JP6060531B2 - 有機感光体の製造方法、並びに画像形成装置 - Google Patents
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Description
しかしながら、架橋型硬化樹脂による保護層は耐摩耗性に優れるので長寿命化が可能な半面、感光体の使用寿命の後半では、感光体表面に放電生成物が付着し、高温高湿環境下において表面抵抗が低下することにより、画像流れが発生するという問題がある。また、転写時の逆極性帯電により転写メモリーが発生するという問題がある。
しかしながら、架橋型硬化樹脂による保護層は膜強度に優れ、感光体表面の摩耗速度の制御が困難とされる。現状においては、ブラシローラーの擦過力やブレードの押圧力を調整して、感光体表面の摩耗速度を制御しているが、ブラシローラーやブレードの繰り返しの使用によって、ブラシの毛倒れによりブラシローラーの擦過力は低下し、また、ブレードの摩耗により押圧力は低下するので、感光体の使用寿命における後半に感光体表面の摩耗速度が低下し、これにより、画像流れが発生する。感光体の使用寿命における後半に感光体表面の摩耗速度が低下せず、画像流れを発生させないように、ブラシローラーの擦過力を予め強くしたり、また、ブレードの押圧力を予め強くしたりしておくと、使用開始時などの感光体の使用寿命における前半には、感光体表面が過度に摩耗され、感光体の使用寿命自体が短くなってしまう。
前記多層構造の保護層は、表面側から数えてn番目(nは2以上の整数を示す。)の第n層のユニバーサル硬さをHUn とし、表面側から数えてn−1番目の第n−1層のユニバーサル硬さをHUn-1 としたとき、HUn-1 >HUn を満たすように各層を積層させて形成され、
前記多層構造の保護層を形成する工程は、
少なくとも、重合性化合物、反応性有機基を有する表面処理剤により表面処理された金属酸化物微粒子および下記一般式(1)で表わされる化合物、およびラジカル捕捉剤を含有する塗布液を用いて各層を形成するものであり、
前記塗布液に含有される重合性化合物が、アクリロイル基またはメタクリロイル基を2個以上有するアクリル系モノマーまたはこれらのオリゴマーであり、
表面側から数えてn番目の第n層を形成する塗布液が、表面側から数えてn−1番目の第n−1層を形成する塗布液よりも、重合性化合物の含有量が少なく、かつ、ラジカル捕捉剤の含有量が多いことを特徴とする。
前記有機感光体が上記の有機感光体の製造方法により製造されるものであることを特徴とする。
前記クリーニングブレードによって前記有機感光体表面を擦過することが好ましい。
前記ブラシローラーによって前記有機感光体表面を擦過することが好ましい。
図1に示すように、本発明の有機感光体は、導電性支持体10上に、電荷発生層11aおよび電荷輸送層11bよりなる有機感光層11と、多層構造の保護層12とが順次積層された層構成を有するものである。また、本発明の有機感光体においては、導電性支持体10と電荷発生層11aとの間に中間層(図示せず)を有する構成とすることもできる。
本発明の有機感光体を構成する保護層12は、有機感光層11上に形成されるものであり、重合性化合物を硬化して得られる硬化樹脂中に、反応性有機基を有する表面処理剤によって表面処理された金属酸化物微粒子および電荷輸送物質として上記一般式(1)で表わされる化合物が含有されてなるものである。
保護層12は、図1に示すように、2層以上の多層構造(図1においては3層構造)を有するものである。そして、この多層構造の保護層12は、当該保護層12の表面12s側(図1において上面側)から数えてn番目(nは2以上の整数を示す。)の第n層のユニバーサル硬さをHUn とし、表面12s側から数えてn−1番目の第n−1層のユニバーサル硬さをHUn-1 としたとき、HUn-1 >HUn を満たすもの、すなわち、各層のユニバーサル硬さが、保護層12の表面12s側に向かうに従って順次大きくなるものである。
このように、各層のユニバーサル硬さが保護層12の表面12s側に向かうに従って段階的に大きくなることにより、クリーニング手段の擦過力の低下に伴って保護層12の硬度を低くすることができるので、感光体表面の摩耗速度を一定に維持することができ、その結果、感光体の使用寿命を通して、画像流れの発生を抑制することができる。
−測定条件−
測定機:超微小硬度計「H−100V」(フィッシャー・インストルメンツ社製)
圧子形状:ビッカース圧子(a=136°)
測定環境:20℃、60%RH
最大試験荷重:3mN
荷重速度:3mN/20sec
最大荷重クリープ時間:5秒
除荷速度:3mN/20sec
なお、測定は各試料とも軸方向に均等間隔で5点、周方向に均等角度で3点の合計15点測定し、その平均値を本発明で定義するユニバーサル硬さ(HU)とする。
保護層12を構成する硬化樹脂は、紫外線や電子線などの活性線の照射により、重合性化合物を重合し、硬化することにより得られるものである。重合性化合物としては、重合性官能基を2個以上有するものを用いることが好ましく、重合性官能基を1個有するものを併用することもできる。具体的には、重合性化合物としては、例えば、スチレン系モノマー、アクリル系モノマー、メタアクリル系モノマー、ビニルトルエン系モノマー、酢酸ビニル系モノマー、N−ビニルピロリドン系モノマーなどが挙げられる。
保護層12には、反応性有機基を有する表面処理剤(以下、「反応性有機基含有表面処理剤」ともいう。)によって表面処理された金属酸化物微粒子が含有されている。この金属酸化物微粒子は、原料となる金属酸化物微粒子(以下、「未処理金属酸化物微粒子」ともいう。)が反応性有機基含有表面処理剤によって表面処理されることにより、未処理金属酸化物微粒子表面に反応性有機基が導入されたものである。
また、反応性有機基含有表面処理剤としては、ラジカル重合性反応基を有する表面処理剤が好ましい。ラジカル重合性反応基としては、例えば、ビニル基、アクリロイル基、メタクリロイル基などが挙げられる。このようなラジカル重合性反応基は、本発明に係る重合性化合物とも反応して強固な保護層を形成することができる。ラジカル重合性反応基を有する表面処理剤としては、ビニル基、アクリロイル基、メタクリロイル基などのラジカル重合性反応基を有するシランカップリング剤が好ましい。
S−2:CH2 =CHSi(OCH3 )3
S−3:CH2 =CHSiCl3
S−4:CH2 =CHCOO(CH2 )2 Si(CH3 )(OCH3 )2
S−5:CH2 =CHCOO(CH2 )2 Si(OCH3 )3
S−6:CH2 =CHCOO(CH2 )2 Si(OC2 H5 )(OCH3 )2
S−7:CH2 =CHCOO(CH2 )3 Si(OCH3 )3
S−8:CH2 =CHCOO(CH2 )2 Si(CH3 )Cl2
S−9:CH2 =CHCOO(CH2 )2 SiCl3
S−10:CH2 =CHCOO(CH2 )3 Si(CH3 )Cl2
S−11:CH2 =CHCOO(CH2 )3 SiCl3
S−12:CH2 =C(CH3 )COO(CH2 )2 Si(CH3 )(OCH3 )2
S−13:CH2 =C(CH3 )COO(CH2 )2 Si(OCH3 )3
S−14:CH2 =C(CH3 )COO(CH2 )3 Si(CH3 )(OCH3 )2
S−15:CH2 =C(CH3 )COO(CH2 )3 Si(OCH3 )3
S−16:CH2 =C(CH3 )COO(CH2 )2 Si(CH3 )Cl2
S−17:CH2 =C(CH3 )COO(CH2 )2 SiCl3
S−18:CH2 =C(CH3 )COO(CH2 )3 Si(CH3 )Cl2
S−19:CH2 =C(CH3 )COO(CH2 )3 SiCl3
S−20:CH2 =CHSi(C2 H5 )(OCH3 )2
S−21:CH2 =C(CH3 )Si(OCH3 )3
S−22:CH2 =C(CH3 )Si(OC2 H5 )3
S−23:CH2 =CHSi(OCH3 )3
S−24:CH2 =C(CH3 )Si(CH3 )(OCH3 )2
S−25:CH2 =CHSi(CH3 )Cl2
S−26:CH2 =CHCOOSi(OCH3 )3
S−27:CH2 =CHCOOSi(OC2 H5 )3
S−28:CH2 =C(CH3 )COOSi(OCH3 )3
S−29:CH2 =C(CH3 )COOSi(OC2 H5 )3
S−30:CH2 =C(CH3 )COO(CH2 )3 Si(OC2 H5 )3
S−31:CH2 =CHCOO(CH2 )2 Si(CH3 )2 (OCH3 )
S−32:CH2 =CHCOO(CH2 )2 Si(CH3 )(OCOCH3 )2
S−33:CH2 =CHCOO(CH2 )2 Si(CH3 )(ONHCH3 )2
S−34:CH2 =CHCOO(CH2 )2 Si(CH3 )(OC6 H5 )2
S−35:CH2 =CHCOO(CH2 )2 Si(C10H21)(OCH3 )2
S−36:CH2 =CHCOO(CH2 )2 Si(CH2 C6 H5 )(OCH3 )2
保護層12には、電荷輸送物質として上記一般式(1)で表わされる化合物が含有される。
上記一般式(1)で表わされる化合物は、保護層12中の電荷キャリアを輸送する電荷輸送性を有するものであり、短波長領域での吸収を示さず、かつ、分子量も450以下(好ましくは、320以上420以下)のものが多く、保護層12の硬化樹脂の空隙に入り込むことが可能である。このため、保護層12の耐摩耗性を低下させることなく、電荷輸送層11bからのスムーズな電荷キャリアの注入を可能とし、かつ、残電上昇や、転写メモリーの発生を起こすことなく、保護層表面Sに電荷を輸送することができる。
本発明の有機感光体を構成する導電性支持体10は、導電性を有するものであればよく、例えば、アルミニウム、銅、クロム、ニッケル、亜鉛およびステンレスなどの金属をドラムまたはシート状に成形したもの、アルミニウムや銅などの金属箔をプラスチックフィルムにラミネートしたもの、アルミニウム、酸化インジウム、酸化スズなどをプラスチックフィルムに蒸着したもの、導電性物質を単独またはバインダー樹脂と共に塗布して導電層を設けた金属、プラスチックフィルムおよび紙などが挙げられる。
本発明の有機感光体においては、導電性支持体10と有機感光層11の間にバリアー機能と接着機能を有する中間層(図示せず)を設けることもできる。種々の故障防止などを考慮すると、中間層を設けるのが好ましい。
このような金属酸化物粒子の数一次平均粒径は、0.3μm以下であることが好ましく、より好ましくは0.1μm以下である。
本発明の有機感光体を構成する有機感光層11における電荷発生層11aは、電荷発生物質およびバインダー樹脂(以下、「電荷発生層用バインダー樹脂」ともいう。)が含有されてなるものである。
本発明の有機感光体を構成する有機感光層11における電荷輸送層11bは、電荷輸送物質およびバインダー樹脂(以下、「電荷輸送層用バインダー樹脂」ともいう。)が含有されてなるものである。
本発明の有機感光体の製造方法は、上記有機感光体を製造する方法であって、有機感光層上に、多層構造を構成する各層をユニバーサル硬さの小さい層から順に積層させることにより保護層を形成する工程を有する方法である。
工程(1):導電性支持体の外周面に中間層形成用の塗布液を塗布し、乾燥することにより、中間層を形成する工程。
工程(2):導電性支持体上に形成された中間層の外周面に電荷発生層形成用の塗布液を塗布し、乾燥することにより電荷発生層を形成する工程。
工程(3):中間層上に形成された電荷発生層の外周面に電荷輸送層形成用の塗布液を塗布し、乾燥することにより電荷輸送層を形成する工程。
工程(4):電荷発生層上に形成された電荷輸送層の外周面に、ユニバーサル硬さの小さい層からユニバーサル硬さの大きい層へと順になるように各層を積層させることにより、多層構造の保護層を形成する工程。
中間層は、溶媒中に中間層用バインダー樹脂を溶解させて塗布液(以下、「中間層形成用塗布液」ともいう。)を調製し、必要に応じて導電性粒子や金属酸化物粒子を分散させた後、当該塗布液を導電性支持体上に一定の膜厚に塗布して塗膜を形成し、当該塗膜を乾燥することにより形成することができる。
中間層形成用塗布液の塗布方法としては、例えば、浸漬コーティング法、スプレーコーティング法、スピンナーコーティング法、ビードコーティング法、ブレードコーティング法、ビームコーティング法、スライドホッパー法、円形スライドホッパー法などの公知の方法が挙げられる。
塗膜の乾燥方法は、溶媒の種類、膜厚に応じて適宜選択することができるが、熱乾燥が好ましい。
電荷発生層は、溶媒中に電荷発生層用バインダー樹脂を溶解させた溶液中に、電荷発生物質を分散して塗布液(以下、「電荷発生層形成用塗布液」ともいう。)を調製し、当該塗布液を中間層上に一定の膜厚に塗布して塗膜を形成し、当該塗膜を乾燥することにより形成することができる。
電荷発生層形成用塗布液の塗布方法としては、例えば、浸漬コーティング法、スプレーコーティング法、スピンナーコーティング法、ビードコーティング法、ブレードコーティング法、ビームコーティング法、スライドホッパー法、円形スライドホッパー法などの公知の方法が挙げられる。
塗膜の乾燥方法は、溶媒の種類、膜厚に応じて適宜選択することができるが、熱乾燥が好ましい。
電荷輸送層は、溶媒中に電荷輸送層用バインダー樹脂および電荷輸送物質を溶解させた塗布液(以下、「電荷輸送層形成用塗布液」ともいう。)を調製し、当該塗布液を電荷発生層上に一定の膜厚に塗布して塗膜を形成し、当該塗膜を乾燥することにより形成することができる。
電荷輸送層形成用塗布液の塗布方法としては、例えば、浸漬コーティング法、スプレーコーティング法、スピンナーコーティング法、ビードコーティング法、ブレードコーティング法、ビームコーティング法、スライドホッパー法、円形スライドホッパー法などの公知の方法が挙げられる。
塗膜の乾燥方法は、溶媒の種類、膜厚に応じて適宜選択することができるが、熱乾燥が好ましい。
保護層は、電荷発生層上に形成された電荷輸送層の外周面に、ユニバーサル硬さの小さい層からユニバーサル硬さの大きい層へと順になるように各層を積層させることにより形成することができる。
〔上記一般式(2)中、R5 およびR6 は、各々、炭素数1〜6のアルキル基を示す。〕
より具体的には、保護層が例えば3層構造である場合においては、ラジカル捕捉剤の重合性化合物に対する含有割合が異なる3つの塗布液(以下、「各層形成用塗布液(1)〜(3)」という。)を調製し、この各層形成用塗布液(1)〜(3)のうち、ラジカル捕捉剤の重合性化合物に対する含有割合が最も大きい各層形成用塗布液(3)を電荷輸送層上に一定の膜厚に塗布して塗膜(3)を形成し、当該塗膜(3)を乾燥して、硬化処理を行って第3層を形成し、その後、各層形成用塗布液(1)〜(3)のうち、ラジカル捕捉剤の重合性化合物に対する含有割合が2番目に大きい各層形成用塗布液(2)を第3層上に一定の膜厚に塗布して塗膜(2)を形成し、当該塗膜(2)を乾燥して、硬化処理を行って第2層を形成し、さらに、各層形成用塗布液(1)〜(3)のうち、ラジカル捕捉剤の重合性化合物に対する含有割合が3番目に大きい各層形成用塗布液(1)を第2層上に一定の膜厚に塗布して塗膜(1)を形成し、当該塗膜(1)を乾燥して、硬化処理を行って第3層を形成することによって、ユニバーサル硬さが保護層の表面側に向かうに従って段階的に大きくなる多層構造を有する保護層を形成することができる。
また、保護層の各層において、隣り合う層のユニバーサル硬さの差が大きすぎる場合においては、偏摩耗するおそれがあるので、各層形成用塗布液の上記一般式(2)で表わされる化合物の添加量差は、10質量%以下であることが好ましい。
以下、円形スライドホッパー塗布装置を用いて各層形成用塗布液を塗布する方法について具体的に説明する。
塗布液分配スリット262の塗布液流出口261の下側には、連続して下方に傾斜し基材251の外寸よりやや大なる寸法で終端をなすように形成されたスライド面265が形成されており、さらに、このスライド面265終端より下方に延びる唇状部(ビード;液溜まり部)266が形成されている。
また、各層形成用塗布液を塗布した後、硬化処理を行うことなく、各層形成用塗布液中のラジカル捕捉剤濃度が大きい順に塗膜を形成してもよいが、各層が固定されるよう、各層形成用塗布液を塗布した後、都度硬化処理を行うことが好ましい。
照射条件はそれぞれのランプによって異なるが、活性線の照射量は、通常5〜500mJ/cm2 、好ましくは5〜100mJ/cm2 である。
ランプの電力は、好ましくは0.1kW〜5kWであり、特に好ましくは、0.5kW〜3kWである。
本発明の画像形成装置は、有機感光体の表面を帯電させる帯電手段と、当該有機感光体の表面に静電潜像を形成する露光手段と、静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像手段と、トナー像を転写材に転写する転写手段と、転写材に転写されたトナー像を定着させる定着手段と、有機感光体上の残留トナーを除去するクリーニング手段とを備え、有機感光体として本発明の有機感光体が用いられてなるものである。特に、クリーニング手段として、その先端が有機感光体に当接して設けられた、有機感光体表面を擦過するクリーニングブレードを有し、さらに、有機感光体表面に当接する、有機感光体表面を擦過するブラシローラーを有することが好ましい。これらクリーニングブレードおよびブラシローラーによって有機感光体表面を擦過するので、残留トナーを除去することができると共に、感光体表面に放電生成物が付着しても、有機感光体表面が削り取られ、リフレッシュされるので、高温高湿環境下において画像流れを抑制することができる。
この画像形成装置は、タンデム型カラー画像形成装置と称せられるもので、4組の画像形成部(画像形成ユニット)10Y、10M、10C、10Bkと、無端ベルト状中間転写体ユニット7と、給紙搬送手段21および定着手段24とから成る。画像形成装置の本体Aの上部には、原稿画像読み取り装置SCが配置されている。
また、当接角θは感光体1の当接点Aにおける接線Xと変形前のブレードとのなす角を表す。
クリーニングブレード66Aの自由長Lとは、図5に示すように、支持部材66Bの端部Bの位置から変形前のクリーニングブレード66Aの先端点の長さをいう。
ここで、クリーニングブレード66Aの厚さtとは、図5に示すように、支持部材66Bの接着面に対して垂直な方向の長さをいう。
スクレーパ66Dは、リン青銅板、ポリエチレンテレフタレート板、ポリカーボネート板などの弾性板が用いられ、先端がフリッカ66Iの回転方向に対し鋭角を形成するカウンター方式で当接させることが好ましい。
「デニール」とは、ブラシローラー66Cを構成するブラシ毛(繊維)の長さ9000mの質量をg(グラム)単位で測定した数値である。
ブラシ毛密度が4.5×102 /cm2 未満であると、剛直度が低く擦過力が弱い上に、擦過にムラができ、付着物を均一に除去することができない。2.0×104 /cm2 より大きいと、剛直になって擦過力が強くなるために感光体1を過度に摩耗させ、感度低下によるカブリや傷による黒スジなどの不良画像が発生する。
この食い込み量は、感光体1ドラムとブラシローラー66Cの相対運動によって発生するブラシローラー66Cにかかる負荷を意味する。この負荷は、感光体1ドラムから見れば、ブラシローラー66Cから受ける擦過力に相当し、その範囲を規定することは、感光体1が適度な力で擦過されることが必要であることを意味する。
また、食い込み量とは、ブラシローラー66Cを感光体1に当接させたとき、ブラシ毛が感光体1表面で曲がらずに、直線的に内部に進入したと仮定した時の内部への食い込み長さをいう。
感光体1とブラシローラー66Cとが、同方向に移動する場合に、両者の表面速度比は1対1.1〜1対2の範囲内の値であることが好ましい。
直径60mmの円筒形アルミニウム支持体の表面を切削加工し、表面を細かく粗面にした導電性支持体〔1〕を用意した。
下記組成の分散液を同じ混合溶媒にて二倍に希釈し、一夜静置後に濾過(フィルター;日本ポール社製リジメッシュ5μmフィルター使用)し、中間層形成用塗布液〔1〕を調製した。
バインダー樹脂:ポリアミド樹脂「CM8000」(東レ社製) 1部
金属酸化物粒子:酸化チタン「SMT500SAS」(テイカ社製) 3部
溶媒:メタノール 10部
分散機としてサンドミルを用いて、バッチ式で10時間の分散を行った。
中間層形成用塗布液〔1〕を用いて導電性支持体〔1〕上に、浸漬コーティング法で塗布し、乾燥膜厚2μmの中間層〔1〕を形成した。
電荷発生物質:下記顔料(CG−1)20部、バインダー樹脂:ポリビニルブチラール樹脂「#6000−C」(電気化学工業社製)10部、溶媒:酢酸t−ブチル700部、溶媒:4−メトキシ−4−メチル−2−ペンタノン300部を混合し、サンドミルを用いて10時間分散し、電荷発生層形成用塗布液を調製〔1〕した。この電荷発生層形成塗布液〔1〕を中間層〔1〕上に浸漬コーティング法で塗布し、乾燥膜厚0.3μmの電荷発生層〔1〕を形成した。
(1)無定形チタニルフタロシアニンの合成
1,3−ジイミノイソインドリン;29.2質量部をo−ジクロロベンゼン200質量部に分散し、チタニウムテトラ−n−ブトキシド;20.4質量部を加えて窒素雰囲気下に150〜160℃で5時間加熱した。放冷後、析出した結晶を濾過し、クロロホルムで洗浄、2%塩酸水溶液で洗浄、水洗メタノール洗浄して、乾燥後、26.2質量部(収率91%)の粗チタニルフタロシアニンを得た。
次いで、粗チタニルフタロシアニンを5℃以下において濃硫酸250質量部中で1時間攪拌して溶解し、これを20℃の水5000質量部に注いだ。析出した結晶をろ過し、充分に水洗してウエットペースト品225質量部を得た。
このウエットペースト品を冷凍庫にて凍結し、再度解凍した後、ろ過、乾燥して無定形チタニルフタロシアニン24.8質量部(収率86%)を得た。
上記無定形チタニルフタロシアニン10.0質量部と(2R,3R)−2,3−ブタンジオール0.94質量部(0.6当量比)(当量比はチタニルフタロシアニンに対する当量比、以後同じ)をオルトクロロベンゼン(ODB)200質量部中に混合し60〜70℃で6.0時間加熱撹拌した。一夜放置後、該反応液にメタノールを加えて生じた結晶を濾過し、濾過後の結晶をメタノールで洗って((2R,3R)−2,3−ブタンジオール付加体チタニルフタロシアニンを含有する顔料)CG−1:10.3質量部を得た。顔料(CG−1)のX線回折スペクトルでは、8.3°、24.7°、25.1°、26.5°に明確なピークがある。マススペクトルにおいて576と648にピークがあり、IRスペクトルでは970cm-1付近のTi=O、630cm-1付近にO−Ti−Oの両吸収が現れる。また熱分析(TG)では390〜410℃に約7%の質量減少があることから、チタニルフタロシアニンと(2R,3R)−2,3−ブタンジオールの1:1付加体と非付加体(付加していない)チタニルフタロシアニンの混合物と推定される。
得られた顔料(CG−1)のBET比表面積を流動式比表面積自動測定装置(マイクロメトリックス・フローソープ型:島津製作所)で測定したところ、31.2m2 /gであった。
電荷輸送物質:下記化合物A225部、バインダー樹脂:ポリカーボネート樹脂「Z300」(三菱ガス化学社製)300部、酸化防止剤:「Irganox1010」(日本チバガイギー社製)6部、溶媒:THF(テトラヒドロフラン)1600部、溶媒:トルエン400部、シリコーンオイル「KF−50」(信越化学社製)1部を混合し、溶解して電荷輸送層形成用塗布液〔1〕を調製した。
この電荷輸送層形成用塗布液〔1〕を電荷発生層〔1〕の上に円形スライドホッパー塗布装置を用いて塗布し、乾燥膜厚20μmの電荷輸送層〔1〕を形成した。
(1)金属酸化物微粒子の作製
未処理金属酸化物微粒子として下記酸化錫〔1〕を用い、表面処理剤として上記例示化合物(S−15)を用い、以下に示すように表面処理を行い、金属酸化物微粒子〔1〕を作製した。
数平均一次粒子径:20nm、体積抵抗率:1.05×105 (Ω・cm)
金属酸化物微粒子:酸化錫微粒子〔1〕80部、重合性化合物:上記例示化合物(M1)80部、電荷輸送物質:上記例示化合物(CTM−13)25部、重合開始剤:上記例示化合物(P2)10部、ラジカル捕捉剤:「スミライザーGS(一般式(2)においてR5 がtert−ペンチル基、R6 がtert−ペンチル基)」(住友化学工業社製)35部、溶媒:2−ブタノール320部、溶媒:テトラヒドロフラン80部を混合撹拌し、十分に溶解・分散し、各層形成用塗布液〔3〕を調製した。この各層形成用塗布液〔3〕を電荷輸送層〔1〕上に円形スライドホッパー塗布装置を用いて塗布して塗膜を形成し、メタルハライドランプを用いて紫外線を1分間照射して、乾燥膜厚1.0μmの第3層を形成した。このとき、第3層のユニバーサル硬さは187N/mm2 であった。
金属酸化物微粒子:酸化錫微粒子〔1〕80部、重合性化合物:上記例示化合物(M1)90部、電荷輸送物質:上記例示化合物(CTM−13)25部、重合開始剤:上記例示化合物(P2)10部、ラジカル捕捉剤:「スミライザーGS(一般式(2)においてR5 がtert−ペンチル基、R6 がtert−ペンチル基)」(住友化学工業社製)25部、溶媒:2−ブタノール320部、溶媒:テトラヒドロフラン80部を混合撹拌し、十分に溶解・分散し、各層形成用塗布液〔2〕を調製した。この各層形成用塗布液〔2〕を第3層上に円形スライドホッパー塗布装置を用いて塗布して塗膜を形成し、メタルハライドランプを用いて紫外線を1分間照射して、乾燥膜厚1.0μmの第2層を形成した。このとき、第2層のユニバーサル硬さは198N/mm2 であった。
金属酸化物微粒子:酸化錫微粒子〔1〕80部、重合性化合物:上記例示化合物(M1)100部、電荷輸送物質:上記例示化合物(CTM−13)25部、重合開始剤:上記例示化合物(P2)10部、ラジカル捕捉剤:「スミライザーGS(一般式(2)においてR5 がtert−ペンチル基、R6 がtert−ペンチル基)」(住友化学工業社製)15部、溶媒:2−ブタノール320部、溶媒:テトラヒドロフラン80部を混合撹拌し、十分に溶解・分散し、各層形成用塗布液〔1〕を調製した。この各層形成用塗布液〔1〕を第2層上に円形スライドホッパー塗布装置を用いて塗布して塗膜を形成し、メタルハライドランプを用いて紫外線を1分間照射して、乾燥膜厚1.0μmの第1層を形成し、3層構造の保護層〔1〕が形成された有機感光体〔1〕を作製した。このとき、第1層のユニバーサル硬さは215N/mm2 であった。
有機感光体の作製例1における保護層の形成において、(2)第3層の形成を行わず、また、(3)第2層の形成および(4)第1層の形成において用いられたラジカル捕捉剤の添加量を表1に従って変更したことの他は同様にして、2層構造の保護層〔2〕が形成された有機感光体〔2〕を作製した。各層の層厚およびユニバーサル硬さを表1に示す。
有機感光体の作製例1における保護層の形成において、(2)第3層の形成および(3)第2層の形成を行わず、また、(4)第1層の形成に用いられたラジカル捕捉剤の添加量を表1に従って変更したことの他は同様にして、1層構造の保護層〔3〕が形成された有機感光体〔3〕を作製した。各層の層厚およびユニバーサル硬さを表1に示す。
有機感光体の作製例1における保護層の形成において、(2)第3層の形成および(3)第2層の形成を行わず、また、(4)第1層の形成に用いられたラジカル捕捉剤の添加量を表1に従って変更し、さらに、電荷輸送物質を添加しなかったことの他は同様にして、1層構造の保護層〔4〕が形成された有機感光体〔4〕を作製した。各層の層厚およびユニバーサル硬さを表1に示す。
評価機として、基本的に図4に示す構成を有するコニカミノルタビジネステクノロジーズ社製「bizhub PRO C6501」を用い、当該評価機に有機感光体〔1〕〜〔4〕をそれぞれ搭載して評価を行った。露光光は波長780nmの半導体レーザーを用いた。
30℃/85%HH環境で、画像比率6%の文字画像をA4横送りにおいて各500,000枚連続でプリントを行う耐久試験を実施し、100,000枚毎に、感光体の耐摩耗性、画像流れおよび転写メモリーの評価を行った。
耐久試験前後における感光体を構成する全層(中間層、電荷発生層、電荷輸送層および保護層)の膜厚を測定し、膜厚減耗量を算出して評価した。
感光体を構成する全層の膜厚は均一膜厚部分(塗布の先端部および後端部の膜厚変動部分を、膜厚プロフィールを作製して除く)をランダムに10ヶ所測定し、その平均値を感光体の全層の膜厚とする。膜厚の測定は、渦電流方式の膜厚測定器「EDDY560C」(HELMUT FISCHER GMBTE CO社製)を用いて行い、耐久試験前後の感光体の全層の膜厚の差を膜厚減耗量とする。10万枚毎の膜厚減耗量〔μm〕を表2に示す。
耐久試験後に、直ぐに画像形成装置の主電源を切り、主電源を切った12時間後に主電源を入れ印刷可能状態になった後、直ちにA3サイズの中性紙全面にハーフトーン画像(マクベス濃度計で相対反射濃度0.4)と、全面6dot格子画像とを印字した。印字画像の状態を目視により観察し以下評価基準により評価した。
−評価基準−
◎:ハーフトーン画像および格子画像共に画像流れ発生なし(良好)
○:ハーフトーン画像のみに感光体長軸方向の薄い帯状濃度低下が認められる(実用上問題なし)
×:画像流れによる格子画像の欠損もしくは線幅の細りが発生(実用上問題有り)
耐久試験後に、ベタ黒とベタ白の混在した画像を10枚連続して印刷し、続いて均一なハーフトーン画像を印刷し、当該ハーフトーン画像中にベタ黒とベタ白の履歴が現れている(メモリー発生)か否(メモリー発生なし)かで判定した。
○:メモリー発生なし
×:メモリー発生あり
2Y、2M、2C、2Bk 帯電手段
3Y、3M、3C、3Bk 露光手段
4Y、4M、4C、4Bk 現像手段
5Y、5M、5C、5Bk 一次転写ローラ
5b 二次転写ローラ
6,6Y、6M、6C、6Bk、6b クリーニング手段
7 中間転写体ユニット
8 筐体
10Y、10M、10C、10Bk 画像形成ユニット
10 導電性支持体
11 有機感光層
11a 電荷発生層
11b 電荷輸送層
12 保護層
12S 表面
21 給紙手段
20 給紙カセット
22A、22B、22C、22D 中間ローラ
23 レジストローラ
24 定着手段
25 排紙ローラ
26 排紙トレイ
66A クリーニングブレード
66B 支持部材
66C ブラシローラー
66D スクレーパ
66E 回転軸
66G 荷重バネ
66I フリッカ
66J 搬送スクリュー
66S バネ荷重
66K 固形材料
70 無端ベルト状中間転写体
71、72、73、74 ローラ
82L、82R 支持レール
P 転写材
251 基材
254 貯留タンク
255 圧送ポンプ
260 塗布ヘッド
261 塗布液流出口
262 塗布液分配スリット
263 塗布液分配室
264 供給管
265 スライド面
266 唇状部
267 排出口
L 塗布液
F 塗布膜
Claims (6)
- 導電性支持体上に有機感光層を形成し、この有機感光層上に多層構造の保護層を形成する工程を有する有機感光体の製造方法であって、
前記多層構造の保護層は、表面側から数えてn番目(nは2以上の整数を示す。)の第n層のユニバーサル硬さをHUn とし、表面側から数えてn−1番目の第n−1層のユニバーサル硬さをHUn-1 としたとき、HUn-1 >HUn を満たすように各層を積層させて形成され、
前記多層構造の保護層を形成する工程は、
少なくとも、重合性化合物、反応性有機基を有する表面処理剤により表面処理された金属酸化物微粒子および下記一般式(1)で表わされる化合物、およびラジカル捕捉剤を含有する塗布液を用いて各層を形成するものであり、
前記塗布液に含有される重合性化合物が、アクリロイル基またはメタクリロイル基を2個以上有するアクリル系モノマーまたはこれらのオリゴマーであり、
表面側から数えてn番目の第n層を形成する塗布液が、表面側から数えてn−1番目の第n−1層を形成する塗布液よりも、重合性化合物の含有量が少なく、かつ、ラジカル捕捉剤の含有量が多いことを特徴とする有機感光体の製造方法。
〔一般式(1)中、R1 ,R2 ,R3 およびR4 は、各々、炭素数1〜7のアルキル基、炭素数1〜7のアルコキシ基を示す。k,lおよびnは、各々、0〜5の整数を示し、mは、0〜4の整数を示す。ただし、k,l,nまたはmが2以上である場合においては、複数存在するR1 ,R2 ,R3 またはR4 は、互いに同一のものであっても、異なるものであってもよい。〕 - 保護層の形成が、円形スライドホッパー塗布装置を用いて行われることを特徴とする請求項1に記載の有機感光体の製造方法。
- 前記表面処理剤における反応性有機基が、アクリロイル基またはメタクリロイル基であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の有機感光体の製造方法。
- 有機感光体の表面を帯電させる帯電手段と、当該有機感光体の表面に静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像手段と、前記トナー像を転写材に転写する転写手段と、前記転写材に転写されたトナー像を定着させる定着手段と、有機感光体上の残留トナーを除去するクリーニング手段とを備え、
前記有機感光体が請求項1〜請求項3のいずれかに記載の有機感光体の製造方法により製造されるものであることを特徴とする画像形成装置。 - 前記クリーニング手段は、その先端が前記有機感光体に当接して設けられたクリーニングブレードを有し、
前記クリーニングブレードによって前記有機感光体表面を擦過することを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。 - 前記クリーニング手段は、前記有機感光体表面に接触するブラシローラーを有し、
前記ブラシローラーによって前記有機感光体表面を擦過することを特徴とする請求項4または請求項5に記載の画像形成装置。
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