JP2021182082A - 電子写真感光体、プロセスカートリッジおよび電子写真画像形成装置 - Google Patents
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- Photoreceptors In Electrophotography (AREA)
Abstract
Description
特に下引き層は、その膜厚や材料構成が電子写真感光体の電気特性に大きく影響する。下引き層の結着樹脂と、主に導電性を調整する目的で添加する金属酸化物粒子や有機化合物の組み合わせによって、電子写真感光体の電気特性を向上させることができる。
以下、本発明の下引き層の各構成材料に関して詳細に説明する。
下引き層に含まれる金属酸化物粒子としては、例えば、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウムなどの金属酸化物の粒子が挙げられる。特に、電気特性や環境対応の観点から酸化チタン粒子が好ましい。また、金属酸化物粒子は、下引き層用塗布液中における分散性、電子写真感光体の電気特性の観点から、一次粒子の個数平均粒子径が100nm以下の粒子であることが好ましい。特に、一次粒子の個数平均粒子径が1nm以上15nm以下の酸化チタン粒子を用いることで、明部電位変動や画像スジ等の欠陥を抑制しやすくなるため好ましい。1nm以上15nm以下といった一次粒子径の小さい金属酸化物粒子を用いる場合、上記のように、通常、凝集が起こりやすくなるが、特定のシランカップリング剤で表面処理することで、凝集を抑制し、下引き層の表面のうねりを抑制することができる。
下引き層中における金属酸化物粒子の含有量は、下引き層中の樹脂の含有量に対して、質量比で0.5倍以上5.0倍以下であることが好ましい。また、1.5倍以上3.0倍以下であることがより好ましい。0.5倍より少ない場合、十分な導電性が確保できない場合がある。一方、5.0倍より多い場合、均一な塗膜を形成しにくくなる場合がある。
金属酸化物粒子の表面処理に用いる分子内にイソシアヌレート基を有するシランカップリング剤は、金属酸化物粒子の表面と化学結合するための反応基(主にアルコキシ基)と、有機基が、ケイ素原子を介して結合した構造を有する。金属酸化物粒子の表面と化学結合するための反応基は、メトキシ基やエトキシ基といったアルコキシ基が2つ(ジアルコキシ)または3つ(トリアルコキシ)ケイ素原子に結合していることが好ましい。有機基は、表面処理の目的に合わせた官能基を持つものが選択されるが、少なくともイソシアヌレート基を含む。このようなシランカップリング剤として、市販品としてはたとえば、式(1−1)で示されるシランカップリング剤である、信越化学工業(株)社製KBM−9659(トリス−(3−トリメトキシシリルプロピル)イソシアヌレート)が挙げられる。
下引き層が含有する樹脂としては、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、ポリビニルフェノール樹脂、アルキッド樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリエチレンオキシド樹脂、ポリプロピレンオキシド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミド酸樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、セルロース樹脂などが挙げられる。
次に、本発明の電子写真感光体の構成について述べる。
本発明の電子写真感光体は、支持体、支持体上に形成された下引き層、下引き層上に感光層を有する。支持体と下引き層との間には、導電層を有してもよい。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を有する積層型感光層であることが好ましいが、単層型感光層であってもよい。
図2中、電子写真感光体は、支持体21、下引き層22、電荷発生層23、電荷輸送層24、および、保護層25を有する。この場合、電荷発生層23および電荷輸送層24が感光層を構成し、保護層25が表面層となる。また、保護層を設けない場合は、電荷輸送層24が表面層となる。本発明においては、保護層が表面層であることが好ましい。
以下、各層について説明する。
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、導電性材料を混合また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。
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さらに含有してもよい。
導電層は、上述の各材料およ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。
支持体または導電層と感光層(電荷発生層または単層型感光層)との間には、下引き層が設けられる。
下引き層は、樹脂、および分子内にイソシアヌレート基を有するシランカップリング剤で表面処理された金属酸化物粒子を含有する。これらの構成成分に関する詳細は前述した。
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を有する。
以下に積層型感光層について説明する。
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。
電荷発生層中の電荷発生物質の含有量は、電荷発生層の全質量に対して、40質量%以上85質量%以下であることが好ましく、60質量%以上80質量%以下であることがより好ましい。
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、電荷輸送物質:樹脂が4:10〜20:10の範囲が好ましく、5:10〜12:10の範囲がより好ましい。
単層型感光層は、電荷発生物質、電荷輸送物質、樹脂および溶剤を含有する感光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。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。
本発明において、感光層の上に、保護層を設けてもよい。保護層を設けることで、耐久性を向上することができる。
保護層は、導電性粒子および/または電荷輸送物質と、樹脂とを含有することが好ましい。
電荷輸送物質としては、多環芳香族化合物、複素環化合物、ヒドラゾン化合物、スチリル化合物、エナミン化合物、ベンジジン化合物、トリアリールアミン化合物や、これらの物質から誘導される基を有する樹脂などが挙げられる。これらの中でも、トリアリールアミン化合物、ベンジジン化合物が好ましい。
樹脂としては、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、フェノキシ樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂などが挙げられる。中でも、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂が好ましい。
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、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、電子写真画像形成装置本体に着脱自在であることを特徴とする。
円筒状の電子写真感光体1は、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、正または負の所定電位に帯電される。なお、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、電子写真画像形成装置の外へプリントアウトされる。電子写真画像形成装置は、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。電子写真画像形成装置は、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を電子写真画像形成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。
・支持体
円筒状アルミニウムシリンダー(JIS−A3003、アルミニウム合金、直径30mm、長さ357.5mm、肉厚0.7mm)を支持体(導電性支持体)とした。
金属酸化物粒子として無機シリカ被覆酸化チタン粒子(商品名:TKP−101、テイカ(株)製、一次粒子の個数平均粒子径:6nm)100部をトルエン500部と撹拌混合した。この液に表面処理剤としてシランカップリング剤であるトリス−(3−トリメトキシシリルプロピル)イソシアヌレート(商品名:KBM−9659、信越化学工業(株)社製)10部を添加し、5時間撹拌した。その後、トルエンを減圧留去して、130℃で4時間加熱して乾燥させることによって、分子内にイソシアヌレート基を有するシランカップリング剤で表面処理された無機シリカ被覆酸化チタン粒子を得た。
次に、ポリビニルブチラール(商品名:BM−1、積水化学工業(株)製)5部、および、ブロックイソシアネート(商品名:デュラネートTPA−B80E、旭化成ケミカルズ(株)製)5部を、メチルエチルケトン28部および1−ブタノール28部の混合溶剤に溶解させた。この溶解液に上記表面処理された無機シリカ被覆酸化チタン粒子25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)0.5部を加えた。これらを直径0.8mmのガラスビーズを用いたサンドミルに入れ、23±3℃の雰囲気下で3時間分散処理した。なお、上記ブロックイソシアネートは、イソシアヌレート構造を有するヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)である。
分散処理後、シリコーンオイル(商品名:SH28PA、東レ・ダウコーニング(株)製)0.004部を加えて攪拌し、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の支持体上に浸漬塗布して塗膜を形成し、得られた塗膜を60分間160℃で乾燥させることによって、膜厚が17μmの下引き層を形成した。
CuKα特性X線回折におけるブラッグ角2θ±0.2°の7.4°および28.1°に強いピークを有する結晶形のヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶(電荷発生物質)4部、および、式(A)で示される化合物0.04部
分散処理後、酢酸エチル100部を加えることによって、電荷発生層用塗布液を調製した。
この電荷発生層用塗布液を上記で形成した下引き層上に浸漬塗布して塗膜を形成し、得られた塗膜を10分間90℃で乾燥させることによって、膜厚が0.19μmの電荷発生層を形成した。
式(B)で示される化合物(電荷輸送物質)60部、式(C)で示される化合物(電荷輸送物質)30部、式(D)で示される化合物(電荷輸送物質)10部、
この電荷輸送層用塗布液を上記で形成した電荷発生層上に浸漬塗布して塗膜を形成し、得られた塗膜を50分間115℃で乾燥させることによって、膜厚18μmの電荷輸送層を形成した。
式(F)で示される構造単位を有する樹脂(重量平均分子量:130,000)1.65部を、1,1,2,2,3,3,4−ヘプタフルオロシクロペンタン(商品名:ゼオローラH、日本ゼオン(株)社製)40部および1−プロパノール55部の混合溶剤に溶解した。その後、四フッ化エチレン樹脂粉体(商品名:ルブロンL−2、ダイキン工業(株)製)30部を加えた液を、高圧分散機(商品名:マイクロフルイダイザーM−110EH、Microfluidics(株)製)に通し、分散液を得た。
その後、式(G)で示される正孔輸送性化合物52.0部、式(H)で示される化合物(化合物名:ラウリン酸ビニル、シグマ−アルドリッチ製)2.0部、式(I)で示される化合物(商品名:アロニックスM−315、東亞合成(株)製)16.0部、シロキサン変性アクリル化合物(商品名:BYK−3550、ビックケミー・ジャパン(株)製)0.75部、1,1,2,2,3,3,4−ヘプタフルオロシクロペンタン35部、および、1−プロパノール15部を前記分散液に加え、ポリフロンフィルター(商品名:PF−040、アドバンテック東洋(株)製)で濾過を行い、保護層用塗布液を調製した。
この保護層用塗布液を上記で形成した電荷輸送層上に浸漬塗布して塗膜を形成し、得られた塗膜を5分間40℃で乾燥させた。乾燥後、窒素雰囲気下にて、加速電圧70KV、吸収線量15kGyの条件で1.6秒間電子線を塗膜に照射した。その後、窒素雰囲気下にて、塗膜の温度が135℃になる条件で15秒間加熱処理を行った。なお、電子線の照射から15秒間の加熱処理までの酸素濃度は15ppmであった。次に、大気中において、塗膜の温度が25℃になるまで自然冷却し、その後、塗膜が105℃になる条件で1時間加熱処理を行い、膜厚5μmの保護層(表面層)を形成した。
実施例1では、電子写真感光体の表面の形状加工処理として、モールド圧接形状転写による凹部の形成を行った。
概ね図3に示す、モールド型32、加圧部材33および支持部材34を有する構成の圧接形状転写加工装置に、モールドとして概ね図4に示す形状のモールド(本実施例においては、最大長さX(モールド上の凸部を上から見たときの軸方向の最大長さ、すなわちB−B断面における長さ)が30μm、モールドの最大長さY(モールド上の凸部を上から見たときの周方向の最大長さ、すなわちC−C断面図における長さ)が75μm、モールドの最大高さHが1.0μm、面積率60%)を設置し、作製した凹部形成前の電子写真感光体31の周面に対して加工を行った。加工時には、電子写真感光体の周面の温度が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、矢印方向の7.0MPaの圧力で電子写真感光体と加圧部材を押し付けながら、電子写真感光体を周方向に回転させて、電子写真感光体の周面の全域に凹部を形成した。
以上のようにして、実施例1の電子写真感光体を作製した。
下引き層用塗布液の調製に用いた溶剤をメタノール28部および1−メトキシ−2−プロパノール28部の混合溶剤に変更した以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体を作製した。
下引き層用塗布液の調製に用いた金属酸化物粒子を、無機シリカ被覆酸化チタン粒子から酸化チタン粒子(商品名:AMT100、テイカ(株)製、一次粒子の個数平均粒子径:6nm)に変更した以外は、実施例1と同様に表面処理を行い、電子写真感光体を作製した。
分子内にイソシアヌレート基を有するシランカップリング剤の処理量を、表1に示すように変更した以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体を作製した。
下引き層用塗布液の調製に用いた金属酸化物粒子を、酸化チタン粒子(商品名:TKP102、テイカ(株)製、一次粒子の個数平均粒子径:15nm)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作製した。
下引き層用塗布液の調製に用いた金属酸化物粒子を、酸化チタン粒子(商品名:AMT600、テイカ(株)製、一次粒子の個数平均粒子径:30nm)に変更し、分子内にイソシアヌレート基を有するシランカップリング剤の処理量を表1に示すように変更した以外は、実施例1と同様に表面処理を行い、電子写真感光体を作製した。
下引き層の膜厚を30μmに変更した以外は、実施例7と同様にして電子写真感光体を作製した。
(実施例9)
下引き層用塗布液の調製に用いた金属酸化物粒子を、酸化亜鉛粒子(商品名:MZ−300、テイカ(株)製、一次粒子の個数平均粒子径:35nm)に変更し、分子内にイソシアヌレート基を有するシランカップリング剤の処理量を表1に示すように変更した以外は、実施例1と同様に表面処理を行い、電子写真感光体を作製した。
下引き層用塗布液の調製に用いたブロックイソシアネートを、ブロックイソシアネート(商品名:バーノックD−550、DIC(株)製、芳香族イソシアネートのアダクト型)に変更した以外は、実施例7と同様にして電子写真感光体を作製した。
下引き層用の樹脂をウレタン樹脂からフェノール樹脂に変更した以外は、実施例7と同様にして電子写真感光体を作製した。すなわち、次のようにして下引き層用を形成した。
金属酸化物粒子としては、実施例7と同じ、分子内にイソシアヌレート基を有するシランカップリング剤で表面処理した酸化チタン粒子(30nm)を使用した。
フェノール樹脂(商品名:プライオーフェンJ−325、大日本インキ化学工業(株)製、樹脂固形分60%)10部と1−メトキシ−2−プロパノール35部を混合し、この溶液に上記表面処理された酸化チタン粒子15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)0.3部を加えた。これらを直径0.8mmのガラスビーズを用いたサンドミルに入れ、23±3℃の雰囲気下で3時間分散処理した。
分散処理後、シリコーンオイル(商品名:SH28PA、東レ・ダウコーニング(株)製)0.004部を加えて攪拌し、1−メトキシ−2−プロパノール:メタノール=2:1の混合液で固形分が52%になるように希釈して、下引き層用塗布液を調製した。
この下引き層用塗布液を、表面加工した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10分間100℃で乾燥させることによって、膜厚が3μmの下引き層を形成した。
この下引き層用塗布液を上記支持体上に浸漬塗布して塗膜を形成し、得られた塗膜を30分間140℃で乾燥させることによって、膜厚が17μmの下引き層を形成した。
支持体として、実施例1で用いた円筒状アルミニウムシリンダーの表面に、干渉縞抑制のための切削処理を施したものを用いた。切削条件として、R0.1のバイトを用い、主軸回転数=10000rpm、バイトの送り速度を0.03〜0.06mm/rpmの範囲で連続的に変化させて加工したものを用いた。
以上のように切削処理を行なったアルミニウムシリンダーを支持体として用い、下引き層の膜厚を5μm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作製した。
支持体として、実施例1で用いた円筒状アルミニウムシリンダーの表面に下記のホーニング処理を施したものを用いた。
円筒状アルミニウムシリンダーを施盤に装着し、ダイヤモンド焼結バイトにて、外径30.0±0.02mm、振れ精度15μm、表面粗さRz=0.2μmになるように切削加工した。この時の主軸回転数は3000rpm、バイトの送り速度は0.3mm/revで加工時間はワークの着脱を除き24秒であった。
表面粗さの測定は、JIS B 0601に準拠し小坂研究所表面粗さ計サーフコーダーSE3500を用い、カットオフを0.8mm、測定長さを8mmで行った。
得られたアルミニウム切削管に対して、液体(湿式)ホーニング装置を用いて、下記条件にて液体ホーニング処理を行った。
研磨材砥粒=球状アルミナビーズ平均粒径30μm
(商品名:CB−A30S、昭和電工株式会社製)
懸濁媒体=水
研磨材/懸濁媒体=1/9(体積比)
アルミニウム切削管の回転数=1.67S-1
エアー吹き付け圧力=0.15MPa
ガン移動速度=13.3mm/sec.
ガンノズルとアルミニウム管の距離=200mm
ホーニング砥粒吐出角度=45°
研磨液投射回数=1回(片道)
ホーニング後のシリンダー表面粗さはRmax2.53μm、Rz1.51μm、Ra0.23μm、Sm34μmであった。上記の様にして湿式ホーニング処理を施した直後にアルミニウムシリンダーを、いったん純水を張った浸漬槽に浸漬し、引き上げ、シリンダーが乾燥する前に純水シャワー洗浄を施した。その後、吐出ノズルより85℃の温水を基体の内表面に吐出、接触させ、外表面を乾燥させた。その後、自然乾燥にて基体内表面を乾燥させた。
以上のように表面加工を行なったアルミニウムシリンダーを支持体として用い、下引き層の膜厚を5μm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作製した。
下引き層用の樹脂をウレタン樹脂からポリアミド樹脂に変更した。すなわち、実施例13と同じ表面加工したアルミニウムシリンダーの上に、次のようにして下引き層用を形成した。
金属酸化物粒子としては、実施例13と同じ、分子内にイソシアヌレート基を有するシランカップリング剤で表面処理した無機シリカ被覆酸化チタン粒子(6nm)を使用した。
N−メトキシメチル化6ナイロン樹脂(商品名:トレジンEF−30T、ナガセケムテックス製、メトキシメチル化率:28〜33質量%)6部をメタノール63部および1−ブタノール31部に溶解させた。この溶解液に上記表面処理された酸化チタン粒子15部を加え、これらを直径0.8mmのガラスビーズを用いたサンドミルに入れ、23±3℃の雰囲気下で3時間分散処理した。
この下引き層用塗布液を、表面加工した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10分間100℃で乾燥させることによって、膜厚が3μmの下引き層を形成した。
以下のように、支持体上に、まず導電層を設けた。
被覆層を有する酸化チタン粒子57部(商品名:パストランLRS、三井金属鉱業(株)製)、レゾール型フェノール樹脂35部(商品名:フェノライト J−325、DIC(株)製、固形分60%のメタノール溶液)、2−メトキシ−1−プロパノール33部を、直径1mmのガラスビーズを用いたサンドミルで3時間分散して、分散液を調製した。この分散液に含有される粉体の平均粒径は、0.30μmであった。この分散液に、シリコーン樹脂(商品名:トスパール120、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製)8部を2−メトキシ−1−プロパノール8部に分散した液を添加した。さらに、シリコーンオイル0.008部(商品名:SH28PA、東レ・ダウコーニング(株)製)を添加した。このようにして調製した分散液を、上記のアルミニウムシリンダー上に浸漬法によって塗布し、これを150℃に調整した熱風乾燥機中で30分間加熱硬化し、分散液の塗布膜を硬化させることにより、膜厚30μmの導電層を形成した。
上記で形成した導電層の上に、表1に示す膜厚の下引き層を形成させたこと以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体を形成した。
保護層の加工方法を以下に示す研磨加工に変更した以外は、実施例12と同様にして電子写真感光体を作製した。
〔表面研磨前の電子写真感光体の研磨〕
図5に示す研磨装置を用い、表面形状形成前の電子写真感光体の表面の研磨を以下の条件で行った。
研磨シート51の送りスピード;400mm/min
電子写真感光体54の回転数;450rpm
電子写真感光体54のバックアップローラー53への押し込み;3.5mm
研磨シート51と電子写真感光体の回転方向;ウィズ
バックアップローラー53;外径100mm、アスカーC硬度25
研磨装置に装着する研磨シート51は、理研コランダム株式会社製のGC3000とGC2000に用いられている研磨砥粒を混合して作製した。
GC3000(研磨シート表面粗さRa0.83μm)
GC2000(研磨シート表面粗さRa1.45μm)
研磨シート51(研磨シート表面粗さRa1.12μm)
研磨シート51を用いた研磨の時間は20秒間とした。
実施例1で用いた分子内にイソシアヌレート基を有するシランカップリング剤を、ヘキサメチルジシラザン(HMDS、商品名:SZ−31、信越化学工業(株)社製)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作製した。
(比較例2)
実施例7で用いた分子内にイソシアヌレート基を有するシランカップリング剤を、ヘキサメチルジシラザン(HMDS、商品名:SZ−31、信越化学工業(株)社製)に変更した以外は、実施例7と同様にして電子写真感光体を作製した。
実施例7で用いた分子内にイソシアヌレート基を有するシランカップリング剤を、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン(商品名:KBM−603、信越化学工業(株)社製)に変更した以外は、実施例7と同様にして電子写真感光体を作製した。なお、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシランは表1中では「アミノシラン」と示す。
評価用の電子写真装置として、キヤノン(株)製の複写機(商品名:iR−ADVC5051)の改造機を用いて、以下のとおり評価を行った。
まず、電子写真装置および電子写真感光体を、温度23℃湿度50%RHの環境下に48時間以上放置した後に、実施例および比較例の電子写真感光体を電子写真装置のブラックステーションに装着した。
電子写真感光体の表面電位の測定は、評価装置から現像用カートリッジを抜き取り、その位置に電位測定装置を挿入することで行った。電位測定装置は、現像用カートリッジの現像位置に電位測定プローブを配置する構成である。電子写真感光体に対する電位測定プローブの位置は、電子写真感光体の母線方向の中央であり、電子写真感光体の表面からのギャップを3mmとした。
電位の測定は、まず、初期暗部電位(VDa)が−700Vになるように印加電圧を調整し、レーザー露光照射による初期明部電位(VLa)が−300Vになるように像露光量を調整した。これらの操作を評価する各電子写真感光体において同様に行った。
続いて、現像用カートリッジを前記評価装置に取り付け、5000枚の画像出力を行った。5000枚の画像出力後、現像用カートリッジを電位測定装置に付け替え、繰り返し使用後における明部電位(VLb)の測定を行った。
そして、前記通紙前の初期暗部電位(VDa)および初期明部電位(VLa)と、通紙後の初期暗部電位(VDb)および明部電位(VLb)との変動量を確認し、これらを暗部電位変動ΔVDおよび明部電位変動ΔVLとした。ΔVD、ΔVLともに±15V以内をA、±30V以内をB、30Vより変動が大きい場合をCとした。結果を表1に示す。
まず、電子写真装置および電子写真感光体を、温度23℃湿度50%RHの環境下に48時間以上放置した後に、実施例および比較例の電子写真感光体を電子写真装置のシアンステーションに装着した。
次に、電子写真感光体の暗部電位(Vd)が−700V、明部電位(Vl)が−200Vになるように帯電装置および像露光装置の条件を設定し、電子写真感光体の初期電位を調整した。
細線の再現性の評価は、濃度が1.40±0.10になるように現像コントラストを調整して行った。ライン画像(A4縦サイズ紙にて、1ライン、3スペース)を1200dpiの出力解像度で配列したテストチャートを作成した。そのテストチャートを出力した画像によって電子写真感光体の細線の再現性の評価を行った。具体的には、出力画像をスキャナー(商品名:CanоScan9900F、キヤノン(株)製)を使って1600dpiの解像度で読み取り、読み取った画像データとテストチャートの元データを比較した。得られた結果を以下の基準でランク付けを行った。結果を表1に示す。A〜Cのランクが許容範囲である。
A:細線の再現性に非常に優れ、鮮明な画像
B:細線の再現性に優れ、鮮明な画像
C:細線の再現性、画像の均一性が若干低下しているものの、実用的には問題のない画像
D:細線の再現性、画像の均一性が大きく低下している画像
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 保護層
31 電子写真感光体
32 モールド型
33 加圧部材
34 支持部材
51 研磨シート
53 バックアップローラー
54 電子写真感光体
Claims (8)
- 支持体、該支持体上に形成された下引き層、ならびに該下引き層上に形成された感光層を有する電子写真感光体において、該下引き層が、樹脂、および表面処理された金属酸化物粒子を含有し、該表面処理が、分子内にイソシアヌレート基を有するシランカップリング剤による表面処理であることを特徴とする電子写真感光体。
- 前記シランカップリング剤が、トリス−(3−トリメトキシシリルプロピル)イソシアヌレートである請求項1に記載の電子写真感光体。
- 前記樹脂が、ウレタン樹脂である請求項1または2に記載の電子写真感光体。
- 前記ウレタン樹脂が、イソシアヌレート構造を含む請求項3に記載の電子写真感光体。
- 前記金属酸化物粒子が酸化チタン粒子である請求項1〜4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一次粒子の個数平均粒子径が1nm以上15nm以下である請求項1〜5のいずれか1項に記載の電子写真感光体。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載の電子写真感光体と、帯電手段、現像手段、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、電子写真画像形成装置本体に着脱自在であるプロセスカートリッジ。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載の電子写真感光体と、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画像形成装置。
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