JP2015114453A - 電子写真感光体およびその製造方法並びに画像形成装置 - Google Patents
電子写真感光体およびその製造方法並びに画像形成装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2015114453A JP2015114453A JP2013255808A JP2013255808A JP2015114453A JP 2015114453 A JP2015114453 A JP 2015114453A JP 2013255808 A JP2013255808 A JP 2013255808A JP 2013255808 A JP2013255808 A JP 2013255808A JP 2015114453 A JP2015114453 A JP 2015114453A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fine particles
- photosensitive member
- layer
- electrophotographic photosensitive
- coating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Photoreceptors In Electrophotography (AREA)
Abstract
Description
ここにいう「電子写真方式」とは一般に、光導電性の感光体をまず暗所で、例えばコロナ放電によって帯電させ、次いで露光し、露光部のみの電荷を選択的に逸散させて静電潜像を得て、この潜像部を染料、顔料などの着色剤および樹脂材料などで構成されるトナーで現像し、可視化して画像を形成する画像形成プロセスである。
高い耐久性を得るため、感光体の表面層に金属酸化物微粒子を添加することが知られている。特に、低抵抗で比較的大きな粒径(特に100nm以上)を有する金属酸化物微粒子を用いることで、高耐久性と電位安定性との両立を図ることができる。
特許文献1では、感光体の表面層にベンゾグアナミン−メラミン−ホルムアルデヒド縮合物を添加することが開示されている。また、特許文献2では、感光体の表面層にベンゾグアナミン樹脂微粒子やメラミン樹脂微粒子を添加することが開示されている。
このようなベンゾグアナミン−メラミン−ホルムアルデヒド縮合物などの有機フィラーはトナーに対する付着力が小さいため、クリーニング性向上の効果が特に高い。しかしながら、このような有機フィラーを、金属酸化物微粒子と共に用いる場合には、表面層を形成するための塗布液において凝集が発生する。特に、大きな粒径を有する金属酸化物微粒子と共に用いると、凝集が発生しやすくなる。塗布液中の凝集物は、形成された感光体においても残留し、所期の効果を期待することができない。また、表面層中に凝集物が存在するために、クリーニングブレードの異常摩耗が発生し、クリーニング性を著しく低下させることとなる。
前記表面層は、2個以上のラジカル重合性官能基を有する化合物を重合反応することによって得られる硬化樹脂中に、少なくとも表面の一部が金属酸化物によって形成された無機微粒子、および、メラミンおよびベンゾグアナミンのうち少なくとも一種に由来の構成単位を含む樹脂からなる有機樹脂微粒子が含有されてなるものであり、
前記有機樹脂微粒子がカップリング剤によって表面処理が施されたものであることを特徴とする。
また、前記複合微粒子において、前記芯材が、酸化アルミニウム、硫酸バリウムおよび酸化ケイ素のうち少なくとも1種からなることが好ましい。
さらに、前記複合微粒子において、前記被覆材が、酸化スズおよび酸化チタンのうち少なくとも1種からなることが好ましい。
感光層上に、2個以上のラジカル重合性官能基を有する化合物と、少なくとも表面の一部が金属酸化物によって形成された無機微粒子と、カップリング剤によって表面処理が施された、メラミンおよびベンゾグアナミンのうち少なくとも一種に由来の構成単位を含む樹脂からなる有機樹脂微粒子とを含有する表面層形成用塗布液を塗布して塗布膜を形成し、当該塗布膜を硬化処理する工程を有することを特徴とする。
前記クリーニング手段がブレードよりなり、
前記電子写真感光体が上記の電子写真感光体であることを特徴とする。
本発明の感光体の層構成は、導電性支持体上に、感光層が形成され、この感光層上に表面層が形成されてなるものであれば特に限定されないが、具体的には下記(1)および(2)に示すように、感光層および表面層がこの順に積層されてなる層構成が挙げられる。
(1)導電性支持体上に、中間層、感光層として電荷発生層および電荷輸送層、並びに表面層がこの順に積層されてなる層構成。
(2)導電性支持体上に、中間層、感光層として電荷発生物質および電荷輸送物質を含む単層、並びに表面層がこの順に積層されてなる層構成。
本発明の感光体を構成する表面層は、2個以上のラジカル重合性官能基を有する化合物を重合反応することによって得られる硬化樹脂中に、少なくとも表面の一部が金属酸化物によって形成された無機微粒子、および、メラミンおよびベンゾグアナミンのうち少なくとも一種に由来の構成単位を含む樹脂からなる有機樹脂微粒子が含有されてなるものである。そして、当該有機樹脂微粒子は、カップリング剤によって表面処理が施されたものである。
本発明の感光体においては、表面層が硬化樹脂により構成されていることにより、基本的に高い膜強度が得られ、また、当該硬化樹脂中に無機微粒子が含有されていることにより、より一層高い膜強度が得られる。従って、高い耐久性が得られる。さらに、有機樹脂微粒子がカップリング剤によって表面処理が施されたものであることにより、当該感光体の製造工程において調製される表面層形成用塗布液中において、当該有機樹脂微粒子と無機微粒子との凝集が抑制される。そして、この表面層形成用塗布液が感光層上に塗布され、硬化処理することによって形成された表面層においては、有機樹脂微粒子と無機微粒子との凝集物が低減される。従って、有機樹脂微粒子の特性が有効に発揮される。以上のことから、本発明の感光体によれば、良好なクリーニング性を有すると共に、高い耐久性が得られる。
ここで、無機微粒子をカップリング剤によって表面処理することによっても、有機樹脂微粒子と無機微粒子との凝集を抑制することができると考えられるが、無機微粒子が表面処理されたものであると感光体の電気特性が低下するおそれがある。そのため、本発明のように、有機樹脂微粒子がカップリング剤によって表面処理されたものであることにより、表面層中の凝集物を低減しながらも感光体としての機能を担保することができる。
硬化樹脂は、2個以上のラジカル重合性官能基を有する化合物(以下、「多官能ラジカル重合性化合物」ともいう。)を重合反応することによって得られるものである。具体的には、硬化樹脂は、紫外線や電子線などの活性線の照射により、多官能ラジカル重合性化合物を重合反応し、硬化させることにより形成されるものである。
ラジカル重合性官能基としては、例えば、ビニル基、アクリロイル基、メタクリロイル基などが挙げられる。
無機微粒子は、少なくとも表面の一部が金属酸化物によって形成されたものであり、単一材料によって構成されていても、複数材料によって構成されていてもよい。複数材料から構成される無機微粒子としては、具体的には、芯材の表面に金属酸化物が被覆材として付着されてなるコア−シェル構造の複合微粒子が挙げられる。このコア−シェル構造の複合微粒子は、芯材表面の一部が露出されたものであっても、芯材表面を被覆材によって完全に被覆したものであってもよい。
被覆材である金属酸化物の芯材に対する付着方法としては、例えば、特開2009−255042号公報などに開示されている方法を採用することができる。
体積抵抗率は、温度23℃、湿度50%の環境下において武田理研(株)製TR8611A型デジタル超絶縁抵抗/微少電流計により測定される値である。
無機微粒子の粒径が上記範囲内であることにより、十分に高い膜強度を確保することができる。
まず、感光体表面から表面層を含む感光層をナイフなどで切り出し、切断面が上向きになるよう任意のホルダに貼り付け、測定サンプルを作製する。そして、測定サンプルを走査型電子顕微鏡(日本電子製)により10000倍の拡大写真を撮影する。ランダムに300個の粒子をスキャナーにより取り込んだ写真画像(凝集粒子は除いた)を自動画像処理解析装置「LUZEX AP(ソフトウエアバージョン Ver.1.32)」(ニレコ社製)を使用して数平均一次粒径を算出する。
無機微粒子の含有割合が上記範囲内であることにより、硬度、導電性および光透過性を十分に満たすことが可能となる。
有機樹脂微粒子は、メラミンおよびベンゾグアナミンのうち少なくとも一種に由来の構成単位を含む樹脂の微粒子(以下、「未処理の有機樹脂微粒子」ともいう。)表面をカップリング剤によって表面処理したものである。このような樹脂としては、具体的には、メラミンとホルムアルデヒドとの重縮合物や、メラミンと、ベンゾグアナミンと、ホルムアルデヒドとの共重縮合物などのメラミン樹脂;ベンゾグアナミンとホルムアルデヒドとの重縮合物などのベンゾグアナミン樹脂などが挙げられる。有機樹脂微粒子としては、メラミンとホルムアルデヒドとの重縮合物からなるものであることが、クリーニング性の観点から好ましい。
有機樹脂微粒子が表面層中に含有されることにより、感光体表面を適度に粗面化することができ、良好なクリーニング性を確保することができる。さらに、有機樹脂微粒子が、ファンデルワールス力の小さいものであるため、トナーとの付着力を低減することができ、クリーニング性の向上を図ることができる。
有機樹脂微粒子がカップリング剤によって表面処理されたものであることにより、有機樹脂微粒子の表面が改質され、後述する感光体の製造過程において調製される表面層形成用塗布液中において、当該有機樹脂微粒子と無機微粒子との凝集が抑制される。
シランカップリング剤は、2つ以上のメトキシ基またはエトキシ基を有するものであって、分子量が100〜1500のものであり、好ましくは200〜1000のものである。
カップリング剤がフッ素元素を含むものであることにより、有機樹脂微粒子のトナーへの付着力をより一層低減することができる。この理由としては、フッ素元素を含むカップリング剤が、有機樹脂微粒子の正帯電性を中性化する機能を有するためと考えられる。
C−2:CF3 CF2 CF2 CF2 CF2 CF2 CF2 CF2 CH2 CH2 Si(OCH3 )3
C−3:CF3 CF2 CF2 CF2 CF2 CF2 CH2 CH2 Si(OCH2 CH3 )3
C−4:CF3 CF2 CF2 CF2 CF2 CF2 CH2 CH2 Si(OCH3 )3
C−5:CF3 CF2 CF2 CF2 CF2 CH2 CH2 Si(OCH2 CH3 )3
C−6:CF3 CF2 CF2 CF2 CH2 CH2 Si(OCH3 )3
C−7:CF3 CH2 CH2 Si(OCH3 )3
C−8:CH2 =C(CH3 )COO(CH2 )3 Si(OCH3 )3
有機樹脂微粒子の数平均一次粒径が上記範囲内であることにより、感光体表面を適度に粗面化することができ、良好なクリーニング性を確保することができる。
まず、感光体表面から表面層を含む感光層をナイフなどで切り出し、切断面が上向きになるよう任意のホルダに貼り付け、測定サンプルを作製する。
そして、測定サンプルを走査型電子顕微鏡により、観察、撮影された写真画像より算出する。顕微鏡の倍率を3万倍に設定して写真撮影を行い、写真画像上よりランダムに100個の微粒子を抽出して算出する。具体的には、自動画像処理解析装置「LUZEX AP」(ニレコ社製)により、写真画像を2値化処理し、100個の微粒子の水平方向フェレ径を測定し平均値を算出し、これを数平均一次粒径とするものである。
有機樹脂微粒子の含有割合が上記範囲内であることにより、良好なクリーニング性を確保することができる。
本発明の感光体を構成する導電性支持体は、導電性を有するものであればよく、例えば、アルミニウム、銅、クロム、ニッケル、亜鉛およびステンレスなどの金属をドラムまたはシート状に成形したもの、アルミニウムや銅などの金属箔をプラスチックフィルムにラミネートしたもの、アルミニウム、酸化インジウム、酸化スズなどをプラスチックフィルムに蒸着したもの、導電性物質を単独またはバインダー樹脂と共に塗布して導電層を設けた金属、プラスチックフィルムおよび紙などが挙げられる。
本発明の感光体においては、導電性支持体と感光層の間にバリアー機能と接着機能を有する中間層を設けることもできる。種々の故障防止などを考慮すると、中間層を設けることが好ましい。
このような金属酸化物粒子の数平均一次粒径は、0.3μm以下であることが好ましく、より好ましくは0.1μm以下である。
本発明の感光体を構成する感光層における電荷発生層は、電荷発生物質およびバインダー樹脂(以下、「電荷発生層用バインダー樹脂」ともいう。)が含有されてなるものである。
本発明の感光体を構成する感光層における電荷輸送層は、電荷輸送物質およびバインダー樹脂(以下、「電荷輸送層用バインダー樹脂」ともいう。)が含有されてなるものである。
本発明の感光体の製造方法としては、例えば、下記工程を経ることにより製造することができる。
工程(1):導電性支持体の外周面に中間層形成用の塗布液を塗布し、乾燥することにより、中間層を形成する工程。
工程(2):導電性支持体上に形成された中間層の外周面に電荷発生層形成用の塗布液を塗布し、乾燥することにより電荷発生層を形成する工程。
工程(3):中間層上に形成された電荷発生層の外周面に電荷輸送層形成用の塗布液を塗布し、乾燥することにより電荷輸送層を形成する工程。
工程(4):電荷発生層上に形成された電荷輸送層の外周面に、表面層形成用の塗布液を塗布して塗膜を形成し、この塗膜を硬化処理することにより、表面層を形成する工程。
中間層は、溶媒中に中間層用バインダー樹脂を溶解させて塗布液(以下、「中間層形成用塗布液」ともいう。)を調製し、必要に応じて導電性粒子や金属酸化物粒子を分散させた後、当該塗布液を導電性支持体上に一定の膜厚に塗布して塗膜を形成し、当該塗膜を乾燥することにより形成することができる。
中間層形成用塗布液の塗布方法としては、例えば、浸漬コーティング法、スプレーコーティング法、スピンナーコーティング法、ビードコーティング法、ブレードコーティング法、ビームコーティング法、スライドホッパー法、円形スライドホッパー法などの公知の方法が挙げられる。
塗膜の乾燥方法は、溶媒の種類、膜厚に応じて適宜選択することができるが、熱乾燥が好ましい。
電荷発生層は、溶媒中に電荷発生層用バインダー樹脂を溶解させた溶液中に、電荷発生物質を分散して塗布液(以下、「電荷発生層形成用塗布液」ともいう。)を調製し、当該塗布液を中間層上に一定の膜厚に塗布して塗膜を形成し、当該塗膜を乾燥することにより形成することができる。
電荷発生層形成用塗布液の塗布方法としては、例えば、浸漬コーティング法、スプレーコーティング法、スピンナーコーティング法、ビードコーティング法、ブレードコーティング法、ビームコーティング法、スライドホッパー法、円形スライドホッパー法などの公知の方法が挙げられる。
塗膜の乾燥方法は、溶媒の種類、膜厚に応じて適宜選択することができるが、熱乾燥が好ましい。
電荷輸送層は、溶媒中に電荷輸送層用バインダー樹脂および電荷輸送物質を溶解させた塗布液(以下、「電荷輸送層形成用塗布液」ともいう。)を調製し、当該塗布液を電荷発生層上に一定の膜厚に塗布して塗膜を形成し、当該塗膜を乾燥することにより形成することができる。
塗膜の乾燥方法は、溶媒の種類、膜厚に応じて適宜選択することができるが、熱乾燥が好ましい。
表面層は、多官能ラジカル重合性化合物、少なくとも表面の一部が金属酸化物によって形成された無機微粒子、カップリング剤によって表面処理された有機樹脂微粒子、重合開始剤および必要に応じて他の成分を公知の溶媒に添加して塗布液(以下、「表面層形成用塗布液」ともいう。)を調製し、この表面層形成用塗布液を工程(3)により形成された電荷輸送層の外周面に塗布して塗膜を形成し、この塗膜を乾燥し、紫外線や電子線などの活性線を照射することによって塗膜中のラジカル重合性化合物成分を重合反応することにより表面層を形成することができる。
本発明においては、有機樹脂微粒子がカップリング剤によって表面処理されたものであることにより、当該有機樹脂微粒子と無機微粒子とが表面層形成用塗布液中で凝集せず、微粒子の分散性の高い塗布液を電荷輸送層に塗布することができる。
以下、円形スライドホッパー塗布装置を用いて表面層形成用塗布液を塗布する方法について具体的に説明する。
塗布液分配スリット262の塗布液流出口261の下側には、連続して下方に傾斜し基材251の外寸よりやや大なる寸法で終端をなすように形成されたスライド面265が形成されており、さらに、このスライド面265終端より下方に延びる唇状部(ビード;液溜まり部)266が形成されている。
照射条件はそれぞれのランプによって異なるが、活性線の照射量は、通常5〜500mJ/cm2 、好ましくは5〜100mJ/cm2 である。
ランプの電力は、好ましくは0.1kW〜5kWであり、特に好ましくは、0.5kW〜3kWである。
本発明の画像形成装置は、感光体と、感光体の表面を帯電させる帯電手段と、当該感光体の表面に静電潜像を形成する露光手段と、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、トナー像を転写材に転写する転写手段と、転写材に転写されたトナー像を定着させる定着手段と、感光体上の残留トナーを除去する、ブレードよりなるクリーニング手段とを備え、感光体として本発明の感光体が備えられているものである。
この画像形成装置は、タンデム型カラー画像形成装置と称せられるもので、4組の画像形成部(画像形成ユニット)10Y、10M、10C、10Bkと、無端ベルト状中間転写体ユニット7と、給紙手段21および定着手段24とから成る。画像形成装置の本体Aの上部には、原稿画像読み取り装置SCが配置されている。
また、当接角θは感光体1の当接点Aにおける接線Xと変形前のブレードとのなす角を表す。
クリーニングブレード66Aの自由長Lとは、図5に示すように、支持部材66Bの端部Bの位置から変形前のクリーニングブレード66Aの先端点の長さをいう。
ここで、クリーニングブレード66Aの厚さtとは、図5に示すように、支持部材66Bの接着面に対して垂直な方向の長さをいう。
スクレーパ66Dは、リン青銅板、ポリエチレンテレフタレート板、ポリカーボネート板などの弾性板が用いられ、先端がフリッカ66Iの回転方向に対し鋭角を形成するカウンター方式で当接させることが好ましい。
具体的には、荷重バネ66Sによってブラシローラー66Cに押圧された、潤滑剤の固形材料66Kが設けられており、ブラシローラー66Cが回転することにより、固形材料66Kが擦過されて、感光体1表面に潤滑剤が塗布される。
潤滑剤としては、例えばステアリン酸亜鉛などを用いることができる。
「デニール」とは、ブラシローラー66Cを構成するブラシ毛(繊維)の長さ9000mの質量をg(グラム)単位で測定した数値である。
ブラシ毛密度が4.5×102 /cm2 未満であると、剛直度が低く擦過力が弱い上に、擦過にムラができ、付着物を均一に除去することができない。2.0×104 /cm2 より大きいと、剛直になって擦過力が強くなるために感光体1を過度に摩耗させ、感度低下によるカブリや傷による黒スジなどの不良画像が発生する。
この食い込み量は、感光体1ドラムとブラシローラー66Cの相対運動によって発生するブラシローラー66Cにかかる負荷を意味する。この負荷は、感光体1ドラムから見れば、ブラシローラー66Cから受ける擦過力に相当し、その範囲を規定することは、感光体1が適度な力で擦過されることが必要であることを意味する。
また、食い込み量とは、ブラシローラー66Cを感光体1に当接させたとき、ブラシ毛が感光体1表面で曲がらずに、直線的に内部に進入したと仮定した時の内部への食い込み長さをいう。
感光体1とブラシローラー66Cとが、同方向に移動する場合に、両者の表面速度比は1対1.1〜1対2の範囲内の値であることが好ましい。
直径60mmのアルミニウム製の円筒体の表面を切削加工し、表面を細かく粗面にした導電性支持体〔1〕を用意した。
下記組成の分散液を下記溶媒と同じ溶媒にて二倍に希釈し、一夜静置後に濾過(フィルター;日本ポール社製リジメッシュ5μmフィルター使用)し、中間層形成用塗布液〔1〕を調製した。
バインダー樹脂:ポリアミド樹脂「CM8000」(東レ社製) 1部
金属酸化物粒子:酸化チタン「SMT500SAS」(テイカ社製) 3部
溶媒:メタノール 10部
分散機としてサンドミルを用いて、バッチ式で10時間の分散を行った。
中間層形成用塗布液〔1〕を用いて導電性支持体〔1〕上に、浸漬コーティング法で塗布し、乾燥膜厚2μmの中間層〔1〕を形成した。
電荷発生物質:下記顔料(CG−1)20部、バインダー樹脂:ポリビニルブチラール樹脂「#6000−C」(電気化学工業社製)10部、溶媒:酢酸t−ブチル700部、溶媒:4−メトキシ−4−メチル−2−ペンタノン300部を混合し、サンドミルを用いて10時間分散し、電荷発生層形成用塗布液〔1〕を調製した。この電荷発生層形成塗布液〔1〕を中間層〔1〕上に浸漬コーティング法で塗布し、乾燥膜厚0.3μmの電荷発生層〔1〕を形成した。
(1)無定形チタニルフタロシアニンの合成
1,3−ジイミノイソインドリン;29.2部をo−ジクロロベンゼン200部に分散し、チタニウムテトラ−n−ブトキシド;20.4部を加えて窒素雰囲気下に150〜160℃で5時間加熱した。放冷後、析出した結晶を濾過し、クロロホルムで洗浄、2%塩酸水溶液で洗浄、水洗メタノール洗浄して、乾燥後、26.2部(収率91%)の粗チタニルフタロシアニンを得た。
次いで、粗チタニルフタロシアニンを5℃以下において濃硫酸250部中で1時間攪拌して溶解し、これを20℃の水5000部に注いだ。析出した結晶をろ過し、充分に水洗してウエットペースト品225部を得た。
このウエットペースト品を冷凍庫にて凍結し、再度解凍した後、ろ過、乾燥して無定形チタニルフタロシアニン24.8部(収率86%)を得た。
上記無定形チタニルフタロシアニン10.0部と(2R,3R)−2,3−ブタンジオール0.94部(0.6当量比)(当量比はチタニルフタロシアニンに対する当量比、以後同じ)をオルトクロロベンゼン(ODB)200部中に混合し60〜70℃で6.0時間加熱撹拌した。一夜放置後、該反応液にメタノールを加えて生じた結晶を濾過し、濾過後の結晶をメタノールで洗って((2R,3R)−2,3−ブタンジオール付加体チタニルフタロシアニンを含有する顔料)CG−1:10.3部を得た。顔料(CG−1)のX線回折スペクトルでは、8.3°、24.7°、25.1°、26.5°に明確なピークがある。マススペクトルにおいて576と648にピークがあり、IRスペクトルでは970cm-1付近のTi=O、630cm-1付近にO−Ti−Oの両吸収が現れる。また熱分析(TG)では390〜410℃に約7%の質量減少があることから、チタニルフタロシアニンと(2R,3R)−2,3−ブタンジオールの1:1付加体と非付加体(付加していない)チタニルフタロシアニンの混合物と推定される。
得られた顔料(CG−1)のBET比表面積を流動式比表面積自動測定装置(マイクロメトリックス・フローソープ型:島津製作所)で測定したところ、31.2m2 /gであった。
電荷輸送物質:下記化合物A225部、バインダー樹脂:ポリカーボネート樹脂「Z300」(三菱ガス化学社製)300部、酸化防止剤:「Irganox1010」(日本チバガイギー社製)6部、溶媒:THF(テトラヒドロフラン)1600部、溶媒:トルエン400部、シリコーンオイル「KF−50」(信越化学社製)1部を混合し、溶解して電荷輸送層形成用塗布液〔1〕を調製した。
この電荷輸送層形成用塗布液〔1〕を電荷発生層〔1〕の上に円形スライドホッパー塗布装置を用いて塗布し、乾燥膜厚20μmの電荷輸送層〔1〕を形成した。
(1)表面処理を施した有機樹脂微粒子の作製
メタノール20gに水2gを添加し、撹拌した。ここに濃塩酸を加えpHを2〜3に調整した。この溶液にシランカップリング剤として上記例示化合物(C−5)2.5gを添加し、室温にて1時間撹拌した。次いで、メラミン樹脂「エポスターS6」(平均粒径:400nm、日本触媒社製)の濃度が10質量%のメタノール分散液を加え40℃にて2時間撹拌した。加熱撹拌終了後、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液に注ぎ中和した。中和後、濾別し120℃にて2時間乾燥させて、表面処理を行った。得られた微粒子を有機樹脂微粒子〔1〕とした。
無機微粒子〔1〕:酸化スズ(平均粒径:20nm)85部、有機樹脂微粒子〔1〕25部、多官能ラジカル重合性化合物:上記例示化合物(M1)100部、溶媒:2−ブタノール400部、溶媒:THF(テトラヒドロフラン)40部を遮光下で混合し、分散機としてサンドミルを用いて5時間分散した後、重合開始剤:上記例示化合物(P2)10部を加え、遮光下で撹拌して溶解させ、表面層形成用塗布液〔1〕を調製した。この表面層形成用塗布液〔1〕を電荷輸送層〔1〕上に円形スライドホッパー塗布装置を用いて塗布して塗膜を形成し、メタルハライドランプを用いて紫外線を1分間照射して、乾燥膜厚5.0μmの表面層〔1〕を形成し感光体〔1〕を作製した。表面層〔1〕中の無機微粒子の数平均一次粒径は20nm、有機樹脂微粒子の数平均一次粒径は400nmであった。
感光体の作製例1における表面層の形成において、用いる無機微粒子および有機樹脂微粒子の種類を表1に従って変更したことの他は同様にして、感光体〔2〕〜〔8〕を作製した。
また、表1において、有機樹脂微粒子〔2〕〜〔7〕は、下記の作製方法によって得られたものである。有機樹脂微粒子〔8〕は、表面処理を施さず、メラミン樹脂「エポスターS6」(日本触媒社製)の微粒子をそのまま使用した。
純水3Lに35%塩酸0.1Lを加えて75℃に加温した。この塩酸酸性液に、平均粒径が200nmであるアルミナ芯材300gを懸濁し、撹拌を行いながら、ここに四塩化チタン水溶液(Ti分として50質量%)を1時間当たり36gの割合で定量添加するとともに、10質量%に溶解した苛性ソーダを1時間当たり360mlの割合で添加した。得られた粒子を含むスラリーを、その導電率が100μS/cm以下となるまでリパルプ洗浄した後、ヌッチェ濾過を行い、ケーキを得、その後150℃で真空乾燥し、アルミナ芯材の表面に酸化チタンが付着されてなる無機微粒子〔3〕を得た。
図6に示す製造装置を用い、硫酸バリウム芯材の表面に酸化スズが付着されてなる無機微粒子〔4〕を作製した。
具体的には、母液槽(11)中に純水3500cm3 を投入し、次に平均粒径が100nmである球状の硫酸バリウム芯材900gを投入して5パス循環させた。母液槽(11)から流出するスラリーの流速は2280cm3 /minであった。また強分散装置(13)の撹拌速度を16000rpmとした。循環完了後のスラリーを純水で全量9000cm3 にメスアップし、そこに1600gの錫酸ナトリウムおよび2.3cm3 の水酸化ナトリウム水溶液(濃度25N)を投入して5パス循環させた。このようにして母液を得た。この母液を、母液槽(11)から流出する流速(S1)が200cm3 となるように循環させながら、強分散装置(13)としてのホモジナイザー「magic LAB」(IKAジャパン株式会社製)に20%硫酸を供給した。供給速度(S3)を9.2cm3 /minとした。ホモジナイザーの容積は20cm3 、撹拌速度は16000rpmであった。循環を15分間行い、その間硫酸を連続的にホモジナイザーに供給した。このようにして、硫酸バリウム芯材の表面に酸化スズの被覆層が形成された粒子を得た。
得られた粒子を含むスラリーを、その導電率が600μS/cm以下となるまでリパルプ洗浄した後、ヌッチェ濾過を行い、ケーキを得た。このケーキを大気中、150℃で10時間乾燥させた。次いで乾燥ケーキを粉砕し、その粉砕粉を1体積%H2 /N2 雰囲気下で450℃、45分間還元焼成した。これによって、硫酸バリウム芯材の表面に酸化スズが付着されてなる無機微粒子〔4〕を得た。
無機微粒子〔3〕の作製において、アルミナ芯材を、平均粒径が250nmであるシリカ芯材に変更したことの他は同様にして、シリカ芯材の表面に酸化チタンが付着されてなる無機微粒子〔6〕を得た。
無機微粒子〔4〕の作製において、硫酸バリウム芯材を、平均粒径が100nmであるアルミナ芯材に変更したことの他は同様にして、アルミナ芯材の表面に酸化スズが付着されてなる無機微粒子〔7〕を得た。
感光体の作製例1における表面処理を施した有機樹脂微粒子の作製において、用いるメラミン樹脂の種類とカップリング剤の種類を表1に従って変更したことの他は同様にして、有機樹脂微粒子〔2〕〜〔7〕を作製した。
具体的には、酸化スズの濃度が20質量%の2−ブタノール分散液4.8gに有機樹脂微粒子〔1〕〜〔8〕をそれぞれ0.2g添加し、凝集の程度を目視にて観察した。下記評価基準に従って評価した。結果を表2に示す。
−評価基準−
◎:凝集が全く見られない(良好)
○:凝集が軽微に確認される(実用上問題なし)
×:凝集がはっきりと確認される(実用上問題あり)
基本的に図4に示す画像形成装置の構成と同様の評価機「bizhub PRO C6501」(コニカミノルタ株式会社製)に、感光体〔1〕〜〔8〕をそれぞれ搭載し評価を行った。ここで、感光体〔1〕〜〔7〕を用いて評価を行ったものを実施例1〜7、感光体〔8〕を用いて評価を行ったものを比較例1とした。評価機「bizhub PRO C6501」の露光光源としては、波長780nmの半導体レーザーを用いた。
温度30℃、湿度85%の高温高湿環境下で、画像比率6%の文字画像をA4横送りで各300,000枚両面連続プリントを行う耐久試験を実施し、下記に示す電位安定性、クリーニング性および耐傷性の評価を行った。結果を表2に示す。
耐久試験前後における露光部電位の電位変動の大きさにより評価した。
具体的には、初期の帯電電位を600±50Vに調整し、耐久試験前と300,000枚後の露光部電位の変化量(ΔV)を算出した。下記評価基準に従って評価した。
−評価基準−
◎:ΔVが30V未満(非常に良好)
○:ΔVが30V以上60V未満(良好)
△:ΔVが60V以上100V未満(実用上問題なし)
×:ΔVが100V以上(実用上問題あり)
耐久試験後におけるクリーニング性を下記評価基準に従って評価した。
判定基準は以下のとおりである。
−評価基準−
◎:トナーすり抜けがなく、ブレード摩耗幅が20μm未満(良好)
○:トナーすり抜けがなく、ブレード摩耗幅が20μm以上(実用上問題なし)
×:トナーすり抜け発生(実用上問題あり)
耐刷試験後において、A3紙全面にハーフトーン画像の画出しを行い、下記評価基準に従って評価した。
−評価基準−
◎:感光体表面に目視でみられる目立った傷の発生はなく、ハーフトーン画像にも感光体傷に対応する画像不良の発生は見あたらない(良好)
○:感光体表面に目視で、軽微な傷の発生があるが、ハーフトーン画像には感光体傷に対応する画像不良の発生は見あたらない(実用上問題なし)
×:感光体表面に目視で、明確に傷の発生があり、ハーフトーン画像にも該傷に対応する画像不良の発生が認められる(実用上問題有り)
比較例1では、有機樹脂微粒子がカップリング剤によって表面処理が施されたものでないため、良好な分散性が得られず、また、クリーニング性および耐傷性が得られないことが確認された。これは、表面層中に、有機樹脂微粒子が凝集体として存在しているためと考えられる。この凝集体は、表面層中にて均一に存在していないため、凝集体が摺擦によって表面層から脱離し易くなり、傷の原因になったと考えられる。また、表面層に傷が入ることによって、表面状態が荒れ、クリーニング性が悪化したと考えられる。
2Y、2M、2C、2Bk 帯電手段
3Y、3M、3C、3Bk 露光手段
4Y、4M、4C、4Bk 現像手段
5Y、5M、5C、5Bk 一次転写ローラ
5b 二次転写ローラ
6,6Y、6M、6C、6Bk、6b クリーニング手段
7 中間転写体ユニット
8 筐体
10Y、10M、10C、10Bk 画像形成ユニット
11 母液槽
11a 撹拌翼
11b シャフト
11c モーター
12 循環配管
13 強分散装置
13a 撹拌部
13b シャフト
13c モーター
14 循環配管
15 ポンプ
16 ポンプ
21 給紙手段
20 給紙カセット
22A、22B、22C、22D 中間ローラ
23 レジストローラ
24 定着手段
25 排紙ローラ
26 排紙トレイ
66A クリーニングブレード
66B 支持部材
66C ブラシローラー
66D スクレーパ
66E 回転軸
66G 荷重バネ
66I フリッカ
66J 搬送スクリュー
66S 荷重バネ
66K 固形材料
70 無端ベルト状中間転写体
71、72、73、74 ローラ
82L、82R 支持レール
P 転写材
101 導電性支持体
102 感光層
103 中間層
104 電荷発生層
105 電荷輸送層
106 表面層
107a 有機樹脂微粒子
107b 無機微粒子
251 基材
254 貯留タンク
255 圧送ポンプ
260 塗布ヘッド
261 塗布液流出口
262 塗布液分配スリット
263 塗布液分配室
264 供給管
265 スライド面
266 唇状部
267 排出口
L 塗布液
F 塗膜
Claims (11)
- 導電性支持体上に感光層が形成され、この感光層上に表面層が形成されてなる電子写真感光体において、
前記表面層は、2個以上のラジカル重合性官能基を有する化合物を重合反応することによって得られる硬化樹脂中に、少なくとも表面の一部が金属酸化物によって形成された無機微粒子、および、メラミンおよびベンゾグアナミンのうち少なくとも一種に由来の構成単位を含む樹脂からなる有機樹脂微粒子が含有されてなるものであり、
前記有機樹脂微粒子がカップリング剤によって表面処理が施されたものであることを特徴とする電子写真感光体。 - 前記有機樹脂微粒子の数平均一次粒径が100nm以上1500nm以下であることを特徴とする請求項1に記載の電子写真感光体。
- 前記カップリング剤が、少なくともフッ素元素を含むものであることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の電子写真感光体。
- 前記無機微粒子の数平均一次粒径が10nm以上300nm以下であることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載の電子写真感光体。
- 前記無機微粒子が、酸化スズおよび酸化チタンのうち少なくとも1種からなることを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれかに記載の電子写真感光体。
- 前記無機微粒子が、芯材表面に金属酸化物が被覆材として付着されてなる複合微粒子であることを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれかに記載の電子写真感光体。
- 前記複合微粒子において、前記芯材が、酸化アルミニウム、硫酸バリウムおよび酸化ケイ素のうち少なくとも1種からなることを特徴とする請求項6に記載の電子写真感光体。
- 前記複合微粒子において、前記被覆材が、酸化スズおよび酸化チタンのうち少なくとも1種からなることを特徴とする請求項6または請求項7に記載の電子写真感光体。
- 前記ラジカル重合性官能基がアクリロイル基またはメタクリロイル基であることを特徴とする請求項1〜請求項8のいずれかに記載の電子写真感光体。
- 導電性支持体上に感光層が形成され、この感光層上に表面層が形成されてなる電子写真感光体の製造方法において、
感光層上に、2個以上のラジカル重合性官能基を有する化合物と、少なくとも表面の一部が金属酸化物によって形成された無機微粒子と、カップリング剤によって表面処理が施された、メラミンおよびベンゾグアナミンのうち少なくとも一種に由来の構成単位を含む樹脂からなる有機樹脂微粒子とを含有する表面層形成用塗布液を塗布して塗布膜を形成し、当該塗布膜を硬化処理する工程を有することを特徴とする電子写真感光体の製造方法。 - 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手段と、当該電子写真感光体の表面に静電潜像を形成する露光手段と、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手段と、前記トナー像を転写材に転写する転写手段と、前記転写材に転写されたトナー像を定着させる定着手段と、電子写真感光体上の残留トナーを除去するクリーニング手段とを備え、
前記クリーニング手段がブレードよりなり、
前記電子写真感光体が請求項1〜請求項9のいずれかに記載の電子写真感光体であることを特徴とする画像形成装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013255808A JP5915633B2 (ja) | 2013-12-11 | 2013-12-11 | 電子写真感光体およびその製造方法並びに画像形成装置 |
CN201410513484.XA CN104516218B (zh) | 2013-10-04 | 2014-09-29 | 电子照片感光体及其制造方法、和图像形成装置及方法 |
US14/499,900 US9639010B2 (en) | 2013-10-04 | 2014-09-29 | Electrophotographic photoreceptor, manufacturing method of electrophotographic photoreceptor, image-forming apparatus and image-forming method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013255808A JP5915633B2 (ja) | 2013-12-11 | 2013-12-11 | 電子写真感光体およびその製造方法並びに画像形成装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015114453A true JP2015114453A (ja) | 2015-06-22 |
JP5915633B2 JP5915633B2 (ja) | 2016-05-11 |
Family
ID=53528309
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013255808A Active JP5915633B2 (ja) | 2013-10-04 | 2013-12-11 | 電子写真感光体およびその製造方法並びに画像形成装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5915633B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017058524A (ja) * | 2015-09-16 | 2017-03-23 | コニカミノルタ株式会社 | 電子写真感光体ならびにこれを用いた画像形成装置および画像形成方法 |
JP2018084688A (ja) * | 2016-11-24 | 2018-05-31 | コニカミノルタ株式会社 | 電子写真感光体 |
JP2018185381A (ja) * | 2017-04-25 | 2018-11-22 | コニカミノルタ株式会社 | 電子写真感光体及び電子写真画像形成装置 |
JP2021167928A (ja) * | 2020-04-13 | 2021-10-21 | キヤノン株式会社 | 電子写真感光体、プロセスカートリッジ及び電子写真装置 |
Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05181299A (ja) * | 1992-01-06 | 1993-07-23 | Konica Corp | 電子写真感光体 |
JPH06250430A (ja) * | 1992-12-28 | 1994-09-09 | Canon Inc | 電子写真感光体、該電子写真感光体を有する電子写真装置及び装置ユニット |
US5399452A (en) * | 1992-01-27 | 1995-03-21 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Electrophotographic photoreceptor |
JPH11295914A (ja) * | 1998-04-15 | 1999-10-29 | Konica Corp | 電子写真感光体 |
JP2002091021A (ja) * | 2000-09-11 | 2002-03-27 | Ricoh Co Ltd | 電子写真感光体の製造方法及び電子写真感光体 |
JP2002258506A (ja) * | 2000-12-25 | 2002-09-11 | Ricoh Co Ltd | 電子写真感光体、電子写真方法、電子写真装置、及び電子写真装置用プロセスカートリッジ |
JP2006267467A (ja) * | 2005-03-23 | 2006-10-05 | Fuji Xerox Co Ltd | 電子写真感光体及びその製造方法、並びに、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 |
JP2009115944A (ja) * | 2007-11-05 | 2009-05-28 | Konica Minolta Business Technologies Inc | 電子写真感光体の製造方法、電子写真感光体、画像形成装置、プロセスカートリッジ及びカラー画像形成装置 |
JP2009229495A (ja) * | 2008-03-19 | 2009-10-08 | Konica Minolta Business Technologies Inc | 電子写真感光体、画像形成方法、画像形成装置 |
JP2011007969A (ja) * | 2009-06-25 | 2011-01-13 | Ricoh Co Ltd | 電子写真感光体、及びこれを用いた画像形成方法、画像形成装置、プロセスカートリッジ |
JP2011175140A (ja) * | 2010-02-25 | 2011-09-08 | Konica Minolta Business Technologies Inc | 画像形成装置 |
JP2013020228A (ja) * | 2011-06-16 | 2013-01-31 | Ricoh Co Ltd | 感光体ドラム、画像形成装置、画像形成方法、及びプロセスカートリッジ |
-
2013
- 2013-12-11 JP JP2013255808A patent/JP5915633B2/ja active Active
Patent Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05181299A (ja) * | 1992-01-06 | 1993-07-23 | Konica Corp | 電子写真感光体 |
US5399452A (en) * | 1992-01-27 | 1995-03-21 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Electrophotographic photoreceptor |
JPH06250430A (ja) * | 1992-12-28 | 1994-09-09 | Canon Inc | 電子写真感光体、該電子写真感光体を有する電子写真装置及び装置ユニット |
JPH11295914A (ja) * | 1998-04-15 | 1999-10-29 | Konica Corp | 電子写真感光体 |
JP2002091021A (ja) * | 2000-09-11 | 2002-03-27 | Ricoh Co Ltd | 電子写真感光体の製造方法及び電子写真感光体 |
JP2002258506A (ja) * | 2000-12-25 | 2002-09-11 | Ricoh Co Ltd | 電子写真感光体、電子写真方法、電子写真装置、及び電子写真装置用プロセスカートリッジ |
JP2006267467A (ja) * | 2005-03-23 | 2006-10-05 | Fuji Xerox Co Ltd | 電子写真感光体及びその製造方法、並びに、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 |
JP2009115944A (ja) * | 2007-11-05 | 2009-05-28 | Konica Minolta Business Technologies Inc | 電子写真感光体の製造方法、電子写真感光体、画像形成装置、プロセスカートリッジ及びカラー画像形成装置 |
JP2009229495A (ja) * | 2008-03-19 | 2009-10-08 | Konica Minolta Business Technologies Inc | 電子写真感光体、画像形成方法、画像形成装置 |
JP2011007969A (ja) * | 2009-06-25 | 2011-01-13 | Ricoh Co Ltd | 電子写真感光体、及びこれを用いた画像形成方法、画像形成装置、プロセスカートリッジ |
JP2011175140A (ja) * | 2010-02-25 | 2011-09-08 | Konica Minolta Business Technologies Inc | 画像形成装置 |
JP2013020228A (ja) * | 2011-06-16 | 2013-01-31 | Ricoh Co Ltd | 感光体ドラム、画像形成装置、画像形成方法、及びプロセスカートリッジ |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017058524A (ja) * | 2015-09-16 | 2017-03-23 | コニカミノルタ株式会社 | 電子写真感光体ならびにこれを用いた画像形成装置および画像形成方法 |
US9766560B2 (en) | 2015-09-16 | 2017-09-19 | Konica Minolta, Inc. | Electrophotographic photoreceptor, image forming apparatus using the same, and image forming method |
JP2018084688A (ja) * | 2016-11-24 | 2018-05-31 | コニカミノルタ株式会社 | 電子写真感光体 |
JP2018185381A (ja) * | 2017-04-25 | 2018-11-22 | コニカミノルタ株式会社 | 電子写真感光体及び電子写真画像形成装置 |
US10324387B2 (en) | 2017-04-25 | 2019-06-18 | Konica Minolta, Inc. | Electrophotographic photoreceptor and electrophotographic image forming device |
JP2021167928A (ja) * | 2020-04-13 | 2021-10-21 | キヤノン株式会社 | 電子写真感光体、プロセスカートリッジ及び電子写真装置 |
JP7475941B2 (ja) | 2020-04-13 | 2024-04-30 | キヤノン株式会社 | 電子写真感光体、プロセスカートリッジ及び電子写真装置 |
US12111612B2 (en) | 2020-04-13 | 2024-10-08 | Canon Kabushiki Kaisha | Electrophotographic photosensitive member, process cartridge and electrophotographic apparatus |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5915633B2 (ja) | 2016-05-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6183026B2 (ja) | 電子写真感光体および画像形成装置 | |
CN104516218B (zh) | 电子照片感光体及其制造方法、和图像形成装置及方法 | |
JP5929882B2 (ja) | 有機感光体、画像形成装置および画像形成方法 | |
JP6003796B2 (ja) | 有機感光体 | |
JP6093217B2 (ja) | 電子写真感光体および画像形成装置 | |
JP2015099244A (ja) | 電子写真感光体および画像形成装置 | |
JP6024689B2 (ja) | 電子写真感光体 | |
JP5915633B2 (ja) | 電子写真感光体およびその製造方法並びに画像形成装置 | |
JP6398926B2 (ja) | 電子写真感光体ならびにこれを用いた画像形成装置および画像形成方法 | |
JP6060531B2 (ja) | 有機感光体の製造方法、並びに画像形成装置 | |
JP5195914B2 (ja) | 有機感光体、画像形成装置及びプロセスカートリッジ | |
JP5900451B2 (ja) | 電子写真感光体、画像形成装置および画像形成方法 | |
JP5464025B2 (ja) | 有機感光体及び画像形成装置 | |
JP2012198278A (ja) | 有機感光体及び画像形成装置、画像形成方法 | |
JP5584974B2 (ja) | 有機感光体、画像形成装置及びプロセスカートリッジ | |
JP2011043542A (ja) | 有機感光体、画像形成装置及びプロセスカートリッジ | |
JP2010139618A (ja) | 有機感光体、画像形成装置及びプロセスカートリッジ | |
JP6060706B2 (ja) | 有機感光体および画像形成装置 | |
JP6065876B2 (ja) | 電子写真感光体、電子写真画像形成方法及び電子写真画像形成装置 | |
JP2016188950A (ja) | 電子写真感光体、画像形成装置および画像形成方法 | |
JP2019061061A (ja) | 画像形成方法及び画像形成装置 | |
JP5776366B2 (ja) | 有機感光体及び画像形成装置、画像形成方法 | |
JP2011186120A (ja) | 有機感光体、画像形成装置及びプロセスカートリッジ | |
JP2010139709A (ja) | 有機感光体、画像形成装置及びプロセスカートリッジ | |
JP6634879B2 (ja) | 電子写真感光体、画像形成装置および電子写真感光体の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150320 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20151006 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20151013 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20151208 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160308 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160321 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5915633 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |