JP5932453B2 - 電子写真感光体、プロセスカートリッジ、および電子写真装置 - Google Patents
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Description
MgSO 4 ・5Mg(OH) 2 ・3H 2 O ・・・(A)
CaOSiO2 ・・・(B)
そこで、本発明の針状無機フィラーは、アスペクト比が5以上50以下であることに加えて、モース硬度が2以上6以下、塩基性である針状無機フィラーを用いる。この針状無機フィラーを用いると、モース硬度が比較的低いので、電子写真感光体と接触部材とが接触することによって、針状無機フィラーが適度に摩耗し、針状無機フィラー由来の微粒子が感光体表面に付与される。そして、針状無機フィラーが塩基性であることにより、この針状無機フィラー由来の微粒子が、感光体表面の凹部に蓄積した放電生成物を中和し、クリーニング工程で放電生成物が除去されると考えられる。
本発明の電子写真感光体に用いられる支持体としては、導電性を有するもの(導電性支持体)が好ましく、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレスなどが挙げられる。アルミニウム、またはアルミニウム合金製の支持体の場合は、ED管、EI管や、これらを切削、電解複合研磨、湿式または乾式ホーニング処理した支持体を用いることもできる。また、金属支持体、樹脂支持体上にアルミニウム、アルミニウム合金、または酸化インジウム−酸化スズ合金等の導電性材料の薄膜を形成したものも挙げられる。支持体の表面は、切削処理、粗面化処理、アルマイト処理などを施してもよい。
本発明の電子写真感光体において、支持体、導電層または中間層上には、電荷発生層が設けられる。
本発明の電子写真感光体において、電荷発生層上には、電荷輸送層が設けられる。
図1に、本発明の電子写真感光体を有するプロセスカートリッジを備えた電子写真装置の概略構成の一例を示す。
直径30mm、長さ260mmのアルミニウムシリンダーを支持体とした。次に、SnO2コート処理硫酸バリウム(導電性顔料)10部、酸化チタン(抵抗調節用顔料)2部、フェノール樹脂(結着樹脂)6部、シリコーンオイル(レベリング剤)0.001部を、メタノール4部およびメトキシプロパノール16部の混合溶剤を用いて導電層用塗布液を調製した。この導電層用塗布液を上記アルミニウムシリンダー上に浸漬塗布し、これを140℃で30分間加熱硬化させて、膜厚が15μmの導電層を形成した。
表面層(電荷輸送層)が含有する針状無機フィラーをチタン酸カリウムフィラー(商品名:ティスモD、大塚化学社製、モース硬度4)に変更し、表1に示すように電荷輸送層用塗布液を調製した以外は、実施例1と同様にして、電子写真感光体を製造した。形成された電荷輸送層の針状無機フィラーの含有量は、電荷輸送層の全体積に対して、27℃、1気圧環境下で、10体積%(電荷輸送層の全質量に対しては24.5質量%)である。なお、上述したチタン酸カリウムフィラーの比重は、3.5g/cm3であり、数平均アスペクト比は19である。
表面層(電荷輸送層)が含有する針状無機フィラーを天然珪酸カルシウムフィラー(商品名:ウォラストナイト4W、巴工業(株)製、モース硬度4.5)に変更し、表1に示すように電荷輸送層用塗布液を調製した以外は、実施例1と同様にして、電子写真感光体を製造した。形成された電荷輸送層の針状無機フィラーの含有量は、電荷輸送層の全体積に対して、27℃、1気圧環境下で、10体積%(電荷輸送層の全質量に対しては21.2質量%)である。なお、上述した天然珪酸カルシウムフィラーの比重は、2.9g/cm3であり、数平均アスペクト比は6である。
表面層(電荷輸送層)が含有する針状無機フィラーを塩基性硫酸マグネシウムフィラーに変更し、表1に示すように電荷輸送層用塗布液を調製した以外は実施例1と同様にして、電子写真感光体を製造した。形成された電荷輸送層の針状無機フィラーの含有量は、電荷輸送層の全体積に対して、27℃、1気圧環境下で、1体積%(電荷輸送層の全質量に対しては1.9質量%)である。
表面層(電荷輸送層)に針状無機フィラーを含有させなかった以外は、実施例1と同様と同様にして、電子写真感光体を製造した。
表面層(電荷輸送層)に針状無機フィラーを含有させず、結着樹脂として下記構造式(3)で示される繰り返し構造単位を有するポリカーボネート樹脂(商品名:ユーピロンZ200、三菱ガス化学(株)製)に変更した以外は、実施例1と同様にして、電子写真感光体を製造した。
表面層(電荷輸送層)に含有する針状無機フィラーをルチル型酸化チタン(石原産業社製、モース硬度7)に変更し、表1に示すように電荷輸送層用塗布液を調製した以外は実施例1と同様にして、電子写真感光体を製造した。形成された電荷輸送層の針状無機フィラーの含有量は、電荷輸送層の全体積に対して、27℃、1気圧環境下で、10体積%(電荷輸送層の全質量に対しては28.3質量%)である。なお、上述したルチル型酸化チタンの比重は4.27g/cm3であり、数平均アスペクト比は11である。
表面層(電荷輸送層)に含有するフィラーを直径5.0μmのシリカ粒子(商品名:ハイプレシカ宇部日東化成社製、モース硬度7)に変更し、表1に示すように電荷輸送層塗布液を調製した以外は実施例1と同様にして、電子写真感光体を製造した。形成された電荷輸送層のフィラーの含有量は、電荷輸送層の全体積に対して、27℃、1気圧環境下で、10体積%(電荷輸送層の全質量に対しては16.9質量%)である。なお、上述したシリカ粒子の比重は、2.2g/cm3であり、数平均アスペクト比は1である。
表面層(電荷輸送層)に含有するフィラーを直径5.0μmのアルミナ粒子(日本軽金属社製、モース硬度9)に変更し、表1に示すように電荷輸送層用塗布液を調製した以外は実施例1と同様にして、電子写真感光体を製造した。形成された電荷輸送層のフィラーの含有量は、電荷輸送層の全体積に対して、27℃、1気圧環境下で、10体積%(電荷輸送層の全質量に対しては27質量%)である。なお、上述したアルミナ粒子の比重は、4.0g/cm3であり、数平均アスペクト比は1である。
表面層(電荷輸送層)に含有する結着樹脂として、上記構造式(3)で示される繰り返し構造単位を有するポリカーボネート樹脂を使用した以外は実施例1と同様にして、電子写真感光体を製造した。
表面層(電荷輸送層)に含有する結着樹脂として、上記構造式(3)で示される繰り返し構造単位を有するポリカーボネート樹脂を使用した以外は実施例3と同様にして、電子写真感光体を製造した。
実施例1〜4、および比較例1〜7の電子写真感光体の評価方法については、以下通りである。評価装置としては、ヒューレットパッカード(株)製のレーザービームプリンタLaserJet8100(プロセススピード32ppm)を用いた。それぞれの実施例、比較例の評価結果については、表2に示す。
フィラーのpHの評価は、上述したように、5gのフィラーを100mlの水に分散させ、5分間煮沸処理をした。この分散液を室温になるまで冷やし、10分間静置した。得られた分散液の上澄みをpHメーター(商品名:コンパクトpHメーター Twin pH、(株)HORIBA製)で測定し、そのpHの値を表2に示す。本発明において塩基性のフィラーとは、測定したフィラーの分散液pHが8.0以上の値を示す場合とした。なお、酸性のフィラーの場合は、pHが1.0以上6.0未満であり、中性のフィラーの場合は、pHが6.0以上8.0未満である。
画像流れの評価方法は、以下の通りである。上記評価装置を用いて、温度22℃、湿度55%RH環境下にて、シアン色用のプロセスカートリッジに製造した電子写真感光体を装着して、レーザービームプリンタ LaserJet8100のプロセスカートリッジのステーションに装着した。電子写真感光体表面電位は、初期暗部電位(Vd)が−650V、初期明部電位(Vl)が−155Vになるように一次帯電電圧およびレーザー光量を調整した。電子写真感光体の表面電位の測定は、カートリッジを改造し、現像位置に電位プローブ(model6000B−8、トレック・ジャパン社製)を装着し、ドラム中央部の電位を表面電位計(model344、トレック・ジャパン社製)を使用して測定した。次に、1ドット桂馬パターンのハーフトーン画像で、初期連続1,000枚通紙耐久を行った。その後、温度32.5℃、湿度85%RH環境下で、Vdが−650V、Vlが−155Vになるように設定し、1ドット桂馬パターンのハーフトーン画像で初期連続10,000枚通紙使用を行った。連続1,000枚通紙時、および連続10,000枚通紙時に画像評価を行った。画像評価は、連続1,000枚通紙時、および連続10,000枚通紙時における1ドット桂馬パターンのハーフトーン画像を分光濃度計(X−Rite504/508、X−Rite社製)を用いて、通紙使用後のハーフトーン画像を評価した。なお、温度22℃、湿度55%RH環境下での、初期1枚通紙時の1ドット桂馬パターンのハーフトーン画像の画像濃度は、0.30である。評価は、以下の基準で行い、得られた結果を表2に示す。本発明においては、下記の評価基準でA及びBは本発明の効果が得られているレベルであり、その中でもAは優れているレベルと判断した。一方、C及びDは本発明の効果が得られていないレベルと判断した。
A:ハーフトーン画像濃度が0.29以上
B:ハーフトーン画像濃度が0.27以上0.29未満
C:ハーフトーン画像濃度が0.25以上0.27未満
D:ハーフトーン画像濃度が0.25未満
として行った。
動摩擦係数の測定は、JIS−A硬度が70度であるウレタンブレードと電子写真感光体との動摩擦係数の変化を測定した。上記画像流れの評価に用いた、初期連続1,000枚通紙使用後、および連続10,000枚通紙使用後の電子写真感光体を評価装置から取りだした。この電子写真感光体について、表面性測定機Type14FW(新東科学社製)(垂直荷重30g、摺擦速度100mm/min)で、図3に示すようにウレタンブレードを、電子写真感光体の表面に対して、当接角26°、および当接圧30gとなるように設定し、摩擦係数を測定した。図3中、31は製造した電子写真感光体、32はウレタンブレード、33は電子写真感光体の留め具である。通紙使用前の電子写真感光体において同様に摩擦係数を測定し、この摩擦係数を1としたときの、連続1,000枚通紙使用後、および連続10,000枚通紙使用後の感光体の摩擦係数を算出し、評価を行う。評価は、以下の基準で行い、得られた結果を表2に示す。本発明においては、下記の評価基準でA及びBは本発明の効果が得られているレベルであり、その中でもAは優れているレベルと判断した。一方、C及びDは本発明の効果が得られていないレベルと判断した。
A:通紙使用後の摩擦係数が1.2未満
B:通紙使用後の摩擦係数が1.2以上1.4未満
C:通紙使用後の摩擦係数が1.4以上1.8未満
D:通紙使用後の摩擦係数が1.8以上
として行った。
2 軸
3 帯電手段(一次帯電手段)
4 露光光(画像露光光)
5 現像手段
6 転写手段(転写ローラー)
7 クリーニング手段(クリーニングブレード)
8 定着手段
9 プロセスカートリッジ
10 案内手段
11 前露光光
P 転写材(紙など)
21 支持体
22 導電層
23 中間層
24 電荷発生層
25 電荷輸送層
31 電子写真感光体
32 ウレタンブレード
33 留め具
Claims (6)
- 支持体、該支持体上に形成された感光層を有する電子写真感光体において、該電子写真感光体の表面層が熱可塑性樹脂と針状無機フィラーを含有し、
該熱可塑性樹脂がポリアリレート樹脂であり、
該針状無機フィラーは、式(A)で示される化合物または式(B)で示される化合物で構成されており、かつ、数平均アスペクト比が5以上50以下、モース硬度が2以上6以下、および塩基性であることを特徴とする電子写真感光体。
MgSO 4 ・5Mg(OH) 2 ・3H 2 O ・・・(A)
CaOSiO 2 ・・・(B) - 前記ポリアリレート樹脂が、構造式(1)で示される繰り返し構造単位を有する請求項1に記載の電子写真感光体。
(式(1)中、R11〜R14は、それぞれ独立に水素原子、またはメチル基を示す。X1は、m−フェニレン基、p−フェニレン基、または2つのp−フェニレン基が酸素原子を介して結合した2価の基を示す。Y1は、単結合、メチレン基、エチリデン基、プロピリデン基、シクロヘキシリデン基、または酸素原子を示す。) - 請求項1または2に記載の電子写真感光体、およびクリーニング手段を一体に支持し、電子写真装置本体に着脱自在であることを特徴とするプロセスカートリッジ。
- 前記クリーニング手段がクリーニングブレードを有する請求項3に記載のプロセスカートリッジ。
- 請求項1または2に記載の電子写真感光体と、帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段およびクリーニング手段を有することを特徴とする電子写真装置。
- 前記クリーニング手段がクリーニングブレードを有する請求項5に記載の電子写真装置。
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