JP6354252B2 - 画像形成装置、およびプロセスカートリッジ - Google Patents

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本発明は、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は高速でかつ高印字の品質が得られ、複写機およびレーザービームプリンター等の画像形成装置において利用されている。画像形成装置において用いられる感光体としては、有機の光導電性材料を用いた有機感光体が主流となっている。有機感光体を製造する場合、例えば、アルミニウム基材の上に下引層(中間層と呼ばれる場合もある)を形成し、その後、感光層、特に電荷発生層および電荷輸送層からなる感光層を形成する場合が多い。
近年、電子写真感光体では、機械強度の高い樹脂が使用されており、更に長寿命化も図られている。例えば、特許文献1では、結着樹脂にエポキシ樹脂を用いた感光体が用いられており、特許文献2では、エポキシ樹脂及びエポキシ基を有する電荷輸送性材料が用いられている。また、特許文献3及び4では、保護層にフェノール樹脂及び水酸基を有する電荷輸送性材料が用いられている。
また、特許文献5では、感光体の表面層中にフッ素含有樹脂粒子を分散することにより、感光体表面層の表面エネルギーを低減する方法が提案されている。
さらには、特許文献6には、更なる高耐久化を図るにあたり、感光体表面に不飽和重合性官能基を有した化合物を重合させた保護層中にフッ素含有樹脂粒子を分散することが提案されている。
さらに特許文献7では、感光体を380nm以上450nm以下の波長で露光し、重量平均粒径6μm以下のトナー粒子で現像し、高解像度の画像を得ることが提案されている。
また、特許文献8では、水に対する接触角が90度以上である表面を有する像保持体に静電潜像を形成し、トナー保持体上にトナー層を形成し、像保持体とトナー保持体とを相互に回動させながら、該トナー層を静電潜像が形成されている像保持体の該表面と接触させ、静電潜像を該トナー層のトナーで現像してトナー像を形成することを特徴とする画像形成方法が開示されている。
特開昭56−51749号公報 特開平8−278645号公報 特開2002−82469号公報 特開2003−186234号公報 特開昭63−221355号公報 特開2005−91500号公報 特開2005−70649号公報 特開平8−190264号公報
本発明は、解像度が高く、ハーフトーン画像の濃度ムラ及び画像流れの発生が抑制される画像形成装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、以下の発明が提供される。
請求項1の発明は、導電性基体、前記導電性基体上に配置された感光層、及び前記感光層上に配置された反応性電荷輸送材料を含む組成物の硬化膜であり、且つ表面に滑剤が存在する表面保護層を有する電子写真感光体と、前記電子写真感光体の表面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潜像形成装置と、平均形状係数SF1が100以上130以下、且つ体積平均粒径が4.0μm以下のトナー粒子及び前記トナー粒子に付着した滑剤を含む現像剤を収容し、前記静電潜像を前記現像剤で現像してトナー像を形成する現像装置と、前記トナー像を被転写媒体に転写する転写装置と、前記トナー像が前記被転写媒体に転写された後の前記電子写真感光体の表面に接触する部分の100%モジュラスMが3MPa以上33MPa以下であるクリーニングブレードを有するクリーニング装置と、を備え、前記反応性電荷輸送材料が、反応性基として水酸基を少なくとも3つ有する電荷輸送材料及び反応性基としてメトキシ基を少なくとも3つ有する電荷輸送材料とを含み、前記電子写真感光体の表面保護層の表面に存在する前記滑剤と前記トナー粒子に付着した前記滑剤のうち一方がフッ素を含み、他方がフッ素を含まない画像形成装置である。
請求項2の発明は、前記電子写真感光体の前記表面保護層が、前記滑剤としてのフッ素含有樹脂粒子と、下記構造式A及び構造式Bで表される繰り返し単位を有するフッ化アルキル基含有共重合体とを含み、前記トナー粒子に付着した前記滑剤がフッ素を含まない滑剤である請求項1に記載の画像形成装置である。

構造式A及び構造式B中、R、R、R及びRは、それぞれ独立に水素原子又はアルキル基を表す。Xは、アルキレン鎖、ハロゲン置換アルキレン鎖、−S−、−O−、−NH−又は単結合を表す。Yはアルキレン鎖、ハロゲン置換アルキレン鎖、−(C2z−1(OH))−又は単結合を表す。Qは−O−又は−NH−を表す。l、m及びnは、それぞれ独立に1以上の整数を表す。p、q、r及びsは、それぞれ独立に0または1以上の整数を表す。tは、1以上7以下の整数を表す。zは1以上の整数を表す。
請求項の発明は、導電性基体、前記導電性基体上に配置された感光層、及び前記感光層上に配置された反応性電荷輸送材料を含む組成物の硬化膜であり、且つ表面に滑剤が存在する表面保護層を有する電子写真感光体と、平均形状係数SF1が100以上130以下、且つ体積平均粒径が4.0μm以下のトナー粒子及び前記トナー粒子に付着した滑剤を含む現像剤を収容し、前記電子写真感光体の表面に形成された静電潜像を前記現像剤で現像してトナー像を形成する現像装置と、前記トナー像が被転写媒体に転写された後の前記電子写真感光体の表面に接触する部分の100%モジュラスMが3MPa以上33MPa以下であるクリーニングブレードを有するクリーニング装置と、を備え、前記反応性電荷輸送材料が、反応性基として水酸基を少なくとも3つ有する電荷輸送材料及び反応性基としてメトキシ基を少なくとも3つ有する電荷輸送材料とを含み、前記電子写真感光体の表面保護層の表面に存在する前記滑剤と前記トナー粒子に付着した前記滑剤のうち一方がフッ素を含み、他方がフッ素を含まないプロセスカートリッジである。
請求項の発明は、前記電子写真感光体の前記表面保護層が、前記滑剤としてのフッ素含有樹脂粒子と、下記構造式A及び構造式Bで表される繰り返し単位を有するフッ化アルキル基含有共重合体とを含み、前記トナー粒子に付着した前記滑剤がフッ素を含まない滑剤である請求項に記載のプロセスカートリッジである。

構造式A及び構造式B中、R、R、R及びRは、それぞれ独立に水素原子又はアルキル基を表す。Xは、アルキレン鎖、ハロゲン置換アルキレン鎖、−S−、−O−、−NH−又は単結合を表す。Yはアルキレン鎖、ハロゲン置換アルキレン鎖、−(C2z−1(OH))−又は単結合を表す。Qは−O−又は−NH−を表す。l、m及びnは、それぞれ独立に1以上の整数を表す。p、q、r及びsは、それぞれ独立に0または1以上の整数を表す。tは、1以上7以下の整数を表す。zは1以上の整数を表す。
請求項1に係る発明によれば、平均形状係数SF1が100以上130以下、且つ体積平均粒径が4.0μm以下のトナー粒子を含む現像剤によりトナー像を形成する場合に、トナー像が被転写媒体に転写された後の電子写真感光体の表面にクリーニングブレードが接触する部分の100%モジュラスMが3MPa以上33MPa以下の範囲外である場合、又は、電子写真感光体の表面保護層の表面に存在する滑剤とトナー粒子に付着している滑剤とが共にフッ素を含む場合又は共にフッ素を含まない場合に比べ、解像度が高く、ハーフトーン画像の濃度ムラ及び画像流れの発生が抑制される画像形成装置が提供される。また、請求項1に係る発明によれば、表面保護層に含まれる反応性電荷輸送材料が、反応性基として−NH 、−SH、又は−COOHを有する反応性電荷輸送材料である場合に比べ、解像度が高く、ハーフトーン画像の濃度ムラ及び画像流れの発生が抑制される画像形成装置が提供される。
請求項2に係る発明によれば、電子写真感光体の表面保護層が滑剤としてフッ素含有樹脂粒子を含まず、トナー粒子に付着した滑剤がフッ素を含む滑剤である場合に比べ、ハーフトーン画像の濃度ムラ及び画像流れの発生が抑制される画像形成装置が提供される。
請求項に係る発明によれば、平均形状係数SF1が100以上130以下、且つ体積平均粒径が4.0μm以下のトナー粒子を含む現像剤によりトナー像を形成する場合に、トナー像が被転写媒体に転写された後の電子写真感光体の表面にクリーニングブレードが接触する部分の100%モジュラスMが3MPa以上33MPa以下の範囲外である場合、又は、電子写真感光体の表面保護層の表面に存在する滑剤とトナー粒子に付着している滑剤とが共にフッ素を含む場合又は共にフッ素を含まない場合に比べ、解像度が高く、ハーフトーン画像の濃度ムラ及び画像流れの発生が抑制されるプロセスカートリッジが提供される。また、請求項3に係る発明によれば、表面保護層に含まれる反応性電荷輸送材料が、反応性基として−NH 、−SH、又は−COOHを有する反応性電荷輸送材料である場合に比べ、解像度が高く、ハーフトーン画像の濃度ムラ及び画像流れの発生が抑制されるプロセスカートリッジが提供される。
請求項に係る発明によれば、電子写真感光体の表面保護層が滑剤としてフッ素含有樹脂粒子を含まず、トナー粒子に付着した滑剤がフッ素を含む滑剤である場合に比べ、解像度が高く、ハーフトーン画像の濃度ムラ及び画像流れの発生が抑制されるプロセスカートリッジが提供される。
本実施形態に係る画像形成装置の構成の一例を示す概略図である。 本実施形態における電子写真感光体の層構成の一例を示す概略図である。 本実施形態に係る画像形成装置の構成の他の例を示す概略図である。
以下、本発明の一例である実施形態について説明する。
本実施形態に係る画像形成装置は、導電性基体、前記導電性基体上に配置された感光層、及び前記感光層上に配置された反応性電荷輸送材料を含む組成物の硬化膜であり、且つ表面に滑剤が存在する表面保護層を有する電子写真感光体と、前記電子写真感光体の表面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潜像形成装置と、平均形状係数SF1が100以上130以下、且つ体積平均粒径が4.0μm以下のトナー粒子及び前記トナー粒子に付着した滑剤を含む現像剤を収容し、前記静電潜像を前記現像剤で現像してトナー像を形成する現像装置と、前記トナー像を被転写媒体に転写する転写装置と、前記トナー像が前記被転写媒体に転写された後の前記電子写真感光体の表面に接触する部分の100%モジュラスMが3MPa以上33MPa以下であるクリーニングブレードを有するクリーニング装置と、を備え、前記電子写真感光体の表面保護層の表面に存在する前記滑剤と前記トナー粒子に付着した前記滑剤のうち一方がフッ素を含み、他方がフッ素を含まない構成を有する。
上記のような小径(体積平均粒径が4μm以下)の球状に近いトナーを用いることで解像度が高い画像が得られる。
一方、濃度ムラが抑制され、かつ画像流れの発生が抑制される理由は定かでないが、以下のように推測される。
高画質化を目的として小径トナーを用いると、トナーの帯電量が小さいため、電子写真感光体(以下、「感光体」と称する場合がある。)から被転写媒体に転写する際に転写性が低下する。転写性を改善するため、例えば感光体の表面やトナーに滑剤を添加することが考えられるが、特にハーフトーン画像を連続して形成すると濃度ムラや像流れが生じやすい。
本発明者が研究を重ねたところ、感光体の表面における滑剤とトナーに含まれる滑剤(外添剤)が馴染んで相互作用により画像流れが生じやすいと考えられるが、本実施形態では、感光体の表面における滑剤とトナー粒子に含まれる滑剤の一方がフッ素を含み、他方がフッ素を含まないことで滑剤同士の相互作用が抑制され、小径トナーを用いても濃度ムラが生じ難いと考えられる。
また、感光体の表面に接触するクリーニングブレードの硬度が特定の範囲内にあることで電子写真感光体の表面に残留する小径トナーが効率良く除去されて画像流れが抑制されると考えられる。
以下、図面を参照しつつ、本実施形態に係る画像形成装置について詳細に説明する。
なお、以下の説明では、電子写真感光体の表面保護層が滑剤としてフッ素含有樹脂粒子を含むことで表面に滑剤が存在し、トナー粒子に付着した滑剤(外添剤)がフッ素を含有しない場合について主に説明する。
図1は、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。
本実施形態に係る画像形成装置100は、図1に示すように、電子写真感光体7を備えるプロセスカートリッジ300と、露光装置9(静電潜像形成手段の一例)と、転写装置40(一次転写装置)と、中間転写体50とを備える。なお、画像形成装置100において、露光装置9はプロセスカートリッジ300の開口部から電子写真感光体7に露光し得る位置に配置されており、転写装置40は中間転写体50を介して電子写真感光体7に対向する位置に配置されており、中間転写体50はその一部が電子写真感光体7に接触して配置されている。図示しないが、中間転写体50に転写されたトナー像を記録媒体(例えば用紙)に転写する二次転写装置も有している。なお、中間転写体50、転写装置40(一次転写装置)、及び二次転写装置(不図示)が転写手段の一例に相当する。
図1におけるプロセスカートリッジ300は、ハウジング内に、電子写真感光体7、帯電装置8(帯電手段の一例)、現像装置11(現像手段の一例)、及びクリーニング装置13(クリーニング手段の一例)を一体に支持している。クリーニング装置13は、クリーニングブレード(クリーニング部材の一例)131を有しており、クリーニングブレード131は、電子写真感光体7の表面に接触するように配置されている。
なお、図1には、画像形成装置として、潤滑材14を電子写真感光体7の表面に供給する繊維状部材132(ロール状)、及び、クリーニングを補助する繊維状部材133(平ブラシ状)を備えた例を示してあるが、これらは必要に応じて配置される。
また、トナー像を転写した後の電子写真感光体7の表面に残留するトナーを清掃するクリーニング装置13が配置されている。なお、トナー像を転写した後に残留する電荷を除去する除電装置(イレーズ装置)を配置してもよい。
−電子写真感光体−
図2は、本実施形態に係る感光体の層構成の一例を示す概略図である。本実施形態に係る感光体7Aは、導電性基体4と、導電性基体4の上に、下引層1と、電荷発生層2と、電荷輸送層3と、表面保護層5と、がこの順に積層されている。
尚、下引層2は必要に応じて設けられる層であり、下引層2と電荷発生層2との間に別途中間層を設けてもよい。また、電荷発生層2と電荷輸送層3は、単層の感光層として設けてもよい。
電子写真感光体の各要素について説明する。なお、符号は省略して説明する場合がある。
(導電性基体)
導電性基体4としては、例えば、金属(アルミニウム、銅、亜鉛、クロム、ニッケル、モリブデン、バナジウム、インジウム、金、白金等)又は合金(ステンレス鋼等)を含む金属板、金属ドラム、及び金属ベルト等が挙げられる。また、導電性基体としては、例えば、導電性化合物(例えば導電性ポリマー、酸化インジウム等)、金属(例えばアルミニウム、パラジウム、金等)又は合金を塗布、蒸着又はラミネートした紙、樹脂フィルム、ベルト等も挙げられる。ここで、「導電性」とは体積抵抗率が1013Ωcm未満であることをいう。
導電性基体の表面は、電子写真感光体がレーザプリンタに使用される場合、レーザ光を照射する際に生じる干渉縞を抑制する目的で、中心線平均粗さRaで0.04μm以上0.5μm以下に粗面化されていることが好ましい。なお、非干渉光を光源に用いる場合、干渉縞防止の粗面化は、特に必要ないが、導電性基体の表面の凹凸による欠陥の発生を抑制するため、より長寿命化に適する。
粗面化の方法としては、例えば、研磨剤を水に懸濁させて支持体に吹き付けることによって行う湿式ホーニング、回転する砥石に導電性基体を圧接し、連続的に研削加工を行うセンタレス研削、陽極酸化処理等が挙げられる。
粗面化の方法としては、導電性基体の表面を粗面化することなく、導電性又は半導電性粉体を樹脂中に分散させて、導電性基体の表面上に層を形成し、その層中に分散させる粒子により粗面化する方法も挙げられる。
陽極酸化による粗面化処理は、金属製(例えばアルミニウム製)の導電性基体を陽極とし電解質溶液中で陽極酸化することにより導電性基体の表面に酸化膜を形成するものである。電解質溶液としては、例えば、硫酸溶液、シュウ酸溶液等が挙げられる。しかし、陽極酸化により形成された多孔質陽極酸化膜は、そのままの状態では化学的に活性であり、汚染され易く、環境による抵抗変動も大きい。そこで、多孔質陽極酸化膜に対して、酸化膜の微細孔を加圧水蒸気又は沸騰水中(ニッケル等の金属塩を加えてもよい)で水和反応による体積膨張でふさぎ、より安定な水和酸化物に変える封孔処理を行うことが好ましい。
陽極酸化膜の膜厚は、例えば、0.3μm以上15μm以下が好ましい。この膜厚が上記範囲内にあると、注入に対するバリア性が発揮される傾向があり、また繰り返し使用による残留電位の上昇が抑えられる傾向にある。
導電性基体には、酸性処理液による処理又はベーマイト処理を施してもよい。
酸性処理液による処理は、例えば、以下のようにして実施される。先ず、リン酸、クロム酸及びフッ酸を含む酸性処理液を調製する。酸性処理液におけるリン酸、クロム酸及びフッ酸の配合割合は、例えば、リン酸が10質量%以上11質量%以下の範囲、クロム酸が3質量%以上5質量%以下の範囲、フッ酸が0.5質量%以上2質量%以下の範囲であって、これらの酸全体の濃度は13.5質量%以上18質量%以下の範囲がよい。処理温度は例えば42℃以上48℃以下が好ましい。被膜の膜厚は、0.3μm以上15μm以下が好ましい。
ベーマイト処理は、例えば90℃以上100℃以下の純水中に5分から60分間浸漬すること、又は90℃以上120℃以下の加熱水蒸気に5分から60分間接触させて行う。被膜の膜厚は、0.1μm以上5μm以下が好ましい。これをさらにアジピン酸、硼酸、硼酸塩、燐酸塩、フタル酸塩、マレイン酸塩、安息香酸塩、酒石酸塩、クエン酸塩等の被膜溶解性の低い電解質溶液を用いて陽極酸化処理してもよい。
(下引層)
下引層1は、例えば、無機粒子と結着樹脂とを含む層である。
無機粒子としては、例えば、粉体抵抗(体積抵抗率)10Ωcm以上1011Ωcm以下の無機粒子が挙げられる。
これらの中でも、上記抵抗値を有する無機粒子としては、例えば、酸化錫粒子、酸化チタン粒子、酸化亜鉛粒子、酸化ジルコニウム粒子等の金属酸化物粒子がよく、特に、酸化亜鉛粒子が好ましい。
無機粒子のBET法による比表面積は、例えば、10m/g以上がよい。
無機粒子の体積平均粒径は、例えば、50nm以上2000nm以下(好ましくは60nm以上1000nm以下)がよい。
無機粒子の含有量は、例えば、結着樹脂に対して、10質量%以上80質量%以下であることが好ましく、より好ましくは40質量%以上80質量%以下である。
無機粒子は、表面処理が施されていてもよい。無機粒子は、表面処理の異なるもの、又は、粒子径の異なるものを2種以上混合して用いてもよい。
表面処理剤としては、例えば、シランカップリング剤、チタネート系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤、界面活性剤等が挙げられる。特に、シランカップリング剤が好ましく、アミノ基を有するシランカップリング剤がより好ましい。
アミノ基を有するシランカップリング剤としては、例えば、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
シランカップリング剤は、2種以上混合して使用してもよい。例えば、アミノ基を有するシランカップリング剤と他のシランカップリング剤とを併用してもよい。この他のシランカップリング剤としては、例えば、ビニルトリメトキシシラン、3−メタクリルオキシプロピル−トリス(2−メトキシエトキシ)シラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−クロロプロピルトリメトキシシラン等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
表面処理剤による表面処理方法は、公知の方法であればいかなる方法でもよく、乾式法又は湿式法のいずれでもよい。
表面処理剤の処理量は、例えば、無機粒子に対して0.5質量%以上10質量%以下が好ましい。
ここで、下引層は、無機粒子と共に電子受容性化合物(アクセプター化合物)を含有することが、電気特性の長期安定性、キャリアブロック性が高まる観点からよい。
電子受容性化合物としては、例えば、クロラニル、ブロモアニル等のキノン系化合物;テトラシアノキノジメタン系化合物;2,4,7−トリニトロフルオレノン、2,4,5,7−テトラニトロ−9−フルオレノン等のフルオレノン化合物;2−(4−ビフェニル)−5−(4−t−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール、2,5−ビス(4−ナフチル)−1,3,4−オキサジアゾール、2,5−ビス(4−ジエチルアミノフェニル)−1,3,4オキサジアゾール等のオキサジアゾール系化合物;キサントン系化合物;チオフェン化合物;3,3’,5,5’テトラ−t−ブチルジフェノキノン等のジフェノキノン化合物;等の電子輸送性物質等が挙げられる。
特に、電子受容性化合物としては、アントラキノン構造を有する化合物が好ましい。アントラキノン構造を有する化合物としては、例えば、ヒドロキシアントラキノン化合物、アミノアントラキノン化合物、アミノヒドロキシアントラキノン化合物等が好ましく、具体的には、例えば、アントラキノン、アリザリン、キニザリン、アントラルフィン、プルプリン等が好ましい。
以下、好ましい電子受容性化合物としてアントラキノン構造を有する化合物の具体例を挙げるが、これらに限定されるものではない。なお、下記具体例においては「例示化合物」と称し、例えば下記(1−1)の化合物であれば「例示化合物(1−1)」と称す。


電子受容性化合物は、下引層中に無機粒子と共に分散して含まれていてもよいし、無機粒子の表面に付着した状態で含まれていてもよい。
電子受容性化合物を無機粒子の表面に付着せる方法としては、例えば、乾式法、又は、湿式法が挙げられる。
乾式法は、例えば、無機粒子をせん断力の大きなミキサ等で攪拌しながら、直接又は有機溶媒に溶解させた電子受容性化合物を滴下、乾燥空気や窒素ガスとともに噴霧させて、電子受容性化合物を無機粒子の表面に付着する方法である。電子受容性化合物の滴下又は噴霧するときは、溶剤の沸点以下の温度で行うことがよい。電子受容性化合物を滴下又は噴霧した後、更に100℃以上で焼き付けを行ってもよい。焼き付けは電子写真特性が得られる温度、時間であれば特に制限されない。
湿式法は、例えば、攪拌、超音波、サンドミル、アトライター、ボールミル等により、無機粒子を溶剤中に分散しつつ、電子受容性化合物を添加し、攪拌又は分散した後、溶剤除去して、電子受容性化合物を無機粒子の表面に付着する方法である。溶剤除去方法は、例えば、ろ過又は蒸留により留去される。溶剤除去後には、更に100℃以上で焼き付けを行ってもよい。焼き付けは電子写真特性が得られる温度、時間であれば特に限定されない。湿式法においては、電子受容性化合物を添加する前に無機粒子の含有水分を除去してもよく、その例として溶剤中で攪拌加熱しながら除去する方法、溶剤と共沸させて除去する方法が挙げられる。
なお、電子受容性化合物の付着は、表面処理剤による表面処理を無機粒子に施す前又は後に行ってよく、電子受容性化合物の付着と表面処理剤による表面処理と同時に行ってもよい。
電子受容性化合物の含有量は、例えば、無機粒子に対して0.01質量%以上20質量%以下がよく、好ましくは0.01質量%以上10質量%以下である。
下引層に用いる結着樹脂としては、例えば、アセタール樹脂(例えばポリビニルブチラール等)、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、カゼイン樹脂、ポリアミド樹脂、セルロース樹脂、ゼラチン、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、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、シリコーン−アルキッド樹脂、尿素樹脂、フェノール樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂等の公知の高分子化合物;ジルコニウムキレート化合物;チタニウムキレート化合物;アルミニウムキレート化合物;チタニウムアルコキシド化合物;有機チタニウム化合物;シランカップリング剤等の公知の材料が挙げられる。
下引層に用いる結着樹脂としては、例えば、電荷輸送性基を有する電荷輸送性樹脂、導電性樹脂(例えばポリアニリン等)等も挙げられる。
これらの中でも、下引層に用いる結着樹脂としては、上層の塗布溶剤に不溶な樹脂が好適であり、特に、尿素樹脂、フェノール樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂;ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂及びポリビニルアセタール樹脂からなる群から選択される少なくとも1種の樹脂と硬化剤との反応により得られる樹脂が好適である。
これら結着樹脂を2種以上組み合わせて使用する場合には、その混合割合は、必要に応じて設定される。
下引層には、電気特性向上、環境安定性向上、画質向上のために種々の添加剤を含んでいてもよい。
添加剤としては、多環縮合系、アゾ系等の電子輸送性顔料、ジルコニウムキレート化合物、チタニウムキレート化合物、アルミニウムキレート化合物、チタニウムアルコキシド化合物、有機チタニウム化合物、シランカップリング剤等の公知の材料が挙げられる。シランカップリング剤は前述のように無機粒子の表面処理に用いられるが、添加剤として更に下引層に添加してもよい。
添加剤としてのシランカップリング剤としては、例えば、ビニルトリメトキシシラン、3−メタクリルオキシプロピル−トリス(2−メトキシエトキシ)シラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルメトキシシラン、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−クロロプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。
ジルコニウムキレート化合物としては、例えば、ジルコニウムブトキシド、ジルコニウムアセト酢酸エチル、ジルコニウムトリエタノールアミン、アセチルアセトネートジルコニウムブトキシド、アセト酢酸エチルジルコニウムブトキシド、ジルコニウムアセテート、ジルコニウムオキサレート、ジルコニウムラクテート、ジルコニウムホスホネート、オクタン酸ジルコニウム、ナフテン酸ジルコニウム、ラウリン酸ジルコニウム、ステアリン酸ジルコニウム、イソステアリン酸ジルコニウム、メタクリレートジルコニウムブトキシド、ステアレートジルコニウムブトキシド、イソステアレートジルコニウムブトキシド等が挙げられる。
チタニウムキレート化合物としては、例えば、テトライソプロピルチタネート、テトラノルマルブチルチタネート、ブチルチタネートダイマー、テトラ(2−エチルヘキシル)チタネート、チタンアセチルアセトネート、ポリチタンアセチルアセトネート、チタンオクチレングリコレート、チタンラクテートアンモニウム塩、チタンラクテート、チタンラクテートエチルエステル、チタントリエタノールアミネート、ポリヒドロキシチタンステアレート等が挙げられる。
アルミニウムキレート化合物としては、例えば、アルミニウムイソプロピレート、モノブトキシアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムブチレート、ジエチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムトリス(エチルアセトアセテート)等が挙げられる。
これらの添加剤は、単独で、又は複数の化合物の混合物若しくは重縮合物として用いてもよい。
下引層は、ビッカース硬度が35以上であることがよい。
下引層の表面粗さ(十点平均粗さ)は、モアレ像抑制のために、使用される露光用レーザ波長λの1/4n(nは上層の屈折率)から1/2λまでに調整されていることがよい。
表面粗さ調整のために下引層中に樹脂粒子等を添加してもよい。樹脂粒子としてはシリコーン樹脂粒子、架橋型ポリメタクリル酸メチル樹脂粒子等が挙げられる。また、表面粗さ調整のために下引層の表面を研磨してもよい。研磨方法としては、バフ研磨、サンドブラスト処理、湿式ホーニング、研削処理等が挙げられる。
下引層の形成は、特に制限はなく、周知の形成方法が利用されるが、例えば、上記成分を溶剤に加えた下引層形成用塗布液の塗膜を形成し、当該塗膜を乾燥し、必要に応じて加熱することで行う。
下引層形成用塗布液を調製するための溶剤としては、公知の有機溶剤、例えば、アルコール系溶剤、芳香族炭化水素溶剤、ハロゲン化炭化水素溶剤、ケトン系溶剤、ケトンアルコール系溶剤、エーテル系溶剤、エステル系溶剤等が挙げられる。
これらの溶剤として具体的には、例えば、メタノール、エタノール、n−プロパノール、iso−プロパノール、n−ブタノール、ベンジルアルコール、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸n−ブチル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、メチレンクロライド、クロロホルム、クロロベンゼン、トルエン等の通常の有機溶剤が挙げられる。
下引層形成用塗布液を調製するときの無機粒子の分散方法としては、例えば、ロールミル、ボールミル、振動ボールミル、アトライター、サンドミル、コロイドミル、ペイントシェーカー等の公知の方法が挙げられる。
下引層形成用塗布液を導電性基体上に塗布する方法としては、例えば、ブレード塗布法、ワイヤーバー塗布法、スプレー塗布法、浸漬塗布法、ビード塗布法、エアーナイフ塗布法、カーテン塗布法等の通常の方法が挙げられる。
下引層の膜厚は、例えば、好ましくは15μm以上、より好ましくは20μm以上50μm以下の範囲内に設定される。
(中間層)
図示は省略するが、下引き層と感光層との間に中間層をさらに設けてもよい。
中間層は、例えば、樹脂を含む層である。中間層に用いる樹脂としては、例えば、アセタール樹脂(例えばポリビニルブチラール等)、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、カゼイン樹脂、ポリアミド樹脂、セルロース樹脂、ゼラチン、ポリウレタン樹脂、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、ポリビニルアセテート樹脂、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、シリコーン−アルキッド樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂等の高分子化合物が挙げられる。
中間層は、有機金属化合物を含む層であってもよい。中間層に用いる有機金属化合物としては、ジルコニウム、チタニウム、アルミニウム、マンガン、ケイ素等の金属原子を含有する有機金属化合物等が挙げられる。
これらの中間層に用いる化合物は、単独で又は複数の化合物の混合物若しくは重縮合物として用いてもよい。
これらの中でも、中間層は、ジルコニウム原子又はケイ素原子を含有する有機金属化合物を含む層であることが好ましい。
中間層の形成は、特に制限はなく、周知の形成方法が利用されるが、例えば、上記成分を溶剤に加えた中間層形成用塗布液の塗膜を形成し、当該塗膜を乾燥、必要に応じて加熱することで行う。
中間層を形成する塗布方法としては、浸漬塗布法、突き上げ塗布法、ワイヤーバー塗布法、スプレー塗布法、ブレード塗布法、ナイフ塗布法、カーテン塗布法等の通常の方法が用いられる。
中間層の膜厚は、例えば、好ましくは0.1μm以上3μm以下の範囲に設定される。なお、中間層を下引層として使用してもよい。
(電荷発生層)
電荷発生層2は、例えば、電荷発生材料と結着樹脂とを含む層である。また、電荷発生層は、電荷発生材料の蒸着層であってもよい。電荷発生材料の蒸着層は、LED(Light Emitting Diode)、有機EL(Electro−Luminescence)イメージアレー等の非干渉性光源を用いる場合に好適である。
電荷発生材料としては、ビスアゾ、トリスアゾ等のアゾ顔料;ジブロモアントアントロン等の縮環芳香族顔料;ペリレン顔料;ピロロピロール顔料;フタロシアニン顔料;酸化亜鉛;三方晶系セレン等が挙げられる。
これらの中でも、近赤外域のレーザ露光に対応させるためには、電荷発生材料としては、金属フタロシアニン顔料、又は無金属フタロシアニン顔料を用いることが好ましい。具体的には、例えば、特開平5−263007号公報、特開平5−279591号公報等に開示されたヒドロキシガリウムフタロシアニン;特開平5−98181号公報等に開示されたクロロガリウムフタロシアニン;特開平5−140472号公報、特開平5−140473号公報等に開示されたジクロロスズフタロシアニン;特開平4−189873号公報等に開示されたチタニルフタロシアニンがより好ましい。
一方、近紫外域のレーザ露光に対応させるためには、電荷発生材料としては、ジブロモアントアントロン等の縮環芳香族顔料;チオインジゴ系顔料;ポルフィラジン化合物;酸化亜鉛;三方晶系セレン;特開2004−78147号公報、特開2005−181992号公報に開示されたビスアゾ顔料等が好ましい。
450nm以上780nm以下に発光の中心波長があるLED,有機ELイメージアレー等の非干渉性光源を用いる場合にも、上記電荷発生材料を用いてもよいが、解像度の観点より、感光層を20μm以下の薄膜で用いるときには、感光層中の電界強度が高くなり、基材からの電荷注入による帯電低下、いわゆる黒点と呼ばれる画像欠陥を生じやすくなる。これは、三方晶系セレン、フタロシアニン顔料等のp−型半導体で暗電流を生じやすい電荷発生材料を用いたときに顕著となる。
これに対し、電荷発生材料として、縮環芳香族顔料、ペリレン顔料、アゾ顔料等のn−型半導体を用いた場合、暗電流を生じ難く、薄膜にしても黒点と呼ばれる画像欠陥を抑制し得る。n−型の電荷発生材料としては、例えば、特開2012−155282号公報の段落[0288]〜[0291]に記載された化合物(CG−1)〜(CG−27)が挙げられるがこれに限られるものではない。
なお、n−型の判定は、通常使用されるタイムオブフライト法を用い、流れる光電流の極性によって判定され、正孔よりも電子をキャリアとして流しやすいものをn−型とする。
電荷発生層に用いる結着樹脂としては、広範な絶縁性樹脂から選択され、また、結着樹脂としては、ポリ−N−ビニルカルバゾール、ポリビニルアントラセン、ポリビニルピレン、ポリシラン等の有機光導電性ポリマーから選択してもよい。
結着樹脂としては、例えば、ポリビニルブチラール樹脂、ポリアリレート樹脂(ビスフェノール類と芳香族2価カルボン酸の重縮合体等)、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、フェノキシ樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、ポリビニルピリジン樹脂、セルロース樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、カゼイン、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルピロリドン樹脂等が挙げられる。ここで、「絶縁性」とは、体積抵抗率が1013Ωcm以上であることをいう。
これらの結着樹脂は1種を単独で又は2種以上を混合して用いられる。
なお、電荷発生材料と結着樹脂の配合比は、質量比で10:1から1:10までの範囲内であることが好ましい。
電荷発生層には、その他、周知の添加剤が含まれていてもよい。
電荷発生層の形成は、特に制限はなく、周知の形成方法が利用されるが、例えば、上記成分を溶剤に加えた電荷発生層形成用塗布液の塗膜を形成し、当該塗膜を乾燥し、必要に応じて加熱することで行う。なお、電荷発生層の形成は、電荷発生材料の蒸着により行ってもよい。電荷発生層の蒸着による形成は、特に、電荷発生材料として縮環芳香族顔料、ペリレン顔料を利用する場合に好適である。
電荷発生層形成用塗布液を調製するための溶剤としては、メタノール、エタノール、n−プロパノール、n−ブタノール、ベンジルアルコール、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、酢酸n−ブチル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、メチレンクロライド、クロロホルム、クロロベンゼン、トルエン等が挙げられる。これら溶剤は、1種を単独で又は2種以上を混合して用いる。
電荷発生層形成用塗布液中に粒子(例えば電荷発生材料)を分散させる方法としては、例えば、ボールミル、振動ボールミル、アトライター、サンドミル、横型サンドミル等のメディア分散機や、攪拌、超音波分散機、ロールミル、高圧ホモジナイザー等のメディアレス分散機が利用される。高圧ホモジナイザーとしては、例えば、高圧状態で分散液を液−液衝突や液−壁衝突させて分散する衝突方式や、高圧状態で微細な流路を貫通させて分散する貫通方式等が挙げられる。
なお、この分散の際、電荷発生層形成用塗布液中の電荷発生材料の平均粒径を0.5μm以下、好ましくは0.3μm以下、更に好ましくは0.15μm以下にすることが有効である。
電荷発生層形成用塗布液を下引層上(又は中間層上)に塗布する方法としては、例えばブレード塗布法、ワイヤーバー塗布法、スプレー塗布法、浸漬塗布法、ビード塗布法、エアーナイフ塗布法、カーテン塗布法等の通常の方法が挙げられる。
電荷発生層の膜厚は、例えば、好ましくは0.1μm以上5.0μm以下、より好ましくは0.2μm以上2.0μm以下の範囲内に設定される。
(電荷輸送層)
電荷輸送層3は、例えば、電荷輸送材料と結着樹脂とを含む層である。電荷輸送層は、高分子電荷輸送材料を含む層であってもよい。
電荷輸送材料としては、p−ベンゾキノン、クロラニル、ブロマニル、アントラキノン等のキノン系化合物;テトラシアノキノジメタン系化合物;2,4,7−トリニトロフルオレノン等のフルオレノン化合物;キサントン系化合物;ベンゾフェノン系化合物;シアノビニル系化合物;エチレン系化合物等の電子輸送性化合物が挙げられる。電荷輸送材料としては、トリアリールアミン系化合物、ベンジジン系化合物、アリールアルカン系化合物、アリール置換エチレン系化合物、スチルベン系化合物、アントラセン系化合物、ヒドラゾン系化合物等の正孔輸送性化合物も挙げられる。これらの電荷輸送材料は1種を単独で又は2種以上で用いられるが、これらに限定されるものではない。
電荷輸送材料としては、電荷移動度の観点から、下記構造式(a−1)で示されるトリアリールアミン誘導体、及び下記構造式(a−2)で示されるベンジジン誘導体が好ましい。
構造式(a−1)中、ArT1、ArT2、及びArT3は、各々独立に置換若しくは無置換のアリール基、−C−C(RT4)=C(RT5)(RT6)、又は−C−CH=CH−CH=C(RT7)(RT8)を示す。RT4、RT5、RT6、RT7、及びRT8は各々独立に水素原子、置換若しくは無置換のアルキル基、又は置換若しくは無置換のアリール基を示す。
上記各基の置換基としては、ハロゲン原子、炭素数1以上5以下のアルキル基、炭素数1以上5以下のアルコキシ基が挙げられる。また、上記各基の置換基としては、炭素数1以上3以下のアルキル基で置換された置換アミノ基も挙げられる。
構造式(a−2)中、RT91及びRT92は各々独立に水素原子、ハロゲン原子、炭素数1以上5以下のアルキル基、又は炭素数1以上5以下のアルコキシ基を示す。RT101、RT102、RT111及びRT112は各々独立に、ハロゲン原子、炭素数1以上5以下のアルキル基、炭素数1以上5以下のアルコキシ基、炭素数1以上2以下のアルキル基で置換されたアミノ基、置換若しくは無置換のアリール基、−C(RT12)=C(RT13)(RT14)、又は−CH=CH−CH=C(RT15)(RT16)を示し、RT12、RT13、RT14、RT15及びRT16は各々独立に水素原子、置換若しくは無置換のアルキル基、又は置換若しくは無置換のアリール基を表す。Tm1、Tm2、Tn1及びTn2は各々独立に0以上2以下の整数を示す。
上記各基の置換基としては、ハロゲン原子、炭素数1以上5以下のアルキル基、炭素数1以上5以下のアルコキシ基が挙げられる。また、上記各基の置換基としては、炭素数1以上3以下のアルキル基で置換された置換アミノ基も挙げられる。
ここで、構造式(a−1)で示されるトリアリールアミン誘導体、及び前記構造式(a−2)で示されるベンジジン誘導体のうち、特に、「−C−CH=CH−CH=C(RT7)(RT8)」を有するトリアリールアミン誘導体、及び「−CH=CH−CH=C(RT15)(RT16)」を有するベンジジン誘導体が、電荷移動度の観点で好ましい。
高分子電荷輸送材料としては、ポリ−N−ビニルカルバゾール、ポリシラン等の電荷輸送性を有する公知のものが用いられる。特に、特開平8−176293号公報、特開平8−208820号公報等に開示されているポリエステル系の高分子電荷輸送材は特に好ましい。なお、高分子電荷輸送材料は、単独で使用してよいが、結着樹脂と併用してもよい。
電荷輸送層に用いる結着樹脂は、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアリレート樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、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、塩化ビニリデン−アクリロニトリル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体、シリコーン樹脂、シリコーンアルキッド樹脂、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、ポリシラン等が挙げられる。これらの中でも、結着樹脂としては、ポリカーボネート樹脂又はポリアリレート樹脂が好適である。これらの結着樹脂は1種を単独で又は2種以上で用いる。
なお、電荷輸送材料と結着樹脂との配合比は、質量比で10:1から1:5までが好ましい。
電荷輸送層には、その他、周知の添加剤が含まれていてもよい。
電荷輸送層の形成は、特に制限はなく、周知の形成方法が利用されるが、例えば、上記成分を溶剤に加えた電荷輸送層形成用塗布液の塗膜を形成し、当該塗膜を乾燥、必要に応じて加熱することで行う。
電荷輸送層形成用塗布液を調製するための溶剤としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、クロロベンゼン等の芳香族炭化水素類;アセトン、2−ブタノン等のケトン類;塩化メチレン、クロロホルム、塩化エチレン等のハロゲン化脂肪族炭化水素類;テトラヒドロフラン、エチルエーテル等の環状又は直鎖状のエーテル類等の通常の有機溶剤が挙げられる。これら溶剤は、単独で又は2種以上混合して用いる。
電荷輸送層形成用塗布液を電荷発生層の上に塗布する際の塗布方法としては、ブレード塗布法、ワイヤーバー塗布法、スプレー塗布法、浸漬塗布法、ビード塗布法、エアーナイフ塗布法、カーテン塗布法等の通常の方法が挙げられる。
電荷輸送層の膜厚は、例えば、好ましくは5μm以上50μm以下、より好ましくは10μm以上30μm以下の範囲内に設定される。
(表面保護層)
表面保護層5は、電子写真感光体7における最表面層であり、電荷発生層2及び電荷輸送層3から構成される感光層を保護するために別途設けられた層である。表面保護層5を有することで、感光体の最表面に、磨耗、傷などに対する耐性を持たせ、且つトナーの転写効率を向上させうる。
本実施形態における表面保護層5は、反応性電荷輸送材料を含む組成物により形成された硬化膜であり、表面に滑剤が存在する。
表面保護層の表面に存在する滑剤は、表面保護層を形成した後に表面に付着させてもよいし、表面保護層を形成する塗布液に滑剤を添加して表面保護層を形成して表面に露出させてもよい。以下、滑剤として表面保護層がフッ素含有樹脂粒子を含む場合について主に説明する。
表面保護層は、反応性電荷輸送材料、滑剤としてのフッ素含有樹脂粒子、並びに後述する構造式A及び構造式Bで表される繰り返し単位を有するフッ化アルキル基含有共重合体を含む組成物を硬化させて形成されていることが望ましく、更に、グアナミン構造を有する化合物(以下、「グアナミン化合物」と称する場合がある。)およびメラミン構造を有する化合物(以下、「メラミン化合物」と称する場合がある。)から選択される少なくとも1種を含む組成物を硬化させて形成されていることがより望ましい。
本実施形態における表面保護層は、フッ素含有樹脂粒子を含有することでブレードとの摩擦力が軽減され、さらに電子写真感光体の摩耗を大きく抑制することが可能となる。
反応性電荷輸送材料は、−OH、−OCH、−NH、−SH、及び−COOHから選択される置換基の少なくとも1つを持つものが挙げられる。特に、反応性電荷輸送材料としては、−OH、−OCH、−NH、−SH、及び−COOHから選択される置換基を少なくとも2つ(さらには3つ)持つものが好適に挙げられる。反応性電荷輸送材料に反応性官能基(当該置換基)が増えることで、架橋密度が上がり、より強度の高い架橋膜が得られ、電子写真感光体の磨耗が抑制される。
なお、反応性電荷輸送材料は、反応性基としてメトキシ基を有する電荷輸送材料及び反応性基として水酸基を有する電荷輸送材料から選択される少なくとも1種であることが望ましい。
反応性電荷輸送材料としては、下記一般式(I)で示される化合物であることが望ましい。
F−((−R−X)n1(Rn2−Y)n3 (I)
一般式(I)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及びRはそれぞれ独立に炭素数1以上5以下の直鎖状若しくは分岐状のアルキレン基を示し、n1は0又は1を示し、n2は0又は1を示し、n3は1以上4以下の整数を示す。Xは酸素、NH、又は硫黄原子を示し、Yは−OH、−OCH、−NH、−SH、又は−COOHを示す。
一般式(I)中、Fを示す正孔輸送能を有する化合物から誘導される有機基における正孔輸送能を有する化合物としては、アリールアミン誘導体が好適に挙げられる。アリールアミン誘導体としては、トリフェニルアミン誘導体、テトラフェニルベンジジン誘導体が好適に挙げられる。
そして、一般式(I)で示される化合物は、下記一般式(II)で示される化合物であることが望ましい。一般式(II)で示される化合物は、特に、電荷移動度、酸化などに対する安定性等に優れる。
一般式(II)中、Ar乃至Arは、同一でも異なっていてもよく、それぞれ独立に置換若しくは未置換のアリール基を示し、Arは置換若しくは未置換のアリール基又は置換若しくは未置換のアリーレン基を示し、Dは−(−R−X)n1(Rn2−Yを示し、cはそれぞれ独立に0又は1を示し、kは0又は1を示し、Dの総数は1以上4以下である。また、R及びRはそれぞれ独立に炭素数1以上5以下の直鎖状若しくは分岐状のアルキレン基を示し、n1は0又は1を示し、n2は0又は1を示し、Xは酸素、NH、又は硫黄原子を示し、Yは−OH、−OCH、−NH、−SH、又は−COOHを示す。
一般式(II)中、Dを示す「−(−R−X)n1(Rn2−Y」は、一般式(I)と同様であり、R及びRはそれぞれ独立に炭素数1以上5以下の直鎖状若しくは分岐状のアルキレン基である。また、n1として望ましくは、1である。また、n2として望ましくは、1である。また、Xとして望ましくは、酸素である。また、Yとして望ましくは水酸基である。
なお、一般式(II)におけるDの総数は、一般式(I)におけるn3に相当し、望ましくは、2以上4以下であり、さらに望ましくは3以上4以下である。つまり、一般式(I)や一般式(II)において、Dの総数を、望ましくは一分子中に2以上4以下、さらに望ましくは3以上4以下とすると、架橋密度が上がり、より強度の高い架橋膜が得られ、特にブレードクリーナーを用いた際の電子写真感光体の回転トルクが低減され、ブレードへのダメージの抑制や、電子写真感光体の磨耗が抑制される。この詳細は不明であるが、反応性官能基の数が増すことで、架橋密度の高い硬化膜が得られ、電子写真感光体の極表面の分子運動が抑制されてブレード部材表面分子との相互作用が弱まるためと推測される。
一般式(II)中、Ar乃至Arとしては、下記式(1)乃至(7)のうちのいずれかであることが望ましい。なお、下記式(1)乃至(7)は、Ar乃至Arの各々に連結され得る「−(D)C1」乃至「−(D)C4」を総括的に示した「−(D)」と共に示す。

式(1)乃至(7)中、Rは水素原子、炭素数1以上4以下のアルキル基、炭素数1以上4以下のアルキル基もしくは炭素数1以上4以下のアルコキシ基で置換されたフェニル基、未置換のフェニル基、炭素数7以上10以下のアラルキル基からなる群より選ばれる1種を表し、R10乃至R12はそれぞれ水素原子、炭素数1以上4以下のアルキル基、炭素数1以上4以下のアルコキシ基、炭素数1以上4以下のアルコキシ基で置換されたフェニル基、未置換のフェニル基、炭素数7以上10以下のアラルキル基、ハロゲン原子からなる群より選ばれる1種を表し、Arは置換又は未置換のアリーレン基を表し、D及びcは一般式(II)における「D」、「c」と同様であり、sはそれぞれ0又は1を表し、tは1以上3以下の整数を表す。
ここで、式(7)中のArとしては、下記式(8)又は(9)で表されるものが望ましい。

式(8)、(9)中、R13及びR14はそれぞれ水素原子、炭素数1以上4以下のアルキル基、炭素数1以上4以下のアルコキシ基、炭素数1以上4以下のアルコキシ基で置換されたフェニル基、未置換のフェニル基、炭素数7以上10以下のアラルキル基、ハロゲン原子からなる群より選ばれる1種を表し、tは1以上3以下の整数を表す。
また、式(7)中のZ’としては、下記式(10)乃至(17)のうちのいずれかで表されるものが望ましい。
式(10)乃至(17)中、R15及びR16はそれぞれ水素原子、炭素数1以上4以下のアルキル基、炭素数1以上4以下のアルコキシ基もしくは炭素数1以上4以下のアルコキシ基で置換されたフェニル基、未置換のフェニル基、炭素数7以上10以下のアラルキル基、ハロゲン原子からなる群より選ばれる1種を表し、Wは2価の基を表し、q及びrはそれぞれ1以上10以下の整数を表し、tはそれぞれ1以上3以下の整数を表す。
上記式(16)乃至(17)中のWとしては、下記(18)乃至(26)で表される2価の基のうちのいずれかであることが望ましい。但し、式(25)中、uは0以上3以下の整数を表す。
また、一般式(II)中、Arは、kが0のときはAr乃至Arの説明で例示された上記(1)乃至(7)のアリール基であり、kが1のときはかかる上記(1)乃至(7)のアリール基から水素原子を除いたアリーレン基である。
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I−1乃至I−34が挙げられる。なお、上記一般式(I)で示される化合物は、これらにより何ら限定されるものではない。

上記反応性電荷輸送材料の前記組成物における固形分濃度は、フッ素含有樹脂粒子及びフッ化アルキル基含有共重合体を除いた場合において80質量%以上であることが望ましく、より望ましくは90質量%以上であり、更に望ましくは95質量%以上である。この固形分濃度は、上記範囲内にあることで、感光体外部から電気的或いは機械的なストレスが、感光体に付与された場合における耐性がより高まる。
次に、フッ素含有樹脂粒子について説明する。
フッ素含有樹脂粒子としては、特に限定されるものではないが、例えばポリテトラフルオロエチレン、ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリジクロロジフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体、またはテトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体等の粒子が挙げられる。
フッ素含有樹脂粒子は、1種を単独でまたは2種以上を併用してもよい。
フッ素含有樹脂粒子を構成するフッ素樹脂の重量平均分子量は、例えば、3000以上500万以下がよい。
フッ素含有樹脂粒子の平均一次粒径は、例えば、0.01μm以上10μm以下であることがよく、望ましくは0.05μm以上2.0μm以下である。
なお、フッ素含有樹脂粒子の平均一次粒径はは、レーザー回折式粒度分布測定装置LA−700(堀場製作所製)を用いて、フッ素含有樹脂粒子が分散された分散液と同じ溶剤に希釈した測定液を屈折率1.35で測定した値をいう。
フッ素含有樹脂粒子の市販品としては、例えば、ルブロンシリーズ(ダイキン工業株式会社製)、テフロン(登録商標)シリーズ(デュポン社製)、ダイニオンシリーズ(住友3M社製)等が挙げられる。
表面保護層におけるフッ素樹脂粒子の含有量は、例えば、層全構成成分(固形分)に対して、1質量%以上30質量%以下がよく、望ましくは2質量%以上20質量%以下である。
次に、フッ化アルキル基含有共重合体について説明する。
フッ化アルキル基含有共重合体は、下記構造式A及び構造式Bで表される繰り返し単位を持つフッ化アルキル基含有共重合体が挙げられる。

構造式A及び構造式B中、
、R、R及びRは、それぞれ独立に水素原子又はアルキル基を表す。
Xは、アルキレン鎖、ハロゲン置換アルキレン鎖、−S−、−O−、−NH−又は単結合を表す。
Yはアルキレン鎖、ハロゲン置換アルキレン鎖、−(C2z−1(OH))−又は単結合を表す。
Qは−O−又は−NH−を表す。
l、m及びnは、それぞれ独立に1以上の整数を表す。
p、q、r及びsは、それぞれ独立に0または1以上の整数を表す。
tは、1以上7以下の整数を表す。
zは1以上の整数を表す。
ここで、R、R、R及びRを表す基としては、水素原子、メチル基、エチル基が望ましく、これらの中でもメチル基がさらに望ましい。
X及びYを表すアルキレン鎖(未置換アルキレン鎖、ハロゲン置換アルキレン鎖)としては、炭素数1以上10以下のアルキレン鎖が望ましい。
Yを表す−(C2z−1(OH))−中のzは、zは1以上10以下の整数を表すことがよい。
p、q、r及びsは、それぞれ独立に0または1以上10以下の整数を表すことがよい。
フッ化アルキル基含有共重合体において、構造式(A)と構造式(B)との含有比即ちl:mは、1:9乃至9:1が望ましく、3:7乃至7:3がさらに望ましい。
構造式(A)及び構造式(B)において、R、R、R及びRで表されるアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基等が挙げられる。R、R、R及びRとしては、水素原子、メチル基が望ましく、これらの中でもメチル基がさらに望ましい。
フッ化アルキル基含有共重合体は、構造式(C)で表される繰り返し単位をさらに含んでもよい。構造式(C)の含有量は、構造式(A)及び構造式(B)の含有量の合計即ちl+mとの比で、l+m:zとして10:0乃至7:3が望ましく、9:1乃至7:3がさらに望ましい。

構造式(C)中、R及びRは水素原子またはアルキル基を表す。zは1以上の整数を表す。
、Rを表す基としては、水素原子、メチル基、エチル基が望ましく、これらの中でもメチル基がさらに望ましい。
フッ化アルキル基含有共重合体の市販品としては、例えば、GF300、GF400(東亞合成社製)、サーフロンシリーズ(AGCセイミケキカル社製)、フタージェントシリーズ(ネオス社製)、PFシリーズ(北村化学社製)、メガファックシリーズ(DIC製)、FCシリーズ(3M製)等が挙げられる。
なお、フッ化アルキル基含有共重合体は、1種を単独でまたは2種以上を併用してもよい。
フッ化アルキル基含有共重合体の重量平均分子量は、例えば、2000以上250000以下がよく、望ましくは3000以上150000以下である。
フッ化アルキル基含有共重合体の重量平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)により測定される。
フッ化アルキル基含有共重合体の含有量は、例えば、フッ素含有樹脂粒子の質量に対して0.5質量%以上10質量%以下がよく、望ましくは1質量%以上7質量%以下である。
次に、グアナミン化合物について説明する。
グアナミン化合物は、グアナミン骨格(構造)を有する化合物であり、例えば、アセトグアナミン、ベンゾグアナミン、ホルモグアナミン、ステログアナミン、スピログアナミン、シクロヘキシルグアナミンなどが挙げられる。
グアナミン化合物としては、特に下記一般式(A)で示される化合物及びその多量体の少なくとも1種であることが望ましい。ここで、多量体は、一般式(A)で示される化合物を構造単位として重合されたオリゴマーであり、その重合度は例えば2以上200以下(望ましくは2以上100以下)である。なお、一般式(A)で示される化合物は、1種単独で用いもよいが、2種以上を併用してもよい。特に、一般式(A)で示される化合物は、2種以上混合して用いたり、それを構造単位とする多量体(オリゴマー)として用いたりすると、溶剤に対する溶解性が向上する。

一般式(A)中、Rは、炭素数1以上10以下の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基、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、又は炭素数4以上10以下の置換若しくは未置換の脂環式炭化水素基を示す。RからRは、それぞれ独立に水素、−CH−OH、又は−CH−O−Rを示す。Rは、炭素数1以上10以下の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基を示す。
一般式(A)において、Rを示すアルキル基は、炭素数が1以上10以下であるが、望ましくは炭素数が1以下8以上であり、より望ましくは炭素数が1以上5以下である。また、当該アルキル基は、直鎖状であってもよし、分岐状であってもよい。
一般式(A)中、Rを示すフェニル基は、炭素数が6以上10以下であるが、より望ましくは6以上8以下である。当該フェニル基に置換される置換基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基などが挙げられる。
一般式(A)中、Rを示す脂環式炭化水素基は、炭素数4以上10以下であるが、より望ましくは5以上8以下である。当該脂環式炭化水素基に置換される置換基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基などが挙げられる。
一般式(A)中、RからRを示す「−CH−O−R」において、Rを示すアルキル基は、炭素数が1以上10以下であるが、望ましくは炭素数が1以下8以下であり、より望ましくは炭素数が1以上6以下である。また、当該アルキル基は、直鎖状であってもよし、分岐状であってもよい。望ましくは、メチル基、エチル基、ブチル基などが挙げられる。
一般式(A)で示される化合物としては、特に望ましくは、Rが炭素数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からRがそれぞれ独立に−CH−O−Rを示す化合物である。また、Rは、メチル基又はn−ブチル基から選ばれることが望ましい。
一般式(A)で示される化合物は、例えば、グアナミンとホルムアルデヒドとを用いて公知の方法(例えば、日本化学会編、実験化学講座第4版、28巻、430ページ)で合成される。
以下、一般式(A)で示される化合物の具体例として例示化合物:(A)−1から例示化合物:(A)−42を示すが、本実施形態はこれらに限られるわけではない。また、以下の具体例は単量体であるが、これら単量体を構造単位とする多量体(オリゴマー)であってもよい。尚、以下の例示化合物において、「Me」はメチル基を、「Bu」はブチル基を、「Ph」はフェニル基をそれぞれ示す。




また、一般式(A)で示される化合物の市販品としては、例えば、スーパーベッカミン(R)L−148−55、スーパーベッカミン(R)13−535、スーパーベッカミン(R)L−145−60、スーパーベッカミン(R)TD−126(以上DIC社製)、ニカラックBL−60、ニカラックBX−4000(以上日本カーバイド社製)、などが挙げられる。
また、一般式(A)で示される化合物(多量体を含む)は、合成後又は市販品の購入後、残留触媒の影響を取り除くために、トルエン、キシレン、酢酸エチル、などの適当な溶剤に溶解し、蒸留水、イオン交換水などで洗浄してもよいし、イオン交換樹脂で処理して除去してもよい。
次に、メラミン化合物について説明する。
メラミン化合物としては、メラミン骨格(構造)であり、特に下記一般式(B)で示される化合物及びその多量体の少なくとも1種であることが望ましい。ここで、多量体は、一般式(A)と同様に、一般式(B)で示される化合物を構造単位として重合されたオリゴマーであり、その重合度は例えば2以上200以下(望ましくは2以上100以下)である。なお、一般式(B)で示される化合物又はその多量体は、1種単独で用いてもよいし2種以上を併用してもよい。また、前記一般式(A)で示される化合物又はその多量体と併用してもよい。特に、一般式(B)で示される化合物は、2種以上混合して用いたり、それを構造単位とする多量体(オリゴマー)として用いたりすると、溶剤に対する溶解性が向上する。

一般式(B)中、RからR11はそれぞれ独立に、水素原子、−CH−OH、−CH−O−R12、−O−R12を示し、R12は炭素数1以上5以下の分岐してもよいアルキル基を示す。当該アルキル基としてはメチル基、エチル基、ブチル基などが挙げられる。
一般式(B)で示される化合物は、例えば、メラミンとホルムアルデヒドとを用いて公知の方法で合成される(例えば、実験化学講座第4版、28巻、430ページのメラミン樹脂と同様に合成される)。
以下、一般式(B)で示される化合物の具体例として例示化合物:(B)−1から例示化合物:(B)−8を示すが、本実施形態はこれらに限られるわけではない。また、以下の具体例は、単量体のものを示すが、これらを構造単位とする多量体(オリゴマー)であってもよい。

一般式(B)で示される化合物の市販品としては、例えば、スーパーメラミNo.90(日油社製)、スーパーベッカミン(R)TD−139−60(DIC社製)、ユーバン2020(三井化学社製)、スミテックスレジンM−3(住友化学工業社製)、ニカラックMW−30(日本カーバイド社製)、などが挙げられる。
また、一般式(B)で示される化合物(多量体を含む)は、合成後又は市販品の購入後、残留触媒の影響を取り除くために、トルエン、キシレン、酢酸エチル、などの適当な溶剤に溶解し、蒸留水、イオン交換水などで洗浄してもよいし、イオン交換樹脂で処理して除去してもよい。
ここで、グアナミン化合物(一般式(A)で示される化合物)及びメラミン化合物(一般式(B)で示される化合物)から選択される少なくとも1種の含有量(塗布液における固形分濃度)は、例えば、フッ素含有樹脂粒子及びフッ化アルキル基含有共重合体を除く層全構成成分(固形分)に対して、0.1質量%以上5質量%以下であることがよく、望ましくは1質量%以上3質量%以下であることがよい。この固形分濃度が、0.1質量%未満であると、緻密な膜となりにくいため十分な強度が得られ難く、5質量%を超えると電気特性や耐ゴースト(画像履歴による濃度ムラ)性が悪化することがある。
〔その他の成分〕
表面保護層5には、フェノール樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、アルキッド樹脂、ベンゾグアナミン樹脂などの熱硬化性樹脂を用いてもよい。また、スピロアセタール系グアナミン樹脂(例えば「CTU−グアナミン」(味の素ファインテクノ(株)))など、一分子中の官能基のより多い化合物を当該架橋物中の材料に共重合させてもよい。
また、表面保護層5には界面活性剤を添加してもよい。用いる界面活性剤としては、フッ素原子、アルキレンオキサイド構造、シリコーン構造のうち少なくとも一種類以上の構造を含む界面活性剤が好適に挙げられる。
表面保護層5には、酸化防止剤を添加してもよい。酸化防止剤としては、ヒンダードフェノール系またはヒンダードアミン系が望ましく、有機イオウ系酸化防止剤、フォスファイト系酸化防止剤、ジチオカルバミン酸塩系酸化防止剤、チオウレア系酸化防止剤、ベンズイミダゾール系酸化防止剤、などの公知の酸化防止剤を用いてもよい。酸化防止剤の添加量としては20質量%以下が望ましく、10質量%以下がより望ましい。
ヒンダードフェノール系酸化防止剤としては、2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール、2,5−ジ−t−ブチルヒドロキノン、N,N’−ヘキサメチレンビス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシヒドロシンナマイド、3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシ−ベンジルフォスフォネート−ジエチルエステル、2,4−ビス[(オクチルチオ)メチル]−o−クレゾール、2,6−ジ−t−ブチル−4−エチルフェノール、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,2’−メチレンビス(4−エチル−6−t−ブチルフェノール)、4,4’−ブチリデンビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,5−ジ−t−アミルヒドロキノン、2−t−ブチル−6−(3−ブチル−2−ヒドロキシ−5−メチルベンジル)−4−メチルフェニルアクリレート、4,4’−ブチリデンビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)等が挙げられる。
表面保護層5には、前記電荷輸送材料や前記グアナミン化合物およびメラミン化合物の硬化を促進するための硬化触媒を含有させてもよい。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。
硬化触媒としての含硫黄系材料は、常温(例えば25℃)、または加熱後に酸性を示すものが望ましく、有機スルホン酸およびその誘導体の少なくとも1種が最も望ましい。表面保護層5中にこれら触媒の存在は、エネルギー分散型X線分析(EDS)、X線光電子分光法(XPS)等により容易に確認される。
有機スルホン酸および/またはその誘導体としては、例えば、パラトルエンスルホン酸、ジノニルナフタレンスルホン酸(DNNSA)、ジノニルナフタレンジスルホン酸(DNNDSA)、ドデシルベンゼンスルホン酸、フェノールスルホン酸等が挙げられる。これらの中でも、パラトルエンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸が望ましい。また、硬化性樹脂組成物中で、解離し得るものであれば、有機スルホン酸塩を用いてもよい。
また、熱をかけた際に触媒能力が高くなる、所謂熱潜在性触媒を用いてもよい。
熱潜在性触媒として、たとえば有機スルホン化合物等をポリマーで粒子状に包んだマイクロカプセル、ゼオライトの如く空孔化合物に酸等を吸着させたもの、プロトン酸および/またはプロトン酸誘導体を塩基でブロックした熱潜在性プロトン酸触媒や、プロトン酸および/またはプロトン酸誘導体を一級もしくは二級のアルコールでエステル化したもの、プロトン酸および/またはプロトン酸誘導体をビニルエーテル類および/またはビニルチオエーテル類でブロックしたもの、三フッ化ホウ素のモノエチルアミン錯体、三フッ化ホウ素のピリジン錯体などが挙げられる。
中でも、プロトン酸および/またはプロトン酸誘導体を塩基でブロックしたものが望ましい。
熱潜在性プロトン酸触媒のプロトン酸として、硫酸、塩酸、酢酸、ギ酸、硝酸、リン酸、スルホン酸、モノカルボン酸、ポリカルボン酸類、プロピオン酸、シュウ酸、安息香酸、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、フタル酸、マレイン酸、ベンゼンスルホン酸、o、m、p−トルエンスルホン酸、スチレンスルホン酸、ジノニルナフタレンスルホン酸、ジノニルナフタレンジスルホン酸、デシルベンゼンスルホン酸、ウンデシルベンゼンスルホン酸、トリデシルベンゼンスルホン酸、テトラデシルベンゼンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸等が挙げられる。また、プロトン酸誘導体として、スルホン酸、リン酸等のプロトン酸のアルカリ金属塩またはアルカリ土類金属円などの中和物、プロトン酸骨格が高分子鎖中に導入された高分子化合物(ポリビニルスルホン酸等)等が挙げられる。プロトン酸をブロックする塩基として、アミン類が挙げられる。
アミン類は、1級、2級または3級アミンに分類される。特に制限はなく、いずれも使用してもよい。
1級アミンとして、メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、イソプロピルアミン、n−ブチルアミン、イソブチルアミン、t−ブチルアミン、ヘキシルアミン、2−エチルヘキシルアミン、セカンダリーブチルアミン、アリルアミン、メチルヘキシルアミン等が挙げられる。
2級アミンとして、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジn−プロピルアミン、ジイソプロピルアミン、ジn−ブチルアミン、ジイソブチルアミン、ジt−ブチルアミン、ジヘキシルアミン、ジ(2−エチルヘキシル)アミン、N−イソプロピルN−イソブチルアミン、ジ(2−エチルヘキシル)アミン、ジセカンダリーブチルアミン、ジアリルアミン、N−メチルヘキシルアミン、3−ピペコリン、4−ピペコリン、2,4−ルペチジン、2,6−ルペチジン、3,5−ルペチジン、モルホリン、N−メチルベンジルアミン等が挙げられる。
3級アミンとして、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリn−プロピルアミン、トリイソプロピルアミン、トリn−ブチルアミン、トリイソブチルアミン、トリt−ブチルアミン、トリヘキシルアミン、トリ(2−エチルヘキシル)アミン、N−メチルモルホリン、N,N−ジメチルアリルアミン、N−メチルジアリルアミン、トリアリルアミン、N,N−ジメチルアリルアミン、N,N,N’,N’−テトラメチル−1,2−ジアミノエタン、N,N,N’,N’−テトラメチル−1,3−ジアミノプロパン、N,N,N’,N’−テトラアリル−1,4−ジアミノブタン、N−メチルピペリジン、ピリジン、4−エチルピリジン、N−プロピルジアリルアミン、3−ジメチルアミノプロパノ−ル、2−エチルピラジン、2,3−ジメチルピラジン、2,5−ジメチルピラジン、2,4−ルチジン、2,5−ルチジン、3,4−ルチジン、3,5−ルチジン、2,4,6−コリジン、2−メチル−4−エチルピリジン、2−メチル−5−エチルピリジン、N,N,N’,N’ −テトラメチルヘキサメチレンジアミン、N−エチル−3−ヒドロキシピペリジン、3−メチル−4−エチルピリジン、3−エチル−4−メチルピリジン、4−(5−ノニル)ピリジン、イミダゾ−ル、N−メチルピペラジン等が挙げられる。
市販品としては、キングインダストリーズ社製の「NACURE2501」(トルエンスルホン酸解離、メタノール/イソプロパノール溶媒、pH6.0以上pH7.2以下、解離温度80℃)、「NACURE2107」(p−トルエンスルホン酸解離、イソプロパノール溶媒、pH8.0以上pH9.0以下、解離温度90℃)、「NACURE2500」(p−トルエンスルホン酸解離、イソプロパノール溶媒、pH6.0以上pH7.0以下、解離温度65℃)、「NACURE2530」(p−トルエンスルホン酸解離、メタノール/イソプロパノール溶媒、pH5.7以上pH6.5以下、解離温度65℃)、「NACURE2547」(p−トルエンスルホン酸解離、水溶液、pH8.0以上pH9.0以下、解離温度107℃)、「NACURE2558」(p−トルエンスルホン酸解離、エチレングリコール溶媒、pH3.5以上pH4.5以下、解離温度80℃)、「NACUREXP−357」(p−トルエンスルホン酸解離、メタノール溶媒、pH2.0以上pH4.0以下、解離温度65℃)、「NACUREXP−386」(p−トルエンスルホン酸解離、水溶液、pH6.1以上pH6.4以下、解離温度80℃)、「NACUREXC−2211」(p−トルエンスルホン酸解離、pH7.2以上pH8.5以下、解離温度80℃)、「NACURE5225」(ドデシルベンゼンスルホン酸解離、イソプロパノール溶媒、pH6.0以上pH7.0以下、解離温度120℃)、「NACURE5414」(ドデシルベンゼンスルホン酸解離、キシレン溶媒、解離温度120℃)、「NACURE5528」(ドデシルベンゼンスルホン酸解離、イソプロパノール溶媒、pH7.0以上pH8.0以下、解離温度120℃)、「NACURE5925」(ドデシルベンゼンスルホン酸解離、pH7.0以上pH7.5以下、解離温度130℃)、「NACURE1323」(ジノニルナフタレンスルホン酸解離、キシレン溶媒、pH6.8以上pH7.5以下、解離温度150℃)、「NACURE1419」(ジノニルナフタレンスルホン酸解離、キシレン/メチルイソブチルケトン溶媒、解離温度150℃)、「NACURE1557」(ジノニルナフタレンスルホン酸解離、ブタノール/2−ブトキシエタノール溶媒、pH6.5以上pH7.5以下、解離温度150℃)、「NACUREX49−110」(ジノニルナフタレンジスルホン酸解離、イソブタノール/イソプロパノール溶媒、pH6.5以上pH7.5以下、解離温度90℃)、「NACURE3525」(ジノニルナフタレンジスルホン酸解離、イソブタノール/イソプロパノール溶媒、pH7.0以上pH8.5以下、解離温度120℃)、「NACUREXP−383」(ジノニルナフタレンジスルホン酸解離、キシレン溶媒、解離温度120℃)、「NACURE3327」(ジノニルナフタレンジスルホン酸解離、イソブタノール/イソプロパノール溶媒、pH6.5以上pH7.5以下、解離温度150℃)、「NACURE4167」(リン酸解離、イソプロパノール/イソブタノール溶媒、pH6.8以上pH7.3以下、解離温度80℃)、「NACUREXP−297」(リン酸解離、水/イソプロパノール溶媒、pH6.5以上pH7.5以下、解離温度90℃、「NACURE4575」(リン酸解離、pH7.0以上pH8.0以下、解離温度110℃)等が挙げられる。
これらの熱潜在性触媒は単独または二種類以上組み合わせても使用される。
ここで、触媒の配合量は、塗布液におけるフッ素含有樹脂を除いた全固形分に対し、0.1質量%以上10質量%以下の範囲であることが望ましく、特に0.1質量%以上5質量%以下が望ましい。
〔表面保護層の形成方法〕
表面保護層5は、溶媒中に前述の各成分を含む表面保護層形成用の塗布液を準備し、該塗布液を塗布して塗布膜を形成する塗布工程と、前記塗布膜を加熱して少なくとも電荷輸送材料を縮合重合して重合体を形成させ且つ乾燥させて溶媒を除去する加熱工程と、を経て形成される。
尚、表面保護層形成用塗布液に用いられる溶媒としては、例えばシクロブタノン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、シクロヘプタノン等の環状脂肪族ケトン化合物;メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、シクロペンタノール等の環状或いは直鎖状アルコール類;アセトン、メチルエチルケトン等の直鎖状ケトン類;テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレングリコール、ジエチルエーテル等の環状或いは直鎖状エーテル類;塩化メチレン、クロロホルム、塩化エチレン等のハロゲン化脂肪族炭化水素溶媒等が挙げられる。溶媒は1種を単独で使用しても2種以上を混合して使用してもよい。
前記加熱工程においては、例えば温度100℃以上170℃以下で30分以上60分以下加熱することで前述の反応性基を有する電荷輸送材料が縮合重合され、更に前述のグアナミン化合物やメラミン化合物を添加した場合であれば架橋重合が進行することで重合体が形成され、且つ溶媒が除去されて表面保護層5が得られる。
表面保護層5の膜厚は3μm以上40μm以下が望ましく、5μm以上35μm以下とするのがさらに望ましい。
(単層型の感光層)
単層型の感光層(電荷発生/電荷輸送層)は、例えば、結着樹脂、電荷発生材料、電荷輸送材料を含んで構成される。これら材料については、電荷発生層や電荷輸送層で説明したものが好適に挙げられる。
単層型の感光層において、電荷発生材料の含有量は10質量%以上85質量%以下程度が望ましく、より望ましくは20質量%以上50質量%以下である。また、電荷輸送材料の含有量は5質量%以上50質量%以下とすることが望ましい。
単層型の感光層の形成方法は、電荷発生層や電荷輸送層の形成方法が適用される。単層型感光層の厚さは5μm以上50μm以下程度が望ましく、10μm以上40μm以下とするのがさらに望ましい。
(その他)
本実施形態に係る電子写真感光体において、感光層や表面保護層には、画像形成装置中で発生するオゾンや酸化性ガス、又は光・熱による感光体の劣化を防止する目的で、感光層中に酸化防止剤、光安定剤、熱安定剤などの添加剤を添加してもよい。
また、感光層や表面保護層には、感度の向上、残留電位の低減、繰り返し使用時の疲労低減等を目的として少なくとも1種の電子受容性物質を添加してもよい。
また、感光層や表面保護層には、各層を形成する塗布液にレベリング剤としてシリコーンオイルを添加し、塗膜の膜厚ムラを抑制してもよい。
−帯電装置−
帯電装置8としては、例えば、導電性又は半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使用される。また、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使用される。
−露光装置−
露光装置9としては、例えば、電子写真感光体7表面に、半導体レーザ光、LED光、液晶シャッタ光等の光を、定められた像様に露光する光学系機器等が挙げられる。光源の波長は電子写真感光体の分光感度領域内とする。半導体レーザの波長としては、780nm付近に発振波長を有する近赤外が主流である。しかし、この波長に限定されず、600nm台の発振波長レーザや青色レーザとして400nm以上450nm以下に発振波長を有するレーザも利用してもよい。また、カラー画像形成のためにはマルチビームを出力し得るタイプの面発光型のレーザ光源も有効である。
−現像装置−
現像装置11としては、例えば、現像剤を接触又は非接触させて現像する一般的な現像装置が挙げられる。現像装置11としては、上述の機能を有している限り特に制限はなく、目的に応じて選択される。例えば、一成分系現像剤又は二成分系現像剤をブラシ、ローラ等を用いて電子写真感光体7に付着させる機能を有する公知の現像器等が挙げられる。中でも現像剤を表面に保持した現像ローラを用いるものが好ましい。
以下、現像装置11に使用される現像剤について説明する。
現像剤は、トナー単独の一成分現像剤であってもよいし、トナーとキャリアとを含む二成分現像剤であってもよい。
トナーは、高解像度の画像を得る観点から、現像性及び転写性に優れる球状小径トナーが適用される。
具体的には、トナーの平均形状係数SF1は、100以上130以下であり、望ましくは100以上120以下、より望ましくは100以上110以下である。
トナー(トナー粒子)の体積平均粒径は4.0μm以下であり、望ましくは2.5μm以上3.8μm以下、より望ましくは3.0μm以上3.5μm以下である。
ここで、トナー(トナー粒子)の平均形状係数SF1の測定方法は、次の通りである。
まず、スライドグラス上に散布したトナー(トナー粒子)の光学顕微鏡像(250倍に拡大した画像)を、ビデオカメラを通じてルーゼックス画像解析装置(LUZEX III、ニレコ社製)に取り込み、100個のトナー(トナー粒子)について下記式に基づきSF1を計算し、平均値を求めることにより得られる。
・式:SF1=(ML2/A)×(π/4)×100
ここでMLは粒子の絶対最大長、Aは粒子の投影面積である。
一方、トナー(トナー粒子)の体積平均粒径D50vの測定法は、次の通りである。
まず、分散剤として界面活性剤(望ましくはアルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム)の5質量%水溶液2ml中に、測定試料を0.5mg以上50mg以下加え、これを電解液100ml以上150ml以下中に添加した。この測定試料を懸濁させた電解液を超音波分散器で約1分間分散処理を行い、コールターマルチサイザーII型(ベックマン−コールター社製)により、アパーチャー径が100μmのアパーチャーを用いて、粒径が2.0μm以上60μm以下の範囲の粒子の粒度分布を測定する。測定する粒子数は50,000とする。
得られた粒度分布を分割された粒度範囲(チャンネル)に対し、小粒径側から体積累積分布を引いて、累積50%となる粒径を体積平均粒径D50vとする。
−トナーの構成−
トナーは、トナー粒子とトナー粒子に付着した滑剤(外添剤)とを含んで構成されている。
・トナー粒子
トナー粒子は、例えば、結着樹脂と、必要に応じて、着色剤、離型剤その他内添剤と、を含有して構成される。
結着樹脂としては、特に制限はないが、スチレン類(例えばスチレン、クロロスチレン等)、モノオレフィン類(例えばエチレン、プロピレン、ブチレン、イソプレン等)、ビニルエステル類(例えば酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、酪酸ビニル等)、α−メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル類(例えばアクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸フェニル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ドデシル等)、ビニルエーテル類(例えばビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルブチルエーテル等)、ビニルケトン類(例えばビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等)等の単独重合体および共重合体、ジカルボン酸類とジオール類との共重合によるポリエステル樹脂等が挙げられる。
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、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエステル樹脂等が挙げられる。
また、代表的な結着樹脂としては、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、磁性粉(例えばマグネタイト、フェライト等)、カーボンブラック、アニリンブルー、カルイルブルー、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等が代表的なものとして挙げられる。
離型剤としては、例えば、炭化水素系ワックス;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の天然ワックス;モンタンワックス等の合成或いは鉱物・石油系ワックス;脂肪酸エステル、モンタン酸エステル等のエステル系ワックス;などが挙げられるが、これに限定されるものではない。
その他内添剤としては、例えば、磁性体、帯電制御剤、無機粉体等が挙げられる。
・滑剤(外添剤)
本実施形態における滑剤(外添剤)としては、フッ素を含まない外添剤、例えば、無機粒子が挙げられる。該無機粒子として、SiO、TiO、Al、CuO、ZnO、SnO、CeO、Fe、MgO、BaO、CaO、KO、NaO、ZrO、CaO・SiO、KO・(TiO、Al・2SiO、CaCO、MgCO、BaSO、MgSO等が挙げられる。
外添剤としての無機粒子の表面は、疎水化処理が施されていることがよい。疎水化処理は、例えば疎水化処理剤に無機粒子を浸漬する等して行う。疎水化処理剤は特に制限されないが、例えば、シラン系カップリング剤、シリコーンオイル、チタネート系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤等が挙げられる。これらは1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
疎水化処理剤の量としては、通常、例えば、無機粒子100質量部に対して、1質量部以上10質量部である。
外添剤としては、樹脂粒子(ポリスチレン、PMMA、メラミン樹脂等の樹脂粒子)、クリーニング滑剤(例えば、ステアリン酸亜鉛に代表される高級脂肪酸の金属塩等)も挙げられる。
外添剤の外添量としては、例えば、トナー粒子に対して、0.01質量%以上5質量%以下が好ましく、0.01質量%以上2.0質量%以下がより好ましい。
なお、トナーの外添剤としてフッ素含有粒子を使用する場合は、感光体の表面保護層にはフッ素含有樹脂粒子を用いず、滑剤として例えばステアリン酸亜鉛を表面保護層に外部から付与する構成とすればよい。
−クリーニング装置−
クリーニング装置13は、クリーニングブレード131を備えるクリーニングブレード方式の装置が用いられる。
クリーニングブレード131の耐磨耗性を向上させる目的で放電生成物を除去する手段を付加したり、BCO(Bead Carry Over;キャリアの一部が静電吸引力によって電子写真感光体表面に転移してしまう現象)の発生に伴い電子写真感光体7の表面に付着し、エッジ欠けの原因ともなる微粉キャリアを捕集する目的でキャリア捕集手段を付加してもよい。
クリーニングブレード131は、下式(K1)を満たすものである。具体的には、クリーニングブレード131は、少なくとも電子写真感光体7と接触する部位が下式(K1)を満たす高モジュラス(高硬度)な材料により構成されている。クリーニングブレード131が下式(K1)を満たすことにより、良好なクリーニング性を発揮しつつ、耐磨耗性にも優れる。
・式(K1) 3≦M≦33
〔但し、式(K1)中、Mは100%モジュラス(MPa)を表す。〕
ここで、クリーニングブレード131は、単層構造であってもよいが、以下に示す理由により、複層構造であることがよい。
なお、単層構造のクリーニングブレード131は、後述する複層構造の「第一層」の構成と同様であるため、説明を省略する。
まず、高モジュラスな材料により単層のゴムブレードを、クリーニングブレード131として使用すると、一般的には耐性は向上するが弾性が低下する場合がある。弾性が低下するとは、ゴムらしさが無くなり伸び難くなることである。伸び難くなる為、BCOの発生に伴い電子写真感光体7の表面に埋没したキャリア片などの異物が、クリーニングブレード131のエッジと電子写真感光体7の表面との接触部を通過する際、異物がエッジを変形させる力に追従して、エッジ先端が変形しないためにブレードエッジが欠け易くなってしまう場合がある。
また、高モジュラスな材料は永久伸びが大きいためにへたり(永久変形)が悪化してしまうことがあり、へたりの量が大きくなると接触圧が維持されなくなり、結果としてクリーニング不良を招いてしまう場合があった。
クリーニングブレード131のエッジ欠けを防止するためには、クリーニングブレード131のエッジと電子写真感光体7の表面との接触部を異物が通過する際に、エッジ先端が変形する(伸びる)低硬度の材料で、エッジ先端部が構成されていることが有利である。また、上記のへたりを防止する観点においても、低硬度の材料が有利である。
しかし、この低硬度の材料では、耐磨耗性に劣るため、長期に渡り良好なクリーニング性能を維持し得ない。
そのため、クリーニングブレード131としては、電子写真感光体7の表面と接触する第一層と、電子写真感光体7の表面と接触しない背面層と、から構成され、第一層の材料が、上記式(K1)を満たものとすることがよい。
ここで、クリーニングブレード131は、電子写真感光体7の表面に接触する第一層の背面に、背面層としての第二層が設けられた2層構成であってもよいし、また、第一層の背面に第二層、第三層など複数の層からなる背面層を設けた構成であってもよい。なお、以下においては、第一層と背面層としての第二層とからなる2層構成のクリーニングブレード131を取り上げて、詳細に説明する。
(第一層)
クリーニングブレード131は、電子写真感光体7の表面と接触する第一層の材料が、式(K1)を満たすため、良好なクリーニング性を発揮しつつ、耐磨耗性にも優れる。
100%モジュラスMが、3MPa以上であると、耐磨耗性が得られ、長期に渡り良好なクリーニング性が維持される。また、33MPa以下であると、第一層材料が硬過ぎず、電子写真感光体7に対する追従性が得られ、良好なクリーニング性が発揮される。加えて、電子写真感光体7の表面の傷つけが抑制される。
なお、100%モジュラスMは、5MPa以上20MPa以下の範囲内であることが望ましく、6.5MPa以上15MPa以下の範囲内であることがより望ましい。
また、画像形成装置のクリーニングブレード131周辺温度つまり使用環境温度は概ね10℃以上60℃以下の範囲である。従って、電子写真感光体7の表面と接触する第一層の材料のガラス転移温度Tgが使用環境温度を超えなければゴムらしさが維持されクリーニングブレード131の接触圧が安定する。それゆえ、第一層の材料のガラス転移温度Tgは使用環境温度の下限値(10℃)以下であることが望ましい。
一方、電子写真感光体7の表面と接触する第一層の材料の反発弾性Rは、当該材料のガラス転移温度Tgが10℃以下である場合、低温程反発弾性は小さくなる傾向にある。そのため、反発弾性Rが10%以上であれば第一層先端のスティック&スリップ挙動が鈍くなり過ぎず、ある接触姿勢で変形した状態で摺擦する部分が発生してしまうことが抑制される。
スティック&スリップ挙動により接触姿勢が解放さることにより、第一層先端の姿勢が保たれたまま摺擦が起こることがなく、局所的な塑性変形の発生が抑制される。この局所的な塑性変形の発生が抑制されると、第一層先端と電子写真感光体7との密着性の低下が抑制され、クリーニング不良の発生が抑制される。この局所的な塑性変形を抑制する為には第一層先端は常にスティック&スリップ挙動が行われている事が望ましく、そのためには、使用環境温度の実質的な下限値である温度10℃以上の環境下において、反発弾性Rは、10%以上であることが望ましく、15%以上がより望ましく、20%以上が更に望ましい。
なお、反発弾性Rは、前述の通りJISK6255(1996年)に基づいて測定される。
なお、式(K1)に示す100%モジュラスMは、JISK6251(1993年)に準拠して、ダンベル状3号形試験片を用い、引張速度500mm/minで計測し、100%歪み時の応力より求めた。なお、測定装置は、東洋精機(株)製、ストログラフAEエラストマを用いた。
さらに、電子写真感光体7の表面と接触する第一層の材料のガラス転移温度や、後述するソフトセグメント材料やハードセグメント材料のガラス転移温度は、粘弾性測定装置により温度分散を測定し、tanδ(損失正接)のピーク温度として求めた。
ここで、tanδ値は、以下に説明する貯蔵及び損失弾性率から導かれるものである。線形弾性体に、正弦波の歪みを定常振動的に与えたとき、応力は式(K2)で表される。|E*|は複素弾性率と呼ばれる。また、レオロジー学の理論より、弾性体成分は式(K3)、及び粘性体成分は式(K4)で表される。ここで、E’は貯蔵弾性率、E''は損失弾性率と呼ばれる。δは応力と歪みとの位相差角を表し、“力学的損失角”と呼ばれるものである。
tanδ値は、式(K5)の様にE''/E’で表され、“損失正弦”と呼ばれるものであり、その値が大きい程、その線形弾性体は、ゴム弾性を有するものとなる。
式(K2) σ=|E*|γcos(ωt)
式(K3) E’=|E*|cosδ
式(K4) E”=|E*|sinδ
式(K5) tanδ=E”/E’
tanδ値は、レオペクトラ−DVE−V4(レオロジー(株)製)によって静止歪み5%、10Hz 正弦波引張加振を温度範囲−60℃以上100℃以下で測定した。
以上に説明したように上記クリーニングブレード131に用いられる第一層用材料は、耐磨耗性及び耐欠け性の双方に優れ、長期に渡り良好なクリーニング性能が維持される。
このため、BCOの発生に伴い、電子写真感光体7の表面に埋没・固着した異物等のように、電子写真感光体7の表面に存在する異物、特に表面に埋没・固着した異物に対応するために、従来のように画像形成装置内に別途耐磨耗性や耐欠け性を向上させるための装置を新たに設ける必要が無いため、装置の大型化・高コスト化が防止される。
加えて、クリーニングブレード131の寿命が長くなるため、上記クリーニングブレード131を具備したプロセスカートリッジや、クリーニング装置、画像形成装置の長寿命化や、メンテナンスコストの低減が容易である。特に、表面の耐磨耗性を向上させた電子写真感光体7及びクリーニングブレード131の双方を具備したプロセスカートリッジや、画像形成装置であれば、上述した利点をより一層享受し得る。
式(K1)を満たす材料は、エラストマー材料であれば特に限定されないが、ハードセグメント及びソフトセグメントを含むエラストマー材料であることが特に望ましい。エラストマー材料が、ハードセグメント及びソフトセグメントの双方を含むことにより、式(K1)に示す物性を満たすことが容易となり、耐磨耗性及び耐欠け性の双方を、より高いレベルで両立し得るためである。
なお、「ハードセグメント」及び「ソフトセグメント」とは、エラストマー材料中で、前者を構成する材料の方が、後者を構成する材料よりも相対的に硬い材料からなり、後者を構成する材料の方が前者を構成する材料よりも相対的に柔らかい材料からなるセグメントを意味する。
ここで、ハードセグメント及びソフトセグメントを含むエラストマー材料のガラス転移温度は、−50℃以上30℃以下の範囲内であることが望ましく、−30℃以上10℃以下の範囲内であることが望ましい。ガラス転移温度が30℃以下であると、クリーニングブレード131を使用する実用温度域において脆化の発生が抑制される。また、ガラス転移温度が−50℃以上であると、実使用領域において十分な硬度、応力が得られる。
従って、上述したガラス転移温度を実現するためには、エラストマー材料のハードセグメントを構成する材料(以下、「ハードセグメント材料」と称す場合がある)のガラス転移温度は、30℃以上100℃以下の範囲内であることが望ましく、35℃以上60℃以下の範囲内であることがより望ましく、ソフトセグメントを構成する材料(以下、「ソフトセグメント材料」と称す場合がある)のガラス転移温度は、−100℃以上−50℃以下の範囲内であることが望ましく、−90℃以上−60℃以下の範囲内であることがより望ましい。
また、上述したガラス転移温度を有するハードセグメント材料及びソフトセグメント材料を用いる場合、ハードセグメント材料及びソフトセグメント材料の総量に対するハードセグメントを構成する材料の質量比(以下、「ハードセグメント材料比」と称す場合がある)が46質量%以上96質量%以下の範囲内であることが望ましく、50質量%以上90質量%以下の範囲内であることがより望ましく、60質量%以上85質量%以下の範囲内であることが更に望ましい。
ハードセグメント材料比が、46質量%以上であると、第一層先端の耐磨耗性が確保され、磨耗の発生が抑制されることにより、長期に渡って良好なクリーニング性が維持される。また、ハードセグメント材料比が96質量%以下であると、第一層先端が硬くなり過ぎず、柔軟性や伸張性が得られ、欠けの発生が抑制されることにより、長期に渡って良好なクリーニング性が維持される。
ハードセグメント材料とソフトセグメント材料との組み合わせとしては、特に限定されず、一方が他方に対して相対的に硬く、他方が一方に対して相対的に柔らかい組み合わせとなるように公知の樹脂材料から選択されるが、以下の組み合わせが好適である。
すなわち、ハードセグメント材料としては、ポリウレタン樹脂を用いることが望ましい。この場合のポリウレタン樹脂の重量平均分子量は、1000以上4000以下の範囲内であることが望ましく、1500以上3500以下の範囲内であることがより望ましい。
重量平均分子量が1000以上の場合、クリーニングブレード131が低温環境下で使用される場合にハードセグメントを構成するポリウレタン樹脂の弾性が失われないために、クリーニング不良が抑制される。また、重量平均分子量が4000以下の場合は、ハードセグメントを構成するポリウレタン樹脂の永久歪みが大きくなり過ぎず、第一層先端が、電子写真感光体7に対して接触圧力を保持し得るため、クリーニング不良が抑制される。
なお、上述したハードセグメント材料として用いられるポリウレタン樹脂としては、例えば、ダイセル化学社製、プラクセル205やプラクセル240などが挙げられる。
クリーニングブレード131の押し付け圧は、望ましくは1.7gf/mm以上6.5gf/mm以下、より望ましくは2.0gf/mm以上6.0gf/mm以下に設定される。該下限値以上であると高硬度ブレードを用いた場合でもトナーのクリーニング不良が抑制され、該上限値以下であると電子写真感光体7との摩擦が高くなり過ぎず、トルク上昇、電子写真感光体7の磨耗、ブレードエッジの欠けによるスジの発生、電子写真感光体7との摩擦によるゴーストの発生などが抑制される。
−転写装置−
転写装置40としては、例えば、ベルト、ローラ、フィルム、ゴムブレード等を用いた接触型転写帯電器、コロナ放電を利用したスコロトロン転写帯電器やコロトロン転写帯電器等のそれ自体公知の転写帯電器が挙げられる。
−中間転写体−
中間転写体50としては、半導電性を付与したポリイミド、ポリアミドイミド、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエステル、ゴム等を含むベルト状のもの(中間転写ベルト)が使用される。また、中間転写体の形態としては、ベルト状以外にドラム状のものを用いてもよい。
次に、本実施形態に係る画像形成装置100の動作について説明する。まず、電子写真感光体7が回転すると同時に、帯電装置8により負に帯電する。
帯電装置8によって表面が負に帯電した電子写真感光体7は、露光装置10により露光され、表面に静電潜像が形成される。
電子写真感光体7における静電潜像の形成された部分が現像装置11に近づくと、現像装置11により、静電潜像にトナーが付着し、トナー像が形成される。
トナー像が形成された電子写真感光体7が回転すると、転写装置40によりトナー像は中間転写体50に1次転写され、さらに不図示の記録紙に2次転写される。これにより、記録紙にトナー像が形成される。
1次転写後、電子写真感光体7に残留するトナーはクリーニング装置13によって除去される。
トナー像が形成された記録紙は、不図示の定着装置によりトナー像が定着される。
なお、中間転写体50を用いずに感光体7の表面に形成されたトナー像が記録紙に直接転写されてもよい。
図3は、本実施形態に係る画像形成装置の他の一例を示す概略構成図である。
図3に示す画像形成装置120は、プロセスカートリッジ300を4つ搭載したタンデム方式の多色画像形成装置である。画像形成装置120では、中間転写体50上に4つのプロセスカートリッジ300がそれぞれ並列に配置されており、1色に付き1つの電子写真感光体が使用される構成となっている。なお、画像形成装置120は、タンデム方式であること以外は、画像形成装置100と同様の構成を有している。
なお、本実施形態に係る画像形成装置において、例えば、電子写真感光体等を備える部分が、画像形成装置に対して脱着されるカートリッジ構造(プロセスカートリッジ)であってもよい。プロセスカートリッジとしては、例えば、本実施形態に係る電子写真感光体と、現像装置と、クリーニング装置と、を備えるプロセスカートリッジが好適に用いられる。なお、プロセスカートリッジには、例えば、帯電手段、静電潜像形成手段、転写手段からなる群から選択される少なくとも一つを更に備えてもよい。
以下、実施例および比較例に基づき本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではない。尚、以下において「部」および「%」は、特に断りのない限り、質量基準を表す。本実施例においては、「実施例1、2、4〜11」は「参考例1、2、4〜11」に読み替えるものとする。
[感光体1の作製]
−下引層の作製−
酸化亜鉛(平均粒子径:70nm、テイカ社製、比表面積値:15m/g)100部をテトラヒドロフラン500部と攪拌混合し、シランカップリング剤として、KBM603(信越化学工業社製)1.25部を添加し、2時間攪拌した。その後、テトラヒドロフランを減圧蒸留にて留去し、120℃で3時間焼き付けを行い、シランカップリング剤表面処理酸化亜鉛微粒子を得た。
前記表面処理を施した酸化亜鉛微粒子60部と、前述の例示化合物(1−2)に示す電子受容性化合物0.6部と、硬化剤としてブロック化イソシアネート(スミジュール3173、住友バイエルンウレタン社製)13.5部と、ブチラール樹脂(エスレック BM−1、積水化学工業社製)15部とを、メチルエチルケトン85部に溶解した溶液38部と、メチルエチルケトン25部とを混合し、直径1mmのガラスビーズを用いてサンドミルにて4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部と、シリコーン樹脂粒子(トスパール145、GE東芝シリコーン社製)4.0部とを添加し、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30mmのアルミニウム基材上に塗布し、180℃、40分の乾燥硬化を行い厚さ25μmの下引層を得た。
−電荷発生層の作製−
次に、電荷発生材料として、CuKα特性X線に対するブラッグ角(2θ±0.2゜)の少なくとも7.4゜、16.6゜、25.5゜及び28.3゜に強い回折ピークを有するクロロガリウムフタロシアニン結晶15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部およびn−ブチルアルコール300部からなる混合物を、直径1mmのガラスビーズを用いてサンドミルにて4時間分散して電荷発生層形成用の塗布液を得た。この電荷発生層形成用塗布液を前記下引層上に浸漬塗布し、120℃、5分間乾燥して、厚みが0.2μmの電荷発生層を得た。
−電荷輸送層の作製−
続いて、電荷輸送物質としてN,N′−ビス(3−メチルフェニル)−N,N′−ジフェニルベンジジン2部、N,N′−ビス(3,4−ジメチルフェニル)ビフェニル−4−アミン2重量、ビスフェノールZ型ポリカーボネート樹脂(粘度平均分子量:40,000)6部、酸化防止剤として2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール0.1部を混合してテトラヒドロフラン24部及びトルエン11部を混合溶解し、電荷輸送層形成用塗布液を得た。この電荷輸送層形成用塗布液を前記電荷発生層上に浸漬塗布し、120℃、40分間乾燥して、厚みが22μmの電荷輸送層を得た。
−表面保護層の作製−
続いて、4フッ化エチレン樹脂粒子としてルブロンL−2(ダイキン工業社製)10部、及び下記構造式2で表される繰り返し単位を含むフッ化アルキル基含有共重合体(重量平均分子量50,000、l:m=1:1、s=1、n=60)0.3部とシクロペンタノン40部に十分に攪拌混合して、4フッ化エチレン樹脂粒子懸濁液を作製した。
構造式2

次に、前述の化学式I−8で表される化合物を80部、化学式I−21で表される化合物を20部、及びベンゾグアナミン樹脂(ニカラックBL−60、三和ケミカル社製)を4部をシクロペンタノン220部に加えて、十分に溶解混合した後、前記4フッ化エチレン樹脂粒子懸濁液を加えて、攪拌混合した。その後、微細な流路をもつ貫通式チャンバーを装着した高圧ホモジナイザー(吉田機械興業製 YSNM−1500AR)を用いて、700kgf/cmまで昇圧しての分散処理を20回繰返した後、ジメチルポリシロキサン(グラノール450、共栄社化学)を1部、NACURE5225(キングインダストリー社製)を0.1部加え表面保護層形成用塗布液を調製した。
この表面保護層形成用塗布液を浸漬塗布法で電荷輸送層の上に塗布し155℃で35分乾燥し、膜厚約6μmの表面保護層を形成した感光体1を作製した。
[感光体2乃至3の作製]
表面保護層を形成するための反応性電荷輸送材料を表1に示す材料に変更した表面保護層形成用塗布液を準備し、これを用いた以外は、感光体1と同様にして、それぞれ感光体2乃至3を作製した。
[感光体4乃至6の作製]
感光体1と比較して、4フッ化エチレン樹脂粒子、およびフッ化アルキル基含有共重合体を混合せず、かつ、反応性電荷輸送材料としてそれぞれ下記表1に示す材料を含む表面保護層形成用塗布液を準備し、これを用いた以外は、感光体1と同様にして、それぞれ比較感光体4乃至6を作製した。その後、ステアリン酸亜鉛を前記感光体表面に塗布した。
[比較現像剤1]
(比較トナー粒子1の作製)
−結晶性ポリエステル樹脂(1)の合成−
加熱乾燥した3口フラスコに、エチレングリコール124部、5−スルホイソフタル酸ナトリウムジメチル22.2部、セバシン酸ジメチル213部、と触媒としてジブチル錫オキサイド0.3部を入れた後、減圧操作により容器内の空気を窒素ガスにより不活性雰囲気下とし、機械攪拌にて180℃で5時間攪拌を行った。その後、減圧下にて220℃まで徐々に昇温を行い4時間攪拌し、粘稠な状態となったところで空冷し、反応を停止させ、結晶性ポリエステル樹脂(1)220部を合成した。
ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによる分子量測定(ポリスチレン換算)で、得られた結晶性ポリエステル樹脂(1)の重量平均分子量(MW)は19000であり、数平均分子量(Mn)は5800であった。
また、結晶性ポリエステル樹脂(1)の融点(Tm)を、示差走査熱量計(DSC)を用いて測定したところ、明確なピークを有し、ピークトップの温度は70℃であった。
−樹脂分散液の調製−
結晶性ポリエステル樹脂(1)150部を蒸留水850部中に入れ、80℃に加熱しながらホモジナイザー(IKAジャパン社製:ウルトラタラクス)にて混合攪拌して、樹脂粒子分散液を得た。
−着色剤分散液を調製−
カーボンブラック250部、アニオン界面活性剤20部(第一工業製薬(株)社製:ネオゲンRK)、イオン交換水700部を混合し、溶解させた後、ホモジナイザー(IKA社製:ウルトラタラクス)を用いて分散し、着色剤(フタロシアニン顔料)を分散させてなる着色剤分散液を調製した。
−離型剤分散液の調製−
パラフィンワックス(HNP0190、日本精蝋社製、融点85℃)100部、カチオン性界面活性剤(サニゾールB50、花王社製)5部、イオン交換水240部を、丸型ステンレス鋼製フラスコ中でホモジナイザー(ウルトラタラックスT50、IKA社製)を用いて10分間分散した後、圧力吐出型ホモジナイザーで分散処理し、平均粒径550nmの離型剤粒子が分散された離型剤分散液を調製した。
−比較トナー粒子1の作製―
樹脂粒子分散液2400部、着色剤分散液100部、離型剤分散液63部、過酸化ラウロイル10部、硫酸アルミニウム5部(和光純薬工業社製)、イオン交換水100部、を丸型ステンレス製フラスコ中に収容させ、pH2.0に調整した後、ホモジナイザー(IKA社製:ウルトラタラックスT50)を用いて分散させた後、加熱用オイルバス中で65℃まで攪拌しながら加熱した。65℃で2.5時間保持した後、光学顕微鏡にて観察すると、平均粒径が約4.5μmである凝集粒子が形成されていることが確認された。
この凝集粒子液のpHは2.4であった。そこで炭酸ナトリウム(和光純薬工業社製)を0.5質量%に希釈した水溶液を穏やかに添加し、pHを5.0に調整した後、攪拌を継続しながら75℃まで加熱し、3.5時間保持した。
その後、反応生成物をろ過し、イオン交換水で十分に洗浄した後、真空乾燥機を用いて乾燥させることにより、K(ブラック)色の比較トナー粒子1を得た。得られた比較トナー粒子1の融点は65℃であった。
得られたK色の比較トナー粒子1について、D50(体積平均粒径)を測定したところ、D50は4.2μm、平均形状係数SF1は129であった。
(比較現像剤1の作製)
得られたK色の比較トナー粒子1に外添剤として、ルブロンL−2(ダイキン工業社製、平均一次粒子径200nm)1%、ヘキサメチルジシラザン処理したシリカ(平均粒径40nm)0.5%、メタチタン酸にイソブチルトリメトキシシラン50%処理後焼成して得られたチタン化合物(平均粒径30nm)0.7%を加え(何れもトナーに対する質量比)、75Lヘンシェルミキサーにて10分間混合し、その後、風力篩分機ハイボルター300(新東京機械社製)にて篩分し、外添トナーを作製した。
平均粒径50μmのフェライトコア100部に対して、0.15部にあたる弗化ビニリデン、及び1.35部にあたるメチルメタアクリレートとトリフロロエチレンとの共重合体(重合比80:20)樹脂をニーダー装置を用いて被覆し、キャリアを作製した。
得られたキャリアと外添トナーとを100部:8部の割合で2リッターのVブレンダーで混合し、比較現像剤1を作製した。
[比較現像剤2]
比較現像剤1の比較トナー粒子1の作製において、65℃加熱撹拌の保持時間を2時間に、炭酸ナトリウム水溶液添加によるpH調整後の75℃加熱撹拌時間を3時間に変更した以外は同様にして、K色の比較トナー粒子2を作製し、比較現像剤2を得た。
[比較現像剤3]
比較現像剤1の比較トナー粒子1の作製において、65℃加熱撹拌の保持時間を2時間に、炭酸ナトリウム水溶液添加によるpH調整後の75℃加熱撹拌時間を5時間に変更した以外は同様にして、K色の比較トナー粒子3を作製し、比較現像剤3を得た。
[現像剤1]
比較現像剤1の比較トナー粒子1の作製において、65℃加熱撹拌の保持時間を2時間に、炭酸ナトリウム水溶液添加によるpH調整後の75℃加熱撹拌時間を5時間に変更した以外は同様にして、K色のトナー粒子1を作製した。
〔ステアリン酸亜鉛の製造例〕
エタノール5,000部にステアリン酸1,145部を加え、75℃で混合したものに、水酸化亜鉛200部を少しずつ加えていき、投入終了後から1時間混合した。混合後20℃まで冷却し、生成物をろ別してエタノール及び反応残渣を除き、取り出した生成固形物を加熱型真空乾燥機を用いて150℃で3時間乾燥させた。乾燥機から取り出し放冷後、ステアリン酸亜鉛の固形物を得た。
ステアリン酸亜鉛の固形物をジェットミルで粉砕した後、エルボージェット分級機(マツボー製)で分級し、個数平均粒径1.6μmの粉体状のステアリン酸亜鉛を得た。
(現像剤1の作製)
得られたK色のトナー粒子1に外添剤として、上述のステアリン酸亜鉛1%を加え(トナーに対する質量比)、75Lヘンシェルミキサーにて10分間混合した。その後、風力篩分機ハイボルター300(新東京機械社製)にて篩分し、外添トナーを作製し、比較現像剤1の作製と同様にキャリアと外添トナーを混合し、現像剤1を得た。
[現像剤2]
比較現像剤1の比較トナー粒子1の作製において、65℃加熱撹拌の保持時間を2時間に、炭酸ナトリウム水溶液添加によるpH調整後の75℃加熱撹拌時間を4時間に変更した以外は同様にして、K色のトナー粒子2を作製し、次いで現像剤1と同様にして現像剤2を得た。
[現像剤3]
比較現像剤1の比較トナー粒子1の作製において、65℃加熱撹拌の保持時間を2時間に、炭酸ナトリウム水溶液添加によるpH調整後の75℃加熱撹拌時間を3.5時間に変更した以外は同様にして、K色のトナー粒子3を作製し、次いで現像剤1と同様にして現像剤3を得た。
[現像剤4]
比較現像剤1の比較トナー粒子1の作製において、65℃加熱撹拌の保持時間を1.5時間に、炭酸ナトリウム水溶液添加によるpH調整後の75℃加熱撹拌時間を3.5時間に変更した以外は同様にして、K色のトナー粒子4を作製し、次いで現像剤1と同様にして現像剤4を得た。
[現像剤5]
比較現像剤1の比較トナー粒子1の作製において、65℃加熱撹拌の保持時間を1時間に、炭酸ナトリウム水溶液添加によるpH調整後の75℃加熱撹拌時間を3.5時間に変更した以外は同様にして、K色のトナー粒子5を作製し、次いで現像剤1と同様にして現像剤5を得た。
作製した各現像剤(トナー)の特性及び外添剤(滑剤)を一覧にして表2に示す。
[クリーニングブレード1の作製]
はじめに、クリーニング層(第一層)用の部材を以下のようにして形成した。
まず、ポリオール成分として、ポリカプロラクトンポリオール(ダイセル化学社製、プラクセル205、平均分子量529、水酸基価212KOHmg/g)及びポリカプロラクトンポリオール(ダイセル化学社製、プラクセル240、平均分子量4155、水酸基価27KOHmg/g)とからなるハードセグメント材料と、2つ以上のヒドロキシル基を含むアクリル樹脂(綜研化学社製、アクトフローUMB−2005B)からなるソフトセグメント材料とを、ハードセグメント材料比46質量%となるようにして混合した。
次に、このハードセグメント材料とソフトセグメント材料との混合物100部に対して、イソシアネート化合物として4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(日本ポリウレタン工業社製、ミリオネートMT、以下「MDI」という)を6.26部加えて、窒素雰囲気下で70℃で3時間反応させた。なお、この反応で使用したイソシアネート化合物量は、反応系に含まれる水酸基に対するイソシアネート基の比(イソシアネート基/水酸基)が0.5となるように選択したものである。続いて、上記イソシアネート化合物を更に34.3部加え、窒素雰囲気下で70℃で3時間反応させて、プレポリマーを得た。
なお、プレポリマーの使用に際して利用したイソシアネート化合物の全量は40.56部である。
次に、このプレポリマーを100℃に昇温し、減圧下で1時間脱泡した後、プレポリマー100部に対して、1,4−ブタンジオールとトリメチロールプロパンとの混合物(質量比=60/40)を7.14部加え、3分間泡を巻き込まないように充分に混合し、クリーニング層形成用組成物A1を調製した。
次いで、140℃に金型を調整した遠心成形機に上記クリーニング層形成用組成物A1を流し込み、1時間硬化反応させ、平板状のクリーニング層を形成した。
一方、背面層(第2層)用の部材として以下の方法により調製した背面層形成用組成物A1を準備した。
脱水処理したポリテトラメチルエーテルグリコールに、ジフェニルメタン−4,4−ジイソシアネートを混入し120℃で15分反応させ、生成したプレポリマーに硬化剤として1,4−ブタジオール及びトリメチロールプロパンを併用したものを用いた。
なお、上記クリーニング層と背面層との接着は、前述の通りクリーニング層を平板状に形成した後の遠心成形機に、背面層形成用組成物A1を流し込み硬化させることによって行い、クリーニング層の背面に背面層を形成した。
この平板を110℃で24時間架橋後冷却し、予め定めた寸法に切断して、クリーニング層厚さ0.5mm、背面層厚さ1.5mmのクリーニングブレード1を得た。
[クリーニングブレード2、比較クリーニングブレード3、4の作製]
下記表3に従って、クリーニング層(第一層)におけるハードセグメント材料比を変更した以外は、クリーニングブレード1と同様にして、それぞれ、クリーニングブレード2、比較クリーニングブレード3、4を得た。
<実施例1>
続いて、感光体1、現像剤1、クリーニングブレード1の組み合わせで、富士ゼロックス社製「ApeosPort−III C4400」に装着し、以下の評価を行った。結果を表4に示す。
[初期文字解像度評価]
文字解像度評価は7ポイントサイズの文字「響」をプリントし、解像度を目視にて観察し判断した。
評価基準は以下の通りである。
A:文字のつぶれなし。
B:若干の文字のつぶれあり。
C:解像度が明らかに不良。
[プリント後文字解像度評価]
A4用紙1,000,000枚プリント後、再び文字解像度評価は7ポイントサイズの文字「響」をプリントし、解像度を目視にて観察し判断した。
評価基準は以下の通りである。
A:文字のつぶれなし。
B:若干の文字のつぶれあり。
C:解像度が明らかに不良。
[初期ハーフトーン画像ムラ評価]
ハーフトーン画像ムラ評価は全面ハーフトーン30%濃度をプリントし目視にて観察し判断した。
評価基準は以下の通りである。
A:ムラなし。
B:若干のムラあり。
C:ムラがあり許容できない。
[プリント後ハーフトーン画像ムラ評価]
A4用紙1,000,000枚プリント後、再びハーフトーン画像ムラ評価を行った。評価は全面ハーフトーン30%濃度をプリントし目視にて観察し判断した。
評価基準は以下の通りである。
A:ムラなし。
B:若干のムラあり。
C:ムラがあり許容できない。
[初期画像流れ評価]
画像流れ評価は全面ハーフトーン30%濃度をプリントし目視にて観察し判断した。
評価基準は以下の通りである。
A:未発生。
B:若干の発生あり。
C:発生し許容できない。
[プリント後画像流れ評価]
A4用紙1,000,000枚プリント後、再び画像流れ評価を行った。評価は全面ハーフトーン30%濃度をプリントし目視にて観察し判断した。
評価基準は以下の通りである。
A:未発生。
B:若干の発生あり。
C:発生し許容できない。
<実施例2乃至11>
表4に従って、感光体、現像剤、クリーニングブレードの組み合わせを変更した以外は、実施例1と同様に評価を行った。結果を表4に示す。
<比較例1乃至11>
表5に従って、感光体、現像剤、及びクリーニングブレードを組み合わせた以外は、実施例1と同様に評価を行った。結果を表5に示す。
1 下引層、2 電荷発生層、3 電荷輸送層、4 導電性基体、5 表面保護層、7A,7 電子写真感光体、8 帯電装置、9 露光装置、11 現像装置、13 クリーニング装置、14 潤滑材、40 転写装置、50 中間転写体、100 画像形成装置、120 画像形成装置、300 プロセスカートリッジ

Claims (4)

  1. 導電性基体、前記導電性基体上に配置された感光層、及び前記感光層上に配置された反応性電荷輸送材料を含む組成物の硬化膜であり、且つ表面に滑剤が存在する表面保護層を有する電子写真感光体と、
    前記電子写真感光体の表面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潜像形成装置と、
    平均形状係数SF1が100以上130以下、且つ体積平均粒径が4.0μm以下のトナー粒子及び前記トナー粒子に付着した滑剤を含む現像剤を収容し、前記静電潜像を前記現像剤で現像してトナー像を形成する現像装置と、
    前記トナー像を被転写媒体に転写する転写装置と、
    前記トナー像が前記被転写媒体に転写された後の前記電子写真感光体の表面に接触する部分の100%モジュラスMが3MPa以上33MPa以下であるクリーニングブレードを有するクリーニング装置と、
    を備え、
    前記反応性電荷輸送材料が、反応性基として水酸基を少なくとも3つ有する電荷輸送材料及び反応性基としてメトキシ基を少なくとも3つ有する電荷輸送材料とを含み、
    前記電子写真感光体の前記表面保護層の表面に存在する前記滑剤と前記トナー粒子に付着した前記滑剤のうち一方がフッ素を含み、他方がフッ素を含まない画像形成装置。
  2. 前記電子写真感光体の前記表面保護層が、前記滑剤としてのフッ素含有樹脂粒子と、下記構造式A及び構造式Bで表される繰り返し単位を有するフッ化アルキル基含有共重合体とを含み、前記トナー粒子に付着した前記滑剤がフッ素を含まない滑剤である請求項1に記載の画像形成装置。



    (構造式A及び構造式B中、R、R、R及びRは、それぞれ独立に水素原子又はアルキル基を表す。Xは、アルキレン鎖、ハロゲン置換アルキレン鎖、−S−、−O−、−NH−又は単結合を表す。Yはアルキレン鎖、ハロゲン置換アルキレン鎖、−(C2z−1(OH))−又は単結合を表す。Qは−O−又は−NH−を表す。l、m及びnは、それぞれ独立に1以上の整数を表す。p、q、r及びsは、それぞれ独立に0または1以上の整数を表す。tは、1以上7以下の整数を表す。zは1以上の整数を表す。)
  3. 導電性基体、前記導電性基体上に配置された感光層、及び前記感光層上に配置された反応性電荷輸送材料を含む組成物の硬化膜であり、且つ表面に滑剤が存在する表面保護層を有する電子写真感光体と、
    平均形状係数SF1が100以上130以下、且つ体積平均粒径が4.0μm以下のトナー粒子及び前記トナー粒子に付着した滑剤を含む現像剤を収容し、前記電子写真感光体の表面に形成された静電潜像を前記現像剤で現像してトナー像を形成する現像装置と、
    前記トナー像が被転写媒体に転写された後の前記電子写真感光体の表面に接触する部分の100%モジュラスMが3MPa以上33MPa以下であるクリーニングブレードを有するクリーニング装置と、
    を備え、
    前記反応性電荷輸送材料が、反応性基として水酸基を少なくとも3つ有する電荷輸送材料及び反応性基としてメトキシ基を少なくとも3つ有する電荷輸送材料とを含み、
    前記電子写真感光体の表面保護層の表面に存在する前記滑剤と前記トナー粒子に付着した前記滑剤のうち一方がフッ素を含み、他方がフッ素を含まないプロセスカートリッジ。
  4. 前記電子写真感光体の前記表面保護層が、前記滑剤としてのフッ素含有樹脂粒子と、下記構造式A及び構造式Bで表される繰り返し単位を有するフッ化アルキル基含有共重合体とを含み、前記トナー粒子に付着した前記滑剤がフッ素を含まない滑剤である請求項に記載のプロセスカートリッジ。



    (構造式A及び構造式B中、R、R、R及びRは、それぞれ独立に水素原子又はアルキル基を表す。Xは、アルキレン鎖、ハロゲン置換アルキレン鎖、−S−、−O−、−NH−又は単結合を表す。Yはアルキレン鎖、ハロゲン置換アルキレン鎖、−(C2z−1(OH))−又は単結合を表す。Qは−O−又は−NH−を表す。l、m及びnは、それぞれ独立に1以上の整数を表す。p、q、r及びsは、それぞれ独立に0または1以上の整数を表す。tは、1以上7以下の整数を表す。zは1以上の整数を表す。)
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