JP2004157315A

JP2004157315A - Electrophotographic apparatus and process cartridge

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Publication number: JP2004157315A
Application number: JP2002322703A
Authority: JP
Inventors: Nobumichi Miki; 宣道三木
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-11-06
Filing date: 2002-11-06
Publication date: 2004-06-03

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a means more effective from the viewpoint of the constitution of an organic photoreceptor to problems on cleaning in a high-speed electrophotographic apparatus using a blade cleaning system, that is, defective cleaning on an image and breakage of a cleaning member, and to provide a process cartridge used in the electrophotographic apparatus. <P>SOLUTION: In the electrophotographic apparatus having a process speed of ≥250 mm/sec, an electrophotographic photoreceptor has a charge generating layer and a charge transport layer in this order on a support, wherein the charge transport layer has film thickness profile satisfying the expression: (film thickness at position 7 mm away from coating start position)≥(film thickness at central part of coating)×0.80, and a rubber blade as a cleaning member is kept in contact with the electrophotographic photoreceptor. The process cartridge is used in the electrophotographic apparatus. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真装置に関し、詳しくは、ブレードクリーニング方式を用い、プロセススピードが高速の電子写真装置の構成に関し、更に詳しくは、該電子写真装置に用いる電子写真感光体およびその周囲の構成要素に関する。また、本発明は、該電子写真装置に用いるプロセスカートリッジに関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方法は、画像露光の間に受けた照射量に応じて電気抵抗が変化し、かつ、暗所では絶縁性の物質をコーティングした支持体よりなる光導電性材料を用いる。この光導電性材料を用いた電子写真感光体に要求される基本的な特性としては、（１）暗所で適当な電位に帯電できること、（２）暗所において電位の逸散が少ないこと、（３）光照射によって速やかに電荷を逸散せしめること、などが挙げられる（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
従来より電子写真感光体としてはセレン、酸化亜鉛や硫化カドミウム等の無機光導電性化合物を主成分とする感光層を有する無機感光体が広く使用されてきた。しかし、これらは前記（１）〜（３）の条件は満足するが、熱安定性、耐湿性、耐久性や生産性において必ずしも満足できるものではなかった。
【０００４】
無機感光体の欠点を克服する目的で様々な有機光導電性化合物を主成分とする電子写真感光体（有機感光体）の開発が近年盛んに行われている。例えば、トリアリルピラゾリンを含有する電荷輸送層を有する感光体（特許文献２参照）、またペリレン顔料の誘導体からなる電荷発生層と３−プロピレンとホルムアルデヒドの縮合体からなる電荷輸送層とからなる感光体等（特許文献３参照）が公知である。
【０００５】
これら有機光導電性化合物を用いた有機感光体は、電気的、機械的双方の特性を満足させるために、電荷輸送層と電荷発生層を積層させた機能分離型の感光体として利用される場合が多い。一方、当然のことながら、電子写真感光体には適用される電子写真プロセスに応じた感度、電気的特性、更には光学的特性を備えていることが要求される。
【０００６】
特に、繰り返し使用される電子写真感光体においては、その電子写真感光体表面にはコロナまたは直接帯電、画像露光、トナー現像、転写工程および表面クリーニングなどの電気的および機械的外力が直接加えられるため、それらに対する耐久性も要求される。
【０００７】
具体的には帯電時のオゾンや窒素酸化物による化学的劣化や、帯電時の放電やクリーニング部材の摺擦によって表面が摩耗したり傷が発生したりする機械的劣化および電気的劣化に対する耐久性が求められている。
【０００８】
特に、無機感光体と異なり物質的に柔らかいものが多い有機感光体は、機械的劣化に対する耐久性が劣るため、最近では樹脂の種類や置換基のタイプや分子量、また電荷輸送材料との組み合せ効果などの検討が進んでいる。
【０００９】
更に、近年、帯電部材に直接電圧をかけて電子写真感光体に電荷を印加する直接帯電方式が主流となりつつある（例えば、特許文献４、５参照）。
【００１０】
これは、導電ゴムなどで構成されたローラー状の帯電部材を直接電子写真感光体に当接させ電荷を印加する方法であり、スコロトロンなどに比べ、オゾン発生量が格段に少ない、またスコロトロンは帯電器に流す電流の８０％前後はシールドに流れるため浪費されるのに対して、直接帯電はこの浪費分がなく非常に経済的である、などのメリットを持つ。
【００１１】
しかし、直接帯電はパッシェン則による放電による帯電のため帯電安定性が非常に悪いという欠点を持つ。この対策として直流電圧に交流電圧を重畳させた、いわゆるＡＣ／ＤＣ帯電方式が考案されている（例えば、特許文献６参照）。
【００１２】
この帯電方式により帯電時の安定性は良化したが、ＡＣを重畳するために電子写真感光体表面の放電量は大幅に増大してしまい、電子写真感光体の削れ量が増加してしまう。
【００１３】
このような状況のため、有機感光体にはより高寿命を達成する技術が求められ、また電子写真装置は社会の情報の高度化に伴いより高速化へと社会のニーズは高まっている。
【００１４】
ここで言う“高速”とは、一連の印字プロセスのスピードが速いことであり、“速度”とは、一般的にはプロセススピード（紙搬送速度）を指す。印字プロセスとは、電子写真感光体の帯電および露光による潜像の形成、潜像へのトナー像の現像、紙などの印字媒体へのトナー像の転写、感光体への残留トナーのクリーニングと必要に応じて感光体上の除電という、感光体の一連の流れ（トナーが転写された印字媒体はその後トナーを定着された後、装置外へ出力される）を示す。感光体が円筒状のシリンダー形状の場合は、その回転速度が速いことを示す（通常は、紙搬送速度≒シリンダー回転速度であるため）。
【００１５】
このように、電子写真装置が高プロセススピード化するに伴い、感光体上に残余するトナーを除去するためにブレードクリーニング方式を用いた場合においては、高プロセススピード化に伴うクリーニング不良（現像剤であるトナーが感光体から十分除去されないため、次工程の画像形成の際に画像上に現れる不良）やブレード部材の破損（欠けなど）等、クリーニングに関わる不具合が顕著になってくる。
【００１６】
ブレードクリーニング方式は安価で汎用のクリーニング方式である反面、装置の高速（プロセススピード）化に伴い、ブレードクリーニングではクリーニング性能を維持するのは難しくなってきている。そのため、ブレードの側面からはブレードの材質や形状、システムの側面からはクリーニング補助手段を工夫しなければ、低温〜高温および低湿〜高湿のあらゆる環境で良好なクリーニング性能を維持することは難しくなってくる。
【００１７】
プロセススピードの高速化に伴うクリーニング不良としては、低温におけるトナーのすり抜けによる画像不良や高湿におけるブレードの破損（欠けなど）であり、場合によってはブレードからのトナー漏れも起こる。これらはブレード材質がウレタンなどのゴムであるため、物性（弾性や粘性など）が温湿度やプロセススピードに依存するためと考えられる。
【００１８】
【特許文献１】
米国特許第２２９７６９１号公報
【特許文献２】
米国特許第３８３７８５１号公報
【特許文献３】
米国特許第３８７１８８０号公報
【特許文献４】
特開昭５７−１７８２６号公報
【特許文献５】
特開昭５８−４０５６６号公報
【特許文献６】
特開昭６３−１４９６６８号公報
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明の目的は、ブレードクリーニング方式を用いた高速の電子写真装置において顕著なクリーニングに関する不具合、即ち、画像上のクリーニング不良やクリーニング部材の破損に対して、有機感光体の構成の観点からより有効な手段、および該電子写真装置に用いるプロセスカートリッジを提供することにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記目的は、下記構成を採ることによって達成される。
【００２１】
（１）プロセススピードが２５０ｍｍ／ｓｅｃ以上である電子写真装置において、電子写真感光体が支持体上に電荷発生層および電荷輸送層をこの順に有し、該電荷輸送層が下記式（１）を満たす膜厚プロフィールを有し、かつ、クリーニング部材としてのゴムブレードを該電子写真感光体に当接していることを特徴とする電子写真装置。
（塗布開始位置から７ｍｍの位置の膜厚）≧（塗布中央部の膜厚）×０．８０：式（１）
【００２２】
（２）前記（１）に記載の電子写真感光体を、該電子写真感光体を帯電させる帯電手段、静電潜像の形成された電子写真感光体をトナーで現像する現像手段、および転写工程後の感光体上に残余するトナーを回収するクリーニング手段からなる群より選ばれた少なくともひとつの手段と共に一体に支持し、電子写真装置本体に着脱自在であることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００２４】
本発明の電子写真感光体の構成は広く一般的にみられる電荷発生層と電荷輸送層とに機能を分離させた積層型有機感光体である。積層型について限定する理由は、機能を分離し、電荷輸送層を設けることで、電荷輸送層を表面層としてクリーニングブレード部材を当接する電子写真装置の構成下において高耐久化と高安定化に絞った構成にできるからである。
【００２５】
高速プロセスに好ましい積層型有機感光体の構成としては、電荷輸送層の膜厚プロフィールが下記式（１）に示される様な特定の形状を有していることである。
（塗布開始位置から７ｍｍの位置の膜厚）≧（塗布中央部の膜厚）×０．８０：式（１）
【００２６】
本発明においては、式（１）を満たすような塗布開始付近と塗布中央部の電荷輸送層の膜厚差が小さい感光体を作成するために、電荷輸送層用塗布液の溶液粘度、溶剤構成や塗布スピード等のパラメーターを最適化している。
【００２７】
具体的には、溶液粘度が高い、また塗布スピードが速い等は、膜厚が厚くなる方向である反面、塗布開始位置近傍と塗布中央部（塗布開始と塗布終了位置の中間位置（およそ５０ｍｍ程度の幅の領域））の膜厚差が大きくなる場合があるので、そうした場合には、低沸点の溶媒を含有させたり、塗布開始位置での塗布スピードを塗布中央部に比べて速く設定し、かつ、塗布開始付近以外はあまり塗布スピードを速くしない、などの対策をとると効果的である。
【００２８】
式（１）において、塗布開始から７ｍｍと中央の位置で膜厚を規定する理由は、数十ミクロンオーダーの膜を有機物を有機溶媒に溶解させて塗布する場合には、７ｍｍ近傍の膜厚が塗布中央部に対してどれだけ確保されているかで、ほぼ一義的に電荷輸送層の塗布開始〜終了位置までの膜厚の一様性が特定できるという知見は、経験的に得られたものである。
【００２９】
電荷輸送層の膜厚プロフィールが式（１）に満足する（塗布開始位置から７ｍｍの位置の膜厚が中央の膜厚の８０％以上の）感光体は、塗布開始位置から塗布終了位置まで概ね平滑な形状を持つため、ブレード形状のクリーニング部材（ブレードは一般にゴム製）が当接した場合に当接圧力やブレードの当接領域がブレード全体にわたって一様であるため、クリーニング不良が起こり難く、また温湿度が変化してブレードの物性が少々変化しても、その効果が、高速プロセススピードにおいて特に顕著に維持される。
【００３０】
式（１）の０．８０（塗布中央部の８０％）に平滑さの閾値が存在することは、理論的には裏づけはされていないものの、経験的には確認されている。
【００３１】
高速プロセススピードで特に顕著な理由は定かではないが、推測するに、ブレード材質がゴムである場合、物理的性質（弾性や粘性など）のプロセススピードに対する依存性があり、平滑性に欠けるブレードは高速プロセスにおいて応力がブレードの一部に蓄積され易いため、部分的な変形や破損が起こり易いのではないか、と考えられる。その不具合の発生頻度がプロセススピードが２５０ｍｍ／ｓｅｃを過ぎた辺りから顕著に現れ、２７５ｍｍ／ｓｅｃでは特に大きいのは、ゴムの物性に起因するものと思われ、ウレタンなどの材質を使う場合はその傾向がみられる。
【００３２】
また、電荷輸送層の軟化点が６５〜８５℃の範囲であることにより、クリーニングに関して、更にその他の弊害を抑制できる。具体的には、６５℃未満であると、感光体が高温下に晒された場合に現れる感光体上のブレード当接跡や、８５℃を越えた場合、高速プロセススピードで顕著なブレードの欠けという不具合である。
【００３３】
ブレード跡は、軟化点が低い感光体にクリーニング部材が当接した状態で高温下に放置された場合に、感光体上に凹みとして確認される。実際の画像には黒地に白抜け等の形で現れる。
【００３４】
ブレード欠けは、軟化点が高い有機感光体と高速プロセススピードの組合せで発生頻度が高いため、感光体構成の観点からは、実使用温度範囲で問題とならない程度に軟化点を下げる必要があり、そのために８５℃以下に電荷輸送層の軟化点を設定する必要がある。
【００３５】
更に、最近はコロナ帯電に替わって小型電子写真装置に搭載される機会が増えてきた直接帯電方式において、直流電圧に交流電圧を重畳するＡＣ／ＤＣ重畳方式の場合、高速プロセスにおいても安定した帯電を維持するためには交流電流を多く流す必要があり、感光体のスピードアップおよび駆動トルクのアップの結果としてブレード内に蓄積される応力が大きくなるために、ブレードが欠けたり、破損する等の不具合が起こり、結果として紙上の画像欠陥やトナー漏れ等の不具合が生じる。
【００３６】
これらの不具合は交流電流を多く流す程顕著に表れ、その理由は交流電流の電気的負荷により感光体の電荷輸送層表面の酸化劣化が促進されるために、ウレタンやポリアミド表面のブレードと稼動中の有機感光体表面との間に働く凝着力が増すためと考えられる。不具合が２．４ｍＡを超えると顕著になる理由は、プロセススピードの高速化との相乗効果も考えられるが現時点では明確には分からない。
【００３７】
しかし、２．４ｍＡを超える交流電流印加条件下においても、電荷輸送層の表面形状が式（１）を満たす場合にはブレードの感光体上の当接部位に働く応力が一様なために、応力集中に起因するブレードの欠けや破損の頻度が格段に減少する。
【００３８】
以下、本発明に用いる電子写真感光体の構成について説明する。
【００３９】
本発明における電子写真感光体として、電荷輸送層と電荷発生層に分離した積層型で、表面層は電荷輸送層であるものについて説明するが、本発明を踏襲する形で電荷輸送層の上に薄い（０．５〜５μｍ程度の膜厚）保護層を設けてもよい。
【００４０】
使用する導電性支持体（基体）は導電性を有するものであればよく、アルミニウムおよびステンレスなどの金属、あるいは導電層を設けた金属、紙およびプラスチックなどが挙げられ、形状はシート状や円筒状などが挙げられる。
【００４１】
支持体の傷を被覆することを目的とした導電層を設けてもよい。これはカーボンブラックや金属粒子などの導電性粉体をバインダー樹脂に分散させて形成することができる。また、支持体の傷の被覆の他に、レーザー露光時の光の干渉が画像に濃度ムラとなって現れないように支持体表面を適度に機械的に粗らしてもよい。
【００４２】
その上に接着機能を有する中間層を設ける。中間層の材料としてはポリアミド、ポリビニルアルコール、ポリエチレンオキシド、エチルセルロース、カゼイン、ポリウレタンおよびポリエーテルウレタンなどが挙げられる。これらは適当な溶剤に溶解して塗布される。中間層の膜厚は、好ましくは０．０５〜５μｍ、より好ましくは０．３〜１μｍである。
【００４３】
中間層の上には電荷発生層が形成される。本発明に用いられる電荷発生層としては、電荷発生材料およびバインダー樹脂を溶剤中に分散させた塗料を塗工し、乾燥して形成する。機能分離型の場合、電荷発生層は電荷発生材料をバインダー樹脂および溶剤と共にホモジナイザー、超音波分散、ボールミル、振動ボールミル、サンドミル、アトライター、ロールミルおよび液衝突型高速分散機などの方法でよく分散する。ここで用いる電荷発生材料としてはピリリウム、チアピリリウム系染料、フタロシアニン、アントアントロン、ジベンズピレンキノン、トリスアゾ、シアニン、ジスアゾ、モノアゾ、インジゴ、キナクリドンおよび非対称キノシアニン系の各顔料が挙げられる。バインダー樹脂としては、例えばポリエステル樹脂、ポリアクリル樹脂、ポリビニルカルバゾール樹脂、フェノキシ樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、ポリサルフォン樹脂、ポリアリレート樹脂、塩化ビニルデン、ポリビニルベンザール樹脂およびポリブチラール樹脂などが主として用いられる。顔料とバインダー樹脂の比率は、質量基準で１／０．１〜１／１０が好ましく、より好ましくは１／１〜３／１である。分散液を塗布し、乾燥させて形成される電荷発生層の膜厚は、好ましくは５μｍ以下、より好ましくは０．１〜２μｍである。
【００４４】
電荷輸送層は主として電荷輸送材料とバインダー樹脂とをこれらを溶解させる適当な溶媒に溶解させた塗料を塗工し、乾燥して形成する。用いられる電荷輸送材料としてはトリアリールアミン系化合物、ヒドラゾン化合物、スチルベン化合物、ピラゾリン系化合物、オキサゾール系化合物、トリアリールメタン系化合物およびチアゾール系化合物などの低分子化合物が挙げられる。電荷輸送層のバインダー樹脂としてはポリアリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂やその他の樹脂、例えば、ポリアクリレート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂、スチレン−アクリルニトリル共重合体樹脂、ポリメタクリル酸エステル樹脂およびスチレン−メタクリル酸エステル共重合体樹脂等があり、これらを混合して用いてもよい。電荷輸送材料は質量基準で０．５〜２倍量のバインダー樹脂と組み合わされ塗工し、乾燥して電荷輸送層を形成する。電荷輸送層の膜厚は、好ましくは５〜４０μｍ、より好ましくは１５〜３０μｍである。
【００４５】
また、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やジオクチルフタレート等の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、バインダー樹脂に対して３０質量％程度以下が好ましい。レベリング剤としては、ジメチルシリコーンオイルや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使用され、その使用量は、バインダー樹脂に対して１質量％以下が好ましい。
【００４６】
また、本発明においては、耐環境性の改善のため、とりわけ、感度の低下および残留電位の上昇を防止する目的で、酸化防止剤を添加することができる。酸化防止剤は、有機物を含む層ならばいずれに添加してもよいが、電荷輸送材料を含む層に添加すると良好な結果が得られる。
【００４７】
好ましく用いられる化合物の例としては、例えばヒンダードアミン構造単位もしくはヒンダードフェノール構造単位を有するもの、あるいはその双方を有するもの、有機リン系化合物、有機硫黄系化合物、ハイドロキノン系化合物およびフェニルアミン系化合物等があるが、これらに限定されるものではない。
【００４８】
本発明における酸化防止剤の添加量は、電荷輸送材料１００質量部に対して０．１〜１００質量部、好ましくは２〜３０質量部である。
【００４９】
次に、電子写真感光体の近傍の構成について説明する。
【００５０】
図２に接触帯電方式の電子写真装置の一例を示した。本例は転写式複写機もしくはプリンタであり、１の感光体、２の帯電ローラー、４の現像器と８のクリーニングブレードが９のプロセスカートリッジ枠体の中に組み込まれたカートリッジ方式の場合の例である。このプロセスカートリッジはカートリッジガイド１０を用いて電子写真装置本体に着脱自在である。
【００５１】
１は本発明の対象となっている電子写真感光体でドラム型のものである。この電子写真感光体１は矢印の時計方向に所定の周速度（≒プロセススピード）をもって回転駆動される。
【００５２】
２は帯電手段としての接触帯電部材である帯電ローラである。この帯電ローラ２は該帯電ローラに圧接した感光体１の回転に従動して回転し、バイアス電源（不図示）からＡＣ電圧を重畳されたＤＣ電圧が印加される。この帯電ローラ２により感光体１の周面が所定の極性／電位に一様に帯電される。その感光体１の帯電処理面に不図示の露光手段（レーザービームスキャナなど）により目的画像情報の露光３がなされて感光体１面に目的画像情報に対応した静電潜像が形成されていく。
【００５３】
その形成静電潜像は現像器４内の荷電粒子（トナー）で正規現像または反転現像により可転写粒子像（トナー像）として顕画化される。
【００５４】
次いでそのトナー像は感光体１と該感光体に圧接している転写ローラ５との間に給送された用紙６に転写される。この時、転写ローラ５にはバイアス電源（不図示）からトナーの保有電荷とは逆極性のバイアス電圧が印加されている。
【００５５】
トナー像転写を受けた用紙６は感光体１面から分離されて定着ローラー７へ搬送されてトナー像の定着処理を受ける。
【００５６】
トナー像転写後の感光体１面はクリーナー（クリーニングブレード）８により転写残りトナーなどの付着物の除去を受け、全工程を終了する。
【００５７】
【実施例】
以下、実施例に従って説明する。実施例中、「部」は質量部を表す。
【００５８】
（実施例１）
常温／常湿下で、３０φ３５８ｍｍの洗浄済み鏡面仕上げのアルミニウムシリンダーを支持体とした。
【００５９】
次に、この上にＮメトキシメチル化ポリアミド４．５部および共重合ポリアミド１．５部をメタノール６５部およびｎブタノール３０部の混合溶媒に溶解した溶液を浸漬法で塗布（塗布スピード一定）し、膜厚が０．６μｍの中間層を形成した。
【００６０】
次に、ＣｕＫα特性Ｘ線回折のブラッグ角２θ±０．２°の９．０°、１４．２°、２３．９°および２７．１°に強いピークを有するオキシチタニウムフタロシアニン（ＴｉＯＰｃ）３．２４部、下記構造式（１）のアゾキシ顔料０．３６部およびポリビニルブチラール（商品名：エスレックＢＸ−１、積水化学工業（株）製）３部をシクロヘキサノン１１０部に溶解させた後に高圧分散機（マイクロフルイタイザー、Ｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃｓ社製）にて分散した後、下記構造式（２）の硫黄系添加剤０．６６部およびエチルアセテート２５０部を加えて電荷発生層用分散液を調製した。これを浸漬法で塗布（塗布スピード一定）し、膜厚が０．２μｍの電荷発生層を形成した。
【００６１】
【化１】

【００６２】
【化２】

【００６３】
次に、下記構造式（３）の電荷輸送材料７部およびポリカーボネート樹脂（商品名：Ｚ４００、三菱エンジニアリングプラスチックス（株）製）１０部をジメトキシメタン２０部およびモノクロロベンゼン４５部の混合溶媒に溶解させて電荷輸送層用塗布液とした。このときの溶液粘度は４５０ｍＰａ・ｓであった。
【００６４】
【化３】

【００６５】
この塗料を浸漬法で塗布（塗布速度は図１参照。なお、アルミニウムシリンダー上端の非塗布幅は２ｍｍとした。）し、１２０℃で１時間乾燥して下記表１の膜厚のプロフィールを有する電荷輸送層を形成した（塗布中央部は塗布開始位置から１７８ｍｍの位置）。
【００６６】
なお、塗布開始位置から７ｍｍの位置の膜厚は２１．２μｍで、塗布中央部の２６．４μｍの８０％であった。
【００６７】
【表１】

【００６８】
この電荷輸送層の膜を剥離し、ＪＩＳ規格のＫ−７１９６（熱可塑性プラスチックフィルムおよびシートの熱機械分析による軟化温度試験方法）に基づき、軟化点を測定したところ、７２℃であった。
【００６９】
次に、評価機について説明する。
【００７０】
装置はキヤノン（株）製ＬＢＰ−９５０（プロセススピード１４４．５ｍｍ／ｓｅｃの設定である電源回路を改造し、２６０ｍｍ／ｓｅｃのプロセススピードにスピードアップしたのに伴い、一次帯電のＡＣ電流量／周波数を１．４倍に、レーザー光量を１．８倍の出力設定に改造したもの）、およびそのプロセスカートリッジを用いた。なお、改造前（製品設定）は、ＡＣ電流量が約１５２０μＡ／周波数が約１３５０Ｈｚ／レーザー光量が約０．２８μＪ／ｃｍ^２である。
【００７１】
評価はまず、このプロセスカートリッジに本発明の電子写真感光体を装着した後、１３℃／１１％ＲＨの温湿度環境下と３０℃／７０％ＲＨの温湿度環境下で印字率３％程度の文字画像でＡ４紙を連続の片面プリントで１万枚プリントした際初期からラストにわたって不良画像が発生しないか、および、プロセスカートリッジを分解してクリーニングブレードに異常がないか外観（破損の有無）を確認し、その結果を表７に示した。
【００７２】
その他に、本発明の電子写真感光体が過酷な保管条件でも問題なく使用に耐え得るかを確認するため、プロセスカートリッジに本発明の電子写真感光体を装着し、４０℃／６０％ＲＨ環境下で１週間保管した後に、プロセスカートリッジを分解してクリーニングブレードが当接していた電子写真感光体の領域に異常（凹凸など）が無いかを確認した結果も併せて表７に示した。
【００７３】
（実施例２）
電荷輸送層の電荷輸送材料を下記式（４）の構造のものに替えた以外は実施例１と同様に電子写真感光体を作成し、評価した結果を表７に示した。
【００７４】
このときの電荷輸送層用塗布液の溶液粘度は４２０ｍＰａ・ｓ、膜厚は下記表２のようなプロフィールであり、軟化点は６２℃であった。
【００７５】
なお、塗布開始位置から７ｍｍの位置の膜厚は２２．１μｍで、塗布中央部の２６．９μｍの８２％であった。
【００７６】
【化４】

【００７７】
【表２】

【００７８】
（実施例３）
電荷輸送層の電荷輸送材料を下記構造式（５）のものに替えて質量を５部に替え、ポリカーボネートの質量を１２部に替えた以外は実施例１と同様に電子写真感光体を作成し、評価した結果を表７に示した。
【００７９】
このときの電荷輸送層用塗布液の溶液粘度は５００ｍＰａ・ｓ、膜厚は下記表３のようなプロフィールであり、軟化点は８８℃であった。
なお、塗布開始位置から７ｍｍの位置の膜厚は２２．５μｍで、塗布中央部の２６．４μｍの８５％であった。
【００８０】
【化５】

【００８１】
【表３】

【００８２】
（比較例１）
電荷輸送層の塗布液構成の内、溶媒をジメトキシメタン１０部、モノクロロベンゼン５５部に替え、かつ、塗布スピードを一定にしたこと以外は実施例１と同様に電子写真感光体を作成し、評価した結果を表７に示した。
【００８３】
このときの電荷輸送層用塗布液の溶液粘度は４６０ｍＰａ・ｓ、膜厚は下記表４のようなプロフィールであり、軟化点は７１℃であった
なお、塗布開始位置から７ｍｍの位置の膜厚は１３．０μｍで、塗布中央部の２３．５μｍの５５％であった。
【００８４】
【表４】

【００８５】
（比較例２）
電荷輸送層の塗布液構成の内、溶媒をジメトキシメタン１４部、モノクロロベンゼン５１部に替え、かつ、塗布スピードを一定にしたこと以外は実施例２と同様に電子写真感光体を作成し、評価した結果を表７に示した。
【００８６】
このときの電荷輸送層用塗布液の溶液粘度は４２０ｍＰａ・ｓ、膜厚は下記表５のようなプロフィールであり、軟化点は６０℃であった。
なお、塗布開始位置から７ｍｍの位置の膜厚は１４．１μｍで、塗布中央部の２３．４μｍの６０％であった。
【００８７】
【表５】

【００８８】
（比較例３）
電荷輸送層の塗布液構成の内、溶媒をジメトキシメタン２０部、モノクロロベンゼン４５部に替え、かつ、塗布スピードを一定にした以外は実施例３と同様に電子写真感光体を作成し、評価した結果を表７に示した。
【００８９】
このときの電荷輸送層用塗布液の溶液粘度は４９０ｍＰａ・ｓ、膜厚は下記表６のようなプロフィールであり、軟化点は８９℃であった
なお、塗布開始位置から７ｍｍの位置の膜厚は１７．４μｍで、塗布中央部の２３．１μｍの７５％であった。
【００９０】
【表６】

【００９１】
【表７】

【００９２】
（実施例４）
実施例１の評価機の一次帯電のＡＣ電流量を２５００μＡにアップした以外は実施例１に同じ電子写真感光体と評価方法を用いて評価した結果を表９に示した。
【００９３】
（実施例５）
実施例３の評価機の一次帯電のＡＣ電流量を２５００μＡにアップした以外は実施例３に同じ電子写真感光体と評価方法を用いて評価した結果を表９に示した。
【００９４】
（比較例４）
比較例２の評価機をキヤノン（株）製ＬＢＰ−９５０（プロセススピード１４４．５ｍｍ／ｓｅｃ、一次帯電のＡＣ電流量が１５２０μＡ）に替えた以外は比較例２と同様の電子写真感光体と評価方法を用いて評価した結果を表９に示した。
【００９５】
（実施例６）
実施例１の評価機として、キヤノン（株）社製ＬＢＰ−９５０（プロセススピード１４４．５ｍｍ／ｓｅｃの設定である電源回路を改造し、２８９ｍｍ／ｓｅｃのプロセススピードにスピードアップしたのに伴い、一次帯電のＡＣ電流量／周波数を１．６倍に、レーザー光量を２倍の出力設定に改造したもの）に替えた以外は実施例１と同様の電子写真感光体と評価方法を用いて評価した結果を表９に示した。
【００９６】
（比較例５）
電子写真感光体を比較例１の感光体に替えた以外は実施例６に同じ評価装置を用い、実施例６の方法に従って感光体を評価した結果を表９に示した。
【００９７】
（実施例７）
実施例１の電荷輸送層のポリカーボネート樹脂１０部を下記式（６）のポリアリレート樹脂９部（Ｍｗ＝６万）と下記式（７）のシリコーン変成共重合ポリカーボネート樹脂（Ｍｗ＝７万）１部の合計１０部に替えた以外は実施例１と同様に電子写真感光体を作成し、評価した結果を表９に示した。
【００９８】
このときの電荷輸送層用塗布液の溶液粘度は４８０ｍＰａ・ｓ、膜厚は下記表８のようなプロフィールであり、軟化点は７９℃であった。
【００９９】
なお、塗布開始位置から７ｍｍの位置の膜厚は２０．９μｍで、塗布中央部の２５．７μｍの８１％であった。
【０１００】
【化６】

【０１０１】
【化７】

【０１０２】
【表８】

【０１０３】
【表９】

【０１０４】
以上本発明の実施例について説明したが、本発明の好適な実施の態様を以下のとおり列挙する。
【０１０５】
［実施態様１］
プロセススピードが２５０ｍｍ／ｓｅｃ以上である電子写真装置において、電子写真感光体が支持体上に電荷発生層および電荷輸送層をこの順に有し、該電荷輸送層が下記式（１）を満たす膜厚プロフィールを有し、かつ、クリーニング部材としてのゴムブレードを該電子写真感光体に当接していることを特徴とする電子写真装置。
（塗布開始位置から７ｍｍの位置の膜厚）≧（塗布中央部の膜厚）×０．８０：式（１）
【０１０６】
［実施態様２］
前記電荷輸送層の軟化点が６５〜８５℃の範囲であり、かつ、該電荷輸送層の塗布形成方法が浸漬塗布である実施態様１に記載の電子写真装置。
【０１０７】
［実施態様３］
前記電子写真感光体の帯電方式が直流電圧と交流電圧を重畳する直接帯電方式であり、かつ、該交流電流が２．４ｍＡ以上である実施態様１または２に記載の電子写真装置。
【０１０８】
［実施態様４］
前記プロセススピードが２７５ｍｍ／ｓｅｃ以上である実施態様１乃至３のいずれかに記載の電子写真装置。
【０１０９】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、ブレードクリーニング方式を搭載する高速プロセススピードの電子プロセスにおいて、電荷輸送層の膜厚プロフィールが特定の形状を有している場合に、広い温湿度環境に渡って良好なクリーニング特性を長期間にわたって維持できる電子写真装置および該電子写真装置に用いるプロセスカートリッジが可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１における塗布スピード設定を示す図である。
【図２】本発明のプロセスカートリッジを有する電子写真装置の一例の概略構成図である。
【符号の説明】
１感光体
２帯電ローラ
３像露光
４現像器
５転写ローラー
６用紙
７定着ローラー
８クリーニングブレード
９カートリッジ枠体
１０カートリッジガイド[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an electrophotographic apparatus, and more particularly, to a configuration of an electrophotographic apparatus using a blade cleaning method and having a high process speed. More specifically, the present invention relates to an electrophotographic photoreceptor used in the electrophotographic apparatus and components around it. About. Further, the present invention relates to a process cartridge used for the electrophotographic apparatus.
[0002]
[Prior art]
Electrophotographic methods use a photoconductive material whose electrical resistance varies according to the amount of radiation received during image exposure and which consists of a support coated with an insulating substance in the dark. The basic characteristics required of an electrophotographic photoreceptor using this photoconductive material include (1) being able to be charged to an appropriate potential in a dark place, (2) having little potential dissipation in a dark place, (3) Quickly dissipating the charge by light irradiation (for example, see Patent Document 1).
[0003]
Conventionally, as an electrophotographic photoreceptor, an inorganic photoreceptor having a photosensitive layer mainly containing an inorganic photoconductive compound such as selenium, zinc oxide or cadmium sulfide has been widely used. However, they satisfy the above conditions (1) to (3), but are not always satisfactory in heat stability, moisture resistance, durability and productivity.
[0004]
In recent years, electrophotographic photoconductors (organic photoconductors) containing various organic photoconductive compounds as main components have been actively developed for the purpose of overcoming the drawbacks of inorganic photoconductors. For example, a photoreceptor having a charge transport layer containing triallyl pyrazoline (see Patent Document 2), and a charge generation layer composed of a derivative of a perylene pigment and a charge transport layer composed of a condensate of 3-propylene and formaldehyde Photoconductors and the like (see Patent Document 3) are known.
[0005]
Organic photoconductors using these organic photoconductive compounds are used as function-separated photoconductors in which a charge transport layer and a charge generation layer are stacked in order to satisfy both electrical and mechanical properties. There are many. On the other hand, it is needless to say that the electrophotographic photoreceptor is required to have sensitivity, electrical characteristics, and optical characteristics according to the electrophotographic process to be applied.
[0006]
In particular, in the case of a repetitively used electrophotographic photoreceptor, the surface of the electrophotographic photoreceptor is directly subjected to electrical and mechanical external forces such as corona or direct charging, image exposure, toner development, transfer process and surface cleaning. Also, durability for them is required.
[0007]
Specifically, durability against mechanical deterioration and electrical deterioration due to chemical deterioration due to ozone and nitrogen oxides during charging, and surface wear and scratches caused by discharge during charging and rubbing of cleaning members Is required.
[0008]
In particular, organic photoreceptors, which are often softer than inorganic photoreceptors, are inferior in durability to mechanical deterioration. Therefore, recently, the effect of combination with the type of resin, the type and molecular weight of the substituent, and the charge transport material has been recently improved. Examination such as is progressing.
[0009]
Further, in recent years, a direct charging system in which a voltage is directly applied to a charging member to apply a charge to an electrophotographic photosensitive member is becoming mainstream (for example, see Patent Documents 4 and 5).
[0010]
This is a method in which a roller-shaped charging member made of conductive rubber or the like is brought into direct contact with the electrophotographic photoreceptor to apply a charge, and the amount of ozone generated is significantly smaller than that of a scorotron, etc. While about 80% of the current flowing through the container is wasted because it flows through the shield, direct charging has the advantage that there is no waste and this is very economical.
[0011]
However, direct charging has the disadvantage that charging stability is very poor due to charging by Paschen's law discharge. As a countermeasure, a so-called AC / DC charging system in which an AC voltage is superimposed on a DC voltage has been devised (for example, see Patent Document 6).
[0012]
Although the stability during charging is improved by this charging method, the amount of discharge on the surface of the electrophotographic photosensitive member is greatly increased due to the superposition of AC, and the amount of scraping of the electrophotographic photosensitive member is increased.
[0013]
Under such circumstances, the organic photoreceptor is required to have a technology for achieving a longer life, and the needs of society for electrophotographic devices are increasing with the advancement of information in society.
[0014]
Here, "high speed" means that the speed of a series of printing processes is high, and "speed" generally indicates a process speed (paper transport speed). The printing process involves forming a latent image by charging and exposing the electrophotographic photoreceptor, developing a toner image on the latent image, transferring the toner image to a printing medium such as paper, and cleaning the residual toner on the photoreceptor. 3 shows a series of flows of the photoconductor, that is, discharging on the photoconductor (the printing medium to which the toner has been transferred is thereafter fixed with the toner, and then output to the outside of the apparatus). If the photoreceptor has a cylindrical shape, it indicates that the rotation speed is high (usually, paper conveyance speed / cylinder rotation speed).
[0015]
As described above, as the process speed of the electrophotographic apparatus increases, when the blade cleaning method is used to remove the residual toner on the photoconductor, the cleaning failure (developer caused by the developer) associated with the process speed increase. Since certain toner is not sufficiently removed from the photoreceptor, cleaning-related problems such as failure (defects appearing on the image at the time of image formation in the next step) and breakage (chipping) of the blade member become remarkable.
[0016]
While the blade cleaning system is an inexpensive and general-purpose cleaning system, it has become difficult to maintain cleaning performance with blade cleaning as the speed of the apparatus (process speed) increases. Therefore, it is difficult to maintain good cleaning performance in all environments of low temperature to high temperature and low humidity to high humidity unless the cleaning material is devised from the side of the blade and the material and shape of the blade and from the side of the system. Come.
[0017]
Cleaning failures associated with an increase in process speed include image defects due to toner slipping through at low temperatures and blade damage (chips) at high humidity, and in some cases, toner leakage from the blades. It is considered that since the blade is made of rubber such as urethane, the physical properties (elasticity, viscosity, etc.) depend on the temperature and humidity and the process speed.
[0018]
[Patent Document 1]
U.S. Pat. No. 2,297,691
[Patent Document 2]
US Patent No. 3837851
[Patent Document 3]
U.S. Pat. No. 3,871,880
[Patent Document 4]
JP-A-57-17826
[Patent Document 5]
JP-A-58-40566
[Patent Document 6]
JP-A-63-149668
[0019]
[Problems to be solved by the invention]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a cleaning-related defect that is remarkable in a high-speed electrophotographic apparatus using a blade cleaning system, that is, cleaning failure on an image or damage to a cleaning member, from the viewpoint of the configuration of an organic photoconductor. It is to provide more effective means and a process cartridge used for the electrophotographic apparatus.
[0020]
[Means for Solving the Problems]
The above object of the present invention is achieved by adopting the following configuration.
[0021]
(1) In an electrophotographic apparatus having a process speed of 250 mm / sec or more, the electrophotographic photoreceptor has a charge generation layer and a charge transport layer on a support in this order, and the charge transport layer has the following formula (1). An electrophotographic apparatus having a film thickness profile that satisfies the condition, and wherein a rubber blade as a cleaning member is in contact with the electrophotographic photosensitive member.
(Film thickness at a position 7 mm from the coating start position) ≧ (film thickness at the center of the coating) × 0.80: Equation (1)
[0022]
(2) a charging unit for charging the electrophotographic photosensitive member according to (1), a developing unit for developing the electrophotographic photosensitive member on which the electrostatic latent image is formed with toner, and a transfer step A process cartridge which is integrally supported together with at least one means selected from the group consisting of a cleaning means for recovering residual toner on a photoreceptor, and is detachable from an electrophotographic apparatus main body.
[0023]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
[0024]
The structure of the electrophotographic photoreceptor of the present invention is a laminated organic photoreceptor in which functions are generally separated into a charge generation layer and a charge transport layer, which are widely seen. The reason for limiting the stacked type is that the functions are separated and the charge transport layer is provided, thereby focusing on high durability and high stability under the configuration of the electrophotographic apparatus in which the cleaning blade member is brought into contact with the charge transport layer as a surface layer. This is because the configuration can be changed.
[0025]
A preferred configuration of the laminated organic photoreceptor for a high-speed process is that the charge transport layer has a specific thickness profile as shown in the following formula (1).
(Film thickness at a position 7 mm from the coating start position) ≧ (film thickness at the center of the coating) × 0.80: Equation (1)
[0026]
In the present invention, in order to prepare a photoreceptor having a small difference in the thickness of the charge transport layer between the vicinity of the start of coating and the central part of the coating which satisfies the formula (1), the solution viscosity of the coating liquid for the charge transport layer and the solvent composition And parameters such as coating speed are optimized.
[0027]
Specifically, the solution viscosity is high and the coating speed is high, etc., while the direction of increasing the film thickness is in the direction of increasing the film thickness. In such a case, a solvent having a low boiling point may be contained, or the coating speed at the coating start position may be set faster than that at the center of the coating. In addition, it is effective to take measures such as not increasing the coating speed so much except near the start of coating.
[0028]
In the formula (1), the reason why the film thickness is defined at the center position of 7 mm from the start of application is that when a film of the order of several tens of microns is applied by dissolving an organic substance in an organic solvent, the film thickness near 7 mm is required. The fact that the uniformity of the film thickness from the start position to the end position of the application of the charge transport layer can be specified almost uniquely by the amount secured for the central portion of the application has been obtained empirically. is there.
[0029]
The photoreceptor whose charge transport layer has a film thickness profile satisfying the formula (1) (the film thickness at a position 7 mm from the coating start position is 80% or more of the central film thickness) is generally from the coating start position to the coating end position. Since the blade has a smooth shape, when a blade-shaped cleaning member (the blade is generally made of rubber) comes into contact, the contact pressure and the contact area of the blade are uniform over the entire blade, so that poor cleaning hardly occurs. Even if the physical properties of the blade slightly change due to a change in temperature and humidity, the effect is particularly remarkably maintained at a high process speed.
[0030]
The existence of a threshold value of smoothness at 0.80 (80% of the central portion of the coating) in the equation (1) is not theoretically supported, but has been experimentally confirmed.
[0031]
It is not clear why the high process speed is particularly prominent, but it is presumed that when the blade material is rubber, the physical properties (elasticity, viscosity, etc.) depend on the process speed, and blades lacking in smoothness It is considered that since stress is easily accumulated in a part of the blade in a high-speed process, partial deformation or breakage is likely to occur. The frequency of occurrence of the problem becomes remarkable when the process speed exceeds 250 mm / sec, and it is considered that the particularly large value at 275 mm / sec is caused by the physical properties of rubber. There is a tendency.
[0032]
Further, when the softening point of the charge transport layer is in the range of 65 to 85 ° C., other adverse effects on cleaning can be suppressed. Specifically, when the temperature is lower than 65 ° C., the blade contact mark on the photoconductor which appears when the photoconductor is exposed to a high temperature, or when the temperature exceeds 85 ° C., a remarkable chipping occurs at a high process speed. This is a problem.
[0033]
The blade mark is recognized as a dent on the photoconductor when the cleaning member is left at a high temperature with the cleaning member in contact with the photoconductor having a low softening point. In an actual image, it appears as a white spot on a black background.
[0034]
Blade chipping frequently occurs with a combination of an organic photoreceptor having a high softening point and a high process speed, so from the viewpoint of the photoreceptor configuration, it is necessary to lower the softening point to a level that does not cause a problem in the actual operating temperature range. Therefore, it is necessary to set the softening point of the charge transport layer to 85 ° C. or lower.
[0035]
Furthermore, in the direct charging system, which has recently been increasingly used in small electrophotographic apparatuses instead of corona charging, in the case of the AC / DC superposition system in which an AC voltage is superimposed on a DC voltage, stable charging is performed even in a high-speed process. It is necessary to supply a large amount of AC current to maintain the speed, and the stress accumulated in the blade as a result of speeding up the photoconductor and driving torque is increased, so that the blade is chipped or damaged. Problems occur, resulting in problems such as image defects on paper and toner leakage.
[0036]
These disadvantages become more pronounced as more alternating current is applied, because the electrical load of the alternating current promotes the oxidative deterioration of the surface of the charge transport layer of the photoreceptor. It is considered that the adhesive force acting on the surface of the organic photoreceptor increases. The reason that the problem becomes remarkable when it exceeds 2.4 mA may be due to a synergistic effect with an increase in the process speed, but it is not clear at this time.
[0037]
However, even under the condition of applying an alternating current exceeding 2.4 mA, when the surface shape of the charge transport layer satisfies the formula (1), the stress acting on the contact portion of the blade on the photoconductor is uniform. The frequency of chipping or breakage of the blade due to stress concentration is significantly reduced.
[0038]
Hereinafter, the configuration of the electrophotographic photosensitive member used in the present invention will be described.
[0039]
As the electrophotographic photoreceptor in the present invention, a laminated type in which a charge transport layer and a charge generation layer are separated and a surface layer is a charge transport layer will be described. A thin (0.5 to 5 μm thick) protective layer may be provided.
[0040]
The conductive support (substrate) to be used may be any one having conductivity, such as a metal such as aluminum and stainless steel, or a metal provided with a conductive layer, paper and plastic. The shape is a sheet shape or a cylindrical shape. And the like.
[0041]
A conductive layer for covering a scratch on the support may be provided. This can be formed by dispersing a conductive powder such as carbon black or metal particles in a binder resin. In addition to covering the scratches on the support, the surface of the support may be appropriately mechanically roughened so that light interference during laser exposure does not appear as uneven density in the image.
[0042]
An intermediate layer having an adhesive function is provided thereon. Examples of the material of the intermediate layer include polyamide, polyvinyl alcohol, polyethylene oxide, ethyl cellulose, casein, polyurethane, and polyether urethane. These are applied by dissolving in an appropriate solvent. The thickness of the intermediate layer is preferably 0.05 to 5 μm, more preferably 0.3 to 1 μm.
[0043]
A charge generation layer is formed on the intermediate layer. The charge generation layer used in the present invention is formed by applying a paint in which a charge generation material and a binder resin are dispersed in a solvent, and then drying the coating. In the case of the function separation type, the charge generation layer disperses the charge generation material together with a binder resin and a solvent by a method such as a homogenizer, ultrasonic dispersion, a ball mill, a vibration ball mill, a sand mill, an attritor, a roll mill, and a liquid collision type high-speed disperser. . Examples of the charge generating material used here include pyrylium, thiapyrylium dyes, phthalocyanine, anthantrone, dibenzopyrene quinone, trisazo, cyanine, disazo, monoazo, indigo, quinacridone, and asymmetric quinocyanine pigments. As the binder resin, for example, polyester resin, polyacryl resin, polyvinyl carbazole resin, phenoxy resin, polycarbonate resin, polystyrene resin, polyvinyl acetate resin, polysulfone resin, polyarylate resin, vinyldene chloride, polyvinyl benzal resin, polybutyral resin and the like Mainly used. The ratio of the pigment to the binder resin is preferably from 1 / 0.1 to 1/10, more preferably from 1/1 to 3/1, on a mass basis. The thickness of the charge generation layer formed by coating and drying the dispersion is preferably 5 μm or less, more preferably 0.1 to 2 μm.
[0044]
The charge transporting layer is formed by applying a paint in which a charge transporting material and a binder resin are dissolved in a suitable solvent for dissolving them, and then drying the coating. Examples of the charge transporting material used include low molecular compounds such as triarylamine compounds, hydrazone compounds, stilbene compounds, pyrazoline compounds, oxazole compounds, triarylmethane compounds, and thiazole compounds. Examples of the binder resin for the charge transport layer include polyarylate resin, polycarbonate resin and other resins, for example, polyacrylate resin, polyester resin, polystyrene resin, styrene-acrylonitrile copolymer resin, polymethacrylate resin and styrene-methacrylic acid. There are ester copolymer resins and the like, and these may be used as a mixture. The charge transporting material is combined with a binder resin in an amount of 0.5 to 2 times the amount on a mass basis, applied and dried to form a charge transporting layer. The thickness of the charge transport layer is preferably 5 to 40 μm, and more preferably 15 to 30 μm.
[0045]
In the present invention, a plasticizer or a leveling agent may be added to the charge transport layer. As the plasticizer, those used as plasticizers for general resins such as dibutyl phthalate and dioctyl phthalate can be used as they are, and the amount of the plasticizer is preferably about 30% by mass or less based on the binder resin. As the leveling agent, silicone oils such as dimethyl silicone oil and methyl phenyl silicone oil, and polymers or oligomers having a perfluoroalkyl group in a side chain are used, and the amount of use is 1% by mass or less based on the binder resin. Is preferred.
[0046]
Further, in the present invention, an antioxidant can be added for the purpose of improving environmental resistance, particularly for the purpose of preventing a decrease in sensitivity and an increase in residual potential. The antioxidant may be added to any layer containing an organic substance, but good results can be obtained by adding it to a layer containing a charge transporting material.
[0047]
Examples of the compound preferably used include, for example, those having a hindered amine structural unit or a hindered phenol structural unit, or those having both, an organic phosphorus compound, an organic sulfur compound, a hydroquinone compound and a phenylamine compound. However, the present invention is not limited to these.
[0048]
The addition amount of the antioxidant in the present invention is 0.1 to 100 parts by mass, preferably 2 to 30 parts by mass based on 100 parts by mass of the charge transporting material.
[0049]
Next, the configuration near the electrophotographic photosensitive member will be described.
[0050]
FIG. 2 shows an example of a contact charging type electrophotographic apparatus. This example is a transfer type copier or printer, and is an example of a cartridge type in which 1 photosensitive member, 2 charging rollers, 4 developing devices, and 8 cleaning blades are incorporated in a 9 process cartridge frame. It is. The process cartridge is detachably attached to the main body of the electrophotographic apparatus using the cartridge guide 10.
[0051]
Reference numeral 1 denotes a drum type electrophotographic photosensitive member to which the present invention is applied. The electrophotographic photosensitive member 1 is driven to rotate at a predetermined peripheral speed (≒ process speed) in the clockwise direction of the arrow.
[0052]
Reference numeral 2 denotes a charging roller that is a contact charging member as a charging unit. The charging roller 2 rotates following the rotation of the photoconductor 1 pressed against the charging roller, and a DC voltage on which an AC voltage is superimposed is applied from a bias power supply (not shown). The peripheral surface of the photoconductor 1 is uniformly charged to a predetermined polarity / potential by the charging roller 2. Exposure 3 of the target image information is performed on the charged surface of the photoreceptor 1 by exposure means (not shown) such as a laser beam scanner, and an electrostatic latent image corresponding to the target image information is formed on the surface of the photoreceptor 1. .
[0053]
The formed electrostatic latent image is visualized as a transferable particle image (toner image) with charged particles (toner) in the developing device 4 by regular development or reversal development.
[0054]
Next, the toner image is transferred onto the sheet 6 fed between the photoconductor 1 and the transfer roller 5 that is in pressure contact with the photoconductor. At this time, a bias voltage having a polarity opposite to the charge retained in the toner is applied to the transfer roller 5 from a bias power supply (not shown).
[0055]
The paper 6 to which the toner image has been transferred is separated from the surface of the photoreceptor 1 and is conveyed to a fixing roller 7 to undergo a toner image fixing process.
[0056]
After the transfer of the toner image, the surface of the photoreceptor 1 is subjected to removal of extraneous matter such as untransferred toner by a cleaner (cleaning blade) 8, and the entire process is completed.
[0057]
【Example】
Hereinafter, description will be made according to examples. In the examples, "parts" represents parts by mass.
[0058]
(Example 1)
At room temperature / humidity, an aluminum cylinder having a mirror-finished surface of 30 mm and having a diameter of 358 mm was used as a support.
[0059]
Next, a solution prepared by dissolving 4.5 parts of N-methoxymethylated polyamide and 1.5 parts of copolymerized polyamide in a mixed solvent of 65 parts of methanol and 30 parts of n-butanol was applied thereto by dipping (at a constant application speed). Then, an intermediate layer having a thickness of 0.6 μm was formed.
[0060]
Next, oxytitanium phthalocyanine (TiOPc) having strong peaks at 9.0 °, 14.2 °, 23.9 ° and 27.1 ° at Bragg angles 2θ ± 0.2 ° of CuKα characteristic X-ray diffraction. 24 parts, 0.36 part of an azoxy pigment of the following structural formula (1) and 3 parts of polyvinyl butyral (trade name: Esrec BX-1, manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.) are dissolved in 110 parts of cyclohexanone and then a high-pressure dispersing machine is used. (Microfluidizer, manufactured by Microfluidics) After dispersing, 0.66 part of a sulfur-based additive represented by the following structural formula (2) and 250 parts of ethyl acetate were added to prepare a dispersion for a charge generation layer. This was applied by an immersion method (at a constant application speed) to form a charge generation layer having a thickness of 0.2 μm.
[0061]
Embedded image

[0062]
Embedded image

[0063]
Next, 7 parts of the charge transport material of the following structural formula (3) and 10 parts of a polycarbonate resin (trade name: Z400, manufactured by Mitsubishi Engineering-Plastics Corporation) are dissolved in a mixed solvent of 20 parts of dimethoxymethane and 45 parts of monochlorobenzene. Thus, a coating solution for a charge transport layer was obtained. At this time, the solution viscosity was 450 mPa · s.
[0064]
Embedded image

[0065]
This paint was applied by a dipping method (see FIG. 1 for the application speed. The non-applied width at the upper end of the aluminum cylinder was 2 mm), dried at 120 ° C. for 1 hour, and had a film thickness profile shown in Table 1 below. A charge transport layer was formed (the center of the coating was 178 mm from the coating start position).
[0066]
The film thickness at a position 7 mm from the coating start position was 21.2 μm, which was 80% of 26.4 μm in the central part of the coating.
[0067]
[Table 1]

[0068]
The film of the charge transport layer was peeled off, and the softening point was measured according to JIS K-7196 (softening temperature test method for thermoplastic films and sheets by thermomechanical analysis).
[0069]
Next, the evaluator will be described.
[0070]
The device was manufactured by Canon Inc. LBP-950 (the power supply circuit was set to a process speed of 144.5 mm / sec by modifying the power supply circuit and the process speed was increased to 260 mm / sec. Was modified to an output setting of 1.4 times and the laser light amount to 1.8 times), and its process cartridge was used. Before the remodeling (product setting), the AC current amount is about 1520 μA / frequency is about 1350 Hz / laser light amount is about 0.28 μJ / cm ² It is.
[0071]
First, after the electrophotographic photosensitive member of the present invention was mounted on the process cartridge, a printing rate of about 3% was obtained under a temperature / humidity environment of 13 ° C./11% RH and a temperature / humidity environment of 30 ° C./70% RH. Check that there is no defective image from the beginning to the end when 10,000 sheets of A4 paper are printed in continuous single-sided printing with a character image, and that the process blade is disassembled to confirm that there is no abnormality in the cleaning blade (whether or not there is damage). The results were confirmed and the results are shown in Table 7.
[0072]
In addition, in order to confirm whether the electrophotographic photoreceptor of the present invention can be used without any problem even under severe storage conditions, the electrophotographic photoreceptor of the present invention is mounted on a process cartridge and subjected to a 40 ° C./60% RH environment. After storing for 1 week at, the process cartridge was disassembled and the result of checking whether there was any abnormality (such as unevenness) in the area of the electrophotographic photosensitive member with which the cleaning blade was in contact was also shown in Table 7.
[0073]
(Example 2)
An electrophotographic photoreceptor was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the charge transporting material of the charge transporting layer was changed to a structure having the following formula (4).
[0074]
At this time, the solution viscosity of the charge transport layer coating solution was 420 mPa · s, the film thickness was a profile as shown in Table 2 below, and the softening point was 62 ° C.
[0075]
The film thickness at a position 7 mm from the coating start position was 22.1 μm, which was 82% of 26.9 μm in the central part of the coating.
[0076]
Embedded image

[0077]
[Table 2]

[0078]
(Example 3)
An electrophotographic photoreceptor was prepared in the same manner as in Example 1, except that the charge transporting material of the charge transporting layer was replaced with that of the following structural formula (5) and the mass was changed to 5 parts, and the mass of polycarbonate was changed to 12 parts. Table 7 shows the results of the evaluation.
[0079]
At this time, the solution viscosity of the coating liquid for the charge transport layer was 500 mPa · s, the film thickness was a profile as shown in Table 3 below, and the softening point was 88 ° C.
The film thickness at a position 7 mm from the coating start position was 22.5 μm, which was 85% of 26.4 μm in the central part of the coating.
[0080]
Embedded image

[0081]
[Table 3]

[0082]
(Comparative Example 1)
An electrophotographic photoreceptor was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the solvent was changed to 10 parts of dimethoxymethane and 55 parts of monochlorobenzene in the composition of the coating solution for the charge transport layer, and the coating speed was kept constant. The results are shown in Table 7.
[0083]
At this time, the solution viscosity of the charge transport layer coating solution was 460 mPa · s, the film thickness was a profile as shown in Table 4 below, and the softening point was 71 ° C.
The film thickness at a position 7 mm from the coating start position was 13.0 μm, which was 55% of 23.5 μm at the center of the coating.
[0084]
[Table 4]

[0085]
(Comparative Example 2)
An electrophotographic photoreceptor was prepared and evaluated in the same manner as in Example 2, except that the solvent was changed to 14 parts of dimethoxymethane and 51 parts of monochlorobenzene in the coating liquid composition of the charge transport layer and the coating speed was kept constant. The results are shown in Table 7.
[0086]
At this time, the solution viscosity of the charge transport layer coating solution was 420 mPa · s, the film thickness was a profile as shown in Table 5 below, and the softening point was 60 ° C.
The film thickness at a position 7 mm from the coating start position was 14.1 μm, which was 60% of 23.4 μm in the central part of the coating.
[0087]
[Table 5]

[0088]
(Comparative Example 3)
An electrophotographic photoreceptor was prepared and evaluated in the same manner as in Example 3, except that the solvent was changed to 20 parts of dimethoxymethane and 45 parts of monochlorobenzene in the composition of the coating solution for the charge transport layer and the coating speed was kept constant. The results are shown in Table 7.
[0089]
At this time, the solution viscosity of the charge transport layer coating solution was 490 mPa · s, the film thickness was a profile as shown in Table 6 below, and the softening point was 89 ° C.
The film thickness at a position 7 mm from the coating start position was 17.4 μm, which was 75% of 23.1 μm in the central portion of the coating.
[0090]
[Table 6]

[0091]
[Table 7]

[0092]
(Example 4)
Table 9 shows the results of evaluation using the same electrophotographic photosensitive member and evaluation method as in Example 1 except that the primary charging AC current amount of the evaluation device of Example 1 was increased to 2500 μA.
[0093]
(Example 5)
Table 9 shows the results of evaluation using the same electrophotographic photosensitive member and evaluation method as in Example 3 except that the primary charging AC current amount of the evaluation device of Example 3 was increased to 2500 μA.
[0094]
(Comparative Example 4)
An electrophotographic photosensitive member similar to that of Comparative Example 2 was evaluated except that the evaluation machine of Comparative Example 2 was changed to LBP-950 (process speed: 144.5 mm / sec, primary charging AC current: 1520 μA) manufactured by Canon Inc. Table 9 shows the results of the evaluation using the method.
[0095]
(Example 6)
As the evaluation machine of Example 1, LBP-950 (manufactured by Canon Inc.) (a power supply circuit set at a process speed of 144.5 mm / sec was remodeled and the speed was increased to a process speed of 289 mm / sec. Except that the AC current amount / frequency of charging was changed to 1.6 times and the laser light amount was changed to twice the output setting), and the same electrophotographic photoreceptor and evaluation method as in Example 1 were used. The results are shown in Table 9.
[0096]
(Comparative Example 5)
Table 9 shows the results of evaluation of the photoreceptor according to the method of Example 6 using the same evaluation apparatus as in Example 6 except that the electrophotographic photoreceptor was replaced with the photoreceptor of Comparative Example 1.
[0097]
(Example 7)
10 parts of the polycarbonate resin of the charge transport layer of Example 1 were replaced with 9 parts of a polyarylate resin of the following formula (6) (Mw = 60,000) and a silicone-modified copolymerized polycarbonate resin of the following formula (7) (Mw = 70,000) 1 An electrophotographic photoreceptor was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the total was changed to 10 parts.
[0098]
At this time, the solution viscosity of the charge transport layer coating solution was 480 mPa · s, the film thickness was a profile as shown in Table 8 below, and the softening point was 79 ° C.
[0099]
The film thickness at a position 7 mm from the coating start position was 20.9 μm, which was 81% of 25.7 μm at the center of the coating.
[0100]
Embedded image

[0101]
Embedded image

[0102]
[Table 8]

[0103]
[Table 9]

[0104]
The embodiments of the present invention have been described above. Preferred embodiments of the present invention are listed below.
[0105]
[Embodiment 1]
In an electrophotographic apparatus having a process speed of 250 mm / sec or more, the electrophotographic photosensitive member has a charge generation layer and a charge transport layer on a support in this order, and the charge transport layer satisfies the following formula (1). An electrophotographic apparatus having a profile, wherein a rubber blade as a cleaning member is in contact with the electrophotographic photosensitive member.
(Film thickness at a position 7 mm from the coating start position) ≧ (film thickness at the center of the coating) × 0.80: Equation (1)
[0106]
[Embodiment 2]
2. The electrophotographic apparatus according to claim 1, wherein the charge transport layer has a softening point in the range of 65 to 85 [deg.] C., and the charge transport layer is formed by dip coating.
[0107]
[Embodiment 3]
3. The electrophotographic apparatus according to claim 1, wherein the charging method of the electrophotographic photosensitive member is a direct charging method in which a DC voltage and an AC voltage are superimposed, and the AC current is 2.4 mA or more.
[0108]
[Embodiment 4]
4. The electrophotographic apparatus according to claim 1, wherein the process speed is 275 mm / sec or more.
[0109]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in an electronic process at a high process speed equipped with a blade cleaning method, when the film thickness profile of the charge transport layer has a specific shape, it is favorable over a wide temperature and humidity environment. An electrophotographic apparatus capable of maintaining the cleaning characteristics for a long period of time and a process cartridge used for the electrophotographic apparatus have become possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a setting of a coating speed in Example 1.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an example of an electrophotographic apparatus having a process cartridge of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Photoconductor
2 Charging roller
3 Image exposure
4 Developing device
5 Transfer roller
6 paper
7 Fixing roller
8 Cleaning blade
9 Cartridge frame
10 Cartridge guide

Claims

In an electrophotographic apparatus having a process speed of 250 mm / sec or more, the electrophotographic photosensitive member has a charge generation layer and a charge transport layer on a support in this order, and the charge transport layer satisfies the following formula (1). An electrophotographic apparatus having a profile, wherein a rubber blade as a cleaning member is in contact with the electrophotographic photosensitive member.
(Film thickness at a position 7 mm from the coating start position) ≧ (film thickness at the center of the coating) × 0.80: Equation (1)

A charging unit for charging the electrophotographic photosensitive member according to claim 1, a developing unit for developing the electrophotographic photosensitive member on which an electrostatic latent image is formed with toner, and a photoconductive member after the transfer step. A process cartridge which is integrally supported together with at least one means selected from the group consisting of a cleaning means for collecting residual toner, and is detachably mountable to an electrophotographic apparatus main body.