JP2011043574A - 電子写真感光体、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents

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

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整 滝本
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Abstract

【課題】最表面層にフッ素含有粒子以外の粒子を含まない電子写真感光体に比べ、耐摩耗性と耐光性の双方が高い電子写真感光体を提供する。
【解決手段】導電性支持体2及び該導電性支持体上に少なくとも感光層3を含む1つ以上の層を備え、最表面層6が、300m/g以下の比表面積を有する絶縁性無機粒子が下記一般式(1)で表される化合物を含む材料によって被覆されている被覆粒子と、フッ素含有粒子と、電荷輸送性材料と、を含む電子写真感光体1。
A−NH−X−Si(R)(OR)(OR) (1)
(式(1)中、Aは水素原子またはC-を表し、Xは2価の炭化水素基またはヘテロ原子含有炭化水素基を表し、Rはアルキル基、アリール基、またはアルコキシ基を表し、RおよびRはアルキル基を表す。)
【選択図】図1

Description

本発明は、電子写真感光体、プロセスカートリッジ及び画像形成装置に関する。
電子写真方式の画像形成は、高速且つ高印字品質という利点を有するため、複写機及びレーザービームプリンター等の分野において広く利用されている。画像形成装置に用いられる電子写真感光体(以下、単に「感光体」という場合がある。)としては、無機光導電材料を用いた感光体に比べ、製造及び廃棄の点で安価である有機光導電材料を用いた電子写真感光体が主流を占める様になってきている。中でも、感光層として露光により電荷を発生する電荷発生層と電荷を輸送する電荷輸送層とを積層させた機能分離型の有機感光体は、電子写真特性の点で優れており、種々の提案が成され、実用化されている。
有機感光体は無機感光体に比べて一般的に機械的強度が劣るため、例えば、電荷輸送層中にフッ素含有粒子を分散させることにより、感光体の表面層の表面エネルギーを低減し、表面摩擦力を低減する方法が提案されている。また、分散助剤としてフッ素系グラフトポリマーを添加することによって、フッ素含有粒子の分散性を改善する手法が提案されている(例えば特許文献1参照)。
また、感光層の耐摩耗性を向上させるため、例えば、電荷輸送層中にフッ素含有粒子又は導電性金属粒体を含有させて耐摩耗性を向上させる手法が提案されている(例えば特許文献2参照)。
特開昭63−221355号公報 特開平6−250460号公報
本発明は、最表面層にフッ素含有粒子以外の粒子を含まない電子写真感光体に比べ、耐摩耗性と耐光性の双方が高い電子写真感光体を提供することを主な目的とする。
上記目的を達成するため、以下の発明が提供される。
請求項1に係る発明は、導電性支持体及び該導電性支持体上に少なくとも感光層を含む1つ以上の層を備え、最表面層が、300m/g以下の比表面積を有する絶縁性無機粒子が下記一般式(1)で表される化合物を含む材料によって被覆されている被覆粒子と、フッ素含有粒子と、電荷輸送性材料と、を含む電子写真感光体である。
A−NH−X−Si(R)(OR)(OR) (1)
(式(1)中、Aは水素原子またはC−を表し、Xは2価の炭化水素基またはヘテロ原子含有炭化水素基を表し、Rはアルキル基、アリール基、またはアルコキシ基を表し、RおよびRはアルキル基を表す。)
請求項2に係る発明は、前記絶縁性無機粒子が、二酸化ケイ素粒子である請求項1に記載の電子写真感光体である。
請求項3に係る発明は、請求項1又は請求項2に記載の電子写真感光体と、前記電子写真感光体を帯電させる帯電装置、帯電した前記電子写真感光体を露光して静電潜像を形成する静電潜像形成装置、前記電子写真感光体に形成された静電潜像をトナーを含む現像剤により現像してトナー像を形成する現像装置、及び、前記電子写真感光体の表面に残存したトナーを除去するトナー除去装置からなる群より選ばれる少なくとも一種の装置と、を備えるプロセスカートリッジである。
請求項4に係る発明は、請求項1又は請求項2に記載の電子写真感光体と、前記電子写真感光体を帯電させる帯電装置と、帯電した前記電子写真感光体を露光して静電潜像を形成する静電潜像形成装置と、前記電子写真感光体に形成された前記静電潜像をトナーを含む現像剤により現像してトナー像を形成する現像装置と、前記電子写真感光体に形成された前記トナー像を被転写媒体に転写する転写装置と、を備える画像形成装置である。
請求項1に係る発明によれば、最表面層にフッ素含有粒子以外の粒子を含まない電子写真感光体に比べ、耐摩耗性と耐光性の双方が高い電子写真感光体が提供される。
請求項2に係る発明によれば、本構成を有さない場合に比べ、耐摩耗性及び耐光性が一層高い電子写真感光体が提供される。
請求項3に係る発明によれば、最表面層にフッ素含有粒子以外の粒子を含まない電子写真感光体を備えたプロセスカートリッジに比べ、電子写真感光体が室内光などの外界からの光にさらされた場合でも、画像の濃度差による画質低下が抑制されるプロセスカートリッジが提供される。
請求項4に係る発明によれば、最表面層にフッ素含有粒子以外の粒子を含まない電子写真感光体を備えた画像形成装置に比べ、電子写真感光体が室内光などの外界からの光にさらされた場合でも、画像の濃度差による画質低下が抑制される画像形成装置が提供される。
本実施形態に係る電子写真感光体の一部の断面を示す概略図である。 第1実施形態の画像形成装置の基本構成を示す概略図である。 第2実施形態の画像形成装置の基本構成を示す概略図である。 プロセスカートリッジの一例の基本構成を示す概略図である。
以下、実施形態について詳細に説明する。なお、図面中、同一又は相当部分には同一符号を付することとし、重複する説明は適宜省略する。
本実施形態の電子写真感光体は、導電性支持体及び該導電性支持体上に少なくとも感光層を含む1つ以上の層を備え、最表面層が、300m/g以下の比表面積を有する絶縁性無機粒子が下記一般式(1)で表される化合物を含む材料によって被覆されている被覆粒子と、フッ素含有粒子と、電荷輸送性材料と、を含む。
A−NH−X−Si(R)(OR)(OR) (1)
(式(1)中、Aは水素原子またはC−を表し、Xは2価の炭化水素基またはヘテロ原子含有炭化水素基を表し、Rはアルキル基、アリール基、またはアルコキシ基を表し、RおよびRはアルキル基を表す。)
例えば、電荷輸送層が最表面層となる電子写真感光体の場合、フッ素含有粒子を電荷輸送層中に分散させることにより、電荷輸送層の表面摩擦力が低減し、クリーニングブレード等の異物除去部材の応力を逃がすために耐摩耗性が向上すると思われる。しかし、フッ素含有粒子は一般的に硬度が低いため、フッ素含有粒子を分散させた電荷輸送層の硬度は低減する。その一方で、硬度が高い絶縁性無機粒子を電荷輸送層中に分散させることにより、電荷輸送層の硬度が高まる。
このように、フッ素含有粒子および絶縁性無機粒子の両方を電荷輸送層中に分散させることにより、表面摩擦力の低減と膜硬度の向上が両立し、耐摩耗性が極めて向上することが期待される。
ところが、絶縁性無機粒子は電荷輸送材料や結着樹脂との親和性が低いために良好な分散状態が得られず、凝集した絶縁性無機粒子が電荷輸送層から脱落し易い。そのため、絶縁性無機粒子をそのままの状態で分散させた場合には、長期に渡って耐摩耗性を維持することが困難である。
また、これらの感光体では室内光などの外界からの光にさらされたときに、光を受けた部分での感光層の感度変化が起こり、画像を出力した際に、画質濃度ムラが発生する。原因は明らかではないが、例えば、光メモリー効果と同様の現象が起こっているためであると推定される(特開平5−099737号公報参照)。
本発明者らは研究を重ねた結果、比表面積が300m/g以下の絶縁性無機粒子をアミノ基及びフェニル基を有する特定の化合物を含む材料で被覆した被覆粒子とし、フッ素含有粒子とともに電荷輸送層中に分散させることにより、長期に渡って耐摩耗性が維持され、また、外界からの光に曝された場合でも画質濃度ムラの発生が効果的に抑制されることがわかった。この理由は定かではないが、以下のように推測される。
比表面積が300m/g以下の絶縁性無機粒子をアミノ基及びフェニル基を有する特定の材料で被覆することにより、電荷輸送材料や結着樹脂との親和性が高まり、被覆粒子の凝集及び電荷輸送層からの脱落が大きく抑制され、長期に渡って耐摩耗性が維持されることになる。一方、比表面積が300m/gを超える絶縁性無機粒子の場合は、絶縁性無機粒子自体の凝集性が増加するために、耐摩耗性が低下してしまう。
また、アミノ基及びフェニル基を有する被覆材料に起因して生じる電荷のトラップにより、光メモリー効果が妨げられ、耐光性が向上する。
<電子写真感光体>
図1は本実施形態に係る電子写真感光体の一部の断面を概略的に示している。図1に示した電子写真感光体1は電荷発生層5と電荷輸送層6とが別個に設けられた機能分離型の感光層3を備えるもので、導電性支持体2上に下引き層4、電荷発生層5、電荷輸送層6がこの順序で積層された構造を有している。電荷輸送層6は感光体1における最表面層(支持体2から最も遠い側に配置される層)であり、詳細は後述するが、300m/g以下の比表面積を有する絶縁性無機粒子がアミノ基及びフェニル基を有する特定の化合物を含む材料によって被覆されている被覆粒子と、フッ素含有粒子と、電荷輸送性材料と、結着樹脂とを含有して構成されている。
ここで、絶縁性無機粒子の「比表面積」は、前記一般式(1)で表される化合物を含む材料によって被覆されていない状態の値であり、窒素ガスを吸着させるBET法によって測定される値である。
また、本明細書において、絶縁性とは、体積抵抗率で1012Ωcm以上の範囲を意味する。一方、導電性とは、体積抵抗率で1010Ωcm以下の範囲を意味する。
以下、感光体1の各要素について説明する。
−導電性支持体−
導電性支持体2としては、従来から使用されているものであれば、如何なるものを使用してもよい。例えば、アルミニウム、ニッケル、クロム、ステンレス鋼等の金属類、及びアルミニウム、チタニウム、ニッケル、クロム、ステンレス鋼、金、バナジウム、酸化錫、酸化インジウム、ITO等の薄膜を設けたプラスチックフィルム等、導電性付与剤を塗布又は含浸させた紙、プラスチックフィルム等が挙げられる。
支持体2の形状はドラム状に限られず、シート状、プレート状としてもよい。
導電性支持体2として金属パイプを用いる場合、表面は素管のままであってもよいし、予め鏡面切削、エッチング、陽極酸化、粗切削、センタレス研削、サンドブラスト、ウエットホーニングなどの処理が行われていてもよい。
−下引き層−
下引き層4は、支持体2の表面における光反射の防止、支持体2から感光層3への不要なキャリアの流入の防止などの目的で、必要に応じて設けられる。
下引き層4としては、アルミニウム、銅、ニッケル、銀などの金属粉体や、酸化アンチモン、酸化インジウム、酸化スズ、酸化亜鉛などの導電性金属酸化物や、カーボンファイバ、カーボンブラック、グラファイト粉末などの導電性物質等を結着樹脂に分散し、支持体2上に塗布して形成したものが挙げられる。なお、金属酸化物粒子等を2種以上混合して用いてもよい。さらに、金属酸化物粒子をカップリング剤によって表面処理することで粒子抵抗を制御して用いてもよい。
下引き層4に含まれる結着樹脂としては、ポリビニルブチラールなどのアセタール樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、カゼイン、ポリアミド樹脂、セルロース樹脂、ゼラチン、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸樹脂、シリコーン樹脂、シリコーン−アルキッド樹脂、フェノール樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂などの公知の高分子樹脂化合物、電荷輸送性基を有する電荷輸送性樹脂やポリアニリン等の導電性樹脂などが用いられる。中でも上層(本実施形態では電荷発生層5)の塗布溶剤に不溶な樹脂が望ましく用いられ、特にフェノール樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂などが望ましく用いられる。
例えば金属酸化物粒子を用いる場合、下引き層4中の金属酸化物粒子と結着樹脂との比率は特に制限されず、所望する電子写真感光体特性が得られる範囲に設定すればよい。
下引き層4の形成の際には、上記成分を溶媒に加えた塗布液(下引き層形成用の塗布液)が使用される。溶媒としては、例えば、トルエン、クロロベンゼン等の芳香族炭化水素系溶剤、メタノール、エタノール、n−プロパノール、iso−プロパノール、n−ブタノール等の脂肪族アルコール系溶剤、アセトン、シクロヘキサノン、2−ブタノン等のケトン系溶剤、塩化メチレン、クロロホルム、塩化エチレン等のハロゲン化脂肪族炭化水素溶剤、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレングリコール、ジエチルエーテル等の環状あるいは直鎖状エーテル系溶剤、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸n−ブチル等のエステル系溶剤、などの有機溶剤が挙げられる。
これらの溶剤は単独又は2種以上混合して用いられる。混合する際、使用される溶剤としては、混合溶剤として結着樹脂を溶解するものを用いればよい。
下引き層形成用の塗布液中に金属酸化物粒子を分散させる手段としては、ボールミル、振動ボールミル、アトライター、サンドミル、横型サンドミル等のメディア分散機や、攪拌、超音波分散機、ロールミル、高圧ホモジナイザー等のメディアレス分散機が利用される。さらに、高圧ホモジナイザーとして、高圧状態で分散液を液−液衝突や、液−壁衝突させて分散する衝突方式や、高圧状態で微細な流路を貫通させて分散する貫通方式などが挙げられる。
下引き層形成用の塗布液を支持体2上に塗布する方法としては、浸漬塗布法、突き上げ塗布法、ワイヤーバー塗布法、スプレー塗布法、ブレード塗布法、ナイフ塗布法、カーテン塗布法等が挙げられる。
下引き層4の厚さは15μm以上が望ましく、20μm以上50μm以下がより望ましい。
下引き層4には、表面粗さの調整のために下引き層4中に樹脂粒子を添加してもよい。樹脂粒子としては、シリコーン樹脂粒子、架橋型PMMA樹脂粒子等が用いられる。
また、表面粗さ調整のために下引き層4の表面を研磨してもよい。研磨方法としては、バフ研磨、乾式ブラスト、湿式ブラスト(液体ホーニング)、研削処理等を用いてもよい。
−中間層−
電気特性向上、画質向上、画質維持性向上、感光層接着性向上などのために、下引き層4上に必要に応じて中間層(図示せず)をさらに設けてもよい。中間層に用いられる結着樹脂としては、ポリビニルブチラールなどのアセタール樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、カゼイン、ポリアミド樹脂、セルロース樹脂、ゼラチン、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸樹脂、シリコーン樹脂、シリコーン−アルキッド樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂などの高分子樹脂化合物のほかに、ジルコニウム、チタニウム、アルミニウム、マンガン、シリコン原子などを含有する有機金属化合物などがある。これらの化合物は単独にあるいは複数の化合物の混合物あるいは重縮合物として用いてもよい。中でも、ジルコニウムもしくはシリコンを含有する有機金属化合物は残留電位が低く、環境による電位変化が少なく、繰り返し使用による電位の変化が少ないなど性能上有利である。
中間層の形成に使用される溶媒としては、公知の有機溶剤、例えば、トルエン、クロロベンゼン等の芳香族炭化水素系溶剤、メタノール、エタノール、n−プロパノール、iso−プロパノール、n−ブタノール等の脂肪族アルコール系溶剤、アセトン、シクロヘキサノン、2−ブタノン等のケトン系溶剤、塩化メチレン、クロロホルム、塩化エチレン等のハロゲン化脂肪族炭化水素溶剤、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレングリコール、ジエチルエーテル等の環状あるいは直鎖状エーテル系溶剤、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸n−ブチル等のエステル系溶剤が挙げられる。
これらの溶剤は単独あるいは2種以上混合して用いられる。混合する際、使用される溶剤としては、混合溶剤として結着樹脂を溶解するものを用いればよい。
中間層を形成するための塗布液の塗布方法としては、浸漬塗布法、突き上げ塗布法、ワイヤーバー塗布法、スプレー塗布法、ブレード塗布法、ナイフ塗布法、カーテン塗布法等の公知の方法が用いられる。
中間層は上層の塗布性改善の他に、電気的なブロッキング層の役割も果たすが、厚さが大きすぎる場合には電気的な障壁が強くなりすぎて減感や繰り返しによる電位の上昇を引き起こす。このような観点から、中間層を形成する場合には、中間層の厚さは例えば0.1μm以上3μm以下の範囲に設定される。また、この場合の中間層を下引き層4として使用してもよい。
−電荷発生層−
電荷発生層5は、電荷発生材料が結着樹脂中に分散して形成されている。
電荷発生材料としては、無金属フタロシアニン、クロロガリウムフタロシアニン、ヒドロキシガリウムフタロシアニン、ジクロロスズフタロシアニン、チタニルフタロシアニン等のフタロシアニン顔料が使用され、特に、CuKα特性X線に対するブラッグ角(2θ±0.2゜)の少なくとも7.4゜、16.6゜、25.5゜及び28.3゜に強い回折ピークを有するクロロガリウムフタロシアニン結晶、CuKα特性X線に対するブラッグ角(2θ±0.2゜)の少なくとも7.7゜、9.3゜、16.9゜、17.5゜、22.4゜及び28.8゜に強い回折ピークを有する無金属フタロシアニン結晶、CuKα特性X線に対するブラッグ角(2θ±0.2゜)の少なくとも7.5゜、9.9゜、12.5゜、16.3゜、18.6゜、25.1゜及び28.3゜に強い回折ピークを有するヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶、CuKα特性X線に対するブラッグ角(2θ±0.2゜)の少なくとも9.6゜、24.1゜及び27.2゜に強い回折ピークを有するチタニルフタロシアニン結晶等が使用される。その他、電荷発生材料としては、キノン顔料、ペリレン顔料、インジゴ顔料、ビスベンゾイミダゾール顔料、アントロン顔料、キナクリドン顔料等が使用される。これらの電荷発生材料は、単独又は2種以上を混合して使用される。
電荷発生層における結着樹脂としては、例えば、ビスフェノールAタイプあるいはビスフェノールZタイプ等のポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、ポリビニルアセテート樹脂、ポリビニルホルマール樹脂、ポリスルホン樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体樹脂、塩化ビニリデン−アクリルニトリル共重合体樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸樹脂、シリコーン樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリ−N−ビニルカルバゾール樹脂等が用いられる。これらの結着樹脂は、単独あるいは2種以上混合して用いられる。
電荷発生材料と結着樹脂の配合比(質量比)は、使用する材料にもよるが例えば10:1から1:10の範囲である。
電荷発生層5の形成の際には、上記成分を溶剤に加えた塗布液が使用される。溶剤としては、例えば、トルエン、クロロベンゼン等の芳香族炭化水素系溶剤、メタノール、エタノール、n−プロパノール、iso−プロパノール、n−ブタノール等の脂肪族アルコール系溶剤、アセトン、シクロヘキサノン、2−ブタノン等のケトン系溶剤、塩化メチレン、クロロホルム、塩化エチレン等のハロゲン化脂肪族炭化水素溶剤、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレングリコール、ジエチルエーテル等の環状あるいは直鎖状エーテル系溶剤、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸n−ブチル等のエステル系溶剤、などの有機溶剤が挙げられる。
これらの溶剤は単独あるいは2種以上混合して用いられる。混合する際、使用する溶剤としては、混合溶剤として結着樹脂を溶解するものを用いればよい。
電荷発生材料を結着樹脂中に分散させるために、塗布液には分散処理が施される。分散手段としては、ボールミル、振動ボールミル、アトライター、サンドミル、横型サンドミル等のメディア分散機や、攪拌、超音波分散機、ロールミル、高圧ホモジナイザー等のメディアレス分散機が利用される。さらに、高圧ホモジナイザーとして、高圧状態で分散液を液−液衝突や、液−壁衝突させて分散する衝突方式や、高圧状態で微細な流路を貫通させて分散する貫通方式などが挙げられる。
このようにして得られる電荷発生層形成用の塗布液を下引き層4上に塗布する方法としては、浸漬塗布法、突き上げ塗布法、ワイヤーバー塗布法、スプレー塗布法、ブレード塗布法、ナイフ塗布法、カーテン塗布法等が挙げられる。
電荷発生層5の厚さは、望ましくは0.01μm以上5μm以下、より望ましくは0.05μm以上2.0μm以下の範囲に設定される。
−電荷輸送層−
電荷輸送層6は、300m/g以下の比表面積を有する絶縁性無機粒子が下記一般式(1)で表される化合物を含む材料によって被覆されている被覆粒子と、フッ素含有粒子と、電荷輸送性材料と、を含む層である。
A−NH−X−Si(R)(OR)(OR) (1)
(式(1)中、Aは水素原子またはC−を表し、Xは2価の炭化水素基またはヘテロ原子含有炭化水素基を表し、Rはアルキル基、アリール基、またはアルコキシ基を表し、RおよびRはアルキル基を表す。)
一般式(1)におけるXで示される2価の炭化水素基としてはアルキレン基、アリーレン基またはこれらを組み合わせた基が好ましい。
また、一般式(1)におけるRは、炭素数1〜8のアルキル基、フェニル基が好ましく、RおよびRは炭素数1〜8のアルキル基が好ましい。
電荷輸送層に含まれるフッ素含有粒子としては、例えば、4フッ化エチレン樹脂、3フッ化塩化エチレン樹脂、6フッ化プロピレン樹脂、フッ化ビニル樹脂、フッ化ビニリデン樹脂、2フッ化2塩化エチレン樹脂及びそれらの共重合体の中から1種以上を適宜選択すればよい。特に、耐摩耗性を効果的に発揮させる観点から、4フッ化エチレン樹脂及びフッ化ビニリデン樹脂が望ましい。
フッ素含有粒子の一次粒径は0.05μm以上1μm以下が望ましく、更に望ましくは0.1μm以上0.5μm以下である。一次粒径が0.05μm以上であれば分散時の凝集が抑制され、一方、1μm以下であれば、本実施形態に係る感光体1を用いて画像形成する際に画質欠陥の発生が効果的に抑制される。
電荷輸送層6の固形分全量に対するフッ素含有粒子の含有量は、望ましくは2質量%以上15質量%以下である。電荷輸送層6の固形分全量に対するフッ素含有粒子の含有量が2質量%以上の場合、フッ素含有粒子の分散による電荷輸送層6の改質が十分となる。また、当該含有量が15質量%以下であれば、分散性の悪化が抑制され、膜強度の低下が抑制される。
電荷輸送層6には、300m/g以下の比表面積を有する絶縁性無機粒子が前記一般式(1)で表される化合物を含む材料によって被覆されている被覆粒子が含まれる。
このような被覆粒子のコア部を構成する絶縁性無機粒子としては、例えば、二酸化ケイ素、アルミナ、ジルコニア、酸化マグネシウム等の粒子が挙げられ、これらの中から1種以上を適宜選択する。耐光性を効果的に発揮させる観点から、二酸化ケイ素粒子及びアルミナ粒子が望ましく、特に、二酸化ケイ素粒子が望ましい。
前記絶縁性無機粒子は、300m/g以下の比表面積を有するものを用いる。絶縁性無機粒子の比表面積が300m/gを超えると粒子の凝集性が増加し、電荷輸送層中への分散時の凝集が進みやすくなり、耐摩耗性が低下する。このような観点から、好ましくは比表面積が200m/g以下、より好ましくは100m/g以下の絶縁性無機粒子を用いる。
また、絶縁性無機粒子の形状は特に限定されないが、分散時の凝集を抑制する観点から、球状であることが好ましく、平均一次粒子径は、分散時の凝集を抑制するともに、耐光性を効果的に発揮させる観点から、5nm以上100nm以下が望ましく、更に望ましくは10nm以上50nm以下である。
電荷輸送層6に含まれる被覆粒子は、前記絶縁性無機粒子を前記一般式(1)で表される化合物(適宜「アミノ基及びフェニル基を有する化合物」という。)を含む材料で被覆したものである。
絶縁性無機粒子を被覆する一般式(1)で表される化合物としては、分散時の凝集を抑制するともに、耐光性を効果的に発揮させる観点から、例えば、p−アミノフェニルトリメトキシシラン、アミノエチルアミノメチルフェネチルトリメトキシシラン、N−フェニルアミノプロピルトリメトキシシラン、N−フェニルアミノメチルトリエトキシシラン、フェニルアミノメチルメチルジメトキシシラン、等が望ましい。これらを単独で又は2種以上混合して被覆材料としてもよい。
絶縁性無機粒子をアミノ基及びフェニル基を有する化合物を含む材料によって被覆する方法としては、湿式法、乾式法等の公知の方法が用いられるが、以下の様な湿式法で行うことが望ましい。具体的には、溶媒中に一般式(1)で表される化合物を溶解させた溶液に、300m/g以下の比表面積を有する絶縁性無機粒子を加えた後、溶剤を減圧下で溶剤を除去する方法、等が挙げられる。
絶縁性無機粒子を被覆する材料は、前記アミノ基及びフェニル基を有する化合物以外の材料を含んでも良いが、被覆材料中に前記アミノ基及びフェニル基を有する化合物を50質量%以上含むことが望ましい。
電荷輸送層6の固形分全量に対する被覆粒子の含有量は、望ましくは1質量%以上30質量%以下である。電荷輸送層6の固形分全量に対する被覆粒子の含有量が1質量%以上であれば、電荷輸送層6の耐光性が十分改質され、当該含有量が30質量%以下であれば、分散不良や凝集が抑制される。
電荷輸送層6は、感光体1の表面の平滑性を向上させる目的で、下記一般式(2)で表されるフッ素変性シリコーンオイルを添加してもよい。
Figure 2011043574
式(2)中、m、nは互いに独立して1以上の整数を表し、Xはフッ素原子を含む基をそれぞれ表す。
このフッ素変性シリコーンオイルは特にフルオロアルキル基を有するものが望ましく用いられる。
前記フッ素変性シリコーンオイルは所望の特性が得られる範囲の量で添加すればよいが、電荷輸送層形成用の塗布液中に0.1ppm以上1000ppm以下の範囲が望ましく用いられる。さらに望ましくは0.5ppm以上500ppm以下の範囲で用いられる。電荷輸送層形成用の塗布液中の前記フッ素変性シリコーンオイルの含有量が0.1ppm以上の場合、十分な平滑面が得られ、500ppm以下の場合、繰り返し使用時に残留電位上昇の発生が抑制されるなど電気特性上望ましい。
電荷輸送層6は、電荷輸送という本来的機能を発現させるための電荷輸送材料を含み、さらに必要に応じて結着樹脂を含む。
電荷輸送材料としては、例えば、2,5−ビス(p−ジエチルアミノフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール等のオキサジアゾール誘導体、1,3,5−トリフェニル−ピラゾリン、1−[ピリジル−(2)]−3−(p−ジエチルアミノスチリル)−5−(p−ジエチルアミノスチリル)ピラゾリン等のピラゾリン誘導体、トリフェニルアミン、N,N′−ビス(3,4−ジメチルフェニル)ビフェニル−4−アミン、トリ(p−メチルフェニル)アミニル−4−アミン、ジベンジルアニリン等の芳香族第3級アミノ化合物、N,N′−ビス(3−メチルフェニル)−N,N′−ジフェニルベンジジン等の芳香族第3級ジアミノ化合物、3−(4′−ジメチルアミノフェニル)−5,6−ジ−(4′−メトキシフェニル)−1,2,4−トリアジン等の1,2,4−トリアジン誘導体、4−ジエチルアミノベンズアルデヒド−1,1−ジフェニルヒドラゾン等のヒドラゾン誘導体、2−フェニル−4−スチリル−キナゾリン等のキナゾリン誘導体、6−ヒドロキシ−2,3−ジ(p−メトキシフェニル)ベンゾフラン等のベンゾフラン誘導体、p−(2,2−ジフェニルビニル)−N,N−ジフェニルアニリン等のα−スチルベン誘導体、エナミン誘導体、N−エチルカルバゾール等のカルバゾール誘導体、ポリ−N−ビニルカルバゾール及びその誘導体などの正孔輸送物質、クロラニル、ブロアントラキノン等のキノン系化合物、テトラアノキノジメタン系化合物、2,4,7−トリニトロフルオレノン、2,4,5,7−テトラニトロ−9−フルオレノン等のフルオレノン化合物、キサントン系化合物、チオフェン化合物等の電子輸送物質、及び上記した化合物に由来する基を主鎖又は側鎖に有する重合体などが挙げられる。これらの電荷輸送材料は、1種又は2種以上を組み合わせて使用してもよい。
電荷輸送層6における結着樹脂としては、例えば、ビスフェノールAタイプあるいはビスフェノールZタイプ等のポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、ポリビニルホルマール樹脂、ポリスルホン樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体樹脂、塩化ビニリデン−アクリルニトリル共重合体樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸樹脂、シリコーン樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、ポリアミド樹脂、塩素ゴム等の絶縁性樹脂、及びポリビニルカルバゾール、ポリビニルアントラセン、ポリビニルピレン等の有機光導電性ポリマー等が挙げられる。これ等の結着樹脂は、単独あるいは2種以上混合して用いてもよい。
なお、電荷輸送材料が結着樹脂を兼ねる場合は、結着樹脂を別途用いなくてもよい。
電荷輸送層6は、例えば、上記各成分を溶剤に加えた塗布液を用いて形成される。電荷輸送層の形成に使用される溶剤としては、公知の有機溶剤、例えば、トルエン、クロロベンゼン等の芳香族炭化水素系溶剤、メタノール、エタノール、n−プロパノール、iso−プロパノール、n−ブタノール等の脂肪族アルコール系溶剤、アセトン、シクロヘキサノン、2−ブタノン等のケトン系溶剤、塩化メチレン、クロロホルム、塩化エチレン等のハロゲン化脂肪族炭化水素溶剤、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレングリコール、ジエチルエーテル等の環状あるいは直鎖状エーテル系溶剤、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸n−ブチル等のエステル系溶剤が挙げられ、これらの溶剤を単独あるいは2種以上混合して用いられる。混合する際、使用される溶剤としては、混合溶剤として結着樹脂を溶解するものを用いればよい。
なお、電荷輸送材料と結着樹脂との配合比(質量比)は、使用する材料にもよるが例えば10:1から1:5である。
電荷輸送層6中にフッ素含有粒子及び被覆粒子を分散させるための塗布液の分散手段としては、ボールミル、振動ボールミル、アトライター、サンドミル、横型サンドミル等のメディア分散機や、攪拌、超音波分散機、ロールミル、高圧ホモジナイザー、ナノマイザー等のメディアレス分散機が利用される。さらに、高圧ホモジナイザーとして、高圧状態で分散液を液−液衝突や、液−壁衝突させて分散する衝突方式や、高圧状態で微細な流路を貫通させて分散する貫通方式などが挙げられる。
電荷輸送層6中のフッ素含有粒子の分散安定剤として、フッ素系界面活性剤や、フッ素系グラフトポリマーを用いることで、塗布液としての分散性が安定する。フッ素系グラフトポリマーとしては、アクリル酸エステル化合物、メタクリル酸エステル化合物、スチレン化合物等からなるマクロモノマー及びパーフルオロアルキルエチルメタクリレートよりグラフト重合された樹脂が望ましい。
フッ素系界面活性剤やフッ素系グラフトポリマーの含有量は、フッ素含有粒子の質量に対して1質量%以上5質量%以下であることが望ましい。
このようにして得られる電荷輸送層形成用の塗布液を電荷発生層5上に塗布する方法としては、浸漬塗布法、突き上げ塗布法、ワイヤーバー塗布法、スプレー塗布法、ブレード塗布法、ナイフ塗布法、カーテン塗布法等の通常の方法が用いられる。
電荷輸送層の厚さは、摩耗しろ、及び電気特性の観点から、望ましくは5μm以上50μm以下、より望ましくは10μm以上40μm以下の範囲に設定される。
画像形成装置中で発生するオゾンや窒素酸化物、あるいは光、熱による感光体の劣化を防止する目的で、感光層3を構成する各層中に酸化防止剤、光安定剤、熱安定剤などの添加剤を添加してもよい。例えば、酸化防止剤としては、ヒンダードフェノール、ヒンダードアミン、パラフェニレンジアミン、アリールアルカン、ハイドロキノン、スピロクロマン、スピロインダノン及びそれらの誘導体、有機硫黄化合物、有機リン化合物等が挙げられる。光安定剤の例としては、ベンゾフェノン、ベンゾアゾール、ジチオカルバメート、テトラメチルピペン等の誘導体が挙げられる。
なお、本実施形態の感光体1は、電荷発生層と電荷輸送層を有する機能分離型であるが、電荷発生層と電荷輸送層とを兼ねた一層の感光層を有する機能一体型を採用してもよい。
次に、本実施形態に係る電子写真感光体を備えた画像形成装置及びプロセスカートリッジについて説明する。
<画像形成装置>
−第1実施形態−
図2は、第1実施形態の画像形成装置の基本構成を概略的に示している。図2に示す画像形成装置200は、本実施形態の電子写真感光体1と、電源209に接続され、電子写真感光体1を帯電させる接触帯電方式の帯電装置208と、帯電装置208により帯電された電子写真感光体1を露光して静電潜像を形成する静電潜像形成装置(露光装置)210と、露光装置210により形成された静電潜像をトナーを含む現像剤により現像してトナー像を形成する現像装置211と、電子写真感光体1の表面に形成されたトナー像を被転写媒体500に転写する転写装置212と、転写後、電子写真感光体1の表面に残留するトナーを除去するトナー除去装置213と、電子写真感光体1の残留電位を除去する除電器214とを備える。なお、例えば、除電器214は必ずしも設けられている必要はないが、電子写真感光体が繰り返し使用される場合に、電子写真感光体の残留電位が次のサイクルに持ち込まれる現象が防止されるので、画像品質がより高められる。
帯電装置208は帯電ロールを有しており、感光体1を帯電させる際には帯電ロールに電圧が印加される。電圧の範囲としては、直流電圧は要求される感光体帯電電位に応じて正又は負の50V以上2000V以下が望ましく、100V以上1500V以下がより望ましい。交流電圧を重畳する場合は、ピーク間電圧が400V以上1800V以下、望ましくは800V以上1600V以下、さらに望ましくは1200V以上1600V以下が望ましい。交流電圧の周波数は50Hz以上20000Hz以下、望ましくは100Hz以上5000Hz以下である。
帯電ロールとしては、芯材の外周面に弾性層、抵抗層、保護層等を設けたものが好適に用いられる。帯電ロールは、感光体1に接触させることにより特に駆動手段を有しなくとも感光体1の回転に伴って回転し、帯電手段として機能するが、帯電ロールに駆動手段を取り付け、感光体1とは異なる周速度で回転させて帯電させてもよい。なお、印加電圧は直流電圧、直流電圧に交流電圧を重畳したもののいずれでもよい。
露光装置210としては、電子写真感光体表面を、半導体レーザ、LED(Light Emitting Diode)、液晶シャッター等の光源により所望の像様に露光する光学系装置等が用いられる。
現像装置211としては、一成分系、二成分系等の正規又は反転現像剤を用いた公知の現像装置等が用いられる。現像装置211に使用されるトナーの形状については、特に制限はなく、不定形、球形あるいは他の特定形状のものを使用してもよい。
転写装置212としては、ローラー状の接触型帯電部材の他、ベルト、フィルム、ゴムブレード等を用いた接触型転写帯電器、あるいはコロナ放電を利用したスコロトロン転写帯電器やコロトロン転写帯電器等、が挙げられる。
トナー除去装置213は、転写工程後の電子写真感光体1の表面に付着する残存トナーを除去するためのもので、これにより清浄面化された電子写真感光体1は上記の画像形成プロセスに繰り返し供される。トナー除去装置213としては、異物除去部材(クリーニングブレード)の他、ブラシクリーニング、ロールクリーニング等が用いられるが、これらの中でもクリーニングブレードを用いることが望ましい。また、クリーニングブレードの材質としてはウレタンゴム、ネオプレンゴム、シリコーンゴム等が挙げられる。
−第2実施形態−
図3は第2実施形態の画像形成装置の基本構成を概略的に示している。図3に示す画像形成装置220は中間転写方式の画像形成装置であり、ハウジング400内において4つの電子写真感光体1a,1b,1c,1dが中間転写ベルト409に沿って相互に並列に配置されている。例えば、感光体1aがイエロー、感光体1bがマゼンタ、感光体1cがシアン、感光体1dがブラックの色からなる画像をそれぞれ形成する。
ここで、画像形成装置220に搭載されている電子写真感光体1a,1b,1c,1dは、それぞれ本実施形態の電子写真感光体である。
電子写真感光体1a,1b,1c,1dはそれぞれ一方向(紙面上は反時計回り)に回転し、その回転方向に沿って帯電ロール402a,402b,402c,402d、現像装置404a,404b,404c,404d、1次転写ロール410a,410b,410c,410d、クリーニングブレード415a,415b,415c,415dが配置されている。現像装置404a,404b,404c,404dはそれぞれトナーカートリッジ405a,405b,405c,405dに収容されたブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの4色のトナーを供給し、また、1次転写ロール410a,410b,410c,410dはそれぞれ中間転写ベルト409を介して電子写真感光体1a,1b,1c,1dに接している。
さらに、ハウジング400内にはレーザ光源(露光装置)403が配置されており、レーザ光源403から出射されたレーザ光を帯電後の電子写真感光体1a,1b,1c,1dの表面に照射する。これにより、電子写真感光体1a,1b,1c,1dの回転工程において帯電、露光、現像、1次転写、クリーニング(トナー等の異物除去)の各工程が順次行われ、各色のトナー像が中間転写ベルト409上に重ねて転写される。中間転写ベルト409は駆動ロール406、背面ロール408及び支持ロール407によって張力をもって支持されており、これらのロールの回転によりたわみを生じることなく回転する。また、2次転写ロール413は、中間転写ベルト409を介して背面ロール408と接するように配置されている。背面ロール408と2次転写ロール413との間を通った中間転写ベルト409は、例えば駆動ロール406の近傍に配置されたクリーニングブレード416により清浄面化された後、次の画像形成プロセスに繰り返し供される。
また、ハウジング400内には被転写媒体を収容する容器411が設けられており、容器411内の紙などの被転写媒体500が移送ロール412により中間転写ベルト409と2次転写ロール413との間、さらには相互に接する2個の定着ロール414の間に順次移送された後、ハウジング400の外部に排出される。
なお、上述の説明においては中間転写体として中間転写ベルト409を使用する場合について説明したが、中間転写体は、上記中間転写ベルト409のようにベルト状であってもよいし、ドラム状であってもよい。ベルト状とする場合、中間転写体の基材を構成する樹脂材料としては、公知の樹脂が用いられる。例えば、ポリイミド樹脂、ポリカーボネート樹脂(PC)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリアルキレンテレフタレート(PAT)、エチレンテトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)/PC、ETFE/PAT、PC/PATのブレンド材料、ポリエステル、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアミド等の樹脂材料及びこれらを主原料としてなる樹脂材料が挙げられる。さらに、樹脂材料と弾性材料をブレンドして用いてもよい。
また、上記実施形態にかかる被転写媒体とは、電子写真感光体上に形成されたトナー像を転写する媒体であれば特に制限はない。例えば、図2に示した第1実施形態のように電子写真感光体1から直接、紙等の被転写媒体に転写する場合は、紙等が被転写媒体である。また、図3に示した第2実施形態のように中間転写体を用いる場合には、中間転写体が被転写媒体である。
上記のように本実施形態に係る電子写真感光体1を備えた画像形成装置200,220であれば、電子写真感光体が画像形成装置に装着される前に室内光などの外界からの光にさらされた場合や、震動が加わったり、長期保管した場合であっても、電気特性の変動や画像の濃度差による画質欠陥の発生が抑制され、長寿命及び高画質が実現される。
<プロセスカートリッジ>
図4は、本実施形態の電子写真感光体を備えるプロセスカートリッジの一例の基本構成を概略的に示している。このプロセスカートリッジ300は、電子写真感光体1と共に、帯電装置208、現像装置211、トナー除去装置213、露光のための開口部218、及び、除電露光のための開口部217を、取り付けレール216を用いて組み合わせて一体化したものである。
そして、このプロセスカートリッジ300は、転写装置212と、定着装置215と、図示しない他の構成部分とからなる画像形成装置本体に対して着脱自在としたものであり、画像形成装置本体とともに画像形成装置を構成する。
上記のように本実施形態に係る電子写真感光体を備えたプロセスカートリッジ300であれば、画像形成装置に装着される前に電子写真感光体が室内光などの外界からの光にさらされた場合や、震動が加わったり、長期保管した場合であっても、電気特性の変動や画像の濃度差による画質欠陥の発生が抑制され、長寿命及び高画質が実現される。
以下、実施例及び比較例について説明する。
<実施例1>
−下引き層の形成−
酸化亜鉛粒子(テイカ社製、平均粒子径:70nm、比表面積値:15m/g)100質量部をメタノール500質量部と攪拌混合し、シランカップリング剤として、KBM603(信越化学社製)1.25質量部を添加し、2時間攪拌した。その後、メタノールを減圧蒸留にて除去し、120℃で3時間焼き付けを行い、シランカップリング剤で表面処理した酸化亜鉛粒子を得た。
前記シランカップリング剤で表面処理を施した酸化亜鉛粒子60質量部と、アリザリン0.6質量部と、硬化剤としてブロック化イソシアネート(スミジュール3173、住友バイエルンウレタン社製)13.5質量部と、ブチラール樹脂(エスレックBM−1、積水化学社製)15質量部とを、メチルエチルケトン85質量部に溶解した溶液38質量部と、メチルエチルケトン25質量部とを混合し、直径1mmのガラスビーズを用いてサンドミルにて4時間の分散を行い、分散液を得た。得られた分散液に、触媒としてジオクチルスズジラウレート0.005質量部と、シリコーン樹脂粒子(トスパール145、GE東芝シリコーン社製)4.0質量部とを添加し、下引き層形成用の塗布液を得た。この塗布液を、浸漬塗布法にて直径30mmのアルミニウム基材上に塗布し、180℃、40分の乾燥硬化を行い厚さ25μmの下引き層を得た。
−電荷発生層の形成−
次に、電荷発生材料として、CuKα特性X線に対するブラッグ角(2θ±0.2゜)の少なくとも7.4゜、16.6゜、25.5゜及び28.3゜に強い回折ピークを有するクロロガリウムフタロシアニン結晶15質量部、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂(VMCH、日本ユニオンカーバイト社製)10質量部及びn−ブチルアルコール300質量部からなる混合物を、直径1mmのガラスビーズを用いてサンドミルにて4時間分散して電荷発生層用の塗布液を得た。この電荷発生層形成用の塗布液を前記下引き層上に浸漬塗布し、乾燥して、厚みが0.2μmの電荷発生層を得た。
−電荷輸送層の形成−
次に、トルエン100ml中にN−フェニルアミノプロピルトリメトキシシラン2.5gを溶解させた溶液に、比表面積が200m/gの二酸化ケイ素粒子(日本アエロジル社製)25gを加え、95℃で2時間環流し、その後減圧下で溶剤を除去し、溶剤がなくなった時点で150℃に昇温し、2時間保持することでN−フェニルアミノプロピルトリメトキシシランで表面が被覆された二酸化ケイ素粒子を得た。
次に、4フッ化エチレン樹脂粒子(平均粒径:0.2μm)0.6質量部及びフッ化アルキル基含有メタクリルコポリマー(重量平均分子量:30000)0.015質量部を、テトラヒドロフラン4質量部、トルエン1質量部とともに20℃の液温に保ち、48時間攪拌混合し、4フッ化エチレン樹脂粒子懸濁液を得た。
次に、電荷輸送物質としてN,N’−ジフェニル−N,N’−ビス(3−メチルフェニル)−[1,1’]ビフェニル−4,4’−ジアミン4質量部、ビスフェノールZ型ポリカーボネート樹脂(粘度平均分子量:40000)6質量部、酸化防止剤として2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール0.1質量部を混合してテトラヒドロフラン24質量部及びトルエン11質量部を混合溶解した。
これに前記4フッ化エチレン樹脂粒子懸濁液を加えて攪拌混合した後、さらに前記の表面が被覆された二酸化ケイ素粒子0.3質量部を加え攪拌混合した縣濁液を、微細な流路を持つ貫通式チャンバーを装着した高圧ホモジナイザー(吉田機械興行株式会社製)を用いて、500kgf/cmまで昇圧しての分散処理を6回繰り返した液に、フッ素変性シリコーンオイル(商品名:FL−100 信越シリコーン社製)を5ppm添加し、撹拌して電荷輸送層形成用の塗布液を得た。
この塗布液を電荷発生層上に塗布して135℃で35分間乾燥し、厚さが32μmの電荷輸送層を形成した。
これにより実施例1の電子写真感光体を得た。
<実施例2>
上記二酸化ケイ素粒子の表面被覆に用いる化合物を、フェニルアミノメチルメチルジメトキシシランに代えた以外は実施例1と同様にして、電荷輸送層形成用の塗布液を調製し、これを用いて実施例1と同様にして電荷発生層上に厚さ32μmの電荷輸送層を形成し、実施例2の電子写真感光体を得た。
<実施例3>
上記比表面積が200m/gの二酸化ケイ素粒子を、比表面積が50m/gの二酸化ケイ素粒子に代えた以外は実施例1と同様にして、電荷輸送層形成用の塗布液を調製し、これを用いて実施例1と同様にして電荷発生層上に厚さ32μmの電荷輸送層を形成し、実施例3の電子写真感光体を得た。
<実施例4>
上記比表面積が200m/gの二酸化ケイ素粒子を、比表面積が300m/gの二酸化ケイ素粒子に代えた以外は実施例1と同様にして、電荷輸送層形成用の塗布液を調製し、これを用いて実施例1と同様にして電荷発生層上に厚さ32μmの電荷輸送層を形成し、実施例4の電子写真感光体を得た。
<実施例5>
上記比表面積が200m/gの二酸化ケイ素粒子を、比表面積が55m/gのアルミナ粒子に代えた以外は実施例1と同様にして、電荷輸送層形成用の塗布液を調製し、これを用いて実施例1と同様にして電荷発生層上に厚さ32μmの電荷輸送層を形成し、実施例5の電子写真感光体を得た。
<比較例1>
上記二酸化ケイ素粒子の表面被覆に用いる化合物を、デシルトリメトキシシランに代えた以外は実施例1と同様にして、電荷輸送層形成用の塗布液を調製し、これを用いて実施例1と同様にして電荷発生層上に厚さ32μmの電荷輸送層を形成し、比較例1の電子写真感光体を得た。
<比較例2>
上記比表面積が200m/gの二酸化ケイ素粒子を、比表面積が380m/gの二酸化ケイ素粒子に代えた以外は実施例1と同様にして、電荷輸送層形成用の塗布液を調製し、これを用いて実施例1と同様にして電荷発生層上に厚さ32μmの電荷輸送層を形成し、比較例2の電子写真感光体を得た。
<比較例3>
実施例1の電荷輸送層形成用の塗布液において、二酸化ケイ素粒子を用いないこと以外は実施例1と同様にして、電荷輸送層形成用の塗布液を調製し、これを用いて実施例1と同様にして電荷発生層上に厚さ32μmの電荷輸送層を形成し、比較例3の電子写真感光体を得た。
<比較例4>
実施例1の電荷輸送層形成用の塗布液において、4フッ化エチレン樹脂粒子懸濁液を用いないこと以外は実施例1と同様にして、電荷輸送層形成用の塗布液を調製し、これを用いて実施例1と同様にして電荷発生層上に厚さ32μmの電荷輸送層を形成し、比較例4の電子写真感光体を得た。
[耐光性評価]
実施例1〜5及び比較例1〜4の電子写真感光体の各一部分に、蛍光灯(Mitsubishi osram ルピカ FL15EX−N−T HL15W 3波長型昼白色蛍光灯)を用いて5分間光照射を行った。このとき、光照射部の光量が約1000ルクスとなるようにした。
前記光照射を行った感光体を富士ゼロックス製DocuCentreColor1250にそれぞれ装着し、A4サイズの普通紙(富士ゼロックス社製、P紙)を用い短手方向を送り方向として50%ハーフトーン(黒)の画像形成を行った。得られた画像から、感光体の光照射部に対応する部分の濃度変化を観察し、下記指標で評価した。結果を表1に示す。
A:変化無し
B:許容程度の濃度ムラ発生
C:明らかな濃度ムラ発生
[耐摩耗性評価]
実施例1〜5及び比較例1〜4の電子写真感光体をそれぞれ富士ゼロックス製DocuCentreColor1250に装着し、低温低湿(10℃、20%RH)の環境下にてA4サイズの普通紙(富士ゼロックス社製、P紙)を用い短手方向を送り方向として50%ハーフトーン(黒)の1万枚の画像形成テストを行い、次に、高温高湿(28℃、75%RH)の環境下で同様にして1万枚の画像形成テストを行った。その後、環境を変えずに連続して50%ハーフトーン(黒)の画像形成を行い、得られた画像を下記指標で評価した。結果を表1に示す。
A:画像濃度低下せず
B:わずかに画像濃度低下
C:著しく低画像濃度
D:スジ状の欠陥発生
[電気特性評価]
実施例1〜5及び比較例1〜4の電子写真感光体をそれぞれ常温常湿(20℃、50%RH)で−700Vに帯電させ、波長780nm、強度5mJ/mの条件でフラッシュ露光し、50msec後の表面電位(VL)を測定した。
結果を表1に示す。
Figure 2011043574
実施例1〜5の電子写真感光体は、耐光性及び耐摩耗性に優れ、高画質及び長寿命が実現されることが確認された。特に、絶縁性無機粒子として二酸化ケイ素粒子を用いた実施例1〜4では、アルミナ粒子を用いた実施例5に比べ、電気特性も優れていることが確認された。
以上、実施形態及び実施例について説明したが、これらに限定されない。例えば、本実施形態に係る電子写真感光体は、図2及び図3に示した画像形成装置に限定されず、電子写真方式、静電記録方式、イオノグラフィー、磁気記録方式等の画像形成方法を採用し、カラーや白黒の画像を形成する複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に使用される。
1,1a,1b,1c,1d 電子写真感光体、2 支持体、3 感光層、3 電荷輸送層、4下引き層、5 電荷発生層、6電荷輸送層、200 画像形成装置、208 帯電装置、210 露光装置、211 現像装置、212 転写装置、213 トナー除去装置、214 除電器、215定着装置、220 画像形成装置、300 プロセスカートリッジ、404a,404b,404c,404d 現像装置、500 被転写媒体

Claims (4)

  1. 導電性支持体及び該導電性支持体上に少なくとも感光層を含む1つ以上の層を備え、
    最表面層が、300m/g以下の比表面積を有する絶縁性無機粒子が下記一般式(1)で表される化合物を含む材料によって被覆されている被覆粒子と、フッ素含有粒子と、電荷輸送性材料と、を含む電子写真感光体。
    A−NH−X−Si(R)(OR)(OR) (1)
    (式(1)中、Aは水素原子またはC-を表し、Xは2価の炭化水素基またはヘテロ原子含有炭化水素基を表し、Rはアルキル基、アリール基、またはアルコキシ基を表し、RおよびRはアルキル基を表す。)
  2. 前記絶縁性無機粒子が、二酸化ケイ素粒子である請求項1に記載の電子写真感光体。
  3. 請求項1又は請求項2に記載の電子写真感光体と、
    前記電子写真感光体を帯電させる帯電装置、帯電した前記電子写真感光体を露光して静電潜像を形成する静電潜像形成装置、前記電子写真感光体に形成された静電潜像をトナーを含む現像剤により現像してトナー像を形成する現像装置、及び、前記電子写真感光体の表面に残存したトナーを除去するトナー除去装置からなる群より選ばれる少なくとも一種の装置と、を備えるプロセスカートリッジ。
  4. 請求項1又は請求項2に記載の電子写真感光体と、
    前記電子写真感光体を帯電させる帯電装置と、
    帯電した前記電子写真感光体を露光して静電潜像を形成する静電潜像形成装置と、
    前記電子写真感光体に形成された前記静電潜像をトナーを含む現像剤により現像してトナー像を形成する現像装置と、
    前記電子写真感光体に形成された前記トナー像を被転写媒体に転写する転写装置と、
    を備える画像形成装置。
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