JP2015090455A - 画像形成装置、及びプロセスカートリッジ - Google Patents
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Abstract
【課題】帯電部材の汚染が発生しにくい電子写真方式の画像形成装置を提供すること。
【解決手段】感光体10と、帯電装置20と、露光装置30と、現像装置40と、転写装置50と、を備え、帯電装置20は、導電性弾性層及び導電性表面層を有し感光体10に接触する帯電部材21を備え、感光体10の最表面層の表面自由エネルギーと、帯電部材21の導電性表面層の表面自由エネルギーとの差が30mN/m以下である、画像形成装置101。
【選択図】図5
【解決手段】感光体10と、帯電装置20と、露光装置30と、現像装置40と、転写装置50と、を備え、帯電装置20は、導電性弾性層及び導電性表面層を有し感光体10に接触する帯電部材21を備え、感光体10の最表面層の表面自由エネルギーと、帯電部材21の導電性表面層の表面自由エネルギーとの差が30mN/m以下である、画像形成装置101。
【選択図】図5
Description
本発明は、画像形成装置、及びプロセスカートリッジに関する。
電子写真方式の画像形成装置は、感光体の表面を帯電装置で帯電して静電潜像を形成し、感光体上の静電潜像をトナーで現像して可視化する。
特許文献1には、帯電ロールの表面層の表面自由エネルギーの成分値が、γs d<30mN/m、γs p<20mN/mであり、且つ、表面の十点平均粗さが2.0μm以下である帯電ロールが開示されている。
特許文献2には、支持体と、導電性弾性層と、アクリル基及びオキシアルキレン基を有するポリシロキサンを含有する表面層と、を有する帯電部材が開示されている。
特許文献1には、帯電ロールの表面層の表面自由エネルギーの成分値が、γs d<30mN/m、γs p<20mN/mであり、且つ、表面の十点平均粗さが2.0μm以下である帯電ロールが開示されている。
特許文献2には、支持体と、導電性弾性層と、アクリル基及びオキシアルキレン基を有するポリシロキサンを含有する表面層と、を有する帯電部材が開示されている。
本発明は、帯電部材の汚染が発生しにくい電子写真方式の画像形成装置を提供することを課題とする。
前記課題を解決するための手段は、以下の通りである。
請求項1に係る発明は、
電子写真感光体と、
導電性弾性層及び導電性表面層を有し前記電子写真感光体に接触する帯電部材を備え、該帯電部材により前記電子写真感光体の表面を帯電させる帯電装置と、
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装置と、
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の表面に形成されたトナー像を記録媒体の表面に転写する転写装置と、
を備え、
前記電子写真感光体の最表面層の表面自由エネルギーと、前記帯電部材の前記導電性表面層の表面自由エネルギーとの差が30mN/m以下である、
画像形成装置。
請求項1に係る発明は、
電子写真感光体と、
導電性弾性層及び導電性表面層を有し前記電子写真感光体に接触する帯電部材を備え、該帯電部材により前記電子写真感光体の表面を帯電させる帯電装置と、
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装置と、
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の表面に形成されたトナー像を記録媒体の表面に転写する転写装置と、
を備え、
前記電子写真感光体の最表面層の表面自由エネルギーと、前記帯電部材の前記導電性表面層の表面自由エネルギーとの差が30mN/m以下である、
画像形成装置。
請求項2に係る発明は、
前記電子写真感光体の最表面層の表面自由エネルギーが、40mN/m以上80mN/m以下である、請求項1に記載の画像形成装置。
前記電子写真感光体の最表面層の表面自由エネルギーが、40mN/m以上80mN/m以下である、請求項1に記載の画像形成装置。
請求項3に係る発明は、
前記帯電部材の前記導電性表面層の表面自由エネルギーが、50mN/m以上90mN/m以下である、請求項1又は請求項2に記載の画像形成装置。
前記帯電部材の前記導電性表面層の表面自由エネルギーが、50mN/m以上90mN/m以下である、請求項1又は請求項2に記載の画像形成装置。
請求項4に係る発明は、
前記帯電部材は、前記導電性表面層がポリエーテル変性シリコーンオイルを含有する、請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の画像形成装置。
前記帯電部材は、前記導電性表面層がポリエーテル変性シリコーンオイルを含有する、請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の画像形成装置。
請求項5に係る発明は、
前記帯電部材は、前記導電性表面層がメトキシメチル化ポリアミドを含有する、請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の画像形成装置。
前記帯電部材は、前記導電性表面層がメトキシメチル化ポリアミドを含有する、請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の画像形成装置。
請求項6に係る発明は、
前記電子写真感光体は、感光層が最表面層であり、該感光層がジメチルシリコーンオイルを含有する、請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の画像形成装置。
前記電子写真感光体は、感光層が最表面層であり、該感光層がジメチルシリコーンオイルを含有する、請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の画像形成装置。
請求項7に係る発明は、
前記電子写真感光体は、感光層の上に最表面層である表面保護層を有し、該表面保護層がフッ素含有アクリルポリマーを含有する、請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の画像形成装置。
前記電子写真感光体は、感光層の上に最表面層である表面保護層を有し、該表面保護層がフッ素含有アクリルポリマーを含有する、請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の画像形成装置。
請求項8に係る発明は、
電子写真感光体と、
導電性弾性層及び導電性表面層を有し前記電子写真感光体に接触する帯電部材を備え、該帯電部材によって前記電子写真感光体の表面を帯電させる帯電装置と、
を備え、
前記電子写真感光体の最表面層の表面自由エネルギーと、前記帯電部材の前記導電性表面層の表面自由エネルギーとの差が30mN/m以下である、
画像形成装置に着脱されるプロセスカートリッジ。
電子写真感光体と、
導電性弾性層及び導電性表面層を有し前記電子写真感光体に接触する帯電部材を備え、該帯電部材によって前記電子写真感光体の表面を帯電させる帯電装置と、
を備え、
前記電子写真感光体の最表面層の表面自由エネルギーと、前記帯電部材の前記導電性表面層の表面自由エネルギーとの差が30mN/m以下である、
画像形成装置に着脱されるプロセスカートリッジ。
請求項1に係る発明によれば、電子写真感光体の最表面層の表面自由エネルギーと帯電部材の導電性表面層の表面自由エネルギーとの差が30mN/mを超える場合に比べて、帯電部材の汚染が発生しにくい画像形成装置が提供される。
請求項2に係る発明によれば、最表面層の表面自由エネルギーが前記範囲である電子写真感光体を備える画像形成装置において、電子写真感光体の最表面層の表面自由エネルギーと帯電部材の導電性表面層の表面自由エネルギーとの差が30mN/mを超える場合に比べて、帯電部材の汚染が発生しにくい画像形成装置が提供される。
請求項3に係る発明によれば、帯電部材の導電性表面層の表面自由エネルギーが前記範囲を外れる場合に比べて、帯電部材の汚染が発生しにくい画像形成装置が提供される。
請求項4に係る発明によれば、帯電部材の導電性表面層がポリエーテル変性シリコーンオイル以外のレベリング剤を含み、ポリエーテル変性シリコーンオイルを含まない場合に
比べて、画像の粒状性に優れる画像形成装置が提供される。
請求項5に係る発明によれば、帯電部材の導電性表面層がメトキシメチル化ポリアミドを含有しない場合に比べて、帯電部材表面の耐摩耗性に優れる画像形成装置が提供される。
請求項6に係る発明によれば、電子写真感光体の感光層がレベリング剤としてジメチルシリコーンオイル以外の化合物を含み、ジメチルシリコーンオイルを含まない場合に比べて、感光層の機能への影響が少ない画像形成装置が提供される。
請求項7に係る発明によれば、電子写真感光体の表面保護層がフッ素含有アクリルポリマー以外のレベリング剤を含み、フッ素含有アクリルポリマーを含まない場合に比べて、電子写真感光体の表面保護層の表面自由エネルギーを制御しやすい電子写真感光体が提供される。
請求項8に係る発明によれば、電子写真感光体の最表面層の表面自由エネルギーと帯電部材の導電性表面層の表面自由エネルギーとの差が30mN/mを超える場合に比べて、帯電部材の汚染が発生しにくいプロセスカートリッジが提供される。
請求項2に係る発明によれば、最表面層の表面自由エネルギーが前記範囲である電子写真感光体を備える画像形成装置において、電子写真感光体の最表面層の表面自由エネルギーと帯電部材の導電性表面層の表面自由エネルギーとの差が30mN/mを超える場合に比べて、帯電部材の汚染が発生しにくい画像形成装置が提供される。
請求項3に係る発明によれば、帯電部材の導電性表面層の表面自由エネルギーが前記範囲を外れる場合に比べて、帯電部材の汚染が発生しにくい画像形成装置が提供される。
請求項4に係る発明によれば、帯電部材の導電性表面層がポリエーテル変性シリコーンオイル以外のレベリング剤を含み、ポリエーテル変性シリコーンオイルを含まない場合に
比べて、画像の粒状性に優れる画像形成装置が提供される。
請求項5に係る発明によれば、帯電部材の導電性表面層がメトキシメチル化ポリアミドを含有しない場合に比べて、帯電部材表面の耐摩耗性に優れる画像形成装置が提供される。
請求項6に係る発明によれば、電子写真感光体の感光層がレベリング剤としてジメチルシリコーンオイル以外の化合物を含み、ジメチルシリコーンオイルを含まない場合に比べて、感光層の機能への影響が少ない画像形成装置が提供される。
請求項7に係る発明によれば、電子写真感光体の表面保護層がフッ素含有アクリルポリマー以外のレベリング剤を含み、フッ素含有アクリルポリマーを含まない場合に比べて、電子写真感光体の表面保護層の表面自由エネルギーを制御しやすい電子写真感光体が提供される。
請求項8に係る発明によれば、電子写真感光体の最表面層の表面自由エネルギーと帯電部材の導電性表面層の表面自由エネルギーとの差が30mN/mを超える場合に比べて、帯電部材の汚染が発生しにくいプロセスカートリッジが提供される。
以下に、本発明の実施の形態について説明する。これらの説明及び実施例は本発明を例示するものであり、本発明の範囲を制限するものではない。
<画像形成装置>
本実施形態に係る画像形成装置は、電子写真感光体と、前記電子写真感光体の表面を帯電させる帯電装置と、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装置と、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の表面に形成されたトナー画像を記録媒体の表面に転写する転写装置と、を備える。
前記帯電装置は、導電性弾性層及び導電性表面層をこの順に有する帯電部材を備え、該帯電部材を前記電子写真感光体の表面に接触させて帯電させるものである。前記帯電部材は、導電性表面層を最表面層として有する。
そして、前記電子写真感光体の最表面層の表面自由エネルギーと、前記帯電部材の導電性表面層の表面自由エネルギーとの差が、30mN/m以下である。
本実施形態に係る画像形成装置は、電子写真感光体と、前記電子写真感光体の表面を帯電させる帯電装置と、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装置と、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の表面に形成されたトナー画像を記録媒体の表面に転写する転写装置と、を備える。
前記帯電装置は、導電性弾性層及び導電性表面層をこの順に有する帯電部材を備え、該帯電部材を前記電子写真感光体の表面に接触させて帯電させるものである。前記帯電部材は、導電性表面層を最表面層として有する。
そして、前記電子写真感光体の最表面層の表面自由エネルギーと、前記帯電部材の導電性表面層の表面自由エネルギーとの差が、30mN/m以下である。
本実施形態に係る画像形成装置は、上記の構成を備えることにより、帯電部材の汚染が発生しにくい。帯電部材表面が汚染されると放電ムラが発生し、それが電子写真感光体表面の帯電ムラを引き起こし、その結果、画像濃度ムラが発生するところ、本実施形態に係る画像形成装置は、帯電部材の汚染が抑制されるので、画像品質を長期にわたって良好に維持し得る。
本実施形態に係る画像形成装置において、帯電部材の汚染が発生しにくい理由は、以下のように推察される。
以下、電子写真感光体を単に「感光体」と言う場合がある。
以下、電子写真感光体を単に「感光体」と言う場合がある。
帯電部材の表面(感光体との接触面)を汚染する物質は、例えばトナーや外添剤である。感光体表面に残留したトナーや外添剤は、感光体と帯電部材との接触部において、少なくとも一部が帯電部材表面に移行して付着し、汚れになると考えられる。詳細なメカニズムは明らかではないが、感光体表面の表面自由エネルギーと帯電部材表面の表面自由エネルギーとの差が小さいと、感光体と帯電部材との接触部において、トナーや外添剤が両者から排除されやすく、一方、前記差が大きいと、トナーや外添剤が両者又は片方に付着しつづけ蓄積し、結果的に帯電部材表面の汚染に繋がると考えられる。
本実施形態においては、感光体の最表面層の表面自由エネルギーと、帯電部材の導電性表面層の表面自由エネルギーとの差を30mN/m以下にする。帯電部材表面の汚染をより効果的に抑制する観点で、前記差は25mN/m以下がより望ましい。
本実施形態において、感光体の最表面層の表面自由エネルギーは、汚れの付着を抑制する観点では低い方が望ましいと考えられるが、帯電部材表面の表面自由エネルギーとバランスを取る必要がある。また、感光体に要求される機能を実現する上で、最表面層に含まれる成分の組成や表面性状による制限もある。
したがって、感光体の最表面層の表面自由エネルギーは、40mN/m以上80mN/m以下が望ましく、50mN/m以上80mN/m以下がより望ましく、55mN/m以上80mN/m以下が更に望ましく、60mN/m以上75mN/m以下がより更に望ましい。
したがって、感光体の最表面層の表面自由エネルギーは、40mN/m以上80mN/m以下が望ましく、50mN/m以上80mN/m以下がより望ましく、55mN/m以上80mN/m以下が更に望ましく、60mN/m以上75mN/m以下がより更に望ましい。
本実施形態において、帯電部材の導電性表面層の表面自由エネルギーは、汚れの付着を抑制する観点では低い方が望ましいと考えられるが、感光体表面の表面自由エネルギーとバランスを取る必要がある。また、帯電部材に要求される機能を実現する上で、導電性表面層に含まれる成分の組成や表面性状による制限もある。
したがって、帯電部材の導電性表面層の表面自由エネルギーは、50mN/m以上90mN/m以下が望ましく、55mN/m以上90mN/m以下がより望ましく、55mN/m以上85mN/m以下が更に望ましい。
したがって、帯電部材の導電性表面層の表面自由エネルギーは、50mN/m以上90mN/m以下が望ましく、55mN/m以上90mN/m以下がより望ましく、55mN/m以上85mN/m以下が更に望ましい。
本実施形態おいて、感光体の最表面層の表面自由エネルギーと、帯電部材の導電性表面層の表面自由エネルギーとは、どちらが低くてもよく、同じでもよい。
本実施形態おいて、感光体及び帯電部材の表面の表面自由エネルギーは、表面張力の3成分(分散力成分、双極子成分、水素結合成分)が既知の液体を用い、その液体の接触角を計測し、拡張Fowkesの理論を適用して算出する。
具体的には、接触角計は、協和界面科学社製CA−Xを用い、液体は、水、ヨウ化メチレン、α−ブロモナフタレン、エチレングリコールを用いる。接触角の計測は、測定対象物を温度23℃(±1℃)/相対湿度55%(±5%)の環境に24時間以上置いた後、この環境下で行う。液滴は2.5μLとし、液体を測定対象物の表面に滴下してから5秒後の接触角を計測する。接触角の計測は、測定対象物の周方向に4点(基点を任意に設定し、0°、90°、180°、270°の4点)、軸方向に4点(一方の端から30mmの位置を基点にして100mmピッチで4点)、合計16点測定し、16点の平均値を求める。そして、接触角の値から、拡張Fowkesの理論を適用して(具体的には、表面自由エネルギー解析ソフトEG−11(協和界面科学社製)を用いて)、表面自由エネルギーを求める。
具体的には、接触角計は、協和界面科学社製CA−Xを用い、液体は、水、ヨウ化メチレン、α−ブロモナフタレン、エチレングリコールを用いる。接触角の計測は、測定対象物を温度23℃(±1℃)/相対湿度55%(±5%)の環境に24時間以上置いた後、この環境下で行う。液滴は2.5μLとし、液体を測定対象物の表面に滴下してから5秒後の接触角を計測する。接触角の計測は、測定対象物の周方向に4点(基点を任意に設定し、0°、90°、180°、270°の4点)、軸方向に4点(一方の端から30mmの位置を基点にして100mmピッチで4点)、合計16点測定し、16点の平均値を求める。そして、接触角の値から、拡張Fowkesの理論を適用して(具体的には、表面自由エネルギー解析ソフトEG−11(協和界面科学社製)を用いて)、表面自由エネルギーを求める。
本実施形態おいて、感光体及び帯電部材の表面の表面自由エネルギーは、表面を構成する層にレベリング剤を含ませることで制御し得る。ほかに、感光体及び帯電部材の表面の表面自由エネルギーは、表面粗さや、表面粗さを制御する目的で添加する粒子の材質及び添加量によって制御し得る。
本実施形態おいて、帯電部材の導電性表面層は、表面粗さRzが2μm以上10μm以下であることが望ましい。
導電性表面層の表面粗さRzが10μm以下であると、凹部に汚れが蓄積しにくい。また、凹部と凸部の放電強度の差が小さく、感光体表面の帯電ムラを引き起こしにくい。表面粗さRzの上限は、8μm以下がより望ましい。
一方、導電性表面層の表面粗さRzが2μm以上であると、適度に凹凸があるため、汚れの付着(特にトナーの外添剤の被覆(フィルミング))が抑えられる。表面粗さRzの下限は、2.5μm以上がより望ましい。
導電性表面層の表面粗さRzは、導電性弾性層の表面粗さや、導電性表面層に樹脂粒子を添加すること並びに該樹脂粒子の粒径及び添加量によって、制御し得る。
導電性表面層の表面粗さRzが10μm以下であると、凹部に汚れが蓄積しにくい。また、凹部と凸部の放電強度の差が小さく、感光体表面の帯電ムラを引き起こしにくい。表面粗さRzの上限は、8μm以下がより望ましい。
一方、導電性表面層の表面粗さRzが2μm以上であると、適度に凹凸があるため、汚れの付着(特にトナーの外添剤の被覆(フィルミング))が抑えられる。表面粗さRzの下限は、2.5μm以上がより望ましい。
導電性表面層の表面粗さRzは、導電性弾性層の表面粗さや、導電性表面層に樹脂粒子を添加すること並びに該樹脂粒子の粒径及び添加量によって、制御し得る。
本実施形態おいて、表面粗さRzは、JIS B 0601−1994の十点平均粗さRzである。表面粗さRzは、表面粗さ測定機(東京精密社製サーフコム1400)を用い、カットオフ0.8mm、測定長2.4mm、トラバーススピード0.3mm/secの条件で、測定対象物の軸方向両端20mm位置及び中央部の3か所を測定し、その平均値を算出する。
以下、本実施形態に係る画像形成装置が有する、電子写真感光体及び帯電部材の構成例を説明する。
<電子写真感光体>
以下、図面を参照しつつ、電子写真感光体を詳細に説明する。
図1乃至図3は、それぞれ感光体10(電子写真感光体の一例)の一部の断面を概略的に示している。
図1に示す感光体10は、導電性支持体4上に下引層1が設けられ、下引層1の上に感光層として電荷発生層2及び電荷輸送層3が設けられ、さらに最表面層となる表面保護層5が設けられている。
図2に示す感光体10は、図1に示す感光体10と同様に電荷発生層2と電荷輸送層3とに機能が分離された感光層を備えているが、下引層1の上に電荷輸送層3、電荷発生層2、表面保護層5が順次設けられている。
図3に示す感光体10は、電荷発生材料と電荷輸送材料とを同一の層、すなわち単層型感光層6(電荷発生/電荷輸送層)に含有し、感光層6の上には表面保護層5が設けられている。
以下、図面を参照しつつ、電子写真感光体を詳細に説明する。
図1乃至図3は、それぞれ感光体10(電子写真感光体の一例)の一部の断面を概略的に示している。
図1に示す感光体10は、導電性支持体4上に下引層1が設けられ、下引層1の上に感光層として電荷発生層2及び電荷輸送層3が設けられ、さらに最表面層となる表面保護層5が設けられている。
図2に示す感光体10は、図1に示す感光体10と同様に電荷発生層2と電荷輸送層3とに機能が分離された感光層を備えているが、下引層1の上に電荷輸送層3、電荷発生層2、表面保護層5が順次設けられている。
図3に示す感光体10は、電荷発生材料と電荷輸送材料とを同一の層、すなわち単層型感光層6(電荷発生/電荷輸送層)に含有し、感光層6の上には表面保護層5が設けられている。
図1乃至図3に示す感光体10は、感光層上に表面保護層5を設け、表面保護層5を最表面層とした形態を示しているが、表面保護層5は設けなくてもよい。表面保護層5を設けない場合、感光層の最上層が最表面層となる。具体的には、図1に示す感光体10の層構成であって、表面保護層5を設けない層構成の場合、電荷輸送層3が最表面層に相当する。図2に示す感光体10の層構成であって、表面保護層5を設けない層構成の場合、電荷発生層2が最表面層に相当する。図3に示す感光体10の層構成であって、表面保護層5を設けない層構成の場合、単層型感光層6が最表面層に相当する。
以下、感光体の各要素について説明する。なお、図面中の符号は省略して説明する。
〔導電性支持体〕
導電性支持体としては、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、薄膜(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、酸化錫インジウム(ITO)等の膜)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、導電性付与剤を塗布又は含浸させたプラスチックフィルム等が挙げられる。支持体の形状は円筒状に限られず、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、薄膜(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、酸化錫インジウム(ITO)等の膜)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、導電性付与剤を塗布又は含浸させたプラスチックフィルム等が挙げられる。支持体の形状は円筒状に限られず、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。
〔下引層〕
下引層は、例えば、結着樹脂及び導電性粒子を含む層である。
下引層は、例えば、結着樹脂及び導電性粒子を含む層である。
結着樹脂としては、例えば、ポリビニルブチラール等のアセタール樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、カゼイン、ポリアミド樹脂、セルロース樹脂、ゼラチン、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸樹脂、シリコーン樹脂、シリコーン−アルキッド樹脂、フェノール樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂などの公知の高分子樹脂化合物が挙げられる。また、電荷輸送性基を有する電荷輸送性樹脂や、ポリアニリン等の導電性樹脂などが挙げられる。結着樹脂は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
導電性粒子は、例えば、体積抵抗率が107Ω・cm未満の導電性を有するものがよい。具体的には、例えば、金属粒子(アルミニウム、銅、ニッケル、銀などの粒子)、導電性金属酸化物粒子(酸化アンチモン、酸化インジウム、酸化スズ、酸化亜鉛などの粒子)、導電性物質粒子(カーボンファイバ、カーボンブラック、グラファイト粉末の粒子)等が挙げられる。これらの中でも、導電性金属酸化物粒子が好適である。導電性粒子は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
導電性粒子は、疎水化処理剤(例えばカップリング剤)等により表面処理を施して、抵抗を調整して用いてもよい。
導電性粒子の含有量は、例えば、結着樹脂に対して、10質量%以上80質量%以下が望ましく、40質量%以上80質量%以下がより望ましい。
下引層は、表面粗さ調整のために樹脂粒子を含んでもよい。樹脂粒子としては、シリコーン樹脂粒子、架橋型ポリメタクリル酸メチル(PMMA)樹脂粒子等が挙げられる。表面粗さ調整のために、下引層を形成後に表面を研磨してもよい。研磨方法としては、バフ研磨、サンドブラスト処理、ウエットホーニング、研削処理等が用いられる。
下引層の形成は、例えば、上記成分を溶剤に加えた下引層形成用塗布液を導電性支持体上に塗布し、塗膜を形成し、当該塗膜を乾燥することで行う。
下引層形成用塗布液中に粒子を分散させる方法としては、例えば、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。
下引層形成用塗布液を導電性支持体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。
下引層形成用塗布液中に粒子を分散させる方法としては、例えば、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。
下引層形成用塗布液を導電性支持体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。
下引層形成用塗布液には、アクセプター性化合物を添加してもよい。アクセプター性化合物は、金属酸化物粒子と反応する基を有し、金属酸化物粒子の表面に付着し得る化合物である。金属酸化物粒子と反応する基としては、水酸基が望ましい。
アクセプター性化合物としては、水酸基を有するアントラキノン構造を有する化合物が望ましく、特開2012−189959号公報の段落[0022]〜[0023]に記載の一般式で表されるアントラキノン系化合物がより望ましく、アリザリン、キニザリン、アントラルフィン、プルプリン等、及びこれらの誘導体が更に望ましい。
アクセプター性化合物の添加量は、金属酸化物粒子の質量に対して、望ましくは0.01質量%以上20質量%以下、より望ましくは0.05質量%以上10質量%以下である。
アクセプター性化合物としては、水酸基を有するアントラキノン構造を有する化合物が望ましく、特開2012−189959号公報の段落[0022]〜[0023]に記載の一般式で表されるアントラキノン系化合物がより望ましく、アリザリン、キニザリン、アントラルフィン、プルプリン等、及びこれらの誘導体が更に望ましい。
アクセプター性化合物の添加量は、金属酸化物粒子の質量に対して、望ましくは0.01質量%以上20質量%以下、より望ましくは0.05質量%以上10質量%以下である。
下引層の膜厚は、15μm以上が望ましく、20μm以上50μm以下がより望ましい。
〔中間層〕
図示は省略するが、下引層と感光層との間に中間層をさらに設けてもよい。中間層は、例えば、樹脂を含む層である。
図示は省略するが、下引層と感光層との間に中間層をさらに設けてもよい。中間層は、例えば、樹脂を含む層である。
中間層に用いられる樹脂としては、例えば、アセタール樹脂(例えばポリビニルブチラール等)、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、カゼイン樹脂、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、メラミン樹脂等が挙げられる。樹脂は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
中間層は、有機金属化合物を含んでもよい。有機金属化合物としては、ジルコニウム、チタニウム、アルミニウム、マンガン、ケイ素等の金属原子を含有する有機金属化合物等が挙げられる。有機金属化合物は、単独で用いてもよく、複数の化合物の混合物又は重縮合物として用いてもよい。中間層は、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を含む層であることが望ましい。
中間層の形成は、例えば、上記成分を溶剤に加えた中間層形成用塗布液を下引層上に塗布し、塗膜を形成し、当該塗膜を乾燥することで行う。中間層形成用塗布液の塗布方法としては、例えば、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挙げられる。
中間層の膜厚は、0.1μm以上3μm以下が望ましい。
〔電荷発生層〕
電荷発生層は、例えば、電荷発生材料と結着樹脂とを含む層である。電荷発生層は、電荷発生材料の蒸着層であってもよい。
電荷発生層は、例えば、電荷発生材料と結着樹脂とを含む層である。電荷発生層は、電荷発生材料の蒸着層であってもよい。
電荷発生材料としては、ビスアゾ、トリスアゾ等のアゾ顔料;ジブロモアントアントロン等の縮環芳香族顔料;ペリレン顔料;ピロロピロール顔料;フタロシアニン顔料;酸化亜鉛;三方晶系セレン;などが挙げられる。
近赤外域のレーザ露光に対応させるためには、電荷発生材料としては、金属フタロシアニン顔料、又は無金属フタロシアニン顔料を用いることが望ましい。具体的には、例えば、特開平5−263007号公報、特開平5−279591号公報等に開示されたヒドロキシガリウムフタロシアニン;特開平5−98181号公報等に開示されたクロロガリウムフタロシアニン;特開平5−140472号公報、特開平5−140473号公報等に開示されたジクロロスズフタロシアニン;特開平4−189873号公報等に開示されたチタニルフタロシアニン;などが望ましい。
近紫外域のレーザ露光に対応させるためには、電荷発生材料としては、ジブロモアントアントロン等の縮環芳香族顔料;チオインジゴ系顔料;ポルフィラジン化合物;酸化亜鉛;三方晶系セレン;特開2004−78147号公報、特開2005−181992号公報に開示されたビスアゾ顔料;などが望ましい。
結着樹脂としては、例えば、ポリビニルブチラール樹脂、ポリアリレート樹脂(ビスフェノール類と芳香族2価カルボン酸の重縮合体等)、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が挙げられる。結着樹脂は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
電荷発生材料と結着樹脂の配合比は、例えば10:1乃至1:10の範囲が望ましい。
電荷発生材料と結着樹脂の配合比は、例えば10:1乃至1:10の範囲が望ましい。
電荷発生層の形成は、例えば、上記成分を溶剤に加えた電荷発生層形成用塗布液を下引層上又は中間層上に塗布し、塗膜を形成し、当該塗膜を乾燥することで行う。ほかに、電荷発生層の形成は、電荷発生材料の蒸着により行ってもよい。
電荷発生層形成用塗布液中に粒子(例えば電化発生材料)を分散させる方法としては、例えば、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。
電荷発生層形成用塗布液を下引層上又は中間層上に塗布する方法としては、例えば、ブレード塗布法、マイヤーバー塗布法、スプレー塗布法、浸漬塗布法、ビード塗布法、エアーナイフ塗布法、カーテン塗布法等が挙げられる。
電荷発生層形成用塗布液を下引層上又は中間層上に塗布する方法としては、例えば、ブレード塗布法、マイヤーバー塗布法、スプレー塗布法、浸漬塗布法、ビード塗布法、エアーナイフ塗布法、カーテン塗布法等が挙げられる。
電荷発生層の膜厚は、0.1μm以上5.0μm以下が望ましく、0.1μm以上2.0μm以下がより望ましい。
電荷発生層が感光体の最表面層の場合、電荷発生層は、汚染を抑制する目的や、表面自由エネルギーを調整する目的で、フッ素樹脂粒子、シリコーン樹脂粒子、シリカ粒子、アルミナ粒子等の粒子を含有することが望ましい。また、表面自由エネルギーを調整する目的で、レベリング剤を含んでいてもよい。上記粒子やレベリング剤の具体例としては、電荷輸送層について後述する化合物が挙げられる。
〔電荷輸送層〕
電荷輸送層は、例えば、電荷輸送材料と結着樹脂とを含む。
電荷輸送層は、例えば、電荷輸送材料と結着樹脂とを含む。
電荷輸送材料としては、例えば、キノン系化合物、テトラシアノキノジメタン系化合物、フルオレノン系化合物、キサントン系化合物、ベンゾフェノン系化合物、シアノビニル系化合物、エチレン系化合物等の電子輸送性化合物;トリアリールアミン系化合物、ベンジジン系化合物、アリールアルカン系化合物、アリール置換エチレン系化合物、スチルベン系化合物、アントラセン系化合物、ヒドラゾン系化合物等の正孔輸送性化合物;が挙げられる。中でも、電荷移動度の観点から、特開2012−189959号公報の段落[0047]〜[0052]に記載の式で表される化合物が望ましい。
これらの電荷輸送材料は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
これらの電荷輸送材料は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
結着樹脂としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアリレート樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、塩化ビニリデン−アクリロニトリル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体、シリコーン樹脂、シリコーンアルキッド樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、スチレン−アルキッド樹脂、ポリ−N−ビニルカルバゾール、ポリシラン等が挙げられる。結着樹脂は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
電荷輸送材料と結着樹脂との配合比は、例えば10:1乃至1:5が望ましい。
電荷輸送材料と結着樹脂との配合比は、例えば10:1乃至1:5が望ましい。
電荷輸送層が感光体の最表面層の場合、電荷輸送層は、汚染を抑制する目的や、表面自由エネルギーを調整する目的で、フッ素樹脂粒子、シリコーン樹脂粒子、シリカ粒子、アルミナ粒子等の粒子を含有することが望ましい。これら粒子の中で、フッ素樹脂粒子が好適である。
フッ素樹脂粒子としては、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、及びこれらの共重合体の粒子が挙げられる。中でも、感光体の耐摩耗性とクリーニング性の観点から、4フッ化エチレン樹脂、フッ化ビニリデン樹脂の粒子が望ましい。フッ素樹脂粒子は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
フッ素樹脂粒子の平均一次粒径は、例えば、0.05μm以上1μm以下が望ましく、0.1μm以上0.5μm以下がより望ましい。一次粒径が0.05μm以上であると層形成用組成物中で凝集しにくく、一次粒径が1μm以下であると画質欠陥が発生しにくい。
フッ素樹脂粒子の平均一次粒径は、レーザ回折式粒度分布測定装置LA−920(堀場製作所製)を用いて、フッ素樹脂粒子が分散された分散液と同じ溶剤に希釈した測定液を屈折率1.35で測定した値をいう。
フッ素樹脂粒子の平均一次粒径は、レーザ回折式粒度分布測定装置LA−920(堀場製作所製)を用いて、フッ素樹脂粒子が分散された分散液と同じ溶剤に希釈した測定液を屈折率1.35で測定した値をいう。
フッ素樹脂粒子の含有量は、電荷輸送層の全構成成分(固形分全量)に対して、0.1質量%以上40質量%以下が望ましく、より望ましくは1質量%以上30質量%以下である。
フッ素樹脂粒子には、分散剤としてフッ化アルキル基含有共重合体を併用してもよい。フッ化アルキル基含有共重合体としては、特開2013−088714号公報の段落[0125]〜[0132]に記載の繰返し単位を有する共重合体が望ましい。フッ化アルキル基含有共重合体の市販品としては、例えば、GF300、GF400(東亞合成社製)、サーフロンシリーズ(AGCセイケミカル社製)、フタージェントシリーズ(ネオス社製)、PFシリーズ(北村化学社製)、メガファックシリーズ(DIC製)、FCシリーズ(3M製)等が挙げられる。フッ化アルキル基含有共重合体は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
フッ化アルキル基含有共重合体の重量平均分子量は、例えば、2000以上250000以下がよく、望ましくは3000以上150000以下である。
フッ化アルキル基含有共重合体の重量平均分子量は、ゲルパーミュエーションクロマトグラフィ(GPC)により測定する。GPCによる分子量測定は、測定装置として東ソー社製HLC−8120を用い、カラムとして東ソー社製TSKgel SuperHM−M(15cm)を用い、溶媒としてテトラヒドロフランを用いて行う。そして、単分散ポリスチレン標準試料により作成した分子量校正曲線を使用して重量平均分子量を算出する。
本実施形態におけるその他の高分子化合物の重量平均分子量も、上記測定方法で測定する。
本実施形態におけるその他の高分子化合物の重量平均分子量も、上記測定方法で測定する。
フッ化アルキル基含有共重合体の含有量は、フッ素樹脂粒子の質量に対して0.5質量%以上10質量%以下がよく、望ましくは1質量%以上7質量%以下である。
電荷輸送層が感光体の最表面層の場合、電荷輸送層は、表面自由エネルギーを調整する目的で、レベリング剤を含んでいてもよい。電荷輸送層に含まれるレベリング剤としては、従来公知のレベリング剤の中から種類の制限なく使用し得る。レベリング剤は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
電荷輸送層に含まれるレベリング剤としては、シリコーンオイルが望ましい。シリコーンオイルとしては、ジメチルポリシロキサン(ジメチルシリコーンオイル)及びその誘導体(変性シリコーンオイル)が挙げられ、反応性の低いものが望ましい。
シリコーンオイルの具体例としては、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、ジフェニルシリコーンオイル、クロルフェニルシリコーンオイル、アルキル変性シリコーンオイル、フルオロアルキル変性シリコーンオイル、アラルキル変性シリコーンオイル、ポリエーテル変性シリコーンオイル、ポリエステル変性シリコーンオイル等が挙げられる。中でも、感光層の機能に影響を及ぼしにくい観点で、ジメチルシリコーンオイルが望ましい。
レベリング剤としてシリコーンオイルを用いる場合、シリコーンオイルの含有量は、最表面層の表面自由エネルギーを調整する観点で、最表面層の全構成成分(固形分全量)に対して、0.02質量%以上が望ましく、0.05質量%以上がより望ましく、0.1質量%以上が更に望ましい。一方、最表面層からシリコーンオイルが染み出す現象(ブリード)の発生と繰り返し使用時の残留電位蓄積を抑制する観点で、0.5質量%以下が望ましく、0.3質量%以下がより望ましい。
電荷輸送層は、例えば、上記成分を溶剤に加えた電荷輸送層形成用塗布液を電荷発生層上に塗布し、塗膜を形成し、当該塗膜を乾燥することで行う。
電荷輸送層形成用塗布液中に粒子(例えばフッ素樹脂粒子)を分散させる方法としては、例えば、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。
電荷輸送層形成用塗布液を電荷発生層上に塗布する方法としては、例えば、ブレード塗布法、マイヤーバー塗布法、スプレー塗布法、浸漬塗布法、ビード塗布法、エアーナイフ塗布法、カーテン塗布法等が挙げられる。
電荷輸送層形成用塗布液中に粒子(例えばフッ素樹脂粒子)を分散させる方法としては、例えば、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。
電荷輸送層形成用塗布液を電荷発生層上に塗布する方法としては、例えば、ブレード塗布法、マイヤーバー塗布法、スプレー塗布法、浸漬塗布法、ビード塗布法、エアーナイフ塗布法、カーテン塗布法等が挙げられる。
電荷輸送層の膜厚は、望ましくは5μm以上70μm以下であり、より望ましくは10μm以上50μm以下である。
〔単層型感光層〕
感光層は、電荷発生材料と電荷輸送材料とを共に含む単層型感光層でもよい。単層型感光層は、電荷発生材料、電荷輸送材料、及び結着樹脂を含む。電荷発生材料、電荷輸送材料、及び結着樹脂の具体例としては、電荷発生層及び電荷輸送層について既述した化合物が挙げられる。
感光層は、電荷発生材料と電荷輸送材料とを共に含む単層型感光層でもよい。単層型感光層は、電荷発生材料、電荷輸送材料、及び結着樹脂を含む。電荷発生材料、電荷輸送材料、及び結着樹脂の具体例としては、電荷発生層及び電荷輸送層について既述した化合物が挙げられる。
単層型感光層が感光体の最表面層である場合、単層型感光層は、汚染を抑制する目的や、表面自由エネルギーを調整する目的で、フッ素樹脂粒子、シリコーン樹脂粒子、シリカ粒子、アルミナ粒子等の粒子を含有することが望ましい。また、表面自由エネルギーを調整する目的で、レベリング剤を含んでいてもよい。上記粒子やレベリング剤の具体例としては、電荷輸送層について既述した化合物が挙げられる。
単層型感光層は、5μm以上50μm以下が望ましく、10μm以上40μm以下がより望ましい。
〔表面保護層〕
表面保護層は、電荷輸送材料を含む組成物の電荷輸送性硬化膜で構成される。表面保護層は、グアナミン化合物、メラミン化合物、レベリング剤などをさらに含む組成物の電荷輸送性硬化膜で構成されてもよい。
表面保護層は、電荷輸送材料を含む組成物の電荷輸送性硬化膜で構成される。表面保護層は、グアナミン化合物、メラミン化合物、レベリング剤などをさらに含む組成物の電荷輸送性硬化膜で構成されてもよい。
電荷輸送材料としては、例えば、電荷輸送層に含まれるものとして既述した化合物が挙げられる。このような電荷輸送材料を使用する場合、結着樹脂を併用してもよい。結着樹脂としては、例えば、電荷輸送層に含まれるものとして既述した樹脂が挙げられる。
電荷輸送材料としては、表面保護層をより強度の高い硬化膜とする観点で、反応性電荷輸送材料が望ましい。反応性電荷輸送材料としては、特開2011−141484号公報の段落[0137]〜[0155]に記載の式で表される化合物が望ましく、具体例としては、同公報の段落[0157]〜[0163]に記載の化合物が挙げられる。
電荷輸送材料の含有量は、表面保護層の電気特性の観点から、例えば、形成用組成物における固形分濃度が、層全構成成分(固形分)に対して、80質量%以上であり、望ましくは90質量%以上であり、より望ましくは95質量%以上である。
表面保護層の形成用の組成物には、グアナミン化合物及びメラミン化合物から選択される少なくとも1種を含ませることが望ましい。グアナミン化合物及びメラミン化合物により、感光体の耐摩耗性が向上する。
この場合、表面保護層は、グアナミン化合物及びメラミン化合物から選択される少なくとも1種の重合体又は架橋体を含んで構成され、電荷輸送材料として反応性電荷輸送材料を用いる場合、反応性電荷輸送材料と、グアナミン化合物及びメラミン化合物から選択される少なくとも1種との重合体又は架橋体を含んで構成される。
この場合、表面保護層は、グアナミン化合物及びメラミン化合物から選択される少なくとも1種の重合体又は架橋体を含んで構成され、電荷輸送材料として反応性電荷輸送材料を用いる場合、反応性電荷輸送材料と、グアナミン化合物及びメラミン化合物から選択される少なくとも1種との重合体又は架橋体を含んで構成される。
グアナミン化合物としては、特開2011−141484号公報の段落[0112]〜[0118]に記載の式で表される化合物が望ましく、具体例としては、同公報の段落[0121]〜[0124]に記載の化合物が挙げられる。メラミン化合物の市販品としては、例えば、スーパーベッカミン(R)L−148−55、スーパーベッカミン(R)13−535、スーパーベッカミン(R)L−145−60、スーパーベッカミン(R)TD−126(以上、DIC社製)、ニカラックBL−60、ニカラックBX−4000(以上、三和ケミカル社製)などが挙げられる。
メラミン化合物としては、特開2011−141484号公報の段落[0128]〜[0129]に記載の式で表される化合物が望ましく、具体例としては、同公報の段落[0132]に記載の化合物が挙げられる。メラミン化合物の市販品としては、例えば、スーパーメラミNo.90(日本油脂社製)、スーパーベッカミン(R)TD−139−60(DIC社製)、ユーバン2020(三井化学社製)、スミテックスレジンM−3(住友化学工業社製)、ニカラックMW−30(三和ケミカル社製)などが挙げられる。
グアナミン化合物及びメラミン化合物の総含有量は、電荷輸送材料として反応性電荷輸送材料を用いる場合、表面保護層の全固形分に対して0.1質量%以上10質量%以下が望ましく、0.5質量%以上5質量%以下がより望ましい。0.1質量%以上とすることで、表面保護層がより密な硬化膜となり、感光体の耐摩耗性がより向上する。一方、10質量%以下とすることで、成膜性がよく、電気特性がより向上する。
表面保護層は、反応性電荷輸送材料、及び、グアナミン化合物又はメラミン化合物を、酸触媒を用いて重合(架橋)させた硬化膜(架橋膜)であることが望ましい。酸触媒としては、酢酸、クロロ酢酸、トリクロロ酢酸、トリフルオロ酢酸、シュウ酸、マレイン酸、マロン酸、乳酸などの脂肪族カルボン酸;安息香酸、フタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸などの芳香族カルボン酸;メタンスルホン酸、ドデシルスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸、などの脂肪族若しくは芳香族スルホン酸類などが用いられるが、含硫黄系材料(特には、有機スルホン酸及びその誘導体)を用いることが望ましい。
触媒の配合量は、層全構成成分(固形分)に対して、0.1質量%以上50質量%以下が望ましく、10質量%以上30質量%以下がより望ましい。
表面保護層は、表面自由エネルギーを調整する目的で、レベリング剤を含んでいてもよい。表面保護層に含まれるレベリング剤としては、従来公知のレベリング剤の中から種類の制限なく使用し得る。レベリング剤は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
表面保護層に含まれるレベリング剤としては、フッ素含有化合物が望ましい。フッ素含有化合物としては、例えば、フッ素含有アクリルポリマー、パーフルオロアルキル基を有する化合物が挙げられる。
フッ素含有アクリルポリマーの具体的としては、ポリフローKL−600(共栄社化学社製)、エフトップEF−351、EF−352、EF−801、EF−802、EF−601(以上、JEMCO社製)などが挙げられる。
パーフルオロアルキル基を有する化合物としては、例えば、パーフルオロアルキルスルホン酸類(例えば、パーフルオロブタンスルホン酸、パーフルオロオクタンスルホン酸など)、パーフルオロアルキルカルボン酸類(例えば、パーフルオロブタンカルボン酸、パーフルオロオクタンカルボン酸など)、パーフルオロアルキル基含有リン酸エステルが挙げられる。パーフルオロアルキルスルホン酸類、及びパーフルオロアルキルカルボン酸類は、その塩及びそのアミド変性体であってもよい。
パーフルオロアルキルスルホン酸類の市販品としては、例えばメガファックF−114(DIC社製)、エフトップEF−101、EF102、EF−103、EF−104、EF−105、EF−112、EF−121、EF−122A、EF−122B、EF−122C、EF−123A(以上、JEMCO社製)、A−K、501(以上、ネオス社製)などが挙げられる。
パーフルオロアルキルカルボン酸類の市販品としては、例えばメガファックF−410(DIC社製)、エフトップEF−201、EF−204(以上、JEMCO社製)などが挙げられる。
パーフルオロアルキル基含有リン酸エステルの市販品としては、メガファックF−493、F−494(以上、DIC社製)、エフトップEF−123A、EF−123B、EF−125M、EF−132(以上、JEMCO社製)などが挙げられる。
パーフルオロアルキルカルボン酸類の市販品としては、例えばメガファックF−410(DIC社製)、エフトップEF−201、EF−204(以上、JEMCO社製)などが挙げられる。
パーフルオロアルキル基含有リン酸エステルの市販品としては、メガファックF−493、F−494(以上、DIC社製)、エフトップEF−123A、EF−123B、EF−125M、EF−132(以上、JEMCO社製)などが挙げられる。
レベリング剤の含有量は、表面保護層の固形分全量に対して、望ましくは0.01質量%以上1質量%以下、より望ましくは0.02質量%以上0.5質量%以下である。
表面保護層は、例えば、上記成分を溶剤に加えた表面保護層形成用塗布液を感光層(例えば電荷輸送層)上に塗布し、塗膜を形成し、当該塗膜を乾燥することで行う。表面保護層形成用塗布液の調製は、溶剤を用いても、溶剤を用いないでもよい。表面保護層形成用塗布液を感光層上に塗布する方法としては、例えば、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。
表面保護層の膜厚は、1μm以上20μm以下が望ましく、より望ましくは2μm以上10μm以下である。
<帯電部材>
以下、図面を参照しつつ、帯電部材を詳細に説明する。
図4は、帯電部材の断面を概略的に示している。ここで、帯電部材21は、ロール部材として示しているが、ロール部材に限られず、シート部材、ブレード部材のいずれでもよい。
以下、図面を参照しつつ、帯電部材を詳細に説明する。
図4は、帯電部材の断面を概略的に示している。ここで、帯電部材21は、ロール部材として示しているが、ロール部材に限られず、シート部材、ブレード部材のいずれでもよい。
帯電部材21は、導電性支持体22と、導電性支持体22の外周面上に設けられた導電性弾性層24と、導電性弾性層24の外周面上に設けられ、電子写真感光体と接する導電性表面層26と、を有する。導電性支持体22と導電性弾性層24との間には、接着層(不図示)が設けられていてもよく、導電性弾性層24と導電性表面層26との間には、抵抗調整層や移行防止層が設けられていてもよい。
以下、図面中の符号は省略して説明する。
以下、図面中の符号は省略して説明する。
〔導電性支持体〕
導電性支持体は、帯電部材の電極及び支持部材として機能するものであり、例えば、その材質としては鉄(快削鋼等)、銅、真鍮、ステンレス、アルミニウム、ニッケル等の金属又は合金;クロム、ニッケル等で鍍金処理を施した鉄;などが挙げられる。導電性支持体としては、外周面にメッキ処理を施した部材(例えば樹脂、セラミック部材);導電剤が分散された部材(例えば樹脂、セラミック部材);なども挙げられる。支持体は、中空状の部材(筒状部材)であってもよし、非中空状の部材であってもよい。
導電性支持体は、帯電部材の電極及び支持部材として機能するものであり、例えば、その材質としては鉄(快削鋼等)、銅、真鍮、ステンレス、アルミニウム、ニッケル等の金属又は合金;クロム、ニッケル等で鍍金処理を施した鉄;などが挙げられる。導電性支持体としては、外周面にメッキ処理を施した部材(例えば樹脂、セラミック部材);導電剤が分散された部材(例えば樹脂、セラミック部材);なども挙げられる。支持体は、中空状の部材(筒状部材)であってもよし、非中空状の部材であってもよい。
〔接着層〕
接着層の材質としては、支持体と弾性層とを接着し、導電性を有する組成物である公知の接着剤が挙げられる。例えば、電子導電剤を含有する樹脂組成物、導電性樹脂を含む樹脂組成物が挙げられる。
接着層の材質としては、支持体と弾性層とを接着し、導電性を有する組成物である公知の接着剤が挙げられる。例えば、電子導電剤を含有する樹脂組成物、導電性樹脂を含む樹脂組成物が挙げられる。
〔導電性弾性層〕
導電性弾性層(以下「弾性層」と言う場合がある。)は、弾性材料及び導電剤を含み、さらにその他の添加剤を含んでもよい。導電性弾性層は、抵抗調整層を兼ねていることが望ましい。
導電性弾性層(以下「弾性層」と言う場合がある。)は、弾性材料及び導電剤を含み、さらにその他の添加剤を含んでもよい。導電性弾性層は、抵抗調整層を兼ねていることが望ましい。
弾性材料としては、例えば、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、エピクロロヒドリンゴム、ブチルゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム、エピクロロヒドリン−エチレンオキサイド共重合ゴム、エピクロロヒドリン−エチレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル共重合ゴム、エチレン−プロピレン−ジエン共重合ゴム、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム、天然ゴム、これらを混合したゴム等が挙げられる。
これらの弾性材料の中でも、シリコーンゴム、エチレンプロピレンゴム、エピクロロヒドリン−エチレンオキサイド共重合ゴム、エピクロロヒドリン−エチレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル共重合ゴム、これらを混合したゴムが望ましい。
ゴム材料は、発泡したものであっても無発泡のものであってもよい。
これらの弾性材料の中でも、シリコーンゴム、エチレンプロピレンゴム、エピクロロヒドリン−エチレンオキサイド共重合ゴム、エピクロロヒドリン−エチレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル共重合ゴム、これらを混合したゴムが望ましい。
ゴム材料は、発泡したものであっても無発泡のものであってもよい。
導電剤としては、電子導電性物質、イオン導電性物質が挙げられる。
電子導電性物質としては、例えば、ケッチェンブラック、アセチレンブラック等のカーボンブラック;熱分解カーボン、グラファイト、亜鉛、アルミニウム、銅、鉄、ニッケル、クロム、チタニウム等の金属;ZnO−Al2O3、SnO2−Sb2O3、In2O3−SnO2、ZnO−TiO2、MgO−Al2O3、FeO−TiO2、TiO2、SnO2、Sb2O3、In2O3、ZnO、MgO等の公知の金属酸化物;などが挙げられる。
イオン導電性物質としては、例えば、四級アンモニウム塩;アルカリ金属の過塩素酸塩;アルカリ土類金属の過塩素酸塩;等の公知の塩が挙げられる。
導電剤は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
電子導電性物質としては、例えば、ケッチェンブラック、アセチレンブラック等のカーボンブラック;熱分解カーボン、グラファイト、亜鉛、アルミニウム、銅、鉄、ニッケル、クロム、チタニウム等の金属;ZnO−Al2O3、SnO2−Sb2O3、In2O3−SnO2、ZnO−TiO2、MgO−Al2O3、FeO−TiO2、TiO2、SnO2、Sb2O3、In2O3、ZnO、MgO等の公知の金属酸化物;などが挙げられる。
イオン導電性物質としては、例えば、四級アンモニウム塩;アルカリ金属の過塩素酸塩;アルカリ土類金属の過塩素酸塩;等の公知の塩が挙げられる。
導電剤は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
導電剤の含有量は、弾性層の目的とする特性が得られる範囲内であれば、特に制限はない。具体的には、電子導電性物質の場合、弾性材料100質量部に対して、1質量部以上90質量部以下が望ましい。イオン導電性物質の場合、弾性材料100質量部に対して、0.01質量部以上10質量部以下が望ましい。
弾性層におけるその他の添加剤としては、軟化剤、可塑剤、加硫剤、加硫促進剤、酸化防止剤、界面活性剤、カップリング剤等の周知の添加剤が挙げられる。
弾性層の体積抵抗率は、例えば、弾性層が抵抗調整層を兼ねる場合、103Ωcm以上1014Ωcm以下が望ましく、105Ωcm以上1012Ωcm以下がより望ましく、107Ωcm以上1012Ωcm以下が更に望ましい。
弾性層の表面粗さRzは、その上に形成される導電性表面層の凹部の深さを調整し、汚れの蓄積を抑制して画像欠陥を抑制する観点で、20μm以下が望ましい。
弾性層の表面粗さRzは、JIS B 0601−1994の十点平均粗さRzであり、既述の表面粗さRzの測定方法で求める。
弾性層の表面粗さRzは、JIS B 0601−1994の十点平均粗さRzであり、既述の表面粗さRzの測定方法で求める。
弾性層の厚さは、帯電部材を適用する装置によって異なるが、例えば、1mm以上10mm以下であり、望ましくは2mm以上5mm以下である。
〔導電性表面層〕
導電性表面層(以下「表面層」と言う場合がある。)は、樹脂及び導電剤を含み、さらにその他の添加剤を含んでもよい。
導電性表面層(以下「表面層」と言う場合がある。)は、樹脂及び導電剤を含み、さらにその他の添加剤を含んでもよい。
樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、フッ素変性アクリル樹脂、シリコーン変性アクリル樹脂、セルロース樹脂、ポリアミド樹脂、共重合ナイロン、ポリウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、セルロース樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、エチレンテトラフルオロエチレン樹脂、メラミン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリビニル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリチオフェン樹脂。ポリエチレンテレフタレート樹脂(PET)、フッ素樹脂(ポリフッ化ビニリデン樹脂、4フッ化エチレン樹脂、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)等)が挙げられる。樹脂は、硬化性樹脂を、硬化剤又は触媒を用いて、硬化又は架橋したものであってもよい。樹脂は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
なお、共重合ナイロンとは、610ナイロン、11ナイロン、12ナイロンの内のいずれか1種又は複数種を重合単位として含む共重合体である。共重合ナイロンは、6ナイロン、66ナイロン等の他の重合単位を含んでいてもよい。
なお、共重合ナイロンとは、610ナイロン、11ナイロン、12ナイロンの内のいずれか1種又は複数種を重合単位として含む共重合体である。共重合ナイロンは、6ナイロン、66ナイロン等の他の重合単位を含んでいてもよい。
これらの樹脂の中でも、帯電部材表面の汚染を抑制する目的で、ポリフッ化ビニリデン樹脂、4フッ化エチレン樹脂、ポリアミド樹脂が望ましく、帯電部材表面の耐摩耗性の観点で、ポリアミド樹脂がより望ましい。
ポリアミド樹脂としては、帯電部材表面の耐摩耗性の観点と、樹脂粒子(樹脂フィラー)を保持し表面層からの離脱を抑える観点で、アルコキシメチル化ポリアミド(アルコキシメチル化ナイロン)が望ましく、メトキシメチル化ポリアミド(N−メトキシメチル化ナイロン)がより望ましい。
ポリアミド樹脂としては、帯電部材表面の耐摩耗性の観点と、樹脂粒子(樹脂フィラー)を保持し表面層からの離脱を抑える観点で、アルコキシメチル化ポリアミド(アルコキシメチル化ナイロン)が望ましく、メトキシメチル化ポリアミド(N−メトキシメチル化ナイロン)がより望ましい。
導電剤としては、例えば、導電性弾性層に含まれるものとして既述した化合物が挙げられる。導電剤は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
表面層は、表面粗さ及び表面自由エネルギーを調整する目的で、樹脂粒子(樹脂フィラー)を含んでもよい。該目的に使用する樹脂粒子としては、多孔質樹脂粒子が好適である。多孔質樹脂粒子としては、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアクリル酸樹脂、ポリメタクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂等からなる多孔質粒子が挙げられる。
多孔質樹脂粒子の個数平均粒径は、1μm以上15μm以下が望ましく、2μm以上12μm以下がより望ましく、2μm以上10μm以下が更に望ましい。
本実施形態において多孔質樹脂粒子の個数平均粒径は、次の方法により測定された値である。走査型電子顕微鏡(SEM)の試料台に貼りつけた導電性両面テープ上に多孔質樹脂粒子を保持し、SEMにより観察する。具体的には、電界放射型走査型電子顕微鏡(FE−SEM。日本電子社製JSM−6700F)を用い、加速電圧5kVの条件下、多孔質樹脂粒子サンプルの二次電子像を観察する。そして、多孔質樹脂粒子50個の各々の面積に等しい円の直径を粒子径として、その平均値を個数平均粒径とする。
多孔質樹脂粒子の含有量は、樹脂100質量部に対して3質量部以上50質量部以下が望ましく、3質量部以上40質量部以下がより望ましく、3質量部以上25質量部以下が更に望ましい。
表面層は、表面自由エネルギーを調整する目的で、レベリング剤を含んでもよい。表面層に含まれるレベリング剤としては、従来公知のレベリング剤の中から種類の制限なく使用し得る。レベリング剤は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
表面層に含まれるレベリング剤としては、シリコーンオイルが望ましい。シリコーンオイルとしては、ジメチルポリシロキサン(ジメチルシリコーンオイル)及びその誘導体(変性シリコーンオイル)が挙げられ、反応性の低いものが望ましい。
シリコーンオイルの具体例としては、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、ジフェニルシリコーンオイル、クロルフェニルシリコーンオイル、アルキル変性シリコーンオイル、フルオロアルキル変性シリコーンオイル、アラルキル変性シリコーンオイル、ポリエーテル変性シリコーンオイル、ポリエステル変性シリコーンオイル等が挙げられる。
シリコーンオイルの中でも、導電剤などの粒子の凝集を抑制し、画像の粒状性を向上させる観点から、ポリエーテル変性シリコーンオイル、ポリエステル変性シリコーンオイルが望ましく、ポリエーテル変性シリコーンオイルがより望ましい。
ポリエーテル変性シリコーンオイルとしては、ポリシロキサン鎖の側鎖及び末端の少なくとも1つを、ポリアルキレンオキサイドで変性したシリコーンオイルが挙げられる。
ポリエステル変性シリコーンオイルとしては、ポリシロキサン鎖の側鎖及び末端の少なくとも1つを、ポリエステルで変性したシリコーンオイルが挙げられる。
ポリエーテル変性シリコーンオイルとしては、ポリシロキサン鎖の側鎖及び末端の少なくとも1つを、ポリアルキレンオキサイドで変性したシリコーンオイルが挙げられる。
ポリエステル変性シリコーンオイルとしては、ポリシロキサン鎖の側鎖及び末端の少なくとも1つを、ポリエステルで変性したシリコーンオイルが挙げられる。
レベリング剤としてシリコーンオイルを用いる場合、シリコーンオイルの含有量は、表面層の表面自由エネルギーを調整する観点や、画像の粒状性を向上させる観点から、表面層の全構成成分(固形分全量)に対して、0.07質量%以上が望ましく、0.1質量%以上がより望ましく、0.5質量%以上が更に望ましい。一方、表面層からシリコーンオイルが染み出す現象(ブリード)の発生を抑制する観点から、10.0質量%以下が望ましく、7.0質量%以下がより望ましい。
表面層におけるその他の添加剤としては、例えば、導電剤、多孔質粒子以外の充填剤、硬化剤、酸化防止剤、界面活性剤、カップリング剤等が挙げられる。
表面層の体積抵抗率は、103Ωcm以上1014Ωcm以下が望ましく、105Ωcm以上1012Ωcm以下がより望ましく、107Ωcm以上1012Ωcm以下が更に望ましい。
表面層の厚さは、導電性弾性層で発生したブリード物やブルーム物の帯電部材表面への移動を抑制する観点で、2μm以上が望ましく、7μm以上がより望ましい。一方、電気的抵抗の安定性の観点で、25μm以下が望ましく、20μm以下がより望ましい。
表面層は、各成分を溶剤に分散させて塗布液を調製し、導電性弾性層上に、この塗布液を塗布した後、加熱することで形成する。塗布液に用いる溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール等のアルコール類;アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類;テトラヒドロフラン;ジエチルエーテル、ジオキサン等のエーテル類;などが挙げられる。
塗布液の塗布方法としては、例えば、ブレード塗布法、ワイヤーバー塗布法、スプレー塗布法、浸漬塗布法、ビード塗布法、エアーナイフ塗布法、カーテン塗布法、フロー塗布法、リング塗布法、ダイ塗布法、インクジェット塗布法等が挙げられる。
塗布液の塗布方法としては、例えば、ブレード塗布法、ワイヤーバー塗布法、スプレー塗布法、浸漬塗布法、ビード塗布法、エアーナイフ塗布法、カーテン塗布法、フロー塗布法、リング塗布法、ダイ塗布法、インクジェット塗布法等が挙げられる。
表面層を形成した後の帯電部材の表面粗さRzは、画像の粒状性を抑制する観点で、1.0μm以上が望ましく、2.0μm以上がより望ましく、2.5μm以上が更に望ましい。一方、帯電部材表面の汚染を防止する観点で、10μm以下が望ましく、8μm以下がより望ましく、6.5μm以下が更に望ましい。
<画像形成装置及びプロセスカートリッジの構成例>
以下、本実施形態に係る画像形成装置の構成例を、図面を参照しつつ説明する。
図5は、本実施形態に係る画像形成装置を示す概略構成図である。
本実施形態に係る画像形成装置101は、図5に示すように、例えば、矢印Aで示す方向に回転する感光体10(電子写真感光体の一例)と、感光体10に接触する帯電部材21を有し感光体10の表面を帯電させる帯電装置20(帯電装置の一例)と、帯電装置20により帯電した感光体10の表面に露光して、静電潜像を形成する露光装置30(静電潜像形成装置の一例)と、露光装置30により形成された静電潜像に現像剤に含まれるトナーを付着させて感光体10の表面にトナー像を形成する現像装置40(現像装置の一例)と、記録紙P(記録媒体の一例)に感光体10上のトナー像を転写させる転写装置50(転写装置の一例)と、感光体10の表面をクリーニングするクリーニング装置70と、記録紙Pにトナー像を定着させる定着装置60を備える。
以下、本実施形態に係る画像形成装置の構成例を、図面を参照しつつ説明する。
図5は、本実施形態に係る画像形成装置を示す概略構成図である。
本実施形態に係る画像形成装置101は、図5に示すように、例えば、矢印Aで示す方向に回転する感光体10(電子写真感光体の一例)と、感光体10に接触する帯電部材21を有し感光体10の表面を帯電させる帯電装置20(帯電装置の一例)と、帯電装置20により帯電した感光体10の表面に露光して、静電潜像を形成する露光装置30(静電潜像形成装置の一例)と、露光装置30により形成された静電潜像に現像剤に含まれるトナーを付着させて感光体10の表面にトナー像を形成する現像装置40(現像装置の一例)と、記録紙P(記録媒体の一例)に感光体10上のトナー像を転写させる転写装置50(転写装置の一例)と、感光体10の表面をクリーニングするクリーニング装置70と、記録紙Pにトナー像を定着させる定着装置60を備える。
以下、画像形成装置101における、感光体10以外の主な構成装置について説明する。
〔帯電装置〕
帯電装置20は、感光体10に接触する帯電部材21を備え、帯電部材21によって感光体10の表面を帯電させる接触型帯電器である。帯電部材21は、例えば、感光体10に接触して回転するローラ状の部材である。ただし、帯電部材21は、ロール部材に限られず、シート部材又はブレード部材であってもよい。
帯電装置20は、感光体10に接触する帯電部材21を備え、帯電部材21によって感光体10の表面を帯電させる接触型帯電器である。帯電部材21は、例えば、感光体10に接触して回転するローラ状の部材である。ただし、帯電部材21は、ロール部材に限られず、シート部材又はブレード部材であってもよい。
帯電部材21は、感光体10に対して250mgf以上600mgf以下(2.45mN以上5.88mN以下)の圧力で接触することが望ましい。
帯電部材21に印加する電界は、直流電界でも交流電界でもよく、直流電界が望ましい。
〔露光装置〕
露光装置30としては、例えば、感光体10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が挙げられる。光源の波長は感光体10の分光感度領域にあるものがよい。露光装置30は、カラー画像を形成するために、マルチビームを出力する面発光型のレーザ光源でもよい。
露光装置30としては、例えば、感光体10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が挙げられる。光源の波長は感光体10の分光感度領域にあるものがよい。露光装置30は、カラー画像を形成するために、マルチビームを出力する面発光型のレーザ光源でもよい。
〔現像装置〕
現像装置40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、現像領域で感光体10に対向して配置された現像ロール41が備えられた構成が挙げられる。現像装置40としては、2成分現像剤により現像する装置であれば、特に制限はなく、周知の構成が採用される。
現像装置40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、現像領域で感光体10に対向して配置された現像ロール41が備えられた構成が挙げられる。現像装置40としては、2成分現像剤により現像する装置であれば、特に制限はなく、周知の構成が採用される。
現像装置40に使用される現像剤は、トナーからなる一成分現像剤であってもよいし、トナーとキャリアを含む2成分系現像剤であってもよい。トナーは、例えば、結着樹脂及び着色剤を含むトナー粒子と、外添剤と、を含んで構成される。キャリアは、例えば、磁性粒子の表面に樹脂コーティングを施したものが挙げられる。
〔転写装置〕
転写装置50としては、例えば、中間転写体52と、一次転写手段54と、二次転写手段56と、を有する。
中間転写体52としては、例えば、半導電性を付与したポリイミド、ポリアミドイミド、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエステル、ゴム等からなる表面層を有するベルト状又はドラム状の部材が挙げられる。
一次転写手段54及び二次転写手段56としては、ベルト、ロール、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が挙げられる。
転写装置50としては、例えば、中間転写体52と、一次転写手段54と、二次転写手段56と、を有する。
中間転写体52としては、例えば、半導電性を付与したポリイミド、ポリアミドイミド、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエステル、ゴム等からなる表面層を有するベルト状又はドラム状の部材が挙げられる。
一次転写手段54及び二次転写手段56としては、ベルト、ロール、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が挙げられる。
〔クリーニング装置〕
クリーニング装置70は、例えば、筐体71と、クリーニングブレード72と、クリーニングブレード72の感光体10回転方向下流側に配置されるクリーニングブラシ73と、を含んで構成されている。クリーニングブラシ73には、例えば、固形状の潤滑剤74が接触して配置されている。
クリーニング装置70は、例えば、筐体71と、クリーニングブレード72と、クリーニングブレード72の感光体10回転方向下流側に配置されるクリーニングブラシ73と、を含んで構成されている。クリーニングブラシ73には、例えば、固形状の潤滑剤74が接触して配置されている。
以下、本実施形態に係る画像形成装置101の動作について説明する。
まず、感光体10が矢印Aで示す方向に沿って回転すると同時に、帯電装置20によって例えば負に帯電する。
まず、感光体10が矢印Aで示す方向に沿って回転すると同時に、帯電装置20によって例えば負に帯電する。
帯電装置20によって表面が帯電した感光体10は、露光装置30により露光され、表面に潜像が形成される。
感光体10における潜像の形成された部分が現像装置40に近づくと、現像装置40(現像ロール41)により、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感光体10が矢印Aの方向にさらに回転すると、トナー像は一次転写手段54により中間転写体52に転写される。中間転写体52に転写されたトナー像は、さらに、二次転写手段56により記録紙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60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101は、例えば、図6に示すように、筐体11内に、感光体10、帯電装置20、露光装置30、現像装置40、及びクリーニング装置70を一体に収容させたプロセスカートリッジ101Aを備えた形態であってもよい。プロセスカートリッジ101Aは、複数の部材を一体的に収容し、画像形成装置101に着脱させるものである。
プロセスカートリッジ101Aの構成は、これに限られず、例えば、少なくとも、感光体10と帯電装置20とを備えていればよく、その他、例えば、露光装置30、現像装置40、転写装置50、及びクリーニング装置70から選択される少なくとも一つを備えていてもよい。
プロセスカートリッジ101Aの構成は、これに限られず、例えば、少なくとも、感光体10と帯電装置20とを備えていればよく、その他、例えば、露光装置30、現像装置40、転写装置50、及びクリーニング装置70から選択される少なくとも一つを備えていてもよい。
本実施形態に係る画像形成装置101は、上記構成に限らず、周知の構成、例えば、タンデム方式の画像形成装置の構成を採用してもよい。
以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
以下の記載において、特に断りのない限り、「部」は質量基準である。
以下の記載において、特に断りのない限り、「部」は質量基準である。
<感光体の作製>
〔感光体1〕
−下引層の形成−
酸化亜鉛(テイカ社製、平均粒径70nm、比表面積値15m2/g)100部をトルエン500部と攪拌混合し、シランカップリング剤(信越化学社製KBM603)1.25部を添加し、2時間攪拌した。その後トルエンを減圧蒸留にて留去し、120℃で3時間焼き付けを行い、シランカップリング剤で表面処理した酸化亜鉛を得た。
表面処理を施した酸化亜鉛60部と、アリザリン0.6部と、硬化剤 (ブロック化イソシアネート、住友バイエルンウレタン社製スミジュール3175) 13.5部と、ブチラール樹脂(積水化学社製エスレックBM−1)15部をメチルエチルケトン85部に溶解した溶液38部と、メチルエチルケトン25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2時間分散し、分散液を得た。
この分散液に、触媒としてジオクチルスズジラウレート0.005部と、シリコーン樹脂粒子(GE東芝シリコーン社製トスパール145)4.0部とを添加し、下引層形成用塗布液を得た。
この下引層形成用塗布液を、浸漬塗布法にて、直径30mmの切削アルミニウムパイプに塗布し、170℃で40分間加熱処理して硬化させ、厚さ23μmの下引層を形成した。
〔感光体1〕
−下引層の形成−
酸化亜鉛(テイカ社製、平均粒径70nm、比表面積値15m2/g)100部をトルエン500部と攪拌混合し、シランカップリング剤(信越化学社製KBM603)1.25部を添加し、2時間攪拌した。その後トルエンを減圧蒸留にて留去し、120℃で3時間焼き付けを行い、シランカップリング剤で表面処理した酸化亜鉛を得た。
表面処理を施した酸化亜鉛60部と、アリザリン0.6部と、硬化剤 (ブロック化イソシアネート、住友バイエルンウレタン社製スミジュール3175) 13.5部と、ブチラール樹脂(積水化学社製エスレックBM−1)15部をメチルエチルケトン85部に溶解した溶液38部と、メチルエチルケトン25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2時間分散し、分散液を得た。
この分散液に、触媒としてジオクチルスズジラウレート0.005部と、シリコーン樹脂粒子(GE東芝シリコーン社製トスパール145)4.0部とを添加し、下引層形成用塗布液を得た。
この下引層形成用塗布液を、浸漬塗布法にて、直径30mmの切削アルミニウムパイプに塗布し、170℃で40分間加熱処理して硬化させ、厚さ23μmの下引層を形成した。
−電荷発生層の形成−
CuKα線を用いたX線回折スペクトルのブラッグ角度(2θ±0.2°)の少なくとも7.3゜、16.0゜、24.9゜及び28.0゜の位置に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15部と、塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体樹脂(Wacker社製E15/45M)10部と、n−酢酸ブチル200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時間分散して分散液を得た。この分散液に、n−酢酸ブチル175部、及びメチルイソブチルケトン180部を添加し、攪拌して電荷発生層形成用塗布液を得た。この電荷発生層形成用塗布液を下引層上に浸漬塗布し、120℃で乾燥して、厚さ0.2μmの電荷発生層を形成した。
CuKα線を用いたX線回折スペクトルのブラッグ角度(2θ±0.2°)の少なくとも7.3゜、16.0゜、24.9゜及び28.0゜の位置に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15部と、塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体樹脂(Wacker社製E15/45M)10部と、n−酢酸ブチル200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時間分散して分散液を得た。この分散液に、n−酢酸ブチル175部、及びメチルイソブチルケトン180部を添加し、攪拌して電荷発生層形成用塗布液を得た。この電荷発生層形成用塗布液を下引層上に浸漬塗布し、120℃で乾燥して、厚さ0.2μmの電荷発生層を形成した。
−電荷輸送層の形成−
トルエン4.3部にフッ素系グラフトポリマーGF400(東亞合成社製)を0.06部溶解させた液に、4フッ化エチレン樹脂粒子1.8部(平均粒径0.2μm)を入れ、20℃の液温に保ちながら48時間攪拌混合し、4フッ化エチレン樹脂粒子懸濁液(A液)を得た。
N,N’−ビス(3−メチルフェニル)−N,N’−ジフェニルベンジジン9.8部と、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)13.0部と、酸化防止剤として2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール0.2部とを、テトラヒドロフラン48.3部及びトルエン18.2部に混合溶解し、B1液を得た。
B1液にA液を加えて攪拌混合した後、微細な流路を有する貫通式チャンバーを装着した高圧ホモジナイザー(吉田機械興業社製)を用いて、500kgf/cm2まで昇圧しての分散処理を6回繰り返した液に、ジメチルシリコーンオイル(信越化学工業社製KP340)を5ppm添加し、攪拌して電荷輸送層形成用塗布液を得た。この電荷輸送層形成用塗布液を電荷発生層上に塗布して、115℃で40分間乾燥させ、厚さ32μmの電荷輸送層を形成し、感光体1を得た。感光体1の表面の表面自由エネルギーを表3に示す。
トルエン4.3部にフッ素系グラフトポリマーGF400(東亞合成社製)を0.06部溶解させた液に、4フッ化エチレン樹脂粒子1.8部(平均粒径0.2μm)を入れ、20℃の液温に保ちながら48時間攪拌混合し、4フッ化エチレン樹脂粒子懸濁液(A液)を得た。
N,N’−ビス(3−メチルフェニル)−N,N’−ジフェニルベンジジン9.8部と、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)13.0部と、酸化防止剤として2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール0.2部とを、テトラヒドロフラン48.3部及びトルエン18.2部に混合溶解し、B1液を得た。
B1液にA液を加えて攪拌混合した後、微細な流路を有する貫通式チャンバーを装着した高圧ホモジナイザー(吉田機械興業社製)を用いて、500kgf/cm2まで昇圧しての分散処理を6回繰り返した液に、ジメチルシリコーンオイル(信越化学工業社製KP340)を5ppm添加し、攪拌して電荷輸送層形成用塗布液を得た。この電荷輸送層形成用塗布液を電荷発生層上に塗布して、115℃で40分間乾燥させ、厚さ32μmの電荷輸送層を形成し、感光体1を得た。感光体1の表面の表面自由エネルギーを表3に示す。
〔感光体2〕
−下引層の形成−
酸化亜鉛(テイカ社製、平均粒径70nm、比表面積値15m2/g)100部をトルエン500部と攪拌混合し、シランカップリング剤(信越化学社製KBM603)0.75部を添加し、2時間攪拌した。その後トルエンを減圧蒸留にて留去し、120℃で3時間焼き付けを行い、シランカップリング剤で表面処理した酸化亜鉛を得た。
表面処理を施した酸化亜鉛60部と、4−エトキシ−1,2−ジヒドロキシアントラキノン2.5部と、硬化剤 (ブロック化イソシアネート、住友バイエルンウレタン社製スミジュール3175) 13.5部と、ブチラール樹脂(積水化学社製エスレックBM−1)15部をメチルエチルケトン85部に溶解した溶液38部と、メチルエチルケトン25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2時間分散し、分散液を得た。
この分散液に、触媒としてジオクチルスズジラウレート0.005部と、シリコーン樹脂粒子(GE東芝シリコーン社製トスパール145)3.5部とを添加し、下引層形成用塗布液を得た。
この下引層形成用塗布液を、浸漬塗布法にて、直径30mmの切削アルミニウムパイプに塗布し、170℃で40分間加熱処理して硬化させ、厚さ23μmの下引層を形成した。
−下引層の形成−
酸化亜鉛(テイカ社製、平均粒径70nm、比表面積値15m2/g)100部をトルエン500部と攪拌混合し、シランカップリング剤(信越化学社製KBM603)0.75部を添加し、2時間攪拌した。その後トルエンを減圧蒸留にて留去し、120℃で3時間焼き付けを行い、シランカップリング剤で表面処理した酸化亜鉛を得た。
表面処理を施した酸化亜鉛60部と、4−エトキシ−1,2−ジヒドロキシアントラキノン2.5部と、硬化剤 (ブロック化イソシアネート、住友バイエルンウレタン社製スミジュール3175) 13.5部と、ブチラール樹脂(積水化学社製エスレックBM−1)15部をメチルエチルケトン85部に溶解した溶液38部と、メチルエチルケトン25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2時間分散し、分散液を得た。
この分散液に、触媒としてジオクチルスズジラウレート0.005部と、シリコーン樹脂粒子(GE東芝シリコーン社製トスパール145)3.5部とを添加し、下引層形成用塗布液を得た。
この下引層形成用塗布液を、浸漬塗布法にて、直径30mmの切削アルミニウムパイプに塗布し、170℃で40分間加熱処理して硬化させ、厚さ23μmの下引層を形成した。
−電荷発生層の形成−
感光体1の電荷発生層の形成と同様にして、ただし、下引層上に浸漬塗布した電荷発生層形成用塗布液の乾燥温度を150℃に変更して、厚さ0.2μmの電荷発生層を形成した。
感光体1の電荷発生層の形成と同様にして、ただし、下引層上に浸漬塗布した電荷発生層形成用塗布液の乾燥温度を150℃に変更して、厚さ0.2μmの電荷発生層を形成した。
−電荷輸送層の形成−
前記A液の調製と同じく、4フッ化エチレン樹脂粒子懸濁液(A液)を調製した。
N,N’−ビス(3−メチルフェニル)−N,N’−ジフェニルベンジジン6部と、4-(4,4-diphenyl-1,3-butadien-1-yl)-N,N-bis[4-(4,4-diphenyl-1,3-butadien-1-yl)phenyl]-Benzenamine 3部と、ビスフェノールC型ポリカーボネートとビフェニルポリカーボネートの共重合体(粘度平均分子量45000)13.0部と、酸化防止剤として2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール0.2部とを、テトラヒドロフラン60.3部及びトルエン6.7部に混合溶解し、B2液を得た。
B2液にA液を加えて攪拌混合した後、吉田機械興業社製の前記高圧ホモジナイザーを用いて、500kgf/cm2まで昇圧しての分散処理を6回繰り返した液に、ジメチルシリコーンオイル(信越化学工業社製KP340)を5ppm添加し、攪拌して電荷輸送層形成用塗布液を得た。この電荷輸送層形成用塗布液を電荷発生層上に塗布して、145℃で30分間乾燥させ、厚さ25μmの電荷輸送層を形成し、感光体2を得た。感光体2の表面の表面自由エネルギーを表3に示す。
前記A液の調製と同じく、4フッ化エチレン樹脂粒子懸濁液(A液)を調製した。
N,N’−ビス(3−メチルフェニル)−N,N’−ジフェニルベンジジン6部と、4-(4,4-diphenyl-1,3-butadien-1-yl)-N,N-bis[4-(4,4-diphenyl-1,3-butadien-1-yl)phenyl]-Benzenamine 3部と、ビスフェノールC型ポリカーボネートとビフェニルポリカーボネートの共重合体(粘度平均分子量45000)13.0部と、酸化防止剤として2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール0.2部とを、テトラヒドロフラン60.3部及びトルエン6.7部に混合溶解し、B2液を得た。
B2液にA液を加えて攪拌混合した後、吉田機械興業社製の前記高圧ホモジナイザーを用いて、500kgf/cm2まで昇圧しての分散処理を6回繰り返した液に、ジメチルシリコーンオイル(信越化学工業社製KP340)を5ppm添加し、攪拌して電荷輸送層形成用塗布液を得た。この電荷輸送層形成用塗布液を電荷発生層上に塗布して、145℃で30分間乾燥させ、厚さ25μmの電荷輸送層を形成し、感光体2を得た。感光体2の表面の表面自由エネルギーを表3に示す。
〔感光体3〕
−下引層の形成−
感光体1の下引層の形成と同様にして、厚さ23μmの下引層を形成した。
−下引層の形成−
感光体1の下引層の形成と同様にして、厚さ23μmの下引層を形成した。
−電荷発生層の形成−
感光体1の電荷発生層の形成と同様にして、厚さ0.2μmの電荷発生層を形成した。
感光体1の電荷発生層の形成と同様にして、厚さ0.2μmの電荷発生層を形成した。
−電荷輸送層の形成−
前記B1液の調製と同様にして、ただし、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)13.0部をビスフェノールZ型ポリカーボネート樹脂(粘度平均分子量50000)13.0部に変更して、電荷輸送層形成用塗布液としてB3液を得た。B3液を電荷発生層上に塗布して、115℃で40分間乾燥させ、厚さ20μmの電荷輸送層を形成した。
前記B1液の調製と同様にして、ただし、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)13.0部をビスフェノールZ型ポリカーボネート樹脂(粘度平均分子量50000)13.0部に変更して、電荷輸送層形成用塗布液としてB3液を得た。B3液を電荷発生層上に塗布して、115℃で40分間乾燥させ、厚さ20μmの電荷輸送層を形成した。
−表面保護層の形成−
下記のメラミン化合物(1)を0.09部、電荷輸送材料として下記の化合物(2)を99部、及びp−トルエンスルホン酸触媒0.15部をシクロペンタノール150部に溶解させ、フッ素含有アクリルポリマー(共栄社化学社製ポリフローKL−600)を650ppm添加し、保護層形成用塗布液を得た。この保護層形成用塗布液を電荷輸送層上に浸漬塗布して、室温で30分風乾した後、165℃で1時間加熱処理して硬化させ、厚さ8μmの表面保護層を形成し、感光体3を得た。感光体3の表面の表面自由エネルギーを表3に示す。
下記のメラミン化合物(1)を0.09部、電荷輸送材料として下記の化合物(2)を99部、及びp−トルエンスルホン酸触媒0.15部をシクロペンタノール150部に溶解させ、フッ素含有アクリルポリマー(共栄社化学社製ポリフローKL−600)を650ppm添加し、保護層形成用塗布液を得た。この保護層形成用塗布液を電荷輸送層上に浸漬塗布して、室温で30分風乾した後、165℃で1時間加熱処理して硬化させ、厚さ8μmの表面保護層を形成し、感光体3を得た。感光体3の表面の表面自由エネルギーを表3に示す。
<帯電ロールの作製>
〔帯電ロール1〕
−導電性弾性層の形成−
表1に示した材料の混合物をオープンロールで混練りし、SUS303を材質とする直径8mmの導電性支持体表面に、接着層を介して、プレス成形機を用いて直径12.5mmの導電性弾性層を形成した。その後、研磨により直径12mmの導電性弾性ロールを得た。
〔帯電ロール1〕
−導電性弾性層の形成−
表1に示した材料の混合物をオープンロールで混練りし、SUS303を材質とする直径8mmの導電性支持体表面に、接着層を介して、プレス成形機を用いて直径12.5mmの導電性弾性層を形成した。その後、研磨により直径12mmの導電性弾性ロールを得た。
−導電性表面層の形成−
表2に示した材料のうち、N−メトキシメチル化ポリアミド、ポリビニルブチラール樹脂、及びカーボンブラックの混合物15部をメタノール85部で希釈し、ビーズミルにて分散し得られた分散液に、表2に示した材料のうち、多孔質ポリアミドフィラー、酸触媒、及びポリエーテル変性シリコーンオイルを混合し攪拌し、表面層形成用塗布液を得た。この表面層形成用塗布液を、前記導電性弾性ロールの表面に浸漬塗布し、140℃で30分間加熱して架橋させ、乾燥し、厚さ15μmの表面層を形成した。こうして帯電ロール1を得た。帯電ロール1の表面の表面自由エネルギー及び表面粗さRzを表3に示す。
表2に示した材料のうち、N−メトキシメチル化ポリアミド、ポリビニルブチラール樹脂、及びカーボンブラックの混合物15部をメタノール85部で希釈し、ビーズミルにて分散し得られた分散液に、表2に示した材料のうち、多孔質ポリアミドフィラー、酸触媒、及びポリエーテル変性シリコーンオイルを混合し攪拌し、表面層形成用塗布液を得た。この表面層形成用塗布液を、前記導電性弾性ロールの表面に浸漬塗布し、140℃で30分間加熱して架橋させ、乾燥し、厚さ15μmの表面層を形成した。こうして帯電ロール1を得た。帯電ロール1の表面の表面自由エネルギー及び表面粗さRzを表3に示す。
〔帯電ロール2〕
帯電ロール1の作製において、多孔質ポリアミドフィラーを15部、ポリエーテル変性シリコーンオイルを1.5部にそれぞれ変更して、厚さ10μmの表面層を形成した以外は同様にして帯電ロール2を得た。帯電ロール2の表面の表面自由エネルギー及び表面粗さRzを表3に示す。
帯電ロール1の作製において、多孔質ポリアミドフィラーを15部、ポリエーテル変性シリコーンオイルを1.5部にそれぞれ変更して、厚さ10μmの表面層を形成した以外は同様にして帯電ロール2を得た。帯電ロール2の表面の表面自由エネルギー及び表面粗さRzを表3に示す。
〔帯電ロール3〕
帯電ロール1の作製において、多孔質ポリアミドフィラーを10部、ポリエーテル変性シリコーンオイルを1.3部にそれぞれ変更して、厚さ20μmの表面層を形成した以外は同様にして帯電ロール3を得た。帯電ロール3の表面の表面自由エネルギー及び表面粗さRzを表3に示す。
帯電ロール1の作製において、多孔質ポリアミドフィラーを10部、ポリエーテル変性シリコーンオイルを1.3部にそれぞれ変更して、厚さ20μmの表面層を形成した以外は同様にして帯電ロール3を得た。帯電ロール3の表面の表面自由エネルギー及び表面粗さRzを表3に示す。
〔帯電ロール4〕
帯電ロール1の作製において、多孔質ポリアミドフィラーを10部、ポリエーテル変性シリコーンオイルを1.3部にそれぞれ変更して、厚さ10μmの表面層を形成した以外は同様にして帯電ロール4を得た。帯電ロール4の表面の表面自由エネルギー及び表面粗さRzを表3に示す。
帯電ロール1の作製において、多孔質ポリアミドフィラーを10部、ポリエーテル変性シリコーンオイルを1.3部にそれぞれ変更して、厚さ10μmの表面層を形成した以外は同様にして帯電ロール4を得た。帯電ロール4の表面の表面自由エネルギー及び表面粗さRzを表3に示す。
〔帯電ロール5〕
帯電ロール1の作製において、ポリエーテル変性シリコーンオイルを配合しなかった以外は同様にして帯電ロール5を得た。帯電ロール5の表面の表面自由エネルギー及び表面粗さRzを表3に示す。
帯電ロール1の作製において、ポリエーテル変性シリコーンオイルを配合しなかった以外は同様にして帯電ロール5を得た。帯電ロール5の表面の表面自由エネルギー及び表面粗さRzを表3に示す。
〔帯電ロール6〕
帯電ロール1の作製において、多孔質ポリアミドフィラーを40部に変更した以外は同様にして帯電ロール6を得た。帯電ロール6の表面の表面自由エネルギー及び表面粗さRzを表3に示す。
帯電ロール1の作製において、多孔質ポリアミドフィラーを40部に変更した以外は同様にして帯電ロール6を得た。帯電ロール6の表面の表面自由エネルギー及び表面粗さRzを表3に示す。
〔帯電ロール7〕
帯電ロール1の作製において、多孔質ポリアミドフィラーを40部に変更し、ポリエーテル変性シリコーンオイルを配合しなかった以外は同様にして帯電ロール7を得た。帯電ロール7の表面の表面自由エネルギー及び表面粗さRzを表3に示す。
帯電ロール1の作製において、多孔質ポリアミドフィラーを40部に変更し、ポリエーテル変性シリコーンオイルを配合しなかった以外は同様にして帯電ロール7を得た。帯電ロール7の表面の表面自由エネルギー及び表面粗さRzを表3に示す。
〔帯電ロール8〕
帯電ロール1の作製において、多孔質ポリアミドフィラーを個数平均粒径10μmのアルケマ社製Orgasol 2001 EXD Nat1に変更し、その配合量を40部に変更し、ポリエーテル変性シリコーンオイルを0.9部に変更した以外は同様にして帯電ロール8を得た。帯電ロール8の表面の表面自由エネルギー及び表面粗さRzを表3に示す。
帯電ロール1の作製において、多孔質ポリアミドフィラーを個数平均粒径10μmのアルケマ社製Orgasol 2001 EXD Nat1に変更し、その配合量を40部に変更し、ポリエーテル変性シリコーンオイルを0.9部に変更した以外は同様にして帯電ロール8を得た。帯電ロール8の表面の表面自由エネルギー及び表面粗さRzを表3に示す。
〔帯電ロール9〕
帯電ロール1の作製において、ポリエーテル変性シリコーンオイル(ビックケミー・ジャパン社製BYK−307)1.0部を他のポリエーテル変性シリコーンオイル(ビックケミー社製BYK−333)1.0部に変更した以外は同様にして帯電ロール9を得た。帯電ロール9の表面の表面自由エネルギー及び表面粗さRzを表3に示す。
帯電ロール1の作製において、ポリエーテル変性シリコーンオイル(ビックケミー・ジャパン社製BYK−307)1.0部を他のポリエーテル変性シリコーンオイル(ビックケミー社製BYK−333)1.0部に変更した以外は同様にして帯電ロール9を得た。帯電ロール9の表面の表面自由エネルギー及び表面粗さRzを表3に示す。
〔帯電ロール10〕
帯電ロール1の作製において、ポリエーテル変性シリコーンオイル(ビックケミー・ジャパン社製BYK−307)1.0部をポリエステル変性シリコーンオイル(ビックケミー社製BYK−310)1.0部に変更した以外は同様にして帯電ロール10を得た。帯電ロール10の表面の表面自由エネルギー及び表面粗さRzを表3に示す。
帯電ロール1の作製において、ポリエーテル変性シリコーンオイル(ビックケミー・ジャパン社製BYK−307)1.0部をポリエステル変性シリコーンオイル(ビックケミー社製BYK−310)1.0部に変更した以外は同様にして帯電ロール10を得た。帯電ロール10の表面の表面自由エネルギー及び表面粗さRzを表3に示す。
<実施例1〜19、比較例1〜7>
感光体と帯電ロールとを表3に記載のとおりに組み合わせ、富士ゼロックス社製700 Digital Color Pressの改造機に搭載した。28℃/85%RH環境下にて、A3紙(富士ゼロックス社製C2紙)に、画像密度50%の全面ハーフトーン画像を連続して10万枚印刷し、帯電ロールの汚染状態及び画質を下記のとおりに評価した。結果を表3に示す。
感光体と帯電ロールとを表3に記載のとおりに組み合わせ、富士ゼロックス社製700 Digital Color Pressの改造機に搭載した。28℃/85%RH環境下にて、A3紙(富士ゼロックス社製C2紙)に、画像密度50%の全面ハーフトーン画像を連続して10万枚印刷し、帯電ロールの汚染状態及び画質を下記のとおりに評価した。結果を表3に示す。
〔帯電ロールの汚染〕
10万枚印刷後、帯電ロールを画像形成装置から取り出し、帯電ロール表面を肉眼で観察し、汚染状態を下記の判定基準に従って評価した。
−判定基準−
A:極軽微な汚染が認められる。
B:軽微な汚染が認められる。
C:汚染が認められる。
D:甚大な汚染が認められる。
10万枚印刷後、帯電ロールを画像形成装置から取り出し、帯電ロール表面を肉眼で観察し、汚染状態を下記の判定基準に従って評価した。
−判定基準−
A:極軽微な汚染が認められる。
B:軽微な汚染が認められる。
C:汚染が認められる。
D:甚大な汚染が認められる。
〔スジ状の濃度ムラ〕
10万枚目の画像を肉眼で観察し、スジ状の濃度ムラを下記の判定基準に従って評価した。
−判定基準−
A:スジ状の濃度ムラが認められない。
B:極軽微なスジ状の濃度ムラが認められる。
C:軽微なスジ状の濃度ムラが認められる。
D:はっきりとしたスジ状の濃度ムラが認められる。
10万枚目の画像を肉眼で観察し、スジ状の濃度ムラを下記の判定基準に従って評価した。
−判定基準−
A:スジ状の濃度ムラが認められない。
B:極軽微なスジ状の濃度ムラが認められる。
C:軽微なスジ状の濃度ムラが認められる。
D:はっきりとしたスジ状の濃度ムラが認められる。
〔画像の粒状性〕
10万枚目の画像を肉眼で観察し、ざらつき観を下記の判定基準に従って評価した。
−判定基準−
A:ざらつき感がない。
B:わずかにざらつき感がある。
C:ざらつき感がある。
D:はっきりとしたざらつき感がある。
10万枚目の画像を肉眼で観察し、ざらつき観を下記の判定基準に従って評価した。
−判定基準−
A:ざらつき感がない。
B:わずかにざらつき感がある。
C:ざらつき感がある。
D:はっきりとしたざらつき感がある。
感光体1を使用した例で比較すると、実施例1〜6は、比較例1及び2に比べ、帯電部材の汚染が発生しにくく、スジ状の濃度ムラが抑制されていることが分かる。
感光体2を使用した例で比較すると、実施例7〜13は、比較例3及び4に比べ、帯電部材の汚染が発生しにくく、スジ状の濃度ムラが抑制されていることが分かる。
感光体3を使用した例で比較すると、実施例14〜18は、比較例5〜7に比べ、帯電部材の汚染が発生しにくく、スジ状の濃度ムラが抑制されていることが分かる。
感光体2を使用した例において、同程度の表面自由エネルギーを有する帯電ロールを比較すると、ポリエーテル変性シリコーンオイルを含有する帯電ロール1を用いた実施例7や帯電ロール3を用いた実施例9は、ポリエステル変性シリコーンオイルを含有する帯電ロール10を用いた実施例19に比べて、画像の粒状性に優れていることが分かる。
1 下引層、2 電荷発生層、3 電荷輸送層、4 導電性支持体、5 表面保護層、6 単層型感光層、10 感光体、11 筐体、20 帯電装置、21 帯電部材、22 導電性支持体、24 導電性弾性層、26 導電性表面層、30 露光装置、40 現像装置、41 現像ロール、50 転写装置、52 中間転写体、54 一次転写手段、56 二次転写手段、60 定着装置、70 クリーニング装置、71 筐体、72 クリーニングブレード、73 クリーニングブラシ、74 潤滑剤、101 画像形成装置、101A プロセスカートリッジ、P 記録紙
Claims (8)
- 電子写真感光体と、
導電性弾性層及び導電性表面層を有し前記電子写真感光体に接触する帯電部材を備え、該帯電部材により前記電子写真感光体の表面を帯電させる帯電装置と、
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装置と、
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の表面に形成されたトナー像を記録媒体の表面に転写する転写装置と、
を備え、
前記電子写真感光体の最表面層の表面自由エネルギーと、前記帯電部材の前記導電性表面層の表面自由エネルギーとの差が30mN/m以下である、
画像形成装置。 - 前記電子写真感光体の最表面層の表面自由エネルギーが、40mN/m以上80mN/m以下である、請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記帯電部材の前記導電性表面層の表面自由エネルギーが、50mN/m以上90mN/m以下である、請求項1又は請求項2に記載の画像形成装置。
- 前記帯電部材は、前記導電性表面層がポリエーテル変性シリコーンオイルを含有する、請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記帯電部材は、前記導電性表面層がメトキシメチル化ポリアミドを含有する、請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記電子写真感光体は、感光層が最表面層であり、該感光層がジメチルシリコーンオイルを含有する、請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記電子写真感光体は、感光層の上に最表面層である表面保護層を有し、該表面保護層がフッ素含有アクリルポリマーを含有する、請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 電子写真感光体と、
導電性弾性層及び導電性表面層を有し前記電子写真感光体に接触する帯電部材を備え、該帯電部材によって前記電子写真感光体の表面を帯電させる帯電装置と、
を備え、
前記電子写真感光体の最表面層の表面自由エネルギーと、前記帯電部材の前記導電性表面層の表面自由エネルギーとの差が30mN/m以下である、
画像形成装置に着脱されるプロセスカートリッジ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2013230712A JP2015090455A (ja) | 2013-11-06 | 2013-11-06 | 画像形成装置、及びプロセスカートリッジ |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2018025605A (ja) * | 2016-08-08 | 2018-02-15 | キヤノン株式会社 | 電子写真感光体の製造方法、電子写真感光体、プロセスカートリッジおよび電子写真装置 |
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JPH1048911A (ja) * | 1996-08-01 | 1998-02-20 | Fuji Xerox Co Ltd | 画像形成装置 |
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-
2013
- 2013-11-06 JP JP2013230712A patent/JP2015090455A/ja active Pending
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