JP5741123B2 - 電子写真感光体、画像形成装置、およびプロセスカートリッジ - Google Patents

電子写真感光体、画像形成装置、およびプロセスカートリッジ Download PDF

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Description

本発明は、電子写真感光体、画像形成装置、およびプロセスカートリッジに関する。
電子写真方式の画像形成装置に用いられる電子写真感光体の構成としては、電荷発生材料および電荷輸送材料の双方を含有する層を備える単層型感光体や、電荷発生材料を含有する層(電荷発生層)と電荷輸送材料を含有する層(電荷輸送層)とがそれぞれ別個に設けられた機能分離型感光体がある。また、最表面の保護を目的とした最表面層を設けた感光体が提案されている。
最表面層に関しては、例えば、以下のような材料で構成することが提案されている。
特許文献1には導電粉をフェノール樹脂に分散したものが提案されている。
特許文献2には有機‐無機ハイブリッド材料によるものが提案されている。
特許文献3には連鎖重合性材料によるものが提案されている。特許文献4にはアクリル系材料によるものが提案されている。
特許文献5にはアルコール可溶性電荷輸送材料とフェノール樹脂によるものが提案されている。
特許文献6にはアルキルエーテル化ベンゾグアナミン・ホルムアルデヒド樹脂と、電子受容性カルボン酸あるいは、電子受容性ポリカルボン酸無水物の硬化膜が提案されている。
特許文献7にはベンゾグアナミン樹脂にヨウ素、有機スルホン酸化合物、あるいは、塩化第二鉄などをドーピングした硬化膜が提案されている。
特許文献8には特定の添加剤とフェノール樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、シロキサン樹脂、あるいは、ウレタン樹脂との硬化膜が提案されている。
特許第3287678号公報 特開平12−019749号公報 特開2005−234546号公報 特開2000−66424号公報 特開2002−82469号公報 特開昭62−251757号公報 特開平7−146564号公報 特開2006−84711号公報
本発明は、連続印刷を行う際に画像に意図しない色スジが発生することが抑制される電子写真感光体を提供することを目的とする。
上記目的は、以下の本発明によって達成される。
請求項1の発明は、導電性基体と、該導電性基体上に配置された感光層とを有し、最表面層が、下記一般式(I)で表される化合物である電荷輸送性材料及びtert−BuOHとシクロペンチルメチルエーテルとの混合溶媒を含む塗布液を用いて形成され、該最表面層の厚み(X)に対して下記式(1)満たす最大径(Y)を有する電荷輸送性材料の粒子を含む電子写真感光体。
0.1X≦Y≦0.3X (1)
F−((−R 12 −X) n1 (R 13 n3 −Y) n2 (I)
[式中、Fは正孔輸送能を有する化合物から誘導される有機基、R 12 、R 13 はそれぞれ独立に炭素数1以上5以下の直鎖又は分岐のアルキレン基を示し、n1は0または1を示し、n2は1以上4以下の整数を示し、n3は0または1を示す。Xは酸素、NH又は硫黄を示し、Yは−OH、−OCH 、−NH 、−SH、又は−COOHを示す。]
請求項2の発明は、前記最表面層が、反応性の置換基を有する2種類以上の電荷輸送性材料を全固形分中の90質量%以上含有し、酸触媒を用いて熱硬化させた硬化膜である請求項1に記載の電子写真感光体。
請求項の発明は、請求項1又は請求項に記載の電子写真感光体を備え、画像形成装置に着脱されるプロセスカートリッジ。
請求項の発明は、請求項1又は請求項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、帯電された前記電子写真感光体の表面に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静電潜像を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トナー像を被転写体に転写する転写装置と、を備えた画像形成装置。
請求項1の発明によれば、電子写真感光体の最表面層に含まれる電荷輸送性材料の粒子の最大径(Y)が、最表面層の厚み(X)に対して前記範囲外となる場合に比べ、連続印刷を行う際に画像に意図しない色スジが発生することが抑制される電子写真感光体が提供される。
請求項2の発明によれば、反応性の置換基を有する2種類以上の電荷輸送性材料を全固形分中の90質量%以上含有し、酸触媒を用いて熱硬化させた硬化膜でない場合に比べ、連続印刷時に画像に意図しない色スジが発生することが抑制される電子写真感光体が提供される。
請求項の発明によれば、電子写真感光体の最表面層に含まれる電荷輸送性材料が前記一般式(I)で表される化合物でない場合に比べ、連続印刷を行う際に画像に意図しない色スジが発生することが抑制される電子写真感光体が提供される。
請求項の発明によれば、電子写真感光体の最表面層に含まれる電荷輸送性材料の粒子の最大径(Y)が、最表面層の厚み(X)に対して前記範囲外となる場合に比べ、連続印刷を行う際に画像に意図しない色スジが発生することが抑制されるプロセスカートリッジが提供される。
請求項の発明によれば、電子写真感光体の最表面層に含まれる電荷輸送性材料の粒子の最大径(Y)が、最表面層の厚み(X)に対して前記範囲外となる場合に比べ、連続印刷を行う際に画像に意図しない色スジが発生することが抑制される画像形成装置が提供される。
本実施形態に係る感光体の一例における層構造を示す概略構成図である。 本実施形態に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図である。 本実施形態に係るプロセスカートリッジの一例を示す概略構成図である。
以下、添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態について詳細に説明する。
電子写真感光体等を備えた画像形成装置を用いて連続印刷を行った際、感光体の最表面層が摩耗することにより偏摩耗が生じ、色スジ(トナーによる色が付いたスジ又は色が抜けたスジ)などの画質欠陥が生じることがある。また、長期での画像形成装置内での使用により、初期と比較して電気特性が悪化し、色点の発生が生じる場合がある。
<電子写真感光体>
本実施形態に係る電子写真感光体(単に「感光体」と称す場合がある)は、導電性基体と、該導電性基体上に配置された感光層とを有し、最表面層が、該最表面層の厚み(X)に対して、下記式(1)満たす最大径(Y)を有する電荷輸送性材料の粒子を含んでいる。
0.1X≦Y≦0.3X (1)
すなわち、本実施形態に係る感光体は、最表面層内に最表面層の膜厚の10%以上30%以下の大きさ(最大径)を有する電荷輸送性材料の粒子を含むことにより、連続印刷を行う際に画像に意図しない色スジや色点の画像欠陥、特に色スジの発生が効果的に抑制される。この理由については解明されていないが、最表面層中に存在する電荷輸送性材料の粒子の最大径が最表面層の厚さに対して10%未満(すなわち、0.1X>Y)であると、感光体の最表面層が摩耗することにより偏摩耗が生じて画像に色スジが発生し易く、30%を超えると(すなわち、Y>0.3X)、最表面から粒子が突出したり、粒子が脱落し易くなり、画像に色スジや色点が発生し易いと推測される。
一方、最表面層に含まれる電荷輸送性材料の粒子の大きさが0.1X≦Y≦0.3Xを満たすことにより、電気特性の安定化に寄与し、粒子として存在する電荷輸送性材料が架橋した電荷輸送性材料や結着樹脂と強固な結合を持つことで偏摩耗や粒子の突出・脱落が抑制され、色スジといった画質欠陥が抑制されるものと推測される。
なお、本実施形態において、最表面層に含まれる電荷輸送性材料の粒子の大きさ(最大径)は、走査型電子顕微鏡(SEM)によって断面観察を行い、任意に選んだ10個の粒子それぞれの径の最大長を測定し、それらの平均値である。また、最表面層中に含まれる粒子は、液体クロマトグラフィーによって、電荷輸送性材料であるか否か確認される。
以下においては本実施形態に係る感光体の一例として、電荷発生層と電荷輸送層とを有する機能分離型の感光層を備えた感光体について説明する。
図1は本実施形態に係る感光体の断面を概略的に示している。図1においては導電性支持体21上に下引層22が設けられ、その上に電荷発生層23、電荷輸送層24が設けられており、さらに感光層(電荷発生層23および電荷輸送層24)上に最表面層となる保護層25が設けられている。
なお、本実施形態に係る感光体は、保護層25を設けずに電荷輸送層24が最表面層として形成されていてもよいし、電荷発生層と電荷輸送層とを兼ねた単層型の感光層が最表面層として形成されていてもよい。また、下引層22と電荷輸送層24との間に中間層を設けてもよい。
(導電性支持体)
導電性支持体21としては、例えばアルミニウム製のものが好適に用いられ、ドラム状、シート状、プレート状等の形状のものとして使用されるが、これらに限定されるものではない。また、陽極酸化処理や、ベーマイト処理、ホーニング処理などを行ってもよい。
(下引層)
下引層22に用いられる材料としては、例えば、有機ジルコニウム化合物、有機チタン化合物、有機アルミニウム化合物のほか、その他有機金属化合物、特に有機ジルコニウム化合物、有機チタニル化合物、有機アルミニウム化合物は望ましく使用される。
また下引層22には、ポリビニルアルコール、ポリビニルメチルエーテル、ポリ−N−ビニルイミダゾール、ポリエチレノキシド、エチルセルロース、メチルセルロース、エチレン−アクリル酸共重合体、ポリアミド、ポリイミド、カゼイン、ゼラチン、ポリエチレン、ポリエステル、フェノール樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、エポキシ樹脂、ポリビニルピロリドン、ポリビニルピリジン、ポリウレタン、ポリグルタミン酸、ポリアクリル酸等の公知の結着樹脂が用いられる。
また、下引層22中には電子輸送性顔料を混合/分散して使用してもよい。電子輸送性顔料としては、ペリレン顔料、ビスベンズイミダゾールペリレン顔料、多環キノン顔料、インジゴ顔料、キナクリドン顔料等の有機顔料、酸化亜鉛、酸化チタン等の無機顔料が挙げられる。また、これらの顔料の表面は、分散性、電荷輸送性を制御する目的でカップリング剤や、バインダーなどで表面処理しても良い。
(電荷発生層)
電荷発生層23は電荷発生材料および結着樹脂を含んで構成される。
電荷発生材料は、赤外領域に光感度を持ち、高感度であるフタロシアニン系が望ましく、特にCukα線を用いたX線回折スペクトルのブラッグ角度(2θ±0.2)において、少なくとも7.5,9.9,12.5,16.3,18.6,25.1,28.1の位置に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、あるいはCukα線を用いたX線回折スペクトルのブラッグ角度(2θ±0.2)において、少なくとも7.6,18.3,23.2,24.2,27.3の位置に回折ピークを有するチタニルフタロシアニンが望ましい。
結着樹脂は、広範な絶縁性樹脂から選択され、また有機光導電性ポリマーから選択してもよい。例えば、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、ポリスチレン樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、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、シリコン−アルキド樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、スチレン−アルキッド樹脂、ポリ−N−ビニルカルバゾールなどが挙げられる。結着樹脂は単独あるいは2種以上混合して用いられる。
(電荷輸送層)
電荷輸送層24は、電荷輸送材料および結着樹脂を含んで構成される。
電荷輸送材料は、公知の電荷輸送材料が用いられる。また、電荷輸送材料は1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
電荷輸送層24の結着樹脂は特に制限されないが、公知のフィルムを形成し得る電気絶縁性の樹脂が望ましい。中でもポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂が望ましく用いられる。これらの結着樹脂は1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
また、感光層(電荷発生層23、電荷輸送層24)中に酸化防止剤、光安定剤、熱安定剤等の添加剤を添加してもよい。
(最表面層)
本実施形態に係る感光体における最表面層25は、最表面の磨耗、傷などに対する耐性を持たせるために設けられる保護層として機能する。
最表面層25は、最表面層25の厚み(X)に対して、0.1X≦Y≦0.3Xを満たす最大径(Y)を有する電荷輸送性材料の粒子を含んで構成されている。
また、感光体膜厚の観点から、最表面層25に含まれる電荷輸送性材料の粒子の大きさ(最大径)は、最表面層の厚み(X)に対して0.1X≦Y≦0.3Xを満たすことが望ましく、0.15X≦Y≦0.25Xを満たすことがより望ましい。
なお、最表面層25に含まれる電荷輸送性材料の粒子形状は特に限定されず、球状、長尺状などが挙げられる。
最表面層25に用いる電荷輸送材料としては、反応性の置換基を有するものが挙げられる。本実施形態において上記「反応性の置換基」とは、熱や光等の外部からの刺激によって置換基同士が反応して結合する置換基を表す。該反応性の置換基の具体例としては、例えば、−OH、−OCH、−NH、−SH、または−COOH等が挙げられる。
上記置換基を1つ以上有する電荷輸送材料が好適に用いられ、特に下記式(I)で示される構造を有する化合物が望ましい。
F−((−R12−X)n1(R13n3−Y)n2 (I)
[式中、Fは正孔輸送能を有する化合物から誘導される有機基、R12、R13はそれぞれ独立に炭素数1以上5以下の直鎖又は分岐のアルキレン基、n1は0または1を示し、n2は1以上4以下の整数を示し、n3は0または1を示す。Xは酸素、NHあるいは硫黄を示し、Yは−OH、−OCH、−NH、−SH、または−COOHを示す。]
一般式(I)で示される化合物の具体例としては、以下に示す化合物が挙げられる。






最表面層25は、電荷輸送性材料、結着樹脂等を含む塗布液を塗布した後、加熱乾燥させることで形成される。最表面層25に電荷輸送性材料の粒子を形成させる方法は特に限定されないが、例えば、最表面層の形成に用いる塗布液中に含まれる溶剤の種類によって電荷輸送性材料の粒子の大きさが調整される。
最表面層に使用する電荷輸送性材料の種類にもよるが、tert-ブタノール(以下「t−BuOH」と略記)とシクロペンチルメチルエーテル(以下「CPME」と略記)との混合溶媒を用いることが望ましい。t−BuOHとCPMEとの混合溶媒を用い、それらの混合比を調整することで、最表面層内に含まれる電荷輸送性材料の粒子が最表面層の膜厚に対して10%以上30%以下の大きさに調整される。t−BuOHとCPMEとの混合溶媒を用いる場合、t−BuOHの含有比率が多いほど電荷輸送性材料の大きい粒子が形成され易く、CPMEの含有比率が多いほど電荷輸送性材料の小さい粒子が形成され易い傾向がある。
最表面層25の膜厚は、3μm以上10μm以下であることが望ましく、5μm以上8μm以下であることがより望ましい。
最表面層25における電荷輸送性材料の含有量は、最表面層の全固形分中90質量%以上であることが望ましく、95質量%以上であることがより望ましい。ただし、電荷輸送性材料の含有量が多過ぎると、塗布溶剤として作製できない懸念があるため、最表面層25における電荷輸送性材料の含有量は、全固形分中100質量%以下であることが望ましく、99質量%以下であることがより望ましい。
(その他の材料)
最表面層25は、前述の電荷輸送材料と、下記一般式(A)および一般式(B)で示されるグアナミン化合物およびメラミン化合物の少なくとも1種と、を架橋してなる硬化性の架橋膜であることが望ましい。

[式中Rは、炭素数1以上10以下の直鎖又は分岐のアルキル基、炭素数6以上10以下の置換若しくは未置換のフェニル基を示し、R乃至Rはそれぞれ独立に、水素、−CH−OH又は−CH−O−R14を、R14は炭素数1以上5以下の直鎖又は分岐のアルキル基を示す。]
[式中R乃至R11はそれぞれ独立に、水素、−CH−OH、又は−CH−O−R15を、R15は炭素数1以上5以下の直鎖又は分岐のアルキル基を示す。]
最表面層25には、さらに、カップリング剤、フッ素化合物を混合して用いても良い。この化合物として、各種シランカップリング剤、および市販のシリコーン系ハードコート剤が用いられる。また、最表面層25にはアルコールに溶解する樹脂を加えてもよい。
最表面層25には触媒を使用してもよい。最表面層25は、電荷輸送特性の調整のしやすさの観点から、反応性の置換基を有する2種類以上の電荷輸送性材料を最表面層25の全固形分中90質量%以上含有し、酸触媒を用いて熱硬化させた硬化膜であることが望ましい。ここで、電荷輸送性材料は、前記一般式(I)で表される電荷輸送性材料から2種以上を用いることが望ましい。
硬化触媒として酸系の触媒が望ましく用いられる。酸系の触媒としては、酢酸、クロロ酢酸、トリクロロ酢酸、トリフルオロ酢酸、シュウ酸、マレイン酸、マロン酸、乳酸などの脂肪族カルボン酸、安息香酸、フタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸などの芳香族カルボン酸、メタンスルホン酸、ドデシルスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸などの脂肪族、および芳香族スルホン酸類などが用いられるが、含硫黄系材料を用いることが望ましい。
触媒の配合量は固形分に対して、0.01質量%以上5質量%以下であることが望ましい。
尚、上記においては、電荷発生層と電荷輸送層とを有する機能分離型の感光層を例に説明したが、本実施形態に係る感光体はこれに限定されるものではなく、電荷発生材料および電荷輸送材料の双方を含有する感光層を備える単層型の感光体であってもよい。
<画像形成装置>
次に、本実施形態に係る画像形成装置について説明する。
本実施形態に係る画像形成装置は、前述の本実施形態に係る電子写真感光体と、前記電子写真感光体を帯電させる帯電装置と、帯電された前記電子写真感光体の表面に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静電潜像を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トナー像を被転写体に転写する転写装置と、を備えている。
図2は、本実施形態に係る画像形成装置の構成の一例を概略的に示している。図2に示す画像形成装置200は、電子写真感光体207と、電子写真感光体207を帯電させる帯電装置208と、帯電装置208に接続された電源209と、帯電装置208により帯電される電子写真感光体207を露光して潜像を形成する露光装置206と、露光装置206により形成された潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像装置211と、現像装置211により形成されたトナー像を被転写体(記録媒体)500に転写する転写装置212と、クリーニング装置213と、除電器214と、定着装置215とを備える。
帯電装置208としては、例えば、導電性の帯電ローラ、帯電ブラシ、帯電フィルム、帯電ゴムブレード、帯電チューブ等を用いた接触型帯電器が挙げられる。また、帯電装置208として、例えば、非接触方式のローラ帯電器、コロナ放電を利用したスコロトロン帯電器やコロトロン帯電器等のそれ自体公知の帯電器等も挙げられる。
露光装置206としては、例えば、電子写真感光体表面に、半導体レーザー、LED(light emitting diode)、液晶シャッター等の光源を所望の像様に露光する光学系装置等を用いる。
現像装置211にはトナーが収容される。
本実施形態で用いられるトナーは、例えば結着樹脂と着色剤とを含んで構成される。結着樹脂としては、スチレン類、モノオレフィン類、ビニルエステル類、α―メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル類、ビニルエーテル類、ビニルケトン類等の単独重合体および共重合体が例示され、特に代表的な結着樹脂としては、ポリスチレン、スチレン−アクリル酸アルキル共重合体、スチレン−メタクリル酸アルキル共重合体、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、ポリエチレン、ポリプロピレン等が挙げられる。さらに、ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミド、変性ロジン、パラフィンワックス等も挙げられる。
着色剤としては、マグネタイト、フェライト等の磁性粉、カーボンブラック、アニリンブルー、カルコイルブルー、クロムイエロー、ウルトラマリンブルー、デュポンオイルレッド、キノリンイエロー、メチレンブルークロリド、フタロシアニンブルー、マラカイトグリーンオキサレート、ランプブラック、ローズベンガル、C.I.ピグメント・レッド48:1、C.I.ピグメント・レッド122、C.I.ピグメント・レッド57:1、C.I.ピグメント・イエロー97、C.I.ピグメント・イエロー17、C.I.ピグメント・ブルー15:1、C.I.ピグメント・ブルー15:3等を代表的なものとして挙げられる。
トナーには、帯電制御剤、離型剤、他の無機粒子等の公知の添加剤を内添加処理や外添加処理してもよい。
離型剤としては低分子ポリエチレン、低分子ポリプロピレン、フィッシャートロプシュワックス、モンタンワックス、カルナバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス等を代表的なものとして挙げられる。
帯電制御剤としては、公知のものが使用されるが、アゾ系金属錯化合物、サリチル酸の金属錯化合物、極性基を含有するレジンタイプ等の帯電制御剤を用いてもよい。
他の無機粒子としては、平均1次粒径が40nm以下の小径無機粒子を用い、更に必要に応じて、それより大径の無機あるいは有機粒子を併用してもよい。これらの他の無機粒子は公知のものが使用される。
また、小径無機粒子については表面処理を施してもよい。
本実施形態で用いられるトナーの製造方法としては、乳化重合凝集法や溶解懸濁法等などの重合法が望ましく用いられる。また上記方法で得られたトナーをコアにして、さらに凝集粒子を付着、加熱融合してコアシェル構造をもたせる製造方法を行ってもよい。外添剤を添加する場合、トナーおよび外添剤をヘンシェルミキサーあるいはVブレンダー等で混合することによって製造する。また、トナーを湿式にて製造する場合は、湿式にて外添してもよい。
転写装置212としては、電子写真感光体207上に形成されたトナー像を被転写体500に転写する際に、電子写真感光体207に向けて予め定めた電流密度の電流を供給するものであることが望ましい。
定着装置215は、電子写真感光体207から被転写体500上に転写されたトナー像を加熱及び加圧して定着させる。
クリーニング装置213は、転写工程後の電子写真感光体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は上記の画像形成プロセスに繰り返し供される。クリーニング装置としては、クリーニングブレードの他、例えば、ブラシクリーニング、ロールクリーニング等を用いるが、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。
また、本実施形態の画像形成装置は、図2に示したように、トナー像を転写した後の電子写真感光体207に残留する電荷を除去するための光照射装置214をさらに備えていてもよい。
なお、本実施形態に係る画像形成装置は、上記構成に限られず、例えば、中間転写体を利用した中間転写方式の画像形成装置、各色のトナー像を形成する画像形成ユニットを並列配置させた所謂タンデム方式の画像形成装置であってもよい。
<プロセスカートリッジ>
本実施形態に係るプロセスカートリッジは、前述の本実施形態に係る電子写真感光体を備え、画像形成装置に着脱されるものである。
図3は本実施形態のプロセスカートリッジの一例を概略的に示している。本実施形態のプロセスカートリッジ300は、電子写真感光体207とともに、帯電装置208、現像装置211、クリーニング装置(クリーニング手段)213、露光のための開口部218、および、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、そして一体化したものである。
このプロセスカートリッジ300は、転写装置212と、現像装置211により形成されたトナー像を被転写体(画像出力媒体)500に転写する転写装置212と、トナー像を被転写体500に定着させる定着装置215と、図示しない他の構成部分とを有す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ものである。
プロセスカートリッジ300が備える各部材(現像装置211、クリーニング装置213、など)については、前述の画像形成装置200の説明中で述べたものが適用される。
以下、実施例について具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。
<実施例1>
−電子写真感光体の作製−
・下引層の形成
酸化亜鉛(平均粒子径70nm:テイカ社製試作品)100質量部をトルエン500質量部と攪拌混合し、シランカップリング剤(KBM603:信越化学社製)1.5質量部を添加し、2時間攪拌した。その後トルエンを減圧蒸留にて留去し、150℃で2時間焼き付けを行った。
前記表面処理を施した酸化亜鉛60質量部と、硬化剤(ブロック化イソシアネート、スミジュール3175:住友バイエルンウレタン社製)15質量部と、ブチラール樹脂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、1mm径のガラスビーズを用いてサンドミルにて2時間の分散を行い、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質量部を添加し、下引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84mm、長さ340mm、肉厚1mmのアルミニウム基体上に塗布し、160℃、100分間の乾燥硬化を行い、厚さ20μmの下引層を得た。
・電荷発生層の形成
次に、電荷発生材料として、ヒドロキシガリウムフタロシアニンを用い、その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サンドミルにて4時間分散した。
得られた分散液を、上記下引層上に浸漬塗布し、100℃、10分間乾燥して、膜厚0.2μmの電荷発生層を形成した。
・電荷輸送層の形成
次に電荷輸送層として、N,N’−ビス(3−メチルフェニル)−N,N’−ジフェニルベンジジン45部と、ビスフェノールZポリカーボネート樹脂(TS2050:粘度平均分子量50,000:帝人化成社製)55質量部とをテトロヒドロフラン300質量部およびモノクロロベンゼン100質量部に十分に溶解混合した塗布液を前記電荷発生層まで形成したアルミニウム基体上に浸漬塗布し、125℃、60分間乾燥することにより、膜厚19μmの電荷輸送層を形成した。
・最表面層の形成
次に最表面層として、前述の化合物例I−8に表される電荷輸送材料60質量部、化合物例I−30に表される電荷輸送材料30質量部、以下に示す構造のメラミン10質量部を、t−BuOH 50質量部とCPME 150質量部を含む混合溶液に溶解させて塗布液を得た。
その後、上記の方法で作製した塗布液を22℃の環境下で72時間放置した後、得られた塗布液を前記電荷輸送層まで形成したアルミニウム基体上に浸漬塗布し、150℃、40分間乾燥することにより、膜厚6μmの最表面層を形成した。
・最表面層の分析・評価
次に、上記の方法で塗布形成した電子写真感光体の最表面層について、走査型電子顕微鏡(SEM)を使用して断面観察を行い、最表面層中に含まれる任意に選んだ10個の粒子の大きさ(各粒子の最大径の平均)を確認するとともに、粒子が電荷輸送性材料であることを液体クロマトグラフィーによって確認した。
なお、粒子の同定のために行った液体クロマトグラフィーの条件は以下の通りである。
塗布溶液0.2gに対して、テトラヒドロフラン99.8gを混合し、塗布溶液0.2質量%の混合溶液を作製し、液体クロマトグラフィーにて測定した。
(画質試験)
上記で得られた電子写真感光体を富士ゼロックス社製Docu Cetre Color1250に装着し、高温高湿下(28℃/85%RH)において1日1万枚の画像プリントする操作を10日間繰り返し、その後にマゼンタ全面ハーフトーン30%をプリントし、画質欠陥として色スジ/色点の発生有無を確認した。それぞれの画質欠陥に対する判定については、以下のような基準で判定した。
A:発生無し
B:ごく一部に発生(実使用上問題無し)
C:軽微な発生(実使用上問題になることがある)
D:発生(実使用上問題あり)
感光体の最表面層の形成に用いた電荷輸送性材料及び溶剤、最表面層の厚さ、最表面層における電荷輸送性材料の粒子径(平均値)、及び、画質試験の判定結果を表1に示す。
<実施例2、3>
下引層、電荷発生層、及び電荷輸送層を実施例1と同様の方法により形成した。
次に、最表面層を形成する上で、t−BuOHとCPMEの混合溶液をt−BuOH 100質量部/CPME 100質量部(実施例2)、及びt−BuOH 150質量部/CPME 50質量部(実施例3)にそれぞれ変更して溶解を行った以外は実施例1と同様の方法で感光体を作製し、実施例1と同様に評価した。その結果を表1に示す。
<実施例4、5>
下引層、電荷発生層、電荷輸送層を実施例1と同様の方法により形成した。
電荷輸送層上に最表面層を形成する際、電荷輸送性材料の配合量をそれぞれ表1のように変更した以外は、実施例1と同様の方法で感光体を作製し、実施例1と同様に評価した。その結果を表1に示す。
<実施例6>
最表面層を形成する際、電荷輸送性材料をI−30からI−16に変更した以外は実施例1と同様にして感光体を作製し、実施例1と同様に評価した。その結果を表1に示す。
<実施例7>
最表面層を形成する際、電荷輸送性材料をI−30からI−16に変更した以外は実施例2と同様にして感光体を作製し、実施例1と同様に評価した。その結果を表1に示す。
<実施例8>
最表面層を形成する際、電荷輸送性材料をI−30からI−16に変更した以外は実施例3と同様にして感光体を作製し、実施例1と同様に評価した。その結果を表1に示す。
<実施例9>
最表面層を形成する際、電荷輸送性材料をI−30のみ使用した以外は実施例1と同様にして感光体を作製し、実施例1と同様に評価した。その結果を表1に示す。
<実施例10>
最表面層を形成する際、最表面層の膜厚を4μmにした以外は実施例1と同様にして感光体を作製し、実施例1と同様に評価した。その結果を表1に示す。
<実施例11>
最表面層を形成する際、酸触媒として、ドデシルベンゼンスルホン酸を使用した以外は実施例1と同様にして感光体を作製し、実施例1と同様に評価した。その結果を表1に示す。
<比較例1>
下引層、電荷発生層、電荷輸送層を実施例1と同様の方法により形成した後、最表面層を形成する際、t−BuOHとCPMEの混合溶液をt−BuOH 200質量部に変更して電荷輸送性材料の粒子の発生を無くした以外は、実施例1と同様の方法で感光体を作製し、実施例1と同様に評価した。その結果を表1に示す。
<比較例2>
下引層、電荷発生層、電荷輸送層を実施例1と同様の方法により形成し、最表面層を形成する際、t−BuOHとCPMEの混合溶液をイソプロピルアルコール(IPA)200質量部に変更した以外は、実施例1と同様の方法で感光体を作製し、実施例1と同様に評価した。その結果を表1に示す。
最表面層の形成において塗布液中に電荷輸送性材料が溶解せず、感光体として機能しなかった。
<比較例3>
最表面層を形成する際、t−BuOHとCPMEとの混合溶液をMeOH 200質量部に変更した以外は実施例1と同様にして感光体を作製し、実施例1と同様に評価した。その結果を表1に示す。
<比較例4>
最表面層を形成する際、t−BuOHとCPMEとの混合溶液をCPME 200質量部に変更した以外は実施例1と同様にして感光体を作製し、実施例1と同様に評価した。その結果を表1に示す。
21 導電性基体、22 中間層、23 電荷発生層、24 電荷輸送層、25 最表面層、207 電子写真感光体、208 帯電装置、206 露光装置、211 現像装置、212 転写装置、213 クリーニング装置、200 画像形成装置、209 電源、216 レール、217、218 開口部、300 プロセスカートリッジ、500 記録媒体

Claims (4)

  1. 導電性基体と、該導電性基体上に配置された感光層とを有し、
    最表面層が、下記一般式(I)で表される化合物である電荷輸送性材料及びtert−BuOHとシクロペンチルメチルエーテルとの混合溶媒を含む塗布液を用いて形成され、該最表面層の厚み(X)に対して下記式(1)を満たす最大径(Y)を有する電荷輸送性材料の粒子を含む電子写真感光体。
    0.1X≦Y≦0.3X (1)
    F−((−R 12 −X) n1 (R 13 n3 −Y) n2 (I)
    [式中、Fは正孔輸送能を有する化合物から誘導される有機基、R 12 、R 13 はそれぞれ独立に炭素数1以上5以下の直鎖又は分岐のアルキレン基を示し、n1は0または1を示し、n2は1以上4以下の整数を示し、n3は0または1を示す。Xは酸素、NH又は硫黄を示し、Yは−OH、−OCH 、−NH 、−SH、又は−COOHを示す。]
  2. 前記最表面層が、反応性の置換基を有する2種類以上の電荷輸送性材料を全固形分中の90質量%以上含有し、かつ、酸触媒を用いて熱硬化させた硬化膜である請求項1に記載の電子写真感光体。
  3. 請求項1又は請求項に記載の電子写真感光体を備え、画像形成装置に着脱されるプロセスカートリッジ。
  4. 請求項1又は請求項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、
    帯電された前記電子写真感光体の表面に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静電潜像を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トナー像を被転写体に転写する転写装置と、
    を備えた画像形成装置。
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