JP2020030328A - 電子写真感光体、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
Description
電子写真感光体としては、アルミニウムなどの導電性を有する基体上に、電荷を発生する電荷発生層と、電荷を輸送する電荷輸送層を積層する機能分離型の感光体、又は、電荷を発生する機能と電荷を輸送する機能を同一の層が果たす単層感光体が知られている。
そして、炭素繊維等の導電性針状異物が、電子写真感光体の表面に突き刺さって導電性基体まで到達すると、漏れ電流が生じ、漏れ電流に伴う色点が画像内に発生することがある。
前記導電性基体上に設けられ、結着樹脂と扁平状の金属酸化物粒子とを含む下引層と、
前記下引層上に設けられた感光層と、
を備える電子写真感光体。
<3> 前記結着樹脂は、前記ウレタン樹脂として、水酸基を有する樹脂とブロック化イソシアネート化合物とが反応したウレタン樹脂を含む<2>に記載の電子写真感光体。
<5> 前記金属酸化物粒子の扁平面における平均円相当径は、100nm以上1000nm以下である<4>に記載の電子写真感光体。
式(1) 0.025×R ≦ C ≦ 0.8×R
<8> 前記下引層の厚みは、3μm以上20μm以下である<7>に記載の電子写真感光体。
前記導電性基体上に設けられ、結着樹脂と金属酸化物粒子とを含む下引層であって、径が50μmの円柱状の針を前記下引層の面と垂直に荷重100mNで突き刺したときの突き刺さり深さが5μm以下である下引層と、
前記下引層上に設けられた感光層と、
を備える電子写真感光体。
画像形成装置に着脱するプロセスカートリッジ。
前記電子写真感光体の表面を帯電する帯電手段と、
帯電した前記電子写真感光体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、
トナーを含む現像剤により、前記電子写真感光体の表面に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、
前記トナー像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、
を備える画像形成装置。
<5>に記載の発明によれば、金属酸化物粒子の扁平面における平均円相当径が100nm未満である場合に比べ、導電性針状異物の突き刺さりに起因する漏れ電流の発生が抑制された電子写真感光体が提供される。
<8>に記載の発明によれば、下引層の厚みが3μm以上20μm以下であっても、導電性基体と、導電性基体上に設けられ結着樹脂と球状の酸化亜鉛粒子とからなる下引層と、下引層上に設けられた感光層と、を備える電子写真感光体に比べ、導電性針状異物の突き刺さりに起因する漏れ電流の発生が抑制された電子写真感光体が提供される。
<第1の態様>
第1の態様に係る電子写真感光体は、導電性基体と、導電性基体上に設けられ、結着樹脂と扁平状の金属酸化物粒子とを含む下引層と、下引層上に設けられた感光層と、を備える。
そして、炭素繊維等の導電性針状異物が、電子写真感光体の表面に突き刺さって導電性基体に到達すると、漏れ電流が生じ、漏れ電流に伴う色点が画像内に発生することがある。
しかし、上記下引層を設けた場合においても、導電性針状異物が下引層を貫通して導電性基体に到達し、漏れ電流が生じることがある。
そのため、第1の態様では、導電性針状異物が電子写真感光体の表面に突き刺さっても、下引層に含まれる扁平状の金属酸化物粒子により導電性針状異物の進入が止まることで下引層を貫通しにくいため、漏れ電流の発生が抑制されるものと推測される。
第2の態様に係る電子写真感光体は、導電性基体と、導電性基体上に設けられ、結着樹脂と金属酸化物粒子とを含む下引層であって、径が50μmの円柱状の針を前記下引層の面と垂直に荷重100mNで突き刺したときの突き刺さり深さ(以下、単に「突き刺さり深さ」ということがある)が5μm以下である下引層と、下引層上に設けられた感光層と、を備える。
一方、第2の態様では、下引層における前記突き刺さり深さが5μm以下であるため、導電性針状異物が電子写真感光体の表面に突き刺さったとしても、下引層を貫通しにくいことにより、漏れ電流の発生が抑制されるものと推測される。
具体的には、測定対象である下引層に対して垂直に、径が50μmの円柱状の針を荷重100mNで突き刺し、前記針が突き刺さった深さを、針を抜いた状態で表面粗さ・輪郭形状測定機(例えばサーフコム)を使用し求める。
以下、図面を参照しつつ、本実施形態に係る電子写真感光体を詳細に説明する。なお、図面中、同一又は相当部分には同一符号を付することとし、重複する説明は省略する。
図1は、本実施形態に係る電子写真感光体の一例を示す模式断面図である。図2は、本実施形態に係る電子写真感光体の他の一例を示す模式断面図である。
なお、第1の態様における電子写真感光体では、下引層が扁平状の金属酸化物粒子を含むため、中間層及び保護層を有していなくても導電性針状異物の突き刺さりに起因する漏れ電流の発生が抑制される。
また、第2の態様における電子写真感光体では、下引層における前記突き刺さり深さが2μm以下であるため、中間層及び保護層を有していなくても導電性針状異物の突き刺さりに起因する漏れ電流の発生が抑制される。
以下、代表例として図1に示す電子写真感光体7Aに基づいて、各要素について説明する。なお、符号は省略して説明する場合がある。
導電性基体としては、例えば、金属(アルミニウム、銅、亜鉛、クロム、ニッケル、モリブデン、バナジウム、インジウム、金、白金等)又は合金(ステンレス鋼等)を含む金属板、金属ドラム、及び金属ベルト等が挙げられる。また、導電性基体としては、例えば、導電性化合物(例えば導電性ポリマー、酸化インジウム等)、金属(例えばアルミニウム、パラジウム、金等)又は合金を塗布、蒸着又はラミネートした紙、樹脂フィルム、ベルト等も挙げられる。ここで、「導電性」とは体積抵抗率が1013Ωcm未満であることをいう。
酸性処理液による処理は、例えば、以下のようにして実施される。先ず、リン酸、クロム酸及びフッ酸を含む酸性処理液を調製する。酸性処理液におけるリン酸、クロム酸及びフッ酸の配合割合は、例えば、リン酸が10質量%以上11質量%以下の範囲、クロム酸が3質量%以上5質量%以下の範囲、フッ酸が0.5質量%以上2質量%以下の範囲であって、これらの酸全体の濃度は13.5質量%以上18質量%以下の範囲がよい。処理温度は例えば42℃以上48℃以下が好ましい。被膜の膜厚は、0.3μm以上15μm以下が好ましい。
第1の態様における電子写真感光体の下引層は、少なくとも結着樹脂と扁平状の金属酸化物粒子とを含み、必要に応じてその他の成分を含んでもよい。第1の態様における下引層が金属酸化物粒子を含むことで、繰り返し画像を形成したときに生じる帯電維持性低下が抑制される。つまり、第1の態様における下引層が扁平状の金属酸化物粒子を含むことで、繰り返し画像を形成したときに生じる帯電維持性低下を抑制しつつ、導電性針状異物の突き刺さりに起因する漏れ電流の発生も抑制される。
なお、第2の態様における下引層は、金属酸化物粒子として扁平状の金属酸化物粒子を含むことが好ましい。
金属酸化物粒子としては、例えば、粉体抵抗(体積抵抗率)102Ωcm以上1011Ωcm以下の金属酸化物粒子が挙げられる。
これらの中でも、上記抵抗値を有する金属酸化物粒子としては、例えば、酸化錫粒子、酸化チタン粒子、酸化亜鉛粒子、酸化ジルコニウム粒子等の金属酸化物粒子がよく、特に、酸化亜鉛粒子が好ましい。
また、「扁平面」とは、投影面積が最大となる面をいう。
扁平状としては、例えば、板状等が挙げられ、さらに具体的には、例えば、多角板状、円板状等が挙げられる。
下引層の厚み方向に垂直な断面を電子顕微鏡で観察し、画像解析ソフトにより100個の金属酸化物粒子における長径及び短径をそれぞれ求める。また、下引層の表面を電子顕微鏡で観察し、画像解析ソフトにより100個の金属酸化物粒子における最大径を求める。そして、前記断面の観察により求められた長径及び短径、並びに前記表面の観察により求められた最大径の分布をひとつの分布曲線で表し、その分布形状に基づいて、平均円相当径及び平均厚みを算出する。具体的には、例えば、分布曲線に極大ピークが2つ現れた場合、頻度が極大となる径のうち大きい径を平均円相当径、小さい径を平均厚みとする。
金属酸化物粒子の平均円相当径が上記範囲であることにより、上記範囲よりも小さい場合に比べて、導電性針状異物の突き刺さりが抑制され、突き刺さりに起因する漏れ電流の発生も抑制される。また、金属酸化物粒子の平均円相当径が上記範囲であることにより、上記範囲よりも大きい場合に比べて、下引層の面方向に金属酸化物粒子が配向しやすくなり、導電性針状異物の突き刺さりが抑制され、突き刺さりに起因する漏れ電流の発生も抑制される。
金属酸化物粒子の平均円相当径と金属酸化物粒子の平均厚みとの比は、扁平状であれば特に限定されるものではない。金属酸化物粒子の平均円相当径は、例えば、金属酸化物粒子の平均厚みの2倍以上10倍以下が挙げられ、3倍以上6倍以下が好ましく、3倍以上4倍以下がより好ましい。
金属酸化物粒子の扁平面における平均円相当径をRnm、下引層における金属酸化物粒子の含有量をC質量%としたとき、下記式(1)の関係を満たすことが好ましく、下記式(2)の関係を満たすことがより好ましい。
式(1) 0.025×R ≦ C ≦ 0.8×R
式(2) 0.07×R ≦ C ≦ 0.5×R
金属酸化物粒子の扁平面における平均円相当径と下引層における金属酸化物粒子の含有量とが上記式(1)を満たすことで、電子写真感光体の電気特性を維持しつつ、導電性針状異物の突き刺さりに起因する漏れ電流の発生が抑制される。また、金属酸化物粒子の扁平面における平均円相当径と下引層における金属酸化物粒子の含有量とが上記式(2)を満たすことで、電子写真感光体の電気特性を維持しつつ、さらに導電性針状異物の突き刺さりに起因する漏れ電流の発生が抑制される。
特に、電子受容性化合物としては、アントラキノン構造を有する化合物が好ましい。アントラキノン構造を有する化合物としては、例えば、ヒドロキシアントラキノン化合物、アミノアントラキノン化合物、アミノヒドロキシアントラキノン化合物等が好ましく、具体的には、例えば、アントラキノン、アリザリン、キニザリン、アントラルフィン、プルプリン等が好ましい。
下引層に用いる結着樹脂としては、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、不飽和ポリエステル樹脂、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、尿素樹脂、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、ジアリルフタレート樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂等の公知の高分子化合物;ジルコニウムキレート化合物;チタニウムキレート化合物;アルミニウムキレート化合物;チタニウムアルコキシド化合物;有機チタニウム化合物;シランカップリング剤等の公知の材料が挙げられる。
下引層に用いる結着樹脂としては、例えば、電荷輸送性基を有する電荷輸送性樹脂、導電性樹脂(例えばポリアニリン等)等も挙げられる。
これら結着樹脂を2種以上組み合わせて使用する場合には、その混合割合は、必要に応じて設定される。
また、上記ウレタン樹脂として、水酸基を有する樹脂とブロック化イソシアネート化合物とが反応したウレタン樹脂を用いてもよい。
下引層には、電気特性向上、環境安定性向上、画質向上のために種々の添加剤を含んでいてもよい。
添加剤としては、多環縮合系、アゾ系等の電子輸送性顔料、ジルコニウムキレート化合物、チタニウムキレート化合物、アルミニウムキレート化合物、チタニウムアルコキシド化合物、有機チタニウム化合物、シランカップリング剤等の公知の材料が挙げられる。シランカップリング剤は前述のように無機粒子の表面処理に用いられるが、添加剤として更に下引層に添加してもよい。
前記金属有機酸塩としては、例えば、スズ、ビスマス、アルミニウム、及びジルコニウムから選択される少なくとも1種の金属原子を含む金属有機酸塩が挙げられる。前記金属有機酸塩の具体例としては、例えば、ジオクチルスズジラウレート、ジブチルスズジラウレート、ジルコニウムテトラノルマルブトキシド、ジルコニウムテトラアセチルアセトネート等が挙げられる。
前記金属錯体の含有量としては、下引層全体に対し、例えば0.01質量%以上0.5質量%以下の範囲が挙げられ、0.01質量%以上0.1質量%以下の範囲が好ましい。
下引層の形成は、特に制限はなく、周知の形成方法が利用されるが、例えば、上記成分を溶剤に加えた下引層形成用塗布液の塗膜を形成し、当該塗膜を乾燥し、必要に応じて加熱することで行う。
これらの溶剤として具体的には、例えば、メタノール、エタノール、n−プロパノール、iso−プロパノール、n−ブタノール、ベンジルアルコール、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸n−ブチル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、メチレンクロライド、クロロホルム、クロロベンゼン、トルエン等の通常の有機溶剤が挙げられる。
第1の態様における電子写真感光体では、下引層が扁平状の金属酸化物粒子を含むため、下引層の膜厚が20μm以下であっても、導電性針状異物の突き刺さりに起因する漏れ電流の発生が抑制される。
第2の態様における電子写真感光体では、下引層の前記突き刺さり深さが5μm以下であるため、下引層の膜厚が20μm以下であっても、導電性針状異物の突き刺さりに起因する漏れ電流の発生が抑制される。
下引層の表面粗さ(十点平均粗さ)は、モアレ像抑制のために、使用される露光用レーザ波長λの1/(4n)(nは上層の屈折率)から1/2までに調整されていることがよい。
表面粗さ調整のために下引層中に樹脂粒子等を添加してもよい。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樹脂粒子等が挙げられる。また、表面粗さ調整のために下引層の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、湿式ホーニング、研削処理等が挙げられる。
第2の態様では、下引層における前記突き刺さり深さが5μm以下であり、導電性針状異物の突き刺さりに起因する漏れ電流の発生を抑制する観点から、3μm以下であることが好ましく、2μm以下であることがより好ましく、1μm以下であることがさらに好ましい。
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、メラミン樹脂等の高分子化合物が挙げられる。
中間層は、有機金属化合物を含む層であってもよい。中間層に用いる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。
これらの中間層に用いる化合物は、単独で又は複数の化合物の混合物若しくは重縮合物として用いてもよい。
中間層を形成する塗布方法としては、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、カーテン塗布法等の通常の方法が用いられる。
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。また、電荷発生層は、電荷発生材料の蒸着層であってもよい。電荷発生材料の蒸着層は、LED(Light Emitting Diode)、有機EL(Electro−Luminescence)イメージアレー等の非干渉性光源を用いる場合に好適である。
なお、n−型の判定は、通常使用されるタイムオブフライト法を用い、流れる光電流の極性によって判定され、正孔よりも電子をキャリアとして流しやすいものをn−型とする。
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。ここで、「絶縁性」とは、体積抵抗率が1013Ωcm以上であることをいう。
これらの結着樹脂は1種を単独で又は2種以上を混合して用いられる。
なお、この分散の際、電荷発生層形成用塗布液中の電荷発生材料の平均粒径を0.5μm以下、好ましくは0.3μm以下、更に好ましくは0.15μm以下にすることが有効である。
電荷輸送層は、例えば、電荷輸送材料と結着樹脂とを含む層である。電荷輸送層は、高分子電荷輸送材料を含む層であってもよい。
上記各基の置換基としては、ハロゲン原子、炭素数1以上5以下のアルキル基、炭素数1以上5以下のアルコキシ基が挙げられる。また、上記各基の置換基としては、炭素数1以上3以下のアルキル基で置換された置換アミノ基も挙げられる。
上記各基の置換基としては、ハロゲン原子、炭素数1以上5以下のアルキル基、炭素数1以上5以下のアルコキシ基が挙げられる。また、上記各基の置換基としては、炭素数1以上3以下のアルキル基で置換された置換アミノ基も挙げられる。
なお、電荷輸送材料と結着樹脂との配合比は、質量比で10:1から1:5までが好ましい。
保護層は、必要に応じて感光層上に設けられる。保護層は、例えば、帯電時の感光層の化学的変化を防止したり、感光層の機械的強度をさらに改善する目的で設けられる。
そのため、保護層は、硬化膜(架橋膜)で構成された層を適用することがよい。これら層としては、例えば、下記1)又は2)に示す層が挙げられる。
2)非反応性の電荷輸送材料と、電荷輸送性骨格を有さず、反応性基を有する反応性基含有非電荷輸送材料と、を含む組成物の硬化膜で構成された層(つまり、非反応性の電荷輸送材料と、当該反応性基含有非電荷輸送材料の重合体又は架橋体と、を含む層)
なお、保護層形成用塗布液は、無溶剤の塗布液であってもよい。
単層型感光層(電荷発生/電荷輸送層)は、例えば、電荷発生材料と電荷輸送材料と、必要に応じて、結着樹脂、及びその他周知の添加剤と、を含む層である。なお、これら材料は、電荷発生層及び電荷輸送層で説明した材料と同様である。
そして、単層型感光層中、電荷発生材料の含有量は、全固形分に対して0.1質量%以上10質量%以下がよく、好ましくは0.8質量%以上5質量%以下である。また、単層型感光層中、電荷輸送材料の含有量は、全固形分に対して5質量%以上50質量%以下がよい。
単層型感光層の形成方法は、電荷発生層や電荷輸送層の形成方法と同様である。
単層型感光層の膜厚は、例えば、5μm以上50μm以下がよく、好ましくは10μm以上40μm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、電子写真感光体の表面を帯電する帯電手段と、帯電した電子写真感光体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、トナーを含む現像剤により電子写真感光体の表面に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、トナー像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、を備える。そして、電子写真感光体として、上記本実施形態に係る電子写真感光体が適用される。
本実施形態に係る画像形成装置100は、図3に示すように、電子写真感光体7を備えるプロセスカートリッジ300と、露光装置9(静電潜像形成手段の一例)と、転写装置40(一次転写装置)と、中間転写体50とを備える。なお、画像形成装置100において、露光装置9はプロセスカートリッジ300の開口部から電子写真感光体7に露光し得る位置に配置されており、転写装置40は中間転写体50を介して電子写真感光体7に対向する位置に配置されており、中間転写体50はその一部が電子写真感光体7に接触して配置されている。図示しないが、中間転写体50に転写されたトナー像を記録媒体(例えば用紙)に転写する二次転写装置も有している。なお、中間転写体50、転写装置40(一次転写装置)、及び二次転写装置(不図示)が転写手段の一例に相当する。
帯電装置8としては、例えば、導電性又は半導電性の帯電ローラ、帯電ブラシ、帯電フィルム、帯電ゴムブレード、帯電チューブ等を用いた接触型帯電器が使用される。また、非接触方式のローラ帯電器、コロナ放電を利用したスコロトロン帯電器やコロトロン帯電器等のそれ自体公知の帯電器等も使用される。
露光装置9としては、例えば、電子写真感光体7表面に、半導体レーザ光、LED光、液晶シャッタ光等の光を、定められた像様に露光する光学系機器等が挙げられる。光源の波長は電子写真感光体の分光感度領域内とする。半導体レーザの波長としては、780nm付近に発振波長を有する近赤外が主流である。しかし、この波長に限定されず、600nm台の発振波長レーザや青色レーザとして400nm以上450nm以下に発振波長を有するレーザも利用してもよい。また、カラー画像形成のためにはマルチビームを出力し得るタイプの面発光型のレーザ光源も有効である。
現像装置11としては、例えば、現像剤を接触又は非接触させて現像する一般的な現像装置が挙げられる。現像装置11としては、上述の機能を有している限り特に制限はなく、目的に応じて選択される。例えば、一成分系現像剤又は二成分系現像剤をブラシ、ローラ等を用いて電子写真感光体7に付着させる機能を有する公知の現像器等が挙げられる。中でも現像剤を表面に保持した現像ローラを用いるものが好ましい。
クリーニング装置13は、クリーニングブレード131を備えるクリーニングブレード方式の装置が用いられる。
なお、クリーニングブレード方式以外にも、ファーブラシクリーニング方式、現像同時クリーニング方式を採用してもよい。
転写装置40としては、例えば、ベルト、ローラ、フィルム、ゴムブレード等を用いた接触型転写帯電器、コロナ放電を利用したスコロトロン転写帯電器やコロトロン転写帯電器等のそれ自体公知の転写帯電器が挙げられる。
中間転写体50としては、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、ゴム等を含むベルト状のもの(中間転写ベルト)が使用される。また、中間転写体の形態としては、ベルト状以外にドラム状のものを用いてもよい。
図4に示す画像形成装置120は、プロセスカートリッジ300を4つ搭載したタンデム方式の多色画像形成装置である。画像形成装置120では、中間転写体50上に4つのプロセスカートリッジ300がそれぞれ並列に配置されており、1色に付き1つの電子写真感光体が使用される構成となっている。なお、画像形成装置120は、タンデム方式であること以外は、画像形成装置100と同様の構成を有している。
[実施例1]
―電子写真感光体1の作製―
(導電性基体の準備)
導電性基体として、直径30mm、長さ340mm、肉厚1mmの円筒状アルミニウム基体を準備した。
扁平状の金属酸化物粒子として、多角板状の酸化亜鉛粒子(堺化学工業株式会社製、XZ−100F−LP、扁平面における平均円相当径:100nm、平均厚み:30nm)を準備した。なお、上記多角板状の酸化亜鉛粒子は、ハイドロゲンジメチコンにより表面処理された酸化亜鉛粒子である。
この混合液35質量部とメチルエチルケトン30質量部とを混合し、1mmφのガラスビーズを用いてサンドミルにて60分間の分散を行い、分散液を得た。
得られた分散液に、触媒としてジオクチルスズジラウレート0.005質量部とシリコーン樹脂粒子(品名:トスパール145、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ製)30質量部とを添加し、下引層形成用塗布液1を得た。
下引層全体に対する酸化亜鉛粒子の含有量、下引層における前記突き刺さり深さを、表1に示す。
電荷発生材料としてのCukα特性X線を用いたX線回折スペクトルのブラッグ角度(2θ±0.2°)が少なくとも7.3゜、16.0゜、24.9゜、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質量部、結着樹脂としての塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体樹脂(VMCH、株式会社NUC製)10質量部、及びn−酢酸ブチル200質量部からなる混合物を、直径1mmφのガラスビーズを用いてサンドミルにて4時間攪拌して分散させ分散液を得た。
得られた分散液にn−酢酸ブチル175質量部及びメチルエチルケトン180質量部を添加し、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、140℃、10分で乾燥して、膜厚が0.2μmの電荷発生層を形成した。
N,N’−ジフェニル−N,N’−ビス(3−メチルフェニル)−[1,1’]ビフェニル−4,4’−ジアミン40質量部、4−(2,2−ジフェニルフェニル)−4‘,4“−ジメチル−トリフェニルアミン8質量部、及びビスフェノールZポリカーボネート樹脂(粘度平均分子量:5万)52質量部をクロロベンゼン800質量部に加えて溶解し、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、140℃、40分の乾燥を行って膜厚が28μmの電荷輸送層を形成した。
以上のようにして、電子写真感光体1を作製した。
―電子写真感光体2の作製―
下引層の厚みを10μmとした以外は、下引層1と同様にして、下引層2を形成した。下引層全体に対する酸化亜鉛粒子の含有量、下引層における前記突き刺さり深さを、表1に示す。
下引層1に代えて下引層2を形成した以外は、電子写真感光体1と同様にして、電子写真感光体2を作製した。
―電子写真感光体3の作製―
下引層の形成において、多角板状の酸化亜鉛粒子(堺化学工業株式会社製、XZ−100F−LP、扁平面における平均円相当径:100nm、平均厚み:30nm)の代わりに多角板状の酸化亜鉛粒子(堺化学工業株式会社製、XZ−300F−LP、扁平面における平均円相当径:300nm、平均厚み:80nm)を用い、かつ、下引層の厚みを10μmとした以外は、下引層1と同様にして、下引層3を形成した。下引層全体に対する酸化亜鉛粒子の含有量、下引層における前記突き刺さり深さを、表1に示す。なお、上記多角板状の酸化亜鉛粒子はいずれも、ハイドロゲンジメチコンにより表面処理された酸化亜鉛粒子である。
下引層1に代えて下引層3を形成した以外は、電子写真感光体1と同様にして、電子写真感光体3を作製した。
―電子写真感光体4の作製―
下引層の形成において、多角板状の酸化亜鉛粒子(堺化学工業株式会社製、XZ−100F−LP、扁平面における平均円相当径:100nm、平均厚み:30nm)の代わりに多角板状の酸化亜鉛粒子(堺化学工業株式会社製、XZ−1000F−LP、扁平面における平均円相当径:1000nm、平均厚み:290nm)を用い、かつ、下引層の厚みを10μmとした以外は、下引層1と同様にして、下引層4を形成した。下引層全体に対する酸化亜鉛粒子の含有量、下引層における前記突き刺さり深さを、表1に示す。なお、上記多角板状の酸化亜鉛粒子はいずれも、ハイドロゲンジメチコンにより表面処理された酸化亜鉛粒子である。
下引層1に代えて下引層4を形成した以外は、電子写真感光体1と同様にして、電子写真感光体4を作製した。
―電子写真感光体5の作製―
下引層の形成において、多角板状の酸化亜鉛粒子(堺化学工業株式会社製、XZ−100F−LP、扁平面における平均円相当径:100nm、平均厚み:30nm)の代わりに多角板状の酸化亜鉛粒子(堺化学工業株式会社製、XZ−2000F−LP、扁平面における平均円相当径:2000nm、平均厚み:480nm)を用い、かつ、下引層の厚みを10μmとした以外は、下引層1と同様にして、下引層5を形成した。下引層全体に対する酸化亜鉛粒子の含有量、下引層における前記突き刺さり深さを、表1に示す。なお、上記多角板状の酸化亜鉛粒子はいずれも、ハイドロゲンジメチコンにより表面処理された酸化亜鉛粒子である。
下引層1に代えて下引層5を形成した以外は、電子写真感光体1と同様にして、電子写真感光体5を作製した。
―電子写真感光体6の作製―
(下引層6の形成)
扁平状の金属酸化物粒子として、多角板状の酸化亜鉛粒子(堺化学工業株式会社製、XZ−300F−LP、扁平面における平均円相当径:300nm、平均厚み:80nm)を準備した。
この混合液35質量部とテトラヒドロフラン30質量部とを混合し、1mmφのガラスビーズを用いてサンドミルにて60分間の分散を行い、分散液を得た。
得られた分散液に、触媒としてジ−tert−ブチルペルオキシド(東京化成社製)0.01質量部とシリコーン樹脂粒子(品名:トスパール145、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ製)30質量部とを添加し、下引層形成用塗布液6を得た。
下引層全体に対する酸化亜鉛粒子の含有量、下引層における前記突き刺さり深さを、表1に示す。
―電子写真感光体C1の作製―
下引層1に代えて下記下引層C1を形成した以外は、電子写真感光体1と同様にして、電子写真感光体C1を作製した。
球状の酸化亜鉛粒子(テイカ社製、平均一次粒径:100nm)100質量部をトルエン600質量部と攪拌混合し、シランカップリング剤(KBM602:信越化学工業社製)1.2質量部を添加し、2時間攪拌した。その後トルエンを減圧蒸留にて留去し、125℃で2時間焼き付けを行い、シランカップリング剤表面処理酸化亜鉛を得た。
得られた分散液に、触媒としてジオクチルスズジラウレート0.005質量部とシリコーン樹脂粒子(品名:トスパール145、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ製)30質量部とを添加し、下引層形成用塗布液C1を得た。
下引層全体に対する酸化亜鉛粒子の含有量、下引層における前記突き刺さり深さを、表1に示す。
上記実施例及び比較例で得られた電子写真感光体を、それぞれ、画像形成装置(富士ゼロックス製、DocuCentre−IV C2263)に装着した。
また、画像形成装置の長期使用に伴って、劣化した現像手段(例えば現像器等)や転写手段(例えば中間転写体等)から導電性針状異物の放出が発生し、それが電子写真感光体の表面に突き刺さる場合を想定して、円柱状のカーボンファイバー(直径:7μm、長さ:120μm)を、意図的に、上記画像形成装置のトナーカートリッジ中に添加した。なお、カーボンファイバーの添加量は、トナー100gに対して10mgとした。
この画像形成装置を用いて、30℃、85%RHの環境下で白紙(A3)を10枚流し、1枚目及び10枚目におけるドラム1周分の色点数を目視により確認し、その増加数を以下の評価基準に基づいて評価した。結果を表1に示す。
A:漏れ電流に起因する色点の増加は見られない
B:漏れ電流に起因する色点の増加数が10個未満であり、実用上問題なし
C:漏れ電流に起因する色点の増加数が10個以上であり、実用上問題あり
[実施例11]
―電子写真感光体11の作製―
下引層の形成において、多角板状の酸化亜鉛粒子(堺化学工業株式会社製、XZ−100F−LP、扁平面における平均円相当径:100nm、平均厚み:30nm)の代わりに多角板状の酸化亜鉛粒子(堺化学工業株式会社製、XZ−300F−LP、扁平面における平均円相当径:300nm、平均厚み:80nm)を用い、かつ、下引層の厚みを30μmとした以外は、下引層1と同様にして、下引層11を形成した。下引層全体に対する酸化亜鉛粒子の含有量、下引層における前記突き刺さり深さを、表2に示す。
下引層1に代えて下引層11を形成した以外は、電子写真感光体1と同様にして、電子写真感光体11を作製した。
―電子写真感光体C11の作製―
下引層の厚みを30μmとした以外は、下引層C1と同様にして、下引層C11を形成した。下引層全体に対する酸化亜鉛粒子の含有量、下引層における前記突き刺さり深さを、表2に示す。
下引層C1に代えて下引層C11を形成した以外は、電子写真感光体C1と同様にして、電子写真感光体C11を作製した。
上記実施例及び比較例で得られた電子写真感光体を、それぞれ、画像形成装置(富士ゼロックス製、DocuCentre−IV C2263)に装着した。
また、画像形成装置の長期使用に伴って、劣化した現像手段(例えば現像器等)や転写手段(例えば中間転写体等)から導電性針状異物の放出が発生し、それが電子写真感光体の表面に突き刺さる場合を想定して、円柱状のカーボンファイバー(直径:7μm、長さ:120μm)を、意図的に、上記画像形成装置のトナーカートリッジ中に添加した。なお、カーボンファイバーの添加量は、トナー100gに対して30mgとした。
この画像形成装置を用いて、30℃、85%RHの環境下で白紙(A3)を10枚流し、1枚目及び10枚目におけるドラム1周分の色点数を目視により確認し、その増加数を以下の評価基準に基づいて評価した。結果を表2に示す。
A:漏れ電流に起因する色点の増加は見られない
B:漏れ電流に起因する色点の増加数が10個未満であり、実用上問題なし
C:漏れ電流に起因する色点の増加数が10個以上であり、実用上問題あり
Claims (11)
- 導電性基体と、
前記導電性基体上に設けられ、結着樹脂と扁平状の金属酸化物粒子とを含む下引層と、
前記下引層上に設けられた感光層と、
を備える電子写真感光体。 - 前記結着樹脂は、ウレタン樹脂及びジアリルフタレート樹脂から選択される少なくとも1種を含む請求項1に記載の電子写真感光体。
- 前記結着樹脂は、前記ウレタン樹脂として、水酸基を有する樹脂とブロック化イソシアネート化合物とが反応したウレタン樹脂を含む請求項2に記載の電子写真感光体。
- 前記金属酸化物粒子の扁平面における平均円相当径は、50nm以上2000nm以下である請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の電子写真感光体。
- 前記金属酸化物粒子の扁平面における平均円相当径は、100nm以上1000nm以下である請求項4に記載の電子写真感光体。
- 前記金属酸化物粒子の扁平面における平均円相当径をRnm、前記下引層における前記金属酸化物粒子の含有量をC質量%としたとき、下記式(1)の関係を満たす請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の電子写真感光体。
式(1) 0.025×R ≦ C ≦ 0.8×R - 前記下引層の厚みは、3μm以上30μm以下である請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載の電子写真感光体。
- 前記下引層の厚みは、3μm以上20μm以下である請求項7に記載の電子写真感光体。
- 導電性基体と、
前記導電性基体上に設けられ、結着樹脂と金属酸化物粒子とを含む下引層であって、径が50μmの円柱状の針を前記下引層の面と垂直に荷重100mNで突き刺したときの突き刺さり深さが5μm以下である下引層と、
前記下引層上に設けられた感光層と、
を備える電子写真感光体。 - 請求項1〜請求項9のいずれか1項に記載の電子写真感光体を備え、
画像形成装置に着脱するプロセスカートリッジ。 - 請求項1〜請求項9のいずれか1項に記載の電子写真感光体と、
前記電子写真感光体の表面を帯電する帯電手段と、
帯電した前記電子写真感光体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、
トナーを含む現像剤により、前記電子写真感光体の表面に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、
前記トナー像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、
を備える画像形成装置。
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