JP2005189763A - 電子写真感光体ユニット、電子写真感光体、プロセスカートリッジ及び電子写真装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 電子写真感光体に傷を付かせることなくバンディングを防止した電子写真 感光体ユニット、更にこの電子写真感光体ユニットに用いられえる電子写真感光体、及び、この電子写真感光体ユニットを備えたプロセスカートリッジ及び電子写真装置 を提供する。
【解決手段】 感光体ギアのモジュールが0.55以上0.65以下であって、該電 子写真感光体が外径15mm以上40mm以下の円筒状であり、且つ該電子写真感光 体表面の23℃、55%RHでの表面皮膜物性試験におけるヤング率Eが4.5GPa以上6.5GPa以下であることを特徴とする電子写真感光体ユニット、この電子 写真感光体ユニットに用いられる電子写真感光体、及び、この電子写真感光体ユニッ トを有するプロセスカートリッジ、電子写真装置。
【選択図】 なし
【解決手段】 感光体ギアのモジュールが0.55以上0.65以下であって、該電 子写真感光体が外径15mm以上40mm以下の円筒状であり、且つ該電子写真感光 体表面の23℃、55%RHでの表面皮膜物性試験におけるヤング率Eが4.5GPa以上6.5GPa以下であることを特徴とする電子写真感光体ユニット、この電子 写真感光体ユニットに用いられる電子写真感光体、及び、この電子写真感光体ユニッ トを有するプロセスカートリッジ、電子写真装置。
【選択図】 なし
Description
本発明は、電子写真感光体ユニット、電子写真感光体、プロセスカートリッジ及び電子写真装置に関し、詳しくは、支持体上に少なくとも感光層を有する電子写真感光体と、該電子写真感光体の長手方向一端に設けられたフランジが回転の駆動を伝達して現像剤担持体を回転させるためのギアとを有する電子写真感光体ユニット、この電子写真感光体ユニットに用いられる電子写真感光体、この電子写真感光体ユニットを備えたプロセスカートリッジ及び電子写真装置に関する。
電子写真装置は通常、少なくとも電子写真感光体、帯電手段、露光手段、現像手段、及び転写手段を有しており、帯電手段によって一様に帯電させた円筒状の電子写真感光体(以下、感光ドラムとも称する。)に露光手段によって画像情報に応じた露光を行なって潜像を形成した後、その潜像を現像手段によってトナーを用いて現像してトナー像を形成し、この後、感光ドラムに形成したトナー像を転写手段によって記録媒体に転写して画像形成を行なう構成となっている。電子写真装置は上記の構成以外に必要に応じてクリーニング手段、除電手段等を有しても良い。
上述した電子写真装置において、感光ドラムが回転駆動することで画像形成が行われる。このとき、感光ドラムの回転駆動は電子写真装置本体側の駆動ギアによって行なわれる。一方、円筒状の現像剤担持体(以下、現像ローラと称する。)は、現像剤担持体の長手方向一端に設けられたフランジを有するギア(以下、現像ローラギアと称する。)が感光ドラムの長手方向一端に設けられたフランジを有するギア(以下、感光ドラムギアと称する。)によって回転駆動されることが多い(例えば、特許文献1及び2参照。)。このときの上記駆動ギア、感光ドラムギア、及び現像ローラギアの位置関係を示す概略構成図を図1に示す。
特開平10−105020号公報
特開平5−107822号公報
しかしながら、上述の電子写真装置においては、現像ローラギアと感光ドラムギアとが噛み合う時に、ギアピッチに対応した感光ドラムの回転駆動のトルクの変化に応じてわずかながら回転むらが生じてしまうことがある。このため、より高品質な画像(特にハーフトーン画像)を出力した時に、感光ドラムギアのギアピッチに対応するバンディングと称する画像不良が発生する。本発明におけるバンディングとは、画像上に現れる転写材送り方向の周期的な濃淡むらのことである。このとき、現像ローラギア及び感光ドラムギアの歯面の加工精度を向上させる等により、感光ドラムの回転を円滑に行ない、回転むらによる画像不良を防止するようにしている。具体的には、感光ドラムギアのモジュールを小さくしてギアピッチを狭くすることが考えられる。本発明におけるモジュールとは、ギアの基準ピッチ円の直径d(mm)を歯数zで割った値(d/z)のことであり、具体的にモジュールを小さくするということは、例えば基準ピッチ円の直径dを変えない場合は、歯数zを多くすればよい。つまり、感光ドラムギアの場合、一般にその基準ピッチ円が感光ドラムの外径とほぼ同径に形成されているため、歯数を多くすることになる。このようにすることで、ハーフトーン画像を出力した時にギアピッチごとに発生するバンディングの間隔は、感光ドラムギアのギアピッチが狭くなるのに伴って小さくなるので、その分、人間の視覚には目立たなくなる。
一方、感光ドラムの回転ムラは、バンディングを発生するという反面、感光ドラムに当接する部材(例えば、クリーニングブレードや紙など)から受ける感光ドラムの回転駆動と逆方向のトルクによる感光ドラムへの負荷を軽減する効果(以下、トルク緩和と称する)があった。しかしながら、上述のように感光ドラムギアのギアピッチを狭くするほど、回転むらとして現れていたトルク緩和が起き難くなるため、感光ドラムへの負荷が大きくなり、それにより感光ドラムに傷が付いてしまうことがある。また、感光ドラムの外径は、電子写真装置本体の小型化のために、40mm以下であることが好ましいが、感光ドラムの傷は、画像上、感光ドラムの回転に応じて周期的に現れるので、感光ドラムの外径が小さい(具体的には、感光ドラムの外径が40mm以下)ほど画像不良がより顕著になりやすい。
本発明の目的は、電子写真感光体(感光ドラム)の外径を小さくしつつも、電子写真感光体に傷を付かせることなく、さらにバンディングを防止した電子写真感光体ユニット、更にこの電子写真感光体ユニットに用いられる電子写真感光体、及び、この電子写真感光体ユニットを備えたプロセスカートリッジ及び電子写真装置を提供することにある。
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、本発明に至った。
すなわち、本発明は、支持体上に少なくとも感光層を有する電子写真感光体と、該電子写真感光体の長手方向一端に設けられたフランジが回転の駆動を伝達して現像剤担持体を回転させるためのギアとを有する電子写真感光体ユニットにおいて、該ギアのモジュールが0.55以上0.65以下であって、該電子写真感光体が外径15mm以上40mm以下の円筒状であり、且つ該電子写真感光体表面の23℃、55%RHでの表面皮膜物性試験におけるヤング率Eが4.5GPa以上6.5GPa以下であることを特徴とする電子写真感光体ユニットである。
また、本発明は、上記電子写真感光体ユニットに用いられる電子写真感光体、及び、上記電子写真感光体ユニットを有するプロセスカートリッジ及び電子写真装置である。
本発明によれば、電子写真感光体(感光ドラム)の外径を小さくしつつも、電子写真感光体に傷を付かせることなくバンディングを防止した電子写真感光体ユニット、更にこの電子写真感光体ユニットに用いられる電子写真感光体、及び、この電子写真感光体ユニットを備えたプロセスカートリッジ及び電子写真装置を提供することが可能になった。
本発明における電子写真感光体ユニットとは、支持体上に少なくとも感光層を有する電子写真感光体(感光ドラム)と、該電子写真感光体の長手方向一端に設けられたフランジが回転の駆動を伝達して現像剤担持体を回転させるためのギアとを有するユニットを示す。以下に、上記電子写真感光体ユニットについて説明する。
本発明における感光ドラムギアには、例えば、ポリアセタール、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリアミド(PA)、更には、ポリアセタールやフッ素原子を含有させて摺動性を良くしたポリカーボネート(PC)などが用いられる。また、該感光ドラムギアのモジュールは、0.55以上0.65以下であって、好ましくは0.56以上0.63以下である。感光ドラムギアのモジュールが0.55未満であると、上述のとおり、ギアピッチが狭くなることによるトルク緩和不足により、耐久により感光ドラムに傷が付き易くなる。また、感光ドラムギアのモジュールが0.65を越えると、バンディングが生じ易くなる。
なお、本願発明に規定する感光ドラムギアのモジュールは、該ギアの歯数及び/または該ギアの基準ピッチ円の直径を変化させることによって、適宜増加ないし減少させることが可能である。
一方、本発明の電子写真感光体(感光ドラム)の外径は、本体小型化のために40mm以下が用いられることが一般的である。本体小型化のために、更に好ましくは28mm以下が用いられる。但し、15mm未満だと、電子写真感光体まわりに配接される部材の配接スペースが取れなくなるため、15mm以上で用いられることが一般的である。すなわち、本体小型化と感光ドラムまわりの配接スペースの観点から、電子写真感光体(感光ドラム)の外径は15mm以上40mm以下が好ましく、より好ましくは15mm以上28mm以下であって、更に好ましくは16mm以上24mm以下である。
また、本発明の電子写真感光体(感光ドラム)表面の23℃、55%RHでの表面皮膜物性試験におけるヤング率Eは、4.5GPa以上6.5GPa以下であって、好ましくは4.7GPa以上6.4GPa以下、より好ましくは4.7GPa以上5.9GPa以下である。電子写真感光体表面の23℃、55%RHでの表面皮膜物性試験におけるヤング率Eが4.5GPa未満の電子写真感光体を用いた場合、電子写真感光体表面の弾性によるトルク緩和が大きすぎるために生じる変形による傷が付き易くなる。また、電子写真感光体表面の23℃、55%RHでの表面皮膜物性試験におけるヤング率Eが6.5GPaを越える電子写真感光体を用いた場合、電子写真感光体表面の弾性によるトルク緩和が不足し、結果としてドラムギアが欠ける、バンディングが生じ易いといった現象が生じ易くなる。なお、本発明におけるヤング率Eとは、表面皮膜物性試験によって求められる見かけ上のヤング率であり、実際のヤング率E’とは、E=E’/(1−v2)という関係式が成り立つ。このときvはポアソン比を示すが、vは限りなく0に近いことから、本発明におけるヤング率Eは実際のヤング率E’に近似されるものである。
なお、電子写真感光体表面のヤング率Eを4.5GPa以上6.5GPa以下にするためには、電子写真感光体に用いる材料の種類、その材料の配合比、及び電子写真感光体の感光層などの各層を形成するときの塗布方法などを適宜調整することで達成することが可能である。
本発明における電子写真感光体表面の表面皮膜物性試験におけるヤング率Eの測定は、薄膜、硬化皮膜、有機皮膜等の硬度の解析が可能なドイツ・フィッシャー社製硬度計フィッシャースコープH100による表面皮膜物性試験を用いて行う(図2参照)。測定環境は常温常湿(23℃、55%RH)である。
表面皮膜物性試験におけるヤング率Eの測定においては、形状が四角錐で対面角度が136°に規定されているダイヤモンド圧子11を使用し、感光ドラム9の表面に設定荷重を段階的にかけて特定の深さまで皮膜に押し込んだ後、逆に引き抜いていったときの荷重をかけた状態での押し込み深さを電気的に検出して読み取る。
上記硬度計を用いて表面皮膜物性試験を行った結果の一例を示すグラフを図3に示す。
点Aが測定開始点である。A→Bが圧子の押し込みに対応する曲線である。点Bは最大設定押し込み深さに到達したときの点であり、点Bでの荷重を、そのとき生じた圧痕の表面積で除した値がユニバーサル硬さ値HUである。B→Cの曲線が、圧子を押し込んだ後の「戻り」に対応する曲線である。即ち、この曲線は測定サンプルの弾性分に対応する。曲線BCにおいて、最大荷重の95%、60%に対応する2点を通る直線を引くと、経験的にその傾きがヤング率Eとなる。
以下、図4を参照して本発明の実施の形態を説明する。
本発明に用いられる電子写真装置(例えば、レーザービームプリンタなど)は、図4に示すように、まず、帯電手段16により感光ドラム14を均一に帯電させる。帯電手段16としては、コロナ放電による非接触帯電手段や導電性弾性ローラ等による接触帯電手段が用いられる。このうち、コロナ放電による非接触帯電手段では、オゾンやNOx等のコロナ生成物発生の問題、更には、電子写真感光体に向かう電流が全体の5〜30%にすぎず帯電手段としては効率が悪いなどのため、ローラ帯電による接触帯電手段(例えば、特許文献1及び2参照。)が一般的である。レーザー装置などの光学系(不図示)から画像情報に基づいた像露光光17を感光ドラム14へ照射して該感光ドラム14に潜像を形成し、この潜像をトナー現像してトナー像を形成する。そして前記トナー像の形成と同期して、紙等の転写材20を収容した給紙カセット(不図示)から一枚ずつ分離給送すると共に、搬送手段(不図示)で搬送し、且つ前記感光ドラムに形成したトナー像を転写手段としての転写ローラ19に電圧印加することによって転写材20に転写し、その転写材20を搬送手段によって定着手段21へと搬送する。この定着手段21は通過する転写材20に熱及び圧力を印加して転写トナー像を定着する。そしてこの転写材20を排出する構成となっている。また、必要に応じてクリーニング手段22や除電手段(不図示)による前露光光23を用いても良い。転写後の感光ドラム14上の残留トナーをクリーニングするためのクリーニング手段22としては、ファーブラシ、磁気ブラシまたはブレードなどを用いたものが代表的であるが、クリーニングの精度、装置構成などの点から一般にはブレードクリーニングが選択される。また、感光ドラムへのブレードの当接方法としては順方向のものとカウンター方向のものとがあるが、クリーニングの精度から、後者のカウンター方式のブレード当接法がより好ましい。
感光ドラム14の長手方向一端にはギアを有するフランジ(不図示)が固着している。該感光ドラムギアが回転の駆動を伝達して現像剤担持体を回転させる。該感光ドラムギアの歯幅は、歯面強度およびコストの観点から3.0mm以上10.0mm以下が好ましく、より好ましくは6.0mm以上9.0mm以下である。
該感光ドラムギア、あるいは、感光ドラム14の長手方向他端に結合されているフランジには、感光ドラム14をアースするための電極が結合されている(不図示)。
本発明に用いられる感光ドラムは、支持体上に少なくとも感光層を有する電子写真感光体であり、支持体の形状は円筒状である。
本発明の電子写真感光体の支持体としては導電性を有していればよく、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレスなどの金属製の支持体を用いることができる。また、アルミニウム、アルミニウム合金、酸化インジウム−酸化スズ合金などを真空蒸着によって被膜形成された層を有する上記金属製支持体やプラスチック製支持体を用いることもできる。また、カーボンブラック、酸化スズ粒子、酸化チタン粒子、銀粒子などの導電性粒子を適当な結着樹脂と共にプラスチックや紙に含浸した支持体や、導電性結着樹脂を有するプラスチックなどを用いることもできる。
更に、支持体上にはレーザー光などの散乱による干渉縞の防止や支持体の傷の被覆を目的とした導電層を設けてもよい。導電層は、カーボンブラック、金属粒子などの導電性粒子を結着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、5.0μm以上40.0μm以下であることが好ましく、より好ましくは10.0μm以上30.0μm以下である。
また、支持体と感光層との間、または、導電層と感光層との間には、バリア機能や接着機能を有する中間層を設けてもよい。中間層は、感光層の接着性改良、塗工性改良、支持体からの電荷注入性改良、感光層の電気的破壊に対する保護などのために形成される。中間層は、カゼイン、ポリビニルアルコール、エチルセルロース、エチレン−アクリル酸コポリマー、ポリアミド、変性ポリアミド、ポリウレタン、ゼラチン、酸化アルミニウムなどの材料を用いて形成することができる。中間層の膜厚は5.0μm以下であることが好ましく、より好ましくは0.1μm以上3.0μm以下である。
本発明の感光層は、単層構造または積層構造のいずれでも構わないが、感度や残留電荷などから積層構造であることが好ましい。単層構造の場合、光キャリアの生成及び移動は同一層中で行われる。積層構造の場合、光キャリアを生成する電荷発生層と、光キャリアが移動する電荷輸送層とが積層される。表面層を形成するのは電荷発生層または、電荷輸送層どちらの場合でもよい。単層感光層は5.0μm以上100.0μm以下の厚さが好ましく、より好ましくは10.0μm以上60.0μm以下である。電荷発生物質や電荷輸送物質はそれぞれ単層の感光層を構成する材料全体に対して20質量%以上80質量%以下含有することが好ましく、より好ましくは30質量%以上70質量%以下である。積層電子写真感光体においては、電荷発生層の膜厚は0.001μm以上6.0μm以下であることが好ましく、より好ましくは0.01μm以上2.0μm以下である。電荷発生物質の含有量は電荷発生層を構成する材料全体に対して10質量%以上100質量%以下であることが好ましく、より好ましくは40質量%以上100質量%以下である。電荷輸送層の膜厚は5.0μm以上100.0μm以下であることが好ましく、より好ましくは10.0μm以上60.0μm以下である。電荷輸送物質の含有量は電荷輸送層を構成する材料全体に対して20質量%以上80質量%以下であることが好ましく、より好ましくは30質量%以上70質量%以下である。
本発明の電子写真感光体に用いられる電荷発生物質としては、例えば、モノアゾ、ジスアゾ、トリスアゾなどのアゾ顔料、金属フタロシアニン、非金属フタロシアニンなどのフタロシアニン顔料、インジゴ、チオインジゴなどのインジゴ顔料、ペリレン酸無水物、ペリレン酸イミドなどのペリレン顔料、アンスラキノン、ピレンキノンなどの多環キノン顔料、スクワリリウム色素、ピリリウム塩およびチアピリリウム塩、トリフェニルメタン色素、セレン、セレン−テルル、アモルファスシリコンなどの無機物質、キナクリドン顔料、アズレニウム塩顔料、シアニン染料、キサンテン色素、キノンイミン色素、スチリル色素、硫化カドミウム、酸化亜鉛などが挙げられる。これらの中でも、電荷の発生効率や電荷の注入性の点で、アゾ顔料およびフタロシアニン顔料が好ましく、特には金属フタロシアニン顔料が好ましい。また、これら電荷発生物質は1種のみ用いてもよく、2種以上用いてもよい。
電荷発生層に用いる結着樹脂としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアリレート樹脂、ブチラール樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ジアリルフタレート樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、酢酸ビニル樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、ポリスルホン樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体樹脂、アルキッド樹脂、エポキシ樹脂、尿素樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂などが挙げられる。これらは単独、混合または共重合体として1種または2種以上用いることができる。
電荷発生層用塗布液に用いる溶剤は、使用する結着樹脂や電荷発生物質の溶解性や分散安定性から選択されるが、有機溶剤としては、例えば、アルコール、スルホキシド、ケトン、エーテル、エステル、脂肪族ハロゲン化炭化水素、芳香族化合物などが挙げられる。
電荷発生層は、電荷発生物質を結着樹脂および溶剤と共に分散して得られる電荷発生層用塗布液を塗布し、乾燥することによって形成することができる。分散方法としては、ホモジナイザー、超音波、ボールミル、サンドミル、アトライター、ロールミルなどを用いた方法が挙げられる。
電荷発生層用塗布液を塗布する際には、例えば、浸漬コーティング法、スプレーコーティング法、スピンナーコーティング法、ローラーコーティング法、マイヤーバーコーティング法、ブレードコーティング法などの塗布方法を用いることができる。
また、電荷発生層には、種々の増感剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤などを必要に応じて添加することもできる。
本発明の電子写真感光体に用いられる電荷輸送物質としては、例えば、トリアリールアミン化合物、ヒドラゾン化合物、スチリル化合物、スチルベン化合物、ピラゾリン化合物、オキサゾール化合物、チアゾール化合物、トリアリールメタン化合物などが挙げられる。
電荷輸送層に用いる結着樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、スチレン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリフェニレンオキシド樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、アルキド樹脂、不飽和樹脂などが挙げられる。特には、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、ジアリルフタレート樹脂が好ましい。
この電荷輸送層は、電荷輸送物質と結着樹脂を溶剤に溶解して得られる電荷輸送層用塗布液を塗布し、乾燥することによって形成することができる。
電荷輸送層用塗布液に用いる溶剤としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン、酢酸メチル、酢酸エチルなどのエステル、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素、クロロベンゼン、クロロホルム、四塩化炭素などのハロゲン原子で置換された炭化水素などが用いられる。
電荷輸送層用塗布液を塗布する際には、例えば、浸漬コーティング法、スプレーコーティング法、スピンナーコーティング法、ローラーコーティング法、マイヤーバーコーティング法、ブレードコーティング法などの塗布方法を用いることができる。塗布後に乾燥させる際、乾燥温度は10℃以上200℃以下の範囲が好ましく、特には20℃以上150℃以下の範囲がより好ましい。また、乾燥時間は5分以上5時間以下の範囲が好ましく、特には10分以上2時間以下の範囲が好ましい。乾燥は、送風乾燥であっても静止乾燥であってもよい。
また、電荷輸送層には、酸化防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤などを必要に応じて添加することもできる。
本発明の電子写真感光体は、更に感光層上に保護層を設けてもよい。
保護層としては、結着樹脂を含有し、かつ、少なくとも導電性粒子または電荷輸送物質のどちらか一方を含有するものが用いられる。
保護層に用いられる電荷輸送物質としては、例えば、トリアリールアミン化合物、ヒドラゾン化合物、スチリル化合物、スチルベン化合物、ピラゾリン化合物、オキサゾール化合物、チアゾール化合物、トリアリールメタン化合物などが挙げられる。
保護層に用いられる導電性粒子としては、例えば、金属、金属酸化物及びカーボンブラックなどが挙げられる。金属としては、例えば、アルミニウム、亜鉛、銅、クロム、ニッケル、銀及びステンレスなど、またはこれらの金属をプラスチック粒子の表面に蒸着したものなどが挙げられる。金属酸化物としては、例えば、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化スズ、酸化アンチモン、酸化インジウム、酸化ビスマス、スズをドープした酸化インジウム、アンチモンやタンタルをドープした酸化スズ及びアンチモンをドープした酸化ジルコニウムなどが挙げられる。これらは単独で用いることも、2種以上を組み合わせて用いることもできる。2種以上を組み合わせて用いる場合は、単に混合しても、固溶体や融着の形にしてもよい。
また、上述した導電性粒子の中でも透明性の点で金属酸化物粒子を用いることが特に好ましい。
導電性粒子の平均粒径は、保護層の透明性の点で0.3μm以下であることが好ましく、より好ましくは0.1μm以下である。
保護層を形成するのに用いられる結着樹脂としては、フェノール樹脂、アクリル樹脂、スチレン系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリフェニレンオキシド樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、アルキド樹脂、シロキサン樹脂、及び不飽和樹脂などから選ばれる樹脂や硬化性樹脂が好ましく、より好ましくはフェノール樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂及びシロキサン樹脂である。更に好ましくは、保護層の抵抗の環境変動が小さい点からフェノール樹脂を用いることである。最も好ましくは、表面硬度が硬く、耐磨耗性に優れ、粒子の分散性、分散後の安定性にも優れるという点から熱硬化型レゾール型フェノール樹脂を用いることである。
保護層の膜厚は、0.5〜7.0μm、より好ましくは、0.5〜5.5μmである。
本発明において電子写真感光体の表面層である感光層あるいは保護層には、トルクを緩和させて傷の発生を抑制する為に潤滑剤を含有することが好ましい。潤滑剤として、例えば、フッ素原子含有樹脂粒子、シリコーン樹脂粒子、ポリオレフィン粒子、シリカ粒子、アルミナ粒子、フッ素原子含有化合物、脂肪酸エステル、及び、ワックス類などが挙げられる。そのなかでも、電子写真感光体の表面層が含有する潤滑剤の少なくとも1種が、フッ素原子含有樹脂粒子、シリコーン樹脂粒子、ポリオレフィン粒子、シリカ粒子、またはアルミナ粒子であることが好ましい。
フッ素原子含有樹脂粒子としては、四フッ化エチレン樹脂、三フッ化塩化エチレン樹脂、六フッ化エチレンプロピレン樹脂、フッ化ビニル樹脂、フッ化ビニリデン樹脂、二フッ化二塩化エチレン樹脂及びこれらの共重合体の中から1種あるいは2種以上を適宜選択するのが好ましいが、特に、四フッ化エチレン樹脂及びフッ化ビニリデン樹脂が好ましい。樹脂粒子の分子量は適宜選択することができ、特に制限されるものではない。
シリコーン樹脂粒子としては、例えば、オルガノポリシロキサン等のシリコーン樹脂、その他アクリル変性シリコーン樹脂、エポキシ変性シリコーン樹脂、アルキッド変性シリコーン樹脂、ポリエステル変性シリコーン樹脂、ウレタン変性シリコーン樹脂などが挙げられる。
ポリオレフィン粒子としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン及びそれらの共重合体などが挙げられる。
脂肪酸エステルとしては、例えば、ステアリン酸メチル、エチレングリコールモノステアレート、グリセリルトリ(1、2−オキシルステアート)などが挙げられる。
ワックス類としては、例えばポリエチレングリコール、メトキシポリエチレングリコールなどが挙げられる。
また、シリカ粒子やアルミナ粒子などの無機粒子を分散、添加することにより、電子写真感光体の表面層の面粗さが大きくなり、電子写真感光体表面に接するものに対して、接触点が少なくなり、結果的に電子写真感光体の表面層の潤滑性が増すことが知られている。すなわち、本発明における潤滑剤とは、潤滑性を付与する物質全般を表している。
以下、本発明を適用した好適な実施形態について実施例をもって説明するが、本発明の要旨を超えない限り、本発明が以下の実施例によって制限されるものではない。なお、表1〜11に記載されている数値は、10回の耐久のうちバンディング、ドラム傷による画像不良、及びドラムギア欠けのいずれかが発生した回数を示している。
以下、実施例に従って、本発明を詳細に説明する。なお、実施例及び比較例中に用いられる「部」は「質量部」を示す。
(実施例1)
まず、電子写真感光体は、以下に示すように作成した。
まず、電子写真感光体は、以下に示すように作成した。
外径24mm、長さ246mmのアルミニウムシリンダーを支持体として、その上に以下の材料により構成される塗料を浸漬コーティング法で塗布し、145℃で30分熱硬化することによって、膜厚が15.0μmの下引き層(導電性被覆膜)を形成した。
導電性顔料:酸化スズ・酸化アンチモンコート処理酸化チタン・・・10部
抵抗調節用顔料:酸化チタン・・・10部
結着樹脂:フェノール樹脂(プライオーフェンJ325、大日本インキ化学工業(株)製)・・・10部
レベリング剤:シリコーンオイル(SH28PA、信越化学(株)製)・・・0.001部
溶剤:メタノール/メトキシプロパノール=1/1・・・20部
導電性顔料:酸化スズ・酸化アンチモンコート処理酸化チタン・・・10部
抵抗調節用顔料:酸化チタン・・・10部
結着樹脂:フェノール樹脂(プライオーフェンJ325、大日本インキ化学工業(株)製)・・・10部
レベリング剤:シリコーンオイル(SH28PA、信越化学(株)製)・・・0.001部
溶剤:メタノール/メトキシプロパノール=1/1・・・20部
次に、この上に共重合ポリアミド樹脂(アミランCM−8000、東レ(株)製)10部、及び、メトキシメチル化6ナイロン樹脂(トレジンEF−30T、帝国化学(株)製)30部をメタノール400部及びn−ブタノール200部の混合溶媒中に溶解した塗料を浸漬コーティング法で塗布し、90℃で5分間熱風乾燥させ、膜厚が0.6μmの中間層を得た。
次に、CuKαの特性X線回折におけるブラッグ角(2θ±0.2°)の7.4°及び28.2°に強いピークを有するヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶2部とポリビニルブチラール樹脂(エスレックBX−1、積水化学工業(株)製)1部をシクロヘキサノン120部に添加し、直径1mmのガラスビーズを用いたサンドミルで3時間分散し、これに酢酸エチル120部を加えて希釈して電荷発生層用塗工液を調製した。下引き層上に、この電荷発生層用塗工液を浸漬塗布し、100℃で10分間乾燥して、膜厚が0.15μmの電荷発生層を形成した。
図5に上記のヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶の粉末X線回折パターンを示す。粉末X線回折の測定にはCuKα線を用い、次の条件で行った。
使用測定機:マック・サイエンス社製、全自動X線回折装置MXP18
X線管球:Cu
管電圧:50KV
管電流:300mA
スキャン方法:2θ/θスキャン
スキャン速度:2deg./min
サンプリング間隔:0.020deg.
スタート角度(2θ):5deg.
ストップ角度(2θ):40deg.
ダイバージェンススリット:0.5deg.
スキャッタリングスリット:0.5deg.
レシービングスリット:0.3deg.
湾曲モノクロメーター使用
次に下記式(1)
X線管球:Cu
管電圧:50KV
管電流:300mA
スキャン方法:2θ/θスキャン
スキャン速度:2deg./min
サンプリング間隔:0.020deg.
スタート角度(2θ):5deg.
ストップ角度(2θ):40deg.
ダイバージェンススリット:0.5deg.
スキャッタリングスリット:0.5deg.
レシービングスリット:0.3deg.
湾曲モノクロメーター使用
次に下記式(1)
で示される化合物を6.3部、下記式(2)
で示される化合物を0.7部、及び、ビスフェノールZ型ポリカーボネート(ユーピロンZ400、三菱ガス化学(株)製)10部をモノクロロベンゼン50部、ジメトキシメタン26部に溶解し調製した溶液を、上記電荷発生層上に浸漬コーティング法により塗布し120℃で30分加熱乾燥して、膜厚が15μmの電荷輸送層を形成した。
この感光ドラム表面のヤング率Eは5.7GPaであった。このとき、表面皮膜物性試験での圧子の押し込み深さは1μmであった。
この感光ドラム表面のヤング率Eは5.7GPaであった。このとき、表面皮膜物性試験での圧子の押し込み深さは1μmであった。
一方、本実施例の感光ドラムギアはハス歯を用い、ギアの基準ピッチ円の直径は24mm、ギア歯数は40歯(モジュール=0.60)、ギア材質はポリオキシメチレン(以下、POMと称する。)であった。現像ローラもこのギア形状に合わせた形に改造した。この時の感光ドラムと現像ローラとの回転は、接触面において順方向であり、その周速差は110%であった。
評価は、上記のように感光ドラムギアのギア形状に合わせた形に現像ローラを改造したヒューレット・パッカード(株)製レーザージェット1200を用いて、常温常湿(23℃55%)環境下において1枚間欠モードで3500枚の耐久を10回行なった。
本実施例においての結果は、10回の耐久全て、バンディング、ドラム傷による画像不良、および、ドラムギア欠けは生じなかった。評価結果を表1に示す。
(実施例2)
感光ドラムギアのギア歯数を43歯(モジュール=0.56)に代え、且つ実施例1と周速差が同等になるように現像ローラのギア形状を代えた以外は実施例1と全く同様の電子写真感光体ユニットを作製し、同様の評価を行なった。
感光ドラムギアのギア歯数を43歯(モジュール=0.56)に代え、且つ実施例1と周速差が同等になるように現像ローラのギア形状を代えた以外は実施例1と全く同様の電子写真感光体ユニットを作製し、同様の評価を行なった。
本実施例においての結果は、10回の耐久全て、バンディング、および、ドラムギア欠けは生じなかったものの、ドラム傷による画像不良が1回発生した。評価結果を表1に示す。
(実施例3)
感光ドラムギアのギア歯数を38歯(モジュール=0.63)に代え、且つ実施例1と周速差が同等になるように現像ローラのギア形状を代えた以外は実施例1と全く同様の電子写真感光体ユニットを作製し、同様の評価を行なった。
感光ドラムギアのギア歯数を38歯(モジュール=0.63)に代え、且つ実施例1と周速差が同等になるように現像ローラのギア形状を代えた以外は実施例1と全く同様の電子写真感光体ユニットを作製し、同様の評価を行なった。
本実施例においての結果は、10回の耐久全てドラム傷による画像不良、および、ドラムギア欠けは生じなかったものの、バンディングが1回発生した。評価結果を表1に示す。
(比較例1)
感光ドラムギアのギア歯数を45歯(モジュール=0.53)に代え、且つ実施例1と周速差が同等になるように現像ローラのギア形状を代えた以外は実施例1と全く同様の電子写真感光体ユニットを作製し、同様の評価を行なった。
感光ドラムギアのギア歯数を45歯(モジュール=0.53)に代え、且つ実施例1と周速差が同等になるように現像ローラのギア形状を代えた以外は実施例1と全く同様の電子写真感光体ユニットを作製し、同様の評価を行なった。
本比較例においての結果は、10回の耐久全てバンディング、および、ドラムギア欠けは生じなかったものの、ドラム傷による画像不良が2回発生した。評価結果を表1に示す。
(比較例2)
感光ドラムギアのギア歯数を36歯(モジュール=0.67)に代え、且つ実施例1と周速差が同等になるように現像ローラのギア形状を代えた以外は実施例1と全く同様の電子写真感光体ユニットを作製し、同様の評価を行なった。
感光ドラムギアのギア歯数を36歯(モジュール=0.67)に代え、且つ実施例1と周速差が同等になるように現像ローラのギア形状を代えた以外は実施例1と全く同様の電子写真感光体ユニットを作製し、同様の評価を行なった。
本比較例においての結果は、10回の耐久全てドラム傷による画像不良、および、ドラムギア欠けは生じなかったものの、バンディングが2回発生した。評価結果を表1に示す。
(実施例4)
電荷輸送層を以下のように作成した感光ドラムを用いた以外は実施例1と全く同様の電子写真感光体ユニットを作製し、同様の評価を行なった。
電荷輸送層を以下のように作成した感光ドラムを用いた以外は実施例1と全く同様の電子写真感光体ユニットを作製し、同様の評価を行なった。
電荷輸送層としては、上記式(1)で示される化合物を6.3部、上記式(2)で示される化合物を0.7部、及び、ビスフェノールZ型ポリカーボネート(ユーピロンZ400、三菱ガス化学(株)製)5部をモノクロロベンゼン50部、ジメトキシメタン26部に溶解し、調製した溶液を、実施例1の電荷発生層上に浸漬コーティング法により塗布し、120℃で30分加熱乾燥して、膜厚が15μmの電荷輸送層を形成した。
この感光ドラム表面のヤング率Eは4.7GPaであった。
本実施例においての結果は、10回の耐久全て、バンディング、ドラム傷による画像不良、および、ドラムギア欠けは生じなかった。評価結果を表2に示す。
(実施例5)
感光ドラムギアのギア歯数を43歯(モジュール=0.56)に代え、且つ実施例4と周速差が同等になるように現像ローラのギア形状を代えた以外は実施例4と全く同様の電子写真感光体ユニットを作製し、同様の評価を行なった。
感光ドラムギアのギア歯数を43歯(モジュール=0.56)に代え、且つ実施例4と周速差が同等になるように現像ローラのギア形状を代えた以外は実施例4と全く同様の電子写真感光体ユニットを作製し、同様の評価を行なった。
本実施例においての結果は、10回の耐久全てバンディング、および、ドラムギア欠けは生じなかったものの、ドラム傷による画像不良が1回発生した。評価結果を表2に示す。
(実施例6)
感光ドラムギアのギア歯数を38歯(モジュール=0.63)に代え、且つ実施例4と周速差が同等になるように現像ローラのギア形状を代えた以外は実施例4と全く同様の電子写真感光体ユニットを作製し、同様の評価を行なった。
感光ドラムギアのギア歯数を38歯(モジュール=0.63)に代え、且つ実施例4と周速差が同等になるように現像ローラのギア形状を代えた以外は実施例4と全く同様の電子写真感光体ユニットを作製し、同様の評価を行なった。
本実施例においての結果は、10回の耐久全てドラム傷による画像不良、および、ドラムギア欠けは生じなかったものの、バンディングが1回発生した。評価結果を表2に示す。
(比較例3)
感光ドラムギアのギア歯数を45歯(モジュール=0.53)に代え、且つ実施例4と周速差が同等になるように現像ローラのギア形状を代えた以外は実施例4と全く同様の電子写真感光体ユニットを作製し、同様の評価を行なった。
感光ドラムギアのギア歯数を45歯(モジュール=0.53)に代え、且つ実施例4と周速差が同等になるように現像ローラのギア形状を代えた以外は実施例4と全く同様の電子写真感光体ユニットを作製し、同様の評価を行なった。
本比較例においての結果は、10回の耐久全てバンディング、および、ドラムギア欠けは生じなかったものの、ドラム傷による画像不良が2回発生した。評価結果を表2に示す。
(比較例4)
感光ドラムギアのギア歯数を36歯(モジュール=0.67)に代え、且つ実施例4と周速差が同等になるように現像ローラのギア形状を代えた以外は実施例4と全く同様の電子写真感光体ユニットを作製し、同様の評価を行なった。
感光ドラムギアのギア歯数を36歯(モジュール=0.67)に代え、且つ実施例4と周速差が同等になるように現像ローラのギア形状を代えた以外は実施例4と全く同様の電子写真感光体ユニットを作製し、同様の評価を行なった。
本比較例においての結果は、10回の耐久全てドラム傷による画像不良、および、ドラムギア欠けは生じなかったものの、バンディングが1回発生した。評価結果を表2に示す。
(実施例7)
次に、実施例1の感光ドラムの電荷輸送層上に、更に保護層を設けた感光ドラムを用いた以外は実施例1と全く同様の電子写真感光体ユニットを作製し、同様の評価を行なった。
次に、実施例1の感光ドラムの電荷輸送層上に、更に保護層を設けた感光ドラムを用いた以外は実施例1と全く同様の電子写真感光体ユニットを作製し、同様の評価を行なった。
保護層としては、結着樹脂プレポリマー成分としてフェノール・アルデヒドレゾール樹脂のフェノール性水酸基数の15%の割合で、下記式(3)
で示されるエポキシ化合物を付加させて得られたエポキシ変成フェノール樹脂を10部及び、下記式(4)
で示される化合物電荷輸送物質7部を、溶剤としてのエチルアルコール40部に溶解させて塗工溶液を作製し、前記電荷輸送層の上に浸漬塗布し、145℃で1時間加熱乾燥して膜厚3μmの保護層を設けた。
この感光ドラム表面のヤング率Eは5.9GPaであった。
本実施例においての結果は、10回の耐久全て、バンディング、ドラム傷による画像不良、および、ドラムギア欠けは生じなかった。評価結果を表3に示す。
(実施例8)
感光ドラムギアのギア歯数を43歯(モジュール=0.56)に代え、且つ実施例7と周速差が同等になるように現像ローラのギア形状を代えた以外は実施例7と全く同様の電子写真感光体ユニットを作製し、同様の評価を行なった。
感光ドラムギアのギア歯数を43歯(モジュール=0.56)に代え、且つ実施例7と周速差が同等になるように現像ローラのギア形状を代えた以外は実施例7と全く同様の電子写真感光体ユニットを作製し、同様の評価を行なった。
本実施例においての結果は、10回の耐久全て、バンディング、ドラム傷による画像不良、および、ドラムギア欠けは生じなかった。評価結果を表3に示す。
(実施例9)
感光ドラムギアのギア歯数を38歯(モジュール=0.63)に代え、且つ実施例7と周速差が同等になるように現像ローラのギア形状を代えた以外は実施例7と全く同様の電子写真感光体ユニットを作製し、同様の評価を行なった。
感光ドラムギアのギア歯数を38歯(モジュール=0.63)に代え、且つ実施例7と周速差が同等になるように現像ローラのギア形状を代えた以外は実施例7と全く同様の電子写真感光体ユニットを作製し、同様の評価を行なった。
本実施例においての結果は、10回の耐久全て、ドラム傷による画像不良、および、ドラムギア欠けは生じなかったものの、バンディングが1回発生した。評価結果を表3に示す。
(比較例5)
感光ドラムギアのギア歯数を45歯(モジュール=0.53)に代え、且つ実施例7と周速差が同等になるように現像ローラのギア形状を代えた以外は実施例7と全く同様の電子写真感光体ユニットを作製し、同様の評価を行なった。
感光ドラムギアのギア歯数を45歯(モジュール=0.53)に代え、且つ実施例7と周速差が同等になるように現像ローラのギア形状を代えた以外は実施例7と全く同様の電子写真感光体ユニットを作製し、同様の評価を行なった。
本比較例においての結果は、10回の耐久全てバンディングは生じなかったものの、ドラム傷による画像不良及びドラムギア欠けがそれぞれ2回ずつ発生した。評価結果を表3に示す。
(比較例6)
感光ドラムギアのギア歯数を36歯(モジュール=0.67)に代え、且つ実施例7と周速差が同等になるように現像ローラのギア形状を代えた以外は実施例7と全く同様の電子写真感光体ユニットを作製し、同様の評価を行なった。
感光ドラムギアのギア歯数を36歯(モジュール=0.67)に代え、且つ実施例7と周速差が同等になるように現像ローラのギア形状を代えた以外は実施例7と全く同様の電子写真感光体ユニットを作製し、同様の評価を行なった。
本比較例においての結果は、10回の耐久全てドラム傷による画像不良、および、ドラムギア欠けは生じなかったものの、バンディングが2回発生した。評価結果を表3に示す。
(実施例10)
保護層を乾燥温度145℃から150℃に代えた以外は実施例7と同様に感光ドラムを作成した。
保護層を乾燥温度145℃から150℃に代えた以外は実施例7と同様に感光ドラムを作成した。
この感光ドラム表面のヤング率Eは6.1GPaであった。
本実施例においての結果は、10回の耐久全て、バンディング、ドラム傷による画像不良、および、ドラムギア欠けは生じなかった。評価結果を表4に示す。
(実施例11)
感光ドラムギアのギア歯数を43歯(モジュール=0.56)に代え、且つ実施例10と周速差が同等になるように現像ローラのギア形状を代えた以外は実施例10と全く同様の電子写真感光体ユニットを作製し、同様の評価を行なった。
感光ドラムギアのギア歯数を43歯(モジュール=0.56)に代え、且つ実施例10と周速差が同等になるように現像ローラのギア形状を代えた以外は実施例10と全く同様の電子写真感光体ユニットを作製し、同様の評価を行なった。
本実施例においての結果は、10回の耐久全てバンディング、および、ドラム傷による画像不良は生じなかったものの、ドラムギア欠けが1回発生した。評価結果を表4に示す。
(実施例12)
感光ドラムギアのギア歯数を38歯(モジュール=0.63)に代え、且つ実施例10と周速差が同等になるように現像ローラのギア形状を代えた以外は実施例10と全く同様の電子写真感光体ユニットを作製し、同様の評価を行なった。
感光ドラムギアのギア歯数を38歯(モジュール=0.63)に代え、且つ実施例10と周速差が同等になるように現像ローラのギア形状を代えた以外は実施例10と全く同様の電子写真感光体ユニットを作製し、同様の評価を行なった。
本実施例においての結果は、10回の耐久全てドラム傷による画像不良、および、ドラムギア欠けは生じなかったものの、バンディングが1回発生した。評価結果を表4に示す。
(比較例7)
感光ドラムギアのギア歯数を45歯(モジュール=0.53)に代え、且つ実施例10と周速差が同等になるように現像ローラのギア形状を代えた以外は実施例10と全く同様の電子写真感光体ユニットを作製し、同様の評価を行なった。
感光ドラムギアのギア歯数を45歯(モジュール=0.53)に代え、且つ実施例10と周速差が同等になるように現像ローラのギア形状を代えた以外は実施例10と全く同様の電子写真感光体ユニットを作製し、同様の評価を行なった。
本比較例においての結果は、10回の耐久全てバンディングは生じなかったものの、ドラム傷による画像不良が1回、および、ドラムギア欠けが3回発生した。評価結果を表4に示す。
(比較例8)
感光ドラムギアのギア歯数を36歯(モジュール=0.67)に代え、且つ実施例10と周速差が同等になるように現像ローラのギア形状を代えた以外は実施例10と全く同様の電子写真感光体ユニットを作製し、同様の評価を行なった。
感光ドラムギアのギア歯数を36歯(モジュール=0.67)に代え、且つ実施例10と周速差が同等になるように現像ローラのギア形状を代えた以外は実施例10と全く同様の電子写真感光体ユニットを作製し、同様の評価を行なった。
本比較例においての結果は、10回の耐久全てドラム傷による画像不良、および、ドラムギア欠けは生じなかったものの、バンディングが3回発生した。評価結果を表4に示す。
(実施例13)
保護層の乾燥温度を145℃から155℃に代えた以外は実施例7と同様に感光ドラムを作成した。
保護層の乾燥温度を145℃から155℃に代えた以外は実施例7と同様に感光ドラムを作成した。
この感光ドラム表面のヤング率Eは6.4GPaであった。
本実施例においての結果は、10回の耐久全て、バンディング、ドラム傷による画像不良、および、ドラムギア欠けは生じなかった。評価結果を表5に示す。
(実施例14)
感光ドラムギアのギア歯数を43歯(モジュール=0.56)に代え、且つ実施例13と周速差が同等になるように現像ローラのギア形状を代えた以外は実施例13と全く同様の電子写真感光体ユニットを作製し、同様の評価を行なった。
感光ドラムギアのギア歯数を43歯(モジュール=0.56)に代え、且つ実施例13と周速差が同等になるように現像ローラのギア形状を代えた以外は実施例13と全く同様の電子写真感光体ユニットを作製し、同様の評価を行なった。
本実施例においての結果は、10回の耐久全てバンディング、および、ドラム傷による画像不良は生じなかったものの、ドラムギア欠けが1回発生した。評価結果を表5に示す。
(実施例15)
感光ドラムギアのギア歯数を38歯(モジュール=0.63)に代え、且つ実施例13と周速差が同等になるように現像ローラのギア形状を代えた以外は実施例13と全く同様の電子写真感光体ユニットを作製し、同様の評価を行なった。
感光ドラムギアのギア歯数を38歯(モジュール=0.63)に代え、且つ実施例13と周速差が同等になるように現像ローラのギア形状を代えた以外は実施例13と全く同様の電子写真感光体ユニットを作製し、同様の評価を行なった。
本実施例においての結果は、10回の耐久全てドラム傷による画像不良、および、ドラムギア欠けは生じなかったものの、バンディングが1回発生した。評価結果を表5に示す。
(比較例9)
感光ドラムギアのギア歯数を45歯(モジュール=0.53)に代え、且つ実施例13と周速差が同等になるように現像ローラのギア形状を代えた以外は実施例13と全く同様の電子写真感光体ユニットを作製し、同様の評価を行なった。
感光ドラムギアのギア歯数を45歯(モジュール=0.53)に代え、且つ実施例13と周速差が同等になるように現像ローラのギア形状を代えた以外は実施例13と全く同様の電子写真感光体ユニットを作製し、同様の評価を行なった。
本比較例においての結果は、10回の耐久全てバンディングは生じなかったものの、ドラム傷による画像不良が1回、および、ドラムギア欠けが3回発生した。評価結果を表5に示す。
(比較例10)
感光ドラムギアのギア歯数を36歯(モジュール=0.67)に代え、且つ実施例13と周速差が同等になるように現像ローラのギア形状を代えた以外は実施例13と全く同様の電子写真感光体ユニットを作製し、同様の評価を行なった。
感光ドラムギアのギア歯数を36歯(モジュール=0.67)に代え、且つ実施例13と周速差が同等になるように現像ローラのギア形状を代えた以外は実施例13と全く同様の電子写真感光体ユニットを作製し、同様の評価を行なった。
本比較例においての結果は、10回の耐久全てドラム傷による画像不良、および、ドラムギア欠けは生じなかったものの、バンディングが3回発生した。評価結果を表5に示す。
(実施例16)
外径30mm、長さ260.5mmのアルミニウムシリンダーを支持体として用いた以外は、実施例1と全く同様の材料、製法にて電子写真感光体を作成した。
外径30mm、長さ260.5mmのアルミニウムシリンダーを支持体として用いた以外は、実施例1と全く同様の材料、製法にて電子写真感光体を作成した。
この感光ドラム表面のヤング率Eは5.7GPaであった。
本実施例の感光ドラムギアはハス歯を用い、ギア歯数は50歯(モジュール=0.60)、ギア材質はPOMであった。現像ローラもこのギア形状に合わせた形に改造した。この時の感光ドラムと現像ローラとの回転は、接触面において順方向であり、その周速差は110%であった。
評価は、上記のように感光ドラムギアのギア形状に合わせた形に現像ローラを改造したヒューレット・パッカード(株)製レーザージェットIIISiを用いて、常温常圧(23℃、55%)環境下において1枚間欠モードで5000枚の耐久を10回行なった。
本実施例においての結果は、10回の耐久全て、バンディング、ドラム傷の画像不良、および、ドラムギア欠けは生じなかった。評価結果を表6に示す。
(実施例17)
感光ドラムギアのギア歯数を54歯(モジュール=0.56)に代え、且つ実施例16と周速差が同等になるように現像ローラのギア形状を代えた以外は実施例16と全く同様の電子写真感光体ユニットを作製し、同様の評価を行なった。
感光ドラムギアのギア歯数を54歯(モジュール=0.56)に代え、且つ実施例16と周速差が同等になるように現像ローラのギア形状を代えた以外は実施例16と全く同様の電子写真感光体ユニットを作製し、同様の評価を行なった。
本実施例においての結果は、10回の耐久全て、バンディング、および、ドラムギア欠けは生じなかったものの、ドラム傷による画像不良が1回発生した。評価結果を表6に示す。
(実施例18)
感光ドラムギアのギア歯数を47歯(モジュール=0.64)に代え、且つ実施例16と周速差が同等になるように現像ローラのギア形状を代えた以外は実施例16と全く同様の電子写真感光体ユニットを作製し、同様の評価を行なった。
感光ドラムギアのギア歯数を47歯(モジュール=0.64)に代え、且つ実施例16と周速差が同等になるように現像ローラのギア形状を代えた以外は実施例16と全く同様の電子写真感光体ユニットを作製し、同様の評価を行なった。
本実施例においての結果は、10回の耐久全てドラム傷による画像不良、および、ドラムギア欠けは生じなかったものの、バンディングが1回発生した。評価結果を表6に示す。
(比較例11)
感光ドラムギアのギア歯数を57歯(モジュール=0.53)に代え、且つ実施例16と周速差が同等になるように現像ローラのギア形状を代えた以外は実施例16と全く同様の電子写真感光体ユニットを作製し、同様の評価を行なった。
感光ドラムギアのギア歯数を57歯(モジュール=0.53)に代え、且つ実施例16と周速差が同等になるように現像ローラのギア形状を代えた以外は実施例16と全く同様の電子写真感光体ユニットを作製し、同様の評価を行なった。
本比較例においての結果は、10回の耐久全てバンディング、および、ドラムギア欠けは生じなかったものの、ドラム傷による画像不良が2回発生した。評価結果を表6に示す。
(比較例12)
感光ドラムギアのギア歯数を45歯(モジュール=0.67)に代え、且つ実施例16と周速差が同等になるように現像ローラのギア形状を代えた以外は実施例16と全く同様の電子写真感光体ユニットを作製し、同様の評価を行なった。
感光ドラムギアのギア歯数を45歯(モジュール=0.67)に代え、且つ実施例16と周速差が同等になるように現像ローラのギア形状を代えた以外は実施例16と全く同様の電子写真感光体ユニットを作製し、同様の評価を行なった。
本比較例においての結果は、10回の耐久全てドラム傷による画像不良、および、ドラムギア欠けは生じなかったものの、バンディングが2回発生した。評価結果を表6に示す。
(実施例19)
外径16mm、長さ242.5mmのアルミニウムシリンダーを支持体として用いた以外は、実施例1と全く同様の材料、製法にて電子写真感光体を作成した。
外径16mm、長さ242.5mmのアルミニウムシリンダーを支持体として用いた以外は、実施例1と全く同様の材料、製法にて電子写真感光体を作成した。
この感光ドラム表面のヤング率Eは5.7GPaであった。
本実施例の感光ドラムギアはハス歯を用い、ギア歯数は27歯(モジュール=0.59)、ギア材質はPOMであった。現像ローラもこのギア形状に合わせた形に改造した。この時の感光ドラムと現像ローラとの回転は、接触面において順方向であり、その周速差は108%であった。
評価は、上記のように感光ドラムギア形状に合わせた形に現像ローラを改造した沖データ(株)製Microline8Wを用いて、常温常湿(23℃、55%)環境下において1枚間欠モードで1000枚の耐久を10回行なった。
本実施例においての結果は、10回の耐久全て、バンディング、ドラム傷の画像不良、および、ドラムギア欠けは生じなかった。評価結果を表7に示す。
(実施例20)
感光ドラムギアのギア歯数を29歯(モジュール=0.55)に代え、且つ実施例19と周速差が同等になるように現像ローラのギア形状を代えた以外は実施例19と全く同様の電子写真感光体ユニットを作製し、同様の評価を行なった。
感光ドラムギアのギア歯数を29歯(モジュール=0.55)に代え、且つ実施例19と周速差が同等になるように現像ローラのギア形状を代えた以外は実施例19と全く同様の電子写真感光体ユニットを作製し、同様の評価を行なった。
本実施例においての結果は、10回の耐久全てバンディング、および、ドラムギア欠けは生じなかったものの、ドラム傷による画像不良が1回発生した。評価結果を表7に示す。
(実施例21)
感光ドラムギアのギア歯数を25歯(モジュール=0.64)に代え、且つ実施例19と周速差が同等になるように現像ローラのギア形状を代えた以外は実施例19と全く同様の電子写真感光体ユニットを作製し、同様の評価を行なった。
感光ドラムギアのギア歯数を25歯(モジュール=0.64)に代え、且つ実施例19と周速差が同等になるように現像ローラのギア形状を代えた以外は実施例19と全く同様の電子写真感光体ユニットを作製し、同様の評価を行なった。
本実施例においての結果は、10回の耐久全てドラム傷による画像不良、および、ドラムギア欠けは生じなかったものの、バンディングが1回発生した。評価結果を表7に示す。
(比較例13)
感光ドラムギアのギア歯数を31歯(モジュール=0.52)に代え、且つ実施例19と周速差が同等になるように現像ローラのギア形状を代えた以外は実施例19と全く同様の電子写真感光体ユニットを作製し、同様の評価を行なった。
感光ドラムギアのギア歯数を31歯(モジュール=0.52)に代え、且つ実施例19と周速差が同等になるように現像ローラのギア形状を代えた以外は実施例19と全く同様の電子写真感光体ユニットを作製し、同様の評価を行なった。
本比較例においての結果は、10回の耐久全てバンディング、および、ドラムギア欠けは生じなかったものの、ドラム傷による画像不良が2回発生した。評価結果を表7に示す。
(比較例14)
感光ドラムギアのギア歯数を24歯(モジュール=0.67)に代え、且つ実施例19と周速差が同等になるように現像ローラのギア形状を代えた以外は実施例19と全く同様の電子写真感光体ユニットを作製し、同様の評価を行なった。
感光ドラムギアのギア歯数を24歯(モジュール=0.67)に代え、且つ実施例19と周速差が同等になるように現像ローラのギア形状を代えた以外は実施例19と全く同様の電子写真感光体ユニットを作製し、同様の評価を行なった。
本比較例においての結果は、10回の耐久全てドラム傷による画像不良、および、ドラムギア欠けは生じなかったものの、バンディングが2回発生した。評価結果を表7に示す。
(実施例22)
電荷輸送層を以下のように作成した感光ドラムを用いた以外は実施例1と全く同様の電子写真感光体ユニットを作製し、同様の評価を行なった。
電荷輸送層を以下のように作成した感光ドラムを用いた以外は実施例1と全く同様の電子写真感光体ユニットを作製し、同様の評価を行なった。
電荷輸送層としては、上記式(1)で示される化合物を6.3部、上記式(2)で示される化合物を0.7部、及び、ビスフェノールZ型ポリカーボネート(ユーピロンZ400、三菱ガス化学(株)製)10部、ポリテトラフルオロエチレン粒子(平均粒径0.18μm)1部をモノクロロベンゼン50部、ジメトキシメタン26部に溶解し、調製した溶液を、実施例1の電荷発生層上に浸漬コーティング法により塗布し、120℃で30分加熱乾燥して、膜厚が15μmの電荷輸送層を形成した。
この感光ドラム表面のヤング率Eは5.3GPaであった。
本実施例においての結果は、10回の耐久全て、バンディング、ドラム傷による画像不良、および、ドラムギア欠けは生じなかった。評価結果を表8に示す。
(実施例23)
感光ドラムギアのギア歯数を43歯(モジュール=0.56)に代え、且つ実施例22と周速差が同等になるように現像ローラのギア形状を代えた以外は実施例22と全く同様の電子写真感光体ユニットを作製し、同様の評価を行なった。
感光ドラムギアのギア歯数を43歯(モジュール=0.56)に代え、且つ実施例22と周速差が同等になるように現像ローラのギア形状を代えた以外は実施例22と全く同様の電子写真感光体ユニットを作製し、同様の評価を行なった。
本実施例においての結果は、10回の耐久全て、バンディング、ドラム傷による画像不良、および、ドラムギア欠けは生じなかった。評価結果を表8に示す。
(実施例24)
感光ドラムギアのギア歯数を38歯(モジュール=0.63)に代え、且つ実施例22と周速差が同等になるように現像ローラのギア形状を代えた以外は実施例22と全く同様の電子写真感光体ユニットを作製し、同様の評価を行なった。
感光ドラムギアのギア歯数を38歯(モジュール=0.63)に代え、且つ実施例22と周速差が同等になるように現像ローラのギア形状を代えた以外は実施例22と全く同様の電子写真感光体ユニットを作製し、同様の評価を行なった。
本実施例においての結果は、10回の耐久全て、バンディング、ドラム傷による画像不良、および、ドラムギア欠けは生じなかった。評価結果を表8に示す。
(比較例15)
感光ドラムギアのギア歯数を45歯(モジュール=0.53)に代え、且つ実施例22と周速差が同等になるように現像ローラのギア形状を代えた以外は実施例22と全く同様の電子写真感光体ユニットを作製し、同様の評価を行なった。
感光ドラムギアのギア歯数を45歯(モジュール=0.53)に代え、且つ実施例22と周速差が同等になるように現像ローラのギア形状を代えた以外は実施例22と全く同様の電子写真感光体ユニットを作製し、同様の評価を行なった。
本比較例においての結果は、10回の耐久全て、バンディング、および、ドラムギア欠けは生じなかったものの、ドラム傷による画像不良が2回発生した。評価結果を表8に示す。
(比較例16)
感光ドラムギアのギア歯数を36歯(モジュール=0.67)に代え、且つ実施例22と周速差が同等になるように現像ローラのギア形状を代えた以外は実施例22と全く同様の電子写真感光体ユニットを作製し、同様の評価を行なった。
感光ドラムギアのギア歯数を36歯(モジュール=0.67)に代え、且つ実施例22と周速差が同等になるように現像ローラのギア形状を代えた以外は実施例22と全く同様の電子写真感光体ユニットを作製し、同様の評価を行なった。
本比較例においての結果は、10回の耐久全てドラム傷による画像不良、および、ドラムギア欠けは生じなかったものの、バンディングが2回発生した。評価結果を表8に示す。
(実施例25)
電荷輸送層上に保護層を以下のように作成した感光ドラムを用いた以外は実施例7と全く同様の電子写真感光体ユニットを作製し、同様の評価を行なった。
電荷輸送層上に保護層を以下のように作成した感光ドラムを用いた以外は実施例7と全く同様の電子写真感光体ユニットを作製し、同様の評価を行なった。
保護層としては、平均粒径0.02μmのアンチモンドープ酸化スズ粒子(商品名:T−1、三菱マテリアル(株)製)100部を下記式(5)
で示されるフッ素原子含有化合物(商品名:LS−1090、信越シリコーン(株)製)7部で表面処理した処理済み酸化スズ20部、および、メチルハイドロジェンシリコンオイル(商品名:KF99、信越シリコーン(株)製)で表面処理した(20%)アンチモンドープ酸化スズ粒子30部、エチルアルコール150部を、サンドミルにて、66時間かけて分散を行ない、更に、ポリテトラフルオロエチレン粒子(平均粒径0.18μm)17部を加えて2時間分散を行なった。その後、結着樹脂プレポリマー成分としてフェノール・アルデヒドレゾール樹脂のフェノール性水酸基数の15%の割合で、上記式(3)で示されるエポキシ化合物を付加させて得られたエポキシ変成フェノール樹脂を10部及び、上記式(4)で示される電荷輸送物質2部を、溶剤としてのエチルアルコール40部に溶解させて塗工溶液を作製し、前記電荷輸送層の上に浸漬コーティング法により塗布し、155℃で1時間熱風乾燥して膜厚3μmの保護層を設けた。
この感光ドラム表面のヤング率Eは6.2GPaであった。
本実施例においての結果は、10回の耐久全て、バンディング、ドラム傷の画像不良、および、ドラムギア欠けは生じなかった。評価結果を表9に示す。
(実施例26)
感光ドラムギアのギア歯数を43歯(モジュール=0.56)に代え、且つ実施例25と周速差が同等になるように現像ローラのギア形状を代えた以外は実施例25と全く同様の電子写真感光体ユニットを作製し、同様の評価を行なった。
感光ドラムギアのギア歯数を43歯(モジュール=0.56)に代え、且つ実施例25と周速差が同等になるように現像ローラのギア形状を代えた以外は実施例25と全く同様の電子写真感光体ユニットを作製し、同様の評価を行なった。
本実施例においての結果は、10回の耐久全てバンディング、および、ドラム傷による画像不良は生じなかったが、ドラムギア欠けが1回発生した。評価結果を表9に示す。
(実施例27)
感光ドラムギアのギア歯数を38歯(モジュール=0.63)に代え、且つ実施例25と周速差が同等になるように現像ローラのギア形状を代えた以外は実施例25と全く同様の電子写真感光体ユニットを作製し、同様の評価を行なった。
感光ドラムギアのギア歯数を38歯(モジュール=0.63)に代え、且つ実施例25と周速差が同等になるように現像ローラのギア形状を代えた以外は実施例25と全く同様の電子写真感光体ユニットを作製し、同様の評価を行なった。
本実施例においての結果は、10回の耐久全てバンディング、ドラム傷による画像不良、および、ドラムギア欠けは生じなかった。評価結果を表9に示す。
(比較例17)
感光ドラムギアのギア歯数を45歯(モジュール=0.53)に代え、且つ実施例25と周速差が同等になるように現像ローラのギア形状を代えた以外は実施例25と全く同様の電子写真感光体ユニットを作製し、同様の評価を行なった。
感光ドラムギアのギア歯数を45歯(モジュール=0.53)に代え、且つ実施例25と周速差が同等になるように現像ローラのギア形状を代えた以外は実施例25と全く同様の電子写真感光体ユニットを作製し、同様の評価を行なった。
本比較例においての結果は、10回の耐久全て、バンディングは生じなかったものの、ドラム傷による画像不良が1回、および、ドラムギア欠けが3回発生した。評価結果を表9に示す。
(比較例18)
感光ドラムギアのギア歯数を36歯(モジュール=0.67)に代え、且つ実施例25と周速差が同等になるように現像ローラのギア形状を代えた以外は実施例25と全く同様の電子写真感光体ユニットを作製し、同様の評価を行なった。
感光ドラムギアのギア歯数を36歯(モジュール=0.67)に代え、且つ実施例25と周速差が同等になるように現像ローラのギア形状を代えた以外は実施例25と全く同様の電子写真感光体ユニットを作製し、同様の評価を行なった。
本比較例においての結果は、10回の耐久全てドラム傷による画像不良、および、ドラムギア欠けは生じなかったものの、バンディングが2回発生した。評価結果を表9に示す。
(比較例19)
実施例1の感光ドラムにおいて、電荷輸送層を以下のように作成した感光ドラムを用いた以外は実施例1と全く同様の電子写真感光体ユニットを作製し、同様の評価を行なった。
実施例1の感光ドラムにおいて、電荷輸送層を以下のように作成した感光ドラムを用いた以外は実施例1と全く同様の電子写真感光体ユニットを作製し、同様の評価を行なった。
電荷輸送層としては、上記式(1)で示される化合物を6.3部、上記式(2)で示される化合物を0.7部、及び、ビスフェノールZ型ポリカーボネート(ユーピロンZ200、三菱ガス化学(株)製)5部をモノクロロベンゼン50部、ジメトキシメタン26部に溶解し、調製した溶液を、実施例1の電荷発生層上に浸漬コーティング法により塗布し、120℃で30分加熱乾燥して、膜厚が15μmの電荷輸送層を形成した。
この感光ドラム表面のヤング率Eは4.3GPaであった。
本比較例においての結果は、10回の耐久全てバンディング、および、ドラムギア欠けは生じなかったものの、ドラム傷が5回発生した。評価結果を表10に示す。
(比較例20)
電荷輸送層上に保護層を以下のように作成した感光ドラムを用いた以外は実施例7と全く同様の電子写真感光体ユニットを作製し、同様の評価を行なった。
電荷輸送層上に保護層を以下のように作成した感光ドラムを用いた以外は実施例7と全く同様の電子写真感光体ユニットを作製し、同様の評価を行なった。
保護層としては、結着樹脂プレポリマー成分としてフェノール・アルデヒドレゾール樹脂のフェノール性水酸基数の15%の割合で、上記式(3)で示されるエポキシ化合物を付加させて得られたエポキシ変成フェノール樹脂を10部及び、上記式(4)で示される化合物電荷輸送物質2部を、溶剤としてのエチルアルコール40部に溶解させて塗工溶液を作製し、前記電荷輸送層の上に浸漬コーティング法により塗布し、155℃で1時間加熱乾燥して膜厚3μmの保護層を設けた。
この感光ドラム表面のヤング率Eは6.7GPaであった。
本比較例においての結果は、10回の耐久全てバンディング、および、ドラム傷による画像不良は生じなかったものの、ドラムギア欠けが3回発生した。評価結果を表11に示す。
1 駆動源
2 軸
3 駆動ギア
4 感光ドラムギア
5 電子写真感光体(感光ドラム)
6 現像ローラギア
7 軸
8 現像剤担持体(現像ローラ)
9 電子写真感光体(感光ドラム)
10 電子写真感光体置き台
11 圧子
12 移動式テーブル
13 顕微鏡位置
14 電子写真感光体(感光ドラム)
15 軸
16 帯電手段
17 像露光光
18 現像手段
19 転写手段
20 転写材
21 定着手段
22 クリーニング手段
23 前露光光
24 プロセスカートリッジ
25 案内手段
26 現像剤担持体(現像ローラ)
2 軸
3 駆動ギア
4 感光ドラムギア
5 電子写真感光体(感光ドラム)
6 現像ローラギア
7 軸
8 現像剤担持体(現像ローラ)
9 電子写真感光体(感光ドラム)
10 電子写真感光体置き台
11 圧子
12 移動式テーブル
13 顕微鏡位置
14 電子写真感光体(感光ドラム)
15 軸
16 帯電手段
17 像露光光
18 現像手段
19 転写手段
20 転写材
21 定着手段
22 クリーニング手段
23 前露光光
24 プロセスカートリッジ
25 案内手段
26 現像剤担持体(現像ローラ)
Claims (9)
- 支持体上に少なくとも感光層を有する電子写真感光体と、該電子写真感光体の長手方向一端に設けられたフランジが回転の駆動を伝達して現像剤担持体を回転させるためのギアとを有する電子写真感光体ユニットにおいて、該ギアのモジュールが0.55以上0.65以下であって、該電子写真感光体が外径15mm以上40mm以下の円筒状であり、且つ該電子写真感光体表面の23℃、55%RHでの表面皮膜物性試験におけるヤング率Eが4.5GPa以上6.5GPa以下であることを特徴とする電子写真感光体ユニット。
- 前記ギアのモジュールが、0.56以上0.63以下であることを特徴とする請求項1に記載の電子写真感光体ユニット。
- 前記電子写真感光体が外径15mm以上28mm以下の円筒状であることを特徴とする請求項1または2に記載の電子写真感光体ユニット。
- 前記電子写真感光体表面の23℃、55%RHでの表面皮膜物性試験におけるヤング率Eが4.7GPa以上5.9GPa以下であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の電子写真感光体ユニット。
- 前記電子写真感光体の表面層が、潤滑剤を含有することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の電子写真感光体ユニット。
- 前記潤滑剤の少なくとも1種が、フッ素原子含有樹脂粒子、シリコーン樹脂粒子、ポリオレフィン粒子、シリカ粒子、またはアルミナ粒子であることを特徴とする請求項5に記載の電子写真感光体ユニット。
- 請求項1〜6のいずれかに記載の電子写真感光体ユニットに用いられる電子写真感光体。
- 請求項1〜6のいずれかに記載の電子写真感光体ユニットと、帯電手段、現像手段、及びクリーニング手段からなる群より選ばれた少なくとも1つの手段とを一体に支持し、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。
- 請求項1〜6のいずれかに記載の電子写真感光体ユニット、帯電手段、露光手段、現像手段、及び転写手段を有することを特徴とする電子写真装置。
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JP2003434533A JP2005189763A (ja) | 2003-12-26 | 2003-12-26 | 電子写真感光体ユニット、電子写真感光体、プロセスカートリッジ及び電子写真装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2003434533A JP2005189763A (ja) | 2003-12-26 | 2003-12-26 | 電子写真感光体ユニット、電子写真感光体、プロセスカートリッジ及び電子写真装置 |
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-
2003
- 2003-12-26 JP JP2003434533A patent/JP2005189763A/ja not_active Withdrawn
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