JP2009058603A - 電子写真感光体、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置 - Google Patents

電子写真感光体、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置 Download PDF

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Abstract

【課題】残留電圧の増大を抑えると共に、前履歴が残ることで生じる残像現象(ゴースト)を抑制し、良好な画質を長期間にわたって安定的に得られる電子写真感光体、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置を提供すること。
【解決手段】導電性支持体1上に下引き層2及び感光層3が順次積層されてなり、下引き層2が、金属酸化物粒子と酢酸亜鉛粒子を含むことを特徴とする電子写真感光体である。金属酸化物粒子は、酸化亜鉛粒子であることが望ましい。
【選択図】図1

Description

本発明は、電子写真感光体、プロセスカートリッジ及び画像形成装置に関するものである。
電子写真方式は高速でかつ高印字の品質が得られることから、複写機およびレーザービームプリンター等の画像形成装置において利用されている。該画像形成装置において用いられる電子写真感光体としては、有機の光導電性材料を用いた有機電子写真感光体が主流となっており、電子写真感光体の構成も電荷輸送材料や電荷発生材料を別個の層として積層した機能分離型の電子写真感光体へと変遷し、性能が向上している。
この機能分離型の電子写真感光体の場合、現在ではアルミニウム基体(導電性基体)の上に下引き層をまず形成し、その後、電荷発生層及び電荷輸送層からなる感光層を形成する場合が多い。
この場合、電子写真感光体の繰り返し使用時の安定性や環境安定性の改善に関しては、電荷発生層や電荷輸送層のみならず下引き層にも依存する部分が多く、繰り返し使用による電荷蓄積性の少ない下引き層が要求されている。
また、画質欠陥の防止に関して下引き層が果たす役割は大きく、基体の欠陥や汚れあるいは電荷発生層等上層の塗膜欠陥やむらに起因する画質欠陥を抑制するために下引き層は重要な機能層である。
下引き層を厚膜化し基体の欠陥を隠蔽し、かつ電気特性上の安定を得るために、導電性微粉末を含有する層を基体上に塗布形成する方法がこれまで講じられてきている。
その一つはアルミニウム基体上に導電粉分散型の導電層を形成しさらにその上層に下引き層を形成する方法である。この場合、導電層で基材隠蔽を行うとともに抵抗調整を行い、ブロッキング(電荷注入制御)機能は下引き層で持たせる。
また別の方法として、ブロッキング(電荷注入制御)能と抵抗調整能との機能を両有する導電粉分散層を基体上に塗布し、ブロッキング(電荷注入制御)層と抵抗調整層との機能を両有する下引き層として使用する方法である。前者の下引き層の方法に比べ後者の下引き層の方が積層数は1層少なくてすむため、電子写真感光体の製造プロセスを簡略化することができコストも低減される。
ところで、下引き層に関しては、エレクトロンおよびホールを問わず、深いトラップサイトがなく、導電性の高い下引き層が望まれることから、最近多くの検討が行われてきている。例えば、下引き層から感光層へのホール注入阻止性を向上させる手段としては、アミノ基を含有するシランカップリング剤を用いてホールブロッキング性を向上させる手段などが提案されてきている(例えば、特許文献1、2参照)。
また、感光層から下引き層へのエレクトロン注入性を向上させる手段としては、下引き層に電子受容性物質や電子輸送性物質などの添加剤を含有させる手法について提案されている(例えば、特許文献3乃至5参照)。
特開平08―166679号公報 特開平11―133649号公報 特開平07−175249号公報 特開平08−44097号公報 特開平09−197701号公報
本発明の課題は、繰り返し使用しても、電気特性の変動が少なく、前履歴が残ることで生じる残像現象(以下、ゴーストと称する)の発生が抑えられる電子写真感光体、プロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供することである。
上記課題は、以下の手段により解決される。即ち、
請求項1に係る発明は、
導電性支持体上に下引き層及び感光層が順次積層されてなり、
前記下引き層が、金属酸化物粒子と酢酸亜鉛粒子を含むことを特徴とする電子写真感光体。
請求項2に係る発明は、
前記金属酸化物粒子が、酸化亜鉛粒子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。
請求項3に係る発明は、
請求項1又は2に記載の電子写真感光体と、
前記電子写真感光体を帯電させる帯電手段、前記電子写真感光体を露光して静電潜像を形成する静電潜像形成手段、及び前記静電潜像をトナーにより現像する現像手段から選択される1種と、
を有し、画像形成装置本体に脱着されることを特徴とするプロセスカートリッジ。
請求項4に係る発明は、
請求項1又は2に記載の電子写真感光体と、
前記電子写真感光体を帯電させる帯電手段と、
前記電子写真感光体を露光して静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、
前記静電潜像をトナーにより現像する現像手段と、
前記トナー像を被転写媒体に転写する転写する転写手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
本発明によれば、繰り返し使用しても、電気特性の変動が少なく、ゴーストの発生が抑えられる電子写真感光体、プロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供することができる。
(電子写真感光体)
実施形態に係る電子写真感光体は、導電性支持体上に下引き層及び感光層が順次積層されてなり、下引き層が、金属酸化物粒子と酢酸亜鉛粒子を含むことを特徴としている。
実施形態に係る電子写真感光体は、上記構成とすることで、繰り返し使用しても、電気特性の変動が少なく、ゴーストの発生が抑えられる。この理由の詳細は不明であるものの、推定される理由としては次のようなものである。酢酸亜鉛粒子は、通常、有機溶剤中で有機合成により作製されることから、水中で合成する金属酸化物粒子に比べ、不純物の混入が抑制されて作製され、純度が高いものであると考えられる。このため、金属酸化物粒子と共に酢酸亜鉛粒子を併用することで、当該酢酸亜鉛が下引き層中の結着樹脂(結着樹脂)や当該下引き層上に形成される感光層の有機材料との接触性を改善し、電荷の移動をスムーズに行わせることが可能となるからと推測している。すなわち、下引き層中において、酢酸亜鉛粒子を存在させることで、導電材となる金属(即ち酢酸亜鉛粒子)と感光層との接触がより確保されていることを示唆しているものと思われる。この如く、理由により、実施形態に係る電子写真感光体は、上記効果が奏されると考えられる。
以下、実施形態に係る電子写真感光体について図面を参照しつつ説明する。図1は、実施形態に係る電子写真感光体を示す概略断面図である。図2乃至図4は、他の実施形態に係る電子写真感光体を示す概略断面図である。図1に示す電子写真感光体7は、導電性基材1と、この基材上に形成された下引き層2と、当該下引き層2の上に形成された感光層3(単層型の感光層)と、から構成されている。図2に示す電子写真感光体7は、図1に示す電子写真感光体における感光層3が電荷発生層4と電荷輸送層5との2層構造である形態である。また、図3乃至図4に示す電子写真感光体7は、図1乃至図2に示す電子写真感光体における感光層3上にさらに保護層6を設けた形態である。
以下、各部材について説明する。なお、符号は省略して説明する。
まず、導電性基体について説明する。導電性基体としては、例えば、アルミニウム、銅、鉄、ステンレス、亜鉛、ニッケル等の金属ドラム;シート、紙、プラスチック、ガラス等の基材上にアルミニウム、銅、金、銀、白金、パラジウム、チタン、ニッケル−クロム、ステンレス鋼、インジウム等の金属を蒸着したり、酸化インジウム、酸化錫などの導電性金属化合物を蒸着したりしたもの;上記基材に金属箔をラミネートしたもの又はカーボンブラック、酸化インジウム、酸化錫、酸化アンチモン粉、金属粉、沃化銅等を結着樹脂に分散し、それを塗布することによって導電処理したもの;等が用いられる。
導電性基体1の形状はドラム状に限られず、シート状、プレート状としてもよい。尚、導電性基体1を金属パイプとした場合、表面は素管のままであってもよいし、事前に鏡面切削、エッチング、陽極酸化、粗切削、センタレス研削、サンドブラスト、ウエットホーニング等の処理が行われていてもよい。
次に、下引き層について説明する。下引き層には、金属酸化物粒子と酢酸亜鉛粒子が含まれる。
金属酸化物粒子と酢酸亜鉛粒子の合計の含有量は任意に設定できるが、結着樹脂に対する体積比で20%以上60%以下程度が望ましく、より望ましくは、30%以上50%以下であり、さらに望ましくは35%以上45%以下である。この含有量が少なすぎる場合は、導電性を確保できなかったり、酢酸亜鉛粒子の効果を十分に期待でききないことがあり、多すぎる場合は、残留電位の上昇等の影響が悪化したり。均一な分散性を確保できないことがある。
下引き層には、酢酸亜鉛粒子と金属酸化物粒子とを併用することで、より繰り返し使用しても、電気特性の変動が少なく、ゴーストの発生が抑えられる。金属酸化物粒子としては、例えば、酸化亜鉛粒子、酸化錫粒子、酸化チタン粒子が挙げられる。これらの中でも、より繰り返し使用しても、電気特性の変動が少なく、ゴーストの発生が抑えられる点から、酸化亜鉛粒子が特に望ましい。
特に、より、電気特性の変動が少なく、ゴーストの発生が抑えられる点から、酢酸亜鉛粒子と金属酸化物粒子との組み合わせとしては、酢酸亜鉛粒子と酸化亜鉛粒子との組み合わせである。
酢酸亜鉛粒子と共に金属酸化物粒子の含有量は、全体量が上記含有量を満たすことがよい。また、金属酸化物粒子と酢酸亜鉛粒子との比は任意に設定できるが、酢酸亜鉛粒子の含有量は、金属酸化物粒子に対して体積比で0.1%以上20%以下程度が望ましく、より望ましくは、1%以上10%以下である。この含有量が少ない場合、金属酸化粒子の効果が十分に期待できないことがあり、多すぎると導電性が悪化する場合がある。
金属酸化物粒子としては、体積抵抗率が1×10Ω・cm以上1×1013Ω・cm以下の範囲の粉体が望ましく用いられる。その理由は、下引き層が、リーク耐性獲得のために適切な抵抗を有していることが望ましいためである。なお、金属酸化物粒子の体積抵抗率が1×10Ω・cmより低いと十分なリーク耐性が得られにくい傾向があり、1×1011Ω・cmよりも高いと残留電位の上昇を引き起こしやすくなる傾向がある。
酢酸亜鉛粒子及び金属酸化物粒子としては、表面処理の異なるものあるいは粒子径の異なるものなどを2種以上混合して用いることもできる。金属酸化物粒子の体積平均粒径は50nm以上2000nm以下(望ましくは60以上1000以下)の範囲であることが望ましい。
酢酸亜鉛粒子及び金属酸化物粒子は、所望の電子写真特性を得るために適当ならば、表面処理を施して下引き層に含有させてもよい。表面処理剤としては所望の特性が得られるものであればよく、公知の材料から選択することができる。例えば、シランカップリング剤、チタネート系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤、界面活性材等が挙げられる。特に、シランカップリング剤は良好な電子写真特性を与えるため望ましく用いられる。さらに、アミン系シランカップリング剤は層の体積抵抗率を適当に調整でき、なおかつ抵抗の環境変動が小さくなることから、より望ましく用いられる。
アミン系シランカップリング剤としては所望の電子写真感光体特性を得られるものであればいかなる物でも用いることができるが、具体的例としてはγ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルメトキシシラン、N,N−ビス(β−ヒドロキシエチル)−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
また、シランカップリング剤は2種以上混合して使用することもできる。上記アミノ基を有するシランカップリング剤と併用して用いることができるシランカップリング剤の例としてはビニルトリメトキシシラン、γ−メタクリルオキシプロピル−トリス(β−メトキシエトキシ)シラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルメトキシシラン、N,N−ビス(β−ヒドロキシエチル)−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−クロルプロピルトリメトキシシラン等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
チタネート系カップリング剤としては、例えば、イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、ビス(ジオクチルピロホフェート)、イソプロピルトリ(N−アミノエチル−アミノエチル)チタネート等が挙げられる。
アルミネート系カップリング剤としては、例えば、アセトアルコキシアルミニウムジイソプロピレート等が挙げられる。
酢酸亜鉛粒子及び金属酸化物粒子の表面処理剤としてシランカップリング剤、チタネート系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤を用いる場合、これらは1種を単独で、または2種以上を組み合わせて用いることができる。
表面処理方法は公知の方法であればいかなる方法でも使用可能であるが、乾式法あるいは湿式法を用いることができる。
例えば、乾式法にて表面処理を施す場合には酢酸亜鉛粒子及び金属酸化物粒子をせん断力の大きなミキサ等で攪拌しながら、直接あるいは有機溶媒に溶解させたシランカップリング剤を滴下、乾燥空気や窒素ガスとともに噴霧させることによって均一に処理される。添加あるいは噴霧する際には溶剤の沸点以下の温度で行われることが望ましい。溶剤の沸点以上の温度で噴霧すると、均一に攪拌される前に溶剤が蒸発し、シランカップリング剤が局部的にかたまってしまい均一な処理ができにくい欠点があり、望ましくない。添加あるいは噴霧した後、さらに100℃以上で焼き付けを行うことができる。焼き付けは所望の電子写真特性が得られる温度、時間であれば任意の範囲で実施できる。
湿式法としては、酢酸亜鉛粒子及び金属酸化物粒子を溶剤中で攪拌、超音波、サンドミルやアトライター、ボールミル等を用いて分散し、シランカップリング剤溶液を添加し攪拌あるいは分散したのち、溶剤除去することで均一に処理される。溶剤除去方法はろ過あるいは蒸留により留去される。溶剤除去後にはさらに100℃以上で焼き付けを行うことができる。焼き付けは所望の電子写真特性が得られる温度、時間であれば任意の範囲で実施できる。湿式法においては表面処理剤を添加する前に金属酸化物粒子含有水分を除去することもでき、その例として表面処理に用いる溶剤中で攪拌加熱しながら除去する方法、溶剤と共沸させて除去する方法を用いることもできる。
以上、シランカップリング剤における表面処理方法を記載したが、チタネート系カップリング剤やアルミニウム系カップリング剤等の表面処理剤についても同様の方法で表面処理を施すことができる。
下引き層に含有されるアミン系シランカップリング材としては、所望の電子写真特性が得られる量であれば任意に設定できる。また、添加系であっても、表面処理系であってもかまわない。公知のアミン系シランカップリング剤を用いることができる。具体的例としてはγ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルメトキシシラン、N,N−ビス(β−ヒドロキシエチル)−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
下引き層に含有される結着樹脂としては、良好な膜を形成できるもので、かつ所望の特性が得られるものであれば公知のいかなるものでも使用可能であるが、例えばポリビニルブチラール等のアセタール樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、カゼイン、ポリアミド樹脂、セルロース樹脂、ゼラチン、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸樹脂、シリコーン樹脂、シリコーン−アルキッド樹脂、フェノール樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂等の公知の高分子樹脂化合物、また電荷輸送性基を有する電荷輸送性樹脂やポリアニリン等の導電性樹脂等を用いることができる。中でも上層の塗布溶剤に不溶な樹脂が望ましく用いられ、特に、ブチラール樹脂、フェノール樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂等が望ましく用いられる。
下引き層には、フェノール系材料(例えば2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチル−フェノール(BHT)等)やフェニルアミン系材料(例えば、トリフェニルアミン等)を含んでもよい。但し、フェノール系材料やフェニルアミン系材料を含ませる下引き層に含ませる場合、下引き層の厚みは5μm以上であることが望ましい。
下引き層に、フェノール系材料やフェニルアミン系材料を含ませることで、従来の発想とは逆に積極的に適当な量のホールトラップサイトが下引き層に形成され、ゴーストの発生が抑制されやすくなる。形成されるホールトラップサイトは、容易に解消される浅いエネルギー順位のトラップサイトであることがよい。エネルギー的に深いトラップサイトでは、電子写真感光体の前サイクルの電気的履歴を打ち消すように電荷移動できないので、ゴースト改善機能が低減される。また、トラップサイトの量があまりに多すぎると、残留電位上昇やかぶり、黒点等で画像品質を落とすことにつながるので、適当量であることが望ましいが、ゴースト解消という観点から考えた場合、どのような量でも改善効果が確認できる。
このゴースト改善効果は、理由は必ずしも明確ではないが以下の通り推察される。下引き層中に存在するフェノール系材料やフェニルアミン系材料は、ホール輸送を繰り返す下引き層中では、エネルギー順位の低いホールトラップサイトを形成する。厚膜の下引き層で、適当量のトラップサイトを形成した場合が、2次障害なく改善できる。導電粉があることで、トラップされたホールキャリアは、容易に移動できる。前サイクルの履歴で、マイナス電荷が感光層中に残留する場合は、それらを打ち消すように下引き層中のホールトラップサイトからプラス電荷が移動することで、前サイクルの履歴を打ち消す。一方で、前サイクルの履歴で、プラス電荷が感光層中に残留する場合は、下引き層中のプラス電荷の影響でそのプラス電荷の差がわかりにくくなることで、前サイクルの履歴が発生しなくなると考える。
ここで、フェノール系材料又はフェニルアミン系材料の量は任意に設定できるが、結着樹脂との質量比で0.01%以上10%程度が望ましい。それより少ない場合は、ホールトラップサイト量として十分な量を確保できないことがある。一方、それよりも多い場合は、残留電位上昇、かぶり・微小黒点等の2次障害が発生する懸念が発生することがある。
下引き層は、下引き層を構成する各成分を溶媒に分散させて得られる下引き層形成用塗布液を用いて形成することができる。なお、下引き層形成用塗布液中の導電性粒子と結着樹脂との配合比(体積比)は、所望する電子写真感光体特性を得られる範囲で任意に設定できるが、20:80乃至60:40とすることが望ましい。
下引き層形成用塗布液には電気特性向上、環境安定性向上、画質向上のために種々の添加物を加えることができる。添加物としては、クロラニル、ブロモアニル等のキノン系化合物、アリザリン等のアントラキノン系化合物、テトラシアノキノジメタン系化合物、2,4,7−トリニトロフルオレノン、2,4,5,7−テトラニトロ−9−フルオレノン等のフルオレノン化合物、2−(4−ビフェニル)−5−(4−t−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾールや2,5−ビス(4−ナフチル)−1,3,4−オキサジアゾール、2,5−ビス(4−ジエチルアミノフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール等のオキサジアゾール系化合物、キサントン系化合物、チオフェン化合物、3,3’,5,5’テトラ−t−ブチルジフェノキノン等のジフェノキノン化合物等の電子輸送性物質、多環縮合系、アゾ系等の電子輸送性顔料、ジルコニウムキレート化合物、チタニウムキレート化合物、アルミニウムキレート化合物、チタニウムアルコキシド化合物、有機チタニウム化合物、シランカップリング剤等の公知の材料を用いることができる。
シランカップリング剤は、抵抗調整や下引き層から感光層3への注入障壁形成を狙いとして上記金属酸化物粒子の表面処理や下引き層への添加のために用いることができるが、分散性改善や感光層3の塗れ性改善や環境安定性を高める添加剤として、下引き層形成用塗布液に更に添加して用いることもできる。ここで用いられるシランカップリング剤の具体例としては、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルメトキシシラン、N,N−ビス(β−ヒドロキシエチル)−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、等が挙げられる。
ジルコニウムキレート化合物の例としては、ジルコニウムブトキシド、ジルコニウムアセト酢酸エチル、ジルコニウムトリエタノールアミン、アセチルアセトネートジルコニウムブトキシド、アセト酢酸エチルジルコニウムブトキシド、ジルコニウムアセテート、ジルコニウムオキサレート、ジルコニウムラクテート、ジルコニウムホスホネート、オクタン酸ジルコニウム、ナフテン酸ジルコニウム、ラウリン酸ジルコニウム、ステアリン酸ジルコニウム、イソステアリン酸ジルコニウム、メタクリレートジルコニウムブトキシド、ステアレートジルコニウムブトキシド、イソステアレートジルコニウムブトキシド等が挙げられる。
チタニウムキレート化合物の例としては、テトライソプロピルチタネート、テトラノルマルブチルチタネート、ブチルチタネートダイマー、テトラ(2−エチルヘキシル)チタネート、チタンアセチルアセトネート、ポリチタンアセチルアセトネート、チタンオクチレングリコレート、チタンラクテートアンモニウム塩、チタンラクテート、チタンラクテートエチルエステル、チタントリエタノールアミネート、ポリヒドロキシチタンステアレート等が挙げられる。
アルミニウムキレート化合物の例としては、アルミニウムイソプロピレート、モノブトキシアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムブチレート、ジエチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムトリス(エチルアセトアセテート)等が挙げられる。
これらの化合物は単独にあるいは複数の化合物の混合物又は重縮合物として用いることができる。
下引き層形成用塗布液を調整するための溶媒としては、公知の有機溶剤、例えばアルコール系、芳香族系、ハロゲン化炭化水素系、ケトン系、ケトンアルコール系、エーテル系、エステル系等から任意で選択することができる。より具体的には、例えば、メタノール、エタノール、n−プロパノール、iso−プロパノール、n−ブタノール、ベンジルアルコール、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸n−ブチル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、メチレンクロライド、クロロホルム、クロルベンゼン、トルエン等の通常の有機溶剤を用いることができる。これらの溶剤は、単独であるいは2種以上を混合して用いることができる。2種以上混合して用いる場合、混合溶媒として結着樹脂とフェノール系材料又はフェニルアミン系材料を溶かすことができる溶媒であれば、いかなる組み合わせでも使用することが可能である。
下引き層形成用塗布液の作製は、結着樹脂、導電性粒子、シランカップリング剤、電子受容性物質等の各成分を溶剤とともに混合することで行うことができる。この際、先に結着樹脂を溶剤に溶解した後、導電性粒子、シランカップリング剤、電子受容性物質等を加えてもよい。
下引き層形成用塗布液中に導電性粒子等を分散させる方法としては、ロールミル、ボールミル、振動ボールミル、アトライター、サンドミル、コロイドミル、ペイントシェーカーなどの公知の方法を用いることができる。
本実施形態においては、酢酸亜鉛粒子や金属酸化物粒子と共に、必要に応じて添加される電子受容性物質等の固形物を下引き層中にできる限り均一に分散させることが望ましく、その観点からは一定以上のせん断力で一定時間以上分散させることが望ましい。
上記分散条件としては、例えば直径1mmのガラスビーズを用いたサンドミルによる分散では、ガラスビーズの充填率を70体積%以上95体積%以下程度として、0.1時間以上100時間以下分散させることが望ましい。
さらに、下引き層を形成する際の下引き層形成用塗布液の塗布方法としては、ブレード塗布法、ワイヤーバー塗布法、スプレー塗布法、浸漬塗布法、ビード塗布法、エアーナイフ塗布法、カーテン塗布法等の通常の方法を用いることができる。
なお、下引き層形成用塗布液に電子受容性物質を配合した際に、導電性粒子と電子受容性物質とを反応させる場合には、上述した下引き層形成用塗布液の分散工程において、導電性粒子と、この導電性粒子と反応可能な基を有する電子受容性物質とを反応させても、塗布膜の乾燥、硬化中に反応させても良いが、塗布液中で反応させた方が均一に反応させることができるため望ましい。
下引き層は、下引き層形成用塗布液を導電性基体上に塗布し、乾燥により溶剤を除去することで形成することができる。
下引き層は、ビッカース強度が35以上であることが望ましい。また、下引き層の体積抵抗率は1×10Ω・cm以上1×1013Ω・cm以下の範囲であることが望ましく、1×10Ω・cm以上1×1012Ω・cm以下の範囲であることがより望ましい。体積抵抗率が1×10Ω・cm未満では、十分な帯電電位が得られなかったり、リークが発生したりする傾向がある。また、体積抵抗率が1×1013Ω・cmを超えると、繰り返し使用時に安定した電位特性を得ることが困難となる傾向がある。
下引き層は、所望の特性が得られるのであれば、いかなる厚さに設定することができるが、厚さが15μm以上であることが望ましく、15μm以上50μm以下であることがより望ましい。下引き層の厚さが15μm未満であるときには、充分な耐リーク性能を得ることが困難となる傾向にあり、50μmを超えるときには、長期使用時に残留電位が増大しやすくなり、画像濃度異常を招きやすい傾向がある。
下引き層の表面粗さは、モアレ像防止のために、使用される露光用レーザー波長λの1/4n(nは上層の屈折率)以上1/2λ以下に調整されることが望ましい。表面粗さ調整のために下引き層a中に樹脂などの粒子を添加することもできる。こうした樹脂粒子としては、シリコーン樹脂粒子、架橋型PMMA樹脂粒子等を用いることができる。また、表面粗さ調整のために下引き層aを研磨することもできる。研磨方法としては、バフ研磨、サンドブラスト処理、ウエットホーニング、研削処理等を用いることができる。
次に、電荷発生層について説明する。電荷発生層は、例えば、電荷発生物質を下引き層上に真空蒸着する、或いは、電荷発生物質を含む分散液を下引き層に塗布することにより形成される。分散液の塗布により電荷発生層を形成する場合、電荷発生物質を有機溶剤、結着樹脂及び添加剤等とともに分散し、得られた分散液(電荷発生層形成用塗布液)を用いることができる。
電荷発生物質としては、公知の電荷発生物質のいずれも使用できる。具体的には、例えば、赤外光用の電荷発生物質としてフタロシアニン顔料、スクアリリウム、ビスアゾ、トリスアゾなどのアゾ系顔料、ペリレン及びジチオケトピロロピロールなどが挙げられ、可視光用の電荷発生物質として縮合多環顔料、ビスアゾ顔料、ペリレン、トリゴナルセレン及び色素増感した酸化亜鉛粒子等が挙げられる。これらの中で、フタロシアニン系顔料、アゾ系顔料を用いることが望ましい。このような顔料を用いることにより、高感度で、且つ、繰り返し安定性に優れる電子写真感光体を得ることができる。
フタロシアニン顔料及びアゾ系顔料は一般に数種の結晶型を有しているが、目的にあった電子写真特性が得られる結晶型であるならば、これらのいずれの結晶型でも用いることができる。特に望ましく用いられる電荷発生物質としては、クロロガリウムフタロシアニン、ジクロロスズフタロシアニン、ヒドロキシガリウムフタロシアニン、無金属フタロシアニン、オキシチタニルフタロシアニン及びクロロインジウムフタロシアニン等が挙げられる。
フタロシアニン顔料結晶は、公知の方法で製造されるフタロシアニン顔料を、自動乳鉢、遊星ミル、振動ミル、CFミル、ローラーミル、サンドミル、ニーダー等で機械的に乾式粉砕するか、乾式粉砕後、溶剤と共にボールミル、乳鉢、サンドミル、ニーダー等を用いて湿式粉砕処理を行うことによって製造することができる。
上記の処理において使用される溶剤としては、芳香族類(トルエン、クロロベンゼン等)、アミド類(ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリドン等)、脂肪族アルコール類(メタノール、エタノール、ブタノール等)、脂肪族多価アルコール類(エチレングリコール、グリセリン、ポリエチレングリコール等)、芳香族アルコール類(ベンジルアルコール、フェネチルアルコール等)、エステル類(酢酸エステル、酢酸ブチル等)、ケトン類(アセトン、メチルエチルケトン等)、ジメチルスルホキシド、エーテル類(ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン等)、及び、これら有機溶剤を複数種混合したもの、並びに、水と上記の有機溶剤とを混合したものが挙げられる。
溶剤は、顔料結晶1質量部に対して、1質量部以上200質量部以下の範囲で用いるのが望ましく、10質量部以上100質量部以下の範囲で用いるのがより望ましい。処理温度は、−20℃以上溶剤の沸点以下の範囲であることが望ましく、−10℃以上60℃以下の範囲であることが望ましい。また、粉砕の際に食塩、ぼう硝等の磨砕助剤を用いることもできる。磨砕助剤は顔料の質量に対して0.5倍以上20倍以下用いることが望ましく、1倍以上10倍以下用いることがより望ましい。
また、フタロシアニン顔料結晶は、アシッドペースティングあるいはアシッドペースティングと前述したような乾式粉砕あるいは湿式粉砕とを組み合わせる処理により、結晶制御することもできる。アシッドペースティングに用いる酸としては、硫酸が望ましく、濃度70%以上100%以下、望ましくは95%以上100%以下のものが使用され、溶解温度は、−20℃以上100℃以下、望ましくは−10℃以上60℃以下の範囲に設定される。硫酸の量は、フタロシアニン顔料結晶の質量に対して、1倍以上100倍以下、望ましくは3倍以上50倍以下の範囲に設定される。析出させる溶剤としては、水あるいは、水と有機溶剤の混合溶剤が任意の量で用いられる。析出させる温度については特に制限はないが、発熱を防ぐために、氷等で冷却することが望ましい。
結着樹脂としては、広範な絶縁性樹脂から選択することができる、また、ポリ−N−ビニルカルバゾール、ポリビニルアントラセン、ポリビニルピレン、ポリシラン等の有機光導電性ポリマーから選択することもできる。望ましい結着樹脂としては、ポリビニルアセタール樹脂、ポリアリレート樹脂(ビスフェノールAとフタル酸の重縮合体等)、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、フェノキシ樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、ポリビニルピリジン樹脂、セルロース樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、カゼイン、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルピロリドン樹脂等の絶縁性樹脂を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。これらの結着樹脂は1種を単独で或いは2種以上混合して用いることができる。これらの中では、特にポリビニルアセタール樹脂が望ましく用いられる。
電荷発生層形成用塗布液における電荷発生物質と結着樹脂との配合比(質量比)は、10:1乃至1:10の範囲が望ましい。
電荷発生層形成用塗布液に含まれる有機溶剤としては、公知の有機溶剤、例えばアルコール系、芳香族系、ハロゲン化炭化水素系、ケトン系、ケトンアルコール系、エーテル系、エステル系等から任意で選択することができる。例えば、メタノール、エタノール、n−プロパノール、iso−プロパノール、n−ブタノール、ベンジルアルコール、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸n−ブチル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、メチレンクロライド、クロロホルム、クロルベンゼン、トルエン等の通常の有機溶剤を用いることができる。また、これらの溶剤は1種を単独で或いは2種以上混合して用いることができる。なお、溶剤を混合して用いる場合、使用される溶剤としては、混合溶剤として結着樹脂を溶かすことができる溶剤であればいかなるものでも使用することが可能である。
電荷発生物質、結着樹脂及び有機溶剤を分散させる方法としては、ロールミル、ボールミル、振動ボールミル、アトライター、サンドミル、コロイドミル、ペイントシェーカー等を使用した方法を用いることができる。更に、この分散の際に、電荷発生物質の粒径を0.5μm以下、望ましくは0.3μm以下、さらに望ましくは0.15μm以下の粒子サイズにすることで、感光体の感度・安定性を向上させることができる。
また、電荷発生物質には、電気特性の安定性向上、画質欠陥防止などのために表面処理を施すことができる。表面処理剤としてはシランカップリング剤、ジルコニウムキレート化合物、チタニウムキレート化合物、アルミニウムキレート化合物などを用いることができるがこれに限定されるものではない。これらの具体例としては、上述した下引き層形成用塗布液の添加剤に用いる有機金属化合物が同様に用いられる。
電荷発生層形成用塗布液には、電気特性向上、画質向上などのために種々の添加剤を添加することもできる。添加剤の具体例としては、上述の下引き層形成用塗布液に用いた添加剤を同様に用いることができる。
電荷発生層形成用塗布液を下引き層上に塗布する方法としては、ブレード塗布法、ワイヤーバー塗布法、スプレー塗布法、浸漬塗布法、ビード塗布法、エアーナイフ塗布法、カーテン塗布法等の通常の方法を用いることができる。
電荷発生層の膜厚は、0.01μm以上3μm以下の範囲が望ましく、0.1μm以上1μm以下の範囲がより望ましい。
次に、電荷輸送層について説明する。電荷輸送層は、例えば、電荷輸送物質及び結着樹脂を含有して構成される。
電荷輸送物質は特に限定されず、公知のものをいずれも使用できる。具体的な電荷輸送物質としては下記に示すものが挙げられる。
すなわち、2,5−ビス(p−ジエチルアミノフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール等のオキサジアゾール誘導体、1,3,5−トリフェニル−ピラゾリン、1−[ピリジル−(2)]−3−(p−ジエチルアミノスチリル)−5−(p−ジエチルアミノスチリル)ピラゾリン等のピラゾリン誘導体、トリフェニルアミン、トリ(p−メチル)フェニルアミン、N,N'−ビス(3,4−ジメチルフェニル)ビフェニル−4−アミン、ジベンジルアニリン、9,9−ジメチル−N,N’−ジ(p−トリル)フルオレノン−2−アミン等の芳香族第3級アミノ化合物、N,N’−ジフェニル−N,N’−ビス(3−メチルフェニル)−[1,1−ビフェニル]−4,4’−ジアミン等の芳香族第3級ジアミノ化合物、3−(4’−ジメチルアミノフェニル)−5,6−ジ−(4’−メトキシフェニル)−1,2,4−トリアジン等の1,2,4−トリアジン誘導体、4−ジエチルアミノベンズアルデヒド−1,1−ジフェニルヒドラゾン、4−ジフェニルアミノベンズアルデヒド−1,1−ジフェニルヒドラゾン、[p−(ジエチルアミノ)フェニル](1−ナフチル)フェニルヒドラゾン等のヒドラゾン誘導体、2−フェニル−4−スチリル−キナゾリン等のキナゾリン誘導体、6−ヒドロキシ−2,3−ジ(p−メトキシフェニル)−ベンゾフラン等のベンゾフラン誘導体、p−(2,2−ジフェニルビニル)−N,N’−ジフェニルアニリン等のα−スチルベン誘導体、エナミン誘導体、N−エチルカルバゾール等のカルバゾール誘導体、ポリ−N−ビニルカルバゾールおよびその誘導体等の正孔輸送物質、クロラニル、ブロモアニル、アントラキノン等のキノン系化合物、テトラシアノキノジメタン系化合物、2,4,7−トリニトロフルオレノン、2,4,5,7−テトラニトロ−9−フルオレノン等のフルオレノン化合物、2−(4−ビフェニル)−5−(4−t−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾールや2,5−ビス(4−ナフチル)−1,3,4−オキサジアゾール、2,5−ビス(4−ジエチルアミノフェニル)1,3,4オキサジアゾール等のオキサジアゾール系化合物、キサントン系化合物、チオフェン化合物、3,3’,5,5’−テトラ−t−ブチルジフェノキノン等のジフェノキノン化合物等の電子輸送物質、及び、以上に示した化合物からなる基を主鎖又は側鎖に有する重合体等が挙げられる。また、これらの電荷輸送物質は、1種又は2種以上を組み合せて使用できる。
また、電荷輸送物質としては、モビリティーの観点から、下記一般式(a−1)、(a−2)又は(a−3)で示される化合物が望ましい。
Figure 2009058603
上記式(a−1)中、R34はメチル基を、k10は0以上2以下の整数を示す。また、Ar及びArはそれぞれ独立に置換もしくは未置換のアリール基、−C−C(R38)=C(R39)(R40)、又は、−C−CH=CH−CH=C(Ar)を示し、置換基としてはハロゲン原子、炭素数1以上5以下のアルキル基、炭素数1以上5以下のアルコキシ基、又は炭素数1以上3以下のアルキル基で置換された置換アミノ基が挙げられる。また、R38、R39、R40はそれぞれ独立に水素原子、置換若しくは未置換のアルキル基、又は、置換若しくは未置換のアリール基を、Arは置換又は未置換のアリール基を示す。
Figure 2009058603
上記式(a−2)中、R35及びR35’はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、炭素数1以上5以下のアルキル基又は炭素数1以上5以下のアルコキシ基を、R36、R36’、R37及びR37’はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、炭素数1以上5以下のアルキル基、炭素数1以上5以下のアルコキシ基、炭素数1以上2以下のアルキル基で置換されたアミノ基、置換若しくは未置換のアリール基、−C(R38)=C(R39)(R40)、又は、−CH=CH−CH=C(Ar’)を、R38、R39及びR40はそれぞれ独立に水素原子、置換若しくは未置換のアルキル基、又は置換若しくは未置換のアリール基を、Ar’は置換又は未置換のアリール基を示す。また、m4及びm5はそれぞれ独立に0以上2以下の整数を示す。
Figure 2009058603
ここで、上記式(a−3)中、R41は水素原子、炭素数1以上5以下のアルキル基、炭素数1以上5以下のアルコキシ基、置換若しくは未置換のアリール基、又は、−CH=CH−CH=C(Ar’’)を示す。Ar’’は、置換又は未置換のアリール基を示す。R42、R42’、R43、及びR43’はそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1以上5以下のアルキル基、炭素数1以上5以下のアルコキシ基、炭素数1以上2以下のアルキル基で置換されたアミノ基、又は置換若しくは未置換のアリール基を示す。
電荷輸送層に用いる結着樹脂としては、公知のものであればいかなるものでも使用することができるが、電気絶縁性のフィルム形成可能な樹脂が望ましい。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、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、ポリビニルアセテート樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、塩化ビニリデン−アクリロニトリル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体、シリコーン樹脂、シリコーン−アルキッド樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、スチレン−アルキッド樹脂、ポリ−N−カルバゾール、ポリビニルブチラール、ポリビニルフォルマール、ポリスルホン、カゼイン、ゼラチン、ポリビニルアルコール、エチルセルロース、フェノール樹脂、ポリアミド、ポリアクリルアミド、カルボキシーメチルセルロース、塩化ビニリデン系ポリマーワックス、ポリウレタン等の絶縁性樹脂、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルアントラセン、ポリビニルピレン、ポリシラン、特開平8−176293号公報や特開平8−208820号公報に示されているポリエステル系高分子電荷輸送材などの高分子電荷輸送材が挙げられる。これらの結着樹脂は1種を単独で又は2種以上を混合して用いることができる。これらのうち、電荷輸送物質との相溶性、溶剤への溶解性、強度の点で、特にポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂が望ましく用いられる。
電荷輸送物質と結着樹脂との配合比(質量比)は、電気特性低下や膜強度低下に注意して設定することが望ましく、例えば10:1乃至1:5が望ましい。
電荷輸送層の形成に高分子電荷輸送材を単独で用いることもできる。高分子電荷輸送材としては、ポリ−N−ビニルカルバゾール、ポリシランなどの電荷輸送性を有する公知のものを用いることができる。特に、特開平8−176293号公報や特開平8−208820号公報に示されているポリエステル系高分子電荷輸送材は、高い電荷輸送性を有しており、特に望ましいものである。高分子電荷輸送材はそれだけでも電荷輸送層として使用可能であるが、上述した結着樹脂と混合して成膜してもよい。この場合も、電荷輸送物質と結着樹脂との配合比(質量比)は10:1乃至1:5が望ましい。
電荷輸送層は、電荷輸送物質及び結着樹脂、並びに必要に応じてその他の添加剤を適当な溶剤に溶解させた電荷輸送層形成用塗布液を電荷発生層上に塗布し乾燥することにより形成できる。
電荷輸送層形成用塗布液に用いられる溶剤としては、例えば、トルエン、クロロベンゼン等の芳香族炭化水素系溶剤、メタノール、エタノール、n−ブタノール等の脂肪族アルコール系溶剤、アセトン、シクロヘキサノン、2−ブタノン等のケトン系溶剤、塩化メチレン、クロロホルム、塩化エチレン等のハロゲン化脂肪族炭化水素溶剤、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレングリコール、ジエチルエーテル等の環状或いは直鎖状エーテル系溶剤、及び、これらの混合溶剤等が挙げられる。
電荷輸送物質、結着樹脂及び溶剤を分散させる方法としては、ロールミル、ボールミル、振動ボールミル、アトライター、サンドミル、高圧ホモジナイザー、超音波分散機、コロイドミル、衝突式メディアレス分散機、貫通式メディアレス分散機等の方法を用いることができる。
また、電荷輸送層形成用塗布液には塗膜の平滑性向上のためのシリコーンオイル等のレベリング剤を微量添加することもできる。更に、塗布液の分散安定性を向上させるため、及び塗膜形成時の凝集を防止するために分散助剤を少量添加することも有効である。分散助剤としては、フッ素系界面活性剤、フッ素系ポリマー、シリコーン系ポリマー、シリコーンオイル等が挙げられる。
電荷輸送層形成用塗布液は、溶媒、結着樹脂及び電荷輸送材料を含む溶液の温度を0℃以上50℃以下に維持しながら混合して調製することが望ましい。液温をかかる温度範囲内に制御する方法としては、例えば、水で冷やす、風で冷やす、冷媒で冷やす、塗布液を製造する室温を調節する、温水で暖める、熱風で温める、ヒーターで暖める、発熱しにくい材料で塗布液製造設備を作る、放熱しやすい材料で塗布液製造設備を作る、蓄熱しやすい材料で塗布液製造設備を作るなどの方法が利用できる。
電荷輸送層形成用塗布液を電荷発生層上に塗布する方法としては、浸漬塗布法、突き上げ塗布法、スプレー塗布法、ロールコータ塗布法、ワイヤーバー塗布法、グラビアコータ塗布法、ビード塗布法、カーテン塗布法、ブレード塗布法、エアーナイフ塗布法等の方法を用いることができる。
電荷輸送層の膜厚は、5μm以上50μm以下の範囲が望ましく、10μm以上45μm以下の範囲がより望ましい。
ここで、電荷輸送層が電子写真感光体の最外層(感光層の導電性基体から最も遠い側に配置される層)である場合、すなわち、感光体が護層を備えていない場合、電荷輸送層が潤滑性粒子を含むことが望ましい。このように感光体の最外層に潤滑性を付与することで、感光体を磨耗しにくくしたり、傷がつきにくくすることができ、また、感光体表面に付着した現像剤のクリーニング性を高めることができる。潤滑性粒子としては、例えば、シリカ粒子、アルミナ粒子やポリテトラフルオロエチレン(PTFE)等のフッ素系樹脂粒子、シリコーン系樹脂粒子などが挙げられる。これらの潤滑性粒子は、2種以上を混合して用いることもできる。特に、フッ素系樹脂粒子は望ましく用いられる。
フッ素系樹脂粒子としては、4フッ化エチレン樹脂、3フッ化塩化エチレン樹脂、6フッ化プロピレン樹脂、フッ化ビニル樹脂、フッ化ビニリデン樹脂、2フッ化2塩化エチレン樹脂およびそれらの共重合体が挙げられる。これらは、1種あるいは2種以上を適宜選択して用いることができる。中でも、特に、4フッ化エチレン樹脂、フッ化ビニリデン樹脂が望ましい。
フッ素系樹脂粒子の一次粒径は、0.05μm以上1μm以下の範囲内であることが望ましく、0.1μm以上0.5μm以下の範囲内であることがより望ましい。一次粒径が0.05μmを下回るものは、分散時あるいは分散後の凝集が進みやすくなる。一方、1μmを上回るものでは画質欠陥が発生し易くなる。
電荷輸送層におけるフッ素系樹脂粒子の含有量は、電荷輸送層の構成成分全量に対して0.1質量%40質量%以下の範囲内であることが望ましく、1質量%以上30質量%以下の範囲内であることがより望ましい。フッ素系樹脂粒子の含有量が0.1質量%未満ではフッ素系樹脂粒子の分散による改質効果が十分に得られにくくなり、一方、40質量%を越えると光通過性が低下し、かつ、繰返し使用による残留電位の上昇が生じやすくなる。
フッ素系樹脂粒子を含む電荷輸送層は、上述の電荷輸送層形成用塗布液を用いて形成することができる。
電荷輸送層形成用塗布液中にフッ素系樹脂粒子を分散させる方法としては、ロールミル、ボールミル、振動ボールミル、アトライター、サンドミル、高圧ホモジナイザー、超音波分散機、コロイドミル、衝突式メディアレス分散機、貫通式メディアレス分散機等の方法を用いることができる。
また、フッ素系樹脂粒子を含む電荷輸送層形成用塗布液を調製する場合、フッ素系樹脂粒子と上記分散助剤とを少量の分散溶剤中であらかじめ混合、攪拌して分散させたものを、電荷輸送物質と結着樹脂と溶剤との混合液と混合し、攪拌した後、上記方法により更に分散させることも有効な調製手段である。
次に保護層について説明する。保護層は、積層構造からなる電子写真感光体における帯電時の感光層(電荷輸送層)の化学的変化を防止したり、感光層(電荷輸送層)の機械的強度を向上させ、表面層の磨耗、傷などへの耐性をさらに改善したりするために設けられる。
保護層としては、硬化性樹脂及び電荷輸送性化合物を含んで構成される樹脂硬化膜や、導電性材料を含む結着樹脂から形成される膜などが挙げられる。本実施形態においては、硬化性樹脂及び電荷輸送性化合物を含んで構成される樹脂硬化膜が望ましい。
硬化性樹脂としては、公知の樹脂をいずれも使用できるが、膜の強度、感光体の電気特性及び画質維持性などの観点から、架橋構造を形成できるものが望ましい。このような樹脂としては、例えば、フェノール樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、シロキサン系樹脂等が挙げられる。
保護層には、表面潤滑性を付与する目的でフッ素原子含有化合物を添加できる。表面潤滑性を向上させることによりクリーニング部材との摩擦係数が低下し、耐摩耗性を向上させることができる。また、電子写真感光体表面に対する放電生成物、現像剤および紙粉などの付着を防止する効果も有し、電子写真感光体の寿命向上に役立つ。
フッ素含有化合物は、ポリテトラフルオロエチレンなどのフッ素原子含有ポリマーをそのまま添加するか、あるいはそれらポリマーの微粒子を添加することができる。ポリマーの微粒子としては、上述した、電荷輸送層が最外層である場合に好適に含有されるフッ素系樹脂粒子が挙げられる。
また、フッ素含有化合物としては、硬化性樹脂の成分(例えばアルコキシシラン)と反応できるものを添加し、架橋膜の一部として構成するのが望ましい。
そのようなフッ素原子含有化合物の具体例としては、(トリデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロオクチル)トリエトキシシラン、(3,3,3−トリフルオロプロピル)トリメトキシシラン、3−(ヘプタフルオロイソプロポキシ)プロピルトリエトキシシラン、1H,1H,2H,2H−パーフルオロアルキルトリエトキシシラン、1H,1H,2H,2H−パーフルオロデシルトリエトキシシラン、1H,1H,2H,2H−パーフルオロオクチルトリエトキシシラン、などが挙げられる。
上記フッ素含有化合物の添加量は、保護層中の固形分全量を基準として20質量%以下とすることが望ましい。添加量が20質量%を越えると、架橋硬化膜の成膜性に問題が生じる場合がある。
保護層は耐酸化性を有しているが、さらに強い耐酸化性を付与する目的で、酸化防止剤を添加してもよい。酸化防止剤としては、ヒンダードフェノール系あるいはヒンダードアミン系が望ましく、有機イオウ系酸化防止剤、フォスファイト系酸化防止剤、ジチオカルバミン酸塩系酸化防止剤、チオウレア系酸化防止剤、ベンズイミダゾール系酸化防止剤等の公知の酸化防止剤を用いてもよい。酸化防止剤の添加量としては、保護層中の固形分全量を基準として15質量%以下が望ましく、10質量%以下がさらに望ましい。
ヒンダードフェノール系酸化防止剤としては、2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール、2,5−ジ−t−ブチルヒドロキノン、N,N’−ヘキサメチレンビス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシヒドロシンナマイド、3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシ−ベンジルフォスフォネート−ジエチルエステル、2,4−ビス[(オクチルチオ)メチル]−o−クレゾール、2,6−ジ−t−ブチル−4−エチルフェノール、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,2’−メチレンビス(4−エチル−6−t−ブチルフェノール)、4,4’−ブチリデンビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,5−ジ−t−アミルヒドロキノン、2−t−ブチル−6−(3−ブチル−2−ヒドロキシ−5−メチルベンジル)−4−メチルフェニルアクリレート、4,4’−ブチリデンビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)等が挙げられる。
保護層には公知の塗膜形成に用いられるその他の添加剤を添加することも可能であり、レベリング剤、紫外線吸収剤、光安定化剤、界面活性剤、等公知のものを用いることができる。
保護層は、上述した各種材料及び各種添加剤を含有する保護層形成用塗布液を感光層(電荷輸送層)上に塗布し、加熱処理することで形成することができる。これにより、例えば、硬化性樹脂が3次元的に架橋硬化反応を起こし、強固な硬化膜が形成される。加熱処理の温度は、下層である感光層3に影響しなければ特に制限はないが、望ましくは室温(例えば25℃)以上200℃以下、より望ましくは100℃以上160℃以下である。
保護層の形成において、架橋硬化反応は、無触媒で行なってもよく、適切な触媒を用いてもよい。触媒としては、塩酸、硫酸、燐酸、蟻酸、酢酸、トリフルオロ酢酸等の酸触媒、アンモニア、トリエチルアミン等の塩基、ジブチルスズジアセテート、ジブチルスズジオクトエート、オクエ酸第一スズ等の有機スズ化合物、テトラ−n−ブチルチタネート、テトライソプロピルチタネート等の有機チタン化合物、有機カルボン酸の鉄塩、マンガン塩、コバルト塩、亜鉛塩、ジルコニウム塩、アルミニウムキレート化合物等が挙げられる。
保護層形成用塗布液には、塗布を容易にするために、必要に応じて溶剤を添加することができる。溶剤として具体的には、水、メタノール、エタノール、n−プロパノール、i−プロパノール、n−ブタノール、ベンジルアルコール、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、酢酸n−ブチル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、メチレンクロライド、クロロホルム、ジメチルエーテル、ジブチルエーテル等の通常の有機溶剤が挙げられる。これらは、1種を単独で、又は2種以上混合して用いることができる。
保護層の形成において、保護層形成用塗布液の塗布方法としては、ブレード塗布法、ワイヤーバー塗布法、スプレー塗布法、浸漬塗布法、ビード塗布法、エアーナイフ塗布法、カーテン塗布法等の通常の方法を用いることができる。
保護層の膜厚は0.5μm20μm以下であることが望ましく、2μm以上10μm以下であることがより望ましい。
次に、単層型の感光層について説明する。単層型の感光層は、例えば、電荷発生材料と結着樹脂とを含んで構成され、必要に応じて電荷輸送性材料を含む。単層型の感光層中の電荷発生材料の含有量は、10質量%以上85質量%以下程度、望ましくは20質量%以上50質量%以下である。また、電荷輸送材料の含有量は5質量%以上50質量%以下とすることが望ましい。単層型の感光層の膜厚は5μm以上50μm以下程度が望ましく、10μm以上40μm以下とするのがさらに望ましい。
なお、複写機中で発生するオゾンや酸化性ガス、あるいは光、熱による感光体の劣化を防止する目的で、感光層中に酸化防止剤、光安定剤、熱安定剤等の添加剤を添加することができる。例えば、酸化防止剤としては、ヒンダードフェノール、ヒンダードアミン、パラフェニレンジアミン、アリールアルカン、ハイドロキノン、スピロクロマン、スピロインダノン及びそれらの誘導体、有機硫黄化合物、有機燐化合物等があげられる。光安定剤の例としては、ベンゾフェノン、ベンゾトリアゾール、ジチオカルバメート、テトラメチルピペリジン等の誘導体があげられる。
また、感度の向上、残留電位の低減、繰り返し使用時の疲労低減等を目的として、感光層には、少なくとも1種の電子受容性物質を含有させることができる。電子受容物質としては、例えば、無水コハク酸、無水マレイン酸、ジブロム無水マレイン酸、無水フタル酸、テトラブロム無水フタル酸、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、o−ジニトロベンゼン、m−ジニトロベンゼン、クロラニル、ジニトロアントラキノン、トリニトロフルオレノン、ピクリン酸、o−ニトロ安息香酸、p−ニトロ安息香酸、フタル酸等や、上記保護層に用いる硬化性樹脂をあげることができる。これらのうち、フルオレノン系、キノン系やCl,CN,NO等の電子吸引性置換基を有するベンゼン誘導体が特に望ましい。
次に、感光層(電荷発生層、電荷輸送層、単層型の感光層)のその他添加剤について説明する。例えば、複写機中で発生するオゾンや酸化性ガス、あるいは光、熱による電子写真感光体の劣化を防止する目的で、感光層中に酸化防止剤、光安定剤、熱安定剤等の添加剤を添加することができる。
酸化防止剤としては、例えば、ヒンダードフェノール、ヒンダードアミン、パラフェニレンジアミン、アリールアルカン、ハイドロキノン、スピロクロマン、スピロインダノン及びそれらの誘導体、有機硫黄化合物、有機燐化合物等が挙げられる。
より具体的には、フェノール系の酸化防止剤としては、例えば、2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール、スチレン化フェノール、n−オクタデシル−3−(3’,5’−ジ−t−ブチル4’−ヒドロキシフェニル)−プロピオネート、2,2’−メチレン−ビス−(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2−t−ブチル−6−(3’−t−ブチル−5’−メチル−2’−ヒドロキシベンジル)−4−メチルフェニル−アクリレート、4,4’−ブチリデン−ビス−(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、4,4’−チオ−ビス−(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、1,3,5−トリス(4−t−ブチル−3−ヒドロキシ−2,6−ジメチルベンジル)イソシアヌレート、テトラキス−[メチレン−3−(3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシ−フェニル)プロピオネート]−メタン、3,9−ビス[2−[3−(3−t−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオニルオキシ]−1,1−ジメチルエチル]−2,4,8,10−テトラオキサスピロ−[5,5]−ウンデカン等が挙げられる。
ヒンダードアミン系化合物としては、例えば、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)セバケート、1−[2−[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ]エチル]−4−[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ]−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、8−ベンジル−7,7,9,9−テトラメチル−3−オクチル−1,3,8−トリアザスピロ[4,5]ウンデカン−2,4−ジオン、4−ベンゾイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、コハク酸ジメチル−1−(2−ヒドロキシエチル)−4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン重縮合物、ポリ[{6−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)イミノ−1,3,5−トリアジン−2,4−ジイミル}{(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)イミノ}ヘキサメチレン{(2,3,6,6,−テトラメチル−4−ピペリジル)イミノ}]、2−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−2−n−ブチルマロン酸ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)、N,N’−ビス(3−アミノプロピル)エチレンジアミン−2,4−ビス[N−ブチル−N−(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4ピペリジル)アミノ]−6−クロロ−1,3,5−トリアジン縮合物等が挙げられる。
有機イオウ系酸化防止剤としては、例えば、ジラウリル−3,3’−チオジプロピオネート、ジミリスチル−3,3’−チオジプロピオネート、ジステアリル−3,3’−チオジプロピオネート、ペンタエリスリトール−テトラキス−(β−ラウリル−チオプロピオネート)、ジトリデシル−3,3’−チオジプロピオネート、2−メルカプトベンズイミダゾール等が挙げられる。
有機燐系酸化防止剤としては、例えば、トリスノニルフェニルフォスフィート、トリフェニルフォスフィート、トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)−フォスフィート等が挙げられる。
有機硫黄系および有機燐系酸化防止剤は2次酸化防止剤と言われ、フェノール系あるいはアミン系などの1次酸化防止剤と併用することにより相乗効果を得ることができる。
光安定剤としては、例えば、ベンゾフェノン、ベンゾトリアゾール、ジチオカルバメート、テトラメチルピペリジン等の誘導体が挙げられる。
より具体的には、ベンゾトリアゾール系の光安定剤としては、例えば、2−(2’−ヒドロキシ−5’メチルフェニル)−ベンゾトリアゾール、2−[2’−ヒドロキシ−3’−(3’’,4’’,5’’,6’’−テトラ−ヒドロフタルイミド−メチル)−5’−メチルフェニル]−ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’−t−ブチル−5’−メチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’−t−ブチル−5’−メチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’,5’−t−ブチルフェニル)−ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−5’−t−オクチルフェニル)−ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−t−アミルフェニル)−ベンゾトリアゾール等が挙げられる。
上記の化合物以外の光安定剤としては、例えば、2,4−ジ−t−ブチルフェニル−3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシベンゾエート、ニッケルジブチル−ジチオカルバメート等が挙げられる。
また、感光層中には、感度の向上、残留電位の低減、繰り返し使用時の疲労低減等を目的として、少なくとも1種の電子受容性物質を含有せしめることができる。
電子受容性物質としては、例えば、無水琥珀酸、無水マレイン酸、ジブロム無水マレイン酸、無水フタル酸、テトラブロム無水フタル酸、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、o−ジニトロベンゼン、m−ジニトロベンゼン、クロラニル、ジニトロアントラキノン、トリニトロフルオレノン、ピクリン酸、o−ニトロ安息香酸、p−ニトロ安息香酸、フタル酸等が挙げられる。これらのうち、フルオレノン系、キノン系や、Cl、CN、NO等の電子吸引性置換基を有するベンゼン誘導体が特によい。
なお、実施形態に係る電子写真感光体においては、より高い解像度を得る観点から、感光層及び保護層の合計の膜厚は50μm以下であることが望ましく、40μm以下であることがより望ましい。
(画像形成装置)
実施形態に係る画像形成装置は、上記実施形態に係る電子写真感光体と、
前記電子写真感光体を帯電させる帯電手段と、前記電子写真感光体を露光して静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、前記静電潜像をトナーにより現像する現像手段と、前記トナー像を被転写媒体に転写する転写する転写手段と、を有するものである。
実施形態に係る画像形成装置について図面を参照しつつ説明する。図5は、実施形態に係る画像形成装置を示す概略構成図である。
図5に示す画像形成装置100は、回転するように設けられた電子写真感光体7を備えている。この電子写真感光体7の周囲には、電子写真感光体7の外周面の移動方向に沿って、帯電装置(帯電手段)8、露光装置10、現像装置11、転写装置12、クリーニング装置13及び除電器(イレーズ装置)14がこの順で配置されている。
帯電装置8は、コロナ帯電方式の帯電装置であり、電子写真感光体7を帯電させる。帯電装置8としては、コロトロン帯電器やスコロトロン帯電器が挙げられる。この帯電装置8は、電源9に接続されている。
露光装置10は、帯電した電子写真感光体7を露光して電子写真感光体7上に静電潜像を形成する。
現像装置11は、静電潜像を現像剤により現像してトナー像を形成する。現像剤は、重合法により得られる例えば体積平均粒子径が3μm以上9μm以下のトナー粒子を含有することが望ましい。
転写装置12は、電子写真感光体7上に現像されたトナー像を被転写媒体に転写する。
クリーニング装置13は、転写後の電子写真感光体7上に残存するトナーを除去する。クリーニング装置13は、電子写真感光体7に対して線圧10g/cm以上150g/cm以下で接するブレード部材を有することが望ましい。
除電器(イレーズ装置)14は、電子写真感光体7の残存電荷を消去する。
また、画像形成装置100は、転写工程後の被転写媒体にトナー像を定着させる定着装置15を備えている。
図6は、他の実施形態に係る画像形成装置を示す概略構成図である。
図6に示す画像形成装置110は、電子写真感光体7を接触方式により帯電させる帯電装置8を備えていること以外は、図5に示した画像形成装置100と同様の構成を有する。特に、直流電圧に交流電圧を重畳した接触式の帯電装置(帯電手段)を採用する画像形成装置110において、電子写真感光体7は、優れた耐リーク性を有するため、望ましく使用できる。なお、この場合には、除電器14が設けられていないものもある。
接触帯電方式では、ローラー状、ブレード状、ベルト状、ブラシ状、磁気ブラシ状等の帯電部材が適用可能である。特に、ローラー状やブレード状の帯電部材については電子写真感光体7に対し、接触状態又はある程度の空隙(例えば100μm以下)を有した非接触状態として配置してもよい。
ローラー状の帯電部材、ブレード状の帯電部材、ベルト状の帯電部材は帯電部材として有効な電気抵抗(103Ω以上108Ω以下)に調整された材料から構成される物であり、単層又は複数の層から構成されていても構わない。
図7は、他の実施形態に係る画像形成装置を示す概略構成図である。図7に示す画像形成装置200は、タンデム式中間転写方式の画像形成装置であり、筐体220内において4つの電子写真感光体201a乃至201d(例えば、201aがイエロー、201bがマゼンタ、201cがシアン、201dがブラックの色からなる画像をそれぞれ形成可能である)が中間転写ベルト209に沿って相互に並列に配置されている。
従来、紙等の被転写紙に画像を転写する方式として、転写ドラム上に紙等の被転写紙を巻き付け、感光体上の顕画像を各色毎に被転写紙に転写する転写ドラム方式等が知られている。この場合には、タンデム式中間転写方式に比べ、感光体から中間転写体(中間転写手段)への顕画像の転写が、中間転写体が複数回回転する必要があったが、タンデム式中間転写方式は中間転写ベルト209が1回転することで複数の感光体201a乃至201dから転写でき転写速度の向上が実現でき、また転写ドラム方式のように被転写媒体を選ばないという利点がある。
ここで、画像形成装置200に搭載されている電子写真感光体201a乃至201dは、それぞれ電子写真感光体7と同様のものである。
電子写真感光体201a乃至201dのそれぞれは所定の方向(紙面上は反時計回り)に回転可能であり、その回転方向に沿って帯電ロール202a乃至202d、現像装置204a乃至204d、1次転写ロール210a乃至210d、クリーニング装置215a乃至215dが配置されている。現像装置204a乃至204dのそれぞれには、トナーカートリッジ205a乃至205dに収容されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの4色のトナーが供給可能である。また、1次転写ロール210a乃至210dは、それぞれ中間転写ベルト209を介して電子写真感光体201a乃至201dに接触している。
さらに、筐体220内の所定の位置にはレーザー光源203が配置されている。レーザー光源203から出射されたレーザー光は、帯電後の電子写真感光体201a乃至201dの表面に照射できるようになっている。これにより、電子写真感光体201a乃至201dの回転工程において帯電、露光、現像、1次転写、クリーニングの各工程が順次行われ、各色のトナー像が中間転写ベルト209上に重ねて転写される。
中間転写ベルト209は、駆動ロール206、バックアップロール208及びテンションロール207により所定の張力をもって支持されており、これらのロールの回転によりたわみを生じることなく回転可能となっている。また、2次転写ロール213は、中間転写ベルト209を介してバックアップロール208と接触するように配置されている。バックアップロール208と2次転写ロール213との間を通った中間転写ベルト209は、例えば駆動ロール206の近くに配置されたクリーニングブレード216により清浄面化された後、次の画像形成プロセスに繰り返し供される。
また、筐体220内の所定の位置には媒体受け211が設けられており、媒体受け211内の紙等の被転写媒体230が移送ロール212により中間転写ベルト209と2次転写ロール213との間、さらには相互に接触する2個の定着ロール214の間に順次移送された後、筐体220の外部に排紙される。
上述の説明においては、中間転写体(中間転写手段)として中間転写ベルト209を使用する場合について説明したが、中間転写体は、上記中間転写ベルト209のようにベルト状(例えば、無端ベルト状のもの)であってもよく、ドラム状であってもよい。中間転写体として中間転写ベルト209の如くベルトの形状の構成を採用する場合、一般にベルトの膜厚は50μm以上500μm以下の範囲が望ましく、60μm以上150μm以下の範囲がより望ましい。なお、ベルトの膜厚は、材料の硬度に応じて選択することができる。また、中間転写体としてドラム形状を有する構成を採用する場合、基材としては、アルミニウム、ステンレス鋼(SUS)、銅等で形成された円筒状基材を用いることが望ましい。この円筒状基材上に、必要に応じて弾性層を被覆し、該弾性層上に表面層を形成することができる。
なお、被転写媒体とは、電子写真感光体状に形成されたトナー像を転写する媒体であれば特に制限はない。例えば、電子写真感光体から直接、紙等に転写する場合は紙等が被転写媒体であり、また、中間転写体を用いる場合には中間転写体が被転写媒体になる。
(プロセスカートリッジ)
実施形態に係るプロセスカートリッジは、上記実施形態に係る電子写真感光体と、前記電子写真感光体を帯電させる帯電手段、前記電子写真感光体を露光して静電潜像を形成する静電潜像形成手段、及び前記静電潜像をトナーにより現像する現像手段から選択される1種と、を有し、画像形成装置本体に脱着されるものである。
実施形態に係るプロセスカートリッジについて図面を参照しつつ説明する。図8は、実施形態に係るプロセスカートリッジを示す概略構成図である。
図8に示すプロセスカートリッジ300は、筐体301内に、電子写真感光体307とともに帯電装置(帯電手段)308、現像装置311、クリーニング装置313及び除電器314を取り付けレール303を用いて組み合わせて一体化したものである。プロセスカートリッジ300には、露光装置が設けられていないが、筐体301に露光のための開口部305が形成されている。
係るプロセスカートリッジ300は、転写装置312と、定着装置315と、図示しない他の構成部分とからなる画像形成装置本体に対して着脱自在としたものであり、画像形成装置本体とともに画像形成装置を構成するものである。
以下、本発明を、実施例を挙げてさらに具体的に説明する。ただし、これら各実施例は、本発明を制限するものではない。
(実施例1)
先ず、円筒状のアルミニウム基体(直径30mm、長さ404mm、肉厚1mm)を用意した。
酸化亜鉛(テイカ社製「MZ150」、体積平均粒子径70nm)99質量部と酢酸亜鉛2水和物(関東化学製)1質量部を、トルエン400質量部と、メタノール100質量部とを攪拌混合し、シランカップリング剤(「KBM603」、信越化学社製)を1.3質量部添加し、2時間攪拌した。その後溶剤を減圧蒸留にて留去し、120℃で3時間焼き付けを行い、シランカップリング剤表面処理酸化亜鉛粒子とシランカップリング剤表面処理酢酸亜鉛2水和物との混合物を得た。
次に、上記で得られたシランカップリング剤表面処理酸化亜鉛とシランカップリング剤表面処理酢酸亜鉛2水和物との混合物60質量部、BHT(ベンゾヒドロキシトルエン)を0.5質量部、アリザリンを0.3質量部、添加して、硬化剤としてブロック化イソシアネート(「スミジュール3175」、住友バイエルンウレタン社製)を13.5質量部、ブチラール樹脂(「BM−1」、積水化学社製)を10質量部及びメチルエチルケトンを90質量部混合した。次に、この溶液57質量部に対して、1mmφのガラスビーズを用い(ガラスビーズ充填率80体積%)、サンドミルにて2時間の分散を行い、分散液を得た。得られた分散液100質量部に触媒としてジオクチルスズジラウレートを0.005質量部、シリコーン樹脂粒子(「トスパール145」、GE東芝シリコーン社製)を4.0質量部を添加し、下引き層形成用塗布液を得た。この塗布液を、浸漬塗布法にて下引き層上に塗布し、170℃で40分の乾燥硬化を行い、膜厚25μmの下引き層を形成した。
次に、X線回折スペクトルにおけるブラッグ角(2θ±0.2°)が少なくとも7.3°、16.0°、24.9°、28.0°に強い回折ピークを持つヒドロキシガリウムフタロシアニン15質量部を、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂(VMCH、日本ユニカー社製)10質量部及び酢酸n−ブチル200質量部と混合し、これを外径1mmのガラスビーズと共にサンドミルで4時間分散処理した。得られた分散液に、酢酸n−ブチル175質量部及びメチルエチルケトン180質量部を添加することにより電荷発生層形成用塗布液を調製した。得られた塗布液を下引き層上に浸漬塗布し、常温で乾燥して膜厚0.2μmの電荷発生層を形成した。
次に、4フッ化エチレン樹脂粒子(ダイキン工業株式会社社製「ルブロンL−2」、体積平均粒子径0.2μm)1質量部及びフッ素系グラフトポリマー(東亜合成株式会社社製「GF300」)0.02質量部を、テトラヒドロフラン5質量部及びトルエン2質量部とともに十分攪拌混合し、4フッ化エチレン樹脂粒子懸濁液を得た。一方、電荷輸送材料としてN,N’−ジフェニル−N,N’−ビス(3−メチルフェニル)−[1,1’]ビフェニル−4,4’−ジアミン4質量部及びビスフェノールZ型ポリカーボネート樹脂(粘度平均分子量40,000)6質量部を、テトラヒドロフラン23質量部及びトルエン10質量部に混合溶解した。この溶液に上記4フッ化エチレン樹脂粒子懸濁液を加えて攪拌混合した後、微細な流路を持つ貫通式チャンバーを装着した高圧ホモジナイザー(ナノマイザー株式会社製、商品名LA−33S)を用いて、400kgf/cmまで昇圧しての分散処理を6回繰り返し、4フッ化エチレン樹脂粒子分散液を得た。さらに、これに2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール0.2質量部を混合して電荷輸送層形成用塗布液を得た。この塗布液を電荷発生層上に塗布して115℃で40分間乾燥し、膜厚32μmの電荷輸送層を形成した。
以上の如く、アルミニウム基体上に、下引き層、電荷発生層及び電荷輸送層をこの順に備える電子写真感光体を得た。この電子写真感光体を実施例1とした。
(実施例2乃至4)
実施例1における酢酸亜鉛2水和物(関東化学製)と酸化亜鉛の量を、表1に従って変更して下引き層を形成したこと以外は実施例1と同様にして、それぞれ電子写真感光体を得た。この電子写真感光体を実施例2乃至4とした。
(実施例5)
実施例1における酸化亜鉛を、表1に従って変更して下引き層を形成したこと以外は実施例1と同様にして、それぞれ電子写真感光体を得た。この電子写真感光体を実施例5とした。
(比較例1)
実施例1における酢酸亜鉛を添加せずに、酸化亜鉛の添加量を100質量部に変更して下引き層を形成したこと以外は実施例1と同様にして、電子写真感光体を得た。この電子写真感光体を比較例1とした。
(比較例2)
比較例1における酸化亜鉛を、表1に従って変更して下引き層を形成したこと以外は比較例1と同様にして、電子写真感光体を得た。この電子写真感光体を比較例2とした。
(実機走行試験)
上記各例で得られた電子写真感光体を、それぞれ接触帯電装置及び中間転写装置を備える富士ゼロックス社製フルカラープリンタDocu Centre Color C400に装着して画像形成装置を作製し、下記の実機走行試験を行った。
上記で作製した画像形成装置を用い、高温高湿(28℃、85%RH)及び低温低湿(15℃、10%RH)の環境を10枚の画像形成毎に変更しながら、かかる環境下で連続して10万枚の画像形成(A4サイズ)を行った。その前後につき、ゴースト、及び、かぶり・黒点の評価を下記の方法に基づいて行った。得られた結果を表1に示す。
−ゴーストの評価−
20℃、40%RHの環境下で、ゴースト評価用の画像として15mm角の四角パターンを電子写真感光体1周分任意の数だけ印字した後、次のサイクルで全面ハーフトーン画像を印字し、ハーフトーン画像上に浮き出たゴースト画像を以下の基準に基づいて評価した。
A:画像内にゴーストが見られない。
B:画像内にゴーストがわずかに見られる。
C:画像内にゴーストがはっきり見られる。
上記のゴーストの評価を、初期の感光体及び10万枚画像形成後について行い、それぞれ評価した。得られた結果を表1に示す。
−かぶり、黒点−
上記実機走行試験を行った後、28℃、85%RHの環境下での画像形成を行い、そのときの画質(白地)を、以下の評価基準に基づいて評価した。
A:画像内にかぶり及び黒点が見られない。
B:画像内にかぶり又は黒点がわずかに見られる。
C:画像内にかぶり又は黒点がはっきり見られる。
上記のかぶり、黒点の評価を、初期の感光体及び10万枚画像形成後について行い、それぞれ評価した。得られた結果を表1に示す。
−サイクル特性の評価−
上記実機走行試験の前後において、電子写真感光体表面の残留電位を以下のようにして測定した。
常温常湿下(20℃、40%RH)において、感光体を100rpmで回転させた状態で、スコロトロン帯電器により感光体を−700Vに帯電させ、帯電の1秒後に波長780nmの半導体レーザを用いて10.0erg/cmの光を照射して放電させ、さらに帯電後の3秒後に50.0erg/cmの赤色LED光を照射して除電し、除電から100msec後の電位VRPを表面電位計測用プローブにより測定し、これを残留電位とした。
上記の残留電位の測定を、初期の感光体及び10万枚画像形成後の感光体について行い、それぞれ残留電位V(V)を求めた。得られた結果を表1に示す。
Figure 2009058603
上記結果から、本実施例では、比較例に比べ、ゴーストの発生が抑制されていることがわかる。
実施形態に係る電子写真感光体を示す概略断面図である。 他の実施形態に係る電子写真感光体を示す概略断面図である。 他の実施形態に係る電子写真感光体を示す概略断面図である。 他の実施形態に係る電子写真感光体を示す概略断面図である。 実施形態に係る画像形成装置を示す概略構成図である。 他の実施形態に係る画像形成装置を示す概略構成図である。 他の実施形態に係る画像形成装置を示す概略構成図である。 実施形態に係るプロセスカートリッジを示す概略構成図である。
符号の説明
1 導電性基材
2 下引き層
3 感光層
4 電荷発生層
5 電荷輸送層
6 保護層
7 電子写真感光体
8 帯電装置
9 電源
10 露光装置
11 現像装置
12 転写装置
13 クリーニング装置
14 除電器
15 定着装置
100 画像形成装置
110 画像形成装置
200 画像形成装置
201a乃至201d 電子写真感光体
202a乃至202d 帯電ロール
203 レーザー光源
204a乃至204d 現像装置
205a乃至205d トナーカートリッジ
206 駆動ロール
207 テンションロール
208 バックアップロール
209 中間転写ベルト
210a乃至210d 1次転写ロール
212 移送ロール
213 2次転写ロール
214 定着ロール
215a乃至215d クリーニング装置
216 クリーニングブレード
220 筐体
230 被転写媒体
300 プロセスカートリッジ
301 筐体
303 レール
305 開口部
307 電子写真感光体
311 現像装置
312 転写装置
313 クリーニング装置
314 除電器
315 定着装置

Claims (4)

  1. 導電性支持体上に下引き層及び感光層が順次積層されてなり、
    前記下引き層が、金属酸化物粒子と酢酸亜鉛粒子を含むことを特徴とする電子写真感光体。
  2. 前記金属酸化物粒子が、酸化亜鉛粒子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。
  3. 請求項1又は2に記載の電子写真感光体と、
    前記電子写真感光体を帯電させる帯電手段、前記電子写真感光体を露光して静電潜像を形成する静電潜像形成手段、及び前記静電潜像をトナーにより現像する現像手段から選択される1種と、
    を有し、画像形成装置本体に脱着されることを特徴とするプロセスカートリッジ。
  4. 請求項1又は2に記載の電子写真感光体と、
    前記電子写真感光体を帯電させる帯電手段と、
    前記電子写真感光体を露光して静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、
    前記静電潜像をトナーにより現像する現像手段と、
    前記トナー像を被転写媒体に転写する転写する転写手段と、
    を有することを特徴とする画像形成装置。
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