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発明の名称 コーティング剤組成物及びその製造方法、硬化膜、電子写真感光体、画像形成装置及びプロセスカートリッジ
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−3930(P2007−3930A)
公開日 平成19年1月11日(2007.1.11)
出願番号 特願2005−185460(P2005−185460)
出願日 平成17年6月24日(2005.6.24)
代理人 【識別番号】100088155
【弁理士】
【氏名又は名称】長谷川 芳樹
発明者 八百 健二 / 山田 渉 / 岩崎 真宏 / 額田 克己
要約 課題
十分な酸化防止機能を有し、加工性、可とう性に優れ、且つプラスチック材料を被覆する場合にはじきや突起の発生が十分に抑制された硬化膜を得ることが可能なコーティング剤組成物を提供すること。

解決手段
本発明のコーティング剤組成物は、フェノール樹脂及び該フェノール樹脂と反応可能な官能基を有する電荷輸送性化合物とを含み、且つフェノール樹脂と電荷輸送性化合物とが当該官能基を介して結合した部位を有する熱硬化性樹脂組成物と、当該熱硬化性樹脂組成物を溶解する溶媒とを含有する。当該コーティング剤組成物を熱硬化させることによって、加工性、可とう性に優れ、且つプラスチック材料を被覆する場合にはじきや突起の発生が十分に抑制された硬化膜を得ることが可能となる。また、得られる硬化膜を電子写真感光体100の機能層(保護層6等)に適用することで、電子写真感光体100の長寿命化が可能となる
特許請求の範囲
【請求項1】
フェノール樹脂及び該フェノール樹脂と反応可能な官能基を有する電荷輸送性化合物とを含み、且つ前記フェノール樹脂と前記電荷輸送性化合物とが前記官能基を介して結合した部位を有する熱硬化性樹脂組成物と、
前記熱硬化性樹脂組成物を溶解する溶媒と
を含有するコーティング剤組成物。
【請求項2】
前記熱硬化性樹脂組成物が、前記フェノール樹脂及び前記電荷輸送性化合物を含む混合物を、無溶媒下又は少量の溶媒の存在下で加熱して得られたものである、請求項1に記載のコーティング剤組成物。
【請求項3】
前記電荷輸送性化合物が下記一般式(I)〜(V)のうちのいずれかで示される構造を有する、請求項1又は2に記載のコーティング剤組成物。
F[−(X−R−ZH] …(I)
[式(I)中、Fは正孔輸送能を有する化合物から誘導されるn価の有機基を、Xは酸素原子又は硫黄原子を、Rはアルキレン基を、Zは酸素原子、硫黄原子、NH又はCOOを、mは0又は1を、nは1〜4の整数を示す。]
F[−(Xm1−(Rm2−(Zm3G]n1 …(II)
[式(II)中、Fは正孔輸送能を有する化合物から誘導されるn1価の有機基を、Xは酸素原子又は硫黄原子を、Rはアルキレン基を、Zは酸素原子、硫黄原子、NH又はCOOを、Gはエポキシ基を、m1、m2及びm3はそれぞれ独立に0又は1を、n1は1〜4の整数を示す。]
F[−D−Si(R(3-m4)m4n2 …(III)
[式(III)中、Fは正孔輸送能を有する化合物から誘導されるn2価の有機基を、Dは可とう性を有する2価の基を、Rは水素原子、置換若しくは未置換のアルキル基又は置換若しくは未置換のアリール基を、Qは加水分解性基を、m4は1〜3の整数を、n2は1〜4の整数を示す。]
【化1】



[式(IV)中、Fは正孔輸送性を有するn3価の有機基を、Tは2価の基を、Yは酸素原子又は硫黄原子を、R、R及びRはそれぞれ独立に水素原子又は1価の有機基を、Rは1価の有機基を、m5は0又は1を、n3は1〜4の整数を、それぞれ示す。但し、RとRは互いに結合してYをヘテロ原子とする複素環を形成してもよい。]
【化2】



[式(V)中、Fは正孔輸送性を有するn4価の有機基を、T2は2価の基を、Rは1価の有機基を、m6は0又は1を、n4は1〜4の整数を、それぞれ示す。]
【請求項4】
フェノール樹脂及び該フェノール樹脂と反応可能な官能基を2以上有する電荷輸送性化合物を含む混合物を、無溶媒下又は少量の溶媒の存在下で加熱し、前記フェノール樹脂と前記電荷輸送性化合物とが前記官能基を介して結合した部位を有する熱硬化性樹脂組成物を得る工程と、
前記熱硬化性樹脂組成物と、前記熱硬化性樹脂組成物を溶解する溶媒とを混合する工程と
を含有するコーティング剤組成物の製造方法。
【請求項5】
請求項1〜3のうちのいずれか一項に記載のコーティング剤組成物を熱硬化させて得られる硬化膜。
【請求項6】
引張破断伸びが5%以上である請求項5に記載の硬化膜。
【請求項7】
導電性支持体と
前記導電性支持体上に設けられた、請求項5又は6に記載の硬化膜からなる機能層を含む感光層と
を備える電子写真感光体。
【請求項8】
請求項7に記載の電子写真感光体と、
前記電子写真感光体を帯電させる帯電手段と、
帯電した前記電子写真感光体を露光して静電潜像を形成させる露光手段と、
前記静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成させる現像手段と、
前記トナー像を被転写媒体に転写する転写装置と
を備える画像形成装置。
【請求項9】
請求項7に記載の電子写真感光体と、
前記電子写真感光体を帯電させるための帯電手段、前記電子写真感光体に形成された静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成するための現像手段、及び、前記電子写真感光体の表面に残存したトナーを除去するためのクリーニング手段からなる群より選ばれる少なくとも一種と、
を備えるプロセスカートリッジ。

発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明はコーティング剤組成物及びその製造方法、硬化膜、電子写真感光体、画像形成装置及びプロセスカートリッジに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、酸化防止膜として、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニリデン等の防水膜、リン酸エステルや末端にリン酸エステルが導入されたポリマー、ヒンダードアミンなどの酸化防止剤を分散したポリエステル膜やポリカーボネート膜等の分散型酸化防止膜、フェノール樹脂硬化膜などが知られている。
【0003】
これらの多くは自身が酸化することによって酸化防止膜として機能するもので、積層膜の形態で用いることがしばしばある。例えば、ポリエステル、ポリカーボネートなどの成形体の表面に上記酸化防止膜を被覆することにより、成形体本体の酸化が防止され、機械強度の低下などを防止することができる。
【0004】
また、上記の酸化防止膜のうちフェノール樹脂硬化膜は比較的高い硬度を有している。そのため、例えば電子写真方式の画像形成装置の分野では、電子写真感光体の長寿命化を図るべく、電子写真感光体表面に保護層としてのフェノール樹脂硬化膜を設けて当該表面の傷や磨耗の発生を抑制する試みがなされている(例えば、特許文献1、2を参照)。
【特許文献1】特開2002−82469号公報
【特許文献2】特開2003−186234号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、上記従来の酸化防止膜はいずれも以下の点で改善の余地がある。
【0006】
すなわち、ポリビニルアルコールやポリ塩化ビニリデン等の防水膜は、防水効果を期待したものであり、酸化劣化のメカニズムに水が関与しない場合には十分な酸化防止効果が得られない。
【0007】
また、酸化防止剤を分散したポリエステル膜やポリカーボネート膜の場合、酸化防止剤の分散性が不十分となりやすく、所望の酸化防止効果が得られないことが多い。また、このような酸化防止膜は一般的に機械強度が低い。
【0008】
また、フェノール樹脂硬化膜は優れた酸化防止膜であるが、硬くて脆く、加工性及び可とう性に乏しいという性質を有する。また、絶縁性であるが故に、静電気を帯びやすく、埃などが付着しやすい。そのため、フェノール樹脂硬化膜には用途が著しく限定されるという課題がある。更に、ポリエステルやポリカーボネート等のプラスチック材料をフェノール樹脂硬化膜で被覆する場合、フェノール樹脂を含む塗布液とプラスチック材料との濡れ性の悪さから、塗膜が“はじき(下層が露出する塗膜欠陥)”を起こしたり、表面に突起を生じたりしてしまうという課題がある。
【0009】
また、電子写真感光体表面に保護層としてのフェノール樹脂硬化膜を設けると、電子写真プロセスの帯電工程で生じるオゾンやNOxが電子写真感光体の表面に付着し、得られる画像に悪影響を及ぼすことになる。なお、従来の電子写真感光体の場合はその表面が適度に磨耗することにより付着物が除去されていたが、表面にフェノール樹脂硬化膜を備える電子写真感光体の場合は磨耗しにくいが故に上述の付着物による問題が生じてしまう。
【0010】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、十分な酸化防止機能を有し、加工性、可とう性に優れ、且つプラスチック材料を被覆する場合にはじきや突起の発生が十分に抑制された硬化膜を得ることが可能なコーティング剤組成物及びその製造方法を提供することにある。また、本発明の他の目的は、上記コーティング剤組成物を用いて得られる硬化膜、電子写真感光体、画像形成装置及びプロセスカートリッジを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0011】
上記課題を解決するために、本発明は、フェノール樹脂及び該フェノール樹脂と反応可能な官能基を有する電荷輸送性化合物とを含み、且つ上記フェノール樹脂と上記電荷輸送性化合物とが上記官能基を介して結合した部位を有する熱硬化性樹脂組成物と、該熱硬化性樹脂組成物を溶解する溶媒とを含有するコーティング剤組成物を提供する。
【0012】
本発明のコーティング剤組成物に含まれる熱硬化性樹脂組成物は、上述の通り上記フェノール樹脂と上記電荷輸送性化合物とが上記官能基を介して結合した部位を有するものであり、いわばフェノール樹脂と電荷輸送性化合物とを複合化(プレポリマー化)したものである。このようなプレポリマー化により、コーティング剤組成物の熱硬化時に反応縮合水の発生量を低減することができ、得られる硬化膜の表面性を向上させることができる。また、プレポリマー化することで、密な熱硬化による硬化膜の高密度化、未反応末端の低減による電気特性の向上などの効果が奏される。更に、得られる硬化物においては、電荷輸送性化合物がソフトセグメントとして機能し、硬くて脆いフェノール樹脂に可とう性を付与することができる。選択する電荷輸送性化合物とフェノール樹脂の組み合わせにもよるが、電荷輸送性化合物がフェノール樹脂と反応可能な官能基を2以上有する多官能化合物であれば、特に高い機械強度を維持しつつ、可とう性を付与しやすい傾向がある。したがって、本発明のコーティング剤組成物によれば、曲率を持つような形にも加工でき、また、長期使用時にもクラックの発生を抑制できる強靭な酸化防止被覆膜を得ることができるようになる。
【0013】
また、本発明のコーティング剤組成物は、その優れた可とう性から、ポリエステルやポリカーボネート等のプラスチック材料に対する濡れ性が極めて高く、成膜時にはじきや突起の発生を十分に抑制することができるものである。したがって、本発明のコーティング剤組成物を用いて積層膜の最表面層を構成することで、被覆される材料自体の酸化防止が可能になることに加え、酸化防止以外の機能、例えば耐光機能や耐水機能、ガスバリア機能や赤外線遮蔽、電磁波遮蔽機能などを有する膜との積層により、様々な多機能膜を設計することができるようになる。
【0014】
本発明のコーティング剤組成物においては、上記熱硬化性樹脂組成物が、上記フェノール樹脂及び上記電荷輸送性化合物を含む混合物を、無溶媒下又は少量の溶媒存在下で加熱して得られたものであることが好ましい。当該混合物を無溶媒下で加熱することにより、フェノール樹脂と電荷輸送性化合物とのプレポリマー化を有効に実施することができ、上述の効果をより確実に得ることができる。
【0015】
また、上記電荷輸送性化合物は、下記一般式(I)〜(V)のうちのいずれかで示される構造を有するものであることが、成膜性、機械強度及び安定性に優れるため好ましい。
F[−(X−R−ZH] …(I)
[式(I)中、Fは正孔輸送能を有する化合物から誘導されるn価の有機基を、Xは酸素原子又は硫黄原子を、Rはアルキレン基を、Zは酸素原子、硫黄原子、NH又はCOOを、mは0又は1を、nは1〜4の整数を示す。]
F[−(Xm1−(Rm2−(Zm3G]n1 …(II)
[式(II)中、Fは正孔輸送能を有する化合物から誘導されるn1価の有機基を、Xは酸素原子又は硫黄原子を、Rはアルキレン基を、Zは酸素原子、硫黄原子、NH又はCOOを、Gはエポキシ基を、m1、m2及びm3はそれぞれ独立に0又は1を、n1は1〜4の整数を示す。]
F[−D−Si(R(3-m4)m4n2 …(III)
[式(III)中、Fは正孔輸送能を有する化合物から誘導されるn2価の有機基を、Dは可とう性を有する2価の基を、Rは水素原子、置換若しくは未置換のアルキル基又は置換若しくは未置換のアリール基を、Qは加水分解性基を、m4は1〜3の整数を、n2は1〜4の整数を示す。]
【0016】
【化1】



[式(IV)中、Fは正孔輸送性を有するn3価の有機基を、Tは2価の基を、Yは酸素原子又は硫黄原子を、R、R及びRはそれぞれ独立に水素原子又は1価の有機基を、Rは1価の有機基を、m5は0又は1を、n3は1〜4の整数を、それぞれ示す。但し、RとRは互いに結合してYをヘテロ原子とする複素環を形成してもよい。]
【0017】
【化2】



[式(V)中、Fは正孔輸送性を有するn4価の有機基を、T2は2価の基を、Rは1価の有機基を、m6は0又は1を、n4は1〜4の整数を、それぞれ示す。]
また、本発明は、フェノール樹脂及び該フェノール樹脂と反応可能な官能基を有する電荷輸送性化合物を含む混合物を、無溶媒下又は少量の溶媒存在下で加熱し、上記フェノール樹脂と上記電荷輸送性化合物とが上記官能基を介して結合した部位を有する熱硬化性樹脂組成物を得る工程と、該熱硬化性樹脂組成物と、該熱硬化性樹脂組成物を溶解する溶媒とを混合する工程とを備えるコーティング剤組成物の製造方法を提供する。
【0018】
上記製造方法によれば、上述のように優れた特性を有する本発明のコーティング剤組成物を有効に得ることができる。
【0019】
また、本発明は、上記本発明のコーティング剤組成物を熱硬化させて得られる硬化膜を提供する。
【0020】
本発明の硬化膜は、上記本発明のコーティング剤組成物を熱硬化させて得られるものであるため、加工性、可とう性に優れ、且つプラスチック材料を被覆する場合にはじきや突起の発生を十分に抑制することができる。
【0021】
本発明の硬化膜の引張破断伸びは5%以上であることが好ましい。引張破断伸びを5%以上とすることで、長期使用時にクラックの発生をより確実に抑制することができる。
【0022】
また、本発明は、導電性支持体と、該導電性支持体上に設けられた、上記本発明の硬化膜からなる機能層を含む感光層とを備える電子写真感光体を提供する。
【0023】
本発明の電子写真感光体においては、上記本発明のコーティング剤組成物を熱硬化させて得られる機能層を含んで感光層が構成されているため、当該機能層の酸化防止機能及び機械強度、更には電気特性により、電子写真特性を長期にわたって高水準に維持することができる。
【0024】
ここで、上記機能層は、感光層の導電性支持体から最も遠い側に設けられていることが好ましい。これにより、電子写真感光体の長期間使用においても、電子写真感光体表面の酸化劣化及び酸化劣化物の付着、並びにブレードストレス等による傷や摩耗の発生を一層確実に抑制することができる。また、フェノール樹脂が絶縁性であるが故に、電荷輸送性化合物の電荷輸送機能を損なうことがなく、長期にわたって安定した電気特性を維持することができる。
【0025】
また、本発明は、上記本発明の電子写真感光体と、電子写真感光体を帯電させる帯電手段と、帯電した電子写真感光体を露光して静電潜像を形成させる露光手段と、静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成させる現像手段と、トナー像を被転写媒体に転写する転写装置とを備える画像形成装置を提供する。
【0026】
また、本発明は、上記本発明の電子写真感光体と、電子写真感光体を帯電させるための帯電手段、電子写真感光体に形成された静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成するための現像手段、及び、電子写真感光体の表面に残存したトナーを除去するためのクリーニング手段からなる群より選ばれる少なくとも一種と、を備えるプロセスカートリッジを提供する。
【0027】
上記本発明の画像形成装置及びプロセスカートリッジによれば、上述のように優れた特性を有する本発明の電子写真感光体を用いて帯電、露光、現像、転写あるいは更にクリーニングを行うことで、良好な画像品質を長期にわたって安定的に得ることができるようになる。
【発明の効果】
【0028】
本発明によれば、十分な酸化防止機能を有し、加工性、可とう性に優れ、且つプラスチック材料を被覆する場合にはじきや突起の発生が十分に抑制された硬化膜を得ることが可能なコーティング剤組成物及びその製造方法が提供される。また、本発明によれば、上記コーティング剤組成物を用いて得られる硬化膜、電子写真感光体、画像形成装置及びプロセスカートリッジが提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【0029】
以下、場合により図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面中、同一又は相当する部分には同一符号を付することとし、重複する説明は省略する。
【0030】
(コーティング剤組成物及びその製造方法、硬化膜)
本発明のコーティング剤組成物は、フェノール樹脂及び該フェノール樹脂と反応可能な官能基を2以上有する電荷輸送性化合物とを含み、且つフェノール樹脂と電荷輸送性化合物とが官能基を介して結合した部位を有する熱硬化性樹脂組成物(以下、「本発明にかかる樹脂組成物」という。)と、熱硬化性樹脂組成物を溶解する溶媒とを含有する。
【0031】
本発明にかかる熱硬化性樹脂組成物を構成するフェノール樹脂としては、レゾルシン、ビスフェノール等、フェノール、クレゾール、キシレノール、パラアルキルフェノール、パラフェニルフェノール等の水酸基を1個含む置換フェノール類、カテコール、レゾルシノール、ヒドロキノン等の水酸基を2個含む置換フェノール類、ビスフェノールA、ビスフェノールZ等のビスフェノール類、ビフェノール類等、フェノール構造を有する化合物と、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド等とを、酸又はアルカリ触媒下で反応させ、モノメチロールフェノール類、ジメチロールフェノール類、トリメチロールフェノール類のモノマー、及びそれらの混合物、又はそれらをオリゴマー化されたもの、およびモノマーとオリゴマーの混合物を作製する。このうち、分子の構造単位の繰り返しが2〜20程度の比較的大きな分子がオリゴマー、それ以下のものがモノマーである。
【0032】
このとき用いられる酸触媒としては、硫酸、パラトルエンスルホン酸、フェノールスルホン酸、リン酸などが用いられる。また、アルカリ触媒としては、NaOH、KOH、Ca(OH)、Mg(OH)、Ba(OH)、CaO、MgO等のアルカリ金属及びアルカリ土類金属の水酸化物や酸化物、あるいはアミン系触媒や、酢酸亜鉛、酢酸ナトリウムなどの酢酸塩類などが用いられる。
【0033】
アミン系触媒としては、アンモニア、ヘキサメチレンテトラミン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリエタノールアミン等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【0034】
塩基性触媒を使用した場合には、残留する触媒によりキャリアが著しくトラップされ、電子写真特性を悪化させる場合がある。そのような場合は、減圧で留去させるか、酸で中和するか、シリカゲルなどの吸着剤や、イオン交換樹脂などと接触させることにより不活性化、あるいは、除去することが好ましい。また、硬化の際には、硬化触媒を用いることもできる。その際用いる触媒は電気特性等に悪影響を与えなければ特に限定されない。
【0035】
本発明のコーティング剤組成物におけるフェノール樹脂の含有量は、コーティング剤組成物全量を規準として、好ましくは10〜90質量%、より好ましくは30〜80質量%である。フェノール樹脂の含有量が前記下限値未満であると硬化膜の機械強度が低くなる傾向にあり、また、前記上限値を超えると硬化膜の可とう性が低下し、クラックを生じたり成膜性が低下する傾向にある。
【0036】
また、フェノール樹脂と反応可能な官能基を2以上有する電荷輸送性化合物としては、特に制限されるものでないが、下記一般式(I)〜(V)のうちのいずれかで示される構造を有する電荷輸送性化合物が、成膜性、機械強度及び安定性に優れるため好ましい。
F[−(X−R−ZH] …(I)
[式(I)中、Fは正孔輸送能を有する化合物から誘導されるn価の有機基を、Xは酸素原子又は硫黄原子を、Rはアルキレン基を、Zは酸素原子、硫黄原子、NH又はCOOを、mは0又は1を、nは1〜4の整数を示す。]
F[−(Xm1−(Rm2−(Zm3G]n1 …(II)
[式(II)中、Fは正孔輸送能を有する化合物から誘導されるn1価の有機基を、Xは酸素原子又は硫黄原子を、Rはアルキレン基を、Zは酸素原子、硫黄原子、NH又はCOOを、Gはエポキシ基を、m1、m2及びm3はそれぞれ独立に0又は1を、n1は1〜4の整数を示す。]
F[−D−Si(R(3-m4)m4n2 …(III)
[式(III)中、Fは正孔輸送能を有する化合物から誘導されるn2価の有機基を、Dは可とう性を有する2価の基を、Rは水素原子、置換若しくは未置換のアルキル基又は置換若しくは未置換のアリール基を、Qは加水分解性基を、m4は1〜3の整数を、n2は1〜4の整数を示す。]
【0037】
【化3】



[式(IV)中、Fは正孔輸送性を有するn3価の有機基を、Tは2価の基を、Yは酸素原子又は硫黄原子を、R、R及びRはそれぞれ独立に水素原子又は1価の有機基を、Rは1価の有機基を、m5は0又は1を、n3は1〜4の整数を、それぞれ示す。但し、RとRは互いに結合してYをヘテロ原子とする複素環を形成してもよい。]
【0038】
【化4】



[式(V)中、Fは正孔輸送性を有するn4価の有機基を、T2は2価の基を、Rは1価の有機基を、m6は0又は1を、n4は1〜4の整数を、それぞれ示す。]
【0039】
また、上記一般式(I)〜(V)で表わされる化合物における上記Fは、下記一般式(VI)で表される基であることが好ましい。
【0040】
【化5】



[式(VI)中、Ar、Ar、Ar及びArはそれぞれ独立に置換又は未置換のアリール基を示し、Arは置換若しくは未置換のアリール基又はアリーレン基を示し、且つAr〜Arのうち1〜4個は、上記一般式(I)で表わされる化合物における下記一般式(VII)で示される部位、上記一般式(II)で表わされる化合物における下記一般式(VIII)で示される部位、上記一般式(III)で表わされる化合物における下記一般式(IX)で示される部位、上記一般式(IV)で表わされる化合物における下記一般式(X)で示される部位、又は上記一般式(V)で表される化合物における下記一般式(XI)で表される部位と結合するための結合手を有する。]
−(Xn1−ZH (VII)
−(Xn2−(Rn3−(Zn4G (VIII)
−D−Si(R(3-a) (IX)
【0041】
【化6】


【0042】
【化7】


【0043】
また、上記一般式(VI)中のAr〜Arで示される置換又は未置換のアリール基としては、具体的には、下記一般式(1)〜(7)に示されるアリール基が好ましい。
【0044】
【表1】


【0045】
上記式(1)〜(7)中、Rは水素原子、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基、それらで置換されたフェニル基若しくは未置換のフェニル基、又は炭素数7〜10のアラルキル基を示し、R10〜R12はそれぞれ水素原子、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基、炭素数1〜4のアルコキシ基、それらで置換されたフェニル基若しくは未置換のフェニル基、炭素数7〜10のアラルキル基又はハロゲン原子を示し、Arは置換又は未置換のアリーレン基を示し、Dは上記一般式(VII)〜(XI)で表される構造のいずれかを示し、c及びsはそれぞれ0又は1を示し、tは1〜3の整数を示す。
【0046】
また、上記式(7)で示されるアリール基におけるArとしては、下記式(8)又は(9)で示されるアリーレン基が好ましい。
【0047】
【表2】


【0048】
上記式(8)、(9)中、R13及びR14はそれぞれ水素原子、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基、炭素数1〜4のアルコキシ基で置換されたフェニル基、または未置換のフェニル基、炭素数7〜10のアラルキル基、又は、ハロゲン原子を示し、tは1〜3の整数を示す。
【0049】
また、上記式(7)で示されるアリール基におけるZ’としては、下記式(10)〜(17)で示される2価の基が好ましい。
【0050】
【表3】


【0051】
式(10)〜(17)中、R15及びR16はそれぞれ水素原子、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基、炭素数1〜4のアルコキシ基で置換されたフェニル基、または未置換のフェニル基、炭素数7〜10のアラルキル基、又は、ハロゲン原子を示し、Wは2価の基を示し、q及びrはそれぞれ1〜10の整数を示し、tはそれぞれ1〜3の整数を示す。
【0052】
また、上記式(16)〜(17)中、Wは下記式(18)〜(26)で示される2価の基を示す。なお、式(25)中、uは0〜3の整数を示す。
【0053】
【表4】


【0054】
また、上記一般式(VI)におけるArの具体的構造としては、k=0の時は上記Ar〜Arの具体的構造におけるc=1の構造が、k=1の時は上記Ar〜Arの具体的構造におけるc=0の構造が挙げられる。
【0055】
また、上記一般式(I)で示される化合物としては、より具体的には、下記化合物(I−1)〜(I−37)が挙げられる。なお、下記表中、結合手は記載されているが置換基が記載されていないものはメチル基を示す。
【0056】
【表5】


【0057】
【表6】


【0058】
【表7】


【0059】
【表8】


【0060】
【表9】


【0061】
【表10】


【0062】
【表11】


【0063】
【表12】


【0064】
【表13】


【0065】
また、上記一般式(II)で示される化合物としては、より具体的には、下記化合物(II−1)〜(II−47)が挙げられる。なお、下記表中、Me又は結合手は記載されているが置換基が記載されていないものはメチル基を、Etはエチル基を示す。
【0066】
【表14】


【0067】
【表15】


【0068】
【表16】


【0069】
【表17】


【0070】
【表18】


【0071】
【表19】


【0072】
【表20】


【0073】
【表21】


【0074】
【表22】


【0075】
【表23】


【0076】
【表24】


【0077】
【表25】


【0078】
【表26】


【0079】
【表27】


【0080】
また、上記一般式(III)で示される化合物としては、より具体的には、下記化合物(III−1)〜(III−61)が挙げられる。なお、下記化合物(III−1)〜(III−61)は、一般式(VI)で示される化合物のAr〜Ar及びkを下記の表に示されるように組み合わせ、且つ、アルコキシシリル基(s)を下記の表に示される特定のものとしたものである。
【0081】
【表28】


【0082】
【表29】


【0083】
【表30】


【0084】
【表31】


【0085】
【表32】


【0086】
【表33】


【0087】
【表34】


【0088】
【表35】


【0089】
また、上記一般式(IV)で表される化合物としては、より具体的には、下記化合物(IV−1)〜(IV−40)が挙げられる。なお、下記表中、Me又は結合手は記載されているが置換基が記載されていないものはメチル基を、Etはエチル基を示す。
【0090】
【表36】


【0091】
【表37】


【0092】
【表38】


【0093】
【表39】


【0094】
【表40】


【0095】
【表41】


【0096】
【表42】


【0097】
【表43】


【0098】
【表44】


【0099】
【表45】


【0100】
また、上記一般式(V)で表される化合物としては、より具体的には、下記化合物(V−1)〜(V−55)が挙げられる。なお、下記表中、Me又は結合手は記載されているが置換基が記載されていないものはメチル基を示す。
【0101】
【表46】


【0102】
【表47】


【0103】
【表48】


【0104】
【表49】


【0105】
【表50】


【0106】
【表51】


【0107】
【表52】


【0108】
【表53】


【0109】
【表54】


【0110】
【表55】


【0111】
また、上記電荷輸送性化合物が有するフェノール樹脂と反応可能な官能基の数は、2以上であることが好ましい。このような多官能化合物を用いることで、電荷輸送性化合物のソフトセグメントとしての機能を向上させることができ、得られる硬化膜に一層高水準の可とう性を付与することができる。
【0112】
本発明のコーティング剤組成物における上記電荷輸送性化合物の含有量は、コーティング剤組成物全量を規準として、好ましくは10〜90質量%、より好ましくは20〜70質量%である。電荷輸送性化合物の含有量が前記下限値未満であると電荷輸送機能が不十分となり、電子写真感光体の構成材料として用いた場合に得られる画質が低下したり、帯電制御機能が不十分になり、ほこりなどが付着しやすくなったりし、更には可とう性が不足し、クラックを生じ易く、また、成膜性も低下する傾向にある。また、電荷輸送性化合物の含有量が前記上限値を超えると、得られる硬化膜の機械強度が低下する傾向にある。
【0113】
本発明にかかる熱硬化性樹脂組成物は、上記フェノール樹脂と上記電荷輸送性化合物とが上記官能基を介して結合した部位を有するものであり、いわばフェノール樹脂と電荷輸送性化合物とを部分的に反応させて複合化(プレポリマー化)したものである。当該熱硬化性樹脂組成物は、上記フェノール樹脂及び上記電荷輸送性化合物を含む混合物を、無溶媒又は少量の溶媒の存在下、加熱攪拌するか、又は溶融混練することによって好適に得ることができる。
【0114】
少量の溶媒の存在下でプレポリマー化を行う場合、溶媒の使用量は、フェノール樹脂及び電荷輸送性化合物の合計量100質量部に対して、好ましくは1〜10質量部、より好ましくは1〜5質量部である。なお、プレポリマー化の際に使用される溶媒は、本発明のコーティング剤組成物に含まれる溶媒と同種であっても異種であってもよい。
【0115】
また、加熱撹拌又は溶融混練の際の温度条件は、フェノール樹脂及び電荷輸送性化合物の種類によるが、例えば、室温以上200℃以下が好ましく、40℃以上100℃以下がより好ましい。温度が室温未満になると、フェノール樹脂と電荷輸送性化合物との反応が不十分となりやすく、得られる熱硬化性樹脂組成物の粘度が十分に上がらず、コーティング剤組成物の硬化時に可とう性や接着性などの効果が発揮されないことがある。他方、200℃を超えると、フェノール樹脂と電荷輸送性化合物との均一反応が損なわれる傾向にあり、この場合もコーティング剤組成物の硬化時に可とう性や接着性などの効果が発揮されないことがある。
【0116】
また、加熱攪拌又は溶融混練の時間については、例えば10分以上40時間以下が好ましく、30分以上10時間以下がより好ましい。加熱攪拌又は溶融混練の時間が10分未満であると、フェノール樹脂と電荷輸送性化合物との反応が不十分となりやすく、コーティング剤組成物の硬化時に可とう性や濡れ性などの効果が発揮されないことがある。他方、加熱撹拌又は溶融混練の時間が40時間を超えると、熱分解による劣化を生じることがある。
【0117】
このようにして得られる熱硬化性樹脂組成物の25℃における溶融粘度は10Pa・s以上であることが好ましく、100Pa・s以上であることがより好ましい。熱硬化性樹脂組成物の25℃における溶融粘度が10Pa・s以上であると、ポリエステルやポリカーボネート等のプラスチック材料にコーティング剤組成物を塗布し、熱硬化させる場合に、はじきの発生をより確実に防止することができる。
【0118】
また、本発明のコーティング剤組成物に含まれる溶媒としては、本発明にかかる熱硬化性樹脂組成物を溶解可能なものであれば特に制限されず、アルコール類、ケトン類、エステル類、脂肪族炭化水素類、芳香族炭化水素類など任意の溶剤を用いることができる。当該溶媒は、本発明にかかる熱硬化性樹脂組成物の製造後に当該熱硬化性樹脂組成物と混合することが好ましい。
【0119】
本発明のコーティング剤組成物における溶媒の含有量は、コーティング剤組成物全量を規準として、好ましくは20〜90質量%、より好ましくは30〜70質量%である。溶媒の含有量が前記下限値未満であると成膜性が低下する傾向にあり、また、前記上限値を超えると硬化膜の膜厚の制御が困難となる傾向にある。
【0120】
本発明にかかる熱硬化性樹脂組成物の調製時又は本発明のコーティング剤組成物の調製時には、触媒を用いることができる。触媒としては、塩酸、酢酸、硫酸などの無機酸、蟻酸、プロピオン酸、シュウ酸、安息香酸、フタル酸、マレイン酸などの有機酸、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カルシウム、アンモニア、トリエチルアミンなどのアルカリ触媒、さらに以下に示すような、系に不溶な固体触媒を用いることもできる。
【0121】
系に不溶な固体触媒としては、例えば、アンバーライト15、アンバーライト200C、アンバーリスト15E(以上、ローム・アンド・ハース社製);ダウエックスMWC−1−H、ダウエックス88、ダウエックスHCR−W2(以上、ダウ・ケミカル社製);レバチットSPC−108、レバチットSPC−118(以上、バイエル社製);ダイヤイオンRCP−150H(三菱化成社製);スミカイオンKC−470、デュオライトC26−C、デュオライトC−433、デュオライト−464(以上、住友化学工業社製);ナフィオン−H(デュポン社製)等の陽イオン交換樹脂;アンバーライトIRA−400、アンバーライトIRA−45(以上、ローム・アンド・ハース社製)等の陰イオン交換樹脂;Zr(OPCHCHSOH)、Th(OPCHCHCOOH)等のプロトン酸基を含有する基が表面に結合されている無機固体;スルホン酸基を有するポリオルガノシロキサン等のプロトン酸基を含有するポリオルガノシロキサン;コバルトタングステン酸、リンモリブデン酸等のヘテロポリ酸;ニオブ酸、タンタル酸、モリブデン酸等のイソポリ酸;シリカゲル、アルミナ、クロミア、ジルコニア、CaO、MgO等の単元系金属酸化物;シリカ−アルミナ、シリカ−マグネシア、シリカ−ジルコニア、ゼオライト類等複合系金属酸化物;酸性白土、活性白土、モンモリロナイト、カオリナイト等の粘土鉱物;LiSO、MgSO等の金属硫酸塩;リン酸ジルコニア、リン酸ランタン等の金属リン酸塩;LiNO、Mn(NO等の金属硝酸塩;シリカゲル上にアミノプロピルトリエトキシシランを反応させて得られた固体等のアミノ基を含有する基が表面に結合されている無機固体;アミノ変性シリコーン樹脂等のアミノ基を含有するポリオルガノシロキサン等が挙げられる。
【0122】
また、本発明にかかる熱硬化性樹脂組成物の調製の際に、系に不溶な固体触媒を用いると、コーティング剤組成物の安定性が向上する傾向にあるため好ましい。系に不溶な固体触媒とは、触媒成分が、上記反応性官能基を有する電荷輸送性化合物、他の添加剤、水、溶剤等に不溶であれば特に限定されない。
【0123】
これらの系に不溶な固体触媒の使用量は特に制限されないが、上記反応性官能基を有する電荷輸送性化合物100質量部に対して0.1〜100質量部が好ましい。また、これらの固体触媒は、前述の通り、原料化合物、反応生成物、溶剤などに不溶であるため、反応後、常法にしたがって容易に除去することができる。
【0124】
また、本発明にかかる熱硬化性樹脂組成物の調製時に系に不溶な触媒を用いた場合は、強度、液保存安定性などを向上させる目的で、さらに系に溶解する触媒を併用することが好ましい。そのような触媒としては、前述のものに加え、アルミニウムトリエチレート、アルミニウムトリイソプロピレート、アルミニウムトリ(sec−ブチレート)、モノ(sec−ブトキシ)アルミニウムジイソプロピレート、ジイソプロポキシアルミニウム(エチルアセトアセテート)、アルミニウムトリス(エチルアセトアセテート)、アルミニウムビス(エチルアセトアセテート)モノアセチルアセトネート、アルミニウムトリス(アセチルアセトネート)、アルミニウムジイソプロポキシ(アセチルアセトネート)、アルミニウムイソプロポキシ−ビス(アセチルアセトネート)、アルミニウムトリス(トリフルオロアセチルアセトネート)、アルミニウムトリス(ヘキサフルオロアセチルアセトネート)等の有機アルミニウム化合物を使用することができる。
【0125】
また、有機アルミニウム化合物以外には、ジブチルスズジラウリレート、ジブチルスズジオクチエート、ジブチルスズジアセテート等の有機ズズ化合物;チタニウムテトラキス(アセチルアセトネート)、チタニウムビス(ブトキシ)ビス(アセチルアセトネート)、チタニウムビス(イソプロポキシ)ビス(アセチルアセトネート)等の有機チタニウム化合物;ジルコニウムテトラキス(アセチルアセトネート)、ジルコニウムビス(ブトキシ)ビス(アセチルアセトネート)、ジルコニウムビス(イソプロポキシ)ビス(アセチルアセトネート)等のジルコニウム化合物;等も使用することができるが、安全性、低コスト、ポットライフ長さの観点から、有機アルミニウム化合物を使用するのが好ましく、特にアルミニウムキレート化合物がより好ましい。
【0126】
これらの系に溶解する触媒の使用量は特に制限されないが、上記反応性官能基を有する電荷輸送性化合物100質量部に対して0.1〜20質量部が好ましく、0.3〜10質量%が特に好ましい。
【0127】
また、本発明のコーティング剤組成物に有機金属化合物を触媒として添加する場合には、ポットライフ、硬化効率の面から、多座配位子を添加することが好ましい。このような多座配位子としては、以下に示すようなもの及びそれらから誘導されるものを挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
【0128】
具体的には、アセチルアセトン、トリフルオロアセチルアセトン、ヘキサフルオロアセチルアセトン、ジピバロイルメチルアセトン等のβ−ジケトン類;アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル等のアセト酢酸エステル類;ビピリジン及びその誘導体;グリシン及びその誘導体;エチレンジアミン及びその誘導体;8−オキシキノリン及びその誘導体;サリチルアルデヒド及びその誘導体;カテコール及びその誘導体;2−オキシアゾ化合物等の2座配位子;ジエチルトリアミン及びその誘導体;ニトリロトリ酢酸及びその誘導体等の3座配位子;エチレンジアミンテトラ酢酸(EDTA)及びその誘導体等の6座配位子;等を挙げることができる。さらに、上記のような有機系配位子の他、ピロリン酸、トリリン酸等の無機系の配位子を挙げることができる。多座配位子としては、特に2座配位子が好ましく、具体例としては、上記の他、下記一般式(XII)で示される2座配位子が挙げられる。
【0129】
【化8】



[上記式(XII)中、R51及びR52はそれぞれ独立に、炭素数1〜10のアルキル基、フッ化アルキル基、又は炭素数1〜10のアルコキシ基を示す。]
【0130】
多座配位子としては、上記一般式(XII)で示される2座配位子を用いることが好ましく、上記一般式(XII)中のR51とR52とが同一のものが特に好ましい。R51とR52とを同一にすることで、室温付近での配位子の配位力が強くなり、硬化性樹脂組成物のさらなる安定化を図ることができる。
【0131】
多座配位子の配合量は、任意に設定することができるが、用いる有機金属化合物の1モルに対し、0.01モル以上とすることが好ましく、0.1モル以上とすることがより好ましく、1モル以上とすることが特に好ましい。
【0132】
また、本発明のコーティング剤組成物は、その用途に応じて、フェノール樹脂、電荷輸送性化合物及び触媒以外の成分を更に含有してもよい。本発明のコーティング剤組成物を電子写真感光体に適用する場合の添加可能な成分については後述する。
【0133】
上記本発明のコーティング剤組成物を熱硬化させることによって、十分な酸化防止機能を有し、加工性、可とう性に優れた硬化膜を得ることができる。また、本発明のコーティング剤組成物は、プラスチック材料を被覆する場合にはじきや突起の発生を十分に抑制された硬化膜を得ることができる。
【0134】
ここで、本発明のコーティング剤組成物の塗布方法は特に制限されず、含漬塗布や、ダイコーティング、スプレーコーティングなど公知の方法を用いることができる。
【0135】
また、本発明のコーティング剤組成物を熱硬化させる際の温度条件としては、フェノール樹脂及び電荷輸送性化合物の種類によるが、例えば、80〜250℃が好ましく、100〜180℃がより好ましい。また、熱硬化させる際の加熱時間は、例えば20分以上6時間以下が好ましく、40分以上2時間以下がより好ましい。
【0136】
また、得られる硬化膜の引張破断伸びは、5%以上であることが好ましく、7%以上であることがより好ましい。引張破断伸びを5%以上とすることで、長期使用時にクラックの発生をより確実に抑制することができる。
【0137】
また、硬化膜の膜厚は、10μm以下であることが好ましく、7μm以下であることがより好ましい。硬化膜の膜厚を10μm以下とすることで、加工性が向上し、例えば曲率を持つような形への加工が一層容易となる。
【0138】
本発明の硬化膜は、十分な酸化防止機能を有し、加工性、可とう性に優れ、且つプラスチック材料を被覆する場合にはじきや突起の発生を十分に抑制することができるものであるため、複数の層を積層してなる積層膜の最表面層として特に好適である。つまり、本発明の硬化膜を最表面層とすることによって、本発明の硬化膜により被覆される材料自体の酸化防止が可能になることに加え、酸化防止以外の機能、例えば耐光機能や耐水機能、ガスバリア機能や赤外線遮蔽、電磁波遮蔽機能などを有する膜との積層により、様々な多機能膜を設計することができるようになる。
【0139】
(電子写真感光体)
次に、本発明のコーティング剤組成物及び硬化膜が適用された電子写真感光体について詳述する。なお、フェノール樹脂の酸化防止機能及び電子写真感光体の構成材料としての使用は従来知られているが、フェノール樹脂の可とう性やプラスチックとの接着性が乏しいことから、積層体であり、また、曲面を有する電子写真感光体へのフェノール樹脂の適用は実用上困難であった。これに対して本発明では、上記本発明のコーティング剤組成物及び硬化膜を用いることで、上記課題を克服し、更には、長期使用時にも酸化劣化物の付着を十分に抑制して良好な画像品質を得ることが可能な電子写真感光体を実現している。
【0140】
図1は、本発明に係る電子写真感光体の好適な一実施形態を示す模式断面図である。図1に示す電子写真感光体100は、電荷発生層1と電荷輸送層2とが別個に設けられた機能分離型感光体で、感光層6は導電性支持体3に近い側から順に下引層4、電荷発生層1、電荷輸送層2及び保護層5が積層された構造を有している。図1に示す電子写真感光体100における表面層は保護層5であり、この保護層5は本発明のコーティング剤組成物の硬化膜で構成されている。
【0141】
以下、図1に示す電子写真感光体100の各要素について説明する。
【0142】
導電性支持体3としては、例えば、アルミニウム、銅、亜鉛、ステンレス、クロム、ニッケル、モリブデン、バナジウム、インジウム、金、白金等の金属又は合金を用いて構成される金属板、金属ドラム、金属ベルト等が挙げられる。また、導電性支持体3としては、導電性ポリマー、酸化インジウム等の導電性化合物やアルミニウム、パラジウム、金等の金属又は合金を塗布、蒸着又はラミネートした紙、プラスチックフィルム、ベルト等が挙げられる。
【0143】
なお、感光体1がレーザープリンターに使用される場合には、レーザーの発振波長としては350nm〜850nmのものが好ましく、短波長のものほど解像度に優れるため好ましい。導電性支持体3表面は、レーザー光を照射する際に生じる干渉縞を防止するために、中心線平均粗さRaで0.04μm〜0.5μmに粗面化することが好ましい。Raが0.04μm未満であると、鏡面に近くなるので干渉防止効果が得られなくなる傾向があり、他方、Raが0.5μmを越えると、被膜を形成しても画質が粗くなる傾向がある。また、非干渉光を光源に用いる場合には、干渉縞防止の粗面化は特に必要なく、導電性支持体3表面の凹凸による欠陥の発生が防げるため、より長寿命化に適する。
【0144】
粗面化の方法としては、研磨剤を水に懸濁させて支持体に吹き付けることによって行う湿式ホーニング処理、回転する砥石に支持体を圧接し、連続的に研削加工を行うセンタレス研削処理、陽極酸化処理、又は有機若しくは無機の半導電性微粒子を含有する層を形成する方法等が挙げられる。
【0145】
陽極酸化処理は、アルミニウムを陽極とし電解質溶液中で陽極酸化することによりアルミニウム表面に酸化膜を形成するものである。電解質溶液としては、硫酸溶液、シュウ酸溶液等が挙げられる。しかし、処理後そのままの多孔質陽極酸化膜は化学的に活性であり、汚染され易く、環境による抵抗変動も大きい。そこで、陽極酸化膜は、加圧水蒸気又は沸騰水(ニッケル等の金属塩を加えてもよい)による処理を行い、微細孔水和反応による体積膨張でふさぎ、より安定な水和酸化物に変える封孔処理を行うことが好ましい。
【0146】
陽極酸化膜の膜厚は、0.3〜15μmが好ましい。膜厚が0.3μm未満であると、注入に対するバリア性が乏しく効果が不十分となる傾向がある。また、15μmを超えると、繰り返し使用による残留電位の上昇を招く傾向がある。
【0147】
また、導電性支持体3には、酸性処理液による処理、又はベーマイト処理を施してもよい。酸性処理液による処理は、リン酸、クロム酸及びフッ酸からなる酸性処理液を用いて以下の様に実施される。酸性処理液におけるリン酸、クロム酸及びフッ酸の配合割合は、リン酸が10〜11質量%の範囲、クロム酸が3〜5質量%の範囲、フッ酸が0.5〜2質量%の範囲であって、これらの酸全体の濃度は13.5〜18質量%の範囲が好ましい。処理温度は、42〜48℃であるが、処理温度を高く保つことにより、一層速く、かつ厚い被膜を形成することができる。被膜の膜厚は、0.3〜15μmが好ましい。膜厚が0.3μm未満であると、注入に対するバリア性が乏しく効果が不十分となる傾向がある。また、15μmを超えると、繰り返し使用による残留電位の上昇を招く傾向がある。
【0148】
ベーマイト処理は、90〜100℃の純水中に導電性支持体3を5〜60分間浸漬するか、90〜120℃の加熱水蒸気に5〜60分間接触させることにより行うことができる。被膜の膜厚は、0.1〜5μmが好ましい。これをさらにアジピン酸、硼酸、硼酸塩、燐酸塩、フタル酸塩、マレイン酸塩、安息香酸塩、酒石酸塩、クエン酸塩等の被膜溶解性の低い電解質溶液を用いて陽極酸化処理してもよい。
【0149】
有機若しくは無機の半導電性微粒子を含有する層を形成する場合、有機又は無機の半導電性微粒子としては、特開昭47−30330号公報に記載のペリレン顔料、ビスベンズイミダゾールペリレン顔料、多環キノン顔料、インジゴ顔料、キナクリドン顔料等の有機顔料、また、シアノ基、ニトロ基、ニトロソ基、ハロゲン原子等の電子吸引性の置換基を有するビスアゾ顔料やフタロシアニン顔料等の有機顔料、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化アルミ等の無機顔料が挙げられる。これらの顔料の中では、酸化亜鉛、酸化チタンが電荷輸送能が高く厚膜化に有効であり、好ましい。
【0150】
これら顔料の表面は、分散性改善又はエネルギーレベルの調整等の目的でチタネートカップリング剤等の有機チタン化合物、アルミニウムキレート化合物、アルミニウムカップリング剤等で表面処理してもよい。特に、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス−2−メトキシエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−2−アミノエチルアミノプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプロプロピルトリメトキシシラン、γ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、β−3,4−エポキシシクロヘキシルトリメトキシシラン等のシランカップリング剤で処理することが好ましい。
【0151】
有機又は無機の半導電性微粒子は多すぎると層の強度が低下して塗膜欠陥を生じるため、好ましくは95質量%以下、より好ましくは90質量%以下で使用される。
【0152】
有機又は無機の半導電性微粒子の混合/分散方法は、ボールミル、ロールミル、サンドミル、アトライター、超音波等を用いる方法が適用される。混合/分散は有機溶剤中で行われるが、有機溶剤としては、有期金属化合物や樹脂を溶解し、また、有機又は無機の半導電性微粒子を混合/分散したときにゲル化や凝集を起こさないものであればよい。
【0153】
有機溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、n−プロパノール、n−ブタノール、ベンジルアルコール、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、酢酸n−ブチル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、メチレンクロライド、クロロホルム、クロルベンゼン、トルエン等の通常の有機溶剤を単独で又は2種以上混合して用いることができる。
【0154】
下引層4は、有機金属化合物及び結着樹脂を含有して構成される。有機金属化合物としては、ジルコニウムキレート化合物、ジルコニウムアルコキシド化合物、ジルコニウムカップリング剤等の有機ジルコニウム化合物、チタンキレート化合物、チタンアルコキシド化合物、チタネートカップリング剤等の有機チタン化合物、アルミニウムキレート化合物、アルミニウムカップリング剤等の有機アルミニウム化合物のほか、アンチモンアルコキシド化合物、ゲルマニウムアルコキシド化合物、インジウムアルコキシド化合物、インジウムキレート化合物、マンガンアルコキシド化合物、マンガンキレート化合物、スズアルコキシド化合物、スズキレート化合物、アルミニウムシリコンアルコキシド化合物、アルミニウムチタンアルコキシド化合物、アルミニウムジルコニウムアルコキシド化合物等が挙げられる。有機金属化合物としては、特に、有機ジルコニウム化合物、有機チタニル化合物、有機アルミニウム化合物が残留電位が低く良好な電子写真特性を示すため、好ましく使用される。
【0155】
結着樹脂としては、ポリビニルアルコール、ポリビニルメチルエーテル、ポリ−N−ビニルイミダゾール、ポリエチレノキシド、エチルセルロース、メチルセルロース、エチレン−アクリル酸共重合体、ポリアミド、ポリイミド、カゼイン、ゼラチン、ポリエチレン、ポリエステル、フェノール樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、エポキシ樹脂、ポリビニルピロリドン、ポリビニルピリジン、ポリウレタン、ポリグルタミン酸、ポリアクリル酸等の公知の結着樹脂を用いることができる。これらの混合割合は、必要に応じて適宜設定することができる。
【0156】
また、下引層4には、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス−2−メトキシエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−2−アミノエチルアミノプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプロプロピルトリメトキシシラン、γ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、β−3,4−エポキシシクロヘキシルトリメトキシシラン等のシランカップリング剤を含有させることもできる。
【0157】
また、下引層4中には、電子輸送性顔料を混合/分散することもできる。電子輸送性顔料としては、特開昭47−30330号公報に記載のペリレン顔料、ビスベンズイミダゾールペリレン顔料、多環キノン顔料、インジゴ顔料、キナクリドン顔料等の有機顔料、また、シアノ基、ニトロ基、ニトロソ基、ハロゲン原子等の電子吸引性の置換基を有するビスアゾ顔料やフタロシアニン顔料等の有機顔料、酸化亜鉛、酸化チタン等の無機顔料が上げられる。これらの顔料の中ではペリレン顔料、ビスベンズイミダゾールペリレン顔料と多環キノン顔料、酸化亜鉛、酸化チタンが、電子移動性が高いので好ましく使用される。
【0158】
また、これらの顔料の表面は、分散性、電荷輸送性を制御する目的で上記カップリング剤や、結着樹脂等で表面処理しても良い。電子輸送性顔料は多すぎると下引層の強度を低下させ、塗膜欠陥を生じる原因となるため、好ましくは95質量%以下、より好ましくは90質量%以下で使用される。
【0159】
下引層4は、上記各構成材料を含有する下引層形成用塗布液を用いて構成される。
【0160】
下引層形成用塗布液の混合/分散方法は、ボールミル、ロールミル、サンドミル、アトライター、超音波等を用いる常法が適用される。混合/分散は有機溶剤中で行われるが、有機溶剤としては、有期金属化合物や結着樹脂を溶解し、また、電子輸送性顔料を混合/分散したときにゲル化や凝集を起こさないものであればよい。
【0161】
有機溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、n−プロパノール、n−ブタノール、ベンジルアルコール、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、酢酸n−ブチル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、メチレンクロライド、クロロホルム、クロルベンゼン、トルエン等の通常の有機溶剤が挙げられる。これらは、1種を単独で又は2種以上を混合して用いることができる。
【0162】
また、下引層4を設けるときに用いる塗布方法としては、ブレードコーティング法、マイヤーバーコーティング法、スプレーコーティング法、浸漬コーティング法、ビードコーティング法、エアーナイフコーティング法、カーテンコーティング法等の通常の方法を用いることができる。
【0163】
塗布後、塗膜を乾燥させて下引層を得るが、通常、乾燥は溶剤を蒸発させ、製膜可能な温度で行われる。特に、酸性溶液処理、ベーマイト処理を行った導電性支持体3は、その欠陥隠蔽力が不十分となり易いため、下引層4を形成することが好ましい。
【0164】
下引層4の膜厚は、好ましくは0.1〜30μm、より好ましくは0.2〜25μmが適当である。
【0165】
電荷発生層1は、電荷発生材料を含有して、又は電荷発生材料及び結着樹脂を含有して構成される。
【0166】
電荷発生材料は、ビスアゾ、トリスアゾ等のアゾ顔料、ジブロモアントアントロン等の縮環芳香族顔料、ペリレン顔料、ピロロピロール顔料、フタロシアニン顔料等の有機顔料や、三方晶セレン、酸化亜鉛等の無機顔料等既知のもの全て使用することができる。電荷発生材料としては、380nm〜500nmの露光波長の光源を用いる場合には無機顔料が好ましく、700nm〜800nmの露光波長の光源を用いる場合には、金属及び無金属フタロシアニン顔料が好ましい。その中でも、特開平5−263007号公報及び特開平5−279591号公報に開示されたヒドロキシガリウムフタロシアニン、特開平5−98181号公報に開示されたクロロガリウムフタロシアニン、特開平5−140472号公報及び特開平5ー140473号公報に開示されたジクロロスズフタロシアニン、又は特開平4−189873号公報及び特開平5−43813号公報に開示されたチタニルフタロシアニンが特に好ましい。
【0167】
また、電荷発生材料としては、CuKα特性X線に対するブラッグ角度(2θ±0.2°)の7.5°、9.9°、12.5°、16.3°、18.6°、25.1°、及び28.3°に回折ピークを有するヒドロキシガリウムフタロシアニン、CuKα特性X線に対するブラッグ角度(2θ±0.2°)の27.2°に強い回折ピークを持つチタニルフタロシアニン、CuKα特性X線に対するブラッグ角度(2θ±0.2°)の7.4°、16.6°、25.5°及び28.3°に強い回折ピークを持つクロロガリウムフタロシアニンも好ましい。
【0168】
結着樹脂としては、広範な絶縁性樹脂から選択することができる。また、ポリ−N−ビニルカルバゾール、ポリビニルアントラセン、ポリビニルピレン、ポリシラン等の有機光導電性ポリマーから選択することもできる。好ましい結着樹脂としては、ポリビニルブチラール樹脂、ポリアリレート樹脂(例えば、ビスフェノールAとフタル酸の重縮合体などのビスフェノール類と芳香族2価カルボン酸の重縮合体等)、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、フェノキシ樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、ポリビニルピリジン樹脂、セルロース樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、カゼイン、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルピロリドン樹脂等の絶縁性樹脂を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。これらの結着樹脂は、1種を単独で又は2種以上を混合して用いることができる。
【0169】
電荷発生層1は、上記電荷発生材料を用いて蒸着により、又は上記電荷発生材料及び結着樹脂を含有する電荷発生層形成用塗布液を用いて形成される。
【0170】
電荷発生層形成用塗布液は、電荷発生材料と結着樹脂の配合比(質量比)が、10:1〜1:10であることが好ましい。また、これらを分散させる方法としては、ボールミル分散法、アトライター分散法、サンドミル分散法等の通常の方法を用いることができる。これらの分散方法によれば、分散による電荷発生材料の結晶型の変化を防止することができる。
【0171】
さらに、この分散の際、粒子を好ましくは0.5μm以下、より好ましくは0.3μm以下、さらに好ましくは0.15μm以下の粒子サイズにすることが有効である。
【0172】
また、これらの分散に用いる溶剤としては、メタノール、エタノール、n−プロパノール、n−ブタノール、ベンジルアルコール、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、酢酸n−ブチル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、メチレンクロライド、クロロホルム、クロルベンゼン、トルエン等の通常の有機溶剤が挙げられる。これらは、1種を単独で又は2種以上を混合して用いることができる。
【0173】
また、電荷発生層1を設けるときに用いる塗布方法としては、ブレードコーティング法、マイヤーバーコーティング法、スプレーコーティング法、浸漬コーティング法、ビードコーティング法、エアーナイフコーティング法、カーテンコーティング法等の通常の方法を用いることができる。
【0174】
電荷発生層1の膜厚は、好ましくは0.1〜5μm、より好ましくは0.2〜2.0μmである。
【0175】
電荷輸送層2は、電荷輸送材料及び結着樹脂を含有して、又は高分子電荷輸送材を含有して構成される。
【0176】
電荷輸送材料としては、p−ベンゾキノン、クロラニル、ブロマニル、アントラキノン等のキノン系化合物、テトラシアノキノジメタン系化合物、2,4,7−トリニトロフルオレノン等のフルオレノン化合物、キサントン系化合物、ベンゾフェノン系化合物、シアノビニル系化合物、エチレン系化合物等の電子輸送性化合物、トリアリールアミン系化合物、ベンジジン系化合物、アリールアルカン系化合物、アリール置換エチレン系化合物、スチルベン系化合物、アントラセン系化合物、ヒドラゾン系化合物等の正孔輸送性化合物が挙げられる。これらの電荷輸送材料は1種を単独で又は2種以上を混合して用いることができるが、これらに限定されるものではない。
【0177】
また、電荷輸送材料としては、モビリティーの観点から、下記一般式(a−1)、(a−2)又は(a−3)で示される化合物が好ましい。
【0178】
【化9】


【0179】
上記式(a−1)中、R34は水素原子又はメチル基を、k10は1又は2を示す。また、Ar及びArは置換又は未置換のアリール基を示し、置換基としてはハロゲン原子、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数1〜5のアルコキシ基、又は炭素数1〜3のアルキル基で置換された置換アミノ基が挙げられる。
【0180】
【化10】


【0181】
ここで、上記式(a−2)中、R35及びR35’はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜5のアルキル基又は炭素数1〜5のアルコキシ基を、R36、R36’、R37及びR37’はそれぞれ独立にハロゲン原子、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数1〜5のアルコキシ基、炭素数1〜2のアルキル基で置換されたアミノ基、置換若しくは未置換のアリール基、−C(R38)=C(R39)(R40)、又は、−CH=CH−CH=C(Ar)を、R38、R39及びR40はそれぞれ独立に水素原子、置換若しくは未置換のアルキル基、又は置換若しくは未置換のアリール基を、Arは置換又は未置換のアリール基を示す。m7及びm8はそれぞれ独立に0〜2の整数を示す。
【0182】
【化11】


【0183】
ここで、上記式(a−3)中、R41は水素原子、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数1〜5のアルコキシ基、置換若しくは未置換のアリール基、又は、−CH=CH−CH=C(Ar)を示す。Arは、置換又は未置換のアリール基を示す。R42、R42’、R43、及びR43’はそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数1〜5のアルコキシ基、炭素数1〜2のアルキル基で置換されたアミノ基、又は置換若しくは未置換のアリール基を示す。
【0184】
結着樹脂としては、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、塩化ビニリデン−アクリロニトリル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体、シリコーン樹脂、シリコーン−アルキッド樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、スチレン−アルキッド樹脂や、ポリ−N−ビニルカルバゾール、ポリシラン、特開平8−176293号公報や特開平8−208820号公報に示されているポリエステル系高分子電荷輸送材等高分子電荷輸送材を用いることもできる。これらの結着樹脂は、1種を単独で又は2種以上を混合して用いることができる。電荷輸送材料と結着樹脂との配合比(質量比)は10:1〜1:5が好ましい。
【0185】
また、高分子電荷輸送材を単独で用いることもできる。高分子電荷輸送材としては、ポリ−N−ビニルカルバゾール、ポリシラン等の電荷輸送性を有する公知のものを用いることができる。特に、特開平8−176293号公報や特開平8−208820号公報に示されているポリエステル系高分子電荷輸送材は、高い電荷輸送性を有しており、とくに好ましいものである。高分子電荷輸送材はそれだけでも電荷輸送層として使用可能であるが、上記結着樹脂と混合して成膜してもよい。
【0186】
電荷輸送層2は、上記構成材料を含有する電荷輸送層形成用塗布液を用いて構成される。電荷輸送層形成用塗布液に用いる溶剤としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、クロルベンゼン等の芳香族炭化水素類、アセトン、2−ブタノン等のケトン類、塩化メチレン、クロロホルム、塩化エチレン等のハロンゲン化脂肪族炭化水素類、テトラヒドロフラン、エチルエーテル等の環状若しくは直鎖状のエーテル類等の通常の有機溶剤が挙げられる。これらは、1種を単独で又は2種以上を混合して用いることができる。また、上記各構成材料の分散方法としては、公知の方法を使用できる。
【0187】
電荷輸送層形成用塗布液を電荷発生層1上に塗布する際の塗布方法としては、ブレードコーティング法、マイヤーバーコーティング法、スプレーコーティング法、浸漬コーティング法、ビードコーティング法、エアーナイフコーティング法、カーテンコーティング法等の通常の方法を用いることができる。
【0188】
電荷輸送層2の膜厚は、好ましくは5〜50μm、より好ましくは10〜30μmである。
【0189】
保護層5は、上記本発明のコーティング剤組成物を熱硬化させて得られる硬化膜(本発明の硬化膜)からなる機能層である。
【0190】
なお、本発明においては、保護層5の機能を更に高めるために以下に示す成分を用いることができる。
【0191】
例えば、保護層5には、保護層5の強度、膜抵抗等の種々の物性をコントロールするために、下記一般式(XIII)で示される化合物を添加することもできる。
Si(R50(4−c) (XIII)
[上記式(XIII)中、R50は水素原子、アルキル基又は置換若しくは未置換のアリール基を、Qは加水分解性基を、cは1〜4の整数を示す。]
【0192】
上記一般式(XIII)で示される化合物の具体例としては以下のようなシランカップリング剤が挙げられる。シランカップリング剤としては、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン等の四官能性アルコキシシラン(c=4);メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、メチルトリメトキシエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、(トリデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロオクチル)トリエトキシシラン、(3,3,3−トリフルオロプロピル)トリメトキシシラン、3−(ヘプタフルオロイソプロポキシ)プロピルトリエトキシシラン、1H,1H,2H,2H−パーフルオロアルキルトリエトキシシラン、1H,1H,2H,2H−パーフルオロデシルトリエトキシシラン、1H,1H,2H,2H−パーフルオロオクチルトリエトシキシラン等の三官能性アルコキシシラン(c=3);ジメチルジメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、メチルフェニルジメトキシシラン等の二官能性アルコキシシラン(c=2);トリメチルメトキシシラン等の1官能アルコキシシラン(c=1)等を挙げることができる。膜の強度を向上させるためには3及び4官能のアルコキシシランが好ましく、可とう性、成膜性を向上させるためには1及び2官能のアルコキシシランが好ましい。
【0193】
シランカップリング剤は任意の量で使用できるが、含フッ素化合物を用いる場合、含フッ素化合物の含有量はフッ素を含まない化合物に対して質量で0.25倍以下とすることが好ましい。かかる含有量を超えると、架橋膜の成膜性に問題が生じる場合がある。
【0194】
また、主にこれらのカップリング剤より作製されるシリコン系ハードコート剤も用いることができる。市販のハードコート剤としては、KP−85、X−40−9740、X−40−2239(以上、信越シリコーン社製)、及びAY42−440、AY42−441、AY49−208(以上、東レダウコーニング社製)等を用いることができる。
【0195】
また、保護層5には、その強度を高めるために、下記一般式(XIV)に示すような2つ以上のケイ素原子を有する化合物を用いることも好ましい。
B−(Si(R51(3−d) (XIV)
[上記式(XIV)中、Bは2価の有機基を、R51は水素原子、アルキル基又は置換若しくは未置換のアリール基を、Qは加水分解性基を、dは1〜3の整数を示す。]
一般式(XIV)で示される化合物としては、より具体的には、下記化合物(XIV−1)〜(XIV−16)が好ましいものとして挙げることができる。
【0196】
【表56】


【0197】
さらに、膜特性のコントロール、液寿命の延長等のため、アルコール系、ケトン系溶剤に可溶な樹脂を添加してもよい。このような樹脂としては、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルホルマール樹脂、ブチラールの一部がホルマールやアセトアセタール等で変性された部分アセタール化ポリビニルアセタール樹脂等のポリビニルアセタール樹脂(たとえば積水化学社製エスレックB、K等)、ポリアミド樹脂、セルロ−ス樹脂、フェノール樹脂等が挙げられる。特に、電気特性を向上させる観点から、ポリビニルアセタール樹脂が好ましい。
【0198】
また、放電ガス耐性、機械強度、耐傷性、粒子分散性、粘度コントロール、トルク低減、磨耗量コントロール、ポットライフの延長等の目的で種々の樹脂を添加することができる。本実施形態においては、アルコールに溶解する樹脂を更に加えることが好ましい。アルコール系溶剤に可溶な樹脂としては、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルホルマール樹脂、ブチラールの一部がホルマールやアセトアセタール等で変性された部分アセタール化ポリビニルアセタール樹脂等のポリビニルアセタール樹脂(たとえば積水化学社製エスレックB、K等)、ポリアミド樹脂、セルロ−ス樹脂等が挙げられる。特に、電気特性を向上させる観点から、ポリビニルアセタール樹脂が好ましい。
【0199】
上記樹脂の分子量は2000〜100000が好ましく、5000〜50000がさらに好ましい。分子量は2000より小さいと所望の効果が得られなくなる傾向があり、100000より大きいと溶解度が低くなり添加量が限られてしまったり、塗布時に製膜不良の原因になったりする傾向がある。添加量は1〜40質量%が好ましく、さらに好ましくは1〜30質量%であり、5〜20質量%が最も好ましい。添加量が1質量%よりも少ない場合は所望の効果が得られにくくなり、40質量%よりも多くなると高温高湿下での画像ボケが発生しやすくなる恐れがある。また、上記の樹脂は単独で用いてもよいが、それらを混合して用いてもよい。
【0200】
また、ポットライフの延長、膜特性のコントロールのため、下記一般式(XV)で示される繰り返し構造単位を持つ環状化合物、若しくはその化合物からの誘導体を含有させることが好ましい。
【0201】
【化12】



[上記式(XV)中、A及びAは、それぞれ独立に一価の有機基を示す。]
【0202】
一般式(XV)で示される繰り返し構造単位を持つ環状化合物としては、市販の環状シロキサンを挙げることができる。具体的には、ヘキサメチルシクロトリシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、デカメチルシクロペンタシロキサン、ドデカメチルシクロヘキサシロキサン等の環状ジメチルシクロシロキサン類、1,3,5−トリメチル−1,3,5−トリフェニルシクロトリシロキサン、1,3,5,7−テトラメチル−1,3,5,7−テトラフェニルシクロテトラシロキサン、1,3,5,7,9−ペンタメチル−1,3,5,7,9−ペンタフェニルシクロペンタシロキサン等の環状メチルフェニルシクロシロキサン類、ヘキサフェニルシクロトリシロキサン等の環状フェニルシクロシロキサン類、3−(3,3,3−トリフルオロプロピル)メチルシクロトリシロキサン等のフッ素原子含有シクロシロキサン類、メチルヒドロシロキサン混合物、ペンタメチルシクロペンタシロキサン、フェニルヒドロシクロシロキサン等のヒドロシリル基含有シクロシロキサン類、ペンタビニルペンタメチルシクロペンタシロキサン等のビニル基含有シクロシロキサン類等の環状のシロキサン等を挙げることができる。これらの環状シロキサン化合物は1種を単独で用いてもよいが、2種以上を混合して用いてもよい。
【0203】
更に、電子写真感光体表面の耐汚染物付着性、潤滑性、硬度等を制御するために、保護層5に各種微粒子を添加することもできる。
【0204】
微粒子の一例として、ケイ素原子含有微粒子又はフッ素原子含有樹脂粒子を挙げることができる。ケイ素原子含有微粒子とは、構成元素にケイ素を含む微粒子であり、具体的には、コロイダルシリカ及びシリコーン微粒子等が挙げられる。ケイ素原子含有微粒子として用いられるコロイダルシリカは、体積平均粒径が好ましくは1〜100nm、より好ましくは10〜30nmであり、酸性若しくはアルカリ性の水分散液、或いはアルコール、ケトン、エステル等の有機溶媒中に分散させたものから選ばれ、一般に市販されているものを使用することができる。保護層5中のコロイダルシリカの固形分含有量は、特に限定されるものではないが、成膜性、電気特性、強度の面から保護層5の固形分全量を基準として好ましくは0.1〜50質量%の範囲、より好ましくは0.1〜30質量%の範囲で用いられる。
【0205】
ケイ素原子含有微粒子として用いられるシリコーン微粒子は、球状で、体積平均粒径が好ましくは1〜500nm、より好ましくは10〜100nmであり、シリコーン樹脂粒子、シリコーンゴム粒子及びシリコーン表面処理シリカ粒子から選ばれ、一般に市販されているものを使用することができる。
【0206】
シリコーン微粒子は、化学的に不活性で、樹脂への分散性に優れる小径粒子であり、さらに十分な特性を得るために必要とされる含有量が低いため、架橋反応を阻害することなく、電子写真感光体の表面性状を改善することができる。即ち、強固な架橋構造中に均一に取り込まれた状態で、電子写真感光体表面の潤滑性、撥水性を向上させ、長期間にわたって良好な耐磨耗性、耐汚染物付着性を維持することができる。保護層5中のシリコーン微粒子の含有量は、保護層5の固形分全量を基準として好ましくは0.1〜30質量%の範囲であり、より好ましくは0.5〜10質量%の範囲である。
【0207】
フッ素原子含有樹脂粒子としては、4弗化エチレン、3弗化エチレン、6弗化プロピレン、弗化ビニル、弗化ビニリデン等のフッ素系微粒子や”第8回ポリマー材料フォーラム講演予稿集 p89”に示されるような、フッ素樹脂と水酸基を有するモノマーを共重合させた樹脂からなる微粒子が挙げられる。
【0208】
また、その他の微粒子としては、ZnO−Al、SnO−Sb、In−SnO、ZnO−TiO、ZnO−TiO、MgO−Al、FeO−TiO、TiO、SnO、In、ZnO、MgO等の半導電性金属酸化物を挙げることができる。これらの微粒子は、材料組成、製造方法等で体積平均粒径を制御することができるが、小さすぎると分散状態が不安定となりやすく、また、大きすぎると感光体表面の平滑度が低下することから、好ましくは1〜1500nm、より好ましくは5〜1000nmのものが使用される。
【0209】
また、同様な目的でシリコーンオイル等のオイルを添加することもできる。シリコーンオイルとしては、例えば、ジメチルポリシロキサン、ジフェニルポリシロキサン、フェニルメチルシロキサン等のシリコーンオイル、アミノ変性ポリシロキサン、エポキシ変性ポリシロキサン、カルボキシル変性ポリシロキサン、カルビノール変性ポリシロキサン、メタクリル変性ポリシロキサン、メルカプト変性ポリシロキサン、フェノール変性ポリシロキサン等の反応性シリコーンオイル等を挙げることができる。これらは、保護層形成用塗布液に予め添加してもよいし、感光体を作製後、減圧、或いは加圧下等で含浸処理してもよい。
【0210】
また、保護層5は、可塑剤、表面改質剤、酸化防止剤、光劣化防止剤等の添加剤を含有することもできる。可塑剤としては、例えば、ビフェニル、塩化ビフェニル、ターフェニル、ジブチルフタレート、ジエチレングリコールフタレート、ジオクチルフタレート、トリフェニル燐酸、メチルナフタレン、ベンゾフェノン、塩素化パラフィン、ポリプロピレン、ポリスチレン、各種フルオロ炭化水素等が挙げられる。
【0211】
保護層5には、帯電装置で発生するオゾン等の酸化性ガスによる劣化を防止する目的で、酸化防止剤を添加することが特に好ましい。感光体表面の機械的強度を高め、感光体が長寿命になると、感光体が酸化性ガスに長い時間接触することになるため、従来より強い酸化耐性が要求される。酸化防止剤としては、ヒンダードフェノール系あるいはヒンダードアミン系が望ましく、有機イオウ系酸化防止剤、フォスファイト系酸化防止剤、ジチオカルバミン酸塩系酸化防止剤、チオウレア系酸化防止剤、ベンズイミダゾール系酸化防止剤、などの公知の酸化防止剤を用いてもよい。保護層5における酸化防止剤の添加量としては20質量%以下が好ましく、10質量%以下がより好ましい。
【0212】
ヒンダードフェノール系酸化防止剤としては、例えば、2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール、2,5−ジ−t−ブチルヒドロキノン、N,N’−ヘキサメチレンビス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシヒドロシンナマイド、3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシーベンジルフォスフォネート−ジエチルエステル、2,4−ビス[(オクチルチオ)メチル]−o−クレゾール、2,6−ジ−t−ブチル−4−エチルフェノール、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,2’−メチレンビス(4−エチル−6−t−ブチルフェノール)、4,4’−ブチリデンビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,5−ジ−t−アミルヒドロキノン、2−t−ブチル−6−(3−ブチル−2−ヒドロキシ−5−メチルベンジル)−4−メチルフェニルアクリレート、4,4’−ブチリデンビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)等が挙げられる。
【0213】
さらに、ヒンダートフェノール系の酸化防止剤で商業的に入手可能なものとしては、例えば、「Sumilizer BHT−R」、「Sumilizer MDP−S」、「Sumilizer BBM−S」、「Sumilizer WX−R」、「Sumilizer NW」、「Sumilizer BP−76」、「Sumilizer BP−101」、「Sumilizer GA−80」、「Sumilizer GM」、「Sumilizer GS」以上住友化学社製、「IRGANOX1010」、「IRGANOX1035」、「IRGANOX1076」、「IRGANOX1098」、「IRGANOX1135」、「IRGANOX1141」、「IRGANOX1222」、「IRGANOX1330」、「IRGANOX1425WL」、「IRGANOX1520L」、「IRGANOX245」、「IRGANOX259」、「IRGANOX3114」、「IRGANOX3790」、「IRGANOX5057」、「IRGANOX565」以上チバスペシャリティーケミカルズ社製、「アデカスタブAO−20」、「アデカスタブAO−30」、「アデカスタブAO−40」、「アデカスタブAO−50」、「アデカスタブAO−60」、「アデカスタブAO−70」、「アデカスタブAO−80」、「アデカスタブAO−330」以上旭電化製。ヒンダートアミン系としては、「サノールLS2626」、「サノールLS765」、「サノールLS770」、「サノールLS744」以上三共ライフテック社製、「チヌビン144」、「チヌビン622LD」以上チバスペシャリティーケミカルズ社製、「マークLA57」、「マークLA67」、「マークLA62」、「マークLA68」、「マークLA63」以上旭電化製、「スミライザーTPS」、チオエーテル系としては、「スミライザーTP−D」以上住友化学社製、ホスファイト系としては、「マーク2112」、「マークPEP・8」、「マークPEP・24G」、「マークPEP・36」、「マーク329K」、「マークHP・10」以上旭電化製、が挙げられる。さらに、これらは架橋膜を形成する材料と架橋反応可能な例えばアルコキシシリル基等の置換基で変性してもよい。
【0214】
また、保護層5には、ポリビニルブチラール樹脂、ポリアリレート樹脂(ビスフェノールAとフタル酸の重縮合体等)、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、フェノキシ樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、ポリビニルピリジン樹脂、セルロース樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、カゼイン、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルピロリドン樹脂等の絶縁性樹脂を含有させてもよい。この場合、絶縁性樹脂は、所望の割合で添加することができ、これにより、電荷輸送層2との接着性、熱収縮やはじきによる塗布膜欠陥等を抑制することができる。
【0215】
保護層5は、必要に応じて上記成分が添加された本発明のコーティング剤組成物を保護層形成用塗布液として用いて形成される。なお、保護層形成用塗布液の調製方法は、上記成分を使用すること以外はコーティング剤組成物の調製方法と同様である。
【0216】
保護層形成用塗布液を電荷輸送層2上に塗布する場合、塗布方法としては、ブレードコーティング法、マイヤーバーコーティング法、スプレーコーティング法、浸漬コーティング法、ビードコーティング法、エアーナイフコーティング法、カーテンコーティング法等の通常の方法を用いることができる。そして、塗布後、塗膜を乾燥させることで保護層5が形成する。
【0217】
なお、塗布の際には1回の塗布により必要な膜厚が得られない場合、複数回重ね塗布することにより必要な膜厚を得ることができる。複数回の重ね塗布を行なう場合、加熱処理は塗布の度に行なってもよいし、複数回重ね塗布した後でもよい。
【0218】
保護層形成用塗布液中の硬化性成分を硬化させる際の反応温度及び反応時間は特に制限されないが、得られる樹脂の機械的強度及び化学的安定性の点から、反応温度は好ましくは60℃以上、より好ましくは80〜200℃であり、反応時間は好ましくは10分〜5時間である。また、塗工液の硬化により得られる有機層を高湿度状態に保つことは、有機層の特性の安定化を図る上で有効である。さらには、用途に応じてヘキサメチルジシラザンやトリメチルクロロシランなどを用いて、得られる保護層5に表面処理を施して疎水化することもできる。
【0219】
保護層5の膜厚は、0.5〜15μmが好ましく、1〜10μmがより好ましく、1〜5μmがさらに好ましい。
【0220】
なお、本発明の電子写真感光体は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、本発明の電子写真感光体において、下引層4は必ずしも設けられなくともよい。
【0221】
また、図1に示した電子写真感光体は本発明のコーティング剤組成物の硬化物からなる保護層5を備えるものであるが、本発明のコーティング剤組成物の硬化物は優れた機械強度を有する上に光電特性も十分であるため、これをそのまま積層型感光体の電荷輸送層として用いることもできる。このような電子写真感光体の一例を図2に示す。図2に示す電子写真感光体100は導電性支持体3上に下引層4、電荷発生層1及び電荷輸送層2が順次積層された構造を有するもので、電荷輸送層2が本発明のコーティング剤組成物の硬化物で構成された表面層である。なお、導電性支持体3上に下引層4、電荷発生層1は図1に示した電子写真感光体の場合と同様である(以下、同様である)。
【0222】
また、電荷発生層1と電荷輸送層2との積層の順序は上記実施形態の場合と逆であってもよい。このような電子写真感光体の一例を図3に示す。図3に示した電子写真感光体は、導電性支持体3上に下引層4、電荷輸送層2、電荷発生層1及び保護層5が順次積層された構造を有するもので、保護層5が本発明のコーティング剤組成物の硬化物からなる表面層である。
【0223】
また、本発明の電子写真感光体は、電荷発生材料及び電荷輸送材料の双方を含む層(電荷発生/電荷輸送層)を備える単層型感光体であってもよい。単層型感光体の例を図4及び図5に示す。
【0224】
図4に示す電子写真感光体100は、導電性支持体3上に下引層4及び電荷発生/電荷輸送層7が順次積層された構造を有するもので、電荷発生/電荷輸送層7が表面層である。この電荷発生/電荷輸送層7は、本発明のコーティング剤組成物に、電荷発生材料、並びに必要に応じてフェノール樹脂以外の結着樹脂、電荷輸送材料、及び他の添加剤等を配合した塗布液を用いて形成することができる。電荷発生材料としては機能分離型感光層における電荷発生層に使用されるものと同様のものを、フェノール樹脂以外の結着樹脂としてはポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルホルマール樹脂、ブチラールの一部がホルマールやアセトアセタール等で変性された部分アセタール化ポリビニルアセタール樹脂等のポリビニルアセタール樹脂(たとえば積水化学社製エスレックB、K等)、ポリアミド樹脂、セルロース樹脂などを用いることができる。単層型感光層中の電荷発生材料の含有量は、単層型感光層における固形分全量を基準として好ましくは10〜85質量%、より好ましくは20〜50質量%である。単層型感光層には、光電特性を改善する等の目的で電荷輸送材料や高分子電荷輸送材料を添加してもよい。その添加量は単層型感光層における固形分全量を基準として5〜50質量%とすることが好ましい。また、塗布に用いる溶剤や塗布方法は、上記各層と同様のものを用いることができる。電荷発生/電荷輸送層7の膜厚は、5〜50μm程度が好ましく、10〜40μmとすることがさらに好ましい。
【0225】
また、図5に示す電子写真感光体100は、導電性支持体3上に下引層4、電荷発生/電荷輸送層7及び保護層5が順次積層された構造を有するもので、保護層5が本発明のコーティング剤組成物の硬化物からなる表面層である。
【0226】
(画像形成装置及びプロセスカートリッジ)
次に、本発明の電子写真感光体を搭載した画像形成装置及びプロセスカートリッジについて説明する。
【0227】
図6は、本発明の画像形成装置の好適な一実施形態の基本構成を概略的に示す断面図である。図6に示す画像形成装置200は、電子写真感光体100と、電子写感光体100を帯電させる非接触帯電方式の帯電手段8と、帯電手段8に接続された電源9と、帯電手段8により帯電した電子写真感光体100を露光して静電潜像を形成させる露光手段10と、形成された静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成させる現像手段11と、トナー像を電子写真感光体100から被転写媒体に転写する転写手段12と、クリーニング手段13と、除電器14と、定着手段15とを備える。
【0228】
また、図7は、本発明の画像形成装置の別の実施形態の基本構成を概略的に示す断面図である。図7に示す画像形成装置210は、電子写真感光体100を接触帯電方式により帯電させる帯電手段8を備えていること以外は、図6に示した画像形成装置200と同様の構成を有する。このとき、帯電手段8としては、直流電圧に交流電圧を重畳した接触式の帯電手段が、優れた耐磨耗性を有するため好ましく使用できる。なお、この場合には、除電器14が設けられていないものもある。
【0229】
本発明で用いられる非接触帯電方式の帯電手段8としては、コロナ放電を利用したコロトロン、スコロトロンなどが挙げられる。また、接触帯電方式の帯電手段8としては、帯電ローラーや帯電ブラシなどの接触帯電用部材を用いた帯電器が挙げられる。
【0230】
接触帯電部材としては、アルミニウム、鉄、銅などの金属、ポリアセチレン、ポリピロール、ポリチオフェンなどの導電性高分子材料、ポリウレタンゴム、シリコーンゴム、エピクロロヒドリンゴム、エチレンプロピレンゴム、アクリルゴム、フッソゴム、スチレンーブタジエンゴム、ブタジエンゴム等のエラストマー材料に、カーボンブラック、沃化銅、沃化銀、硫化亜鉛、炭化けい素、金属酸化物などの金属酸化物粒子を分散したものなどを用いることができる。この金属酸化物の例としては、ZnO、SnO、TiO、In、MoO等、あるいはこれらの複合酸化物が挙げられる。また、接触帯電用部材にはエラストマー材料中に過塩素酸塩を含有させて導電性を付与したものを使用しても良い。
【0231】
更に、接触帯電用部材の表面に被覆層を設けてもよい。被覆層を形成する材料としては、N−アルコキシメチル化ナイロン、セルロース樹脂、ビニルピリジン樹脂、フェノール樹脂、ポリウレタン、ポリビニルブチラール、メラミン等が単独、あるいは併用して用いられる。また、エマルジョン樹脂系材料、例えば、アクリル樹脂エマルジョン、ポリエステル樹脂エマルジョン、ポリウレタン、特にソープフリーのエマルジョン重合により合成されたエマルジョン樹脂を用いることもできる。これらの樹脂にはさらに抵抗率を調整するために、導電剤粒子を分散してもよいし、劣化を防止するために酸化防止剤を含有させることもできる。また、被覆層を形成する時の成膜性を向上させるために、エマルジョン樹脂にレベリング剤または界面活性剤を含有させることもできる。また、この接触帯電用部材の形状としては、ローラー型、ブレード型、ベルト型、ブラシ型、などが挙げられる。
【0232】
接触帯電用部材の電気抵抗値(体積抵抗率)は、1×10〜1×1014Ωcmであることが好ましく、1×10〜1×1012Ωcmであることがより好ましい。また、この接触帯電用部材への印加電圧は、直流、交流いずれも用いることができる。また、直流+交流(直流電圧と交流電圧とを重畳したもの)の形で印加することもできる。
【0233】
露光手段10としては、電子写真感光体100の表面に、半導体レーザー、LED(light emitting diode)、液晶シャッター等の光源を所望の像様に露光できる光学系装置等を用いることができる。これらの中でも、非干渉光を露光可能な露光装置を用いると、電子写真感光体100の導電性支持体と感光層との間での干渉縞を防止することができる。
【0234】
また、露光光源としてレーザー光を用いる場合、その発振波長としては350〜850nmが好ましく、短波長のものほど解像度に優れるため好ましい。
【0235】
現像手段11としては、従来公知の現像装置等を用いることができる。また、使用される現像剤の種類及びその製造方法は特に制限されず、例えば結着樹脂と着色剤、離型剤、必要に応じて帯電制御剤等を混練、粉砕、分級する混練粉砕法、混練粉砕法にて得られた粒子を機械的衝撃力または熱エネルギーにて形状を変化させる方法、結着樹脂の重合性単量体を乳化重合させ、形成された分散液と、着色剤、離型剤、必要に応じて帯電制御剤等の分散液とを混合し、凝集、加熱融着させ、トナー粒子を得る乳化重合凝集法、結着樹脂を得るための重合性単量体と着色剤、離型剤、必要に応じて帯電制御剤等の溶液を水系溶媒に懸濁させて重合する懸濁重合法、結着樹脂と着色剤、離型剤、必要に応じて帯電制御剤等の溶液を水系溶媒に懸濁させて造粒する溶解懸濁法等が使用できる。また、上記方法で得られたトナーをコアにして、さらに凝集粒子を付着、加熱融合してコアシェル構造をもたせる製造方法など、公知の方法を使用することができるが、形状制御、粒度分布制御の観点から水系溶媒にて製造する懸濁重合法、乳化重合凝集法、溶解懸濁法が好ましく、乳化重合凝集法が特に好ましい。
【0236】
トナーは結着樹脂と着色剤、離型剤とからなり、必要であれば、シリカや帯電制御剤を用いてもよい。トナーの体積平均粒径は、3〜9μmであることが好ましい。また、トナーの平均形状指数(ML/A)は、高い現像、転写性、及び高画質の画像が得られることから、100〜140であることが好ましく、115〜140であることがより好ましい。
【0237】
トナーに使用される結着樹脂としては、スチレン、クロロスチレン等のスチレン類、エチレン、プロピレン、ブチレン、イソプレン等のモノオレフィン類、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、酪酸ビニル等のビニルエステル類、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸フェニル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ドデシル等のα−メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル類、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルブチルエーテル等のビニルエーテル類、ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等のビニルケトン類等の単独重合体および共重合体を例示することができ、特に代表的な結着樹脂としては、ポリスチレン、スチレン−アクリル酸アルキル共重合体、スチレン−メタクリル酸アルキル共重合体、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、ポリエチレン、ポリプロピレン等を挙げることができる。更に、ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミド、変性ロジン、パラフィンワックス等を挙げることができる。
【0238】
また、トナーの着色剤としては、マグネタイト、フェライト等の磁性粉、カーボンブラック、アニリンブルー、カルイルブルー、クロムイエロー、ウルトラマリンブルー、デュポンオイルレッド、キノリンイエロー、メチレンブルークロリド、フタロシアニンブルー、マラカイトグリーンオキサレート、ランプブラック、ローズベンガル、C.I.ピグメント・レッド48:1、C.I.ピグメント・レッド122、C.I.ピグメント・レッド57:1、C.I.ピグメント・イエロー97、C.I.ピグメント・イエロー17、C.I.ピグメント・ブルー15:1、C.I.ピグメント・ブルー15:3等を代表的なものとして例示することができる。
【0239】
離型剤としては低分子ポリエチレン、低分子ポリプロピレン、フィッシャートロピィシュワックス、モンタンワックス、カルナバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス等を代表的なものとして例示することができる。
【0240】
また、トナーには必要に応じて帯電制御剤を添加してもよい。帯電制御剤としては、公知のものを使用することができ、例えば、アゾ系金属錯化合物、サリチル酸の金属錯化合物、極性基を含有するレジンタイプの帯電制御剤等を用いることができる。
トナーを湿式製法で製造する場合、イオン強度の制御と廃水汚染の低減の点で、水に溶解しにくい素材を使用することが好ましい。トナーは、磁性材料を内包する磁性トナーおよび磁性材料を含有しない非磁性トナーのいずれであってもよい。
【0241】
外添剤を添加する場合、トナー及び外添剤をヘンシェルミキサーあるいはVブレンダー等で混合することによって製造することができる。また、トナーを湿式にて製造する場合は、湿式にて外添することも可能である。
【0242】
本発明で用いられるトナーに添加される滑性粒子としては、グラファイト、二硫化モリブデン、滑石、脂肪酸、脂肪酸金属塩等の固体潤滑剤や、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリブテン等の低分子量ポリオレフィン類、加熱により軟化点を有するシリコーン類、オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、リシノール酸アミド、ステアリン酸アミド等のような脂肪族アミド類やカルナウバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス、木ロウ、ホホバ油等のような植物系ワックス、ミツロウのような動物系ワックス、モンタンワックス、オゾケライト、セレシン、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、フィッシャートロプシュワックス等のような鉱物、石油系ワックス、及びそれらの変性物が使用でき、これらは1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。滑性粒子の体積平均粒径は0.1〜10μmが好ましく、必要に応じて粉砕して粒径をそろえてもよい。トナーへの添加量はトナー100質量部に対して0.05〜2.0質量部であることが好ましく、0.1〜1.5質量部であることがより好ましい。
【0243】
本発明で用いられるトナーには、電子写真感光体100表面の付着物、劣化物除去の目的等で、無機微粒子、有機微粒子、該有機微粒子に無機微粒子を付着させた複合微粒子などを加えることができるが、研磨性に優れる無機微粒子が特に好ましい。無機微粒子としては、シリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、チタン酸バリウム、チタン酸アルミニウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸マグネシウム、酸化亜鉛、酸化クロム、酸化セリウム、酸化アンチモン、酸化タングステン、酸化スズ、酸化テルル、酸化マンガン、酸化ホウ素、炭化ケイ素、炭化ホウ素、炭化チタン、窒化ケイ素、窒化チタン、窒化ホウ素等の各種無機酸化物、窒化物、ホウ化物等が好適に使用される。また、上記無機微粒子にテトラブチルチタネート、テトラオクチルチタネート、イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリデシルベンゼンスルフォニルチタネート、ビス(ジオクチルパイロフォスフェート)オキシアセテートチタネートなどのチタンカップリング剤、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、N−β−(N−ビニルベンジルアミノエチル)γ−アミノプロピルトリメトキシシラン塩酸塩、ヘキサメチルジシラザン、メチルトリメトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、ヘキシルトエリメトキシシラン、オクチルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、ドデシルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、o−メチルフェニルトリメトキシシラン、p−メチルフェニルトリメトキシシラン等のシランカップリング剤などで処理を行っても良い。また、シリコーンオイル、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム等の高級脂肪酸金属塩によって疎水化処理することも好ましい。
【0244】
有機微粒子としては、スチレン樹脂粒子、スチレンアクリル樹脂粒子、ポリエステル樹脂粒子、ウレタン樹脂粒子等を挙げることができる。
【0245】
無機又は有機微粒子の粒子径としては、小さすぎると研磨能力に欠け、また、大きすぎると電子写真感光体100表面に傷を発生しやすくなるため、平均粒子径で5〜1000nmであることが好ましく、5〜800nmであることがより好ましく、5〜700nmであることが特に好ましい。また、無機及び有機微粒子のトナーへの添加量は、トナー100質量部に対し滑性粒子の添加量との和として0.6質量部以上であることが好ましい。
【0246】
トナーに添加されるその他の無機酸化物としては、粉体流動性、帯電制御等の為、平均一次粒径が40nm以下の小径無機酸化物を用い、更に付着力低減や帯電制御の為、それより大径の無機酸化物を添加することが好ましい。これらの無機酸化物微粒子は公知のものを使用できるが、精密な帯電制御を行う為にはシリカと酸化チタンとを併用することが好ましい。また、小径無機微粒子については表面処理することにより、分散性が高くなり、粉体流動性を上げる効果が大きくなる。
【0247】
また、電子写真用カラートナーはキャリアと混合して使用されるが、キャリアとしては、鉄粉、ガラスビーズ、フェライト粉、ニッケル粉またはそれらの表面に樹脂コーティングを施したものが使用される。また、キャリアとの混合割合は、適宜設定することができる。
【0248】
転写手段12としては、ローラー状の接触帯電部材の他、ベルト、フィルム、ゴムブレード等を用いた接触型転写帯電器、あるいはコロナ放電を利用したスコロトロン転写帯電器やコロトロン転写帯電器等が挙げられる。
【0249】
転写後の電子写真感光体100の表面には未転写のトナーが残存し得るが、かかる残存トナーはクリーニング手段13により除去することができる。クリーニング手段13としては、ブレード、磁気ブラシ、導電性ファイバーブラシなどのクリーニング部材を備えるものが好ましく使用される。以下、クリーニング手段13の一例としてブレード部材を備えるクリーニング装置について詳述する。
【0250】
ブレードの材料は特に限定されないが、例えばポリエチレンアジペート、ポリカプロラクトンなどのポリエステルポリオールなどのポリオールとジフェニルメタンジイソシアネートなどのイソシアネートとからなるウレタンプレポリマー、並びに1,4−ブタンジオール、トリメチロールプロパン、エチレングリコールやこれらの混合物などの架橋剤を原料とするものが、得られるブレード部材が耐磨耗性に優れ、機械的強度が大きいという点から好ましい。また、ブレード部材の構成材料であるウレタンプレポリマーとしては、例えばNCO基の含有量が4〜10質量%程度、70℃での粘度が1000〜3000cP程度のものが好ましく用いられる。
【0251】
ブレード部材の厚さは、感光体の表面の残存トナーを除去するために十分な強度を有するような程度であればよく、特に限定されないが、通常1〜3mm程度であることが好ましい。また、例えば紫外線などを照射することによって反応硬化する接着剤などを用いて、ブレード部材と後述する取付金具とを接着せしめてクリーニングブレードを得ようとする場合、ブレード部材は、透明で、紫外線などを透過し得る厚さを有することが好ましい。また、ブレード部材のゴム硬度は、電子写真感光体100の表面の残存トナーを除去するために十分な強度を有するような程度であればよく、特に限定されないが、通常65〜80(JIS K6253 Aタイプ硬度計による測定値)程度であることが好ましい。
【0252】
ブレード部材の製造の際には、例えば以下のような方法を採用することができる。まず、所望の配合量となるように調整したブレード材料の原料を、例えばアジターなどの混合撹拌装置を用いて1〜3分間程度撹拌、混合して混合液とし、これを120〜160℃程度で100〜300rpm程度で回転している、例えば遠心成形機の成形ドラム型内へ注入した後、成形ドラム型の回転数を600〜1200rpm程度に上げ、注入された混合液が成形ドラム型の内面に均一に拡がって注入時に巻き込まれた気泡がその表面に浮かび上がった状態のブレード材料とする。なお、ここで成形ドラム型内に注入する混合液の量は、例えば上述したような所望の厚さのブレード部材が得られるように調整すればよい。次に、成形ドラム型の回転数を600〜1200rpm程度、温度を120〜160℃程度に維持しながら、上記ブレード材料が架橋硬化する前に、例えばスプレーガンなどを用いて研磨材微粒子が均一に分散された懸濁液をブレード材料に噴霧したのち、成形ドラム型を回転させながら該ブレード材料を硬化させて研磨材微粒子を少なくともクリーニング面に存在させる。上記研磨材微粒子が均一に分散された懸濁液を得るための媒体は、研磨材微粒子およびブレード材料との相互作用を呈さないものであればよく、特に限定されないが、例えばブレード材料を得る際に通常用いられている、消泡を促進する作用を呈するジメチルポリシロキサン、メチルフェニルポリシロキサン、トリフルオロプロピルメチルポリシロキサンなどのシリコーンオイルなどを用いた場合には、研磨材微粒子を均一にブレード材料表面へ移行させることができるので好ましい。上記研磨材には研磨材微粒子が均一に分散されていればよいが、該懸濁液における研磨材微粒子の配合量によってクリーニング面に存在させる研磨材微粒子の量を調整することができるので、該研磨材微粒子は、媒体100質量部に対して1〜20質量部程度配合されていることが好ましい。また、ブレード材料の原料中に所望量の研磨材微粒子を直接混合、分散した後、成形することもできる。
【0253】
懸濁液をブレード材料に噴霧するにはスプレーガンなどが用いられる。かかる噴霧の際のエアー圧や噴霧量は、クリーニング面に存在させようとする研磨材微粒子の量などに応じて調整すればよいが、通常エアー圧は1〜10kg/cm程度、噴霧量は0.5〜5mg/cm程度であることが好ましい。懸濁液をブレード材料に噴霧する時期は、ブレード材料が成形ドラム型内で均一に拡がった後、ブレード材料の表面に気泡が浮かび上がった状態で、該ブレード材料が硬化する前であればよく、例えば研磨材微粒子をブレード部材の内部へ含浸させる場合の目的とする深さ等によって異なるので一概には決定することができないが、成形ドラム型内へブレード材料を入れた後、通常2〜10分間程度経過時とすることが好ましい。このようにして得られるブレード部材は、研磨材微粒子が少なくともクリーニング面に強固に付着したり、内部に浸漬しているため、引張強度、引裂強度などの物性や取付金具との接着性は低下せずに優れた耐久性を有するものである。また、遠心力によって研磨材微粒子を少なくともクリーニング面に存在せしめるので、該研磨材微粒子の懸濁液の噴霧量や噴霧する時期、成形ドラム型の回転数などを調整することによって研磨性能の程度や研磨性能の持続性をコントロールすることができる。
【0254】
ブレード部材は、例えばホットメルト接着剤、両面テープなどを用いるなどして取付金具と一体化させてクリーニングブレードとし、例えばPPC用、PPP用、PPF用などの画像形成装置に装着して用いることができる。なお、取付金具には特に限定がなく、例えば通常クリーニングブレードに用いられている剛体の金属や弾性を有する金属、プラスチック、セラミックなどからなる取付金具を用いることができるが、これらの中では、無処理の鋼板、リン酸亜鉛処理やクロメート処理などの表面処理を施した鋼板、そのほかメッキ処理を施した鋼板などからなる取付金具が、特に腐蝕などの経時変化を起こさないという点から好ましい。また、ブレード部材は単層でも良いし、複数の材質を貼り合わせた積層でも良い。
【0255】
図8は本発明の画像形成装置の他の実施形態の基本構成を概略的に示す断面図である。図8に示す画像形成装置220はタンデム方式によりカラー画像を形成する画像形成装置であり、ハウジング400内において4つの電子写真感光体100a〜100d(例えば、電子写真感光体100aがイエロー、電子写真感光体100bがマジェンタ、電子写真感光体100cがシアン、電子写真感光体100dがブラックの色からなる画像をそれぞれ形成可能である)が中間転写ベルト409に沿って相互に並列に配置されている。
【0256】
ここで、画像形成装置220に搭載されている電子写真感光体100a〜100dは、それぞれ本発明の電子写真感光体である。
【0257】
電子写真感光体100a〜100dのそれぞれは所定の方向(紙面上は反時計回り)に回転可能であり、その回転方向に沿って帯電ロール402a〜402d、現像装置404a〜404d、1次転写ロール410a〜410d、クリーニングブレード415a〜415dが配置されている。現像装置404a〜404dのそれぞれにはトナーカートリッジ405a〜405dに収容されたブラック、イエロー、マジェンタ、シアンの4色のトナーが供給可能であり、また、1次転写ロール410a〜410dはそれぞれ中間転写ベルト409を介して電子写真感光体100a〜100dに当接している。
【0258】
更に、ハウジング400内の所定の位置にはレーザー光源(露光手段)403が配置されており、レーザー光源403から出射されたレーザー光を帯電後の電子写真感光体100a〜100dの表面に照射することが可能となっている。これにより、電子写真感光体100a〜100dの回転工程において帯電、露光、現像、1次転写、クリーニングの各工程が順次行われ、各色のトナー像が中間転写ベルト409上に重ねて転写される。
【0259】
中間転写ベルト409は駆動ロール406、バックアップロール408及びテンションロール407により所定の張力をもって支持されており、これらのロールの回転によりたわみを生じることなく回転可能となっている。また、2次転写ロール413は、中間転写ベルト409を介してバックアップロール408と当接するように配置されている。バックアップロール408と2次転写ロール413との間を通った中間転写ベルト409は、例えば駆動ロール406の近傍に配置されたクリーニングブレード416により清浄面化された後、次の画像形成プロセスに繰り返し供される。
【0260】
また、ハウジング400内の所定の位置にはトレイ(被転写媒体トレイ)411が設けられており、トレイ411内の紙などの被転写媒体500が移送ロール412により中間転写ベルト409と2次転写ロール413との間、さらには相互に当接する2個の定着ロール414の間に順次移送された後、ハウジング400の外部に排紙される。
【0261】
なお、上述の説明においては中間転写体として中間転写ベルト409を使用する場合について説明したが、中間転写体は、上記中間転写ベルト409のようにベルト状であってもよく、ドラム状であってもよい。ベルト状とする場合、中間転写体の基材として用いる樹脂材料としては、従来公知の樹脂を用いることができる。例えば、ポリイミド樹脂、ポリカーボネート樹脂(PC)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリアルキレンテレフタレート(PAT)、エチレンテトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)/PC、ETFE/PAT、PC/PATのブレンド材料、ポリエステル、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアミド等の樹脂材料及びこれらを主原料としてなる樹脂材料が挙げられる。更に、樹脂材料と弾性材料とをブレンドして用いることができる。
【0262】
弾性材料としては、ポリウレタン、塩素化ポリイソプレン、NBR、クロロピレンゴム、EPDM、水素添加ポリブタジエン、ブチルゴム、シリコーンゴム等を1種類、又は2種類以上をブレンドしてなる材料を用いることができる。これらの基材に用いる樹脂材料及び弾性材料に、必要に応じて、電子伝導性を付与する導電剤やイオン伝導性を有する導電剤を1種類又は2種類以上を組み合わせて添加する。この中でも、機械的強度に優れる点で、導電剤を分散させたポリイミド樹脂を用いることが好ましい。上記の導電剤としては、カーボンブラック、金属酸化物、ポリアニリン等の導電性ポリマーを用いることができる。中間転写体として中間転写ベルト409のようなベルトの形状の構成を採用する場合、一般にベルトの厚さは50〜500μmであることが好ましく、60〜150μmであることがより好ましいが、材料の硬度に応じて適宜選択することができる。
【0263】
例えば、導電剤を分散させたポリイミド樹脂からなるベルトは、特開昭63−311263号公報に記載されているように、ポリイミド前駆体であるポリアミド酸の溶液中に、導電剤として5〜20質量%のカーボンブラックを分散させ、分散液を金属ドラム上に流延して乾燥した後、ドラムから剥離したフィルムを高温下に延伸してポリイミドフィルムを形成し、更に適当な大きさに切り出してエンドレスベルトとすることにより製造することができる。
【0264】
上記フィルム成形は、一般には、導電剤を分散したポリアミド酸溶液の成膜用原液を円筒金型に注入して、例えば、100〜200℃に加熱しつつ500〜2000rpmの回転数で円筒金型を回転させながら、遠心成形法によりフィルム状に成膜し、次いで、得られたフィルムを半硬化させた状態で脱型して鉄芯に被せ、300℃以上の高温でポリイミド化反応(ポリアミド酸の閉環反応)を進行させて本硬化させることにより行うことができる。また、成膜原液を金属シート上に均一な厚みに流延して、上記と同様に100〜200℃に加熱して溶媒の大半を除去し、その後300℃以上の高温に段階的に昇温してポリイミドフィルムを形成する方法もある。また、中間転写体は表面層を有していてもよい。
【0265】
また、中間転写体としてドラム形状を有する構成を採用する場合、基材としては、アルミニウム、ステンレス鋼(SUS)、銅等で形成された円筒状基材を用いることが好ましい。この円筒状基材上に、必要に応じて弾性層を被覆し、該弾性層上に表面層を形成することができる。
【0266】
なお、本発明にかかる被転写媒体とは、電子写真感光体上に形成されたトナー像を転写する媒体であれば特に制限はない。例えば、電子写真感光体から直接、紙等の被転写媒体に転写する場合は、紙等が被転写媒体である。また、中間転写体を用いる場合には、中間転写体が被転写媒体である。
【0267】
更に、図9は、本発明のプロセスカートリッジの好適な一実施形態の基本構成を概略的に示す断面図である。プロセスカートリッジ300は、電子写真感光体100とともに、帯電手段8、現像手段11、クリーニング手段13、露光のための開口部18、及び除電器14を取り付けレール16を用いて組み合せて一体化したものである。そして、このプロセスカートリッジ300は、転写手段12と、定着手段15と、図示しない他の構成部分とからなる画像形成装置本体に対して着脱自在としたものであり、画像形成装置本体とともに画像形成装置を構成するものである。このようなプロセスカートリッジ300は、例えば図6〜8に示した画像形成装置のいずれにも適用することができる。
【実施例】
【0268】
以下実施例を用いて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらによって何ら限定されるものではない。
【0269】
[実施例1]
下記表57に示す化合物(57−1)65質量部と、フェノール樹脂(昭和高分子社製、ショウノールBRL−204)35質量部とを、卓上混練装置(東洋精機社製、ミニマックスモールダー)に導入し、80℃で1時間溶融混練して熱硬化性樹脂組成物を得た。得られた熱硬化性樹脂組成物の25℃における溶融粘度をE型粘度計で測定したところ、450Pa・sであった。
【0270】
次に、得られた熱硬化性樹脂組成物100質量部をトルエン250質量部に溶解し、0.5μmメンブランフィルターにてろ過し、コーティング剤組成物を得た。
【0271】
得られたコーティング剤組成物を、鏡面加工したアルミニウム製プレート上に浸漬塗布し、170℃で4時間熱硬化させた後剥離し、厚さ8μmの単独膜を得た。この単独膜の引張破断伸びをインストロン(東洋精機社製、ストログラフVE10D)にて測定した。また、耐候性テストでの酸化劣化による色変化をウェザーメータ(スガ試験機製、SX−75)で測定した。得られた結果を表58に示す。
【0272】
更に、上記コーティング剤組成物を、鏡面加工した外径8mmΦ、長さ400mmのアルミニウム製パイプ上に浸漬塗布し、170℃で4時間熱硬化させた後、硬化膜の表面に発生する微小クラックの数を計測し、加工性及び可とう性を評価した。得られた結果を表58に示す。
【0273】
更に、上記コーティング剤組成物をポリエチレンナフタレートフィルム(帝人化成社製)上に塗布し、170℃で4時間熱硬化させたときのはじきの有無及び突起の有無を目視で評価した。得られた結果を表58に示す。
【0274】
[実施例2]
実施例1における化合物(57−1)65質量部及びフェノール樹脂(昭和高分子社製、ショウノールBRL−204)35質量部の代わりに、下記表57に示す化合物(57−2)68質量部及びフェノール樹脂(群栄化学社製、レヂトップPL−4852)32質量部を用いたこと以外は実施例1と同様にして、熱硬化性樹脂組成物及びコーティング剤組成物を調製した。得られた熱硬化性樹脂組成物の25℃における溶融粘度を表58に示す。
【0275】
次に、得られたコーティング剤組成物を、鏡面加工したアルミニウム製プレート上に浸漬塗布し、170℃で4時間熱硬化させた後剥離し、厚さ7μmの単独膜を得た。この単独膜について、実施例1と同様にして引張破断伸び及び色変化を評価した。得られた結果を表58に示す。
【0276】
また、上記コーティング剤組成物について、実施例1と同様にして、アルミニウム製パイプ上に塗布し、熱硬化させたときの微小クラック数、並びにポリエチレンテレフタレートフィルム上に塗布し、熱硬化させたときのはじきの有無及び突起の有無を評価した。得られた結果を表58に示す。
【0277】
[実施例3]
実施例1における化合物(57−1)65質量部及びフェノール樹脂(昭和高分子社製、ショウノールBRL−204)35質量部の代わりに、下記表57に示す化合物(57−3)56質量部及びフェノール樹脂(昭和高分子社製、ショウノールBRL−204)44質量部を用いたこと以外は実施例1と同様にして、熱硬化性樹脂組成物及びコーティング剤組成物を調製した。得られた熱硬化性樹脂組成物の25℃における溶融粘度を表58に示す。
【0278】
次に、得られたコーティング剤組成物を、鏡面加工したアルミニウム製プレート上に浸漬塗布し、170℃で4時間熱硬化させた後剥離し、厚さ7μmの単独膜を得た。この単独膜について、実施例1と同様にして引張破断伸び及び色変化を評価した。得られた結果を表58に示す。
【0279】
また、上記コーティング剤組成物について、実施例1と同様にして、アルミニウム製パイプ上に塗布し、熱硬化させたときの微小クラック数、並びにポリエチレンテレフタレートフィルム上に塗布し、熱硬化させたときのはじきの有無及び突起の有無を評価した。得られた結果を表58に示す。
【0280】
[実施例4]
実施例1における化合物(57−1)65質量部及びフェノール樹脂(昭和高分子社製、ショウノールBRL−204)35質量部の代わりに、下記表57に示す化合物(57−4)54質量部及びフェノール樹脂(群栄化学社製、レヂトップPL−2215)46質量部を用いたこと以外は実施例1と同様にして、熱硬化性樹脂組成物及びコーティング剤組成物を調製した。得られた熱硬化性樹脂組成物の25℃における溶融粘度を表58に示す。
【0281】
次に、得られたコーティング剤組成物を、鏡面加工したアルミニウム製プレート上に浸漬塗布し、170℃で4時間熱硬化させた後剥離し、厚さ8μmの単独膜を得た。この単独膜について、実施例1と同様にして引張破断伸び及び色変化を評価した。得られた結果を表58に示す。
【0282】
また、上記コーティング剤組成物について、実施例1と同様にして、アルミニウム製パイプ上に塗布し、熱硬化させたときの微小クラック数、並びにポリエチレンテレフタレートフィルム上に塗布し、熱硬化させたときのはじきの有無及び突起の有無を評価した。得られた結果を表58に示す。
【0283】
[実施例5]
実施例1における化合物(57−1)65質量部及びフェノール樹脂(昭和高分子社製、ショウノールBRL−204)35質量部の代わりに、下記表57に示す化合物(57−5)52質量部及びフェノール樹脂(住友ベークライト社製、PR−50404)48重両部を用いたこと以外は実施例1と同様にして、熱硬化性樹脂組成物及びコーティング剤組成物を調製した。得られた熱硬化性樹脂組成物の25℃における溶融粘度を表58に示す。
【0284】
次に、得られたコーティング剤組成物を、鏡面加工したアルミニウム製プレート上に浸漬塗布し、170℃で4時間熱硬化させた後剥離し、厚さ10μmの単独膜を得た。この単独膜について、実施例1と同様にして引張破断伸び及び色変化を評価した。得られた結果を表58に示す。
【0285】
また、上記コーティング剤組成物について、実施例1と同様にして、アルミニウム製パイプ上に塗布し、熱硬化させたときの微小クラック数、並びにポリエチレンテレフタレートフィルム上に塗布し、熱硬化させたときのはじきの有無及び突起の有無を評価した。得られた結果を表58に示す。
【0286】
[実施例6]
下記表57に示す化合物(57−1)65質量部及びフェノール樹脂(昭和高分子社製、ショウノールBRL−204)35質量部の混合物をガラス容器に入れ、ガラス容器を80℃の油浴に浸して4時間振とうし、熱硬化性樹脂組成物を得た。得られた熱硬化性樹脂組成物の25℃における溶融粘度を表58に示す。
【0287】
このようにして得られた熱硬化性樹脂組成物を用いたこと以外は実施例1と同様にして、コーティング剤組成物を調製した。
【0288】
次に、得られたコーティング剤組成物を、鏡面加工したアルミニウム製プレート上に浸漬塗布し、170℃で4時間熱硬化させた後剥離し、厚さ7μmの単独膜を得た。この単独膜について、実施例1と同様にして引張破断伸び及び色変化を評価した。得られた結果を表58に示す。
【0289】
また、上記コーティング剤組成物について、実施例1と同様にして、アルミニウム製パイプ上に塗布し、熱硬化させたときの微小クラック数、並びにポリエチレンテレフタレートフィルム上に塗布し、熱硬化させたときのはじきの有無及び突起の有無を評価した。得られた結果を表58に示す。
【0290】
[実施例7]
下記表57に示す化合物(57−1)65質量部及びフェノール樹脂(昭和高分子社製、ショウノールBRL−204)35質量部の混合物をガラス容器に入れ、ガラス容器を80℃の油浴に浸して24時間振とうし、熱硬化性樹脂組成物を得た。得られた熱硬化性樹脂組成物の25℃における溶融粘度を表58に示す。
【0291】
このようにして得られた熱硬化性樹脂組成物を用いたこと以外は実施例1と同様にして、コーティング剤組成物を調製した。
【0292】
次に、得られたコーティング剤組成物を、鏡面加工したアルミニウム製プレート上に浸漬塗布し、170℃で4時間熱硬化させた後剥離し、厚さ8μmの単独膜を得た。この単独膜について、実施例1と同様にして引張破断伸び及び色変化を評価した。得られた結果を表58に示す。
【0293】
また、上記コーティング剤組成物について、実施例1と同様にして、アルミニウム製パイプ上に塗布し、熱硬化させたときの微小クラック数、並びにポリエチレンテレフタレートフィルム上に塗布し、熱硬化させたときのはじきの有無及び突起の有無を評価した。得られた結果を表58に示す。
【0294】
[実施例8]
下記表57に示す化合物(57−1)65質量部及びフェノール樹脂(昭和高分子社製、ショウノールBRL−204)35質量部の混合物をガラス容器に入れ、ガラス容器を40℃の油浴に浸して10時間振とうし、熱硬化性樹脂組成物を得た。得られた熱硬化性樹脂組成物の25℃における溶融粘度を表58に示す。
【0295】
このようにして得られた熱硬化性樹脂組成物を用いたこと以外は実施例1と同様にして、コーティング剤組成物を調製した。
【0296】
次に、得られたコーティング剤組成物を、鏡面加工したアルミニウム製プレート上に浸漬塗布し、170℃で4時間熱硬化させた後剥離し、厚さ5μmの単独膜を得た。この単独膜について、実施例1と同様にして引張破断伸び及び色変化を評価した。得られた結果を表58に示す。
【0297】
また、上記コーティング剤組成物について、実施例1と同様にして、アルミニウム製パイプ上に塗布し、熱硬化させたときの微小クラック数、並びにポリエチレンテレフタレートフィルム上に塗布し、熱硬化させたときのはじきの有無及び突起の有無を評価した。得られた結果を表58に示す。
【0298】
[実施例9]
下記表57に示す化合物(57−1)65質量部及びフェノール樹脂(昭和高分子社製、ショウノールBRL−204)35質量部の混合物をガラス容器に入れ、ガラス容器を120℃の油浴に浸して24時間振とうし、熱硬化性樹脂組成物を得た。得られた熱硬化性樹脂組成物の25℃における溶融粘度を表58に示す。
【0299】
このようにして得られた熱硬化性樹脂組成物を用いたこと以外は実施例1と同様にして、コーティング剤組成物を調製した。
【0300】
次に、得られたコーティング剤組成物を、鏡面加工したアルミニウム製プレート上に浸漬塗布し、170℃で4時間熱硬化させた後剥離し、厚さ8μmの単独膜を得た。この単独膜について、実施例1と同様にして引張破断伸び及び色変化を評価した。得られた結果を表58に示す。
【0301】
また、上記コーティング剤組成物について、実施例1と同様にして、アルミニウム製パイプ上に塗布し、熱硬化させたときの微小クラック数、並びにポリエチレンテレフタレートフィルム上に塗布し、熱硬化させたときのはじきの有無及び突起の有無を評価した。得られた結果を表58に示す。
【0302】
[実施例10]
下記表57に示す化合物(57−1)65質量部及びフェノール樹脂(昭和高分子社製、ショウノールBRL−204)35質量部の混合物をガラス容器に入れ、ガラス容器を室温で24時間振とうし、熱硬化性樹脂組成物を得た。得られた熱硬化性樹脂組成物の25℃における溶融粘度を表58に示す。
【0303】
このようにして得られた熱硬化性樹脂組成物を用いたこと以外は実施例1と同様にして、コーティング剤組成物を調製した。
【0304】
次に、得られたコーティング剤組成物を、鏡面加工したアルミニウム製プレート上に浸漬塗布し、170℃で4時間熱硬化させた後剥離し、厚さ9μmの単独膜を得た。この単独膜について、実施例1と同様にして引張破断伸び及び色変化を評価した。得られた結果を表58に示す。
【0305】
また、上記コーティング剤組成物について、実施例1と同様にして、アルミニウム製パイプ上に塗布し、熱硬化させたときの微小クラック数、並びにポリエチレンテレフタレートフィルム上に塗布し、熱硬化させたときのはじきの有無及び突起の有無を評価した。得られた結果を表58に示す。
【0306】
[比較例1]
下記表57に示す化合物(57−3)70質量部とフェノール樹脂(昭和高分子社製、ショウノールBRL−204)36質量部とを室温で10分間混合した。この混合物の25℃における粘度をE型粘度計で測定した。
【0307】
次に、得られた混合物を、トルエン250質量部に溶解し、0.5μmメンブランフィルターにてろ過し、コーティング剤組成物を得た。
【0308】
このようにして得られた熱硬化性樹脂組成物を用いたこと以外は実施例1と同様にして、コーティング剤組成物を調製した。
【0309】
次に、得られたコーティング剤組成物を、鏡面加工したアルミニウム製プレート上に浸漬塗布し、170℃で4時間熱硬化させた後剥離し、厚さ7μmの単独膜を得た。この単独膜について、実施例1と同様にして引張破断伸び及び色変化を評価した。得られた結果を表58に示す。
【0310】
また、上記コーティング剤組成物について、実施例1と同様にして、アルミニウム製パイプ上に塗布し、熱硬化させたときの微小クラック数、並びにポリエチレンテレフタレートフィルム上に塗布し、熱硬化させたときのはじきの有無及び突起の有無を評価した。得られた結果を表58に示す。
【0311】
[比較例2]
フェノール樹脂(群栄化学社製、レヂトップPL−2215)100質量部を卓上混練装置(東洋精機社製、ミニマックスモールダー)に導入し、80℃で1時間処理した。処理後のフェノール樹脂の25℃における溶融粘度をE型粘度計で測定した。得られた結果を58に示す。
【0312】
次に、処理後のフェノール樹脂150質量部をトルエン250質量部に溶解し、0.5μmメンブランフィルターにてろ過することで、コーティング剤組成物を得た。
【0313】
次に、得られたコーティング剤組成物を、鏡面加工したアルミニウム製プレート上に浸漬塗布し、170℃で4時間熱硬化させた後剥離し、厚さ7μmの単独膜を得た。この単独膜について、実施例1と同様にして引張破断伸び及び色変化を評価した。得られた結果を表58に示す。
【0314】
また、上記コーティング剤組成物について、実施例1と同様にして、アルミニウム製パイプ上に塗布し、熱硬化させたときの微小クラック数、並びにポリエチレンテレフタレートフィルム上に塗布し、熱硬化させたときのはじきの有無及び突起の有無を評価した。得られた結果を表58に示す。
【0315】
[比較例3]
下記表57に示す化合物(11−1)65質量部及びフェノール樹脂(昭和高分子社製、ショウノールBRL−204)35質量部をトルエン250質量部に溶解し、0.5μmメンブランフィルターにてろ過し、コーティング剤組成物を得た。
【0316】
次に、得られたコーティング剤組成物を、鏡面加工したアルミニウム製プレート上に浸漬塗布し、100℃で2時間予備硬化させ、更に170℃で4時間本硬化させた後剥離し、厚さ8μmの単独膜を得た。この単独膜の引張破断伸びをインストロン(東洋精機社製、ストログラフVE10D)にて測定した。また、耐候性テストでの酸化劣化による色変化をウェザーメータ(スガ試験機製、SX−75)で測定した。得られた結果を表58に示す。
【0317】
更に、上記コーティング剤組成物を、鏡面加工した外径8mmΦ、長さ400mmのアルミパイプ上に浸漬塗布し、100℃で2時間予備硬化させ、更に170℃で4時間本硬化させた後、表面に発生する微小クラックの数を計測し、加工性及び可とう性を評価した。得られた結果を表58に示す。
【0318】
更に、上記コーティング剤組成物をポリエチレンナフタレートフィルム(帝人化成社製)上に塗布し、100℃で2時間予備硬化させ、更に170℃で4時間本硬化させたときのはじきの有無及び突起の有無を目視で評価した。得られた結果を表58に示す。
【0319】
【表57】




【0320】
【表58】


【0321】
表58に示した通り、実施例1〜10においては、酸化防止機能が高く且つ加工性、可とう性に優れ、また、プラスチック上に積層した時の接着性にも優れる硬化膜を得ることができた。一方、比較例1〜3の硬化膜は、加工性、可とう性が悪く、プラスチックとの積層膜にした時の接着性も悪かった。
【0322】
[実施例11]
円筒状のアルミニウム基材をセンタレス研磨装置により研磨し、表面粗さをRz=0.6μmとした。このセンタレス研磨処理が施されたアルミニウム基材を洗浄するために、脱脂処理、2質量%水酸化ナトリウム溶液で1分間エッチング処理、中和処理、及び純水洗浄をこの順に行った。次に、アルミニウム基材に対して、10質量%硫酸溶液により基材表面に陽極酸化膜(電流密度1.0A/dm)を形成した。水洗後、80℃の1質量%酢酸ニッケル溶液に20分間浸漬して封孔処理を行った。更に、純水洗浄、乾燥処理を行った。このようにして、表面に7μmの陽極酸化膜が形成された導電性支持体を得た。
【0323】
次に、X線回折スペクトルにおけるブラッグ角(2θ±0.2°)が7.4°、16.6°、25.5°及び28.3°に強い回折ピークを持つクロロガリウムフタロシアニンを1質量部、ポリビニルブチラール(エスレックBM−S、積水化学)を1質量部、及び、酢酸n−ブチルを100質量部混合し、ガラスビーズとともにペイントシェーカーで1時間分散処理し、電荷発生層形成用塗布液を得た。この塗布液を、上記導電性支持体の外周面上に浸漬コートし、100℃で10分間加熱乾燥して膜厚約0.15μmの電荷発生層を形成した。
【0324】
次に、下記式(XVI)で表わされるベンジジン化合物2質量部、及び、下記式(XVII)で表わされる構造単位を有する高分子化合物(粘度平均分子量30,000)2.5質量部をクロロベンゼン20質量部に溶解させ、電荷輸送層形成用塗布液を得た。
【0325】
【化13】


【0326】
【化14】


【0327】
得られた塗布液を、上記電荷発生層上に浸漬コーティング法で塗布し、110℃で40分間加熱乾燥し、膜厚20μmの電荷輸送層を形成した。
【0328】
次に、実施例1のコーティング剤組成物を保護層形成用塗布液として上記電荷輸送層上に浸漬塗布し、165℃で2時間熱硬化させることにより膜厚5μmの保護層を形成し、目的の電子写真感光体を得た。
【0329】
得られた電子写真感光体について、レーザー検出機(OGB社製、SmartScope ZIP250S)を用いて、保護層上の高さ2μm以上の突起及び深さ2ミクロン以上のはじきの数を測定した。得られた結果を表59に示す。
【0330】
[実施例12〜20]
実施例12〜20においては、それぞれ保護層形成用塗布液として実施例1〜10の各コーティング剤組成物を用いたこと以外は実施例1と同様にして、電子写真感光体を作製した。また、各電子写真感光体について、実施例11と同様にして、保護層上の突起及びはじきの数を測定した。得られた結果を表59に示す。
【0331】
[実施例21]
先ず、実施例11と同様にして、表面に陽極酸化膜が形成された導電性支持体を準備した。
【0332】
次に、X線回折スペクトルにおけるブラッグ角(2θ±0.2°)が、27.2°に強い回折ピークを持つチタニルフタロシアニン1質量部をポリビニルブチラール(エスレックBM−S、積水化学)1質量部及び酢酸n−ブチル100質量部と混合し、ガラスビーズとともにペイントシェーカーで1時間分散処理して電荷発生層形成用塗布液を得た。得られた塗布液を上記の導電性支持体上に浸漬コートし、100℃で10分間加熱乾燥して膜厚約0.15μmの電荷発生層を形成した。
【0333】
次に、実施例1と同様にして上記電荷発生層上に電荷輸送層及び保護層を形成し、目的の電子写真感光体を得た。得られた電子写真感光体について、実施例11と同様にして、保護層上の突起及びはじきの数を測定した。得られた結果を表59に示す。
【0334】
[実施例22]
ホーニング処理を施した円筒状のアルミニウム基材上に、ジルコニウム化合物(商品名:オルガチックスZC540、マツモト製薬社製)100部、シラン化合物(商品名:A1100、日本ユニカー社製)10質量部、イソプロパノール400質量部、及びブタノール200質量部からなる下引層形成用塗布液を浸せき塗布し、150℃にて、10分間加熱乾燥し、0.1μmの下引層を形成した。
【0335】
次に、X線回折スペクトルにおけるブラッグ角(2θ±0.2°)が、7.5°、9.9°、12.5°、16.3°、18.6°、25.1°、28.3°に強い回折ピークを持つヒドロキシガリウムフタロシアニン1質量部をポリビニルブチラール(エスレックBM−S、積水化学)1質量部及び酢酸n−ブチル100部と混合し、ガラスビーズとともにペイントシェーカーで1時間分散処理して電荷発生層形成用塗布液を得た、得られた塗布液を上記下引き層上に浸漬塗布し、100℃で10分間加熱乾燥して膜厚約0.15μmの電荷発生層を形成した。
【0336】
次に、下記式(XVIII)で表わされる化合物2質量部、及び、上記式下記式(XVII)で表わされる構造単位を有する高分子化合物(粘度平均分子量39,000)3質量部をクロロベンゼン20質量部に溶解させ、電荷輸送層形成用塗布液を得た。
【0337】
【化15】


【0338】
得られた塗布液を、上記電荷発生層上に浸漬コーティング法で塗布し、110℃で40分間の加熱を行なって、膜厚20μmの電荷輸送層を形成した。
【0339】
次に、実施例1と同様にして上記電荷輸送層上に保護層を形成し、目的の電子写真感光体を得た。得られた電子写真感光体について、実施例11と同様にして、保護層上の突起及びはじきの数を測定した。得られた結果を表59に示す。
【0340】
[実施例23]
先ず、実施例11と同様にして、表面に陽極酸化膜が形成された導電性支持体を準備した。
【0341】
次に、酸化亜鉛(SMZ−017N、テイカ製)100質量部をトルエン500質量部と攪拌混合し、シランカップリング剤(A1100:日本ユニカー社製)2質量部を添加し、5時間攪拌した。その後トルエンを減圧蒸留にて留去し、120℃で2時間焼き付けを行った。得られた表面処理酸化亜鉛を蛍光X線により分析した結果、Si元素強度の亜鉛元素強度に対する比は1.8×10−4であった。
【0342】
前記表面処理を施した酸化亜鉛35質量部を、硬化剤(ブロック化イソシアネート スミジュール3175、住友バイエルンウレタン社製)15質量部、ブチラール樹脂(BM−1、積水化学社製)6質量部及びメチルエチルケトン44質量部と混合し、1mmφのガラスビーズを用いてサンドミルにて2時間の分散処理を行い分散液を得た。得られた分散液に触媒としてジオクチルスズジラウレート0.005質量部、シリコーン微粒子(トスパール130、GE東芝シリコン社製)17質量部を添加し、下引層塗布用液を得た。この塗布液を浸漬塗布法にて上記導電性支持体上に塗布し、160℃、100分の乾燥硬化を行い厚さ20μmの下引層を得た。下引層の表面粗さを、東京精密社製表面粗さ形状測定器サーフコム570Aを使用し、測定距離2.5mm、走査速度0.3mm/secで測定したところ、Rz値0.24であった。
【0343】
次に、実施例21と同様にして上記下引層上に電荷発生層を形成した。
【0344】
更に、実施例11と同様にして上記電荷発生層上に電荷輸送層及び保護層を形成し、目的の電子写真感光体を得た。得られた電子写真感光体について、実施例11と同様にして、保護層上の突起及びはじきの数を測定した。得られた結果を表59に示す。
【0345】
[比較例4、5]
比較例4、5においては、それぞれ保護層形成用塗布液として比較例1、3の各コーティング剤組成物を用いたこと以外は実施例1と同様にして、電子写真感光体を作製した。得られた電子写真感光体について、実施例11と同様にして、保護層上の突起及びはじきの数を測定した。得られた結果を表59に示す。
【0346】
[比較例6]
まず、実施例11と同様にして、導電性支持体上に電荷発生層及び電荷輸送層を形成した。
【0347】
次に、上記表57に示す化合物(57−1)70質量部及びフェノール樹脂(住友ベークライト社製、PR−50404)30重量部をトルエン250重量部に溶解し、0.45μmのメンブランフィルターでろ過し、保護層用塗布液を得た。この塗布液を上記電荷輸送層上に浸漬塗布し、165℃で2時間熱硬化させて膜厚5μmの保護層を形成し、目的の電子写真感光体を得た。得られた電子写真感光体について、実施例11と同様にして、保護層上の突起及びはじきの数を測定した。得られた結果を表59に示す。
【0348】
【表59】


【0349】
表59に示したように、実施例11〜23の電子写真感光体においては、保護層上のはじきや突起の発生が十分に抑制されていることがわかった。一方、比較例4〜6の電子写真感光体の場合は、保護層上に多くのはじきや突起が発生した。
【0350】
[実施例24〜38、比較例7〜9]
実施例24〜38及び比較例7〜9においては、それぞれ電子写真感光体及び現像剤を表60に示す組合せで用い、図8に示す構成を有する画像形成装置を作製した。なお、電子写真感光体及び現像剤以外の要素は富士ゼロックス製プリンターDocu color 400CPと同様のものを用いた。
【0351】
また、現像剤−1〜3は以下のようにして調製した。なお、各物性値の測定は以下の方法にて行った。
【0352】
トナー、複合粒子粒度分布:
マルチサイザー(日科機社製)を用い、アパーチャー径100μmのもので測定した。
【0353】
トナー及び複合粒子の平均形状係数ML/A:
トナー又は複合粒子を光学顕微鏡で観察し、その像を画像解析装置(LUZEXIII、ニレコ社製)に取り込んで円相当径を測定した。次いで、トナー粒子又は複合粒子の最大長及び面積から、1000個の粒子それぞれについて下記式:
(形状係数)=(最大長)×π×100/[4×(面積)]
に従って形状係数の値を求め、1000個の粒子の平均値を求めることで平均形状係数ML/Lを求めた。
【0354】
(現像剤−1)
{トナー母粒子の製造}
<樹脂微粒子分散液の調製>
スチレン370g、n−ブチルアクリレート30g、アクリル酸8g、ドデカンチオール24g及び四臭化炭素4gを混合して溶解した溶液と、非イオン性界面活性剤(ノニポール400:三洋化成(株)社製)6g及びアニオン性界面活性剤(ネオゲンSC:第一工業製薬(株)社製)10gをイオン交換水550gに溶解した溶液とを混合してフラスコ中で乳化重合を開始し、10分間ゆっくり混合しながら過硫酸アンモニウム4gを溶解したイオン交換水50gを投入した。フラスコ内の窒素置換を行った後、混合溶液を攪拌しながら混合溶液の温度が70℃になるまでオイルバスで加熱し、5時間そのまま乳化重合を継続した。その結果、その結果、体積平均粒径150nm、ガラス転移温度(T)58℃、質量平均分子量(M)11,500の樹脂微粒子が分散された樹脂微粒子分散液が得られた。この分散液の固形分濃度は40質量%であった。
【0355】
<着色剤分散液−1の調製>
カーボンブラック(モーガルL、キャボット製)60g、ノニオン性界面活性剤(ノニポール400、三洋化成(株)製)6g及びイオン交換水240gを混合し、ホモジナイザー(ウルトラタラックスT50、IKA社製)を用いて10分間攪拌した。その後、アルティマイザーにて分散処理し、体積平均粒径が250nmである着色剤(カーボンブラック)粒子が分散された着色剤分散液−1を調製した。
【0356】
<着色剤分散液−2の調製>
シアン顔料(B15、大日精化製)360g、ノニオン性界面活性剤(ノニポール400、三洋化成(株)製)5g及びイオン交換水240gを混合し、ホモジナイザー(ウルトラタラックスT50、IKA社製)を用いて10分間攪拌した。その後、アルティマイザーにて分散処理して体積平均粒径が250nmである着色剤(シアン顔料)粒子が分散された着色剤分散液−2を調製した。
【0357】
<着色剤分散液−3の調製>
マジェンタ顔料(R122、大日精化製)60g、ノニオン性界面活性剤(ノニポール400、三洋化成(株)製)5g及びイオン交換水240gを混合し、ホモジナイザー(ウルトラタラックスT50、IKA社製)を用いて10分間攪拌した。その後、アルティマイザーにて分散処理し、体積平均粒径が250nmである着色剤(マジェンタ顔料)粒子が分散された着色剤分散液−3を調製した。
【0358】
<着色分散液−4の調製>
イエロー顔料(Y180)90g、ノニオン性界面活性剤(ノニポール400、三洋化成(株)製)5g及びイオン交換水240gを混合し、ホモジナイザー(ウルトラタラックスT50、IKA社製)を用いて10分間攪拌した。その後、アルティマイザーにて分散処理し、体積平均粒径が250nmである着色剤(イエロー顔料)粒子が分散された着色剤分散液−4を調製した。
【0359】
<離型剤分散液の調製>
パラフィンワックス(HNP0190、日本精蝋(株)製、融点:85℃)100g、カチオン性界面活性剤(サニゾールB50:花王(株)製)5g及びイオン交換水 240gを混合し、丸型ステンレス鋼製フラスコ中でホモジナイザー(ウルトラタラックスT50:IKA社製)を用いて10分間分散した。その後、圧力吐出型ホモジナイザーで分散処理し、体積平均粒径が550nmである離型剤粒子が分散された離型剤分散液を調製した。
【0360】
<トナー母粒子K1の調製>
上記の樹脂微粒子分散液を234質量部、着色剤分散液−1を30質量部、離型剤分散液を40質量部、ポリ水酸化アルミニウム(Paho2S、浅田化学社製)を0.5質量部、イオン交換水を600質量部、それぞれ丸型ステンレス鋼鉄フラスコに投入し、ホモジナイザー(ウルトラタラックスT50、IKA社製)を用いて混合・分散した。その後、加熱用オイルバス中で混合液を攪拌しながら加熱し、40℃で30分保持した。このとき、混合液中に体積平均粒径が4.5μmの凝集粒子が生成していることを確認した。さらに加熱用オイルバスの温度を上げて56℃で1時間保持したところ、体積平均粒径は5.3μmとなった。この凝集体粒子を含む分散液に26質量部の樹脂微粒子分散液を追加した後、加熱用オイルバスを用いて50℃で30分間保持した。この凝集体粒子を含む分散液に1N水酸化ナトリウムを追加して分散液のpHを7.0に調整した後、フラスコを密閉し、磁気シールを用いて攪拌を継続しながら加熱して80℃で4時間保持した。分散液を冷却した後、分散液中に生成したトナー母粒子を濾別し、イオン交換水で4回洗浄した後、凍結乾燥してトナー母粒子K1を得た。トナー母粒子K1の体積平均粒径は5.9μm、平均形状係数ML/Lは132であった。
【0361】
<トナー母粒子C1の調製>
着色粒子分散液−1の代わりに着色粒子分散液−2を用いたこと以外はトナー母粒子K1と同様にしてトナー母粒子C1を調製した。得られたトナー母粒子C1の体積平均粒径は5.8μm、平均形状係数ML/Aは131であった。
【0362】
<トナー母粒子M1の調製>
着色粒子分散液−1の代わりに着色粒子分散液−3を用いたこと以外はトナー母粒子K1と同様にしてトナー母粒子M1を調製した。得られたトナー母粒子M1の体積平均粒径は5.5μm、平均形状係数ML/Aは135であった。
【0363】
<トナー母粒子Y1の調製>
着色粒子分散液−1の代わりに着色粒子分散液−4を用いたこと以外はトナー母粒子K1と同様にしてトナー母粒子Y1を調製した。得られたトナー母粒子Y1の体積平均粒径は5.9μm、平均形状係数ML/Aは130であった。
【0364】
<キャリアの製造>
トルエン14質量部、スチレン−メタクリレート共重合体(成分比:90/10)2質量部及びカーボンブラック(R330:キャボット社製)0.2部を混合し、10分間スターラーで撹拌して分散処理した被覆液を調製した。次に、この被覆液とフェライト粒子(体積平均粒径:50μm)100質量部を真空脱気型ニーダーに入れて、60℃で30分撹拌した後、さらに加温しながら減圧して脱気し乾燥させることによりキャリアを得た。このキャリアは、1000V/cmの印加電界時の体積固有抵抗値が1011Ω・cmであった。
【0365】
<トナー−1及び現像剤−1の調製>
上記トナー母粒子K1、C1、M1、Y1のそれぞれ100質量部と、ルチル型酸化チタン(粒径:20nm,n−デシルトリメトキシシラン処理したもの)1質量部、シリカ(粒径:40nm、気相酸化法により調製し、シリコーンオイル処理したもの)2.0質量部、酸化セリウム(体積平均粒径:0.7μm)1質量部、高級脂肪酸アルコール(分子量700の高級脂肪酸アルコール)0.3質量部を5Lヘンシェルミキサーで周速30m/sで15分間ブレンドした。その後、45μmの目開きのシーブを用いて粗大粒子を除去し、トナー−1(ブラック、シアン、マジェンタ、イエローの4色)を得た。また、キャリア100質量部とトナー−1の5質量部をV−ブレンダーを用いて40rpmで20分間攪拌し、212μmの目開きを有するシーブで篩分することにより現像剤−1(ブラック、シアン、マジェンタ、イエローの4色)を得た。
【0366】
(現像剤−2)
<トナー母粒子K2の調製>
樹脂微粒子分散液(複合微粒子調製時に作成したもの)を234質量部、着色剤分散液−1を30質量部、離型剤分散液を40質量部、ポリ水酸化アルミニウム(Paho2S、浅田化学社製)を0.5質量部、イオン交換水を600質量部、それぞれ丸型ステンレス鋼鉄フラスコに入れて、ホモジナイザー(ウルトラタラックスT50、IKA社製)を用いて混合・分散した。その後、加熱用オイルバス中で混合液を攪拌しながら加熱し、40℃で30分保持した後、体積平均粒径が4.5μmの凝集粒子が生成していることを確認した。さらに加熱用オイルバスの温度を上げて56℃で1時間保持したところ、体積平均粒径は5.3μmとなった。その後、この凝集体粒子を含む分散液に26質量部の樹脂微粒子分散液を追加した後、加熱用オイルバスにより加熱して50℃で30分間保持した。この凝集体粒子を含む分散液に1N水酸化ナトリウムを追加して系のpHを5.0に調整した後、フラスコを密閉し、磁気シールを用いて攪拌を継続しながら加熱して95℃で5時間保持した。分散液を冷却した後、分散液中に生成したトナー母粒子を濾別し、イオン交換水で4回洗浄した後、凍結乾燥してトナー母粒子K2を得た。トナー母粒子K2の体積平均粒径は5.8μm、平均形状係数ML/Aは109であった。
【0367】
<トナー母粒子C2の調製>
着色粒子分散液−1の代わりに着色粒子分散液−2を用いたこと以外はトナー母粒子K2と同様にしてトナー母粒子C2を調製した。得られたトナー母粒子C2の体積平均粒径は5.7μm、平均形状係数ML/Lは110であった。
【0368】
<トナー母粒子M2の調製>
着色粒子分散液−1の代わりに着色粒子分散液−3を用いたこと以外はトナー母粒子K2と同様にしてトナー母粒子M2を調製した。得られたトナー母粒子M2の体積平均粒径は5.6μm、平均形状係数ML/Aは114であった。
【0369】
<トナー母粒子Y2の調製>
着色粒子分散液−1の代わりに着色粒子分散液−4を用いたこと以外はトナー母粒子K2と同様にしてトナー母粒子Y2を調製した。得られたトナー母粒子Y2の体積平均粒径は5.8μm、平均形状係数ML/Aは108であった。
【0370】
<トナー−2及び現像剤−2の調製>
トナー母粒子K2、C2、M2、Y2をそれぞれ用い、酸化セリウム(体積平均粒径:0.7μm)の代わりに酸化アルミニウム(体積平均粒径:0.1μm)を用いたこと以外はトナー−1及び現像剤−1と同様にしてトナー−2及び現像剤−2(それぞれブラック、シアン、マジェンタ、イエローの4色)を調製した。
【0371】
(現像剤−3)
<トナー母粒子K3の調製>
ポリエステル樹脂(テレフタル酸−ビスフェノールAエチレンオキサイド付加物−シクロヘキサンジメタノールから得られた線状ポリエステル、T:62℃、M:12,000、M:32,000)100質量部、カーボンブラック(モーガルL、キャボット製)4質量部及びカルナウバワックス5質量部をエクストルーダで混練し、ジェットミルで粉砕した。得られた粉砕物を風力式分級機で分級してトナー母粒子K3を得た。得られたトナー母粒子K3の体積平均粒径は5.9μm、平均形状係数ML/Aは145であった。
【0372】
<トナー母粒子C3の調製>
カーボンブラックの代わりにシアン着色剤(C.I.ピグメントブルー15:3)を用いたこと以外はトナー母粒子K3と同様にしてトナー母粒子C3を調製した。得られたトナー母粒子C3の体積平均粒径は5.6μm、平均形状係数ML/Aは141であった。
【0373】
<トナー母粒子M3の調製>
カーボンブラックの代わりにマジェンタ着色剤(R122)を用いたこと以外はトナー母粒子K3と同様にしてトナー母粒子M3を調製した。得られたトナー母粒子M3の体積平均粒径は5.9μm、平均形状係数ML/Aは149であった。
【0374】
<トナー母粒子Y3の調製>
カーボンブラックの代わりにイエロー着色剤(Y180)を用いたこと以外はトナー母粒子K3と同様にしてトナー母粒子Y3を調製した。得られたトナー母粒子Y3の体積平均粒径は5.8μm、平均形状係数ML/Aは144であった。
【0375】
<トナー−3及び現像剤−3の調製>
トナー母粒子K3、C3、M3、Y3をそれぞれ用いたこと以外はトナー−2及び現像剤−2と同様にしてトナー−3及び現像剤−3(それぞれブラック、シアン、マジェンタ、イエローの4色)を調製した。
【0376】
[プリントテスト]
実施例24〜38及び比較例7〜9の各画像形成装置について、高温高湿(28℃、75%RH)の環境下で1万枚のプリントテストを行い、次いで低温低湿(10℃、20%RH)の環境下で1万枚のプリントテストを行った。プリントテスト後の画質について画像欠陥の有無を目視で評価した。また、プリント前後の膜厚差を渦電流計で測定することにより、電子写真感光体表面の磨耗量を評価した。また、プリントテスト後のクリーニングブレードの劣化度合いをレーザー共焦点顕微鏡で評価した。得られた結果を表60に示す。
【0377】
【表60】


【0378】
表60に示したように、実施例24〜38の画像形成装置においては、長期使用時にも電子写真感光体表面の磨耗量が極めて少なく、且つ画像が良好に維持され、ブレードダメージが極めて小さく、長寿命化が実現できることが確認された。一方、比較例7〜9の画像形成装置の場合は、感光体磨耗は少ないものの、画像欠陥が多発し、ブレードにも大きなダメージを与えてしまうことがわかった。
【図面の簡単な説明】
【0379】
【図1】本発明の電子写真感光体の好適な一実施形態を示す模式断面図である。
【図2】本発明の電子写真感光体の他の実施形態を示す模式断面図である。
【図3】本発明の電子写真感光体の他の実施形態を示す模式断面図である。
【図4】本発明の電子写真感光体の他の実施形態を示す模式断面図である。
【図5】本発明の電子写真感光体の他の実施形態を示す模式断面図である。
【図6】本発明の画像形成装置の好適な一実施形態の基本構成を概略的に示す断面図である。
【図7】本発明の画像形成装置の他の好適な一実施形態の基本構成を概略的に示す断面図である。
【図8】本発明の画像形成装置の他の好適な一実施形態の基本構成を概略的に示す断面図である。
【図9】本発明のプロセスカートリッジの好適な一実施形態の基本構成を概略的に示す断面図である。
【符号の説明】
【0380】
1…電荷発生層、2…電荷輸送層、3…導電性支持体、4…下引層、5…保護層、6…感光層、7…電荷発生/電荷輸送層、8…帯電手段、9…電源、10…露光手段、11…現像手段、12…転写手段、13…クリーニング手段、14…除電器、15…定着手段、16…取り付けレール、18…露光のための開口部、20…被転写体、100,100a〜100d…電子写真感光体、200,210,220…画像形成装置、300…プロセスカートリッジ、500…被転写媒体。





 

 


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