JP5585938B2 - 電子写真感光体、それを用いた画像形成方法、画像形成装置、及び電子写真感光体の製造方法 - Google Patents
電子写真感光体、それを用いた画像形成方法、画像形成装置、及び電子写真感光体の製造方法 Download PDFInfo
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Description
(1)暗所で適当な電位に帯電できること、
(2)暗所において電荷の散逸が少ないこと、
(3)光照射によって速やかに電荷を散逸できること、
などが挙げられる。
近年、電子写真プロセスの高速化、小型化が進むなか、感光体に対して上記特性以外に長期繰返し使用に際しても高画質を保つことの出来る信頼性及び高耐久化が強く要求される様になっている。
(1)感光層と表面保護層の接着性
感光層と表面保護層が不連続な層構造となっている場合、長期的な使用により、表面保護層が剥離する場合がある。
(2)長期的な使用における電位安定性
感光層と表面保護層が不連続な層構造となっている場合、長期的な使用により、露光部電位が上昇する。
(3)小径ビーム書き込みにおける微細ドット再現性
感光層と表面保護層が不連続な層構造になっている場合、つまり感光層が表面保護層塗工液による溶解及び浸食を受けない場合、初期における画像特性が良好となる。一方、感光層と表面保護層が連続的な層構造となっている場合、つまり、感光層が表面保護層塗工液により溶解及び浸食される場合、その溶解及び浸食度合いにより、画像特性が劣化する。
(4)摩耗速度の安定化
感光層と表面保護層が連続的な層構造となっており、かつ感光層の表面保護層塗工液による溶解及び浸食が大きい場合、感光層と表面保護層境界部で、フィラーの存在が大きく不均一となる。そしてこの感光体を長期的に使用した場合、摩耗速度が不安定となり、画像特性の劣化が引き起こされる。
(5)黒ベタ画像端部における画像太り及びトナー飛散
これらの表面保護層により、感光体の機械的耐久性は従来に比べて格段に向上した。しかしフィラーを含有させた表面保護層では、新たな課題として露光部電位が大きくなるという課題が出てきた。特に長期的に使用した場合、感光体には、様々な感光層中を流れる電荷の影響による電気的負荷や帯電チャージャ又は帯電ローラ等から発生するNOxガスやオゾンガスなどの化学的負荷により、徐々に露光部電位が上昇するという不具合が発生した。
この表面保護層及び外部からの潤滑剤塗布することにより、感光体の機械的耐久性はさらに大きくなり、それに比較して、電気的、化学的な耐久性が十分でないことが明らかとなった。
さらに感光体を長期的に使用した場合、様々な電気的、化学的負荷による露光部電位上昇は、特に環境変動に対して、より顕在化し、低温及び低湿環境下では、さらに大きくなることが明らかとなった。
即ち、本発明によれば、以下に示す電子写真感光体、その製造方法、電子写真感光体における表面保護層の形成方法、画像形成装置、プロセルカートリッジ及び画像形成方法が提供される。
(式中、R1〜R4は、各々独立に水素、ハロゲン原子、置換基を有してもよい炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基を表す。)
(式中、R1〜R4は、各々独立に水素、ハロゲン原子、置換基を有してもよい炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基を表す。)
(式中、R1〜R4は、各々独立に水素、ハロゲン原子、置換基を有してもよい炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基を表す。)
(2)前記標準偏差σが前記Dの1/7以下であることを特徴とする(1)に記載の電子写真感光。
(3)前記感光層が電荷発生層及び電荷輸送層を積層した構成であることを特徴とした(1)または(2)に記載の電子写真感光体
(4)前記表面保護層に含有されるフィラーが無機フィラーであることを特徴とする(1)〜(3)のいずれかに記載の電子写真感光体
(5)前記表面保護層に含有されるフィラーが金属酸化物であることを特徴とする(1)〜(4)のいずれかに記載の電子写真感光体
(6)前記表面保護層に含有されるフィラーが少なくとも酸化アルミニウムを含有することを特徴とする(1)〜(5)のいずれかに記載の電子写真感光体
(7)導電性支持体上に、少なくとも感光層及び表面保護層を順次塗工して形成する電子写真感光体の製造方法であって、前記表面保護層をスプレー塗工法によって形成し、該スプレー塗工用の塗工液が溶媒、フィラー微粒子及び前記一般式(I)〜(III)で表される電荷輸送物質の一種を含有し、該溶媒が表面保護層と接する感光層の樹脂に対して溶解性があり、該表面保護層塗工後1時間放置時の表面保護層の重量をAとし、加熱乾燥後の重量をBとしたとき、下記式(1)が成立することを特徴とする(1)〜(6)のいずれかに記載の電子写真感光体の製造方法。
(8)(1)〜(6)のいずれかに記載の電子写真感光体を用い、該電子写真感光体に、少なくとも帯電、画像露光、現像、転写を繰り返し行うことを特徴とする画像形成方法。
(9)(1)〜(6)のいずれかに記載の電子写真感光体を用い、該電子写真感光体に、少なくとも帯電、画像露光、現像、転写を繰り返し行い、かつ画像露光の際にはLD或いはLEDによって感光体上に静電潜像の書き込みを行うことを特徴とするデジタル方式の画像形成方法。
(10)少なくとも帯電手段、画像露光手段、現像手段、転写手段及び(1)〜(6)のいずれかに記載の電子写真感光体を具備することを特徴とする画像形成装置。
(11)少なくとも帯電手段、画像露光手段、現像手段、転写手段及び(1)〜(6)のいずれかに記載の電子写真感光体を具備し、画像露光手段としてLD或いはLEDを使用することにより感光体上に静電潜像の書き込みが行われることを特徴とするデジタル方式の画像形成装置。
(12)複数の電子写真感光体、帯電手段、現像手段、転写手段を有するタンデム型であることを特徴とする(10)又は(11)記載の画像形成装置。
(13)電子写真感光体上に現像されたトナー画像を中間転写体上に一次転写したのち、該中間転写体上のトナー画像を記録材上に二次転写する中間転写手段を有し、複数色のトナー画像を中間転写体上に順次重ね合わせてカラー画像を形成し、該カラー画像を記録材上に一括で二次転写することを特徴とする(11)又は(12)記載の画像形成装置。
(14)帯電手段、露光手段、現像手段、クリーニング手段、転写手段の少なくとも一つと(1)〜(6)の何れかに記載の電子写真感光体とを具備する画像形成装置用プロセスカートリッジ。
上記化合物を含有させることにより、初期的な露光部電位の低減及び長期的な仕様における露光部電位の上昇を抑制し、また環境変動に強い、長寿命の電子写真感光体を提供できるものである。
次に感光体における感光層と表面保護層の層構造について説明する。感光層と表面保護層とが連続した層構造とは、図1(a)、図1(c)で見られるような層構造のことを表す。つまり、感光層と表面保護層との境界領域で、フィラーの存在有無以外は、明確な境界が見られず、樹脂部においては、連続した層構造となっている。このような樹脂部が連続した層構造となるためには、感光層と表面保護層に含まれる各樹脂が、同じ溶媒に溶解する必要がある。この両方の樹脂を溶解する溶媒を用いた表面保護層塗工液で塗工した場合、塗工液が、感光層表面に付着した際に感光層樹脂を溶解する。すなわち感光層樹脂と表面保護層の樹脂とが相溶し、連続した層構造が形成される。
最大膜厚Dn及び平均最大膜厚Dは、感光体の断面観察より求められる。感光体の断面は、ミクロトームなどを用いて、感光層及び表面保護層の膜厚方向に対して平行に切断する。この切断された断面を、走査型電子顕微鏡(SEM)により、2000倍に拡大し、切断面の画像撮影を行う。この画像を用いて、膜厚方向に対して垂直方向に幅100μmの任意の範囲を選択し、20等分する。そして20等分された個々の範囲から最大膜厚を求める。この場合の最大膜厚Dnとは、感光体表面からもっとも離れたところにあるフィラーまでの距離である。そして平均最大膜厚Dとは、この20等分され個々の範囲から求められた最大膜厚Dnの平均値である。
現状の電子写真プロセスにおいて用いられているトナーの平均粒径は5〜10μmである。これらの平均粒径のトナーを用いて、画像評価を行った結果、大きさ100μm程度の面積間の濃度変動が、画像ムラとして検出される。
また、光のON/OFFによりドットを形成する画像装置において、正副平均ドット径(ガウス分布しているときの半値幅)が100μmのドットを形成した時のドット間濃度変動が、画像ムラとして検出され、さらに正副平均ドット径が100μmよりも小さいドットを形成した場合、顕著な画像ムラとなった。
また前記最大膜厚Dnは、2/3×D以上4/3×D以下であることが好ましい。
本発明における感光層樹脂とは表面保護層と接する層を構成する樹脂のことを言う。
まず、機械的耐久性(剥離特性)の点について説明する。
表面保護層形成用塗工液溶媒として感光層樹脂を溶解しない溶媒を用いたときには、感光層と表面保護層との境界領域は不連続層となり、両者の積層構造は、図1(b)に示したような不連続な層構造となる。このような塗工液で作製された感光体を長期的に繰り返し使用した場合、感光層と表面保護層とが相溶していないため、感光層と表面保護層との接着力は弱く、端部から表面保護層の剥離が発生する。
感光層と表面保護層とが不連続な層構造を有する感光体は、感光層樹脂が表面保護層塗工時に溶解されていないために、その初期的な画像特性は良好である。しかし、表面保護層塗工液溶媒としてこのような感光層樹脂を溶解しない溶媒を用いたときには、電荷輸送層中の電荷輸送物質が結晶化する場合があり、その場合、得られる感光体は、初期においても異常画像を発生させる。また、この感光体を長期的に繰り返し使用した場合、感光層から表面保護層への電荷注入が阻害され、露光部電位が徐々に上昇し、画像特性の劣化(濃度低下や地汚れ発生など)が認められた。
図2に示すように、感光層で発生した電荷は表面保護層内を移動する。表面保護層内を移動する電荷は、フィラー微粒子により、トラップされ、残留電位となる。最大膜厚が大きい場合、感光層で発生し上層へ移動する電荷がトラップされやすくなり、最大膜厚が小さい場合は電荷がトラップされにくくなる。つまり最大膜厚の標準偏差σが大きい場合、表面に到達する電荷は、不均一となりやすい。
このような光散乱ムラや電荷トラップサイトムラにより、感光体表面に到達する電荷が不均一となり、画像ムラとして顕在化される。
つまり、最大膜厚の標準偏差σが大きい場合、感光層に到達する光量は、不均一となりやすい。
最大膜厚の標準偏差σは、小さいことが好ましい。
感光層上に表面保護層を設けたとき、表面保護層塗工液溶媒は、感光層樹脂を溶解、相溶し、連続した層構造を生成する。そして、その溶解、相溶度合いを小さくし、最大膜厚の標準偏差σがDの1/5以下、さらにはDの1/7以下となるように、塗工液、塗工条件、塗工環境などを制御する。
図5は、本発明の電子写真感光体の構成例を示す断面図であり、導電性支持体上に、電荷発生物質と電荷輸送物質とを含有する単層感光層が設けられ、更に感光層表面に表面保護層が設けられてなる。
導電性支持体としては、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した管などを使用することができる。また、特公昭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として用いることができる。
電荷発生層は、電荷発生物質を主成分とする層である。
電荷発生層には、公知の電荷発生物質を用いることが可能であり、その代表として、モノアゾ顔料、ジスアゾ顔料、トリスアゾ顔料、ペリレン系顔料、ペリノン系顔料、キナクリドン系顔料、キノン系縮合多環化合物、スクアリック酸系染料、他のフタロシアニン系顔料、ナフタロシアニン系顔料、アズレニウム塩系染料等が挙げられ用いられる。これら電荷発生物質は単独でも、2種以上混合してもかまわない。本発明では、特に、アゾ顔料および/またはフタロシアニン顔料が有効に用いられる。特に下記構造式(1)で表されるアゾ顔料、およびチタニルフタロシアニン(特にCuKαの特性X線(波長1.514Å)に対するブラッグ角2θの回折ピーク(±0.2゜)として、少なくとも27.2゜に最大回折ピークを有するチタニルフタロシアニン)が有効に使用できる。
アゾ顔料、およびチタニルフタロシアニン(特にCuKαの特性X線(波長1.514Å)に対するブラッグ角2θの回折ピーク(±0.2゜)として、少なくとも27.2゜に最大回折ピークを有するチタニルフタロシアニン)が有効に使用できる。
ここで用いられる溶剤としては、イソプロパノール、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチルセルソルブ、酢酸エチル、酢酸メチル、ジクロロメタン、ジクロロエタン、モノクロロベンゼン、シクロヘキサン、トルエン、キシレン、リグロイン等が挙げられるが、特にケトン系溶媒、エステル系溶媒、エーテル系溶媒が良好に使用される。塗布液の塗工法としては、浸漬塗工法、スプレーコート、ビートコート、ノズルコート、スピナーコート、リングコート等の方法を用いることができる。
電荷輸送層は、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、これを電荷発生層上に塗布、乾燥することにより形成できる。また、必要により可塑剤、レベリング剤、酸化防止剤等を添加することもできる。
ここで用いられる溶剤としては、テトラヒドロフラン、ジオキサン、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、メチルエチルケトン、アセトンなどが用いられる。
上述した電荷発生物質を結着樹脂中に分散した感光体が使用できる。単層感光層は、電荷発生物質および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、これを塗布、乾燥することによって形成できる。さらに、この感光層には上述した電荷輸送物質を添加した機能分離タイプとしても良く、良好に使用できる。
表面保護層に使用されるバインダー樹脂としてはABS樹脂、ACS樹脂、オレフィン−ビニルモノマー共重合体、塩素化ポリエーテル、アリル樹脂、フェノール樹脂、ポリアセタール、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリアクリレート、ポリアリルスルホン、ポリブチレン、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、アクリル樹脂、ポリメチルベンテン、ポリプ1ロピレン、ポリフェニレンオキシド、ポリスルホン、ポリスチレン、AS樹脂、ブタジエン−スチレン共重合体、0ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、エポキシ樹脂等の樹脂が挙げられる。中でも、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂が有効に使用される。これらのバインダ−は、単独または2種以上の混合物として用いることが出来る。
表面保護層に使用される電荷輸送物質としては、下記一般式(I)〜(III)の電荷輸送物質が上げられる。
また、フィラ−の平均一次粒径は、0.01〜0.5μmであることが表面保護層の光透過率や耐摩耗性の点から好ましい。フィラーの平均一次粒径が0.01μm未満の場合は、耐摩耗性の低下、分散性の低下等を引き起こし、0.5μmを超える場合には、分散液中においてフィラーの沈降性が促進されたり、トナーのフィルミングが発生したりする可能性がある。
これらフィラ−材料は、適当な分散機を用いることにより分散できる。また、分散液中でのフィラ−の平均粒径は、1μm以下、好ましくは0.5μm以下にあることが表面保護層の透過率の点から好ましい。
これらのフィラーは、表面保護層中に分散されている。
本発明の感光体は、表面保護層の平均最大膜厚D(μm)としたとき、最大膜厚の標準偏差σが、1/5×D(μm)以下である場合、有効である。さらには、最大膜厚の標準偏差σが、1/7×D(μm)以下であるときさらに良好となる。
これらの平均最大膜厚及びその標準偏差は、前述のように感光体の画像領域部から、選ばれた視野より求められる。
これらの平均最大膜厚D及び最大膜厚の標準偏差σは、前述のように感光体の画像領域部から、選ばれた任意の視野により求められる。
このうち一般的な表面保護層の製膜方法としては、微小開口部を有するノズルより塗料を吐出し、霧化することにより生成した微小液滴を感光層上に付着させて塗膜を形成するスプレー塗工方法が用いられる。
感光層樹脂を溶解しない溶媒を含有する表面保護層塗工液を用いて、スプレー塗工を行った場合、感光層と表面保護層とは相溶しない。感光層と表面保護層とが相溶しない場合、感光層と表面保護層とは不連続な層構造となり、上層と下層の間に明確な界面が形成される。このように感光層と表面保護層とが不連続な層構造となった場合、初期的な画像特性としては良好であるが、長期的使用における機械的耐久性及び電気的安定性が劣化する。そのために表面保護層用塗工液に用いられている塗工溶媒は、少なくとも感光層樹脂に対して溶解性を有する必要がある。
感光層表面に付着した塗工液溶媒が揮発しにくい場合、表面保護層膜中の溶媒が感光層を溶解しやすくなる。
本発明の感光体は、この塗工液溶媒の膜中での揮発状態を、塗工液条件(溶媒種、固形分濃度等)、スプレー塗工条件(吐出量、吐出圧、ガン送り速度、塗工回数等)、塗工環境(温度、排気エアー量等)などにより制御が可能である。
本発明の電子写真感光体における表面保護層の形成方法を好ましく行うには、該感光層表面に樹脂とフィラーと一般式(I)〜(III)で表される化合物と溶媒とからなる塗工液をスプレー塗工する。この場合、塗工液としては、その溶媒が該感光層表面部に存在する樹脂に対して溶解性を有するものを用いる。スプレー塗工条件は下記式(1)を満足するものを選定する。
ここで完全乾燥とは、加熱により乾燥し、表面保護層中の残留溶媒量が1000ppm以下にすることである。
まず、素管の塗工前の重量(G1)を測定し、その後、素管表面に塗工液をスプレー塗工して表面保護層を製膜する。そしてその製膜環境で、60分間放置し、その後の重量(G2)を測定する。そして、加熱完全乾燥後の感光体の重量(G3)を測定する。この時のG1とG2の差をAとし、G1とG3の差をBとする。
前記A/B値が2.0以上の場合、塗工液による感光層の溶解が過度に進行しやすくなる。
A/B値が2.0以上の塗工液を用いた場合、最大膜厚の標準偏差σが、大きくなる。標準偏差σが最大膜厚の1/5よりも大きくなった場合、前述のように種々の感光体特性が劣化する。
以上のようなことからA/B値を、1.2より大きく2.0未満とすることにより、感光体を得ることができる。最大膜厚の標準偏差σは、本発明で規定した範囲内となり、良好な感光体特性を示す感光体を得ることができる。
表面保護層塗工液の溶媒としては、感光層樹脂を溶解し、かつ表面保護層樹脂を溶解するものが用いられる。この溶媒は、単独もしくは混合して用いられる。揮発性の高い溶媒を用いた場合は、霧化状態で、塗工液中の一部が固形化し、感光層表層に付着し、膜欠陥となる場合がある。揮発性の低い溶媒を用いた場合は、感光層表面を溶解しやすくなるため、最大膜厚の標準偏差σが大きくなる可能性がある。このようなことから、一般的には、揮発性の高い溶媒と低い溶媒を混合して用いる方法が挙げられる。好ましくは、50℃以上80℃以下の沸点を持つ有機溶剤と130℃以上160℃以下の沸点を持つ有機溶剤を混合した塗工液であることが好ましい。このような混合溶媒を用いることにより、表面保護層と感光層の相溶状態が、容易に制御が出来る。
このスプレー塗工条件は、塗工液条件及びスプレーガン種によっても異なる。以下の説明は、一般的な例を示す。
スプレーガンの口径としては、0.5〜0.8mmが好ましい。この範囲より、はずれる口径は、大きくとも、小さくとも、スプレー霧化状態を制御することが難しく、膜質に対しても影響を与える場合がある。
吐出量は、5〜25cc/minが好ましい。吐出量が少ない場合は、塗工速度が遅くなり、生産性が落ちる場合がある。また吐出量が多い場合には、前記の最大膜厚の標準偏差σが大きくなる場合がある。また液量が多く、製膜中に感光体表面で、液がたれ、異常構造になる場合がある。
吐出圧は、1.0〜3.0kg/cm2が好ましい。吐出圧が小さい場合、霧化状態で、液滴が均一に微小化されず、感光層表面で、異常構造になる場合がある。吐出圧が大きい場合、微小化された液滴が、感光体で跳ね返り、膜の形成効率が低下したり、異常構造が発生する場合がある。
ガン−感光体距離は、3〜15cmが好ましい。ガン−感光体距離が近い場合には、安定した霧化状態部分で成膜できないため、異常構造が発生しやすい。ガン−感光体距離が遠い場合には、吐出された液の感光体上への付着効率が低下する場合がある。
スプレーを用いた塗工条件としては、前記A/B値が、本発明で規定した範囲を満足するように、設定することが好ましい。
表面保護層の形成方法は、スプレー塗工方法に限定されるものではなく、本発明の膜状態を達成できる塗工方法であればよい。
その中でも該感光層にはヒンダードフェノール系酸化防止剤、アミン系酸化防止剤、硫黄系酸化防止剤および、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤が好ましい。
図8は、本発明の電子写真プロセス及び画像形成装置を説明するための概略図であり、下記のような例も本発明の範疇に属するものである。
図8において、感光体1には少なくとも感光層が設けられている。感光体1はドラム状の形状をしているが、シート状、エンドレスベルト状のものであっても良い。帯電チャージャー3、転写前チャージャー7、転写チャージャー10、分離チャージャー11、クリーニング前チャージャー13には、コロトロン、スコロトロン、固体帯電器(ソリッド・ステート・チャージャー)、帯電ローラ等が用いられ、公知の手段がすべて使用可能である。
転写手段には、一般に上記の帯電器が使用できるが、図に示されるように転写チャージャーと分離チャージャーを併用したものが効果的である。
光源等は、図8に示される工程の他に光照射を併用した転写工程、除電工程、クリーニング工程、或いは前露光などの工程を設けることにより、感光体に光が照射される。
電子写真感光体に正(負)帯電を施し、画像露光を行うと、感光体表面上には正(負)の静電潜像が形成される。これを負(正)極性のトナー(検電微粒子)で現像すれば、ポジ画像が得られるし、また正(負)極性のトナーで現像すれば、ネガ画像が得られる。
かかる現像手段には、公知の方法が適用されるし、また、除電手段にも公知の方法が用いられる。
タンデム方式では、各色の潜像形成や現像を並行して行うことができるため、リボルバ式よりも画像形成速度を遙かに高速化させることができる。
(下引き層製膜)
アルミニウム製支持体(外径30mmΦ、長さ340mm)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。
<下引き層用塗工液>
・アルキッド樹脂(ベッコゾール1307−60−EL:大日本インキ化学工業)
・メラミン樹脂(スーパーベッカミンG−821−60:大日本インキ化学工業)
・酸化チタン(CR−EL:石原産業)
・メチルエチルケトン
〈混合比(重量)〉
アルキッド樹脂/メラミン樹脂/酸化チタン/メチルエチルケトン=3/2/20/100
この下引き層上に下記処方の電荷発生層塗工液に浸漬塗工し、加熱乾燥させ、膜厚0.2μmの電荷発生層を形成した。
<電荷発生層用塗工液>
・チタニルフタロシアニン
(CuKαの特性X線(波長1.514Å)に対するブラッグ角2θの回折ピーク(±0.2゜)として、少なくとも27.2゜に最大回折ピークを有する)チタニルフタロシアニン)
・ポリビニルブチラール(XYHL:UCC)
・2−ブタノン
〈混合比(重量)〉
チタニルフタロシアニン/ポリビニルブチラール/2−ブタノン=1.5/1/120
この電荷発生層上に下記構造の低分子電荷輸送物質を含む電荷輸送層用塗工液を用いて、浸積塗工し、加熱乾燥させ、膜厚20μmの電荷輸送層とした。
<電荷輸送層用塗工液>
・ビスフェノールZ型ポリカーボネート
・下記構造の低分子電荷輸送物質
〈混合比(重量)〉
ポリカーボネート/電荷輸送物質/テトラヒドロフラン=1/1/10
この電荷輸送層上に下記処方の表面保護層塗工液を用いて、下記条件で、スプレー塗工し、130℃、20分、加熱乾燥させ、表面保護層とし、実施例1の感光体とした。
<表面保護層用塗工液>
・化合物式〔2〕の電荷輸送物質
・ビスフェノールZ型ポリカーボネート
・シリカ微粒子(KMPX100:信越化学製)
・テトラヒドロフラン
・シクロヘキサノン
〈混合比(重量)〉
電荷輸送物質/ポリカーボネート/シリカ微粒子/テトラヒドロフラン/シクロヘキサノン=3/4/3/150/60
・スプレーガン:A−100(明治機械製)
・吐出量 :16cc/min
・吐出圧 :3.0kg/cm2
・感光体回転数 :120r.p.m
・ガン送り速度 :17mm/sec
・ガン−感光体距離 :5cm
・塗工回数 :3回
表面保護層の塗工液を下記条件とすること以外は全て実施例1と同じにして作製した。
<表面保護層用塗工液>
・化合物式〔2〕の電荷輸送物質
・ビスフェノールZ型ポリカーボネート
・アルミナ微粒子(AA03:住友化学製)
・テトラヒドロフラン
・シクロヘキサノン
〈混合比(重量)〉
電荷輸送物質/ポリカーボネート/アルミナ微粒子/テトラヒドロフラン/シクロヘキサノン=3/4/3/150/60
表面保護層のスプレー条件を下記条件にすること以外は全て実施例2と同じにして作製した。
<スプレー条件>
・スプレーガン:A−100(明治機械製)
・吐出量 :18cc/min
・吐出圧 :2.5kg/cm2
・感光体回転数 :120r.p.m
・ガン送り速度 :14mm/sec
・ガン−感光体距離 :5cm
・塗工回数 :3回
表面保護層のスプレー条件を下記条件にすること以外は全て実施例2と同じにして作製した。
<スプレー条件>
・吐出量 :12.5cc/min
・吐出圧 :3.0kg/cm2
・感光体回転数 :120r.p.m
・ガン送り速度 :17mm/sec
・ガン−感光体距離:5cm
・塗工回数 :4回
表面保護層のスプレー条件を下記条件にすること以外は全て実施例2と同じにして作製した。
<スプレー条件>
・吐出量 :9cc/min
・吐出圧 :3.0kg/cm2
・感光体回転数 :120r.p.m
・ガン送り速度 :16mm/sec
・ガン−感光体距離:5cm
・塗工回数 :5回
表面保護層の塗工液中の化合物式〔2〕の電荷輸送物質を化合物式〔1〕の電荷輸送物質にすること以外は全て実施例2と同じにして感光体を作製した。
[実施例7]
表面保護層の塗工液中の化合物式〔2〕の電荷輸送物質を化合物式〔3〕の電荷輸送物質にすること以外は全て実施例2と同じにして感光体を作製した。
[実施例8]
表面保護層の塗工液中の化合物式〔2〕の電荷輸送物質を化合物式〔4〕の電荷輸送物質にすること以外は全て実施例2と同じにして感光体を作製した。
[実施例9]
表面保護層の塗工液中の化合物式〔2〕の電荷輸送物質を化合物式〔5〕の電荷輸送物質にすること以外は全て実施例2と同じにして感光体を作製した。
[実施例10]
表面保護層の塗工液中の化合物式〔2〕の電荷輸送物質を化合物式〔6〕の電荷輸送物質にすること以外は全て実施例2と同じにして感光体を作製した。
表面保護層の塗工液中の化合物式〔2〕の電荷輸送物質を化合物式〔7〕の電荷輸送物質にすること以外は全て実施例2と同じにして感光体を作製した。
[実施例12]
表面保護層の塗工液中の化合物式〔2〕の電荷輸送物質を化合物式〔8〕の電荷輸送物質にすること以外は全て実施例2と同じにして感光体を作製した。
[実施例13]
表面保護層の塗工液中の化合物式〔2〕の電荷輸送物質を化合物式〔9〕の電荷輸送物質にすること以外は全て実施例2と同じにして感光体を作製した。
[実施例14]
表面保護層の塗工液中の化合物式〔2〕の電荷輸送物質を化合物式〔10〕の電荷輸送物質にすること以外は全て実施例2と同じにして感光体を作製した。
[実施例15]
表面保護層の塗工液中の化合物式〔2〕の電荷輸送物質を化合物式〔11〕の電荷輸送物質にすること以外は全て実施例2と同じにして感光体を作製した。
表面保護層の塗工液中の化合物式〔2〕の電荷輸送物質を化合物式〔12〕の電荷輸送物質にすること以外は全て実施例2と同じにして感光体を作製した。
[実施例17]
表面保護層の塗工液中の化合物式〔2〕の電荷輸送物質を化合物式〔13〕の電荷輸送物質にすること以外は全て実施例2と同じにして感光体を作製した。
[実施例18]
表面保護層の塗工液中の化合物式〔2〕の電荷輸送物質を化合物式〔14〕の電荷輸送物質にすること以外は全て実施例1と同じにして感光体を作製した。
[実施例19]
表面保護層の塗工液中の化合物式〔2〕の電荷輸送物質を化合物式〔15〕の電荷輸送物質にすること以外は全て実施例2と同じにして感光体を作製した。
表面保護層のスプレー条件を下記条件にすること以外はすべて、実施例1と同じにして感光体を作製した。
<スプレー条件>
・スプレーガン :A−100(明治機械製)
・吐出量 :26cc/min
・吐出圧 :2.5kg/cm2
・感光体回転数 :150r.p.m
・ガン送り速度 :10mm/sec
・ガン−感光体距離 :5cm
・塗工回数 :1回
表面保護層のスプレー条件を下記条件にすること以外はすべて、実施例2と同じにして作製した。
<スプレー条件>
・スプレーガン :A−100(明治機械製)
・吐出量 :24cc/min
・吐出圧 :2.0kg/cm2
・感光体回転数 :250r.p.m
・ガン送り速度 :10mm/sec
・ガン−感光体距離 :5cm
・塗工回数 :1回
表面保護層用塗工液を下記条件とし、塗工方法をリングコート法とすること以外は、すべて実施例1と同じにして作製した。
<表面保護層用塗工液>
・化合物式〔2〕の電荷輸送物質
・ビスフェノールZ型ポリカーボネート
・シリカ微粒子(KMPX100:信越化学製)
・テトラヒドロフラン
<混合比(重量)>
電荷輸送物質/ポリカーボネート/シリカ微粒子/テトラヒドロフラン
=3/4/3/90
<リングコート条件>
塗工速度:3.0mm/sec
表面保護層用塗工液を下記条件とし、塗工方法をリングコート法とすること以外は、すべて実施例1と同じにして作製した。
<表面保護層用塗工液>
・化合物式〔5〕の電荷輸送物質
・ビスフェノールZ型ポリカーボネート
・アルミナ微粒子(AA03:住友化学製)
・テトラヒドロフラン
<混合比(重量)>
電荷輸送物質/ポリカーボネート/アルミナ微粒子/テトラヒドロフラン=3/4/3/80
<リングコート条件>
塗工速度:2.4mm/sec
電荷輸送層を下記条件とすること以外はすべて実施例1と同じにして作製した。
(電荷輸送層の製膜)
下記構造の低分子電荷輸送物質を含む電荷輸送層用塗工液を用いて、浸積塗工し、加熱乾燥させ、膜厚22μmの電荷輸送層とした。
<電荷輸送層用塗工液>
・ビスフェノールA型ポリカーボネート
・化合物式〔2〕の電荷輸送物質
・ジクロロメタン
<混合比(重量)>
ポリカーボネート/電荷輸送物質/ジクロロメタン=1/1/12
表面保護層を設けずに電荷輸送層を膜厚28μmとすること以外はすべて実施例1と同じにして作製した。
界面状態についての評価基準は以下の通りとした。
[界面状態評価基準]
○ : σ≦D×1/7
△ : D×1/7<σ≦D×1/5
× : D×1/5<σ
評価結果を表2に示す。
評価基準は次の通りとした。
[ハーフトーン評価]
◎ : 非常に良好
○ : ややザラツキ感がある
△ : 全体的にざらつき感がある
× : 画像ムラがある
[黒ベタ端部評価]
○ : 良好
△ : 端部にやや太りが見られる
× : ちりが見られる。
摩耗量測定は、感光体上の20点の膜厚をFisherscope渦電流式膜厚計MMSで測定し、初期からの膜厚減少量(μm)を求めた。評価結果を表4に示す。
なお、画像評価、露光部電位、摩耗量の測定において、比較例8は、2万枚通紙試験終了時に表面保護層剥離が発生し、試験を中止した。
また、比較例9は、8万枚通紙時に摩耗量が非常に大きい為、試験を中止した。
2 除電ランプ
3 帯電チャージャー
4 イレーサ
5 画像露光部
6 現像ユニット
7 転写前チャージャー
8 レジストローラ
9 転写紙
10 転写チャージャー
11 分離チャージャー
12 分離爪
13 クリーニング前チャージャー
14 ファーブラシ
15 クリーニングブレード
80 感光体
80Y、80M、80C、80Bk 感光体ドラム
81 露光光源
82 現像ユニット
83 除電ランプ
84 帯電ローラ
85 ドラムクリーニングユニット
86 バイアスローラ
87 中間転写ベルト
88 レジストローラ
89 像担持体
90 熱転写バイアスローラ
91 転写ベルト
92 搬送ベルト
93 定着ユニット
Claims (14)
- 導電性支持体上に、少なくとも感光層と、樹脂中にフィラー微粒子及び少なくとも下記一般式(I)〜(III)で表される電荷輸送物質の一種を含有する表面保護層とを順次積層し、かつ感光層と表面保護層とが連続した層構造を有する電子写真感光体であって、該表面保護層の最大膜厚をDnとし、平均最大膜厚をD[μm]としたとき、最大膜厚Dnの標準偏差σが、Dの1/5以下であることを特徴とする電子写真感光体。
- 前記標準偏差σが前記Dの1/7以下であることを特徴とする請求項1に記載の電子写真感光。
- 前記感光層が電荷発生層及び電荷輸送層を積層した構成であることを特徴とする請求項1又は2に記載の電子写真感光体。
- 前記表面保護層に含有される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1〜3のいずれかに記載の電子写真感光体。
- 前記表面保護層に含有されるフィラーが金属酸化物であ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。
- 前記表面保護層に含有されるフィラーが少なくとも酸化アルミニウムを含有す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。
- 導電性支持体上に、少なくとも感光層及び表面保護層を順次塗工して形成する電子写真感光体の製造方法であって、前記表面保護層をスプレー塗工法によって形成し、該スプレー塗工用の塗工液が溶媒、フィラー微粒子及び下記一般式(I)〜(III)で表される電荷輸送物質の一種を含有し、該溶媒が表面保護層と接する感光層の樹脂に対して溶解性があり、該表面保護層塗工後1時間放置時の表面保護層の重量をAとし、加熱乾燥後の重量をBとしたとき、下記式(1)が成立することを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の電子写真感光体の製造方法。
- 請求項1〜6のいずれかに記載の電子写真感光体を用い、該電子写真感光体に、少なくとも帯電、画像露光、現像、転写を繰り返し行うことを特徴とする画像形成方法。
- 請求項1〜6のいずれかに記載の電子写真感光体を用い、該電子写真感光体に、少なくとも帯電、画像露光、現像、転写を繰り返し行い、かつ画像露光の際にはLD或いはLEDによって感光体上に静電潜像の書き込みを行うことを特徴とするデジタル方式の画像形成方法。
- 少なくとも帯電手段、画像露光手段、現像手段、転写手段及び請求項1〜6のいずれかに記載の電子写真感光体を具備することを特徴とする画像形成装置。
- 少なくとも帯電手段、画像露光手段、現像手段、転写手段及び請求項1〜6のいずれかに記載の電子写真感光体を具備し、画像露光手段としてLD或いはLEDを使用することにより感光体上に静電潜像の書き込みが行われることを特徴とするデジタル方式の画像形成装置。
- 複数の電子写真感光体、帯電手段、現像手段、転写手段を有するタンデム型であることを特徴とする請求項10又は11記載の画像形成装置。
- 電子写真感光体上に現像されたトナー画像を中間転写体上に一次転写したのち、該中間転写体上のトナー画像を記録材上に二次転写する中間転写手段を有し、複数色のトナー画像を中間転写体上に順次重ね合わせてカラー画像を形成し、該カラー画像を記録材上に一括で二次転写することを特徴とする請求項11又は12記載の画像形成装置。
- 帯電手段、露光手段、現像手段、クリーニング手段、転写手段の少なくとも一つと請求項1〜6の何れかに記載の電子写真感光体とを具備する画像形成装置用プロセスカートリッジ。
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