JP2009229481A - 積層型電子写真感光体及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基体上に、中間層と、電荷発生層と、電荷輸送層と、を順次積層した積層型電子写真感光体及びそれを搭載した画像形成装置であって、基体の少なくとも一方の端部における中間層の未塗布幅をd1(mm)とし、電荷発生層の未塗布幅をd2(mm)とし、電荷輸送層の未塗布幅をd3(mm)とした場合に、d1〜d3が、下記関係式(1)及び(2)を満足する。
0≦d1−d2<5(mm) (1)
0≦d3−d2<10(mm) (2)
【選択図】図1
Description
かかる積層型電子写真感光体は、従来の無機感光体に比べて、製造が容易であるとともに、電荷発生剤や電荷輸送剤等の感光性材料の選択肢が多様であることから、構造設計の自由度が高いという利点がある。
しかしながら、積層型電子写真感光体においては、第1の問題として、感光層が複数の層を積層することにより形成されることから、これらの層を浸漬塗布法にて形成した場合には、その上端部における膜厚が相対的に薄くなる傾向が見られる。
その結果、露光時に干渉縞が発生し、形成画像において画像ムラが生じやすくなるという問題が見られた。
しかしながら、この場合、積層型電子写真感光体における第2の問題として、基体と、電荷発生層と、の間に中間層を介在させないと、基体上に電荷発生層を形成する際に、電荷発生層に白抜けの引きスジが生じ、形成画像における画像欠陥の原因となりやすいという問題が見られた。
また、第2の問題を解決するために、基体表面を粗面化するとともに、電荷発生層における電荷発生剤の含有量を所定の範囲に規定し、さらに、図6に示すように、中間層325の上端未塗布幅d1(mm)と、電荷発生層324の上端未塗布幅d2(mm)とが、下記式(3)を満たす積層型電子写真感光体300が開示されている(例えば、特許文献2)。
d2−d1≧0.5(mm) (3)
その結果、感光層中の剥離部分において電荷がリークし、形成画像において画像欠陥が生じやすくなるという問題が見られた。
この点、基体及び各層間における剥離の問題は、上述した第1の問題及び第2の問題と比較して、積層型電子写真感光体の構成上、より根本的な問題である。
したがって、第1の問題及び第2の問題を解決するに先立って、まず基体及び各層間における剥離を効果的に抑制できる積層型電子写真感光体の技術が求められていた。
すなわち、本発明は、基体の少なくとも一方の端部における中間層の未塗布幅と、電荷発生層の未塗布幅と、電荷輸送層の未塗布幅と、が所定の関係を満たすように各層を形成することによって、基体及び各層間の剥離を効果的に抑制できる積層型電子写真感光体及びそれを搭載した画像形成装置を提供することを目的とする。
0≦d1−d2<5(mm) (1)
0≦d3−d2<10(mm) (2)
すなわち、d1及びd2が関係式(1)を満足することによって、中間層の末端が、その上に積層された電荷発生層によって覆われることとなり、その結果、中間層が基体表面から剥離することを効果的に抑制することができる。
また、d2及びd3が関係式(2)を満足することによって、電荷発生層及び中間層の末端が、その上に積層された電荷輸送層によって覆われることを防止することとなり、その結果、電荷輸送層が電荷発生層表面から剥離することを効果的に抑制することができる。
したがって、本発明であれば、d1〜d3が関係式(1)及び(2)を満足することにより、基体及び各層間の剥離を効果的に抑制できる。
なお、d1〜d3の値は、例えば、光学顕微鏡及びノギスを併用することで測定することができる。
このように構成することにより、中間層が基体表面から剥離することを、より効果的に抑制することができる。
このように構成することにより、中間層の上に電荷発生層を形成する際に、電荷発生層における白抜けの引きスジが発生することを抑制しつつ、中間層と、基体表面と、の間における接着性を向上させることができる。
このように構成することにより、電荷発生剤の含有量にもよるが、所定の電荷発生量を確保しつつ、中間層及び電荷輸送層との接着性を向上させることができる。
このように構成することにより、電荷輸送剤の含有量にもよるが、所定の電荷輸送能を確保しつつ、電荷発生層との接着性を向上させることができる。
このように構成することにより、電荷発生層と、電荷輸送層と、の間における接着性をさらに向上させることができる。
このように構成することにより、電荷発生層と、電荷輸送層と、の間における接着性をさらに向上させつつ、電荷発生層及び電荷輸送層を、それぞれより均一に形成することができる。
このように構成することにより、各層の未塗布幅を調節することが容易となることから、さらに容易に関係式(1)及び(2)を満たすことができる。
すなわち、上述したいずれかの積層型電子写真感光体が搭載してあることから、かかる積層型電子写真感光体において、基体及び各層間の剥離を効果的に抑制することができる。
その結果、感光層中の剥離にともなう電荷のリークを抑制し、形成画像における画像欠陥の発生を効果的に抑制することができる。
本発明の第1の実施形態は、図1に示すように、基体12上に、中間層25と、電荷発生層24と、電荷輸送層22と、を順次積層した積層型電子写真感光体111であって、基体12の少なくとも一方の端部における中間層25の未塗布幅をd1(mm)とし、電荷発生層24の未塗布幅をd2(mm)とし、電荷輸送層22の未塗布幅をd3(mm)とした場合に、d1〜d3が、下記関係式(1)及び(2)を満足することを特徴とする積層型電子写真感光体111である。
0≦d1−d2<5(mm) (1)
0≦d3−d2<10(mm) (2)
以下、本発明の第1の実施形態である積層型電子写真感光体について具体的に説明する。
本発明における基体としては、導電性を有する種々の材料を使用することができる。
例えば、鉄、アルミニウム、銅、スズ、白金、銀、バナジウム、モリブデン、クロム、カドミウム、チタン、ニッケル、パラジウム、インジウム、ステンレス鋼、及び真鍮などの金属にて形成された基体や、上述の金属が蒸着またはラミネートされたプラスチック材料からなる基体、あるいはヨウ化アルミニウム、アルマイト、酸化スズ、及び酸化インジウムなどで被覆されたガラス製の基体などが例示される。
すなわち、基体自体が導電性を有するか、あるいは基体の表面が導電性を有していればよい。また、基体は、使用に際して、充分な機械的強度を有するものが好ましい。
また、基体の形状は使用する画像形成装置の構造に合わせて、シート状、及びドラム状などのいずれであってもよい。
この理由は、露光光が基体表面で反射することによって生じる干渉縞の発生を防止して、形成画像における画像ムラの発生を効果的に抑制することができるためである。
かかる粗面化を行うための粗面化処理としては、例えば、砥石による研削、研磨テープによる研磨、エッチング、センタレス研磨、及びホーニング処理等を挙げることができる。
(1)結着樹脂
本発明における中間層に使用される結着樹脂としては、例えば、ポリアミド樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルホルマール樹脂、酢酸ビニル樹脂、フェノキシ樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂等の一種単独または二種以上の組み合わせを挙げることができる。
また、上述した樹脂の中でも、特にポリアミド樹脂を用いることが好ましい。
この理由は、特にポリアミド樹脂であれば、中間層の上に電荷発生層の形成をする際に、電荷発生層における白抜けの引きスジが発生することを抑制しつつ、中間層と、基体表面と、の間における接着性を向上させることができるためである。
また、製造時の沈降等が問題とならない範囲であって、光散乱を生じさせて干渉縞の発生を防止したり、分散性向上等を図ったりする目的のために、各種添加剤(有機微粉末または無機微粉末)を少量添加することも好ましい。
特に、酸化チタン、酸化亜鉛、亜鉛華、硫化亜鉛、鉛白、リトポン等の白色顔料や、アルミナ、炭酸カルシウム、硫酸バリウム等の体質顔料としての無機顔料やフッ素樹脂粒子、ベンゾグアナミン樹脂粒子、スチレン樹脂粒子等が好ましい添加剤である。
また、微粉末等の添加剤を添加する場合、その粒径を0.01〜3μmの範囲内の値とすることが好ましい。この理由は、かかる粒径が大きすぎると中間層の凹凸が大きくなったり、電気的に不均一な部分が生じたり、さらには、画質欠陥を生じ易くなったりする場合があるためである。一方、かかる粒径が小さすぎると、十分な光散乱効果が得られない場合があるためである。
なお、微粉末等の添加剤を添加する場合、その添加量を、中間層の固形分に対して重量比で10重量%〜90重量%が好ましく、20重量%〜80重量%がさらに好ましい。
また、中間層の膜厚を0.2〜10μmの範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、中間層の膜厚をかかる範囲とすることにより、中間層の上に電荷発生層を形成する際に、電荷発生層における白抜けの引きスジが発生することを抑制しつつ、中間層と、基体表面と、の間における接着性を向上させることができるためである。
すなわち、中間層の膜厚が0.2μm未満の値となると、基体表面における凹凸の隠蔽性が低下して、電荷発生層における白抜けの引きスジが発生しやすくなる場合があるためである。一方、中間層の膜厚が10μmを超えた値となると、中間層と、基体表面と、の間における接着力が低下しやすくなるばかりか、残留電位が過度に上昇しやすくなったりする場合があるためである。
したがって、中間層の膜厚を0.3〜9μmの範囲内の値とすることがより好ましく、0.5〜7μmの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
(1)結着樹脂
また、電荷発生層に用いる結着樹脂としては、ビスフェノールAタイプ、ビスフェノールZタイプまたはビスフェノールCタイプ等の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、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体樹脂、塩化ビニリデン−アクリロニトリル共重合体樹脂、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−ホルムアルデヒド樹脂、スチレン−アルキッド樹脂、N−ビニルカルバゾール等の一種単独または二種以上の組み合わせを挙げることができる。
また、上述した樹脂の中でも、特にポリビニルアセタール樹脂を用いることが好ましい。
この理由は、特にポリビニルアセタール樹脂であれば、電荷発生剤を効果的に分散させて十分量の電荷発生量を確保しつつ、中間層及び電荷輸送層との接着性を向上させることができるためである。
また、電荷発生剤としては、従来公知の電荷発生剤を用いることができる。
例えば、フタロシアニン系顔料、ペリレン系顔料、ビスアゾ顔料、ジオケトピロロピロール顔料、無金属ナフタロシアニン顔料、金属ナフタロシアニン顔料、スクアライン顔料、トリスアゾ顔料、インジゴ顔料、アズレニウム顔料、シアニン顔料、ピリリウム顔料、アンサンスロン顔料、トリフェニルメタン系顔料、スレン顔料、トルイジン系顔料、ピラゾリン系顔料、キナクリドン系顔料といった有機光導電体や、セレン、セレン−テルル、セレン−ヒ素、硫化カドミウム、アモルファスシリコンといった無機光導電剤等の一種単独又は二種以上の混合物が挙げられる。
この理由は、かかる含有量が結着樹脂100重量部に対して5重量部未満の値となると、電荷発生量が不十分となって、鮮明な静電潜像を形成することが困難となる場合があるためである。一方、かかる含有量が結着樹脂100重量部に対して1000重量部を超えた値となると、均一な電荷発生層を形成することが困難となる場合があるためである。
したがって、電荷発生層を構成する結着樹脂100重量部に対する電荷発生剤の含有量を30〜500重量部の範囲内の値とすることがより好ましい。
また、電荷発生層の膜厚を0.01〜2μmの範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、電荷発生層の膜厚をかかる範囲とすることにより、電荷発生剤の含有量にもよるが、所定の電荷発生量を確保しつつ、中間層及び電荷輸送層との接着性を向上させることができるためである。
すなわち、電荷発生層の膜厚が0.01μm未満の値となると、電荷発生剤を十分に含有させることが困難となるばかりか、均一な膜形成が困難となる場合があるためである。一方、電荷発生層の膜厚が2μmを超えた値となると、特に中間層と、電荷発生層と、の間における接着性が低下しやすくなるばかりか、残留電位が過度に上昇しやすくなったりする場合があるためである。
したがって、電荷発生層の膜厚を0.02〜1.7μmの範囲内の値とすることがより好ましく、0.03〜1.5μmの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
(1)結着樹脂
また、電荷輸送層に用いる結着樹脂としては、アクリル樹脂、ポリアリレート、ポリエステル樹脂、ビスフェノールAタイプ、ビスフェノールZタイプまたはビスフェノールCタイプ等のポリカーボネート樹脂、ポリスチレン、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、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリスルホン、ポリアクリルアミド、ポリアミド、塩素化ゴム等の絶縁性樹脂あるいはポリビニルカルバゾール、ポリビニルアントラセン、ポリビニルピレン等の絶縁性樹脂あるいはポリビニルカルバゾール、ポリビニルアントラセン、ポリビニルピレン等の有機導電性ポリマー等及びこれらの共重合体樹脂が挙げられる。
また、上述した樹脂の中でも、特にポリカーボネート樹脂を用いることが好ましい。
この理由は、特にポリカーボネート樹脂であれば、電荷輸送剤を効果的に分散させて、所定の電荷輸送能を確保しつつ、電荷発生層との接着性を向上させることができるためである。
また、電荷輸送剤(正孔輸送剤及び電子輸送剤)としては、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及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、キサントン系化合物、チオフェン化合物、ジフェノキノン化合物等の電子輸送物質;及び上述した化合物からなる基を主鎖または側鎖に有する重合体等の一種単独または二種以上の組合せを挙げることができる。
この理由は、かかる含有量が結着樹脂100重量部に対して20重量部未満の値となると、正孔輸送能が不十分となって、鮮明な静電潜像を形成することが困難となる場合があるためである。一方、かかる含有量が結着樹脂100重量部に対して500重量部を超えた値となると、均一な電荷輸送層を形成することが困難となる場合があるためである。
したがって、電荷輸送剤の含有量を、電荷輸送層を構成する結着樹脂100重量部に対して、30〜200重量部の範囲内の値とすることがより好ましく、40〜100重量部の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
また、電荷輸送層の膜厚を5〜50μmの範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、電荷輸送層の膜厚保をかかる範囲とすることにより、電荷輸送剤の含有量にもよるが、所定の電荷輸送能を確保しつつ、電荷発生層との接着性を向上させることができるためである。
すなわち、電荷発生層の膜厚が5μm未満の値となると、電荷輸送剤を十分に含有させることが困難となるばかりか、均一な膜形成が困難となる場合があるためである。一方、電荷輸送層の膜厚が50μmを超えた値となると、電荷発生層との接着性が低下しやすくなる場合があるためである。
したがって、電荷輸送層の膜厚を7〜45μmの範囲内の値とすることがより好ましく、10〜40μmの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
本発明の積層型電子写真感光体は、図1に示すように、基体12の少なくとも一方の端部における中間層25の未塗布幅をd1(mm)とし、電荷発生層24の未塗布幅をd2(mm)とし、電荷輸送層22の未塗布幅をd3(mm)とした場合に、d1〜d3が、下記関係式(1)及び(2)を満足することを特徴とする。
0≦d1−d2<5(mm) (1)
0≦d3−d2<10(mm) (2)
この理由は、d1及びd2が関係式(1)を満足することによって、中間層25の末端が、その上に積層された電荷発生層24によって覆われることとなり、その結果、中間層25が基体12表面から剥離することを効果的に抑制することができるためである。
また、d2及びd3が関係式(2)を満足することによって、電荷発生層24及び中間層25の末端が、その上に積層された電荷輸送層22によって覆われることを防止することとなり、その結果、電荷輸送層22が電荷発生層24表面から剥離することを効果的に抑制することができるためである。
したがって、本発明であれば、d1〜d3が関係式(1)及び(2)を満足することにより、基体及び各層間の剥離を効果的に抑制することができるためである。
この点、d1−d2の値が0mm以上の値であれば、中間層の末端を電荷発生層によって覆うことにより、中間層の末端がむき出しである場合と比較して、当該末端における表面粗さが小さくなり、クリーナーブレード等の部材との接触が均一となるため、基体表面から中間層が剥離することを効果的に抑制できるものと推察される。
一方、d1−d2の値が5mm以上の値となると、中間層の末端が、電荷発生層によって覆われるものの、電荷発生層が基体表面に対して直接的に形成される部分が過度に増加し、耐久印刷を字視した場合には、感光層にリークが生じやすくなる場合があるためである。
したがって、d1及びd2が、下記関係式(1´)を満足することがより好ましく、下記関係式(1´´)を満足することがさらに好ましい。
0≦d1−d2<4(mm) (1´)
0≦d1−d2<3(mm) (1´´)
この場合、電荷発生層の基体または中間層に対する密着性が、電荷発生層に対する密着性よりも小さいことに起因して、その末端部分が下層から剥離しやすくなり、それを契機として、電荷輸送層が電荷発生層表面から剥離しやすくなる場合があるためである。
一方、d3−d2の値が10mm以上の値となると、電荷発生層及び中間層の末端が、電荷輸送層によって覆われないものの、下層において、電荷輸送層に覆われない部分が過度に増加し、耐久印刷を実施した場合には、感光層にリークが生じやすくなる場合があるためである。
したがって、d2及びd3が、下記関係式(2´)を満足することがより好ましく、下記関係式(2´´)を満足することがさらに好ましい。
0≦d3−d2<7(mm) (2´)
0≦d3−d2<5(mm) (2´´)
なお、少なくとも一方の端部において、上述した関係式(1)及び(2)を満足すれば足る理由は、感光体ドラムの両端部に対して組み付けられるフランジは、一方がギヤを備えた構造となっている場合が多いためである。
すなわち、ギヤを備えた構造である方のフランジは、画像形成装置への組み付け時等におけるハンドリングの際に、作業者がかかるギヤ部を容易に握って安定的にハンドリングすることができる。それに対し、ギヤを備えない方のフランジは、作業者が握る箇所が少なく、ハンドリングの際に感光層の端部に対して、手が触れたり、画像形成装置の内部部材が接触したりしやすく、基体及び各層間の剥離が生じやすいためである。
したがって、少なくとも、ギヤを備えない方のフランジを組み付ける側の端部において、関係式(1)を満足するように感光層を積層することにより、効果的に基体及び各層間の剥離を抑制することができることとなる。
この理由は、電荷発生層の端部が中間層の端部を覆い、かつ基体に接していることで、中間層が基体表面から剥離することを、より効果的に抑制することができるためである。
すなわち、電荷発生層の端部が中間層の端部を覆うことにより、より確実にクリーナーブレード等の部材との摩擦を低減させることができるためである。
すなわち、図2には、横軸にd1−d2(mm)を採り、縦軸に基体及び中間層間における剥離性の評価(相対値)を採った特性曲線が示されている。
このとき、d3−d2の値については、一定の値(0.6mm)に固定している。
また、かかる剥離性の評価(相対値)は、下記評価基準に沿って行ったものである。
100:30,000枚の通紙をしても基体及び中間層間における剥離が確認されない。
90 :27,001〜30,000枚の通紙中に基体及び中間層間における剥離が確認される。
80 :24,001〜27,000枚の通紙中に基体及び中間層間における剥離が確認される。
70 :21,001〜24,000枚の通紙中に基体及び中間層間における剥離が確認される。
60 :18,001〜21,000枚の通紙中に基体及び中間層間における剥離が確認される。
50 :15,001〜18,000枚の通紙中に基体及び中間層間における剥離が確認される。
40 :12,001〜15,000枚の通紙中に基体及び中間層間における剥離が確認される。
30 :9,001〜12,000枚の通紙中に基体及び中間層間における剥離が確認される。
20 :6,001〜9,000枚の通紙中に基体及び中間層間における剥離が確認される。
10 :3,001〜6,000枚の通紙中に基体及び中間層間における剥離が確認される。
0 :1〜3,000枚の通紙中に基体及び中間層間における剥離が確認される。
なお、積層型電子写真感光体の構成の詳細については、後の実施例において記載する。
したがって、d1−d2の値を0mm以上の値とすることによって、臨界的に基体及び中間層における剥離を抑制できることがわかる。
すなわち、図3には、横軸にd3−d2(mm)を採り、縦軸に電荷発生層及び電荷輸送層間における剥離性の評価(相対値)を採った特性曲線が示されている。
このとき、d1−d2の値については、一定の値(0.6mm)に固定している。
また、かかる剥離性の評価(相対値)は、下記評価基準に沿って行ったものである。
100:30,000枚の通紙をしても基体及び中間層間における剥離が確認されない。
90 :27,001〜30,000枚の通紙中に電荷発生層及び電荷輸送層間における剥離が確認される。
80 :24,001〜27,000枚の通紙中に電荷発生層及び電荷輸送層間における剥離が確認される。
70 :21,001〜24,000枚の通紙中に電荷発生層及び電荷輸送層間における剥離が確認される。
60 :18,001〜21,000枚の通紙中に電荷発生層及び電荷輸送層間における剥離が確認される。
50 :15,001〜18,000枚の通紙中に電荷発生層及び電荷輸送層間における剥離が確認される。
40 :12,001〜15,000枚の通紙中に電荷発生層及び電荷輸送層間における剥離が確認される。
30 :9,001〜12,000枚の通紙中に電荷発生層及び電荷輸送層間における剥離が確認される。
20 :6,001〜9,000枚の通紙中に電荷発生層及び電荷輸送層間における剥離が確認される。
10 :3,001〜6,000枚の通紙中に電荷発生層及び電荷輸送層間における剥離が確認される。
0 :1〜3,000枚の通紙中に電荷発生層及び電荷輸送層間における剥離が確認される。
なお、積層型電子写真感光体の構成の詳細については、後の実施例において記載する。
したがって、d3−d2の値を0mm以上の値とすることによって、臨界的に電荷発生層及び電荷輸送層間における剥離を抑制できることがわかる。
(1)基体の準備
干渉縞の発生防止のためには、例えば、砥石による研削、研磨テープによる研磨、エッチング、センタレス研磨、及びホーニング処理等の方法を用いて、支持基体の表面に粗面化処理を行うことが好ましい。
中間層を形成するにあたり、樹脂成分を溶解した溶液中に酸化チタン等を添加して、分散処理を行い、塗布液を製造することが好ましい。
また、分散処理を行う方法は、特に制限されるものではないが、一般的に公知のロールミル、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用いることが好ましい。
また、中間層用塗布液の塗布方法については、特に制限されるものではないが、浸漬塗布法、スプレー塗布法、ビード塗布法、ブレード塗布法、ローラ塗布法等の塗布法を用いることができる。
また、本発明においては、中間層、電荷発生層及び電荷輸送層の未塗布幅を調節する必要があることから、かかる未塗布幅の調節を容易にすべく、特に浸漬塗布法を用いることが好ましい。
なお、中間層およびその上の感光層をより安定的に形成するためには、中間層用塗布液の塗布後、30〜200℃で、5分〜2時間、加熱乾燥処理を実施することが望ましい。
また、電荷発生層を形成するにあたり、樹脂成分を溶解した溶液中に電荷発生剤等を添加して、分散処理を行い、塗布液を製造する。
また、分散処理を行う方法は、特に制限されるものではないが、一般的に公知のロールミル、ボールミル、アトライタ、ペイントシェーカー、超音波分散機等を用いて分散混合し、塗布液とすることが好ましい。
また、塗布方法としては、上述した中間層と同様に、浸漬塗布法を用いることが好ましい。
また、塗布工程の後、乾燥工程において、高温乾燥機や減圧乾燥機等を用いて、例えば、60℃〜150℃の乾燥温度で乾燥させることが好ましい。
電荷輸送層の形成は、樹脂成分を溶解した溶液中に電荷輸送剤等を添加して、塗布液を製造することが好ましい。なお、分散処理、塗布方法、乾燥方法は、電荷発生層と重複するため省略する。
また、電荷発生層を形成するための電荷発生層用塗布液、及び電荷輸送層を形成するための電荷輸送層用塗布液における溶媒として、同一の溶媒を含むことが好ましい。
この理由は、同一の溶媒を含むことによって、電荷発生層と、電荷輸送層と、の間における接着性をさらに向上させることができるためである。
すなわち、同一の溶媒を用いることにより、層間に隙間が発生しにくくなり、接着性を向上させることができるためである。
この理由は、テトラヒドロフランであれば、電荷発生層と、電荷輸送層と、の間における接着性をさらに向上させつつ、電荷発生層及び電荷輸送層を、それぞれより均一に形成することができるためである。
本発明の第2の実施形態は、第1の実施形態において記載した積層型電子写真感光体が搭載してあることを特徴とする画像形成装置である。
以下、第1の実施形態の説明と異なる点を中心に、具体的に説明する。
まず、画像形成装置100の積層型電子写真感光体111を、矢印Aで示す方向に所定のプロセススピード(周速度)で回転させた後、その表面を帯電手段112によって所定電位(負極性)に帯電させる。なお、図4においては、帯電手段112としては、帯電ロールを用いている。
次いで、露光手段113により、画像情報に応じて光変調されながら反射ミラー等を介して、積層型電子写真感光体111の表面を露光する。この露光により、積層型電子写真感光体111の表面に静電潜像が形成される。
次いで、この静電潜像に基づいて、現像手段114により潜像現像が行われる。この現像手段114の内部にはトナーが収納されており、このトナーが積層型電子写真感光体111表面の静電潜像に対応して付着することで、トナー像が形成される。
また、記録紙120は、所定の転写搬送経路に沿って、積層型電子写真感光体111下部まで搬送される。このとき、積層型電子写真感光体111と転写手段115との間に、所定の転写バイアスを印加することにより、記録材120上にトナー像を転写することができる。
一方、トナー像転写後の積層型電子写真感光体111はそのまま回転を続け、転写時に記録紙120に転写されなかった残留トナー(付着物)が積層型電子写真感光体111の表面から、クリーニング装置117によって除去される。
そして、上述したように、積層型電子写真感光体111は、その少なくとも一方の端部において、中間層、電荷発生層及び電荷輸送層における未塗布幅が、所定の関係を満足するように形成されている。
したがって、積層型電子写真感光体において、基体及び各層間の剥離を効果的に抑制することができる。
その結果、感光層中の剥離にともなう電荷のリークを抑制し、形成画像における画像欠陥の発生を効果的に抑制することができる。
1.積層型電子写真感光体の製造
(1)中間層の形成
容器内に、アルミナ及びシリカで表面処理した酸化チタン(テイカ製、MT−02、数平均一次粒子径:10nm)250重量部と、エタノール1000重量部と、n−ブタノール250重量部と、共重合ポリアミド樹脂(ダイセル・デグサ(株)製、X1010)100重量部と、を加えた後、ペイントシェーカーを用いて10時間混合、分散させ、さらに5ミクロンのフィルタにてろ過処理して、中間層用塗布液とした。
次いで、直径30mm、長さ238.5mmのアルミニウム基体(支持基体)の一端を上にして、得られた中間層用塗布液中に5mm/secの速度で浸漬させて塗布した(浸漬塗布法)。その後、130℃、30分の条件で硬化処理を行って、膜厚2μmの中間層を形成した。
このとき、浸漬塗布法を行った際の、基体における上端部における中間層の未塗布幅d1は1.0mmであった。
次いで、容器内に、電荷発生剤としてのチタニルフタロシアニン結晶100重量部と、結着樹脂としてポリビニルアセタール樹脂(積水化学(株)製、KS−5Z)100重量部と、分散媒としてプロピレングリコールモノメチルエーテル2000重量部と、テトラヒドロフラン6000重量部と、を加えた後、ボールミルを用いて48時間分散させ、さらに3ミクロンのフィルタにてろ過処理して、電荷発生層用塗布液とした。
次いで、得られた電荷発生層用塗布液を、中間層上にディップコート法にて塗布し、80℃、5分間の条件で乾燥させて、膜厚0.3μmの電荷発生層を形成した。
このとき、浸漬塗布法を行った際の、基体における上端部における電荷発生層の未塗布幅d2は0.4mmであった。
次いで、容器内に、正孔輸送剤としての下記式(1)で表される正孔輸送剤(HTM−1)70重量部と、結着樹脂としてのポリカーボネート樹脂(帝人化成(株)製、TS2020)100重量部と、溶剤としてテトラヒドロフラン460重量部と、を収容した後、超音波分散機を用いて10分間分散処理させ、電荷輸送層用塗布液とした。
次いで、得られた電荷輸送層用塗布液を、電荷発生層用塗布液と同様にして電荷発生層上に塗布し、130℃、30分間の条件で乾燥させた後、膜厚20μmの電荷輸送層を形成し、積層型電子写真感光体を得た。
このとき、浸漬塗布法を行った際の、基体における上端部における電荷輸送層の未塗布幅d3は1.1mmであった。
得られた積層型電子写真感光体における剥離性評価を実施した。
すなわち、得られた積層型電子写真感光体をプリンタ(沖データ(株)製、Microline22)に搭載し、白紙を30,000枚通紙させた。
このとき、1,000枚毎に感光層における剥離発生の有無を目視にて確認し、下記基準にしたがって評価した。得られた結果を表1に示す。
○:いずれの層においても、剥離が確認されない。
△:20,000枚以上の通紙で、いずれかの層の剥離が確認された。
×:20,000枚未満の通紙で、いずれかの層の剥離が確認された。
実施例2〜10及び比較例1〜9では、積層型電子写真感光体を製造する際に、中間層、電荷発生層及び電荷輸送層の未塗布幅(d1〜d3)を、それぞれ表1に示すように変えたほかは、実施例1と同様に積層型電子写真感光体を製造するとともに、評価した。得られた結果を表1に示す。
したがって、本発明の積層型電子写真感光体及びそれを搭載した画像形成装置は、複写機やプリンター等各種画像形成装置における長寿命化、画像特性の向上等に著しく寄与することが期待される。
24:電荷発生層
25:中間層
100:画像形成装置
111:積層型電子写真感光体
112:帯電手段
113:露光手段
114:現像手段
115:転写手段
117:クリーニング装置
120:記録紙
Claims (9)
- 基体上に、中間層と、電荷発生層と、電荷輸送層と、を順次積層した積層型電子写真感光体であって、
前記基体の少なくとも一方の端部における前記中間層の未塗布幅をd1(mm)とし、前記電荷発生層の未塗布幅をd2(mm)とし、前記電荷輸送層の未塗布幅をd3(mm)とした場合に、
前記d1〜d3が、下記関係式(1)及び(2)を満足することを特徴とする積層型電子写真感光体。
0≦d1−d2<5(mm) (1)
0≦d3−d2<10(mm) (2) - 前記基体の少なくとも一方の端部における電荷発生層の端部が、前記基体に接していることを特徴とする請求項1に記載の積層型電子写真感光体。
- 前記中間層を構成する結着樹脂をポリアミド樹脂とするとともに、中間層の膜厚を0.2〜10μmの範囲内の値とすることを特徴とする請求項1または2に記載の積層型電子写真感光体。
- 前記電荷発生層を構成する結着樹脂をポリビニルアセタール樹脂とするとともに、電荷発生層の膜厚を0.01〜2μmの範囲内の値とすることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の積層型電子写真感光体。
- 前記電荷輸送層を構成する結着樹脂をポリカーボネート樹脂とするとともに、電荷輸送層の膜厚を5〜50μmの範囲内の値とすることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の積層型電子写真感光体。
- 前記電荷発生層を形成するための電荷発生層用塗布液、及び前記電荷輸送層を形成するための電荷輸送層用塗布液における溶媒として、同一の溶媒を含むことを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の積層型電子写真感光体。
- 前記溶媒がテトラヒドロフランであることを特徴とする請求項6に記載の積層型電子写真感光体。
- 前記中間層、電荷発生層及び電荷輸送層が、いずれも浸漬塗布法によって形成してあることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の積層型電子写真感光体。
- 請求項1〜8のいずれかの積層型電子写真感光体が搭載してあることを特徴とする画像形成装置。
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