JP5418012B2 - 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 - Google Patents
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Description
以上のようなことから、これら従来技術における感光体では、機械的特性、電気特性、クリーニング性に対して優れた総合特性を有しているとは言えない。
(1)導電性支持体上に少なくとも感光層及び表面層を順次積層した電子写真感光体において、該表面層が少なくともフィラーと架橋性樹脂を含有し、該表面層が、λc輪郭曲線フィルタ0.25mmで粗さ成分を遮断し、λf輪郭曲線フィルタ2.5mmでうねりより長い波長成分を遮断したうねり曲線から得られる算術平均うねりWa(μm)が0.05μm〜0.3μmでかつ、輪郭曲線要素の平均長さWSm(mm)が0.5mm〜1.5mmであることを特徴とする電子写真感光体。
(2)前記表面層の架橋性樹脂が、電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物と、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を硬化させてなる樹脂から成ることを特徴とする前記(1)項記載の電子写真感光体。
(3)前記フィラーが無機フィラーであることを特徴とする前記(1)又は(2)項に記載の電子写真感光体。
(4)前記フィラーがアルミナであることを特徴とする前記(1)〜(3)項のいずれかに記載の電子写真感光体。
(5)前記表面層が光エネルギーにより硬化されることを特徴とする前記(1)〜(4)項のいずれかに記載の電子写真感光体。
(6)前記表面層がスプレー塗工法により塗工されることを特徴とする前記(1)〜(5)項のいずれかに記載の電子写真感光体。
(7)前記(1)〜(6)項のいずれかに記載の電子写真感光体と、電子写真感光体上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と前記静電潜像を、トナーを用いて現像して可視像を形成する現像手段と、前記可視像を記録媒体に転写する転写手段と、前記記録媒体に転写された転写像を定着させる定着手段と、電子写真感光体上の転写残トナーを取り除くクリーニング手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
(8)前記クリーニング手段が、ブレード形状を有し、感光体に当接されていることを特徴とする前記(7)項記載の画像形成装置。
(9)前記(1)〜(6)項のいずれかに記載の電子写真感光体と、電子写真感光体上に静電潜像を形成する静電潜像形成工程と、前記静電潜像を、トナーを用いて現像して可視像を形成する現像工程と、前記可視像を記録媒体に転写する転写工程と、前記記録媒体に転写された転写像を定着させる定着工程と、電子写真感光体上の転写残トナーを取り除くクリーニング工程とを有することを特徴とする画像形成方法。
(10)静電潜像形成手段、露光手段、現像手段、転写手段、及びクリーニング手段の少なくとも1つと、前記(1)〜(6)項のいずれかに記載の電子写真感光体とを具備してなることを特徴とするプロセスカートリッジ。
本発明は、導電性支持体上に少なくとも感光層及び表面層を順次積層した電子写真感光体において、該表面層が少なくともフィラーと架橋性樹脂を含有し、該表面層が、λc輪郭曲線フィルタ0.25mmで粗さ成分を遮断し、λf輪郭曲線フィルタ2.5mmでうねりより長い波長成分を遮断したうねり曲線から得られる算術平均うねりWa(μm)が0.05μm〜0.3μmでかつ、輪郭曲線要素の平均長さWSm(mm)が0.5mm〜1.5mmであることを特徴とする電子写真感光体である。感光体の表面層に架橋性樹脂を用い、さらにフィラーを含有することで、表面層は非常に強固となり高い耐久性を持たせることができるとともにフィラーによる微細な凹凸形状を形成し、クリーニング性を向上させることができる。さらにこの感光体の表面に、λc輪郭曲線フィルタ0.25mmで粗さ成分を遮断し、λf輪郭曲線フィルタ2.5mmでうねりより長い波長成分を遮断したうねり曲線から得られる算術平均うねりWa(μm)が0.05μm〜0.3μmでかつ、輪郭曲線要素の平均長さWSm(mm)が0.5mm〜1.5mmとなるような大きなうねり形状を持たせ、フィラーによる微細凹凸と大きなうねり形状の両方を持たせることで、クリーニング性を大幅に向上させ、さらにクリーニングブレードの劣化を抑制し、良好なクリーニング性を長期的に持続させることが可能であることを見出した。表面層の微細凹凸とうねり形状により、画像形成プロセス中におけるクリーニング工程で、感光体に当接するクリーニングブレードが感光体表面で微振動を起こし、感光体上の残トナーの拭き取りを向上させる。さらに、うねり形状により感光体とブレード接触面積を減らし、ブレードの劣化を抑制することができる。また表面層の架橋性樹脂とフィラーにより表面層は非常に強固となり、感光体の摩耗や傷を防ぎ、うねり形状を長期的に持続させることができる。本発明では、表面層のうねり形状が、算術平均うねりWaが0.05μm〜0.3μm、輪郭曲線要素の平均長さが0.5mm〜1.5mmであるとき、クリーニング性向上の効果があることを見出した。算術平均うねりWaが0.3μmより大きい場合、表面層の膜厚差が大きくなるため作像プロセスにおいて濃度ムラやドットチリを発生させることがある。Waが0.05μm未満の場合、表面層のうねりが小さいため、ブレードの振動が少なく、良好なクリーニング性は得られない。輪郭曲線要素の平均長さWSmが1.5mmより大きい場合は振幅の大きなうねりとなるためブレードの微振動が少なくなり、クリーニング性の効果が低減される。WSmが0.5mmより小さい場合、ブレードの振動が起こらずクリーニング性は低下し、またブレードのめくれが発生しやすくなる。表面層のうねり形状は、算術平均うねりWa(μm)が0.10μm〜0.27μmでかつ輪郭曲線要素の平均長さWSm(mm)が0.6mm〜1.3mmが好ましく、Waが0.13μm〜0.25μmでかつWSmが0.7mm〜1.2mmがより好ましい。
測定位置や測定数についての制限はないが、測定誤差を少なくするため複数点測定するのが好ましい。例えば円筒状の感光体では、長手方向の上端、中央、下端の3点、周方向90°おきに4点の計12点の測定を行い、12点の平均値を求めることで測定誤差の少ない値を得ることができる。
また、本発明においては、基準長さ2.5mm、測定長さ12.5mm、測定速度0.6mm/sで測定した。
これに対し、本発明者ら悦意検討した結果、スプレー塗工法を用い、塗工液の処方や、塗工条件を適切に制御することによりと大きなうねりを持った表面層が形成できることを見出した。スプレー塗工法でのうねり形状制御は、スプレー塗工時の霧化エア圧や吐出量、スプレーガン−基体間距離、塗工回数などのスプレー塗布条件でうねりを制御することができる。また、スプレー塗工後に溶剤やエアを吹き付けることでうねりを形成することも可能である。塗工液の処方によりうねりを制御する場合は、塗工液中にレベリング剤や溶媒の種類や添加量、塗工液の固形分濃度によりうねりを制御することができる。これらの塗工液の処方とスプレー塗工法を組み合わせることでもより効果的にうねりを制御することが可能である。
また、本発明では架橋性樹脂を用いるため、スプレー塗工後は塗膜を架橋させる工程が必要となる。スプレー塗工後から架橋させるまでの指触乾燥時間は10分以内が好ましい。指触乾燥時間が長い場合、塗膜がレベリングされてしまい、うねり形状が小さくなり、さらには消失してしまう場合がある。
電荷輸構送造を有しない3官能以上のラジカル重合性モノマーとしては、例えば、トリアリールアミン、ヒドラゾン、ピラゾリン、カルバゾール等の正孔輸送性構造、例えば縮合多環キノン、ジフェノキノン、シアノ基やニトロ基を有する電子吸引性芳香族環等の電子輸送構造を有しておらず、かつラジカル重合性官能基を3個以上有するモノマーを指す。このラジカル重合性官能基とは、炭素−炭素2重結合を有し、ラジカル重合可能な基であれば何れでもよい。これらラジカル重合性官能基としては、例えば、下記に示す1−置換エチレン官能基、1,1−置換エチレン官能基等が挙げられる。
これらの置換基としては、具体的には、ビニル基、スチリル基、2−メチル−1,3−ブタジエニル基、ビニルカルボニル基、アクリロイルオキシ基、アクリロイルアミド基、ビニルチオエーテル基等が挙げられる。
ただし、Y、X2の少なくともいずれか一方がオキシカルボニル基、シアノ基、アルケニレン基、及び芳香族環である。
なお、これらX1、X2、Yについての置換基にさらに置換される置換基としては、例えばハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、メチル基、エチル基等のアルキル基、メトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基、フェノキシ基等のアリールオキシ基、フェニル基、ナフチル基等のアリール基、ベンジル基、フェネチル基等のアラルキル基等が挙げられる。
本発明において使用する上記ラジカル重合性モノマー(イ)としては、例えばトリメチロールプロパントリアクリレート(TMPTA)、トリメチロールプロパントリメタクリレート、HPA変性(アルキレン変性)トリメチロールプロパントリアクリレート、EO変性(エチレンオキシ変性)トリメチロールプロパントリアクリレート、PO変性(プロピレンオキシ変性)トリメチロールプロパントリアクリレート、カプロラクトン変性トリメチロールプロパントリアクリレート、HPA変性トリメチロールプロパントリメタクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート(PETTA)、グリセロールトリアクリレート、ECH変性(エピクロロヒドリン変性)グリセロールトリアクリレート、EO変性グリセロールトリアクリレート、PO変性グリセロールトリアクリレート、トリス(アクリロキシエチル)イソシアヌレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(DPHA)、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールヒドロキシペンタアクリレート、アルキル変性ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、アルキル変性ジペンタエリスリトールテトラアクリレート、アルキル変性ジペンタエリスリトールトリアクリレート、ジメチロールプロパンテトラアクリレート(DTMPTA)、ペンタエリスリトールエトキシテトラアクリレート、EO変性リン酸トリアクリレート、2,2,5,5,−テトラヒドロキシメチルシクロペンタノンテトラアクリレート等が挙げられる。前記変性を行なった理由はモノマーの粘度を下げ、扱いやすくするためである。
本発明に用いられる電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物(ロ)は、例えばトリアリールアミン構造、ヒドラゾン構造、ピラゾリン構造、カルバゾール構造等の正孔輸送性構造、例えば縮合多環キノン、ジフェノキノン、シアノ基やニトロ基を有する電子吸引性芳香族環等の電子輸送構造を有しており、かつラジカル重合性官能基を有する化合物を指す。このラジカル重合性官能基としては、先にラジカル重合性モノマーで示したものが挙げられ、特にアクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基が有用である。また、電荷輸送性構造としては、トリアリールアミン構造が効果が高い。
縮合多環式炭化水素基としては、好ましくは環を形成する炭素数が18個以下のもの、例えば、ペンタニル基、インデニル基、ナフチル基、アズレニル基、ヘプタレニル基、ビフェニレニル基、As−インダセニル基、s−インダセニル基、フルオレニル基、アセナフチレニル基、プレイアデニル基、アセナフテニル基、フェナレニル基、フェナントリル基、アントリル基、フルオランテニル基、アセフェナントリレニル基、アセアントリレニル基、トリフェニレル基、ピレニル基、クリセニル基、及びナフタセニル基等が挙げられる。
複素環基としては、カルバゾール、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、オキサジアゾール、及びチアジアゾール等の1価基が挙げられる。
(1)ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基等。
(2)アルキル基。好ましくは、C1〜C12とりわけC1〜C8、さらに好ましくはC1〜C4の直鎖または分岐鎖のアルキル基であり、これらのアルキル基には、さらにフッ素原子、水酸基、シアノ基、C1〜C4のアルコキシ基、フェニル基又はハロゲン原子、C1〜C4のアルキル基もしくはC1〜C4のアルコキシ基で置換されたフェニル基を有していてもよい。具体的にはメチル基、エチル基、n−ブチル基、i−プロピル基、t−ブチル基、s−ブチル基、n−プロピル基、トリフルオロメチル基、2−ヒドロキシエチル基、2−エトキシエチル基、2−シアノエチル基、2−メトキシエチル基、ベンジル基、4−クロロベンジル基、4−メチルベンジル基、4−フェニルベンジル基等が挙げられる。
(4)アリールオキシ基。アリール基としてはフェニル基、ナフチル基が挙げられる。これは、C1〜C4のアルコキシ基、C1〜C4のアルキル基またはハロゲン原子を置換基として含有してもよい。具体的には、フェノキシ基、1−ナフチルオキシ基、2−ナフチルオキシ基、4−メトキシフェノキシ基、4−メチルフェノキシ基等が挙げられる。
(5)アルキルメルカプト基またはアリールメルカプト基。具体的にはメチルチオ基、エチルチオ基、フェニルチオ基、p−メチルフェニルチオ基等が挙げられる。
具体的には、アミノ基、ジエチルアミノ基、N−メチル−N−フェニルアミノ基、N,N−ジフェニルアミノ基、N,N−ジ(トリール)アミノ基、ジベンジルアミノ基、ピペリジノ基、モルホリノ基、ピロリジノ基等が挙げられる。
(8)置換又は無置換のスチリル基、置換又は無置換のβ−フェニルスチリル基、ジフェニルアミノフェニル基、ジトリルアミノフェニル基等。
Xは単結合、置換もしくは無置換のアルキレン基、置換もしくは無置換のシクロアルキレン基、置換もしくは無置換のアルキレンエーテル基、酸素原子、硫黄原子、ビニレン基を表わす。
Xにおけるアルキレン基としては、C1〜C12、好ましくはC1〜C8、さらに好ましくはC1〜C4の直鎖または分岐鎖のアルキレン基であり、これらのアルキレン基には、さらにフッ素原子、水酸基、シアノ基、C1〜C4のアルコキシ基、フェニル基又はハロゲン原子、C1〜C4のアルキル基もしくはC1〜C4のアルコキシ基で置換されたフェニル基を有していてもよい。具体的にはメチレン基、エチレン基、n−ブチレン基、i−プロピレン基、t−ブチレン基、s−ブチレン基、n−プロピレン基、トリフルオロメチレン基、2−ヒドロキシエチレン基、2−エトキシエチレン基、2−シアノエチレン基、2−メトキシエチレン基、ベンジリデン基、フェニルエチレン基、4−クロロフェニルエチレン基、4−メチルフェニルエチレン基、4−ビフェニルエチレン基等が挙げられる。
Xにおけるアルキレンエーテル基としては、エチレンオキシ、プロピレンオキシ、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、テトラエチレングリコール、トリプロピレングリコールを表わし、アルキレンエーテル基のアルキレン基はヒドロキシル基、メチル基、エチル基等の置換基を有してもよい。
上記一般式(5)で表わされる化合物としては、R6、R7の置換基として、特にメチル基、エチル基である化合物が好ましい。
B1−Ar5−CH=CH−Ar6−B2 一般式(6)
Ar5は、置換基を持つ又は無置換の芳香族炭化水素骨格からなる一価基、または二価基を表わす。芳香族炭化水素骨格としては、ベンゼン、ナフタレン、フェナントレン、ビフェニル、等が挙げられる。置換基としては、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数1〜12のアルコキシ基、ベンジル基、ハロゲン原子が挙げられる。また、上記アルキル基、アルコキシ基は、さらにハロゲン原子、フェニル基を置換基として有していてもよい。
R13、R14のアシル基としてはアセチル基、プロピオニル基、ベンゾイル基等が挙げられる。
R13、R14の置換もしくは無置換のアルキル基は、Ar5の置換基で述べたアルキル基と同様である。
R13、R14の置換もしくは無置換のアリール基は、フェニル基、ナフチル基、ビフェニリル基、ターフェニリル基、ピレニル基、フルオレニル基、9,9−ジメチル−2−フルオレニル基、アズレニル基、アントリル基、トリフェニレニル基、クリセニル基に加えて下記一般式(8)で表される基を挙げることができる。
R21のハロゲン原子としてはフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。
R21のアミノ基としては、ジフェニルアミノ基、ジトリルアミノ基、ジベンジルアミノ基、4−メチルベンジル基等が挙げられる。
Ar7、R13、R14は、Ar5で定義されたアルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子を置換基として有していてもよい。
アリール基は、一般式(7)におけるR13、R14で定義されたアリール基と同様である。アリレン基は、そのアリール基から誘導される二価基である。
B1〜B4は、一般式(6)におけるB1、B2と同様の基を表し、いずれか1つのみが存在し、2つ以上の存在は除外される。uは0〜5の整数、vは0〜4の整数を表わす。
ラジカル重合性官能基の数については、架橋構造の均一性については官能基数の少ないものが好ましく、耐摩耗性については官能基数の多いものが好ましい。本発明においては、両者のバランスから良好に選択して使用することが可能である。
本発明の表面層は、微細凹凸の形成、機械的耐久性の向上のために、架橋性樹脂にフィラー微粒子を含有させた感光体であるが、このフィラー微粒子としては、以下のようなものが使用できる。有機性フィラー材料としては、ポリテトラフルオロエチレンのようなフッ素樹脂粉末、シリコーン樹脂粉末、カーボン微粒子などが挙げられる。
フィラーは有機性フィラー、無機フィラー両方が使用できるが、より強固な膜を形成するため、高硬度な無機フィラーを使用することが好ましい。
フィラーの粒径は、微細な凹凸形状を形成するため、0.1μm〜1.0μmが好ましく、より好ましくは0.1μm〜0.5μmである。0.1μmより小さい場合には粒径が小さすぎるため微細な凹凸が形成されないことがある。また1.0μmより大きい場合にはフィラーによる凸形状が大きくなり、クリーニングブレードの挙動を不安定にし、ブレードの劣化やクリーニング不良を引き起こす場合がある。
なお、本発明におけるフィラーの粒径とは、粒子群を代表する平均的な一次粒子の粒子径を意味し、個数平均径として表される。具体的には、直接フィラーを、もしくはフィラーが含有された保護層を含む感光体を切断し、その断面を電子顕微鏡等によって直接観察することにより得ることができる。
表面処理量については、用いるフィラーの平均一次粒径によって異なるが、フィラー質量に対して3〜30質量%が適しており、5〜20質量%がより好ましい。表面処理量がこれよりも少ないとフィラーの分散効果が得られず、また多すぎると残留電位の著しい上昇を引き起こす。これらフィラー材料は単独もしくは2種類以上混合して用いられる。
架橋型表面層形成用に採用される分散剤(分散媒)は、公知のいずれかの分散剤を使用すればよいが、カルボキシル基をポリマーまたはコポリマー中に少なくとも一つ含む構造を有する有機化合物を好ましく採用し、分散性を向上させるポリカルボン酸誘導体を特に好ましく用いる。
なお、上記分散剤は、一つのカルボキシル基を有するものであっても効果は認められるが、より多くのカルボキシル基を有するポリカルボン酸誘導体の方が、フィラーの分散性の向上や残留電位の低減等において有効である。分散剤とフィラーとの親和性がより高まるだけでなく、分散剤同士においても親和性が持てることにより、フィラーの分散性を向上させると同時に、その効果を持続させ、フィラーの沈降性を抑制する効果を得ることができるからである。
0.1<(分散剤の添加量×分散剤の酸価)/(フィラーの添加量)<20
特に、上記関係式において、必要最小量に設定することが好ましい。
添加量を必要以上に多くすると、画像ボケの影響が現れることがあり、添加量が少なすぎると分散性の向上や残留電位の低減効果が充分に発揮されなくなり、異常画像の発生を引き起こすことになる。
一方、バインダー樹脂や電荷輸送物質は、分散前に添加することも可能であるが、その場合分散性が若干低下する場合が見られる。したがって、バインダー樹脂や電荷輸送物質は、有機溶剤に溶解された状態で分散後に添加することが好ましい。
1官能及び2官能のラジカル重合性モノマーやラジカル重合性オリゴマーを多量に含有させると架橋表面層の3次元架橋結合密度が実質的に低下し、耐摩耗性の低下を招くことがある。このためこれらのモノマーやオリゴマーの含有量は、3官能以上のラジカル重合性モノマー100質量部に対し、50質量部以下、好ましくは30質量部以下に制限することが好ましい。
熱重合開始剤としては、2,5−ジメチルヘキサン−2,5−ジヒドロパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、t−ブチルクミルパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(パーオキシベンゾイル)ヘキシン−3、ジ−t−ブチルベルオキサイド、2,2−ビス(4,4−ジ−t−ブチルパーオキシシクロヘキシ)プロパン、t−ブチルヒドロベルオキサイド、クメンヒドロベルオキサイド、ラウロイルパーオキサイド等の過酸化物系開始剤、アゾビスイソブチルニトリル、アゾビスシクロヘキサンカルボニトリル、アゾビスイソ酪酸メチル、アゾビスイソブチルアミジン塩酸塩、4,4′−アゾビス−4−シアノ吉草酸等のアゾ系開始剤が挙げられる。
本発明の表面層は、架橋表面層の塗工液を塗布後、外部からエネルギーを与え、硬化させ、形成するものである。このとき、用いられる外部エネルギーとしては熱、光、放射線がある。熱のエネルギーを加える方法としては、空気、窒素等の気体、蒸気、あるいは各種熱媒体、赤外線、電磁波を用い塗工表面側あるいは支持体側から加熱することによって行なわれる。加熱温度は、100℃以上170℃以下が好ましく、100℃未満では反応速度が遅く、完全に反応が終了しない。170℃より高温では反応が不均一に進行し、架橋表面層中に大きな歪みが発生する。硬化反応を均一に進めるために、100℃未満の比較的低温で加熱後、さらに100℃以上に加温し反応を完結させる方法も有効である。光のエネルギーとしては主に紫外光に発光波長をもつ高圧水銀灯やメタルハライドランプ等のUV照射光源が利用できるが、ラジカル重合性含有物や光重合開始剤の吸収波長に合わせ可視光光源の選択も可能である。照射光量は50mW/cm2以上、好ましくは500mW/cm2以上、より好ましくは1000mW/cm2以上である。1000mW/cm2より強い照度の照射光を用いることで、重合反応の進行速度が大幅に大きくなり、より均一な架橋表面層を形成することが可能となる。放射線のエネルギーとしては電子線を用いるものが挙げられる。これらのエネルギーの中で、熱のエネルギーによる硬化は、硬化反応中、熱により架橋性樹脂がレベリングし、表面層のうねりを消失させる場合があるので、反応速度の速い光エネルギーや放射線エネルギーを用いたものが有用である。
本発明で製造される電子写真感光体を図2に基づいて説明する。
図2は、電子写真感光体の層構造を表わす部分断面図である。図2−Aは導電性支持体(31)上に、電荷発生機能と電荷輸送機能を同時に有する感光層(32)が設けられた単層構造の感光層に、架橋表面層(33)が積層した感光体である。図2−Bは、導電性支持体(31)上に、電荷発生機能を有する電荷発生層(34)と、電荷輸送物機能を有する電荷輸送層(35)とが積層された積層構造の感光層に、架橋表面層(33)が積層した感光体である。
導電性支持体(31)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、金、銀、白金などの金属、酸化スズ、酸化インジウムなどの金属酸化物を蒸着またはスパッタリングにより、フィルム状もしくは円筒状のプラスチック、紙に被覆したもの、あるいはアルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ステンレスなどの板およびそれらを押し出し、引き抜きなどの工法で素管化後、切削、超仕上げ、研摩などの表面処理を施した管などを使用することができる。また、特開昭52−36016号公報に開示されたエンドレスニッケルベルト、エンドレスステンレスベルトも導電性支持体(31)として用いることができる。
次に感光層について説明する。感光層は積層構造でも単層構造でもよい。積層構造の場合には、感光層は電荷発生機能を有する電荷発生層と電荷輸送機能を有する電荷輸送層とから構成される。また、単層構造の場合には、感光層は電荷発生機能と電荷輸送機能を同時に有する層である。以下、積層構造の感光層及び単層構造の感光層のそれぞれについて述べる。
(電荷発生層)
電荷発生層(34)は、電荷発生機能を有する電荷発生物質を主成分とする層で、必要に応じてバインダー樹脂を併用することもできる。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。
無機系材料には、結晶セレン、アモルファス・セレン、セレン−テルル、セレン−テルル−ハロゲン、セレン−ヒ素化合物や、アモルファス・シリコン等が挙げられる。アモルファス・シリコンにおいては、ダングリングボンドを水素原子、ハロゲン原子でターミネートしたものや、ホウ素原子、リン原子等をドープしたものが良好に用いられる。
後者の具体例としては、例えば特開昭63−285552号公報、特開平05−19497号公報、特開平05−70595号公報、特開平10−73944号公報等に記載のポリシリレン重合体が例示される。
電子輸送物質としては、たとえばクロルアニル、ブロムアニル、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、2,4,7−トリニトロ−9−フルオレノン、2,4,5,7−テトラニトロ−9−フルオレノン、2,4,5,7−テトラニトロキサントン、2,4,8−トリニトロチオキサントン、2,6,8−トリニトロ−4H−インデノ〔1,2−b〕チオフェン−4−オン、1,3,7−トリニトロジベンゾチオフェン−5,5−ジオキサイド、ジフェノキノン誘導体など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、単独または2種以上の混合物として用いることができる。
真空薄膜作製法には、真空蒸着法、グロー放電分解法、イオンプレーティング法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、CVD法等が用いられ、上述した無機系材料、有機系材料が良好に形成できる。
溶液分散系からのキャスティング法によって電荷発生層を設けるには、上述した無機系もしくは有機系電荷発生物質を必要ならばバインダー樹脂と共にテトラヒドロフラン、ジオキサン、ジオキソラン、トルエン、ジクロロメタン、モノクロロベンゼン、ジクロロエタン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、アニソール、キシレン、メチルエチルケトン、アセトン、酢酸エチル、酢酸ブチル等の溶媒を用いてボールミル、アトライター、サンドミル、ビーズミル等により分散し、分散液を適度に希釈して塗布することにより、形成できる。また、必要に応じて、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル等のレベリング剤を添加することができる。塗布は、浸漬塗工法やスプレーコート、ビードコート、リングコート法などを用いて行なうことができる。
以上のようにして設けられる電荷発生層の膜厚は、0.01〜5μm程度が適当であり、好ましくは0.05〜2μmである。
電荷輸送層(35)は電荷輸送機能を有する層であり、電荷輸送機能を有する電荷輸送物質および結着樹脂を適当な溶剤に溶解ないし分散し、これを電荷発生層(34)上に塗布、乾燥することにより形成する。電荷輸送物質としては、前記電荷発生層(34)で記載した電子輸送物質、正孔輸送物質及び高分子電荷輸送物質を用いることができる。
これらの中でも本発明においてはジスチリル誘導体が有効に用いられる。ジスチリル誘導体とは、スチリル基を2つ有する材料を示す。これらの材料はπ共役が大きく、高移動であることから電荷の移動が起こりやすい。その結果、同等のイオン化ポテンシャルを有する正孔輸送物質に比べ、明部電位の上昇を抑制する効果があると考えられる。
この問題に対して、表面層として架橋密度が高く、膜強度の非常に強い架橋型表面層を用いることにより強固に電荷輸送層を押さえつけることができるため、クラックを防止することができる。この効果は、架橋型表面層中にフィラーを含有させることにより更に強いものとなる。この理由は定かではないが、フィラーを含有させることにより表面層と電荷輸送層における界面の接触面積が増加するため、合計の接着力がより強固になるためだと考える。
結着樹脂としては、ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアリレート樹脂、フェノキシ樹脂、ポリカーボネート、酢酸セルロース樹脂、エチルセルロース樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルトルエン、ポリ−N−ビニルカルバゾール、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、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、アルキッド樹脂等の熱可塑性または熱硬化性樹脂が挙げられる。
電荷輸送物質の量は結着樹脂100質量部に対し、20〜300質量部、好ましくは40〜150質量部が適当である。但し、高分子電荷輸送物質を用いる場合は、単独でも結着樹脂との併用も可能である。
電荷輸送層の塗工に用いられる溶媒としては前記電荷発生層と同様なものが使用できるが、電荷輸送物質及び結着樹脂を良好に溶解するものが適している。これらの溶剤は単独で使用しても2種以上混合して使用しても良い。また、電荷輸送層の形成には電荷発生層(34)と同様な塗工法が可能である。
電荷輸送層には、必要により可塑剤、レベリング剤を添加することもできる。電荷輸送層に併用できる可塑剤としては、ジブチルフタレート、ジオクチルフタレート等の一般の樹脂の可塑剤として使用されているものがそのまま使用でき、その使用量は、結着樹脂100質量部に対して0〜30質量部程度が適当である。
電荷輸送層に併用できるレベリング剤としては、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル等のシリコーンオイル類や、側鎖にパーフルオロアルキル基を有するポリマーあるいはオリゴマーが使用され、その使用量は、結着樹脂100質量部に対して0〜1質量部程度が適当である。
電荷輸送層の膜厚は、5〜40μm程度が適当であり、好ましくは10〜30μm程度が適当である。
単層構造の感光層(32)は、電荷発生機能と電荷輸送機能を同時に有する層であり、感光層は電荷発生機能を有する電荷発生物質と電荷輸送機能を有する電荷輸送物質と結着樹脂を適当な溶媒に溶解ないし分散し、これを塗布、乾燥することによって形成できる。また、必要により可塑剤やレベリング剤等を添加することもできる。電荷発生物質の分散方法、それぞれ電荷発生物質、電荷輸送物質、可塑剤、レベリング剤は前記電荷発生層(34)、電荷輸送層(35)において既に述べたものと同様なものが使用できる。結着樹脂としては、先に電荷輸送層(35)の説明で挙げた結着樹脂のほかに、電荷発生層(34)で挙げたバインダー樹脂を混合して用いてもよい。単層構造の感光層中に含有される電荷発生物質は感光層全量に対し1〜30質量%が好ましく、感光層に含有される結着樹脂は全量の20〜80質量%、電荷輸送物質は10〜70質量%が良好に用いられる。また、かかる感光層の膜厚は、5〜30μm程度が適当であり、好ましくは10〜25μm程度が適当である。
本発明の感光体の製造方法においては、導電性支持体(31)と感光層との間に下引き層を設けることができる。下引き層は一般には樹脂を主成分とするが、これらの樹脂はその上に感光層を溶剤で塗布することを考えると、一般の有機溶剤に対して耐溶剤性の高い樹脂であることが望ましい。このような樹脂としては、ポリビニルアルコール、カゼイン、ポリアクリル酸ナトリウム等の水溶性樹脂、共重合ナイロン、メトキシメチル化ナイロン等のアルコール可溶性樹脂、ポリウレタン、メラミン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド−メラミン樹脂、エポキシ樹脂等、三次元網目構造を形成する硬化型樹脂等が挙げられる。また、下引き層にはモアレ防止、残留電位の低減等のために酸化チタン、シリカ、アルミナ、酸化ジルコニウム、酸化スズ、酸化インジウム等で例示できる金属酸化物の微粉末顔料を加えてもよい。
本発明においては、耐環境性の改善のため、とりわけ、感度低下、残留電位の上昇を防止する目的で、表面架橋層、感光層、電荷発生層、電荷輸送層、下引き層、中間層等の各層に酸化防止剤を添加することができる。本発明に用いることができる酸化防止剤として、下記のものが挙げられる。
2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール、ブチル化ヒドロキシアニソール、2,6−ジ−t−ブチル−4−エチルフェノール、ステアリル−β−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、2,2’−メチレン−ビス−(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,2’−メチレン−ビス−(4−エチル−6−t−ブチルフェノール)、4,4’−チオビス−(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、4,4’−ブチリデンビス−(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、1,1,3−トリス−(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェニル)ブタン、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、テトラキス−[メチレン−3−(3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン、ビス[3,3’−ビス(4’−ヒドロキシ−3’−t−ブチルフェニル)ブチリックアシッド]グリコールエステル、トコフェロール類など。
N−フェニル−N’−イソプロピル−p−フェニレンジアミン、N,N’−ジ−sec−ブチル−p−フェニレンジアミン、N−フェニル−N−sec−ブチル−p−フェニレンジアミン、N,N’−ジ−イソプロピル−p−フェニレンジアミン、N,N’−ジメチル−N,N’−ジ−t−ブチル−p−フェニレンジアミンなど。
(ハイドロキノン類)
2,5−ジ−t−オクチルハイドロキノン、2,6−ジドデシルハイドロキノン、2−ドデシルハイドロキノン、2−ドデシル−5−クロロハイドロキノン、2−t−オクチル−5−メチルハイドロキノン、2−(2−オクタデセニル)−5−メチルハイドロキノンなど。
ジラウリル−3,3’−チオジプロピオネート、ジステアリル−3,3’−チオジプロピオネート、ジテトラデシル−3,3’−チオジプロピオネートなど。
(有機燐化合物類)
トリフェニルホスフィン、トリ(ノニルフェニル)ホスフィン、トリ(ジノニルフェニル)ホスフィン、トリクレジルホスフィン、トリ(2,4−ジブチルフェノキシ)ホスフィンなど。
これら化合物は、ゴム、プラスチック、油脂類などの酸化防止剤として知られており、市販品を容易に入手できる。本発明における酸化防止剤の添加量は、添加する層の総質量に対して0.01〜10質量%である。
次に図3に基づいて本発明の画像形成方法ならびに画像形成装置を詳しく説明する。本発明の画像形成方法ならびに画像形成装置とは、上述の本発明の感光体を用い、例えば少なくとも感光体に帯電、画像露光、現像の過程を経てトナー画像を形成した後、画像保持体(転写紙)へのトナー画像の転写、定着及び感光体表面のクリーニングというプロセスよりなる画像形成方法、並びにこれらの工程を実現する手段を備えた画像形成装置である。場合により、静電潜像を直接転写体に転写し現像する画像形成方法等では、感光体に配した上記プロセスを必ずしも有するものではない。
次に、均一に帯電された感光体1上に静電潜像を形成するために画像露光部5が用いられる。この光源には、蛍光灯、タングステンランプ、ハロゲンランプ、水銀灯、ナトリウム灯、発光ダイオード(LED)、半導体レーザー(LD)、エレクトロルミネッセンス(EL)などの発光物全般を用いることができる。そして、所望の波長域の光のみを照射するために、シャープカットフィルター、バンドパスフィルター、近赤外カットフィルター、ダイクロイックフィルター、干渉フィルター、色温度変換フィルターなどの各種フィルターを用いることもできる。
次に、感光体上で可視化されたトナー像を転写体9上に転写するために転写チャージャ10が用いられる。また、転写をより良好に行なうために転写前チャージャ7を用いてもよい。これらの転写手段としては、転写チャージャ、バイアスローラーを用いる静電転写方式、粘着転写法、圧力転写法等の機械転写方式、磁気転写方式が利用可能である。静電転写方式としては、前記帯電手段が利用可能である。
次に、転写後感光体上に残されたトナーをクリーニングするためにクリーニングブラシ14、クリーニングブレード15が用いられる。転写後の感光体は残トナーの他に現像剤や紙粉なども付着しており、これらは次工程の画像形成プロセスで異常画像を引き起こす可能性があるため重要な工程となる。残トナーを主とする感光体付着物を良好に除去するには感光体に当接するクリーニングブレードが有効であり、さらに本発明の感光体を用いることによりクリーニング性能はより効果的となる。
次に、必要に応じて感光体上の潜像を取り除く目的で除電手段が用いられる。除電手段としては除電ランプ2、除電チャージャが用いられ、それぞれ前記露光光源、帯電手段が利用できる。
その他、感光体に近接していない原稿読み取り、給紙、定着、排紙等のプロセスは公知のものが使用できる。
画像形成装置用プロセスカートリッジとは、感光体101を内蔵し、他に帯電手段102、現像手段104、転写手段106、クリーニング手段107、除電手段(図示せず)の少なくとも一つを具備し、画像形成装置本体に着脱可能とした装置(部品)である。図4に例示される装置による画像形成プロセスについて示すと、感光体101は、時計回り方向に回転しながら、帯電手段102による帯電、露光手段103による露光により、その表面に露光像に対応する静電潜像が形成され、この静電潜像は、現像手段104でトナー現像され、該トナー現像は転写手段106により、転写体105に転写され、プリントアウトされる。次いで、像転写後の感光体表面は、クリーニング手段107によりクリーニングされ、さらに除電手段(図示せず)により除電されて、再び以上の操作を繰り返すものである。
以上の説明から明らかなように、本発明の電子写真感光体は電子写真複写機に利用するのみならず、レーザービームプリンター、CRTプリンター、LEDプリンター、液晶プリンター及びレーザー製版等の電子写真応用分野にも広く用いることができるものである。
本発明における電荷輸送性構造を有する化合物は、例えば特許第3164426号公報記載の方法にて合成される。下記に電荷輸送性構造を有する化合物の製造方法の一例を示す。
(1)ヒドロキシ基置換トリアリールアミン化合物(下記構造式B)の合成
メトキシ基置換トリアリールアミン化合物(下記構造式A)113.85g(0.3mol)と、ヨウ化ナトリウム138g(0.92mol)にスルホラン240mlを加え、窒素気流中で60℃に加温した。この液中にトリメチルクロロシラン99g(0.91mol)を1時間で滴下し、約60℃の温度で4時間半撹拌し反応を終了させた。この反応液にトルエン約1.5Lを加え室温まで冷却し、水と炭酸ナトリウム水溶液で繰り返し洗浄した。その後、このトルエン溶液から溶媒を除去し、カラムクロマト処理(吸着媒体:シリカゲル、展開溶媒:トルエン:酢酸エチル=20:1)にて精製した。得られた淡黄色オイルにシクロヘキサンを加え、結晶を析出させた。このようにして下記構造式Bの白色結晶88.1g(収率=80.4%、融点:64.0〜66.0℃、元素分析値(%):表1に示す。)を得た。
上記(1)で得られたヒドロキシ基置換トリアリールアミン化合物(構造式B)82.9g(0.227mol)をテトラヒドロフラン400mlに溶解し、窒素気流中で水酸化ナトリウム水溶液(NaOH:12.4g,水:100ml)を滴下した。この溶液を5℃に冷却し、アクリル酸クロライド25.2g(0.272mol)を40分かけて滴下した。その後、5℃で3時間撹拌し反応を終了させた。この反応液を水に注ぎ、トルエンにて抽出した。この抽出液を炭酸水素ナトリウム水溶液と水で繰り返し洗浄した。その後、このトルエン溶液から溶媒を除去し、カラムクロマト処理(吸着媒体:シリカゲル、展開溶媒:トルエン)にて精製した。得られた無色のオイルにn−ヘキサンを加え、結晶を析出させた。このようにして例示化合物NO.54の白色結晶80.73g(収率=84.8%、融点:117.5〜119.0℃)を得た。元素分析結果(%)を以下に示す。
φ100mmのアルミニウムシリンダー上に、下記組成の下引き層用塗工液、電荷発生層用塗工液、電荷輸送層用塗工液を順次、塗布、乾燥することにより、3.0μmの下引き層、0.2μmの電荷発生層、20μmの電荷輸送層を形成した。
[下引き層用塗工液]
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
メチルエチルケトン: 50部
ビスフェノールZポリカーボネート: 10部
(パンライトTS−2050、帝人化成製)
下記構造式(II)の低分子電荷輸送物質: 10部
テトラヒドロフラン: 100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)
電荷輸送層上には、下記構成の架橋表面層塗工液を使用した。
フィラーの分散は、70ccのガラスポットにφ5mmのアルミナボールを入れ、さらに下記のフィラー、ポリカルボン酸化合物及びシクロペンタノンを入れ、ボールミルにより24時間分散(150rpm)を行った。その後、テトラヒドロフランを添加して撹拌することによって得られたミルベースと、その他の材料を予め混合した溶液とを混合することによって表面層用塗工液を作製した。
アルミナフィラー: 8部
(スミコランダムAA03、平均一次粒径:0.3μm、住友化学工業製)
ポリカルボン酸化合物: 0.2部
(低分子量不飽和ポリカルボン酸ポリマー溶液、BYK−P104、
不揮発分50%、酸価180mgKOH/g、BYKケミー社製)
シクロペンタノン: 8部
テトラヒドロフラン: 12部
ミルベース: 6.5部
電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物: 10部
例示化合物NO.54
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:
トリメチロールプロパントリアクリレート 5部
(KAYARAD TMPTA、日本化薬製、分子量:296、
官能基数:3官能)
ジペンタエリスリトールカプロラクトン変性ヘキサアクリレート 5部
(KAYARAD DPCA−120、日本化薬製、分子量:1947、
官能基数:6官能)
光重合開始剤: 1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、日本化薬製、分子量:204)
レベリング剤: 0.2部
BYK−UV3570(ビックケミー製)
溶媒: 115部
テトラヒドロフラン
ノズル−支持体間距離 :50mm
霧化エア圧 :1.0kg/cm2
エアー流量 :15.0L/min
吐出量 :0.06ml/s
スプレーガンの移動速度:3.5mm/s
ドラム回転数 :150rpm
指触乾燥時間 :5分
実施例1において、スプレー塗工時の霧化エア圧を0.9kg/cm2に変更した以外は全て実施例1と同様にして表面層を設け、本発明の電子写真感光体を作製した。
(実施例3)
実施例1において、スプレー塗工時の霧化エア圧を0.8kg/cm2に変更した以外は全て実施例1と同様にして表面層を設け、本発明の電子写真感光体を作製した。
(実施例4)
実施例1において、スプレー塗工時の霧化エア圧を0.7kg/cm2に変更した以外は全て実施例1と同様にして表面層を設け、本発明の電子写真感光体を作製した。
(実施例5)
実施例1において、スプレー塗工時の霧化エア圧を0.6kg/cm2に変更した以外は全て実施例1と同様にして表面層を設け、本発明の電子写真感光体を作製した。
実施例1において、架橋表面層塗工液の溶媒を54部とし、スプレー塗工時のスプレーガンの移動速度7.0mm/s、に変更した以外は全て実施例1と同様にして表面層を設け、本発明の電子写真感光体を作製した。
(実施例7)
実施例6において、霧化エア圧0.9kg/cm2に変更した以外は全て実施例6と同様にして表面層を設け、本発明の電子写真感光体を作製した。
(実施例8)
実施例6において、霧化エア圧0.8kg/cm2に変更した以外は全て実施例6と同様にして表面層を設け、本発明の電子写真感光体を作製した。
実施例3において、フィラー微粒子をシリカ微粒子(KMPX−100、平均一次粒径:0.1μm、信越化学工業製)に変更した以外は全て実施例3と同様にして表面層を設け、本発明の電子写真感光体を作製した。
(実施例10)
実施例3において、電荷輸送性構造を有さない3官能以上のラジカル重合製モノマーを下記材料単独に変更した以外は全て実施例3と同様にして表面層を設け、本発明の電子写真感光体を作製した。
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:
ジペンタエリスリトールカプロラクトン変性ヘキサアクリレート 10部
(KAYARAD DPCA−120、日本化薬製、分子量:1947、
官能基数:6官能)
実施例3において、フィラー微粒子をアルミナ微粒子(スミコランダムAA07、平均一次粒径:0.7μm、住友化学製)に変更した以外は全て実施例3と同様にして表面層を設け、本発明の電子写真感光体を作製した。
(実施例12)
実施例3において、フィラー微粒子をエポスターS6(メラミン・ホルムアルデヒド縮合 有機微粒子、平均1次粒径:0.6μm、日本触媒製)に変更した以外は全て実施例3と同様にして表面層を設け、本発明の電子写真感光体を作製した。
実施例3において、光重合開始剤を以下の熱重合開始剤に変更し、架橋表面層塗工液の溶媒を34部とし、スプレー塗工時の霧化エア圧を1.0kg/cm2、霧化エア流量を15.0L/minに変更し、スプレー塗工後は紫外線照射を行わずに130℃30分の乾燥を行い、表面層を設けた。それ以外は全て実施例3と同様にして本発明の電子写真感光体を作製した。
熱重合開始剤: 1部
2,2−ビス(4,4−ジ−t−ブチルパーオキシシクロヘキシ)プロパン
(パーカドックス 12−EB20 化薬アクゾ製)
(実施例14)
実施例3において、架橋表面層塗工液の溶媒をテトラヒドロフラン69部、アセトン46部として架橋表面層塗工液を作製し、スプレー塗工した以外は全て実施例3と同様にして表面層を設け、本発明の電子写真感光体を作製した。
実施例1において、スプレー塗工時の霧化エア圧を1.1kg/cm2に変更した以外は全て実施例1と同様にして表面層を設け、電子写真感光体を作製した。
(比較例2)
実施例1において、スプレー塗工時の霧化エア圧を1.3kg/cm2に変更した以外は全て実施例1と同様にして表面層を設け、電子写真感光体を作製した。
(比較例3)
実施例1において、スプレー塗工時の霧化エア圧を0.5kg/cm2に変更した以外は全て実施例1と同様にして表面層を設け、電子写真感光体を作製した。
実施例1において、架橋表面層塗工液の溶媒を54部とし、スプレー塗工時のスプレーガンの移動速度7.0mm/sに、霧化エア圧を0.6kg/cm2に変更した以外は全て実施例1と同様にして表面層を設け、電子写真感光体を作製した。
(比較例5)
実施例1において、架橋表面層塗工液の溶媒を208部とし、スプレー塗工時のスプレーガンの移動速度2.3mm/sに、霧化エア圧を0.5kg/cm2に変更した以外は全て実施例1と同様にして表面層を設け、電子写真感光体を作製した。
(比較例6)
実施例1において、架橋表面層塗工液の溶媒を208部とし、スプレー塗工時のスプレーガンの移動速度2.3mm/sに、霧化エア圧を1.3kg/cm2に変更した以外は全て実施例1と同様にして表面層を設け、電子写真感光体を作製した。
実施例1において、架橋表面層をリング塗工法により塗工した以外は全て実施例1と同様にして表面層を設け、電子写真感光体を作製した。
(比較例8)
実施例1において、フィラーを添加せずに架橋表面層塗工液を作製し、スプレー塗工により表面層を設け、電子写真感光体を作製した。
実施例1と同様にして電荷輸送層まで設けた。表面層には下記構成の熱可塑性表面層の塗工液を作製し、電荷輸送層上にスプレーで塗工し、150℃20分の乾燥を経て、膜厚5μmの表面層を設け、電子写真感光体を作製した。
フィラー: 2部
アルミナ微粒子(スミコランダムAA03、住友化学工業製)
下記構造式の電荷輸送物質 4部
テトラヒドロフラン 220部
シクロヘキサノン 80部
比較例9において、フィラーを添加せずに熱可塑性表面層の塗工液を作製し、電荷輸送層上にスプレーで塗工し、150℃20分の乾燥を経て、膜厚5μmの表面層を設け、電子写真感光体を作製した。
表面層の算術平均うねりWaと輪郭曲線要素の平均長さWSaは、東京精密製表面粗さ計サーフコム1400Dを用い、JIS B 0601:2001年規格に準拠して測定を行った。測定は測定長さ12.5mm、λc輪郭曲線フィルタ0.25mm、λf輪郭曲線フィルタ2.5mm、測定速度0.6mm/sで断面曲線を測定し、傾斜補正は最小二乗法直線近似を選択した。測定点は感光体の長手方向の上端、中央、下端の3点、周方向90°おきに4点の計12点の測定を行い、12点の平均値を値とした。
クリーニング性評価は、リコー製imagio MP 110改造機を用い、電子写真用プロセスカートリッジに電子写真感光体を装着し、クリーニング不良の起こりやすい10℃15%環境下において画像濃度100%の画像で10万枚の通紙を行い、画像評価を行った。紙は、NBSリコー製MyPaperA4を使用し、トナーおよびクリーニングブレードは純正のものを使用した。また、プロセスカートリッジからクリーニングブレードを取り出し、ブレードのエッジ部分を顕微鏡で観察し、エッジ部分の傷の評価を行った。
画像評価
○:異常なし
クリーニングブレード傷評価
◎:傷なし
○:小さな傷あり(画像に影響なし)
△:傷あり(画像に影響あり)
×:大きな傷あり
結果を表4に示す。
実施例4の感光体を用い、上記のクリーニング性評価をさらに40万枚追加して行った。その結果、異常画像の発生は認められず、クリーニングブレードの傷も見られなかった。また、合計50万枚の通紙評価の摩耗量を測定した。摩耗量は、渦電流式膜厚計フィッシャースコープMMS(フィッシャー製)を用い、中央部軸方向に10mm間隔で30点を周方向90°間隔に4個所測定し、それらの平均値を膜厚とし、通紙前後の膜厚差から求めた。その結果、50万枚通紙後の摩耗量は0.31μmであり、高い耐摩耗性を有していることが確認された。
Claims (10)
- 導電性支持体上に少なくとも感光層及び表面層を順次積層した電子写真感光体において、該表面層が少なくともフィラーと架橋性樹脂を含有し、該表面層が、λc輪郭曲線フィルタ0.25mmで粗さ成分を遮断し、λf輪郭曲線フィルタ2.5mmでうねりより長い波長成分を遮断したうねり曲線から得られる算術平均うねりWa(μm)が0.05μm〜0.3μmでかつ、輪郭曲線要素の平均長さWSm(mm)が0.5mm〜1.5mmであることを特徴とする電子写真感光体。
- 前記表面層の架橋性樹脂が、電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物と、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を硬化させてなる樹脂から成ることを特徴とする請求項1記載の電子写真感光体。
- 前記フィラーが無機フィラーであることを特徴とする請求項1又は2記載の電子写真感光体。
- 前記フィラーがアルミナであることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の電子写真感光体。
- 前記表面層が光エネルギーにより硬化されることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の電子写真感光体。
- 前記表面層がスプレー塗工法により塗工されることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の電子写真感光体。
- 請求項1〜6のいずれかに記載の電子写真感光体と、電子写真感光体上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と前記静電潜像を、トナーを用いて現像して可視像を形成する現像手段と、前記可視像を記録媒体に転写する転写手段と、前記記録媒体に転写された転写像を定着させる定着手段と、電子写真感光体上の転写残トナーを取り除くクリーニング手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
- 前記クリーニング手段が、ブレード形状を有し、感光体に当接されていることを特徴とする請求項7記載の画像形成装置。
- 請求項1〜6のいずれかに記載の電子写真感光体と、電子写真感光体上に静電潜像を形成する静電潜像形成工程と、前記静電潜像を、トナーを用いて現像して可視像を形成する現像工程と、前記可視像を記録媒体に転写する転写工程と、前記記録媒体に転写された転写像を定着させる定着工程と、電子写真感光体上の転写残トナーを取り除くクリーニング工程とを有することを特徴とする画像形成方法。
- 静電潜像形成手段、露光手段、現像手段、転写手段、及びクリーニング手段の少なくとも1つと、請求項1〜6のいずれかに記載の電子写真感光体とを具備してなることを特徴とするプロセスカートリッジ。
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