイプに大別され、１つは導電性支持体上にフィラー分散した樹脂層（フィラー分散層）およびフィラーを分散しない樹脂層を順に積層したものであり（図１参照）、もう１つは導電性支持体上にフィラーを分散しない樹脂層およびフィラーを分散した樹脂層を順に設けたものである（図２参照）。 In order to solve such problems, a concept of stacking intermediate layers has been proposed. The structure of lamination is roughly classified into two types, and one is a laminate in which a resin layer (filler dispersion layer) in which filler is dispersed and a resin layer in which filler is not dispersed are sequentially laminated on a conductive support (see FIG. 1). And the other is a resin layer in which a filler is not dispersed and a resin layer in which a filler is dispersed are sequentially provided on a conductive support (see FIG. 2).
前者の構成を詳しく述べると、上述したような支持体の欠陥をカバーするため、導電性支持体上に抵抗の低いフィラーを分散した導電性の層を設け、その上に前記樹脂層を設けたものである。これらは例えば特許文献２０、特許文献２１、特許文献２２、特許文献２３、特許文献２４、特許文献２５、特許文献２６、特許文献２７、特許文献２８等に記載されている。これらは本質的に下層である導電層が導電性支持体における電極の役割を果たすため、樹脂中間層単独の構成と上述した感光体の静電的な欠点は変わらない。唯一、導電層がフィラー分散膜で構成されるため、この層による書き込み光の散乱によりモアレ防止機能は付与される。このような構成の場合、下層が導電層であるため、感光体帯電時には感光体表面に帯電された極性とは逆極性の電荷が下層（導電層）と上層（樹脂中間層）との界面まで到達することにより、感光体の動作が成立する。しかしながら、導電層の抵抗がそれほど低くない場合、電極からの電荷注入が十分に行われず、繰り返し使用時に下層が抵抗成分となって残留電位を非常に上昇させてしまう。特に、この構成の目的の１つである導電性支持体の欠陥のカバーを行うためには下層を十分に厚くする（１０μｍ以上）ことが必須であり、この問題は顕著である。 The former configuration will be described in detail. In order to cover the defects of the support as described above, a conductive layer in which a low resistance filler is dispersed is provided on the conductive support, and the resin layer is provided thereon. Is. These are described in, for example, Patent Literature 20, Patent Literature 21, Patent Literature 22, Patent Literature 23, Patent Literature 24, Patent Literature 25, Patent Literature 26, Patent Literature 27, Patent Literature 28, and the like. In these, the conductive layer which is essentially the lower layer plays the role of an electrode in the conductive support, and therefore, the structure of the resin intermediate layer alone and the electrostatic defect of the above-described photoconductor do not change. Only, since the conductive layer is composed of a filler dispersion film, a moire prevention function is imparted by scattering of writing light by this layer. In such a configuration, since the lower layer is a conductive layer, the charge opposite to the polarity charged on the surface of the photosensitive member is charged to the interface between the lower layer (conductive layer) and the upper layer (resin intermediate layer). By reaching, the operation of the photoconductor is established. However, when the resistance of the conductive layer is not so low, charge injection from the electrode is not sufficiently performed, and the lower layer becomes a resistance component during repeated use, resulting in a very high residual potential. In particular, in order to cover defects of the conductive support, which is one of the purposes of this configuration, it is essential to make the lower layer sufficiently thick (10 μm or more), and this problem is remarkable.
一方、後者の構成としては、導電性支持体上に正孔ブロッキング性の樹脂単独層を設け、その上に抵抗の低いフィラーもしくは電子伝導性のフィラーを分散した樹脂層を設けたものである。これらは、例えば、特許文献２９、特許文献３０等に記載されている。こちらの構成においては、前者の構成と同様に正孔のブロッキング機能を有するため、地汚れに対して有効に作用する。また、フィラー分散膜が上層に存在するため、前者の構成と比較して残留電位の蓄積性は低い。この構成においては、上述のように導電性支持体から感光層への電荷（正孔）注入を防止できるため、ネガ・ポジ現像における地汚れ現象はかなり軽減できる。また、電荷ブロッキング層を下層に配置することで、繰り返し使用における残留電位の上昇も、上層に配置する場合に比べて低減できる。 On the other hand, as the latter configuration, a hole blocking resin single layer is provided on a conductive support, and a resin layer in which a low resistance filler or an electron conductive filler is dispersed is provided thereon. These are described in, for example, Patent Document 29, Patent Document 30, and the like. Since this configuration has a hole blocking function similar to the former configuration, it effectively works against background contamination. Further, since the filler-dispersed film is present in the upper layer, the residual potential is less accumulated as compared with the former configuration. In this configuration, as described above, injection of electric charges (holes) from the conductive support to the photosensitive layer can be prevented, so that the background stain phenomenon in negative / positive development can be considerably reduced. Further, by disposing the charge blocking layer in the lower layer, an increase in the residual potential in repeated use can be reduced as compared with the case where it is disposed in the upper layer.
これら中間層に用いられる樹脂材料には、幾つかの機能が必要である。（１）電荷発生層や電荷輸送層を含む感光層を中間層上に湿式成膜法により塗工した場合、それらに使用される溶媒に容易に溶解あるいは変形しないための耐溶媒性を有すること、（２）電気的なバリアー性の確保あるいは上層の塗工性に影響がないように、塗膜欠陥のない均一な成膜性が求められること、（３）導電性支持体との接着性が良好である必要があること、等が挙げられる。このため、好適な樹脂材料としては、ポリアミド、中でもＮ−アルコキシメチル化ポリアミドが挙げられる。例えば、特許文献３１には下引き層にアルコキシメチル化度が５〜３０％のアルコキシメチル化共重合ナイロンを含有させる方法が、特許文献３２には、中間層に無機顔料と結着樹脂として架橋したＮ−アルコキシメチル化ポリアミドを含有させる方法が、特許文献３３には中間層にλ−アミノ−ｎ−ラウリン酸を主成分とするＮ−アルコキシメチル化ポリアミド共重合体を含有させる方法が、特許文献３４には中間層にある構造を有する単位成分を有するポリアミド樹脂を含有させる方法が開示されている。このように、下引き層もしくは中間層にこれらのＮ−アルコキシメチル化ナイロンを含有させる方法は公知であり、導電性支持体からの電荷の注入性を抑制し地汚れ抑制効果を高めることに対しては有効な方法であることが知られている。 The resin material used for these intermediate layers requires several functions. (1) When a photosensitive layer including a charge generation layer and a charge transport layer is coated on an intermediate layer by a wet film formation method, it has solvent resistance so that it is not easily dissolved or deformed in a solvent used for the layer. (2) Uniform film formability without coating film defects is required so as to ensure the electrical barrier property or not affect the coatability of the upper layer, and (3) Adhesiveness to the conductive support. Need to be good. For this reason, suitable resin materials include polyamides, especially N-alkoxymethylated polyamides. For example, Patent Document 31 discloses a method in which an undercoating layer contains an alkoxymethylated copolymer nylon having an alkoxymethylation degree of 5 to 30%, and Patent Document 32 discloses that an intermediate layer is crosslinked as an inorganic pigment and a binder resin. Patent Document 33 discloses a method of containing an N-alkoxymethylated polyamide copolymer containing λ-amino-n-lauric acid as a main component in Patent Document 33. Document 34 discloses a method of containing a polyamide resin having a unit component having a structure in an intermediate layer. As described above, a method for incorporating these N-alkoxymethylated nylons into the undercoat layer or the intermediate layer is known, and it is possible to suppress the charge injection property from the conductive support and to enhance the effect of suppressing scumming. Is known to be an effective method.
しかしながら、上記のように下引き層を複数設けたり、Ｎ−アルコキシメチル化ナイロンを下引き層もしくは中間層に含有させたこれらの感光体は、地汚れ抑制には有効であるものの、残留電位上昇に与える影響は少なくない。特に、繰り返し使用による残留電位の上昇は深刻であり、それにより必ずしも画質安定性が向上するとは言い難く、大きな課題となっている。また、吸湿性が高い樹脂を用いた場合には湿度によって下引き層あるいは中間層の抵抗が変化し、低温低湿環境においては著しい残留電位上昇を引き起こしたり、高温高湿環境においては帯電低下により地汚れが発生しやすくなったりするなど環境依存性が大きくなる傾向が見られていた。この課題に対して特許文献３５には下引き層がＮ−アルコキシメチル化ナイロン樹脂よりなり、樹脂中に含有される不純物Ｎａ、Ｃａ及びＰ原子の元素濃度が各々１０ｐｐｍ以下とする方法が、特許文献３６には、分子量１０００以下の成分が１０ｐｐｍ以下であるＮ−メトキシメチル化ナイロン６を含有させる方法が、特許文献３７にはアルコール類とケトン類を含む混合溶媒と接触処理されたアルコール可溶性ナイロンを用いる方法が、開示されている。これらは、Ｎ−アルコキシメチル化ナイロン樹脂中に含まれる不純物を除去することによって上記静電的な不具合を解消する技術である。しかし、特許文献３５に記載の方法では、高温高湿下での繰り返し使用時においては画像欠陥を防ぐものの、低温低湿下では下引き層の抵抗が高くなり、残留電位の上昇は避けられないものであった。また、特許文献３６の方法においても常温下での長期安定性には優れているが、高温高湿下、あるいは、低温低湿下において帯電性低下および残留電位の上昇による地汚れ等の不具合が見られた。また、特許文献３７に記載の方法では、高温高湿下、低温低湿下において安定した電位コントラストが得られるが、近年の感光体小径化、電子写真装置の高速化に伴う更なる長期耐久性には課題が残った。
従って、本発明の目的は、上記のような実情を考慮しているものであって、長期にわたる繰り返し使用においても画像濃度の低下、地汚れ等の異常画像が発生せず、さらに高温高湿、低温低湿といった環境下でも安定して良好な画像を提供する電子写真感光体、並びに、電子写真感光体を備える電子写真装置及びプロセスカートリッジを提供することである。 Therefore, the object of the present invention is to take the above-mentioned circumstances into consideration, and even when used repeatedly over a long period of time, the image density does not decrease, abnormal images such as scumming do not occur, and high temperature and high humidity. To provide an electrophotographic photosensitive member that stably provides a good image even in an environment such as low temperature and low humidity, and an electrophotographic apparatus and a process cartridge including the electrophotographic photosensitive member.
本発明者等は、鋭意検討を行ない、上記課題が、以下の手段によって解決されることを見出した。すなわち、
（１）導電性支持体上に少なくとも電荷ブロッキング層、モアレ防止層、感光層の順に積層されてなる電子写真感光体において、該電荷ブロッキング層はＮ−アルコキシメチル化ナイロンを含み、且つ、水に対する接触角が５５〜６５°であり、該モアレ防止層は無機顔料を含み、前記感光層に含有される電荷発生材料が、チタニルフタロシアニンであり、該チタニルフタロシアニンが、ＣｕＫαの特性Ｘ線（波長１．５４２Å）に対するブラッグ角２θの回折ピーク（±０．２゜）として、少なくとも２７．２゜に最大回折ピークを有し、更に９．４゜、９．６゜、２４．０゜に主要なピークを有し、かつ最も低角側の回折ピークとして７．３゜にピークを有し、７．３゜のピークと９．４゜のピークの間にピークを有さず、更に２６．３°にピークを有さない結晶型で、一次粒子の平均粒子サイズが０．２５μｍ以下であるチタニルフタロシアニン結晶であることを特徴とする電子写真感光体。
（２）前記電荷ブロッキング層は、膜厚が２．０μｍ以下であることを特徴とする前記第（１）項に記載の電子写真感光体。
（３）前記感光層が電荷発生層と電荷輸送層の積層構成からなることを特徴とする前記第（１）項又は（２）項に記載の電子写真感光体。
The present inventors have conducted intensive studies and found that the above-mentioned problems can be solved by the following means. That is,
(1) In an electrophotographic photosensitive member in which at least a charge blocking layer, a moire preventing layer, and a photosensitive layer are laminated in this order on a conductive support, the charge blocking layer contains N-alkoxymethylated nylon and is resistant to water. contact angle is 55 to 65 °, the moiré preventing layer viewed contains an inorganic pigment, the charge generating material contained in the photosensitive layer is a titanyl phthalocyanine, the titanyl phthalocyanine, CuKa characteristic X-ray (wavelength As a diffraction peak (± 0.2 °) with a Bragg angle 2θ with respect to 1.542 mm, it has a maximum diffraction peak at least 27.2 ° and is further dominant at 9.4 °, 9.6 °, and 24.0 °. And has a peak at 7.3 ° as the lowest diffraction peak, no peak between the 7.3 ° peak and the 9.4 ° peak, and 26. At 3 ° 1. An electrophotographic photosensitive member characterized by being a titanyl phthalocyanine crystal having a crystal form having no peak and an average primary particle size of 0.25 μm or less .
(2) The electrophotographic photosensitive member as described in (1) above, wherein the charge blocking layer has a thickness of 2.0 μm or less.
(3) The electrophotographic photosensitive member according to item (1) or (2), wherein the photosensitive layer has a laminated structure of a charge generation layer and a charge transport layer.
（４）前記感光層上に保護層を有することを特徴とする前記第（１）乃至（３）項のいずれかに記載の電子写真感光体。 ( 4 ) The electrophotographic photosensitive member according to any one of (1) to ( 3 ), wherein a protective layer is provided on the photosensitive layer.
（５）前記保護層に比抵抗１０10Ω・ｃｍ以上の無機顔料または金属酸化物を含有することを特徴とする前記第（４）項に記載の電子写真感光体。
（６）前記金属酸化物が、比抵抗１０10Ω・ｃｍ以上のアルミナ、酸化チタン、シリカのいずれかであることを特徴とする前記第（５）項に記載の電子写真感光体。
（７）前記保護層のバインダー樹脂が架橋構造を有することを特徴とする前記第（４）乃至（６）項のいずれかに記載の電子写真感光体。
( 5 ) The electrophotographic photosensitive member as described in ( 4 ) above, wherein the protective layer contains an inorganic pigment or metal oxide having a specific resistance of 10 10 Ω · cm or more.
( 6 ) The electrophotographic photosensitive member as described in ( 5 ) above, wherein the metal oxide is any one of alumina, titanium oxide and silica having a specific resistance of 10 10 Ω · cm or more.
( 7 ) The electrophotographic photosensitive member according to any one of ( 4 ) to ( 6 ), wherein the binder resin of the protective layer has a crosslinked structure.
（８）前記保護層が、少なくとも電荷輸送性構造を有しない３官能以上のラジカル重合性モノマーと１官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物を硬化することにより形成されることを特徴とする前記第（４）項に記載の電子写真感光体。
（９）少なくとも帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段、及び電子写真感光体を具備してなる画像形成装置において、該電子写真感光体が前記第（１）乃至（８）項のいずれかに記載の電子写真感光体であることを特徴とする画像形成装置。
（１０）少なくとも電子写真感光体と、帯電手段、露光手段、現像手段、クリーニング手段から選ばれる少なくとも１つの手段とが一体となった画像形成装置用プロセスカートリッジにおいて、該電子写真感光体が前記第（１）乃至（８）項のいずれかに記載の電子写真感光体であることを特徴とする画像形成装置用プロセスカートリッジ。
により達成される。
( 8 ) The protective layer is formed by curing at least a trifunctional or higher radical polymerizable monomer having no charge transport structure and a radical polymerizable compound having a monofunctional charge transport structure. The electrophotographic photosensitive member according to item ( 4 ).
( 9 ) In an image forming apparatus comprising at least a charging unit, an exposure unit, a developing unit, a transfer unit, and an electrophotographic photosensitive member, the electrophotographic photosensitive member is any one of items (1) to ( 8 ). An image forming apparatus, which is the electrophotographic photosensitive member according to claim 1.
( 10 ) In a process cartridge for an image forming apparatus in which at least an electrophotographic photosensitive member and at least one unit selected from a charging unit, an exposing unit, a developing unit, and a cleaning unit are integrated, the electrophotographic photosensitive member is the first cartridge. (1) A process cartridge for an image forming apparatus, which is the electrophotographic photosensitive member according to any one of items ( 8 ) to ( 8 ).
Is achieved.
以下、本発明を詳細に説明する。
始めに本発明の電子写真感光体電荷ブロッキング層について説明する。
本発明の電子写真感光体電荷ブロッキング層に用いられるＮ−アルコキシメチル化ナイロンは、ポリアミド６、ポリアミド１２またはこれらを構成成分として含む共重合ポリアミドを、例えば、Ｔ．Ｌ．Ｃａｉｒｎｓ（Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．７１．Ｐ６５１（１９４９））が提案する方法で変性することにより得ることができる。Ｎ−アルコキシメチル化ナイロンは元のポリアミドのアミド結合の水素がアルコキシメチル基によって置換されたものである。本発明で用いるＮ−アルコキシメチル化ナイロンは、炭素数１〜１０のアルコキシ基を有するＮ−アルコキシメチル化ナイロンが塗布液調製用の溶媒に対する溶解性が良好であるため、好適に使用することができる。炭素数１〜１０のアルコキシ基を有するＮ−アルコキシメチル化ナイロンとしては、メトキシメチル化ナイロン、エトキシメチル化ナイロン、ブトキシメチル化ナイロン等を例示することができる。中でも、メトキシメチル化ナイロンが最も好適に使用できる。また、前記置換率は、変性条件により広範囲で選択可能であるが、１５ｍｏｌ％以上であることが電荷ブロッキング層の吸湿性を抑え、環境安定性の面で好ましい。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
First, the electrophotographic photoreceptor charge blocking layer of the present invention will be described.
N-alkoxymethylated nylon used for the electrophotographic photoreceptor charge blocking layer of the present invention is polyamide 6, polyamide 12, or copolymer polyamide containing these as constituents, for example, T.I. L. It can be obtained by modification by the method proposed by Cairns (J. Am. Chem. Soc. 71. P651 (1949)). N-alkoxymethylated nylon is obtained by replacing the hydrogen of the amide bond of the original polyamide with an alkoxymethyl group. The N-alkoxymethylated nylon used in the present invention is preferably used since N-alkoxymethylated nylon having an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms has good solubility in a solvent for preparing a coating solution. it can. Examples of the N-alkoxymethylated nylon having an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms include methoxymethylated nylon, ethoxymethylated nylon, butoxymethylated nylon and the like. Of these, methoxymethylated nylon can be most preferably used. The substitution rate can be selected in a wide range depending on the modification conditions, but it is preferably 15 mol% or more from the viewpoint of environmental stability because the hygroscopicity of the charge blocking layer is suppressed.
発明者らによれば、本発明のＮ−アルコキシメチル化ナイロンを含有する電荷ブロッキング層の水に対する接触角を５５〜６５°にすることで、高温高湿や、低温低湿下であっても繰り返し使用において残留電位の上昇を起こさず安定して良好な画像を得るために重要であることがわかった。
本発明のＮ−アルコキシメチル化ナイロンを含む電荷ブロッキング層は、単独の樹脂膜であるために、それ自体が絶縁性を示す。このような樹脂膜においては、支持体からの電荷注入をブロックし、地汚れ抑制に繋がる反面、電荷発生層から支持体への電子（あるいはプラス電荷）の移動を阻害する副作用も見られることが明らかになった。この副作用は、特に電荷ブロッキング層の水に対する接触角が５５°より小さい場合、あるいは６５°より大きい場合に顕著に現れることから、ナイロンの吸水性に由来した電荷ブロッキング層中の水分量の増加に伴って接触角が低下した場合や、接触角が増加してフィラー分散膜であるモアレ防止層界面における親和性が低下した際に、電荷発生層から支持体への電子（あるいはプラス電荷）の移動が阻害されるものと思われる。したがって、Ｎ−アルコキシメチル化ナイロンを含有する電荷ブロッキング層の水に対する接触角を５５〜６５°にすることにより、支持体からの電荷注入を阻止し、且つ電荷発生層からの電子の移動を確保することが可能となった。また、高温高湿や低温低湿下においては、この効果が著しく、支持体からの電荷注入を確実にブロックしながら移動も維持される。なお、水に対する接触角の測定は、接触角計ＣＡ−Ｗ型（協和界面科学社製）等を用い、純水を使用した液滴法にて測定することができる。
According to the inventors, the contact angle to water of the charge blocking layer containing the N-alkoxymethylated nylon of the present invention is set to 55 to 65 °, so that it is repeated even under high temperature and high humidity and low temperature and low humidity. It was found that it is important to obtain a stable and good image without causing an increase in residual potential during use.
Since the charge blocking layer containing the N-alkoxymethylated nylon of the present invention is a single resin film, it exhibits insulation itself. In such a resin film, the charge injection from the support is blocked and the soiling is suppressed, but on the other hand, there is a side effect that inhibits the movement of electrons (or positive charges) from the charge generation layer to the support. It was revealed. This side effect is particularly noticeable when the contact angle of the charge blocking layer with respect to water is less than 55 ° or greater than 65 °, which increases the amount of water in the charge blocking layer due to the water absorption of nylon. When the contact angle decreases with this, or when the contact angle increases and the affinity at the interface of the anti-moire layer, which is a filler dispersion film, decreases, electrons (or positive charges) move from the charge generation layer to the support. Seems to be inhibited. Therefore, the charge blocking layer containing N-alkoxymethylated nylon has a contact angle with water of 55 to 65 ° to prevent charge injection from the support and to ensure the movement of electrons from the charge generation layer. It became possible to do. Moreover, this effect is remarkable under high temperature and high humidity and low temperature and low humidity, and the movement is maintained while blocking the charge injection from the support. In addition, the measurement of the contact angle with respect to water can be measured by a droplet method using pure water using a contact angle meter CA-W type (manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.) or the like.
また、電荷ブロッキング層の塗工溶媒としては、Ｎ−アルコキシメチル化ナイロンはアルコール可溶性を示すため、アルコール系溶媒、例えばメタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール等もしくはそれらの混合溶媒が用いられる。このうち、本発明で使用するＮ−アルコキシメチル化ナイロンは、メタノールに対する溶解性が最も高いため、アルコール系溶媒としてはメタノールが最も適当である。
しかしながら、メタノール単独を塗工溶媒として使用した場合には、溶媒の蒸発速度が大きく、かつ潜熱が大きいために、塗膜指触乾燥時にブラッシングという塗膜欠陥を発生させる。これを回避するためにこのため、メタノールよりも蒸発速度の遅いアルコール系溶媒との併用（２種以上のアルコール系溶媒の併用）が好ましい。メタノール以外のアルコール系溶媒としては、炭素数があまり大きくない溶媒ではブラッシング防止の効果が得られないため、炭素数が３以上のアルコール系溶媒が良好に使用される。例えば、ｎ−プロパノール、ｉｓｏ−プロパノール、ｎ−ブタノール、ｉｓｏ−ブタノール、ｔｅｒｔ−ブタノール、ｎ−ペンタノール等が挙げられる。炭素数があまり大きい場合には、指触乾燥時間が長くなるばかりでなく、Ｎ−アルコキシメチル化ナイロンの溶解性が低下する。そのため、炭素数が６以下程度が適当である。
As the coating solvent for the charge blocking layer, alcohol solvents such as methanol, ethanol, propanol, butanol, or a mixed solvent thereof are used because N-alkoxymethylated nylon exhibits alcohol solubility. Among these, N-alkoxymethylated nylon used in the present invention has the highest solubility in methanol, and therefore methanol is most suitable as the alcohol solvent.
However, when methanol alone is used as a coating solvent, since the evaporation rate of the solvent is large and the latent heat is large, a coating film defect called brushing is generated at the time of coating film touch drying. Therefore, in order to avoid this, the combined use with an alcohol solvent having a slower evaporation rate than methanol (a combination of two or more alcohol solvents) is preferable. As an alcohol solvent other than methanol, an effect of preventing brushing cannot be obtained with a solvent having a carbon number not so large, and therefore an alcohol solvent having 3 or more carbon atoms is preferably used. For example, n-propanol, iso-propanol, n-butanol, iso-butanol, tert-butanol, n-pentanol and the like can be mentioned. When the carbon number is too large, not only the touch drying time is lengthened, but also the solubility of N-alkoxymethylated nylon is lowered. Therefore, a carbon number of about 6 or less is appropriate.
また、上記アルコール系溶媒の他に混合溶媒として、水を加えることによって、Ｎ−アルコキシメチル化ナイロンとアルコール系溶媒との相溶性が高まって、塗工液の経時安定性が大きくなるため、さらに好ましい。溶媒中の水の含有率としては５〜２０ｗｔ％が塗膜性と液安定性の両立の面でより好ましい。なお、この含有率とは、塗工液に用いられる全溶媒中の水の重量％で表される。
尚、本発明で使用される水としては、水道水の使用も可能であるが、不純物が排除された蒸留水、イオン交換水等が適当であり、更には適当なサイズのフィルターによって濾過工程を経たものが更に好ましい。
この他、この塗工液を用いて作製する電荷ブロッキング層の設計に応じて、フィラーや添加剤（例えば、電子受容性物質、硬化剤、分散剤など）を加えても良い。また、必要に応じてアルコール系溶媒以外の有機溶媒を加えても良い。
Further, by adding water as a mixed solvent in addition to the alcohol solvent, the compatibility between the N-alkoxymethylated nylon and the alcohol solvent is increased, and the temporal stability of the coating liquid is increased. preferable. The content of water in the solvent is more preferably 5 to 20 wt% in terms of both coating properties and liquid stability. In addition, this content rate is represented by weight% of the water in all the solvents used for a coating liquid.
As water used in the present invention, tap water can be used, but distilled water from which impurities are eliminated, ion-exchanged water, etc. are suitable, and further, a filtration step is performed with a filter of an appropriate size. More preferably, it has passed.
In addition, a filler or an additive (for example, an electron-accepting substance, a curing agent, a dispersing agent, etc.) may be added according to the design of the charge blocking layer produced using this coating solution. Moreover, you may add organic solvents other than alcohol solvent as needed.
続いて、本発明の電子写真感光体について、図面を用いて詳しく説明する。
図３は、本発明に用いられる電子写真感光体の構成例を表す断面図であり、導電性支持体上に、電荷ブロッキング層、モアレ防止層、感光層が順に積層された構成をとっている。
この場合、感光層は図４に示すような電荷発生層と電荷輸送層の積層構成からなっても良く、図５に示すように感光層上に保護層を設けても良い。
Next, the electrophotographic photoreceptor of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a configuration example of the electrophotographic photosensitive member used in the present invention, in which a charge blocking layer, a moire preventing layer, and a photosensitive layer are sequentially laminated on a conductive support. .
In this case, the photosensitive layer may have a laminated structure of a charge generation layer and a charge transport layer as shown in FIG. 4, and a protective layer may be provided on the photosensitive layer as shown in FIG.
図４は、本発明に用いられる電子写真感光体の別の構成例を示す断面図であり、導電性支持体上に、電荷ブロッキング層、モアレ防止層、電荷発生層、電荷輸送層が順に積層された構成をとっている。
図５は、本発明に用いられる電子写真感光体の更に別の構成例を示す断面図であり、導電性支持体上に、電荷ブロッキング層、モアレ防止層、電荷発生層、電荷輸送層、保護層が順に積層された構成をとっている。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing another structural example of the electrophotographic photosensitive member used in the present invention, in which a charge blocking layer, a moire preventing layer, a charge generation layer, and a charge transport layer are sequentially laminated on a conductive support. The configuration is taken.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing still another structural example of the electrophotographic photosensitive member used in the present invention. On the conductive support, a charge blocking layer, a moire prevention layer, a charge generation layer, a charge transport layer, a protection layer are shown. It has a configuration in which layers are laminated in order.
上述の図３から図５の構成の中でも、図４及び図５に示す構成の感光体が最も良好に使用される。
導電性支持体としては、体積抵抗１０10Ω・ｃｍ以下の導電性を示すもの、例えば、アルミニウム、ニッケル、クロム、ニクロム、銅、金、銀、白金などの金属、酸化スズ、酸化インジウムなどの金属酸化物を、蒸着またはスパッタリングにより、フィルム状もしくは円筒状のプラスチック、紙に被覆したもの、あるいは、アルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ステンレスなどの板およびそれらを、押し出し、引き抜きなどの工法で素管化後、切削、超仕上げ、研摩などの表面処理した管などを使用することができる。また、エンドレスニッケルベルト、エンドレスステンレスベルトも導電性支持体として用いることができる。
Among the configurations shown in FIGS. 3 to 5 described above, the photosensitive member having the configuration shown in FIGS. 4 and 5 is most preferably used.
Examples of the conductive support include those having a volume resistance of 10 10 Ω · cm or less, such as metals such as aluminum, nickel, chromium, nichrome, copper, gold, silver, and platinum, tin oxide, and indium oxide. Metal oxide coated with film or cylindrical plastic or paper by vapor deposition or sputtering, or a plate made of aluminum, aluminum alloy, nickel, stainless steel, etc. After the conversion, a tube subjected to surface treatment such as cutting, superfinishing or polishing can be used. Endless nickel belts and endless stainless steel belts can also be used as the conductive support.
この他、上記導電性支持体上に導電性粉体を適当な結着樹脂に分散して塗工したものも、本発明の導電性支持体として用いることができる。この導電性粉体としては、カーボンブラック、アセチレンブラック、またアルミニウム、ニッケル、鉄、ニクロム、銅、亜鉛、銀などの金属粉、あるいは導電性酸化スズ、ＩＴＯなどの金属酸化物粉体などがあげられる。また、同時に用いられる結着樹脂には、ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアリレート樹脂、フェノキシ樹脂、ポリカーボネート、酢酸セルロース樹脂、エチルセルロース樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルトルエン、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂などの熱可塑性、熱硬化性樹脂または光硬化性樹脂があげられる。このような導電性層は、これらの導電性粉体と結着樹脂を適当な溶剤、例えば、テトラヒドロフラン、メチルエチルケトン、トルエンなどに分散して塗布することにより設けることができる。 In addition to the above, a conductive support dispersed in a suitable binder resin on the conductive support can be used as the conductive support of the present invention. Examples of the conductive powder include carbon black, acetylene black, metal powder such as aluminum, nickel, iron, nichrome, copper, zinc and silver, or metal oxide powder such as conductive tin oxide and ITO. It is done. The binder resin used at the same time is polystyrene, styrene-acrylonitrile copolymer, styrene-butadiene copolymer, styrene-maleic anhydride copolymer, polyester, polyvinyl chloride, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer. , Polyvinyl acetate, polyvinylidene chloride, polyarylate resin, phenoxy resin, polycarbonate, cellulose acetate resin, ethyl cellulose resin, polyvinyl butyral, polyvinyl formal, polyvinyl toluene, poly-N-vinyl carbazole, acrylic resin, silicone resin, epoxy resin, Examples thereof include thermoplastic, thermosetting resins, and photocurable resins such as melamine resin, urethane resin, phenol resin, and alkyd resin. Such a conductive layer can be provided by dispersing and applying these conductive powder and binder resin in a suitable solvent such as tetrahydrofuran, methyl ethyl ketone, or toluene.
さらに、適当な円筒基体上にポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリスチレン、ポリ塩化ビニリデン、ポリエチレン、塩化ゴム、テフロン（登録商標）などの素材に前記導電性粉体を含有させた熱収縮チューブによって導電性層を設けてなるものも、本発明の導電性支持体として良好に用いることができる。 Furthermore, it is electrically conductive by a heat-shrinkable tube containing the conductive powder in a material such as polyvinyl chloride, polypropylene, polyester, polystyrene, polyvinylidene chloride, polyethylene, chlorinated rubber, and Teflon (registered trademark) on a suitable cylindrical substrate. Those provided with a conductive layer can also be used favorably as the conductive support of the present invention.
次に、電荷ブロッキング層について説明する。
電荷ブロッキング層は、Ｎ−アルコキシメチル化ナイロンを含有し、水に対する接触角が５５〜６５°である層である。電荷ブロッキング層は、感光体帯電時に電極（導電性支持体）に誘起される逆極性の電荷が、支持体から感光層に注入するのを防止する機能を有する層である。負帯電の場合には正孔注入防止、正帯電の場合には電子注入防止の機能を有する。
また、整流性のある導電性高分子や、帯電極性に合わせてアクセプター（ドナー）性の樹脂・化合物などを加えて、基体からの電荷注入を制抑するなどの機能を持たせても良い。
また、電荷ブロッキング層の膜厚は０．１μｍ以上２．０μｍ未満、好ましくは０．５μｍ以上１．０μｍ以下程度が適当である。電荷ブロッキング層が厚くなると、帯電と露光の繰返しによって、特に低温低湿で残留電位の上昇が著しく、また、膜厚が薄すぎるとブロッキング性の効果が小さくなる。また電荷ブロッキング層には、必要に応じて硬化（架橋）に必要な薬剤、溶剤、添加剤、硬化促進材等を加えて、常法により、ブレード塗工、浸漬塗工法、スプレーコート、ビートコート、ノズルコート法などにより基体上に形成される。塗布後は乾燥や加熱、光等の硬化処理により乾燥あるいは硬化させる。
Next, the charge blocking layer will be described.
The charge blocking layer is a layer containing N-alkoxymethylated nylon and having a contact angle with water of 55 to 65 °. The charge blocking layer is a layer having a function of preventing reverse polarity charges induced on the electrode (conductive support) during charging of the photoreceptor from being injected from the support into the photosensitive layer. In the case of negative charging, it has a function of preventing hole injection, and in the case of positive charging, it has a function of preventing electron injection.
Further, a function such as suppression of charge injection from the substrate may be provided by adding a conductive polymer having a rectifying property or an acceptor (donor) resin or compound in accordance with the charging polarity.
The film thickness of the charge blocking layer is 0.1 μm or more and less than 2.0 μm, preferably 0.5 μm or more and 1.0 μm or less. When the charge blocking layer becomes thick, the residual potential increases remarkably at low temperature and low humidity due to repeated charging and exposure, and when the film thickness is too thin, the blocking effect is reduced. In addition, the charge blocking layer may contain chemicals, solvents, additives, curing accelerators, etc. necessary for curing (crosslinking) as necessary, and blade coating, dip coating, spray coating, beat coating, etc., in a conventional manner. And formed on the substrate by a nozzle coating method or the like. After the coating, it is dried or cured by a curing process such as drying, heating, or light.
次にモアレ防止層について述べる。
モアレ防止層は、レーザー光のようなコヒーレント光による書き込みを行う際に、感光層内部での光干渉によるモアレ像の発生を防止する機能を有する層である。基本的には、前記書き込み光の光散乱を起こす機能を有する。このような機能を発現するために、モアレ防止層は屈折率の大きな材料を有することが有効である。一般には、無機顔料とバインダー樹脂を含有し、無機顔料がバインダー樹脂に分散された構成からなる。特に、無機顔料の中でも白色の顔料が有効に使用され、例えば、酸化チタン、フッ化カルシウム、酸化カルシウム、酸化珪素、酸化マグネシウム、酸化アルミニウムなどが良好に用いられる。中でも、隠蔽力の大きな酸化チタンが最も有効に使用出来る。
Next, the moire preventing layer will be described.
The anti-moire layer is a layer having a function of preventing the generation of a moire image due to light interference inside the photosensitive layer when writing with coherent light such as laser light. Basically, it has a function of causing light scattering of the writing light. In order to exhibit such a function, it is effective that the anti-moire layer has a material having a large refractive index. In general, it comprises an inorganic pigment and a binder resin, and the inorganic pigment is dispersed in the binder resin. In particular, among inorganic pigments, white pigments are effectively used, and for example, titanium oxide, calcium fluoride, calcium oxide, silicon oxide, magnesium oxide, aluminum oxide and the like are favorably used. Among these, titanium oxide having a large hiding power can be most effectively used.
また、前述の図３乃至図５から明らかなように、本発明の感光体では支持体からの電荷注入を電荷ブロッキング層にて防止するものであるから、モアレ防止層においては少なくとも感光体表面に帯電される電荷とは同極性の電荷を移動できる機能を有することが残留電位防止の観点から好ましい。このため、例えば負帯電型感光体の場合、モアレ防止層には電子伝導性を付与することが望ましく、使用する無機顔料に電子伝導性を有するものを使用するか、導電性のものを使用することが望ましい。あるいは、モアレ防止層に電子伝導性の材料（例えば、アクセプター）などを使用することは本発明の効果を一層顕著なものにするものである。 Further, as apparent from FIGS. 3 to 5 described above, in the photoreceptor of the present invention, charge injection from the support is prevented by the charge blocking layer. Therefore, in the moire preventing layer, at least the photoreceptor surface is provided. From the viewpoint of preventing residual potential, it is preferable to have a function of moving a charge having the same polarity as the charge to be charged. For this reason, for example, in the case of a negatively charged type photoreceptor, it is desirable to impart electronic conductivity to the moire prevention layer, and the inorganic pigment to be used is one that has electronic conductivity, or one that is conductive. It is desirable. Alternatively, the use of an electron conductive material (for example, an acceptor) or the like for the moire preventing layer makes the effect of the present invention more remarkable.
バインダー樹脂としては電荷ブロッキング層と同様のものを使用できるが、モアレ防止層の上に感光層を積層することを考慮すると、感光層の塗工溶媒に侵されないことが肝要である。モアレ防止層のバインダー樹脂としては、熱硬化型樹脂が良好に使用される。特に、アルキッド／メラミン樹脂の混合物が最も良好に使用される。この際、アルキッド／メラミン樹脂の混合比は、モアレ防止層の構造及び特性を決定する重要な因子である。両者の比（重量比）が５／５〜８／２の範囲が良好な混合比の範囲として挙げることが出来る。５／５よりもメラミン樹脂がリッチであると、熱硬化の際に体積収縮が大きくなり塗膜欠陥を生じやすくなったり、感光体の残留電位を大きくする方向にあり望ましくない。また、８／２よりもアルキッド樹脂がリッチであると、感光体の残留電位低減には効果があるものの、バルク抵抗が低くなりすぎて地汚れが悪くなる方向になり望ましくない。 As the binder resin, the same resin as the charge blocking layer can be used. However, considering that the photosensitive layer is laminated on the moire preventing layer, it is important that the binder resin is not affected by the coating solvent for the photosensitive layer. As the binder resin for the moire prevention layer, a thermosetting resin is preferably used. In particular, alkyd / melamine resin mixtures are best used. At this time, the mixing ratio of the alkyd / melamine resin is an important factor that determines the structure and characteristics of the moire prevention layer. A range in which the ratio (weight ratio) between the two is 5/5 to 8/2 can be cited as a good mixing ratio range. When the melamine resin is richer than 5/5, volume shrinkage is increased during thermosetting, and coating film defects are likely to occur, or the residual potential of the photoreceptor is increased. If the alkyd resin is richer than 8/2, it is effective in reducing the residual potential of the photoconductor, but it is not desirable because the bulk resistance becomes too low and the soiling becomes worse.
モアレ防止層においては、無機顔料とバインダー樹脂の容積比が重要な特性を決定する。このため、無機顔料とバインダー樹脂の容積比が１／１乃至３／１の範囲であることが重要である。両者の容積比が１／１未満である場合には、モアレ防止能が低下するだけでなく、繰り返し使用における残留電位の上昇が大きくなる場合が存在する。一方、容積比が３／１を超える領域ではバインダー樹脂における結着能が劣るだけでなく、塗膜の表面性が悪化し、上層の感光層の成膜性に悪影響を与える場合がある。この影響は感光層が積層タイプで構成され、電荷発生層のような薄層を形成する場合に深刻な問題になり得るものである。また容積比が３／１を超える場合には、無機顔料表面をバインダー樹脂が覆い尽くせない場合が存在し、電荷発生物質と直接接触することで、熱キャリア生成の確率が大きくなり、地汚れに対して悪影響を与える場合がある。 In the anti-moire layer, the volume ratio between the inorganic pigment and the binder resin determines an important characteristic. For this reason, it is important that the volume ratio of the inorganic pigment to the binder resin is in the range of 1/1 to 3/1. When the volume ratio of the two is less than 1/1, not only the moire prevention ability is lowered, but there is a case where the increase of the residual potential in repeated use becomes large. On the other hand, in the region where the volume ratio exceeds 3/1, not only the binding ability of the binder resin is inferior, but also the surface property of the coating film is deteriorated, which may adversely affect the film forming property of the upper photosensitive layer. This effect can be a serious problem when the photosensitive layer is a laminated type and a thin layer such as a charge generation layer is formed. When the volume ratio exceeds 3/1, there are cases where the binder resin cannot cover the surface of the inorganic pigment, and the direct contact with the charge generation material increases the probability of heat carrier generation, resulting in soiling. It may have an adverse effect on it.
更に、モアレ防止層には、平均粒径の異なる２種類の酸化チタンを用いることで、導電性基体に対する隠蔽力を向上させモアレを抑制することが可能となるとともに、異常画像の原因となるピンホールをなくすことができる。このためには、用いる２種の酸化チタンの平均粒径の比が一定の範囲内（０．２＜Ｄ２／Ｄ１≦０．５）にあることが重要である。本発明で規定する範囲外の粒径比の場合、すなわち一方の酸化チタン（Ｔ１）の平均粒径（Ｄ１）に対する他方の酸化チタン（Ｔ２）の平均粒径（Ｄ２）の比が小さすぎる場合（０．２≧Ｄ２／Ｄ１）は、酸化チタン表面での活性が増加し電子写真感光体としたときの静電的安定性が著しく損なわれるようになる。また、一方の酸化チタン（Ｔ１）の平均粒径に対する他方の酸化チタン（Ｔ２）の平均粒径の比が大きすぎる場合（Ｄ２／Ｄ１＞０．５）は、導電性基体に対する隠蔽力が低下し、モアレや異常画像に対する抑制力が低下する。ここで言う平均粒径は、水系で強分散を行なったときに得られる粒度分布測定から得られる。 Furthermore, by using two types of titanium oxides having different average particle diameters for the moire prevention layer, it is possible to improve the concealing power to the conductive substrate and suppress moire and to cause a pin that causes an abnormal image. The hole can be eliminated. For this purpose, it is important that the ratio of the average particle diameters of the two types of titanium oxide used is within a certain range (0.2 <D2 / D1 ≦ 0.5). When the particle size ratio is outside the range specified in the present invention, that is, when the ratio of the average particle size (D2) of the other titanium oxide (T2) to the average particle size (D1) of one titanium oxide (T1) is too small. When (0.2 ≧ D2 / D1), the activity on the surface of titanium oxide is increased, and the electrostatic stability of the electrophotographic photosensitive member is significantly impaired. Further, when the ratio of the average particle diameter of the other titanium oxide (T2) to the average particle diameter of one titanium oxide (T1) is too large (D2 / D1> 0.5), the hiding power to the conductive substrate is lowered. In addition, the suppression of moiré and abnormal images is reduced. The average particle size mentioned here is obtained from a particle size distribution measurement obtained when strong dispersion is performed in an aqueous system.
また、粒径の小さい方の酸化チタン（Ｔ２）の平均粒径（Ｄ２）の大きさが重要な因子であり、０．０５μｍ＜Ｄ２＜０．２０μｍであることが重要である。０．０５μｍ以下の場合には隠蔽力が低下し、モアレを発生させる場合がある。一方、０．２０μｍ以上の場合には、モアレ防止層の酸化チタンの充填率を低下させ、地汚れ抑制効果が十分に発揮出来ない。
また、２種の酸化チタンの混合比率（重量比）も重要な因子である。Ｔ２／（Ｔ１＋Ｔ２）が０．２よりも小さい場合には、酸化チタンの充填率がそれほど大きくなく、地汚れ抑制効果が十分に発揮出来ない。一方、０．８よりも大きな場合には、隠蔽力が低下し、モアレを発生させる場合がある。従って、０．２≦Ｔ２／（Ｔ１＋Ｔ２）≦０．８であることが重要である。
また、モアレ防止層の膜厚は１〜１０μｍ、好ましくは２〜５μｍとするのが適当である。膜厚が１μｍ未満では効果の発現性が小さく、１０μｍを越えると残留電位の蓄積を生じる場合があるので望ましくない。
モアレ防止層の形成方法としては、前述の様な湿式塗工法が採用されるが、下層の電荷ブロッキング層を浸食しない溶媒が用いられる。特に、電荷ブロッキング層にＮ−アルコキシメチル化ナイロンが使用されるため、モアレ防止層の塗工溶媒にアルコール系溶媒を使用すべきではない。
Further, the average particle size (D2) of titanium oxide (T2) having a smaller particle size is an important factor, and it is important that 0.05 μm <D2 <0.20 μm. When the thickness is 0.05 μm or less, the hiding power is reduced, and moire may be generated. On the other hand, when the thickness is 0.20 μm or more, the filling rate of the titanium oxide in the moire preventing layer is lowered, and the background dirt suppressing effect cannot be sufficiently exhibited.
The mixing ratio (weight ratio) of the two types of titanium oxide is also an important factor. When T2 / (T1 + T2) is smaller than 0.2, the filling rate of titanium oxide is not so large and the effect of suppressing scumming cannot be exhibited sufficiently. On the other hand, when it is larger than 0.8, the concealing power is reduced, and moire may be generated. Therefore, it is important that 0.2 ≦ T2 / (T1 + T2) ≦ 0.8.
The film thickness of the moire preventing layer is 1 to 10 μm, preferably 2 to 5 μm. If the film thickness is less than 1 μm, the effect is small, and if it exceeds 10 μm, residual potential may be accumulated, which is not desirable.
As a method for forming the moire prevention layer, the wet coating method as described above is adopted, but a solvent that does not erode the lower charge blocking layer is used. In particular, since N-alkoxymethylated nylon is used for the charge blocking layer, an alcohol solvent should not be used as a coating solvent for the moire prevention layer.
次に感光層について説明する。
感光層は、図３に示すような単層構成、図４に示すような電荷発生層と電荷輸送層からなる積層構成のいずれも用いることが出来る。先に積層構成について述べる。
電荷発生層は電荷発生材料としては公知のものが用いることができ、例えば、チタニルフタロシアニン、クロロガリウムフタロシアニンなどの金属フタロシアニン、無金属フタロシアニン、アズレニウム塩顔料、スクエアリック酸メチン顔料、カルバゾール骨格を有する対称型若しくは非対称型のアゾ顔料、トリフェニルアミン骨格を有する対称型若しくは非対称型のアゾ顔料、ジフェニルアミン骨格を有する対称型若しくは非対称型のアゾ顔料、ジベンゾチオフェン骨格を有する対称型若しくは非対称型のアゾ顔料、フルオレノン骨格を有する対称型若しくは非対称型のアゾ顔料、オキサジアゾール骨格を有する対称型若しくは非対称型のアゾ顔料、ビススチルベン骨格を有する対称型若しくは非対称型のアゾ顔料、ジスチリルオキサジアゾール骨格を有する対称型若しくは非対称型のアゾ顔料、ジスチリルカルバゾール骨格を有する対称型若しくは非対称型のアゾ顔料、ペリレン系顔料、アントラキノン系又は多環キノン系顔料、キノンイミン系顔料、ジフェニルメタン及びトリフェニルメタン系顔料、ベンゾキノン及びナフトキノン系顔料、シアニン及びアゾメチン系顔料、インジゴイド系顔料、ビスベンズイミダゾール系顔料などが挙げられる。
本発明で用いられるフタロシアニン顔料としては、無金属フタロシアニンまたは金属フタロシアニンが挙げられ、モーザーおよびトーマスの「フタロシアニン化合物」（ラインホールド社、１９６３）等に記載されている合成法、及び他の適当な方法によって得られるものを使用する。
Next, the photosensitive layer will be described.
As the photosensitive layer, either a single layer structure as shown in FIG. 3 or a laminated structure composed of a charge generation layer and a charge transport layer as shown in FIG. 4 can be used. First, the laminated structure will be described.
As the charge generation layer, known charge generation materials can be used, for example, metal phthalocyanines such as titanyl phthalocyanine and chlorogallium phthalocyanine, metal-free phthalocyanines, azulenium salt pigments, squaric acid methine pigments, and symmetrical carbazole skeletons. Type or asymmetric azo pigments, symmetric or asymmetric azo pigments having a triphenylamine skeleton, symmetric or asymmetric azo pigments having a diphenylamine skeleton, symmetric or asymmetric azo pigments having a dibenzothiophene skeleton, Symmetric or asymmetric azo pigments having a fluorenone skeleton, symmetric or asymmetric azo pigments having an oxadiazole skeleton, symmetric or asymmetric azo pigments having a bis-stilbene skeleton, distyryl oxadia Symmetric or asymmetric azo pigments having a dye skeleton, symmetric or asymmetric azo pigments having a distyrylcarbazole skeleton, perylene pigments, anthraquinone or polycyclic quinone pigments, quinoneimine pigments, diphenylmethane and triphenyl Examples thereof include methane pigments, benzoquinone and naphthoquinone pigments, cyanine and azomethine pigments, indigoid pigments, and bisbenzimidazole pigments.
Examples of the phthalocyanine pigment used in the present invention include metal-free phthalocyanine or metal phthalocyanine, and synthetic methods described in Moser and Thomas'"phthalocyaninecompound" (Rheinhold, 1963), and other suitable methods. Use the one obtained by
金属フタロシアニンの一例としては、銅、銀、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、亜鉛、インジウム、ナトリウム、リチウム、チタン、錫、鉛、バナジウム、クロム、マンガン、鉄、コバルトなどを中心金属にもつものが挙げられる。また、フタロシアニンの中心核には前記金属原子の代わりに、三価以上の原子価を有するハロゲン化金属が存在していても良い。なお、フタロシアニンは各種結晶形が知られているが、α型、β型、Ｙ型、ε型、τ型、Ｘ型などの結晶形、及び非晶形など公知のものが使用できる。
中でも、下記に示すように中心金属にチタンを有するチタニルフタロシアニン（以下ＴｉＯＰｃ）が特に感度が高く優れた特性を示しており、より望ましい。
Examples of metal phthalocyanines include those having a central metal such as copper, silver, beryllium, magnesium, calcium, zinc, indium, sodium, lithium, titanium, tin, lead, vanadium, chromium, manganese, iron, and cobalt. . Further, a metal halide having a valence of 3 or more may be present in the central nucleus of phthalocyanine instead of the metal atom. Various crystal forms of phthalocyanine are known, but known forms such as crystal forms such as α-type, β-type, Y-type, ε-type, τ-type, and X-type, and amorphous forms can be used.
Among them, as shown below, titanyl phthalocyanine (hereinafter referred to as TiOPc) having titanium as a central metal is particularly desirable because it has particularly high sensitivity and excellent characteristics.
更にチタニルフタロシアニンの中でも、ＣｕＫα線（波長１．５４２Å）に対するブラッグ角２θの回折ピークとして、少なくとも２７．２゜に最大回折ピークを有し、更に９．４゜、９．６゜、２４．０゜に主要なピークを有し、かつ最も低角側の回折ピークとして７．３゜にピークを有し、７．３゜のピークと９．４゜のピークの間にピークを有さず、更に２６．３°にピークを有さないチタニルフタロシアニンが良好に使用される。
ここに示された結晶型のチタニルフタロシアニンは、特開２００１−１９８７１号公報に記載されているものであり、本発明で使用されるチタニルフタロシアニンと同じ結晶型の電荷発生物質及びこれを用いた感光体、画像形成装置が開示されている。このチタニルフタロシアニン結晶を用いることで、高感度を失うことなく繰り返し使用によっても帯電性の低下を生じない安定な電子写真感光体を得ることができる。しかしながら、非常に長期間繰り返し使用される場合においては、地汚れの増加を引き起こし、感光体の寿命としては満足されるものではなかった。これは、電荷発生層に起因する地汚れ要因は改善されても、導電性支持体より注入される電荷によって引き起こされる地汚れ要因に対しては対処していないことがその原因であると考えられる。
Further, among titanyl phthalocyanines, the diffraction peak with a Bragg angle 2θ with respect to CuKα rays (wavelength 1.542 mm) has a maximum diffraction peak at least 27.2 °, and further 9.4 °, 9.6 °, 24.0. Has a major peak at ° and a peak at 7.3 ° as the lowest angled diffraction peak, with no peak between the peak at 7.3 ° and the peak at 9.4 °, Furthermore, titanyl phthalocyanine which does not have a peak at 26.3 ° is preferably used.
The crystal-type titanyl phthalocyanine shown here is described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-19871, and a charge generation material having the same crystal type as the titanyl phthalocyanine used in the present invention and a photosensitizer using the same. A body and an image forming apparatus are disclosed. By using this titanyl phthalocyanine crystal, it is possible to obtain a stable electrophotographic photosensitive member that does not cause deterioration in chargeability even after repeated use without losing high sensitivity. However, when it is used repeatedly for a very long period of time, it causes an increase in background contamination, and the life of the photoreceptor is not satisfactory. This is considered to be due to the fact that the soiling factor caused by the charge injected from the conductive support is not addressed even though the soiling factor caused by the charge generation layer is improved. .
更に本発明者らは、前記結晶型を示すチタニルフタロシアニンの改良技術に関して検討した結果、一次粒子の平均粒子サイズを０．２５μｍ以下にすることにより、これを用いた感光体において、光感度の増大、地汚れ特性が著しく改善されることが判った。従って、本発明の電子写真感光体に用いられる電荷発生材料としては、前記結晶型を有し、かつ、一次粒子サイズをコントロールしたチタニルフタロシアニンが最も有用である。このコントロール方法に関しては、後述する。
一方、導電性支持体と感光層の間に、複数の下引き層もしくは中間層を積層した構成は、前述のように特開平５−８０５７２号公報（特許文献２９）等に記載されている技術であるが、高感度を有する感光層との組み合わせにおいては、感光層における熱キャリアの発生の影響が大きく、必ずしも地汚れを完全に防止できるものではなかった。この傾向は、本発明で用いるようなチタニルフタロシアニンに代表される長波長に吸収を有する電荷発生物質を用いた場合には顕著な問題となるものであった。
Furthermore, as a result of studying the improvement technology of titanyl phthalocyanine exhibiting the crystal form, the present inventors have found that the average particle size of the primary particles is reduced to 0.25 μm or less, thereby increasing the photosensitivity in the photoreceptor using this. It was found that the soil property was remarkably improved. Accordingly, titanyl phthalocyanine having the above-mentioned crystal type and a controlled primary particle size is most useful as the charge generating material used in the electrophotographic photoreceptor of the present invention. This control method will be described later.
On the other hand, a structure in which a plurality of undercoat layers or intermediate layers are laminated between a conductive support and a photosensitive layer is a technique described in JP-A-5-80572 (Patent Document 29) and the like as described above. However, in the combination with a photosensitive layer having high sensitivity, the influence of the generation of heat carriers in the photosensitive layer is large, and the background contamination cannot always be prevented completely. This tendency becomes a significant problem when a charge generating material having absorption at a long wavelength typified by titanyl phthalocyanine as used in the present invention is used.
このように、電荷発生層あるいは下引き層において、各々地汚れを抑制させる方法は開示されているものの、地汚れ要因は複数存在しており、それらを同時に抑制させないと長期間繰り返し使用される状況下に耐えることは不可能である。それは、非常に小さな地汚れ要因であり、初期状態では問題にならなくても、繰り返し使用されることによって感光体が疲労したり、構成材料の劣化が進行するに伴い、地汚れ要因は成長するためである。従って、地汚れの要因は極力排除するとともに、繰り返し使用における感光体の疲労に対しても安定性を高めることが必要である。しかし、それらを同時に解決し、飛躍的な高耐久化を可能とする方法は開示されていなかった。 As described above, although a method for suppressing scumming in the charge generation layer or the undercoat layer has been disclosed, there are a plurality of scumming factors, and a situation in which they are used repeatedly for a long time unless they are simultaneously suppressed. It is impossible to bear down. It is a very small dirt factor, and even if it does not become a problem in the initial state, the dirt factor grows as the photoreceptor is fatigued or the deterioration of constituent materials progresses due to repeated use. Because. Therefore, it is necessary to eliminate the cause of background contamination as much as possible, and to improve the stability against fatigue of the photoreceptor in repeated use. However, there has been no disclosure of a method for solving these problems at the same time and enabling dramatic improvement in durability.
本発明は、多くの要因によって引き起こされる地汚れを抑制するとともに、帯電性の経時安定性を高め、さらに残留電位や環境依存性に対する副作用を最小限にすることによって、繰り返し使用に対しても安定した効果を持続させることに成功した。 The present invention is stable against repetitive use by suppressing soiling caused by many factors, increasing the stability of charging over time, and minimizing side effects on residual potential and environmental dependency. Succeeded in sustaining the effect.
次に、本発明で用いられる特定の結晶型を有するチタニルフタロシアニン結晶の合成方法について説明する。
初めにチタニルフタロシアニン結晶の合成粗品の合成法について述べる。フタロシアニン類の合成方法は古くから知られており、Ｍｏｓｅｒ等による「Phthalocyanine Compounds」(１９６３年)、「The Phthalocyanines」(１９８３年)、特開平６−２９３７６９号公報等に記載されている。
例えば、第１の方法として、無水フタル酸類、金属あるいはハロゲン化金属及び尿素の混合物を高沸点溶媒の存在下あるいは不存在下において加熱する方法である。この場合、必要に応じてモリブデン酸アンモニウム等の触媒が併用される。第２の方法としては、フタロニトリル類とハロゲン化金属を高沸点溶媒の存在下あるいは不存在下において加熱する方法である。この方法は、第１の方法で製造できないフタロシアニン類、例えば、アルミニウムフタロシアニン類、インジウムフタロシアニン類、オキソバナジウムフタロシアニン類、オキソチタニウムフタロシアニン類、ジルコニウムフタロシアニン類等に用いられる。第３の方法は、無水フタル酸あるいはフタロニトリル類とアンモニアを先ず反応させて、例えば１，３−ジイミノイソインドリン類等の中間体を製造し、次いでハロゲン化金属と高沸点溶媒中で反応させる方法である。第４の方法は、尿素等存在下で、フタロニトリル類と金属アルコキシドを反応させる方法である。特に、第４の方法はベンゼン環への塩素化（ハロゲン化）が起こらず、電子写真用材料の合成法としては、極めて有用な方法であり、本発明においては極めて有効に使用される。
Next, a method for synthesizing titanyl phthalocyanine crystals having a specific crystal type used in the present invention will be described.
First, a method for synthesizing a crude product of titanyl phthalocyanine crystal will be described. Methods for synthesizing phthalocyanines have been known for a long time, and are described in “Phthalocyanine Compounds” (1963), “The Phthalocyanines” (1983) by Moser et al., JP-A-6-293769, and the like.
For example, as a first method, a mixture of phthalic anhydrides, metal or metal halide and urea is heated in the presence or absence of a high boiling point solvent. In this case, a catalyst such as ammonium molybdate is used in combination as necessary. As a second method, phthalonitriles and metal halides are heated in the presence or absence of a high boiling point solvent. This method is used for phthalocyanines that cannot be produced by the first method, such as aluminum phthalocyanines, indium phthalocyanines, oxovanadium phthalocyanines, oxotitanium phthalocyanines, zirconium phthalocyanines, and the like. The third method is to first react phthalic anhydride or phthalonitrile with ammonia to produce an intermediate such as 1,3-diiminoisoindoline, and then react with a metal halide in a high boiling solvent. It is a method to make it. The fourth method is a method in which phthalonitriles and a metal alkoxide are reacted in the presence of urea or the like. In particular, the fourth method does not cause chlorination (halogenation) to the benzene ring, and is a very useful method as a method for synthesizing an electrophotographic material, and is used extremely effectively in the present invention.
このように本発明で用いられるチタニルフタロシアニン結晶の合成方法としては、特開平６−２９３７６９号公報に記載されているように、ハロゲン化チタンを原料に用いない方法が良好に用いられるものである。この方法の最大のメリットは、合成されたチタニルフタロシアニン結晶がハロゲン化フリーであることである。チタニルフタロシアニン結晶は不純物としてのハロゲン化チタニルフタロシアニン結晶を含むと、これを用いた感光体の静電特性において光感度の低下や、帯電性の低下といった悪影響を及ぼす場合が多い（Japan Hardcopy‘８９論文集ｐ．１０３、１９８９年）。本発明においても、特開２００１−１９８７１号公報に記載されているようなハロゲン化フリーチタニルフタロシアニン結晶をメインに対象にしているものであり、これらの材料が有効に使用される。ハロゲン化フリーのチタニルフタロシアニンを合成するためには、チタニルフタロシアニン合成の際の原材料に、ハロゲン化された材料を使用しないことである。具体的には、後述の方法が用いられる。 As described above, as a method for synthesizing the titanyl phthalocyanine crystal used in the present invention, as described in JP-A-6-293769, a method using no titanium halide as a raw material is preferably used. The biggest merit of this method is that the synthesized titanyl phthalocyanine crystal is free of halogenation. If the titanyl phthalocyanine crystal contains a halogenated titanyl phthalocyanine crystal as an impurity, the electrostatic properties of the photoreceptor using the crystal often have adverse effects such as a decrease in photosensitivity and a decrease in chargeability (Japan Hardcopy '89 paper). Collection p.103, 1989). Also in the present invention, halogenated free titanyl phthalocyanine crystals as described in JP-A-2001-19871 are mainly used, and these materials are effectively used. In order to synthesize a halogenated free titanyl phthalocyanine, it is necessary not to use a halogenated material as a raw material in the synthesis of titanyl phthalocyanine. Specifically, the method described later is used.
次に、不定形チタニルフタロシアニン（低結晶性チタニルフタロシアニン）の合成法について述べる。この方法は、フタロシアニン類を硫酸に溶解した後、水で希釈し、再析出させる方法であり、アシッド・ペースト法あるいはアシッド・スラリー法と呼ばれるものが使用できる。
具体的な方法としては、上記の合成粗品を１０〜５０倍量の濃硫酸に溶解し、必要に応じて不溶物を濾過等により除去し、これを硫酸の１０〜５０倍量の充分に冷却した水もしくは氷水にゆっくりと投入し、チタニルフタロシアニンを再析出させる。析出したチタニルフタロシアニンを濾過した後、イオン交換水で洗浄・濾過を行ない、濾液が中性になるまで充分にこの操作を繰り返す。最終的に、綺麗なイオン交換水で洗浄した後、濾過を行ない、固形分濃度で５〜１５ｗｔ％程度の水ペーストを得る。
Next, a method for synthesizing amorphous titanyl phthalocyanine (low crystalline titanyl phthalocyanine) will be described. This method is a method in which phthalocyanines are dissolved in sulfuric acid, diluted with water and reprecipitated, and what is called an acid paste method or an acid slurry method can be used.
As a specific method, the above synthetic crude product is dissolved in 10-50 times the amount of concentrated sulfuric acid, and if necessary, insoluble matter is removed by filtration or the like, and this is sufficiently cooled to 10-50 times the amount of sulfuric acid. Slowly throw it into water or ice water to reprecipitate titanyl phthalocyanine. The precipitated titanyl phthalocyanine is filtered, washed with ion-exchanged water and filtered, and this operation is sufficiently repeated until the filtrate becomes neutral. Finally, after washing with clean ion-exchanged water, filtration is performed to obtain a water paste having a solid content concentration of about 5 to 15 wt%.
この際、イオン交換水で十分に洗浄し、可能な限り濃硫酸を残さないことが重要である。具体的には、洗浄後のイオン交換水が以下のような物性値を示すことが好ましい。即ち、硫酸の残存量を定量的に表せば、洗浄後のイオン交換水のｐＨや比伝導度で表すことが出来る。ｐＨで表す場合には、ｐＨが６〜８の範囲であることが望ましい。この範囲であることにより、感光体特性に影響を与えない硫酸残存量であると判断出来る。このｐＨ値は市販のｐＨメーターで簡便的に測定することが出来る。また比伝導度で表せば、８μＳ／ｃｍ以下であることが望ましい（好ましくは５μＳ／ｃｍ以下、更に好ましくは３μＳ／ｃｍ以下である）。この範囲であれば、感光体特性に影響を与えない硫酸残存量であると判断出来る。この比伝導度は市販の電気伝導率計で測定することが可能である。比伝導度の下限値は、洗浄に使用するイオン交換水の比伝導度ということになる。いずれの測定においても、上記範囲を逸脱する範囲では、硫酸の残存量が多く、感光体の帯電性が低下したり、光感度が悪化したりするので望ましくない。 At this time, it is important to thoroughly wash with ion-exchanged water so as not to leave concentrated sulfuric acid as much as possible. Specifically, it is preferable that the ion-exchanged water after washing exhibits the following physical property values. That is, if the residual amount of sulfuric acid is expressed quantitatively, it can be expressed by the pH and specific conductivity of ion-exchanged water after washing. When expressed in terms of pH, the pH is preferably in the range of 6-8. Within this range, it can be determined that the remaining amount of sulfuric acid does not affect the photoreceptor characteristics. This pH value can be easily measured with a commercially available pH meter. In terms of specific conductivity, it is desirably 8 μS / cm or less (preferably 5 μS / cm or less, more preferably 3 μS / cm or less). Within this range, it can be determined that the remaining amount of sulfuric acid does not affect the photoreceptor characteristics. This specific conductivity can be measured with a commercially available electric conductivity meter. The lower limit of the specific conductivity is the specific conductivity of the ion exchange water used for cleaning. In any measurement, in the range deviating from the above range, the remaining amount of sulfuric acid is large, and the chargeability of the photoreceptor is lowered or the photosensitivity is deteriorated.
このように作製したものが本発明に用いる不定形チタニルフタロシアニン（低結晶性チタニルフタロシアニン）である。この際、この不定形チタニルフタロシアニン（低結晶性チタニルフタロシアニン）が、ＣｕＫαの特性Ｘ線（波長１．５４２Å）に対するブラッグ角２θの回折ピーク（±０．２゜）として、少なくとも７．０〜７．５゜に最大回折ピークを有するものであることが好ましい。特に、その回折ピークの半値巾が１゜以上であることがより好ましい。更に、一次粒子の平均粒子サイズが０．１μｍ以下であることが好ましい。 What was produced in this way was the amorphous titanyl phthalocyanine (low crystalline titanyl phthalocyanine) used in the present invention. In this case, the amorphous titanyl phthalocyanine (low crystalline titanyl phthalocyanine) is at least 7.0 to 7 as a diffraction peak (± 0.2 °) with a Bragg angle 2θ with respect to the characteristic X-ray (wavelength 1.542Å) of CuKα. It is preferable to have a maximum diffraction peak at 5 °. In particular, the half width of the diffraction peak is more preferably 1 ° or more. Further, the average particle size of the primary particles is preferably 0.1 μm or less.
次に、結晶変換方法について述べる。
結晶変換は、前記不定形チタニルフタロシアニン（低結晶性チタニルフタロシアニン）を、ＣｕＫαの特性Ｘ線（波長１．５４２Å）に対するブラッグ角２θの回折ピーク（±０．２゜）として、少なくとも２７．２゜に最大回折ピークを有し、更に９．４゜、９．６゜、２４．０゜に主要なピークを有し、かつ最も低角側の回折ピークとして７．３゜にピークを有し、かつ、前記７．３°のピークと９．４゜のピークの間にはピークを有さず、かつ２６．３゜にピークを有さないチタニルフタロシアニン結晶に変換する工程である。
具体的な方法としては、前記不定形チタニルフタロシアニン（低結晶性チタニルフタロシアニン）を乾燥せずに、水の存在下の元で有機溶媒と共に混合・撹拌することにより、前記結晶型を得るものである。
この際、使用される有機溶媒は、所望の結晶型を得られるものであれば、いかなる有機溶媒も使用できるが、特にテトラヒドロフラン、トルエン、塩化メチレン、二硫化炭素、オルトジクロロベンゼン、１，１，２−トリクロロエタンの中から選ばれる１種を選択すると、良好な結果が得られる。これら有機溶媒は単独で用いることが好ましいが、これらの有機溶媒を２種以上混合する、あるいは他の溶媒と混合して用いることも可能である。結晶変換に使用される前記有機溶媒の量は、不定形チタニルフタロシアニン（低結晶性チタニルフタロシアニン）の重量の１０倍以上、好ましくは３０倍以上の重量であることが望ましい。これは、結晶変換を素早く十分に起こさせると共に、不定形チタニルフタロシアニン（低結晶性チタニルフタロシアニン）に含まれる不純物を十分に取り除く効果が発現されるからである。尚、ここで使用する不定形チタニルフタロシアニン（低結晶性チタニルフタロシアニン）は、アシッドペースト法により作製するものであるが、上述のように硫酸を十分に洗浄したものを使用することが望ましい。硫酸が残存するような条件で結晶変換を行うと、結晶粒子中に硫酸イオンが残存し、出来上がった結晶を水洗処理のような操作をしても完全には取り除くことが出来ない。硫酸イオンが残存した場合には、感光体の感度低下、帯電性低下を引き起こすなど、好ましい結果を得られない。例えば、特開平８−１１０６４９号公報（比較例）には、硫酸に溶解したチタニルフタロシアニンをイオン交換水と共に有機溶媒に投入し結晶変換を行う方法が記載されている。この際、本発明で得られるチタニルフタロシアニン結晶のＸ線回折スペクトルに類似した結晶を得ることが出来るが、チタニルフタロシアニン中の硫酸イオン濃度が高く、光減衰特性（光感度）が悪いものであるため、本発明のチタニルフタロシアニンの製造方法としては良好なものではない。この理由は、先に述べたとおりである。
Next, a crystal conversion method will be described.
Crystal transformation is performed by using the amorphous titanyl phthalocyanine (low crystalline titanyl phthalocyanine) as a diffraction peak (± 0.2 °) at a Bragg angle 2θ with respect to the characteristic X-ray of CuKα (wavelength 1.542Å) at least 27.2 °. And has a major peak at 9.4 °, 9.6 °, and 24.0 °, and a peak at 7.3 ° as the lowest diffraction peak, And, it is a step of converting to a titanyl phthalocyanine crystal having no peak between the peak at 7.3 ° and the peak at 9.4 ° and not having a peak at 26.3 °.
As a specific method, the crystalline form is obtained by mixing and stirring together with an organic solvent in the presence of water without drying the amorphous titanyl phthalocyanine (low crystalline titanyl phthalocyanine). .
At this time, any organic solvent can be used as long as the desired crystal form can be obtained. In particular, tetrahydrofuran, toluene, methylene chloride, carbon disulfide, orthodichlorobenzene, 1,1, Good results are obtained when one selected from 2-trichloroethane is selected. These organic solvents are preferably used alone, but two or more of these organic solvents may be mixed or used in combination with other solvents. The amount of the organic solvent used for crystal conversion is preferably 10 times or more, preferably 30 times or more the weight of amorphous titanyl phthalocyanine (low crystalline titanyl phthalocyanine). This is because crystal transformation is caused quickly and sufficiently, and an effect of sufficiently removing impurities contained in amorphous titanyl phthalocyanine (low crystalline titanyl phthalocyanine) is exhibited. The amorphous titanyl phthalocyanine (low crystalline titanyl phthalocyanine) used here is prepared by the acid paste method, but it is desirable to use one obtained by sufficiently washing sulfuric acid as described above. When crystal conversion is performed under conditions where sulfuric acid remains, sulfate ions remain in the crystal particles, and the completed crystals cannot be completely removed even by an operation such as washing with water. When sulfate ions remain, preferable results cannot be obtained, such as a decrease in sensitivity and a decrease in chargeability of the photoreceptor. For example, JP-A-8-110649 (comparative example) describes a method of performing crystal conversion by adding titanyl phthalocyanine dissolved in sulfuric acid into an organic solvent together with ion-exchanged water. At this time, a crystal similar to the X-ray diffraction spectrum of the titanyl phthalocyanine crystal obtained in the present invention can be obtained, but the sulfate ion concentration in titanyl phthalocyanine is high and the light attenuation characteristic (photosensitivity) is poor. However, the method for producing titanyl phthalocyanine of the present invention is not good. The reason for this is as described above.
以上の結晶変換方法は特開２００１−１９８７１号公報に準じた結晶変換方法である。本発明の電子写真感光体に含有される電荷発生物質においては、チタニルフタロシアニン結晶の粒子サイズをより細かくすることにより、その効果がより一層発現されるものであり、以下にその作製方法を示す。
感光層に含有されるチタニルフタロシアニン結晶の粒子サイズをコントロールするための方法は、大きく２つの方法が挙げられる。１つはチタニルフタロシアン結晶粒子を合成する際に、０．２５μｍより大きい粒子を含まない結晶を合成する方法であり、いま１つはチタニルフタロシアニン結晶を分散した後、０．２５μｍより大きい粗大粒子を取り除いてしまう方法である。勿論、両者を併用して用いることはより大きな効果を併せ持つものである。
The above crystal conversion method is a crystal conversion method according to Japanese Patent Laid-Open No. 2001-19871. In the charge generating material contained in the electrophotographic photosensitive member of the present invention, the effect is further expressed by making the particle size of the titanyl phthalocyanine crystal finer, and the production method thereof will be described below.
There are two main methods for controlling the particle size of titanyl phthalocyanine crystals contained in the photosensitive layer. One is a method of synthesizing a crystal not containing particles larger than 0.25 μm when synthesizing titanyl phthalocyanine crystal particles, and the other is a coarse particle larger than 0.25 μm after the titanyl phthalocyanine crystal is dispersed. It is a method to remove. Of course, using both in combination has a greater effect.
先に、微粒子チタニルフタロシアニン結晶の合成方法を述べる。
チタニルフタロシアニン結晶の粒子サイズをより細かくするために、本発明者らが観察したところによれば、前述の不定形チタニルフタロシアニン（低結晶性チタニルフタロシアニン）は、一次粒径が０．１μｍ以下（そのほとんどが０．０１〜０．０５μｍ程度）であるが（図６参照、スケール・バーは０．２μｍである）、結晶変換に際しては、結晶成長と共に結晶が変換されることが分かった。通常、この種の結晶変換においては、原料の残存をおそれて充分な結晶変換時間を確保し、結晶変換が十二分に行なわれた後に、濾過を行ない、所望の結晶型を有するチタニルフタロシアニン結晶を得るものである。このため、原料として充分に小さな一次粒子を有する原料を用いているにもかかわらず、結晶変換後の結晶としては一次粒子の大きな結晶（概ね０．３〜０．５μｍ）を得ているものである（図７参照、スケール・バーは０．２μｍである）。
First, a method for synthesizing fine-particle titanyl phthalocyanine crystals will be described.
In order to make the particle size of the titanyl phthalocyanine crystal finer, the present inventors have observed that the above-mentioned amorphous titanyl phthalocyanine (low crystalline titanyl phthalocyanine) has a primary particle size of 0.1 μm or less (its Although most of them are about 0.01 to 0.05 μm (see FIG. 6, the scale bar is 0.2 μm), it was found that during crystal conversion, the crystal is converted as the crystal grows. Usually, in this type of crystal conversion, a sufficient crystal conversion time is ensured due to fear of remaining of the raw material, and after the crystal conversion is sufficiently performed, filtration is performed to obtain a titanyl phthalocyanine crystal having a desired crystal type. Is what you get. For this reason, even though a raw material having sufficiently small primary particles is used as a raw material, a crystal having a large primary particle (approximately 0.3 to 0.5 μm) is obtained as a crystal after crystal conversion. Yes (see FIG. 7, scale bar is 0.2 μm).
このように作製されたチタニルフタロシアニン結晶を分散するにあたっては、分散後の粒子サイズを小さなもの（０．２５μｍ以下、好ましくは０．２μｍ以下）にするため、強いシェアを与えることで分散を行ない、更には必要に応じて一次粒子を粉砕する強いエネルギーを与えて分散を行なっている。この結果、前述の如き、粒子の一部が所望の結晶型でない結晶型へと転移してしまうものである。
一方、本発明においては、結晶変換に際して結晶成長がほとんど起こらない範囲（図６に観察される不定形チタニルフタロシアニン粒子のサイズが、結晶変換後において遜色ない小ささ、０．２５μｍ以下、好ましくは０．２μｍ以下に保たれる範囲）で、結晶変換が完了した時点を見極めることで、可能な限り一次粒子サイズの小さなチタニルフタロシアニン結晶を得ようというものである。結晶変換後の粒子サイズは、結晶変換時間に比例して大きくなる。このため前述のように、結晶変換の効率を高くし、短時間で完了させることが重要である。このためには、いくつかの重要なポイントが挙げられる。
In dispersing the titanyl phthalocyanine crystal produced in this way, in order to reduce the particle size after dispersion (0.25 μm or less, preferably 0.2 μm or less), dispersion is performed by giving a strong share, Furthermore, dispersion is performed by applying strong energy for pulverizing the primary particles as necessary. As a result, as described above, a part of the particles is transferred to a crystal type which is not a desired crystal type.
On the other hand, in the present invention, the range in which crystal growth hardly occurs upon crystal conversion (the size of the amorphous titanyl phthalocyanine particles observed in FIG. 6 is insignificant after the crystal conversion, 0.25 μm or less, preferably 0 In this case, it is intended to obtain a titanyl phthalocyanine crystal having the smallest primary particle size as much as possible by determining the point of time when the crystal conversion is completed within a range of 2 μm or less. The particle size after crystal conversion increases in proportion to the crystal conversion time. For this reason, as described above, it is important to increase the efficiency of crystal conversion and complete it in a short time. There are several important points for this.
１つは、結晶変換溶媒を前述のように適正なものを選択し、結晶変換効率を高めること。もう１つは、結晶変換を短時間に完了させるために、溶媒とチタニルフタロシアニン水ペースト（前述の如き作製した原料：不定形チタニルフタロシアニン）を充分に接触させるために強い撹拌を用いるものである。具体的には、撹拌力の非常に強いプロペラを用いた撹拌、ホモジナイザー（ホモミキサー）のような強烈な撹拌（分散）手段を用いるなどの手法により、短時間での結晶変換を実現させるものである。これらの条件により、原料が残存することなく、結晶変換が充分に行なわれ、かつ結晶成長が起こらない状態のチタニルフタロシアニン結晶を得ることができる。この場合にも、結晶変換に使用する有機溶媒量の適正化が有効な手段である。具体的には、不定形チタニルフタロシアニンの固形分に対して、１０倍以上、好ましくは３０倍以上の有機溶媒を使用することが望ましい。これにより、短時間での結晶変換を確実なものとすると共に、不定形チタニルフタロシアニン中に含まれる不純物を確実に取り除くことが出来る。 One is to select an appropriate crystal conversion solvent as described above to increase the crystal conversion efficiency. The other is to use strong stirring to bring the solvent into contact with the titanyl phthalocyanine aqueous paste (raw material prepared as described above: amorphous titanyl phthalocyanine) in order to complete the crystal conversion in a short time. Specifically, it is possible to achieve crystal conversion in a short time by using a propeller with a very strong stirring force or using a strong stirring (dispersing) means such as a homogenizer (homomixer). is there. Under these conditions, it is possible to obtain a titanyl phthalocyanine crystal in a state in which crystal conversion is sufficiently performed and crystal growth does not occur without remaining raw materials. Also in this case, optimization of the amount of organic solvent used for crystal conversion is an effective means. Specifically, it is desirable to use 10 times or more, preferably 30 times or more of the organic solvent with respect to the solid content of the amorphous titanyl phthalocyanine. As a result, crystal conversion in a short time can be ensured and impurities contained in the amorphous titanyl phthalocyanine can be surely removed.
また、上述のように結晶粒子サイズと結晶変換時間は比例関係にあるため、所定の反応（結晶変換）が完了したら、反応を直ちに停止させる方法も有効な手段である。上述のように結晶変換を行なった後、直ちに結晶変換の起こりにくい溶媒を大量に添加することが前記手段として挙げられる。結晶変換の起こりにくい溶媒としては、アルコール系、エステル系などの溶媒が挙げられる。これらの溶媒を結晶変換溶媒に対して、１０倍程度加えることにより、結晶変換を停止することができる。
このようにして作製される一次粒子サイズは、細かいほど感光体の課題に対しては良好な結果を示すものであるが、顔料作製にかかる次工程（顔料の濾過工程）、分散液での分散安定性を考慮すると、あまり小さすぎても副作用がでる場合がある。即ち、一次粒子が非常に細かい場合には、これを濾過する工程において濾過時間が非常に長くなってしまうという問題が発生する。また、一次粒子が細かすぎる場合には、分散液中での顔料粒子の表面積が大きくなるため、粒子の再凝集の可能性が高くなる。したがって、適切な顔料粒子の粒子サイズは、およそ０．０５μｍ〜０．２μｍ程度の範囲である。
In addition, since the crystal grain size and the crystal conversion time are in a proportional relationship as described above, a method of immediately stopping the reaction when a predetermined reaction (crystal conversion) is completed is also an effective means. As the above-mentioned means, it is possible to immediately add a large amount of a solvent in which crystal conversion hardly occurs after crystal conversion as described above. Examples of the solvent that hardly causes crystal transformation include alcohol-based and ester-based solvents. Crystal conversion can be stopped by adding about 10 times these solvents to the crystal conversion solvent.
The smaller the primary particle size produced in this way, the better the results for the problem of the photoreceptor, but the next step for pigment preparation (pigment filtration step), dispersion in dispersion In consideration of stability, side effects may occur even if it is too small. That is, when the primary particles are very fine, there arises a problem that the filtration time becomes very long in the step of filtering the primary particles. In addition, when the primary particles are too fine, the surface area of the pigment particles in the dispersion increases, and the possibility of reaggregation of the particles increases. Accordingly, the appropriate particle size of the pigment particles is in the range of about 0.05 μm to 0.2 μm.
図８には、短時間で結晶変換を行った場合のチタニルフタロシアニン結晶のＴＥＭ像を示す（図中のスケール・バーは０．２μｍである）。図７の場合とは異なり、粒子サイズが小さく、ほぼ均一であり、図７に観察されるような粗大粒子は全く認められない。 FIG. 8 shows a TEM image of a titanyl phthalocyanine crystal when crystal conversion is performed in a short time (the scale bar in the figure is 0.2 μm). Unlike the case of FIG. 7, the particle size is small and almost uniform, and no coarse particles as observed in FIG. 7 are observed.
図８に示されるように１次粒子が小さい状態で作製されたチタニルフタロシアニン結晶を分散するにあたっては、分散後の粒子サイズを小さなもの（０．２５μｍ以下、より好ましくは０．２μｍ以下）にするためには、１次粒子が凝集（集合）して集まって形成する２次粒子をほぐすだけのシェアを与えることで分散が可能である。この結果、必要以上のエネルギーを与えないため、前述の如き、粒子の一部が所望の結晶型でない結晶型へと転移し易い結果は生み出さずに、粒度分布の細かい分散液を容易に作製することが可能である。
ここでいう平均粒子サイズとは、体積平均粒径であり、超遠心式自動粒度分布測定装置：ＣＡＰＡ−７００（堀場製作所製）により求めることができる。この際、累積分布の５０％に相当する粒子径（Ｍｅｄｉａｎ系）として算出されたものである。しかしながら、この方法では微量の粗大粒子を検出できない場合があるため、より詳細に求めるには、チタニルフタロシアニン結晶粉末、あるいは分散液を直接、電子顕微鏡にて観察し、その大きさを求めることが重要である。
As shown in FIG. 8, when dispersing the titanyl phthalocyanine crystal produced in a state where the primary particles are small, the particle size after dispersion is made small (0.25 μm or less, more preferably 0.2 μm or less). For this purpose, it is possible to disperse by giving a share sufficient to loosen the secondary particles formed by aggregation of the primary particles. As a result, since the energy more than necessary is not given, as described above, it is easy to produce a dispersion having a fine particle size distribution without producing a result that a part of the particles is easily transferred to a crystal type other than the desired crystal type. It is possible.
The average particle size referred to here is a volume average particle size and can be determined by an ultracentrifugal automatic particle size distribution analyzer: CAPA-700 (manufactured by Horiba, Ltd.). At this time, the particle size (Median system) corresponding to 50% of the cumulative distribution was calculated. However, this method may not be able to detect a very small amount of coarse particles. Therefore, in order to obtain more details, it is important to observe the titanyl phthalocyanine crystal powder or dispersion directly with an electron microscope and determine its size. It is.
分散液の更なる観察により、微小欠陥に関して検討した結果、上記現象は次のように理解された。通常、平均粒子サイズを測定するような方法においては、極端に大きな粒子が数％以上も存在するような場合には、その存在が検出できるものであるが、全体の１％以下程度のような微量になってくると、その測定は検出限界以下になってしまうものである。その結果として、平均粒子サイズの測定だけでは粗大粒子の存在が検出されずに、上述のような微小欠陥に関する解釈を困難にしていた。 As a result of further observation of the dispersion and examination of micro defects, the above phenomenon was understood as follows. Usually, in the method of measuring the average particle size, when an extremely large particle is present in several% or more, the presence can be detected, but it is about 1% or less of the whole. When the amount is too small, the measurement is below the detection limit. As a result, the presence of coarse particles is not detected only by measuring the average particle size, making it difficult to interpret the above minute defects.
図９及び図１０に、分散条件を固定して分散時間だけを変更した２種類の分散液の状態を観察した写真を示す。同一条件における分散時間の短い分散液の写真を図９に示すが、分散時間の長い図１０と比較して、粗大粒子が残っている様子が観測される。図９中の黒い粒が粗大粒子である。
この２種類の分散液の平均粒径並びに粒度分布を公知の方法に従って、市販の粒度分布測定装置（堀場製作所製：超遠心式自動粒度分布測定装置、ＣＡＰＡ７００）により測定した。その結果を図１１に示す。図１１における「Ａ」が図９に示す分散液に対応し、「Ｂ」が図１０に示す分散液に対応する。両者を比較すると、粒度分布に関してはほとんど差が認められない。また、両者の平均粒径値は、「Ａ」が０．２９μｍ、「Ｂ」が０．２８μｍと求められ、測定誤差を加味した上では、両者に全くの差異が認められない。
FIG. 9 and FIG. 10 show photographs observing the states of two types of dispersions in which only the dispersion time is changed while fixing the dispersion conditions. A photograph of a dispersion liquid having a short dispersion time under the same conditions is shown in FIG. 9, and it is observed that coarse particles remain as compared with FIG. 10 having a long dispersion time. The black particles in FIG. 9 are coarse particles.
The average particle size and particle size distribution of these two types of dispersions were measured by a commercially available particle size distribution measuring device (manufactured by Horiba: ultracentrifugal automatic particle size distribution measuring device, CAPA 700). The result is shown in FIG. “A” in FIG. 11 corresponds to the dispersion shown in FIG. 9, and “B” corresponds to the dispersion shown in FIG. When both are compared, there is almost no difference in the particle size distribution. In addition, the average particle diameter values of the two are “A” of 0.29 μm and “B” of 0.28 μm, and taking into account measurement errors, no difference is recognized between the two.
従って、公知の平均粒径（平均粒子サイズ）の規定だけでは、微量な粗大粒子の残存を検出できずに、昨今の高解像度のネガ・ポジ現像には対応できていないことが理解される。この微量な粗大粒子の存在は、塗工液を顕微鏡レベルで観察することにより、初めて認識できたものである。 Therefore, it is understood that the remaining of a minute amount of coarse particles cannot be detected only by the definition of the known average particle diameter (average particle size), and it is not possible to cope with the recent high-resolution negative / positive development. The presence of such a minute amount of coarse particles can be recognized for the first time by observing the coating solution at the microscope level.
このような事実に対して、結晶変換時に作製される一次粒子をできる限り小さいものとすることは有効な手段である。このために、結晶変換溶媒を前述のように適正なものを選択し、結晶変換効率を高めつつ、結晶変換を短時間に完了させるために、溶媒とチタニルフタロシアニン水ペースト（前述の如き作製した原料）を充分に接触させるために強い撹拌を用いるような手法は有効であることがわかる。
このような結晶変換方法を採用することにより、一次平均粒子サイズの小さな（０．２５μｍ以下、好ましくは０．２μｍ以下）チタニルフタロシアニン結晶を得ることができる。特開２００１−１９８７１号公報に記載された技術に加えて、必要に応じて上述のような技術（微細なチタニルフタロシアニン結晶を得るための結晶変換方法）を併用することは、本発明の効果を高めるために有効な手段である。
In response to such a fact, it is an effective means to make the primary particles produced at the time of crystal conversion as small as possible. For this purpose, in order to select a suitable crystal conversion solvent as described above and complete the crystal conversion in a short time while improving the crystal conversion efficiency, a solvent and a titanyl phthalocyanine water paste (raw materials prepared as described above) are used. It can be seen that a technique using strong agitation is effective to sufficiently bring a contact of
By adopting such a crystal conversion method, a titanyl phthalocyanine crystal having a small primary average particle size (0.25 μm or less, preferably 0.2 μm or less) can be obtained. In addition to the technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-19871, the use of the above-described technique (crystal conversion method for obtaining fine titanyl phthalocyanine crystal) in combination with the effect of the present invention as necessary. It is an effective means to increase.
続いて、結晶変換されたチタニルフタロシアニン結晶は直ちに濾過されることにより、結晶変換溶媒と分別される。この濾過に際しては、適当なサイズのフィルターを用いることにより行なわれる。この際、減圧濾過を用いることが最も適当である。
その後、分別されたチタニルフタロシアニン結晶は、必要に応じて加熱乾燥される。加熱乾燥に使用する乾燥機は、公知のものがいずれも使用可能であるが、大気下で行なう場合には送風型の乾燥機が好ましい。更に、乾燥速度を早め、本発明の効果をより顕著に発現させるために減圧下の乾燥も非常に有効な手段である。特に、高温で分解する、あるいは結晶型が変化するような材料に対しては有効な手段である。特に１０ｍｍＨｇよりも真空度が高い状態で乾燥することが有効である。
Subsequently, the crystallized titanyl phthalocyanine crystal is immediately filtered to be separated from the crystal conversion solvent. This filtration is performed by using a filter of an appropriate size. In this case, it is most appropriate to use vacuum filtration.
Thereafter, the separated titanyl phthalocyanine crystal is heat-dried as necessary. Any known dryer can be used for heating and drying, but a blower-type dryer is preferable when the drying is performed in the atmosphere. Furthermore, drying under reduced pressure is also a very effective means in order to increase the drying speed and to exhibit the effects of the present invention more remarkably. In particular, this is an effective means for a material that decomposes at a high temperature or changes its crystal form. It is particularly effective to dry in a state where the degree of vacuum is higher than 10 mmHg.
このように得られた特定の結晶型を有するチタニルフタロシアニン結晶は、電子写真感光体用電荷発生物質として極めて有用である。しかしながら、先述のように結晶型が不安定であり、分散液を作製する際に結晶型が転移し易いという欠点を有しているものであった。しかしながら、本発明のように一次粒子を限りなく小さなものに合成することにより、分散液作製時に過剰なシェアを与えることなく、平均粒径の小さな分散液を作製することができ、結晶型も極めて安定に（合成した結晶型を変えることなく）作製することができるものである。 The thus obtained titanyl phthalocyanine crystal having a specific crystal type is extremely useful as a charge generating material for an electrophotographic photoreceptor. However, as described above, the crystal form is unstable, and the crystal form is easily transferred when a dispersion is prepared. However, by synthesizing primary particles into infinitely small particles as in the present invention, a dispersion with a small average particle diameter can be prepared without giving an excessive share during the preparation of the dispersion, and the crystal type is also extremely high. It can be produced stably (without changing the synthesized crystal form).
次にチタニルフタロシアニン結晶を分散した後に、粗大粒子を取り除く方法について述べる。
分散液の作製に関しては一般的な方法が用いられ、前記チタニルフタロシアニン結晶を必要に応じてバインダー樹脂とともに適当な溶剤中にボールミル、アトライター、サンドミル、ビーズミル、超音波などを用いて分散することで得られるものである。この際、バインダー樹脂は感光体の静電特性などにより、また溶媒は顔料へのぬれ性、顔料の分散性などにより選択すればよい。
既に述べたように、ＣｕＫα線（波長１．５４２Å）に対するブラッグ角２θの回折ピーク（±０．２゜）として、少なくとも２７．２゜に最大回折ピークを有するチタニルフタロシアニン結晶は、熱エネルギー・機械的シェア等のストレスにより他の結晶型に容易に結晶転移をすることが知られている。本発明で用いるチタニルフタロシアニン結晶もこの傾向は変わらない。すなわち、微細な粒子を含む分散液を作製するためには、分散方法の工夫も必要であるが、結晶型の安定性と微粒子化はトレード・オフの関係になりがちである。分散条件を最適化することによりこれを回避する方法はあるが、いずれも製造条件を極めて狭くしてしまうものであり、より簡便な方法が望まれている。この問題を解決するために、以下のような方法も有効な手段である。
Next, a method for removing coarse particles after dispersing titanyl phthalocyanine crystals will be described.
For the preparation of the dispersion, a general method is used. By dispersing the titanyl phthalocyanine crystal in a suitable solvent together with a binder resin as necessary using a ball mill, an attritor, a sand mill, a bead mill, an ultrasonic wave, or the like. It is obtained. At this time, the binder resin may be selected depending on the electrostatic characteristics of the photoreceptor, and the solvent may be selected depending on the wettability to the pigment and the dispersibility of the pigment.
As already mentioned, the titanyl phthalocyanine crystal having a maximum diffraction peak at 27.2 ° as a diffraction peak (± 0.2 °) with a Bragg angle 2θ with respect to CuKα rays (wavelength 1.542 mm) is It is known that a crystal transition easily occurs to another crystal type due to a stress such as a dynamic share. This tendency does not change in the titanyl phthalocyanine crystal used in the present invention. In other words, in order to produce a dispersion containing fine particles, it is necessary to devise a dispersion method, but the stability of the crystal form and the micronization tend to be in a trade-off relationship. Although there are methods for avoiding this by optimizing the dispersion conditions, all of them make the manufacturing conditions extremely narrow, and a simpler method is desired. In order to solve this problem, the following method is also an effective means.
すなわち、結晶転移が起こらない範囲でできる限り粒子を微細にした分散液を作製後、適当なフィルターで濾過してしまう方法である。この方法では、残存する目視では観察できない（あるいは粒径測定では検出できない）微量な粗大粒子をも取り除くことができ、また粒度分布を揃えるという点からも非常に有効な手段である。具体的には、上述のように作製した分散液を有効孔径が３μｍ以下のフィルター、より好ましくは１μｍ以下のフィルターにて濾過する操作を行ない、分散液を完成させるというものである。この方法によっても、粒子サイズの小さな（０．２５μｍ以下、好ましくは０．２μｍ以下）チタニルフタロシアニン結晶のみを含む分散液を作製することができ、これを用いた感光体を画像形成装置に搭載使用することにより、本発明の効果をより一層顕著にするものである。 That is, after preparing a dispersion liquid in which the particles are made as fine as possible without causing crystal transition, it is a method of filtering with a suitable filter. This method is a very effective means in that it can remove a minute amount of coarse particles that cannot be visually observed (or cannot be detected by particle size measurement), and that the particle size distribution is uniform. Specifically, the dispersion prepared as described above is filtered through a filter having an effective pore size of 3 μm or less, more preferably 1 μm or less, thereby completing the dispersion. Also by this method, a dispersion containing only titanyl phthalocyanine crystals having a small particle size (0.25 μm or less, preferably 0.2 μm or less) can be prepared, and a photoconductor using this can be used in an image forming apparatus. By doing so, the effect of the present invention is further enhanced.
分散液を濾過するフィルターに関しては、除去したい粗大粒子のサイズによって異なるものであるが、本発明者等の検討によれば、６００ｄｐｉ程度の解像度を必要とする電子写真装置で使用される感光体としては、最低でも３μｍ以上の粗大粒子の存在は画像に対して影響を及ぼす。したがって、有効孔径が３μｍ以下のフィルターを使用すべきである。より好ましくは１μｍ以下の有効孔径を有するフィルターを使用することである。このようなフィルタリング処理を行うことにより、不必要な粗大粒子を取り除くことが可能であり、粒度分布が狭く、かつ粗大粒子の含まない分散液を作製することが可能になる。
この有効孔径に関しては、細かいほど粗大粒子の除去に効果があるものであるが、あまり細かすぎると、必要な顔料粒子そのものも濾過されてしまうため、適切なサイズが存在する。また、細かすぎた場合には、濾過に時間がかかる、フィルターが目詰まりを起こす、ポンプ等を使用して送液する場合には負荷がかかりすぎる等の問題を生じる。なお、ここで使用されるフィルターの材質は、当然のことながら濾過する分散液に使用される溶媒に対して耐性のあるものが使用される。
The filter for filtering the dispersion varies depending on the size of coarse particles to be removed, but according to the study by the present inventors, as a photoreceptor used in an electrophotographic apparatus that requires a resolution of about 600 dpi. The presence of coarse particles of at least 3 μm affects the image. Therefore, a filter with an effective pore size of 3 μm or less should be used. More preferably, a filter having an effective pore size of 1 μm or less is used. By performing such a filtering process, unnecessary coarse particles can be removed, and a dispersion having a narrow particle size distribution and no coarse particles can be produced.
With respect to the effective pore size, the finer the particle, the more effective the removal of coarse particles. However, if the particle size is too fine, the necessary pigment particles themselves are filtered, and therefore there is an appropriate size. In addition, if it is too fine, it takes time for filtration, clogging of the filter, and too much load when liquid is sent using a pump or the like. As a matter of course, a material having resistance to the solvent used for the dispersion to be filtered is used as the material of the filter used here.
濾過に際しては、濾過される分散液中の粗大粒子量があまりにも多い場合、取り除かれる顔料が多くなり、濾過後の分散液の固形分濃度が変化したりして好ましくない。従って、濾過を行う際には適切な粒度分布（粒子サイズ、標準偏差）が存在する。本発明のように、濾過による顔料のロス、フィルターの目詰まり等がなく、効率よく濾過を行うためには、濾過前の分散液の体積平均粒径が０．３μｍ以下で、その標準偏差が０．２μｍ以下に分散しておくことが望ましい。
このような分散液の濾過操作を加えることによっても、粗大粒子を取り除くことが可能になり、ひいては分散液を使用した感光体で発生する地汚れを低減化することが出来る。上述のように、より細かいフィルターを使用するほど、その効果は大きなもの（確実なもの）になるが、顔料粒子そのものが濾過されてしまう場合が存在してしまう。このような場合には、先に述べたチタニルフタロシアニン一次粒子を微細化合成する技術と併用することは、非常に大きな効果を発するものである。
During filtration, if the amount of coarse particles in the dispersion to be filtered is too large, more pigment is removed, which is not preferable because the solid content concentration of the dispersion after filtration changes. Therefore, there is an appropriate particle size distribution (particle size, standard deviation) when performing filtration. As in the present invention, there is no loss of pigment due to filtration, filter clogging, etc., and in order to perform filtration efficiently, the volume average particle size of the dispersion before filtration is 0.3 μm or less, and its standard deviation is It is desirable to disperse to 0.2 μm or less.
By adding such an operation of filtering the dispersion, coarse particles can be removed, and as a result, background contamination generated on the photoconductor using the dispersion can be reduced. As described above, the finer the filter, the greater the effect (reliable), but the pigment particles themselves may be filtered. In such a case, using the titanyl phthalocyanine primary particles described above in combination with the technique for refining and synthesizing produces a very large effect.
即ち、（ｉ）微細化チタニルフタロシアニンを合成し、これを使用することにより、分散時間の短縮化・分散ストレスの低減化が図れ、分散における結晶転移の可能性が小さくなる。（ii）分散によって残存する粗大粒子サイズが、微細化しない場合よりも小さいため、より小さなフィルターを使用することが可能になり、粗大粒子の除去効果がより確実なものとなる。また、除去されるチタニルフタロシアニン粒子量が低減し、濾過前後における分散液組成の変化が少なく、安定した製造が可能になる。（iii）その結果、製造される感光体は安定して地汚れ耐性の高い感光体が製造されることになる。
電荷発生層は、前記電荷発生材料を必要に応じてバインダー樹脂とともに適当な溶剤中にボールミル、アトライター、サンドミル、超音波などを用いて分散し、これを導電性支持体上に塗布し、乾燥することにより形成される。
That is, (i) by synthesizing and using refined titanyl phthalocyanine, the dispersion time can be shortened and the dispersion stress can be reduced, and the possibility of crystal transition in dispersion is reduced. (Ii) Since the size of the coarse particles remaining after the dispersion is smaller than that in the case where the particles are not refined, a smaller filter can be used, and the effect of removing the coarse particles becomes more reliable. In addition, the amount of titanyl phthalocyanine particles to be removed is reduced, and there is little change in the composition of the dispersion before and after filtration, thus enabling stable production. (Iii) As a result, the manufactured photoreceptor is stably manufactured with a high resistance to scumming.
For the charge generation layer, the charge generation material is dispersed in a suitable solvent together with a binder resin as necessary using a ball mill, attritor, sand mill, ultrasonic wave, etc., and this is applied onto a conductive support and dried. It is formed by doing.
必要に応じて電荷発生層に用いられる結着樹脂としては、ポリアミド、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリケトン、ポリカーボネート、シリコ−ン樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルケトン、ポリスチレン、ポリスルホン、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリアクリルアミド、ポリビニルベンザール、ポリエステル、フェノキシ樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリフェニレンオキシド、ポリアミド、ポリビニルピリジン、セルロース系樹脂、カゼイン、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン等が挙げられる。中でも、ポリビニルブチラールに代表されるポリビニルアセタールは良好に使用される。結着樹脂の量は、電荷発生物質１００重量部に対し０〜５００重量部、好ましくは１０〜３００重量部が適当である。
ここで用いられる溶剤としては、イソプロパノール、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチルセルソルブ、酢酸エチル、酢酸メチル、ジクロロメタン、ジクロロエタン、モノクロロベンゼン、シクロヘキサン、トルエン、キシレン、リグロイン等が挙げられるが、特にケトン系溶媒、エステル系溶媒、エーテル系溶媒が良好に使用される。塗布液の塗工法としては、浸漬塗工法、スプレーコート、ビートコート、ノズルコート、スピナーコート、リングコート等の方法を用いることができる。
電荷発生層の膜厚は、０.０１〜５μｍ程度が適当であり、好ましくは０.１〜２μｍである。
As the binder resin used for the charge generation layer as necessary, polyamide, polyurethane, epoxy resin, polyketone, polycarbonate, silicone resin, acrylic resin, polyvinyl butyral, polyvinyl formal, polyvinyl ketone, polystyrene, polysulfone, poly- N-vinyl carbazole, polyacrylamide, polyvinyl benzal, polyester, phenoxy resin, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, polyvinyl acetate, polyphenylene oxide, polyamide, polyvinyl pyridine, cellulose resin, casein, polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, etc. Is mentioned. Among these, polyvinyl acetal typified by polyvinyl butyral is used favorably. The amount of the binder resin is suitably 0 to 500 parts by weight, preferably 10 to 300 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the charge generating material.
Examples of the solvent used here include isopropanol, acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, tetrahydrofuran, dioxane, ethyl cellosolve, ethyl acetate, methyl acetate, dichloromethane, dichloroethane, monochlorobenzene, cyclohexane, toluene, xylene, ligroin and the like. In particular, ketone solvents, ester solvents, and ether solvents are preferably used. As a coating method for the coating solution, a dip coating method, spray coating, beat coating, nozzle coating, spinner coating, ring coating, or the like can be used.
The thickness of the charge generation layer is suitably about 0.01 to 5 μm, preferably 0.1 to 2 μm.
次に電荷輸送層について説明する。
電荷輸送層は、電荷輸送物質および結着樹脂を適当な溶剤に溶解ないし分散し、これを電荷発生層上に塗布、乾燥することにより形成できる。また、必要により可塑剤、レベリング剤、酸化防止剤等を添加することもできる。
電荷輸送物質には、正孔輸送物質と電子輸送物質とがある。電荷輸送物質としては、例えばクロルアニル、ブロムアニル、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、２，４，７−トリニトロ−９−フルオレノン、２，４，５，７−テトラニトロ−９−フルオレノン、２，４，５，７−テトラニトロキサントン、２，４，８−トリニトロチオキサントン、２，６，８−トリニトロ−４Ｈ−インデノ〔１，２−ｂ〕チオフェン−４−オン、１，３，７−トリニトロジベンゾチオフェン−５，５−ジオキサイド、ベンゾキノン誘導体等の電子受容性物質が挙げられる。
Next, the charge transport layer will be described.
The charge transport layer can be formed by dissolving or dispersing a charge transport material and a binder resin in an appropriate solvent, and applying and drying the solution on the charge generation layer. Moreover, a plasticizer, a leveling agent, antioxidant, etc. can also be added as needed.
Charge transport materials include hole transport materials and electron transport materials. Examples of the charge transport material include chloroanil, bromanyl, tetracyanoethylene, tetracyanoquinodimethane, 2,4,7-trinitro-9-fluorenone, 2,4,5,7-tetranitro-9-fluorenone, 2,4 , 5,7-tetranitroxanthone, 2,4,8-trinitrothioxanthone, 2,6,8-trinitro-4H-indeno [1,2-b] thiophen-4-one, 1,3,7-tri Examples thereof include electron-accepting substances such as nitrodibenzothiophene-5,5-dioxide and benzoquinone derivatives.
正孔輸送物質としては、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾールおよびその誘導体、ポリ−γ−カルバゾリルエチルグルタメートおよびその誘導体、ピレン−ホルムアルデヒド縮合物およびその誘導体、ポリビニルピレン、ポリビニルフェナントレン、ポリシラン、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、モノアリールアミン誘導体、ジアリールアミン誘導体、トリアリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、α−フェニルスチルベン誘導体、ベンジジン誘導体、ジアリールメタン誘導体、トリアリールメタン誘導体、９−スチリルアントラセン誘導体、ピラゾリン誘導体、ジビニルベンゼン誘導体、ヒドラゾン誘導体、インデン誘導体、ブタジェン誘導体、ピレン誘導体等、ビススチルベン誘導体、エナミン誘導体等その他公知の材料が挙げられる。これらの電荷輸送物質は単独、または２種以上混合して用いられる。 Examples of the hole transport material include poly-N-vinylcarbazole and derivatives thereof, poly-γ-carbazolylethyl glutamate and derivatives thereof, pyrene-formaldehyde condensates and derivatives thereof, polyvinylpyrene, polyvinylphenanthrene, polysilane, oxazole derivatives, Oxadiazole derivatives, imidazole derivatives, monoarylamine derivatives, diarylamine derivatives, triarylamine derivatives, stilbene derivatives, α-phenylstilbene derivatives, benzidine derivatives, diarylmethane derivatives, triarylmethane derivatives, 9-styrylanthracene derivatives, pyrazolines Derivatives, divinylbenzene derivatives, hydrazone derivatives, indene derivatives, butadiene derivatives, pyrene derivatives, etc., bisstilbene derivatives, enamine derivatives, etc. Other known materials may be mentioned. These charge transport materials may be used alone or in combination of two or more.
結着樹脂としては、ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアレート、フェノキシ樹脂、ポリカーボネート、酢酸セルロース樹脂、エチルセルロース樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルトルエン、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂等の熱可塑性または熱硬化性樹脂が挙げられる。 As the binder resin, polystyrene, styrene-acrylonitrile copolymer, styrene-butadiene copolymer, styrene-maleic anhydride copolymer, polyester, polyvinyl chloride, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, polyvinyl acetate, Polyvinylidene chloride, polyarate, phenoxy resin, polycarbonate, cellulose acetate resin, ethyl cellulose resin, polyvinyl butyral, polyvinyl formal, polyvinyl toluene, poly-N-vinyl carbazole, acrylic resin, silicone resin, epoxy resin, melamine resin, urethane resin, phenol Examples thereof include thermoplastic or thermosetting resins such as resins and alkyd resins.
電荷輸送物質の量は結着樹脂１００重量部に対し、２０〜３００重量部、好ましくは４０〜１５０重量部が適当である。また、電荷輸送層の膜厚は５〜１００μｍ程度とすることが好ましい。ここで用いられる溶剤としては、テトラヒドロフラン、ジオキサン、トルエン、ジクロロメタン、モノクロロベンゼン、ジクロロエタン、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン、アセトンなどが用いられる。中でも、環境への負荷低減等の意図から、非ハロゲン系溶媒の使用は望ましいものである。具体的には、テトラヒドロフランやジオキソラン、ジオキサン等の環状エーテルやトルエン、キシレン等の芳香族系炭化水素、及びそれらの誘導体が良好に用いられる。 The amount of the charge transport material is appropriately 20 to 300 parts by weight, preferably 40 to 150 parts by weight, based on 100 parts by weight of the binder resin. The thickness of the charge transport layer is preferably about 5 to 100 μm. As the solvent used here, tetrahydrofuran, dioxane, toluene, dichloromethane, monochlorobenzene, dichloroethane, cyclohexanone, methyl ethyl ketone, acetone and the like are used. Among them, the use of a non-halogen solvent is desirable for the purpose of reducing the environmental load. Specifically, cyclic ethers such as tetrahydrofuran, dioxolane and dioxane, aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene, and derivatives thereof are preferably used.
また、電荷輸送層には電荷輸送物質としての機能とバインダー樹脂の機能を持った高分子電荷輸送物質も良好に使用される。これら高分子電荷輸送物質から構成される電荷輸送層は耐摩耗性に優れたものである。高分子電荷輸送物質としては、公知の材料が使用できるが、特に、トリアリールアミン構造を主鎖および／または側鎖に含むポリカーボネートが良好に用いられる。中でも、式（Ｉ）〜（Ｘ）式で表わされる高分子電荷輸送物質が良好に用いられ、これらを以下に例示し、具体例を示す。 In addition, a polymer charge transport material having a function as a charge transport material and a function of a binder resin is also preferably used for the charge transport layer. The charge transport layer composed of these polymer charge transport materials is excellent in wear resistance. As the polymer charge transport material, known materials can be used, and in particular, a polycarbonate containing a triarylamine structure in the main chain and / or side chain is preferably used. Among these, polymer charge transport materials represented by the formulas (I) to (X) are preferably used, and these are exemplified below and specific examples are shown.
また、電荷輸送層に使用される高分子電荷輸送物質として、上述の高分子電荷輸送物質の他に、電荷輸送層の成膜時には電子供与性基を有するモノマーあるいはオリゴマーの状態で、成膜後に硬化反応あるいは架橋反応をさせることで、最終的に２次元あるいは３次元の架橋構造を有する重合体も含むものである。
これら電子供与性基を有する重合体から構成される電荷輸送層、あるいは架橋構造を有する重合体は耐摩耗性に優れたものである。通常、電子写真プロセスにおいては、帯電電位（未露光部電位）は一定であるため、繰り返し使用により感光体の表面層が摩耗すると、その分だけ感光体にかかる電界強度が高くなってしまう。この電界強度の上昇に伴い、地汚れの発生頻度が高くなるため、感光体の耐摩耗性が高いことは、地汚れに対して有利である。これら電子供与性基を有する重合体から構成される電荷輸送層は、自身が高分子化合物であるため成膜性に優れ、低分子分散型高分子からなる電荷輸送層に比べ、電荷輸送部位を高密度に構成することが可能で電荷輸送能に優れたものである。このため、高分子電荷輸送物質を用いた電荷輸送層を有する感光体には高速応答性が期待できる。
Further, as the polymer charge transport material used in the charge transport layer, in addition to the polymer charge transport material described above, in the state of the monomer or oligomer having an electron donating group at the time of film formation of the charge transport layer, A polymer having a two-dimensional or three-dimensional crosslinked structure is finally included by carrying out a curing reaction or a crosslinking reaction.
A charge transport layer composed of a polymer having these electron donating groups or a polymer having a crosslinked structure is excellent in wear resistance. Usually, in the electrophotographic process, since the charged potential (unexposed portion potential) is constant, if the surface layer of the photoconductor is worn by repeated use, the electric field strength applied to the photoconductor increases accordingly. As the electric field strength increases, the occurrence frequency of scumming increases. Therefore, the high wear resistance of the photosensitive member is advantageous for scumming. A charge transport layer composed of a polymer having these electron donating groups is a high molecular compound, so it has excellent film forming properties, and has a charge transport site compared to a charge transport layer composed of a low molecular dispersion type polymer. It can be configured at high density and has excellent charge transport capability. For this reason, a photoreceptor having a charge transport layer using a polymer charge transport material can be expected to have a high speed response.
その他の電子供与性基を有する重合体としては、公知単量体の共重合体や、ブロック重合体、グラフト重合体、スターポリマーや、また、例えば特開平３−１０９４０６号公報、特開２０００−２０６７２３号公報、特開２００１−３４００１号公報等に開示されているような電子供与性基を有する架橋重合体などを用いることも可能である。
本発明において電荷輸送層中に可塑剤やレベリング剤を添加してもよい。可塑剤としては、ジブチルフタレート、ジオクチルフタレートなど一般の樹脂の可塑剤として使用されているものがそのまま使用でき、その使用量は、結着樹脂に対して０〜３０重量％程度が適当である。レベリング剤としては、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイルなどのシリコーンオイル類や、側鎖にパーフルオロアルキル基を有するポリマーあるいは、オリゴマーが使用され、その使用量は結着樹脂に対して、０〜１重量％が適当である。
Examples of the other polymer having an electron donating group include a copolymer of a known monomer, a block polymer, a graft polymer, a star polymer, and, for example, JP-A-3-109406 and JP-A-2000- It is also possible to use a crosslinked polymer having an electron-donating group as disclosed in JP-A-206723, JP-A No. 2001-34001, and the like.
In the present invention, a plasticizer or a leveling agent may be added to the charge transport layer. As the plasticizer, those used as general plasticizers such as dibutyl phthalate and dioctyl phthalate can be used as they are, and the amount used is suitably about 0 to 30% by weight based on the binder resin. As the leveling agent, silicone oils such as dimethyl silicone oil and methylphenyl silicone oil, polymers or oligomers having a perfluoroalkyl group in the side chain are used, and the amount used is 0 to 0 with respect to the binder resin. 1% by weight is suitable.
上記は感光層が積層構成の場合について述べたが、本発明においては感光層が単層構成でも構わない。感光層を単層構成とするためには、少なくとも上述の電荷発生物質とバインダー樹脂を含有する単一層を設けることで感光層は構成され、バインダー樹脂としては電荷発生層や電荷輸送層の説明の所に記載したものが良好に使用される。また、単層感光層には電荷輸送物質を併用することで、高い光感度、高いキャリア輸送特性、低い残留電位が発現され、良好に使用できる。この際、使用する電荷輸送物質は、感光体表面に帯電させる極性に応じて、正孔輸送物質、電子輸送物質のいずれかが選択される。更に、上述した高分子電荷輸送物質もバインダー樹脂と電荷輸送物質の機能を併せ持つため、単層感光層には良好に使用される。 In the above description, the photosensitive layer has a laminated structure. However, in the present invention, the photosensitive layer may have a single layer structure. In order to make the photosensitive layer as a single layer, the photosensitive layer is constituted by providing a single layer containing at least the above-described charge generating substance and a binder resin. As the binder resin, the description of the charge generating layer and the charge transport layer is used. Those described in the above are used well. In addition, when a charge transport material is used in combination with the single-layer photosensitive layer, high photosensitivity, high carrier transport properties, and low residual potential are exhibited, and the single layer photosensitive layer can be used favorably. At this time, as the charge transport material to be used, either a hole transport material or an electron transport material is selected according to the polarity charged on the surface of the photoreceptor. Furthermore, since the above-described polymer charge transporting material also has the functions of a binder resin and a charge transporting material, it is favorably used for a single-layer photosensitive layer.
本発明の電子写真感光体には、感光層保護の目的で、保護層を感光層の上に設けることができる。近年、日常的にコンピュータの使用が行われるようになり、プリンタによる高速出力とともに、装置の小型も望まれている。従って、保護層を設け、耐久性を向上させることによって、本発明の高感度で異常欠陥のない感光体を有用に用いることができる。
保護層に使用される材料としてはＡＢＳ樹脂、ＡＣＳ樹脂、オレフィン−ビニルモノマー共重合体、塩素化ポリエーテル、アリル樹脂、フェノール樹脂、ポリアセタール、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリアクリレート、ポリアリルスルホン、ポリブチレン、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエーテルスルホン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、アクリル樹脂、ポリメチルベンテン、ポリプロピレン、ポリフェニレンオキシド、ポリスルホン、ポリスチレン、ＡＳ樹脂、ブタジエン−スチレン共重合体、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、エポキシ樹脂等の樹脂が挙げられる。中でも、ポリカーボネートもしくはポリアリレートが最も良好に使用できる。
In the electrophotographic photoreceptor of the present invention, a protective layer can be provided on the photosensitive layer for the purpose of protecting the photosensitive layer. In recent years, computers have been used on a daily basis, and it has been desired to reduce the size of the apparatus together with high-speed output by a printer. Therefore, by providing a protective layer and improving the durability, it is possible to effectively use the photosensitive member of the present invention having no abnormal defect.
Materials used for the protective layer include ABS resin, ACS resin, olefin-vinyl monomer copolymer, chlorinated polyether, allyl resin, phenol resin, polyacetal, polyamide, polyamideimide, polyacrylate, polyallylsulfone, polybutylene, Polybutylene terephthalate, polycarbonate, polyarylate, polyethersulfone, polyethylene, polyethylene terephthalate, polyimide, acrylic resin, polymethylbenten, polypropylene, polyphenylene oxide, polysulfone, polystyrene, AS resin, butadiene-styrene copolymer, polyurethane, polychlorinated Examples thereof include resins such as vinyl, polyvinylidene chloride, and epoxy resin. Of these, polycarbonate or polyarylate can be most preferably used.
保護層にはその他、耐摩耗性を向上する目的でポリテトラフルオロエチレンのような弗素樹脂、シリコーン樹脂、及びこれらの樹脂に酸化チタン、酸化錫、チタン酸カリウム、シリカ等の無機フィラー、また有機フィラーを分散したもの等を添加することができる。
また、感光体の保護層に用いられるフィラー材料のうち有機性フィラー材料としては、ポリテトラフルオロエチレンのようなフッ素樹脂粉末、シリコーン樹脂粉末、ａ−カーボン粉末等が挙げられ、無機性フィラー材料としては、銅、スズ、アルミニウム、インジウムなどの金属粉末、シリカ、酸化錫、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化インジウム、酸化アンチモン、酸化ビスマス、アンチモンをドープした酸化錫、錫をドープした酸化インジウム等の金属酸化物、チタン酸カリウムなどの無機材料が挙げられる。特に、フィラーの硬度の点からは、この中でも無機材料を用いることが有利である。特に、シリカ、酸化チタン、アルミナが有効に使用できる。
Other protective layers include fluorine resins such as polytetrafluoroethylene, silicone resins, and inorganic fillers such as titanium oxide, tin oxide, potassium titanate, and silica for the purpose of improving wear resistance. What disperse | distributed the filler etc. can be added.
Among the filler materials used for the protective layer of the photoreceptor, examples of the organic filler material include fluororesin powder such as polytetrafluoroethylene, silicone resin powder, a-carbon powder, and the like. Metals such as copper, tin, aluminum and indium, silica, tin oxide, zinc oxide, titanium oxide, indium oxide, antimony oxide, bismuth oxide, tin oxide doped with antimony, tin doped indium oxide and other metals Inorganic materials such as oxide and potassium titanate can be mentioned. In particular, it is advantageous to use an inorganic material from the viewpoint of the hardness of the filler. In particular, silica, titanium oxide, and alumina can be used effectively.
保護層中のフィラー濃度は使用するフィラー種により、また感光体を使用する電子写真プロセス条件によっても異なるが、保護層の最表層側において全固形分に対するフィラーの比で５重量％以上、好ましくは１０重量％以上、５０重量％以下、好ましくは３０重量％以下程度が良好である。
また、使用するフィラーの体積平均粒径は、０．１μｍ〜２μｍの範囲が良好に使用され、好ましくは０．３μｍ〜１μｍの範囲である。この場合、平均粒径が小さすぎると耐摩耗性が十分に発揮されず、大きすぎると塗膜の表面性が悪くなったり、塗膜そのものが形成できなかったりするからである。
The filler concentration in the protective layer varies depending on the type of filler used and also on the electrophotographic process conditions using the photoconductor, but the ratio of filler to the total solid content on the outermost layer side of the protective layer is preferably 5% by weight or more, preferably 10% by weight or more and 50% by weight or less, preferably about 30% by weight or less is good.
Further, the volume average particle size of the filler used is preferably in the range of 0.1 μm to 2 μm, and preferably in the range of 0.3 μm to 1 μm. In this case, if the average particle size is too small, the wear resistance is not sufficiently exhibited, and if it is too large, the surface property of the coating film is deteriorated or the coating film itself cannot be formed.
尚、本発明におけるフィラーの平均粒径とは、特別な記載のない限り体積平均粒径であり、超遠心式自動粒度分布測定装置：ＣＡＰＡ−７００（堀場製作所製）により求めたものである。この際、累積分布の５０％に相当する粒子径（Ｍｅｄｉａｎ系）として算出されたものである。また、同時に測定される各々の粒子の標準偏差が１μｍ以下であることが重要である。これ以上の標準偏差の値である場合には、粒度分布が広すぎて、本発明の効果が顕著に得られなくなってしまう場合がある。 The average particle diameter of the filler in the present invention is a volume average particle diameter unless otherwise specified, and is determined by an ultracentrifugal automatic particle size distribution analyzer: CAPA-700 (manufactured by Horiba). At this time, the particle size (Median system) corresponding to 50% of the cumulative distribution was calculated. In addition, it is important that the standard deviation of each particle measured simultaneously is 1 μm or less. If the standard deviation is larger than this, the particle size distribution may be too wide, and the effects of the present invention may not be obtained remarkably.
また、本発明で使用するフィラーのｐＨも解像度やフィラーの分散性に大きく影響する。その理由の一つとしては、フィラー、特に金属酸化物は製造時に塩酸等が残存することが考えられる。その残存量が多い場合には、画像ボケの発生は避けられず、またそれは残存量によってはフィラーの分散性にも影響を及ぼす場合がある。
もう一つの理由としては、フィラー、特に金属酸化物の表面における帯電性の違いによるものである。通常、液体中に分散している粒子はプラスあるいはマイナスに帯電しており、それを電気的に中性に保とうとして反対の電荷を持つイオンが集まり、そこで電気二重層が形成されることによって粒子の分散状態は安定化している。粒子から遠ざかるに従いその電位（ゼータ電位）は徐々に低くなり、粒子から十分に離れて電気的に中性である領域の電位はゼロとなる。従って、ゼータ電位の絶対値の増加によって粒子の反発力が高くなることによって安定性は高くなり、ゼロに近づくに従い凝集しやすく不安定になる。一方、系のｐＨ値によってゼータ電位は大きく変動し、ある ｐＨ値において電位はゼロとなり等電点を持つことになる。従って、系の等電点からできるだけ遠ざけて、ゼータ電位の絶対値を高めることによって分散系の安定化が図られることになる。
Further, the pH of the filler used in the present invention greatly affects the resolution and the dispersibility of the filler. One possible reason is that hydrochloric acid or the like remains in the filler, particularly the metal oxide, during production. When the remaining amount is large, the occurrence of image blur is unavoidable, and depending on the remaining amount, the dispersibility of the filler may be affected.
Another reason is due to the difference in chargeability on the surface of the filler, particularly the metal oxide. Usually, particles dispersed in a liquid are charged positively or negatively, and ions having opposite charges gather to try to keep it electrically neutral, and an electric double layer is formed there. The dispersed state of the particles is stabilized. The potential (zeta potential) gradually decreases as the distance from the particle increases, and the potential of a region that is sufficiently away from the particle and electrically neutral is zero. Accordingly, the stability increases as the repulsive force of the particles increases due to the increase in the absolute value of the zeta potential, and the particles tend to aggregate and become unstable as they approach zero. On the other hand, the zeta potential varies greatly depending on the pH value of the system, and at a certain pH value, the potential becomes zero and has an isoelectric point. Therefore, the dispersion system is stabilized by increasing the absolute value of the zeta potential as far as possible from the isoelectric point of the system.
本発明の構成においては、フィラーとしては前述の等電点におけるｐＨが、少なくとも５以上を示すものが画像ボケ抑制の点から好ましく、より塩基性を示すフィラーであるほどその効果が高くなる傾向があることが確認された。等電点におけるｐＨが高い塩基性を示すフィラーは、系が酸性であった方がゼータ電位はより高くなることにより、分散性及びその安定性は向上することになる。
ここで、本発明におけるフィラーのｐＨは、ゼータ電位から等電点におけるｐＨ値を記載した。この際、ゼータ電位の測定は、大塚電子（株）製レーザーゼータ電位計にて測定した。
In the configuration of the present invention, the filler having a pH at the isoelectric point of at least 5 is preferably from the viewpoint of image blur suppression, and the more basic the filler, the higher the effect. It was confirmed that there was. The filler having a high basic pH at the isoelectric point has a higher zeta potential when the system is acidic, so that dispersibility and stability thereof are improved.
Here, the pH of the filler in the present invention is the pH value at the isoelectric point from the zeta potential. At this time, the zeta potential was measured with a laser zeta potentiometer manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.
更に、画像ボケが発生しにくいフィラーとしては、電気絶縁性が高いフィラー（比抵抗が１０10Ω・ｃｍ以上）が好ましく、フィラーのｐＨが５以上を示すものやフィラーの誘電率が５以上を示すものが特に有効に使用できる。また、ｐＨが５以上のフィラーあるいは誘電率が５以上のフィラーを単独で使用することはもちろん、ｐＨが５以下のフィラーとｐＨが５以上のフィラーとを２種類以上を混合したり、誘電率が５以下のフィラーと誘電率が５以上のフィラーとを２種類以上混合したりして用いることも可能である。また、これらのフィラーの中でも高い絶縁性を有し、熱安定性が高い上に、耐摩耗性が高い六方最密構造であるα型アルミナは、画像ボケの抑制や耐摩耗性の向上の点から特に有用である。 Furthermore, as the filler that is less likely to cause image blurring, a filler having high electrical insulation (specific resistance of 10 10 Ω · cm or more) is preferable, and the filler having a pH of 5 or more or the filler having a dielectric constant of 5 or more. The ones shown can be used particularly effectively. In addition, a filler having a pH of 5 or more or a filler having a dielectric constant of 5 or more can be used alone, or two or more fillers having a pH of 5 or less and a filler having a pH of 5 or more can be mixed. However, it is also possible to use a mixture of two or more fillers having a dielectric constant of 5 or less and fillers having a dielectric constant of 5 or more. Among these fillers, α-type alumina, which has a high insulation property, high thermal stability, and high wear resistance, is a hexagonal close-packed structure, which suppresses image blur and improves wear resistance. Is particularly useful.
本発明において使用するフィラーの比抵抗は以下のように定義される。フィラーのような粉体は、充填率によりその比抵抗値が異なるので、一定の条件下で測定する必要がある。本発明においては、特開平５−９４０４９号公報（第１図）、特開平５−１１３６８８号公報（第１図）に示された測定装置と同様の構成の装置を用いて、フィラーの比抵抗値を測定し、この値を用いた。測定装置において、電極面積は４．０ｃｍ２である。測定前に片側の電極に４ｋｇの荷重を１分間かけ、電極間距離が４ｍｍになるように試料量を調節する。測定の際は、上部電極の重量（１ｋｇ）の荷重状態で測定を行い、印加電圧は１００Ｖにて測定する。１０６Ω・ｃｍ以上の領域は、ＨＩＧＨ ＲＥＳＩＳＴＡＮＣＥ ＭＥＴＥＲ（横河ヒューレットパッカード）、それ以下の領域についてはデジタルマルチメーター（フルーク）により測定した。これにより得られた比抵抗値を本発明の言うところの比抵抗値と定義するものである。 The specific resistance of the filler used in the present invention is defined as follows. Since the specific resistance value of the powder such as the filler varies depending on the filling rate, it is necessary to measure under a certain condition. In the present invention, the specific resistance of the filler is measured using an apparatus having the same configuration as the measuring apparatus shown in Japanese Patent Laid-Open Nos. 5-94049 (FIG. 1) and 5-113688 (FIG. 1). The value was measured and used. In the measuring device, the electrode area is 4.0 cm 2 . Prior to measurement, a load of 4 kg is applied to one electrode for 1 minute, and the sample amount is adjusted so that the distance between the electrodes is 4 mm. At the time of measurement, the measurement is performed under the load condition of the weight of the upper electrode (1 kg), and the applied voltage is measured at 100V. The area of 10 6 Ω · cm or more was measured with a HIGH RESISTER METER (Yokogawa Hewlett Packard), and the area below it was measured with a digital multimeter (Fluke). The specific resistance value obtained in this way is defined as the specific resistance value according to the present invention.
フィラーの誘電率は以下のように測定した。上述のような比抵抗の測定と同様なセルを用い、荷重をかけた後に、静電容量を測定し、これより誘電率を求めた。静電容量の測定は、誘電体損測定器（安藤電気）を使用した。 The dielectric constant of the filler was measured as follows. Using a cell similar to the measurement of the specific resistance as described above, after applying a load, the capacitance was measured, and the dielectric constant was determined from this. For the measurement of the capacitance, a dielectric loss measuring device (Ando Electric) was used.
更に、これらのフィラーは少なくとも一種の表面処理剤で表面処理させることが可能であり、そうすることがフィラーの分散性の面から好ましい。フィラーの分散性の低下は残留電位の上昇だけでなく、塗膜の透明性の低下や塗膜欠陥の発生、さらには耐摩耗性の低下をも引き起こすため、高耐久化あるいは高画質化を妨げる大きな問題に発展する可能性がある。表面処理剤としては、従来用いられている表面処理剤すべてを使用することができるが、フィラーの絶縁性を維持できる表面処理剤が好ましい。例えば、チタネート系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤、ジルコアルミネート系カップリング剤、高級脂肪酸等、あるいはこれらとシランカップリング剤との混合処理や、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、シリコーン、ステアリン酸アルミニウム等、あるいはそれらの混合処理がフィラーの分散性及び画像ボケの点からより好ましい。シランカップリング剤による処理は、画像ボケの影響が強くなるが、上記の表面処理剤とシランカップリング剤との混合処理を施すことによりその影響を抑制できる場合がある。表面処理量については、用いるフィラーの平均一次粒径によって異なるが、３〜３０ｗｔ％が適しており、５〜２０ｗｔ％がより好ましい。表面処理量がこれよりも少ないとフィラーの分散効果が得られず、また多すぎると残留電位の著しい上昇を引き起こす。これらフィラー材料は単独もしくは２種類以上混合して用いられる。フィラーの表面処理量に関しては、上述のようにフィラー量に対する使用する表面処理剤の重量比で定義される。 Furthermore, these fillers can be surface-treated with at least one surface treatment agent, and it is preferable from the viewpoint of filler dispersibility. Lowering the dispersibility of the filler not only increases the residual potential, but also lowers the transparency of the coating, causes defects in the coating, and lowers the wear resistance. It can develop into a big problem. As the surface treatment agent, all conventionally used surface treatment agents can be used, but a surface treatment agent capable of maintaining the insulating properties of the filler is preferable. For example, titanate coupling agents, aluminum coupling agent, and mixing treatment in the zircoaluminate coupling agent, a higher fatty acid, etc., or these with silane coupling agent, Al 2 O 3, TiO 2 , ZrO 2, Silicone, aluminum stearate, or the like, or a mixture thereof is more preferable from the viewpoint of filler dispersibility and image blur. The treatment with the silane coupling agent is strongly influenced by image blur, but the influence may be suppressed by performing a mixing treatment of the surface treatment agent and the silane coupling agent. The surface treatment amount varies depending on the average primary particle size of the filler used, but is preferably 3 to 30 wt%, more preferably 5 to 20 wt%. If the surface treatment amount is less than this, the filler dispersing effect cannot be obtained, and if the surface treatment amount is too much, the residual potential is significantly increased. These filler materials may be used alone or in combination of two or more. The surface treatment amount of the filler is defined by the weight ratio of the surface treatment agent to be used with respect to the filler amount as described above.
これらフィラー材料は、適当な分散機を用いることにより分散できる。また、保護層の透過率の点から使用するフィラーは１次粒子レベルまで分散され、凝集体が少ない方が好ましい。
また、保護層には残留電位低減、応答性改良のため、電荷輸送物質を含有しても良い。電荷輸送物質は、電荷輸送層の説明のところに記載した材料を用いることができる。電荷輸送物質として、低分子電荷輸送物質を用いる場合には、保護層中における濃度傾斜を設けても構わない。耐摩耗性向上のため、表面側を低濃度にすることは有効な手段である。ここで言う濃度とは、保護層を構成する全材料の総重量に対する低分子電荷輸送物質の重量の比を表し、濃度傾斜とは上記重量比において表面側において濃度が低くなるような傾斜を設けることを示す。また、高分子電荷輸送物質を用いることは、感光体の耐久性を高める点で非常に有利である。
These filler materials can be dispersed by using an appropriate disperser. Further, from the viewpoint of the transmittance of the protective layer, it is preferable that the filler used is dispersed to the primary particle level and has less aggregates.
In addition, the protective layer may contain a charge transport material in order to reduce residual potential and improve responsiveness. As the charge transport material, the materials described in the description of the charge transport layer can be used. When a low molecular charge transport material is used as the charge transport material, a concentration gradient in the protective layer may be provided. In order to improve wear resistance, it is an effective means to reduce the concentration of the surface side. The concentration referred to here represents the ratio of the weight of the low molecular charge transporting material to the total weight of all the materials constituting the protective layer, and the concentration gradient is a gradient that lowers the concentration on the surface side in the above weight ratio. It shows that. The use of a polymer charge transport material is very advantageous in terms of enhancing the durability of the photoreceptor.
保護層の形成法としては通常の塗布法が採用される。なお保護層の厚さは０．１〜１０μｍ程度が適当である。また、以上のほかに真空薄膜作成法にて形成したａ−Ｃ、ａ−ＳｉＣなど公知の材料を保護層として用いることができる。 As a method for forming the protective layer, a normal coating method is employed. In addition, about 0.1-10 micrometers is suitable for the thickness of a protective layer. In addition to the above, a known material such as a-C or a-SiC formed by a vacuum thin film forming method can be used as the protective layer.
また、別の形態の保護層として、電荷輸送性構造を有する架橋型保護層が有効に使用される。電荷輸送性構造を有する架橋型保護層を用いることにより、繰り返し使用による電界強度の増加を抑制することがさらに効率よく実現し、地汚れの抑制に有効となる。また、感光体表面の耐傷性も高く、フィルミング等も発生しにくいことから画像欠陥の発生を低減させる効果も有しており、高耐久化を実現する上で有効かつ有用である。更に、フィラー分散型保護層に比べて保護層としての均質性の点から、架橋型保護層の方が均質性が高い。このことは、クリーニング部材等による感光体表面層としての摩耗が均一になり、また微少領域での感光体静電特性も均一になるため、フィラー分散型保護層よりも更に有効に使用出来る。 Further, as another type of protective layer, a cross-linked protective layer having a charge transporting structure is effectively used. By using a cross-linked protective layer having a charge transporting structure, it is possible to more efficiently realize an increase in electric field strength due to repeated use, and it is effective in suppressing scumming. In addition, since the surface of the photoconductor is highly scratch resistant and filming and the like are less likely to occur, it has an effect of reducing the occurrence of image defects, and is effective and useful for realizing high durability. Furthermore, from the point of homogeneity as a protective layer, the crosslinkable protective layer has higher homogeneity than the filler-dispersed protective layer. This can be used more effectively than the filler-dispersed protective layer because the wear as the photoreceptor surface layer by the cleaning member or the like becomes uniform, and the photoreceptor electrostatic characteristics in the minute region become uniform.
電荷輸送性構造を有する架橋型保護層は、少なくとも電荷輸送性構造を有しない３官能以上のラジカル重合性モノマーと１官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物を硬化することにより形成される保護層が好ましい。３官能以上のラジカル重合性モノマーを硬化した架橋構造を有するため３次元の網目構造が発達し、架橋密度が非常に高い高硬度且つ高弾性な表面層が得られ、かつ均一で平滑性も高く、高い耐摩耗性、耐傷性が達成される。この様に感光体表面の架橋密度すなわち単位体積あたりの架橋結合数を増加させることが重要であるが、硬化反応において瞬時に多数の結合を形成させるため体積収縮による内部応力が発生する。この内部応力は架橋型電荷輸送層の膜厚が厚くなるほど増加するため電荷輸送層全層を硬化させると、クラックや膜剥がれが発生しやすくなる。この現象は初期的に現れなくても、電子写真プロセス上で繰り返し使用され帯電、現像、転写、クリーニングのハザード及び熱変動の影響を受けることにより、経時で発生しやすくなることもある。 The crosslinkable protective layer having a charge transport structure is formed by curing at least a trifunctional or higher functional radical polymerizable monomer having no charge transport structure and a radical polymerizable compound having a monofunctional charge transport structure. A protective layer is preferred. Since it has a cross-linked structure obtained by curing a tri- or higher-functional radically polymerizable monomer, a three-dimensional network structure is developed, and a high hardness and high elasticity surface layer having a very high crosslink density is obtained, and it is uniform and highly smooth. High wear resistance and scratch resistance are achieved. In this way, it is important to increase the crosslink density on the surface of the photoreceptor, that is, the number of crosslink bonds per unit volume. However, since a large number of bonds are instantaneously formed in the curing reaction, internal stress due to volume shrinkage occurs. Since this internal stress increases as the film thickness of the crosslinkable charge transport layer increases, cracks and film peeling tend to occur when the entire charge transport layer is cured. Even if this phenomenon does not appear initially, it may be likely to occur over time due to repeated use in the electrophotographic process and the influence of charging, development, transfer, cleaning hazards and thermal fluctuations.
この問題を解決する方法としては、（ｉ）架橋層及び架橋構造に高分子成分を導入する、（ii）１官能及び２官能のラジカル重合性モノマーを多量に用いる、（iii）柔軟性基を有する多官能モノマーを用いる、などの硬化樹脂層を柔らかくする方向性が挙げられるが、いずれも架橋層の架橋密度が希薄となり、飛躍的な耐摩耗性が達成されない。これに対し、本発明の感光体は、電荷輸送層上に３次元の網目構造が発達した架橋密度の高い電荷輸送性構造を有する架橋型保護層を１μｍ以上、１０μｍ以下の膜厚で設けることで、上記のクラックや膜剥がれが発生せず、且つ非常に高い耐摩耗性が達成される。かかる電荷輸送性構造を有する架橋型保護層の膜厚を２μｍ以上、８μｍ以下の膜厚にすることにより、さらに上記問題に対する余裕度が向上することに加え、更なる耐摩耗性向上に繋がる高架橋密度化の材料選択が可能となる。 Methods for solving this problem include (i) introducing a polymer component into the crosslinked layer and the crosslinked structure, (ii) using a large amount of monofunctional and bifunctional radically polymerizable monomers, and (iii) forming a flexible group. Although the directionality which makes a cured resin layer soft, such as using the polyfunctional monomer which has, is mentioned, the crosslink density of a bridge | crosslinking layer becomes thin in any case, and remarkable wear resistance is not achieved. On the other hand, in the photoreceptor of the present invention, a crosslinkable protective layer having a charge transporting structure having a high crosslink density in which a three-dimensional network structure is developed on the charge transporting layer is provided with a film thickness of 1 μm or more and 10 μm or less. Therefore, the above-mentioned cracks and film peeling do not occur, and very high wear resistance is achieved. By increasing the film thickness of the cross-linkable protective layer having such a charge transporting structure to a film thickness of 2 μm or more and 8 μm or less, the degree of margin for the above problem is further improved, and a high bridge that leads to further improvement of wear resistance. Densification material selection is possible.
本発明の感光体がクラックや膜剥がれを抑制できる理由としては、電荷輸送性構造を有する架橋型保護層を薄膜化できるため内部応力が大きくならないこと、下層に電荷輸送層を有するため表面の電荷輸送性構造を有する架橋型保護層の内部応力を緩和できることなどによる。このため電荷輸送性構造を有する架橋型保護層に高分子材料を多量に含有させる必要がなく、この時生ずる、高分子材料とラジカル重合性組成物（ラジカル重合性モノマーや電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物）の反応より生じた硬化物との不相溶が原因の傷やトナーフィルミングも起こりにくい。さらに、電荷輸送層全層にわたる厚膜を光エネルギー照射により硬化する場合、電荷輸送性構造による吸収から内部への光透過が制限され、硬化反応が十分に進行しない現象が起こることがある。本発明に用いられる電荷輸送性構造を有する架橋型保護層においては、１０μｍ以下の薄膜とすることにより内部まで均一に硬化反応が進行し、表面と同様に内部でも高い耐摩耗性が維持される。また、電荷輸送性構造を有する架橋型保護層の形成においては、上記３官能性ラジカル重合性モノマーに加え、さらに１官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物を含有しており、これが上記３官能以上のラジカル重合性モノマー硬化時に架橋結合中に取り込まれる。これに対し、官能基を有しない低分子電荷輸送物質を架橋表面層中に含有させた場合、その相溶性の低さから低分子電荷輸送物質の析出や白濁現象が起こり、架橋表面層の機械的強度も低下する。一方、２官能以上の電荷輸送性化合物を主成分として用いた場合は複数の結合で架橋構造中に固定され架橋密度はより高まるが、電荷輸送性構造が非常に嵩高いため硬化樹脂構造の歪みが非常に大きくなり、架橋型電荷輸送層の内部応力が高まる原因となる。 The reason why the photoconductor of the present invention can suppress cracks and film peeling is that the cross-linkable protective layer having a charge transporting structure can be made thin, so that the internal stress does not increase, and the charge transport layer is provided in the lower layer, so This is because the internal stress of the crosslinkable protective layer having a transporting structure can be relaxed. For this reason, it is not necessary to contain a large amount of a polymer material in the crosslinkable protective layer having a charge transporting structure, and the resulting polymer material and radical polymerizable composition (having a radical polymerizable monomer or a charge transporting structure) Scratches and toner filming due to incompatibility with the cured product resulting from the reaction of the radically polymerizable compound) are less likely to occur. Further, when a thick film over the entire charge transport layer is cured by light energy irradiation, light transmission from the absorption by the charge transport structure to the inside is limited, and a phenomenon in which the curing reaction does not proceed sufficiently may occur. In the crosslinkable protective layer having a charge transporting structure used in the present invention, a curing reaction proceeds uniformly to the inside by forming a thin film of 10 μm or less, and high wear resistance is maintained inside as well as the surface. . In addition, in the formation of the crosslinkable protective layer having a charge transporting structure, in addition to the trifunctional radical polymerizable monomer, a radical polymerizable compound having a monofunctional charge transporting structure is further contained. Incorporated into the cross-linking bond at the time of curing the tri- or higher functional radical polymerizable monomer. On the other hand, when a low molecular charge transport material having no functional group is contained in the cross-linked surface layer, precipitation of the low molecular charge transport material and white turbidity occur due to its low compatibility, and the cross-linked surface layer The mechanical strength also decreases. On the other hand, when a bifunctional or higher-functional charge transporting compound is used as the main component, the crosslink structure is fixed by a plurality of bonds and the crosslink density is further increased. Becomes very large, which increases the internal stress of the cross-linked charge transport layer.
更に、本発明の感光体は良好な電気的特性を有し、このため繰り返し安定性に優れており高耐久化並びに高安定化が実現される。これは電荷輸送性構造を有する架橋型保護層の構成材料として１官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物を用い、架橋結合間にペンダント状に固定化したことに起因する。上記のように官能基を有しない電荷輸送物質は析出、白濁現象が起こり、感度の低下、残留電位の上昇等繰り返し使用における電気的特性の劣化が著しい。２官能以上の電荷輸送性化合物を主成分として用いた場合は複数の結合で架橋構造中に固定されるため、電荷輸送時の中間体構造（カチオンラジカル）が安定して保てず、電荷のトラップによる感度の低下、残留電位の上昇が起こりやすい。これらの電気的特性の劣化は、画像濃度低下、文字細り等の画像として現れる。さらに、本発明の感光体においては、下層の電荷輸送層として従来感光体の電荷トラップの少ない高移動度な設計が適応可能で、電荷輸送性構造を有する架橋型保護層の電気的副作用を最小限に抑えることができる。 Furthermore, the photoreceptor of the present invention has good electrical characteristics, and therefore has excellent repeated stability, realizing high durability and high stability. This is because a radically polymerizable compound having a monofunctional charge transporting structure is used as a constituent material of the crosslinkable protective layer having a charge transporting structure, and is immobilized in a pendant shape between crosslinks. As described above, the charge transport material having no functional group causes precipitation and clouding phenomenon, and the electrical characteristics are remarkably deteriorated in repeated use such as reduction in sensitivity and increase in residual potential. When a bifunctional or higher-functional charge transporting compound is used as the main component, it is fixed in the crosslinked structure with a plurality of bonds, so the intermediate structure (cation radical) during charge transport cannot be kept stable, Sensitivity decreases due to traps and residual potential increases. Such deterioration of the electric characteristics appears as an image such as a decrease in image density and thinning of characters. Furthermore, in the photoconductor of the present invention, a high mobility design with less charge trapping of the conventional photoconductor can be applied as the lower charge transport layer, and the electrical side effects of the cross-linked protective layer having a charge transport structure are minimized. To the limit.
更に、電荷輸送性構造を有する架橋型保護層形成において、電荷輸送性構造を有する架橋型保護層が有機溶剤に対し不溶性にすることにより、特にその飛躍的な耐摩耗性が発揮される。電荷輸送性構造を有する架橋型保護層は電荷輸送性構造を有しない３官能以上のラジカル重合性モノマーと１官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物を硬化することにより形成され、層全体としては３次元の網目構造が発達し高い架橋密度を有するが、上記成分以外の含有物（例えば、１または２官能モノマー、高分子バインダー、酸化防止剤、レベリング剤、可塑剤などの添加剤及び下層からの溶解混入成分）や硬化条件により、局部的に架橋密度が希薄になったり、高密度に架橋した微小な硬化物の集合体として形成されることがある。このような架橋型電荷輸送層は、硬化物間の結合力は弱く有機溶剤に対し溶解性を示し、且つ電子写真プロセス中で繰り返し使用されるなかで、局部的な摩耗や微小な硬化物単位での脱離が発生しやすくなる。本発明のように電荷輸送性構造を有する架橋型保護層を有機溶剤に対し不溶性にせしめることにより、本来の３次元の網目構造が発達し高い架橋度を有することに加え、連鎖反応が広い範囲で進行し硬化物が高分子量化するため、飛躍的な耐摩耗性の向上が達成される。 Further, in the formation of a crosslinkable protective layer having a charge transporting structure, the drastic wear resistance is exhibited particularly by making the crosslinkable protective layer having a charge transporting structure insoluble in an organic solvent. The crosslinkable protective layer having a charge transport structure is formed by curing a tri- or higher functional radical polymerizable monomer having no charge transport structure and a radical polymerizable compound having a monofunctional charge transport structure. As described above, a three-dimensional network structure is developed and has a high crosslinking density. However, other than the above components (for example, additives such as mono- or bifunctional monomers, polymer binders, antioxidants, leveling agents, plasticizers, and the like) Depending on the dissolved components from the lower layer) and the curing conditions, the cross-linking density may be locally dilute or may be formed as an aggregate of fine cured products cross-linked with high density. Such a crosslinkable charge transport layer has a weak bonding force between cured products and is soluble in an organic solvent, and is repeatedly used in an electrophotographic process. Elimination is likely to occur. By making the cross-linkable protective layer having a charge transporting structure insoluble in an organic solvent as in the present invention, the original three-dimensional network structure is developed and has a high degree of cross-linking, and a wide range of chain reactions. Since the cured product has a high molecular weight, a drastic improvement in wear resistance is achieved.
次に、電荷輸送性構造を有する架橋型保護層塗布液の構成材料について説明する。
本発明に用いられる電荷輸送性構造を有しない３官能以上のラジカル重合性モノマーとは、例えばトリアリールアミン、ヒドラゾン、ピラゾリン、カルバゾールなどの正孔輸送性構造、例えば縮合多環キノン、ジフェノキノン、シアノ基やニトロ基を有する電子吸引性芳香族環などの電子輸送構造を有しておらず、且つラジカル重合性官能基を３個以上有するモノマーを指す。このラジカル重合性官能基とは、炭素−炭素２重結合を有し、ラジカル重合可能な基であればいずれでもよい。これらラジカル重合性官能基としては、例えば、下記に示す１−置換エチレン官能基、１，１−置換エチレン官能基等が挙げられる。
Next, the constituent material of the crosslinking-type protective layer coating solution having a charge transporting structure will be described.
The trifunctional or higher functional radical polymerizable monomer having no charge transporting structure used in the present invention is a hole transporting structure such as triarylamine, hydrazone, pyrazoline, carbazole, such as condensed polycyclic quinone, diphenoquinone, cyano. A monomer having no electron transport structure such as an electron-withdrawing aromatic ring having a group or a nitro group and having three or more radically polymerizable functional groups. The radical polymerizable functional group may be any group as long as it has a carbon-carbon double bond and is capable of radical polymerization. Examples of these radical polymerizable functional groups include 1-substituted ethylene functional groups and 1,1-substituted ethylene functional groups shown below.
（１）１−置換エチレン官能基としては、例えば以下の式で表される官能基が挙げられる。
ＣＨ２＝ＣＨ−Ｘ１− ・・・・式１０
（ただし、式中、Ｘ１は、置換基を有していてもよいフェニレン基、ナフチレン基等のアリーレン基、置換基を有していてもよいアルケニレン基、−ＣＯ−基、−ＣＯＯ−基、−ＣＯＮ（Ｒ１０）−基（Ｒ１０は、水素、メチル基、エチル基等のアルキル基、ベンジル基、ナフチルメチル基、フェネチル基等のアラルキル基、フェニル基、ナフチル基等のアリール基を表す。）、または−Ｓ−基を表す。）
これらの官能基を具体的に例示すると、ビニル基、スチリル基、２−メチル−１，３−ブタジエニル基、ビニルカルボニル基、アクリロイルオキシ基、アクリロイルアミド基、ビニルチオエーテル基等が挙げられる。
(1) Examples of the 1-substituted ethylene functional group include functional groups represented by the following formulas.
CH 2 = CH—X 1 −... Formula 10
(In the formula, X 1 is an arylene group such as a phenylene group or a naphthylene group which may have a substituent, an alkenylene group which may have a substituent, a —CO— group, a —COO— group. , —CON (R 10 ) — group (R 10 represents an alkyl group such as hydrogen, methyl group or ethyl group, an aralkyl group such as benzyl group, naphthylmethyl group or phenethyl group, or an aryl group such as phenyl group or naphthyl group. Or represents an —S— group.)
Specific examples of these functional groups include vinyl group, styryl group, 2-methyl-1,3-butadienyl group, vinylcarbonyl group, acryloyloxy group, acryloylamide group, vinylthioether group and the like.
（２）１，１−置換エチレン官能基としては、例えば以下の式で表される官能基が挙げられる。
ＣＨ２＝Ｃ（Ｙ）−Ｘ２− ・・・・式１１
（ただし、式中、Ｙは、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアラルキル基、置換基を有していてもよいフェニル基、ナフチル基等のアリール基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、メトキシ基あるいはエトキシ基等のアルコキシ基、−ＣＯＯＲ１１基（Ｒ１１は、水素原子、置換基を有していてもよいメチル基、エチル基等のアルキル基、置換基を有していてもよいベンジル、フェネチル基等のアラルキル基、置換基を有していてもよいフェニル基、ナフチル基等のアリール基、または−ＣＯＮＲ１２Ｒ１３（Ｒ１２およびＲ１３は、水素原子、置換基を有していてもよいメチル基、エチル基等のアルキル基、置換基を有していてもよいベンジル基、ナフチルメチル基、あるいはフェネチル基等のアラルキル基、または置換基を有していてもよいフェニル基、ナフチル基等のアリール基を表し、互いに同一または異なっていてもよい。）、また、Ｘ２は上記式１０のＸ１と同一の置換基及び単結合、アルキレン基を表す。ただし、Ｙ、Ｘ２の少なくともいずれか一方がオキシカルボニル基、シアノ基、アルケニレン基、及び芳香族環である。）
(2) Examples of the 1,1-substituted ethylene functional group include functional groups represented by the following formulas.
CH 2 = C (Y) -X 2 - ···· formula 11
(In the formula, Y is an aryl group such as an alkyl group which may have a substituent, an aralkyl group which may have a substituent, a phenyl group which may have a substituent, or a naphthyl group. Group, halogen atom, cyano group, nitro group, alkoxy group such as methoxy group or ethoxy group, -COOR 11 group (R 11 is a hydrogen atom, an alkyl such as an optionally substituted methyl group or ethyl group) Group, an aralkyl group such as benzyl and phenethyl group which may have a substituent, an aryl group such as a phenyl group and naphthyl group which may have a substituent, or -CONR 12 R 13 (R 12 and R 13 is a hydrogen atom, which may have a substituent an alkyl group such as methyl group and ethyl group, which may have a substituent group benzyl group, naphthylmethyl group, or Ara such phenethyl group, Kill group or substituent a phenyl group which may have a represents an aryl group such as phenyl or naphthyl, which may be the same or different from each other.) Further, X 2 is the same as X 1 in the formula 10 substituents and a single bond, an alkylene group. However, Y, at least one oxycarbonyl group in X 2, a cyano group, an alkenylene group, and an aromatic ring.)
これらの官能基を具体的に例示すると、α−塩化アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、α−シアノエチレン基、α−シアノアクリロイルオキシ基、α−シアノフェニレン基、メタクリロイルアミノ基等が挙げられる。 Specific examples of these functional groups include an α-acryloyloxy chloride group, a methacryloyloxy group, an α-cyanoethylene group, an α-cyanoacryloyloxy group, an α-cyanophenylene group, and a methacryloylamino group.
なお、これらＸ１、Ｘ２、Ｙについての置換基にさらに置換される置換基としては、例えばハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、メチル基、エチル基等のアルキル基、メトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基、フェノキシ基等のアリールオキシ基、フェニル基、ナフチル基等のアリール基、ベンジル基、フェネチル基等のアラルキル基等が挙げられる。
これらのラジカル重合性官能基の中では、特にアクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基が有用であり、３個以上のアクリロイルオキシ基を有する化合物は、例えば水酸基がその分子中に３個以上ある化合物とアクリル酸（塩）、アクリル酸ハライド、アクリル酸エステルを用い、エステル反応あるいはエステル交換反応させることにより得ることができる。また、３個以上のメタクリロイルオキシ基を有する化合物も同様にして得ることができる。また、ラジカル重合性官能基を３個以上有する単量体中のラジカル重合性官能基は、同一でも異なっても良い。
In addition, examples of the substituent further substituted with the substituent for X 1 , X 2 , and Y include, for example, a halogen atom, a nitro group, a cyano group, a methyl group, an alkyl group such as an ethyl group, a methoxy group, an ethoxy group, and the like And an aryloxy group such as a phenoxy group, an aryl group such as a phenyl group and a naphthyl group, and an aralkyl group such as a benzyl group and a phenethyl group.
Among these radical polymerizable functional groups, acryloyloxy group and methacryloyloxy group are particularly useful. For example, a compound having three or more acryloyloxy groups may be an acrylic compound or a compound having three or more hydroxyl groups in the molecule. It can be obtained by using an acid (salt), an acrylic acid halide, or an acrylic ester to cause ester reaction or transesterification. A compound having three or more methacryloyloxy groups can be obtained in the same manner. Further, the radical polymerizable functional groups in the monomer having three or more radical polymerizable functional groups may be the same or different.
電荷輸送性構造を有しない３官能以上の具体的なラジカル重合性モノマーとしては、以下のものが例示されるが、これらの化合物に限定されるものではない。
すなわち、本発明において使用する上記ラジカル重合性モノマーとしては、例えば、トリメチロールプロパントリアクリレート（ＴＭＰＴＡ）、トリメチロールプロパントリメタクリレート、トリメチロールプロパンアルキレン変性トリアクリレート、トリメチロールプロパンエチレンオキシ変性（以後ＥＯ変性）トリアクリレート、トリメチロールプロパンプロピレンオキシ変性（以後ＰＯ変性）トリアクリレート、トリメチロールプロパンカプロラクトン変性トリアクリレート、トリメチロールプロパンアルキレン変性トリメタクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート（ＰＥＴＴＡ）、グリセロールトリアクリレート、グリセロールエピクロロヒドリン変性（以後ＥＣＨ変性）トリアクリレート、グリセロールＥＯ変性トリアクリレート、グリセロールＰＯ変性トリアクリレート、トリス（アクリロキシエチル）イソシアヌレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（ＤＰＨＡ）、ジペンタエリスリトールカプロラクトン変性ヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールヒドロキシペンタアクリレート、アルキル化ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、アルキル化ジペンタエリスリトールテトラアクリレート、アルキル化ジペンタエリスリトールトリアクリレート、ジメチロールプロパンテトラアクリレート（ＤＴＭＰＴＡ）、ペンタエリスリトールエトキシテトラアクリレート、リン酸ＥＯ変性トリアクリレート、２，２，５，５，−テトラヒドロキシメチルシクロペンタノンテトラアクリレートなどが挙げられ、これらは、単独又は２種類以上を併用しても差し支えない。
Specific examples of the trifunctional or higher functional radical polymerizable monomer having no charge transporting structure include the following, but are not limited to these compounds.
That is, examples of the radical polymerizable monomer used in the present invention include trimethylolpropane triacrylate (TMPTA), trimethylolpropane trimethacrylate, trimethylolpropane alkylene-modified triacrylate, trimethylolpropane ethyleneoxy-modified (hereinafter referred to as EO modification). ) Triacrylate, trimethylolpropane propyleneoxy modified (hereinafter PO modified) triacrylate, trimethylolpropane caprolactone modified triacrylate, trimethylolpropane alkylene modified trimethacrylate, pentaerythritol triacrylate, pentaerythritol tetraacrylate (PETTA), glycerol triacrylate Glycerol epichlorohydrin modified (hereinafter ECH modified) Acrylate, glycerol EO modified triacrylate, glycerol PO modified triacrylate, tris (acryloxyethyl) isocyanurate, dipentaerythritol hexaacrylate (DPHA), dipentaerythritol caprolactone modified hexaacrylate, dipentaerythritol hydroxypentaacrylate, alkylated di Pentaerythritol pentaacrylate, alkylated dipentaerythritol tetraacrylate, alkylated dipentaerythritol triacrylate, dimethylolpropane tetraacrylate (DTMPTA), pentaerythritol ethoxytetraacrylate, phosphoric acid EO-modified triacrylate, 2, 2, 5, 5 , -Tetrahydroxymethylcyclopentanone tetraacrylate And the like, which can be used in combination either alone or in combination.
また、本発明に用いられる電荷輸送性構造を有しない３官能以上のラジカル重合性モノマーとしては、架橋型電荷輸送層中に緻密な架橋結合を形成するために、該モノマー中の官能基数に対する分子量の割合（分子量／官能基数）は２５０以下が望ましい。また、この割合が２５０より大きい場合、架橋型電荷輸送層は柔らかく耐摩耗性が幾分低下するため、上記例示したモノマー等中、ＨＰＡ、ＥＯ、ＰＯ、カプロラクトン等の変性基を有するモノマーにおいては、極端に長い変性基を有するものを単独で使用することは好ましくはない。また、電荷輸送性構造を有する架橋型保護層に用いられる電荷輸送性構造を有しない３官能以上のラジカル重合性モノマーの成分割合は、電荷輸送性構造を有する架橋型保護層全量に対し２０〜８０重量％、好ましくは３０〜７０重量％である。モノマー成分が２０重量％未満では電荷輸送性構造を有する架橋型保護層の３次元架橋結合密度が少なく、従来の熱可塑性バインダー樹脂を用いた場合に比べ飛躍的な耐摩耗性向上が達成されない。また、８０重量％を超えると電荷輸送性化合物の含有量が低下し、電気的特性の劣化が生じる。使用されるプロセスによって要求される電気特性や耐摩耗性が異なり、それに伴い本感光体の電荷輸送性構造を有する架橋型保護層の膜厚も異なるため一概には言えないが、両特性のバランスを考慮すると３０〜７０重量％の範囲が最も好ましい。 The trifunctional or higher functional radical polymerizable monomer having no charge transport structure used in the present invention has a molecular weight relative to the number of functional groups in the monomer in order to form a dense crosslink in the crosslinkable charge transport layer. The ratio (molecular weight / functional group number) is preferably 250 or less. If this ratio is greater than 250, the cross-linked charge transport layer is soft and wear resistance is somewhat lowered. Therefore, among the monomers exemplified above, among monomers having a modifying group such as HPA, EO, PO, caprolactone, etc. It is not preferable to use a compound having an extremely long modifying group alone. In addition, the proportion of the trifunctional or higher functional radical polymerizable monomer having no charge transporting structure used in the crosslinkable protective layer having a charge transporting structure is 20 to 20 based on the total amount of the crosslinkable protective layer having the charge transporting structure. 80% by weight, preferably 30 to 70% by weight. When the monomer component is less than 20% by weight, the three-dimensional cross-linking density of the cross-linkable protective layer having a charge transporting structure is small, and a drastic improvement in wear resistance cannot be achieved as compared with the case of using a conventional thermoplastic binder resin. On the other hand, if it exceeds 80% by weight, the content of the charge transporting compound is lowered, and the electrical characteristics are deteriorated. The electrical properties and abrasion resistance required vary depending on the process used, and the thickness of the crosslinkable protective layer having the charge transporting structure of this photoconductor is also different. In view of the above, the range of 30 to 70% by weight is most preferable.
電荷輸送性構造を有する架橋型保護層に用いられる１官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物とは、例えばトリアリールアミン、ヒドラゾン、ピラゾリン、カルバゾールなどの正孔輸送性構造、例えば縮合多環キノン、ジフェノキノン、シアノ基やニトロ基を有する電子吸引性芳香族環などの電子輸送構造を有しており、且つ１個のラジカル重合性官能基を有する化合物を指す。このラジカル重合性官能基としては、先のラジカル重合性モノマーで示したものが挙げられ、特にアクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基が有用である。また、電荷輸送性構造としてはトリアリールアミン構造が高い効果を有し、中でも下記一般式（１）又は（２）の構造で示される化合物を用いた場合、感度、残留電位等の電気的特性が良好に持続される。 The radically polymerizable compound having a monofunctional charge transporting structure used for the crosslinkable protective layer having a charge transporting structure is, for example, a hole transporting structure such as triarylamine, hydrazone, pyrazoline, carbazole, etc. A compound having an electron transport structure such as a ring quinone, diphenoquinone, an electron-withdrawing aromatic ring having a cyano group or a nitro group, and having one radical polymerizable functional group. Examples of the radical polymerizable functional group include those shown in the above radical polymerizable monomer, and acryloyloxy group and methacryloyloxy group are particularly useful. In addition, a triarylamine structure has a high effect as a charge transporting structure, and in particular, when a compound represented by the structure of the following general formula (1) or (2) is used, electrical characteristics such as sensitivity and residual potential Is well maintained.
（式中、Ｒ１は水素原子、ハロゲン原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアラルキル基、置換基を有してもよいアリール基、シアノ基、ニトロ基、アルコキシ基、−ＣＯＯＲ７（Ｒ７は水素原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアラルキル基又は置換基を有してもよいアリール基）、ハロゲン化カルボニル基若しくはＣＯＮＲ８Ｒ９（Ｒ８及びＲ９は水素原子、ハロゲン原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアラルキル基又は置換基を有してもよいアリール基を示し、互いに同一であっても異なっていてもよい）を表わし、Ａｒ１、Ａｒ２は置換もしくは未置換のアリーレン基を表わし、同一であっても異なってもよい。Ａｒ３、Ａｒ４は置換もしくは未置換のアリール基を表わし、同一であっても異なってもよい。Ｘは単結合、置換もしくは無置換のアルキレン基、置換もしくは無置換のシクロアルキレン基、置換もしくは無置換のアルキレンエーテル基、酸素原子、硫黄原子、ビニレン基を表わす。Ｚは置換もしくは無置換のアルキレン基、置換もしくは無置換のアルキレンエーテル２価基、アルキレンオキシカルボニル２価基を表わす。ｍ、ｎは０〜３の整数を表わす。） (In the formula, R 1 represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group which may have a substituent, an aralkyl group which may have a substituent, an aryl group which may have a substituent, a cyano group, a nitro group, Group, alkoxy group, —COOR 7 (R 7 is a hydrogen atom, an alkyl group which may have a substituent, an aralkyl group which may have a substituent or an aryl group which may have a substituent), halogen Carbonyl group or CONR 8 R 9 (R 8 and R 9 may have a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group which may have a substituent, an aralkyl group which may have a substituent, or a substituent. Ar 1 and Ar 2 each represent a substituted or unsubstituted arylene group, and may be the same or different.Ar 3 , which may be the same or different from each other. Ar 4 may be substituted Represents an unsubstituted aryl group, which may be the same or different, X represents a single bond, a substituted or unsubstituted alkylene group, a substituted or unsubstituted cycloalkylene group, a substituted or unsubstituted alkylene ether group, O represents an oxygen atom, a sulfur atom, or a vinylene group, Z represents a substituted or unsubstituted alkylene group, a substituted or unsubstituted alkylene ether divalent group, or an alkyleneoxycarbonyl divalent group, and m and n are integers of 0 to 3. Represents.)
以下に、一般式（１）、（２）の具体例を示す。
前記一般式（１）、（２）において、Ｒ１の置換基中、アルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等、アリール基としては、フェニル基、ナフチル基等が、アラルキル基としては、ベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基が、アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基等がそれぞれ挙げられ、これらは、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、メチル基、エチル基等のアルキル基、メトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基、フェノキシ基等のアリールオキシ基、フェニル基、ナフチル基等のアリール基、ベンジル基、フェネチル基等のアラルキル基等により置換されていても良い。
Ｒ１の置換基のうち、特に好ましいものは水素原子、メチル基である。
Specific examples of general formulas (1) and (2) are shown below.
In the general formulas (1) and (2), in the substituent of R 1 , examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and a butyl group, and examples of the aryl group include a phenyl group and a naphthyl group. The aralkyl group includes a benzyl group, a phenethyl group, and a naphthylmethyl group, and the alkoxy group includes a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, and the like. These include a halogen atom, a nitro group, a cyano group, and a methyl group. Substituted with an alkyl group such as an ethyl group, an alkoxy group such as a methoxy group or an ethoxy group, an aryloxy group such as a phenoxy group, an aryl group such as a phenyl group or a naphthyl group, an aralkyl group such as a benzyl group or a phenethyl group, etc. May be.
Of the substituents for R 1 , particularly preferred are a hydrogen atom and a methyl group.
Ａｒ３、Ａｒ４は置換もしくは未置換のアリール基を表し、アリール基としては縮合多環式炭化水素基、非縮合環式炭化水素基及び複素環基が挙げられる。
該縮合多環式炭化水素基としては、好ましくは環を形成する炭素数が１８個以下のもの、例えば、ペンタニル基、インデニル基、ナフチル基、アズレニル基、ヘプタレニル基、ビフェニレニル基、ａｓ−インダセニル基、ｓ−インダセニル基、フルオレニル基、アセナフチレニル基、プレイアデニル基、アセナフテニル基、フェナレニル基、フェナントリル基、アントリル基、フルオランテニル基、アセフェナントリレニル基、アセアントリレニル基、トリフェニレル基、ピレニル基、クリセニル基、及びナフタセニル基等が挙げられる。
Ar 3 and Ar 4 represent a substituted or unsubstituted aryl group, and examples of the aryl group include a condensed polycyclic hydrocarbon group, a non-fused cyclic hydrocarbon group, and a heterocyclic group.
The condensed polycyclic hydrocarbon group preferably has 18 or less carbon atoms forming a ring, for example, a pentanyl group, an indenyl group, a naphthyl group, an azulenyl group, a heptaenyl group, a biphenylenyl group, an as-indacenyl group. , S-indacenyl group, fluorenyl group, acenaphthylenyl group, preadenyl group, acenaphthenyl group, phenalenyl group, phenanthryl group, anthryl group, fluoranthenyl group, acephenanthrenyl group, aceanthrylenyl group, triphenylyl group, pyrenyl group , A chrycenyl group, a naphthacenyl group, and the like.
該非縮合環式炭化水素基としては、ベンゼン、ジフェニルエーテル、ポリエチレンジフェニルエーテル、ジフェニルチオエーテル及びジフェニルスルホン等の単環式炭化水素化合物の１価基、あるいはビフェニル、ポリフェニル、ジフェニルアルカン、ジフェニルアルケン、ジフェニルアルキン、トリフェニルメタン、ジスチリルベンゼン、１，１−ジフェニルシクロアルカン、ポリフェニルアルカン、及びポリフェニルアルケン等の非縮合多環式炭化水素化合物の１価基、あるいは９，９−ジフェニルフルオレン等の環集合炭化水素化合物の１価基が挙げられる。
複素環基としては、カルバゾール、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、オキサジアゾール、及びチアジアゾール等の１価基が挙げられる。
Examples of the non-condensed cyclic hydrocarbon group include monovalent groups of monocyclic hydrocarbon compounds such as benzene, diphenyl ether, polyethylene diphenyl ether, diphenyl thioether and diphenyl sulfone, or biphenyl, polyphenyl, diphenylalkane, diphenylalkene, diphenylalkyne, Monovalent groups of non-condensed polycyclic hydrocarbon compounds such as triphenylmethane, distyrylbenzene, 1,1-diphenylcycloalkane, polyphenylalkane, and polyphenylalkene, or ring assemblies such as 9,9-diphenylfluorene And monovalent groups of hydrocarbon compounds.
Examples of the heterocyclic group include monovalent groups such as carbazole, dibenzofuran, dibenzothiophene, oxadiazole, and thiadiazole.
また、前記Ａｒ３、Ａｒ４で表わされるアリール基は例えば以下に示すような置換基を有してもよい。
（１）ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基等。
（２）アルキル基、好ましくは、Ｃ１〜Ｃ１２とりわけＣ１〜Ｃ８、さらに好ましくはＣ１〜Ｃ４の直鎖または分岐鎖のアルキル基であり、これらのアルキル基にはさらにフッ素原子、水酸基、シアノ基、Ｃ１〜Ｃ４のアルコキシ基、フェニル基又はハロゲン原子、Ｃ１〜Ｃ４のアルキル基もしくはＣ１〜Ｃ４のアルコキシ基で置換されたフェニル基を有していてもよい。具体的にはメチル基、エチル基、ｎ−ブチル基、ｉ−プロピル基、ｔ−ブチル基、ｓ−ブチル基、ｎ−プロピル基、トリフルオロメチル基、２−ヒドロキエチル基、２−エトキシエチル基、２−シアノエチル基、２−メトキシエチル基、ベンジル基、４−クロロベンジル基、４−メチルベンジル基、４−フェニルベンジル基等が挙げられる。
（３）アルコキシ基（−ＯＲ２）であり、Ｒ２は（２）で定義したアルキル基を表わす。具体的には、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、ｉ−プロポキシ基、ｔ−ブトキシ基、ｎ−ブトキシ基、ｓ−ブトキシ基、ｉ−ブトキシ基、２−ヒドロキシエトキシ基、ベンジルオキシ基、トリフルオロメトキシ基等が挙げられる。
（４）アリールオキシ基であり、アリール基としてはフェニル基、ナフチル基が挙げられる。これは、Ｃ１〜Ｃ４のアルコキシ基、Ｃ１〜Ｃ４のアルキル基またはハロゲン原子を置換基として含有してもよい。具体的には、フェノキシ基、１−ナフチルオキシ基、２−ナフチルオキシ基、４−メトキシフェノキシ基、４−メチルフェノキシ基等が挙げられる。
（５）アルキルメルカプト基またはアリールメルカプト基であり、具体的にはメチルチオ基、エチルチオ基、フェニルチオ基、ｐ−メチルフェニルチオ基等が挙げられる。
Further, the aryl group represented by Ar 3 or Ar 4 may have a substituent as shown below, for example.
(1) Halogen atom, cyano group, nitro group and the like.
(2) Alkyl groups, preferably C 1 -C 12, especially C 1 -C 8 , more preferably C 1 -C 4 linear or branched alkyl groups, further including fluorine atoms , a hydroxyl group, a cyano group, an alkoxy group of C 1 -C 4, a phenyl group or a halogen atom, which may have a phenyl group substituted by an alkoxy group C 1 -C 4 alkyl or C 1 -C 4 Good. Specifically, methyl group, ethyl group, n-butyl group, i-propyl group, t-butyl group, s-butyl group, n-propyl group, trifluoromethyl group, 2-hydroxyethyl group, 2-ethoxyethyl Group, 2-cyanoethyl group, 2-methoxyethyl group, benzyl group, 4-chlorobenzyl group, 4-methylbenzyl group, 4-phenylbenzyl group and the like.
(3) An alkoxy group (—OR 2 ), and R 2 represents the alkyl group defined in (2). Specifically, methoxy group, ethoxy group, n-propoxy group, i-propoxy group, t-butoxy group, n-butoxy group, s-butoxy group, i-butoxy group, 2-hydroxyethoxy group, benzyloxy group And a trifluoromethoxy group.
(4) An aryloxy group, and examples of the aryl group include a phenyl group and a naphthyl group. It may contain an alkoxy group having C 1 -C 4, alkyl group, or a halogen atom C 1 -C 4 as a substituent. Specific examples include a phenoxy group, a 1-naphthyloxy group, a 2-naphthyloxy group, a 4-methoxyphenoxy group, and a 4-methylphenoxy group.
(5) Alkyl mercapto group or aryl mercapto group, and specific examples include methylthio group, ethylthio group, phenylthio group, p-methylphenylthio group and the like.
（６）
具体的には、アミノ基、ジエチルアミノ基、Ｎ−メチル−Ｎ−フェニルアミノ基、Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ基、Ｎ，Ｎ−ジ（トリール）アミノ基、ジベンジルアミノ基、ピペリジノ基、モルホリノ基、ピロリジノ基等が挙げられる。
(6)
Specifically, amino group, diethylamino group, N-methyl-N-phenylamino group, N, N-diphenylamino group, N, N-di (tolyl) amino group, dibenzylamino group, piperidino group, morpholino group And pyrrolidino group.
（７）メチレンジオキシ基、又はメチレンジチオ基等のアルキレンジオキシ基又はアルキレンジチオ基等が挙げられる。
（８）置換又は無置換のスチリル基、置換又は無置換のβ−フェニルスチリル基、ジフェニルアミノフェニル基、ジトリルアミノフェニル基等。
(7) An alkylenedioxy group or an alkylenedithio group such as a methylenedioxy group or a methylenedithio group.
(8) A substituted or unsubstituted styryl group, a substituted or unsubstituted β-phenylstyryl group, a diphenylaminophenyl group, a ditolylaminophenyl group, and the like.
前記Ａｒ１、Ａｒ２で表わされるアリーレン基としては、前記Ａｒ３、Ａｒ４で表されるアリール基から誘導される２価基である。
前記Ｘは単結合、置換もしくは無置換のアルキレン基、置換もしくは無置換のシクロアルキレン基、置換もしくは無置換のアルキレンエーテル基、酸素原子、硫黄原子、ビニレン基を表わす。
置換もしくは無置換のアルキレン基としては、Ｃ１〜Ｃ１２、好ましくはＣ１〜Ｃ８、さらに好ましくはＣ１〜Ｃ４の直鎖または分岐鎖のアルキレン基であり、これらのアルキレン基にはさらにフッ素原子、水酸基、シアノ基、Ｃ１〜Ｃ４のアルコキシ基、フェニル基又はハロゲン原子、Ｃ１〜Ｃ４のアルキル基もしくはＣ１〜Ｃ４のアルコキシ基で置換されたフェニル基を有していてもよい。具体的にはメチレン基、エチレン基、ｎ−ブチレン基、ｉ−プロピレン基、ｔ−ブチレン基、ｓ−ブチレン基、ｎ−プロピレン基、トリフルオロメチレン基、２−ヒドロキエチレン基、２−エトキシエチレン基、２−シアノエチレン基、２−メトキシエチレン基、ベンジリデン基、フェニルエチレン基、４−クロロフェニルエチレン基、４−メチルフェニルエチレン基、４−ビフェニルエチレン基等が挙げられる。
The arylene group represented by Ar 1 and Ar 2 is a divalent group derived from the aryl group represented by Ar 3 and Ar 4 .
X represents a single bond, a substituted or unsubstituted alkylene group, a substituted or unsubstituted cycloalkylene group, a substituted or unsubstituted alkylene ether group, an oxygen atom, a sulfur atom, or a vinylene group.
The substituted or unsubstituted alkylene group is a C 1 -C 12 , preferably C 1 -C 8 , more preferably C 1 -C 4 linear or branched alkylene group, and these alkylene groups include a fluorine atom, a hydroxyl group, a cyano group, an alkoxy group of C 1 -C 4, a phenyl group or a halogen atom, a phenyl group substituted with an alkyl group or a C 1 -C 4 alkoxy group C 1 -C 4 It may be. Specifically, methylene group, ethylene group, n-butylene group, i-propylene group, t-butylene group, s-butylene group, n-propylene group, trifluoromethylene group, 2-hydroxyethylene group, 2-ethoxyethylene Group, 2-cyanoethylene group, 2-methoxyethylene group, benzylidene group, phenylethylene group, 4-chlorophenylethylene group, 4-methylphenylethylene group, 4-biphenylethylene group and the like.
置換もしくは無置換のシクロアルキレン基としては、Ｃ５〜Ｃ７の環状アルキレン基であり、これらの環状アルキレン基にはフッ素原子、水酸基、Ｃ１〜Ｃ４のアルキル基、Ｃ１〜Ｃ４のアルコキシ基を有していても良い。具体的にはシクロヘキシリデン基、シクロへキシレン基、３，３−ジメチルシクロヘキシリデン基等が挙げられる。
置換もしくは無置換のアルキレンエーテル基としては、エチレンオキシ、プロピレンオキシ、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、テトラエチレングリコール、トリプロピレングリコールを表わし、アルキレンエーテル基アルキレン基はヒドロキシル基、メチル基、エチル基等の置換基を有してもよい。
The substituted or unsubstituted cycloalkylene group, a cyclic alkylene group of C 5 -C 7, these are the cyclic alkylene group fluorine atom, a hydroxyl group, an alkyl group of C 1 -C 4, a C 1 -C 4 It may have an alkoxy group. Specific examples include a cyclohexylidene group, a cyclohexylene group, and a 3,3-dimethylcyclohexylidene group.
The substituted or unsubstituted alkylene ether group represents ethyleneoxy, propyleneoxy, ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, tetraethylene glycol, tripropylene glycol, alkylene ether group alkylene group is hydroxyl group, methyl group, ethyl group, etc. You may have the substituent of.
ビニレン基は、
前記Ｚは置換もしくは未置換のアルキレン基、置換もしくは無置換のアルキレンエーテル２価基、アルキレンオキシカルボニル２価基を表わす。
置換もしくは未置換のアルキレン基としは、前記Ｘのアルキレン基と同様なものが挙げられる。
置換もしくは無置換のアルキレンエーテル２価基としては、前記Ｘのアルキレンエーテル基の２価基が挙げられる。
アルキレンオキシカルボニル２価基としては、カプロラクトン変性２価基が挙げられる。
Z represents a substituted or unsubstituted alkylene group, a substituted or unsubstituted alkylene ether divalent group, or an alkyleneoxycarbonyl divalent group.
Examples of the substituted or unsubstituted alkylene group include the same alkylene groups as those described above for X.
Examples of the substituted or unsubstituted alkylene ether divalent group include the divalent group of the alkylene ether group of X.
Examples of the alkyleneoxycarbonyl divalent group include a caprolactone-modified divalent group.
また、本発明の１官能の電荷輸送構造を有するラジカル重合性化合物として更に好ましくは、下記一般式（３）の構造の化合物が挙げられる。
上記一般式で表わされる化合物としては、Ｒｂ、Ｒｃの置換基として、特にメチル基、エチル基である化合物が好ましい。
As the compound represented by the above general formula, compounds having a methyl group or an ethyl group as substituents for Rb and Rc are particularly preferable.
本発明で用いる上記一般式（１）及び（２）特に（３）の１官能性の電荷輸送構造を有するラジカル重合性化合物は、炭素−炭素間の二重結合が両側に開放されて重合するため、末端構造とはならず、連鎖重合体中に組み込まれ、３官能以上のラジカル重合性モノマーとの重合で架橋形成された重合体中では、高分子の主鎖中に存在し、かつ主鎖−主鎖間の架橋鎖中に存在（この架橋鎖には１つの高分子と他の高分子間の分子間架橋鎖と、１つの高分子内で折り畳まれた状態の主鎖のある部位と主鎖中でこれから離れた位置に重合したモノマー由来の他の部位とが架橋される分子内架橋鎖とがある）するが、主鎖中に存在する場合であってもまた架橋鎖中に存在する場合であっても、鎖部分から懸下するトリアリールアミン構造は、窒素原子から放射状方向に配置する少なくとも３つのアリール基を有し、バルキーであるが、鎖部分に直接結合しておらず鎖部分からカルボニル基等を介して懸下しているため立体的位置取りに融通性ある状態で固定されているので、これらトリアリールアミン構造は重合体中で相互に程よく隣接する空間配置が可能であるため、分子内の構造的歪みが少なく、また、電子写真感光体の表面層とされた場合に、電荷輸送経路の断絶を比較的免れた分子内構造を採りうるものと推測される。 The radically polymerizable compound having a monofunctional charge transport structure represented by the general formulas (1) and (2), particularly (3) used in the present invention is polymerized with the carbon-carbon double bond open on both sides. Therefore, in a polymer that is not a terminal structure but is incorporated in a chain polymer and crosslinked by polymerization with a tri- or higher functional radical polymerizable monomer, it exists in the main chain of the polymer, and Present in the cross-linked chain between the chain and the main chain (this cross-linked chain has an intermolecular cross-linked chain between one polymer and another polymer, and a site where the main chain is folded in one polymer. And other intramolecular cross-linked chains that are cross-linked with other sites derived from the polymerized monomer at positions away from this in the main chain), but even if they are present in the main chain, Even if present, the triarylamine structure suspended from the chain moiety is It has at least three aryl groups arranged in the radial direction and is bulky, but is not directly bonded to the chain part, but is suspended from the chain part via a carbonyl group, etc. Since these triarylamine structures can be arranged adjacent to each other in the polymer, there is little structural distortion in the molecule, and the surface of the electrophotographic photosensitive member is also fixed. In the case of a layer, it is presumed that an intramolecular structure that is relatively free from interruption of the charge transport pathway can be adopted.
本発明の１官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物の具体例を以下に示すが、これらの構造の化合物に限定されるものではない。
また、本発明に用いられる１官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物は、電荷輸送性構造を有する架橋型保護層の電荷輸送性能を付与するために重要で、この成分は電荷輸送性構造を有する架橋型保護層に対し２０〜８０重量％、好ましくは３０〜７０重量％である。この成分が２０重量％未満では電荷輸送性構造を有する架橋型保護層の電荷輸送性能が充分に保てず、繰り返しの使用で感度低下、残留電位上昇などの電気特性の劣化が現れる。また、８０重量％を超えると電荷輸送性構造を有しない３官能モノマーの含有量が低下し、架橋結合密度の低下を招き高い耐摩耗性が発揮されない。使用されるプロセスによって要求される電気特性や耐摩耗性が異なり、それに伴い本感光体の電荷輸送性構造を有する架橋型保護層の膜厚も異なるため一概には言えないが、両特性のバランスを考慮すると３０〜７０重量％の範囲が最も好ましい。 Further, the radical polymerizable compound having a monofunctional charge transporting structure used in the present invention is important for imparting the charge transporting performance of the cross-linked protective layer having the charge transporting structure, and this component has a charge transporting property. It is 20 to 80% by weight, preferably 30 to 70% by weight, based on the crosslinked protective layer having a structure. If this component is less than 20% by weight, the charge transport performance of the crosslinkable protective layer having a charge transporting structure cannot be maintained sufficiently, and deterioration of electrical characteristics such as a decrease in sensitivity and an increase in residual potential appear with repeated use. On the other hand, when the content exceeds 80% by weight, the content of the trifunctional monomer having no charge transporting structure is lowered, and the crosslinking density is lowered, so that high wear resistance is not exhibited. The electrical properties and abrasion resistance required vary depending on the process used, and the thickness of the crosslinkable protective layer having the charge transporting structure of this photoconductor is also different. In view of the above, the range of 30 to 70% by weight is most preferable.
本発明の電荷輸送性構造を有する架橋型保護層は、少なくとも電荷輸送性構造を有しない３官能以上のラジカル重合性モノマーと１官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物を硬化したものであるが、これ以外に塗工時の粘度調整、電荷輸送性構造を有する架橋型保護層の応力緩和、低表面エネルギー化や摩擦係数低減などの機能付与の目的で１官能及び２官能のラジカル重合性モノマー及びラジカル重合性オリゴマー等を併用することができる。これらのラジカル重合性モノマー、オリゴマーとしては、公知のものが利用できる。 The crosslinkable protective layer having a charge transport structure of the present invention is obtained by curing at least a trifunctional or higher functional radical polymerizable monomer having no charge transport structure and a radical polymerizable compound having a monofunctional charge transport structure. In addition to this, monofunctional and bifunctional radical polymerization for the purpose of imparting functions such as viscosity adjustment during coating, stress relaxation of a cross-linked protective layer having a charge transporting structure, lower surface energy, and reduced friction coefficient Monomers and radical polymerizable oligomers can be used in combination. Known radical polymerizable monomers and oligomers can be used.
１官能のラジカル重合性モノマーとしては、例えば、２−エチルヘキシルアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、２−エチルヘキシルカルビトールアクリレート、３−メトキシブチルアクリレート、ベンジルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、イソアミルアクリレート、イソブチルアクリレート、メトキシトリエチレングリコールアクリレート、フェノキシテトラエチレングリコールアクリレート、セチルアクリレート、イソステアリルアクリレート、ステアリルアクリレート、スチレンモノマーなどが挙げられる。 Examples of the monofunctional radically polymerizable monomer include 2-ethylhexyl acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, tetrahydrofurfuryl acrylate, 2-ethylhexyl carbitol acrylate, 3-methoxybutyl acrylate, benzyl acrylate, Examples include cyclohexyl acrylate, isoamyl acrylate, isobutyl acrylate, methoxytriethylene glycol acrylate, phenoxytetraethylene glycol acrylate, cetyl acrylate, isostearyl acrylate, stearyl acrylate, and styrene monomer.
２官能のラジカル重合性モノマーとしては、例えば、１，３−ブタンジオールジアクリレート、１，４−ブタンジオールジアクリレート、１，４−ブタンジオールジメタクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジメタクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ビスフェノールＡ−ＥＯ変性ジアクリレート、ビスフェノールＦ−ＥＯ変性ジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレートなどが挙げられる。 Examples of the bifunctional radical polymerizable monomer include 1,3-butanediol diacrylate, 1,4-butanediol diacrylate, 1,4-butanediol dimethacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, 1, Examples include 6-hexanediol dimethacrylate, diethylene glycol diacrylate, neopentyl glycol diacrylate, bisphenol A-EO modified diacrylate, bisphenol F-EO modified diacrylate, neopentyl glycol diacrylate, and the like.
機能性モノマーとしては、例えば、オクタフルオロペンチルアクリレート、２−パーフルオロオクチルエチルアクリレート、２−パーフルオロオクチルエチルメタクリレート、２−パーフルオロイソノニルエチルアクリレートなどのフッ素原子を置換したもの、特公平５−６０５０３号公報、特公平６−４５７７０号公報記載のシロキサン繰り返し単位：２０〜７０のアクリロイルポリジメチルシロキサンエチル、メタクリロイルポリジメチルシロキサンエチル、アクリロイルポリジメチルシロキサンプロピル、アクリロイルポリジメチルシロキサンブチル、ジアクリロイルポリジメチルシロキサンジエチルなどのポリシロキサン基を有するビニルモノマー、アクリレート及びメタクリレートが挙げられる。
ラジカル重合性オリゴマーとしては、例えば、エポキシアクリレート系、ウレタンアクリレート系、ポリエステルアクリレート系オリゴマーが挙げられる。
但し、１官能及び２官能のラジカル重合性モノマーやラジカル重合性オリゴマーを多量に含有させると電荷輸送性構造を有する架橋型保護層の３次元架橋結合密度が実質的に低下し、耐摩耗性の低下を招く。このためこれらのモノマーやオリゴマーの含有量は、３官能以上のラジカル重合性モノマー１００重量部に対し５０重量部以下、好ましくは３０重量部以下である。
Examples of the functional monomer include those substituted with a fluorine atom such as octafluoropentyl acrylate, 2-perfluorooctylethyl acrylate, 2-perfluorooctylethyl methacrylate, 2-perfluoroisononylethyl acrylate, No. 60503, JP-B-6-45770, siloxane repeating units: 20-70 acryloyl polydimethylsiloxane ethyl, methacryloyl polydimethylsiloxane ethyl, acryloyl polydimethylsiloxane propyl, acryloyl polydimethylsiloxane butyl, diacryloyl polydimethylsiloxane Examples include vinyl monomers having a polysiloxane group such as diethyl, acrylates and methacrylates.
Examples of the radical polymerizable oligomer include epoxy acrylate, urethane acrylate, and polyester acrylate oligomers.
However, when a large amount of monofunctional and bifunctional radically polymerizable monomers and radically polymerizable oligomers are contained, the three-dimensional crosslink density of the crosslinkable protective layer having a charge transporting structure is substantially reduced, and wear resistance is improved. Incurs a decline. For this reason, the content of these monomers and oligomers is 50 parts by weight or less, preferably 30 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the tri- or higher functional radical polymerizable monomer.
また、電荷輸送性構造を有する架橋型保護層は少なくとも電荷輸送性構造を有しない３官能以上のラジカル重合性モノマーと１官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物を硬化したものであるが、必要に応じてこの硬化反応を効率よく進行させるために電荷輸送性構造を有する架橋型保護層塗布液中に重合開始剤を含有させても良い。 The cross-linkable protective layer having a charge transporting structure is obtained by curing at least a trifunctional or higher functional radical polymerizable monomer having no charge transporting structure and a radical polymerizable compound having a monofunctional charge transporting structure. If necessary, a polymerization initiator may be included in the coating solution for the crosslinked protective layer having a charge transporting structure in order to allow the curing reaction to proceed efficiently.
熱重合開始剤としては、２，５−ジメチルヘキサン−２，５−ジヒドロパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、ｔ−ブチルクミルパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（パーオキシベンゾイル）ヘキシン−３、ジ−ｔ−ブチルベルオキサイド、ｔ−ブチルヒドロベルオキサイド、クメンヒドロベルオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、２，２−ビス（４，４−ジ−ｔ−ブチルパーオキシシクロヘキシ）プロパンなどの過酸化物系開始剤、アゾビスイソブチルニトリル、アゾビスシクロヘキサンカルボニトリル、アゾビスイソ酪酸メチル、アゾビスイソブチルアミジン塩酸塩、４，４’−アゾビス−４−シアノ吉草酸などのアゾ系開始剤が挙げられる。 Examples of the thermal polymerization initiator include 2,5-dimethylhexane-2,5-dihydroperoxide, dicumyl peroxide, benzoyl peroxide, t-butylcumyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-di ( Peroxybenzoyl) hexyne-3, di-t-butyl peroxide, t-butyl hydroperoxide, cumene hydroperoxide, lauroyl peroxide, 2,2-bis (4,4-di-t-butylperoxycyclohexyl) B) Peroxide-based initiators such as propane, azo-based compounds such as azobisisobutylnitrile, azobiscyclohexanecarbonitrile, methyl azobisisobutyrate, azobisisobutylamidine hydrochloride, 4,4′-azobis-4-cyanovaleric acid Initiators are mentioned.
光重合開始剤としては、ジエトキシアセトフェノン、２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン、１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル−（２−ヒドロキシ−２−プロピル）ケトン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）ブタノン−１、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、２−メチル−２−モルフォリノ（４−メチルチオフェニル）プロパン−１−オン、１−フェニル−１，２−プロパンジオン−２−（ｏ−エトキシカルボニル）オキシム、などのアセトフェノン系またはケタール系光重合開始剤、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、などのベンゾインエーテル系光重合開始剤、ベンゾフェノン、４−ヒドロキシベンゾフェノン、ｏ−ベンゾイル安息香酸メチル、２−ベンゾイルナフタレン、４−ベンゾイルビフェニル、４−ベンゾイルフェニールエーテル、アクリル化ベンゾフェノン、１，４−ベンゾイルベンゼン、などのベンゾフェノン系光重合開始剤、２−イソプロピルチオキサントン、２−クロロチオキサントン、２，４−ジメチルチオキサントン、２，４−ジエチルチオキサントン、２，４−ジクロロチオキサントン、などのチオキサントン系光重合開始剤、その他の光重合開始剤としては、エチルアントラキノン、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド、２，４，６−トリメチルベンゾイルフェニルエトキシホスフィンオキサイド、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）フェニルホスフィンオキサイド、ビス（２，４−ジメトキシベンゾイル）−２，４，４−トリメチルペンチルホスフィンオキサイド、メチルフェニルグリオキシエステル、９，１０−フェナントレン、アクリジン系化合物、トリアジン系化合物、イミダゾール系化合物、が挙げられる。また、光重合促進効果を有するものを単独または上記光重合開始剤と併用して用いることもできる。例えば、トリエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、４−ジメチルアミノ安息香酸エチル、４−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、安息香酸（２−ジメチルアミノ）エチル、４，４’−ジメチルアミノベンゾフェノン、などが挙げられる。 Examples of the photopolymerization initiator include diethoxyacetophenone, 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethane-1-one, 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone, 4- (2-hydroxyethoxy) phenyl- (2 -Hydroxy-2-propyl) ketone, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) butanone-1, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, 2- Acetophenone-based or ketal-based photopolymerization initiators such as methyl-2-morpholino (4-methylthiophenyl) propan-1-one, 1-phenyl-1,2-propanedione-2- (o-ethoxycarbonyl) oxime, Benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin isobutyl ether Benzoin ether-based photopolymerization initiators such as Benzophenone photopolymerization initiators such as 1,4-benzoylbenzene, thioxanthones such as 2-isopropylthioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 2,4-dimethylthioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, 2,4-dichlorothioxanthone Examples of photopolymerization initiators and other photopolymerization initiators include ethyl anthraquinone, 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, 2,4,6-trimethylbenzoic acid. Phenylethoxyphosphine oxide, bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) phenylphosphine oxide, bis (2,4-dimethoxybenzoyl) -2,4,4-trimethylpentylphosphine oxide, methylphenylglyoxyester, 9,10 -Phenanthrene, an acridine type compound, a triazine type compound, an imidazole type compound is mentioned. Moreover, what has a photopolymerization acceleration effect can also be used individually or in combination with the said photoinitiator. Examples include triethanolamine, methyldiethanolamine, ethyl 4-dimethylaminobenzoate, isoamyl 4-dimethylaminobenzoate, (2-dimethylamino) ethyl benzoate, 4,4'-dimethylaminobenzophenone, and the like.
これらの重合開始剤は１種又は２種以上を混合して用いてもよい。重合開始剤の含有量は、ラジカル重合性を有する総含有物１００重量部に対し、０．５〜４０重量部、好ましくは１〜２０重量部である。 These polymerization initiators may be used alone or in combination of two or more. The content of the polymerization initiator is 0.5 to 40 parts by weight, preferably 1 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total content having radical polymerizability.
更に、電荷輸送性構造を有する架橋型保護層塗工液は必要に応じて各種可塑剤（応力緩和や接着性向上の目的）、レベリング剤、ラジカル反応性を有しない低分子電荷輸送物質などの添加剤が含有できる。これらの添加剤は公知のものが使用可能であり、可塑剤としてはジブチルフタレート、ジオクチルフタレート等の一般の樹脂に使用されているものが利用可能で、その使用量は塗工液の総固形分に対し２０重量％以下、好ましくは１０重量％以下に抑えられる。また、レベリング剤としては、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル等のシリコーンオイル類や、側鎖にパーフルオロアルキル基を有するポリマーあるいはオリゴマーが利用でき、その使用量は塗工液の総固形分に対し３重量％以下が適当である。 Furthermore, the crosslinkable protective layer coating liquid having a charge transporting structure can be applied to various plasticizers (for the purpose of stress relaxation and adhesion improvement), leveling agents, low molecular charge transporting materials having no radical reactivity, etc. Additives can be included. As these additives, known additives can be used, and as plasticizers, those used in general resins such as dibutyl phthalate and dioctyl phthalate can be used, and the amount used is the total solid content of the coating liquid. To 20 wt% or less, preferably 10 wt% or less. As leveling agents, silicone oils such as dimethyl silicone oil and methylphenyl silicone oil, polymers or oligomers having a perfluoroalkyl group in the side chain can be used, and the amount used is based on the total solid content of the coating liquid. 3% by weight or less is appropriate.
電荷輸送性構造を有する架橋型保護層は、少なくとも上記の電荷輸送性構造を有しない３官能以上のラジカル重合性モノマーと１官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物を含有する塗工液を前述の電荷輸送層上に塗布、硬化することにより形成される。かかる塗工液はラジカル重合性モノマーが液体である場合、これに他の成分を溶解して塗布することも可能であるが、必要に応じて溶媒により希釈して塗布される。このとき用いられる溶媒としては、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノールなどのアルコール系、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン系、酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル系、テトラヒドロフラン、ジオキサン、プロピルエーテルなどのエーテル系、ジクロロメタン、ジクロロエタン、トリクロロエタン、クロロベンゼンなどのハロゲン系、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族系、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、セロソルブアセテートなどのセロソルブ系などが挙げられる。これらの溶媒は単独または２種以上を混合して用いてもよい。溶媒による希釈率は組成物の溶解性、塗工法、目的とする膜厚により変わり、任意である。塗布は、浸漬塗工法やスプレーコート、ビードコート、リングコート法などを用いて行なうことができる。 A crosslinkable protective layer having a charge transporting structure contains at least a trifunctional or higher functional radical polymerizable monomer having no charge transporting structure and a radical polymerizable compound having a monofunctional charge transporting structure. Is applied and cured on the above-described charge transport layer. When the radically polymerizable monomer is a liquid, the coating liquid can be applied by dissolving other components in the liquid, but if necessary, it is diluted with a solvent and applied. Solvents used at this time include alcohols such as methanol, ethanol, propanol and butanol, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone and cyclohexanone, esters such as ethyl acetate and butyl acetate, tetrahydrofuran, dioxane and propyl ether. And ethers such as dichloromethane, dichloroethane, trichloroethane and chlorobenzene, aromatics such as benzene, toluene and xylene, cellosolves such as methyl cellosolve, ethyl cellosolve and cellosolve acetate. These solvents may be used alone or in combination of two or more. The dilution ratio with the solvent varies depending on the solubility of the composition, the coating method, and the target film thickness, and is arbitrary. The coating can be performed using a dip coating method, spray coating, bead coating, ring coating method or the like.
本発明においては、かかる電荷輸送性構造を有する架橋型保護層塗工液を塗布後、外部からエネルギーを与え硬化させ、電荷輸送性構造を有する架橋型保護層を形成するものであるが、このとき用いられる外部エネルギーとしては熱、光、放射線がある。熱のエネルギーを加える方法としては、空気、窒素などの気体、蒸気、あるいは各種熱媒体、赤外線、電磁波を用い塗工表面側あるいは支持体側から加熱することによって行なわれる。加熱温度は１００℃以上、１７０℃以下が好ましく、１００℃未満では反応速度が遅く、完全に硬化反応が終了しない。１７０℃より高温では硬化反応が不均一に進行し電荷輸送性構造を有する架橋型保護層中に大きな歪みや多数の未反応残基、反応停止末端が発生する。硬化反応を均一に進めるために、１００℃未満の比較的低温で加熱後、更に１００℃以上に加温し反応を完結させる方法も有効である。光のエネルギーとしては主に紫外光に発光波長をもつ高圧水銀灯やメタルハライドランプなどのＵＶ照射光源が利用できるが、ラジカル重合性含有物や光重合開始剤の吸収波長に合わせ可視光光源の選択も可能である。照射光量は５０ｍＷ／ｃｍ２以上、１０００ｍＷ／ｃｍ２以下が好ましく、５０ｍＷ／ｃｍ２未満では硬化反応に時間を要する。１０００ｍＷ／ｃｍ２より強いと反応の進行が不均一となり、電荷輸送性構造を有する架橋型保護層表面に局部的な皺が発生したり、多数の未反応残基、反応停止末端が生ずる。また、急激な架橋により内部応力が大きくなり、クラックや膜剥がれの原因となる。放射線のエネルギーとしては電子線を用いるものが挙げられる。これらのエネルギーの中で、反応速度制御の容易さ、装置の簡便さから熱及び光のエネルギーを用いたものが有用である。 In the present invention, after applying such a crosslinkable protective layer coating solution having a charge transporting structure, energy is applied from the outside and cured to form a crosslinkable protective layer having a charge transporting structure. External energy sometimes used includes heat, light, and radiation. The heat energy is applied by heating from the coating surface side or the support side using a gas such as air or nitrogen, steam, various heat media, infrared rays, or electromagnetic waves. The heating temperature is preferably 100 ° C. or more and 170 ° C. or less, and if it is less than 100 ° C., the reaction rate is slow and the curing reaction is not completely completed. When the temperature is higher than 170 ° C., the curing reaction proceeds non-uniformly, and large strains, a large number of unreacted residues, and reaction termination terminals are generated in the crosslinked protective layer having a charge transporting structure. In order to proceed the curing reaction uniformly, it is also effective to complete the reaction by heating at a relatively low temperature of less than 100 ° C. and then heating to 100 ° C. or more. UV light source such as high-pressure mercury lamp or metal halide lamp that has emission wavelength mainly in ultraviolet light can be used as light energy, but the visible light source can also be selected according to the absorption wavelength of radical polymerizable substances and photopolymerization initiators. Is possible. Irradiation light amount is 50 mW / cm 2 or more, preferably 1000 mW / cm 2 or less, it takes time for the curing reaction is less than 50 mW / cm 2. If it is higher than 1000 mW / cm 2, the progress of the reaction becomes non-uniform, and local flaws are generated on the surface of the crosslinked protective layer having a charge transporting structure, and a large number of unreacted residues and reaction termination ends are generated. In addition, internal stress increases due to rapid crosslinking, which causes cracks and film peeling. Examples of radiation energy include those using electron beams. Among these energies, those using heat and light energy are useful because of the ease of reaction rate control and the simplicity of the apparatus.
電荷輸送性構造を有する架橋型保護層の膜厚は、１μｍ以上、１０μｍ以下が好ましく、さらに好ましくは２μｍ以上、８μｍ以下である。１０μｍより厚い場合、前述のようにクラックや膜剥がれが発生しやすくなり、８μｍ以下ではその余裕度がさらに向上するため架橋密度を高くすることが可能で、さらに耐摩耗性を高める材料選択や硬化条件の設定が可能となる。一方、ラジカル重合反応は酸素阻害を受けやすく、すなわち大気に接した表面では酸素によるラジカルトラップの影響で架橋が進まなかったり、不均一になりやすい。この影響が顕著に現れるのは表層１μｍ以下で、この膜厚以下の電荷輸送性構造を有する架橋型保護層は耐摩耗性の低下や不均一な摩耗が起こりやすい。また、電荷輸送性構造を有する架橋型保護層塗工時において下層の電荷輸送層成分の混入が生ずる。電荷輸送性構造を有する架橋型保護層の塗布膜厚が薄いと層全体に混入物が拡がり、硬化反応の阻害や架橋密度の低下をもたらす。これらの理由から、本発明の電荷輸送性構造を有する架橋型保護層は１μｍ以上の膜厚で良好な耐摩耗性、耐傷性を有するが、繰り返しの使用において局部的に下層の電荷輸送層まで削れた部分できるとその部分の摩耗が増加し、帯電性や感度変動から中間調画像の濃度むらが発生しやすい。従って、より長寿命、高画質化のためには電荷輸送性構造を有する架橋型保護層の膜厚を２μｍ以上にすることが望ましい。 The film thickness of the crosslinked protective layer having a charge transporting structure is preferably 1 μm or more and 10 μm or less, more preferably 2 μm or more and 8 μm or less. If it is thicker than 10 μm, cracks and film peeling are likely to occur as described above, and if it is 8 μm or less, the margin is further improved, so that the crosslink density can be increased, and material selection and curing that further increases wear resistance. Conditions can be set. On the other hand, the radical polymerization reaction is prone to oxygen inhibition, that is, the surface in contact with the air is not easily cross-linked or non-uniform due to the influence of radical trapping by oxygen. This effect appears remarkably in the surface layer of 1 μm or less, and the crosslinked protective layer having a charge transporting structure having a thickness of less than this thickness is liable to cause a decrease in wear resistance and uneven wear. In addition, when a cross-linked protective layer having a charge transport structure is applied, a lower charge transport layer component is mixed. If the coating thickness of the crosslinkable protective layer having a charge transporting structure is thin, contaminants spread over the entire layer, resulting in inhibition of the curing reaction and a decrease in the crosslink density. For these reasons, the crosslinkable protective layer having a charge transporting structure of the present invention has good wear resistance and scratch resistance at a film thickness of 1 μm or more. If the shaved part is formed, the wear of the part increases, and the density unevenness of the halftone image tends to occur due to the charging property and sensitivity fluctuation. Therefore, it is desirable that the thickness of the cross-linkable protective layer having a charge transporting structure is 2 μm or more for a longer life and higher image quality.
本発明は更に電荷発生層、電荷輸送層、電荷輸送性構造を有する架橋型保護層を順次積層した構成において、最表面の電荷輸送性構造を有する架橋型保護層が有機溶剤に対し不溶性である場合、飛躍的な耐摩耗性、耐傷性が達成されることを特徴としている。この有機溶剤に対する溶解性を試験する方法としては、感光体表面層上に高分子物質に対する溶解性の高い有機溶剤、例えば、テトラヒドロフラン、ジクロロメタン等を１滴滴下し、自然乾燥後に感光体表面形状の変化を実体顕微鏡で観察することで判定できる。溶解性の感光体は液滴の中心部分が凹状になり周囲が逆に盛り上がる現象、電荷輸送物質が析出し結晶化による白濁やくもり生ずる現象、表面が膨潤しその後収縮することで皺が発生する現象などの変化がみられる。それに対し、不溶性の感光体は上記のような現象がみられず、滴下前と全く変化が現れない。 In the present invention, in the structure in which a charge generation layer, a charge transport layer, and a crosslinkable protective layer having a charge transport structure are sequentially laminated, the crosslinkable protective layer having the outermost charge transport structure is insoluble in an organic solvent. The case is characterized by achieving dramatic wear resistance and scratch resistance. As a method for testing the solubility in an organic solvent, a drop of an organic solvent having high solubility in a polymer substance, for example, tetrahydrofuran, dichloromethane, or the like, is dropped on the surface layer of the photoconductor, and the surface shape of the photoconductor is dried after natural drying. It can be determined by observing the change with a stereomicroscope. Dissolving photoconductors have a phenomenon that the central part of the droplet becomes concave and the surroundings swell up, the charge transport material precipitates and becomes cloudy or cloudy due to crystallization, and the surface swells and then shrinks, causing wrinkles Changes such as phenomena are observed. In contrast, an insoluble photoconductor does not exhibit the above-described phenomenon, and does not change at all as before dropping.
本発明の構成において、電荷輸送性構造を有する架橋型保護層を有機溶剤に対し不溶性にするには、（１）電荷輸送性構造を有する架橋型保護層塗工液の組成物、それらの含有割合の調整、（２）電荷輸送性構造を有する架橋型保護層塗工液の希釈溶媒、固形分濃度の調整、（３）電荷輸送性構造を有する架橋型保護層の塗工方法の選択、（４）電荷輸送性構造を有する架橋型保護層の硬化条件の制御、（５）下層の電荷輸送層の難溶解性化など、これらをコントロールすることが重要であるが、一つの因子で達成される訳ではない。 In the constitution of the present invention, in order to make the crosslinkable protective layer having a charge transporting structure insoluble in an organic solvent, (1) a composition of a crosslinkable protective layer coating solution having a charge transporting structure, and their inclusion Adjustment of ratio, (2) Dilution solvent of crosslinkable protective layer coating solution having charge transporting structure, adjustment of solid content concentration, (3) Selection of coating method of crosslinkable protective layer having charge transporting structure, (4) Controlling the curing conditions of the crosslinkable protective layer having a charge transporting structure, (5) Controlling these, such as making the underlying charge transporting layer less soluble, is achieved with one factor. It is not done.
電荷輸送性構造を有する架橋型保護層塗工液の組成物としては、前述した電荷輸送性構造を有しない３官能以上のラジカル重合性モノマー及び１官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物以外に、ラジカル重合性官能基を有しないバインダー樹脂、酸化防止剤、可塑剤等の添加剤を多量に含有させると、架橋密度の低下、反応により生じた硬化物と上記添加物との相分離が生じ、有機溶剤に対し可溶性となる。具体的には塗工液の総固形分に対し上記総含有量を２０重量％以下に抑えることが重要である。また、架橋密度を希薄にさせないために、１官能または２官能のラジカル重合性モノマー、反応性オリゴマー、反応性ポリマーにおいても、総含有量を３官能ラジカル重合性モノマーに対し２０重量％以下とすることが望ましい。さらに、２官能以上の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物を多量に含有させると、嵩高い構造体が複数の結合により架橋構造中に固定されるため歪みを生じやすく、微小な硬化物の集合体となりやすい。このことが原因で有機溶剤に対し可溶性となることがある。化合物構造によって異なるが、２官能以上の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物の含有量は１官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物に対し１０重量％以下にすることが好ましい。 The composition of the crosslinkable protective layer coating solution having a charge transporting structure includes a trifunctional or higher-functional radical polymerizable monomer having no charge transporting structure and a radical polymerizable compound having a monofunctional charge transporting structure. In addition to this, when a large amount of additives such as a binder resin having no radically polymerizable functional group, an antioxidant, and a plasticizer is contained, the crosslinking density is lowered, and the cured product resulting from the reaction is separated from the above-mentioned additive. And is soluble in organic solvents. Specifically, it is important to suppress the total content to 20% by weight or less with respect to the total solid content of the coating liquid. Further, in order not to dilute the crosslinking density, the total content of monofunctional or bifunctional radical polymerizable monomers, reactive oligomers, and reactive polymers is 20% by weight or less based on the trifunctional radical polymerizable monomers. It is desirable. Further, when a large amount of a radical polymerizable compound having a bifunctional or higher functional charge transporting structure is contained, a bulky structure is fixed in the crosslinked structure by a plurality of bonds, so that distortion is likely to occur. It is easy to become an aggregate. This can cause solubility in organic solvents. Although different depending on the compound structure, the content of the radical polymerizable compound having a bifunctional or higher functional charge transporting structure is preferably 10% by weight or less based on the radical polymerizable compound having a monofunctional charge transporting structure.
電荷輸送性構造を有する架橋型保護層塗工液の希釈溶媒に関しては、蒸発速度の遅い溶剤を用いた場合、残留する溶媒が硬化の妨げとなったり、下層成分の混入量を増加させることがあり、不均一硬化や硬化密度低下をもたらす。このため有機溶剤に対し、可溶性となりやすい。具体的には、テトラヒドロフラン、テトラヒドロフランとメタノール混合溶媒、酢酸エチル、メチルエチルケトン、エチルセロソルブなどが有用であるが、塗工法と合わせて選択される。また、固形分濃度に関しては、同様な理由で低すぎる場合、有機溶剤に対し可溶性となりやすい。逆に膜厚、塗工液粘度の制限から上限濃度の制約をうける。具体的には、１０〜５０重量％の範囲で用いることが望ましい。電荷輸送性構造を有する架橋型保護層の塗工方法としては、同様な理由で塗工膜形成時の溶媒含有量、溶媒との接触時間を少なくする方法が好ましく、具体的にはスプレーコート法、塗工液量を規制したリングコート法が好ましい。また、下層成分の混入量を抑えるためには、電荷輸送層として高分子電荷輸送物質を用いること、電荷輸送性構造を有する架橋型保護層の塗工溶媒に対し不溶性の中間層を設けることも有効である。 As for the diluting solvent of the crosslinkable protective layer coating solution having a charge transporting structure, when a solvent with a slow evaporation rate is used, the remaining solvent may hinder the curing or increase the amount of the lower layer component to be mixed. Yes, it causes non-uniform curing and reduced curing density. For this reason, it tends to be soluble in organic solvents. Specifically, tetrahydrofuran, a mixed solvent of tetrahydrofuran and methanol, ethyl acetate, methyl ethyl ketone, ethyl cellosolve and the like are useful, but are selected according to the coating method. Further, regarding the solid content concentration, if it is too low for the same reason, it tends to be soluble in an organic solvent. Conversely, the upper limit concentration is constrained by the limitations of film thickness and coating solution viscosity. Specifically, it is desirable to use in the range of 10 to 50% by weight. As a coating method of the crosslinkable protective layer having a charge transporting structure, for the same reason, a method of reducing the solvent content at the time of forming the coating film and the contact time with the solvent is preferable, specifically a spray coating method. A ring coating method in which the amount of coating liquid is regulated is preferred. In order to suppress the amount of the lower layer component mixed in, it is also possible to use a polymer charge transport material as the charge transport layer, or to provide an insoluble intermediate layer for the coating solvent for the crosslinked protective layer having a charge transport structure. It is valid.
電荷輸送性構造を有する架橋型保護層の硬化条件としては、加熱または光照射のエネルギーが低いと硬化が完全に終了せず、有機溶剤に対し溶解性があがる。逆に非常に高いエネルギーにより硬化させた場合、硬化反応が不均一となり未架橋部やラジカル停止部の増加や微小な硬化物の集合体となりやすい。このため有機溶剤に対し溶解性となることがある。有機溶剤に対し不溶性化するには、熱硬化の条件としては１００〜１７０℃、１０分〜３時間が好ましく、ＵＶ光照射による硬化条件としては５０〜１０００ｍＷ／ｃｍ２、５秒〜５分で且つ温度上昇を５０℃以下に制御し、不均一な硬化反応を抑えることが望ましい。 As the curing conditions for the crosslinked protective layer having a charge transporting structure, if the energy of heating or light irradiation is low, the curing is not completed completely and the solubility in the organic solvent is improved. On the other hand, when cured with very high energy, the curing reaction becomes non-uniform, and it tends to increase the number of uncrosslinked parts and radical stopping parts and to form an aggregate of minute cured products. For this reason, it may become soluble in an organic solvent. In order to insolubilize in an organic solvent, the heat curing conditions are preferably 100 to 170 ° C. and 10 minutes to 3 hours, and the curing conditions by UV light irradiation are 50 to 1000 mW / cm 2 and 5 seconds to 5 minutes. In addition, it is desirable to control the temperature rise to 50 ° C. or less to suppress non-uniform curing reaction.
本発明の構成において電荷輸送性構造を有する架橋型保護層を有機溶剤に対し不溶性にする手法について例示すると、例えば、塗工液として、３つのアクリロイルオキシ基を有するアクリレートモノマーと、一つのアクリロイルオキシ基を有するトリアリールアミン化合物を使用する場合、これらの使用割合は７：３から３：７であり、また、重合開始剤をこれらアクリレート化合物全量に対し３〜２０重量％添加し、さらに溶媒を加えて塗工液を調製する。例えば、電荷輸送性構造を有する架橋型保護層の下層となる電荷輸送層において、電荷輸送物質としてトリアリールアミン系ドナー、及びバインダー樹脂として、ポリカーボネートを使用し、表面層をスプレー塗工により形成する場合、上記塗工液の溶媒としては、テトラヒドロフラン、２−ブタノン、酢酸エチル等が好ましく、その使用割合は、アクリレート化合物全量に対し３倍量〜１０倍量である。 In the structure of the present invention, an example of a method for making a cross-linkable protective layer having a charge transporting structure insoluble in an organic solvent includes, for example, an acrylate monomer having three acryloyloxy groups and one acryloyloxy as a coating liquid. In the case of using a triarylamine compound having a group, the use ratio thereof is 7: 3 to 3: 7, 3 to 20% by weight of a polymerization initiator is added to the total amount of these acrylate compounds, and a solvent is further added. In addition, a coating solution is prepared. For example, in a charge transport layer which is a lower layer of a cross-linked protective layer having a charge transport structure, a triarylamine donor is used as a charge transport material and polycarbonate is used as a binder resin, and a surface layer is formed by spray coating. In this case, tetrahydrofuran, 2-butanone, ethyl acetate and the like are preferable as the solvent for the coating solution, and the use ratio thereof is 3 to 10 times the total amount of the acrylate compound.
次いで、例えば、アルミシリンダー等の支持体上に、下引き層、電荷発生層、上記電荷輸送層を順次積層した感光体上に、上記調製した塗工液をスプレー等により塗布する。その後、自然乾燥又は比較的低温で短時間乾燥し（２５〜８０℃、１〜１０分間）、ＵＶ照射あるいは加熱して硬化させる。
ＵＶ照射の場合、メタルハライドランプ等を用いるが、照度は５０ｍＷ／ｃｍ２以上、１０００ｍＷ／ｃｍ２以下が好ましく、例えば２００ｍＷ／ｃｍ２のＵＶ光を照射する場合、例えば硬化に際し、複数のランプからドラム周方向を均一３０秒程度照射すればよい。このときドラム温度は５０℃を越えないように制御する。
Next, for example, the prepared coating solution is applied by spraying or the like on a photoreceptor in which an undercoat layer, a charge generation layer, and the charge transport layer are sequentially laminated on a support such as an aluminum cylinder. Thereafter, it is naturally dried or dried at a relatively low temperature for a short time (25 to 80 ° C., 1 to 10 minutes), and cured by UV irradiation or heating.
For UV irradiation, uses a metal halide lamp, illuminance 50 mW / cm 2 or more, preferably 1000 mW / cm 2 or less, for example, the case of irradiation with UV light of 200 mW / cm 2, for example upon curing, the drum of a plurality of lamps What is necessary is just to irradiate the circumferential direction uniformly for about 30 seconds. At this time, the drum temperature is controlled so as not to exceed 50 ° C.
熱硬化の場合、加熱温度は１００〜１７０℃が好ましく、例えば加熱手段として送風型オーブンを用い、加熱温度を１５０℃に設定した場合、加熱時間は２０分〜３時間である。
硬化終了後は、さらに残留溶媒低減のため１００〜１５０℃で１０分〜３０分加熱して、本発明の感光体を得る。
In the case of thermosetting, the heating temperature is preferably 100 to 170 ° C. For example, when a blowing oven is used as a heating means and the heating temperature is set to 150 ° C, the heating time is 20 minutes to 3 hours.
After completion of curing, the photosensitive member of the present invention is obtained by further heating at 100 to 150 ° C. for 10 to 30 minutes to reduce the residual solvent.
次に、本発明の新規な電子写真感光体が搭載された電子写真画像形成装置について詳しく説明する。
図１２は、本発明の電子写真プロセスおよび電子写真画像形成装置を説明するための概略図である。
図１２において、感光体は導電性支持体上に少なくとも電荷ブロッキング層、モアレ防止層、感光層の順に積層されてなる電子写真感光体において、該電荷ブロッキング層はＮ−アルコキシメチル化ナイロンを含み、水に対する接触角が５５〜６５°である。感光体はドラム状の形状を示しているが、シート状、エンドレスベルト状のものであっても良い。帯電ローラ、転写前チャージャ、転写チャージャ、分離チャージャ、クリーニング前チャージャには、コロトロン、スコロトロン、固体帯電器（ソリッド・ステート・チャージャー）、帯電ローラ、転写ローラを始めとする公知の手段が用いられる。
これらの帯電方式のうち、特に接触帯電方式、あるいは非接触の近接配置方式がより望ましく、帯電効率が高くオゾン発生量が少ない、装置の小型化が可能である等のメリットを有する。
Next, an electrophotographic image forming apparatus equipped with the novel electrophotographic photosensitive member of the present invention will be described in detail.
FIG. 12 is a schematic view for explaining the electrophotographic process and the electrophotographic image forming apparatus of the present invention.
In FIG. 12, in the electrophotographic photoreceptor in which the photoreceptor is laminated in the order of at least a charge blocking layer, a moire preventing layer and a photosensitive layer on a conductive support, the charge blocking layer contains N-alkoxymethylated nylon, The contact angle with respect to water is 55 to 65 °. Although the photoconductor has a drum shape, it may be a sheet or an endless belt. For the charging roller, the pre-transfer charger, the transfer charger, the separation charger, and the pre-cleaning charger, known means such as a corotron, a scorotron, a solid state charger, a charging roller, and a transfer roller are used.
Of these charging methods, the contact charging method or the non-contact proximity arrangement method is more desirable, and has advantages such as high charging efficiency and a small amount of ozone generation, and miniaturization of the apparatus.
また、画像露光部、除電ランプ等の光源には、蛍光灯、タングステンランプ、ハロゲンランプ、水銀灯、ナトリウム灯、発光ダイオード（ＬＥＤ）、半導体レーザー（ＬＤ）、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）などの発光物全般を用いることができる。
また、所望の波長域の光のみを照射するために、シャープカットフィルター、バンドパスフィルター、近赤外カットフィルター、ダイクロイックフィルター、干渉フィルター、色温度変換フィルターなどの各種フィルターを用いることもできる。
これらの光源のうち、発光ダイオード、及び半導体レーザーは照射エネルギーが高く、また６００〜８００ｎｍの長波長光を有するため、前述の電荷発生材料であるフタロシアニン顔料が高感度を示すことから良好に使用される。
かかる光源等は、図１２に示される工程の他に光照射を併用した転写工程、除電工程、クリーニング工程、あるいは前露光などの工程を設けることにより、感光体に光が照射される。
In addition, light sources such as fluorescent lamps, tungsten lamps, halogen lamps, mercury lamps, sodium lamps, light emitting diodes (LEDs), semiconductor lasers (LD), and electroluminescence (EL) are used as light sources such as image exposure units and static elimination lamps. Can be used.
In addition, various types of filters such as a sharp cut filter, a band pass filter, a near infrared cut filter, a dichroic filter, an interference filter, and a color temperature conversion filter can be used to irradiate only light in a desired wavelength range.
Among these light sources, light emitting diodes and semiconductor lasers have high irradiation energy and long wavelength light of 600 to 800 nm, so that the above-mentioned phthalocyanine pigment, which is a charge generation material, exhibits high sensitivity and is used well. The
Such a light source or the like irradiates the photosensitive member with light by providing a transfer process, a static elimination process, a cleaning process, or a pre-exposure process using light irradiation in addition to the process shown in FIG.
さて、現像ユニットにより感光体上に現像されたトナーは、転写紙に転写されるが、全部が転写されるわけではなく、感光体上に残存するトナーも生ずる。このようなトナーは、ファーブラシおよびブレードにより、感光体より除去される。クリーニングは、クリーニングブラシだけで行なわれることもあり、クリーニングブラシにはファーブラシ、マグファーブラシを始めとする公知のものが用いられる。
電子写真感光体に正（負）帯電を施し、画像露光を行なうと、感光体表面上には正（負）の静電潜像が形成される。これを負（正）極性のトナー（検電微粒子）で現像すれば、ポジ画像が得られ、また正（負）極性のトナーで現像すれば、ネガ画像が得られる。かかる現像手段には、公知の方法が適用されるし、また、除電手段にも公知の方法が用いられる。
The toner developed on the photoconductor by the developing unit is transferred to the transfer paper, but not all is transferred, and some toner remains on the photoconductor. Such toner is removed from the photoreceptor by a fur brush and a blade. Cleaning may be performed only with a cleaning brush, and a known brush such as a fur brush or a mag fur brush is used as the cleaning brush.
When the electrophotographic photosensitive member is positively (negatively) charged and image exposure is performed, a positive (negative) electrostatic latent image is formed on the surface of the photosensitive member. If this is developed with toner of negative (positive) polarity (electrodetection fine particles), a positive image is obtained, and if developed with toner of positive (negative) polarity, a negative image is obtained. A known method is applied to the developing unit, and a known method is also used for the charge eliminating unit.
次に、本発明の新規な電子写真感光体が搭載された画像形成要素について、説明する。
画像形成要素は、少なくともＮ−アルコキシメチル化ナイロンを含有し、水に対する接触角が５５〜６５°である電荷ブロッキング層、モアレ防止層、感光層から構成される電子写真感光体と、その周りに少なくとも帯電部材、現像部材およびクリーニング部材が配置されたユニットとして構成され、複数色のトナーが用いられるカラー電子写真画像形成装置の場合には、その色の数に応じた数の画像形成要素が搭載され、また各画像形成要素は画像形成装置に固定しても、また個別に差し替え使用可能とすることもできる。
Next, an image forming element on which the novel electrophotographic photosensitive member of the present invention is mounted will be described.
The image-forming element contains at least N-alkoxymethylated nylon and has an electrophotographic photosensitive member composed of a charge blocking layer having a contact angle with water of 55 to 65 °, a moire preventing layer, and a photosensitive layer. In the case of a color electrophotographic image forming apparatus that is configured as a unit in which at least a charging member, a developing member, and a cleaning member are arranged and uses a plurality of colors of toner, the number of image forming elements corresponding to the number of colors is mounted. In addition, each image forming element can be fixed to the image forming apparatus or can be individually replaced.
図１３は、画像形成要素を複数具備してなる電子写真画像形成装置（一般的には、タンデム方式のフルカラー電子写真画像形成装置と呼ばれる）を説明するための概略図であり、下記するような変形例も本発明の範疇に属するものである。
図１３において、符号１Ｃ，１Ｍ，１Ｙ，１Ｋはドラム状の感光体であり、この感光体１Ｃ，１Ｍ，１Ｙ，１Ｋは図中の矢印方向に回転し、その周りに少なくとも回転順に帯電部材２Ｃ，２Ｍ，２Ｙ，２Ｋ、現像部材４Ｃ，４Ｍ，４Ｙ，４Ｋ、クリーニング部材５Ｃ，５Ｍ，５Ｙ，５Ｋが配置されている。帯電部材２Ｃ，２Ｍ，２Ｙ，２Ｋは、感光体表面を均一に帯電するための帯電装置を構成する帯電部材である。
FIG. 13 is a schematic diagram for explaining an electrophotographic image forming apparatus (generally called a tandem full-color electrophotographic image forming apparatus) having a plurality of image forming elements. Modifications also belong to the category of the present invention.
In FIG. 13, reference numerals 1C, 1M, 1Y, and 1K denote drum-shaped photoconductors. The photoconductors 1C, 1M, 1Y, and 1K rotate in the direction of the arrow in the figure, and at least in the order of rotation around the charging member 2C. , 2M, 2Y, 2K, developing members 4C, 4M, 4Y, 4K, and cleaning members 5C, 5M, 5Y, 5K are arranged. The charging members 2C, 2M, 2Y, and 2K are charging members that constitute a charging device for uniformly charging the surface of the photoreceptor.
この帯電部材２Ｃ，２Ｍ，２Ｙ，２Ｋと現像部材４Ｃ，４Ｍ，４Ｙ，４Ｋの間の感光体の外側より、図示しない露光部材からのレーザー光３Ｃ，３Ｍ，３Ｙ，３Ｋが照射され、感光体１Ｃ，１Ｍ，１Ｙ，１Ｋに静電潜像が形成されるようになっている。そして、このような感光体１Ｃ，１Ｍ，１Ｙ，１Ｋを中心とした４つの画像形成要素６Ｃ，６Ｍ，６Ｙ，６Ｋが、転写材搬送手段である転写搬送ベルト１０に沿って並置されている。転写搬送ベルト１０は各画像形成ユニット６Ｃ，６Ｍ，６Ｙ，６Ｋの現像部材４Ｃ，４Ｍ，４Ｙ，４Ｋとクリーニング部材５Ｃ，５Ｍ，５Ｙ，５Ｋの間で感光体１Ｃ，１Ｍ，１Ｙ，１Ｋに当接しており、転写搬送ベルト１０の感光体側の裏側に当たる面（裏面）には転写バイアスを印加するための転写ブラシ１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｙ，１１Ｋが配置されている。各画像形成要素６Ｃ，６Ｍ，６Ｙ，６Ｋは現像装置内部のトナーの色が異なることであり、その他は全て同様の構成となっている。 Laser light 3C, 3M, 3Y, 3K from an exposure member (not shown) is irradiated from the outside of the photosensitive member between the charging members 2C, 2M, 2Y, 2K and the developing members 4C, 4M, 4Y, 4K. Electrostatic latent images are formed on 1C, 1M, 1Y, and 1K. Then, four image forming elements 6C, 6M, 6Y, and 6K centering on such photoreceptors 1C, 1M, 1Y, and 1K are juxtaposed along a transfer conveyance belt 10 that is a transfer material conveyance unit. The transfer conveyance belt 10 contacts the photoreceptors 1C, 1M, 1Y, and 1K between the developing members 4C, 4M, 4Y, and 4K of the image forming units 6C, 6M, 6Y, and 6K and the cleaning members 5C, 5M, 5Y, and 5K. Transfer brushes 11C, 11M, 11Y, and 11K for applying a transfer bias are disposed on a surface (back surface) that is in contact with the back side of the transfer conveyance belt 10 on the photoconductor side. Each of the image forming elements 6C, 6M, 6Y, and 6K is different in the color of the toner inside the developing device, and the others are the same in configuration.
図１３に示す構成のカラー電子写真画像形成装置において、画像形成動作は次のようにして行なわれる。まず、各画像形成要素６Ｃ，６Ｍ，６Ｙ，６Ｋにおいて、感光体１Ｃ，１Ｍ，１Ｙ，１Ｋが矢印方向（感光体と連れ周り方向）に回転する帯電部材２Ｃ，２Ｍ，２Ｙ，２Ｋにより帯電され、次に感光体の外側に配置された露光部（図示しない）でレーザー光３Ｃ，３Ｍ，３Ｙ，３Ｋにより、作成する各色の画像に対応した静電潜像が形成される。 In the color electrophotographic image forming apparatus having the configuration shown in FIG. 13, the image forming operation is performed as follows. First, in each of the image forming elements 6C, 6M, 6Y, and 6K, the photoreceptors 1C, 1M, 1Y, and 1K are charged by the charging members 2C, 2M, 2Y, and 2K that rotate in the direction of the arrow (the direction along with the photoreceptor). Next, an electrostatic latent image corresponding to each color image to be created is formed by laser beams 3C, 3M, 3Y, and 3K at an exposure unit (not shown) arranged outside the photoreceptor.
次に現像部材４Ｃ，４Ｍ，４Ｙ，４Ｋにより潜像を現像してトナー像が形成される。現像部材４Ｃ，４Ｍ，４Ｙ，４Ｋは、それぞれＣ（シアン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（イエロー），Ｋ（ブラック）のトナーで現像を行なう現像部材で、４つの感光体１Ｃ，１Ｍ，１Ｙ，１Ｋ上で作られた各色のトナー像は転写紙上で重ねられる。
転写紙７は給紙コロ８によりトレイから送り出され、一対のレジストローラ９で一旦停止し、上記感光体上への画像形成とタイミングを合わせて転写搬送ベルト１０に送られる。転写搬送ベルト１０上に保持された転写紙７は搬送されて、各感光体１Ｃ，１Ｍ，１Ｙ，１Ｋとの当接位置（転写部）で各色トナー像の転写が行なわれる。
Next, the latent image is developed by developing members 4C, 4M, 4Y, and 4K to form a toner image. The developing members 4C, 4M, 4Y, and 4K are developing members that perform development with toners of C (cyan), M (magenta), Y (yellow), and K (black), respectively, and the four photosensitive members 1C, 1M, and 1Y. , 1K toner images of each color are superimposed on the transfer paper.
The transfer paper 7 is sent out from the tray by a paper feed roller 8, temporarily stopped by a pair of registration rollers 9, and sent to the transfer conveyance belt 10 in synchronism with the image formation on the photosensitive member. The transfer paper 7 held on the transfer conveyance belt 10 is conveyed, and the toner images of the respective colors are transferred at the contact positions (transfer portions) with the photoconductors 1C, 1M, 1Y, 1K.
感光体上のトナー像は、転写ブラシ１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｙ，１１Ｋに印加された転写バイアスと感光体１Ｃ，１Ｍ，１Ｙ，１Ｋとの電位差から形成される電界により、転写紙７上に転写される。そして４つの転写部を通過して４色のトナー像が重ねられた記録紙７は定着装置１２に搬送され、トナーが定着されて、図示しない排紙部に排紙される。また、転写部で転写されずに各感光体１Ｃ，１Ｍ，１Ｙ，１Ｋ上に残った残留トナーは、クリーニング装置５Ｃ，５Ｍ，５Ｙ，５Ｋで回収される。なお、図１３の例では画像形成要素は、転写紙搬送方向上流側から下流側に向けて、Ｃ（シアン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（イエロー），Ｋ（ブラック）の色の順で並んでいるが、この順番に限るものではなく、色順は任意に設定されるものである。 The toner image on the photoconductor is transferred onto the transfer paper 7 by an electric field formed from a potential difference between the transfer bias applied to the transfer brushes 11C, 11M, 11Y, and 11K and the photoconductors 1C, 1M, 1Y, and 1K. The Then, the recording paper 7 on which the four color toner images are passed through the four transfer portions is conveyed to the fixing device 12, where the toner is fixed, and is discharged to a paper discharge portion (not shown). Further, the residual toner remaining on the photoreceptors 1C, 1M, 1Y, and 1K without being transferred by the transfer unit is collected by the cleaning devices 5C, 5M, 5Y, and 5K. In the example of FIG. 13, the image forming elements are arranged in the order of C (cyan), M (magenta), Y (yellow), and K (black) from the upstream side to the downstream side in the transfer paper conveyance direction. However, it is not limited to this order, and the color order is arbitrarily set.
また、黒色のみの原稿を作成する際には、黒色以外の画像形成要素６Ｃ，６Ｍ，６Ｙが停止するような機構を設けることは本発明に特に有効に利用できる。更に、図１３において帯電部材は感光体と当接しているが、両者の間に適当なギャップ（１０〜２００μｍ程度）を設けることにより、両者の摩耗量が低減できると共に、帯電部材へのトナーフィルミングが少なくて済み良好に使用できる。 Further, when a black-only document is created, it is particularly effective to use the present invention to provide a mechanism that stops the image forming elements 6C, 6M, 6Y other than black. Further, although the charging member is in contact with the photosensitive member in FIG. 13, by providing an appropriate gap (about 10 to 200 μm) between them, the wear amount of the both can be reduced and the toner film on the charging member can be reduced. It can be used satisfactorily with less ming.
以上説明した画像形成要素は、複写機、ファクシミリあるいはプリンタ等の電子写真画像形成装置内に固定して組み込まれていても良いが、プロセスカートリッジの形でそれら装置に脱着自在の構成にして組み込まれてもよい。
また、このプロセスカートリッジとしては、フルカラー電子写真画像形成装置に用いられる前記の画像形成要素と言う意味でなく、１色のみの画像形成用のモノカラー画像形成装置に脱着自在の構成であって、本発明の少なくともＮ−アルコキシメチル化ナイロンを含有し、水に対する接触角が５５〜６５°である電荷ブロッキング層、モアレ防止層、感光層から構成される電子写真感光体を内蔵し、さらに他に帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段、クリーニング手段および除電手段等の少なくとも１つを具備するものについても、本発明に包含される。なお、前記の各画像形成手段のうち、プロセスカートリッジに具備されないものは、画像形成装置側に具備される。
プロセスカートリッジの形状等は多く挙げられるが、一般的な例として図１４に示すものが挙げられる。
図１４において、１は感光体、２は帯電部材、４は現像部材、５はクリーニング部材である。
The image forming element described above may be fixedly incorporated in an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile machine, or a printer. May be.
In addition, the process cartridge does not mean the image forming element used in the full-color electrophotographic image forming apparatus, but is configured to be detachable from a monocolor image forming apparatus for image formation of only one color, An electrophotographic photosensitive member comprising at least an N-alkoxymethylated nylon of the present invention and comprising a charge blocking layer having a contact angle with water of 55 to 65 °, a moire preventing layer, and a photosensitive layer is incorporated. A device including at least one of a charging unit, an exposure unit, a developing unit, a transfer unit, a cleaning unit, and a charge eliminating unit is also included in the present invention. Of the image forming units, those not provided in the process cartridge are provided on the image forming apparatus side.
There are many shapes and the like of the process cartridge, but a general example is shown in FIG.
In FIG. 14, 1 is a photosensitive member, 2 is a charging member, 4 is a developing member, and 5 is a cleaning member.
以上、本発明によれば、導電性支持体上に少なくとも電荷ブロッキング層、モアレ防止層、感光層の順に積層されてなり、、該電荷ブロッキング層がＮ−アルコキシメチル化ナイロンを含み、水に対する接触角が５５〜６５°である電子写真感光体により、繰り返し使用における残留電位の上昇や地汚れ発生、環境依存性が小さく、モアレの抑制を可能にした高耐久な電子写真感光体が提供される。
また、上記感光体を用い、繰り返し画像形成を行っても異常画像の抑制効果が維持され、経時で安定な画像出力が可能な画像形成装置が提供される。更には、上記感光体を用い、高耐久で取扱いが良好な画像形成装置用プロセスカートリッジが提供される。
As described above, according to the present invention, at least a charge blocking layer, a moire preventing layer, and a photosensitive layer are laminated in this order on a conductive support, and the charge blocking layer contains N-alkoxymethylated nylon and is in contact with water. An electrophotographic photosensitive member having an angle of 55 to 65 ° provides a highly durable electrophotographic photosensitive member that has little increase in residual potential, occurrence of scumming and environmental dependency during repeated use, and that can suppress moire. .
Further, there is provided an image forming apparatus capable of maintaining the effect of suppressing abnormal images even when repeated image formation is performed using the photoconductor, and capable of stable image output over time. Furthermore, there is provided a process cartridge for an image forming apparatus that uses the photoconductor and is highly durable and easy to handle.
以下、本発明を実施例を挙げて説明するが、本発明が実施例により制約を受けるものではない。なお、部はすべて重量部である。
（合成例）
６−ナイロン１００部をメタノール１６０部に溶解し、これにホルムアルデヒド７５部、リン酸２部を混合、撹拌し、１２５℃まで１時間かけて昇温した。１２５℃で３０分間持続させた後、室温まで４５分かけて冷却した。混合物は、半透明なゲル状であった。
リン酸を中和するために、過剰のアンモニアを含む９５％エタノールに、前記ゲルを溶解した。この溶液を水中に注ぎ、ポリアミドを析出させた。
析出させたポリアミドを濾過し、１Ｌの水道水にて洗浄を行い、更に乾燥を行って、Ｎ−メトキシメチル化ナイロンを得た。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated, this invention is not restrict | limited by an Example. All parts are parts by weight.
(Synthesis example)
100 parts of 6-nylon was dissolved in 160 parts of methanol, 75 parts of formaldehyde and 2 parts of phosphoric acid were mixed and stirred, and the temperature was raised to 125 ° C. over 1 hour. After maintaining at 125 ° C. for 30 minutes, the mixture was cooled to room temperature over 45 minutes. The mixture was a translucent gel.
In order to neutralize phosphoric acid, the gel was dissolved in 95% ethanol containing excess ammonia. This solution was poured into water to precipitate polyamide.
The precipitated polyamide was filtered, washed with 1 L of tap water, and further dried to obtain N-methoxymethylated nylon.
（塗工液作製例１）
Ｎ−メトキシメチル化ナイロン ６．４部
メタノール ７０部
ｎ−ブタノール ３０部
上記組成比でＮ−メトキシメチル化ナイロンを溶解し電荷ブロッキング層用塗工液を作製した。これを電荷ブロッキング層用塗工液１とする。
(Coating liquid preparation example 1)
N-methoxymethylated nylon 6.4 parts Methanol 70 parts n-butanol 30 parts N-methoxymethylated nylon was dissolved in the above composition ratio to prepare a coating solution for a charge blocking layer. This is designated as charge blocking layer coating solution 1.
（塗工液作製例２）
Ｎ−メトキシメチル化ナイロン ６．４部
メタノール ７０部
ｎ−ブタノール ２５部
イオン交換水 ５部
上記組成比でＮ−メトキシメチル化ナイロンを溶解し電荷ブロッキング層用塗工液を作製した。これを電荷ブロッキング層用塗工液２とする。
(Coating liquid preparation example 2)
N-methoxymethylated nylon 6.4 parts Methanol 70 parts n-butanol 25 parts Ion-exchanged water 5 parts N-methoxymethylated nylon was dissolved in the above composition ratio to prepare a coating solution for a charge blocking layer. This is designated as charge blocking layer coating solution 2.
（塗工液作製例３）
Ｎ−メトキシメチル化ナイロン ６．４部
メタノール ６０部
ｎ−ブタノール ２５部
イオン交換水 １５部
上記組成比でＮ−メトキシメチル化ナイロンを溶解し電荷ブロッキング層用塗工液を作製した。これを電荷ブロッキング層用塗工液３とする。
(Coating liquid preparation example 3)
N-methoxymethylated nylon 6.4 parts Methanol 60 parts n-Butanol 25 parts Ion-exchanged water 15 parts N-methoxymethylated nylon was dissolved in the above composition ratio to prepare a coating solution for a charge blocking layer. This is designated as charge blocking layer coating solution 3.
（電荷ブロッキング層作製例１）
直径６０ｍｍのアルミニウムシリンダー（ＪＩＳ１０５０）に、上記電荷ブロッキング層用塗工液１を２０℃／４０％の環境下で塗布、乾燥を行い、膜厚０．５μｍの電荷ブロッキング層を形成した。これを電荷ブロッキング層１とする。
(Charge blocking layer preparation example 1)
The charge blocking layer coating liquid 1 was applied to an aluminum cylinder (JIS 1050) having a diameter of 60 mm in an environment of 20 ° C./40% and dried to form a charge blocking layer having a thickness of 0.5 μm. This is designated as a charge blocking layer 1.
（電荷ブロッキング層作製例２、３）
電荷ブロッキング層作製例１で用いた電荷ブロッキング層用塗工液１を２及び３に変えた以外は同様にして、０．５μｍの電荷ブロッキング層を形成した。これを電荷ブロッキング層２、３とする。
(Charge blocking layer preparation examples 2 and 3)
A 0.5 μm charge blocking layer was formed in the same manner except that the charge blocking layer coating solution 1 used in Charge blocking layer preparation example 1 was changed to 2 and 3. This is designated as charge blocking layers 2 and 3.
（電荷ブロッキング層作製例４、５）
電荷ブロッキング層作製例１で形成した膜厚０．５μｍの電荷ブロッキング層を、１．５μｍ、及び２．５μｍに変えた以外は同様にして、電荷ブロッキング層を形成した。これを電荷ブロッキング層４、５とする。
(Charge blocking layer preparation examples 4 and 5)
A charge blocking layer was formed in the same manner except that the charge blocking layer having a thickness of 0.5 μm formed in Charge Blocking Layer Preparation Example 1 was changed to 1.5 μm and 2.5 μm. This is designated as charge blocking layers 4 and 5.
（電荷ブロッキング層作製例６）
直径６０ｍｍのアルミニウムシリンダー（ＪＩＳ１０５０）に、上記電荷ブロッキング層用塗工液１を２０℃／７０％の環境下で塗布、乾燥を行い、膜厚０．５μｍの電荷ブロッキング層を形成した。これを電荷ブロッキング層６とする。
(Charge blocking layer preparation example 6)
The charge blocking layer coating liquid 1 was applied to an aluminum cylinder (JIS 1050) having a diameter of 60 mm in an environment of 20 ° C./70% and dried to form a charge blocking layer having a thickness of 0.5 μm. This is designated as a charge blocking layer 6.
（電荷ブロッキング層作製例７、８）
電荷ブロッキング層作製例６で用いた電荷ブロッキング層用塗工液１を２及び３に変えた以外は同様にして、０．５μｍの電荷ブロッキング層を形成した。これを電荷ブロッキング層７、８とする。
(Charge blocking layer preparation examples 7 and 8)
A 0.5 μm charge blocking layer was formed in the same manner except that the charge blocking layer coating solution 1 used in Charge Blocking Layer Preparation Example 6 was changed to 2 and 3. This is designated as charge blocking layers 7 and 8.
上記にて作製した電荷ブロッキング層の純水に対する接触角を接触角計ＣＡ−Ｗ型（協和界面科学社製）を用いて測定した。結果を表２に示す。
次に、実施例で使用するチタニルフタロシアニンの合成例を示す。
（顔料合成例１）
特開２００１−１９８７１号公報に準じて、顔料を作製した。すなわち、１，３−ジイミノイソインドリン２９．２ｇとスルホラン２００ｍｌを混合し、窒素気流下でチタニウムテトラブトキシド２０．４ｇを滴下する。滴下終了後、徐々に１８０℃まで昇温し、反応温度を１７０℃〜１８０℃の間に保ちながら５時間撹拌して反応を行なった。反応終了後、放冷した後析出物を濾過し、クロロホルムで粉体が青色になるまで洗浄し、つぎにメタノールで数回洗浄し、さらに８０℃の熱水で数回洗浄した後乾燥し、粗チタニルフタロシアニンを得た。粗チタニルフタロシアニンを２０倍量の濃硫酸に溶解し、１００倍量の氷水に撹拌しながら滴下し、析出した結晶をろ過、ついで洗浄液が中性になるまで水洗いを繰り返し（洗浄後のイオン交換水のｐＨ値は６．８であった）、チタニルフタロシアニン顔料のウェットケーキ（水ペースト）を得た。得られたこのウェットケーキ（水ペースト）４０ｇをテトラヒドロフラン２００ｇに投入し、４時間攪拌を行なった後、濾過を行ない、乾燥して、チタニルフタロシアニン粉末を得た。これを顔料１とする。
上記ウェットケーキの固形分濃度は、１５ｗｔ％であった。結晶変換溶媒のウェットケーキに対する重量比は３３倍である。尚、合成例１の原材料には、ハロゲン化物を使用していない。
Next, a synthesis example of titanyl phthalocyanine used in Examples is shown.
(Pigment synthesis example 1)
A pigment was prepared according to Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-19871. That is, 29.2 g of 1,3-diiminoisoindoline and 200 ml of sulfolane are mixed, and 20.4 g of titanium tetrabutoxide is added dropwise under a nitrogen stream. After completion of the dropwise addition, the temperature was gradually raised to 180 ° C., and the reaction was carried out by stirring for 5 hours while maintaining the reaction temperature between 170 ° C. and 180 ° C. After the completion of the reaction, the mixture was allowed to cool, and then the precipitate was filtered, washed with chloroform until the powder turned blue, then washed several times with methanol, further washed several times with hot water at 80 ° C., and dried. Crude titanyl phthalocyanine was obtained. Dissolve the crude titanyl phthalocyanine in 20 times the amount of concentrated sulfuric acid, add dropwise to 100 times the amount of ice water with stirring, filter the precipitated crystals, and then repeat washing with water until the washing solution becomes neutral (ion-exchanged water after washing). PH value was 6.8), and a titanyl phthalocyanine pigment wet cake (water paste) was obtained. 40 g of the obtained wet cake (water paste) was put into 200 g of tetrahydrofuran, stirred for 4 hours, filtered and dried to obtain titanyl phthalocyanine powder. This is designated as Pigment 1.
The solid content concentration of the wet cake was 15 wt%. The weight ratio of the crystal conversion solvent to the wet cake is 33 times. In addition, the halide is not used for the raw material of the synthesis example 1.
得られたチタニルフタロシアニン粉末を、下記の条件によりＸ線回折スペクトル測定したところ、Ｃｕ−Ｋαの特性Ｘ線（波長１．５４２Å）に対するブラッグ角２θが２７．２±０．２°に最大ピークと最低角７．３±０．２°にピークを有し、かつ７．３°のピークと９．４°のピークの間にピークを有さず、かつ２６．３°にピークを有さないチタニルフタロシアニン粉末を得られた。その結果を図１５に示す。
また、顔料合成例１で得られた水ペーストの一部を８０℃の減圧下（５ｍｍＨｇ）で、２日間乾燥して、低結晶性チタニルフタロシアニン粉末を得た。水ペーストの乾燥粉末のＸ線回折スペクトルを図１６に示す。
（Ｘ線回折スペクトル測定条件）
Ｘ線管球：Ｃｕ
電圧：５０ｋＶ
電流：３０ｍＡ
走査速度：２°／分
走査範囲：３°〜４０°
時定数：２秒
The obtained titanyl phthalocyanine powder was subjected to X-ray diffraction spectrum measurement under the following conditions. As a result, the Bragg angle 2θ with respect to the characteristic X-ray of Cu-Kα (wavelength 1.542 mm) was 27.2 ± 0.2 ° and the maximum peak was observed. Has a peak at the lowest angle of 7.3 ± 0.2 °, no peak between the 7.3 ° peak and the 9.4 ° peak, and no peak at 26.3 ° A titanyl phthalocyanine powder was obtained. The result is shown in FIG.
A part of the water paste obtained in Pigment Synthesis Example 1 was dried at 80 ° C. under reduced pressure (5 mmHg) for 2 days to obtain a low crystalline titanyl phthalocyanine powder. The X-ray diffraction spectrum of the dry powder of water paste is shown in FIG.
(X-ray diffraction spectrum measurement conditions)
X-ray tube: Cu
Voltage: 50kV
Current: 30mA
Scanning speed: 2 ° / min Scanning range: 3 ° -40 °
Time constant: 2 seconds
（顔料合成例２）
顔料合成例１の方法に従って、チタニルフタロシアニン顔料の水ペーストを合成し、次のように結晶変換を行ない、顔料合成例１よりも一次粒子の小さなフタロシアニン結晶を得た。
合成例１で得られた結晶変換前の水ペースト６０部にテトラヒドロフラン４００部を加え、室温下でホモミキサー（ケニス、ＭＡＲＫIIｆモデル）により強烈に撹拌（２０００ｒｐｍ）し、ペーストの濃紺色の色が淡い青色に変化したら（撹拌開始後２０分）、撹拌を停止し、直ちに減圧濾過を行なった。濾過装置上で得られた結晶をテトラヒドロフランで洗浄し、顔料のウェットケーキを得た。これを減圧下（５ｍｍＨｇ）、７０℃で２日間乾燥して、チタニルフタロシアニン結晶８．５部を得た。これを顔料２とする。顔料合成例２の原材料には、ハロゲン化物を使用していない。上記ウェットケーキの固形分濃度は、１５ｗｔ％であった。結晶変換溶媒のウェットケーキに対する重量比は４４倍である。
(Pigment synthesis example 2)
According to the method of Pigment Synthesis Example 1, a water paste of titanyl phthalocyanine pigment was synthesized, and crystal conversion was performed as follows to obtain phthalocyanine crystals having smaller primary particles than Pigment Synthesis Example 1.
400 parts of tetrahydrofuran was added to 60 parts of the water paste before crystal conversion obtained in Synthesis Example 1, and stirred vigorously (2000 rpm) with a homomixer (Kennis, MARKIIf model) at room temperature, and the dark blue color of the paste was pale. When the color changed to blue (20 minutes after the start of stirring), stirring was stopped and filtration under reduced pressure was immediately performed. The crystals obtained on the filtration device were washed with tetrahydrofuran to obtain a wet cake of pigment. This was dried under reduced pressure (5 mmHg) at 70 ° C. for 2 days to obtain 8.5 parts of titanyl phthalocyanine crystals. This is designated as Pigment 2. The raw material of Pigment Synthesis Example 2 does not use a halide. The solid content concentration of the wet cake was 15 wt%. The weight ratio of the crystal conversion solvent to the wet cake is 44 times.
顔料合成例１で作製された結晶変換前チタニルフタロシアニン（水ペースト）の一部をイオン交換水でおよそ１重量％になるように希釈し、表面を導電性処理した銅製のネットですくい取り、チタニルフタロシアニンの粒子サイズを透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ、日立：Ｈ−９０００ＮＡＲ）にて、７５０００倍の倍率で観察を行なった。平均粒子サイズは、以下のように求めた。
上述のように観察されたＴＥＭ像をＴＥＭ写真として撮影し、映し出されたチタニルフタロシアニン粒子（針状に近い形）を３０個任意に選び出し、それぞれの長径の大きさを測定する。測定した３０個体の長径の算術平均を求めて、平均粒子サイズとした。
以上の方法により求められた顔料合成例１における水ペースト中の平均粒子サイズは、０．０６μｍであった。
Part of the pre-crystallized titanyl phthalocyanine (water paste) prepared in Pigment Synthesis Example 1 was diluted with ion-exchanged water to about 1% by weight, and the surface was scooped with a copper net that was conductively treated. The particle size of phthalocyanine was observed with a transmission electron microscope (TEM, Hitachi: H-9000NAR) at a magnification of 75000 times. The average particle size was determined as follows.
The TEM image observed as described above is taken as a TEM photograph, and 30 titanyl phthalocyanine particles (a shape close to a needle shape) projected are arbitrarily selected, and the size of each major axis is measured. The arithmetic average of the major axis of the 30 individuals measured was determined and used as the average particle size.
The average particle size in the water paste in Pigment Synthesis Example 1 determined by the above method was 0.06 μm.
また、顔料合成例１及び顔料合成例２における濾過直前の結晶変換後チタニルフタロシアニン結晶を、テトラヒドロフランでおよそ１重量％になるように希釈し、上の方法と同様に観察を行なった。上記のようにして求めた平均粒子サイズを表３に示す。なお、顔料合成例１及び顔料合成例２で作製されたチタニルフタロシアニン結晶は、必ずしも全ての結晶の形が同一ではなかった（三角形に近い形、四角形に近い形など）。このため、結晶の最も大きな対角線の長さを長径として、計算を行なった。 In addition, the titanyl phthalocyanine crystal after crystal conversion immediately before filtration in Pigment Synthesis Example 1 and Pigment Synthesis Example 2 was diluted with tetrahydrofuran to approximately 1% by weight, and observed in the same manner as the above method. The average particle size determined as described above is shown in Table 3. In addition, the titanyl phthalocyanine crystals produced in Pigment Synthesis Example 1 and Pigment Synthesis Example 2 did not necessarily have the same shape of all crystals (a shape close to a triangle, a shape close to a square, etc.). For this reason, the calculation was performed with the length of the largest diagonal line of the crystal as the major axis.
表３から、顔料合成例１で作製された顔料１は、平均粒子サイズが大きいだけでなく、粗大粒子を含んでいる。これに対し、顔料合成例２で作製された顔料２は、平均粒子サイズが小さいだけでなく、個々の１次粒子の大きさもほぼ揃っていることが分かる。 From Table 3, Pigment 1 produced in Pigment Synthesis Example 1 not only has a large average particle size, but also contains coarse particles. On the other hand, it can be seen that the pigment 2 produced in Pigment Synthesis Example 2 has not only a small average particle size but also almost the same size of individual primary particles.
（顔料合成例３）
特開平１−２９９８７４号（特許第２５１２０８１号）公報の実施例１に記載の方法に準じて、チタニルフタロシアニン顔料を作製した。すなわち、先の顔料合成例１で作製したウェットケーキを乾燥し、乾燥物１ｇをポリエチレングリコール５０ｇに加え、１００ｇのガラスビーズと共に、サンドミルを行なった。結晶転移後、希硫酸、水酸化アンモニウム水溶液で順次洗浄し、乾燥して顔料を得た。これを顔料３とする。顔料合成例３の原材料には、ハロゲン化物を使用していない。
(Pigment synthesis example 3)
A titanyl phthalocyanine pigment was prepared according to the method described in Example 1 of JP-A-1-299874 (Patent No. 2512081). That is, the wet cake prepared in the previous pigment synthesis example 1 was dried, 1 g of the dried product was added to 50 g of polyethylene glycol, and sand milling was performed with 100 g of glass beads. After the crystal transition, the pigment was obtained by sequentially washing with dilute sulfuric acid and aqueous ammonium hydroxide and drying. This is designated as Pigment 3. The raw material of Pigment Synthesis Example 3 does not use a halide.
（顔料合成例４）
特開平３−２６９０６４号（特許第２５８４６８２号）公報の製造例１に記載の方法に準じて、チタニルフタロシアニン顔料を作製した。すなわち、先の合成例１で作製したウェットケーキを乾燥し、乾燥物１ｇをイオン交換水１０ｇとモノクロルベンゼン１ｇの混合溶媒中で１時間撹拌（５０℃）した後、メタノールとイオン交換水で洗浄し、乾燥して顔料を得た。これを顔料４とする。顔料合成例４の原材料には、ハロゲン化物を使用していない。
(Pigment Synthesis Example 4)
A titanyl phthalocyanine pigment was produced according to the method described in Production Example 1 of JP-A-3-269064 (Japanese Patent No. 2854682). That is, the wet cake prepared in Synthesis Example 1 was dried, and 1 g of the dried product was stirred in a mixed solvent of 10 g of ion-exchanged water and 1 g of monochlorobenzene for 1 hour (50 ° C.), and then washed with methanol and ion-exchanged water. And dried to obtain a pigment. This is designated as Pigment 4. The raw material of Pigment Synthesis Example 4 does not use a halide.
（顔料合成例５）
特開平２−８２５６号（特公平７−９１４８６号）公報の製造例に記載の方法に準じて、チタニルフタロシアニン顔料を作製した。すなわち、フタロジニトリル９．８ｇと１−クロロナフタレン７５ｍｌを撹拌混合し、窒素気流下で四塩化チタン２．２ｍｌを滴下する。滴下終了後、徐々に２００℃まで昇温し、反応温度を２００℃〜２２０℃の間に保ちながら３時間撹拌して反応を行なった。反応終了後、放冷し１３０℃になったところ熱時ろ過し、次いで１−クロロナフタレンで粉体が青色になるまで洗浄、次にメタノールで数回洗浄し、さらに８０℃の熱水で数回洗浄した後、乾燥し顔料を得た。これを顔料５とする。顔料合成例５の原材料には、ハロゲン化物を使用している。
(Pigment synthesis example 5)
A titanyl phthalocyanine pigment was produced according to the method described in the production example of JP-A-2-8256 (Japanese Patent Publication No. 7-91486). That is, 9.8 g of phthalodinitrile and 75 ml of 1-chloronaphthalene are stirred and mixed, and 2.2 ml of titanium tetrachloride is added dropwise under a nitrogen stream. After completion of the dropping, the temperature was gradually raised to 200 ° C., and the reaction was carried out by stirring for 3 hours while maintaining the reaction temperature between 200 ° C. and 220 ° C. After completion of the reaction, the mixture was allowed to cool to 130 ° C. and filtered while hot, then washed with 1-chloronaphthalene until the powder turned blue, then washed several times with methanol, and further with hot water at 80 ° C. After washing twice, it was dried to obtain a pigment. This is designated as Pigment 5. The raw material of pigment synthesis example 5 is a halide.
（顔料合成例６）
特開昭６４−１７０６６号（特公平７−９７２２１号）公報の合成例１に記載の方法に準じて、チタニルフタロシアニン顔料を作製した。すなわち、α型ＴｉＯＰｃ５部を食塩１０ｇおよびアセトフェノン５ｇと共にサンドグラインダーにて１００℃にて１０時間結晶変換処理を行なった。これをイオン交換水及びメタノールで洗浄し、希硫酸水溶液で精製し、イオン交換水で酸分がなくなるまで洗浄した後、乾燥して顔料を得た。これを顔料６とする。顔料合成例６の原材料には、ハロゲン化物を使用している。
(Pigment synthesis example 6)
A titanyl phthalocyanine pigment was prepared according to the method described in Synthesis Example 1 of JP-A No. 64-17066 (Japanese Patent Publication No. 7-97221). That is, 5 parts of α-type TiOPc was subjected to crystal conversion treatment at 100 ° C. for 10 hours with a sand grinder together with 10 g of sodium chloride and 5 g of acetophenone. This was washed with ion-exchanged water and methanol, purified with dilute sulfuric acid aqueous solution, washed with ion-exchanged water until the acid content disappeared, and dried to obtain a pigment. This is designated as Pigment 6. The raw material of Pigment Synthesis Example 6 uses a halide.
（顔料合成例７）
特開平１１−５９１９号（特許第３００３６６４号）公報の実施例１に記載の方法に準じて、チタニルフタロシアニン顔料を作製した。すなわち、Ｏ−フタロジニトリル２０．４部、四塩化チタン部７．６部をキノリン５０部中で２００℃にて２時間加熱反応後、水蒸気蒸留で溶媒を除き、２％塩化水溶液、続いて２％水酸化ナトリウム水溶液で精製し、メタノール、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミドで洗浄後、乾燥し、チタニルフタロシアニンを得た。このチタニルフタロシアニン２部を５℃の９８％硫酸４０部の中に少しずつ溶解し、その混合物を約１時間、５℃以下の温度を保ちながら攪拌する。続いて硫酸溶液を高速攪拌した４００部の氷水中に、ゆっくりと注入し、析出した結晶を濾過する。結晶を酸が残量しなくなるまで蒸留水で洗浄し、ウェットケーキを得る。そのケーキをＴＨＦ１００部中で約５時間攪拌を行ない、ろ過、ＴＨＦによる洗浄を行ない乾燥後、顔料を得た。これを顔料７とする。顔料合成例７の原材料には、ハロゲン化物を使用している。
(Pigment Synthesis Example 7)
A titanyl phthalocyanine pigment was prepared according to the method described in Example 1 of JP-A-11-5919 (Japanese Patent No. 3003664). That is, 20.4 parts of O-phthalodinitrile and 7.6 parts of titanium tetrachloride were heated and reacted in 50 parts of quinoline at 200 ° C. for 2 hours, and then the solvent was removed by steam distillation, followed by a 2% aqueous chloride solution, The product was purified with a 2% aqueous sodium hydroxide solution, washed with methanol and N, N-dimethylformamide, and then dried to obtain titanyl phthalocyanine. 2 parts of this titanyl phthalocyanine are dissolved little by little in 40 parts of 98% sulfuric acid at 5 ° C., and the mixture is stirred for about 1 hour while maintaining the temperature at 5 ° C. or less. Subsequently, the sulfuric acid solution is slowly poured into 400 parts of ice water stirred at a high speed, and the precipitated crystals are filtered. The crystals are washed with distilled water until no acid remains, and a wet cake is obtained. The cake was stirred in 100 parts of THF for about 5 hours, filtered, washed with THF and dried to obtain a pigment. This is designated as Pigment 7. The raw material of Pigment Synthesis Example 7 is a halide.
（顔料合成例８）
特開平３−２５５４５６号（特許第３００５０５２号）公報の合成例２に記載の方法に準じて、チタニルフタロシアニン顔料を作製した。すなわち、先の顔料合成例１で作製したウェットケーキ１０部を塩化ナトリウム１５部とジエチレングリコール７部に混合し、８０℃の加熱下で自動乳鉢により６０時間ミリング処理を行なった。次に、この処理品に含まれる塩化ナトリウムとジエチレングリコールを完全に除去するために充分な水洗を行なった。これを減圧乾燥した後にシクロヘキサノン２００部と直径１ｍｍのガラスビーズを加えて、３０分間サンドミルにより処理を行ない、顔料を得た。これを顔料８とする。顔料合成例８の原材料には、ハロゲン化物を使用していない。
(Pigment Synthesis Example 8)
A titanyl phthalocyanine pigment was prepared according to the method described in Synthesis Example 2 of JP-A-3-255456 (Patent No. 3005052). That is, 10 parts of the wet cake prepared in Pigment Synthesis Example 1 was mixed with 15 parts of sodium chloride and 7 parts of diethylene glycol, and milled for 60 hours with an automatic mortar under heating at 80 ° C. Next, sufficient water washing was performed to completely remove sodium chloride and diethylene glycol contained in the treated product. After drying this under reduced pressure, 200 parts of cyclohexanone and glass beads having a diameter of 1 mm were added, and the mixture was treated with a sand mill for 30 minutes to obtain a pigment. This is designated as Pigment 8. The raw material of Pigment Synthesis Example 8 does not use a halide.
以上の顔料合成例３〜８で作製した顔料は、前述と同様の方法でＸ線回折スペクトルを測定し、それぞれの公報に記載のスペクトルと同様であることを確認した。また、顔料合成例２で作製した顔料のＸ線回折スペクトルは、顔料合成例１で作製した顔料のスペクトルと一致した。表４にそれぞれのＸ線回折スペクトルと顔料合成例１で得られた顔料のＸ線回折スペクトルのピーク位置の特徴を示す。 The pigments prepared in the above pigment synthesis examples 3 to 8 were measured for X-ray diffraction spectra by the same method as described above, and confirmed to be the same as the spectra described in the respective publications. Further, the X-ray diffraction spectrum of the pigment prepared in Pigment Synthesis Example 2 coincided with the spectrum of the pigment prepared in Pigment Synthesis Example 1. Table 4 shows the characteristics of each X-ray diffraction spectrum and the peak position of the X-ray diffraction spectrum of the pigment obtained in Pigment Synthesis Example 1.
次に、前述のようにして合成した電荷発生物質を用いた電荷発生層塗工用の分散液の作製方法について説明する。
（分散液作製例１）
合成例１で作製した顔料１を下記組成の処方にて、下記に示す条件にて分散を行い電荷発生層用塗工液として、分散液を作製した。
チタニルフタロシアニン顔料（顔料１） １５部
ポリビニルブチラール（積水化学製：ＢＸ−１） １０部
２−ブタノン ２８０部
市販のビーズミル分散機に直径０．５ｍｍのＰＳＺボールを用い、ポリビニルブチラールを溶解した２−ブタノンおよび顔料を全て投入し、ローター回転数１２００ｒ．ｐ．ｍ．にて３０分間分散を行ない、分散液を作製した。これを電荷発生層用塗工液１とする。
Next, a method for producing a dispersion for coating a charge generation layer using the charge generation material synthesized as described above will be described.
(Dispersion Preparation Example 1)
Pigment 1 prepared in Synthesis Example 1 was dispersed under the following composition under the following conditions to prepare a dispersion as a charge generation layer coating solution.
Titanyl phthalocyanine pigment (Pigment 1) 15 parts Polyvinyl butyral (manufactured by Sekisui Chemical: BX-1) 10 parts 2-butanone 280 parts All butanone and pigment were added, and the rotor rotation speed was 1200 r. p. m. For 30 minutes to prepare a dispersion. This is designated as a charge generation layer coating solution 1.
（分散液作製例２〜８）
分散液作製例１で使用した顔料１に変えて、それぞれ顔料２〜８を使用して分散液作製例１と同じ条件にて分散液を作製した。これを顔料番号に対応して、それぞれ電荷発生層用塗工液２〜８とする。
(Dispersion Preparation Examples 2 to 8 )
Instead of the pigment 1 used in Dispersion Preparation Example 1, pigments 2 to 8 were used, respectively, to prepare dispersions under the same conditions as Dispersion Preparation Example 1. These are designated as charge generation layer coating solutions 2 to 8 corresponding to the pigment numbers, respectively.
（分散液作製例１０）
分散液作製例１で作製した電荷発生層用塗工液１を、アドバンテック社製、コットンワインドカートリッジフィルター、ＴＣＷ−１−ＣＳ（有効孔径１μｍ）を用いて、濾過を行なった。濾過に際しては、ポンプを使用し、加圧状態で濾過を行なった。これを電荷発生層用塗工液１０とする。
(Dispersion Preparation Example 10)
The charge generation layer coating solution 1 prepared in Dispersion Preparation Example 1 was filtered using a cotton wind cartridge filter, TCW-1-CS (effective pore size 1 μm) manufactured by Advantech. During filtration, a pump was used and filtration was performed in a pressurized state. This is designated as a charge generation layer coating solution 10.
（分散液作製例１１）
分散液作製例１０で使用したフィルターを、アドバンテック社製、コットンワインドカートリッジフィルター、ＴＣＷ−３−ＣＳ（有効孔径３μｍ）に変えた以外は、分散液作製例１０と同様に加圧濾過を行ない分散液を作製した。これを電荷発生層用塗工液１１とする。
(Dispersion Preparation Example 11)
Dispersion is performed by pressure filtration in the same manner as in Dispersion Preparation Example 10, except that the filter used in Dispersion Preparation Example 10 is changed to an Advantech Co., Ltd. cotton wind cartridge filter, TCW-3-CS (effective pore diameter 3 μm). A liquid was prepared. This is designated as charge generation layer coating solution 11.
（分散液作製例１２）
分散液作製例１０で使用したフィルターを、アドバンテック社製、コットンワインドカートリッジフィルター、ＴＣＷ−５−ＣＳ（有効孔径５μｍ）に変えた以外は、分散液作製例１０と同様に加圧濾過を行ない分散液を作製した。これを電荷発生層用塗工液１２とする。
(Dispersion Preparation Example 12)
Dispersion is performed by pressure filtration in the same manner as in Dispersion Preparation Example 10, except that the filter used in Dispersion Preparation Example 10 is changed to an Advantech Co., Ltd. cotton wind cartridge filter, TCW-5-CS (effective pore size 5 μm). A liquid was prepared. This is designated as a charge generation layer coating solution 12.
（分散液作製例１３）
分散液作製例１における分散条件において、ローター回転数を１０００ｒ．ｐ．ｍ．にて２０分間に変更した以外はすべて分散液作製例１と同様にして分散を行った。これを電荷発生層用塗工液１３とする。
(Dispersion Preparation Example 13)
Under the dispersion conditions in Dispersion Preparation Example 1, the rotor speed was 1000 r. p. m. The dispersion was carried out in the same manner as in the dispersion preparation example 1 except that the time was changed to 20 minutes. This is designated as charge generation layer coating solution 13.
（分散液作製例１４）
分散液作製例１３で作製した分散液をアドバンテック社製、コットンワインドカートリッジフィルター、ＴＣＷ−１−ＣＳ（有効孔径１μｍ）を用いて、濾過を行なった。濾過に際しては、ポンプを使用し、加圧状態で濾過を行なった。これを電荷発生層用塗工液１４とする。
(Dispersion Preparation Example 14)
The dispersion prepared in Dispersion Preparation Example 13 was filtered using a cotton wind cartridge filter, TCW-1-CS (effective pore size 1 μm) manufactured by Advantech. During filtration, a pump was used and filtration was performed in a pressurized state. This is designated as a charge generation layer coating solution 14.
以上のように作製した分散液中の顔料粒子の粒度分布を、堀場製作所：ＣＡＰＡ−７００にて測定した。結果を表５に示す。
電荷発生層用塗工液１４については、濾過の途中でフィルターが目詰まりを起こして、全ての分散液を濾過することが出来なかったため、評価は実施できなかった。
The charge generation layer coating liquid 14 could not be evaluated because the filter was clogged during the filtration and not all of the dispersion could be filtered.
（分散液作製例１５）
下記組成の分散液をボールミリングにより作製した。分散は７２時間行い、分散液を作製した。これを電荷発生層用塗工液１５とする。
ブチラール樹脂：エスレックＢＭＳ（積水化学製） ５部
下記構造式のトリスアゾ顔料 １５部
２−ブタノン ３００部
(Dispersion Preparation Example 15)
A dispersion having the following composition was prepared by ball milling. Dispersion was performed for 72 hours to prepare a dispersion. This is designated as a charge generation layer coating solution 15.
Butyral resin: ESREC BMS (manufactured by Sekisui Chemical) 5 parts Trisazo pigment of the following structural formula 15 parts
実施例１〜６、比較例１〜２
電荷ブロッキング層作製例１〜８にて作製した、直径６０ｍｍのアルミニウムシリンダー（ＪＩＳ１０５０）に形成した電荷ブロッキング層の上に、２０℃／４０％の環境下にて、以下のモアレ防止層用塗工液、電荷発生層塗工液、および電荷輸送層塗工液を、順次塗布・乾燥し、３．５μｍのモアレ防止層、０．３μｍの電荷発生層、２５μｍの電荷輸送層を形成し、電子写真感光体を作製した。これを感光体１〜８とする。
◎モアレ防止層塗工液
酸化チタン（ＣＲ−ＥＬ：石原産業社製） ７０部
アルキッド樹脂 １４部
［ベッコライトＭ６４０１−５０−Ｓ（固形分５０％）、大日本インキ化学工業製］
メラミン樹脂 １０部
［スーパーベッカミンＧ−８２１−６０（固形分６０％）、
大日本インキ化学工業製］
２−ブタノン １００部
Examples 1-6, Comparative Examples 1-2
On the charge blocking layer formed in the aluminum cylinder (JIS1050) having a diameter of 60 mm prepared in the charge blocking layer preparation examples 1 to 8, the following coating for the moire preventing layer is performed in an environment of 20 ° C./40%. The liquid, the charge generation layer coating liquid, and the charge transport layer coating liquid are sequentially applied and dried to form a 3.5 μm moire prevention layer, a 0.3 μm charge generation layer, and a 25 μm charge transport layer. A photographic photoreceptor was prepared. These are designated as photoreceptors 1-8.
◎ Moire prevention layer coating solution Titanium oxide (CR-EL: manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd.) 70 parts Alkyd resin 14 parts [Beckolite M6401-50-S (solid content 50%), manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.]
Melamine resin 10 parts [Super Becamine G-821-60 (solid content 60%),
Dainippon Ink & Chemicals]
2-butanone 100 parts
◎電荷発生層塗工液
前述の電荷発生層用塗工液２を用いた。
◎電荷輸送層塗工液
ポリカーボネート（ＴＳ２０５０：帝人化成社製） １０部
下記構造式の電荷輸送物質 ７部
◎ Charge transport layer coating solution Polycarbonate (TS2050: manufactured by Teijin Chemicals Ltd.) 10 parts Charge transport material of the following structural formula: 7 parts
比較例３
実施例１において、電荷ブロッキング層を塗工しなかった以外は同様に電子写真感光体を作製した。これを感光体９とする。
比較例４
実施例１において、モアレ防止層を塗工しなかった以外は同様に電子写真感光体を作製した。これを感光体１０とする。
比較例５
実施例１において、電荷ブロッキング層とモアレ防止層の塗工順を逆にした以外は同様に電子写真感光体を作製した。これを感光体１１とする。
Comparative Example 3
An electrophotographic photoreceptor was prepared in the same manner as in Example 1 except that the charge blocking layer was not applied. This is a photoreceptor 9.
Comparative Example 4
An electrophotographic photosensitive member was produced in the same manner as in Example 1 except that the moire preventing layer was not applied. This is a photoreceptor 10.
Comparative Example 5
An electrophotographic photoreceptor was prepared in the same manner as in Example 1, except that the coating order of the charge blocking layer and the moire preventing layer was reversed. This is a photoreceptor 11.
以上のように実施例１〜６、比較例１〜５で作製した感光体１〜１１を図１２に示す電子写真装置に搭載し、画像露光光源を７８０ｎｍの半導体レーザー（ポリゴン・ミラーによる画像書き込み）、帯電部材としてスコロトロン方式による帯電チャージャー、転写部材として転写ベルトを用い、下記の帯電条件にて、書き込み率６％のチャートを用い、連続２０万枚印刷を行った。その後の白ベタおよびハーフトーン画像を出力、評価し、画像濃度、地汚れの有無、モアレの有無を確認した。尚、画像評価は４段階にて行ない、極めて良好なものを◎、良好なものを○、やや劣るものを△、非常に悪いものを×で表わした。
これらの評価は、２２℃−５５％ＲＨ、１０℃−１５％ＲＨ、３０℃−９０％ＲＨの３環境にて行なった。以上の結果を表６に示す。
帯電条件：
ＤＣバイアス：−１３００Ｖ
As described above, the photoconductors 1 to 11 produced in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 5 are mounted on the electrophotographic apparatus shown in FIG. 12, and an image exposure light source is a semiconductor laser of 780 nm (image writing by a polygon mirror). ) Using a scorotron charging charger as the charging member and a transfer belt as the transfer member, continuous printing of 200,000 sheets was performed using a chart with a writing rate of 6% under the following charging conditions. Subsequent white solid and halftone images were output and evaluated to confirm image density, background smudge, and moire. The image evaluation was carried out in 4 stages, and very good ones were indicated by ◎, good ones were indicated by ○, slightly inferior ones were indicated by Δ, and very bad ones were indicated by ×.
These evaluations were performed in three environments of 22 ° C.-55% RH, 10 ° C.-15% RH, and 30 ° C.-90% RH. The results are shown in Table 6.
Charging conditions:
DC bias: -1300V
実施例７
実施例１における電荷発生層用塗工液を電荷発生層用塗工液２から電荷発生層用塗工液１に変更した以外は同様に感光体を作製した。これを感光体１２とする。
実施例８
実施例１における電荷発生層用塗工液を電荷発生層用塗工液２から電荷発生層用塗工液３に変更した以外は同様に感光体を作製した。これを感光体１３とする。
実施例９
実施例１における電荷発生層用塗工液を電荷発生層用塗工液２から電荷発生層用塗工液４に変更した以外は同様に感光体を作製した。これを感光体１４とする。
実施例１０
実施例１における電荷発生層用塗工液を電荷発生層用塗工液２から電荷発生層用塗工液５に変更した以外は同様に感光体を作製した。これを感光体１５とする。
実施例１１
実施例１における電荷発生層用塗工液を電荷発生層用塗工液２から電荷発生層用塗工液６に変更した以外は同様に感光体を作製した。これを感光体１６とする。
実施例１２
実施例１における電荷発生層用塗工液を電荷発生層用塗工液２から電荷発生層用塗工液７に変更した以外は同様に感光体を作製した。これを感光体１７とする。
実施例１３
実施例１における電荷発生層用塗工液を電荷発生層用塗工液２から電荷発生層用塗工液８に変更した以外は同様に感光体を作製した。これを感光体１８とする。
実施例１４
実施例１における電荷発生層用塗工液を電荷発生層用塗工液２から電荷発生層用塗工液９に変更した以外は同様に感光体を作製した。これを感光体１９とする。
Example 7
A photoconductor was prepared in the same manner except that the charge generation layer coating solution in Example 1 was changed from the charge generation layer coating solution 2 to the charge generation layer coating solution 1. This is a photoreceptor 12.
Example 8
A photoconductor was prepared in the same manner except that the charge generation layer coating solution in Example 1 was changed from the charge generation layer coating solution 2 to the charge generation layer coating solution 3. This is a photoreceptor 13.
Example 9
A photoconductor was prepared in the same manner except that the charge generation layer coating solution in Example 1 was changed from the charge generation layer coating solution 2 to the charge generation layer coating solution 4. This is a photoreceptor 14.
Example 10
A photoconductor was prepared in the same manner except that the charge generation layer coating solution in Example 1 was changed from the charge generation layer coating solution 2 to the charge generation layer coating solution 5. This is a photoreceptor 15.
Example 11
A photoconductor was prepared in the same manner except that the charge generation layer coating solution in Example 1 was changed from the charge generation layer coating solution 2 to the charge generation layer coating solution 6. This is a photoreceptor 16.
Example 12
A photoconductor was prepared in the same manner except that the charge generation layer coating solution in Example 1 was changed from the charge generation layer coating solution 2 to the charge generation layer coating solution 7. This is a photoreceptor 17.
Example 13
A photoconductor was prepared in the same manner except that the charge generation layer coating solution in Example 1 was changed from the charge generation layer coating solution 2 to the charge generation layer coating solution 8. This is a photoreceptor 18.
Example 14
A photoconductor was prepared in the same manner except that the charge generation layer coating solution in Example 1 was changed from the charge generation layer coating solution 2 to the charge generation layer coating solution 9. This is a photoreceptor 19.
実施例１５
実施例１における電荷発生層用塗工液を電荷発生層用塗工液２から電荷発生層用１０に変更した以外は同様に感光体を作製した。これを感光体２０とする。
実施例１６
実施例１における電荷発生層用塗工液を電荷発生層用塗工液２から電荷発生層用１１に変更した以外は同様に感光体を作製した。これを感光体２１とする。
実施例１７
実施例１における電荷発生層用塗工液を電荷発生層用塗工液２から電荷発生層用１２に変更した以外は同様に感光体を作製した。これを感光体２２とする。
実施例１８
実施例１における電荷発生層用塗工液を電荷発生層用塗工液２から電荷発生層用１３に変更した以外は同様に感光体を作製した。これを感光体２３とする。
実施例１９
実施例１における電荷発生層用塗工液を電荷発生層用塗工液２から電荷発生層用１５に変更した以外は同様に感光体を作製した。これを感光体２４とする。
Example 15
A photoconductor was prepared in the same manner except that the charge generation layer coating solution in Example 1 was changed from the charge generation layer coating solution 2 to the charge generation layer 10. This is a photoreceptor 20.
Example 16
A photoconductor was prepared in the same manner except that the charge generation layer coating solution in Example 1 was changed from the charge generation layer coating solution 2 to the charge generation layer 11. This is a photoreceptor 21.
Example 17
A photoconductor was prepared in the same manner except that the charge generation layer coating solution in Example 1 was changed from the charge generation layer coating solution 2 to the charge generation layer 12. This is a photoreceptor 22.
Example 18
A photoconductor was prepared in the same manner except that the charge generation layer coating solution in Example 1 was changed from the charge generation layer coating solution 2 to the charge generation layer 13. This is referred to as a photoreceptor 23.
Example 19
A photoconductor was prepared in the same manner except that the charge generation layer coating solution in Example 1 was changed from the charge generation layer coating solution 2 to the charge generation layer 15. This is a photoreceptor 24.
以上のように作製した感光体１及び１２〜２４を図１２に示す画像形成装置に搭載し、画像露光光源を７８０ｎｍの半導体レーザー（ポリゴン・ミラーによる画像書き込み）、帯電部材としてスコロトロン方式による帯電チャージャー、転写部材として転写ベルトを用い、下記の帯電条件にて、書き込み率６％のチャートを用い、初期１枚目及び、連続２万枚後の白ベタおよびハーフトーン画像を出力、評価し、画像濃度、地汚れの有無、モアレの有無を確認した（試験環境は、２２℃−５５％ＲＨである）。尚、画像評価は４段階にて行ない、極めて良好なものを◎、良好なものを○、やや劣るものを△、非常に悪いものを×で表わした。以上の結果を表７に示す。
帯電条件：
ＤＣバイアス：−１３００Ｖ
The photoreceptors 1 and 12 to 24 manufactured as described above are mounted on the image forming apparatus shown in FIG. 12, and an image exposure light source is a semiconductor laser of 780 nm (image writing by a polygon mirror), and a charging charger using a scorotron system as a charging member. Using a transfer belt as a transfer member, using a chart with a writing rate of 6% under the following charging conditions, outputting and evaluating a white solid and halftone image after the initial first sheet and after 20,000 consecutive sheets, The density, the presence or absence of soiling, and the presence or absence of moire were confirmed (the test environment was 22 ° C.-55% RH). The image evaluation was carried out in 4 stages, and very good ones were indicated by ◎, good ones were indicated by ○, slightly inferior ones were indicated by Δ, and very bad ones were indicated by ×. The results are shown in Table 7.
Charging conditions:
DC bias: -1300V
表７から明らかなように、本発明の中間層塗工液を用いることにより、電荷発生層に用いられる材料に依らず、実使用に耐えられる感光体を作製することが出来る。
しかしながら、アゾ顔料を用いた場合（感光体２４）には、その他の感光体（いずれもチタニルフタロシアニンを使用）を用いた場合に比べて、繰り返し使用後において画像濃度低下が発生した。
また、チタニルフタロシアニンを用いた場合でも、特定の結晶型（合成例１のチタニルフタロシアニンの結晶型）を有する場合には、良好な特性を示す。
更に、合成例１の結晶型のチタニルフタロシアニンを用いた場合でも、一次粒子サイズを０．２５μｍにすることにより、繰り返し使用後の地汚れ特性が特に良好になることが判る（感光体１、２０、２１）。一次粒子を０．２５μｍ以下に制御する方法として、合成時に粒子サイズを小さくする方法と、分散後に粗大粒子を取り除く方法のいずれも有効であることが確認出来る。
As is clear from Table 7, by using the intermediate layer coating solution of the present invention, a photoreceptor that can withstand actual use can be produced regardless of the material used for the charge generation layer.
However, when the azo pigment was used (photoreceptor 24), the image density decreased after repeated use, compared to the case where other photoreceptors (both using titanyl phthalocyanine) were used.
In addition, even when titanyl phthalocyanine is used, when it has a specific crystal form (crystal form of titanyl phthalocyanine of Synthesis Example 1), good characteristics are exhibited.
Further, even when the crystalline titanyl phthalocyanine of Synthesis Example 1 is used, it can be seen that the soiling property after repeated use becomes particularly good by setting the primary particle size to 0.25 μm (photosensitive members 1, 20). 21). As a method for controlling the primary particles to 0.25 μm or less, it can be confirmed that both a method for reducing the particle size during synthesis and a method for removing coarse particles after dispersion are effective.
実施例２０
実施例１における電荷輸送層塗工液を以下の組成のものに変更した以外は同様に感光体を作製した。これを感光体２５とする。
◎電荷輸送層塗工液
下記組成の高分子電荷輸送物質 １０部
（重量平均分子量：約１３５０００）
A photoconductor was prepared in the same manner except that the charge transport layer coating solution in Example 1 was changed to one having the following composition. This is referred to as a photoreceptor 25.
◎ Charge transport layer coating solution 10 parts of polymer charge transport material having the following composition (weight average molecular weight: about 135,000)
実施例２１
実施例１における電荷輸送層の膜厚を１８μｍとし、電荷輸送層上に下記組成の保護層塗工液を塗布乾燥し、５μｍの保護層を設けた以外は同様に感光体を作製した。これを感光体２６とする。
◎保護層塗工液
ポリカーボネート（ＴＳ２０５０：帝人化成社製） １０部
（粘度平均分子量：５万）
下記構造式の電荷輸送物質 ７部
（比抵抗：２．５×１０１２Ω・ｃｍ、平均一次粒径：０．４μｍ）
シクロヘキサノン ５００部
テトラヒドロフラン １５０部
Example 21
A photoconductor was prepared in the same manner as in Example 1 except that the thickness of the charge transport layer was 18 μm, a protective layer coating solution having the following composition was applied and dried on the charge transport layer, and a 5 μm protective layer was provided. This is a photoreceptor 26.
◎ Protective layer coating solution Polycarbonate (TS2050: manufactured by Teijin Chemicals Ltd.) 10 parts (viscosity average molecular weight: 50,000)
7 parts of charge transport material with the following structural formula
Cyclohexanone 500 parts Tetrahydrofuran 150 parts
実施例２２
実施例２１における保護層塗工液中のアルミナ微粒子を以下のものに変更した以外は同様に感光体を作製した。これを感光体２７とする。
酸化チタン微粒子 ４部
（比抵抗：１．５×１０１０Ω・ｃｍ、平均一次粒径：０．５μｍ）
Example 22
A photoconductor was prepared in the same manner except that the alumina fine particles in the protective layer coating solution in Example 21 were changed to the following. This is referred to as a photoreceptor 27.
4 parts of titanium oxide fine particles (specific resistance: 1.5 × 10 10 Ω · cm, average primary particle size: 0.5 μm)
実施例２３
実施例２１における保護層塗工液中のアルミナ微粒子を以下のものに変更した以外は同様に感光体を作製した。これを感光体２８とする。
酸化錫−酸化アンチモン粉末 ４部
（比抵抗：１０６Ω・ｃｍ、平均１次粒径０．４μｍ）
Example 23
A photoconductor was prepared in the same manner except that the alumina fine particles in the protective layer coating solution in Example 21 were changed to the following. This is referred to as a photoreceptor 28.
4 parts of tin oxide-antimony oxide powder (specific resistance: 10 6 Ω · cm, average primary particle size 0.4 μm)
実施例２４
実施例１における電荷輸送層の膜厚を１８μｍとし、電荷輸送層上に下記組成の保護層塗工液を塗布乾燥し、５μｍの保護層を設けた以外は同様に感光体を作製した。これを感光体２９とする。
◎保護層塗工液
メチルトリメトキシシラン １００部
３％酢酸 ２０部
下記構造の電荷輸送性化合物 ３５部
硬化剤（ジブチル錫アセテート） １部
２−プロパノール ２００部
Example 24
A photoconductor was prepared in the same manner as in Example 1 except that the thickness of the charge transport layer was 18 μm, a protective layer coating solution having the following composition was applied and dried on the charge transport layer, and a 5 μm protective layer was provided. This is a photoreceptor 29.
◎ Protective layer coating solution Methyltrimethoxysilane 100 parts 3% acetic acid 20 parts Charge transporting compound with the following structure 35 parts
実施例２５
実施例１における電荷輸送層の膜厚を１８μｍとし、電荷輸送層上に下記組成の保護層塗工液を塗布乾燥し、２０分間自然乾燥した後に、以下の条件下で光照射を行い塗布膜を硬化させ、５μｍの保護層を設けた以外は同様に感光体を作製した。これを感光体３０とする。
光照射条件：
メタルハライドランプ：１６０Ｗ／ｃｍ
照射距離：１２０ｍｍ
照射強度：５００ｍＷ／ｃｍ２
照射時間：６０秒
◎保護層塗工液
電荷輸送性構造を有さない３官能以上のラジカル重合性モノマー １０部
（トリメチロールプロパントリアクリレート（ＫＡＹＡＲＡＤ ＴＭＰＴＡ、
日本化薬製）分子量：２９６、官能基数：３官能、分子量／官能基数＝９９）
下記構造で表される１官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物 １０部
（１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン
（イルガキュア１８４、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製））
テトラヒドロフラン １００部
Example 25
The film thickness of the charge transport layer in Example 1 was set to 18 μm, and a protective layer coating solution having the following composition was applied and dried on the charge transport layer, followed by natural drying for 20 minutes, followed by light irradiation under the following conditions. And a photoreceptor was prepared in the same manner except that a protective layer of 5 μm was provided. This is a photoreceptor 30.
Light irradiation conditions:
Metal halide lamp: 160W / cm
Irradiation distance: 120mm
Irradiation intensity: 500 mW / cm 2
Irradiation time: 60 seconds ◎ Protective layer coating liquid Trifunctional or higher radical polymerizable monomer having no charge transport structure 10 parts (Trimethylolpropane triacrylate (KAYARAD TMPTA,
Nippon Kayaku Co., Ltd.) Molecular weight: 296, number of functional groups: trifunctional, molecular weight / number of functional groups = 99)
10 parts of a radical polymerizable compound having a monofunctional charge transport structure represented by the following structure
Tetrahydrofuran 100 parts
以上のように作製した感光体１及び２５〜３０の電子写真感光体を図１２に示す電子写真装置に搭載し、画像露光光源を７８０ｎｍの半導体レーザー（ポリゴン・ミラーによる画像書き込み）として、帯電部材としてスコロトロン方式による帯電チャージャーを用い、下記の帯電条件にて、書き込み率６％のチャートを用い、連続２０万枚印刷を行った。その後、白ベタおよびハーフトーン画像の出力を行い、地汚れの有無、モアレの有無及び画像濃度を確認した（試験環境は、２２℃−５５％ＲＨである）。尚、地汚れの評価は４段階にて行ない、極めて良好なものを◎、良好なものを○、やや劣るものを△、非常に悪いものを×で表わした。また、２０万枚印刷後の感光層の摩耗量（保護層を有する場合は保護層の摩耗量）を測定した。以上の結果を表８に示す。
帯電条件：
ＤＣバイアス：−１３００Ｖ
The electrophotographic photosensitive members 1 and 25 to 30 manufactured as described above are mounted on the electrophotographic apparatus shown in FIG. 12, and the image exposure light source is a semiconductor laser of 780 nm (image writing by a polygon mirror), and a charging member. Using a scorotron charging charger, 200,000 sheets were continuously printed using a chart with a writing rate of 6% under the following charging conditions. Thereafter, solid white and halftone images were output, and the presence or absence of background stains, the presence or absence of moire, and the image density were confirmed (the test environment was 22 ° C.-55% RH). The background stain was evaluated in 4 stages. Very good ones were indicated by ◎, good ones were indicated by ○, slightly inferior ones were indicated by Δ, and very bad ones were indicated by ×. Further, the amount of abrasion of the photosensitive layer after printing 200,000 sheets (when the protective layer is provided, the amount of abrasion of the protective layer) was measured. Table 8 shows the above results.
Charging conditions:
DC bias: -1300V
実施例２６〜３１、比較例６〜１０
実施例１〜６、比較例１〜５において、導電性支持体を直径３０ｍｍのアルミニウムシリンダー（ＪＩＳ１０５０）に変更した以外は同様に感光体を作製した。これを感光体３１〜４１とする。
Examples 26-31, Comparative Examples 6-10
Photosensitive members were produced in the same manner as in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 5, except that the conductive support was changed to an aluminum cylinder (JIS1050) having a diameter of 30 mm. This is designated as photoconductors 31-41.
以上のように作製した感光体３１〜４１をそれぞれ４本ずつ用意し、図１４に示す画像形成装置用プロセスカートリッジに搭載し、更にこれらプロセスカートリッジを図１３に示すタンデム方式のフルカラー画像形成装置に搭載した。画像露光光源を７８０ｎｍの半導体レーザー（ポリゴン・ミラーによる画像書き込み）を用いた。帯電部材は帯電ローラーの両端の非画像形成領域に５０μ厚の絶縁テープを巻き付けることにより感光体に近接配置させた。その際、ＤＣバイアスは９００（−Ｖ）とし、ＡＣバイアス（Ｖpp（Peak to peak）：１．９ｋＶ、周波数：１．０ｋＨｚ）を重畳させ、現像バイアスは６５０（−Ｖ）とした。各感光体サンプルを搭載したプロセスカートリッジは、それぞれ同じ現像剤を充填してシアンステーション、マゼンタステーション、シアンステーション、ブラックステーションにセットし、１万枚毎にステーションをローテーションさせながらトータル４万枚の画像出力を繰り返し行い、その後の画像評価を行った。試験環境は、２８℃７５％ＲＨで行った。
なお、画像評価のレベルは、以下の４段階で表した。◎：非常に良好なレベル、○：若干画質劣化が見られるが問題ないレベル、△：明らかに画像欠陥が認められるレベル、×：画像欠陥の影響が大きく画像品質が非常に悪いレベル。
これらの結果を表９に示す。
Four photoconductors 31 to 41 prepared as described above are prepared and mounted on the process cartridge for the image forming apparatus shown in FIG. 14, and these process cartridges are added to the tandem type full-color image forming apparatus shown in FIG. equipped. As an image exposure light source, a 780 nm semiconductor laser (image writing by a polygon mirror) was used. The charging member was placed close to the photoreceptor by winding a 50 μm thick insulating tape around the non-image forming areas at both ends of the charging roller. At that time, the DC bias was 900 (-V), the AC bias (Vpp (Peak to peak): 1.9 kV, frequency: 1.0 kHz) was superimposed, and the developing bias was 650 (-V). The process cartridge loaded with each photoconductor sample is filled with the same developer, set in the cyan station, magenta station, cyan station, and black station, and a total of 40,000 images while rotating the station every 10,000 sheets. Output was repeated and subsequent image evaluation was performed. The test environment was 28 ° C. and 75% RH.
The level of image evaluation was expressed in the following four stages. A: Very good level, B: Level where image quality is slightly deteriorated but no problem, Δ: Level where image defects are clearly recognized, X: Image defect is greatly affected and image quality is very bad.
These results are shown in Table 9.
表９から明らかなように、本発明の中間層用塗工液を使用した場合には、フルカラー画像形成装置で繰り返し使用した場合においても、画像濃度の低下がなく、地汚れ特性も良好であることが判る。 As is apparent from Table 9, when the intermediate layer coating solution of the present invention is used, even when it is repeatedly used in a full-color image forming apparatus, there is no decrease in image density and the soiling property is also good. I understand that.
最後に、本発明で使用するチタニルフタロシアニン結晶の特徴であるブラッグ角θの最低角ピークである７．３°について、公知材料の最低角７．５°と同一であるか否かについて検証する。 Finally, 7.3 ° which is the lowest angle peak of the Bragg angle θ, which is a feature of the titanyl phthalocyanine crystal used in the present invention, will be verified as to whether or not it is the same as the lowest angle 7.5 ° of known materials.
（顔料合成例１０）
顔料合成例１における結晶変換溶媒をテトラヒドロフランから２−ブタノンに変更した以外は、顔料合成例１と同様に処理を行ない、チタニルフタロシアニン結晶を得た。
顔料合成例１の場合と同様に、顔料合成例１０で作製したチタニルフタロシアニン結晶のＸＤスペクトルを測定した。これを図１７に示す。図１７より、顔料合成例１０で作製されたチタニルフタロシアニン結晶のＸＤスペクトルにおける最低角は、顔料合成例１で作製されたチタニルフタロシアニンの最低角（７．３°）とは異なり、７．５°に存在することが判る。
(Pigment synthesis example 10)
A titanyl phthalocyanine crystal was obtained in the same manner as in Pigment Synthesis Example 1 except that the crystal conversion solvent in Pigment Synthesis Example 1 was changed from tetrahydrofuran to 2-butanone.
As in the case of Pigment Synthesis Example 1, the XD spectrum of the titanyl phthalocyanine crystal produced in Pigment Synthesis Example 10 was measured. This is shown in FIG. From FIG. 17, the lowest angle in the XD spectrum of the titanyl phthalocyanine crystal produced in Pigment Synthesis Example 10 is 7.5 °, which is different from the lowest angle (7.3 °) of the titanyl phthalocyanine produced in Pigment Synthesis Example 1. It can be seen that it exists.
（測定例１）
顔料合成例１で得られた顔料（最低角７．３°）に特開昭６１−２３９２４８号公報に記載の顔料（最大回折ピークを７．５°に有する）と同様に作製したものを３重量％添加し、乳鉢で混合して、先程と同様にＸ線回折スペクトルを測定した。測定例１のＸ線回折スペクトルを図１８に示す。
(Measurement Example 1)
A pigment prepared in the same manner as the pigment described in JP-A-61-239248 (having a maximum diffraction peak at 7.5 °) was used as the pigment obtained in Pigment Synthesis Example 1 (minimum angle 7.3 °). Weight% was added and mixed in a mortar, and the X-ray diffraction spectrum was measured in the same manner as before. The X-ray diffraction spectrum of Measurement Example 1 is shown in FIG.
（測定例２）
顔料合成例１０で得られた顔料（最低角７．５°）に特開昭６１−２３９２４８号公報に記載の顔料（最大回折ピークを７．５°に有する）と同様に作製したものを３重量％添加し、乳鉢で混合して、先程と同様にＸ線回折スペクトルを測定した。測定例２のＸ線回折スペクトルを図１９に示す。
(Measurement example 2)
3 was prepared in the same manner as the pigment described in JP-A-61-239248 (having a maximum diffraction peak at 7.5 °) as the pigment (minimum angle 7.5 °) obtained in Pigment Synthesis Example 10. Weight% was added and mixed in a mortar, and the X-ray diffraction spectrum was measured in the same manner as before. The X-ray diffraction spectrum of Measurement Example 2 is shown in FIG.
図１８のスペクトルにおいては、低角側に７．３°と７．５°の２つの独立したピークが存在し、少なくとも７．３°と７．５°のピークは異なるものであることが判る。一方、図１９のスペクトルにおいては、低角側のピークは７．５°のみに存在し、図１８のスペクトルとは明らかに異なっている。
以上のことから、本願発明のチタニルフタロシアニン結晶における最低角ピークである７．３°は、公知のチタニルフタロシアニン結晶における７．５°のピークとは異なるものであることが判る。
In the spectrum of FIG. 18, it can be seen that there are two independent peaks at 7.3 ° and 7.5 ° on the low angle side, and at least the peaks at 7.3 ° and 7.5 ° are different. . On the other hand, in the spectrum of FIG. 19, the low angle side peak exists only at 7.5 °, which is clearly different from the spectrum of FIG.
From the above, it can be seen that the minimum angle peak of 7.3 ° in the titanyl phthalocyanine crystal of the present invention is different from the 7.5 ° peak in the known titanyl phthalocyanine crystal.
１、１Ｃ、１Ｍ、１Ｙ、１Ｋ 感光体
２、２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、２Ｋ 帯電部材
３Ｃ、３Ｍ、３Ｙ、３Ｋ レーザー光
４、４Ｃ、４Ｍ、４Ｙ、４Ｋ 現像部材
５、５Ｃ、５Ｍ、５Ｙ、５Ｋ クリーニング部材
６Ｃ、６Ｍ、６Ｙ、６Ｋ 画像形成要素
７ 転写紙
８ 給紙コロ
９ レジストローラ
１０ 転写搬送ベルト
１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｙ、１１Ｋ 転写ブラシ
１２ 定着装置
1, 1C, 1M, 1Y, 1K Photoconductor 2, 2C, 2M, 2Y, 2K Charging member 3C, 3M, 3Y, 3K Laser light 4, 4C, 4M, 4Y, 4K Developing member 5, 5C, 5M, 5Y, 5K Cleaning members 6C, 6M, 6Y, 6K Image forming element 7 Transfer paper 8 Paper feed roller 9 Registration roller 10 Transfer conveyance belt 11C, 11M, 11Y, 11K Transfer brush 12 Fixing device
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