JP2010181608A - Electrophotographic photoreceptor, image forming method using the same, image forming apparatus and process cartridge - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複写機、レーザープリンターあるいは普通ファクシミリ等に用いられる電子写真感光体と、これを用いた画像形成方法、画像形成装置、及び画像形成装置用プロセスカートリッジに関し、詳細には、長期間使用した場合であっても露光部電位の上昇を引き起こすことなく、帯電性低下や地汚れ、帯電不良を抑制することが可能な電子写真感光体及びそれを用いた画像形成方法、画像形成装置、画像形成装置用プロセスカートリッジに関する。
BACKGROUND OF THE
近年、オフィスの省スペース化、ビジネスオポチュニティの拡大等の観点から、電子写真装置に対して、高速化、小型化、カラー化、さらには、高画質化、易メンテナンス性が望まれている。これらは、電子写真感光体の特性の向上、耐久性の向上等が関係していることから、電子写真感光体の開発により解決すべき問題と位置付けられている。易メンテナンス性の向上の観点からは、電子写真感光体の交換頻度の低減が挙げられる。これは、電子写真感光体由来の主力画像欠陥を、長期に亘って可能な限り少なくすることであり、電子写真感光体の長寿命化に他ならない。また、長期に亘る出力画像の高画質化にも関連するため、近年、電子写真感光体の長寿命化に関する開発が多く報告されている。
電子写真感光体の長寿命化を達成するためには、画像形成プロセスから電子写真感光体が受ける種々のハザードに対する耐久性の向上が重要な課題となる。ここで言うところのハザードとしては、大きくは機械的ハザード、電気的ハザード(静電ハザード)の二種類に大別できる。
In recent years, from the viewpoints of saving office space, expanding business opportunities, etc., high speed, downsizing, colorization, high image quality, and easy maintenance are desired for electrophotographic apparatuses. These are regarded as problems to be solved by developing an electrophotographic photosensitive member because they are related to improvement in characteristics and durability of the electrophotographic photosensitive member. From the viewpoint of improving ease of maintenance, there is a reduction in the replacement frequency of the electrophotographic photosensitive member. This is to reduce the main image defects derived from the electrophotographic photosensitive member as much as possible over a long period of time, which is nothing but the extension of the life of the electrophotographic photosensitive member. In addition, in recent years, there have been many reports on development relating to extending the life of electrophotographic photosensitive members because they are related to the improvement of the image quality of output images over a long period of time.
In order to achieve a long life of the electrophotographic photosensitive member, it is an important issue to improve durability against various hazards that the electrophotographic photosensitive member receives from the image forming process. The hazards mentioned here can be broadly classified into two types: mechanical hazards and electrical hazards (electrostatic hazards).
機械的ハザードの一例としては、画像形成プロセスの転写後に電子写真感光体上に残留するトナーを除去(所謂トナークリーニングプロセス)する手段の一つであるブレードクリーニング由来のものが挙げられる。ブレードクリーニングとは、感光体上に弾性部材(所謂クリーニングブレード)を当接することにより、強制的に電子写真感光体上からトナーを除去する手段であり、少ないスペースで大きなトナー除去能力を有するため、電子写真装置の小型化には非常に有効である。しかしながら、その一方で電子写真感光体に直接弾性部材を当接し、摺擦させるため、電子写真感光体への機械的なストレスが非常に大きく、感光体の最表面に配置された層が摩耗しやすいと言ったデメリットが指摘されている。このため、本クリーニング方式を適用した電子写真装置においては、電子写真感光体の摩耗が長寿命化に対する課題となることが多く、この課題に対しては、高硬度保護層を積層する技術が提案されている(特許文献1〜5参照)。
An example of a mechanical hazard is one derived from blade cleaning, which is one of means for removing toner remaining on the electrophotographic photosensitive member after transfer of the image forming process (so-called toner cleaning process). Blade cleaning is a means for forcibly removing toner from the electrophotographic photosensitive member by contacting an elastic member (so-called cleaning blade) on the photosensitive member, and has a large toner removing ability in a small space. This is very effective for miniaturization of an electrophotographic apparatus. However, on the other hand, the elastic member is brought into direct contact with the electrophotographic photosensitive member and rubbed, so that the mechanical stress on the electrophotographic photosensitive member is very large and the layer disposed on the outermost surface of the photosensitive member is worn. The demerit that it is easy is pointed out. For this reason, in an electrophotographic apparatus to which the present cleaning method is applied, wear of the electrophotographic photosensitive member is often a problem for extending the life, and a technique for laminating a high-hardness protective layer is proposed for this problem. (See
次に静電ハザードについて説明する。通常の画像形成プロセスにおいては、電子写真感光体表面に電荷を付与し、所定の電位まで帯電した後に、電子写真感光体への露光によって感光体を経由して表面に付与した電荷を除去する。この際に電子写真感光体の各層(例えば、中間層・電荷発生層・電荷輸送層・表面層)を電荷が通過することによって、電子写真感光体に静電ストレスが負荷される。現在、広く普及している電子写真感光体は、有機材料からなるものが大部分を占めており、繰り返し帯電、除電を繰り返すような現在の電子写真プロセスに於いては、電子写真感光体を構成する有機材料が静電ハザードによって徐々に変質し、層中での電荷トラップの発生や、帯電性の変化等に挙げられるような電子写真特性の低下が生じる。特に、帯電性の低下は、出力画像の画質への影響が大きく、画像濃度の低下、地汚れ、連続出力時の画像の均質性等の重大な問題を引き起こすことが知られている。 Next, the electrostatic hazard will be described. In a normal image forming process, an electric charge is applied to the surface of the electrophotographic photosensitive member, and after charging to a predetermined potential, the electric charge applied to the surface via the photosensitive member is removed by exposure to the electrophotographic photosensitive member. At this time, electrostatic stress is applied to the electrophotographic photosensitive member as charges pass through each layer (for example, the intermediate layer, the charge generation layer, the charge transport layer, and the surface layer) of the electrophotographic photosensitive member. At present, the most widely used electrophotographic photoreceptors are composed of organic materials. In the current electrophotographic processes in which charging and discharging are repeated repeatedly, the electrophotographic photoreceptor is constituted. The organic material to be gradually deteriorated due to electrostatic hazards, resulting in the deterioration of electrophotographic characteristics such as the generation of charge traps in the layer and the change in chargeability. In particular, it is known that a decrease in chargeability has a great influence on the image quality of an output image, and causes serious problems such as a decrease in image density, background contamination, and image homogeneity during continuous output.
感光体の帯電性低下に対しては種々の低下要因が挙げられている。例えば、画像形成プロセスに於ける帯電プロセスで発生した放電生成物が感光体へ影響を与えることが指摘されており(特許文献6、7、8参照)、これによって電荷輸送層や表面層のバルクの導電性が向上するため、電子写真感光体の帯電性低下を引き起こす。これに対しては電荷輸送層や表面層に酸化防止剤を添加することによって帯電性低下を抑制する技術が公開されている(特許文献8参照)。また、帯電プロセスとして放電生成物の発生が少ない帯電技術が公開されている(特許文献6、7参照)。この帯電方式を画像形成プロセスにおける帯電プロセスに適用することによって、放電生成物によって引き起こされる電子写真感光体の帯電性低下を抑制することが可能である。
Various reduction factors are cited for the reduction in chargeability of the photoreceptor. For example, it has been pointed out that a discharge product generated in a charging process in an image forming process has an influence on a photoreceptor (see
また、帯電性低下の別な要因として、中間層の劣化が考えられる。現在広く用いられている中間層は、有機樹脂からなるバインダー中に無機微粒子を分散させた形態を取るものであり、導電性支持体から感光層への『電荷注入阻止機能』と、感光層で発生した電荷の導電性支持体への『電荷輸送機能』とを有することが好ましいとされている。例えば、導電性支持体から感光層への電荷注入阻止機能が不十分な場合、電子写真感光体を帯電させる際に、感光体の帯電極性と逆極性の電荷が導電性支持体から感光層に注入し、感光体表面の電荷を消去しやすくなるため、所望の帯電を得にくいと言った現象が発生する。また、感光層で発生した電荷の導電性支持体への輸送機能が不十分な場合、電荷発生効率の低下による露光部電位上昇や、中間層中の電荷トラップによる帯電不良が発生しやすい。さらに、非常に長時間に亘って感光体を使用した場合、感光体が帯電しにくくなる現象が見られるようになるが、この現象については前述の中間層近傍における電荷蓄積が一因と推測することができる。 Moreover, the deterioration of the intermediate layer can be considered as another cause of the decrease in chargeability. The intermediate layer that is widely used at present is in a form in which inorganic fine particles are dispersed in a binder made of an organic resin, and includes a “charge injection blocking function” from the conductive support to the photosensitive layer, and a photosensitive layer. It is preferable to have a “charge transport function” of the generated charges to the conductive support. For example, if the function of preventing charge injection from the conductive support to the photosensitive layer is insufficient, when the electrophotographic photosensitive member is charged, a charge having a polarity opposite to the charged polarity of the photosensitive member is transferred from the conductive support to the photosensitive layer. As a result, the charge on the surface of the photosensitive member is easily erased, so that a phenomenon that it is difficult to obtain a desired charge occurs. In addition, when the function of transporting the charge generated in the photosensitive layer to the conductive support is insufficient, the potential of the exposed portion is increased due to a decrease in charge generation efficiency, and charging failure due to charge trapping in the intermediate layer is likely to occur. Furthermore, when the photoconductor is used for a very long time, a phenomenon that the photoconductor becomes difficult to be charged is observed. This phenomenon is presumed to be caused by charge accumulation in the vicinity of the intermediate layer. be able to.
前述の二つの機能の両立・維持に関する種々の技術が開発されているが、これらの機能は相反則の関係を取りやすく、両機能の両立および維持は非常に難しい。例えば、中間層の構成層として高絶縁層を適用することによって電荷注入阻止の機能向上を達成する技術が公開されている(特許文献9、10参照)。この技術を電子写真感光体に用いた場合、感光体の帯電性低下に由来して発現する地汚れなどの画像欠陥は極めて少なくなり、繰り返し使用によっても極めて良好な出力画像を維持することが報告されている。しかしながら、中間層の担うべきもう一つの機能である、電荷発生材料から導電性支持体への電荷輸送という機能は不十分となり、露光部電位上昇や中間層近傍における電荷蓄積による帯電不良や、画像欠陥などが顕在化しやすい。
また、例えば、電子写真感光体表面を負帯電させる画像形成プロセスに於いて、その電子写真感光体の中間層に電子輸送材料を配合する技術が公開されている(特許文献11参照)。本公開技術に依れば、感光体表面の逆極性の電荷(この場合は正電荷)が導電性支持体から感光層に注入されにくいとともに、電荷発生層で発生した負電荷を導電性支持体へ輸送することが可能となり、前記記載の中間層の二機能を充足する中間層が提案されている。本中間層を電子写真感光体に適用した場合、初期的には非常に良好な電子写真特性を示す。しかしながら、優れた電子移動特性を示す電子輸送材料が少ないこと、繰り返しの静電ハザードによって中間層を構成する有機材料が劣化しやすいこと、さらに電子輸送材料が大気中の酸素の影響を受けることによって深いトラップ順位を形成しやすいことなどの理由から、繰り返しの静電ハザードによって電子写真特性の低下が生じることが問題となっている。
あるいは、カブリや画像濃度ムラの発生を防止するため、導電性支持体上に、バインダー樹脂中に無機粒子を含む中間層を介して感光層を設けた有機感光体を用いて画像形成する方法が提案されている(特許文献12参照)。しかし、このような有機感光体の場合には前述のように、感光層で発生した電荷の導電性支持体への輸送機能が不十分な場合、電荷発生効率の低下による露光部電位上昇や、中間層中の電荷トラップによる帯電不良が発生しやすいという問題が想定される。
さらに、カブリ状の画像欠陥を防ぐために電荷注入阻止層として中間層を導電性支持体と電荷発生層の間に設けた電子写真感光体(特許文献13参照)、作動環境の変動に対して電気特性の経時的な低下を抑制するため、アルミニウム基体と感光層の間に有機金属化合物を含む溶液の塗布により形成した中間層を設けた電子写真感光体(特許文献14参照)、環境変化に対して電気抵抗の変動を小さくして残留電位の上昇を小さくするため、支持体と有機光導電層の間に単結晶シリコンからなる中間層を設けた電子写真感光体等が提案されている(特許文献15参照)。しかし、いずれも近年の電子写真装置に要請される長寿命化、すなわち機械的ハザードと静電ハザードに対する耐久性の両立において今だ十分とはいえない。
Various techniques for coexistence and maintenance of the two functions described above have been developed, but these functions are likely to have a reciprocal relationship, and it is very difficult to achieve both functions. For example, a technique for achieving an improvement in the function of preventing charge injection by applying a high insulating layer as a constituent layer of the intermediate layer is disclosed (see
In addition, for example, in an image forming process in which the surface of an electrophotographic photosensitive member is negatively charged, a technique for blending an electron transport material into an intermediate layer of the electrophotographic photosensitive member has been disclosed (see Patent Document 11). According to this disclosed technology, the charge of the opposite polarity on the surface of the photoreceptor (in this case, positive charge) is difficult to be injected from the conductive support to the photosensitive layer, and the negative charge generated in the charge generation layer is transferred to the conductive support. An intermediate layer that satisfies the two functions of the intermediate layer described above has been proposed. When this intermediate layer is applied to an electrophotographic photosensitive member, it exhibits very good electrophotographic characteristics in the initial stage. However, there are few electron transport materials that exhibit excellent electron transfer characteristics, the organic material constituting the intermediate layer is likely to deteriorate due to repeated electrostatic hazards, and the electron transport material is affected by oxygen in the atmosphere. Due to the fact that it is easy to form a deep trap order, there is a problem that electrophotographic characteristics are deteriorated by repeated electrostatic hazards.
Alternatively, in order to prevent the occurrence of fog and image density unevenness, there is a method of forming an image using an organic photoreceptor in which a photosensitive layer is provided on a conductive support through an intermediate layer containing inorganic particles in a binder resin. It has been proposed (see Patent Document 12). However, in the case of such an organic photoreceptor, as described above, when the function of transporting the charge generated in the photosensitive layer to the conductive support is insufficient, the potential of the exposed portion is increased due to a decrease in charge generation efficiency, A problem that charging failure due to charge trapping in the intermediate layer is likely to occur is assumed.
Furthermore, an electrophotographic photosensitive member (see Patent Document 13) in which an intermediate layer is provided between the conductive support and the charge generation layer as a charge injection blocking layer in order to prevent fog-like image defects. In order to suppress deterioration of characteristics over time, an electrophotographic photoreceptor provided with an intermediate layer formed by applying a solution containing an organometallic compound between an aluminum substrate and a photosensitive layer (see Patent Document 14), against environmental changes In order to reduce the fluctuation of the electric resistance and to reduce the increase in the residual potential, an electrophotographic photosensitive member in which an intermediate layer made of single crystal silicon is provided between the support and the organic photoconductive layer has been proposed (patent) Reference 15). However, none of them is still sufficient for the long life required for the electrophotographic apparatus in recent years, that is, the compatibility between the mechanical hazard and the electrostatic hazard.
本発明は、上記従来技術に鑑みてなされたものであり、クリーニングプロセス等における機械的ハザード及び帯電プロセスや転写プロセス等における電気的ハザード(静電ハザード)に対する耐久性を両立し、繰り返し使用においても露光部電位の上昇や帯電不良が抑制されて、画像濃度ムラや地汚れ等の異常画像の発生がなく、高画質化及び高速化に対応できる長寿命(環境対応、易メンテナンス性を配慮)の電子写真感光体を提供すると共に、該電子写真感光体を用いた画像形成方法、画像形成装置及び画像形成装置用プロセスカートリッジを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above prior art, and is compatible with mechanical hazards in cleaning processes and the like and in electrical hazards (electrostatic hazards) in charging processes, transfer processes, etc., and can be used repeatedly. Long life (environmentally friendly and easy to maintain) that can cope with high image quality and high speed without the occurrence of abnormal images such as image density unevenness and background smudges due to suppressed exposure area potential and poor charging. An object of the present invention is to provide an electrophotographic photosensitive member and an image forming method, an image forming apparatus, and a process cartridge for the image forming apparatus using the electrophotographic photosensitive member.
本発明者らは鋭意検討した結果、以下の〔1〕〜〔9〕に記載する発明によって上記課題が解決されることを見出し本発明に至った。以下、本発明について具体的に説明する。 As a result of intensive studies, the present inventors have found that the above problems can be solved by the inventions described in the following [1] to [9], and have reached the present invention. Hereinafter, the present invention will be specifically described.
〔1〕:上記課題は、導電性支持体上に、少なくとも中間層、電子注入層、電荷発生層、正孔輸送層を順に有する電子写真感光体であって、前記中間層が複数の金属元素を含む非晶質酸化物からなる層であることを特徴とする電子写真感光体により解決される。 [1]: The above-described problem is an electrophotographic photoreceptor having, in order, at least an intermediate layer, an electron injection layer, a charge generation layer, and a hole transport layer on a conductive support, and the intermediate layer includes a plurality of metal elements. This is solved by an electrophotographic photosensitive member characterized by being a layer made of an amorphous oxide containing.
〔2〕:上記〔1〕に記載の電子写真感光体において、前記複数の金属元素を含む非晶質酸化物が、インジウム、亜鉛、ガリウムのうち少なくとも2元素を含む非晶質酸化物であることを特徴とする。 [2]: In the electrophotographic photosensitive member according to [1], the amorphous oxide containing the plurality of metal elements is an amorphous oxide containing at least two elements of indium, zinc, and gallium. It is characterized by that.
〔3〕:上記〔1〕又は〔2〕に記載の電子写真感光体において、前記非晶質酸化物からなる中間層の膜厚が、0.1μm以上0.9μm以下であることを特徴とする。 [3]: The electrophotographic photosensitive member according to the above [1] or [2], wherein a film thickness of the intermediate layer made of the amorphous oxide is 0.1 μm or more and 0.9 μm or less. To do.
〔4〕:上記〔1〕乃至〔3〕のいずれかに記載の電子写真感光体において、前記導電性支持体の表面粗さRzが、0.6μm以上であることを特徴とする。 [4]: The electrophotographic photosensitive member according to any one of the above [1] to [3], wherein the conductive support has a surface roughness Rz of 0.6 μm or more.
〔5〕:上記〔1〕乃至〔4〕のいずれかに記載の電子写真感光体において、前記電荷発生層が、フタロシアニン系顔料を電荷発生物質として含有することを特徴とする。 [5]: The electrophotographic photosensitive member according to any one of [1] to [4], wherein the charge generation layer contains a phthalocyanine pigment as a charge generation material.
〔6〕:上記〔5〕に記載の電子写真感光体において、前記フタロシアニン系顔料が、Cu−Kα線(波長1.542Å)に対するブラッグ角2θの27.2±0.2°に最大ピークと最低角7.3±0.2°にピークを有するチタニルフタロシアニンであることを特徴とする。 [6]: In the electrophotographic photosensitive member according to the above [5], the phthalocyanine pigment has a maximum peak at 27.2 ± 0.2 ° with a Bragg angle 2θ with respect to Cu—Kα rays (wavelength 1.542 mm). It is a titanyl phthalocyanine having a peak at a minimum angle of 7.3 ± 0.2 °.
〔7〕:上記課題は、〔1〕乃至〔6〕のいずれかに記載の電子写真感光体を用いて、少なくとも、該電子写真感光体を帯電させる帯電プロセスと、帯電プロセスによって帯電させられた電子写真感光体表面に静電潜像を形成する潜像形成プロセスと、潜像形成プロセスによって形成された静電潜像の画像部にトナーを付着させる現像プロセスと、現像プロセスによって形成された顕像を被転写体に転写する転写プロセスとを繰り返し行うことを特徴とする画像形成方法により解決される。 [7]: The above-described problem is at least charged by using the electrophotographic photosensitive member according to any one of [1] to [6] and charging the electrophotographic photosensitive member by the charging process. A latent image forming process for forming an electrostatic latent image on the surface of the electrophotographic photosensitive member, a developing process for attaching toner to an image portion of the electrostatic latent image formed by the latent image forming process, and a visible image formed by the developing process. This is solved by an image forming method characterized by repeatedly performing a transfer process of transferring an image onto a transfer target.
〔8〕:上記課題は、〔1〕乃至〔6〕のいずれかに記載の電子写真感光体と、少なくとも、該電子写真感光体を帯電させる帯電手段、帯電手段によって帯電させられた電子写真感光体表面に静電潜像を形成する潜像形成手段、潜像形成手段によって形成された静電潜像の画像部にトナーを付着させる現像手段から選ばれる一つの手段を一体に備えた画像形成装置用プロセスカートリッジを搭載し、該画像形成装置用プロセスカートリッジが着脱自在であることを特徴とする画像形成装置により解決される。 [8]: The above-described problems are solved by the electrophotographic photosensitive member according to any one of [1] to [6], at least a charging unit for charging the electrophotographic photosensitive member, and an electrophotographic photosensitive member charged by the charging unit. Image forming unit comprising one unit selected from a latent image forming unit for forming an electrostatic latent image on the body surface and a developing unit for attaching toner to an image portion of the electrostatic latent image formed by the latent image forming unit The present invention is solved by an image forming apparatus having an apparatus process cartridge mounted thereon, wherein the image forming apparatus process cartridge is detachable.
〔9〕:上記課題は、〔1〕乃至〔6〕のいずれかに記載の電子写真感光体と、少なくとも、該電子写真感光体を帯電させる帯電手段、帯電手段によって帯電させられた電子写真感光体表面に静電潜像を形成する潜像形成手段、潜像形成手段によって形成された静電潜像の画像部にトナーを付着させる現像手段から選ばれる一つの手段を一体に備え画像形成装置本体に着脱自在とされたことを特徴とする画像形成装置用プロセスカートリッジにより解決される。 [9]: The above-described problems are solved by the electrophotographic photosensitive member according to any one of [1] to [6], at least a charging unit for charging the electrophotographic photosensitive member, and an electrophotographic photosensitive member charged by the charging unit. Image forming apparatus integrally comprising one means selected from a latent image forming means for forming an electrostatic latent image on the surface of the body and a developing means for attaching toner to the image portion of the electrostatic latent image formed by the latent image forming means This is solved by a process cartridge for an image forming apparatus, which is detachable from the main body.
本発明の電子写真感光体は、導電性支持体上に、少なくとも中間層、電子注入層、電荷発生層、正孔輸送層を順に有する構成からなり、その中間層を非晶質酸化物、すなわち、通過電荷に対する耐久性を有し、電気化学的に感光層への不要電荷が注入しにくい無機半導体材料とし、電荷発生層で発生した電荷を導電性支持体に効率よく注入、輸送することで、帯電プロセスや転写プロセス等における電気的ハザード(静電ハザード)に対する耐久性を向上(地汚れや画像濃度ムラなどの帯電性に関わる耐久性を向上)し、併せてクリーニングプロセス等における機械的ハザードに対する耐久性を両立することができる(なお、電荷発生層で発生した電荷を導電性支持体に効率よく注入、輸送するに際して、電子注入層は電荷発生層で発生した電荷(電子)の輸送及び中間層への注入を行う重要な役割を担う)。これにより、長寿命で高画質化及び高速化に対応でき、繰り返し使用においても露光部電位の上昇や帯電不良が抑制されて、画像濃度ムラや地汚れ等の異常画像の発生がない。また、長寿命であることから、環境対応、易メンテナンス性に優れている。
本発明の画像形成方法によれば、上記クリーニングプロセス等における機械的ハザード及び帯電プロセスや転写プロセス等における電気的ハザード(静電ハザード)に対する耐久性を両立した電子写真感光体を用いるため、繰り返し高速画像形成においても帯電性の低下が生じず画像濃度ムラや地汚れ等の欠陥の少ない高品質画像を継続的に安定して形成することができる。
本発明の画像形成装置及びプロセスカートリッジによれば、上記クリーニングプロセス等における機械的ハザード及び帯電プロセスや転写プロセス等における電気的ハザード(静電ハザード)に対する耐久性を両立した電子写真感光体を用いるため、プロセス線速が高速で繰り返し使用しても異常画像の発生がなく安定した高品質画像を継続的に出力することができる。ここで、プロセスカートリッジとすれば、保存、搬送等が容易であり、交換を短時間に行うことができるなど取扱性にも優れている。
The electrophotographic photoreceptor of the present invention comprises a structure having at least an intermediate layer, an electron injection layer, a charge generation layer, and a hole transport layer in this order on a conductive support, and the intermediate layer is an amorphous oxide, By using an inorganic semiconductor material that is durable against passing charges and electrochemically prevents unwanted charges from being injected into the photosensitive layer, and efficiently injects and transports the charges generated in the charge generation layer to the conductive support. Improves durability against electrical hazards (electrostatic hazards) in charging processes and transfer processes (improves durability related to charging properties such as dirt and image density unevenness), and mechanical hazards in cleaning processes, etc. (In addition, when the charge generated in the charge generation layer is efficiently injected and transported to the conductive support, the electron injection layer is generated in the charge generation layer.) Loading plays an important role to perform injection into the transport and the intermediate layer (electron)). As a result, it is possible to cope with high image quality and high speed with a long life, and even in repeated use, an increase in potential of the exposed portion and charging failure are suppressed, and abnormal images such as image density unevenness and background contamination are not generated. In addition, since it has a long life, it is excellent in environmental friendliness and easy maintenance.
According to the image forming method of the present invention, the electrophotographic photosensitive member having both durability against the mechanical hazard in the cleaning process and the like and the electrical hazard (electrostatic hazard) in the charging process and the transfer process is used. Even in image formation, a reduction in charging property does not occur, and a high-quality image with few defects such as image density unevenness and background stains can be formed continuously and stably.
According to the image forming apparatus and the process cartridge of the present invention, the electrophotographic photosensitive member having both durability against the mechanical hazard in the cleaning process and the like and the electrical hazard (electrostatic hazard) in the charging process and the transfer process is used. Even when the process linear velocity is high, the stable high-quality image can be continuously output without generating an abnormal image. Here, if a process cartridge is used, it is easy to store, transport, etc., and exchanging in a short time is excellent in handling.
前述のように本発明における電子写真感光体(以降、「感光体」と略称することがある。)は、導電性支持体上に、少なくとも中間層、電子注入層、電荷発生層、正孔輸送層を順に有する電子写真感光体であって、前記中間層が複数の金属元素を含む非晶質酸化物からなる層であることを特徴とするものである。
本発明の電子写真感光体は、帯電プロセスや転写プロセス等における電気的ハザード(静電ハザード)に対する耐久性が優れると共に、クリーニングプロセス等における機械的ハザードに対する耐久性も良好であり、両方の特性を両立することができる。従って、高画質化及び高速化に対応でき、長寿命で繰り返し使用においても露光部電位の上昇や帯電不良が抑制されて、画像濃度ムラや地汚れ等の異常画像を発生しない。また、長寿命であることから、環境対応、易メンテナンス性にも優れている。
As described above, the electrophotographic photoreceptor in the present invention (hereinafter sometimes abbreviated as “photoreceptor”) has at least an intermediate layer, an electron injection layer, a charge generation layer, and a hole transport layer on a conductive support. An electrophotographic photoreceptor having layers in order, wherein the intermediate layer is a layer made of an amorphous oxide containing a plurality of metal elements.
The electrophotographic photoreceptor of the present invention has excellent durability against electrical hazards (electrostatic hazards) in charging processes and transfer processes, and also has good durability against mechanical hazards in cleaning processes. It can be compatible. Accordingly, it is possible to cope with higher image quality and higher speed, and even when used repeatedly, the rise in the potential of the exposed portion and charging failure are suppressed, and abnormal images such as image density unevenness and background contamination are not generated. In addition, since it has a long life, it is excellent in environmental friendliness and easy maintenance.
[長寿命の電子写真感光体に必要とされる要件]
電子写真感光体の長寿命化を達成するためには、前述の通り作像における各プロセスから受ける種々のハザードに対して耐久性を付与することが重要となる。特に電子写真感光体表面に残留したトナーを除去するためのクリーニングプロセス等で負荷される機械的ハザード、及び帯電プロセスや転写プロセス等から受ける静電ハザードの二つのハザードが感光体に大きなストレスを与え、感光体の特性変化を引き起こし、感光体の長寿命化に対する阻害要因であると考えられている。本願発明においては、機械的ハザードに対する耐久性を保持しつつ、特に、静電ハザードに対する耐久性を向上するものであり、より具体的には地汚れや画像濃度ムラなどの帯電性に関わる耐久性を向上する技術に係わるものである。すなわち、本発明の電子写真感光体は、長寿命の電子写真感光体に必要とされる要件を兼ね備えている。
[Requirements for long-life electrophotographic photoreceptors]
In order to achieve the long life of the electrophotographic photosensitive member, it is important to impart durability to various hazards received from each process in image formation as described above. In particular, the mechanical hazards imposed by the cleaning process to remove the toner remaining on the surface of the electrophotographic photosensitive member and the electrostatic hazards received from the charging process and the transfer process give great stress to the photosensitive member. It is considered that this causes a change in the characteristics of the photoconductor and is an impediment to the long life of the photoconductor. In the present invention, while maintaining durability against mechanical hazards, in particular, it is intended to improve durability against electrostatic hazards, and more specifically, durability related to charging properties such as background contamination and image density unevenness. It is related to the technology that improves. That is, the electrophotographic photosensitive member of the present invention has the requirements required for a long-life electrophotographic photosensitive member.
[帯電特性低下の推定原因]
電子写真作像プロセスにおける帯電プロセスは感光体表面を一定電位に帯電させるものであり、その均一性が画像濃度ムラ、地汚れ等に関わり、帯電能力が高速性に関わることから高画質化と高速化に対しては重要な技術とされている。
電子写真感光体に於いて、その表面を均一に帯電させるために必要な特性として、導電性支持体からの不要な電荷注入がないこと、また電子写真感光体中において残留する電荷が少ないことが挙げられる。もしこれらの特性を有していない電子写真感光体であった場合、帯電プロセスにおける電子写真感光体帯電時に導電性支持体から帯電極性とは逆極性の電荷注入が生じ、表面に付与された電荷をキャンセルしたり、蓄積された電子写真感光体内の電荷が表面に付与された電荷をキャンセルすることによって、所望の帯電性が得られないといった現象が発生する。
また、前述の通り、最近の電子写真感光体開発動向として、環境対応、易メンテナンス性などを指向して長寿命化が進められており、前記導電性支持体からの不要電荷注入や、電荷トラップがないことが長期に亘って維持されることが求められている。すなわち、前記帯電性に関わる特性は、初期的には非常に優れた特性を有していたとしても、使用によって用いられている材料が劣化し、不要電荷の注入サイトが発生したり、残留電荷の増加などによる、帯電性の低下を引き起こすため、用いる材料の電気的耐久性が求められていた。
[Estimated cause of deterioration of charging characteristics]
The charging process in the electrophotographic image forming process is to charge the surface of the photoconductor to a constant potential, and the uniformity is related to image density unevenness, background contamination, etc. It is regarded as an important technology for conversion.
In the electrophotographic photosensitive member, as characteristics necessary for uniformly charging the surface, there is no unnecessary charge injection from the conductive support, and there is little residual charge in the electrophotographic photosensitive member. Can be mentioned. If the electrophotographic photosensitive member does not have these characteristics, charge injection with the opposite polarity to the charged polarity occurs from the conductive support during charging of the electrophotographic photosensitive member in the charging process, and the charge applied to the surface. Canceling the charge or canceling the charge applied to the surface by the accumulated charge in the electrophotographic photosensitive member causes a phenomenon that a desired chargeability cannot be obtained.
In addition, as described above, the recent development trend of electrophotographic photosensitive members has been promoted to extend the service life for environmental compatibility, easy maintenance, etc., and unnecessary charge injection from the conductive support and charge trapping have been promoted. There is a need to maintain that there is no absence. In other words, even if the characteristics related to the charging property are very excellent in the initial stage, the material used by use deteriorates, and an injection site of unnecessary charges is generated, or residual charges are generated. In order to cause a decrease in chargeability due to an increase in the thickness of the material, the electrical durability of the material used has been demanded.
本発明はこの問題点を改善するためになされたものである。すなわち、通過電荷に対する耐久性を有する無機半導体材料を中間層に適用するとともに、その無機半導体材料を電気化学的に感光層への不要電荷が注入しにくいものを用いると共に、電荷発生層で発生した電荷を導電性支持体に効率よく注入・輸送することで、長期に亘ってその帯電性低下が生じにくく、優れた電子写真感光体を得ることができることを見いだし、本発明に至った。なお、本発明の電子写真感光体を構成する電子注入層は電荷発生層で発生した電荷(電子)の輸送及び中間層への注入を行う重要な役割を担い、電子注入層−中間層の相互の機能により効果的に帯電特性を向上することができる。
以下に本発明の詳細を記載する。
The present invention has been made to remedy this problem. In other words, an inorganic semiconductor material having durability against the passing charge is applied to the intermediate layer, and the inorganic semiconductor material that is electrochemically resistant to injecting unnecessary charges into the photosensitive layer is used, and is generated in the charge generation layer. It has been found that by efficiently injecting and transporting electric charges to and from a conductive support, the chargeability is not easily lowered over a long period of time, and an excellent electrophotographic photosensitive member can be obtained, resulting in the present invention. The electron injection layer constituting the electrophotographic photoreceptor of the present invention plays an important role in transporting charges (electrons) generated in the charge generation layer and injecting them into the intermediate layer. This function can effectively improve the charging characteristics.
Details of the present invention will be described below.
[中間層に求められる特性の説明]
本願発明に記載している電子写真感光体の中間層としては、導電性支持体から感光層への不要な電荷(感光体の帯電極性と逆極性の電荷)の注入を抑制する機能と、感光層で形成された電荷のうち、感光体の帯電極性と同極性の電荷を輸送する機能とを兼ね備えていることが好ましい。例えば、画像形成プロセスとして感光体を負帯電させる必要がある場合には、中間層としては導電性支持体から感光層への正孔注入阻止機能(ホールブロッキング性)と、感光層から導電性支持体への電子輸送機能(エレクトロン輸送性)とを兼ね備える必要がある。また、長寿命の電子写真感光体を得るためには、その特性が繰り返しの静電ハザードによっても変化しないことが重要となる。
なお、本発明における上記感光層とは、少なくとも電荷発生層/正孔輸送層からなる積層体を指す。
[Description of characteristics required for intermediate layer]
The intermediate layer of the electrophotographic photosensitive member described in the present invention includes a function for suppressing injection of unnecessary charges (charges having a polarity opposite to the charged polarity of the photosensitive member) from the conductive support to the photosensitive layer, Of the charges formed by the layers, it is preferable to have a function of transporting charges having the same polarity as the charged polarity of the photoreceptor. For example, when it is necessary to negatively charge the photoreceptor as an image forming process, the intermediate layer has a hole injection blocking function (hole blocking property) from the conductive support to the photosensitive layer, and the conductive support from the photosensitive layer. It is necessary to combine the function of transporting electrons to the body (electron transportability). Further, in order to obtain a long-life electrophotographic photosensitive member, it is important that the characteristics do not change due to repeated electrostatic hazards.
In addition, the said photosensitive layer in this invention points out the laminated body which consists of a charge generation layer / hole transport layer at least.
中間層がホールブロッキング性を有するために中間層として持つべき特性は、中間層のイオン化ポテンシャルもしくは電子充満帯における仕事関数が導電性支持体のフェルミ順位よりも大きいこと、また中間層自身に正孔輸送性が極めて小さいことが挙げられる。これらの特性を有する材料としてはn型を示す半導体材料が好適なものとして挙げられる。また、仕事関数の観点からは比較的バンドギャップが大きいことも挙げることができる。 Since the intermediate layer has hole blocking properties, the characteristics that the intermediate layer should have are that the ionization potential of the intermediate layer or the work function in the electron full band is higher than the Fermi rank of the conductive support, and that the intermediate layer itself has a hole function. It is mentioned that transportability is very small. As a material having these characteristics, a semiconductor material exhibiting n-type is preferable. In addition, from the viewpoint of work function, it can be mentioned that the band gap is relatively large.
感光層で発生した電子を導電性支持体に輸送する(エレクトロン輸送性)ために中間層が持つべき特性は、中間層の電子親和力よりも感光層の電子親和力が小さいこと、中間層が電子輸送性を有することが挙げられる。
これらの特性を満足するような中間層としては、電子輸送性構造を有する有機材料をバインダー中に分散させることによって形成した電子輸送層や、n型を示す無機半導体などが例示されるが、これらの特性が静電ハザードによって変動しにくい材料としては、後者に示したようなn型の無機半導体材料が好ましい。さらに電子写真感光体に代表されるような比較的大面積のデバイス内における電気特性の面内ばらつきを考慮した場合には、非晶質材料であることが好ましい。
The characteristics that the intermediate layer should have in order to transport electrons generated in the photosensitive layer to the conductive support (electron transportability) are that the electron affinity of the photosensitive layer is smaller than the electron affinity of the intermediate layer, and the intermediate layer transports electrons. It has the property.
Examples of the intermediate layer satisfying these characteristics include an electron transport layer formed by dispersing an organic material having an electron transport structure in a binder, an inorganic semiconductor exhibiting n-type, and the like. As the material in which the characteristics of the material are less likely to change due to electrostatic hazard, the n-type inorganic semiconductor material as shown in the latter is preferable. Further, in consideration of in-plane variation of electrical characteristics in a device having a relatively large area as typified by an electrophotographic photoreceptor, an amorphous material is preferable.
[非晶質酸化物の例示]
本願発明における前記中間層は非晶質酸化物(無機半導体材料)からなるものである。
ここで、非晶質酸化物とは原子配列が不規則な固体状態の酸化物を示す。この酸化物は高温の流動状態にある酸化物を急冷することによって得られるガラス酸化物半導体と、スパッタリングなどの手法によって比較的低温で形成される非晶質酸化物とに大別することができる。導電性支持体の耐熱性等を考慮した場合、後者で挙げたような非晶質酸化物を選択することが好ましい。
本願発明において中間層に適用する非晶質酸化物は特に限定されないが、例えば、インジウム酸化物やインジウム、亜鉛、スズのうち少なくとも2元素を含む酸化物、インジウム、亜鉛、ガリウムのうち、少なくとも2元素を含む酸化物などが例示される。このうち、インジウム、亜鉛、ガリウムの3元素からなる非晶質酸化物が電子写真感光体の中間層として好適である。
[Examples of amorphous oxide]
The intermediate layer in the present invention is made of an amorphous oxide (inorganic semiconductor material).
Here, the amorphous oxide means a solid state oxide having an irregular atomic arrangement. This oxide can be broadly classified into a glass oxide semiconductor obtained by quenching an oxide in a fluid state at high temperature and an amorphous oxide formed at a relatively low temperature by a technique such as sputtering. . In consideration of the heat resistance of the conductive support, it is preferable to select an amorphous oxide as mentioned in the latter.
The amorphous oxide applied to the intermediate layer in the present invention is not particularly limited. For example, at least two of indium oxide, oxide containing at least two elements of indium, zinc, and tin, indium, zinc, and gallium are used. Examples include oxides containing elements. Among these, an amorphous oxide composed of three elements of indium, zinc and gallium is suitable as an intermediate layer of the electrophotographic photosensitive member.
[非晶質酸化物からなる中間層の製膜方法]
非晶質酸化物の導電性支持体上への成膜方法に関しては一般に用いられている無機材料の成膜方法であれば特に限定されない。一般の成膜方法は、大別して気相成長法、液相成長法、固相成長法に分けられる。気相成長法はさらに物理的気相成長法(PVD)と化学的気相成長法(CVD)とに分類され、物理的気相成長法としては、例えば、真空蒸着、電子ビーム蒸着、レーザーアブレーション法、レーザーアブレーションMBE、MOMBE、反応性蒸着、イオンプレーティング、クラスタイオンビーム法、グロー放電スパッタリング、イオンビームスパッタリング、反応性スパッタリングなどが挙げられる。
液相成長法としては、例えば、熱CVD法、MOCVD、RFプラズマCVD、ECRプラズマCVD、光CVD、レーザーCVDなどが挙げられる。液相法としては、例えば、LPE法、電気メッキ法、無電界メッキ法やコーティング法などが挙げられる。固相法としては、例えば、SPE、再結晶法、グラフォエピタキシ、LB法、ゾルゲル法などが例示される。
これらの製膜方法のうち、電子写真感光体のような比較的大面積領域に均質な膜を製膜するためには物理的気相成長法が広く適用されており、該方式の中でも、非晶質酸化物の細かい組成制御が必要である場合にはレーザーアブレーション法が、量産性が必要である場合には各種スパッタリング法が好適である。
[Method for forming intermediate layer made of amorphous oxide]
The method for forming an amorphous oxide on a conductive support is not particularly limited as long as it is a generally used method for forming an inorganic material. General film forming methods are roughly classified into a vapor phase growth method, a liquid phase growth method, and a solid phase growth method. Vapor deposition is further classified into physical vapor deposition (PVD) and chemical vapor deposition (CVD). Examples of physical vapor deposition include vacuum deposition, electron beam deposition, and laser ablation. Examples thereof include laser ablation MBE, MOMBE, reactive vapor deposition, ion plating, cluster ion beam method, glow discharge sputtering, ion beam sputtering, and reactive sputtering.
Examples of the liquid phase growth method include thermal CVD, MOCVD, RF plasma CVD, ECR plasma CVD, photo CVD, and laser CVD. Examples of the liquid phase method include an LPE method, an electroplating method, an electroless plating method, and a coating method. Examples of the solid phase method include SPE, recrystallization method, graphoepitaxy, LB method, and sol-gel method.
Of these film forming methods, physical vapor deposition is widely applied to form a homogeneous film in a relatively large area such as an electrophotographic photosensitive member. The laser ablation method is suitable when fine composition control of the crystalline oxide is necessary, and various sputtering methods are suitable when mass productivity is necessary.
[非晶質酸化物からなる中間層の製膜条件]
次に、非晶質酸化物の製膜条件について、特にスパッタリング法による製膜条件について詳述する。
〈基板(導電性支持体)の洗浄〉
まず、均質な電気特性を示す非晶質酸化物を得るためには非晶質酸化物を製膜する基板、つまり本願発明に於ける導電性支持体の洗浄は非常に重要となる。清浄な導電性支持体の表面としては、少なくとも導電性支持体(例えば、アルミニウム)以外の汚染物質が存在しないことが理想的ではあるが、その状態を達成することは非常に困難である。そこで、必要とされる表面汚染物質量や実験で使用する装置の性能等に応じて、一般に提案されている洗浄手法を適用して、所望の導電性支持体表面を得るとよい。洗浄手法としては、例えば、湿式洗浄法、スパッタエッチング法、高温サーマルエッチング法、低温サーマルエッチング法、電子線照射エッチング法、シンクロトロン放射光照射エッチング法、レーザー光照射エッチング法などが例示される。
[Filming conditions for intermediate layer made of amorphous oxide]
Next, the film forming conditions of the amorphous oxide, particularly the film forming conditions by the sputtering method will be described in detail.
<Washing of substrate (conductive support)>
First, in order to obtain an amorphous oxide exhibiting uniform electrical characteristics, it is very important to clean the substrate on which the amorphous oxide is formed, that is, the conductive support in the present invention. Ideally, the surface of a clean conductive support is at least free of contaminants other than the conductive support (eg, aluminum), but it is very difficult to achieve that condition. Therefore, it is preferable to obtain a desired conductive support surface by applying a generally proposed cleaning method in accordance with the amount of surface contaminants required and the performance of the apparatus used in the experiment. Examples of the cleaning method include a wet cleaning method, a sputter etching method, a high temperature thermal etching method, a low temperature thermal etching method, an electron beam irradiation etching method, a synchrotron radiation irradiation etching method, and a laser light irradiation etching method.
〈ターゲット〉
本発明の非晶質酸化物を導電性支持体上にスパッタリング法で形成するに当たっては、一般に形成した非晶質酸化物の構成元素を含有する多結晶焼結体を用いる。多結晶焼結体に用いる元素としては、成膜する非晶質酸化物の構成元素によって適宜選択するとよい。
また、前記非晶質酸化物に例示した、インジウム、亜鉛、ガリウムのうち、少なくとも2元素を含む酸化物、特に、好適であるインジウム、亜鉛、ガリウムの3元素からなる非晶質酸化物を電子写真感光体の中間層とする場合には、少なくともインジウム、亜鉛、ガリウムを含有する多結晶焼結体を用いる必要がある。この多結晶焼結体は一般に知られているターゲット作製方法によって作成することができる。作製方法の一例としては、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化ガリウムの各粉体を所望の配合比率で配合し、均質になるまでエタノールを用いて湿式混合した後に焼結をすることで得ることが可能である。
また、非晶質酸化物の導電性制御を目的として、予めターゲットに所望の不純物を配合してもよい。ドープする金属は特に制限はないが、例えば、Li、Na、Mn、Ni、Pd、Cu、Cd、C、N、P、Ti、Zr、V、Ru、Ge、Sn、Fなどが例示される。
<target>
In forming the amorphous oxide of the present invention on a conductive support by a sputtering method, a polycrystalline sintered body containing a constituent element of the formed amorphous oxide is generally used. The element used for the polycrystalline sintered body may be appropriately selected depending on the constituent element of the amorphous oxide to be formed.
Further, an oxide containing at least two elements of indium, zinc, and gallium exemplified as the amorphous oxide, in particular, an amorphous oxide composed of three elements of indium, zinc, and gallium, which are preferable, is an electron. When the intermediate layer of the photographic photoreceptor is used, it is necessary to use a polycrystalline sintered body containing at least indium, zinc and gallium. This polycrystalline sintered body can be produced by a generally known target production method. As an example of the production method, each powder of indium oxide, zinc oxide and gallium oxide can be blended at a desired blending ratio, and it can be obtained by wet mixing using ethanol until homogeneous and then sintering. It is.
In addition, for the purpose of controlling the conductivity of the amorphous oxide, a desired impurity may be added to the target in advance. The metal to be doped is not particularly limited, and examples thereof include Li, Na, Mn, Ni, Pd, Cu, Cd, C, N, P, Ti, Zr, V, Ru, Ge, Sn, and F. .
〈製膜圧力〉
スパッタリング法においては、製膜時にターゲット上で電界印加によってプラズマを発生させる。このため、スパッタリング法を用いた場合には真空チャンバーなどを用いて減圧雰囲気を形成する必要がある。製膜持の減圧が不十分な場合にはプラズマの形成ができなかったり、プラズマが不安定なことから、形成した膜が不均一になるために注意を要する。減圧雰囲気は製膜方法、装置、条件や、所望の膜質などから適宜選択するとよい。
<Film forming pressure>
In the sputtering method, plasma is generated by applying an electric field on a target during film formation. For this reason, when the sputtering method is used, it is necessary to form a reduced pressure atmosphere using a vacuum chamber or the like. If the pressure during film formation is insufficient, the plasma cannot be formed or the plasma is unstable, so care must be taken because the formed film becomes non-uniform. The reduced pressure atmosphere may be appropriately selected from the film forming method, apparatus, conditions, desired film quality, and the like.
〈流入ガス種〉
スパッタリング法においては、減圧雰囲気中に不活性ガスと酸素ガスの混合ガスを流入させながらプラズマを形成することによって、対向電極に配置された基板(本願発明における導電性支持体)上に非晶質酸化物を形成することができる。ここで用いられる不活性ガスとしては、一般に用いられるものであれば特に限定されず、例えば、第18属元素に代表されるヘリウム、アルゴンや、その他窒素ガスに代表されるガスが例示される。また、前記不純物を添加するために不活性ガス、酸素に加えて1種類以上のガスを併用してもよい。
<Inflow gas type>
In sputtering, a plasma is formed while flowing a mixed gas of an inert gas and an oxygen gas into a reduced-pressure atmosphere, whereby an amorphous material is formed on a substrate (conductive support in the present invention) disposed on the counter electrode. An oxide can be formed. The inert gas used here is not particularly limited as long as it is generally used, and examples thereof include helium, argon represented by
〈酸素分圧〉
一般の酸化物半導体は不純物をドープすることなく、酸化物半導体中の酸素量(酸素欠損量)で導電性の制御ができるという特徴を有しており、本願発明に記載の非晶質酸化物も同様の性質を有する。本特性は非晶質酸化物の導電性制御が、製膜時の酸素流通量(酸素分圧)のみで制御できることを示しており、中間層における電子輸送性制御の観点からは重要な製膜条件となる。
製膜時に流通する酸素ガスの割合は、装置や後述するその他の条件によっても異なるが、一般に流通する全ガス流量に対して0.05vol%以上20vol%以下、好ましくは0.1vol%以上15vol%以下が好ましい。20vol%を上回る場合は形成される非晶質酸化物のキャリア濃度が低くなり過ぎることによって、電子伝導度が極めて低くなるため好ましくない。
<Oxygen partial pressure>
A general oxide semiconductor is characterized in that the conductivity can be controlled by the amount of oxygen (oxygen deficiency) in the oxide semiconductor without doping impurities, and the amorphous oxide described in the present invention is used. Have similar properties. This property indicates that the conductivity control of amorphous oxide can be controlled only by the oxygen flow rate (oxygen partial pressure) during film formation, which is important from the viewpoint of electron transport control in the intermediate layer. It becomes a condition.
The proportion of oxygen gas flowing during film formation varies depending on the apparatus and other conditions described later, but is generally 0.05 vol% or more and 20 vol% or less, preferably 0.1 vol% or more and 15 vol% with respect to the total gas flow rate. The following is preferred. When it exceeds 20 vol%, the carrier concentration of the formed amorphous oxide becomes too low, which is not preferable because the electron conductivity becomes extremely low.
〈ターゲット/基板間距離〉
ターゲット/基板間距離を変更することによって前述の非晶質酸化物中の酸素量(酸素欠損量)が変化することが知られている。一般にターゲット/基板間距離を大きくした場合、酸素欠損量が低下し、形成した非晶質酸化物が高抵抗体になる。一方で、ターゲット/基板間距離を小さくした場合には、ターゲット表面のプラズマによって基板温度が上昇することによる膜質への影響、またプラズマ自身の非晶質酸化物への影響などによって均質膜の作製が困難になる場合があるため注意を要する。ターゲット/基板間距離に関しては製膜方法、装置、その他の製膜条件によって異なるため、所望の電気特性が得られるターゲット/基板距離を選択するとよい。
<Distance between target and substrate>
It is known that the amount of oxygen (amount of oxygen vacancies) in the amorphous oxide changes by changing the target / substrate distance. In general, when the target / substrate distance is increased, the amount of oxygen vacancies decreases, and the formed amorphous oxide becomes a high resistance body. On the other hand, when the distance between the target and the substrate is reduced, a homogeneous film is produced due to the influence on the film quality due to the substrate temperature rising by the plasma on the target surface, and the influence of the plasma itself on the amorphous oxide. Note that this may be difficult. Since the target / substrate distance differs depending on the film forming method, apparatus, and other film forming conditions, it is preferable to select a target / substrate distance that provides desired electrical characteristics.
〈基板温度〉
スパッタリング法においてはターゲット表面の放電によって基板の温度が上昇しやすい。基板温度の上昇によって、膜の電気特性、緻密性、構造等へ影響があることが知られているため、基板の冷却やターゲット/基板間距離を大きくするなどの方法によって基板温度の制御をすることが好ましい。
<Substrate temperature>
In the sputtering method, the temperature of the substrate tends to rise due to the discharge of the target surface. The substrate temperature is controlled by methods such as cooling the substrate and increasing the distance between the target and the substrate because it is known that the increase in the substrate temperature affects the electrical properties, denseness, and structure of the film. It is preferable.
[非晶質酸化物の膜質]
本願発明において、良好な電子写真特性を示すためには、非晶質酸化物の膜質等にも注意が必要である。
例えば、本願発明においては中間層が均質な非晶質膜であることが重要となる。前記記載の方法で導電性支持体上に形成した膜が非晶質であることを確認する方法としては、一般にはX線回折法による結晶構造解析によって判定される。その他、電子回折法、中性子回折法などの構造解析手法や、形成膜の断面をTEMなどの微細構造観察手段を用いた手法を用いて判定してもよい。
また、電子写真特性に影響を及ぼす非晶質酸化物の特徴としては、膜の組成及び組成分布が重要となる。非晶質酸化物の組成解析方法としては、一般に元素解析方法として用いられている手法が適用できるが、例えば、蛍光X線分析、X線光電子分光法、オージェ電子分光法、エネルギー分散型X線分光法などの物質の構成元素解析手法が例示される。
[Film quality of amorphous oxide]
In the present invention, attention must be paid to the film quality of the amorphous oxide in order to show good electrophotographic characteristics.
For example, in the present invention, it is important that the intermediate layer is a homogeneous amorphous film. The method for confirming that the film formed on the conductive support by the above-described method is amorphous is generally determined by crystal structure analysis by X-ray diffraction. In addition, a structure analysis method such as an electron diffraction method or a neutron diffraction method, or a method using a microstructure observation means such as a TEM may be used to determine the cross section of the formed film.
Further, as a feature of the amorphous oxide that affects electrophotographic characteristics, the composition and composition distribution of the film are important. As a composition analysis method of an amorphous oxide, a method generally used as an elemental analysis method can be applied. For example, fluorescent X-ray analysis, X-ray photoelectron spectroscopy, Auger electron spectroscopy, energy dispersive X-ray A constituent element analysis method of a substance such as spectroscopy is exemplified.
〈非晶質酸化物の電気特性〉
中間層として用いる非晶質酸化物の電気特性は、電子写真感光体の電気特性を大きく左右するため、所望の電子写真感光体の電気特性を得るためには中間層に適用する非晶質酸化物の電気特性を適宜選択する必要がある。非晶質酸化物の電気特性として代表的に挙げられるものを以下に示す。
<Electrical properties of amorphous oxide>
The electrical characteristics of the amorphous oxide used as the intermediate layer greatly influences the electrical characteristics of the electrophotographic photosensitive member. Therefore, in order to obtain the desired electrical characteristics of the electrophotographic photosensitive member, the amorphous oxide applied to the intermediate layer is used. It is necessary to appropriately select the electrical characteristics of the object. The following are typical examples of electrical characteristics of amorphous oxides.
《キャリア濃度》
前述の通り、非晶質酸化物は不純物金属などをドープすることなく、製膜時の酸素流通量によって、その膜中の酸素欠損量(所謂キャリア濃度)をコントロールすることが可能である。また、適宜不純物をドープすることによりキャリア濃度を調整することも可能である。このキャリア濃度の定量方法としては一般にHall効果を利用した手法が挙げられる。
<Carrier concentration>
As described above, the amount of oxygen deficiency (so-called carrier concentration) in the film can be controlled by doping the amorphous oxide without doping an impurity metal or the like according to the amount of oxygen flowing during film formation. In addition, the carrier concentration can be adjusted by appropriately doping impurities. As a method for quantifying the carrier concentration, a method using the Hall effect is generally used.
《表面抵抗》
非晶質酸化物の表面抵抗の測定方法としては、一般に用いられる表面抵抗率測定手法を用いることができる。具体的には表面抵抗率が106Ω/cm2以下の低抵抗体に関してはJIS K 7194などに記載されている定電流印加方式が例示される。また表面抵抗率が106Ω/cm2以上の高抵抗対に関してはJIS K 6911等に記載されている定電圧印加・漏洩電流測定方式が例示される。また、本手法以外に一般に知られている四探針法や四端子法、二端子法などの手法によっても測定してもよい。
<Surface resistance>
As a method for measuring the surface resistance of the amorphous oxide, a generally used surface resistivity measuring method can be used. Specifically, for a low resistance body having a surface resistivity of 10 6 Ω / cm 2 or less, a constant current application method described in JIS K 7194 is exemplified. As for a high resistance pair having a surface resistivity of 10 6 Ω / cm 2 or more, a constant voltage application / leakage current measurement method described in JIS K 6911 is exemplified. In addition to the present method, the measurement may be performed by a generally known method such as a four-probe method, a four-terminal method, or a two-terminal method.
《バンドギャップ》
本発明において、非晶質酸化物のバンドギャップも電子写真感光体の特性、特に導電性支持体からのホールブロッキング性に関連があると考えられるため、良好な当該特性を得られるようにバンドギャップ(正確には非晶質酸化物の充満帯における仕事関数)を適宜選択するとよい。
バンドギャップの測定方法としては、電気化学的測定手法や光化学的測定手法などによって測定され、例えば、光化学的測定手法の一つであるTaucプロットを用いたバンドギャップエネルギー測定法が例示できる。本方法は、一般に、半導体の長波長側の光学吸収端の近傍の比較的吸収の大きい領域において、吸収係数α、光エネルギーhν(但し、hはプランク常数であり、νは波数である。)及びバンドキャップエネルギーE0の間に、次式;
αhν=B(hν−E0)2(但し、Bは定数である。)
が成り立つと考えられていることに根拠を置いている。
従って、吸収スペクトルを測定し、(αhν)1/2に対してhνをプロット(所謂Taucプロット)し、直線区間を外挿したα=0におけるhνの値がバンドギャップエネルギーとなる。
バンドギャップは、前述の方法を用いても測定してもよいし、電気化学的・光化学的に同義の特性値が得られる場合は、特に限定されず、種々の測定方法を用いてもよい。
《Bandgap》
In the present invention, the band gap of the amorphous oxide is also considered to be related to the characteristics of the electrophotographic photosensitive member, particularly the hole blocking property from the conductive support. (To be precise, the work function in the full band of the amorphous oxide) may be appropriately selected.
The band gap measurement method is measured by an electrochemical measurement method, a photochemical measurement method, or the like. For example, a band gap energy measurement method using a Tauc plot, which is one of the photochemical measurement methods, can be exemplified. In this method, in general, an absorption coefficient α and light energy hν (where h is a Planck constant and ν is a wave number) in a region of relatively large absorption near the optical absorption edge on the long wavelength side of a semiconductor. And the band cap energy E 0 ,
αhν = B (hν−E 0 ) 2 (B is a constant)
Is based on what is believed to hold.
Therefore, the absorption spectrum is measured, hν is plotted against the (αhν) 1/2 (so-called Tauc plot), and the value of hν at α = 0 obtained by extrapolating the straight section becomes the band gap energy.
The band gap may be measured by using the above-described method, and when a characteristic value that is synonymous electrochemically and photochemically is obtained, it is not particularly limited, and various measurement methods may be used.
〈非晶質酸化物の膜厚〉
中間層に用いる非晶質酸化物の膜厚も電子写真感光体の電気特性に影響を与えると考えられる。現在、露光プロセスにおいて広く用いられている光源は可干渉性の高いレーザー光であるため、入射レーザー光と導電性支持体等からの反射光との干渉によってモアレが生じやすいこと、また導電性支持体と中間層の物理的接触を補償することを目的として、導電性支持体の表面は任意の凹凸を有する場合が多い。このような場合に於いて、中間層の膜厚が小さい場合には導電性支持体の表面凹凸のために膜厚偏差が大きくなり、部分的な帯電不良が生じる恐れがある。また、本願発明に記載しているような非晶質酸化物半導体を中間層に用いる場合に、膜厚が大きすぎると膜深度方向での組成ばらつきが大きくなることによる電気特性の場所によるばらつきが生じたり、製膜に要する時間が長くなるために、製膜にかかるコストが非常に大きくなり現実的ではない。非晶質酸化物の膜厚としては、0.05μm以上1.5μm以下がよく、好ましくは0.1μm以上、0.9μm以下がよい。非晶質酸化物からなる中間層が0.05μmを下回る場合には導電性支持体表面を均一に被覆することが困難となり、本願発明に記載の効果が十分発揮できなくなるため好ましくない。また中間層が1.5μmを上回る場合には製膜コストが高くなりすぎること、導電性支持体近傍と感光層近傍とで中間層の電気特性が異なる恐れがあることなどから好ましくない。
<Amorphous oxide film thickness>
It is considered that the thickness of the amorphous oxide used for the intermediate layer also affects the electrical characteristics of the electrophotographic photoreceptor. Currently, the light source widely used in the exposure process is highly coherent laser light, so that moire tends to occur due to interference between incident laser light and reflected light from a conductive support, etc. For the purpose of compensating for physical contact between the body and the intermediate layer, the surface of the conductive support often has arbitrary irregularities. In such a case, when the film thickness of the intermediate layer is small, the film thickness deviation becomes large due to the unevenness of the surface of the conductive support, which may cause partial charging failure. In addition, when an amorphous oxide semiconductor as described in the present invention is used for the intermediate layer, if the film thickness is too large, the variation in composition in the depth direction of the film increases, resulting in variations in electrical characteristics depending on the location. Since it occurs or the time required for film formation becomes long, the cost for film formation becomes very large, which is not realistic. The film thickness of the amorphous oxide is 0.05 μm or more and 1.5 μm or less, preferably 0.1 μm or more and 0.9 μm or less. When the intermediate layer made of an amorphous oxide is less than 0.05 μm, it is difficult to uniformly coat the surface of the conductive support, and the effects described in the present invention cannot be sufficiently exhibited. On the other hand, when the intermediate layer exceeds 1.5 μm, the film forming cost is excessively high, and there is a possibility that the electrical characteristics of the intermediate layer may be different between the vicinity of the conductive support and the vicinity of the photosensitive layer.
[電子写真感光体の構成に関する説明]
本実施形態の感光体は、導電性支持体上に少なくとも中間層、電子注入層、電荷発生層、正孔輸送層をこの順に有することを特徴とする積層体である。本構成においては、電子写真感光体に必要とされる電荷発生機能、電荷輸送機能をそれぞれ独立した層が担うため、各層の機能を高めることによりデバイスの特性を比較的容易に向上させることが可能である。
本層構成において、電荷発生層は作像プロセスにおける露光プロセス時の電荷発生を担っており、ここで発生した正孔は正孔輸送層に注入され、正孔輸送層のバルクを輸送されることによって、電子写真感光体表面に到達し、その結果、作像プロセスにおける帯電プロセスによって付与された電荷を消去する。ここで、正孔輸送層を設けない場合、電荷発生層が電子写真感光体最表面に配置されることとなるが、当該層に含まれる電荷発生材料の多くは化学的安定性に乏しく、電子写真作像プロセスにおける帯電器周辺での放電生成物のような酸性ガスに曝されると電荷発生効率の低下などを引き起こすため、本願発明の目的に記載した電子写真感光体の静電耐久性を達成するのは困難である。
一方で、電荷発生層で発生した電子は電子注入層に注入され、電子注入層のバルク中を輸送されることによって、導電性支持体に電子がリリースされる。ここで、電子注入層を設けない場合であっても、初期的には十分な特性を有する電子写真感光体を得ることができるが、繰り返し使用するに従って中間層/電荷発生層間に電子が残留し、その結果、本願発明の目的に記載した均一帯電の維持が困難となり、残像等が発生することが懸念される。
[Explanation on the structure of the electrophotographic photosensitive member]
The photoreceptor of this embodiment is a laminate having at least an intermediate layer, an electron injection layer, a charge generation layer, and a hole transport layer in this order on a conductive support. In this configuration, the charge generation function and charge transport function required for the electrophotographic photosensitive member are handled by independent layers, so the device characteristics can be improved relatively easily by enhancing the function of each layer. It is.
In this layer structure, the charge generation layer is responsible for charge generation during the exposure process in the image formation process, and the holes generated here are injected into the hole transport layer and transported through the bulk of the hole transport layer. As a result, it reaches the surface of the electrophotographic photosensitive member, and as a result, the charge applied by the charging process in the image forming process is erased. Here, when the hole transport layer is not provided, the charge generation layer is disposed on the outermost surface of the electrophotographic photosensitive member, but most of the charge generation materials contained in the layer have poor chemical stability, When exposed to an acidic gas such as a discharge product around a charger in a photographic image forming process, the charge generation efficiency is reduced. Therefore, the electrostatic durability of the electrophotographic photoreceptor described in the object of the present invention is reduced. It is difficult to achieve.
On the other hand, electrons generated in the charge generation layer are injected into the electron injection layer and transported through the bulk of the electron injection layer, thereby releasing the electrons to the conductive support. Here, even when the electron injection layer is not provided, an electrophotographic photosensitive member having sufficient characteristics can be initially obtained. However, as it is repeatedly used, electrons remain between the intermediate layer and the charge generation layer. As a result, it is difficult to maintain the uniform charge described in the object of the present invention, and there is a concern that an afterimage or the like is generated.
〈電荷発生層について〉
電荷発生層は、電荷発生機能を有する電荷発生物質を主成分とする層で、必要に応じてバインダー樹脂を併用することもできる。電荷発生物質としては、無機系材料と有機系材料を用いることができる。
無機系材料には、結晶セレン、アモルファス・セレン、セレン−テルル、セレン−テルル−ハロゲン、セレン−ヒ素化合物や、アモルファス・シリコン等が挙げられる。アモルファス・シリコンにおいては、ダングリングボンドを水素原子、ハロゲン原子でターミネートしたものや、ホウ素原子、リン原子等をドープしたものが良好に用いられる。
一方、有機系材料としては、公知の材料を用いることができる。例えば、金属フタロシアニン、無金属フタロシアニン等のフタロシアニン系顔料、アズレニウム塩顔料、スクエアリック酸メチン顔料、カルバゾール骨格を有するアゾ顔料、トリアリールアミン骨格を有するアゾ顔料、ジフェニルアミン骨格を有するアゾ顔料、ジベンゾチオフェン骨格を有するアゾ顔料、フルオレノン骨格を有するアゾ顔料、オキサジアゾール骨格を有するアゾ顔料、ビススチルベン骨格を有するアゾ顔料、ジスチリルオキサジアゾール骨格を有するアゾ顔料、ジスチリルカルバゾール骨格を有するアゾ顔料、ペリレン系顔料、アントラキノン系または多環キノン系顔料、キノンイミン系顔料、ジフェニルメタン及びトリフェニルメタン系顔料、ベンゾキノン及びナフトキノン系顔料、シアニン及びアゾメチン系顔料、インジゴイド系顔料、ビスベンズイミダゾール系顔料などが挙げられる。本発明に於いては、前記電荷発生物質のうち、特にフタロシアニン顔料を適用することで、優れた電子写真感光体特性が長時間に亘って維持されることが確認されており、好適である。本理由についてはよくわかっていないが、本願発明に記載した非晶質酸化物と相互作用を起こしにくいことが一因と考えられる。
<Charge generation layer>
The charge generation layer is a layer mainly composed of a charge generation material having a charge generation function, and a binder resin can be used in combination as necessary. As the charge generation material, inorganic materials and organic materials can be used.
Inorganic materials include crystalline selenium, amorphous selenium, selenium-tellurium, selenium-tellurium-halogen, selenium-arsenic compounds, and amorphous silicon. In amorphous silicon, dangling bonds that are terminated with hydrogen atoms or halogen atoms, or those that are doped with boron atoms, phosphorus atoms, or the like are preferably used.
On the other hand, a known material can be used as the organic material. For example, phthalocyanine pigments such as metal phthalocyanine and metal-free phthalocyanine, azulenium salt pigments, squaric acid methine pigments, azo pigments having a carbazole skeleton, azo pigments having a triarylamine skeleton, azo pigments having a diphenylamine skeleton, dibenzothiophene skeleton Azo pigments having fluorenone skeleton, azo pigments having oxadiazole skeleton, azo pigments having bis-stilbene skeleton, azo pigments having distyryl oxadiazole skeleton, azo pigments having distyrylcarbazole skeleton, perylene Pigments, anthraquinone or polycyclic quinone pigments, quinoneimine pigments, diphenylmethane and triphenylmethane pigments, benzoquinone and naphthoquinone pigments, cyanine and azomethine pigments, Goido based pigments, and bisbenzimidazole pigments. In the present invention, it is confirmed that excellent electrophotographic photosensitive member characteristics can be maintained for a long time by applying a phthalocyanine pigment among the charge generating materials. Although the reason for this is not well understood, it is considered that one of the reasons is that it does not easily interact with the amorphous oxide described in the present invention.
本発明で用いられるフタロシアニン系顔料としては、前述の通り、無金属フタロシアニンまたは金属フタロシアニンが挙げられ、モーザーおよびトーマスの「フタロシアニン化合物」(ラインホールド社、1963)等に記載されている合成法、及び他の適当な方法によって得られるものを使用することができる。
金属フタロシアニンの一例としては、銅、銀、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、亜鉛、インジウム、ナトリウム、リチウム、チタン、錫、鉛、バナジウム、クロム、マンガン、鉄、コバルトなどを中心金属に持つものが挙げられ、特にR型チタニルフタロシアニンは好ましく用いられる。
また、フタロシアニンの中心核には前記金属原子の代わりに、三価以上の原子価を有するハロゲン化金属が存在していてもよい。なお、フタロシアニンは各種結晶形が知られているが、α型、β型、Y型、ε型、τ型、X型などの結晶形、及び非晶形など公知のものが使用できる。
As described above, the phthalocyanine pigment used in the present invention includes metal-free phthalocyanine or metal phthalocyanine, and a synthesis method described in Moser and Thomas “phthalocyanine compound” (Rheinhold, 1963), and the like, and Those obtained by other suitable methods can be used.
Examples of metal phthalocyanines include those having a central metal such as copper, silver, beryllium, magnesium, calcium, zinc, indium, sodium, lithium, titanium, tin, lead, vanadium, chromium, manganese, iron, cobalt, etc. In particular, R-type titanyl phthalocyanine is preferably used.
Further, a metal halide having a valence of 3 or more may be present in the central nucleus of phthalocyanine instead of the metal atom. Various crystal forms of phthalocyanine are known, but known forms such as crystal forms such as α-type, β-type, Y-type, ε-type, τ-type, and X-type, and amorphous forms can be used.
本発明によれば、下記一般式(a)に示すように中心金属にチタンを有するチタニルフタロシアニン(以下TiOPc)が特に感度が高く優れた特性を示しており、より望ましい。 According to the present invention, as shown in the following general formula (a), titanyl phthalocyanine (hereinafter referred to as TiOPc) having titanium as a central metal is particularly desirable because it has particularly high sensitivity and excellent characteristics.
(式(a)中、X1、X2、X3、X4は各々独立に各種ハロゲン原子を表し、n、m、l、kは各々独立的に0〜4の数字を表す。) (In the formula (a), X 1 , X 2 , X 3 , and X 4 each independently represent various halogen atoms, and n, m, l, and k each independently represent a number of 0 to 4. )
ここで用いるチタニルフタロシアニンとしては、CuKαの特性X線(波長1.514Å)に対するブラッグ角2θの回折ピーク(±0.2゜)として、少なくとも27.2゜に最大回折ピークを有するチタニルフタロシアニンが電子写真感光体の高感度化および非晶質酸化物からなる中間層との組み合わせによっても長時間に亘って安定した感光体特性を発現することができ、非常に有効である。特に、Cu−Kα線(波長1.542Å)に対するブラッグ角2θの27.2±0.2°に最大ピークと最低角7.3±0.2°にピークを有するチタニルフタロシアニンが好適である。 The titanyl phthalocyanine used here is a titanyl phthalocyanine having a maximum diffraction peak at 27.2 ° as a diffraction peak (± 0.2 °) with a Bragg angle 2θ with respect to the characteristic X-ray (wavelength 1.514 波長) of CuKα. Stable photoconductor characteristics can be expressed over a long period of time by combining high sensitivity of a photographic photoconductor and an intermediate layer made of an amorphous oxide, which is very effective. In particular, titanyl phthalocyanine having a maximum peak at a Bragg angle 2θ of 27.2 ± 0.2 ° and a peak at a minimum angle of 7.3 ± 0.2 ° with respect to a Cu—Kα ray (wavelength 1.542Å) is preferable.
また感光体の高感度化の観点からは用いるフタロシアニン系顔料の粒径を小さくすることが望ましい。この理由としては、電荷発生材料粒子内部で生成された光キャリアの多くは粒子表面までの移動距離が短くなるため、粒子表面のキャリア発生サイトに到達する前に失活する可能性が低くなること(光キャリア発生効率の増加)、さらには粒子の小粒径化に伴い表面積の増加が起こり、顔料粒子表面を取り巻く電荷輸送物質との接触量の増加に基づく光キャリア注入効率が増加する。これらの作用によって、小粒径フタロシアニン顔料を用いることにより、光感度を増加させることが可能となると考えられる。
ここでフタロシアニン系顔料の平均粒径としては好ましくは0.6μm以下、より好ましくは0.4μm以下が好適である。顔料の平均粒子径測定方法としては遠心分離法、レーザー回折法、動的光散乱法、電気的検知体法などの公知のものが挙げられる。ここでは特別な記載のない限り、超遠心式自動粒度分布測定装置:CAPA−700(堀場製作所製)により測定された体積平均粒子径であり、累積分布の50%に相当する粒子径(Median系)として算出されたものである。
From the viewpoint of increasing the sensitivity of the photoreceptor, it is desirable to reduce the particle size of the phthalocyanine pigment used. The reason for this is that many of the photocarriers generated inside the charge generation material particles have a shorter moving distance to the particle surface, so the possibility of deactivation before reaching the carrier generation site on the particle surface is reduced. (Increased photocarrier generation efficiency) Further, as the particle size is reduced, the surface area is increased, and the photocarrier injection efficiency is increased based on the increased amount of contact with the charge transporting material surrounding the pigment particle surface. By these actions, it is considered that the photosensitivity can be increased by using a small particle size phthalocyanine pigment.
Here, the average particle diameter of the phthalocyanine pigment is preferably 0.6 μm or less, more preferably 0.4 μm or less. Examples of the method for measuring the average particle diameter of the pigment include known methods such as a centrifugal separation method, a laser diffraction method, a dynamic light scattering method, and an electrical detector method. Unless otherwise specified, this is a volume average particle size measured by an ultracentrifugal automatic particle size distribution analyzer: CAPA-700 (manufactured by Horiba Seisakusho), and a particle size corresponding to 50% of the cumulative distribution (Median series) ).
電荷発生層に必要に応じて用いられるバインダー樹脂としては、ポリアミド、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリケトン、ポリカーボネート、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルケトン、ポリスチレン、ポリ−N−ビニルカルバゾール、ポリアクリルアミド、ポリビニルベンザール、ポリエステル、フェノキシ樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリフェニレンオキシド、ポリビニルピリジン、セルロース系樹脂、カゼイン、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン等が挙げられる。これらのバインダー樹脂は、単独または2種以上の混合物として用いることができる。バインダー樹脂の量は、電荷発生物質100重量部に対し0〜500重量部、好ましくは10〜300重量部が適当である。 As a binder resin used as necessary for the charge generation layer, polyamide, polyurethane, epoxy resin, polyketone, polycarbonate, silicone resin, acrylic resin, polyvinyl butyral, polyvinyl formal, polyvinyl ketone, polystyrene, poly-N-vinylcarbazole, Examples include polyacrylamide, polyvinyl benzal, polyester, phenoxy resin, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, polyvinyl acetate, polyphenylene oxide, polyvinyl pyridine, cellulose resin, casein, polyvinyl alcohol, and polyvinyl pyrrolidone. These binder resins can be used alone or as a mixture of two or more. The amount of the binder resin is suitably 0 to 500 parts by weight, preferably 10 to 300 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the charge generating material.
電荷発生層を形成する方法には、真空薄膜作製法と溶液分散系からのキャスティング法とが大きく挙げられる。前者の方法には、真空蒸着法、グロー放電分解法、イオンプレーティング法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、CVD法等が用いられ、上述した無機系材料、有機系材料が良好に形成できる。
また、後者のキャスティング法によって電荷発生層を設けるには、上述した無機系もしくは有機系電荷発生物質を必要ならばバインダー樹脂と共にテトラヒドロフラン、ジオキサン、ジオキソラン、トルエン、ジクロロメタン、モノクロロベンゼン、ジクロロエタン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、アニソール、キシレン、メチルエチルケトン、アセトン、酢酸エチル、酢酸ブチル等の溶媒を用いてボールミル、アトライター、サンドミル、ビーズミル等により分散し、分散液を適度に希釈して塗布することにより形成できる。また、必要に応じて、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル等のレベリング剤を添加することができる。塗布は、浸漬塗工法やスプレーコート、ビードコート、リングコート法などを用いて行なうことができる。
以上のようにして設けられる電荷発生層の膜厚は、0.01〜5μm程度が適当であり、好ましくは0.05〜2μmである。
Methods for forming the charge generation layer include a vacuum thin film preparation method and a casting method from a solution dispersion system. As the former method, a vacuum deposition method, a glow discharge decomposition method, an ion plating method, a sputtering method, a reactive sputtering method, a CVD method, or the like is used, and the above-described inorganic materials and organic materials can be satisfactorily formed.
In addition, in order to provide the charge generation layer by the latter casting method, the inorganic or organic charge generation material described above together with a binder resin, if necessary, tetrahydrofuran, dioxane, dioxolane, toluene, dichloromethane, monochlorobenzene, dichloroethane, cyclohexanone, cyclohexane. It can be formed by dispersing with a ball mill, attritor, sand mill, bead mill or the like using a solvent such as pentanone, anisole, xylene, methyl ethyl ketone, acetone, ethyl acetate, butyl acetate, etc., and applying the solution after appropriately diluting the dispersion. Moreover, leveling agents, such as a dimethyl silicone oil and a methylphenyl silicone oil, can be added as needed. The coating can be performed using a dip coating method, spray coating, bead coating, ring coating method or the like.
The thickness of the charge generation layer provided as described above is suitably about 0.01 to 5 μm, preferably 0.05 to 2 μm.
〈正孔輸送層について〉
正孔輸送層は、正孔輸送機能を有する層で、正孔輸送物質及びバインダー樹脂を主成分とする層である。
正孔輸送物質とは、例えば、トリアリールアミン、ヒドラゾン、ピラゾリン、カルバゾールなどの正孔輸送性構造を有する化合物を指し、一般に用いられている化合物を用いることができる。
<About hole transport layer>
The hole transport layer is a layer having a hole transport function, and is a layer mainly composed of a hole transport material and a binder resin.
The hole transporting substance refers to a compound having a hole transporting structure such as triarylamine, hydrazone, pyrazoline, carbazole, etc., and generally used compounds can be used.
具体的には、ポリ−N−ビニルカルバゾール及びその誘導体、ポリ−γ−カルバゾリルエチルグルタメート及びその誘導体、ピレン−ホルムアルデヒド縮合物及びその誘導体、ポリビニルピレン、ポリビニルフェナントレン、ポリシラン、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、モノアリールアミン誘導体、ジアリールアミン誘導体、トリアリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、α−フェニルスチルベン誘導体、ベンジジン誘導体、ジアリールメタン誘導体、トリアリールメタン誘導体、9−スチリルアントラセン誘導体、ピラゾリン誘導体、ジビニルベンゼン誘導体、ヒドラゾン誘導体、インデン誘導体、ブタジェン誘導体、ピレン誘導体等、ビススチルベン誘導体、エナミン誘導体等、その他公知の材料が挙げられる。これらの正孔輸送物質は単独、または2種以上混合して用いられる。これらの材料を用いて正孔輸送層を形成する場合には、後述するバインダー樹脂中に分散して用いられる。正孔輸送物質は正孔輸送層全重量に対して20〜80重量%がよく、より好ましくは30〜70重量%である。 Specifically, poly-N-vinylcarbazole and derivatives thereof, poly-γ-carbazolylethyl glutamate and derivatives thereof, pyrene-formaldehyde condensates and derivatives thereof, polyvinylpyrene, polyvinylphenanthrene, polysilane, oxazole derivatives, oxadi Azole derivative, imidazole derivative, monoarylamine derivative, diarylamine derivative, triarylamine derivative, stilbene derivative, α-phenylstilbene derivative, benzidine derivative, diarylmethane derivative, triarylmethane derivative, 9-styrylanthracene derivative, pyrazoline derivative, Other known materials such as divinylbenzene derivatives, hydrazone derivatives, indene derivatives, butadiene derivatives, pyrene derivatives, bisstilbene derivatives, enamine derivatives, etc. Is mentioned. These hole transport materials may be used alone or in combination of two or more. When forming a hole transport layer using these materials, it is used by being dispersed in a binder resin described later. The hole transport material is preferably 20 to 80% by weight, more preferably 30 to 70% by weight, based on the total weight of the hole transport layer.
前記バインダー樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて公知の材料を適宜選択することができ、例えば、ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアリレート樹脂、フェノキシ樹脂、ポリカーボネート、酢酸セルロース樹脂、エチルセルロース樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルトルエン、ポリ−N−ビニルカルバゾール、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂などの熱可塑性又は熱硬化性樹脂が挙げられる。
また、バインダー樹脂として、特第3852812号公報や特第3990499号公報等に例示されている正孔輸送機能を有する高分子電荷輸送物質を用いてもよい。例えば、アリールアミン骨格、ベンジジン骨格、ヒドラゾン骨格、カルバゾール骨格、スチルベン骨格あるいはピラゾリン骨格等を有するポリカーボネート、ポリエステル、ポリウレタン、ポリエーテル、ポリシロキサン、アクリル樹脂等の高分子材料やポリシラン骨格を有する高分子材料等を用いることも可能であり、有用である。
前記正孔輸送層は、前記正孔輸送物質及び前記バインダー樹脂、又は前記高分子電荷輸送物質を適当な溶剤に溶解乃至分散し、これを塗布し、乾燥することによって形成できる。
The binder resin is not particularly limited and may be appropriately selected from known materials according to the purpose. For example, polystyrene, styrene-acrylonitrile copolymer, styrene-butadiene copolymer, styrene-maleic anhydride copolymer. Polymer, polyester, polyvinyl chloride, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, polyvinyl acetate, polyvinylidene chloride, polyarylate resin, phenoxy resin, polycarbonate, cellulose acetate resin, ethyl cellulose resin, polyvinyl butyral, polyvinyl formal, polyvinyl toluene , Thermoplastic or thermosetting resins such as poly-N-vinylcarbazole, acrylic resin, silicone resin, epoxy resin, melamine resin, urethane resin, phenol resin, alkyd resin.
Further, as the binder resin, a polymer charge transport material having a hole transport function exemplified in Japanese Patent No. 3852812, Japanese Patent No. 3990499, or the like may be used. For example, a polymer material such as a polycarbonate, polyester, polyurethane, polyether, polysiloxane, acrylic resin, or the like having an arylamine skeleton, benzidine skeleton, hydrazone skeleton, carbazole skeleton, stilbene skeleton, or pyrazoline skeleton, or a polymer material having a polysilane skeleton Etc. can also be used, which is useful.
The hole transport layer can be formed by dissolving or dispersing the hole transport material and the binder resin or the polymer charge transport material in a suitable solvent, applying the solution, and drying.
前記正孔輸送層の構成成分はいずれも常温常圧下で固体であるものが多いため、塗工液作製においては各構成成分と親和性の高い溶媒を用いる。ここで用いられる溶剤としては、一般に塗装・塗工に用いられる公知の溶剤であれば特に限定されず、例えば、前記電荷発生層の形成において用いられる溶媒等も使用可能であり、用いる溶媒は単独で用いてもよいし、2種以上を混合して用いてもよい。
正孔輸送層形成の際に用いる塗工方法としては、特に制限はなく、一般に用いられている塗工方法を用いることができ、塗工液の粘性、所望とする正孔輸送層の厚みなどによって適宜塗工方法を選択するとよい。例えば、浸漬塗工法やスプレーコート、ビードコート、リングコート法などが例示される。
また、正孔輸送層には、必要により後述する可塑剤、レベリング剤を添加することもできる。
前記正孔輸送層の厚みとしては、解像度・応答性の点から、50μm以下が好ましく、45μm以下がより好ましい。下限値に関しては、使用するシステム(特に帯電電位等)に異なるが、5μm以上が好ましい。
Since most of the constituent components of the hole transport layer are solid at normal temperature and pressure, a solvent having a high affinity with the constituent components is used in preparing the coating liquid. The solvent used here is not particularly limited as long as it is a known solvent that is generally used for coating and coating. For example, a solvent used in the formation of the charge generation layer can also be used, and the solvent used is independent. It may be used in a mixture of two or more.
The coating method used for forming the hole transport layer is not particularly limited, and a commonly used coating method can be used. The viscosity of the coating liquid, the desired thickness of the hole transport layer, etc. It is advisable to select a coating method as appropriate. Examples include dip coating, spray coating, bead coating, ring coating, and the like.
Moreover, the plasticizer and leveling agent which are mentioned later can also be added to a positive hole transport layer if needed.
The thickness of the hole transport layer is preferably 50 μm or less, more preferably 45 μm or less, from the viewpoint of resolution and responsiveness. Regarding the lower limit, although it differs depending on the system to be used (particularly the charging potential), it is preferably 5 μm or more.
前記の手段によって形成した正孔輸送層は、電子写真特性や膜粘性の観点から、何らかの手段を用いて加熱を行い、上述のような溶媒を膜中から取り除く必要がある。熱エネルギーとしては、空気、窒素などの気体、蒸気、あるいは各種熱媒体、赤外線、電磁波を用いることができ、塗工面側あるいは支持体側から加熱することによって行われる。
加熱温度は100℃以上、170℃以下が好ましい。100℃未満の場合は、膜中の有機溶媒を十分取り除くことができず、電子写真特性の低下や摩耗耐久性低下が生じることが確認されている。一方、170℃より高い温度で処理した場合、表面にゆず肌状の欠陥や亀裂が生じたり、隣接層との界面で剥離が生じることがある。また、感光層中に有機溶媒が残存した場合には、この揮発性成分が外部に霧散するなどして所望の電気特性を得られなくなるなどの場合があるため好ましくない。
The hole transport layer formed by the above means needs to be heated by some means from the viewpoint of electrophotographic characteristics and film viscosity to remove the solvent as described above from the film. As the thermal energy, air, nitrogen or other gas, steam, various heat media, infrared rays, or electromagnetic waves can be used, and heating is performed from the coating surface side or the support side.
The heating temperature is preferably 100 ° C. or higher and 170 ° C. or lower. When the temperature is lower than 100 ° C., it is confirmed that the organic solvent in the film cannot be sufficiently removed, and the electrophotographic characteristics are deteriorated and the wear durability is reduced. On the other hand, when the treatment is performed at a temperature higher than 170 ° C., a surface-like defect or crack may occur on the surface, or peeling may occur at the interface with the adjacent layer. In addition, when the organic solvent remains in the photosensitive layer, this volatile component may be scattered outside, resulting in failure to obtain desired electrical characteristics.
〈電子注入層について〉
電子注入層は、電荷発生層で発生した電子の輸送及び中間層への注入を担う層であり、電子輸送物質及びバインダー樹脂を主成分とする層である。
電子輸送物質としては、例えば、クロルアニル、ブロムアニル、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、2,4,7−トリニトロ−9−フルオレノン、2,4,5,7−テトラニトロ−9−フルオレノン、2,4,5,7−テトラニトロキサントン、2,4,8−トリニトロチオキサントン、2,6,8−トリニトロ−4H−インデノ〔1,2−b〕チオフェン−4−オン、1,3,7−トリニトロジベンゾチオフェン−5,5−ジオキサイド、ジフェノキノン誘導体などの電子受容性物質が挙げられる。電子注入の観点からは電荷発生層、電子注入層及び中間層の電子親和力の関係を考慮して電子輸送材料を選択するとよく、電子輸送の観点からは電子トラップの形成の少なく、電子移動度の高い電子輸送材料を選択するとよい。特に電子輸送の観点から、特開2007―79307号公報、特開2007―233116号公報等に例示されている電子輸送材料が好適である。これらの電子輸送物質は、単独または2種以上の混合物として用いることができる。
<Electron injection layer>
The electron injection layer is a layer responsible for transport of electrons generated in the charge generation layer and injection into the intermediate layer, and is a layer mainly composed of an electron transport material and a binder resin.
Examples of the electron transport material include chloroanil, bromanyl, tetracyanoethylene, tetracyanoquinodimethane, 2,4,7-trinitro-9-fluorenone, 2,4,5,7-tetranitro-9-fluorenone, 2, 4,5,7-tetranitroxanthone, 2,4,8-trinitrothioxanthone, 2,6,8-trinitro-4H-indeno [1,2-b] thiophen-4-one, 1,3,7- Examples thereof include electron-accepting substances such as trinitrodibenzothiophene-5,5-dioxide and diphenoquinone derivatives. From the viewpoint of electron injection, it is preferable to select an electron transport material in consideration of the relationship between the electron affinity of the charge generation layer, the electron injection layer, and the intermediate layer. From the viewpoint of electron transport, the formation of electron traps is small, and the electron mobility is low. A high electron transport material may be selected. In particular, from the viewpoint of electron transport, electron transport materials exemplified in JP-A-2007-79307, JP-A-2007-233116, and the like are preferable. These electron transport materials can be used alone or as a mixture of two or more.
これらの材料を用いて電子注入層を形成する場合には、正孔輸送層の項で記載したバインダー樹脂中に分散して用いられる。電子輸送物質は電子注入層全重量に対して10〜80重量%が良く、より好ましくは30〜70重量%である。
前記電子注入層の形成方法は前記正孔輸送層と同様に、前記電子輸送物質及び前記バインダー樹脂を適当な溶剤に溶解乃至分散し、これを塗布し、乾燥することによって形成できる。
電子注入層の厚みとしては、電荷発生層で発生した電子を中間層に効果的に輸送できるのであれば特に制限はないが、電子注入層内に形成される電子トラップ等を考慮した場合には、10μm以下が好ましく、7μm以下がより好ましい。
When an electron injection layer is formed using these materials, the electron injection layer is dispersed in the binder resin described in the section of the hole transport layer. The electron transport material is preferably 10 to 80% by weight, more preferably 30 to 70% by weight, based on the total weight of the electron injection layer.
As with the hole transport layer, the electron injection layer can be formed by dissolving or dispersing the electron transport material and the binder resin in a suitable solvent, applying the solution, and drying.
The thickness of the electron injection layer is not particularly limited as long as electrons generated in the charge generation layer can be effectively transported to the intermediate layer. However, in consideration of an electron trap formed in the electron injection layer, etc. 10 micrometers or less are preferable and 7 micrometers or less are more preferable.
〈表面層〉
本願発明の電子写真感光体には摩耗耐久性向上を目的として、正孔輸送層上に表面層を設けてもよい。表面層を設け、摩耗耐久性を上げることによって、本願発明に記載の高い静電耐久性と相俟って、長期に亘って画像欠陥の少ない電子写真感光体を得ることが可能である。
本発明で使用できる表面層としては、例えば、特開2002−278120号公報等に記載のフィラーを分散した表面層、特開2005−115353号公報に記載の光架橋型表面層、特開2002−31911号公報等に記載の電荷注入層のようなものが使用できる。
<Surface layer>
The electrophotographic photoreceptor of the present invention may be provided with a surface layer on the hole transport layer for the purpose of improving the wear durability. By providing the surface layer and increasing the wear durability, it is possible to obtain an electrophotographic photosensitive member with few image defects over a long period of time, combined with the high electrostatic durability described in the present invention.
Examples of the surface layer that can be used in the present invention include a surface layer in which a filler described in JP-A No. 2002-278120 is dispersed, a photocrosslinking type surface layer described in JP-A No. 2005-115353, and JP-A No. 2002-2002. The charge injection layer described in Japanese Patent No. 31911 can be used.
《添加剤》
本発明の電子写真感光体においては、耐環境性の改善のため、とりわけ、感度低下、残留電位の上昇を防止する目的で、前記電荷発生層や正孔輸送層等、感光層を構成する層や前記表面層の各層に一般に市販されている酸化防止剤、可塑剤、滑剤、紫外線吸収剤及びレベリング剤を添加してもよい。これら添加剤の添加量は、目的に応じて適宜選択するとよく、添加する層の総質量に対し0.01質量%〜10質量%が好ましい。
"Additive"
In the electrophotographic photosensitive member of the present invention, in order to improve environmental resistance, the layers constituting the photosensitive layer, such as the charge generation layer and the hole transport layer, in particular, for the purpose of preventing a decrease in sensitivity and an increase in residual potential. Alternatively, commercially available antioxidants, plasticizers, lubricants, ultraviolet absorbers and leveling agents may be added to each surface layer. The addition amount of these additives may be appropriately selected according to the purpose, and is preferably 0.01% by mass to 10% by mass with respect to the total mass of the layer to be added.
〈導電性支持体〉
前記導電性支持体(以降、「支持体」と略称することがある。)としては、体積抵抗1010Ω・cm以下の導電性を示すものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アルミニウム、ニッケル、クロム、ニクロム、銅、金、銀、白金等の金属;酸化スズ、酸化インジウム等の金属酸化物を蒸着又はスパッタリングにより、フィルム状もしくは円筒状のプラスチック、紙に被覆したもの、あるいはアルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ステンレスなどの板及びそれらを押し出し、引き抜きなどの工法で素管化後、切削、超仕上げ、研摩などの表面処理を施した管などを使用することができる。また、特開昭52−36016号公報に開示されたエンドレスニッケルベルト、エンドレスステンレスベルトも支持体として用いることができる。
その他、前記支持体上に導電性粉体を適当な結着樹脂に分散して塗工したものについても、本発明において支持体として用いることができる。
<Conductive support>
The conductive support (hereinafter sometimes abbreviated as “support”) is not particularly limited as long as it has a volume resistance of 10 10 Ω · cm or less, and is appropriately selected depending on the purpose. For example, a metal such as aluminum, nickel, chromium, nichrome, copper, gold, silver, or platinum; a metal oxide such as tin oxide or indium oxide is deposited or sputtered to form a film or cylindrical plastic , Paper-coated or aluminum, aluminum alloy, nickel, stainless steel plates, etc., and extruding them, making them into raw pipes by methods such as drawing, then cutting, superfinishing, polishing, etc. Can be used. Further, an endless nickel belt and an endless stainless steel belt disclosed in JP-A-52-36016 can also be used as a support.
In addition, those in which conductive powder is dispersed in an appropriate binder resin and coated on the support can also be used as the support in the present invention.
前記導電性粉体としては、例えば、カーボンブラック、アセチレンブラック、また、アルミニウム、ニッケル、鉄、ニクロム、銅、亜鉛、銀などの金属粉、あるいは導電性酸化スズ、ITOなどの金属酸化物粉体などが挙げられる。
また、同時に用いられる結着樹脂には、ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアリレート、フェノキシ樹脂、ポリカーボネート、酢酸セルロース樹脂、エチルセルロース樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルトルエン、ポリ−N−ビニルカルバゾール、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂などの熱可塑性、熱硬化性樹脂又は光硬化性樹脂が挙げられる。
前記導電性層は、これらの導電性粉体と結着樹脂を適当な溶剤、例えば、テトラヒドロフラン、ジクロロメタン、メチルエチルケトン、トルエンなどに分散して塗布することにより設けることができる。
更に、適当な円筒基体上にポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリスチレン、ポリ塩化ビニリデン、ポリエチレン、塩化ゴム、テフロン(登録商標)などの素材に前記導電性粉体を含有させた熱収縮チューブによって導電性層を設けてなるものも、本発明の支持体として良好に用いることができる。
Examples of the conductive powder include carbon black, acetylene black, metal powder such as aluminum, nickel, iron, nichrome, copper, zinc and silver, or metal oxide powder such as conductive tin oxide and ITO. Etc.
The binder resin used at the same time is polystyrene, styrene-acrylonitrile copolymer, styrene-butadiene copolymer, styrene-maleic anhydride copolymer, polyester, polyvinyl chloride, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer. , Polyvinyl acetate, polyvinylidene chloride, polyarylate, phenoxy resin, polycarbonate, cellulose acetate resin, ethyl cellulose resin, polyvinyl butyral, polyvinyl formal, polyvinyl toluene, poly-N-vinylcarbazole, acrylic resin, silicone resin, epoxy resin, melamine Thermoplastic, thermosetting resin or photo-curing resin such as resin, urethane resin, phenol resin, alkyd resin and the like can be mentioned.
The conductive layer can be provided by dispersing and applying these conductive powder and binder resin in a suitable solvent such as tetrahydrofuran, dichloromethane, methyl ethyl ketone, toluene and the like.
Furthermore, it is electrically conductive by a heat shrinkable tube in which the conductive powder is contained in a material such as polyvinyl chloride, polypropylene, polyester, polystyrene, polyvinylidene chloride, polyethylene, chlorinated rubber, Teflon (registered trademark) on a suitable cylindrical substrate. Those provided with a conductive layer can also be used favorably as the support of the present invention.
後述するように、電子写真プロセスにおける潜像形成には可干渉性の高いレーザーを用いることがある。前記の通り、支持体は金属材料からなることが多く、その多くは表面反射率が高い。このような特徴を有する支持体上に本発明の無機半導体材料を適用して電子写真感光体を作製した場合、書き込み光と、支持体からの反射光とで干渉が生じ、画像欠陥が発生しやすい。このため、支持体の反射率が高い場合には、支持体の表面に凹凸を施して反射率を低下させることが好ましい。また、支持体に潜在的に存在する突起等も感光層を積層する際に、画像欠陥の原因となってしまう場合があった。これを適切な表面粗さに粗面化することによって突出した突起の少ない支持体表面を提供することができる。表面凹凸としてはJIS B0601−1982に示される手法で測定した算術十点平均表面粗さ(Rz)を代表特性値として用いた。 As will be described later, a highly coherent laser may be used to form a latent image in the electrophotographic process. As described above, the support is often made of a metal material, many of which have a high surface reflectance. When an electrophotographic photosensitive member is produced by applying the inorganic semiconductor material of the present invention on a support having such characteristics, interference occurs between writing light and reflected light from the support, resulting in image defects. Cheap. For this reason, when the reflectance of a support body is high, it is preferable to give an unevenness | corrugation to the surface of a support body and to reduce a reflectance. Further, protrusions and the like that are potentially present on the support may cause image defects when the photosensitive layer is laminated. By roughening this to an appropriate surface roughness, it is possible to provide a support surface with few protruding protrusions. As the surface irregularities, arithmetic ten-point average surface roughness (Rz) measured by the method described in JIS B0601-1982 was used as a representative characteristic value.
前記表面粗さ(Rz)の測定方法は、例えば、サーフコム1400D(東京精密株式会社製)を用い、表面粗さ(Rz)を評価長さ2.5mm、基準長さ0.5mmに対し測定するものである。測定箇所は軸方向のドラムの両端から80mmとドラム中央の3点、周方向90度の4通り、合計12点を測定し、その平均値をドラムの表面粗さ(Rz)とする。
前記表面粗さ(Rz)としては0.6μm以上であることが好ましい。これよりもRzが小さい場合には書き込み光によるモアレが発生しやすいために好ましくない。また、Rzが大きい場合であっても、使用上大きな問題とはならないが、Rzが大きすぎる場合には中間層を均一に形成することが困難となるため注意が必要である。この観点から、支持体の表面粗さ(Rz)は3.0μm以下であることがより好ましい。
The surface roughness (Rz) is measured using, for example, Surfcom 1400D (manufactured by Tokyo Seimitsu Co., Ltd.), and the surface roughness (Rz) is measured with respect to an evaluation length of 2.5 mm and a reference length of 0.5 mm. Is. The measurement location is 80 mm from both ends of the drum in the axial direction, three points in the center of the drum, and four ways of 90 degrees in the circumferential direction. A total of 12 points are measured, and the average value is defined as the surface roughness (Rz) of the drum.
The surface roughness (Rz) is preferably 0.6 μm or more. If Rz is smaller than this, moire due to writing light is likely to occur, which is not preferable. Further, even if Rz is large, there is no significant problem in use. However, if Rz is too large, it is difficult to form the intermediate layer uniformly, so care must be taken. In this respect, the surface roughness (Rz) of the support is more preferably 3.0 μm or less.
粗面化の方法としては、ホーニング加工等やセンタレス研磨が挙げられる。前記ホーニング加工は安価で表面粗さ調製が容易であることから好ましく使用される。前記ホーニング加工には乾式及び湿式での処理方法があるがいずれを用いてもよい。
湿式(液体)ホーニング加工は、水等の液体に粉末状の研磨剤(砥粒)を懸濁させ、高速度で支持体の表面に吹き付けて粗面化する方法であり、表面粗さは吹き付け圧力、速度、研磨剤の量、種類、形状、大きさ、硬度、比重又は懸濁濃度等により制御することができる。同様に、乾式ホーニング加工は、研磨剤をエアにより、高速度で支持体表面に吹き付けて粗面化する方法であり、湿式ホーニング加工と同じように表面粗さを制御することができる。これら湿式又は乾式ホーニング加工に用いる研磨剤としては、炭化ケイ素、アルミナ、ジルコニア、ステンレス、鉄、ガラスビーズ及びプラスチックショット等の粒子が挙げられる。
Examples of the roughening method include honing and centerless polishing. The honing process is preferably used because it is inexpensive and the surface roughness can be easily adjusted. There are dry and wet processing methods for the honing process, and any of them may be used.
Wet (liquid) honing is a method in which a powdery abrasive (abrasive grain) is suspended in a liquid such as water and sprayed onto the surface of the support at high speed to roughen the surface. The pressure, speed, amount, type, shape, size, hardness, specific gravity or suspension concentration of the abrasive can be controlled. Similarly, the dry honing process is a method in which an abrasive is sprayed onto the support surface with air at a high speed to roughen the surface, and the surface roughness can be controlled in the same manner as the wet honing process. Examples of the abrasive used in these wet or dry honing processes include particles such as silicon carbide, alumina, zirconia, stainless steel, iron, glass beads, and plastic shots.
しかし、乾式ホーニングや不定形アルミナ砥粒を用いた液体ホーニングでは、砥粒が支持体表面に突き刺さることがあり、電子写真感光体を作製した時に反転現像系における白画像上の黒ポチ、正転現像系における黒画像上の白抜けとして現れてしまう。ガラスビーズを用いた液体ホーニングでは、ガラスがすぐに割れて支持体表面に突き刺さったり、粗さのコントロールが難しい。そのため、研磨剤として球状アルミナ砥粒やステンレス砥粒等を用いた液体ホーニング加工にて、支持体を粗面化した後、中間層及び感光層を形成して、電子写真感光体を作製するのが一般的である。また、支持体の粗面化処理においては、処理時間、砥粒使用量、エネルギー使用量、及び、粗面化後の支持体における残留砥粒除去の簡便性等の観点から、干渉縞防止機能を満たす範囲内において極力処理条件をマイルドにし、表面粗さ(Rz)を小さく抑えることが好ましい。 However, in dry honing and liquid honing using amorphous alumina abrasive grains, the abrasive grains may pierce the surface of the support, and when an electrophotographic photosensitive member is produced, black spots on white images in the reversal development system, normal rotation It appears as white spots on a black image in the development system. In liquid honing using glass beads, it is difficult to control the roughness because the glass breaks immediately and pierces the support surface. Therefore, after roughening the support by liquid honing using spherical alumina abrasive grains or stainless abrasive grains as an abrasive, an intermediate layer and a photosensitive layer are formed to produce an electrophotographic photoreceptor. Is common. Further, in the roughening treatment of the support, an interference fringe prevention function from the viewpoint of processing time, amount of abrasive grains used, amount of energy consumption, and ease of removing residual abrasive grains from the roughened substrate. It is preferable to make the treatment conditions as mild as possible within the range satisfying the above and to keep the surface roughness (Rz) small.
[画像形成方法及び画像形成装置]
本発明の画像形成装置は、少なくとも、該電子写真感光体を帯電させる帯電手段、帯電手段によって帯電させられた電子写真感光体表面に静電潜像を形成する潜像形成手段、潜像形成手段(露光手段:潜像形成器)によって形成された静電潜像の画像部にトナーを付着させる現像手段から選ばれる一つの手段を一体に備えた画像形成装置用プロセスカートリッジを搭載し、該画像形成装置用プロセスカートリッジが着脱自在であることを特徴とするものである。すなわち、画像形成装置全体としては、電子写真感光体と、帯電手段と、露光手段と、現像手段と、転写手段とを備え、更に必要に応じて適宜選択したその他の手段、例えば、定着手段、クリーニング手段、除電手段、リサイクル手段、制御手段等を有するものである。ここで、前記電子写真感光体が、本発明の前記電子写真感光体である。
また、本発明の画像形成方法は、少なくとも、該電子写真感光体を帯電させる帯電プロセス(帯電工程)と、帯電プロセスによって帯電させられた電子写真感光体表面に静電潜像を形成する潜像形成プロセス(露光工程)と、潜像形成プロセスによって形成された静電潜像の画像部にトナーを付着させる現像プロセス(現像工程)と、現像プロセスによって形成された顕像を被転写体に転写する転写プロセス(転写工程)とを繰り返し行うことを特徴とするものである。すなわち、本発明で用いられる画像形成方法は、帯電工程と、露光工程と、現像工程と、転写工程とを少なくとも含み、更に必要に応じて適宜選択したその他の工程、例えば、定着工程、クリーニング工程、除電工程、リサイクル工程、制御工程等を含んでなるものである。
[Image Forming Method and Image Forming Apparatus]
The image forming apparatus of the present invention includes at least a charging unit for charging the electrophotographic photosensitive member, a latent image forming unit for forming an electrostatic latent image on the surface of the electrophotographic photosensitive member charged by the charging unit, and a latent image forming unit. A process cartridge for an image forming apparatus, which is integrally provided with one means selected from developing means for attaching toner to an image portion of an electrostatic latent image formed by (exposure means: latent image forming device), is mounted. The process cartridge for the forming apparatus is detachable. That is, the entire image forming apparatus includes an electrophotographic photosensitive member, a charging unit, an exposure unit, a developing unit, and a transfer unit, and other units appropriately selected as necessary, for example, a fixing unit, It has cleaning means, static elimination means, recycling means, control means and the like. Here, the electrophotographic photosensitive member is the electrophotographic photosensitive member of the present invention.
The image forming method of the present invention includes at least a charging process (charging process) for charging the electrophotographic photosensitive member and a latent image for forming an electrostatic latent image on the surface of the electrophotographic photosensitive member charged by the charging process. The formation process (exposure process), the development process (development process) for attaching toner to the image portion of the electrostatic latent image formed by the latent image formation process, and the developed image formed by the development process are transferred to the transfer target The transfer process (transfer process) is repeatedly performed. That is, the image forming method used in the present invention includes at least a charging step, an exposure step, a development step, and a transfer step, and further other steps appropriately selected as necessary, for example, a fixing step and a cleaning step. , A static elimination process, a recycling process, a control process, and the like.
本発明で用いられる画像形成方法は、本発明の画像形成装置により好適に実施することができ、前記帯電工程は前記帯電手段により行うことができ、前記露光工程は前記露光手段により行うことができ、前記現像工程は前記現像手段により行うことができ、前記転写工程は前記転写手段により行うことができ、前記定着工程は前記定着手段により行うことができ、前記クリーニング工程は前記クリーニング手段により行うことができ、前記その他の工程は前記その他の手段により行うことができる。 The image forming method used in the present invention can be preferably implemented by the image forming apparatus of the present invention, the charging step can be performed by the charging unit, and the exposure step can be performed by the exposing unit. The developing step can be performed by the developing unit, the transferring step can be performed by the transferring unit, the fixing step can be performed by the fixing unit, and the cleaning step can be performed by the cleaning unit. The other steps can be performed by the other means.
〈帯電工程及び帯電手段〉
前記帯電工程は、電子写真感光体表面を帯電させる工程であり、前記帯電手段により行われる。
前記帯電手段としては、前記電子写真感光体の表面に電圧を印加して一様に帯電させることができるものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、電子写真感光体と非接触で帯電させる非接触方式の帯電手段が好ましく用いられる。前記非接触の帯電手段としては、例えば、コロナ放電を利用した非接触帯電器や針電極デバイス、固体放電素子;電子写真感光体に対して微小な間隙をもって配設された導電性又は半導電性の帯電ローラなどが挙げられる。これらの中でも、コロナ放電が特に好ましい。
前記コロナ放電は、空気中のコロナ放電によって発生した正又は負のイオンを電子写真感光体の表面に与える非接触な帯電方法であり、電子写真感光体に一定の電荷量を与える特性を持つコロトン帯電器と、一定の電位を与える特性を持つスコロトロン帯電器とがある。
前記コロトン帯電器は、放電ワイヤの周囲に半空間を占めるケーシング電極とそのほぼ中心に置かれた放電ワイヤとから構成される。
前記スコロトロン帯電器は、前記コロトロン帯電器にグリッド電極を追加したものであり、グリッド電極は電子写真感光体表面から1.0mm〜2.0mm離れた位置に設けられている。
<Charging process and charging means>
The charging step is a step of charging the surface of the electrophotographic photosensitive member, and is performed by the charging unit.
The charging means is not particularly limited as long as it can uniformly apply a voltage to the surface of the electrophotographic photosensitive member, and can be appropriately selected depending on the purpose. A non-contact charging means for charging in a non-contact manner with the photoreceptor is preferably used. As the non-contact charging means, for example, a non-contact charger using a corona discharge, a needle electrode device, a solid discharge element; conductive or semiconductive disposed with a minute gap with respect to the electrophotographic photosensitive member And a charging roller. Among these, corona discharge is particularly preferable.
The corona discharge is a non-contact charging method that gives positive or negative ions generated by corona discharge in the air to the surface of the electrophotographic photosensitive member, and has a characteristic of giving a certain amount of charge to the electrophotographic photosensitive member. There are a charger and a scorotron charger having a characteristic of giving a constant potential.
The coroton charger is composed of a casing electrode that occupies a half space around the discharge wire, and a discharge wire placed almost at the center thereof.
The scorotron charger is obtained by adding a grid electrode to the corotron charger, and the grid electrode is provided at a position 1.0 mm to 2.0 mm away from the surface of the electrophotographic photosensitive member.
〈露光工程及び露光手段〉
前記露光工程は、例えば、前記露光手段を用いて前記電子写真感光体の表面を像様に露光することにより行うことができる。
前記露光における光学系は、アナログ光学系とデジタル光学系とに大別される。前記アナログ光学系は、原稿を光学系により直接電子写真感光体上に投影する光学系であり、前記デジタル光学系は、画像情報が電気信号として与えられ、これを光信号に変換して電子写真感光体を露光し作像する光学系である。
前記露光手段としては、前記帯電手段により帯電された前記電子写真感光体の表面に、形成すべき像様に露光を行うことができる限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、複写光学系、ロッドレンズアレイ系、レーザ光学系、液晶シャッタ光学系、LED光学系、などの各種露光器が挙げられる。
なお、本発明においては、前記電子写真感光体の裏面側から像様に露光を行う光背面方式を採用してもよい。
<Exposure process and exposure means>
The exposure step can be performed, for example, by exposing the surface of the electrophotographic photosensitive member imagewise using the exposure unit.
The optical system in the exposure is roughly classified into an analog optical system and a digital optical system. The analog optical system is an optical system that directly projects an original onto an electrophotographic photosensitive member by an optical system, and the digital optical system receives image information as an electrical signal, converts this into an optical signal, and converts it into an electrophotographic image. It is an optical system that exposes a photoreceptor to form an image.
The exposure unit is not particularly limited as long as the surface of the electrophotographic photosensitive member charged by the charging unit can be exposed like an image to be formed, and can be appropriately selected according to the purpose. However, various exposure devices such as a copying optical system, a rod lens array system, a laser optical system, a liquid crystal shutter optical system, and an LED optical system can be used.
In the present invention, an optical backside system that performs imagewise exposure from the backside of the electrophotographic photosensitive member may be employed.
〈現像工程及び現像手段〉
前記現像工程は、前記静電潜像を、トナー乃至現像剤を用いて現像して可視像を形成する工程である。
前記可視像の形成は、例えば、前記静電潜像を前記トナー乃至前記現像剤を用いて現像することにより行うことができ、前記現像手段により行うことができる。
前記現像手段は、例えば、前記トナー乃至前記現像剤を用いて現像することができる限り、特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、前記トナー乃至現像剤を収容し、前記静電潜像に該トナー乃至該現像剤を接触又は非接触的に付与可能な現像器を少なくとも有するものが好適に挙げられる。
前記現像器は、乾式現像方式のものであってもよいし、湿式現像方式のものであってもよく、また、単色用現像器であってもよいし、多色用現像器であってもよく、例えば、前記トナー乃至前記現像剤を摩擦攪拌させて帯電させる攪拌器と、回転可能なマグネットローラとを有してなるもの、などが好適に挙げられる。
<Development process and development means>
The developing step is a step of developing the electrostatic latent image using a toner or a developer to form a visible image.
The visible image can be formed, for example, by developing the electrostatic latent image using the toner or the developer, and can be performed by the developing unit.
The developing unit is not particularly limited as long as it can be developed using, for example, the toner or the developer, and can be appropriately selected from known ones. For example, the toner or developer is accommodated. Preferred examples include those having at least a developing unit capable of bringing the toner or developer into contact or non-contact with the electrostatic latent image.
The developing unit may be a dry developing type, a wet developing type, a single color developing unit, or a multi-color developing unit. For example, a toner having a stirrer for charging the toner or the developer by frictional stirring and a rotatable magnet roller is preferable.
前記現像器内では、例えば、前記トナーと前記キャリアとが混合攪拌され、その際の摩擦により該トナーが帯電し、回転するマグネットローラの表面に穂立ち状態で保持され、磁気ブラシが形成される。該マグネットローラは、前記電子写真感光体近傍に配置されているため、該マグネットローラの表面に形成された前記磁気ブラシを構成する前記トナーの一部は、電気的な吸引力によって該電子写真感光体の表面に移動する。その結果、前記静電潜像が該トナーにより現像されて該電子写真感光体の表面に該トナーによる可視像が形成される。
前記現像器に収容させる現像剤は、前記トナーを含む現像剤であるが、該現像剤としては一成分現像剤であってもよいし、二成分現像剤であってもよい。
In the developing device, for example, the toner and the carrier are mixed and agitated, and the toner is charged by friction at that time, and held on the surface of the rotating magnet roller in a raised state to form a magnetic brush. . Since the magnet roller is disposed in the vicinity of the electrophotographic photosensitive member, a part of the toner constituting the magnetic brush formed on the surface of the magnet roller is electrically attracted to the electrophotographic photosensitive member. Move to the surface of the body. As a result, the electrostatic latent image is developed with the toner, and a visible image is formed with the toner on the surface of the electrophotographic photosensitive member.
The developer accommodated in the developing device is a developer containing the toner, but the developer may be a one-component developer or a two-component developer.
〈転写工程及び転写手段〉
前記転写工程は、前記可視像を記録媒体に転写する工程であるが、中間転写体を用い、該中間転写体上に可視像を一次転写した後、該可視像を前記記録媒体上に二次転写する態様が好ましく、前記トナーとして2色以上、好ましくはフルカラートナーを用い、可視像を中間転写体上に転写して複合転写像を形成する第一次転写工程と、該複合転写像を記録媒体上に転写する第二次転写工程とを含む態様がより好ましい。
前記転写は、例えば、転写帯電器を用いて前記電子写真感光体を帯電し、前記可視像を、前記転写手段により記録媒体上に転写することで行うことができる。前記転写手段としては、可視像を中間転写体上に転写して複合転写像を形成する第一次転写手段と、該複合転写像を記録媒体上に転写する第二次転写手段とを有する態様が好ましい。なお、前記中間転写体としては、特に制限はなく、目的に応じて公知の転写体の中から適宜選択することができ、例えば、転写ベルト等が好適に挙げられる。
<Transfer process and transfer means>
The transfer step is a step of transferring the visible image onto a recording medium. After the primary transfer of the visible image onto the intermediate transfer member using an intermediate transfer member, the visible image is transferred onto the recording medium. A primary transfer step of forming a composite transfer image by transferring a visible image onto an intermediate transfer body using two or more colors, preferably a full color toner, as the toner, and a composite transfer image; A mode including a secondary transfer step of transferring the transfer image onto the recording medium is more preferable.
The transfer can be performed, for example, by charging the electrophotographic photosensitive member using a transfer charger and transferring the visible image onto a recording medium by the transfer unit. The transfer means includes a primary transfer means for transferring a visible image onto an intermediate transfer member to form a composite transfer image, and a secondary transfer means for transferring the composite transfer image onto a recording medium. Embodiments are preferred. The intermediate transfer member is not particularly limited and may be appropriately selected from known transfer members according to the purpose. For example, a transfer belt and the like are preferable.
前記転写手段(前記第一次転写手段、前記第二次転写手段)は、前記電子写真感光体上に形成された前記可視像を前記記録媒体側へ剥離帯電させる転写器を少なくとも有するのが好ましい。前記転写手段は、1つであってもよいし、2つ以上であってもよい。前記転写器としては、例えば、コロナ放電によるコロナ転写器、転写ベルト、転写ローラ、圧力転写ローラ、粘着転写器、などが挙げられる。
なお、記録媒体としては、代表的には普通紙であるが、現像後の未定着像を転写可能なものなら、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、OHP用のPETベース等も用いることができる。
The transfer means (the primary transfer means and the secondary transfer means) includes at least a transfer unit that peels and charges the visible image formed on the electrophotographic photosensitive member toward the recording medium. preferable. There may be one transfer means or two or more transfer means. Examples of the transfer device include a corona transfer device using corona discharge, a transfer belt, a transfer roller, a pressure transfer roller, and an adhesive transfer device.
The recording medium is typically plain paper, but is not particularly limited as long as it can transfer an unfixed image after development, and can be appropriately selected according to the purpose. PET for OHP A base or the like can also be used.
〈定着工程及び定着手段〉
前記定着工程は、記録媒体に転写された可視像を、定着装置を用いて定着させる工程であり、各色のトナーに対し前記記録媒体に転写する毎に行ってもよいし、各色のトナーに対しこれを積層した状態で一度に同時に行ってもよい。
前記定着手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、定着部材と該定着部材を加熱する熱源とを有するものが用いられる。
前記定着部材としては、例えば、無端状ベルトとローラとの組合せ、ローラとローラとの組合せ、などが挙げられるが、ウォームアップ時間を短縮することができ、省エネルギー化の実現の点で、また、定着可能幅の拡大の点で、熱容量が小さい無端状ベルトとローラとの組合せであるのが好ましい。
<Fixing process and fixing means>
The fixing step is a step of fixing the visible image transferred to the recording medium using a fixing device, and may be performed each time the toner of each color is transferred to the recording medium, or may be applied to the toner of each color. On the other hand, it may be carried out simultaneously at the same time in a state of being laminated.
The fixing unit is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. A fixing unit and a heat source for heating the fixing member are used.
Examples of the fixing member include a combination of an endless belt and a roller, a combination of a roller and a roller, etc., but the warm-up time can be shortened, and in terms of realizing energy saving, A combination of an endless belt and a roller having a small heat capacity is preferable in terms of expansion of the fixable width.
〈クリーニング工程及びクリーニング手段〉
前記クリーニング工程は、前記電子写真感光体上に残留する前記トナーを除去する工程であり、クリーニング手段により好適に行うことができる。なお、クリーニング手段を用いることなく、摺擦部材で残留トナーの電荷を揃え、現像ローラで回収する方法を採用することもできる。
前記クリーニング手段としては、特に制限はなく、前記電子写真感光体上に残留する前記電子写真トナーを除去することができればよく、公知のクリーナの中から適宜選択することができ、例えば、磁気ブラシクリーナ、静電ブラシクリーナ、磁気ローラクリーナ、ブレードクリーナ、ブラシクリーナ、ウエブクリーナ等が好適に挙げられる。
<Cleaning process and cleaning means>
The cleaning step is a step of removing the toner remaining on the electrophotographic photosensitive member, and can be suitably performed by a cleaning unit. It is also possible to employ a method in which the residual toner charges are made uniform by the rubbing member and collected by the developing roller without using the cleaning means.
The cleaning means is not particularly limited, and may be selected from known cleaners as long as the electrophotographic toner remaining on the electrophotographic photosensitive member can be removed. For example, a magnetic brush cleaner Suitable examples include electrostatic brush cleaners, magnetic roller cleaners, blade cleaners, brush cleaners, web cleaners, and the like.
〈除電工程及び除電手段〉
前記除電工程は、前記電子写真感光体に対し除電バイアスを印加して除電を行う工程であり、除電手段により好適に行うことができる。
前記除電手段としては、特に制限はなく、前記電子写真感光体に対し除電バイアスを印加することができればよく、公知の除電器の中から適宜選択することができ、例えば、除電ランプ等が好適に挙げられる。
<Static elimination process and static elimination means>
The neutralization step is a step of performing neutralization by applying a neutralization bias to the electrophotographic photosensitive member, and can be suitably performed by a neutralization unit.
The neutralization means is not particularly limited, and may be appropriately selected from known neutralizers as long as it can apply a neutralization bias to the electrophotographic photosensitive member. For example, a neutralization lamp is preferably used. Can be mentioned.
〈リサイクル工程及びリサイクル手段〉
前記リサイクル工程は、前記クリーニング工程により除去した前記トナーを前記現像手段にリサイクルさせる工程であり、リサイクル手段により好適に行うことができる。前記リサイクル手段としては、特に制限はなく、公知の搬送手段等が挙げられる。
<Recycling process and recycling method>
The recycling step is a step of recycling the toner removed by the cleaning step to the developing unit, and can be suitably performed by the recycling unit. There is no restriction | limiting in particular as said recycling means, A well-known conveyance means etc. are mentioned.
〈制御工程及び制御手段〉
前記制御工程は、前記各工程を制御する工程であり、制御手段により好適に行うことができる。
前記制御手段としては、前記各手段の動きを制御することができる限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シークエンサー、コンピュータ等の機器が挙げられる。
<Control process and control means>
The control step is a step of controlling each of the steps, and can be suitably performed by a control unit.
The control means is not particularly limited as long as the movement of each means can be controlled, and can be appropriately selected according to the purpose. Examples thereof include devices such as a sequencer and a computer.
[図面に基づく画像形成装置及びプロセスカートリッジの説明]
次に、図面に基づいて本発明の画像形成装置及びプロセスカートリッジについて詳しく説明する。
本発明の画像形成装置とは、本発明の前記電子写真感光体を用い、例えば、少なくとも感光体に帯電、画像露光、現像の過程を経た後、記録媒体(画像保持体:転写紙)へのトナー画像の転写、定着及び感光体表面のクリーニングというプロセスよりなるものである。
なお、場合により、静電潜像を直接記録媒体に転写し現像する画像形成装置では、感光体に配した上記プロセスを必ずしも有するものではない。
[Description of Image Forming Apparatus and Process Cartridge Based on Drawing]
Next, the image forming apparatus and the process cartridge of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
The image forming apparatus of the present invention uses the electrophotographic photosensitive member of the present invention. For example, at least after the photosensitive member is charged, exposed to an image, and developed, the recording medium (image holding member: transfer paper) is used. It consists of a process of transferring a toner image, fixing, and cleaning the surface of the photoreceptor.
In some cases, an image forming apparatus that directly transfers an electrostatic latent image to a recording medium and develops it does not necessarily have the above-described process disposed on a photoconductor.
図1は、画像形成装置の一例を示す概略図である。電子写真感光体(感光体)を平均的に帯電させる手段として、帯電チャージャ3が用いられる。この帯電手段としては、コロトロンデバイス、スコロトロンデバイス、固体放電素子、針電極デバイス、ローラー帯電デバイス、導電性ブラシデバイス等が用いられ、公知の方式が使用可能である。
次に、均一に帯電された感光体1上に静電潜像を形成するために画像露光部5が用いられる。この光源には、蛍光灯、タングステンランプ、ハロゲンランプ、水銀灯、ナトリウム灯、発光ダイオード(LED)、半導体レーザー(LD)、エレクトロルミネッセンス(EL)などの発光物全般を用いることができる。そして、所望の波長域の光のみを照射するために、シャープカットフィルター、バンドパスフィルター、近赤外カットフィルター、ダイクロイックフィルター、干渉フィルター、色温度変換フィルターなどの各種フィルターを用いることもできる。
次に、感光体1上に形成された静電潜像を可視化するために現像ユニット6が用いられる。現像方式としては、乾式トナーを用いた一成分現像法、二成分現像法、湿式トナーを用いた湿式現像法がある。感光体に正(負)帯電を施し、画像露光を行うと、感光体表面上には正(負)の静電潜像が形成される。これを負(正)極性のトナー(検電微粒子)で現像すれば、ポジ画像が得られるし、また正(負)極性のトナーで現像すれば、ネガ画像が得られる。
次に、感光体上で可視化されたトナー像を記録媒体9上に転写するために転写チャージャ10が用いられる。また、転写をより良好に行うために転写前チャージャ7を用いてもよい。これらの転写手段としては、転写チャージャ、バイアスローラーを用いる静電転写方式、粘着転写法、圧力転写法等の機械転写方式、磁気転写方式が利用可能である。静電転写方式としては、前記帯電手段が利用可能である。
次に、記録媒体9を感光体1より分離する手段として分離チャージャ11、分離爪12が用いられる。その他分離手段としては、静電吸着誘導分離、側端ベルト分離、先端グリップ搬送、曲率分離等が用いられる。分離チャージャ11としては、前記帯電手段が利用可能である。
次に、転写後感光体上に残されたトナーをクリーニングするためにファーブラシ14、クリーニングブレード15が用いられる。また、クリーニングをより効率的に行うためにクリーニング前チャージャ13を用いてもよい。その他クリーニング手段としては、ウェブ方式、マグネットブラシ方式等があるが、それぞれ単独又は複数の方式を一緒に用いてもよい。
更に必要に応じて感光体上の潜像を取り除く目的で除電手段が用いられる。除電手段としては除電ランプ2、除電チャージャが用いられ、それぞれ前記露光光源、帯電手段が利用できる。なお、図1中、符号8は給紙コロを示す。
その他、感光体に近接していない原稿読み取り、給紙、定着、排紙等のプロセスは公知のものが使用できる。
本発明は、このような画像形成手段に本発明に係る電子写真感光体を用いる画像形成方法及び画像形成装置である。
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of an image forming apparatus. As a means for charging the electrophotographic photosensitive member (photosensitive member) on average, a charging
Next, the
Next, the developing
Next, a
Next, a
Next, a
Further, a charge eliminating unit is used for the purpose of removing the latent image on the photosensitive member as necessary. As the charge removal means, the
In addition, known processes can be used for reading, feeding, fixing, paper discharge and the like that are not close to the photoconductor.
The present invention is an image forming method and an image forming apparatus using the electrophotographic photoreceptor according to the present invention for such image forming means.
この画像形成手段は、複写装置、ファクシミリ、プリンタ内に固定して組み込まれていてもよいが、プロセスカートリッジの形態でそれら装置内に組み込まれ、着脱可能としたものであってもよい。プロセスカートリッジの一例を図2に示す。
前記プロセスカートリッジとは、電子写真感光体(感光体)101を内蔵し、他に帯電手段102、現像手段104、転写手段106、クリーニング手段107、除電手段(不図示)の少なくとも一つを具備し、画像形成装置本体に着脱可能とした装置(部品)である。
The image forming means may be fixedly incorporated in a copying apparatus, facsimile, or printer, but may be incorporated in these apparatuses in the form of a process cartridge and detachable. An example of the process cartridge is shown in FIG.
The process cartridge includes an electrophotographic photosensitive member (photosensitive member) 101, and further includes at least one of a
図2のプロセスカートリッジによる画像形成プロセスについて示すと、感光体101は、矢印方向に回転しながら、帯電手段102による帯電、露光手段103による露光により、その表面に露光像に対応する静電潜像が形成され、この静電潜像は、現像手段104でトナー現像され、該トナー現像は転写手段106により、記録媒体105に転写され、プリントアウトされる。次いで、像転写後の感光体表面は、クリーニング手段107によりクリーニングされ、更に除電手段(不図示)により除電されて、再び以上の操作を繰り返すものである。
The image forming process using the process cartridge of FIG. 2 will be described. The
本発明の画像形成方法、画像形成装置、及びプロセスカートリッジは、非晶質酸化物半導体からなる中間層を有する本発明の電子写真感光体を用いているので、長期にわたる使用によっても帯電性の低下などの電子写真特性の低下が極めて少なく、欠陥の少ない高品質画像を継続的に得ることができる。 The image forming method, the image forming apparatus, and the process cartridge of the present invention use the electrophotographic photosensitive member of the present invention having an intermediate layer made of an amorphous oxide semiconductor. Thus, it is possible to continuously obtain high-quality images with few defects and extremely low electrophotographic characteristics.
以下、実施例及び比較例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例に何ら限定されるものではない。なお、「部」はすべて重量部である。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example are given and this invention is demonstrated further more concretely, this invention is not limited to these Examples at all. “Parts” are all parts by weight.
<実施例1>
〔感光体の作製方法〕
導電性支持体として表面粗さRzが0.9μm、直径が30mm、長さ360mmのアルミニウムシリンダー(導電性支持体)を準備し、シリンダーを回転させながら成膜できるように改良したRFスパッタ装置を用いて中間層を形成した。前記記載の通り、スパッタ中の基板温度の過温を防止するためにシリンダー内部に冷却ジャケットを設けた。また、インジウム、亜鉛、ガリウムを含有する多結晶焼結体(組成比、In:Ga:Zn=1:1:1)からなる150mm×400mmターゲットを用いて、インジウム、亜鉛、ガリウムからなる非晶質酸化物膜(以下In−Ga−ZnOX)を中間層として形成した。製膜条件は以下の通りとした。
<Example 1>
[Method for producing photoconductor]
An RF sputtering apparatus improved by preparing an aluminum cylinder (conductive support) having a surface roughness Rz of 0.9 μm, a diameter of 30 mm, and a length of 360 mm as a conductive support, and forming a film while rotating the cylinder. An intermediate layer was formed. As described above, a cooling jacket was provided inside the cylinder to prevent the substrate temperature from being overheated during sputtering. Also, using a 150 mm × 400 mm target made of a polycrystalline sintered body (composition ratio, In: Ga: Zn = 1: 1: 1) containing indium, zinc and gallium, an amorphous made of indium, zinc and gallium. quality oxide film (hereinafter In-Ga-ZnO X) was formed as an intermediate layer. The film forming conditions were as follows.
[製膜条件]
・導電性支持体冷却温度:30℃
・RFパワー:11.2W/cm2
・ターゲット−基板距離:50mm
・背圧:5.0×10-6torr以下
・製膜圧力:3.0×10-3torr
・不活性ガス:アルゴン
・酸素分圧:不活性ガスと酸素ガスの総量に対して3vol%
[Film forming conditions]
-Conductive support cooling temperature: 30 ° C
RF power: 11.2 W / cm 2
・ Target-substrate distance: 50mm
・ Back pressure: 5.0 × 10 −6 torr or less ・ Film forming pressure: 3.0 × 10 −3 torr
・ Inert gas: Argon ・ Oxygen partial pressure: 3 vol% with respect to the total amount of inert gas and oxygen gas
前記条件によって0.5μmのIn−Ga−ZnOXを中間層として形成した。なお、膜厚の測定はエリプソメーターにより実施した。
また、後述の蛍光X線法により、中間層を形成する非晶質酸化物の組成比を測定した結果は、後述のように、In:Zn:Ga =100:112:117であった。また、後述する測定方法により測定される表面抵抗率は、5.0×106(Ω/cm2)であった。
Under the above conditions, 0.5 μm In—Ga—ZnO X was formed as an intermediate layer. The film thickness was measured with an ellipsometer.
Moreover, the result of measuring the composition ratio of the amorphous oxide forming the intermediate layer by a fluorescent X-ray method described later was In: Zn: Ga = 100: 112: 117 as described later. Moreover, the surface resistivity measured by the measuring method mentioned later was 5.0 * 10 < 6 > (ohm / cm < 2 >).
次に、下記組成の電子注入層用塗工液、電荷発生層用塗工液、正孔輸送層用塗工液を中間層上に順次塗布、乾燥することにより、4μmの電子注入層、0.3μmの電荷発生層、20μmの電荷輸送層を形成した。 Next, an electron injection layer coating solution, a charge generation layer coating solution, and a hole transport layer coating solution having the following composition were sequentially applied onto the intermediate layer and dried to dry the 4 μm electron injection layer, 0 A 3 μm charge generation layer and a 20 μm charge transport layer were formed.
〔電子注入層用塗工液〕
・下記構造式(1)の低分子電荷輸送物質: 4部
・ポリビニルブチラール(XYHL、UCC製): 5部
・メチルエチルケトン: 80部
[Coating solution for electron injection layer]
-Low molecular charge transport material of the following structural formula (1): 4 parts-Polyvinyl butyral (XYHL, manufactured by UCC): 5 parts-Methyl ethyl ketone: 80 parts
〔電荷発生層用塗工液〕
・τ型無金属フタロシアニン (平均粒子径 0.34μm): 8部
・ポリビニルブチラール(XYHL、UCC製): 5部
・メチルエチルケトン: 80部
[Coating liquid for charge generation layer]
・ Τ-type metal-free phthalocyanine (average particle size 0.34 μm): 8 parts ・ Polyvinyl butyral (XYHL, manufactured by UCC): 5 parts ・ Methyl ethyl ketone: 80 parts
〔正孔輸送層用塗工液〕
・ビスフェノールZポリカーボネート
(パンライトTS−2050、帝人化成製): 10部
・下記構造式(2)の低分子正孔輸送物質: 7部
・テトラヒドロフラン: 100部
・1%シリコーンオイルのテトラヒドロフラン溶液
(KF50−100CS、信越化学工業製): 1部
[Coating fluid for hole transport layer]
Bisphenol Z polycarbonate (Panlite TS-2050, manufactured by Teijin Chemicals): 10 parts Low molecular hole transport material of the following structural formula (2): 7 parts Tetrahydrofuran: 100 parts Tetrahydrofuran solution of 1% silicone oil (KF50) -100CS, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.): 1 part
<実施例2>
実施例1の電荷発生層用塗工液を下記の電荷発生層用塗工液に変更した以外は実施例1と同様にして電子写真感光体を作製した。
<Example 2>
An electrophotographic photosensitive member was produced in the same manner as in Example 1 except that the charge generation layer coating solution in Example 1 was changed to the following charge generation layer coating solution.
〔電荷発生層用塗工液〕
・図3に示すX線回折パターンを有するチタニルフタロシアニン
(平均粒子径;0.31μm): 8部
・ポリビニルブチラール(XYHL、UCC製): 5部
・メチルエチルケトン: 80部
[Coating liquid for charge generation layer]
・ Titanyl phthalocyanine having the X-ray diffraction pattern shown in FIG. 3 (average particle size; 0.31 μm): 8 parts ・ Polyvinyl butyral (XYHL, manufactured by UCC): 5 parts ・ Methyl ethyl ketone: 80 parts
<実施例3>
実施例1の電荷発生層用塗工液を下記の電荷発生層用塗工液に変更した以外は実施例1と同様にして電子写真感光体を作製した。
<Example 3>
An electrophotographic photosensitive member was produced in the same manner as in Example 1 except that the charge generation layer coating solution in Example 1 was changed to the following charge generation layer coating solution.
〔電荷発生層用塗工液〕
・下記構造式(3)のビスアゾ顔料: 2.5部
・ポリビニルブチラール(XYHL、UCC製): 0.5部
・シクロヘキサノン: 200部
・メチルエチルケトン: 80部
[Coating liquid for charge generation layer]
-Bisazo pigment of the following structural formula (3): 2.5 parts-Polyvinyl butyral (XYHL, manufactured by UCC): 0.5 part-Cyclohexanone: 200 parts-Methyl ethyl ketone: 80 parts
<実施例4>
実施例2の正孔輸送層用塗工液を下記のものに変更した以外は実施例2と同様にして電子写真感光体を作製した。
<Example 4>
An electrophotographic photosensitive member was produced in the same manner as in Example 2 except that the coating liquid for hole transport layer in Example 2 was changed to the following.
〔正孔輸送層用塗工液〕
・下記構造式(4)の高分子正孔輸送物質(分子量/Mw;130000): 10部
・テトラヒドロフラン: 100部
・1%シリコーンオイルのテトラヒドロフラン溶液
(KF50−100CS、信越化学工業製): 1部
[Coating fluid for hole transport layer]
-Polymeric hole transport material of the following structural formula (4) (molecular weight / Mw; 130000): 10 parts-Tetrahydrofuran: 100 parts-Tetrahydrofuran solution of 1% silicone oil (KF50-100CS, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.): 1 part
<実施例5>
実施例2で得た導電性支持体/中間層/電子注入層/電荷発生層/正孔輸送層からなる電子写真感光体に、スプレー塗工法を用いて下記表面層用塗工液を表面に塗布した後、メタルハライドランプを用いて、照度:900mW/cm2、照射時間:20秒の条件で光照射を行うことで表面層を架橋させ、5.0μmの表面硬化膜を得た。この後、130℃30分の乾燥を行うことにより、導電性支持体/中間層/電子注入層/電荷発生層/正孔輸送層/表面層からなる電子写真感光体を作製した。
<Example 5>
To the electrophotographic photosensitive member comprising the conductive support / intermediate layer / electron injection layer / charge generation layer / hole transport layer obtained in Example 2, the following surface layer coating solution is applied to the surface using a spray coating method. After coating, the surface layer was cross-linked by irradiating with a metal halide lamp under the conditions of illuminance: 900 mW / cm 2 and irradiation time: 20 seconds to obtain a cured surface film of 5.0 μm. Thereafter, drying was performed at 130 ° C. for 30 minutes to prepare an electrophotographic photosensitive member comprising a conductive support / intermediate layer / electron injection layer / charge generation layer / hole transport layer / surface layer.
〔表面層用塗工液〕
・ラジカル重合性モノマー[トリメチロールプロパントリアクリレート
(TMPTA,東京化成社製)]: 95部
・下記構造式(5)の正孔輸送性構造を有するラジカル重合性化合物: 95部
・光重合開始剤[1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン
(イルガキュアI−184,チバ・スペシャルティ・ケミカルズ
社製)]: 10部
・テトラヒドロフラン: 1200部
[Coating liquid for surface layer]
-Radical polymerizable monomer [trimethylolpropane triacrylate (TMPTA, manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)]: 95 parts-Radical polymerizable compound having a hole transporting structure of the following structural formula (5): 95 parts-Photopolymerization initiator [1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone (Irgacure I-184, manufactured by Ciba Specialty Chemicals)]: 10 parts ・ Tetrahydrofuran: 1200 parts
<実施例6>
実施例2の電子注入層用塗工液の電子輸送物質を下記構造式(6)に記載のものに変更した以外は実施例2と同様にして電子写真感光体を作製した。
<Example 6>
An electrophotographic photosensitive member was produced in the same manner as in Example 2 except that the electron transport material of the coating liquid for electron injection layer of Example 2 was changed to that described in the following structural formula (6).
<実施例7>
実施例2の電子注入層用塗工液の電子輸送物質を下記構造式(7)に記載のものに変更した以外は実施例2と同様にして電子写真感光体を作製した。
<Example 7>
An electrophotographic photosensitive member was produced in the same manner as in Example 2 except that the electron transport material of the coating liquid for electron injection layer in Example 2 was changed to that described in the following structural formula (7).
<実施例8>
実施例2の電子注入層の膜厚を10μmに変更した以外は実施例2と同様にして電子写真感光体を作製した。
<Example 8>
An electrophotographic photosensitive member was produced in the same manner as in Example 2 except that the film thickness of the electron injection layer in Example 2 was changed to 10 μm.
<実施例9>
実施例2の電子注入層の膜厚を2μmに変更した以外は実施例2と同様にして電子写真感光体を作製した。
<Example 9>
An electrophotographic photosensitive member was produced in the same manner as in Example 2 except that the film thickness of the electron injection layer in Example 2 was changed to 2 μm.
<実施例10>
実施例2の中間層膜厚を0.05μmで製膜(実施例1に記載の製膜条件にて製膜;製膜時間のみを実施例2の10分の1にして作製)した以外は実施例2と同様にして電子写真感光体を作製した。
<Example 10>
Except that the film thickness of the intermediate layer of Example 2 was formed at 0.05 μm (film formation under the film forming conditions described in Example 1; only film forming time was set to 1/10 of Example 2). An electrophotographic photosensitive member was produced in the same manner as in Example 2.
<実施例11>
実施例2の中間層膜厚を0.15μmで製膜(実施例1に記載の製膜条件にて製膜;製膜時間のみを実施例2の10分の3にして作製)した以外は実施例2と同様にして電子写真感光体を作製した。
<Example 11>
Except that the film thickness of the intermediate layer of Example 2 was formed to 0.15 μm (film formation under the film formation conditions described in Example 1; only film formation time was made to be one third of that of Example 2). An electrophotographic photosensitive member was produced in the same manner as in Example 2.
<実施例12>
実施例2の中間層膜厚を0.8μmで製膜(実施例1に記載の製膜条件にて製膜;製膜時間のみを実施例2の1.6倍にして作製)した以外は実施例2と同様にして電子写真感光体を作製した。
<Example 12>
Except that the film thickness of the intermediate layer of Example 2 was 0.8 μm (except for film formation under the film formation conditions described in Example 1; only the film formation time was 1.6 times that of Example 2). An electrophotographic photosensitive member was produced in the same manner as in Example 2.
<実施例13>
実施例2の中間層膜厚を1.0μmで製膜(実施例1に記載の製膜条件にて製膜;製膜時間のみを実施例2の2倍にして作製)した以外は実施例2と同様にして電子写真感光体を作製した。
<Example 13>
Example 2 except that the film thickness of the intermediate layer in Example 2 was 1.0 μm (film formation was performed under the film formation conditions described in Example 1; only the film formation time was twice that of Example 2). In the same manner as in Example 2, an electrophotographic photosensitive member was produced.
<実施例14>
実施例2の導電性支持体の表面粗さRzを0.2μmとした以外は実施例2と同様にして電子写真感光体を作製した。
<Example 14>
An electrophotographic photosensitive member was produced in the same manner as in Example 2 except that the surface roughness Rz of the conductive support of Example 2 was 0.2 μm.
<実施例15>
実施例2の中間層作製方法で用いたインジウム、亜鉛、ガリウムを含有する多結晶焼結体の組成比を、In:Ga:Zn=1:1.5:1としたものを用いて中間層を形成した以外は実施例2と同様に電子写真感光体を作製した。
後述の蛍光X線法により、中間層を形成する非晶質酸化物の組成比を測定した結果は、後述のように、In:Zn:Ga=100:108:137であった。また、後述する測定方法により測定される表面抵抗率は、4.9×107(Ω/cm2)であった。
<Example 15>
The intermediate layer was formed using In: Ga: Zn = 1: 1.5: 1 as the composition ratio of the polycrystalline sintered body containing indium, zinc, and gallium used in the intermediate layer manufacturing method of Example 2. An electrophotographic photosensitive member was produced in the same manner as in Example 2 except that was formed.
The result of measuring the composition ratio of the amorphous oxide forming the intermediate layer by the fluorescent X-ray method described later was In: Zn: Ga = 100: 108: 137 as described later. Moreover, the surface resistivity measured by the measuring method described later was 4.9 × 10 7 (Ω / cm 2 ).
<実施例16>
実施例2の中間層作製方法で用いたインジウム、亜鉛、ガリウムを含有する多結晶焼結体の組成比を、In:Ga:Zn=1:0.75:1としたものを用いて中間層を形成した以外は実施例2と同様に電子写真感光体を作製した。
後述の蛍光X線法により、中間層を形成する非晶質酸化物の組成比を測定した結果は、後述のように、In:Zn:Ga=100:110:105であった。また、後述する測定方法により測定される表面抵抗率は、6.2×105(Ω/cm2)であった。
<Example 16>
An intermediate layer using a composition ratio of In: Ga: Zn = 1: 0.75: 1 of the polycrystalline sintered body containing indium, zinc, and gallium used in the intermediate layer manufacturing method of Example 2 An electrophotographic photosensitive member was produced in the same manner as in Example 2 except that was formed.
The result of measuring the composition ratio of the amorphous oxide forming the intermediate layer by a fluorescent X-ray method described later was In: Zn: Ga = 100: 110: 105 as described later. Moreover, the surface resistivity measured by the measuring method mentioned later was 6.2 * 10 < 5 > (ohm / cm < 2 >).
<実施例17>
実施例2の中間層作製方法で用いたインジウム、ガリウムを含有する多結晶焼結体の組成比を、In:Ga=1:1としたものを用いて中間層を形成した以外は実施例2と同様に電子写真感光体を作製した。
後述の蛍光X線法により、中間層を形成する非晶質酸化物の組成比を測定した結果は、後述のように、In:Ga=100:125であった。また、後述する測定方法により測定される表面抵抗率は、6.7×107(Ω/cm2)であった。
<Example 17>
Example 2 except that the intermediate layer was formed by using In: Ga = 1: 1 as the composition ratio of the polycrystalline sintered body containing indium and gallium used in the intermediate layer manufacturing method of Example 2. An electrophotographic photosensitive member was produced in the same manner as described above.
The result of measuring the composition ratio of the amorphous oxide forming the intermediate layer by a fluorescent X-ray method described later was In: Ga = 100: 125 as described later. Further, the surface resistivity measured by the measurement method described later was 6.7 × 10 7 (Ω / cm 2 ).
<実施例18>
実施例2の中間層作製方法で用いたインジウム、亜鉛、ガリウムを含有する多結晶焼結体の組成比を、In:Zn=1:1としたものを用いて中間層を形成した以外は実施例2と同様に電子写真感光体を作製した。
後述の蛍光X線法により、中間層を形成する非晶質酸化物の組成比を測定した結果は、後述のように、In:Zn=100:111であった。また、後述する測定方法により測定される表面抵抗率は、7.5×106(Ω/cm2)であった。
<Example 18>
Implementation was performed except that the intermediate layer was formed using a composition ratio of In: Zn = 1: 1 of the polycrystalline sintered body containing indium, zinc, and gallium used in the intermediate layer manufacturing method of Example 2. An electrophotographic photosensitive member was produced in the same manner as in Example 2.
The result of measuring the composition ratio of the amorphous oxide forming the intermediate layer by a fluorescent X-ray method described later was In: Zn = 100: 111 as described later. Moreover, the surface resistivity measured by the measuring method mentioned later was 7.5 * 10 < 6 > (ohm / cm < 2 >).
<比較例1〜3>
実施例1〜3で使用した表面粗さRzが0.9μm、直径が30mm、長さ360mmのアルミニウムシリンダー(導電性支持体)に、それぞれ実施例1〜3で用いた電荷発生層用塗工液、電荷輸送層用塗工液を順次塗布、乾燥することにより、0.3μmの電荷発生層、20μmの電荷輸送層を形成し、導電性支持体/電荷発生層/正孔輸送層(中間層と電子注入層を設けない構成)からなる電子写真感光体(比較例1〜3)を作製した。
<Comparative Examples 1-3>
Coating for the charge generation layer used in Examples 1 to 3 was applied to an aluminum cylinder (conductive support) having a surface roughness Rz of 0.9 μm, a diameter of 30 mm, and a length of 360 mm used in Examples 1 to 3, respectively. The liquid and the charge transport layer coating liquid are sequentially applied and dried to form a 0.3 μm charge generation layer and a 20 μm charge transport layer, and a conductive support / charge generation layer / hole transport layer (intermediate) An electrophotographic photosensitive member (Comparative Examples 1 to 3) having a structure in which no layer and an electron injection layer are provided) was produced.
<比較例4〜6>
実施例1〜3で使用した表面粗さRzが0.9μm、直径が30mm、長さ360mmのアルミニウムシリンダー(導電性支持体)に、それぞれ実施例1〜3で用いた多結晶焼結体により中間層を形成し、この中間層上に各実施例1〜3で用いた電荷発生層用塗工液、正孔輸送層用塗工液を順次塗布・乾燥することにより、0.3μmの電荷発生層、20μmの正孔輸送層を形成し、導電性支持体/中間層/電荷発生層/正孔輸送層(電子注入層を設けない構成)からなる電子写真感光体(比較例4〜6)を作製した。
<Comparative Examples 4-6>
The aluminum cylinder (conductive support) having a surface roughness Rz of 0.9 μm, a diameter of 30 mm, and a length of 360 mm used in Examples 1 to 3 was used for the polycrystalline sintered bodies used in Examples 1 to 3, respectively. An intermediate layer is formed, and a charge generation layer coating solution and a hole transport layer coating solution used in each of Examples 1 to 3 are sequentially applied to the intermediate layer and dried to obtain a charge of 0.3 μm. An electrophotographic photoreceptor (Comparative Examples 4 to 6) comprising a generation layer, a 20 μm hole transport layer, and comprising a conductive support / intermediate layer / charge generation layer / hole transport layer (a structure in which no electron injection layer is provided). ) Was produced.
<比較例7〜9>
実施例1〜3で使用した表面粗さRzが0.9μm、直径が30mm、長さ360mmのアルミニウムシリンダー(導電性支持体)に、それぞれ実施例1〜3で用いた電子注入層塗工液、電荷発生層用塗工液、正孔輸送層用塗工液を順次塗布・乾燥することにより、4.0μmの電子注入層、0.3μmの電荷発生層、20μmの正孔輸送層を形成し、導電性支持体/電子注入層/電荷発生層/正孔輸送層(中間層を設けない構成)からなる電子写真感光体(比較例7〜9)を作製した。
<Comparative Examples 7-9>
The electron injection layer coating solution used in Examples 1 to 3 was applied to an aluminum cylinder (conductive support) having a surface roughness Rz of 0.9 μm, a diameter of 30 mm, and a length of 360 mm used in Examples 1 to 3, respectively. Then, a 4.0 μm electron injection layer, a 0.3 μm charge generation layer, and a 20 μm hole transport layer are formed by sequentially applying and drying a charge generation layer coating solution and a hole transport layer coating solution. Then, electrophotographic photosensitive members (Comparative Examples 7 to 9) composed of a conductive support / electron injection layer / charge generation layer / hole transport layer (a configuration in which no intermediate layer was provided) were produced.
<比較例10>
実施例2で使用した表面粗さRzが0.9μm、直径が30mm、長さ360mmのアルミニウムシリンダー(導電性支持体)に、下記中間層用塗工液及び実施例2で用いた電子注入層用塗工液、電荷発生層用塗工液、正孔輸送層用塗工液を順次塗布、乾燥することにより、3.5μmの中間層、4μmの電子注入層、0.3μmの電荷発生層、20μmの正孔輸送層を形成し、導電性支持体/中間層/電子注入層/電荷輸送層/正孔発生層からなる電子写真感光体を作製した。
<Comparative Example 10>
The following intermediate layer coating solution and the electron injection layer used in Example 2 were applied to an aluminum cylinder (conductive support) having a surface roughness Rz of 0.9 μm, a diameter of 30 mm, and a length of 360 mm used in Example 2. Coating solution for coating, coating solution for charge generation layer, coating solution for hole transport layer, and drying sequentially, 3.5μm intermediate layer, 4μm electron injection layer, 0.3μm charge generation layer A 20 μm hole transport layer was formed, and an electrophotographic photosensitive member comprising a conductive support / intermediate layer / electron injection layer / charge transport layer / hole generation layer was produced.
〔中間層用塗工液〕
・アルキッド樹脂(ベッコゾール1307−60−EL、
大日本インキ化学工業製): 6部
・メラミン樹脂(スーパーベッカミン G−821−60、
大日本インキ化学工業製): 4部
・酸化チタン: 40部
・メチルエチルケトン: 50部
[Coating liquid for intermediate layer]
Alkyd resin (Beccosol 1307-60-EL,
Dainippon Ink & Chemicals Co., Ltd.): 6 parts Melamine resin (Super Becamine G-821-60,
Dainippon Ink & Chemicals): 4 parts ・ Titanium oxide: 40 parts ・ Methyl ethyl ketone: 50 parts
<比較例11>
実施例2の中間層を、実施例1に記載の改造RFスパッタ装置を用いて、下記の中間層形成方法による条件で形成した酸化スズとした以外は実施例2と同様にして電子写真感光体を作製した。
<Comparative Example 11>
An electrophotographic photoreceptor in the same manner as in Example 2 except that the intermediate layer of Example 2 was tin oxide formed under the conditions of the following intermediate layer formation method using the modified RF sputtering apparatus described in Example 1. Was made.
〔中間層形成方法〕
・ターゲット:酸化スズからなる多結晶焼結体
・導電性支持体冷却温度:30℃
・RFパワー:11.2W/cm2
・ターゲット−基板距離:50mm
・背圧:5.0×10-6torr以下
・製膜圧力:3.0×10-3torr
・不活性ガス:アルゴン
・酸素分圧:不活性ガスと酸素ガスの総量に対して5vol%
(Intermediate layer forming method)
-Target: polycrystalline sintered body made of tin oxide-Conductive support cooling temperature: 30 ° C
RF power: 11.2 W / cm 2
・ Target-substrate distance: 50mm
・ Back pressure: 5.0 × 10 −6 torr or less ・ Film forming pressure: 3.0 × 10 −3 torr
・ Inert gas: Argon ・ Oxygen partial pressure: 5 vol% with respect to the total amount of inert gas and oxygen gas
前述の通り作製した実施例1〜18及び比較例4〜6の電子写真感光体について、下記試験を実施した。測定結果の代表例(実施例1〜14)を図4に示す。 The following tests were carried out on the electrophotographic photoreceptors of Examples 1 to 18 and Comparative Examples 4 to 6 produced as described above. Representative examples of measurement results (Examples 1 to 14) are shown in FIG.
《非晶質酸化物の構造解析》
実施例で作製したインジウム、亜鉛、ガリウムのうち少なくとも2元素を含む酸化物からなる中間層が非晶質であることをX線回折法による結晶構造解析によって評価した。
〔X線回折による結晶構造解析の評価条件〕
・評価装置:X線回折装置 X’ Part Pro (フィリップス社製)
・X線発生源:Cu(封入管)
・フィルター:なし
・スキャン軸:2θ/θ
・測定角範囲:10°〜100°
<< Structural analysis of amorphous oxide >>
It was evaluated by crystal structure analysis by an X-ray diffraction method that the intermediate layer made of an oxide containing at least two elements of indium, zinc, and gallium produced in the example was amorphous.
[Evaluation conditions for crystal structure analysis by X-ray diffraction]
Evaluation device: X-ray diffractometer X 'Part Pro (manufactured by Philips)
・ X-ray source: Cu (encapsulated tube)
-Filter: None-Scan axis: 2θ / θ
-Measurement angle range: 10 ° -100 °
図4から明らかなように本実施例で示した方法で作製した中間層は非晶質酸化物であった。 As is apparent from FIG. 4, the intermediate layer produced by the method shown in this example was an amorphous oxide.
《非晶質酸化物の組成》
実施例1〜18で作製した非晶質酸化物の構成成分の組成比率を蛍光X線分析法を用いて評価した。また、非晶質酸化物の深度方向の組成プロファイルをオージェ電子分光法を用いて評価した。非晶質酸化物の深度方向組成プロファイルの代表例(実施例1〜9及び実施例14)を図5に示す。
<Amorphous oxide composition>
The composition ratios of the constituent components of the amorphous oxide produced in Examples 1 to 18 were evaluated using fluorescent X-ray analysis. The composition profile in the depth direction of the amorphous oxide was evaluated using Auger electron spectroscopy. Typical examples (Examples 1 to 9 and Example 14) of the depth direction composition profile of the amorphous oxide are shown in FIG.
〔蛍光X線法による非晶質酸化物の組成比率評価条件〕
・測定装置:波長分散型蛍光X線分析装置 RIX3000(理学電機社製)
・X線管球:Rh
・出力:50kV
・電流:50mA
[Conditions for evaluating composition ratio of amorphous oxide by fluorescent X-ray method]
・ Measurement equipment: Wavelength dispersive X-ray fluorescence analyzer RIX3000 (manufactured by Rigaku Corporation)
・ X-ray tube: Rh
・ Output: 50kV
・ Current: 50 mA
上記条件による評価から、実施例1〜18で得られた非晶質酸化物は下記の組成比を示す非晶質酸化物であった。
実施例1〜14; In:Zn:Ga=100:112:117
実施例15 ; In:Zn:Ga = 100:108:137
実施例16 ; In:Zn:Ga = 100:110:105
実施例17 ; In:Ga = 100:125
実施例18 ; In:Zn = 100:111
From the evaluation under the above conditions, the amorphous oxides obtained in Examples 1 to 18 were amorphous oxides having the following composition ratio.
Examples 1 to 14; In: Zn: Ga = 100: 112: 117
Example 15; In: Zn: Ga = 100: 108: 137
Example 16; In: Zn: Ga = 100: 110: 105
Example 17; In: Ga = 100: 125
Example 18; In: Zn = 100: 111
〔オージェ電子分光法による非晶質酸化物の組成プロファイル評価条件〕
・測定装置:FE−SAM680 (ファイ社製)
・加速電圧:10kV
・電流量:10nA
・スパッタエッチング条件:Arイオン/加速電圧1kV
[Conditions for evaluating the composition profile of amorphous oxides by Auger electron spectroscopy]
・ Measuring device: FE-SAM680 (manufactured by Phi)
・ Acceleration voltage: 10 kV
-Amount of current: 10 nA
Sputter etching conditions: Ar ion /
図5の結果から各構成元素(インジウム、亜鉛、ガリウム、酸素)の深度方向のばらつきはほとんどなく、極めて均質な非晶質酸化物であった。 From the result of FIG. 5, there was almost no variation in the depth direction of each constituent element (indium, zinc, gallium, oxygen), and it was a very homogeneous amorphous oxide.
《非晶質酸化物の表面抵抗率》
実施例1〜18で作製した非晶質酸化物の電気抵抗評価として、以下に記載する方法で表面抵抗率測定を実施した。
非晶質酸化物を形成する基板としては、前述の導電性支持体に代えて無アルカリガラス(コーニング#1737)とし、その他の条件は実施例1に記載の条件で非晶質酸化物を形成し、表面抵抗率測定に供した。表面抵抗率測定に際しては、無アルカリガラス上に形成した非晶質酸化物上に25μmギャップ、10mm長のAu電極を蒸着により作製し、電極間にバイアスを印加した際の非晶質酸化物中の通過電流を測定する方法で行った。
本表面抵抗率測定を、場所を変更して10回実施し、その平均値を算出した結果、実施例1〜14の非晶質酸化物の表面抵抗率は5.0×106Ω/cm2、実施例15の非晶質酸化物の表面抵抗率は4.9×107Ω/cm2、実施例16の非晶質酸化物の表面抵抗率は6.2×105Ω/cm2、実施例17の非晶質酸化物の表面抵抗率は6.7×107Ω/cm2、実施例18の非晶質酸化物の表面抵抗率は7.5×106Ω/cm2であった。
<< Surface resistivity of amorphous oxide >>
As an electrical resistance evaluation of the amorphous oxides produced in Examples 1 to 18, surface resistivity was measured by the method described below.
As the substrate for forming the amorphous oxide, alkali-free glass (Corning # 1737) is used instead of the above-mentioned conductive support, and the amorphous oxide is formed under other conditions as described in Example 1. And subjected to surface resistivity measurement. In measuring the surface resistivity, a 25 μm gap, 10 mm long Au electrode was produced by vapor deposition on an amorphous oxide formed on an alkali-free glass, and a bias was applied between the electrodes. The measurement was carried out by measuring the passing current.
This surface resistivity measurement was carried out 10 times at different locations, and the average value was calculated. As a result, the surface resistivity of the amorphous oxides of Examples 1 to 14 was 5.0 × 10 6 Ω / cm. 2. The surface resistivity of the amorphous oxide of Example 15 was 4.9 × 10 7 Ω / cm 2 , and the surface resistivity of the amorphous oxide of Example 16 was 6.2 × 10 5 Ω /
次に、実施例1〜18及び比較例1〜11を用いて静電疲労後の静電特性評価及び画像評価を実施した。
《静電疲労後の静電特性評価・画像評価》
リコー製Imagio Neo 271の感光体ユニットから帯電ユニットを除く部材(クリーニングブレード等)を取り除いたユニットをランニング試験に用いた。
実施例、比較例で作製した感光体を取り付けた改造感光体ユニットをImagio Neo 271改造機にセットし、通紙を行わず帯電、現像のみを繰り返し実施できるようにした。帯電条件としては、帯電ローラーを用い、直流電圧に交流電圧を重畳させた交番電圧を印加し、交流電圧のピークツーピーク電圧Vppは約1.9[kV]、周波数fは約900[Hz]、直流電圧は−800[V]、電子写真感光体の回転速度は125mm/secに設定した。現像条件としては、電荷発生材料としてフタロシアニン顔料を用いた実施例1〜2、4〜18および比較例1〜2、4〜5、7〜8、10〜11(11に関してはランニング試験を実施せず)については780nmのLDを用い、電荷発生材料としてビスアゾ顔料を用いた実施例3、比較例3、6、9については655nmのLDを用い、書き込みパターンを100%書き込みパターン(全ベタ)とした。本条件で10万枚のランニング(5%テストパターン/帯電−露光電位差750V/電子写真感光体静電容量110pF/cm2)と同等の静電疲労を電子写真感光体に負荷するためには、約2時間のランニングによって達成できることが通過電荷量計算から示される。本評価ではランニング10万枚相当の静電疲労試験を上述の改造機を用いて実施し、以下に示す評価機を用いて画像評価を実施した。
Next, electrostatic property evaluation and image evaluation after electrostatic fatigue were performed using Examples 1 to 18 and Comparative Examples 1 to 11.
<< Evaluation of electrostatic characteristics and image after electrostatic fatigue >>
A unit in which a member (cleaning blade or the like) excluding the charging unit was removed from the Ricoh Imagio Neo 271 photoreceptor unit was used in the running test.
The modified photoreceptor unit to which the photoreceptor prepared in Examples and Comparative Examples was attached was set in an Imagio Neo 271 modified machine so that only charging and development could be repeatedly performed without passing paper. As charging conditions, a charging roller is used, an alternating voltage obtained by superimposing an AC voltage on a DC voltage is applied, a peak-to-peak voltage Vpp of the AC voltage is about 1.9 [kV], and a frequency f is about 900 [Hz]. The DC voltage was set to -800 [V], and the rotational speed of the electrophotographic photosensitive member was set to 125 mm / sec. As development conditions, Examples 1-2, 4-18, and Comparative Examples 1-2, 4-5, 7-8, and 10-11 using a phthalocyanine pigment as a charge generation material (with respect to 11, a running test was performed). In Example 3, using a 780 nm LD for the charge generation material, and 655 nm LD for Comparative Examples 3, 6, and 9, the write pattern was 100% write pattern (all solid). did. In order to load the electrophotographic photoreceptor with electrostatic fatigue equivalent to 100,000 running (5% test pattern / charge-exposure potential difference 750 V / electrophotographic photoreceptor electrostatic capacitance 110 pF / cm 2 ) under these conditions, The passage charge calculation shows that it can be achieved by running for about 2 hours. In this evaluation, an electrostatic fatigue test equivalent to 100,000 runnings was performed using the above-described modified machine, and image evaluation was performed using the following evaluation machine.
画像評価には、静電疲労試験時と同様に、電荷発生材料としてフタロシアニン顔料を用いた実施例1〜2,4〜18及び比較例1〜2、4〜5、7〜8、10〜11(11に関してはランニング試験を実施せず)については780nmのLDを組み付けたリコー社製IPSiO ColorCX9000改造機を用い、電荷発生材料としてビスアゾ顔料を用いた実施例3、比較例3、6、9については655nmのLDを組み付けたIPSiO ColorCX9000改造機を用いた。また、いずれの装置においても、画像出力時の初期空転プロセスをなくすように改造した。トナーとしてはImagioトナータイプ27を用い、用紙としてはNBSリコー社製MyPaper(A4サイズ)を用いた。スタート時の感光体表面電位は−800Vとし、前記静電疲労前後における機内電位(帯電後電位及び露光部電位)の評価を行った。出力画像としては、全面白地出力を5枚連続で行い、地汚れの評価を行った。また、残像の評価は3cm×3cmの×形状パターンを有する画像を3枚連続で出力した後に、ハーフトーン出力を3枚連続で行い、残像発生有無を目視で確認した。機内電位の測定結果及び画像評価結果を下記表1に示す。 For image evaluation, as in the electrostatic fatigue test, Examples 1-2, 4-18 and Comparative Examples 1-2, 4-5, 7-8, 10-11 using a phthalocyanine pigment as a charge generation material. For Example 11 and Comparative Examples 3, 6 and 9 using a Ricoh IPSiO Color CX9000 remodeling machine assembled with a 780 nm LD and using a bisazo pigment as a charge generating material. Used a modified IPSiO Color CX9000 with a 655 nm LD. Each device was modified so as to eliminate the initial idling process during image output. Imagio toner type 27 was used as the toner, and MyPaper (A4 size) manufactured by NBS Ricoh was used as the paper. The photoreceptor surface potential at the start was −800 V, and the in-machine potential (post-charge potential and exposed portion potential) before and after the electrostatic fatigue was evaluated. As an output image, 5 sheets of white background were continuously output, and the background contamination was evaluated. Evaluation of afterimages was performed by outputting three images having a 3 cm × 3 cm × shape pattern continuously and then outputting halftone images continuously, and visually confirming the presence or absence of afterimages. The in-machine potential measurement results and image evaluation results are shown in Table 1 below.
表1の結果から、実施例で得られた電子写真感光体はいずれも比較例で得られた電子写真感光体と比較して静電安定性が高く、画像欠陥の発生が極めて少ないことを示している。また比較例11で得られた電子写真感光体は初期から帯電安定性が悪く、画像評価中に速やかに帯電不良が発生するといった現象が見られたため、静電疲労試験を実施しなかった。
非晶質酸化物からなる中間層及び電子注入層を適用していない比較例1〜3で作製した電子写真感光体は初期から暗部電位が低く、地汚れが多数発生するのに対して、実施例1〜3で作製した非晶質酸化物からなる中間層と電子注入層を設けた電子写真感光体を用いた場合には、十分な暗部電位を示すと共に、露光部電位も低く、また静電疲労によってもその値の変動が小さいこと示されると共に、画像欠陥の発生も極めて少ないことがわかる。また、非晶質酸化物からなる中間層を設けているが、電子注入層を適用していない比較例4〜6の電子写真感光体については、暗部電位・露光部電位・地汚れともに良好であったが、静電疲労後に残像の発生が確認された。また、非晶質酸化物からなる中間層を設けず、電子注入層を適用した比較例7〜9の電子写真感光体は、比較例1〜3と同じく、静電疲労による暗部電位の低下が著しく、また初期から地汚れが発生するなど、安定性・画像欠陥ともに不十分なものであった。また実施例1〜3のように中間層/電子注入層を適用しているが、その中間層として粒子分散型の中間層を適用した比較例10に関しては若干ではあるが初期から露光部電位が高く、静電疲労後には地汚れ・残像などの画像欠陥が発生しており、やはり良好な電子写真感光体とはならなかった。
The results of Table 1 show that the electrophotographic photoreceptors obtained in the examples all have higher electrostatic stability than the electrophotographic photoreceptors obtained in the comparative examples, and the occurrence of image defects is extremely small. ing. In addition, the electrophotographic photosensitive member obtained in Comparative Example 11 was poor in charging stability from the beginning, and a phenomenon such that defective charging occurred promptly during image evaluation was observed, so the electrostatic fatigue test was not performed.
The electrophotographic photosensitive member produced in Comparative Examples 1 to 3 to which an intermediate layer made of an amorphous oxide and an electron injection layer were not applied had a low dark portion potential from the beginning, and a large number of background stains were generated. When an electrophotographic photosensitive member provided with an intermediate layer made of an amorphous oxide and an electron injection layer prepared in Examples 1 to 3 was used, the dark portion potential was sufficiently high, the exposed portion potential was low, and the static potential was low. It is shown that the fluctuation of the value is small even by the electric fatigue, and the occurrence of the image defect is extremely small. In addition, in the electrophotographic photoreceptors of Comparative Examples 4 to 6 in which an intermediate layer made of an amorphous oxide is provided but the electron injection layer is not applied, the dark portion potential, the exposed portion potential, and the background stain are good. However, afterimage fatigue was confirmed after electrostatic fatigue. Further, in the electrophotographic photoreceptors of Comparative Examples 7 to 9 in which the intermediate layer made of an amorphous oxide is not provided and the electron injection layer is applied, as in Comparative Examples 1 to 3, the dark portion potential is reduced due to electrostatic fatigue. The stability and image defects were insufficient, such as remarkable and background smearing. In addition, although the intermediate layer / electron injection layer is applied as in Examples 1 to 3, the potential of the exposed area is slightly higher than that of Comparative Example 10 in which a particle-dispersed intermediate layer is applied as the intermediate layer. After electrostatic fatigue, image defects such as scumming and afterimages occurred, and the electrophotographic photosensitive member was not satisfactory.
実施例で作製した電子写真感光体についてさらに詳細に説明すると、実施例1〜3は初期から露光部電位が低く、静電安定性も良好であったが、電荷発生材料として無金属フタロシアニン及びビスアゾ顔料を用いた実施例1、3においては静電疲労試験後の画像評価に僅かに地汚れが確認された。これに対して、電荷輸送物質(正孔輸送物質)として高分子電荷輸送物質(高分子正孔輸送物質)を用いた実施例4は画像欠陥は見られなかった。実施例1〜3の相違の原因については現時点では明確にわかっていないが、電荷発生材料の半導体特性に由来するものではないかと考えられる。そういった中でも、実施例2、4に示したチタニルフタロシアニン顔料を電荷発生材料に用いた電子写真感光体は初期から露光部電位が比較的低く、静電疲労によっても大きな上昇は生じておらず、さらには静電疲労前後での画像欠陥も生じておらず、優れた電子写真特性が長期に亘って維持されることが示された。
また、本願発明の電子写真感光体の表面に、摩耗耐久性の向上を目的として架橋性表面層を積層したものを実施例5に示した。この結果、表面層を積層したことによる露光部電位の上昇が確認されたが、本願発明から期待される静電安定性の効果は変わらず享受することができ、静電安定性が高く、摩耗耐久性に優れた超長寿命電子写真感光体を得ることが可能である。
電子注入層に用いる電子輸送材料を変更した場合を実施例6〜7に、また電子注入層の層厚を変更した場合を実施例8〜9に示したが、いずれの場合に於いても実施例2で得た結果と遜色ない特性を示す電子写真感光体が得られており、電気特性が静電疲労によっても変動の少ない優れた電子写真感光体であることが示された。
実施例10〜13に非晶質酸化物の膜厚を変更した例を、また実施例15〜18に非晶質酸化物の構成元素変更、元素比率の変更を実施した中間層を用いた結果を示したが、いずれの電子写真感光体においても初期露光部電位が十分に低く、静電疲労試験によってもその変動が小さく、画像欠陥も少ない静電安定性に優れる電子写真感光体であることが示された。
実施例14で作製した電子写真感光体は、実施例2で得られた結果と遜色なかったが、出力画像に僅かにモアレが発生するといった現象が確認された。
以上の結果から、本実施例に示した電子写真感光体は、静電的な負荷に対してもその特性変動が小さく、長期に亘って画像品質に関わる欠陥が少ないことが判明した。
The electrophotographic photoreceptor produced in the examples will be described in more detail. In Examples 1 to 3, the exposed portion potential was low from the beginning and the electrostatic stability was good, but metal-free phthalocyanine and bisazo were used as charge generation materials. In Examples 1 and 3 using the pigment, a slight background stain was confirmed in the image evaluation after the electrostatic fatigue test. On the other hand, Example 4 using a polymer charge transport material (polymer hole transport material) as a charge transport material (hole transport material) showed no image defects. Although the cause of the difference between Examples 1 to 3 is not clearly understood at the present time, it may be derived from the semiconductor characteristics of the charge generation material. Among them, the electrophotographic photosensitive member using the titanyl phthalocyanine pigment shown in Examples 2 and 4 as the charge generation material has a relatively low exposed area potential from the beginning, and no significant increase is caused by electrostatic fatigue. No image defects were observed before and after electrostatic fatigue, indicating that excellent electrophotographic characteristics were maintained over a long period of time.
Further, Example 5 in which a crosslinkable surface layer was laminated on the surface of the electrophotographic photoreceptor of the present invention for the purpose of improving wear durability was shown in Example 5. As a result, it was confirmed that the exposed portion potential was increased by laminating the surface layer, but the electrostatic stability effect expected from the present invention can be enjoyed without change, and the electrostatic stability is high, and the wear is high. It is possible to obtain an extremely long-life electrophotographic photosensitive member excellent in durability.
The case where the electron transport material used for the electron injection layer is changed is shown in Examples 6 to 7, and the case where the layer thickness of the electron injection layer is changed is shown in Examples 8 to 9. An electrophotographic photosensitive member exhibiting characteristics comparable to the results obtained in Example 2 was obtained, indicating that the electrophotographic photosensitive member is an excellent electrophotographic photosensitive member with little fluctuation due to electrostatic fatigue.
Results of using examples in which the film thickness of the amorphous oxide was changed to Examples 10 to 13 and using an intermediate layer in which the constituent elements of the amorphous oxide were changed and the element ratio was changed to Examples 15 to 18 However, the electrophotographic photoconductor is excellent in electrostatic stability with a sufficiently low initial exposure portion potential, little fluctuation in the electrostatic fatigue test, and few image defects. It has been shown.
The electrophotographic photosensitive member produced in Example 14 was not inferior to the result obtained in Example 2, but a phenomenon that a slight moire was generated in the output image was confirmed.
From the above results, it has been found that the electrophotographic photosensitive member shown in the present example has little variation in characteristics even with an electrostatic load and has few defects related to image quality over a long period of time.
すなわち、本発明の電子写真感光体は、帯電プロセスや転写プロセス等における電気的ハザード(静電ハザード)やクリーニングプロセス等における機械的ハザードに対する耐久性を両立することができ長寿命であるため、長期の繰り返し使用でも露光部電位の上昇や帯電不良が少なく、画像濃度ムラや地汚れ等の異常画像の発生が抑制され、安定して高品質の画像形成が可能である。このような電子写真感光体を用いれば、複写機、レーザープリンターあるいは普通ファクシミリ等の画像形成装置や画像形成方法において強く要請されている高速化、小型化、カラー化、高画質化、易メンテナンス性に対応することができる。 That is, the electrophotographic photosensitive member of the present invention has both long-life and durability against electrical hazards (electrostatic hazards) in the charging process and transfer process, and mechanical hazards in the cleaning process. Repeated use of the method can hardly cause an increase in the potential of the exposed area and charging failure, suppress the occurrence of abnormal images such as image density unevenness and background stains, and can stably form a high quality image. If such an electrophotographic photosensitive member is used, high speed, miniaturization, colorization, high image quality, and easy maintenance are strongly demanded in image forming apparatuses and image forming methods such as copying machines, laser printers, or ordinary facsimiles. It can correspond to.
(図1の符号)
1 電子写真感光体(感光体)
2 除電ランプ
3 帯電チャージャ
5 画像露光部
6 現像ユニット
7 転写前チャージャ
8 給紙コロ
9 記録媒体
10 転写チャージャ
11 分離チャージャ
12 分離爪
13 クリーニング前チャージャ
14 ファーブラシ
15 クリーニングブレード
(図2の符号)
101 電子写真感光体(感光体)
102 帯電手段
103 露光手段
104 現像手段
105 記録媒体
106 転写手段
107 クリーニング手段
(Reference in FIG. 1)
1 Electrophotographic photoreceptor (photoreceptor)
DESCRIPTION OF
101 Electrophotographic photoreceptor (photoreceptor)
102 Charging means 103 Exposure means 104 Developing means 105 Recording medium 106 Transfer means 107 Cleaning means
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JP2008065173A (en) * | 2006-09-08 | 2008-03-21 | Fuji Xerox Co Ltd | Electrophotographic photoreceptor, process cartridge and image forming apparatus |
JP2008152241A (en) * | 2006-11-22 | 2008-07-03 | Ricoh Co Ltd | Photoreceptor, image forming method, image forming apparatus, and process cartridge |
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007108670A (en) * | 2005-09-15 | 2007-04-26 | Ricoh Co Ltd | Electrophotographic photoconductor, image forming apparatus, full-color image forming apparatus and process cartridge |
JP2008065173A (en) * | 2006-09-08 | 2008-03-21 | Fuji Xerox Co Ltd | Electrophotographic photoreceptor, process cartridge and image forming apparatus |
JP2008152241A (en) * | 2006-11-22 | 2008-07-03 | Ricoh Co Ltd | Photoreceptor, image forming method, image forming apparatus, and process cartridge |
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