JP5444987B2 - 電子写真感光体及びその製造方法並びにプロセスカートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents

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Description

本発明は、電子写真感光体及びその製造方法並びにプロセスカートリッジ及び画像形成装置に関する。
電子写真方式の画像形成は、高速且つ高印字品質という利点を有するため、複写機及びレーザービームプリンター等の分野において広く利用されている。画像形成装置に用いられる電子写真感光体(以下、単に「感光体」という場合がある。)としては、無機光導電材料を用いた感光体に比べ、製造及び廃棄の点で安価である有機光導電材料を用いた電子写真感光体が主流を占める様になってきている。中でも、感光層として露光により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とを積層させた機能分離型の有機感光体は、電子写真特性の点で優れており、種々の提案がなされ、実用化されている。
有機感光体は無機感光体に比べて一般的に機械的強度が劣っており、表面の残留トナー等を除去するための部材、現像ブラシ、用紙などの機械的外力による摺擦傷や摩耗が生じやすく、寿命が短い。また、環境保護の観点から近年使用されてきている接触帯電方式を用いたシステムでは、コロトロンによる非接触帯電方式に比べて大幅に感光体の摩耗が増加することがある。このように感光体の耐久性が不十分であると、感度の低減による画像濃度の低下、帯電電位の低下による画像へのカブリの発生などの原因となる。
例えば、電荷輸送層中にフッ素含有樹脂粒子を分散させることにより、感光体の表面層の表面エネルギーを低減し、表面摩擦力を低減する方法が提案されている。また、フッ素含有樹脂粒子は分散性が低く、凝集性が高いため、分散助剤としてフッ素系グラフト重合体を添加することによって、フッ素含有樹脂粒子の分散性を改善する手法が提案されている(例えば特許文献1参照)。
特開昭63−221355号公報
本発明は、感光層がフッ素含有樹脂粒子とフッ素系グラフト重合体を単に含む電子写真感光体に比べ、フッ素含有樹脂粒子の粗密が抑制された電子写真感光体を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、以下の本発明が提供される。
請求項1の発明は、導電性支持体と、前記導電性支持体上に配置されている感光層と、を備え、前記感光層が、フッ素含有樹脂粒子と、下記一般式(I)及び(II)で表わされる構造を有するメタクリル共重合体と、電荷輸送材料とを含み、波長300nm以上1000nm以下の光を集光して、前記感光層の表面に対して垂直に、かつ、前記感光層に潜像が形成される領域を走査しながら照射したときに、前記照射した光が前記感光層の表面にて散乱されたときの散乱光強度の最小値を散乱光強度の最大値で割った値ΔIが、ΔI≧0.9を満たす電子写真感光体である。


(一般式(I)及び(II)において、l、m、nは1以上の正数をそれぞれ独立して表し、p、q、r、sは0または1以上の正数をそれぞれ独立して表し、tは8未満の正数を表し、R、R、R、Rは水素原子またはアルキル基をそれぞれ独立して表し、Xはアルキレン鎖、ハロゲン置換アルキレン鎖、―S―、―O―、―NH―、または単結合を表し、Yはアルキレン鎖、ハロゲン置換アルキレン鎖、―(C2z−1(OH))―、または単結合を表し、―(C2z−1(OH))―におけるzは1以上の正数を表す。)
請求項2の発明は、請求項1に記載の電子写真感光体を製造する製造方法であって、フッ素含有樹脂粒子と、下記一般式(I)及び(II)で表わされる構造を有するメタクリル共重合体と、電荷輸送性材料とを含む液を用意する工程と、前記液を塗布槽の底部から供給するとともに上縁から溢れさせながら、導電性支持体を含む被塗布物を浸漬塗布する際、前記液の温度T〔℃〕及び前記液の循環流量F〔L/分〕がT×F≧50を満足する条件下で、前記液により浸漬塗布することにより前記被塗布物の表面に塗膜を形成する工程と、前記被塗布物の表面に形成された塗膜を乾燥させて感光層を形成する工程と、を含む、電子写真感光体の製造方法である。


(一般式(I)及び(II)において、l、m、nは1以上の正数をそれぞれ独立して表し、p、q、r、sは0または1以上の正数をそれぞれ独立して表し、tは8未満の正数を表し、R、R、R、Rは水素原子またはアルキル基をそれぞれ独立して表し、Xはアルキレン鎖、ハロゲン置換アルキレン鎖、―S―、―O―、―NH―、または単結合を表し、Yはアルキレン鎖、ハロゲン置換アルキレン鎖、―(C2z−1(OH))―、または単結合を表し、―(C2z−1(OH))―におけるzは1以上の正数を表す。)
請求項3の発明は、請求項1に記載の電子写真感光体を備えたプロセスカートリッジである。
請求項4の発明は、請求項1に記載の電子写真感光体と、前記電子写真感光体を帯電させる帯電装置と、帯電した前記電子写真感光体を露光して静電潜像を形成する静電潜像形成装置と、前記電子写真感光体に形成された前記静電潜像をトナーを含む現像剤により現像してトナー像を形成する現像装置と、前記電子写真感光体に形成された前記トナー像を被転写媒体に転写する転写装置と、を備える画像形成装置である。
請求項1に係る発明によれば、感光層がフッ素含有樹脂粒子とフッ素系グラフト重合体を単に含む電子写真感光体に比べ、フッ素含有樹脂粒子の粗密が抑制された電子写真感光体が提供される。
請求項2に係る発明によれば、感光層がフッ素含有樹脂粒子とフッ素系グラフト重合体を単に含む電子写真感光体を製造する方法に比べ、フッ素含有樹脂粒子の粗密が抑制される電子写真感光体の製造方法が提供される。
請求項3に係る発明によれば、感光層がフッ素含有樹脂粒子とフッ素系グラフト重合体を単に含む電子写真感光体を備えるプロセスカートリッジに比べ、画像の濃度ムラが発生し難いプロセスカートリッジが提供される。
請求項4に係る発明によれば、感光層がフッ素含有樹脂粒子とフッ素系グラフト重合体を単に含む電子写真感光体を備える画像形成装置に比べ、画像の濃度ムラが発生し難い画像形成装置が提供される。
本実施形態に係る電子写真感光体の断面の一部を示す概略図である。 本実施形態に係る電子写真感光体を構成する電荷輸送層を浸漬塗布によって形成する装置の一例を示す概略図である。 電子写真感光体の表面における散乱光強度を周方向に測定する方法を示す概略図である。 電子写真感光体の表面における散乱光強度を軸方向に測定する方法を示す概略図である。 第1実施形態の画像形成装置の基本構成を示す概略図である。 第2実施形態の画像形成装置の基本構成を示す概略図である。 プロセスカートリッジの一例の基本構成を示す概略図である。
以下、添付した図面を適宜参照しながら、実施形態について説明する。各図面中、同一の部分又は相当する部分には同一の符号を付することとし、重複する説明は省略する。
本発明者らの研究によれば、機械的耐久性を向上させるため、最表面となる電荷輸送層が、電荷輸送材料や結着樹脂のほかに、フッ素含有樹脂粒子と、分散助剤となるフッ素系グラフト重合体とを含有する電子写真感光体の場合、フッ素含有樹脂粒子が密な領域と粗な領域とが生じ易く、その粗密により連続プリント後の電荷輸送層の磨耗量に違いが生じてしまう。結果として電荷輸送層の厚さムラが発生することとなるため、画像の濃度ムラが生じ易くなる。
そこで、本発明者らは、このような電子写真感光体について厚さムラが発生し難い表面層の状態を検討した結果、例えば波長300nm以上1000nm以下の光を電子写真感光体表面上で10mmの面積になるよう集光し、電子写真感光体の表面に対して垂直に、かつ、感光体の表面上を走査しながら照射したときに、照射光が感光体上にて散乱されたときの散乱光強度の最小値を散乱光強度の最大値で割った値ΔIが、ΔI≧0.9を満足することで、フッ素含有樹脂粒子の粗密が効果的に抑えられ、結果として連続プリント後の感光体の表面層の厚さムラが抑制され、画像の濃度ムラが安定して抑制されることを見出した。
さらに、本発明者らは、フッ素含有樹脂粒子とフッ素系グラフト重合体とを含む表面層を形成する方法について鋭意検討した結果、液温と循環流量を特定の範囲に制御して浸漬塗布することにより、フッ素含有樹脂粒子の粗密が抑えられ、結果として連続プリント後の電子写真感光体の表面層の厚さムラが抑制され、画像の濃度ムラが安定して抑制されることを見出した。
図1は本実施形態の電子写真感光体の一例における断面の一部を概略的に示している。この電子写真感光体1は、電荷発生層5と電荷輸送層6とが別個に設けられた機能分離型の感光層3を備えるもので、導電性支持体2上に下引き層4、電荷発生層5、電荷輸送層6がこの順序で積層された構造を有している。ここで、電荷輸送層6は感光体1における表面層(支持体2から最も遠い側に配置される層)であり、詳細は後述するが、電荷輸送材料、結着樹脂のほか、例えば、平均球形度0.7以下のフッ素含有樹脂粒子と、特定のフッ化アルキル基含有メタクリル共重合体を含有して構成されている。
以下、感光体1の各要素について説明する。
−導電性支持体−
導電性支持体2としては、従来から使用されているものであれば、如何なるものを使用してもよい。なお、本明細書において「導電性」とは、体積抵抗率で1010Ωcm以下の範囲を意味する。
導電性支持体2は、例えば、アルミニウム、ニッケル、クロム、ステンレス鋼等の金属類、およびアルミニウム、チタニウム、ニッケル、クロム、ステンレス鋼、金、バナジウム、酸化錫、酸化インジウム、ITO等の薄膜を設けたプラスチックフィルム等、あるいは導電性付与剤を塗布、または含浸させた紙、およびプラスチックフィルム等が挙げられる。支持体2の形状はドラム状に限られず、シート状、プレート状としてもよい。
導電性支持体2として、例えば金属パイプを用いる場合、表面は素管のままであってもよいし、予め鏡面切削、エッチング、陽極酸化、粗切削、センタレス研削、サンドブラスト、液体ホーニングなどの処理が行われていてもよい。
−下引き層−
下引き層4は、支持体2の表面における光反射の防止、支持体2から感光層3への不要なキャリアの流入の防止などの目的で、必要に応じて設けられる。下引き層3を構成する材料としては、アルミニウム、銅、ニッケル、銀などの金属粉体や、酸化アンチモン、酸化インジウム、酸化スズ、酸化亜鉛などの導電性金属酸化物や、カーボンファイバ、カーボンブラック、グラファイト粉末などの導電性物質等を結着樹脂に分散し、支持体2上に塗布したものが挙げられる。また、金属酸化物粒子は2種以上混合して用いてもよい。さらに、金属酸化物粒子へカップリング剤による表面処理を行うことで、粉体抵抗を制御して用いてもよい。
下引き層4に含まれる結着樹脂としては、ポリビニルブチラールなどのアセタール樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、カゼイン、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、ウレタン樹脂などの公知の高分子樹脂化合物、また電荷輸送性基を有する電荷輸送性樹脂やポリアニリン等の導電性樹脂などを用いてもよい。中でも上層の塗布溶剤に不溶な樹脂が望ましく用いられ、特にフェノール樹脂、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、エポキシ樹脂などが望ましく用いられる。
下引き層4中の金属酸化物粒子等と結着樹脂との比率は特に制限されず、望まれる電子写真感光体特性が得られる範囲で任意に設定される。
下引き層4の形成の際には、上記成分を特定の溶媒に加えた塗布液が使用される。かかる溶媒としては、例えば、トルエン、クロロベンゼン等の芳香族炭化水素系溶剤、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―ブタノール等の脂肪族アルコール系溶剤、アセトン、シクロヘキサノン、2−ブタノン等のケトン系溶剤、塩化メチレン、クロロホルム、塩化エチレン等のハロゲン化脂肪族炭化水素溶剤、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレングリコール、ジエチルエーテル等の環状あるいは直鎖状エーテル系溶剤、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸n−ブチル等のエステル系溶剤、などの有機溶剤が挙げられる。これらの溶剤は単独又は2種以上混合して用いられる。混合する際、使用される溶剤としては、結着樹脂を溶解する混合溶剤であればよい。
また、下引き層形成用塗布液中に金属酸化物粒子等を分散させる方法としては、ボールミル、振動ボールミル、アトライター、サンドミル、横型サンドミル等のメディア分散機や、攪拌、超音波分散機、ロールミル、高圧ホモジナイザー等のメディアレス分散機が利用される。さらに、高圧ホモジナイザーとして、高圧状態で分散液を液−液衝突や液−壁衝突させて分散する衝突方式や、高圧状態で微細な流路を貫通させて分散する貫通方式などが挙げられる。
このようにして得られる下引き層形成用塗布液を支持体2上に塗布する方法としては、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、カーテン塗布法等が挙げられる。
下引き層4の厚さは15μm以上が望ましく、20μm以上50μm以下がより望ましい。
下引き層4には、表面粗さ調整のために下引き層中に樹脂粒子を添加してもよい。樹脂粒子としては、シリコーン樹脂粒子、架橋型PMMA樹脂粒子等が用いられる。
また、表面粗さ調整のために下引き層4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、液体ホーニング、研削処理等が用いられる。
−中間層−
図示は省略するが、電気特性向上、画質向上、画質維持性向上、感光層接着性向上などのために、下引き層4上に中間層をさらに設けてもよい。中間層に用いられる結着樹脂としては、ポリビニルブチラールなどのアセタール樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、カゼイン、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、メラミン樹脂などの高分子樹脂化合物のほかに、ジルコニウム、チタニウム、アルミニウム、マンガン、シリコン原子などを含有する有機金属化合物などがある。これらの化合物は単独にあるいは複数の化合物の混合物あるいは重縮合物として用いられる。中でも、ジルコニウムもしくはシリコンを含有する有機金属化合物は残留電位が低く、環境による電位変化が少なく、また繰り返し使用による電位の変化が少ないなど性能上有利である。
中間層の形成に使用される溶媒としては、公知の有機溶剤、例えば、トルエン、クロロベンゼン等の芳香族炭化水素系溶剤、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−ブタノール等の脂肪族アルコール系溶剤、アセトン、シクロヘキサノン、2−ブタノン等のケトン系溶剤、塩化メチレン、クロロホルム、塩化エチレン等のハロゲン化脂肪族炭化水素溶剤、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレングリコール、ジエチルエーテル等の環状あるいは直鎖状エーテル系溶剤、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸n−ブチル等のエステル系溶剤が挙げられ、また、これらの溶剤は単独あるいは2種以上混合して用いられる。混合する際、使用される溶剤としては、結着樹脂を溶かす混合溶剤であればよい。
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。
中間層は上層の塗布性改善の他に、電気的なブロッキング層の役割も果たすが、厚さが大きすぎる場合には電気的な障壁が強くなりすぎて減感や繰り返しによる電位の上昇を引き起こすおそれがある。したがって、中間層を形成する場合には、例えば0.1μm以上3μm以下の厚さ範囲に設定される。また、この場合の中間層を下引き層4として使用してもよい。
−電荷発生層−
電荷発生層5は、電荷発生材料を適当な結着樹脂中に分散して形成される。かかる電荷発生材料としては、無金属フタロシアニン、クロロガリウムフタロシアニン、ヒドロキシガリウムフタロシアニン、ジクロロスズフタロシアニン、チタニルフタロシアニン等のフタロシアニン顔料が使用され、特に、CuKα特性X線に対するブラッグ角(2θ±0.2゜)の少なくとも7.4゜、16.6゜、25.5゜及び28.3゜に強い回折ピークを有するクロロガリウムフタロシアニン結晶、CuKα特性X線に対するブラッグ角(2θ±0.2゜)の少なくとも7.7゜、9.3゜、16.9゜、17.5゜、22.4゜及び28.8゜に強い回折ピークを有する無金属フタロシアニン結晶、CuKα特性X線に対するブラッグ角(2θ±0.2゜)の少なくとも7.5゜、9.9゜、12.5゜、16.3゜、18.6゜、25.1゜及び28.3゜に強い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結晶、CuKα特性X線に対するブラッグ角(2θ±0.2゜)の少なくとも9.6゜、24.1゜及び27.2゜に強い回折ピークを有するチタニルフタロシアニン結晶が使用される。その他、電荷発生材料としては、キノン顔料、ペリレン顔料、インジゴ顔料、ビスベンゾイミダゾール顔料、アントロン顔料、キナクリドン顔料等が使用される。また、これらの電荷発生材料は、単独または2種以上を混合して使用される。
電荷発生層5における結着樹脂としては、例えば、ビスフェノールAタイプあるいはビスフェノールZタイプ等のポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、ポリビニルアセテート樹脂、ポリビニルホルマール樹脂、ポリスルホン樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体樹脂、塩化ビニリデン−アクリルニトリル共重合体樹脂、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、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリ−N−ビニルカルバゾール樹脂等が用いられる。これ等の結着樹脂は、単独あるいは2種以上混合して用いられる。電荷発生材料と結着樹脂の配合比は、10:1から1:10の範囲が望ましい。
電荷発生層5の形成の際には、上記成分を予め定めた溶剤に加えた塗布液が使用される。かかる溶剤としては、例えば、トルエン、クロロベンゼン等の芳香族炭化水素系溶剤、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−ブタノール等の脂肪族アルコール系溶剤、アセトン、シクロヘキサノン、2−ブタノン等のケトン系溶剤、塩化メチレン、クロロホルム、塩化エチレン等のハロゲン化脂肪族炭化水素溶剤、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレングリコール、ジエチルエーテル等の環状あるいは直鎖状エーテル系溶剤、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸n−ブチル等のエステル系溶剤、などの有機溶剤が挙げられる。これらの溶剤は単独あるいは2種以上混合して用いられる。混合する際、使用される溶剤としては、結着樹脂を溶解する混合溶剤であればよい。
電荷発生材料を樹脂中に分散させるために、塗布液には分散処理が施される。分散方法としては、ボールミル、振動ボールミル、アトライター、サンドミル、横型サンドミル等のメディア分散機や、攪拌、超音波分散機、ロールミル、高圧ホモジナイザー等のメディアレス分散機が利用される。さらに、高圧ホモジナイザーとして、高圧状態で分散液を液−液衝突や液−壁衝突させて分散する衝突方式や、高圧状態で微細な流路を貫通させて分散する貫通方式などが挙げられる。
このようにして得られる塗布液を下引き層4上に塗布する方法としては、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、カーテン塗布法等が挙げられる。
電荷発生層5の厚さは、望ましくは0.01μm以上5μm以下、より望ましくは0.05μm以上2.0μm以下の範囲に設定される。
−電荷輸送層−
電荷輸送層6は、少なくとも、電荷輸送材料と、フッ素含有樹脂粒子と、下記一般式(I)及び(II)で表わされる構造を有するフッ化アルキル基を含むメタクリル共重合体(適宜、「フッ化アルキル基含有メタクリル共重合体」という。)を含んで構成される。上記フッ化アルキル基含有メタクリル共重合体は、例えば、アクリル酸エステル化合物、メタクリル酸エステル化合物等からなるマクロモノマー及びパーフルオロアルキルエチルメタクリレート、パーフルオロアルキルメタクリレートよりグラフト重合されたものである。
一般式(I)及び(II)において、l、m、nは1以上の正数をそれぞれ独立して表し、p、q、r、sは0または1以上の正数をそれぞれ独立して表し、tは8未満の正数を表し、R、R、R、Rは水素原子またはアルキル基をそれぞれ独立して表し、Xはアルキレン鎖、ハロゲン置換アルキレン鎖、―S―、―O―、―NH―、または単結合を表し、Yはアルキレン鎖、ハロゲン置換アルキレン鎖、―(C2z−1(OH))―、または単結合を表し、―(C2z−1(OH))―におけるzは1以上の正数を表す。
前記フッ化アルキル基含有メタクリル共重合体のフッ化アルキル基の炭素主鎖長の炭素数が2つ以上の場合には、フッ化アルキル基含有メタクリル共重合体のフッ素含有樹脂粒子への吸着性が低下することが抑制され、分散助剤としての機能が向上する。このために、表面層中に存在するフッ素含有樹脂粒子の分散が不均一となることが抑制され、感光体の十分な耐久性向上の効果が得られ易い。さらには、フッ素含有樹脂粒子の凝集が抑制され、凝集に起因する画質不良が発生し難い。
一方、フッ化アルキル基含有メタクリル共重合体のフッ化アルキル基の炭素主鎖長の炭素数が7つ未満の場合には、フッ化アルキル基含有メタクリル共重合体と感光層に含まれる結着樹脂との相溶性が良い。このために、フッ化アルキル基含有メタクリル共重合体と結着樹脂との界面がトラップサイトとなることが抑制され、高温高湿下での繰り返し使用の際に、残留電位が上昇し難くなる。
また、フッ化アルキル基含有メタクリル共重合体の分子量は、20000以上100000以下が望ましく、さらに望ましくは30000以上50000以下である。フッ化アルキル基含有メタクリル共重合体の分子量が20000以上であると分散安定性が不十分となることが抑制される。一方、分子量が100000以下であれば結着樹脂との相溶性の低下が抑制され、界面がトラップサイトとなることが抑制され、高温高湿下での繰り返し使用の際に、残留電位が上昇することが抑制される。
電荷輸送層6におけるフッ化アルキル基含有メタクリル共重合体の含有量は、フッ素含有樹脂粒子の含有量に対して1質量%以上5質量%以下であることが望ましい。フッ素含有樹脂粒子の含有量に対するフッ化アルキル基含有メタクリル共重合体の添加量が1質量%以上の場合、フッ素含有樹脂粒子の分散が不十分となることが抑制される。また、当該含有量が5質量%以下であれば、フッ素含有樹脂粒子の表面に吸着することで分散助剤として機能するフッ化アルキル基含有メタクリル共重合体に対して、フッ素含有樹脂粒子の表面に吸着しなかった余剰のフッ化アルキル基含有メタクリル共重合体が電荷輸送層6中に存在することが抑制され、電荷を蓄積するトラップサイトの発現が抑制される。その結果、高温高湿下での繰り返し使用により残留電位が上昇することが抑制され、濃度低下が生じ難い感光体となる。
また、電荷輸送層6の固形分全量に対するフッ素含有樹脂粒子の含有量は、望ましくは2質量%以上15質量%以下である。電荷輸送層6の固形分全量に対するフッ素含有樹脂粒子の含有量が2質量%以上の場合、フッ素含有樹脂粒子の分散による電荷輸送層6の改質が不十分となることが抑制される。また、当該含有量が15質量%以下の場合、光透過性の低下及び膜強度の低下が起こり難くなる。
本実施形態で用いるフッ素含有樹脂粒子としては、4フッ化エチレン樹脂、3フッ化塩化エチレン樹脂、6フッ化プロピレン樹脂、フッ化ビニル樹脂、フッ化ビニリデン樹脂、2フッ化2塩化エチレン樹脂およびそれらの共重合体の中から1種あるいは2種以上を適宜選択することが望ましく、特に、4フッ化エチレン樹脂、フッ化ビニリデン樹脂が望ましい。
前記フッ素含有樹脂粒子の一次粒径は0.05μm以上1μm以下が望ましく、更に望ましくは0.1μm以上0.5μm以下である。一次粒径が0.05μm以上であれば分散時の凝集が進み難く、一方、1μm以下であれば画質欠陥が発生し難くなる。
電荷輸送層6は上記成分に加えて、電荷輸送層としての本来的機能を発現させるための電荷輸送材料、さらには結着樹脂を含む。
かかる電荷輸送材料としては、例えば、2,5−ビス(p−ジエチルアミノフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール等のオキサジアゾール誘導体、1,3,5−トリフェニル−ピラゾリン、1−[ピリジル−(2)]−3−(p−ジエチルアミノスチリル)−5−(p−ジエチルアミノスチリル)ピラゾリン等のピラゾリン誘導体、トリフェニルアミン、N,N′−ビス(3,4−ジメチルフェニル)ビフェニル−4−アミン、トリ(p−メチルフェニル)アミニル−4−アミン、ジベンジルアニリン等の芳香族第3級アミノ化合物、N,N′−ビス(3−メチルフェニル)−N,N′−ジフェニルベンジジン等の芳香族第3級ジアミノ化合物、3−(4′−ジメチルアミノフェニル)−5,6−ジ−(4′−メトキシフェニル)−1,2,4−トリアジン等の1,2,4−トリアジン誘導体、4−ジエチルアミノベンズアルデヒド−1,1−ジフェニルヒドラゾン等のヒドラゾン誘導体、2−フェニル−4−スチリル−キナゾリン等のキナゾリン誘導体、6−ヒドロキシ−2,3−ジ(p−メトキシフェニル)ベンゾフラン等のベンゾフラン誘導体、p−(2,2−ジフェニルビニル)−N,N−ジフェニルアニリン等のα−スチルベン誘導体、エナミン誘導体、N−エチルカルバゾール等のカルバゾール誘導体、ポリ−N−ビニルカルバゾールおよびその誘導体などの正孔輸送物質、クロラニル、ブロアントラキノン等のキノン系化合物、テトラアノキノジメタン系化合物、2,4,7−トリニトロフルオレノン、2,4,5,7−テトラニトロ−9−フルオレノン等のフルオレノン化合物、キサントン系化合物、チオフェン化合物等の電子輸送物質、および上記した化合物からなる基を主鎖または側鎖に有する重合体などが挙げられる。これらの電荷輸送材料は、1種または2種以上を組み合わせて使用される。
また、電荷輸送層6における結着樹脂としては、例えば、ビスフェノールAタイプあるいはビスフェノールZタイプ等のポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、ポリビニルホルマール樹脂、ポリスルホン樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体樹脂、塩化ビニリデン−アクリルニトリル共重合体樹脂、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、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、ポリアミド樹脂、塩素ゴム等の絶縁性樹脂、およびポリビニルカルバゾール、ポリビニルアントラセン、ポリビニルピレン等の有機光導電性重合体等があげられる。これ等の結着樹脂は、単独あるいは2種以上混合して用いればよい。
電荷輸送層6は、上記の各成分を特定の溶剤に加えた塗布液を用いて形成される。電荷輸送層の形成に使用される溶剤としては、公知の有機溶剤、例えば、トルエン、クロロベンゼン等の芳香族炭化水素系溶剤、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−ブタノール等の脂肪族アルコール系溶剤、アセトン、シクロヘキサノン、2−ブタノン等のケトン系溶剤、塩化メチレン、クロロホルム、塩化エチレン等のハロゲン化脂肪族炭化水素溶剤、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレングリコール、ジエチルエーテル等の環状あるいは直鎖状エーテル系溶剤、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸n−ブチル等のエステル系溶剤が挙げられ、これらの溶剤は単独あるいは2種以上混合して用いられる。混合する際、使用する溶剤としては、結着樹脂を溶解する混合溶剤であればよい。電荷輸送材料と結着樹脂との配合比は10:1から1:5が望ましい。
また、例えばフッ素含有樹脂粒子と、フッ化アルキル基含有メタクリル共重合体との分散液を予め調整する場合は、溶剤としては、トルエン単独で用いてもよい。
電荷輸送層6中にフッ素含有樹脂粒子を分散させるための塗布液の分散方法としては、ボールミル、振動ボールミル、アトライター、サンドミル、横型サンドミル等のメディア分散機や、攪拌、超音波分散機、ロールミル、高圧ホモジナイザー等のメディアレス分散機が利用される。さらに、高圧ホモジナイザーとして、高圧状態で分散液を液−液衝突や液−壁衝突させて分散する衝突方式や、高圧状態で微細な流路を貫通させて分散する貫通方式などが挙げられる。
このようにして得られる電荷輸送層形成用塗布液を電荷発生層5上に塗布する方法としては、望ましくは、電荷輸送層形成用塗布液を循環させながら浸漬塗布する方法が用いられる。図2は、浸漬塗布を行う装置の概略を示している。この装置は、電荷輸送層形成用塗布液52を収容して被塗布物51を浸漬塗布する塗布槽53を備え、塗布槽53の底部中央には電荷輸送層形成用塗布液52を供給する供給口55を有し、塗布槽53の周囲には槽53の上縁から溢れた塗布液52を回収する受け部56を有する。さらに、図示しないが、槽53内に収容されている塗布液52に対する被塗布物51の浸漬及び取り出しを行う昇降装置、回収した塗布液52を再度供給口から槽53内に供給する循環ポンプ、塗布液52の温度を制御する温度制御装置などを備えている。
この装置を用いて浸漬塗布を行う場合、電荷輸送層形成用塗布液52を塗布槽53に入れ、槽53内の塗布液52中に被塗布物、すなわち、最表面に電荷発生層を有する導電性支持体51を浸漬し、導電性支持体51の上昇又は塗布槽53の下降などによって、槽53内の塗布液52から導電性支持体51を徐々に取り出すことにより塗布が行われ、表面に塗膜54が形成される。その際、電荷輸送層形成用塗布液52を塗布槽53の供給口55から供給するとともに上縁部から溢れるように供給し、塗布槽53から溢れて回収した塗布液52は供給口55から再度供給することで循環させる。
このように電荷輸送層形成用塗布液52を循環させて導電性支持体51の表面に塗膜54を形成する際、本実施形態では、塗布液52の温度T〔℃〕及び塗布液52の循環流量F〔L/分〕がT×F≧50を満足する条件下で浸漬塗布を行う。ここで、循環流量とは、図2に示す浸漬塗布槽(浸漬槽内径:50mm)に供給する塗布液の単位時間(分)当りの量(L)を意味する。なお、本実施形態において、上記浸漬槽の内径は一例であり、感光体の直径により異なる。
T×F≧50の関係を満たす温度と循環流量に制御して浸漬塗布を行うことで、フッ素含有樹脂粒子が十分に分散した塗膜54が形成される。なお、電荷輸送液循環中に発生する泡の抑制、膜厚ムラ、溶剤揮発量を少なく抑える、電荷輸送材料の析出の観点から、62.5≦T×F≦245 であることが望ましく、87.5≦T×F≦168 であることがより望ましい。
また、電荷輸送層形成用塗布液52の温度は、電荷輸送材料の析出防止の観点から、25℃以上であり、溶媒が著しく蒸発して塗布液52の粘度が低下することを防ぐ観点から32℃以下であることが望ましい。
一方、電荷輸送層形成用塗布液の循環流量は、膜厚ムラ抑制の観点から、1.7〔L/分〕以上であり、電荷輸送液循環中に発生する泡の抑制の観点から、7.0〔L/分〕以下であることが望ましい。
浸漬塗布によって導電性支持体51の電荷発生層上に形成された塗膜54を、例えば、100℃以上140℃以下で30分間乾燥させる。これにより、電荷発生層上に電荷輸送層が形成される。
なお、電荷輸送層の厚さは、浸漬塗布を行う際に導電性支持体51を塗布液52から相対的に取り出す速度によって主に調整され、望ましくは5μm以上50μm以下、より望ましくは10μm以上40μm以下の範囲に設定される。
電子写真装置中で発生するオゾンや窒素酸化物、あるいは光、熱による感光体の劣化を防止する目的で、感光層3を構成する各層5,6中に酸化防止剤、光安定剤、熱安定剤などの添加剤を添加してもよい。例えば、酸化防止剤としては、ヒンダードフェノール、ヒンダードアミン、パラフェニレンジアミン、アリールアルカン、ハイドロキノン、スピロクロマン、スピロインダノンおよびそれらの誘導体、有機硫黄化合物、有機リン化合物等が挙げられる。光安定剤の例としては、ベンゾフェノン、ベンゾアゾール、ジチオカルバメート、テトラメチルピペン等の誘導体が挙げられる。
また、表面の平滑性を向上させる目的で、表面層中にシリコーンオイル等のレベリング剤を添加してもよい。
本実施形態に係る電子写真感光体1は、波長300nm以上1000nm以下の光を集光して、感光層3の表面に対して垂直に、かつ、感光層3に潜像が形成される領域を走査しながら照射したときに、照射した光が感光層3の表面にて散乱されたときの散乱光強度の最小値を散乱光強度の最大値で割った値ΔIが、ΔI≧0.9を満たすものである。
本実施形態に係る電子写真感光体1の表面における散乱光強度比は以下のようにして求められる。図3及び図4は、本実施形態に係る電子写真感光体1の表面における散乱光強度の測定方法の一例を示している。
例えば、キセノンランプ等を光源10とし、集光レンズ12を使用して電子写真感光体に波長300nm以上1000nm以下の光を感光体1の表面上で5mm以上100mm以下の面積になるよう集光し、図3に示すように感光体1の中心軸Cに向けて表面に対して垂直に照射する。なお、照射光Lは必ずしも波長300nmから1000nmまでの全ての波長域の光を含んでいる必要はない。
一方、感光体1の表面で散乱した光を拾えるように照射光Lに対して一定の角度θ及び一定の距離に位置するように光センサ20を設置する。センサ20の位置は照射光Lの強度等にもよるが、例えば、感光体1の表面における光照射位置と感光体1の中心軸Cとを結ぶ線に対して45°以内となる範囲であり、かつ、感光体1の表面における光照射位置から10cm以内に受光部が位置するように光センサ20を設置する。そして、光源10と光センサ20は固定した状態で感光体1を周方向に回転させる。これにより感光体1の周方向Aに例えば1cm幅で散乱光強度が測定される。
一方、軸方向については、図4に示すように、光源10と光センサ20を固定した状態で感光体1を軸方向Bに移動させることで散乱高強度が測定される。なお、感光体1を軸方向Bに移動させて散乱光強度を測定する際、感光体1の両端部付近は像形成に寄与しない領域であるため、潜像が形成される領域(像形成領域)Rに対してのみ散乱光強度を測定する。
このように感光体1の周方向Aの回転と軸方向Bへの移動を組み合わせて像形成領域Rの全体に光を走査して散乱光強度を測定し、散乱光強度の最大値と最小値を算出し、その散乱光強度最小値を散乱光強度最大値で割った値(ΔI)が求められる。
そして、前記のような循環式の浸漬塗布において、電荷輸送層形成用塗布液の温度T〔℃〕及び循環流量F〔L/分〕がT×F≧50を満足する条件下で塗膜を形成して電荷輸送層を形成することで、ΔI≧0.9を満たす本実施形態の電子写真感光体1が得られる。
なお、本実施形態の電子写真感光体1は、電荷発生層5と電荷輸送層6を有する機能分離型であるが、電荷発生層と電荷輸送層とを兼ねた一層の感光層を有する機能一体型を採用してもよい。
次に、本実施形態に係る電子写真感光体を備えた画像形成装置及びプロセスカートリッジについて説明する。
<画像形成装置>
−第1実施形態−
図5は、第1実施形態の画像形成装置の基本構成を概略的に示している。図5に示す画像形成装置200は、本実施形態の電子写真感光体1と、電源209に接続され、電子写真感光体1を帯電させる接触帯電方式の帯電装置208と、帯電装置208により帯電された電子写真感光体1を露光して静電潜像を形成する静電潜像形成装置(露光装置)210と、露光装置210により形成された静電潜像をトナーを含む現像剤により現像してトナー像を形成する現像装置211と、電子写真感光体1の表面に形成されたトナー像を被転写媒体500に転写する転写装置212と、転写後、電子写真感光体1の表面に残留するトナーを除去するトナー除去装置213と、電子写真感光体1の残留電位を除去する除電器214とを備える。なお、例えば、除電器214は必ずしも設けられている必要はないが、電子写真感光体が繰り返し使用される場合に、電子写真感光体の残留電位が次のサイクルに持ち込まれる現象が防止されるので、画像品質がより高められる。
帯電装置208は帯電ロールを有しており、感光体1を帯電させる際には帯電ロールに電圧が印加される。電圧の範囲としては、直流電圧は要求される感光体帯電電位に応じて正又は負の50V以上2000V以下が望ましく、100V以上1500V以下がより望ましい。交流電圧を重畳する場合は、ピーク間電圧が400V以上1800V以下、望ましくは800V以上1600V以下、さらに望ましくは1200V以上1600V以下が望ましい。交流電圧の周波数は50Hz以上20000Hz以下、望ましくは100Hz以上5000Hz以下である。
帯電ロールとしては、芯材の外周面に弾性層、抵抗層、保護層等を設けたものが好適に用いられる。帯電ロールは、感光体1に接触させることにより特に駆動手段を有しなくとも感光体1の回転に伴って回転し、帯電手段として機能するが、帯電ロールに駆動手段を取り付け、感光体1とは異なる周速度で回転させて帯電させてもよい。なお、印加電圧は直流電圧、直流電圧に交流電圧を重畳したもののいずれでもよい。
露光装置210としては、電子写真感光体表面を、半導体レーザ、LED(Light Emitting Diode)、液晶シャッター等の光源により所望の像様に露光する光学系装置等が用いられる。
現像装置211としては、一成分系、二成分系等の正規又は反転現像剤を用いた公知の現像装置等が用いられる。現像装置211に使用されるトナーの形状については、特に制限はなく、不定形、球形あるいは他の特定形状のものを使用してもよい。
転写装置212としては、ローラー状の接触型帯電部材の他、ベルト、フィルム、ゴムブレード等を用いた接触型転写帯電器、あるいは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、が挙げられる。
トナー除去装置213は、転写工程後の電子写真感光体1の表面に付着する残存トナーを除去するためのもので、これにより清浄面化された電子写真感光体1は上記の画像形成プロセスに繰り返し供される。トナー除去装置213としては、異物除去部材(クリーニングブレード)の他、ブラシクリーニング、ロールクリーニング等が用いられるが、これらの中でもクリーニングブレードを用いることが望ましい。また、クリーニングブレードの材質としてはウレタンゴム、ネオプレンゴム、シリコーンゴム等が挙げられる。
−第2実施形態−
図6は第2実施形態の画像形成装置の基本構成を概略的に示している。図6に示す画像形成装置220は中間転写方式の画像形成装置であり、ハウジング400内において4つの電子写真感光体1a,1b,1c,1dが中間転写ベルト409に沿って相互に並列に配置されている。例えば、感光体1aがイエロー、感光体1bがマゼンタ、感光体1cがシアン、感光体1dがブラックの色からなる画像をそれぞれ形成する。
ここで、画像形成装置220に搭載されている電子写真感光体1a,1b,1c,1dは、それぞれ本実施形態の電子写真感光体である。
電子写真感光体1a,1b,1c,1dはそれぞれ一方向(紙面上は反時計回り)に回転し、その回転方向に沿って帯電ロール402a,402b,402c,402d、現像装置404a,404b,404c,404d、1次転写ロール410a,410b,410c,410d、クリーニングブレード415a,415b,415c,415dが配置されている。現像装置404a,404b,404c,404dはそれぞれトナーカートリッジ405a,405b,405c,405dに収容されたブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの4色のトナーを供給し、また、1次転写ロール410a,410b,410c,410dはそれぞれ中間転写ベルト409を介して電子写真感光体1a,1b,1c,1dに接している。
さらに、ハウジング400内にはレーザ光源(露光装置)403が配置されており、レーザ光源403から出射されたレーザ光を帯電後の電子写真感光体1a,1b,1c,1dの表面に照射する。これにより、電子写真感光体1a,1b,1c,1dの回転工程において帯電、露光、現像、1次転写、クリーニング(トナー等の異物除去)の各工程が順次行われ、各色のトナー像が中間転写ベルト409上に重ねて転写される。中間転写ベルト409は駆動ロール406、背面ロール408及び支持ロール407によって張力をもって支持されており、これらのロールの回転によりたわみを生じることなく回転する。また、2次転写ロール413は、中間転写ベルト409を介して背面ロール408と接するように配置されている。背面ロール408と2次転写ロール413との間を通った中間転写ベルト409は、例えば駆動ロール406の近傍に配置されたクリーニングブレード416により清浄面化された後、次の画像形成プロセスに繰り返し供される。
また、ハウジング400内には被転写媒体を収容する容器411が設けられており、容器411内の紙などの被転写媒体500が移送ロール412により中間転写ベルト409と2次転写ロール413との間、さらには相互に接する2個の定着ロール414の間に順次移送された後、ハウジング400の外部に排出される。
なお、上述の説明においては中間転写体として中間転写ベルト409を使用する場合について説明したが、中間転写体は、上記中間転写ベルト409のようにベルト状であってもよいし、ドラム状であってもよい。ベルト状とする場合、中間転写体の基材を構成する樹脂材料としては、公知の樹脂が用いられる。例えば、ポリイミド樹脂、ポリカーボネート樹脂(PC)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリアルキレンテレフタレート(PAT)、エチレンテトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)/PC、ETFE/PAT、PC/PATのブレンド材料、ポリエステル、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアミド等の樹脂材料及びこれらを主原料としてなる樹脂材料が挙げられる。さらに、樹脂材料と弾性材料をブレンドして用いてもよい。
また、上記実施形態にかかる被転写媒体とは、電子写真感光体上に形成されたトナー像を転写する媒体であれば特に制限はない。例えば、図5に示した第1実施形態のように電子写真感光体1から直接、紙等の被転写媒体に転写する場合は、紙等が被転写媒体である。また、図6に示した第2実施形態のように中間転写体を用いる場合には、中間転写体が被転写媒体である。
上記のように本実施形態に係る電子写真感光体1を備えた画像形成装置200,220であれば、連続プリント後の感光体1の表面層の層厚ムラが抑制され、画像の濃度ムラが安定して抑制される。
<プロセスカートリッジ>
図7は、本実施形態の電子写真感光体を備えるプロセスカートリッジの一例の基本構成を概略的に示している。このプロセスカートリッジ300は、電子写真感光体1と共に、帯電装置208、現像装置211、トナー除去装置213、露光のための開口部218、及び、除電露光のための開口部217を、取り付けレール216を用いて組み合わせて一体化したものである。
そして、このプロセスカートリッジ300は、転写装置212と、定着装置215と、図示しない他の構成部分とからなる画像形成装置本体に対して着脱自在としたものであり、画像形成装置本体とともに画像形成装置を構成する。
上記のように本実施形態に係る電子写真感光体1を備えたプロセスカートリッジ300を用いれば、連続プリント後の感光体1の表面層の層厚ムラが抑制され、画像の濃度ムラが安定して抑制される。
以下、実施例について説明する。
(実施例1)
酸化亜鉛(平均粒子径:70nm、テイカ社製、比表面積値:15m/g)100質量部をテトラヒドロフラン500質量部と攪拌混合し、シランカップリング剤として、KBM603(信越化学社製)1.25質量部を添加し、2時間攪拌した。その後、テトラヒドロフランを減圧蒸留にて留去した後、120℃で3時間焼き付けを行なった。これにより、シランカップリング剤で表面処理された酸化亜鉛粒子を得た。
前記表面処理を施した酸化亜鉛粒子60質量部と、アリザリン0.6質量部と、硬化剤としてブロック化イソシアネート(スミジュール3173、住友バイエルンウレタン社製)13.5質量部と、ブチラール樹脂(エスレック BM−1、積水化学社製)15質量部とを、メチルエチルケトン85質量部に溶解した溶液38質量部と、メチルエチルケトン25質量部とを混合し、さらに直径1mmのガラスビーズを用いてサンドミルにて4時間の分散を行って分散液を得た。
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(トスパール145、GE東芝シリコーン社製)4.0質量部とを添加し、下引き層形成用塗布液を得た。この塗布液を、浸漬塗布法にて直径30mmのアルミニウム製の支持体の表面上に塗布した後、180℃で40分間乾燥して塗膜を硬化させ、厚さ25μmの下引き層を得た。
次に、電荷発生材料として、CuKα特性X線に対するブラッグ角(2θ±0.2゜)の少なくとも7.4゜、16.6゜、25.5゜及び28.3゜に強い回折ピークを有するクロロガリウムフタロシアニン結晶15質量部、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂(VMCH、日本ユニオンカーバイト社製)10質量部、およびn−ブチルアルコール300質量部からなる混合物を、直径1mmのガラスビーズを用いてサンドミルにて4時間分散して電荷発生層形成用の塗布液を得た。この塗布液を前記下引き層上に浸漬塗布した後、120℃で5分間乾燥して、厚みが0.2μmの電荷発生層を形成した。
電荷輸送層形成用塗布液を得るため、まず、以下のようなA液とB液を調製した。
A液:4フッ化エチレン樹脂粒子0.5質量部(平均粒径:0.2μm)と、下記式(A)及び(B)で表される構造を有するメタクリル共重合体(重量平均分子量30,000)0.01質量部とを、トルエン5質量部とともに十分攪拌混合し、4フッ化エチレン樹脂粒子の懸濁液を得た。
構造式(A)及び(B)において、lとmは等しく1以上の整数であり、nは約60である。
B液:電荷輸送物質としてN,N′−ビス(3−メチルフェニル)−N,N′−ジフェニルベンジジン2質量部、N,N′−ビス(3,4−ジメチルフェニル)ビフェニル−4−アミン2質量部、ビスフェノールZ型ポリカーボネート樹脂(粘度平均分子量:40,000)6質量部、酸化防止剤として2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール0.1質量部を混合し、さらにテトラヒドロフラン24質量部及びトルエン11質量部を混合して溶解した。
このB液に前記A液を加えて攪拌混合した後、微細な流路を持つ貫通式チャンバーを装着した高圧ホモジナイザー(吉田機械興行株式会社製)を用いて、500kgf/cmまで昇圧しての分散処理を6回繰り返し、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液温度32℃、循環流量1.7L/分にて図2に示すような構成する塗布槽の底部の供給口から供給して上縁から溢れるように循環させながら、電荷発生層上に浸漬塗布した。その後、120℃で40分間乾燥して、厚みが20μmの電荷輸送層を得た。
このようにして製造した電子写真感光体に対して、以下の方法により散乱光強度比(ΔI)の測定を行った。
光源として浜松ホトニクス(株)製キセノンランプを用い、キセノンランプから輻射された光をシグマ光機(株)製平凸合成石英レンズを使用して光束面積10mmの平行光としたのち、電子写真感光体の表面に垂直に、電子写真感光体の像形成領域全体(周方向及び軸方向)を走査しながら照射した。照射光に対して一定の角度30°及び照射位置から一定の距離(50mm)となるように配置したコヒレント・ジャパン社製高感度サーマル差動センサにて散乱光強度の測定を行った。このとき、前記キセノンランプ、および前記高感度サーマル差動センサの位置は固定し、電子写真感光体の回転、および軸方向への移動により、感光体の表面の像形成領域全体に対してキセノンランプ光を相対的に走査した。さらに、キセノンランプからの平行照射光で感光体の像形成領域全体を走査したことによる最大値、最小値を算出し、その散乱光強度最小値を散乱光強度最大値で割った値(ΔI)を求めた。
次いで、富士ゼロックス(株)製 DocuCentre−III C3300にてA4サイズの普通紙(富士ゼロックス製、P紙)を用い短手方向を用紙走行方向として100000枚の連続プリントを行ったのち、画像濃度30%のハーフトーン画質をプリントし、そのハーフトーン濃度ムラ評価を行った。濃度ムラ測定には、X−Rite社製Densitospectrometerを使用し、色差(ΔE)を求めることにより評価を行った。
(実施例2)
実施例1において、電荷輸送層形成用塗布液の温度を30℃とした以外は同様の方法で電荷輸送層を形成し、前記ΔI、およびハーフトーン濃度ムラ評価を行った。
(実施例3)
実施例1において、電荷輸送層形成用塗布液の循環流量を3.5L/分とした以外は同様の方法で電荷輸送層を形成し、前記ΔI、およびハーフトーン濃度ムラ評価を行った。
(実施例4)
実施例1において、電荷輸送層形成用塗布液の温度を30℃、電荷輸送層形成用塗布液の循環流量を3.5L/分とした以外は同様の方法で電荷輸送層を形成し、前記ΔI、およびハーフトーン濃度ムラ評価を行った。
(実施例5)
実施例1において、電荷輸送層形成用塗布液の温度を28℃、電荷輸送層形成用塗布液の循環流量を3.5L/分とした以外は同様の方法で電荷輸送層を形成し、前記ΔI、およびハーフトーン濃度ムラ評価を行った。
(実施例6)
実施例1において、電荷輸送層形成用塗布液の温度を25℃、電荷輸送層形成用塗布液の循環流量を3.5L/分とした以外は同様の方法で電荷輸送層を形成し、前記ΔI、およびハーフトーン濃度ムラ評価を行った。
(実施例7)
実施例1において、電荷輸送層形成用塗布液の循環流量を7.0L/分とした以外は同様の方法で電荷輸送層を形成し、前記ΔI、およびハーフトーン濃度ムラ評価を行った。
(実施例8)
実施例1において、電荷輸送層形成用塗布液の温度を30℃、電荷輸送層形成用塗布液の循環流量を7.0L/分とした以外は同様の方法で電荷輸送層を形成し、前記ΔI、およびハーフトーン濃度ムラ評価を行った。
(実施例9)
実施例1において、電荷輸送層形成用塗布液の温度を28℃、電荷輸送層形成用塗布液の循環流量を7.0L/分とした以外は同様の方法で電荷輸送層を形成し、前記ΔI、およびハーフトーン濃度ムラ評価を行った。
(実施例10)
実施例1において、電荷輸送層形成用塗布液の温度を25℃、電荷輸送層形成用塗布液の循環流量を7.0L/分とした以外は同様の方法で電荷輸送層を形成し、前記ΔI、およびハーフトーン濃度ムラ評価を行った。
(比較例1)
実施例1において、電荷輸送層形成用塗布液の温度を28℃とした以外は同様の方法で電荷輸送層を形成し、前記ΔI、およびハーフトーン濃度ムラ評価を行った。
(比較例2)
実施例1において、電荷輸送層形成用塗布液の循環流量を1.2L/分とした以外は同様の方法で電荷輸送層を形成し、前記ΔI、およびハーフトーン濃度ムラ評価を行った。
(比較例3)
実施例1において、電荷輸送層形成用塗布液の温度を30℃、循環流量を1.2L/分とした以外は同様の方法で電荷輸送層を形成し、前記ΔI、およびハーフトーン濃度ムラ評価を行った。
(比較例4)
実施例1において、電荷輸送層形成用塗布液の温度を28℃、循環流量を1.2L/分とした以外は同様の方法で電荷輸送層を形成し、前記ΔI、およびハーフトーン濃度ムラ評価を行った。
(比較例5)
実施例1において、電荷輸送層形成用塗布液の循環流量を0.7L/分とした以外は同様の方法で電荷輸送層を形成し、前記ΔI、およびハーフトーン濃度ムラ評価を行った。
(比較例6)
実施例1において、電荷輸送層形成用塗布液の温度を30℃、循環流量を0.7L/分とした以外は同様の方法で電荷輸送層を形成し、前記ΔI、およびハーフトーン濃度ムラ評価を行った。
(比較例7)
実施例1において、電荷輸送層形成用塗布液の温度を28℃、循環流量を0.7L/分とした以外は同様の方法で電荷輸送層を形成し、前記ΔI、およびハーフトーン濃度ムラ評価を行った。
(比較例8)
実施例1において、電荷輸送層形成用塗布液の温度を25℃、循環流量を1.7L/分とした以外は同様の方法で電荷輸送層を形成し、前記ΔI、およびハーフトーン濃度ムラ評価を行った。
(比較例9)
実施例1において、電荷輸送層形成用塗布液の温度を25℃、循環流量を1.2L/分とした以外は同様の方法で電荷輸送層を形成し、前記ΔI、およびハーフトーン濃度ムラ評価を行った。
(比較例10)
実施例1において、電荷輸送層形成用塗布液の温度を25℃、循環流量を0.7L/分とした以外は同様の方法で電荷輸送層を形成し、前記ΔI、およびハーフトーン濃度ムラ評価を行った。
ΔIの結果を表1に、濃度ムラ(色差ΔE)測定結果を表2にそれぞれ示す。表2におけるΔEとハーフトーン濃度ムラの評価判定の関係は以下の通りである。
○:ΔE≦1.0
△:1.0<ΔE≦3.0
×:3.0<ΔE
1,1a,1b,1c,1d 電子写真感光体、2 支持体、3 感光層、4 下引き層、5 電荷発生層、6 電荷輸送層、51 支持体(被塗布物)、53 塗布槽、54塗膜、55 供給口、56 受け部、200 画像形成装置、208 帯電装置、210 露光装置、211 現像装置、212 転写装置、213 トナー除去装置、214 除電器、215 定着装置、220 画像形成装置、300 プロセスカートリッジ、404a,404b,404c,404d 現像装置、500 被転写媒体

Claims (4)

  1. 導電性支持体と、前記導電性支持体上に配置されている感光層と、を備え、
    前記感光層が、フッ素含有樹脂粒子と、下記一般式(I)及び(II)で表わされる構造を有するメタクリル共重合体と、電荷輸送材料とを含み、
    波長300nm以上1000nm以下の光を集光して、前記感光層の表面に対して垂直に、かつ、前記感光層に潜像が形成される領域を走査しながら照射したときに、前記照射した光が前記感光層の表面にて散乱されたときの散乱光強度の最小値を散乱光強度の最大値で割った値ΔIが、ΔI≧0.9を満たす電子写真感光体。


    (一般式(I)及び(II)において、l、m、nは1以上の正数をそれぞれ独立して表し、p、q、r、sは0または1以上の正数をそれぞれ独立して表し、tは8未満の正数を表し、R、R、R、Rは水素原子またはアルキル基をそれぞれ独立して表し、Xはアルキレン鎖、ハロゲン置換アルキレン鎖、―S―、―O―、―NH―、または単結合を表し、Yはアルキレン鎖、ハロゲン置換アルキレン鎖、―(C2z−1(OH))―、または単結合を表し、―(C2z−1(OH))―におけるzは1以上の正数を表す。)
  2. 請求項1に記載の電子写真感光体を製造する製造方法であって、
    フッ素含有樹脂粒子と、下記一般式(I)及び(II)で表わされる構造を有するメタクリル共重合体と、電荷輸送性材料とを含む液を用意する工程と、
    前記液を塗布槽の底部から供給するとともに上縁から溢れさせながら、導電性支持体を含む被塗布物を浸漬塗布する際、前記液の温度T〔℃〕及び前記液の循環流量F〔L/分〕がT×F≧50を満足する条件下で、前記液により浸漬塗布することにより前記被塗布物の表面に塗膜を形成する工程と、
    前記被塗布物の表面に形成された塗膜を乾燥させて感光層を形成する工程と、
    を含む、電子写真感光体の製造方法。


    (一般式(I)及び(II)において、l、m、nは1以上の正数をそれぞれ独立して表し、p、q、r、sは0または1以上の正数をそれぞれ独立して表し、tは8未満の正数を表し、R、R、R、Rは水素原子またはアルキル基をそれぞれ独立して表し、Xはアルキレン鎖、ハロゲン置換アルキレン鎖、―S―、―O―、―NH―、または単結合を表し、Yはアルキレン鎖、ハロゲン置換アルキレン鎖、―(C2z−1(OH))―、または単結合を表し、―(C2z−1(OH))―におけるzは1以上の正数を表す。)
  3. 請求項1に記載の電子写真感光体を備えたプロセスカートリッジ。
  4. 請求項1に記載の電子写真感光体と、
    前記電子写真感光体を帯電させる帯電装置と、
    帯電した前記電子写真感光体を露光して静電潜像を形成する静電潜像形成装置と、
    前記電子写真感光体に形成された前記静電潜像をトナーを含む現像剤により現像してトナー像を形成する現像装置と、
    前記電子写真感光体に形成された前記トナー像を被転写媒体に転写する転写装置と、
    を備える画像形成装置。
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