JP2019128482A - 感光体、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
Description
重合トナーのクリーニング性を成立するために感光体は概して、その表面の摩擦係数が低く、かつ繰り返し使用時も持続することが望まれている。例えば、感光体表面にステアリン酸亜鉛等の固形潤滑剤を塗布することで重合トナーのクリーニング性は改良されることが知られている。
感光体表面の汚染物質除去性を改善するために感光体の表面形状を制御する技術が幾つか提案されている。
ここで、感光体のJIS−B0601:2001で定義される算術平均粗さ(略号;Ra)をウェーブレット変換により凹凸の一周期の長さについて周波数成分に分離した個々の帯域における算術平均粗さを以下のように表す。
WRa(HHH):凹凸の一周期の長さが0.3μm〜3μmの帯域におけるRa
WRa(HMH):凹凸の一周期の長さが2μm〜13μmの帯域におけるRa
WRa(LHL):凹凸の一周期の長さが53μm〜183μmの帯域におけるRa
本発明では、はじめに電子写真装置用部品の表面の状態についてJIS B0601に定める断面曲線を求め、その断面曲線である一次元データ配列を得る。この断面曲線である一次元のデータ配列は、表面粗さ・輪郭形状測定機からデジタル信号として得てもよく、あるいは表面粗さ・輪郭形状測定機のアナログ出力をA/D変換して得てもよい。
また、サンプリング間隔は1μm以下がよく、好ましくは0.2μm以上、0.5μm以下がよい。例えば、測定長12mmをサンプリング点数30720点で測定する場合、サンプリング間隔は0.390625μmとなり、本発明を実施するのに好適である。
本発明では2回のウェーブレット変換を行なうが、最初のウェーブレット変換を第1回目のウェーブレット変換(便宜上、MRA−1と記すことがある)、その後のウェーブレット変換を第2回目のウェーブレット変換(便宜上、MRA−2と記すことがある)と呼ぶことにする。一回目と二回目の変換を区別するため、便宜上、各周波数帯域の略号に接頭語として、H(一回目)とL(二回目)を付ける。
また、ウェーブレット変換して高周波数成分から低周波数成分に至る複数の周波数成分に分離する多重解像度解析を行なう場合、その成分数は4以上、8以下がよく、好ましくは6がよい。
ここで、データ間引きは、データの周波数を上げる(横軸の対数目盛幅を拡げる)効果があり、例えば、第一回目のウェーブレット変換結果で得た一次元配列の配列数が30000であった場合、1/10の間引きを行うと、配列数が3000になる。
また、間引きが1/100より大きいと、例えば、1/200であると、データの周波数が高くなりすぎ、第2回のウェーブレット変換を行い、多重解像度解析を行ってもデータは高周波成分に集中してよく分離されない。
はじめに、写真感光体の表面形状を東京精密製Surfcom 1400Dで測定した。ここで、一回の測定長は12mmであり、総サンプリング点数は30720であった。一度の測定では、これを四カ所測定した。測定した結果はパーソナルコンピュータに取り込み、これを発明者の作成したプログラムにより第1回目のウェーブレット変換と、そこで得た最低周波成分に対する1/40の間引き処理、そして、第2回目のウェーブレット変換を行なった。
図10において、図10(a)のグラフはSurfcom 1400Dで測定して得た元のデータであり、粗さ曲線、あるいは断面曲線と呼ぶ場合もある。
図10には14個のグラフがあるが、縦軸は表面形状の変位であり単位はμmである。
従来の表面粗さ測定ではこのデータのみから中心線平均粗さRa、最大高さRmax、Rz等を求めていた。
また、図10(b)の6個のグラフは第1回目の多重解像度解析(MRA−1)結果であり、最も上にあるのが最高周波成分(HHH)のグラフ、最も下にあるのが、最低周波成分(HLL)のグラフである。
・グラフ(102)は、1回目の多重解像度解析結果の最高周波数成分より1つ低い周波数成分であり、本発明ではこれをHHLと呼ぶ。
・グラフ(103)は、1回目の多重解像度解析結果の最高周波数成分より2つ低い周波数成分であり、本発明ではこれをHMHと呼ぶ。
・グラフ(104)は、1回目の多重解像度解析結果の最高周波数成分より3つ低い周波数成分であり、本発明ではこれをHMLと呼ぶ。
・グラフ(105)は、1回目の多重解像度解析結果の最高周波数成分より4つ低い周波数成分であり、本発明ではこれをHLHと呼ぶ。
・グラフ(106)は、1回目の多重解像度解析結果の最低周波数成分であり、本発明ではこれをHLLと呼ぶ。
図11において、横軸は凹凸の形状が正弦波とした場合の、長さ1mm当たりに出現する凹凸数である。また、縦軸は、各帯域に分離された場合の割合を示すものである。
図11において、(121)は1回目の多重解像度解析(MRA−1)における最高周波成分(HHH)の帯域、(122)は1回目の多重解像度解析における最高周波成分より1つ低い周波数成分(HHL)の帯域、(123)は1回目の多重解像度解析における最高周波成分より2つ低い周波数成分(HMH)の帯域、(124)は1回目の多重解像度解析における最高周波成分より3つ低い周波数成分(HML)の帯域、(125)は1回目の多重解像度解析における最高周波成分より4つ低い周波数成分(HLH)の帯域、(126)は1回目の多重解像度解析における最低周波成分(HLL)の帯域である。
本発明は間引きをどのようにするか、すなわち何個のデータから取り出すか実験によって決めればよく、間引き数を最適にすることによって図11に示す多重解像度解析における周波数帯域分離を最適化することが可能となり、目的とする周波数をその帯域の中心にとることが可能になる。
間引きした結果を図12に示す。図12では縦軸は表面凹凸であり、単位はμmである。また横軸に目盛は付けていないが、長さ12mmである。
図10(c)の6個のグラフは第2回目の多重解像度解析(MRA−2)結果であり、最も上にあるグラフ(107)は、2回目の多重解像度解析結果の最高周波数成分であり、これをLHHと呼ぶ。
・グラフ(108)は、2回目の多重解像度解析結果の最高周波数成分より1つ低い周波数成分であり、これをLHLと呼ぶ。
・グラフ(109)は、2回目の多重解像度解析結果の最高周波数成分より2つ低い周波数成分であり、これをLMHと呼ぶ。
・グラフ(110)は、2回目の多重解像度解析結果の最高周波数成分より3つ低い周波数成分であり、これをLMLと呼ぶ。
・グラフ(111)は、2回目の多重解像度解析結果の最高周波数成分より4つ低い周波数成分であり、これをLLHと呼ぶ。
・グラフ(112)は、2回目の多重解像度解析結果の最低周波数成分であり、これをLLLと呼ぶ。
図13において、横軸は凹凸の形状が正弦波とした場合の、長さ1mm当たりに出現する凹凸数である。また、縦軸は、各帯域に分離された場合の割合を示すものである。
図13において、(127)は2回目の多重解像度解析における最高周波成分(LHH)の帯域、(128)は2回目の多重解像度解析における最高周波成分より1つ低い周波数成分(LHL)の帯域、(129)は2回目の多重解像度解析における最高周波成分より2つ低い周波数成分(LMH)の帯域、(130)は2回目の多重解像度解析における最高周波成分より3つ低い周波数成分(LML)の帯域、(131)は2回目の多重解像度解析における最高周波成分より4つ低い周波数成分(LLH)の帯域、(132)は2回目の多重解像度解析における最低周波成分(LLL)の帯域である。
例えば、凹凸数が1mm当たり11個の場合、グラフ(128)が最も高くなっているが、これは、2回目の多重解像度解析における最高周波成分より1つ低い周波数成分の帯域に最も強く出現することを示しており、図10(c)においては、LMLに出現することを示している。
従って、表面粗さの周波数によって、図10(c)の6本のグラフでどこに現われるか決まってくる。
本発明ではこのように、表面粗さをその周波数によって分解する。これをグラフとしたものが図10(c)であるが、この周波数帯域ごとグラフからそれぞれの周波数帯域での表面粗さを求める。ここで、表面粗さとしては、中心線平均粗さRa(WRa)、最大高さ Rmax、十点平均粗さRzを計算することが可能である。
HHL:凹凸の一周期の長さが1μm〜6μmの帯域
HMH:凹凸の一周期の長さが2μm〜13μmの帯域
HML:凹凸の一周期の長さが4μm〜25μmの帯域
HLH:凹凸の一周期の長さが10μm〜50μmの帯域
HLL:凹凸の一周期の長さが24μm〜99μmの帯域
LHH:凹凸の一周期の長さが26μm〜106μmの帯域
LHL:凹凸の一周期の長さが53μm〜183μmの帯域
LMH:凹凸の一周期の長さが106μm〜318μmの帯域
LML:凹凸の一周期の長さが214μm〜551μmの帯域
LLH:凹凸の一周期の長さが431μm〜954μmの帯域
LLL:凹凸の一周期の長さが867μm〜1654μmの帯域
図7(a)は本発明のさらに別の層構成を有する感光体の一例を模式的に示す断面図であり、導電性支持体21上に電荷発生層25と電荷輸送層26と表面層28が設けられている。
図7(b)は本発明のさらに別の層構成を有する感光体の一例を模式的に示す断面図であり、導電性支持体21と電荷発生層25の間に下引き層24が設けられ、電荷発生層25の上に電荷輸送層26と表面層28が設けられている。
導電性支持体21としては、体積抵抗1010Ω・cm以下の導電性を示すもの、例えばアルミニウム、ニッケル、クロム、ニクロム、銅、銀、金、白金、鉄等の金属、酸化スズ、酸化インジウム等の酸化物を、蒸着又はスパッタリングによりフィルム状又は円筒状のプラスチック、紙等に被覆したもの、あるいはアルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ステンレス等の板、及び、それらを、Drawing Ironing法、Impact Ironing法、Extruded Ironing法、Extruded Drawing法、切削法等の工法により素管化後、切削、超仕上げ、研磨等により表面処理した管等を使用することができる。
本発明に用いられる感光体には、導電性支持体と感光層との間に下引き層24を設けることができる。下引き層は、接着性の向上、モアレの防止、上層の塗工性の改良、導電性支持体からの電荷注入の防止等の目的で設けられる。
下引き層は通常、樹脂を主成分とする。通常、下引き層の上に感光層を塗布するため、下引き層に用いる樹脂は有機溶剤に難溶である熱硬化性樹脂が相応し易い。特に、ポリウレタン、メラミン樹脂、アルキッド−メラミン樹脂は以上の目的を十分に満たすものが多く、特に好ましい材料である。樹脂はテトラヒドロフラン、シクロヘキサノン、ジオキサン、ジクロロエタン、ブタノン等の溶媒を用いて適度に希釈したものを塗料とすることができる。
微粒子はテトラヒドロフラン、シクロヘキサノン、ジオキサン、ジクロロエタン、ブタノン等の溶媒を用いてボールミル、アトライター、サンドミル等により分散し、分散液と樹脂成分を混合した塗料とする。
下引き層は以上の塗料を浸漬塗工法、スプレーコート法、ビードコート法等で支持体上に成膜する。必要な場合、加熱硬化することで形成される。
下引き層の膜厚は2〜5μm程度が適当になるケースが多い。感光体の残留電位の蓄積が大きくなる場合、3μm未満にするとよい。
本発明における感光層は、電荷発生層と電荷輸送層を順次積層させた積層型感光層が好適である。
積層型感光体における各層のうち、電荷発生層25について説明する。電荷発生層は、積層型感光層の一部を指し、露光によって電荷を発生する機能をもつ。この層は含有される化合物のうち、電荷発生物質を主成分とする。電荷発生層は必要に応じてバインダー樹脂を用いることもある。電荷発生物質としては、無機系材料と有機系材料を用いることができる。
電荷輸送層は電荷発生層で生成した電荷を注入、輸送し、帯電によって設けられた感光体の表面電荷を中和する機能を担う積層型感光層の一部を指す。電荷輸送層の主成分は電荷輸送成分とこれを結着するバインダー成分ということができる。
電子輸送物質としては、例えば非対称ジフェノキノン誘導体、フルオレン誘導体、ナフタルイミド誘導体等の電子受容性物質が挙げられる。これらの電子輸送物質は、単独でも2種以上の混合物として用いてもよい。
正孔輸送物質としては、電子供与性物質が好ましく用いられる。その例としては、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、トリフェニルアミン誘導体、ブタジエン誘導体、9−(p−ジエチルアミノスチリルアントラセン)、1,1−ビス−(4−ジベンジルアミノフェニル)プロパン、スチリルアントラセン、スチリルピラゾリン、フェニルヒドラゾン類、α−フェニルスチルベン誘導体、チアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、フェナジン誘導体、アクリジン誘導体、ベンゾフラン誘導体、ベンズイミダゾール誘導体、チオフェン誘導体等が挙げられる。これらの正孔輸送物質は、単独でも2種以上の混合物として用いてもよい。
高感度化を満足させるには電荷輸送成分の配合量を70phr以上とすることが好ましい。また、電荷輸送物質としてα−フェニルスチルベン化合物、ベンジジン化合物、ブタジエン化合物の単量体、二量体及びこれらの構造を主鎖又は側鎖に有する高分子電荷輸送物質は電荷移動度の高い材料が多く有用である。
電荷輸送層の膜厚は、実用上、必要とされる感度と帯電能を確保する都合、10〜40μm程度が適当であり、より好ましくは15〜30μm程度が適当である。
表面層は感光体表面に製膜される保護層としての機能を有する。
表面層はフィラーを含有することが好ましい。これにより、感光体表面を所望の形状にすることができ、感光体表面に堆積した汚染物質の除去性や潤滑剤の塗布効率を高められる効果が享受される。使用されるフィラーは、無機微粒子や有機微粒子いずれでも構わない。適当な表面形状を形成させたり、表面層の誘電率を調整したりする目的で異種のフィラーを混合使用することも有利である。
本発明では感光体表面にシリカ微粒子を用いることに起因する画像流れを解消する目的で特にトリメチロールプロパントリアクリレートを用いることが極めて好ましい。トリメチロールプロパンの利用は他に感光体表面の耐摩耗性の強化にも優れる。
本発明ではWRa(HHH)が0.0001μm以下、WRa(HMH)が0.003μm以上0.006μm以下、WRa(LHL)が0.002μm以上0.010μm以下であることが重要である。感光体の表面を粗面化することによりこのような形状に制御することができる。この具体的な方策として、表面層へのフィラーの配合、ゾル−ゲル系塗料の配合や種々ガラス転移点の異なる樹脂のポリマーブレンド、有機微粒子の添加などの方法が挙げられる。他に、表面層形成後に追加工として、サンドブラスト処理やラッピングフィルム等の研磨紙で表面研磨する手段も考えられる。具体的な方策は実施例にて説明する。
以下、図面に沿って本発明で用いられる画像形成装置を説明する。
本発明の画像形成装置は、少なくとも帯電、露光、現像、転写及びクリーニングの工程が順次繰り返されることによって画像形成を行うものであり、本発明の感光体を有する。本発明によれば、長期に渡る画像形成において高い安定性が享受される。
本実施形態の画像形成装置には後述する固体潤滑剤を感光体表面に入力する手段が取り付けられている。簡単のため、この手段は画像形成装置の説明の後に別に説明する。
図1において、感光体11は、表面層を積層する感光体である。感光体11はドラム状の形状を示しているが、シート状、エンドレスベルト状のものであってもよい。
本発明では、図8に示すように固体潤滑剤3A(固形潤滑剤とも称する)を感光体表面に供給するための潤滑剤供給手段として、潤滑剤塗布装置3Cを上記の画像形成装置の全てについて設けている。
Al製支持体(外径40mmφ)に、乾燥後の膜厚が3.5μmになるように浸漬法で塗工し、下引き層を形成した。
アルキッド樹脂・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・6部
(ベッコゾール1307−60−EL、大日本インキ化学工業製)
メラミン樹脂・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・4部
(スーパーベッカミン G−821−60、大日本インキ化学工業製)
酸化チタン・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・40部
(CR−EL:石原産業)
メチルエチルケトン・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・50部
電荷発生物質(チタニルフタロシアニン)・・・・・・・・・・・・・・・・8部
バインダー樹脂・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・5部
(ポリビニルブチラール(エスレックBX−1、積水化学工業社製))
溶媒(2−ブタノン)・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・400部
・X線管球:Cu
・電圧 :50kV
・電流 :30mA
・走査速度:2°/分
・走査範囲:3°〜40°
・時定数 :2秒
ビスフェノールZ型ポリカーボネート・・・・・・・・・・・・・・・・・・10部
下記構造式(1)の低分子電荷輸送物質・・・・・・・・・・・・・・・・・10部
テトラヒドロフラン・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・80部
1%シリコーンオイルのテトラヒドロフラン溶液・・・・・・・・・・・・0.2部
(KF50−100CS、信越化学工業製)
電荷輸送性構造を有さない3官能以上のラジカル重合性モノマー・・・・・・9部
(トリメチロールプロパントリアクリレート、KAYARAD TMPTA、日本化薬製、分子量:382、官能基数:3官能、分子量/官能基数=99)
下記構造式(2)の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物・・・・・9部
(アクリル酸2−[4’−(ジ−p−トリル−アミノ)−ビフェニル−4−イル]−エチル)
光重合開始剤・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・2部
(1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、イルガキュア184、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製)
フィラー1・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・1.0部
(スミコランダムAA−03、住友化学工業社製)
不飽和ポリカルボン酸ポリマー・・・・・・・・・・・・・・・・・・0.02部
(BYKケミー製、BYK−P104)
テトラヒドロフラン・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・100部
シクロペンタノン・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・20部
電荷輸送性構造を有さない3官能以上のラジカル重合性モノマー・・・・0.15部
(トリメチロールプロパントリアクリレート、KAYARAD TMPTA、日本化薬製、分子量:382、官能基数:3官能、分子量/官能基数=99)
上記構造式(2)の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物・・・0.15部
(アクリル酸2−[4’−(ジ−p−トリル−アミノ)−ビフェニル−4−イル]−エチル)
光重合開始剤・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・0.03部
(1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、イルガキュア184、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製)
フィラー1・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・3.0部
(スミコランダムAA−03、住友化学工業社製)
不飽和ポリカルボン酸ポリマー・・・・・・・・・・・・・・・・・・・0.06部
(BYKケミー製、BYK−P104)
テトラヒドロフラン・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・10000部
実施例1の感光体の[表面層塗工液1−1]を以下の[表面層塗工液1−2]に変更した以外は実施例1と同様にして感光体を得た。
電荷輸送性構造を有さない3官能以上のラジカル重合性モノマー・・・・・・・9部
(トリメチロールプロパントリアクリレート、KAYARAD TMPTA、日本化薬製、分子量:382、官能基数:3官能、分子量/官能基数=99)
上記構造式(2)の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物・・・・・・9部
(アクリル酸2−[4’−(ジ−p−トリル−アミノ)−ビフェニル−4−イル]−エチル)
光重合開始剤・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・2部
(1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、イルガキュア184、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製)
フィラー1・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・0.5部
(スミコランダムAA−03、住友化学工業社製)
フィラー2・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・0.5部
(スミコランダムAA−1.5、住友化学工業社製)
不飽和ポリカルボン酸ポリマー・・・・・・・・・・・・・・・・・・・0.02部
(BYKケミー製、BYK−P104)
テトラヒドロフラン・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・100部
シクロペンタノン・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・20部
実施例1の感光体の[表面層塗工液1−1]を以下の[表面層塗工液1−3]に変更した以外は実施例1と同様にして感光体を得た。
電荷輸送性構造を有さない3官能以上のラジカル重合性モノマー・・・・・・・9部
(トリメチロールプロパントリアクリレート、KAYARAD TMPTA、日本化薬製、分子量:382、官能基数:3官能、分子量/官能基数=99)
上記構造式(2)の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物・・・・・・9部
(アクリル酸2−[4’−(ジ−p−トリル−アミノ)−ビフェニル−4−イル]−エチル)
光重合開始剤・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・2部
(1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、イルガキュア184、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製)
フィラー1・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・0.8部
(スミコランダムAA−03、住友化学工業社製)
フィラー2・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・0.2部
(スミコランダムAA−1.5、住友化学工業社製)
不飽和ポリカルボン酸ポリマー・・・・・・・・・・・・・・・・・・・0.02部
(BYKケミー製、BYK−P104)
テトラヒドロフラン・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・100部
シクロペンタノン・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・20部
実施例1の感光体の[表面層塗工液1−1]及び[表面層塗工液2−1]を以下の[表面層塗工液1−4]及び[表面層塗工液2−4]に変更した以外は実施例1と同様にして感光体を得た。
電荷輸送性構造を有さない3官能以上のラジカル重合性モノマー・・・・・・・9部
(トリメチロールプロパントリアクリレート、KAYARAD TMPTA、日本化薬製、分子量:382、官能基数:3官能、分子量/官能基数=99)
上記構造式(2)の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物・・・・・・9部
(アクリル酸2−[4’−(ジ−p−トリル−アミノ)−ビフェニル−4−イル]−エチル)
光重合開始剤・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・2部
(1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、イルガキュア184、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製)
フィラー1・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・0.8部
(スミコランダムAA−03、住友化学工業社製)
フィラー2・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・0.2部
(スミコランダムAA−1.5、住友化学工業社製)
不飽和ポリカルボン酸ポリマー・・・・・・・・・・・・・・・・・・・0.02部
(BYKケミー製、BYK−P104)
テトラヒドロフラン・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・110部
シクロペンタノン・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・10部
電荷輸送性構造を有さない3官能以上のラジカル重合性モノマー・・・・0.15部
(トリメチロールプロパントリアクリレート、KAYARAD TMPTA、日本化薬製、分子量:382、官能基数:3官能、分子量/官能基数=99)
上記構造式(2)の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物・・・0.15部
(アクリル酸2−[4’−(ジ−p−トリル−アミノ)−ビフェニル−4−イル]−エチル)
光重合開始剤・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・0.03部
(1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、イルガキュア184、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製)
フィラー1・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・4.0部
(スミコランダムAA−03、住友化学工業社製)
不飽和ポリカルボン酸ポリマー・・・・・・・・・・・・・・・・・・・0.08部
(BYKケミー製、BYK−P104)
テトラヒドロフラン・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・10000部
実施例1の感光体の[表面層塗工液1−1]及び[表面層塗工液2−1]を以下の[表面層塗工液1−5]及び[表面層塗工液2−5]に変更した以外は実施例1と同様にして感光体を得た。
電荷輸送性構造を有さない3官能以上のラジカル重合性モノマー・・・・・・・9部
(トリメチロールプロパントリアクリレート、KAYARAD TMPTA、日本化薬製、分子量:382、官能基数:3官能、分子量/官能基数=99)
上記構造式(2)の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物・・・・・・9部
(アクリル酸2−[4’−(ジ−p−トリル−アミノ)−ビフェニル−4−イル]−エチル)
光重合開始剤・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・2部
(1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、イルガキュア184、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製)
フィラー1・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・0.8部
(スミコランダムAA−03、住友化学工業社製)
フィラー2・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・0.2部
(スミコランダムAA−1.5、住友化学工業社製)
不飽和ポリカルボン酸ポリマー・・・・・・・・・・・・・・・・・・・0.02部
(BYKケミー製、BYK−P104)
テトラヒドロフラン・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・90部
シクロペンタノン・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・40部
電荷輸送性構造を有さない3官能以上のラジカル重合性モノマー・・・・・0.3部
(トリメチロールプロパントリアクリレート、KAYARAD TMPTA、日本化薬製、分子量:382、官能基数:3官能、分子量/官能基数=99)
上記構造式(2)の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物・・・・0.3部
(アクリル酸2−[4’−(ジ−p−トリル−アミノ)−ビフェニル−4−イル]−エチル)
光重合開始剤・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・0.06部
(1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、イルガキュア184、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製)
フィラー1・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・3.0部
(スミコランダムAA−03、住友化学工業社製)
不飽和ポリカルボン酸ポリマー・・・・・・・・・・・・・・・・・・・0.06部
(BYKケミー製、BYK−P104)
テトラヒドロフラン・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・9000部
実施例1の感光体において、[表面層塗工液2−1]を用いなかった以外は、実施例1と同様にして感光体を得た。
実施例1の感光体の[表面層塗工液1−1]を以下の[表面層塗工液1−6]に変更し、[表面層塗工液2−1]を用いなかった以外は、実施例1と同様にして感光体を得た。
電荷輸送性構造を有さない3官能以上のラジカル重合性モノマー・・・・・・・9部
(トリメチロールプロパントリアクリレート、KAYARAD TMPTA、日本化薬製、分子量:382、官能基数:3官能、分子量/官能基数=99)
上記構造式(2)の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物・・・・・・9部
(アクリル酸2−[4’−(ジ−p−トリル−アミノ)−ビフェニル−4−イル]−エチル)
光重合開始剤・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・2部
(1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、イルガキュア184、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製)
フィラー1・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・1.0部
(スミコランダムAA−03、住友化学工業社製)
不飽和ポリカルボン酸ポリマー・・・・・・・・・・・・・・・・・・・0.02部
(BYKケミー製、BYK−P104)
テトラヒドロフラン・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・120部
実施例1の感光体に、更に下記の表面加工を施して比較例3の感光体を得た。
アルミナを砥粒として表面に保持したラッピングフィルム(住友3M社製)を用意した。これを自作の感光体磨耗試験機にセットし、ラッピングフィルムを自動的に送り込むことで、感光体の周面に粗さを与えることができる。その概要を図15に示す。粗さの程度はラッピングフィルムの表面粗さ(Ra)、加圧ローラーゴム硬度、ラッピングフィルム送り速度(m/h)、ドラム回転速度(rpm)にて調整できる。また、同時にドラムを長手方向に移動させた。条件は、ドラム回転数を30rpmに、ドラムの長手方向の移動速度を110mm/s、加圧ローラーゴム硬度を60°、加圧ローラ振れ精度を30μm、ラッピングフィルムの粗さを#2000に、ラッピングフィルムの送り速度を2m/hに、加工回数は1回とした。
上記得られた感光体について以下の測定及び評価を行った。
表面粗さ・輪郭形状測定機(東京精密社、Surfcom 1400D)にて、感光体表面をピックアップ:E−DT−S02Aを取り付けて、測定長さ12mm、測定速度;0.06mm/sの条件で1つの感光体につき4箇所測定した。都度、感光体断面曲線のテキストデータを収録し、ウェーブレット変換による多重解像度解析を行なった。
これから得られる表面粗さパラメーター4箇所分の平均値を各周波数成分のWRaとした。
<評価装置>
評価に用いた画像形成装置としては図6、図8に示される装置を用いた。具体的には、リコー製デジタル複写機(RICOH Pro C900)の改造機を用い、帯電部材としてスコロトロン方式の帯電部材(放電ワイヤーは直径50μmの金メッキを施したタングステンーモリブデン合金)を用い、画像露光光源として780nmのLD光(ポリゴンミラーによる画像書き込み、解像度1200dpi)を用い、現像は黒色トナーを用いた2成分現像を行ない、転写部材として転写ベルトを用い、除電は除電ランプを用いた。
27℃−80%RHの高温高湿環境下でブラック単色のテストチャート(画像面積率5%)を25万枚連続出力した。
[耐摩耗性評価]
連続出力前後の感光体の平均厚みから、表面層の摩耗量を算出した。摩耗量の評価基準は、以下のとおりとした。結果を表4に示す。
◎:1.0μm未満
○:1.0μm以上2.0μm未満
×:2.0μm以上
画質劣化に関しては、連続出力後にグロスコート紙を用いて、1,200dpi 2by2のブラック単色の全面ハーフトーン画像を出力し、画質劣化の有無を目視で確認した。評価基準は、以下のとおりとした。結果を表4に示す。
◎:画質劣化発生せず
○:わずかに画質劣化が見られたが実用上許容できるレベル
×:画質劣化が顕著に発生し、許容できないレベル
画像流れ評価に関しては、連続出力後に画像形成装置本体の電源を切り、16時間経過した後、画像形成装置本体の電源を投入し、1,200dpi 2by2のブラック単色の全面ハーフトーン画像を出力し、画像流れの有無を評価した。評価基準は、以下のとおりとした。結果を表4に示す。
◎:画像流れ発生せず
○:わずかに流れが発生したが実用上許容できるレベル
×:画像流れが顕著に発生し、許容できないレベル
比較例1は、WRa(HMH)が0.003μm以下であるため、汚染物質が堆積しやすくなり、画像劣化が生じたと考えられる。
比較例2と3は、WRa(HHH)が0.0001μmより大きいため、感光体上に塗布された潤滑剤を除去することが難しく、出力画像に異常が生じたと考えられる。
11 感光体
12 帯電手段
13 露光手段
14 現像手段
15 トナー
16 転写手段
17 クリーニング手段
18 印刷メディア(印刷用紙、OHP用スライド)
19 定着手段
1A 除電手段
1B クリーニング前露光手段
1C 駆動手段
1D 第1の転写手段
1E 第2の転写手段
1F 中間転写体
<図7について>
21 導電性支持体
24 下引き層
25 電荷発生層
26 電荷輸送層
28 表面層
<図9について>
41 測定対象である感光体
42 表面粗さを測定するプローブを取り付けた治具
43 上記治具を測定対象に沿って移動させる機構
44 表面粗さ計
45 信号解析を行なうパーソナルコンピュータ
<図10について>
101 1回目の多重解像度解析結果の最高周波数成分
102 1回目の多重解像度解析結果の最高周波数成分より1つ低い周波数成分
103 1回目の多重解像度解析結果の最高周波数成分より2つ低い周波数成分
104 1回目の多重解像度解析結果の最高周波数成分より3つ低い周波数成分
105 1回目の多重解像度解析結果の最高周波数成分より4つ低い周波数成分
106 1回目の多重解像度解析結果の最低周波数成分
107 2回目の多重解像度解析結果の最高周波数成分
108 2回目の多重解像度解析結果の最高周波数成分より1つ低い周波数成分
109 2回目の多重解像度解析結果の最高周波数成分より2つ低い周波数成分
110 2回目の多重解像度解析結果の最高周波数成分より3つ低い周波数成分
111 2回目の多重解像度解析結果の最高周波数成分より4つ低い周波数成分
112 2回目の多重解像度解析結果の最低周波数成分
<図11について>
121 1回目の多重解像度解析における最高周波成分の帯域
122 1回目の多重解像度解析における最高周波成分より1つ低い周波数成分の帯域
123 1回目の多重解像度解析における最高周波成分より2つ低い周波数成分の帯域
124 1回目の多重解像度解析における最高周波成分より3つ低い周波数成分の帯域
125 1回目の多重解像度解析における最高周波成分より4つ低い周波数成分の帯域
126 1回目の多重解像度解析における最低周波成分の帯域
<図13について>
127 2回目の多重解像度解析における最高周波成分の帯域
128 2回目の多重解像度解析における最高周波成分より1つ低い周波数成分の帯域
129 2回目の多重解像度解析における最高周波成分より2つ低い周波数成分の帯域
130 2回目の多重解像度解析における最高周波成分より3つ低い周波数成分の帯域
131 2回目の多重解像度解析における最高周波成分より4つ低い周波数成分の帯域
132 2回目の多重解像度解析における最低周波成分の帯域
Claims (6)
- 導電性支持体上に感光層を有する感光体において、該感光体表面の凹凸形状を表面粗さ・輪郭形状測定機により測定して得た一次元データ配列を、ウェーブレット変換して高周波数成分から低周波数成分に至る6個の周波数成分に分離する多重解像度解析を行い、更にここで得た最低周波成分の一次元データ配列に対してデータ配列数が1/10〜1/100に減少するように間引きした一次元データ配列を作り、この一次元データ配列に対して更にウェーブレット変換を行って、高周波数成分から低周波数成分に至る複数の周波数成分に分離する多重解像度解析を行うことで、追加で得られる6個の各周波数成分との合計12個の各周波数成分の個々の算術平均粗さについて、HHHの帯域における表面粗さWRaが0.0001μm以下、HMHの帯域における表面粗さWRaが0.003μm以上0.006μm以下、且つLHLの帯域における表面粗さWRaが0.002μm以上0.010μm以下であることを特徴とする感光体。
ここで、感光体のJIS−B0601:2001で定義される算術平均粗さ(略号;Ra)をウェーブレット変換により凹凸の一周期の長さについて周波数成分に分離した個々の帯域における算術平均粗さを以下のように表す。
WRa(HHH):凹凸の一周期の長さが0.3μm〜3μmの帯域におけるRa
WRa(HMH):凹凸の一周期の長さが2μm〜13μmの帯域におけるRa
WRa(LHL):凹凸の一周期の長さが53μm〜183μmの帯域におけるRa - 前記感光体の表面の層は架橋性物質の硬化物を含むことを特徴とする請求項1に記載の感光体。
- 前記感光層上に表面層を有し、前記表面層はフィラーを含有することを特徴とする請求項1又は2に記載の感光体。
- 少なくとも帯電、露光、現像、転写及びクリーニングの工程が順次繰り返されることによって画像形成を行う画像形成装置であって、該画像形成装置が請求項1〜3のいずれかに記載の感光体を有することを特徴とする画像形成装置。
- 前記画像形成装置において、固体潤滑剤をブラシ状ローラで掻きとり前記感光体表面に入力する手段及び前記感光体上の前記固体潤滑剤を均すブレードを有することを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。
- 少なくとも感光体、現像手段、クリーニング手段を含む画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、前記感光体が1〜3のいずれかに記載の感光体であることを特徴とするプロセスカートリッジ。
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