JP2014182296A - 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
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- Photoreceptors In Electrophotography (AREA)
Abstract
【解決手段】アルミニウムを含む表面を有する導電性基体と、前記導電性基体のアルミニウムを含む表面上に形成され、金属酸化物粒子及びバインダー樹脂を含有し、アミンの含有量が0.1質量%以下の中間層と、前記中間層上に形成され、アミノ基を有する有機金属化合物を含む下引き層と、前記下引き層上に形成された感光層と、を有する電子写真感光体。
【選択図】なし
Description
この機能分離型感光体の場合、現在ではアルミニウム基体の上に下引き層をまず形成しその後電荷発生層および電荷輸送層の感光層を形成する場合が多い。
感光体の電位の繰り返し安定性や環境安定性の改善、電位の安定性に関連する画質の安定性に関しては、電荷発生層や電荷輸送層のみならず下引き層にも依存する分が多く、繰り返し使用による電荷蓄積の小さい下引き層が要求されている。
即ち、請求項1に係る発明は、
アルミニウムを含む表面を有する導電性基体と、
前記導電性基体のアルミニウムを含む表面上に形成され、金属酸化物粒子及びバインダー樹脂を含有し、アミンの含有量が0.1質量%以下の中間層と、
前記中間層上に形成され、アミノ基を有する有機金属化合物を含む下引き層と、
前記下引き層上に形成された感光層と、
を有する電子写真感光体である。
前記金属酸化物粒子が、アミノ基を有しないシランカップリング剤で表面処理されているものである請求項1に記載の電子写真感光体である。
前記金属酸化物粒子が、酸化錫、酸化チタン及び酸化亜鉛からなる群より選択される少なくとも1種である請求項1又は請求項2に記載の電子写真感光体である。
前記金属酸化物粒子の体積平均粒子径が、10nm以上100nm以下である請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の電子写真感光体である。
前記中間層が、反応性アクセプター材料を含有する請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の電子写真感光体である。
前記反応性アクセプター材料が、アントラキノン誘導体である請求項5に記載の電子写真感光体である。
前記アントラキノン誘導体が、下記一般式(1)で表される化合物である請求項6に記載の電子写真感光体である。
請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載の電子写真感光体を備え、
画像形成装置に着脱されるプロセスカートリッジである。
前記電子写真感光体の表面を帯電する接触帯電方式の帯電手段をさらに備える請求項8に記載のプロセスカートリッジである。
請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載の電子写真感光体と、
前記電子写真感光体の表面を帯電する帯電手段と、
帯電した前記電子写真感光体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、
前記電子写真感光体の表面に形成された静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像手段と、
前記電子写真感光体の表面に形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写手段と、
を備えた画像形成装置である。
前記帯電手段が、接触帯電方式の帯電手段である請求項10に記載の画像形成装置である。
請求項8〜請求項9に係る発明によれば、中間層におけるアミンの含有量が0.1質量%を超える場合に比較して、寿命の長い電子写真感光体を備えるプロセスカートリッジが提供される。
請求項10〜請求項11に係る発明によれば、中間層におけるアミンの含有量が0.1質量%を超える場合に比較して、寿命の長い電子写真感光体を備える画像形成装置が提供される。
本実施形態の電子写真感光体(以下、「感光体」と称することがある。)は、アルミニウムを含む表面を有する導電性基体と、前記導電性基体のアルミニウムを含む表面上に形成され、金属酸化物粒子及びバインダー樹脂を含有し、アミンの含有量が0.1質量%以下の中間層と、前記中間層上に形成され、アミノ基を有する有機金属化合物を含む下引き層と、前記下引き層上に形成された感光層と、を有する。
また、本実施形態における「アミノ基を有する有機金属化合物」は、第一アミン、第二アミン、第三アミン、第四級アンモニウムイオンの何れであってもよい。
アミノ基を含む化合物は電荷のブロッキング性に優れた特性を有するため、アミノ基を含む化合物を含有する層(下引き層)をアルミ基体と感光層との間に介在させることで、電子写真感光体の耐ブロッキング性が向上する。しかし、アミノ基を含む化合物がアルミ基体と接触すると、電気化学反応によりアルミ基体を腐食させ下引き層とアルミ基体との界面の抵抗値を上昇させると考えられる。アルミ基体の腐食は、アミノ基を含む化合物を包含するアミン全般で発生する場合があると考えられる。特に、高温高湿下ではその傾向が顕著となりやすい。下引き層を、アルミ基体表面側から順に、アミンの含有量が0.1質量%以下の層とアミノ基を有する化合物(有機金属化合物)を含む層の2層構造にすることで、アルミ基体とアミンとの接触度合いが低下し、アルミ基体の腐食が防止されるために、電子写真感光体の寿命が延びると推察される。
図1の感光体は、アルミニウムを含む表面を有する導電性基体1のアルミニウムを含む表面上に、金属酸化物粒子及びバインダー樹脂を含有し、アミンの含有量が0.1質量%以下の中間層21と、中間層21上に形成され、アミノ基を有する有機金属化合物を含む下引き層22と、下引き層22上に形成された感光層3と、を有する。
以下に、本実施形態に適用される導電性基体及び下引き層等の各層について説明する。
本実施形態で用いられる導電性基体は、アルミニウムを含む表面を有するものであれば特に限定されるものではない。導電性基体の具体例としては、アルミニウム製ドラムが挙げられる。また、紙・プラスチック又はガラス上にアルミニウムを蒸着して表面にアルミニウムを有する層を形成したものを用いてもよい。
また、導電性基体の形状はドラム状に限られず、シート状、プレート状としてもよい。尚、導電性基体をアルミニウム製のパイプとした場合、表面は素管のままであってもよいし、事前に鏡面切削、エッチング、陽極酸化、粗切削、センタレス研削、サンドブラスト、ウエットホーニングなどの処理が行われていてもよい。
本実施形態で用いられる中間層は、金属酸化物粒子及びバインダー樹脂を含有し、アミンの含有量が0.1質量%以下の層であればよく、その構成に特に限定はなく、必要に応じて反応性アクセプター材料等を含有してもよい。なお、本実施形態において反応性アクセプター材料とは、中間層に含有される金属酸化物粒子表面と化学反応する材料、又は金属酸化物粒子表面に吸着する材料を指し、金属酸化物粒子表面に選択的に存在することのできる材料を指す。
中間層は、アミンの含有量が0.1質量%以下の層として構成され、後述する中間層を構成する各成分中に不純物として含有されるアミンの存在を否定するものではない。中間層中のアミンの含有量は0.1質量%以下が好ましく、理想的には0質量%である。
中間層中のアミンの含有量は、例えば、下記方法により測定される。
中間層を粉砕したのち、FT−IR法、溶剤に抽出してFT−IR法などがある。
FT−IR法、29Si固体NMR法、熱分析、XPSなどの分析法があるが、FT−IR法が簡便である。FT−IR法では通常のKBr錠剤法でも、ATR法でもよい。少量の処理済金属酸化物粒子をKBrと混合し、FT−IRを測定することで、カップリング剤の処理量を測定する。
バインダー樹脂としては、アセタール樹脂が好ましく、ポリビニルブチラールが更に好ましい。
R1及びR2が表す炭素数1以上10以下のアルコキシ基(アルコキシル基)としては、直鎖状、又は分鎖状のいずれでもよく、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基等が挙げられる。炭素数1以上10以下のアルコキシ基としては、望ましくは炭素数1以上8以下のアルコキシ基、より望ましくは炭素数1以上6以下のアルコキシ基である。
表面粗さは、中間層中に樹脂ボールを添加することで調整されてもよい。樹脂ボールとしてはシリコーン樹脂、架橋型PMMA樹脂等を用いてもよい。
また、中間層には上記成分以外のその他の成分が含有されてもよい。
本実施形態で用いられる下引き層は、アミノ基を有する有機金属化合物(以下、特定の化合物と称することがある)を含有する層として構成されていればよく、バインダー樹脂等のその他の成分を含んでいてもよい。
下引き層は、上層である感光層等の濡れ性改善の他に、電気的なブロキング層の役割も果たす。そのため、膜厚が大きすぎることで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原因とならないように、下引き層の膜厚は0.1μm以上3μm以下の範囲に設定されてもよい。
中間層と感光層等との間に下引き層を設けることで、電気特性、画質、画質維持性、感光層接着性等が向上する。
中でも、ジルコニウム原子又はケイ素原子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、また繰り返し使用による電位の変化が少ないなど性能上優れている。
これらのなかでも好ましく用いられるシリコン化合物としては3−(2−アミノエチルアミノ)プロピルトリメトキシシラン、3−(2−アミノエチルアミノ)プロピルメチルジメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシランなどのシランカップリング剤が上げられる。
ケイ素原子を含有するその他の有機金属化合物としては、例えば、ビニルトリメトキシシラン、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリス(2−メトキシエトキシシラン)、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリルオキシプロピル−トリス(2−メトキシエトキシ)シラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−クロロプロピルトリメトキシシランなどが挙げられる。これらのなかでも、ビニルトリエトキシシラン、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリス(2−メトキシエトキシシラン)、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−クロロプロピルトリメトキシシランなどのシランカップリング剤が好ましい。
下引き層形成用塗布液を得るために用いる溶剤としては前述したバインダー樹脂を溶解することのできる公知の有機溶剤が用いられてもよい。有機溶剤の具体例としては、中間層の項で例示された溶剤が挙げられる。
本実施形態で用いられる感光層は、電荷輸送能と電荷発生能とを併せ持つ機能一体型の感光層として構成されてもよいし、電荷発生層と電荷輸送層とを含む機能分離型の感光層として構成されてもよい。
以下、機能分離型の感光層を例に説明する。
感光層を構成する電荷発生層は、電荷発生物質を下引き層上に真空蒸着により形成されるか、電荷発生物質を有機溶剤及びバインダー樹脂とともに分散又は溶解し下引き層上に塗布することにより形成されてもよい。
電荷発生物質としては、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挙げられ、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が挙げられる。
また、公知の方法で製造される顔料結晶を、アシッドペースティングあるいはアシッドペースティングと前述したような乾式粉砕あるいは湿式粉砕を組み合わせることにより、結晶制御してもよい。アシッドペースティングに用いる酸としては、硫酸が好ましく、濃度70質量%以上100質量%以下、好ましくは95質量%以上100質量%以下のものが使用され、溶解温度は、−20℃以上100℃以下が好ましく、より好ましくは0℃以上60℃以下の範囲に設定される。濃硫酸の量は、顔料結晶に対し、質量基準で、1倍以上100倍以下、好ましくは3倍以上50倍以下の範囲に設定される。析出させる溶剤としては、水あるいは、水と有機溶剤の混合溶剤が任意の量で用いられる。析出させる温度については特に制限はないが、発熱を防ぐために、氷等で冷却することが好ましい。
好ましいバインダー樹脂としては、ポリビニルアセタール樹脂、ポリアリレート樹脂(ビスフェノールAとフタル酸の重縮合体等)、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、フェノキシ樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、ポリビニルピリジン樹脂、セルロース樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、カゼイン、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルピロリドン樹脂等の絶縁性樹脂が挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらのバインダー樹脂は単独あるいは2種以上混合して用いてもよい。これらの中で特にポリビニルアセタール樹脂が好ましく用いられる
添加剤としては、例えば、クロラニル、ブロモアニル、アントラキノン等のキノン系化合物、テトラシアノキノジメタン系化合物、2,4,7−トリニトロフルオレノン、2,4,5,7−テトラニトロ−9−フルオレノン等のフルオレノン化合物、2−(4−ビフェニル)−5−(4−t−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾールや2,5−ビス(4−ナフチル)−1,3,4−オキサジアゾール、2,5−ビス(4−ジエチルアミノフェニル)−1,3,4オキサジアゾールなどのオキサジアゾール系化合物、キサントン系化合物、チオフェン化合物、3,3’,5,5’テトラ−t−ブチルジフェノキノン等のジフェノキノン化合物などの電子輸送性物質、多環縮合系、アゾ系等の電子輸送性顔料、ジルコニウムキレート化合物、チタニウムキレート化合物、アルミニウムキレート化合物、チタニウムアルコキシド化合物、有機チタニウム化合物、シランカップリング剤等の公知の材料を用いることができる。
ジルコニウムキレート化合物の例として、ジルコニウムブトキシド、ジルコニウムアセト酢酸エチル、ジルコニウムトリエタノールアミン、アセチルアセトネートジルコニウムブトキシド、アセト酢酸エチルジルコニウムブトキシド、ジルコニウムアセテート、ジルコニウムオキサレート、ジルコニウムラクテート、ジルコニウムホスホネート、オクタン酸ジルコニウム、ナフテン酸ジルコニウム、ラウリン酸ジルコニウム、ステアリン酸ジルコニウム、イソステアリン酸ジルコニウム、メタクリレートジルコニウムブトキシド、ステアレートジルコニウムブトキシド、イソステアレートジルコニウムブトキシドなどが挙げられる。
アルミニウムキレート化合物の例としてはアルミニウムイソプロピレート、モノブトキシアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムブチレート、ジエチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムトリス(エチルアセトアセテート)などが挙げられる。
これらの化合物は、単独で、複数の化合物の混合物として又は重縮合物として用いてもよい。
電荷発生層形成用塗布液を調整するための溶媒としては、バインダー樹脂を溶解する公知の有機溶剤が使用される。例えば、アルコール系有機溶剤、芳香族系有機溶剤、ハロゲン化炭化水素系有機溶剤、ケトン系有機溶剤、ケトンアルコール系有機溶剤、エーテル系有機溶剤、エステル系有機溶剤等から任意で選択される。
有機溶剤の具体例としては、例えば、メタノール、エタノール、n−プロパノール、iso−プロパノール、n−ブタノール、ベンジルアルコール、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸n−ブチル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、メチレンクロライド、クロロホルム、クロロベンゼン、トルエン等の通常の有機溶剤が挙げられる。
また、有機溶剤は単独で、又は2種以上混合して用いられる。
電荷発生層形成用塗布液を調製する方法としては、ロールミル、ボールミル、振動ボールミル、アトライター、サンドミル、コロイドミル、ペイントシェーカーなどを用いてもよい。電荷発生層形成用塗布液を調製する際、該塗布液中の粒子を0.5μm以下、好ましくは0.3μm以下、さらに好ましくは0.15μm以下の粒子サイズにすることが有効である。
感光層を構成する電荷輸送層は、電荷輸送物質を溶媒及びバインダー樹脂とともに分散又は溶解し塗布することにより形成されてもよい。電荷輸送物質等を含む塗布液中には、必要に応じて酸化防止剤、光安定剤等の添加剤を加えてもよい。
有機硫黄系および有機燐系酸化防止剤は2次酸化防止剤と言われ、フェノール系あるいはアミン系などの1次酸化防止剤と併用することにより相乗効果が得られる。
ベンゾフェノン系光安定剤として2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−オクトキシベンゾフェノン、2,2’−ジ−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノンなどが挙げられる。ベンゾトリアゾール系光安定剤として2−(2’−ヒドロキシ−5’−メチルフェニル)−ベンゾトリアゾール、2−[2’−ヒドロキシ−3’−(3’’,4’’,5’’,6’’−テトラ−ヒドロフタルイミド−メチル)−5’−メチルフェニル]−ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’−t−ブチル−5’−メチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’−t−ブチル−5’−メチルフェニル−)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’,5’−t−ブチルフェニル−)−ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−5’−t−オクチルフェニル)−ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−t−アミルフェニル)−ベンゾトリアゾールなどが挙げられる。その他の化合物として2,4,ジ−t−ブチルフェニル−3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシベンゾエート、ニッケルジブチル−ジチオカルバメートなどがある。
本実施形態に使用されてもよい電子受容性物質としては、例えば無水コハク酸、無水マレイン酸、ジブロム無水マレイン酸、無水フタル酸、テトラブロム無水フタル酸、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、o−ジニトロベンゼン、m−ジニトロベンゼン、クロラニル、ジニトロアントラキノン、トリニトロフルオレノン、ピクリン酸、o−ニトロ安息香酸、p−ニトロ安息香酸、フタル酸などが挙げられる。これらのうち、フルオレノン系、キノン系や、Cl,CN,NO2等の電子吸引性置換基を有するベンゼン誘導体が特に好ましい。
本実施形態の感光体は必要に応じて感光層上に保護層を設けてもよい。
本実施形態で用いられる保護層は、積層構造からなる感光体では帯電の際の電荷輸送層の化学的変化を防止したり、感光層の機械的強度をさらに改善する為に用いられる。この保護層は、公知の保護層を用いてもよい。
次に、本実施形態の画像形成装置について説明する。
図5は本実施形態の画像形成装置の一例を示す概略構成図である。図5に示す画像形成装置100は、回転し得るよう設けられた本実施形態のドラム状(円筒状)の電子写真感光体7を備えている。電子写真感光体7の周囲には、電子写真感光体7の外周面の移動方向に沿って、帯電装置8、露光装置10(静電潜像形成装置の一例)、現像装置11、転写装置12、クリーニング装置13及び除電装置(イレーズ装置)14がこの順で配置されている。
尚、コスト低減の観点から、除電装置14を有しない態様としてもよい。
帯電装置8は、コロナ帯電方式の帯電装置であり、電子写真感光体7を帯電させる。帯電装置8は、電源9に接続されている。帯電装置8としては、例えば、非接触方式のローラ帯電器、コロナ放電を利用したスコロトロン帯電器やコロトロン帯電器が挙げられる。
ここで、図6は本実施形態の電子写真感光体を用いた接触帯電方式の画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
画像形成装置101に用いられる接触帯電用部材は、感光体表面に接触するように配置され、電圧を感光体に直接印加し、感光体表面を予め定めた電位に帯電させるものである。この接触帯電用部材にはアルミニウム、鉄、銅などの金属、ポリアセチレン、ポリピロール、ポリチオフェンなどの導電性高分子材料、ポリウレタンゴム、シリコーンゴム、エピクロロヒドリンゴム、エチレンプロピレンゴム、アクリルゴム、フッ素ゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム等のエラストマー材料にカーボンブラック、ヨウ化銅、ヨウ化銀、硫化亜鉛、炭化ケイ素、金属酸化物などの金属酸化物粒子を分散したものなどが用いられる。
また、エマルジョン樹脂系材料、たとえば、アクリル樹脂エマルジョン、ポリエステル樹脂エマルジョン、ポリウレタン、特にソープフリーのエマルジョン重合により合成されたエマルジョン樹脂を用いてもよい。これらの樹脂にはさらに抵抗率を調整するために、導電剤粒子を分散してもよいし、酸化防止剤を含有させてもよい。また、エマルジョン樹脂にレベリング剤や界面活性剤を含有させてもよい。
露光装置10は、帯電した電子写真感光体7を露光して電子写真感光体7の表面に静電潜像を形成する。露光装置10としては、例えば、電子写真感光体7の表面に、半導体レーザ光、LED光、液晶シャッタ光等の光を、像様に露光する光学系機器等が挙げられる。光源の波長は電子写真感光体7の分光感度領域にあるものがよい。半導体レーザーの波長としては、例えば、780nm前後に発振波長を有する近赤外がよいが、この波長に限定されず、600nm台の発振波長レーザーや青色レーザーとして400nm以上450nm以下に発振波長を有するレーザーも利用してもよい。また、露光装置10としては、例えばカラー画像形成のためにはマルチビーム出力するタイプの面発光型のレーザー光源も有効である。
現像装置11は、静電潜像を現像剤により現像してトナー像を形成する。現像剤は、重合法により得られる体積平均粒子径3μm以上9μm以下のトナー粒子を含有することが望ましい。現像装置11は、例えば、トナー及びキャリアからなる2成分現像剤を収容する容器内に、現像領域で電子写真感光体7に対向して配置された現像ロールが備えられた構成が挙げられる。
転写装置12は、電子写真感光体7の表面に形成されたトナー像を記録媒体に転写する。転写装置12としては、例えば、ベルト、ローラ、フィルム、ゴムブレード等を用いた接触型転写帯電器、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のそれ自体公知の転写帯電器が挙げられる。
クリーニング装置13は、転写後の電子写真感光体7の表面に残存するトナーを除去する。クリーニング装置13は、電子写真感光体7に対して線圧10g/cm以上150g/cm以下で接するブレード部材を有することが望ましい。クリーニング装置13は、例えば、筐体と、クリーニングブレードと、クリーニングブレードの電子写真感光体7回転方向下流側に配置されるクリーニングブラシと、を含んで構成される。また、クリーニングブラシには、例えば、固形状の潤滑剤が接触して配置される。
除電装置(イレーズ装置)14は、トナー像を転写した後の電子写真感光体7の表面に除電光を照射して、電子写真感光体の表面に残留する電位を除電する。除電装置14は、例えば、電子写真感光体7の軸方向幅方向全域にわたって除電光を照射して、電子写真感光体7の表面に生じた露光装置10による露光部と非露光部との電位差を除去する。なお、除電装置14が設けられていない態様であってもよい。
画像形成装置100、101は、転写工程後の記録媒体にトナー像を定着させる定着装置15を備えている。定着装置としては、特に制限はなく、それ自体公知の定着器、例えば熱ローラ定着器、オーブン定着器等が挙げられる。
電子写真感光体7における静電潜像の形成された部分が現像装置11に近づくと、現像装置11により、静電潜像にトナーが付着し、トナー像が形成される。
トナー像が形成された電子写真感光体7が矢印Aに方向にさらに回転すると、転写装置12によりトナー像は記録紙Pに転写される。これにより、記録紙Pにトナー像が形成される。
画像が形成された記録紙Pは、定着装置15でトナー像が定着される。
本実施形態に係る画像形成装置は、例えば、前記した本実施形態に係る電子写真感光体7を備えたプロセスカートリッジを画像形成装置に着脱させる形態であってもよい。
本実施形態に係るプロセスカートリッジの構成は、少なくとも、前記本実施形態に係る電子写真感光体7を備えていればよく、電子写真感光体7のほかに、例えば、帯電装置8、露光装置10、現像装置11、転写装置12、及びクリーニング装置13、及び除電装置14から選択される少なくとも1つの構成部材を備えていてもよい。
本実施形態のプロセスカートリッジにおいては、帯電装置8は接触帯電方式の帯電手段であってもよい。
酸化亜鉛(商品名:MZ−300 テイカ株式会社製)100質量部、シランカップリング剤としてビニルトリメトキシシラン(信越シリコーン社製KBM−1003)0.5質量部、トルエン200質量部を混合し攪拌を行い、2時間還流を行った。その後10mmHgにてトルエンを減圧留去し、135℃で2時間焼き付け処理を行った。
酸化亜鉛(商品名:MZ−300 テイカ株式会社製)100質量部、シランカップリング剤として3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン(信越シリコーン社製KBM−5103)0.5質量部、トルエン200質量部を混合し攪拌を行い、2時間還流を行った。その後10mmHgにてトルエンを減圧留去し、135℃で2時間焼き付け処理を行った。
表1に示した金属酸化物粒子及びカップリング剤を用いた以外は表面処理例1と同様に処理を行った。
酸化亜鉛(テイカ社製 MZ−300 表面処理なし):33質量部とブロック化イソシアネート スミジュール3175(住友バイエルンウレタン社製):6質量部、メチルエチルケトン:25質量部を30分間混合し、その後ブチラール樹脂BM−1(積水化学社製):5質量部を添加し、サンドミルにて3時間の分散を行い、分散終了後、シリコーンボール トスパール130(東芝シリコーン社製):3質量部を添加して分散液を得た。さらに、この塗布液を浸漬塗布法にて直径84mm、長さ340mm、肉厚1mmのアルミニウム基材上に塗布し、180℃、30分の乾燥硬化を行い厚さ20μmの中間層を得た。
その後、4質量部のポリビニルブチラール樹脂(積水化学製エスレックBM−S)を溶解したn−ブチルアルコール170質量部、有機ジルコニウム化合物(アセチルアセトンジルコニウムブチレート)30質量部および有機シラン化合物(3−アミノプロピルトリメトキシシラン)3質量部を追加混合撹拌し塗布液を得た。さらに、この塗布液を浸漬塗布法にて前記中間層上に塗布し、130℃、10分の乾燥硬化を行い厚さ1μmの下引き層を得た。
次に、電荷発生物質として、ヒドロキシガリウムフタロシアニンを用い、その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質量部およびn−ブチルアルコール300質量部からなる混合物をサンドミルにて4時間分散した。得られた分散液を、上記下引き層上に浸漬塗布し、100℃、10分乾燥して、膜厚0.2μmの電荷発生層を形成した。
さらに、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質量部とビスフェノールZポリカーボネート樹脂(分子量4万)6質量部とをテトラヒドロフラン25質量部、クロロベンゼン5質量部を加えて溶解した塗布液を電荷発生層上に塗布し、130℃、40分の乾燥を行うことにより膜厚37μmの電荷輸送層を形成し、感光体を得た。
感光体を100rpmで回転させた状態で、スコロトロン帯電器により感光体を−700Vに帯電させ、帯電の0.05秒後に波長780nmの半導体レーザを用いて2.0mJ/m2の光を照射して放電させた。続いて、放電させてから0.1秒後の感光体に20mJ/m2の赤色LED光を照射して徐電を行った。そして、徐電から100msec後の感光体の表面の電位Vを測定し、これを残留電位の値とした。
下記基準に従い残留電位を評価した。
A: −50V以上
B: −50V未満−100V以上
C: −100V未満
ゴースト評価は、図7に示すチャートをA4横送りで連続10万枚出力し、1枚目に出力した画像(初期画像)と10万出力後の画像(10万枚出力後画像)とを目視にて下記基準に従い評価した。
なお、図7に示すチャートは、画像濃度100%の黒色のベタ画像中に白抜きの「G]文字を有する領域と画像濃度40%のハーフトーン画像の領域と、をプリントしたチャートである。
評価基準は以下の通りである。
A:発生なし
B:若干発生(実使用上問題なし)
C:発生(使用できない)
黒点評価は上述のゴースト評価と同じサンプルを用いて白地部の点状の画質欠陥の程度を目視にて観察し判断した。
A:黒点発生なし。
B:多少の黒点発生。
C:画質上問題となる黒点あり。
酸化亜鉛(テイカ社製 MZ−300 表面処理なし):33質量部とブロック化イソシアネート スミジュール3175(住友バイエルンウレタン社製):6質量部、上記した反応性アクセプター材料(1−6)を1質量部、メチルエチルケトン:25質量部を30分間混合し、その後ブチラール樹脂BM−1(積水化学社製):5質量部を添加し、サンドミルにて3時間の分散を行い、分散終了後、シリコーンボール トスパール130(東芝シリコーン社製):3質量部を添加して分散液を得た。さらに、この塗布液を浸漬塗布法にて直径84mm、長さ340mm、肉厚1mmのアルミニウム基材上に塗布し、180℃、30分の乾燥硬化を行い厚さ20μmの中間層を得た以外は実施例1と同様にして感光体を作製し、同様の評価を行った。結果を表3に示した。
表面処理例1乃至4で表面処理した金属酸化物を用いた以外は実施例2と同様にして感光体を作製し、同様の評価を行った。結果を表3に示した。
実施例3において、反応性アクセプター材料(1−6)に替えて反応性アクセプター材料(1−9)を用いた以外は実施例3と同様にして感光体を作製し、同様の評価を行った。結果を表3に示した。
実施例3において、反応性アクセプター材料(1−6)に替えて反応性アクセプター材料(1−21)を用いた以外は実施例3と同様にして感光体を作製し、同様の評価を行った。結果を表3に示した。
実施例1において下引き層を設けなかった以外は実施例1と同様にして感光体を作製し、同様の評価を行った。結果を表3に示した。
表面処理例1で表面処理した金属酸化物粒子を用いた以外は比較例1と同様にして感光体を作製し、同様の評価を行った。結果を表3に示した。
表面処理例5で表面処理した金属酸化物粒子を用いた以外は比較例1と同様にして感光体を作製し、同様の評価を行った。結果を表3に示した。
実施例3において、下引き層を設けなかった以外は実施例3と同様にして感光体を作製し、同様の評価を行った。結果を表3に示した。
表面処理例6で表面処理した金属酸化物粒子を用いた以外は比較例1と同様にして感光体を作製し、同様の評価を行った。結果を表3に示した。
Claims (11)
- アルミニウムを含む表面を有する導電性基体と、
前記導電性基体のアルミニウムを含む表面上に形成され、金属酸化物粒子及びバインダー樹脂を含有し、アミンの含有量が0.1質量%以下の中間層と、
前記中間層上に形成され、アミノ基を有する有機金属化合物を含む下引き層と、
前記下引き層上に形成された感光層と、
を有する電子写真感光体。 - 前記金属酸化物粒子が、アミノ基を有しないシランカップリング剤で表面処理されているものである請求項1に記載の電子写真感光体。
- 前記金属酸化物粒子が、酸化錫、酸化チタン及び酸化亜鉛からなる群より選択される少なくとも1種である請求項1又は請求項2に記載の電子写真感光体。
- 前記金属酸化物粒子の体積平均粒子径が、10nm以上100nm以下である請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の電子写真感光体。
- 前記中間層が、反応性アクセプター材料を含有する請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の電子写真感光体。
- 前記反応性アクセプター材料が、アントラキノン誘導体である請求項5に記載の電子写真感光体。
- 前記アントラキノン誘導体が、下記一般式(1)で表される化合物である請求項6に記載の電子写真感光体。
(一般式(1)中、n1及n2は、各々独立に0以上3以下の整数を表す。但し、n1及びn2の少なくとも一方は、1以上3以下の整数を表す(つまり、n1及びn2が共に0を表すことはない)。m1及びm2は、各々独立に0又は1の整数を示す。R1及びR2は、各々独立に炭素数1以上10以下のアルキル基、又は炭素数1以上10以下のアルコキシ基を表す。) - 請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載の電子写真感光体を備え、
画像形成装置に着脱されるプロセスカートリッジ。 - 前記電子写真感光体の表面を帯電する接触帯電方式の帯電手段をさらに備える請求項8に記載のプロセスカートリッジ。
- 請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載の電子写真感光体と、
前記電子写真感光体の表面を帯電する帯電手段と、
帯電した前記電子写真感光体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、
前記電子写真感光体の表面に形成された静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像手段と、
前記電子写真感光体の表面に形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写手段と、
を備えた画像形成装置。 - 前記帯電手段が、接触帯電方式の帯電手段である請求項10に記載の画像形成装置。
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