JP2018194591A - 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及び電子写真装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の電子写真感光体の製造方法は、支持体および該支持体上に設けられた表面層を有する電子写真感光体を製造する電子写真感光体の製造方法であって、該製造方法が、連鎖重合性官能基を有する正孔輸送性化合物と、下記式(1)で示される化合物を含有する表面層用塗布液を調製する工程、および該表面層用塗布液の塗膜を形成し、該塗膜を硬化させることによって表面層を形成する工程を有することを特徴とする。
電子写真感光体の繰り返し使用時に発生する画像スジは、トナーなどが電子写真感光体の表面に融着することにより、クリーニング手段(クリーニングブレードなど)の挙動が不安定になることによるものと推測される。また、繰り返し使用時に発生する画像流れは、放電の影響で劣化した電子写真感光体の表面に水分が付着することで、電子写真感光体表面の抵抗が低下し、潜像を保てなくなることによるものと推測される。
以上のメカニズムによって、本発明の効果を達成することが可能となる。
本発明の電子写真感光体は、支持体と、感光層と、表面層(保護層)とをこの順に有することを特徴とする。
<支持体>
本発明において、電子写真感光体は支持体を有する。本発明において、支持体は導電性を有する導電性支持体であることが好ましい。また、支持体の形状としては、円筒状、ベルト状、シート状などが挙げられる。中でも、円筒状支持体であることが好ましい。また、支持体の表面に、陽極酸化などの電気化学的な処理や、ブラスト処理、切削処理などを施してもよい。
支持体の材質としては、金属、樹脂、ガラスなどが好ましい。
金属としては、アルミニウム、鉄、ニッケル、銅、金、ステンレスや、これらの合金などが挙げられる。中でも、アルミニウムを用いたアルミニウム製支持体であることが好ましい。
また、樹脂やガラスには、導電性材料を混合又は被覆するなどの処理によって、導電性を付与してもよい。
本発明において、支持体の上に、導電層を設けてもよい。導電層を設けることで、支持体表面の傷や凹凸を隠蔽することや、支持体表面における光の反射を制御することができる。
導電層は、導電性粒子と、樹脂と、を含有することが好ましい。
金属酸化物としては、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化インジウム、酸化ケイ素、酸化ジルコニウム、酸化スズ、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化アンチモン、酸化ビスマスなどが挙げられる。金属としては、アルミニウム、ニッケル、鉄、ニクロム、銅、亜鉛、銀などが挙げられる。
これらの中でも、導電性粒子として、金属酸化物を用いることが好ましく、特に、酸化チタン、酸化スズ、酸化亜鉛を用いることがより好ましい。
導電性粒子として金属酸化物を用いる場合、金属酸化物の表面をシランカップリング剤などで処理したり、金属酸化物にリンやアルミニウムなど元素やその酸化物をドーピングしたりしてもよい。
また、導電性粒子は、芯材粒子と、その粒子を被覆する被覆層とを有する積層構成としてもよい。芯材粒子としては、酸化チタン、硫酸バリウム、酸化亜鉛などが挙げられる。被覆層としては、酸化スズなどの金属酸化物が挙げられる。
また、導電性粒子として金属酸化物を用いる場合、その体積平均粒子径が、1nm以上500nm以下であることが好ましく、3nm以上400nm以下であることがより好ましい。
また、導電層は、シリコーンオイル、樹脂粒子、酸化チタンなどの隠蔽剤などを更に含有してもよい。
導電層の平均膜厚は、1μm以上50μm以下であることが好ましく、3μm以上40μm以下であることが特に好ましい。
導電層は、上述の各材料及び溶剤を含有する導電層用塗布液を調製し、この塗膜を形成し、乾燥させることで形成することができる。塗布液に用いる溶剤としては、アルコール系溶剤、スルホキシド系溶剤、ケトン系溶剤、エーテル系溶剤、エステル系溶剤、芳香族炭化水素系溶剤などが挙げられる。導電層用塗布液中で導電性粒子を分散させるための分散方法としては、ペイントシェーカー、サンドミル、ボールミル、液衝突型高速分散機を用いた方法が挙げられる。
本発明において、支持体又は導電層の上に、下引き層を設けてもよい。下引き層を設けることで、層間の接着機能が高まり、電荷注入阻止機能を付与することができる。
下引き層は、樹脂を含有することが好ましい。また、重合性官能基を有するモノマーを含有する組成物を重合することで硬化膜として下引き層を形成してもよい。
下引き層の平均膜厚は、0.1μm以上50μm以下であることが好ましく、0.2μm以上40μm以下であることがより好ましく、0.3μm以上30μm以下であることが特に好ましい。
下引き層は、上述の各材料及び溶剤を含有する下引き層用塗布液を調製し、この塗膜を形成し、乾燥及び/又は硬化させることで形成することができる。塗布液に用いる溶剤としては、アルコール系溶剤、ケトン系溶剤、エーテル系溶剤、エステル系溶剤、芳香族炭化水素系溶剤などが挙げられる。
電子写真感光体の感光層は、主に、(1)積層型感光層と、(2)単層型感光層とに分類される。(1)積層型感光層は、電荷発生物質を含有する電荷発生層と、電荷輸送物質を含有する電荷輸送層と、を有する。(2)単層型感光層は、電荷発生物質と電荷輸送物質を共に含有する感光層である。
積層型感光層は、電荷発生層と、電荷輸送層と、を有する。
電荷発生層は、電荷発生物質と、樹脂と、を含有することが好ましい。
電荷輸送層は、電荷輸送物質と、樹脂と、を含有することが好ましい。
電荷輸送層中の電荷輸送物質の含有量は、電荷輸送層の全質量に対して、25質量%以上70質量%以下であることが好ましく、30質量%以上55質量%以下であることがより好ましい。
電荷輸送物質と樹脂との含有量比(質量比)は、4:10〜20:10が好ましく、5:10〜12:10がより好ましい。
単層型感光層は、電荷発生物質、電荷輸送物質、樹脂及び溶剤を含有する感光層用塗布液を調製し、この塗膜を支持体又は導電層あるいは下引き層上に形成し、乾燥させることで形成することができる。電荷発生物質、電荷輸送物質、樹脂としては、上記「(1)積層型感光層」における材料の例示と同様である。
表面層である保護層は、上述したように表面層用塗布液を調製する工程、表面層用塗布液の塗膜を感光層上に形成し、該塗膜を硬化させることによって表面層を形成する工程を経て形成することができる。
電子写真感光体に接触させるクリーニングブレードの挙動をより安定化させる目的で、電子写真感光体の表面層に凹形状部または凸形状部を設けることがより好ましい。
上記凹形状部または凸形状部は、電子写真感光体の表面の全域に形成されていてもよいし、電子写真感光体の表面の一部分に形成されていてもよい。凹形状部または凸形状部が電子写真感光体の表面の一部分に形成されている場合は、少なくともクリーニングブレードとの接触領域の全域には凹形状部または凸形状部が形成されていることが好ましい。
凹形状部を形成する場合は、形成するべき凹形状部に対応した凸部を有するモールドを圧接し、形状転写を行うことにより、凹形状部を形成することができる。
図3に示す圧接形状転写加工装置によれば、被加工物である電子写真感光体51を回転させながら、その表面(周面)に連続的にモールド52を接触させ、加圧することにより、電子写真感光体51の表面に凹形状部や平坦部を形成することができる。
なお、形状転写を効率的に行う観点から、モールド52や電子写真感光体51を加熱することが好ましい。
また、電子写真感光体51に押し付けられる圧力を均一にする観点から、モールド52と加圧部材53との間に弾性体を設置することが好ましい。
本発明のプロセスカートリッジは、これまで述べてきた電子写真感光体と、帯電手段、現像手段、転写手段及びクリーニング手段からなる群より選択される少なくとも1つの手段とを一体に支持し、電子写真装置本体に着脱自在であることを特徴とする。
また、本発明の電子写真装置は、これまで述べてきた電子写真感光体、帯電手段、露光手段、現像手段及び転写手段を有することを特徴とする。
1は円筒状の電子写真感光体であり、軸2を中心に矢印方向に所定の周速度で回転駆動される。電子写真感光体1の表面は、帯電手段3により、正又は負の所定電位に帯電される。尚、図においては、ローラ型帯電部材によるローラ帯電方式を示しているが、コロナ帯電方式、近接帯電方式、注入帯電方式などの帯電方式を採用してもよい。帯電された電子写真感光体1の表面には、露光手段(不図示)から露光光4が照射され、目的の画像情報に対応した静電潜像が形成される。電子写真感光体1の表面に形成された静電潜像は、現像手段5内に収容されたトナーで現像され、電子写真感光体1の表面にはトナー像が形成される。電子写真感光体1の表面に形成されたトナー像は、転写手段6により、転写材7に転写される。トナー像が転写された転写材7は、定着手段8へ搬送され、トナー像の定着処理を受け、電子写真装置の外へプリントアウトされる。電子写真装置は、転写後の電子写真感光体1の表面に残ったトナーなどの付着物を除去するための、クリーニング手段9を有していてもよい。また、クリーニング手段を別途設けず、上記付着物を現像手段などで除去する、所謂、クリーナーレスシステムを用いてもよい。電子写真装置は、電子写真感光体1の表面を、前露光手段(不図示)からの前露光光10により除電処理する除電機構を有していてもよい。また、本発明のプロセスカートリッジ11を電子写真装置本体に着脱するために、レールなどの案内手段12を設けてもよい。
直径30mm、長さ357.5mm、肉厚1mmのアルミニウムシリンダーを支持体(導電性支持体)とした。
次に、ポリオール樹脂としてポリビニルブチラール樹脂(重量平均分子量:40000、商品名:BM−1、積水化学工業(株)製)15部およびブロック化イソシアネート(商品名:スミジュール3175、住化コベストロウレタン(株)(旧:住化バイエルウレタン(株))製)15部をメチルエチルケトン73.5部と1−ブタノール73.5部の混合溶液に溶解させた。この溶液に上記表面処理された酸化亜鉛粒子80.8部、および2,3,4−トリヒドロキシベンゾフェノン(東京化成工業(株)製)0.8部を加え、これを直径0.8mmのガラスビーズを用いたサンドミル装置で23±3℃雰囲気下で3時間分散した。分散後、シリコーンオイル(商品名:SH28PA、東レ・ダウコーニング(株)製)0.01部、および架橋ポリメタクリル酸メチル(PMMA)粒子(商品名:TECHPOLYMER SSX−103、積水化成品工業(株)製、平均一次粒径3μm)を5.6部加えて攪拌し、下引き層用塗布液を調製した。
この下引き層用塗布液を上記アルミニウムシリンダー上に浸漬塗布して塗膜を形成し、得られた塗膜を40分間160℃で乾燥させて、膜厚が18μmの下引き層を形成した。
このようにして、保護層を有する凹部形成前の電子写真感光体を作製した。
具体的には、概ね図3に示す構成の圧接形状転写加工装置に、図4に示すモールドを設置し、作製した凹形状部形成前の電子写真感光体に対して表面加工を行った。図4は、実施例及び比較例で用いたモールドを示す図であり、図4(a)はモールドの概略を示す上面図、図4(b)はモールドの凸部の電子写真感光体の軸方向の概略断面図(図4(a)のS−S’断面の断面図)、図4(c)はモールドの凸部の電子写真感光体の周方向の断面図(図4(a)のT−T’断面の断面図)である。図4に示されるモールドは、最大幅(モールド上の凸部を上から見たときの電子写真感光体の軸方向の最大幅のこと)X:50μm、最大長さ(モールド上の凸部を上から見たときの電子写真感光体の周方向の最大長さのこと)Y:75μm、面積率56%、高さH:4μmの凸形状である。なお、面積率とは、モールドを上から見たときに表面全体に占める凸部の面積の比率である。加工時には、電子写真感光体の表面の温度が120℃になるように電子写真感光体およびモールドの温度を制御し、7.0MPaの圧力で電子写真感光体と加圧部材をモールドに押し付けながら、電子写真感光体を周方向に回転させて、電子写真感光体の表面層(周面)の全面に凹形状部を形成した。このようにして、電子写真感光体を製造した。
1000枚連続画像形成後、5万枚連続画像形成後に得られたハーフトーン画像を以下のように評価した。本発明において、ランクA及びBは画像スジの抑制効果が十分に得られており、ランクC及びDは画像スジの抑制効果が十分に得られていないと判断した。
ランクA:縦スジが見られない。
ランクB:わずかに縦スジが見られる。
ランクC:画像の一部分に明確な縦スジが発生している。
ランクD:画像の全面に明確な縦スジが発生している。
1000枚連続画像形成後、5万枚連続画像形成後に得られた格子画像、いろは画像を以下のように評価した。本発明において、ランクA及びBは画像流れの抑制効果が十分に得られており、ランクC及びDは画像流れの抑制効果が十分に得られていないと判断した。
ランクA:格子画像、いろは画像共に画像欠陥が見られない
ランクB:格子画像が一部かすんでおり、いろは画像が一部薄くなる
ランクC:格子画像が部分的に消失しており、いろは画像が全面薄くなる
ランクD:格子画像が全面消失しており、いろは画像が全面薄くなる
例示化合物(No.1)を例示化合物(No.2)に変更した以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体を製造し、画像スジ、画像流れ、および1万枚通紙後の電位変動の抑制効果の評価を行った。
例示化合物(No.1)を例示化合物(No.3)に変更した以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体を製造し、画像スジ、画像流れ、および1万枚通紙後の電位変動の抑制効果の評価を行った。
例示化合物(No.1)を例示化合物(No.4)に変更した以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体を製造し、画像スジ、画像流れ、および1万枚通紙後の電位変動の抑制効果の評価を行った。
上記式(F)で示される正孔輸送性化合物を下記式(G)で示される正孔輸送性化合物に変更した以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体を製造し、画像スジ、画像流れ、および1万枚通紙後の電位変動の抑制効果の評価を行った。
例示化合物(No.1)を例示化合物(No.4)に変更した以外は、実施例5と同様にして電子写真感光体を製造し、画像スジ、画像流れ、および1万枚通紙後の電位変動の抑制効果の評価を行った。
例示化合物(No.1)を例示化合物(No.11)に変更した以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体を製造し、画像スジ、画像流れ、および1万枚通紙後の電位変動の抑制効果の評価を行った。
上記式(F)で示される正孔輸送性化合物56部を下記式(H)で示される正孔輸送性化合物28部と、下記式(I)で示される化合物28部に変更した以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体を製造し、画像スジ、画像流れ、および1万枚通紙後の電位変動の抑制効果の評価を行った。
例示化合物(No.1)を例示化合物(No.4)に変更した以外は、実施例8と同様にして電子写真感光体を製造し、画像スジ、画像流れ、および1万枚通紙後の電位変動の抑制効果の評価を行った。
例示化合物(No.1)を下記式(C−1)で示される化合物に変更した以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体を製造し、画像スジ、画像流れ、および1万枚通紙後の電位変動の抑制効果の評価を行った。
例示化合物(No.1)を下記式(C−2)で示される化合物に変更した以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体を製造し、画像スジ、画像流れ、および1万枚通紙後の電位変動の抑制効果の評価を行った。
例示化合物(No.1)を下記式(C−3)で示される化合物に変更した以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体を製造し、画像スジ、画像流れ、および1万枚通紙後の電位変動の抑制効果の評価を行った。
例示化合物(No.1)を下記式(C−4)で示される化合物に変更した以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体を製造し、画像スジ、画像流れ、および1万枚通紙後の電位変動の抑制効果の評価を行った。
例示化合物(No.1)を下記式(C−5)で示される化合物に変更した以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体を製造し、画像スジ、画像流れ、および1万枚通紙後の電位変動の抑制効果の評価を行った。
例示化合物(No.1)を下記式(C−6)で示される化合物に変更した以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体を製造し、画像スジ、画像流れ、および1万枚通紙後の電位変動の抑制効果の評価を行った。
例示化合物(No.1)を表面層塗布液に用いなかったこと以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体を製造し、画像スジ、画像流れ、および1万枚通紙後の電位変動の抑制効果の評価を行った。
2 軸
3 帯電手段
4 露光光
5 現像手段
6 転写手段
7 転写材
8 定着手段
9 クリーニング手段
10 前露光光
11 プロセスカートリッジ
12 案内手段
21 支持体
22 下引き層
23 電荷発生層
24 電荷輸送層
25 表面層
Claims (8)
- 前記正孔輸送性化合物が、下記式(2)
で示される化合物であり、該AのP1との結合部位を水素原子に置き換えた水素付加物が、下記式(5)、または下記式(6)で示される請求項1に記載の電子写真感光体の製造方法。
- 前記式(1)で示される化合物のR1及びR2がそれぞれ炭素数10以上19以下の直鎖状あるいは分岐状のアルキル基である請求項1または2に記載の電子写真感光体の製造方法。
- 前記正孔輸送性化合物が、下記式(2)
で示される化合物であり、該AのP1との結合部位を水素原子に置き換えた水素付加物が、下記式(5)、または下記式(6)で示される請求項4に記載の電子写真感光体。
- 前記式(1)で示される化合物のR1及びR2がそれぞれ炭素数10以上19以下の直鎖状あるいは分岐状のアルキル基である請求項4または5に記載の電子写真感光体。
- 請求項4に記載の電子写真感光体と、帯電手段、現像手段、転写手段およびクリーニング手段からなる群より選択される少なくとも1つの手段とを一体に支持し、電子写真装置本体に着脱自在であることを特徴とするプロセスカートリッジ。
- 請求項4に記載の電子写真感光体、ならびに帯電手段、露光手段、現像手段および転写手段を有する電子写真装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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