JP5594581B2 - 電子写真感光体およびその製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、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、プロセスカートリッジに関する。
近年、複写機、レーザープリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置においては高画質化の要求が高まっている。
画像形成に使用される電子写真感光体は、周囲に配置された各種ユニットにより、回転しながら帯電、潜像形成、現像、転写などの必要又は所望の処理がなされる。
高画質化のためには各処理が電子写真感光体全体に均一になされる必要がある。電子写真感光体は回転しながら用いられるため、高い振れ精度が要求される。
一般に電子写真感光体は、金属素管上に感光層を有し、金属素管両端開口部にフランジが装着されている。
金属素管は押出加工、抽伸加工の後、表面処理が施されて製造される。
特許文献1の特開2007−025270号公報には駆動軸に対する全振れ80μmの金属素管が開示されている。
しかしこのように全振れが大きいと、多色の画像のずれが問題となり、高画質な画像を得ることができないという問題があった。さらに金属素管は中空であるため、外径が大きくなるほど、高い振れ精度を達成することは困難であるという問題もあった。
金属素管製造における押出加工は、一般的にポートホール方式が採用されていた。しかし特許文献2の特開2002−287395号公報に開示されているように、ポートホール方式では継ぎ目が残る。このため内径の真円度が低く、抽伸加工、表面処理を施しても、振れ精度の高い電子写真感光体を得ることができないという問題があった。
また、切削加工の場合も、従来は金属素管の変形や歪みを保持手段により矯正して、切削加工して、高い全振れ精度を達成しようとしてきた。(特許文献3の特開2008−292882号公報、特許文献4の特開2006−255881号公報参照)。しかし、切削加工時に金属素管の変形や歪みを矯正しても、切削加工を終了し、金属素管を矯正していた保持手段からはずすと、金属素管の変形や歪みが戻ってしまい、全振れ精度が低下するという問題があった。
最近のフルカラー印刷などの用途においては、多色の画像のずれが問題とされる。特に商業印刷市場向けの画像形成装置においては、多彩な印刷用途に対応するため、トナーの色数もこれまでのブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの4色から、クリアトナー、特別色を加え5色、6色へと増加してきており、より一層画像ずれが問題となっていた。本発明は、このずれの極小化のために、寸法精度の高い電子写真感光体を安定して提供することを課題とする。
本発明は、金属素管上に感光層が設けられた電子写真感光体において、金属素管の外径が40mm以上150mm以下であり、駆動軸に対する全振れが5μm以上50μm以下であることを特徴とする電子写真感光体である。
また、本発明は、金属素管上に感光層が設けられた電子写真感光体において、金属素管がマンドレル押出加工されたものであり、押出加工後の内径真円度が5μm以上50μm以下であることをも特徴とする電子写真感光体を包含する。
さらに、本発明は、「上記電子写真感光体を用いて、少なくとも電子写真感光体を帯電させる帯電プロセスと、帯電プロセスによって帯電させられた電子写真感光体表面に静電潜像を形成する潜像形成プロセスと、潜像形成プロセスによって形成された静電潜像にトナーを付着させる現像プロセスと、現像プロセスによって形成されたトナー像を被転写体に転写させる転写プロセスとを含む画像形成方法」、「上記電子写真感光体と、少なくとも電子写真感光体を帯電させる帯電器と、帯電器によって帯電させられた電子写真感光体表面に静電潜像を形成する潜像形成器と、潜像形成器によって形成された静電潜像にトナーを付着させる現像器と、現像器よって形成されたトナー像を被転写体に転写させる転写器とを有する画像形成装置」及び「上記電子写真感光体と、少なくとも電子写真感光体を帯電させる帯電器と、帯電器によって帯電させられた電子写真感光体表面に静電潜像を形成する潜像形成器と、潜像形成器によって形成された静電潜像にトナーを付着させる現像器と、現像器よって形成されたトナー像を被転写体に転写させる転写器からなる群から選ばれた一つの手段を有するものであって、画像形成装置本体に着脱可能としたことを特徴とする画像形成装置用プロセスカートリッジ」を包含する。
本発明によれば振れ精度の高い電子写真感光体を安定して提供することができ、多色の画像のずれが極小化される。
本発明の画像形成プロセスおよび画像形成装置を説明するための概略図である。 近接帯電機構を示す概略図である。 本発明のプロセスカートリッジの一例を示す概略図である。 本発明の実施例において切削加工に用いた精密旋盤の例を示す図である。 本発明における単振れ、全振れを説明する図である。 本発明における真円度を説明するである。 本発明における内径真円度を説明するである。 本発明におけるマンドレル先端形状の例を示す図である。
[語句の定義、法廷法など]
以下、本発明を詳細に説明する。
上記課題解決のための手段から理解されるように、本発明では、あまり今まで注目されていなかった、内径真円度に注目している。
すなわち、本発明では、金属素管の変形や歪み矯正のための保持手段の保持力を強めるのではなく、保持の力が少なくでも、高い全振れ精度が達成できないかを種々検討の結果、金属素管の内径真円度を高めることにより、切削加工時に金属素管の変形や歪みを矯正するような余分な力を加える必要がなくなることが判明し、その結果、切削加工終了後に金属素管の変形や歪みが戻るという不具合もなくなり、高い全振れ精度を達成することができた。
そして、回転しながらの成型法は作製に時間がかかるので、回転しない成型法の方が圧倒的に低コストである。感光体用の金属素管はほとんどすべて回転しない成型法がとられていると認識しているが、内径真円度を高めたことによる効果は、金属素管の内側を保持して加工を行う場合に非常に大きくなる。例えば切削加工などである。
ここで、本発明における「駆動軸に対する全振れ」の測定法について説明すると、図5に示されるように、(1);円筒の中心軸(駆動軸)を固定して、感光体を回転させる。
(2);そのとき図中の(I)、(II)及び(III)(3ヶ所とは限らない)の中心軸からの距離を測定する。測定手段はレーザーを使ったり、ダイヤルゲージを使ったり、手段は問わない。
(4);各位置の1周したときの距離の最大値と最小値の差が各位置の振れ(単振れ)になる。
(5);単振れの最大値が全振れになる。
また、本発明における「真円度」とは、JIS B 0621−1984によるものであって、真円度とは、円形形体の幾何学的に正しい円からの狂いの大きさをいう。真円度は、円形形体を2つの同心の幾何学的円で挟んだとき、同心円の間隔が最小となる場合の、2円の半径の差で表わす。
またここで、円形形体とは、図6に示されるように、円形の形状や回転運度の軌跡のような機能上円であるような線である。
さらに、本発明における「内径真円度」は、図7に示されるように、金属素管には肉厚があるので、内側の形状の真円度をいう。
[金属素管、その作成法]
本発明の金属素管は、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、アルミニウム合金、ステンレス、ニッケル、クロム、ニクロム、銅、金、銀、白金などの金属材料に押出加工を施し、引抜やしごきなどによる抽伸加工を施し、切削加工やホーニング加工やセンタレス加工などの表面処理を施して製造される。
本発明において、押出加工はマンドレル方式で行われることが好ましい。
材料を溶融、精錬、鋳造し、ビレットを作製し、所定の押出温度でマンドレルを使って押し出す。なお直接押出、間接押出、などにより加工される。
マンドレル方式で加工されたものは、継ぎ目がないために、内径の真円度が高くなる。
その後の加工では、素管端部を内側から保持するものが多いため、内径の真円度が高ければ、容易に振れ精度の高い金属素管を製造することができる。
[押し出し工程]
押出工程の要点について念のため、要点を説明すると、マンドレルの先端形状は図8のようにテーパーがあることが好ましい。押し出し時に集中応力が発生するのを避けるためであり、このような形状にすることにより、真円度、偏肉、全振れ、直角度がよくなる。なお、後程詳述する実施例ではすべて(b)の形状で行ったが、むろん、本発明はこれらに限られる訳ではない。
押し出し前にビレット表皮を除去することが好ましい。すなわち、一般にビレット表皮には偏析層があるため、これを除去してから押し出し加工することが好ましい。これにより、押し出しが均一に行われるため真円度、偏肉、全振れ、直角度がよくなる。なお、後述の実施例では、すべて表皮2mmを切削加工にて除去したものを用いた。ビレットの形状は円柱のものであった。ビレットは購入品でもむろん問題はない。
押出加工後の内径真円度が5μm以上50mm以下であれば、多少の偏肉があってもその後の加工によってなくすことができる。
なお、押出加工後の偏肉は70μm以下が好ましく、さらに好ましくは60μm以下である。また押出加工後の全振れは50μm以下が好ましい。
さらに押出加工後の直角度は100μm以下が好ましく、さらに好ましくは70μm以下である。
抽伸加工は、外径、内径、肉厚を整えるために行われ、引抜やしごきなどにより行われる。
表面処理は、切削加工、ホーニング加工、センタレス加工などにより行われる。
[本発明の感光体、これを用いた画像形成装置と画像形成方法、プロセスカートリッジ]
本発明の電子写真感光体は、画像形成時に使用され、図1のように周囲に配置された各種ユニットにより、回転しながら帯電、潜像形成、現像、転写などの必要又は所望の処理がなされる。
したがって、高画質化のためには各処理が電子写真感光体全体に均一になされる必要がある。電子写真感光体は回転しながら用いられるため、高い振れ精度が要求される。
本発明の電子写真感光体は、金属素管上に感光層を有し、金属素管両端開口部にフランジが装着されている。
そして近年の高画質化の要求に応えるためには、金属素管の外径が40mm以上150mm以下であっても、駆動軸に対する全振れが5μm以上50μm以下である必要があることが本発明において判明した。
[感光層]
次に、本発明の感光層について説明する。
感光層は必要に応じて中間層、電荷発生層、電荷輸送層、保護層を有していてもよい。
<中間層について>
本発明の電子写真感光体においては、金属素管上に中間層を設けることができる。
中間層はバインダー樹脂に顔料が分散された構成のもの、酸化被膜などが用いられる。
バインダー樹脂は、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、共重合ナイロン、メトキシメチル化ナイロン、ポリウレタン、ポリエステル、ポリアミド樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド−メラミン樹脂、エポキシ樹脂などが挙げられる。
顔料は、酸化チタン、シリカ、アルミナ、酸化ジルコニウム、酸化スズ、酸化インジウムなどで例示できる金属酸化物などが挙げられる。これらの顔料は表面処理されていてもよい。
中間層の膜厚は0〜5μmが適当である。
<電荷発生層、電荷輸送層について>
電荷発生層、電荷輸送層は電荷発生物質と電荷輸送物質を含む単層構成でもよいし、電荷発生層と電荷輸送層がわかれた積層型でもよい。説明の都合上、積層型から先に述べる。
(電荷発生層について)
電荷発生層は、電荷発生物質を主成分とする層である。電荷発生物質としては、特に限定はなく、フタロシアニンやアゾなど公知の材料を用いることができる。
電荷発生層は、前記電荷発生物質を必要に応じてバインダー樹脂とともに適当な溶剤中にビーズミル、超音波などを用いて分散し、塗布・乾燥することにより形成される。
必要に応じて電荷発生層に用いられる結着樹脂としては、ポリアミド、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリケトン、ポリカーボネート、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルケトン、ポリスチレン、ポリスルホン、ポリ−N−ビニルカルバゾール、ポリアクリルアミド、ポリビニルベンザール、ポリエステル、フェノキシ樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリフェニレンオキシド、ポリアミド、ポリビニルピリジン、セルロース系樹脂、カゼイン、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドンなどが挙げられる。結着樹脂の量は、電荷発生物質100重量部に対し0〜500重量部、好ましくは10〜300重量部が適当である。
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0.1〜2μmである。
(電荷輸送層について)
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、酸化防止剤などを添加することもできる。
電荷輸送物質には、正孔輸送物質と電子輸送物質とがある。正孔輸送物質としては、ポリ−N−ビニルカルバゾールおよびその誘導体、ポリ−γ−カルバゾリルエチルグルタメートおよびその誘導体、ピレン−ホルムアルデヒド縮合物およびその誘導体、ポリビニルピレン、ポリビニルフェナントレン、ポリシラン、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、モノアリールアミン誘導体、ジアリールアミン誘導体、トリアリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、α−フェニルスチルベン誘導体、ベンジジン誘導体、ジアリールメタン誘導体、トリアリールメタン誘導体、9−スチリルアントラセン誘導体、ピラゾリン誘導体、ジビニルベンゼン誘導体、ヒドラゾン誘導体、インデン誘導体、ブタジエン誘導体、ピレン誘導体など、ビススチルベン誘導体、エナミン誘導体などその他公知の材料が挙げられる。これらの電荷輸送物質は単独、または2種以上混合して用いられる。
電子輸送物質としては、例えばクロルアニル、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、ベンゾキノン誘導体などの電子受容性物質が挙げられる。
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、ポリアレート、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、アルキッド樹脂など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重量部に対し、20〜300重量部、好ましくは40〜150重量部が適当である。また、電荷輸送層の膜厚は5〜100μm程度とすることが好ましい。
また、電荷輸送層には電荷輸送物質としての機能とバインダー樹脂の機能を持った高分子電荷輸送物質も良好に使用される。これら高分子電荷輸送物質から構成される電荷輸送層は耐摩耗性に優れたものである。高分子電荷輸送物質としては、公知の材料が使用できるが、特に、トリアリールアミン構造を主鎖および/または側鎖に含むポリカーボネートが良好に用いられる。
また、電荷輸送層に使用される高分子電荷輸送物質として、上述の高分子電荷輸送物質の他に、電荷輸送層の成膜時には電子供与性基を有するモノマーあるいはオリゴマーの状態で、成膜後に硬化反応あるいは架橋反応をさせることで、最終的に2次元あるいは3次元の架橋構造を有する重合体も含むものである。
また、上記反応性モノマーとして、全部もしくは一部に電荷輸送能を有するモノマーを使用することは非常に有効な手段である。このようなモノマーを使用することにより、網目構造中に電荷輸送部位が形成され、電荷輸送層としての機能を十分に発現することが可能となる。電荷輸送能を有するモノマーとしては、トリアリールアミン構造を有する反応性モノマーが有効に使用される。
その他の電子供与性基を有する重合体としては、公知単量体の共重合体や、ブロック重合体、グラフト重合体、スターポリマーや、また、例えば特開平3―109406号公報、特開2000―206723号公報、特開2001―34001号公報などに開示されているような電子供与性基を有する架橋重合体などを用いることも可能である。
上記は積層型の場合について述べたが、本発明においては単層構成でも構わない。単層構成とするためには、少なくとも上述の電荷発生物質とバインダー樹脂を含有する単一層を設けることで構成され、バインダー樹脂としては電荷発生層や電荷輸送層の説明の所に記載したものが良好に使用される。また、電荷輸送物質を併用することで、高い光感度、高いキャリア輸送特性、低い残留電位が発現され、良好に使用できる。この際、使用する電荷輸送物質は、電子写真感光体表面に帯電させる極性に応じて、正孔輸送物質、電子輸送物質の何れかが選択される。更に、上述した高分子電荷輸送物質もバインダー樹脂と電荷輸送物質の機能を併せ持つため、単層感光層には良好に使用される。
<保護層について>
本発明の電子写真感光体には、耐久性を向上させるために保護層を設けてもよい。
保護層は、樹脂膜、好ましくは架橋型樹脂が用いられる。
架橋型樹脂の例としてはラジカル重合性モノマーを硬化することによるものが挙げられる。
例えば、2−エチルヘキシルアクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、2−エチルヘキシルカルビトールアクリレート、3−メトキシブチルアクリレート、ベンジルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、イソアミルアクリレート、イソブチルアクリレート、メトキシトリエチレングリコールアクリレート、フェノキシテトラエチレングリコールアクリレート、セチルアクリレート、イソステアリルアクリレート、ステアリルアクリレート、スチレンモノマー、1,3−ブタンジオールジアクリレート、1,4−ブタンジオールジアクリレート、1,4−ブタンジオールジメタクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジメタクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ビスフェノールA−EO変性ジアクリレート、ビスフェノールF−EO変性ジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、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、トリメチロールプロパンアルキレン変性トリアクリレート、トリメチロールプロパンエチレンオキシ変性(以後EO変性)トリアクリレート、トリメチロールプロパンプロピレンオキシ変性(以後PO変性)トリアクリレート、トリメチロールプロパンカプロラクトン変性トリアクリレート、トリメチロールプロパンアルキレン変性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、グリセロールエピクロロヒドリン変性(以後ECH変性)トリアクリレート、グリセロールEO変性トリアクリレート、グリセロールPO変性トリアクリレート、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)、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、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、アルキル化ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、アルキル化ジペンタエリスリトールテトラアクリレート、アルキル化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、リン酸EO変性トリアクリレート、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などが挙げられ、これらは単独又は2種類以上を併用しても差し支えない。
さらにフィラーを含有させることにより耐久性を向上させることもできる。
保護層に用いられるフィラーとしては、シリコーン樹脂微粒子、アルミナ微粒子、シリカ微粒子、酸化チタン微粒子、DLC、非結晶カーボン微粒子、フラーレン微粒子、コロイダルシリカ、導電性粒子(酸化亜鉛、酸化チタン、酸化スズ、酸化アンチモン、酸化インジウム、酸化ビスマス、スズをドープした酸化インジウム、アンチモンをドープした酸化スズ、アンチモンをドープした酸化ジルコニウム)が挙げられる。
また、前記のような電荷輸送性物質を含有させることにより、良好な電気特性を得ることもできる。
なお保護層の膜厚は2〜15μm程度が適当である。
<フランジ装着について>
金属素管両端開口部に保持・駆動のためのフランジが装着されて電子写真感光体となる。
フランジ装着は感光層を設ける前でも設けた後でもよい。
フランジの全振れは20μm以下が好ましく、さらに好ましくは10μm以下である。
<画像形成方法及び装置例について>
次に、図面を用いて本発明の画像形成装置を詳しく説明する。
図1は、本発明の画像形成プロセスおよび画像形成装置を説明するための概略図であり、下記に示すような変形例も本発明の範疇に属するものである。
図1において、電子写真感光体(21)は金属素管上に少なくとも感光層が設けられている。帯電ローラ(23)、転写前チャージャ(27)、転写チャージャ(30)、分離チャージャ(31)、クリーニング前チャージャ(33)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)、帯電ローラ、転写ローラを始めとする公知の手段が用いられる。
これらの帯電方式のうち、特に接触帯電方式、あるいは非接触の近接配置方式が望ましい。接触帯電方式においては帯電効率が高くオゾン発生量が少ないなどのメリットを有する。
ここでいう接触方式の帯電部材とは、電子写真感光体表面に帯電部材の表面が接触するタイプのものであり、帯電ローラ、帯電ブレード、帯電ブラシの形状がある。中でも帯電ローラや帯電ブラシが良好に使用される。
また、近接配置した帯電部材とは、電子写真感光体表面と帯電部材表面の間に200μm以下の空隙(ギャップ)を有するように非接触状態で近接配置したタイプのものである。
空隙の距離から、コロトロン、スコロトロンに代表される公知の帯電器とは区別されるものである。本発明において使用される近接配置された帯電部材は、電子写真感光体表面との空隙を適切に制御できる機構のものであればいかなる形状のものでも良い。例えば、電子写真感光体の回転軸と帯電部材の回転軸を機械的に固定して、適正ギャップを有するような配置にすればよい。中でも、帯電ローラの形状の帯電部材を用い、帯電部材の非画像形成部両端にギャップ形成部材を配置して、この部分のみを電子写真感光体表面に当接させ、画像形成領域を非接触配置させる、あるいは電子写真感光体非画像形成部両端ギャップ形成部材を配置して、この部分のみを帯電部材表面に当接させ、画像形成領域を非接触配置させる様な方法が、簡便な方法でギャップを安定して維持できる方法である。特に特開2002−148904号公報、特開2002−148905号公報に記載された方法は良好に使用できる。帯電部材側にギャップ形成部材を配置した近接帯電機構の一例を図2に示す。前記方式を用いることで、帯電効率が高くオゾン発生量が少ない、トナーなどによる汚れが生じない、接触による機械的摩耗が発生しないなどの利点を有していることから良好に使用される。さらに印加方式としては、交流重畳を用いることでより帯電ムラが生じにくいなどの利点を有し、良好に使用できる。
このような接触方式の帯電部材あるいは非接触帯電方式の帯電部材を用いた場合、振れ精度が悪いと、接触状態またはギャップが均一にならない。しかしながら、本発明に用いられる電子写真感光体は、振れ精度がよいため、接触状態またはギャップが均一になるという効果がある。
また、画像露光部(25)には、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)などの高輝度を確保できる光源が使用される。
除電ランプ(22)などの光源には、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。
さて、現像ユニット(26)により電子写真感光体(21)上に現像されたトナーは、転写紙(29)に転写されるが、全部が転写されるわけではなく、電子写真感光体(21)上に残存するトナーも生ずる。このようなトナーは、ファーブラシ(34)およびブレード(35)により、電子写真感光体より除去される。クリーニングは、クリーニングブラシだけで行なわれることもあり、クリーニングブラシにはファーブラシ、マグファーブラシを始めとする公知のものが用いられる。
電子写真感光体に正(負)帯電を施し、画像露光を行なうと、電子写真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、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。
以上に示すような画像形成手段は、複写装置、ファクシミリ、プリンター内に固定して組み込まれていてもよいが、プロセスカートリッジの形でそれら装置内に組み込まれてもよい。プロセスカートリッジとは、電子写真感光体を内蔵し、他に帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段、クリーニング手段、除電手段などを含んだ1つの装置(部品)である。
プロセスカートリッジの形状などは多く挙げられるが、一般的な例として、図3に示すものが挙げられる。
次に、実施例によって本発明を更に詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。なお、「部」は、すべて重量部を表わす。
JIS1050アルミニウム合金用材料を溶融(非酸化性雰囲気下)、精錬、鋳造し、ビレットを作製した。
その後、マンドレルを通して間接押出により押出管を作製した。内径真円度は5μm、偏肉は9μm、全振れは25μm、直角度は18μmであった。
その押出管に引抜加工を施し、切断して、外径40.2mm、内径38mm、長さ340mmのアルミニウムシリンダーを作製した。
このシリンダーを図4に示される精密旋盤にセットし、バルーンチャック(3)(4)、芯押台であるダンパー(7)により内側から保持した状態で、粗素管(シリンダー)(1)を、刃物台移動機構(8)により被加工物であるシリンダー(1)に沿って移動される刃物台(5)で切削加工を施し、外径40mm金属素管を得た。(なお図中、符号(2)は主軸を駆動するモータ、符号(3)は主軸側のバルーンチャック、符号(4)は、主軸と反対側のバルーンチャック、符号(9)は千万のベース、符号(11a)は主軸側のバルーンチャック(3)への加圧気体供給配管、符号(11b)は反対側のバルーンチャック(4)への加圧気体供給配管、符号(12a)(12b)は圧力計、符号(13a)(13b)は電磁弁、符号(14)は、加圧気体供給源、をそれぞれ表わす。)
その後、金属素管上に下記組成の中間層用塗工液を用いて塗布後、130℃/20分間乾燥を行ない、約3.5μmの中間層を形成した。続いて下記組成の電荷発生層用塗工液を用いて塗布後、130℃/20分間乾燥を行ない、約0.2μmの電荷発生層を形成した。さらに、下記組成の電荷輸送層用塗工液を用いて塗布後、130℃/20分間乾燥を行ない、約30μmの電荷輸送層を形成し、全振れ4μmのフランジを装着して電子写真感光体1を作製した。
(中間層用塗工液)
酸化チタンCR−EL(石原産業社製):50部
アルキッド樹脂ベッコライトM6401−50:15部
(固形分50重量%、大日本インキ化学工業社製)
メラミン樹脂L−145−60:8部
(固形分60重量%、大日本インキ化学工業社製)
2−ブタノン:120部
(電荷発生層用塗工液)
下記構造式の非対称ビスアゾ顔料:2.5部
ポリビニルブチラール(「XYHL」UCC製):0.5部
メチルエチルケトン:110部
シクロヘキサノン:260部
Figure 0005594581
(電荷輸送層用塗工液)
ポリカーボネートZポリカ(帝人化成社製):10部
下記構造式で示される電荷輸送性化合物:7部
テトラヒドロフラン:80部
シリコーンオイル:0.002部
(KF50−100cs、信越化学工業社製)
Figure 0005594581
JIS1050アルミニウム合金用材料を溶解、精錬、鋳造し、ビレットを作製した。
その後、マンドレルを通して間接押出により押出管を作製した。内径真円度は15μm、偏肉は24μm、振れは30μm、直角度は37μmであった。
その押出管に引抜加工を施し、切断して、外径60.2mm、内径58mm、長さ340mmのアルミニウムシリンダーを作製した。
このシリンダーを図4に示される精密旋盤にセットし、バルーンチャック、ダンパーにより、内側から保持した状態で切削加工を施し、外径60mm金属素管を得た。
その後、実施例1と同様に中間層、電荷発生層、電荷輸送層を形成し、全振れ10μmのフランジを装着して電子写真感光体2を作製した。
JIS1050アルミニウム合金用材料を溶解、精錬、鋳造し、ビレットを作製した。
その後、マンドレルを通して間接押出により押出管を作製した。内径真円度は23μm、偏肉は32μm、全振れは36μm、直角度は51μmであった。
その押出管に引抜加工を施し、切断して、外径100.2mm、内径98mm、長さ380mmのアルミニウムシリンダーを作製した。
このシリンダーを図4に示される精精密旋盤にセットし、バルーンチャック、ダンパーにより、内側から保持した状態で切削加工を施し、外径100mm金属素管を得た。
その後、実施例1と同様に中間層、電荷発生層、電荷輸送層を形成し、全振れ16μmのフランジを装着して電子写真感光体3を作製した。
JIS1050アルミニウム合金用材料を溶解、精錬、鋳造し、ビレットを作製した。
その後、マンドレルを通して間接押出により押出管を作製した。内径真円度は38μm、偏肉は51μm、全振れは43μm、直角度は76μmであった。
その押出管に引抜加工を施し、切断して、外径120.2mm、内径118mm、長さ380mmのアルミニウムシリンダーを作製した。
このシリンダーを図4に示される精密旋盤にセットし、バルーンチャック、ダンパーにより、内側から保持した状態で切削加工を施し、外径120mm金属素管を得た。
その後、実施例1と同様に中間層、電荷発生層、電荷輸送層を形成し、全振れ18μmのフランジを装着して電子写真感光体4を作製した。
JIS1050アルミニウム合金用材料を溶解、精錬、鋳造し、ビレットを作製した。
その後、マンドレルを通して間接押出により押出管を作製した。内径真円度は50μm、偏肉は70μm、全振れは50μm、直角度は100μmであった。
その押出管に引抜加工を施し、切断して、外径150.2mm、内径148mm、長さ380mmのアルミニウムシリンダーを作製した。
このシリンダーを図4に示される精密旋盤にセットし、バルーンチャック、ダンパーにより、内側から保持した状態で切削加工を施し、外径150mm金属素管を得た。
その後、実施例1と同様に中間層、電荷発生層、電荷輸送層を形成し、全振れ20μmのフランジを装着して電子写真感光体5を作製した。
「比較例1」
JIS1050アルミニウム合金用材料を溶解、精錬、鋳造し、ビレットを作製した。
その後、ポートホール押出方式により押出管を作製した。内径真円度は51μm、偏肉は73μm、全振れは54μm、直角度は102μmであった。
その押出管に引抜加工を施し、切断して、外径40.2mm、内径38mm、長さ340mmのアルミニウムシリンダーを作製した。このシリンダーを図4に示される精密旋盤にセットし、バルーンチャック、ダンパーにより、内側から保持した状態で切削加工を施し、外径40mm金属素管を得た。
その後、実施例1と同様に中間層、電荷発生層、電荷輸送層を形成し、全振れ4μmのフランジを装着して電子写真感光体6を作製した。
「比較例2」
JIS1050アルミニウム合金用材料を溶解、精錬、鋳造し、ビレットを作製した。
その後、ポートホール押出方式により押出管を作製した。内径真円度は102μm、偏肉は160μm、全振れは103μm、直角度は155μmであった。
その押出管に引抜加工を施し、切断して、外径150.2mm、内径148mm、長さ380mmのアルミニウムシリンダーを作製した。このシリンダーを図4に示される精密旋盤にセットし、バルーンチャック、ダンパーにより、内側から保持した状態で切削加工を施し、外径150mm金属素管を得た。
その後、実施例1と同様に中間層、電荷発生層、電荷輸送層を形成し、全振れ20μmのフランジを装着して電子写真感光体7を作製した。
内径真円度、偏肉、直角度は東京精密製、真円度測定機 RONDCOM 60A で測定した。
押出管、金属素管、電子写真感光体の全振れはリコー製振れ測定器により測定した。
フランジの全振れはミツトヨ製テストインジケーターで測定した。
上記のようにして作製した電子写真感光体1から7の全振れ精度を測定した。
さらに電子写真感光体1から7を図1に示す画像形成装置に搭載し、ISO/JIS−SCID画像N1(ポートレート)を出力して、カラー色の再現性について評価した。なお、色再現性評価は良好なものから悪い方に順に5,4,3,2,1と表わした。以上の結果を表1に示す。表中、画像評価の欄における評価基準はつぎのとおりである。
5;色再現性が極めて良好で、ルーペで拡大観測しても精緻色ずれが全く見い出されず。
4;色再現性が非常に良好。
3;色再現性が良好で、肉眼でみたときカラー色の再現性に問題ある部分を発見できず。
2;肉眼で注意深くみたとき、カラー色の再現性に問題ある部分を発見することができる。
1;肉眼でみたときカラー色の再現性に問題ある部分がある。
Figure 0005594581
(図1について)
21 電子写真感光体
22 除電ランプ
23 帯電部材
25 画像露光部
26 現像ユニット
27 転写前チャージャ
28 レジストローラ
29 転写紙
30 転写チャージャ
31 分離チャージャ
32 分離爪
33 クリーニング前チャージャ
34 ファーブラシ
35 ブレード
(図2について)
50 電子写真感光体
51 帯電ローラ
52 ギャップ形成部材
53 金属シャフト
54 画像形成領域
55 非画像形成領域
(図3について)
76 電子写真感光体
77 帯電チャージャ
78 クリーニングブラシ
79 画像露光部
80 現像ローラ
特開2007−025270号公報 特開2002−287395号公報 特開2008−292882号公報 特開2006−255881号公報

Claims (1)

  1. 金属素管上に感光層が設けられた電子写真感光体の製造方法であって、前記金属素管は、表皮を除去したビレットを先端にテーパ形状を有するマンドレルを用いてマンドレル押出加工し、さらに、抽伸加工及び表面処理加工を経て作成され、マンドレル押出加工後の押出管の内径真円度が5μm以上50μm以下であって、金属素管の外径が40mm以上150mm以下であり、電子写真感光体の駆動軸に対する全振れが5μm以上50μm以下であることを特徴とする電子写真感光体の製造方法
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