JP2004325871A - Electrophotographic receptor, process cartridge having the electrophotographic receptor, and electrophotographic apparatus - Google Patents

Electrophotographic receptor, process cartridge having the electrophotographic receptor, and electrophotographic apparatus Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electrophotographic photoreceptor which has excellent mechanical strength and surface lubricity in combination until after used and moreover has good electrophotographic characteristics, a process cartridge having the electrophotographic photoreceptor, and an electrophotographic apparatus. <P>SOLUTION: The electrophotographic photoreceptor which has a photosensitive layer on a conductive support and has a region increased in the oxygen atom percentage content on the surface of the photosensitive layer within a range of 0.8 to 3.4% before the image output by performing image output of 3,000 sheets, the process cartridge having the electrophotographic photoreceptor and the electrophotographic apparatus, in which the electrophotographic photoreceptor has the excellent mechanical strength and surface lubricity in combination until after the duration and has the good electrophotographic characteristics. More particularly, the electrophotographic photoreceptor with which the absence of the occurrence of peeling of a cleaning blade with the excellent durability is attained can be obtained. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真感光体に関し、特には高耐久性を有する電子写真感光体、および該電子写真感光体を有するプロセスカートリッジおよび電子写真装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、レーザービームプリンター、複写機等の電子写真装置の帯電にはコロトロン、スコロトロン等のコロナ帯電器が広く用いられてきたが、高電圧が必要であり、多量のオゾンを発生し、感光体の劣化を早めるという欠点があった。近年、ローラー帯電、ブラシ帯電等の接触帯電方法、すなわち、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1、2参照)。これは、導電ゴム等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て電荷を印加する方法であり、この帯電方法は印加電圧が低くてすみ、またオゾンの発生量も少ないという特徴を有している。
【0003】
しかし、これらローラー帯電やブラシ帯電といった接触帯電方法においては、帯電ローラーや導電性ブラシといった帯電部材が感光体に直接接触して帯電することにより帯電電流の流れ込みによるピンホールリークや、感光層の部分的な劣化の問題がある。加えて、近年の複写機、レーザービームプリンターなどの電子写真装置の高速化に伴い、帯電を均一化するために直流電圧に交流電圧を重畳させる場合も多く、流れ込む電流も多くなると共にその周波数も増加する傾向にある。
【0004】
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。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、表面クリーニング等の電気的、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。
【0005】
具体的には、帯電時のオゾンおよび窒素酸化物による電気的劣化や、帯電時の放電、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、電気的劣化に対する耐久性が求められている。電気的劣化は、光が照射した部分にキャリアが滞留し、光が照射していない部分と電位差が生じる現象が特に問題であり、これはフォトメモリーとして生じる。機械的劣化は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り、耐久性向上は特に切望されているものである。上記のような感光体に要求される耐久特性を満足させるために、いろいろ試みがなされてきた。
【0006】
【特許文献1】
特開昭57−17826号公報
【特許文献2】
特開昭58−40566号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
感光体表面は、当接しているクリーニングブレードにより徐々に削られていく。感光体表画は、クリーニングブレードによる削れ以外に、感光体に当接しているクリーニング容器のシールによって、徐々に感光体が削れてくる。クリーニング容器のシールは、当接面積が広いので、かつトナーがスポンジの目の中に入ると、シールはクリーニングブレードよりも感光部材表面を削ることになる。
【0008】
加えて、帯電部材および転写部材の端部では、放電領域が広くなる傾向にあり、その分電流が多く流れる。電流が多く流れると、感光体表面でのラジカル反応がより起こり易く、感光体表面のバインダーの酸化および低分子化を促進して、クリーニングブレードによる削れをより容易する。
【0009】
特に、高速機では、電流が多くなると同時に、その周波数も高くなってくるので、更に電流が多く流れ、感光体表面のバインダーを低分子化する作用が、更に強くなってくる。
【0010】
従って、本発明の目的は、優れた機械的強度と表面潤滑性を耐久後まで併せ持ち、しかも、電子写真特性が良好な電子写真感光体、および該電子写真感光体を有するプロセスカートリッジおよび電子写真装置を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明は、導電性支持体上に感光層を有する電子写真感光体において、該電子写真感光体の非画像形成領域中に、感光層表面の酸素原子含有率が、3000枚の画像出力を行うことにより画像出力前の0.8%以上3.4%以下の範囲で増加する領域を有することを特徴とする電子写真感光体である。
【0012】
また、本発明は、上記電子写真感光体を有するプロセスカートリッジおよび電子写真装置である。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の電子写真感光体の構成について説明する。
【0014】
本発明の電子写真感光体は、感光層が電荷輸送材料と電荷発生材料を同一の層に含有する単層型であっても、電荷輸送層と電荷発生層に分離した積層型でもよいが電子写真特性からは積層型が好ましい。いずれの場合も、少なくとも導電性支持体上に感光層を有する電子写真感光体であって、該電子写真感光体の非画像形成領域中に、感光層表面の酸素原子含有率が、3000枚の画像出力を行うことにより画像出力前の0.8%以上3.4%以下の範囲で増加する領域を有する。
【0015】
使用する導電性支持体は、導電性を有するものであればよく、アルミニウム、ステンレス等の金属、あるいは導電層を設けた金属、紙、プラスチック等が挙げられ、形状はシート状、円筒状等が挙げられる。特に、レーザービームプリンター等の画像入力がレーザー光の場合は、散乱による干渉縞防止、または支持体の傷を被覆することを目的とした導電層を設けることが好ましい。これはカーボンブラック、金属粒子等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。導電層の膜厚は好ましくは5〜40μm、より好ましくは10〜30μmである。
【0016】
導電性支持体あるいは導電層の上にバリアー機能を有する中間層を設けることができる。中間層としては、アルミニウム陽極酸化被膜、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム等の無機層、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、ポリエーテルウレタン等の有機層が挙げられる。これらの有機層は適当な溶剤に溶解して塗布され、膜厚は好ましくは0.05〜5μm、より好ましくは0.3〜1μmである。また、アルミニウム陽極酸化被膜等の無機層上にポリアミド等の有機層を設けることもできる。
【0017】
機能分離型の場合、そ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材料としては、セレン−テルル、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、非対称キノシアニン系の各顔料が挙げられる。電荷発生層は前記電荷発生材料を質量基準で0.3〜4倍量の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等を使用してよく分散し、分散液を塗布し、乾燥して形成される。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。
【0018】
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溶剤中に溶解させた塗料を塗布し、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、チアゾール系化合物等が挙げられる。
【0019】
これらは質量基準で0.5〜2倍量のバインダー樹脂と組み合わされ、塗布し、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。
【0020】
感光層が単層型の場合は、上述のような電荷発生材料や電荷輸送材料を上述のようなバインダー樹脂に分散し、溶解した溶液を塗布し、乾燥することによって形成される。膜厚は好ましくは5〜40μm、より好ましくは15〜30μmである。
【0021】
図1に本発明の電子写真感光体を有するプロセスカートリッジを有する電子写真装置の概略構成を示す。
【0022】
図において、1はドラム状の本発明の電子写真感光体であり、軸2を中心に矢印方向に所定の周速度で回転駆動される。感光体1は、回転過程において、一次帯電手段3によりその周面に正または負の所定電位の均一帯電を受け、次いで、スリット露光やレーザービーム走査露光等の像露光手段(不図示)からの画像露光光4を受ける。こうして感光体1の周面に静電潜像が順次形成されていく。
【0023】
形成された静電潜像は、次いで現像手段5によりトナー現像され、現像されたトナー現像像は、不図示の給紙部から感光体1と転写手段6との間に感光体1の回転と同期取り出されて給紙された転写材7に、転写手段6により順次転写されていく。
【0024】
像転写を受けた転写材7は、感光体面から分離されて像定着手段8へ導入されて像定着を受けることにより複写物(コピー)として装置外へプリントアウトされる。
【0025】
像転写後の感光体1の表面は、クリーニングブレード9によって転写残りトナーの除去を受けて清浄面化され、更に前露光手段(不図示)からの前露光光10により除電処理された後、繰り返し像形成に使用される。なお、一次帯電手段3が帯電ローラー等を用いた接触帯電手段である場合は、前露光は必ずしも必要ではない。
【0026】
本発明においては、上述の電子写真感光体1、一次帯電手段3、現像手段5およびクリーニング手段9等の構成要素のうち、複数のものをプロセスカートリッジとして一体に結合して構成し、このプロセスカートリッジを複写機やレーザービームプリンター等の電子写真装置本体に対して着脱自在に構成してもよい。例えば、一次帯電手段3、現像手段5およびクリーニング手段9の少なくとも1つを感光体1と共に一体に支持してカートリッジ化して、装置本体のレール12等の案内手段を用いて装置本体に着脱自在なプロセスカートリッジ11とすることができる。
【0027】
また、画像露光光4は、電子写真装置が複写機やプリンターである場合には、原稿からの反射光や透過光、あるいは、センサーで原稿を読取り、信号化し、この信号に従って行われるレーザービームの走査、LEDアレイの駆動および液晶シャッターアレイの駆動等により照射される光である。
【0028】
本発明の電子写真感光体は電子写真複写機に利用するのみならず、レーザービームプリンター、CRTプリンター、LEDプリンター、液晶プリンター、レーザー製版等電子写真応用分野にも広く用いることができる。
【0029】
【実施例】
以下、実施例に従って説明する。実施例中「部」は質量部を示す。
【0030】
[比較例1]
30mmφ×357.5mmのAlシリンダーを支持体とし、これに、以下の材料より構成される塗料を支持体上に浸漬法でシリンダー上端から3mmの位置以降シリンダー下端までの領域を塗布し、145℃、30分熱硬化して、シリンダー上端から15mm以降シリンダー下端から12.5mmまでの領域において15±1μmに制御された導電層を形成した。
【0031】
導電性顔料:SnOコート処理硫酸バリウム 10部
抵抗調節用顔料:酸化チタン 2部
バインダー樹脂:フェノール樹脂 6部
レベリング材:シリコーンオイル 0.001部
溶剤:メタノール、メトキシプロパノール 0.2/0.8 20部
【0032】
この導電層の絶縁破壊電圧は、シリンダー上端から15mm以降シリンダー下端から12.5mmまでの領域において200±100Vであった。なお、本発明での絶縁破壊電圧の測定はJIS C2110によった。
【0033】
上記導電層の上に、Nメトキシメチル化ナイロン3部および共重合ナイロン3部をメタノール65部、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シリンダー上端から8mmの位置以降シリンダー下端までの領域を塗布し100℃、10分乾燥して、シリンダー上端から15mm以降シリンダー下端から12.5mmまでの領域において0.5±0.1μmに制御された中間層を形成した。
【0034】
この中間層の絶縁破壊電圧は、シリンダー上端から15mm以降シリンダー下端から12.5mmまでの領域において30±20Vであった。
【0035】
次に、CuKα特性X線回折におけるブラッグ角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)4部とポリビニルブチラール(商品名:エスレックBM2、積水化学社製)2部およびシクロヘキサノン60部をφ1mmガラスビーズを用いたサンドミル装置で4時間分散した後エチルアセテート100部を加えて電荷発生層用分散液を調製した。これを浸漬法でシリンダー上端から3mmの位置以降シリンダー下端までの領域を塗布し50℃、10分乾燥して、シリンダー上端から15mm以降シリンダー下端から12.5mmまでの領域において0.3±0.1μmに制御された電荷発生層を形成した。
【0036】
次に、電荷輸送層を形成するために、電荷輸送層用の塗料を調製した。ビスフェノールC型のポリアリレート(粘度平均分子量65000)90部、ビスフェノールZ型のポリカーボネート(粘度平均分子量42000)10部、下記構造式のアミン化合物90部、
【0037】
【化1】

Figure 2004325871
下記構造式のアミン化合物10部
【0038】
【化2】
Figure 2004325871
を、モノクロロベンゼン500部、ジクロロメタン500部中に溶解し、電荷輸送層用の塗料を得た。
【0039】
この塗料を浸漬法でシリンダー上端から3mmの位置以降シリンダー下端までの領域を塗布し120℃、50分乾燥して、シリンダー上端から15mm以降シリンダー下端から12.5mmまでの領域において25±1μmに制御された電荷輸送層を形成した。
【0040】
次に、評価について説明する。
【0041】
装置はキヤノン製LBP「Image Class 4000」(プロセススピード144.5mm/sec)を用いた。本装置においては、画像形成域はシリンダー上端から43mm以降シリンダー下端から35.5mmまでの領域であり、その外側は非画像形成域であった。また、転写手段としての転写ローラはシリンダー上端から32mm以降シリンダー下端から24.5mmまでの領域、現像手段としての現像スリーブコート幅はシリンダー上端から32mm以降シリンダー下端から24.5mmまでの領域、帯電手段としての帯電ローラはシリンダー上端から28.5mm以降シリンダー下端から21mmまでの領域、クリーニング手段としてのクリーニングブレードはシリンダー上端から15mm以降シリンダー下端から12.5mmまでの領域にそれぞれ配置されていた。
【0042】
電位測定は、初期に、暗部をVd、レーザー光照射部をVl、前露光照射部をVrとして行った。作成した電子写真感光体をこの装置で23℃、55%RH下で通紙耐久を行った。シーケンスはプリント1枚ごとに1回停止する間欠モードとし、3000枚をプリントしたところで上記電位を測定し、引き続き10,000枚まで通紙耐久を行い感光体の削れ量を測定した。また、32.5℃、85%RHの高温高湿環境で50,000枚の通紙耐久を行った。シーケンスはプリント2枚ごとに1回停止する間欠モードとし、500枚ごとに10分間プリントを休止し、1000枚ごとにカートリッジを出し入れすることを繰り返し、50,000枚を耐久してクリーニングブレードのめくれを評価した。なお、必要に応じ10分間のプリント休止中にトナー補給を行った。また、フォトメモリーの測定は電位測定と同様にして行った。即ち、作成した電子写真感光体をこの装置で23℃、55%RH下で通紙耐久を行った。シーケンスはプリント1枚ごとに1回停止する間欠モードとし、3000枚をプリントしたところで上記電位を測定した後、電子写真感光体の一部に白色蛍光灯の光を電子写真感光体表面が1500ルクスとなるようにして20分間照射し、5分間暗所放置後に再び電位測定を行い、光照射部のVlと非照射部のVlとの差をフォトメモリーとし、フォトメモリー20V以内を良好、20Vを超えるものを不良として評価した。更に、ソルベントクラック性は表面に指脂を付着させ24時間放置し顕微鏡観察によりソルベントクラックの有無を観察した。ポットライフの評価として、各電荷輸送層用塗料を室温(23℃)にて密閉容器中にて1週間静置した後、溶解状態を観察した。
【0043】
電子写真感光体の非画像形成領域における感光層表面の酸素原子含有率は、使用前と3000枚プリント後および10,000枚プリント後を比較して行った。上記のごとく作成した電子写真感光体を上記の装置で23℃、55%RH下で通紙耐久を行った。シーケンスはプリント1枚ごとに1回停止する間欠モードとし、3000枚をプリントしたところでの非画像形成領域における感光層表面の酸素原子含有率を3000枚プリント後酸素原子含有率とした。なお、測定領域はシリンダー上端から28.5mmから32mmの領域、およびシリンダー下端から21mm以上24.5mm以下の領域とした。同様にして10,000枚まで通紙耐久を行った感光体の非画像形成領域における感光層表面の酸素原子含有率を10,000枚プリント後酸素原子含有率とした。分析には英国VG Scientific社製「ESCALAB220iXL」を用いた。X線源として単結晶分光AlKα線、分析領域として1000μmφ,出力10kV 18mA、アナライザーモードとしてConstant Analyzer Energy (CAE) Mode, Pass energy・・・Wide scan:100eV, Narrow scan:30eV、分解能としてはAg3d5/2 FWHM=0.8eV、真空度は〜1×10−9Torr、ジオメトリーはθ=90°(θ:試料表面に対する検出器の傾き)、データ処理はsmoothing 9−points, peak area measurement, background subtraction, peak synthesis、横軸補正として中性炭素C1sを284.6eVにして行った。得られた元素組成(atom%)の結果より酸素原子含有率の変化を比較した。非画像形成領域における感光層表面の酸素原子含有率は、使用前11.9atom%に対し3000枚プリント後および10,000枚プリント後はいずれも12.5atom%であり、5.0%の増加であった。
【0044】
電位評価結果は、初期の暗部電位、明部電位、残留電位、3000枚プリント後のこれら電位、フォトメモリーともいずれも良好であった。また、ソルベントクラック性およびポットライフは、いずれも良好であった。しかしながら、高温高湿下においてクリーニングブレードのめくれが発生し、50,000枚を耐久することはできなかった。
【0045】
[実施例1]
30mmφ×357.5mmのAlシリンダーを支持体とし、これに、以下の材料より構成される塗料を支持体上に浸漬法でシリンダー上端から3mmの位置以降シリンダー下端までの領域を塗布し、145℃、30分熱硬化して、シリンダー上端から43mm以降シリンダー下端から35.5mmまでの領域において15±1μmに制御され、シリンダー上端から23.5mm以降37mmまでの領域およびシリンダー下端から29.5mm以降16mmまでの領域が18±1μmに制御されたコブ状領域を有する導電層を形成した。
【0046】
導電性顔料:SnOコート処理硫酸バリウム 10部
抵抗調節用顔料:酸化チタン 2部
バインダー樹脂:フェノール樹脂 6部
レベリング材:シリコーンオイル 0.001部
溶剤:メタノール、メトキシプロパノール 0.2/0.8 20部
【0047】
この導電層の絶縁破壊電圧は、シリンダー上端から43mm以降シリンダー下端から35.5mmまでの領域において200±100Vであり、シリンダー上端から23.5mm以降37mmまでの領域およびシリンダー下端から29.5mm以降16mmまでの領域において800±400Vであった。
【0048】
この導電層を形成した以外は比較例1と同様にして電子写真感光体を作成し、評価を行った。非画像形成領域における感光層表面の酸素原子含有率は、使用前11.9atom%に対し3000枚プリント後および10,000枚プリント後はいずれも12.0atom%であり、0.8%の増加であった。
【0049】
結果を表1に示す。
【0050】
[実施例2]
比較例1で形成した導電層の上に、Nメトキシメチル化ナイロン3部および共重合ナイロン3部をメタノール65部、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シリンダー上端から8mmの位置以降シリンダー下端までの領域を塗布し100℃、10分乾燥して、シリンダー上端から43mm以降シリンダー下端から35.5mmまでの領域において0.5±0.1μmに制御され、シリンダー上端から23.5mm以降37mmまでの領域およびシリンダー下端から29.5mm以降16mmまでの領域が1.0±0.1μmに制御されたコブ状領域を有する中間層を形成した。
【0051】
この中間層の絶縁破壊電圧は、シリンダー上端から43mm以降シリンダー下端から35.5mmまでの領域において30±20Vであり、シリンダー上端から23.5mm以降37mmまでの領域およびシリンダー下端から29.5mm以降16mmまでの領域において150±50Vであった。
【0052】
この中間層を形成した以外は比較例1と同様にして電子写真感光体を作成し、評価を行った。非画像形成領域における感光層表面の酸素原子含有率は、使用前11.9atom%に対し3000枚プリント後および10,000枚プリント後はいずれも12.1atom%であり、1.7%の増加であった。
【0053】
結果を表1に示す。
【0054】
[実施例3]
実施例1で形成した導電層を用い、その上に実施例2で形成した中間層を適用した以外は、比較例1と同様にして電子写真感光体を作成し、評価を行った。非画像形成領域における感光層表面の酸素原子含有率は、使用前11.9atom%に対し3000枚プリント後および10,000枚プリント後はいずれも12.0atom%であり、0.8%の増加であった。
【0055】
結果を表1に示す。
【0056】
[比較例2]
ホーニング処理により表面を粗面化した30mmφ×357.5mmのAlシリンダーを支持体とし、それに、Nメトキシメチル化ナイロン3部および共重合ナイロン3部をメタノール65部、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シリンダー上端から8mmの位置以降シリンダー下端までの領域を塗布し100℃、10分乾燥して、シリンダー上端から15mm以降シリンダー下端から12.5mmまでの領域において0.65±0.1μmに制御された中間層を形成した。
【0057】
この中間層の絶縁破壊電圧は、シリンダー上端から15mm以降シリンダー下端から12.5mmまでの領域において60±30Vであった。
【0058】
この中間層の上に比較例1と同様にして電荷発生層および電荷輸送層を形成し、比較例1と同様にして評価を行った。非画像形成領域における感光層表面の酸素原子含有率は、使用前11.9atom%に対し3000枚プリント後および10,000枚プリント後はいずれも12.5atom%であり、5.0%の増加であった。
【0059】
電位評価結果は、初期の暗部電位、明部電位、残留電位、3000枚プリント後のこれら電位、フォトメモリーともいずれも良好であった。また、ソルベントクラック性およびポットライフは、いずれも良好であった。しかしながら、高温高湿下においてクリーニングブレードのめくれが発生し、50,000枚を耐久することはできなかった。
【0060】
[実施例4]
ホーニング処理により表面を粗面化した30mmφ×357.5mmのAlシリンダーを支持体とし、それに、Nメトキシメチル化ナイロン3部および共重合ナイロン3部をメタノール65部、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シリンダー上端から8mmの位置以降シリンダー下端までの領域を塗布し100℃、10分乾燥して、シリンダー上端から43mm以降シリンダー下端から35.5mmまでの領域において0.65±0.1μmに制御され、シリンダー上端から23.5mm以降37mmまでの領域およびシリンダー下端から29.5mm以降16mmまでの領域が1.0±0.1μmに制御されたコブ状領域を有する中間層を形成した。
【0061】
この中間層の絶縁破壊電圧は、シリンダー上端から43mm以降シリンダー下端から35.5mmまでの領域において60±30Vであり、シリンダー上端から23.5mm以降37mmまでの領域およびシリンダー下端から29.5mm以降16mmまでの領域において180±60Vであった。
【0062】
この中間層を形成した以外は比較例2と同様にして電子写真感光体を作成し、評価を行った。非画像形成領域における感光層表面の酸素原子含有率は、使用前11.9atom%に対し3000枚プリント後および10,000枚プリント後はいずれも12.1atom%であり、1.7%の増加であった。
【0063】
結果を表1に示す。
【0064】
[実施例5]
30mmφ×357.5mmのAlシリンダーを支持体とし、シリンダー上端から37mmまでの領域およびシリンダー下端から29.5mm以降シリンダー下端までの領域を硫酸電解液中で陽極酸化処理を行うことにより平均膜厚4μmの陽極酸化被膜を形成した。つづいて硝酸ニッケルを主成分とする封孔処理剤中に浸漬した後、温水浴処理を行い、シリンダー上端から37mmまでの領域およびシリンダー下端から29.5mm以降シリンダー下端までの領域にのみ陽極酸化被膜を形成した。
【0065】
この陽極酸化被膜の形成された領域の絶縁破壊電圧は、200±120Vであった。
【0066】
比較例1における30mmφ×357.5mmのAlシリンダーに代えて、この陽極酸化被膜を形成したAlシリンダーを支持体とした以外は比較例1と同様にして電子写真感光体を作成し、評価を行った。非画像形成領域における感光層表面の酸素原子含有率は、使用前11.9atom%に対し3000枚プリント後および10,000枚プリント後はいずれも12.2atom%であり、2.5%の増加であった。
【0067】
結果を表1に示す。
【0068】
[実施例6]
ホーニング処理により表面を粗面化した30mmφ×357.5mmのAlシリンダーを支持体とし、シリンダー上端から37mmまでの領域およびシリンダー下端から29.5mm以降シリンダー下端までの領域を硫酸電解液中で陽極酸化処理を行うことにより平均膜厚4μmの陽極酸化被膜を形成した。つづいて硝酸ニッケルを主成分とする封孔処理剤中に浸漬した後、温水浴処理を行い、シリンダー上端から37mmまでの領域およびシリンダー下端から29.5mm以降シリンダー下端までの領域にのみ陽極酸化被膜を形成した。
【0069】
この陽極酸化被膜の形成された領域の絶縁破壊電圧は、200±120Vであった。
【0070】
比較例2におけるホーニング処理により表面を粗面化した30mmφ×357.5mmのAlシリンダーに代えて、このホーニング処理後陽極酸化被膜を形成したAlシリンダーを支持体とした以外は比較例2と同様にして電子写真感光体を作成し、評価を行った。非画像形成領域における感光層表面の酸素原子含有率は、使用前11.9atom%に対し3000枚プリント後および10,000枚プリント後はいずれも12.2atom%であり、2.5%の増加であった。
【0071】
結果を表1に示す。
【0072】
[実施例7]
評価装置としてキヤノン製LBP「Image Class 4000」の改造機(プロセススピード235.5mm/sec)を用いた。改造は高圧設定の変更、駆動モーターの早回し、一次AC周波数のアップ、レーザーをシングルビームからダブルビームに変更、レーザー光量の変更、スキャナー回転速度の変更、および紙送りシーケンスの見直しにより行った。評価装置としてキヤノン製LBP「Image Class 4000」の改造機を用いた以外は実施例1と同様にして電子写真感光体を作成し、評価を行った。非画像形成領域における感光層表面の酸素原子含有率は、使用前11.9atom%に対し3000枚プリント後および10,000枚プリント後はいずれも12.3atom%であり、3.4%の増加であった。
【0073】
結果を表1に示す。
【0074】
[比較例3]
電荷輸送層を形成するために、電荷輸送層用の塗料を調製した。ビスフェノールZ型のシリコーン変性ポリカーボネート(粘度平均分子量65000)90部、ビスフェノールZ型のポリカーボネート(粘度平均分子量42000)10部、下記構造式のアミン化合物90部、
【0075】
【化3】
Figure 2004325871
下記構造式のアミン化合物10部
【0076】
【化4】
Figure 2004325871
を、モノクロロベンゼン500部、ジクロロメタン500部中に溶解し、電荷輸送層用の塗料を得た。
【0077】
この塗料を浸漬法でシリンダー上端から3mmの位置以降シリンダー下端までの領域を塗布し120℃、50分乾燥して、シリンダー上端から15mm以降シリンダー下端から12.5mmまでの領域において25±1μmに制御された電荷輸送層を形成した他は、比較例1と同様に行った。非画像形成領域における感光層表面の酸素原子含有率は、使用前15.9atom%に対し3000枚プリント後は13.4atom%、10,000枚プリント後は11.7atom%であり、減少が見られた。
【0078】
電位評価結果は暗部電位、明部電位、残留電位、3000枚プリント後電位、フォトメモリーともいずれも良好であった。また、ソルベントクラック性およびポットライフは、いずれも良好であった。しかしながら、耐久による削れが激しく、50,000枚を耐久することはできなかった。
【0079】
【表1】
Figure 2004325871
電位評価結果は、初期の暗部電位、明部電位、残留電位、3000枚プリント後のこれら電位、フォトメモリーともいずれも良好であった。また、クラックが発生したもの、ゲル化したもの、溶解しなかったものは無く、ソルベントクラック性およびポットライフは、いずれも良好であった。
【0080】
実施例1〜7では全ての評価項目に関し良好な結果であった。しかし、比較例1〜2はいずれも高温高湿下においてクリーニングブレードのめくれが発生し、5万枚まで耐久することはできなかった。また、比較例3は感光層の削れが激しく、5万枚まで耐久することはできなかった。
【0081】
このように、本発明の電子写真感光体は、優れた機械的強度と表面潤滑性を耐久後まで併せ持つことができ、更に、電子写真特性が良好であり、耐久性に優れ、かつ一般的なクリーニングブレードでもめくれが起こらない。
【0082】
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
[実施態様1]
導電性支持体上に感光層を有する電子写真感光体において、該電子写真感光体の非画像形成領域中に、感光層表面の酸素原子含有率が、3000枚の画像出力を行うことにより画像出力前の0.8%以上3.4%以下の範囲で増加する領域を有することを特徴とする電子写真感光体。
【0083】
[実施態様2]
前記電子写真感光体を帯電させるための帯電手段、および電子写真感光体から潜像もしくは可視化されたトナー像を転写媒体へ転写するための転写手段、の少なくとも一方が、該電子写真感光体に直接接触することを特徴とする実施態様1に記載の電子写真感光体。
【0084】
[実施態様3]
前記帯電手段がローラー状であり、直流電圧に交流電圧を重畳させた電圧を印加する実施態様2に記載の電子写真感光体。
【0085】
[実施態様4]
実施態様1乃至3のいずれかに記載の電子写真感光体を、帯電手段、現像手段およびクリーニング手段から選ばれる少なくとも1つの手段と共に一体に支持し、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。
【0086】
[実施態様5]
実施態様1乃至3のいずれかに記載の電子写真感光体を帯電手段、現像手段およびクリーニング手段手段から選ばれる少なくとも1つの手段と共に一体に支持したプロセスカートリッジを有することを特徴とする電子写真装置。
【0087】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明の電子写真感光体は、優れた機械的強度と表面潤滑性を耐久後まで併せ持ち、良好な電子写真特性を持っている。特に、耐久性に優れ、かつクリーニングブレードのめくれが起こらないことを両立した電子写真感光体を提供することが可能となった。また、材料(構成単位)の選択の幅が広がり、利用目的に応じた電子写真感光体の提供が可能となった。また、上記電子写真感光体を有するプロセスカートリッジおよび電子写真装置の提供が可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の電子写真感光体を有するプロセスカートリッジを有する電子写真装置の概略構成の例を示す図である。
【符号の説明】
1 本発明の電子写真感光体
2 軸
3 一次帯電手段
4 画像露光光
5 現像手段
6 転写手段
7 転写材
8 像定着手段
9 クリーニングブレード
10 前露光光
11 プロセスカートリッジ
12 レール[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an electrophotographic photosensitive member, and particularly to an electrophotographic photosensitive member having high durability, a process cartridge having the electrophotographic photosensitive member, and an electrophotographic apparatus.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, corona chargers such as corotrons and scorotrons have been widely used for charging electrophotographic devices such as laser beam printers and copiers.However, a high voltage is required, and a large amount of ozone is generated. There is a disadvantage that deterioration is accelerated. In recent years, contact charging methods such as roller charging and brush charging, that is, direct charging methods in which a voltage is directly applied to a charging member to apply a charge to an electrophotographic photosensitive member are becoming mainstream (for example, see Patent Documents 1 and 2). . This is a method in which a roller-shaped charging member made of a conductive rubber or the like is brought into direct contact with an electrophotographic photoreceptor to apply an electric charge. This charging method requires a low applied voltage, and the amount of generated ozone. It has the characteristic that there is little.
[0003]
However, in these contact charging methods such as roller charging and brush charging, when a charging member such as a charging roller or a conductive brush comes into direct contact with the photoconductor and is charged, pinhole leak due to inflow of a charging current or a portion of the photosensitive layer is caused. Problem of permanent deterioration. In addition, with the recent increase in the speed of electrophotographic devices such as copiers and laser beam printers, AC voltage is often superimposed on DC voltage in order to make charging uniform, the amount of current flowing in and the frequency also increase. It tends to increase.
[0004]
On the other hand, as a matter of course, the electrophotographic photoreceptor is required to have sensitivity, electrical characteristics, and optical characteristics according to the applied electrophotographic process. In particular, in the case of a repetitively used electrophotographic photoreceptor, an external electrical or mechanical force such as corona or direct charging, image exposure, toner development, transfer process, surface cleaning, etc. is directly applied to the electrophotographic photoreceptor surface. Therefore, durability for them is also required.
[0005]
Specifically, electrical deterioration due to ozone and nitrogen oxides during charging, discharge during charging, mechanical deterioration in which the surface is worn or scratched due to rubbing of the cleaning member, durability against electrical deterioration Sex is required. The electrical deterioration is particularly problematic in that carriers stay in a portion irradiated with light and a potential difference is generated in a portion not irradiated with light, and this phenomenon occurs as a photo memory. The mechanical deterioration is particularly different from the inorganic photoreceptor, and the organic photoreceptor having many soft materials is inferior in the durability against the mechanical deterioration, and the improvement of the durability is particularly desired. Various attempts have been made to satisfy the durability characteristics required for the photoreceptor as described above.
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-57-17826
[Patent Document 2]
JP-A-58-40566
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
The surface of the photoconductor is gradually scraped by the cleaning blade that is in contact with the photoconductor. In addition to the scraping by the cleaning blade, the photosensitive member surface is gradually scraped by the seal of the cleaning container in contact with the photosensitive member. The seal of the cleaning container has a large contact area, and when the toner enters the eyes of the sponge, the seal scrapes the photosensitive member surface more than the cleaning blade.
[0008]
In addition, at the ends of the charging member and the transfer member, the discharge region tends to be wide, and a large amount of current flows. When a large amount of current flows, a radical reaction more easily occurs on the surface of the photoreceptor, and promotes oxidation and reduction of the molecular weight of the binder on the surface of the photoreceptor, thereby facilitating scraping by the cleaning blade.
[0009]
In particular, in a high-speed machine, the frequency increases at the same time as the current increases, so that more current flows and the action of lowering the molecular weight of the binder on the surface of the photoreceptor becomes stronger.
[0010]
Accordingly, an object of the present invention is to provide an electrophotographic photoreceptor having excellent mechanical strength and surface lubricating properties until the end of its durability and excellent electrophotographic characteristics, and a process cartridge and an electrophotographic apparatus having the electrophotographic photoreceptor. Is to provide.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, in an electrophotographic photosensitive member having a photosensitive layer on a conductive support, an image is output when the surface of the photosensitive layer has an oxygen atom content of 3000 sheets in a non-image forming region of the electrophotographic photosensitive member. An electrophotographic photoreceptor characterized in that the electrophotographic photoreceptor has a region which increases by 0.8% to 3.4% before image output.
[0012]
Further, the present invention is a process cartridge and an electrophotographic apparatus having the above electrophotographic photosensitive member.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the configuration of the electrophotographic photosensitive member of the present invention will be described.
[0014]
The electrophotographic photoreceptor of the present invention may be a single layer type in which the photosensitive layer contains a charge transport material and a charge generation material in the same layer, or a laminated type in which a charge transport layer and a charge generation layer are separated. From the photographic characteristics, a laminated type is preferable. In any case, at least an electrophotographic photosensitive member having a photosensitive layer on a conductive support, in the non-image forming region of the electrophotographic photosensitive member, the oxygen atom content of the photosensitive layer surface is 3000 sheets By performing image output, there is an area that increases in the range of 0.8% or more and 3.4% or less before image output.
[0015]
The conductive support to be used is not limited as long as it has conductivity, and may be a metal such as aluminum or stainless steel, or a metal provided with a conductive layer, paper, plastic, or the like. No. In particular, when an image input from a laser beam printer or the like is a laser beam, it is preferable to provide a conductive layer for the purpose of preventing interference fringes due to scattering or covering a scratch on the support. This can be formed by dispersing conductive powder such as carbon black and metal particles in a binder resin. The thickness of the conductive layer is preferably 5 to 40 μm, more preferably 10 to 30 μm.
[0016]
An intermediate layer having a barrier function can be provided on the conductive support or the conductive layer. Examples of the intermediate layer include an anodized aluminum film, an inorganic layer such as aluminum oxide and aluminum hydroxide, and an organic layer such as polyamide, polyvinyl alcohol, polyethylene oxide, ethyl cellulose, casein, polyurethane, and polyether urethane. These organic layers are applied by dissolving in an appropriate solvent, and the film thickness is preferably 0.05 to 5 μm, more preferably 0.3 to 1 μm. Further, an organic layer such as polyamide can be provided on an inorganic layer such as an aluminum anodic oxide film.
[0017]
In the case of the function separation type, a charge generation layer is formed thereon. As the charge generating material used in the present invention, selenium-tellurium, pyrylium, thiapyrylium-based dye, phthalocyanine, anthantrone, dibenzpyrenequinone, trisazo, cyanine, disazo, monoazo, indigo, quinacridone, asymmetric quinocyanine-based pigments No. The charge generating layer is a homogenizer, an ultrasonic dispersion, a ball mill, a vibrating ball mill, a sand mill, an attritor, a roll mill, a liquid collision type high-speed disperser and the like, together with a binder resin and a solvent in an amount of 0.3 to 4 times the mass of the charge generation material. Is formed by applying a dispersion liquid and then drying. The thickness of the charge generation layer is preferably 5 μm or less, more preferably 0.1 to 2 μm.
[0018]
The charge transport layer is formed by applying a coating material in which a charge transport material and a binder resin are dissolved in a solvent and drying the coating material. Examples of the charge transport material used include a triarylamine compound, a hydrazone compound, a stilbene compound, a pyrazoline compound, an oxazole compound, a triarylmethane compound, and a thiazole compound.
[0019]
These are combined with a binder resin in an amount of 0.5 to 2 times by weight, applied, and dried to form a charge transport layer. The thickness of the charge transport layer is preferably 5 to 40 μm, more preferably 15 to 30 μm.
[0020]
When the photosensitive layer is a single-layer type, the photosensitive layer is formed by dispersing the above-described charge generating material or charge transporting material in the above-described binder resin, applying a dissolved solution, and drying. The thickness is preferably 5 to 40 μm, more preferably 15 to 30 μm.
[0021]
FIG. 1 shows a schematic configuration of an electrophotographic apparatus having a process cartridge having the electrophotographic photosensitive member of the present invention.
[0022]
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a drum-shaped electrophotographic photosensitive member of the present invention, which is driven to rotate around an axis 2 at a predetermined peripheral speed in a direction indicated by an arrow. In the rotation process, the photosensitive member 1 is uniformly charged with a predetermined positive or negative potential on the peripheral surface thereof by the primary charging means 3, and then receives a charge from an image exposure means (not shown) such as slit exposure or laser beam scanning exposure. It receives image exposure light 4. Thus, an electrostatic latent image is sequentially formed on the peripheral surface of the photoconductor 1.
[0023]
The formed electrostatic latent image is then subjected to toner development by the developing unit 5, and the developed toner developed image is transferred between the photoconductor 1 and the transfer unit 6 by a rotation of the photoconductor 1 from a feeding unit (not shown). The transfer material 6 is sequentially transferred to the transfer material 7 taken out and fed synchronously.
[0024]
The transfer material 7 having undergone the image transfer is separated from the surface of the photoreceptor, introduced into the image fixing means 8 and subjected to image fixing to be printed out of the apparatus as a copy.
[0025]
The surface of the photoreceptor 1 after the image transfer is cleaned and cleaned by removing a transfer residual toner by a cleaning blade 9, and is further subjected to a static elimination process by a pre-exposure light 10 from a pre-exposure unit (not shown). Used for imaging. When the primary charging unit 3 is a contact charging unit using a charging roller or the like, pre-exposure is not necessarily required.
[0026]
In the present invention, among the above-described components such as the electrophotographic photoreceptor 1, the primary charging unit 3, the developing unit 5, and the cleaning unit 9, a plurality of components are integrally connected as a process cartridge. May be detachably attached to a main body of an electrophotographic apparatus such as a copying machine or a laser beam printer. For example, at least one of the primary charging unit 3, the developing unit 5, and the cleaning unit 9 is integrally supported together with the photoreceptor 1 to form a cartridge, and the cartridge is detachably attached to the apparatus main body using guide means such as the rail 12 of the apparatus main body. The process cartridge 11 can be used.
[0027]
When the electrophotographic apparatus is a copier or a printer, the image exposure light 4 is reflected light or transmitted light from the original, or the original is read by a sensor and converted into a signal, and a laser beam is emitted according to the signal. Light emitted by scanning, driving of an LED array, driving of a liquid crystal shutter array, and the like.
[0028]
The electrophotographic photoreceptor of the present invention can be widely used not only for electrophotographic copying machines but also for electrophotographic applications such as laser beam printers, CRT printers, LED printers, liquid crystal printers, and laser plate making.
[0029]
【Example】
Hereinafter, description will be made according to examples. In the examples, "parts" indicates parts by mass.
[0030]
[Comparative Example 1]
A 30 mm φ × 357.5 mm Al cylinder was used as a support, and a coating composed of the following materials was applied on the support by a dipping method to apply a region from the position 3 mm from the top of the cylinder to the bottom of the cylinder. After 30 minutes of heat curing, a conductive layer controlled to 15 ± 1 μm was formed in a region 15 mm from the upper end of the cylinder to 12.5 mm from the lower end of the cylinder.
[0031]
Conductive pigment: SnO 2 Coated barium sulfate 10 parts
Pigment for resistance adjustment: 2 parts of titanium oxide
Binder resin: 6 parts of phenolic resin
Leveling material: 0.001 part of silicone oil
Solvent: methanol, methoxypropanol 0.2 / 0.8 20 parts
[0032]
The dielectric breakdown voltage of this conductive layer was 200 ± 100 V in a region from 15 mm from the upper end of the cylinder to 12.5 mm from the lower end of the cylinder. The measurement of the dielectric breakdown voltage in the present invention was based on JIS C2110.
[0033]
On the conductive layer, a solution prepared by dissolving 3 parts of N-methoxymethylated nylon and 3 parts of copolymerized nylon in a mixed solvent of 65 parts of methanol and 30 parts of n-butanol was immersed by 8 mm from the top of the cylinder to the bottom of the cylinder. And dried at 100 ° C. for 10 minutes to form an intermediate layer controlled at 0.5 ± 0.1 μm in a region from the upper end of the cylinder to 15 mm and thereafter from the lower end of the cylinder to 12.5 mm.
[0034]
The dielectric breakdown voltage of this intermediate layer was 30 ± 20 V in a region from 15 mm from the upper end of the cylinder to 12.5 mm from the lower end of the cylinder.
[0035]
Next, 4 parts of oxytitanium phthalocyanine (TiOPc) having strong peaks at 9.0 °, 14.2 °, 23.9 ° and 27.1 ° at Bragg angles 2θ ± 0.2 ° in CuKα characteristic X-ray diffraction. And 2 parts of polyvinyl butyral (trade name: Esrec BM2, manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.) and 60 parts of cyclohexanone were dispersed in a sand mill using φ1 mm glass beads for 4 hours. Prepared. This is applied by dipping to a region from the position 3 mm from the upper end of the cylinder to the lower end of the cylinder, dried at 50 ° C. for 10 minutes, and 0.3 ± 0.5 mm from 15 mm from the upper end of the cylinder to 12.5 mm from the lower end of the cylinder. A charge generation layer controlled to 1 μm was formed.
[0036]
Next, in order to form a charge transport layer, a paint for the charge transport layer was prepared. 90 parts of bisphenol C type polyarylate (viscosity average molecular weight 65,000), 10 parts of bisphenol Z type polycarbonate (viscosity average molecular weight 42000), 90 parts of an amine compound having the following structural formula,
[0037]
Embedded image
Figure 2004325871
10 parts of an amine compound having the following structural formula
[0038]
Embedded image
Figure 2004325871
Was dissolved in 500 parts of monochlorobenzene and 500 parts of dichloromethane to obtain a paint for a charge transport layer.
[0039]
Apply this paint to the area from the top of the cylinder 3mm to the bottom of the cylinder by the dipping method, dry at 120 ° C for 50 minutes, and control it to 25 ± 1μm in the area from 15mm from the top of the cylinder to 12.5mm from the bottom of the cylinder. The resulting charge transport layer was formed.
[0040]
Next, evaluation will be described.
[0041]
The apparatus used was a Canon LBP “Image Class 4000” (process speed: 144.5 mm / sec). In this apparatus, the image forming area was an area from 43 mm from the upper end of the cylinder to 35.5 mm from the lower end of the cylinder, and the outside thereof was a non-image forming area. The transfer roller as a transfer means is a region from 32 mm from the upper end of the cylinder to 24.5 mm from the lower end of the cylinder, the developing sleeve coat width as the developing means is a region from 32 mm from the upper end of the cylinder to 24.5 mm from the lower end of the cylinder, The charging roller was disposed in a region from 28.5 mm from the upper end of the cylinder to 21 mm from the lower end of the cylinder, and the cleaning blade as a cleaning means was disposed in a region from 15 mm from the upper end of the cylinder to 12.5 mm from the lower end of the cylinder.
[0042]
The potential measurement was initially performed by setting the dark part to Vd, the laser light irradiation part to Vl, and the pre-exposure irradiation part to Vr. The produced electrophotographic photoreceptor was subjected to paper passing durability at 23 ° C. and 55% RH using this apparatus. The sequence was set to an intermittent mode in which the printing was stopped once for each print, and the potential was measured when 3000 prints were made. Then, the paper was passed until 10,000 prints, and the shaving amount of the photoreceptor was measured. Further, 50,000 sheets were passed in a high temperature and high humidity environment of 32.5 ° C. and 85% RH. The sequence is an intermittent mode that stops once for every two prints, pauses printing for every 500 prints for 10 minutes, repeatedly inserts and removes cartridges every 1000 prints, and durates the cleaning blade for 50,000 prints. Was evaluated. The toner was replenished as needed during the print pause for 10 minutes. The measurement of the photo memory was performed in the same manner as the potential measurement. That is, the prepared electrophotographic photosensitive member was subjected to paper passing durability at 23 ° C. and 55% RH using this apparatus. The sequence is an intermittent mode in which the printing is stopped once for each print. After the 3000 prints, the potential is measured, and then the light of a white fluorescent lamp is applied to a part of the electrophotographic photosensitive member, and the surface of the electrophotographic photosensitive member is 1500 lux. After exposure in a dark place for 5 minutes, the potential is measured again. The difference between Vl of the light-irradiated part and Vl of the non-irradiated part is used as a photo memory. Exceeding was evaluated as defective. Further, for the solvent cracking property, finger fat was adhered to the surface, left for 24 hours, and observed with a microscope for the presence or absence of solvent cracking. As an evaluation of the pot life, each paint for the charge transport layer was allowed to stand in a closed container at room temperature (23 ° C.) for one week, and then the dissolved state was observed.
[0043]
The oxygen atom content on the surface of the photosensitive layer in the non-image forming area of the electrophotographic photosensitive member was compared before use, after printing 3,000 sheets, and after printing 10,000 sheets. The electrophotographic photoreceptor prepared as described above was subjected to paper passing durability at 23 ° C. and 55% RH using the above apparatus. The sequence was an intermittent mode in which the printing was stopped once for each print, and the oxygen atom content on the surface of the photosensitive layer in the non-image forming area at the time when 3000 prints were performed was defined as the oxygen atom content after 3000 prints. The measurement region was a region from 28.5 mm to 32 mm from the upper end of the cylinder and a region from 21 mm to 24.5 mm from the lower end of the cylinder. Similarly, the oxygen atom content on the surface of the photosensitive layer in the non-image forming area of the photoreceptor subjected to the paper-passing durability up to 10,000 sheets was defined as the oxygen atom content after printing 10,000 sheets. “ESCALAB220iXL” manufactured by VG Scientific, UK was used for analysis. Single crystal spectroscopy AlKα ray as X-ray source, 1000 μmφ as analysis area, output 10 kV 18 mA, Constant Analyzer Energy (CAE) Mode as analyzer mode, Pass energy... 2 FWHM = 0.8 eV, degree of vacuum is 11 × 10 −9 Torr, geometry is θ = 90 ° (θ: inclination of the detector with respect to the sample surface), data processing is smoothing 9-points, peak area measurement, background subtraction, Peak synthesis was performed with neutral carbon C1s at 284.6 eV for horizontal axis correction. The change of the oxygen atom content was compared based on the obtained element composition (atom%). The oxygen atom content on the photosensitive layer surface in the non-image forming area was 11.9 atom% before use and 12.5 atom% after printing 3000 sheets and after printing 10,000 sheets, respectively, an increase of 5.0%. Met.
[0044]
As a result of the potential evaluation, all of the initial dark portion potential, light portion potential, residual potential, these potentials after printing 3000 sheets, and the photo memory were good. The solvent cracking property and the pot life were all good. However, the cleaning blade was turned up under high temperature and high humidity, and 50,000 sheets could not be durable.
[0045]
[Example 1]
A 30 mm φ × 357.5 mm Al cylinder was used as a support, and a coating composed of the following materials was applied on the support by a dipping method to apply a region from the position 3 mm from the top of the cylinder to the bottom of the cylinder. , Heat-hardened for 30 minutes, controlled to 15 ± 1 μm in the region from 43 mm from the top of the cylinder to 35.5 mm from the bottom of the cylinder, in the region from 23.5 mm to 37 mm from the top of the cylinder and 29.5 mm to 16 mm from the bottom of the cylinder A conductive layer having a bump-shaped region whose area up to 18 ± 1 μm was controlled was formed.
[0046]
Conductive pigment: SnO 2 Coated barium sulfate 10 parts
Pigment for resistance adjustment: 2 parts of titanium oxide
Binder resin: 6 parts of phenolic resin
Leveling material: 0.001 part of silicone oil
Solvent: methanol, methoxypropanol 0.2 / 0.8 20 parts
[0047]
The dielectric breakdown voltage of this conductive layer is 200 ± 100 V in a region from 43 mm from the cylinder upper end to 35.5 mm from the cylinder lower end, a region from 23.5 mm to 37 mm from the cylinder upper end, and 29.5 mm to 16 mm from the cylinder lower end. Up to 800 ± 400V in the region up to
[0048]
An electrophotographic photosensitive member was prepared and evaluated in the same manner as in Comparative Example 1 except that this conductive layer was formed. The oxygen atom content of the photosensitive layer surface in the non-image forming area was 11.9 atom% before use and 12.0 atom% after printing 3000 sheets and after printing 10,000 sheets, respectively, an increase of 0.8%. Met.
[0049]
Table 1 shows the results.
[0050]
[Example 2]
On the conductive layer formed in Comparative Example 1, a solution prepared by dissolving 3 parts of N-methoxymethylated nylon and 3 parts of copolymerized nylon in a mixed solvent of 65 parts of methanol and 30 parts of n-butanol was immersed at a distance of 8 mm from the top of the cylinder. The area from the position to the bottom of the cylinder is applied, dried at 100 ° C. for 10 minutes, and controlled to 0.5 ± 0.1 μm in the area from 43 mm from the top of the cylinder to 35.5 mm from the bottom of the cylinder. An intermediate layer having a bump-shaped region in which a region from 5 mm to 37 mm and a region from 29.5 mm to 16 mm from the lower end of the cylinder were controlled to 1.0 ± 0.1 μm was formed.
[0051]
The dielectric breakdown voltage of this intermediate layer is 30 ± 20 V in a region from 43 mm from the top of the cylinder to 35.5 mm from the bottom of the cylinder, a region from 23.5 mm to 37 mm from the top of the cylinder, and 29.5 mm to 16 mm from the bottom of the cylinder. Up to 150 ± 50V.
[0052]
An electrophotographic photoreceptor was prepared and evaluated in the same manner as in Comparative Example 1 except that the intermediate layer was formed. The oxygen atom content on the surface of the photosensitive layer in the non-image forming area was 12.1 atom% after printing 3000 sheets and after printing 10,000 sheets, which was 11.9 atom% before use, and increased by 1.7%. Met.
[0053]
Table 1 shows the results.
[0054]
[Example 3]
An electrophotographic photosensitive member was prepared and evaluated in the same manner as in Comparative Example 1, except that the conductive layer formed in Example 1 was used, and the intermediate layer formed in Example 2 was applied thereon. The oxygen atom content of the photosensitive layer surface in the non-image forming area was 11.9 atom% before use and 12.0 atom% after printing 3000 sheets and after printing 10,000 sheets, respectively, an increase of 0.8%. Met.
[0055]
Table 1 shows the results.
[0056]
[Comparative Example 2]
A 30 mm φ × 357.5 mm Al cylinder whose surface was roughened by honing was used as a support, and 3 parts of N-methoxymethylated nylon and 3 parts of copolymerized nylon were mixed in a mixed solvent of 65 parts of methanol and 30 parts of n-butanol. The solution is applied to the region from the position 8 mm from the top of the cylinder to the bottom of the cylinder by an immersion method, dried at 100 ° C. for 10 minutes, and 0.65 ± 15 mm from the top of the cylinder to 12.5 mm from the bottom of the cylinder after 15 mm from the top of the cylinder. An intermediate layer controlled to 0.1 μm was formed.
[0057]
The dielectric breakdown voltage of the intermediate layer was 60 ± 30 V in a region from 15 mm from the upper end of the cylinder to 12.5 mm from the lower end of the cylinder.
[0058]
A charge generation layer and a charge transport layer were formed on the intermediate layer in the same manner as in Comparative Example 1, and the evaluation was performed in the same manner as in Comparative Example 1. The oxygen atom content on the photosensitive layer surface in the non-image forming area was 11.9 atom% before use and 12.5 atom% after printing 3000 sheets and after printing 10,000 sheets, respectively, an increase of 5.0%. Met.
[0059]
As a result of the potential evaluation, all of the initial dark portion potential, light portion potential, residual potential, these potentials after printing 3000 sheets, and the photo memory were good. The solvent cracking property and the pot life were all good. However, the cleaning blade was turned up under high temperature and high humidity, and 50,000 sheets could not be durable.
[0060]
[Example 4]
A 30 mm φ × 357.5 mm Al cylinder whose surface was roughened by honing was used as a support, and 3 parts of N-methoxymethylated nylon and 3 parts of copolymerized nylon were mixed in a mixed solvent of 65 parts of methanol and 30 parts of n-butanol. The dissolved solution is applied to the area from the position 8 mm from the top of the cylinder to the bottom of the cylinder by an immersion method, dried at 100 ° C. for 10 minutes, and 0.65 ± 43 mm from the top of the cylinder to 35.5 mm from the bottom of the cylinder after 43 mm from the top of the cylinder. An intermediate layer having a bump-shaped region controlled to 0.1 μm and a region from 23.5 mm to 37 mm from the top of the cylinder and a region from 29.5 mm to 16 mm from the bottom of the cylinder controlled to 1.0 ± 0.1 μm. Formed.
[0061]
The dielectric breakdown voltage of this intermediate layer is 60 ± 30 V in a region from 43 mm from the upper end of the cylinder to 35.5 mm from the lower end of the cylinder, a region from 23.5 mm to 37 mm from the upper end of the cylinder and 29.5 mm to 16 mm from the lower end of the cylinder. 180 ± 60V in the region up to
[0062]
An electrophotographic photoreceptor was prepared and evaluated in the same manner as in Comparative Example 2 except that the intermediate layer was formed. The oxygen atom content on the surface of the photosensitive layer in the non-image forming area was 12.1 atom% after printing 3000 sheets and after printing 10,000 sheets, which was 11.9 atom% before use, and increased by 1.7%. Met.
[0063]
Table 1 shows the results.
[0064]
[Example 5]
A 30 mmφ × 357.5 mm Al cylinder is used as a support, and the area from the top of the cylinder to 37 mm and the area from the bottom of the cylinder to 29.5 mm to the bottom of the cylinder are anodized in a sulfuric acid electrolyte to obtain an average film thickness of 4 μm. Was formed. Then, after being immersed in a sealing agent containing nickel nitrate as a main component, a hot water bath treatment is performed, and an anodic oxide coating is applied only to a region from the cylinder upper end to 37 mm and a region from the cylinder lower end to 29.5 mm to the cylinder lower end. Was formed.
[0065]
The dielectric breakdown voltage of the region where the anodized film was formed was 200 ± 120V.
[0066]
An electrophotographic photoreceptor was prepared and evaluated in the same manner as in Comparative Example 1 except that the Al cylinder having the anodic oxide film formed thereon was used as a support in place of the Al cylinder having a diameter of 30 mm x 357.5 mm in Comparative Example 1. Was. The oxygen atom content on the surface of the photosensitive layer in the non-image forming area is 12.2 atom% after printing 3000 sheets and after printing 10,000 sheets, which is 11.9 atom% before use, an increase of 2.5%. Met.
[0067]
Table 1 shows the results.
[0068]
[Example 6]
A 30mmφ × 357.5mm Al cylinder whose surface was roughened by honing was used as a support, and the area from the cylinder top to 37mm and the area from the cylinder bottom to 29.5mm to the cylinder bottom were anodized in sulfuric acid electrolyte. By performing the treatment, an anodic oxide film having an average film thickness of 4 μm was formed. Then, after being immersed in a sealing agent containing nickel nitrate as a main component, a hot water bath treatment is performed, and an anodic oxide coating is applied only to a region from the cylinder upper end to 37 mm and a region from the cylinder lower end to 29.5 mm to the cylinder lower end. Was formed.
[0069]
The dielectric breakdown voltage of the region where the anodized film was formed was 200 ± 120V.
[0070]
In the same manner as in Comparative Example 2 except that the Al cylinder of 30 mmφ × 357.5 mm whose surface was roughened by the honing treatment in Comparative Example 2 was used instead of the Al cylinder on which the anodized film was formed after the honing treatment, was used. To prepare an electrophotographic photosensitive member and evaluated. The oxygen atom content on the surface of the photosensitive layer in the non-image forming area is 12.2 atom% after printing 3000 sheets and after printing 10,000 sheets, which is 11.9 atom% before use, an increase of 2.5%. Met.
[0071]
Table 1 shows the results.
[0072]
[Example 7]
A modified machine (process speed 235.5 mm / sec) of a Canon LBP “Image Class 4000” was used as an evaluation device. Modifications were made by changing the high voltage setting, turning the drive motor faster, increasing the primary AC frequency, changing the laser from a single beam to a double beam, changing the laser light intensity, changing the scanner rotation speed, and reviewing the paper feed sequence. An electrophotographic photoreceptor was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 except that a modified machine of Canon LBP "Image Class 4000" was used as an evaluation device. The oxygen atom content of the photosensitive layer surface in the non-image forming area is 12.3 atom% after printing 3000 sheets and after printing 10,000 sheets, which is 11.9 atom% before use, an increase of 3.4%. Met.
[0073]
Table 1 shows the results.
[0074]
[Comparative Example 3]
To form the charge transport layer, a paint for the charge transport layer was prepared. 90 parts of a bisphenol Z type silicone-modified polycarbonate (viscosity average molecular weight 65,000), 10 parts of a bisphenol Z type polycarbonate (viscosity average molecular weight 42,000), 90 parts of an amine compound having the following structural formula,
[0075]
Embedded image
Figure 2004325871
10 parts of an amine compound having the following structural formula
[0076]
Embedded image
Figure 2004325871
Was dissolved in 500 parts of monochlorobenzene and 500 parts of dichloromethane to obtain a paint for a charge transport layer.
[0077]
Apply this paint to the area from the top of the cylinder 3mm to the bottom of the cylinder by the dipping method, dry at 120 ° C for 50 minutes, and control it to 25 ± 1μm in the area from 15mm from the top of the cylinder to 12.5mm from the bottom of the cylinder. The same operation as in Comparative Example 1 was performed except that the formed charge transport layer was formed. The oxygen atom content on the surface of the photosensitive layer in the non-image forming area was 15.9 atom% before use, 13.4 atom% after printing 3000 sheets, and 11.7 atom% after printing 10,000 sheets. Was done.
[0078]
As a result of the potential evaluation, the dark portion potential, the bright portion potential, the residual potential, the potential after printing 3000 sheets, and the photo memory were all good. The solvent cracking property and the pot life were all good. However, the scraping due to durability was severe, and 50,000 sheets could not be durable.
[0079]
[Table 1]
Figure 2004325871
As a result of the potential evaluation, all of the initial dark portion potential, light portion potential, residual potential, these potentials after printing 3000 sheets, and the photo memory were good. In addition, there were no cracks, gelled or undissolved ones, and the solvent cracking properties and pot life were all good.
[0080]
In Examples 1 to 7, good results were obtained for all evaluation items. However, in all of Comparative Examples 1 and 2, the cleaning blade was turned under high temperature and high humidity, and it was not possible to endure 50,000 sheets. In Comparative Example 3, the photosensitive layer was severely scraped, and it was not possible to withstand 50,000 sheets.
[0081]
As described above, the electrophotographic photoreceptor of the present invention can have both excellent mechanical strength and surface lubricity until after durability, and further, has excellent electrophotographic properties, excellent durability, and general properties. No turning over with cleaning blade.
[0082]
The embodiments of the present invention have been described above. Preferred embodiments of the present invention are listed below.
[Embodiment 1]
In an electrophotographic photoreceptor having a photosensitive layer on a conductive support, an image is output by performing image output in which the oxygen atom content on the surface of the photosensitive layer is 3000 sheets in a non-image forming area of the electrophotographic photoreceptor. An electrophotographic photoreceptor having a region which increases in a range from 0.8% to 3.4% before.
[0083]
[Embodiment 2]
At least one of a charging unit for charging the electrophotographic photosensitive member and a transfer unit for transferring a latent image or a visualized toner image from the electrophotographic photosensitive member to a transfer medium is directly applied to the electrophotographic photosensitive member. 2. The electrophotographic photoconductor according to embodiment 1, wherein the electrophotographic photoconductor is in contact with the electrophotographic photoconductor.
[0084]
[Embodiment 3]
3. The electrophotographic photosensitive member according to claim 2, wherein the charging unit has a roller shape, and applies a voltage obtained by superimposing an AC voltage on a DC voltage.
[0085]
[Embodiment 4]
The electrophotographic photosensitive member according to any one of the first to third embodiments is integrally supported together with at least one unit selected from a charging unit, a developing unit, and a cleaning unit, and is detachable from an electrophotographic apparatus main body. And process cartridge.
[0086]
[Embodiment 5]
An electrophotographic apparatus comprising a process cartridge integrally supporting the electrophotographic photosensitive member according to any one of the first to third embodiments together with at least one unit selected from a charging unit, a developing unit and a cleaning unit.
[0087]
【The invention's effect】
As described above, the electrophotographic photoreceptor of the present invention has both excellent mechanical strength and surface lubricity until after durability, and has good electrophotographic properties. In particular, it has become possible to provide an electrophotographic photoreceptor that is excellent in durability and does not cause turning of the cleaning blade. Further, the range of choice of materials (constituent units) has been expanded, and it has become possible to provide an electrophotographic photosensitive member according to the purpose of use. Further, it has become possible to provide a process cartridge and an electrophotographic apparatus having the above electrophotographic photosensitive member.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an example of a schematic configuration of an electrophotographic apparatus having a process cartridge having an electrophotographic photosensitive member of the present invention.
[Explanation of symbols]
1. Electrophotographic photoreceptor of the present invention
2 axes
3 Primary charging means
4 Image exposure light
5 Developing means
6 transfer means
7 Transfer material
8 Image fixing means
9 Cleaning blade
10 Pre-exposure light
11 Process cartridge
12 rails

Claims (1)

導電性支持体上に感光層を有する電子写真感光体において、該電子写真感光体の非画像形成領域中に、感光層表面の酸素原子含有率が、3000枚の画像出力を行うことにより画像出力前の0.8%以上3.4%以下の範囲で増加する領域を有することを特徴とする電子写真感光体。In an electrophotographic photoreceptor having a photosensitive layer on a conductive support, an image is output by performing image output in which the oxygen atom content on the surface of the photosensitive layer is 3000 sheets in a non-image forming area of the electrophotographic photoreceptor. An electrophotographic photoreceptor having a region which increases in a range from 0.8% to 3.4% before.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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