JP2005250455A - 電子写真装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】
高硬度かつ高弾性変形率の表面を有する機械的強度の高い電子写真感光体を搭載した中間転写方式の電子写真装置において、電子写真感光体の表面に特徴的な傷(図8(a))が突発的に生じても、それによる弊害が抑制され、もって良好な画像を継続して形成することのできる電子写真装置を提供する。
【解決手段】
電子写真感光体の表面のユニバーサル硬さ値(HU)が150N/mm2以上220N/mm2以下、かつ、弾性変形率が48%以上65%以下であり、中間転写体の表面のユニバーサル硬さ値(HU)が220N/mm2以下、かつ、弾性変形率が50%以上であり、電子写真感光体の表面のユニバーサル硬さ値(HU)が中間転写体の表面のユニバーサル硬さ値(HU)より大きい。
【選択図】 図8
高硬度かつ高弾性変形率の表面を有する機械的強度の高い電子写真感光体を搭載した中間転写方式の電子写真装置において、電子写真感光体の表面に特徴的な傷(図8(a))が突発的に生じても、それによる弊害が抑制され、もって良好な画像を継続して形成することのできる電子写真装置を提供する。
【解決手段】
電子写真感光体の表面のユニバーサル硬さ値(HU)が150N/mm2以上220N/mm2以下、かつ、弾性変形率が48%以上65%以下であり、中間転写体の表面のユニバーサル硬さ値(HU)が220N/mm2以下、かつ、弾性変形率が50%以上であり、電子写真感光体の表面のユニバーサル硬さ値(HU)が中間転写体の表面のユニバーサル硬さ値(HU)より大きい。
【選択図】 図8
Description
本発明は、電子写真装置、特には中間転写方式を採用した電子写真装置に関する。
従来、画像形成装置には、電子写真方式、熱転写方式、インクジェット方式など様々な方式が採用されている。これらのうち、電子写真方式を採用した画像形成装置(電子写真装置)は、他の方式を採用した画像形成装置と比較して、高速、高画質、静粛性の点で優位性を有している。
電子写真方式による画像形成は、電子写真感光体の表面を帯電し、帯電された電子写真感光体の表面に露光光を照射することによって電子写真感光体の表面に静電潜像を形成し、この静電潜像をトナーにより現像することによって電子写真感光体の表面にトナー像を形成し、このトナー像を電子写真感光体の表面から紙などの転写材に転写し、転写残トナーを除去することによって電子写真感光体の表面をクリーニングする、というプロセスによって行われることが一般的である。そして、電子写真感光体の表面の帯電には、電子写真感光体の表面に接触配置された帯電部材(帯電ローラーなど)を用いて帯電することがよく行われており、また、電子写真感光体の表面のクリーニングには、電子写真感光体の表面に接触配置されたクリーニング部材(クリーニングブレードなど)を用いてクリーニングすることがよく行われている。
電子写真装置に搭載される電子写真感光体には、それに適用される電子写真プロセスに応じた感度、電気的特性および光学的特性を備えていることが要求される。また、電子写真感光体の表面には、帯電、露光(画像露光)、トナーによる現像、紙または中間転写体への転写、残留トナーのクリーニングなどの電気的外力および/または機械的外力が直接加えられるため、電子写真感光体には、それら外力に対する耐久性も要求される。具体的には、摺擦による表面の傷や摩耗の発生に対する耐久性、帯電による表面劣化(例えば転写効率や滑り性の低下)に対する耐久性、また、感度低下、電位低下などの電気的特性の劣化に対する耐久性が要求される。
また、モノクロームの電子写真装置だけではなく、多色(カラー)の電子写真装置(カラー電子写真装置)も、近年普及してきている。
カラー電子写真装置には様々な方式があるが、その中でも、各色のトナー像を中間転写体上に順次重ね合わせて合成トナー像(カラートナー像)を形成し、これを紙などの転写材に一括に転写する中間転写方式は、転写材として厚紙や封筒やラベル紙などの特殊な転写紙を用いた際の画質や信頼性が高いという点で、直接転写材上に各色のトナー像を順次重ね合わせる方式よりも優れている。
カラー電子写真装置には様々な方式があるが、その中でも、各色のトナー像を中間転写体上に順次重ね合わせて合成トナー像(カラートナー像)を形成し、これを紙などの転写材に一括に転写する中間転写方式は、転写材として厚紙や封筒やラベル紙などの特殊な転写紙を用いた際の画質や信頼性が高いという点で、直接転写材上に各色のトナー像を順次重ね合わせる方式よりも優れている。
中間転写方式の電子写真装置に搭載される中間転写体には、電子写真感光体と同様、摺擦による表面の傷や摩耗の発生に対する耐久性、表面劣化(例えば転写効率の低下)に対する耐久性が要求され、また、抵抗変動などの電気的特性の劣化に対する耐久性も要求される。
電子写真感光体としては、低価格、高生産性などの利点から、光導電性物質(電荷発生物質や電荷輸送物質)として有機材料を用いた電子写真感光体、いわゆる有機電子写真感光体が普及している。有機電子写真感光体としては、光導電性染料や光導電性顔料などの電荷発生物質を含有する電荷発生層と光導電性ポリマーや光導電性低分子化合物などの電荷輸送物質を含有する電荷輸送層とを積層してなる感光層、いわゆる積層型感光層を有す
る電子写真感光体が主流である。
る電子写真感光体が主流である。
また、有機電子写真感光体としては、表面層(電子写真感光体の最表面に位置する層)として結着樹脂中に光導電性物質を分子分散させた層を設けたものが一般的である。そして、このような電子写真感光体の表面の機械的強度(電気的外力および/または機械的外力に対する耐久性)は、表面層の結着樹脂の機械的強度に依存している。
近年の高画質化および高寿命化の要求に対して、従来の電子写真感光体の表面の機械的強度は十分とはいいがたい。なぜならば、高画質化を達成するために高感度化を目的とした組成で電子写真感光体の表面層が形成されていると、電子写真感光体を繰り返し使用した際に、帯電部材やクリーニング部材などの当接部材(電子写真感光体の表面に接触配置された部材)の摺擦によって電子写真感光体の表面の傷や摩耗が発生し、一方、高寿命化を達成するために耐傷性・耐摩耗性を目的とした組成で電子写真感光体の表面層が形成されていると、感度が低下したり残留電位が上昇したりして電子写真特性を満足することができなくなるからである。また、電子写真感光体の表面に傷や摩耗が発生すると、その表面の粗度が上昇し、電子写真感光体の容量が微小範囲で変化するため、感度の均一性が低下する。
これらの課題を解決するため、例えば、特開平02−127652号公報(特許文献1)には、表面層となる電荷輸送層の結着樹脂として特定の硬化性樹脂を用いる技術が開示されている。また、例えば、特開平05−216249号公報(特許文献2)や特開平07−072640号公報(特許文献3)には、炭素−炭素二重結合を有するモノマーを熱または光のエネルギーを用いて硬化させて得られる硬化膜を電子写真感光体の表面層とする技術が開示されている。
しかしながら、これらに開示されている電子写真感光体は、感度と表面の機械的強度との両立という観点で改良の余地があった。
しかしながら、これらに開示されている電子写真感光体は、感度と表面の機械的強度との両立という観点で改良の余地があった。
ところで、電子写真感光体の表面の機械的強度の劣化の度合いを知る1つの尺度として「硬度」があり、定量的に数値化することが試みられている。その例として、引っ掻き硬度試験、鉛筆硬度試験、ビッカース硬度試験などが挙げられる。
しかしながら、これらの試験によれば高い表面硬度を示す電子写真感光体でも、低い表面硬度を示す電子写真感光体よりも傷や摩耗が発生しやすかったり、摩耗はしにくいけれども傷は発生してしまったりする場合があった。つまり、引っ掻き硬度試験、鉛筆硬度試験、ビッカース硬度試験などによって示される表面硬度と電子写真感光体の表面の機械的強度との間には、必ずしも相関があるとはいえなかった。
硬度は、測定方法にもよるが、その多くは測定対象の変形量から定量的に数値化されている。しかしながら、変形には塑性変形と弾性変形とがあり、これを考慮せずに全変形量のみで硬度をとらえるのは無理があるからであると考える。
近年、硬度計の技術開発の発展により、硬度測定装置の高度化が進み、塑性変形や弾性変形を含めた物性を精度良く測定することができるようになってきている。
電子写真感光体の表面の機械的強度を向上させるためには、その硬度を高めるだけではなく、その弾性変形率も高める必要がある。
電子写真感光体の表面の機械的強度を向上させるためには、その硬度を高めるだけではなく、その弾性変形率も高める必要がある。
さて、高硬度かつ高弾性変形率の表面を有する電子写真感光体は、当接部材との間に異物が挟まった場合に突発的に生じる傷の形状が、そうでない電子写真感光体に生じる傷に比べて特徴的である。
図8(a)には、高硬度かつ高弾性変形率の表面を有する電子写真感光体に生じる傷の
一例を、図8(b)には、そうでない電子写真感光体に生じる傷の一例を示す。
図8(a)に示すように、高硬度かつ高弾性変形率の表面を有する電子写真感光体と当接部材との間に異物が挟まった場合に生じる傷は、幅が狭く鋭くなり、かつ、傷の両端部が隆起した形状を有している。
図8(a)には、高硬度かつ高弾性変形率の表面を有する電子写真感光体に生じる傷の
一例を、図8(b)には、そうでない電子写真感光体に生じる傷の一例を示す。
図8(a)に示すように、高硬度かつ高弾性変形率の表面を有する電子写真感光体と当接部材との間に異物が挟まった場合に生じる傷は、幅が狭く鋭くなり、かつ、傷の両端部が隆起した形状を有している。
中間転写方式の電子写真装置において、電子写真感光体の表面に図8(a)に示すような形状の傷が生じた場合にも良好な画像を継続して形成するためには、電子写真感光体の表面に追従性の良い中間転写体を用いる必要がある。
しかしながら、電子写真感光体の表面に追従性の良い中間転写体には、従来、低硬度の材料が用いられてきたため、電子写真感光体の表面の傷との摺擦により摩耗してしまい、良好な画像形成を継続することが困難であった。
しかしながら、電子写真感光体の表面に追従性の良い中間転写体には、従来、低硬度の材料が用いられてきたため、電子写真感光体の表面の傷との摺擦により摩耗してしまい、良好な画像形成を継続することが困難であった。
例えば、特開2003−316175公報(特許文献4)には、電子写真感光体のユニバーサル硬度が150〜350N/mm2であり、中間転写体(中間転写ベルト)のユニバーサル硬度が10〜200N/mm2であり、電子写真感光体のユニバーサル硬度が中間転写体のユニバーサル硬度より大である電子写真装置が開示されている。
しかしながら、この特開2003−316175公報に開示された電子写真装置の中間転写体の表面の機械的強度は、高硬度かつ高弾性変形率の表面を有する機械的強度の高い電子写真感光体と組み合わせて用いるには十分ではなく、図8(a)に示すような形状の傷が電子写真感光体の表面に生じた場合に、この傷によって中間転写体の表面に傷が生じたり摩耗したりするという問題があった。
特開平02−127652号公報
特開平05−216249号公報
特開平07−072640号公報
特開2003−316175号公報
本発明の目的は、高硬度かつ高弾性変形率の表面を有する機械的強度の高い電子写真感光体を搭載した中間転写方式の電子写真装置において、該電子写真感光体の表面に上記特徴的な傷(図8(a)に示すような形状の傷)が突発的に生じても、それによる上記弊害が抑制され、もって良好な画像を継続して形成することのできる電子写真装置を提供することにある。
本発明は、支持体および該支持体上に設けられた感光層を有する電子写真感光体と、
該電子写真感光体の表面に接触配置された帯電部材を有し、該帯電部材によって該電子写真感光体の表面を帯電するための帯電手段と、
該帯電手段によって帯電された該電子写真感光体の表面に露光光を照射することによって該電子写真感光体の表面に静電潜像を形成するための露光手段と、
該露光手段によって形成された該電子写真感光体の表面の静電潜像をトナーにより現像することによって該電子写真感光体の表面にトナー像を形成するための現像手段と、
中間転写体と、
該現像手段によって形成された該電子写真感光体の表面のトナー像を該中間転写体の表面に一次転写するための一次転写部材と、
該一次転写部材によって一次転写された該中間転写体の表面のトナー像を転写材に二次転写するための二次転写部材と、
該電子写真感光体の表面に接触配置されたクリーニング部材を有し、該一次転写手段による一次転写後に該電子写真感光体の表面に残留するトナーを該クリーニング部材により除去することによって該電子写真感光体の表面をクリーニングするためのクリーニング手段と
を有する電子写真装置において、
該電子写真感光体の表面のユニバーサル硬さ値(HU)が150N/mm2以上220N
/mm2以下、かつ、弾性変形率が48%以上65%以下であり、
該中間転写体の表面のユニバーサル硬さ値(HU)が220N/mm2以下、かつ、弾性変形率が50%以上であり、
該電子写真感光体の表面のユニバーサル硬さ値(HU)が該中間転写体の表面のユニバーサル硬さ値(HU)より大きい
ことを特徴とする電子写真装置である。
該電子写真感光体の表面に接触配置された帯電部材を有し、該帯電部材によって該電子写真感光体の表面を帯電するための帯電手段と、
該帯電手段によって帯電された該電子写真感光体の表面に露光光を照射することによって該電子写真感光体の表面に静電潜像を形成するための露光手段と、
該露光手段によって形成された該電子写真感光体の表面の静電潜像をトナーにより現像することによって該電子写真感光体の表面にトナー像を形成するための現像手段と、
中間転写体と、
該現像手段によって形成された該電子写真感光体の表面のトナー像を該中間転写体の表面に一次転写するための一次転写部材と、
該一次転写部材によって一次転写された該中間転写体の表面のトナー像を転写材に二次転写するための二次転写部材と、
該電子写真感光体の表面に接触配置されたクリーニング部材を有し、該一次転写手段による一次転写後に該電子写真感光体の表面に残留するトナーを該クリーニング部材により除去することによって該電子写真感光体の表面をクリーニングするためのクリーニング手段と
を有する電子写真装置において、
該電子写真感光体の表面のユニバーサル硬さ値(HU)が150N/mm2以上220N
/mm2以下、かつ、弾性変形率が48%以上65%以下であり、
該中間転写体の表面のユニバーサル硬さ値(HU)が220N/mm2以下、かつ、弾性変形率が50%以上であり、
該電子写真感光体の表面のユニバーサル硬さ値(HU)が該中間転写体の表面のユニバーサル硬さ値(HU)より大きい
ことを特徴とする電子写真装置である。
本発明によれば、電子写真感光体の表面に上記特徴的な傷(図8(a)に示すような形状の傷)が突発的に生じても、それによる上記弊害が抑制され、もって良好な画像を継続して形成することのできる電子写真装置を提供することができる。
以下、本発明を詳細に説明する。
上述のとおり、本発明に用いられる電子写真感光体は、その表面の25℃/50%RH環境下におけるユニバーサル硬さ値(HU)が150N/mm2以上220N/mm2以下、弾性変形率が48%以上65%以下を示すものである。
上述のとおり、本発明に用いられる電子写真感光体は、その表面の25℃/50%RH環境下におけるユニバーサル硬さ値(HU)が150N/mm2以上220N/mm2以下、弾性変形率が48%以上65%以下を示すものである。
図1に、本発明に用いられる電子写真感光体の表面におけるユニバーサル硬さ値(HU)と弾性変形率の関係を示す(概念図)。
例えば、電子写真感光体の表面のユニバーサル硬さ値(HU)が大きすぎると、また、弾性変形率が小さすぎると、電子写真感光体の表面の弾性力が不足しているため、電子写真感光体と帯電部材やクリーニング部材などの当接部材との間に挟まれた紙粉やトナーが電子写真感光体の表面を擦ることによって、電子写真感光体の表面に傷(図8(b)に例示したような傷)が発生しやすくなり、それに伴って摩耗も発生しやすくなる。また、ユニバーサル硬さ値(HU)が大きすぎると、たとえ弾性変形率が高くても弾性変形量は小さくなってしまうため、結果として電子写真感光体の表面の局部に大きな圧力がかかり、よって電子写真感光体の表面に深い傷(図8(b)に例示したような傷)が発生しやすくなる。つまり、表面硬度(ユニバーサル硬さ値(HU)に限らず、引っ掻き硬度試験、鉛筆硬度試験、ビッカース硬度試験などによって導き出される硬度も含む。)が大きい電子写真感光体が必ずしも好ましいとはいえないのである。
例えば、電子写真感光体の表面のユニバーサル硬さ値(HU)が大きすぎると、また、弾性変形率が小さすぎると、電子写真感光体の表面の弾性力が不足しているため、電子写真感光体と帯電部材やクリーニング部材などの当接部材との間に挟まれた紙粉やトナーが電子写真感光体の表面を擦ることによって、電子写真感光体の表面に傷(図8(b)に例示したような傷)が発生しやすくなり、それに伴って摩耗も発生しやすくなる。また、ユニバーサル硬さ値(HU)が大きすぎると、たとえ弾性変形率が高くても弾性変形量は小さくなってしまうため、結果として電子写真感光体の表面の局部に大きな圧力がかかり、よって電子写真感光体の表面に深い傷(図8(b)に例示したような傷)が発生しやすくなる。つまり、表面硬度(ユニバーサル硬さ値(HU)に限らず、引っ掻き硬度試験、鉛筆硬度試験、ビッカース硬度試験などによって導き出される硬度も含む。)が大きい電子写真感光体が必ずしも好ましいとはいえないのである。
また、ユニバーサル硬さ値(HU)が上記範囲にあっても弾性変形率が大きすぎると、塑性変形量も大きくなってしまうため、電子写真感光体と帯電部材やクリーニング部材などの当接部材との間に挟まれた紙粉やトナーが電子写真感光体の表面を擦ることによって、電子写真感光体の表面に細かい傷(図8(b)に例示したような傷)が発生しやすくなり、また、摩耗も発生しやすくなる。
また、ユニバーサル硬さ値(HU)が上記範囲にあっても弾性変形率が小さすぎると、塑性変形量が相対的に大きくなってしまうため、電子写真感光体の表面に細かい傷(図8(b)に例示したような傷)が発生しやすくなり、また、摩耗も発生しやすくなる。これは、弾性変形率が小さすぎるだけでなくユニバーサル硬さ値(HU)も小さすぎる場合、特に顕著になる。
本発明の、表面のユニバーサル硬さ値(HU)が150N/mm2以上220N/mm2以下、弾性変形率が48%以上65%以下の電子写真感光体は、表面の傷(図8(b)に例示したような傷)や摩耗の発生に対する耐久性に優れる反面、上述の、図8(a)に示すような特徴的な傷が突発的に生じやすい。また、表面が削れにくいことにより、この特徴的な傷が長期間保持されたままになりやすい。
中間転写方式の電子写真装置において、電子写真感光体の表面にこの特徴的な傷が生じた場合にも良好な画像を継続して形成するためには、電子写真感光体の表面に追従性の良い中間転写体を用いる必要がある。
しかしながら、電子写真感光体の表面に追従性の良い中間転写体には、従来、低硬度の材料が用いられてきたため、電子写真感光体の表面の上記特徴的な傷との摺擦により摩耗してしまい、良好な画像形成を継続することが困難であった。
しかしながら、電子写真感光体の表面に追従性の良い中間転写体には、従来、低硬度の材料が用いられてきたため、電子写真感光体の表面の上記特徴的な傷との摺擦により摩耗してしまい、良好な画像形成を継続することが困難であった。
そこで、本発明者らは鋭意検討したところ、表面のユニバーサル硬さ値(HU)が電子写真感光体の表面のそれよりも小さく、さらに、表面のユニバーサル硬さ値(HU)が220N/mm2以下、かつ、弾性変形率が50%以上の中間転写体であれば、電子写真感光体に対して良好に追従し、また、電子写真感光体の表面の上記特徴的な傷に起因する摩耗が発生しにくくなることを見いだした。
このような効果をより十分に発現させるためには、電子写真感光体の表面のユニバーサル硬さ値(HU)は160N/mm2以上200N/mm2以下であることがより好ましく、また、その弾性変形率は50%以上65%以下であることがより好ましい。また、中間転写体の表面のユニバーサル硬さ値(HU)は100N/mm2以下であることがより好ましく、70N/mm2以下であることがより一層好ましく、一方、5N/mm2以上であることがより好ましく、10N/mm2以上であることがより一層好ましい。また、中間転写体の表面の弾性変形率は50%以上80%以下であることが好ましい。
本発明において、電子写真感光体や中間転写体の表面のユニバーサル硬さ値(HU)および弾性変形率は、25℃/50%RH環境下、微小硬さ測定装置フィッシャースコープH100V(フィッシャー社製)を用いて測定した値である。このフィッシャースコープH100Vは、測定対象(電子写真感光体の表面)に圧子を当接し、この圧子に連続的に荷重をかけ、荷重下での押し込み深さを直読することにより連続的硬さが求められる装置である。
本発明においては、圧子として対面角136°のビッカース四角錐ダイヤモンド圧子を用い、また、圧子に連続的にかける荷重の最終(最終荷重)は、測定対象が電子写真感光体の場合は6mN、中間転写体の場合は0.1mNとし、圧子に最終荷重6mNまたは0.1mNをかけた状態を保持する時間(保持時間)は0.1秒とした。また、測定点は273点とした。
フィッシャースコープH100V(Fischer社製)の出力チャートの概略を図2に示す。また、本発明に用いられる電子写真感光体を測定対象としたときのフィッシャースコープH100V(Fischer社製)の出力チャートの一例を図3に示す。図2、3中、縦軸は圧子にかけた荷重F(mN)を、横軸は圧子の押し込み深さh(μm)を示す。図2は、圧子にかける荷重を段階的に増加させて荷重が最大になった(A→B)後、段階的に荷重を減少させた(B→C)ときの結果を示している。図3は、圧子にかける荷重を段階的に増加させて最終的に荷重を6mNとし、その後、段階的に荷重を減少させたときの結果を示している。
ユニバーサル硬さ値(HU)は、圧子に最終荷重6mNまたは0.1mNをかけたときの該圧子の押し込み深さから下記式により求めることができる。なお、下記式中、ユニバーサル硬さ値(HU)はユニバーサル硬さ(ユニバーサル硬さ値(HU))を意味し、Ffは最終荷重を意味し、Sfは最終荷重をかけたときの圧子の押し込まれた部分の表面積を意味し、hf(μm)は最終荷重をかけたときの圧子の押し込み深さを意味する。
ユニバーサル硬さ値(HU)は、圧子に最終荷重6mNまたは0.1mNをかけたときの該圧子の押し込み深さから下記式により求めることができる。なお、下記式中、ユニバーサル硬さ値(HU)はユニバーサル硬さ(ユニバーサル硬さ値(HU))を意味し、Ffは最終荷重を意味し、Sfは最終荷重をかけたときの圧子の押し込まれた部分の表面積を意味し、hf(μm)は最終荷重をかけたときの圧子の押し込み深さを意味する。
また、弾性変形率は、圧子が測定対象(電子写真感光体の表面)に対して行った仕事量(エネルギー)、すなわち、圧子の測定対象(電子写真感光体の表面)に対する荷重の増減によるエネルギーの変化より求めることができる。具体的には、弾性変形仕事量Weを全仕事量Wtで除した値(We/Wt)が弾性変形率である。なお、全仕事量Wtは図2中のA−B−D−Aで囲まれる領域の面積であり、弾性変形仕事量Weは図2中のC−B−D−Cで囲まれる領域の面積である。
以下、本発明に用いられる電子写真感光体について、その製造方法も含めてより詳細に説明する。
表面のユニバーサル硬さ値(HU)および弾性変形率が上記範囲にある電子写真感光体を得るためには、電子写真感光体の表面層を、連鎖重合性官能基を有する正孔輸送性化合物を重合させることによって形成することが、特には、連鎖重合性官能基を(同一分子内に)2つ以上有する正孔輸送性化合物を重合および架橋させることによって形成することが有効である。なお、電子写真感光体の表面層とは、電子写真感光体の最表面に位置する層、換言すれば、支持体から最も離隔した位置にある層を意味する。
表面のユニバーサル硬さ値(HU)および弾性変形率が上記範囲にある電子写真感光体を得るためには、電子写真感光体の表面層を、連鎖重合性官能基を有する正孔輸送性化合物を重合させることによって形成することが、特には、連鎖重合性官能基を(同一分子内に)2つ以上有する正孔輸送性化合物を重合および架橋させることによって形成することが有効である。なお、電子写真感光体の表面層とは、電子写真感光体の最表面に位置する層、換言すれば、支持体から最も離隔した位置にある層を意味する。
まず、連鎖重合性官能基を有する正孔輸送性化合物を用いて表面層を形成する方法についてより具体的に説明する。
上記表面層は、連鎖重合性官能基を有する正孔輸送性化合物および溶剤、必要に応じてさらに結着樹脂を含む表面層用塗布液を塗布し、該連鎖重合性官能基を有する正孔輸送性化合物を重合(および架橋)させ、塗布した表面層用塗布液を硬化させることによって形成することができる。
表面層用塗布液を塗布する際には、例えば、浸漬塗布法(浸漬コーティング法)、スプレーコーティング法、カーテンコーティング法、スピンコーティング法などの塗布方法を用いることができる。これら塗布方法の中でも、効率性や生産性の観点から、浸漬塗布法、スプレーコーティング法が好ましい。
上記表面層は、連鎖重合性官能基を有する正孔輸送性化合物および溶剤、必要に応じてさらに結着樹脂を含む表面層用塗布液を塗布し、該連鎖重合性官能基を有する正孔輸送性化合物を重合(および架橋)させ、塗布した表面層用塗布液を硬化させることによって形成することができる。
表面層用塗布液を塗布する際には、例えば、浸漬塗布法(浸漬コーティング法)、スプレーコーティング法、カーテンコーティング法、スピンコーティング法などの塗布方法を用いることができる。これら塗布方法の中でも、効率性や生産性の観点から、浸漬塗布法、スプレーコーティング法が好ましい。
連鎖重合性官能基を有する正孔輸送性化合物を重合(および架橋)させる方法としては、熱や、可視光、紫外線などの光や、電子線やγ線などの放射線を用いる方法が挙げられる。必要に応じて、表面層用塗布液に重合開始剤を含有させてもよい。
なお、連鎖重合性官能基を有する正孔輸送性化合物を重合(および架橋)させる方法としては、電子線やγ線などの放射線、特には電子線を用いる方法が好ましい。放射線による重合は、重合開始剤を特に必要としないからである。重合開始剤を用いずに連鎖重合性官能基を有する正孔輸送性化合物を重合(および架橋)させることにより、非常に高純度な3次元マトリックスの表面層を形成することができ、良好な電子写真特性を示す電子写真感光体を得ることができる。また、放射線の中でも電子線による重合は、照射による電子写真感光体へのダメージが非常に少なく、良好な電子写真特性を発現させることができる。
なお、連鎖重合性官能基を有する正孔輸送性化合物を重合(および架橋)させる方法としては、電子線やγ線などの放射線、特には電子線を用いる方法が好ましい。放射線による重合は、重合開始剤を特に必要としないからである。重合開始剤を用いずに連鎖重合性官能基を有する正孔輸送性化合物を重合(および架橋)させることにより、非常に高純度な3次元マトリックスの表面層を形成することができ、良好な電子写真特性を示す電子写真感光体を得ることができる。また、放射線の中でも電子線による重合は、照射による電子写真感光体へのダメージが非常に少なく、良好な電子写真特性を発現させることができる。
電子線の照射により連鎖重合性官能基を有する正孔輸送性化合物を重合(および架橋)させてユニバーサル硬さ値(HU)および弾性変形率が上記範囲にある本発明の電子写真
感光体を得るには、電子線の照射条件を考慮することが重要である。
電子線を照射する際には、スキャニング型、エレクトロカーテン型、ブロードビーム型、パルス型およびラミナー型などの加速器を用いて行うことができる。加速電圧は250kV以下であることが好ましく、特には150kV以下であることがより好ましい。照射線量は0.1〜100Mradの範囲であることが好ましく、特には0.5〜20Mradの範囲であることがより好ましい。加速電圧や照射線量が大きすぎると、電子写真感光体の電気的特性が劣化する場合がある。照射線量が小さすぎると、連鎖重合性官能基を有する正孔輸送性化合物の重合(および架橋)が不十分となり、表面層用塗布液の硬化が不十分となる場合がある。
感光体を得るには、電子線の照射条件を考慮することが重要である。
電子線を照射する際には、スキャニング型、エレクトロカーテン型、ブロードビーム型、パルス型およびラミナー型などの加速器を用いて行うことができる。加速電圧は250kV以下であることが好ましく、特には150kV以下であることがより好ましい。照射線量は0.1〜100Mradの範囲であることが好ましく、特には0.5〜20Mradの範囲であることがより好ましい。加速電圧や照射線量が大きすぎると、電子写真感光体の電気的特性が劣化する場合がある。照射線量が小さすぎると、連鎖重合性官能基を有する正孔輸送性化合物の重合(および架橋)が不十分となり、表面層用塗布液の硬化が不十分となる場合がある。
また、表面層用塗布液の硬化を促進するためには、電子線による連鎖重合性官能基を有する正孔輸送性化合物の重合(および架橋)の際に、被照射体(電子線が照射されるもの)を加熱することが好ましい。加熱するタイミングは、電子線照射前、照射中、照射後のいずれの段階でもよいが、連鎖重合性官能基を有する正孔輸送性化合物のラジカルが存在する間、被照射体が一定の温度になっていることが好ましい。加熱は、被照射体の温度が室温〜250℃(より好ましくは50〜150℃)となるように行うことが好ましい。加熱の温度が高すぎると、電子写真感光体の材料に劣化が生じる場合がある。加熱の温度が低すぎると、加熱を行うことによって得られる効果が乏しくなる。加熱の時間は、おおよそ数秒から数十分程度が好ましく、具体的には2秒〜30分が好ましい。
電子線照射時および被照射体加熱時の雰囲気は、大気中、窒素やヘリウムなどの不活性ガス中、真空中のいずれであってもよいが、酸素によるラジカルの失活を抑制することができるという点で、不活性ガス中または真空中が好ましい。
また、電子写真感光体の表面層の膜厚は、電子写真特性の観点から、30μm以下であることが好ましく、20μm以下であることがより好ましく、10μm以下であることがより好ましく、7μm以下であることがより好ましい。一方、電子写真感光体の耐久性の観点から、0.5μm以上であることが好ましく、1μm以上であることがより好ましい。
さて、本発明において、「連鎖重合性官能基を有する正孔輸送性化合物」とは、正孔輸送性化合物の分子の一部に連鎖重合性官能基が化学結合しているものをいう。
連鎖重合とは、高分子物の生成反応を大きく連鎖重合と逐次重合に分けた場合の前者の重合反応形態を示し、詳しくは、その反応形態が主にラジカルまたはイオンなどの中間体を経由して反応が進行する不飽和重合、開環重合または異性化重合などのことをいう。
連鎖重合性官能基とは、上記反応形態が可能な官能基を意味する。以下、応用範囲の広い不飽和重合性官能基および開環重合性官能基の例を示す。
不飽和重合とは、ラジカルやイオンなどによって不飽和の基、例えば、C=C、C≡C、C=O、C=N、C≡Nなどが重合する反応であり、その中でもC=Cが主である。以下に、不飽和重合性官能基の具体例を示す。
連鎖重合とは、高分子物の生成反応を大きく連鎖重合と逐次重合に分けた場合の前者の重合反応形態を示し、詳しくは、その反応形態が主にラジカルまたはイオンなどの中間体を経由して反応が進行する不飽和重合、開環重合または異性化重合などのことをいう。
連鎖重合性官能基とは、上記反応形態が可能な官能基を意味する。以下、応用範囲の広い不飽和重合性官能基および開環重合性官能基の例を示す。
不飽和重合とは、ラジカルやイオンなどによって不飽和の基、例えば、C=C、C≡C、C=O、C=N、C≡Nなどが重合する反応であり、その中でもC=Cが主である。以下に、不飽和重合性官能基の具体例を示す。
上記式中、R1は、水素原子、置換または無置換のアルキル基、置換または無置換のアリール基、置換または無置換のアラルキル基などを示す。ここで、アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基などが挙げられる。アリール基としては、フェニル基、ナフチル基、アンスリル基などが挙げられる。アラルキル基としては、ベンジル基、フェネチル基などが挙げられる。
開環重合とは、炭素環やオクソ環や窒素ヘテロ環などのひずみを有する不安定な環状構造が、開環すると同時に重合を繰り返し、鎖状高分子を生成する反応であり、イオンが活性種として作用するものが大半である。以下に、開環重合性官能基の具体例を示す。
上記式中、R2は、水素原子、置換または無置換のアルキル基、置換または無置換のアリール基、置換または無置換のアラルキル基などを示す。ここで、アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基などが挙げられる。アリール基としては、フェニル基、ナフチル基、アンスリル基などが挙げられる。アラルキル基としては、ベンジル基、フェネチル基などが挙げられる。
上に例示した連鎖重合性官能基の中でも、下記式(1)〜(3)で示される構造を有する連鎖重合性官能基が好ましい。
式(1)中、E11は、水素原子、ハロゲン原子、置換または無置換のアルキル基、置換または無置換のアリール基、置換または無置換のアラルキル基、置換または無置換のアルコキシ基、シアノ基、ニトロ基、−COOR11、または、−CONR12R13を示す。W11は、置換または無置換のアルキレン基、置換または無置換のアリーレン基、−COO−、−O−、−OO−、−S−、または、CONR14−を示す。R11〜R14は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、置換または無置換のアルキル基、置換または無置換のアリール基、または、置換または無置換のアラルキル基を示す。下付文字のXは、0または1を示す。ここで、ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子などが挙げられる。アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基などが挙げられる。アリール基としては、フェニル基、ナフチル基、アンスリル基、ピレニル基、チオフェニル基、フリル基などが挙げられる。アラルキル基としては、ベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基、フルフリル基、チエニル基などが挙げられる。アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基などが挙げられる。アルキレン基としては、メチレン基、エチレン基、ブチレン基などが挙げられる。アリーレン基としては、フェニレン基、ナフチレン基、アントラセニレン基などが挙げられる。
上記各基が有してもよい置換基としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などのハロゲン原子や、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基などのアルキル基や、フェニル基、ナフチル基、アンスリル基、ピレニル基などのアリール基や、ベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基、フルフリル基、チエニル基などのアラルキル基や、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基などのアルコキシ基や、フェノキシ基、ナフトキシ基などのアリールオキシ基や、ニトロ基や、シアノ基や、水酸基などが挙げられる。
式(2)中、R21、R22は、それぞれ独立に、水素原子、置換または無置換のアルキル基、置換または無置換のアリール基、または、置換または無置換のアラルキル基を示す。下付文字のYは、1〜10の整数を示す。ここで、アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基などが挙げられる。アリール基としては、フェニル基、ナフチル基などが挙げられる。アラルキル基としては、ベンジル基、フェネチル基などが挙げられる。
上記各基が有してもよい置換基としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などのハロゲン原子や、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基などのアルキル基や、フェニル基、ナフチル基、アンスリル基、ピレニル基などのアリール基や、ベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基、フルフリル基、チエニル基などのアラルキル基や、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基などのアルコキシ基や、フェノキシ基、ナフト
キシ基などのアリールオキシ基などが挙げられる。
キシ基などのアリールオキシ基などが挙げられる。
式(3)中、R31、R32は、それぞれ独立に、水素原子、置換または無置換のアルキル基、置換または無置換のアリール基、または、置換または無置換のアラルキル基を示す。下付文字のZは、0〜10の整数を示す。ここで、アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基などが挙げられる。アリール基としては、フェニル基、ナフチル基などが挙げられる。アラルキル基としては、ベンジル基、フェネチル基などが挙げられる。
上記各基が有してもよい置換基としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などのハロゲン原子や、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基などのアルキル基や、フェニル基、ナフチル基、アンスリル基、ピレニル基などのアリール基や、ベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基、フルフリル基、チエニル基などのアラルキル基や、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基などのアルコキシ基や、フェノキシ基、ナフトキシ基などのアリールオキシ基などが挙げられる。
上記式(1)〜(3)で示される構造を有する連鎖重合性官能基の中でも、下記式(P−1)〜(P−11)で示される構造を有する連鎖重合性官能基がより好ましい。
上記式(P−1)〜(P−11)で示される構造を有する連鎖重合性官能基の中でも、上記式(P−1)で示される構造を有する連鎖重合性官能基すなわちアクリロイルオキシ基、上記式(P−2)で示される構造を有する連鎖重合性官能基すなわちメタクリロイルオキシ基がより一層好ましい。
本発明においては、上記の連鎖重合性官能基を有する正孔輸送性化合物の中でも、連鎖重合性官能基を(同一分子内に)2つ以上有する正孔輸送性化合物が好ましい。以下に、連鎖重合性官能基を2つ以上有する正孔輸送性化合物の具体例を示す。
上記式(4)中、P41、P42は、それぞれ独立に、連鎖重合性官能基を示す。R41は、2価の基を示す。A41は、正孔輸送性基を示す。下付文字のa、b、dは、それぞれ独立に、0以上の整数を示す。ただし、a+b×dは2以上である。また、aが2以上の場合は、a個のP41は同一であっても異なっていてもよく、bが2以上の場合は、b個の[R41−(P42)d]は同一であっても異なっていてもよく、dが2以上の場合は、d個のP42は同一であっても異なっていてもよい。
上記式(4)中の(P41)aおよび[R41−(P42)d]bをすべて水素原子に置き換えたものを例示すると、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、トリアリールアミン誘導体(トリフェニルアミンなど)、9−(p−ジエチルアミノスチリル)アントラセン、1,1−ビス−(4−ジベンジルアミノフェニル)プロパン、スチリルアントラセン、スチリルピラゾリン、フェニルヒドラゾン類、チアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、フェナジン誘導体、アクリジン誘導体、ベンゾフラン誘導体、ベンズイミダゾール誘導体、チオフェン誘導体、N−フェニルカルバゾール誘導体などが挙げられる。これら(上記式(4)中の(P41)aおよび[R41−(P42)d]bをすべて水素原子に置き換えたもの)の中でも、下記式(5)で示される構造を有するものが好ましい。
上記式(5)中、R51は、置換または無置換のアルキル基、置換または無置換のアリール基、または、置換または無置換のアラルキル基を示す。Ar51、Ar52は、それぞれ独立に、置換または無置換のアリール基を示す。R51、Ar51、Ar52は、N(窒素原子)と直接結合してもよいし、アルキレン基(メチル基、エチル基、プロピレン基など)、ヘテロ原子(酸素原子、硫黄原子など)または−CH=CH−を介してN(窒素原子)と結合してもよい。ここで、アルキル基としては、炭素原子数が1〜10のものが好ましく、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基などが挙げられる。アリール基としては、フェニル基、ナフチル基、アンスリル基、フェナンスリル基、ピレニル基、チオフェニル基、フリル基、ピリジル基、キノリル基、ベンゾキノリル基、ガルバゾリル基、フェノチアジニル基、ベンゾフリル基、ベンゾチオフェニル基、ジベンゾフリル基、ジベンゾチオフェニル基などが挙げられる。アラルキル基としては、ベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基、フルフリル基、チエニル基などが挙げられる。なお、上記式(5)中のR51は、置換または無置換のアリール基であることが好ましい。
上記各基が有してもよい置換基としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などのハロゲン原子や、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基などのアルキル基や、フェニル基、ナフチル基、アンスリル基、ピレニル基などのアリール基や、ベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基、フルフリル基、チエニル基などのアラルキル基や、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基などのアルコキシ基や、フェノキシ基、ナフトキシ基などのアリールオキシ基や、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジベンジルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ジ(p−トリル)アミノ基などの置換アミノ基や、スチリ
ル基、ナフチルビニル基などのアリールビニル基や、ニトロ基や、シアノ基や、水酸基などが挙げられる。
ル基、ナフチルビニル基などのアリールビニル基や、ニトロ基や、シアノ基や、水酸基などが挙げられる。
上記式(4)中のR41の2価の基としては、置換または無置換のアルキレン基、置換または無置換のアリーレン基、−CR411=CR412−(R411、R412は、それぞれ独立に、水素原子、置換または無置換のアルキル基、または、置換または無置換のアリール基を示す。)、−CO−、−SO−、−SO2−、酸素原子、硫黄原子など、また、これらを組み合わせたものが挙げられる。これらの中でも、下記式(6)で示される構造を有する2価の基が好ましく、さらには下記式(7)で示される構造を有する2価の基がより好ましい。
上記式(6)中、X61〜X63は、それぞれ独立に、置換または無置換のアルキレン基、−(CR61=CR62)n6−(R61、R62は、それぞれ独立に、水素原子、置換または無置換のアルキル基、または、置換または無置換のアリール基を示す。下付文字のn6は、1以上の整数を示す(好ましくは5以下。)。)、−CO−、−SO−、−SO2−、酸素原子、または、硫黄原子を示す。Ar61、Ar62は、それぞれ独立に、置換または無置換のアリーレン基を示す。下付文字のp6、q6、r6、s6、t6は、それぞれ独立に、0以上の整数を示す(好ましくは10以下、より好ましくは5以下。)。ただし、p6、q6、r6、s6、t6のすべてが0であることはない。ここで、アルキレン基としては、炭素原子数が1〜20、特に1〜10のものが好ましく、メチレン基、エチレン基、プロピレン基などが挙げられる。アリーレン基としては、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、フェナンスレン、ピレン、ベンゾチオフェン、ピリジン、キノリン、ベンゾキノリン、カルバゾール、フェノチアジン、ベンゾフラン、ベンゾチオフェン、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェンなどから2個の水素原子を取った2価の基が挙げられる。アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基などが挙げられる。アリール基としては、フェニル基、ナフチル基、チオフェニル基などが挙げられる。
上記各基が有してもよい置換基としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などのハロゲン原子や、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基などのアルキル基や、フェニル基、ナフチル基、アンスリル基、ピレニル基などのアリール基や、ベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基、フルフリル基、チエニル基などのアラルキル基や、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基などのアルコキシ基や、フェノキシ基、ナフトキシ基などのアリールオキシ基や、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジベンジルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ジ(p−トリル)アミノ基などの置換アミノ基や、スチリル基、ナフチルビニル基などのアリールビニル基や、ニトロ基や、シアノ基や、水酸基などが挙げられる。
上記式(7)中、X71、X72は、それぞれ独立に、置換または無置換のアルキレン基、−(CR71=CR72)n7−(R71、R72は、それぞれ独立に、水素原子、置換または無置換のアルキル基、または、置換または無置換のアリール基を示す。下付文字のn7は、1以上の整数を示す(好ましくは5以下。)。)、−CO−、または、酸素
原子を示す。Ar71は、置換または無置換のアリーレン基を示す。下付文字のp7、q7、r7は、それぞれ独立に、0以上の整数を示す(好ましくは10以下、より好ましくは5以下。)。ただし、p7、q7、r7のすべてが0であることはない。ここで、アルキレン基としては、炭素原子数が1〜20、特に1〜10のものが好ましく、メチレン基、エチレン基、プロピレン基などが挙げられる。アリーレン基としては、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、フェナンスレン、ピレン、ベンゾチオフェン、ピリジン、キノリン、ベンゾキノリン、カルバゾール、フェノチアジン、ベンゾフラン、ベンゾチオフェン、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェンなどから2個の水素原子を取った2価の基が挙げられる。アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基などが挙げられる。アリール基としては、フェニル基、ナフチル基、チオフェニル基などが挙げられる。
原子を示す。Ar71は、置換または無置換のアリーレン基を示す。下付文字のp7、q7、r7は、それぞれ独立に、0以上の整数を示す(好ましくは10以下、より好ましくは5以下。)。ただし、p7、q7、r7のすべてが0であることはない。ここで、アルキレン基としては、炭素原子数が1〜20、特に1〜10のものが好ましく、メチレン基、エチレン基、プロピレン基などが挙げられる。アリーレン基としては、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、フェナンスレン、ピレン、ベンゾチオフェン、ピリジン、キノリン、ベンゾキノリン、カルバゾール、フェノチアジン、ベンゾフラン、ベンゾチオフェン、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェンなどから2個の水素原子を取った2価の基が挙げられる。アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基などが挙げられる。アリール基としては、フェニル基、ナフチル基、チオフェニル基などが挙げられる。
上記各基が有してもよい置換基としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などのハロゲン原子や、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基などのアルキル基や、フェニル基、ナフチル基、アンスリル基、ピレニル基などのアリール基や、ベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基、フルフリル基、チエニル基などのアラルキル基や、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基などのアルコキシ基や、フェノキシ基、ナフトキシ基などのアリールオキシ基や、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジベンジルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ジ(p−トリル)アミノ基などの置換アミノ基や、スチリル基、ナフチルビニル基などのアリールビニル基や、ニトロ基や、シアノ基や、水酸基などが挙げられる。
以下に、連鎖重合性官能基を2つ以上有する正孔輸送性化合物の好適な例(化合物例)を挙げる。
本発明に用いられる連鎖重合性官能基を有する上記正孔輸送性化合物は、例えば特開2000−66424号公報、米国特許第6,180,303号に記載の方法により合成することが可能である。
次に、本発明の電子写真感光体について、表面層以外の層も含めてさらに詳しく説明する。上述のとおり、本発明の電子写真感光体は、支持体上に感光層を有する電子写真感光体である。感光層は、電荷輸送物質と電荷発生物質を同一の層に含有する単層型感光層であっても、電荷発生物質を含有する電荷発生層と電荷輸送物質を含有する電荷輸送層とに分離した積層型(機能分離型)感光層であってもよいが、電子写真特性の観点からは積層型感光層が好ましい。また、積層型感光層には、支持体側から電荷発生層、電荷輸送層の順に積層した順層型感光層と、支持体側から電荷輸送層、電荷発生層の順に積層した逆層型感光層があるが、電子写真特性の観点からは順層型感光層が好ましい。また、電荷発生層を積層構造としてもよく、また、電荷輸送層を積層構成としてもよい。
図4に、本発明の電子写真感光体の層構成の例を示す。
図4(a)に示される層構成の電子写真感光体は、支持体41の上に電荷発生物質を含有する層(電荷発生層)441、電荷輸送物質を含有する層(第1の電荷輸送層)442が順に設けられており、さらにその上に表面層として、連鎖重合性官能基を有する正孔輸送性化合物を重合させることによって形成した層(第2の電荷輸送層)45が設けられている。
図4(a)に示される層構成の電子写真感光体は、支持体41の上に電荷発生物質を含有する層(電荷発生層)441、電荷輸送物質を含有する層(第1の電荷輸送層)442が順に設けられており、さらにその上に表面層として、連鎖重合性官能基を有する正孔輸送性化合物を重合させることによって形成した層(第2の電荷輸送層)45が設けられている。
また、図4(b)に示される層構成の電子写真感光体は、支持体41の上に電荷発生物質と電荷輸送物質とを含有する層44が設けられており、さらにその上に表面層として、連鎖重合性官能基を有する正孔輸送性化合物を重合させることによって形成した層45が設けられている。
また、図4(c)に示される層構成の電子写真感光体は、支持体41の上に電荷発生物質を含有する層(電荷発生層)441が設けられており、その上に表面層として連鎖重合性官能基を有する正孔輸送性化合物を重合させることによって形成した層45が直接設けられている。
また、図4(d)〜(i)に示すように、支持体41と電荷発生物質を含有する層(電荷発生層)441または電荷発生物質と電荷輸送物質とを含有する層44との間に、バリア機能や接着機能を有する中間層(「下引き層」とも呼ばれる。)43や、干渉縞防止な
どを目的とする導電層42などを設けてもよい。
どを目的とする導電層42などを設けてもよい。
その他、どのような層構成であっても、電子写真感光体の表面のユニバーサル硬さ値(HU)および弾性変形率が上記範囲にあるようにすればよいが、電子写真感光体の表面層を連鎖重合性官能基を有する正孔輸送性化合物を重合させることによって形成した層とする場合は、図4(a)〜(i)に示される層構成のうち、図(a)、(d)、(g)で示される層構成が好ましい。
支持体としては、導電性を示すもの(導電性支持体)であればよく、また、電子写真感光体の表面の硬度の測定に影響を与えないものであればよく、例えば、アルミニウム、銅、クロム、ニッケル、亜鉛、ステンレスなどの金属製(合金製)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し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製の支持体などを用いることもできる。支持体の形状としては、円筒状(ドラム状)、ベルト状などが挙げられるが、円筒状が好ましい。
また、支持体の表面は、レーザー光などの散乱による干渉縞の防止などを目的として、切削処理、粗面化処理、アルマイト処理などを施してもよい。
上述のとおり、支持体と感光層(電荷発生層、電荷輸送層)または後述の中間層との間には、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。
また、支持体の表面は、レーザー光などの散乱による干渉縞の防止などを目的として、切削処理、粗面化処理、アルマイト処理などを施してもよい。
上述のとおり、支持体と感光層(電荷発生層、電荷輸送層)または後述の中間層との間には、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、金属酸化物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、1〜40μmであることが好ましく、特には2〜20μmであることがより好ましい。
また、上述のとおり、支持体または導電層と感光層(電荷発生層、電荷輸送層)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、ポリビニルアルコール、ポリ−N−ビニルイミダゾール、ポリエチレンオキシド、エチルセルロース、エチレン−アクリル酸共重合体、カゼイン、ポリアミド、N−メトキシメチル化6ナイロン、共重合ナイロン、にかわ、ゼラチン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0.1〜2μmであることが好ましい。
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、セレン−テルル、ピリリウム、チアピリリウム系染料、各種の中心金属および各種の結晶系(α、β、γ、ε、X型など)を有するフタロシアニン顔料や、アントアントロン顔料や、ジベンズピレンキノン顔料や、ピラントロン顔料や、モノアゾ、ジスアゾ、トリスアゾなどのアゾ顔料や、インジゴ顔料や、キナクリドン顔料や、非対称キノシアニン顔料や、キノシアニン顔料や、アモルファスシリコン(特開昭54−143645号公報などに記載)などが挙げられる。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。
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、上記の連鎖重合性官能基を有する正孔輸送性化合物以外に、例えば、ポリ−N−ビニルカルバゾール、ポリスチリルアントラセンなどの複素環や縮合多環芳香族を有する高分子化合物や、ピラゾリン、イミダゾール、オキサゾール、トリアゾール、カルバゾールなどの複素環化合物や、トリフェニルメタンなどのトリアリールアルカン誘導体や、トリフェニルアミンなどのトリアリ
ールアミン誘導体や、フェニレンジアミン誘導体や、N−フェニルカルバゾール誘導体や、スチルベン誘導体や、ヒドラゾン誘導体などが挙げられる。
ールアミン誘導体や、フェニレンジアミン誘導体や、N−フェニルカルバゾール誘導体や、スチルベン誘導体や、ヒドラゾン誘導体などが挙げられる。
感光層を電荷発生層と電荷輸送層とに機能分離する場合、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、超音波分散機、ボールミル、振動ボールミル、サンドミル、ロールミル、アトライター、液衝突型高速分散機などを用いた方法が挙げられる。電荷発生物質と結着樹脂との割合は、1:0.3〜1:4(質量比)の範囲が好ましい。また、上記電荷発生物質を単独で蒸着法などにより成膜し、電荷発生層とすることもできる。電荷発生層の膜厚は5μm以下であることが好ましく、特には0.1〜2μmであることがより好ましい。
感光層を電荷発生層と電荷輸送層とに機能分離する場合、電荷輸送層、特に電子写真感光体の表面層でない電荷輸送層は、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。また、上記電荷輸送物質のうち単独で成膜性を有するものは、結着樹脂を用いずにそれ単独で成膜し、電荷輸送層とすることもできる。電荷輸送物質と結着樹脂との割合は、2:8〜10:0(質量比)の範囲が好ましく、特には3:7〜10:0(質量比)の範囲がより好ましい。電荷輸送物質の量が少なすぎると、電荷輸送能が低下し、感度低下や残留電位上昇が生じる場合がある。
電荷輸送層、特に電子写真感光体の表面層でない電荷輸送層の膜厚は1〜50μmであることが好ましく、1〜30μmであることがより好ましく、3〜30μmであることがさらに好ましく、3〜20μmであることが特に好ましい。
電荷輸送物質と電荷発生物質を同一の層に含有させる場合、該層は、上記電荷発生物質および上記電荷輸送物質を結着樹脂および溶剤と共に分散して得られる該層用の塗布液を塗布し、乾燥することによって形成することができる。
感光層(電荷輸送層、電荷発生層)に用いられる結着樹脂としては、例えば、スチレン、酢酸ビニル、塩化ビニル、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、フッ化ビニリデン、トリフルオロエチレンなどのビニル化合物の重合体または共重合体や、ポリビニルアルコール樹脂や、ポリビニルアセタール樹脂や、ポリビニルブチラール樹脂や、ポリカーボネート樹脂や、ポリアリレート樹脂や、ポリエステル樹脂や、ポリスルホン樹脂や、ポリフェニレンオキサイド樹脂や、ポリウレタン樹脂や、セルロース樹脂や、フェノール樹脂や、メラミン樹脂や、ケイ素樹脂や、エポキシ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。
次に、本発明に用いられる中間転写体についてより詳細に説明する。
中間転写体の成形用原料のうち主たる材料である樹脂は、成形性の観点から熱可塑性樹脂が好ましいが、中間転写体の表面のユニバーサル硬さ値(HU)および弾性変形率が上記範囲になるように選択すれば特に制約はない。樹脂としては、例えば、ポリエチレンやポリプロピレンなどのオレフィン樹脂や、ポリスチレン樹脂や、アクリル樹脂や、ポリエステル樹脂や、ポリカーボネート樹脂や、ポリサルホンやポリエーテルサルホンやポリフェニレンサルファイドなどの硫黄含有樹脂や、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)やポリエチレン−四フッ化エチレン共重合体(ETFE)やポリテトラフルオロエチレン(PTFE)などのフッ素含有樹脂や、ポリウレタン樹脂や、シリコーン樹脂や、ケトン樹脂や、ポリ塩化ビニリデンや、熱可塑性ポリイミド樹脂や、ポリアミド樹脂や、変性ポリフェニレンオキサイド樹脂など、また、これらの各種変性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。
中間転写体の成形用原料のうち主たる材料である樹脂は、成形性の観点から熱可塑性樹脂が好ましいが、中間転写体の表面のユニバーサル硬さ値(HU)および弾性変形率が上記範囲になるように選択すれば特に制約はない。樹脂としては、例えば、ポリエチレンやポリプロピレンなどのオレフィン樹脂や、ポリスチレン樹脂や、アクリル樹脂や、ポリエステル樹脂や、ポリカーボネート樹脂や、ポリサルホンやポリエーテルサルホンやポリフェニレンサルファイドなどの硫黄含有樹脂や、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)やポリエチレン−四フッ化エチレン共重合体(ETFE)やポリテトラフルオロエチレン(PTFE)などのフッ素含有樹脂や、ポリウレタン樹脂や、シリコーン樹脂や、ケトン樹脂や、ポリ塩化ビニリデンや、熱可塑性ポリイミド樹脂や、ポリアミド樹脂や、変性ポリフェニレンオキサイド樹脂など、また、これらの各種変性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。
中間転写体の表面のユニバーサル硬さ値(HU)および弾性変形率を制御するために、ゴムなどの弾性体を単独でまたは上記樹脂と混合して使用してもよい。例えば、CRゴム(クロロプレンゴム)やフッ素ゴムやシリコーンゴムなどを使用することができる。
また、中間転写体の電気抵抗値を調整するために、導電剤を用いることができる。導電剤としては、例えば、カーボンブラックや導電性金属酸化物などの導電性フィラーや、金属塩やグリコール類などの低分子量のイオン導電剤や、エーテル結合や水酸基などを分子内に含んだ帯電防止樹脂や、電子導電性を示す有機高分子化合物などが挙げられる。導電剤を用いる場合、樹脂と導電剤との分散状態が重要である。粒子の凝集や一部成分の極端な分離が生じないよう、材料と分散手段を適宜選択する必要がある。
上記のような材料を適宜選択することによって、中間転写体の表面のユニバーサル硬さ値(HU)および弾性変形率を調整することができるが、さらに、中間転写体の表面のユニバーサル硬さ値(HU)および弾性変形率を調整する方法として、マイカ、カオリン類、ベントナイト、酸性白土、硫酸バリウム、酸化亜鉛、その他各種ウィスカーなどの無機フィラーを混合する方法が好ましい。これらは単独または混合して1種または2種以上用いることができる。中間転写体の形状としては、円筒状(ドラム状)、ベルト状などが挙げられるが、ベルト状が好ましい。
次に、本発明の電子写真装置についてより詳細に説明する。
本発明の電子写真装置は、上述したような、表面が特定のユニバーサル硬さ値(HU)および弾性変形率を有する電子写真感光体、ならびに、表面が特定のユニバーサル硬さ値(HU)および弾性変形率を有する中間転写体を有することを特徴とする。
本発明の電子写真装置は、上述したような、表面が特定のユニバーサル硬さ値(HU)および弾性変形率を有する電子写真感光体、ならびに、表面が特定のユニバーサル硬さ値(HU)および弾性変形率を有する中間転写体を有することを特徴とする。
図5は、本発明の電子写真装置の一例を示す模式的断面図である。
図5に示す構成の電子写真装置は、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの4色のトナーを用いてカラー画像を形成するカラー電子写真装置であり、第1の画像形成ユニットSa、第2の画像形成ユニットSb、第3の画像形成ユニットSc、および、第4の画像形成ユニットSdを有している。
図5に示す構成の電子写真装置は、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの4色のトナーを用いてカラー画像を形成するカラー電子写真装置であり、第1の画像形成ユニットSa、第2の画像形成ユニットSb、第3の画像形成ユニットSc、および、第4の画像形成ユニットSdを有している。
画像形成ユニットSa〜Sdは、それぞれ、円筒状(ドラム状)の電子写真感光体(以下「感光ドラム」ともいう。)1a、1b、1cおよび1dと、感光ドラム1a〜1dの周囲に配置された、一次帯電器(帯電手段)3a、3b、3cおよび3d、露光装置(露光手段)4a、4b、4cおよび4d、現像器(現像手段)5a、5b、5cおよび5d、ならびに、クリーニング装置(クリーニング手段)7a、7b、7cおよび7dとを有している。感光ドラム1a〜1dは、図中反時計周りに所定の周速度(プロセススピード)をもって回転駆動される。
感光ドラム1a〜1dの表面はその回転過程で、一次帯電器3a〜3dにより、所定の極性・電位に一様に帯電処理される。次いで、露光装置4a〜4d(カラー原稿画像の色分解・結像露光光学系、画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して変調されたレーザービームを出力するレーザースキャナによる走査露光系など)からの露光光(画像露光光)を受けることにより、目的とするカラー画像の各色成分像(イエロー成分像、マゼンタ成分像、シアン成分像およびブラック成分像)に対応した静電潜像が、それぞれ、感光ドラム1a〜1dの表面に形成される。
次いで、感光ドラム1aの表面の静電潜像が、現像器5a(ブラック現像器5a)により、ブラックトナーにより現像される。また、イエロー現像器5b、マゼンタ現像器5c、シアン現像器5dも作動して、それぞれ、感光ドラム1b〜1dの表面にイエロー、マ
ゼンタ、シアンのトナー像を形成する。
ゼンタ、シアンのトナー像を形成する。
ベルト状の中間転写体(以下「中間転写ベルト」ともいう。)11は、それぞれ感光ドラム1a〜1dに対向する一次転写ローラー(一次転写部材)6pa、6pb、6pcおよび6pdにより、感光ドラム1a〜1dに所定の押圧力をもって当接され、感光ドラム1a〜1dおよび一次転写ローラー6pa〜6pdの回転に伴い、図中時計周りに感光ドラム1a〜1dと同じ周速度で回転駆動される。12は二次転写対向ローラー13とともに中間転写ベルト11を張架する張架ローラーである。
感光ドラム1aの表面に形成された上記のブラックトナー像は、感光ドラム1aと中間転写ベルト11との当接部を通過する過程で、一次転写ローラー6paから中間転写ベルト11に印加される一次転写バイアスにより形成される電界により、中間転写ベルト11の表面に一次転写されていく。イエロートナー像、マゼンタトナー像、シアントナー像も同様に、それぞれ、感光ドラム1b〜1dから順次中間転写ベルト11の表面に重ね合わせて転写され、目的のカラー画像に対応した合成トナー像が形成される。
一次転写バイアスは、トナーとは逆極性である。トナーの極性が負の場合、一次転写バイアスは+100V〜2kVの範囲が好適である。
一次転写を終えた感光ドラム1a〜1dの表面は、それぞれ、クリーニング装置7a〜7dによりクリーニングされる。
二次転写ローラー(二次転写部材)6sは、二次転写対向ローラー13に平行に軸受させて中間転写ベルト11の下面部から、中間転写ベルト11に当接配置される。
転写材Pは、給紙カセットCPから転写材ガイドを通って、中間転写ベルト11と二次転写ローラー6sとの当接部に所定のタイミングで給送される。また、二次転写バイアスが二次転写ローラー6sに印加される。この二次転写バイアスにより中間転写ベルト11から転写材Pへ合成トナー像が二次転写される。
二次転写を終えた中間転写ベルト11の表面は、中間転写ベルト用クリーニング装置7iによりクリーニングされる。
合成トナー像の転写を受けた転写材Pは定着器8へ導入され、合成トナー像は転写材P上に加熱定着される。
以下に、具体的な実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明する。ただし、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例中の「部」は「質量部」を意味する。
(電子写真感光体の製造例1)
直径84mm、長さ370mmのアルミニウムシリンダーの表面をホーニング処理し、超音波洗浄したものを支持体とした。
次に、N−メトキシメチル化6ナイロン5部をメタノール95部に溶解させることによって、中間層用塗布液を調製した。
この中間層用塗布液を、支持体上に浸漬塗布し、20分間100℃で乾燥させることによって、膜厚が0.6μmの中間層を形成した。
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結晶(電荷発生物質)3部、ポリビニルブチラール樹脂(商品名:エスレックBM2、積
水化学(株)製)3部、および、シクロヘキサノン35部を、直径1mmのガラスビーズを用いたサンドミル装置で2時間分散した後、これに酢酸エチル60部を加えることによって、電荷発生層用塗布液を調製した。
この電荷発生層用塗布液を、中間層上に浸漬塗布し、10分間50℃で乾燥させることによって、膜厚が0.2μmの電荷発生層を形成した。
次に、下記式(E−1)
直径84mm、長さ370mmのアルミニウムシリンダーの表面をホーニング処理し、超音波洗浄したものを支持体とした。
次に、N−メトキシメチル化6ナイロン5部をメタノール95部に溶解させることによって、中間層用塗布液を調製した。
この中間層用塗布液を、支持体上に浸漬塗布し、20分間100℃で乾燥させることによって、膜厚が0.6μmの中間層を形成した。
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結晶(電荷発生物質)3部、ポリビニルブチラール樹脂(商品名:エスレックBM2、積
水化学(株)製)3部、および、シクロヘキサノン35部を、直径1mmのガラスビーズを用いたサンドミル装置で2時間分散した後、これに酢酸エチル60部を加えることによって、電荷発生層用塗布液を調製した。
この電荷発生層用塗布液を、中間層上に浸漬塗布し、10分間50℃で乾燥させることによって、膜厚が0.2μmの電荷発生層を形成した。
次に、下記式(E−1)
で示される構造を有する正孔輸送性化合物60部を、モノクロロベンゼン30部/ジクロロメタン30部の混合溶剤に溶解させることによって、電荷輸送層用塗布液を調製した。
この電荷輸送層用塗布液を、電荷発生層上に浸漬塗布した。
次に、電荷発生層上に塗布した電荷輸送層用塗布液に、酸素濃度10ppmの雰囲気下で加速電圧150kV、照射線量4Mradの条件で電子線を照射し、その後、同雰囲気下で電子写真感光体(=電子線の被照射体)の温度が100℃になる条件で10分間加熱処理を行い、膜厚15μmの電荷輸送層を形成した。
このようにして、支持体上に中間層、電荷発生層および電荷輸送層をこの順に有し、該電荷輸送層が表面層である電子写真感光体1を作製した。
電子写真感光体1は合計7個用意し、うち1つを表面物性(ユニバーサル硬さ値(HU)および弾性変形率)測定用とした。
この電荷輸送層用塗布液を、電荷発生層上に浸漬塗布した。
次に、電荷発生層上に塗布した電荷輸送層用塗布液に、酸素濃度10ppmの雰囲気下で加速電圧150kV、照射線量4Mradの条件で電子線を照射し、その後、同雰囲気下で電子写真感光体(=電子線の被照射体)の温度が100℃になる条件で10分間加熱処理を行い、膜厚15μmの電荷輸送層を形成した。
このようにして、支持体上に中間層、電荷発生層および電荷輸送層をこの順に有し、該電荷輸送層が表面層である電子写真感光体1を作製した。
電子写真感光体1は合計7個用意し、うち1つを表面物性(ユニバーサル硬さ値(HU)および弾性変形率)測定用とした。
(電子写真感光体の製造例2)
電荷輸送層用塗布液に電子線を照射する際の照射線量を4Mradから8Mradに変更した以外は、電子写真感光体1と同様にして電子写真感光体を作製し、これを電子写真感光体2とした。電子写真感光体2は合計2個用意し、うち1つを表面物性測定用とした。
電荷輸送層用塗布液に電子線を照射する際の照射線量を4Mradから8Mradに変更した以外は、電子写真感光体1と同様にして電子写真感光体を作製し、これを電子写真感光体2とした。電子写真感光体2は合計2個用意し、うち1つを表面物性測定用とした。
(電子写真感光体の製造例3)
電荷輸送層用塗布液に電子線を照射する際の照射線量を4Mradから20Mradに変更した以外は、電子写真感光体1と同様にして電子写真感光体を作製し、これを電子写真感光体3とした。電子写真感光体3は合計2個用意し、うち1つを表面物性測定用とした。
電荷輸送層用塗布液に電子線を照射する際の照射線量を4Mradから20Mradに変更した以外は、電子写真感光体1と同様にして電子写真感光体を作製し、これを電子写真感光体3とした。電子写真感光体3は合計2個用意し、うち1つを表面物性測定用とした。
(電子写真感光体の製造例4)
電子写真感光体1と同様にして、支持体上に中間層および電荷発生層を形成した。
次に、下記式(E−2)
電子写真感光体1と同様にして、支持体上に中間層および電荷発生層を形成した。
次に、下記式(E−2)
で示される構造を有するスチリル化合物10部、および、下記式(E−3)
で示される繰り返し構造単位を有するポリカーボネート樹脂(粘度平均分子量(Mv):20000)10部を、モノクロロベンゼン50部/ジクロロメタン30部の混合溶剤に溶解させることによって、第1電荷輸送層用塗布液を調製した。
この第1電荷輸送層用塗布液を、電荷発生層上に浸漬塗布し、1時間120℃で乾燥させることによって、膜厚が20μmの第1電荷輸送層を形成した。
次に、上記式(E−1)で示される構造を有する正孔輸送性化合物60部を、モノクロロベンゼン50部/ジクロロメタン50部の混合溶剤に溶解させることによって、第2電荷輸送層用塗布液を調製した。
この第2電荷輸送層用塗布液を、第1電荷輸送層上にスプレーコーティングした。
次に、第1電荷輸送層層上に塗布した第2電荷輸送層用塗布液に、酸素濃度10ppmの雰囲気下で加速電圧150kV、照射線量4Mradの条件で電子線を照射し、その後、同雰囲気下で電子写真感光体(=電子線の被照射体)の温度が100℃になる条件で10分間加熱処理を行い、膜厚5μmの第2電荷輸送層を形成した。
このようにして、支持体上に中間層、電荷発生層、第1電荷輸送層および第2電荷輸送層をこの順に有し、該第2電荷輸送層が表面層である電子写真感光体4を作製した。
電子写真感光体4は合計2個用意し、うち1つを表面物性測定用とした。
この第1電荷輸送層用塗布液を、電荷発生層上に浸漬塗布し、1時間120℃で乾燥させることによって、膜厚が20μmの第1電荷輸送層を形成した。
次に、上記式(E−1)で示される構造を有する正孔輸送性化合物60部を、モノクロロベンゼン50部/ジクロロメタン50部の混合溶剤に溶解させることによって、第2電荷輸送層用塗布液を調製した。
この第2電荷輸送層用塗布液を、第1電荷輸送層上にスプレーコーティングした。
次に、第1電荷輸送層層上に塗布した第2電荷輸送層用塗布液に、酸素濃度10ppmの雰囲気下で加速電圧150kV、照射線量4Mradの条件で電子線を照射し、その後、同雰囲気下で電子写真感光体(=電子線の被照射体)の温度が100℃になる条件で10分間加熱処理を行い、膜厚5μmの第2電荷輸送層を形成した。
このようにして、支持体上に中間層、電荷発生層、第1電荷輸送層および第2電荷輸送層をこの順に有し、該第2電荷輸送層が表面層である電子写真感光体4を作製した。
電子写真感光体4は合計2個用意し、うち1つを表面物性測定用とした。
(電子写真感光体の製造例5)
第2電荷輸送層用塗布液に電子線を照射する際の照射線量を4Mradから8Mradに変更した以外は、電子写真感光体4と同様にして電子写真感光体を作製し、これを電子写真感光体5とした。電子写真感光体5は合計2個用意し、うち1つを表面物性測定用とした。
第2電荷輸送層用塗布液に電子線を照射する際の照射線量を4Mradから8Mradに変更した以外は、電子写真感光体4と同様にして電子写真感光体を作製し、これを電子写真感光体5とした。電子写真感光体5は合計2個用意し、うち1つを表面物性測定用とした。
(電子写真感光体の製造例6)
第2電荷輸送層用塗布液に電子線を照射する際の照射線量を4Mradから20Mradに変更した以外は、電子写真感光体4と同様にして電子写真感光体を作製し、これを電子写真感光体6とした。電子写真感光体6は合計2個用意し、うち1つを表面物性測定用
とした。
第2電荷輸送層用塗布液に電子線を照射する際の照射線量を4Mradから20Mradに変更した以外は、電子写真感光体4と同様にして電子写真感光体を作製し、これを電子写真感光体6とした。電子写真感光体6は合計2個用意し、うち1つを表面物性測定用
とした。
(電子写真感光体の製造例7)
第2電荷輸送層に用いた正孔輸送性化合物を上記式(E−1)で示される構造を有する正孔輸送性化合物から下記式(E−4)
第2電荷輸送層に用いた正孔輸送性化合物を上記式(E−1)で示される構造を有する正孔輸送性化合物から下記式(E−4)
で示される構造を有する正孔輸送性化合物に変更した以外は、電子写真感光体4と同様にして電子写真感光体を作製し、これを電子写真感光体7とした。電子写真感光体7は合計2個用意し、うち1つを表面物性測定用とした。
(電子写真感光体の製造例8)
第2電荷輸送層に用いた正孔輸送性化合物を上記式(E−1)で示される構造を有する正孔輸送性化合物から上記式(E−4)で示される構造を有する正孔輸送性化合物に変更した以外は、電子写真感光体5と同様にして電子写真感光体を作製し、これを電子写真感光体8とした。電子写真感光体8は合計2個用意し、うち1つを表面物性測定用とした。
第2電荷輸送層に用いた正孔輸送性化合物を上記式(E−1)で示される構造を有する正孔輸送性化合物から上記式(E−4)で示される構造を有する正孔輸送性化合物に変更した以外は、電子写真感光体5と同様にして電子写真感光体を作製し、これを電子写真感光体8とした。電子写真感光体8は合計2個用意し、うち1つを表面物性測定用とした。
(電子写真感光体の製造例9)
第2電荷輸送層に用いた正孔輸送性化合物を上記式(E−1)で示される構造を有する正孔輸送性化合物から上記式(E−4)で示される構造を有する正孔輸送性化合物に変更した以外は、電子写真感光体6と同様にして電子写真感光体を作製し、これを電子写真感光体9とした。電子写真感光体9は合計2個用意し、うち1つを表面物性測定用とした。
第2電荷輸送層に用いた正孔輸送性化合物を上記式(E−1)で示される構造を有する正孔輸送性化合物から上記式(E−4)で示される構造を有する正孔輸送性化合物に変更した以外は、電子写真感光体6と同様にして電子写真感光体を作製し、これを電子写真感光体9とした。電子写真感光体9は合計2個用意し、うち1つを表面物性測定用とした。
(電子写真感光体の製造例10)
電荷輸送層に用いた正孔輸送性化合物を上記式(E−1)で示される構造を有する正孔輸送性化合物から下記式(E−5)
電荷輸送層に用いた正孔輸送性化合物を上記式(E−1)で示される構造を有する正孔輸送性化合物から下記式(E−5)
で示される構造を有する正孔輸送性化合物に変更した以外は、電子写真感光体1と同様にして電子写真感光体を作製し、これを電子写真感光体10とした。電子写真感光体10は
合計2個用意し、うち1つを表面物性測定用とした。
合計2個用意し、うち1つを表面物性測定用とした。
(電子写真感光体の製造例11)
電荷輸送層に用いた正孔輸送性化合物を上記式(E−1)で示される構造を有する正孔輸送性化合物から下記式(E−6)
電荷輸送層に用いた正孔輸送性化合物を上記式(E−1)で示される構造を有する正孔輸送性化合物から下記式(E−6)
で示される構造を有する正孔輸送性化合物に変更した以外は、電子写真感光体1と同様にして電子写真感光体を作製し、これを電子写真感光体11とした。電子写真感光体11は合計2個用意し、うち1つを表面物性測定用とした。
(電子写真感光体の製造例12)
電荷輸送層に用いた正孔輸送性化合物を上記式(E−1)で示される構造を有する正孔輸送性化合物から下記式(E−7)
電荷輸送層に用いた正孔輸送性化合物を上記式(E−1)で示される構造を有する正孔輸送性化合物から下記式(E−7)
で示される構造を有する正孔輸送性化合物に変更した以外は、電子写真感光体1と同様にして電子写真感光体を作製し、これを電子写真感光体12とした。電子写真感光体12は合計2個用意し、うち1つを表面物性測定用とした。
(電子写真感光体の製造例13)
第2電荷輸送層用塗布液を以下のように調製したものに変更した以外は、電子写真感光体7と同様にして電子写真感光体を作製し、これを電子写真感光体13とした。
すなわち、上記式(E−4)で示される構造を有する正孔輸送性化合物40部、および、下記式(E−8)
第2電荷輸送層用塗布液を以下のように調製したものに変更した以外は、電子写真感光体7と同様にして電子写真感光体を作製し、これを電子写真感光体13とした。
すなわち、上記式(E−4)で示される構造を有する正孔輸送性化合物40部、および、下記式(E−8)
で示される構造を有する正孔輸送性化合物20部を、モノクロロベンゼン50部/ジクロロメタン50部の混合溶剤に溶解させることによって、電子写真感光体13の第2電荷輸送層用塗布液を調製した。電子写真感光体13は合計2個用意し、うち1つを表面物性測定用とした。
(電子写真感光体の製造例14)
電荷輸送層用塗布液を以下のように調製したものに変更した以外は、電子写真感光体1と同様にして電子写真感光体を作製し、これを電子写真感光体14とした。
すなわち、まず、ポリテトラフルオロエチレン樹脂粒子(商品名:ルブロンL−2、ダイキン工業(株)製)5部およびモノクロロベンゼン50部を、ガラスビーズを用いたサンドミル装置で分散した。これに、上記式(E−1)で示される構造を有する正孔輸送性化合物60部およびジクロロメタン50部を加えて、上記式(E−1)で示される構造を有する正孔輸送性化合物を溶解させた後、さらにジクロロメタン30部を加えることによって、電子写真感光体14の電荷輸送層用塗布液を調製した。電子写真感光体14は合計2個用意し、うち1つを表面物性測定用とした。
電荷輸送層用塗布液を以下のように調製したものに変更した以外は、電子写真感光体1と同様にして電子写真感光体を作製し、これを電子写真感光体14とした。
すなわち、まず、ポリテトラフルオロエチレン樹脂粒子(商品名:ルブロンL−2、ダイキン工業(株)製)5部およびモノクロロベンゼン50部を、ガラスビーズを用いたサンドミル装置で分散した。これに、上記式(E−1)で示される構造を有する正孔輸送性化合物60部およびジクロロメタン50部を加えて、上記式(E−1)で示される構造を有する正孔輸送性化合物を溶解させた後、さらにジクロロメタン30部を加えることによって、電子写真感光体14の電荷輸送層用塗布液を調製した。電子写真感光体14は合計2個用意し、うち1つを表面物性測定用とした。
(電子写真感光体の比較製造例1)
電荷輸送層用塗布液に電子線を照射した後の加熱処理を行わなかった以外は、電子写真感光体1と同様にして電子写真感光体を作製し、これを電子写真感光体C1とした。電子写真感光体C1は合計2個用意し、うち1つを表面物性測定用とした。
電荷輸送層用塗布液に電子線を照射した後の加熱処理を行わなかった以外は、電子写真感光体1と同様にして電子写真感光体を作製し、これを電子写真感光体C1とした。電子写真感光体C1は合計2個用意し、うち1つを表面物性測定用とした。
(電子写真感光体の比較製造例2)
電荷輸送層用塗布液に電子線を照射した後の加熱処理を行わなかった以外は、電子写真感光体2と同様にして電子写真感光体を作製し、これを電子写真感光体C2とした。電子写真感光体C2は合計2個用意し、うち1つを表面物性測定用とした。
電荷輸送層用塗布液に電子線を照射した後の加熱処理を行わなかった以外は、電子写真感光体2と同様にして電子写真感光体を作製し、これを電子写真感光体C2とした。電子写真感光体C2は合計2個用意し、うち1つを表面物性測定用とした。
(電子写真感光体の比較製造例3)
第2電荷輸送層用塗布液に電子線を照射した後の加熱処理を行わなかった以外は、電子写真感光体9と同様にして電子写真感光体を作製し、これを電子写真感光体C3とした。電子写真感光体C3は合計2個用意し、うち1つを表面物性測定用とした。
第2電荷輸送層用塗布液に電子線を照射した後の加熱処理を行わなかった以外は、電子写真感光体9と同様にして電子写真感光体を作製し、これを電子写真感光体C3とした。電子写真感光体C3は合計2個用意し、うち1つを表面物性測定用とした。
(電子写真感光体の比較製造例4)
電子写真感光体1と同様にして、支持体上に中間層および電荷発生層を形成した。
次に、上記式(E−2)で示される構造を有するスチリル化合物10部、および、上記式(E−3)で示される繰り返し構造単位を有するポリカーボネート樹脂(粘度平均分子量(Mv):20000)10部を、モノクロロベンゼン50部/ジクロロメタン30部の混合溶剤に溶解させることによって、電荷輸送層用塗布液を調製した。
この電荷輸送層用塗布液を、電荷発生層上に浸漬塗布し、1時間120℃で乾燥させることによって、膜厚が30μmの電荷輸送層を形成した。
このようにして、支持体上に中間層、電荷発生層および電荷輸送層をこの順に有し、該電荷輸送層が表面層である電子写真感光体C4を作製した。電子写真感光体C4は合計2個用意し、うち1つを表面物性測定用とした。
電子写真感光体1と同様にして、支持体上に中間層および電荷発生層を形成した。
次に、上記式(E−2)で示される構造を有するスチリル化合物10部、および、上記式(E−3)で示される繰り返し構造単位を有するポリカーボネート樹脂(粘度平均分子量(Mv):20000)10部を、モノクロロベンゼン50部/ジクロロメタン30部の混合溶剤に溶解させることによって、電荷輸送層用塗布液を調製した。
この電荷輸送層用塗布液を、電荷発生層上に浸漬塗布し、1時間120℃で乾燥させることによって、膜厚が30μmの電荷輸送層を形成した。
このようにして、支持体上に中間層、電荷発生層および電荷輸送層をこの順に有し、該電荷輸送層が表面層である電子写真感光体C4を作製した。電子写真感光体C4は合計2個用意し、うち1つを表面物性測定用とした。
(電子写真感光体の比較製造例5)
電子写真感光体1と同様にして、支持体上に中間層、電荷発生層および電荷輸送層を形成した。次に、平均粒径0.02μmのアンチモン含有酸化スズ微粒子(商品名:T−1、三菱マテリアル(株)製)100部、(3,3,3−トリフルオロプロピル)トリメトキシシラン(信越化学(株)製)30部、および、95%エタノール−5%水溶液300部を混合した溶液をミリング装置で1時間分散し、分散後の溶液を濾過し、エタノールで
洗浄後乾燥し、120℃で1時間加熱することにより、上記アンチモン含有酸化スズ微粒子の表面を処理した。次に、下記式(E−10)
電子写真感光体1と同様にして、支持体上に中間層、電荷発生層および電荷輸送層を形成した。次に、平均粒径0.02μmのアンチモン含有酸化スズ微粒子(商品名:T−1、三菱マテリアル(株)製)100部、(3,3,3−トリフルオロプロピル)トリメトキシシラン(信越化学(株)製)30部、および、95%エタノール−5%水溶液300部を混合した溶液をミリング装置で1時間分散し、分散後の溶液を濾過し、エタノールで
洗浄後乾燥し、120℃で1時間加熱することにより、上記アンチモン含有酸化スズ微粒子の表面を処理した。次に、下記式(E−10)
で示される構造を有する硬化系アクリルモノマー(光重合性モノマー)25部、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン(光重合開始剤)5部、上記表面処理後のアンチモン含有酸化スズ微粒子50部、および、エタノール300部を、サンドミル装置で96時間分散した後、これにポリテトラフルオロエチレン樹脂粒子(商品名:ルブロンL−2、ダイキン工業(株)製)20部を加えて、さらにサンドミル装置で8時間分散することによって、保護層用塗布液を調製した。
この保護層用塗布液を、電荷輸送層上に浸漬塗布し、10分間50℃で乾燥後、メタルハライドランプにて1000mW/cm2の光強度の紫外線を30秒間照射することによって、膜厚が3μmの保護層を形成した。このようにして、支持体上に中間層、電荷発生層、電荷輸送層および保護層をこの順に有し、該保護層が表面層である電子写真感光体C5を作製した。
この保護層用塗布液を、電荷輸送層上に浸漬塗布し、10分間50℃で乾燥後、メタルハライドランプにて1000mW/cm2の光強度の紫外線を30秒間照射することによって、膜厚が3μmの保護層を形成した。このようにして、支持体上に中間層、電荷発生層、電荷輸送層および保護層をこの順に有し、該保護層が表面層である電子写真感光体C5を作製した。
(電子写真感光体の比較製造例6)
電子写真感光体4と同様にして、支持体上に中間層、電荷発生層および第1電荷輸送層を形成した。次に、上記式(E−3)で示される繰り返し構造単位を有するポリカーボネート樹脂(粘度平均分子量(Mv):20000)10部を、モノクロロベンゼン100部/ジクロロメタン60部の混合溶剤に溶解させ、これに疎水性シリカ粒子1部を混合・分散することによって、保護層用塗布液を調製した。
この保護層用塗布液を、第1電荷輸送層上にスプレーコーティングし、60分間110℃で乾燥させることによって、膜厚が1.0μmの保護層を形成した。このようにして、支持体上に中間層、電荷発生層、第1電荷輸送層(電荷輸送層)および保護層をこの順に有し、該保護層が表面層である電子写真感光体C6を作製した。電子写真感光体C6は合計2個用意し、うち1つを表面物性測定用とした。
(電子写真感光体の比較製造例7)
電子写真感光体6と同様にして、支持体上に中間層、電荷発生層および第1電荷輸送層を形成した。次に、上記式(E−1)で示される構造を有する正孔輸送性化合物30部、および、下記式(E−11)
電子写真感光体4と同様にして、支持体上に中間層、電荷発生層および第1電荷輸送層を形成した。次に、上記式(E−3)で示される繰り返し構造単位を有するポリカーボネート樹脂(粘度平均分子量(Mv):20000)10部を、モノクロロベンゼン100部/ジクロロメタン60部の混合溶剤に溶解させ、これに疎水性シリカ粒子1部を混合・分散することによって、保護層用塗布液を調製した。
この保護層用塗布液を、第1電荷輸送層上にスプレーコーティングし、60分間110℃で乾燥させることによって、膜厚が1.0μmの保護層を形成した。このようにして、支持体上に中間層、電荷発生層、第1電荷輸送層(電荷輸送層)および保護層をこの順に有し、該保護層が表面層である電子写真感光体C6を作製した。電子写真感光体C6は合計2個用意し、うち1つを表面物性測定用とした。
(電子写真感光体の比較製造例7)
電子写真感光体6と同様にして、支持体上に中間層、電荷発生層および第1電荷輸送層を形成した。次に、上記式(E−1)で示される構造を有する正孔輸送性化合物30部、および、下記式(E−11)
で示される構造を有する化合物10部を、モノクロロベンゼン50部/ジクロロメタン50部の混合溶剤に溶解させることによって、第2電荷輸送層用塗布液を調製した。この第2電荷輸送層用塗布液を、第1電荷輸送層上にスプレーコーティングした。
次に、第1電荷輸送層層上に塗布した第2電荷輸送層用塗布液に、酸素濃度10ppmの雰囲気下で加速電圧150kV、照射線量20Mradの条件で電子線を照射し、その後、同雰囲気下で電子写真感光体(=電子線の被照射体)の温度が100℃になる条件で10分間加熱処理を行い、膜厚2μmの第2電荷輸送層を形成した。このようにして、支持体上に中間層、電荷発生層、第1電荷輸送層および第2電荷輸送層をこの順に有し、該第2電荷輸送層が表面層である電子写真感光体C7を作製した。電子写真感光体C7は合計2個用意し、うち1つを表面物性測定用とした。
次に、第1電荷輸送層層上に塗布した第2電荷輸送層用塗布液に、酸素濃度10ppmの雰囲気下で加速電圧150kV、照射線量20Mradの条件で電子線を照射し、その後、同雰囲気下で電子写真感光体(=電子線の被照射体)の温度が100℃になる条件で10分間加熱処理を行い、膜厚2μmの第2電荷輸送層を形成した。このようにして、支持体上に中間層、電荷発生層、第1電荷輸送層および第2電荷輸送層をこの順に有し、該第2電荷輸送層が表面層である電子写真感光体C7を作製した。電子写真感光体C7は合計2個用意し、うち1つを表面物性測定用とした。
(電子写真感光体の表面物性の測定)
表面物性測定用の電子写真感光体1〜14およびC1〜C7について、それぞれ、25℃/50%RH環境下に24時間放置した後、上述のとおりにして、表面のユニバーサル硬さ値(HU)および弾性変形率の測定を行った。測定結果を表20に示す。
表面物性測定用の電子写真感光体1〜14およびC1〜C7について、それぞれ、25℃/50%RH環境下に24時間放置した後、上述のとおりにして、表面のユニバーサル硬さ値(HU)および弾性変形率の測定を行った。測定結果を表20に示す。
(中間転写ベルトの製造例1〜3ならびに比較製造例C1およびC2)
表21に示すとおりの材料構成で、基層(下層)、中間層および表面層(上層)の3層構成または単層構成の中間転写ベルトを作製した。製造例1の中間転写ベルトを中間転写ベルト1、製造例2の中間転写ベルトを中間転写ベルト2、製造例3の中間転写ベルトを中間転写ベルト3、比較製造例1の中間転写ベルトを中間転写ベルトC1、比較製造例2の中間転写ベルトを中間転写ベルトC2とする。中間転写ベルト1、2、C1およびC2は、それぞれ、合計2個用意し、それぞれ、うち1つを表面物性測定用とした。また、中間転写ベルト3は合計23個用意し、うち1つを表面物性測定用とした。
表21に示すとおりの材料構成で、基層(下層)、中間層および表面層(上層)の3層構成または単層構成の中間転写ベルトを作製した。製造例1の中間転写ベルトを中間転写ベルト1、製造例2の中間転写ベルトを中間転写ベルト2、製造例3の中間転写ベルトを中間転写ベルト3、比較製造例1の中間転写ベルトを中間転写ベルトC1、比較製造例2の中間転写ベルトを中間転写ベルトC2とする。中間転写ベルト1、2、C1およびC2は、それぞれ、合計2個用意し、それぞれ、うち1つを表面物性測定用とした。また、中間転写ベルト3は合計23個用意し、うち1つを表面物性測定用とした。
なお、中間転写ベルト1〜3の基層および中間層ならびにC1およびC2の基層、中間層および表面層には、導電剤としてカーボンブラックが分散してある。
(中間転写ベルトの表面物性の測定)
表面物性測定用の中間転写ベルト1〜3ならびにC1およびC2について、それぞれ、25℃/50%RH環境下に24時間放置した後、上述のとおりにして、表面のユニバーサル硬さ値(HU)および弾性変形率の測定を行った。測定結果を表22に示す。
表面物性測定用の中間転写ベルト1〜3ならびにC1およびC2について、それぞれ、25℃/50%RH環境下に24時間放置した後、上述のとおりにして、表面のユニバーサル硬さ値(HU)および弾性変形率の測定を行った。測定結果を表22に示す。
(実施例1−1)
電子写真感光体1および中間転写ベルト1を図5に示す構成の電子写真装置に装着し、常温常湿(23℃、50%RH)環境下、100000枚の通紙耐久試験を行い、耐久試験後の画質(電子写真感光体の表面の傷部(上記特徴的な傷部)での転写性)および耐久性(電子写真感光体の表面の上記特徴的な傷部に対応する位置)を評価した。画質の評価にはハーフトーン画像およびベタ画像を用い、画像上の白スジおよび黒スジの発生のレベルを評価した。評価結果を表23に示す。
電子写真感光体1および中間転写ベルト1を図5に示す構成の電子写真装置に装着し、常温常湿(23℃、50%RH)環境下、100000枚の通紙耐久試験を行い、耐久試験後の画質(電子写真感光体の表面の傷部(上記特徴的な傷部)での転写性)および耐久性(電子写真感光体の表面の上記特徴的な傷部に対応する位置)を評価した。画質の評価にはハーフトーン画像およびベタ画像を用い、画像上の白スジおよび黒スジの発生のレベルを評価した。評価結果を表23に示す。
(実施例1−2)
実施例1−1において、中間転写ベルト1を中間転写ベルト2に変更した以外は、実施例1−1と同様にして評価を行った。評価結果を表23に示す。
実施例1−1において、中間転写ベルト1を中間転写ベルト2に変更した以外は、実施例1−1と同様にして評価を行った。評価結果を表23に示す。
(実施例1−3)
実施例1−1において、中間転写ベルト1を中間転写ベルト3に変更した以外は、実施例1−1と同様にして評価を行った。評価結果を表23に示す。
実施例1−1において、中間転写ベルト1を中間転写ベルト3に変更した以外は、実施例1−1と同様にして評価を行った。評価結果を表23に示す。
(比較例1−1)
実施例1−1において、中間転写ベルト1を中間転写ベルトC1に変更した以外は、実施例1−1と同様にして評価を行った。評価結果を表23に示す。
実施例1−1において、中間転写ベルト1を中間転写ベルトC1に変更した以外は、実施例1−1と同様にして評価を行った。評価結果を表23に示す。
(比較例1−2)
実施例1−1において、中間転写ベルト1を中間転写ベルトC2に変更した以外は、実施例1−1と同様にして評価を行った。評価結果を表23に示す。
実施例1−1において、中間転写ベルト1を中間転写ベルトC2に変更した以外は、実施例1−1と同様にして評価を行った。評価結果を表23に示す。
実施例1−1〜1−3ならびに比較例1−1および1−2の結果から、以下のことがわかる。画質すなわち電子写真感光体の表面の上記特徴的な傷部の転写性は、中間転写体(中間転写ベルト)の表面のユニバーサル硬さ値(HU)が電子写真感光体の表面のユニバーサル硬さ値(HU)よりも低い方が有利となっている。
また、中間転写体(中間転写ベルト)の耐久性は弾性変形率に依存している。実施例1−3の中間転写ベルト3と比較例1−1の中間転写ベルトC1とを対比すると、両者ともユニバーサル硬さ値が60N/mm2程度で近い値を示しているにも関わらず、中間転写ベルトC1の表面はヒビ割れが発生した。両者では弾性変形率が大きく異なり、弾性変形率が大きい方が、具体的には50%以上が有利となっている。そしてまた、実施例1−1の中間転写ベルト1および実施例1−2の中間転写ベルト2は、ともにユニバーサル硬さ値が低いにも関わらず、耐久性が良好であった。その要因として、両者ともに弾性変形率が大きいことが挙げられる。
(実施例2−1)
電子写真感光体1および中間転写ベルト3を図5に示す構成の電子写真装置に装着し、常温常湿(23℃、50%RH)環境下、100000枚の通紙耐久試験を行い、耐久試
験中の出力画像の評価および耐久試験後の電子写真感光体の表面の削れ量を測定した。削れ量の測定には、フィッシャー社製渦電流式膜厚計 PERMASCOPE TYPE E111 を使用した。
また、上記通紙耐久試験後、二次元接触表面粗さ計(製品名:接触式面粗さ測定器サーフコーダSE3500、(株)小坂研究所製)により、電子写真感光体の表面に形成された傷の形状を測定した。評価・測定結果を表24に示す。
電子写真感光体1および中間転写ベルト3を図5に示す構成の電子写真装置に装着し、常温常湿(23℃、50%RH)環境下、100000枚の通紙耐久試験を行い、耐久試
験中の出力画像の評価および耐久試験後の電子写真感光体の表面の削れ量を測定した。削れ量の測定には、フィッシャー社製渦電流式膜厚計 PERMASCOPE TYPE E111 を使用した。
また、上記通紙耐久試験後、二次元接触表面粗さ計(製品名:接触式面粗さ測定器サーフコーダSE3500、(株)小坂研究所製)により、電子写真感光体の表面に形成された傷の形状を測定した。評価・測定結果を表24に示す。
(実施例2−2)
実施例2−1において、電子写真感光体1を電子写真感光体2に変更した以外は、実施例2−1と同様にして評価を行った。評価・測定結果を表24に示す。
実施例2−1において、電子写真感光体1を電子写真感光体2に変更した以外は、実施例2−1と同様にして評価を行った。評価・測定結果を表24に示す。
(実施例2−3)
実施例2−1において、電子写真感光体1を電子写真感光体3に変更した以外は、実施例2−1と同様にして評価を行った。評価・測定結果を表24に示す。
実施例2−1において、電子写真感光体1を電子写真感光体3に変更した以外は、実施例2−1と同様にして評価を行った。評価・測定結果を表24に示す。
(実施例2−4)
実施例2−1において、電子写真感光体1を電子写真感光体4に変更した以外は、実施例2−1と同様にして評価を行った。評価・測定結果を表24に示す。
実施例2−1において、電子写真感光体1を電子写真感光体4に変更した以外は、実施例2−1と同様にして評価を行った。評価・測定結果を表24に示す。
(実施例2−5)
実施例2−1において、電子写真感光体1を電子写真感光体5に変更した以外は、実施例2−1と同様にして評価を行った。評価・測定結果を表24に示す。
実施例2−1において、電子写真感光体1を電子写真感光体5に変更した以外は、実施例2−1と同様にして評価を行った。評価・測定結果を表24に示す。
(実施例2−6)
実施例2−1において、電子写真感光体1を電子写真感光体6に変更した以外は、実施例2−1と同様にして評価を行った。評価・測定結果を表24に示す。
実施例2−1において、電子写真感光体1を電子写真感光体6に変更した以外は、実施例2−1と同様にして評価を行った。評価・測定結果を表24に示す。
(実施例2−7)
実施例2−1において、電子写真感光体1を電子写真感光体7に変更した以外は、実施例2−1と同様にして評価を行った。評価・測定結果を表24に示す。
実施例2−1において、電子写真感光体1を電子写真感光体7に変更した以外は、実施例2−1と同様にして評価を行った。評価・測定結果を表24に示す。
(実施例2−8)
実施例2−1において、電子写真感光体1を電子写真感光体8に変更した以外は、実施例2−1と同様にして評価を行った。評価・測定結果を表24に示す。
実施例2−1において、電子写真感光体1を電子写真感光体8に変更した以外は、実施例2−1と同様にして評価を行った。評価・測定結果を表24に示す。
(実施例2−9)
実施例2−1において、電子写真感光体1を電子写真感光体9に変更した以外は、実施例2−1と同様にして評価を行った。評価・測定結果を表24に示す。
実施例2−1において、電子写真感光体1を電子写真感光体9に変更した以外は、実施例2−1と同様にして評価を行った。評価・測定結果を表24に示す。
(実施例2−10)
実施例2−1において、電子写真感光体1を電子写真感光体10に変更した以外は、実施例2−1と同様にして評価を行った。評価・測定結果を表24に示す。
実施例2−1において、電子写真感光体1を電子写真感光体10に変更した以外は、実施例2−1と同様にして評価を行った。評価・測定結果を表24に示す。
(実施例2−11)
実施例2−1において、電子写真感光体1を電子写真感光体11に変更した以外は、実施例2−1と同様にして評価を行った。評価・測定結果を表24に示す。
実施例2−1において、電子写真感光体1を電子写真感光体11に変更した以外は、実施例2−1と同様にして評価を行った。評価・測定結果を表24に示す。
(実施例2−12)
実施例2−1において、電子写真感光体1を電子写真感光体12に変更した以外は、実施例2−1と同様にして評価を行った。評価・測定結果を表24に示す。
実施例2−1において、電子写真感光体1を電子写真感光体12に変更した以外は、実施例2−1と同様にして評価を行った。評価・測定結果を表24に示す。
(実施例2−13)
実施例2−1において、電子写真感光体1を電子写真感光体13に変更した以外は、実施例2−1と同様にして評価を行った。評価・測定結果を表24に示す。
実施例2−1において、電子写真感光体1を電子写真感光体13に変更した以外は、実施例2−1と同様にして評価を行った。評価・測定結果を表24に示す。
(実施例2−14)
実施例2−1において、電子写真感光体1を電子写真感光体14に変更した以外は、実施例2−1と同様にして評価を行った。評価・測定結果を表24に示す。
実施例2−1において、電子写真感光体1を電子写真感光体14に変更した以外は、実施例2−1と同様にして評価を行った。評価・測定結果を表24に示す。
(比較例2−1)
実施例2−1において、電子写真感光体1を電子写真感光体C1に変更した以外は、実施例2−1と同様にして評価を行った。評価・測定結果を表25に示す。
実施例2−1において、電子写真感光体1を電子写真感光体C1に変更した以外は、実施例2−1と同様にして評価を行った。評価・測定結果を表25に示す。
(比較例2−2)
実施例2−1において、電子写真感光体1を電子写真感光体C2に変更した以外は、実施例2−1と同様にして評価を行った。評価・測定結果を表25に示す。
実施例2−1において、電子写真感光体1を電子写真感光体C2に変更した以外は、実施例2−1と同様にして評価を行った。評価・測定結果を表25に示す。
(比較例2−3)
実施例2−1において、電子写真感光体1を電子写真感光体C3に変更した以外は、実施例2−1と同様にして評価を行った。評価・測定結果を表25に示す。
実施例2−1において、電子写真感光体1を電子写真感光体C3に変更した以外は、実施例2−1と同様にして評価を行った。評価・測定結果を表25に示す。
(比較例2−4)
実施例2−1において、電子写真感光体1を電子写真感光体C4に変更した以外は、実施例2−1と同様にして評価を行った。評価・測定結果を表25に示す。
実施例2−1において、電子写真感光体1を電子写真感光体C4に変更した以外は、実施例2−1と同様にして評価を行った。評価・測定結果を表25に示す。
(比較例2−5)
実施例2−1において、電子写真感光体1を電子写真感光体C5に変更した以外は、実施例2−1と同様にして評価を行った。評価・測定結果を表25に示す。
実施例2−1において、電子写真感光体1を電子写真感光体C5に変更した以外は、実施例2−1と同様にして評価を行った。評価・測定結果を表25に示す。
(比較例2−6)
実施例2−1において、電子写真感光体1を電子写真感光体C6に変更した以外は、実施例2−1と同様にして評価を行った。評価・測定結果を表25に示す。
実施例2−1において、電子写真感光体1を電子写真感光体C6に変更した以外は、実施例2−1と同様にして評価を行った。評価・測定結果を表25に示す。
(比較例2−7)
実施例2−1において、電子写真感光体1を電子写真感光体C7に変更した以外は、実施例2−1と同様にして評価を行った。評価・測定結果を表25に示す。
実施例2−1において、電子写真感光体1を電子写真感光体C7に変更した以外は、実施例2−1と同様にして評価を行った。評価・測定結果を表25に示す。
なお、上記通紙耐久試験後、実施例2−1の電子写真感光体1の表面に形成された傷の形状の、二次元接触表面粗さ計による測定データを図6(a)および図7に示す。図6(a)および図7に示すように、通紙耐久試験後、電子写真感光体1の表面に形成された傷は、鋭い形状のものであった。
また、実施例2−2〜2−14の電子写真感光体2〜14の表面に形成された傷の形状も、実施例2−1の電子写真感光体1の表面に形成された傷と同様であった。
また、上記通紙耐久試験後、実施例2−1〜2−14の中間転写ベルト3の表面には傷・摩耗はほとんどなく、耐久性は良好であり、また、電子写真感光体の表面に対する追従性も良好であった。
また、上記通紙耐久試験後、比較例2−1の電子写真感光体C1の表面に形成された傷の形状の、二次元接触表面粗さ計による測定データを図6(b)に示す。図6(b)に示すように、通紙耐久試験後、電子写真感光体C1の表面に形成された傷は、緩やかな形状のものであった。
また、実施例2−2〜2−14の電子写真感光体2〜14の表面に形成された傷の形状も、実施例2−1の電子写真感光体1の表面に形成された傷と同様であった。
また、上記通紙耐久試験後、実施例2−1〜2−14の中間転写ベルト3の表面には傷・摩耗はほとんどなく、耐久性は良好であり、また、電子写真感光体の表面に対する追従性も良好であった。
また、上記通紙耐久試験後、比較例2−1の電子写真感光体C1の表面に形成された傷の形状の、二次元接触表面粗さ計による測定データを図6(b)に示す。図6(b)に示すように、通紙耐久試験後、電子写真感光体C1の表面に形成された傷は、緩やかな形状のものであった。
以上の結果から明らかなように、弾性変形率が48%以上65%以下であっても、ユニバーサル硬さ値(HU)が150N/mm2未満である電子写真感光体C1では削れ量が非常に大きく、ユニバーサル硬さ値(HU)が220N/mm2を超える電子写真感光体C3では削れ量は少ないが傷が発生した。
また、ユニバーサル硬さ値(HU)が150N/mm2以上220N/mm2以下であっても、弾性変形率が48%未満である電子写真感光体C2では耐摩耗性が劣り、さらに深い傷も発生した。
また、ユニバーサル硬さ値(HU)および弾性変形率ともに上記範囲にない電子写真感光体C5、C6およびC7は、摩耗および傷の少なくとも一方に問題があり、良好な画像を形成することはできなかった。
これに対し、ユニバーサル硬さ値(HU)が150N/mm2以上220N/mm2以下であり、かつ、弾性変形率が48%以上65%以下である電子写真感光体1〜14は削れ量も少なく、深い傷は発生していないが、鋭く細かい傷が発生する結果を示した。ここで、中間転写体(中間転写ベルト)の表面のユニバーサル硬さ値(HU)を220N/mm2以下とし、弾性変形率を50%以上とし、かつ、中間転写体(中間転写ベルト)の表
面のユニバーサル硬さ値(HU)を電子写真感光体の表面のユニバーサル硬さ値(HU)より小さくすれば、上記鋭く細かい傷に対しても十分な転写性と中間転写体(中間転写ベルト)の十分な耐久性を得ることができた。
また、ユニバーサル硬さ値(HU)が150N/mm2以上220N/mm2以下であっても、弾性変形率が48%未満である電子写真感光体C2では耐摩耗性が劣り、さらに深い傷も発生した。
また、ユニバーサル硬さ値(HU)および弾性変形率ともに上記範囲にない電子写真感光体C5、C6およびC7は、摩耗および傷の少なくとも一方に問題があり、良好な画像を形成することはできなかった。
これに対し、ユニバーサル硬さ値(HU)が150N/mm2以上220N/mm2以下であり、かつ、弾性変形率が48%以上65%以下である電子写真感光体1〜14は削れ量も少なく、深い傷は発生していないが、鋭く細かい傷が発生する結果を示した。ここで、中間転写体(中間転写ベルト)の表面のユニバーサル硬さ値(HU)を220N/mm2以下とし、弾性変形率を50%以上とし、かつ、中間転写体(中間転写ベルト)の表
面のユニバーサル硬さ値(HU)を電子写真感光体の表面のユニバーサル硬さ値(HU)より小さくすれば、上記鋭く細かい傷に対しても十分な転写性と中間転写体(中間転写ベルト)の十分な耐久性を得ることができた。
41 支持体
42 干渉縞防止などを目的とする導電層
43 バリア機能や接着機能を有する中間層
44 電荷発生物質と電荷輸送物質とを含有する層
441 電荷発生物質を含有する層
442 電荷輸送物質を含有する層
45 連鎖重合性官能基を有する正孔輸送性化合物を重合させることによって形成した層Sa 第1の画像形成ユニット
Sb 第2の画像形成ユニット
Sc 第3の画像形成ユニット
Sd 第4の画像形成ユニット
1a 感光ドラム
1b 感光ドラム
1c 感光ドラム
1d 感光ドラム
3a 一次帯電器
3b 一次帯電器
3c 一次帯電器
3d 一次帯電器
4a 露光装置
4b 露光装置
4c 露光装置
4d 露光装置
5a 現像器(ブラック現像器)
5b 現像器(イエロー現像器)
5c 現像器(マゼンタ現像器)
5d 現像器(シアン現像器)
6pa 一次転写ローラー
6pb 一次転写ローラー
6pc 一次転写ローラー
6pd 一次転写ローラー
6s 二次転写ローラー
7a クリーニング装置
7b クリーニング装置
7c クリーニング装置
7d クリーニング装置
7i 中間転写ベルト用クリーニング装置
8 定着器
11 中間転写ベルト
12 張架ローラー
13 二次転写対向ローラー
P 転写材
CP 給紙カセット
42 干渉縞防止などを目的とする導電層
43 バリア機能や接着機能を有する中間層
44 電荷発生物質と電荷輸送物質とを含有する層
441 電荷発生物質を含有する層
442 電荷輸送物質を含有する層
45 連鎖重合性官能基を有する正孔輸送性化合物を重合させることによって形成した層Sa 第1の画像形成ユニット
Sb 第2の画像形成ユニット
Sc 第3の画像形成ユニット
Sd 第4の画像形成ユニット
1a 感光ドラム
1b 感光ドラム
1c 感光ドラム
1d 感光ドラム
3a 一次帯電器
3b 一次帯電器
3c 一次帯電器
3d 一次帯電器
4a 露光装置
4b 露光装置
4c 露光装置
4d 露光装置
5a 現像器(ブラック現像器)
5b 現像器(イエロー現像器)
5c 現像器(マゼンタ現像器)
5d 現像器(シアン現像器)
6pa 一次転写ローラー
6pb 一次転写ローラー
6pc 一次転写ローラー
6pd 一次転写ローラー
6s 二次転写ローラー
7a クリーニング装置
7b クリーニング装置
7c クリーニング装置
7d クリーニング装置
7i 中間転写ベルト用クリーニング装置
8 定着器
11 中間転写ベルト
12 張架ローラー
13 二次転写対向ローラー
P 転写材
CP 給紙カセット
Claims (10)
- 支持体および該支持体上に設けられた感光層を有する電子写真感光体と、
該電子写真感光体の表面に接触配置された帯電部材を有し、該帯電部材によって該電子写真感光体の表面を帯電するための帯電手段と、
該帯電手段によって帯電された該電子写真感光体の表面に露光光を照射することによって該電子写真感光体の表面に静電潜像を形成するための露光手段と、
該露光手段によって形成された該電子写真感光体の表面の静電潜像をトナーにより現像することによって該電子写真感光体の表面にトナー像を形成するための現像手段と、
中間転写体と、
該現像手段によって形成された該電子写真感光体の表面のトナー像を該中間転写体の表面に一次転写するための一次転写部材と、
該一次転写部材によって一次転写された該中間転写体の表面のトナー像を転写材に二次転写するための二次転写部材と、
該電子写真感光体の表面に接触配置されたクリーニング部材を有し、該一次転写手段による一次転写後に該電子写真感光体の表面に残留するトナーを該クリーニング部材により除去することによって該電子写真感光体の表面をクリーニングするためのクリーニング手段と
を有する電子写真装置において、
該電子写真感光体の表面のユニバーサル硬さ値(HU)が150N/mm2以上220N/mm2以下、かつ、弾性変形率が48%以上65%以下であり、
該中間転写体の表面のユニバーサル硬さ値(HU)が220N/mm2以下、かつ、弾性変形率が50%以上であり、
該電子写真感光体の表面のユニバーサル硬さ値(HU)が該中間転写体の表面のユニバーサル硬さ値(HU)より大きい
ことを特徴とする電子写真装置。 - 前記電子写真感光体の表面の弾性変形率が50%以上である請求項1に記載の電子写真装置。
- 前記電子写真感光体の表面のユニバーサル硬さ値(HU)が160N/mm2以上200N/mm2以下である請求項1または2に記載の電子写真装置。
- 前記中間転写体の表面のユニバーサル硬さ値(HU)が100N/mm2以下である請求項1〜3のいずれかに記載の電子写真装置。
- 前記中間転写体の表面の弾性変形率が80%以下である請求項1〜4のいずれかに記載の電子写真装置。
- 前記電子写真感光体の表面層は、連鎖重合性官能基を有する正孔輸送性化合物を重合させることによって形成した層である請求項1〜5のいずれかに記載の電子写真装置。
- 前記連鎖重合性官能基を有する正孔輸送性化合物が、前記連鎖重合性官能基を2つ以上有する正孔輸送性化合物である請求項6に記載の電子写真装置。
- 前記連鎖重合性官能基を有する正孔輸送性化合物が、前記連鎖重合性官能基としてアクリロイルオキシ基およびメタクリロイルオキシ基の少なくとも一方の基を有する正孔輸送性化合物である請求項6または7に記載の電子写真装置。
- 前記電子写真感光体の表面層が、放射線を用いて前記連鎖重合性官能基を有する正孔輸
送性化合物を重合させることによって形成した層である請求項6〜8のいずれかに記載の電子写真装置。 - 前記放射線が電子線である請求項9に記載の電子写真装置。
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