JP6825382B2 - 電子写真感光体、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
導電性基体と、前記導電性基体上に設けられた感光層と、を有し、
電子写真感光体に対する矩形電圧の印加を開始してから電流値が最大値に達するまでの時間をT1、前記矩形電圧の印加を開始してから電流値が最大値を経て最大値の5分の1の値に下がるまでの時間をT2としたとき、T2はT1の3.2倍以上11.0倍以下である電子写真感光体。
前記感光層は、電荷発生層及び電荷輸送層を有し、
前記導電性基体と前記感光層との間に下引層をさらに有する<1>に記載の電子写真感光体。
前記下引層は、体積平均一次粒径が80nm以上95nm以下であり比表面積が10m2/g以上15m2/g以下である酸化亜鉛粒子を含む<2>に記載の電子写真感光体。
前記感光層の厚さが20μm以上である<1>〜<3>のいずれか1つに記載の電子写真感光体。
<1>〜<4>のいずれか1つに記載の電子写真感光体を備え、
画像形成装置に着脱するプロセスカートリッジ。
<1>〜<4>のいずれか1つに記載の電子写真感光体と、
前記電子写真感光体に接触する帯電部材を有し、前記帯電部材に直流電圧のみを印加して前記電子写真感光体の表面を帯電する帯電手段と、
帯電し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手段と、
トナーを含む現像剤により、前記電子写真感光体の表面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手段と、
前記トナー像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、
を備える画像形成装置。
前記電子写真感光体の表面における残留電荷を除電する除電手段を有さない<6>に記載の画像形成装置。
<3>に係る発明によれば、酸化亜鉛粒子を含む下引層を有し、かつ、前記酸化亜鉛粒子における体積平均一次粒径が80nm未満又は比表面積が15m2/gを超える場合に比べ、電子写真感光体に接触する帯電部材に直流電圧のみを印加して電子写真感光体を帯電する方式の画像形成装置に適用した場合における微小色線の発生を抑制する電子写真感光体が提供される。
<4>に係る発明によれば、感光層の厚さを20μm以上としても、前記T2が前記T1の3.2倍未満である場合に比べ、電子写真感光体に接触する帯電部材に直流電圧のみを印加して電子写真感光体を帯電する方式の画像形成装置に適用した場合における微小色線の発生を抑制する電子写真感光体が提供される。
<6>に係る発明によれば、帯電手段が電子写真感光体に接触する帯電部材に直流電圧のみを印加して電子写真感光体を帯電するものであり、かつ、電子写真感光体における前記T2が前記T1の3.2倍未満である場合に比べ、微小色線の発生を抑制する画像形成装置が提供される。
<7>に係る発明によれば、帯電手段が電子写真感光体に接触する帯電部材に直流電圧のみを印加して電子写真感光体を帯電するものであり、かつ、除電手段を有さない場合においても、電子写真感光体における前記T2が前記T1の3.2倍未満である場合に比べ、微小色線の発生を抑制する画像形成装置が提供される。
本実施形態に係る電子写真感光体(以下「感光体」とも称する)は、導電性基体と、前記導電性基体上に配置された感光層と、を有する。
そして、感光体に対する矩形電圧の印加を開始してから電流値が最大値に達するまでの時間をT1、前記矩形電圧の印加を開始してから電流値が最大値を経て最大値の5分の1の値に下がるまでの時間をT2としたとき、T2はT1の3.2倍以上11.0倍以下である。
測定対象となる感光体に導電ゴム電極(具体的には、導電性ゴム、1mm厚、江南ゴム社製)を装着し、強誘電体評価装置(株式会社東陽テクニカ製、Model 6252)を用いて感光体に矩形電圧(最大値:300V、パルス幅:10μs)を印加し、印加を開始してからの電流値の時間変化を測定する。なお、上記矩形電圧の印加は、具体的には、例えば、導電ゴム電極を正極、導電性基体を負極として、これらの間に電圧を印加して行う。
上記T2をT1の3.2倍以上11.0倍以下とすることで、感光体に接触する帯電部材に直流電圧のみを印加して感光体を帯電する方式の画像形成装置に適用した場合における微小色線の発生が抑制される。その理由は定かではないが、以下のように推測される。
微小色線の発生は、感光体と帯電部材との間で生じる放電現象の頻度(以下「放電頻度」ともいう)に起因していると考えられる。上記放電現象としては、帯電部材が感光体の表面に接触する接触帯電方式の画像形成装置では、感光体と帯電部材との接触後に離間することで生じた間隔(すなわち、微小ギャップ)で起こる放電(すなわち、ポスト放電)が挙げられる。この放電頻度が少ないほど、放電のムラが大きく、感光体の表面に帯電ムラが起こりやすくなり、微小色線が発生しやすい静電潜像が形成される。
そして、DC接触帯電方式の帯電装置を採用した場合は、放電頻度が低くなり易い。その理由としては、感光体の内部における電荷が飽和することで感光体の内部に電流が流れにくくなり、上記放電現象が起こりにくくなるからと考えられる。
T2がT1の3.2倍以上11.0倍以下である感光体では、T2がT1の3.2倍未満である感光体に比べ、電圧が印加されたことによって感光体の内部における電荷が移動して飽和するまでの時間が長い。つまり、本実施形態の感光体は、帯電に対する応答が遅いため、DC接触帯電方式の画像形成装置に用いても、感光体の内部における電荷の飽和が起こりにくく、放電しやすい状態が維持され、放電頻度の低下に起因する微小色線の発生が抑制されると推測される。
なお、T1に対するT2の比(T2/T1)の値は、3.2以上11.0以下であり、5.0以上10.8以下が好ましく、9.0以上10.5以下がより好ましい。
また、T1は、比(T2/T1)の値が上記範囲であれば特に限定されず、例えば0.010μs以上0.050μs以下が挙げられ0.020μs以上0.040μs以下が好ましく、0.025μs以上0.035μs以下がより好ましい。T2についても、比(T2/T1)の値が上記範囲であれば特に限定されず、例えば0.10μs以上0.50μs以下が挙げられ0.20μs以上0.40μs以下が好ましく、0.25μs以上0.35μs以下がより好ましい。
なお、感光層の厚さは、例えば20μm以上32μm以下が挙げられ、21μm以上28μm以下が好ましく、22μm以上25μm以下がより好ましい。
また、感光体における上記T1と上記T2との関係を制御する方法としては、上記方法の他に、例えば、感光層に絶縁性粒子を含有させることで、上記T1と上記T2との関係を制御する方法も挙げられる。なお、感光層が電荷発生層及び電荷輸送層で構成されている場合は、絶縁性粒子を含有させる層としては、例えば電荷輸送層が挙げられる。
図2は、本実施形態に係る電子写真感光体の一例を示す模式断面図である。図3及び図4はそれぞれ本実施形態に係る電子写真感光体の他の一例を示す模式断面図である。
また、図4に示す電子写真感光体7Cにおいて、単層型感光層6上にさらに保護層を設けてもよい。単層型感光層6上に設ける保護層としては、例えば、図3に示す電子写真感光体7Bにおける保護層5と同様の層が挙げられる。
導電性基体としては、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。
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。
下引層は、例えば、無機粒子と結着樹脂とを含む層である。
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。
また、酸化亜鉛粒子の比表面積は、8m2/g以上20m2/g以下が好ましく、9m2/g以上18m2/g以下がより好ましく、10m2/g以上15m2/g以下がさらに好ましい。
酸化亜鉛粒子の体積平均一次粒径及び比表面積を上記範囲に調整することで、体積平均一次粒径が上記範囲よりも小さい場合又は比表面積が上記範囲よりも大きい場合に比べて、T1に対するT2の比(T2/T1)の値が大きい感光体が得られやすくなる。そのため、微小色線の発生が抑制される。
また、酸化亜鉛粒子の体積平均一次粒径及び比表面積を上記範囲に調整することで、体積平均一次粒径が上記範囲よりも大きい場合又は比表面積が上記範囲よりも小さい場合に比べて、下引層の抵抗値調整の観点から、帯電性を確保しやすくなる利点がある。
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。
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。
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。
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1/2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。
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。
また、上記硬化時間としては、例えば、10分以上60分以下が挙げられ、15分以上45分以下が好ましく、20分以上40分以下がより好ましい。
硬化温度及び硬化時間を上記範囲に調整することで、硬化温度が上記範囲よりも高い場合又は硬化時間が上記範囲よりも長い場合に比べて、T1に対するT2の比(T2/T1)の値が大きい感光体が得られやすくなる。
図示は省略するが、下引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。
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。
電荷発生層は、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。
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。
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、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。
電荷輸送層は、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。
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。
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。
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。
他の構造単位としては、ビスフェノール骨格(例えば、ビスフェノールA、ビスフェノールB、ビスフェノールBP、ビスフェノールC、ビスフェノールF、ビスフェノールZ等)を有する構造単位等が挙げられる。
これらジヒドロキシビフェニル化合物は、1種単独で用いてもよいし、複数併用してもよい。
これらビスフェノール化合物は、1種単独で用いてもよいし、複数併用してもよい。
直鎖状のアルキル基として具体的には、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基等が挙げられる。
分岐状のアルキル基として具体的には、イソプロピル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、tert−ペンチル基、イソヘキシル基、sec−ヘキシル基、tert−ヘキシル基等が挙げられる。
これらの中でも、アルキル基としては、メチル基、エチル基等の低級アルキル基が好ましい。
直鎖状のアルキレン基として具体的には、メチレン基、エチレン基、n−プロピレン基、n−ブチレン基、n−ペンチレン基、n−ヘキシレン基、n−ヘプチレン基、n−オクチレン基、n−ノニレン基、n−デシレン基、n−ウンデシレン基、n−ドデシレン基等が挙げられる。
分岐状のアルキレン基として具体的には、イソプロピレン基、イソブチレン基、sec−ブチレン基、tert−ブチレン基、イソペンチレン基、ネオペンチレン基、tert−ペンチレン基、イソヘキシレン基、sec−ヘキシレン基、tert−ヘキシレン基、イソヘプチレン基、sec−ヘプチレン基、tert−ヘプチレン基、イソオクチレン基、sec−オクチレン基、tert−オクチレン基、イソノニレン基、sec−ノニレン基、tert−ノニレン基、イソデシレン基、sec−デシレン基、tert−デシレン基、イソウンデシレン基、sec−ウンデシレン基、tert−ウンデシレン基、ネオウンデシレン基、イソドデシレン基、sec−ドデシレン基、tert−ドデシレン基、ネオドデシレン基等が挙げられる。
これらの中でも、アルキレン基としては、メチレン基、エチレン基、ブチレン基等の低級アルキル基が好ましい。
シクロアルキレン基として具体的には、シクロプロピレン基、シクロペンチレン基、シクロヘキシレン基、シクロオクチレン基、シクロドデカニレン基等が挙げられる。
これらの中でも、シクロアルキレン基としては、シクロヘキシレン基が好ましい。
一般式(PCB)において、RP3、及びRP4は、各々独立に、水素原子、又は炭素数1以上6以下のアルキル基を表し、XP1がアルキレン基、又はシクロアルキレン基を表すことが好ましい。
具体的には、BPポリカーボネート樹脂の上記例示化合物中、pm、pnは共重合比(モル比)を示すが、pm:pn=95:5から5:95の範囲、50:50から5:95の範囲、更に好ましくは、15:85から30:70の範囲が挙げられる。
なお、BPポリカーボネート樹脂の粘度平均分子量の測定方法としては、次の方法により測定される値である。樹脂1gをメチレンクロライド100cm3に均一溶解し、25℃の測定環境下でウベローデ粘度計により、その比粘度ηspを測定し、ηsp/c=〔η〕+0.45〔η〕2cの関係式(ただしcは濃度(g/cm3))より極限粘度〔η〕(cm3/g)をもとめ、H.Schnellによって与えられている式、〔η〕=1.23×10−4Mv0.83の関係式より粘度平均分子量Mvを求める。
フッ素含有樹脂粒子としては、フッ素原子を有する樹脂の粒子が挙げられ、例えば、4フッ化エチレン樹脂、3フッ化塩化エチレン樹脂、6フッ化プロピレン樹脂、フッ化ビニル樹脂、フッ化ビニリデン樹脂、2フッ化2塩化エチレン樹脂及びそれらの共重合体の粒子の中から1種又は2種以上を選択するのが望ましい。これらの中でも、フッ素含有樹脂粒子としては、特に、4フッ化エチレン樹脂粒子、フッ化ビニリデン樹脂粒子が望ましい。
なお、この個数平均一次粒径は、感光層(電荷輸送層)から試料片を得て、これをSEM(走査型電子顕微鏡)により例えば倍率5000倍以上で観察し、一次粒子状態のフッ素樹脂粒子の最大径を測定し、これを50個の粒子について行った平均値とする。なお、SEMとして日本電子製JSM−6700Fを使用し、加速電圧5kVの二次電子画像を観察する。
フッ素含有分散剤としては、例えば、フッ化アルキル基を有する重合性化合物を単独重合又は共重合させた重合体(以下「フッ化アルキル基含有重合体」とも称する)が挙げられる。
フッ化アルキル基を有する(メタ)アクリレートとしては、例えば、2,2,2−トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピル(メタ)アクリレートが挙げられる。
フッ素原子を有さないモノマーとしては、例えば、(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、2−メトキシエチル(メタ)アクリレート、メトキシトリエチレングリコール(メタ)アクリレート、2−エトキシエチル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、エチルカルビトール(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ヒドロキシエチルo−フェニルフェノール(メタ)アクリレート、o−フェニルフェノールグリシジルエーテル(メタ)アクリレートが挙げられる。
以下、下記一般式(FA)で示される構造単位と、下記一般式(FB)で示される構造単位とを有するフッ化アルキル基含有重合体について説明する。
XF1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。
YF1は、アルキレン鎖、ハロゲン置換アルキレン鎖、−(CfxH2fx−1(OH))−又は単結合を表す。
QF1は、−O−、又は−NH−を表す。
fl、fm及びfnは、各々独立に、1以上の整数を表す。
fp、fq、fr及びfsは、各々独立に、0または1以上の整数を表す。
ftは、1以上7以下の整数を表す。
fxは1以上の整数を表す。
YF1を表す−(CfxH2fx−1(OH))−中のfxは、1以上10以下の整数を表すことが好ましい。
fp、fq、fr及びfs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好ましい。
fnは、例えば、1以上60以下が好ましい。
フッ素含有分散剤の重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により測定される値である。GPCによる分子量測定は、例えば、測定装置として東ソー製GPC・HLC−8120を用い、東ソー製カラム・TSKgel GMHHR−M+TSKgel GMHHR−M(7.8mmI.D.30cm)を使用し、クロロホルム溶媒で行い、この測定結果から単分散ポリスチレン標準試料により作製した分子量校正曲線を使用して算出する。
本実施形態では、最表面層が0.01質量%以上0.1質量%以下の含有量で有機溶剤を含有するため、フッ素含有分散剤の含有量が上記範囲であっても、繰り返し使用による残留電位の上昇が抑制される。
なお、電荷輸送層が複数種のフッ素含有分散剤を含有する場合、フッ素含有分散剤の含有量とは、電荷輸送層に含有される複数種のフッ素含有分散剤の合計含有量を意味する。
フッ素含有分散剤は、1種を単独でまたは2種以上を併用してもよい。
酸化防止剤としては、例えば、ヒンダードフェノール、ヒンダードアミン、パラフェニレンジアミン、アリールアルカン、ハイドロキノン、スピロクロマン、スピロインダノン及びそれらの誘導体、有機硫黄化合物、有機燐化合物などが挙げられる。
絶縁性の無機粒子の具体例としては、例えば、SiO2、TiO2、Al2O3、CuO、ZnO、SnO2、CeO2、Fe2O3、MgO、BaO、CaO、K2O、Na2O、ZrO2、CaO・SiO2、K2O・(TiO2)n、Al2O3・2SiO2、CaCO3、MgCO3、BaSO4、MgSO4、10CaO・3P2O5・H2O、ガラス、雲母等の粒子が挙げられる。
また、絶縁性の樹脂粒子の具体例としては、例えば、ポリスチレン樹脂、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、メラミン樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂等の粒子が挙げられる。
電荷輸送層全体に対する絶縁性粒子の含有量は、例えば、比(T2/T1)の値が3.2以上11.0以下となる量であればよく、特に限定されるものではない。
保護層は、必要に応じて感光層上に設けられる。保護層は、例えば、帯電時の感光層の化学的変化を防止したり、感光層の機械的強度をさらに改善したりする目的で設けられる。
そのため、保護層は、硬化膜(架橋膜)で構成された層を適用することがよい。これら層としては、例えば、下記1)又は2)に示す層が挙げられる。
2)非反応性の電荷輸送材料と、電荷輸送性骨格を有さず、反応性基を有する反応性基含有非電荷輸送材料と、を含む組成物の硬化膜で構成された層(つまり、非反応性の電荷輸送材料と、当該反応性基含有非電荷輸送材料の重合体又は架橋体と、を含む層)
なお、保護層形成用塗布液は、無溶剤の塗布液であってもよい。
単層型感光層(電荷発生/電荷輸送層)は、例えば、電荷発生材料と電荷輸送材料と、必要に応じて、結着樹脂、及びその他周知の添加剤と、を含む層である。なお、これら材料は、電荷発生層及び電荷輸送層で説明した材料と同様である。
そして、単層型感光層中、電荷発生材料の含有量は、全固形分に対して10質量%以上85質量%以下がよく、好ましくは20質量%以上50質量%以下である。また、単層型感光層中、電荷輸送材料の含有量は、全固形分に対して5質量%以上50質量%以下がよい。
単層型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と同様である。
単層型感光層の膜厚は、例えば、5μm以上50μm以下がよく、好ましくは10μm以上40μm以下である。
本実施形態に係る画像形成装置は、電子写真感光体と、電子写真感光体に接触する帯電部材に直流電圧のみを印加して電子写真感光体の表面を帯電する帯電手段と、帯電した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手段と、トナーを含む現像剤により電子写真感光体の表面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手段と、トナー像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、を備える。そして、電子写真感光体として、上記本実施形態に係る電子写真感光体が適用される。
本実施形態に係る画像形成装置100は、図5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。
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。
なお、帯電装置8は、電子写真感光体に接触する帯電部材に直流電圧のみを印加する方式であれば特に限定されない。
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。
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。
なお、クリーニングブレード方式以外にも、ファーブラシクリーニング方式、現像同時クリーニング方式を採用してもよい。
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。
図6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。
−下引層の形成−
酸化亜鉛粒子(テイカ株式会社製、体積平均一次粒径:85mm、比表面積:12m2/g)55質量部をテトラヒドロフラン500質量部と攪拌混合し、シランカップリング剤(表面処理剤)として、KBM603(信越化学工業製、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)を酸化亜鉛粒子100質量部に対し0.80質量部添加し、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除去し、120℃で3時間焼き付けを行い、シランカップリング剤で表面処理した酸化亜鉛粒子を得た。
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0.008質量部と、シリコーン樹脂粒子(トスパール145、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製)6.5質量部とを添加し、下引層形成用の塗布液を得た。
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、硬化温度:183℃、硬化時間:24分、風速:1.1m/sの条件で乾燥硬化を行い、厚さ25μmの下引層を得た。
次に、電荷発生材料として、CuKα特性X線を用いたX線回折スペクトルのブラッグ角(2θ±0.2゜)が少なくとも7.4゜、16.6゜、25.5゜、及び28.3゜の位置に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、及びn−ブチルアルコール300質量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の塗布液を前記下引層上に浸漬塗布し、150℃、5分で乾燥して、厚みが0.2μmの電荷発生層を得た。
次に、4フッ化エチレン樹脂粒子(個数平均一次粒径:0.2μm)8質量部と、フッ化アルキル基含有メタクリルコポリマー(重量平均分子量:30000)0.015質量部と、テトラヒドロフラン4質量部と、トルエン1質量部と、を20℃の液温に保って48時間攪拌混合し、4フッ化エチレン樹脂粒子懸濁液Aを得た。
下引層の作製において、酸化亜鉛粒子(テイカ株式会社製、体積平均一次粒径:85mm、比表面積:12m2/g)に代えて酸化亜鉛粒子(テイカ株式会社製、体積平均一次粒径:90nm、比表面積:10m2/g)を用い、サンドミルによる分散時間を4.5時間とした以外は、実施例1と同様の方法で、感光体を得た。
下引層の作製において、酸化亜鉛粒子(テイカ株式会社製、体積平均一次粒径:85mm、比表面積:12m2/g)に代えて酸化亜鉛粒子(テイカ株式会社製、体積平均一次粒径:60nm、比表面積:15m2/g)を用い、サンドミルによる分散時間を5.5時間とした以外は、実施例1と同様の方法で、感光体を得た。
下引層の作製において、硬化温度及び硬化時間を表1に示すように変更した以外は、実施例1と同様の方法で、感光体を得た。
下引層の作製において、酸化亜鉛粒子(テイカ株式会社製、体積平均一次粒径:85mm、比表面積:12m2/g)に代えて酸化亜鉛粒子(テイカ株式会社製、体積平均一次粒径:50nm、比表面積:19m2/g)を用い、サンドミルによる分散時間を5時間とした以外は、実施例1と同様の方法で、感光体を得た。
下引層の作製において、酸化亜鉛粒子(テイカ株式会社製、体積平均一次粒径:85mm、比表面積:12m2/g)に代えて酸化亜鉛粒子(テイカ株式会社製、体積平均一次粒径:80nm、比表面積:12m2/g)を用い、サンドミルによる分散時間を3時間とした以外は、実施例1と同様の方法で、感光体を得た。
[感光体の電流値の測定]
前述の方法により、矩形電圧の印加を開始してからの感光体の電流値の時間変化を測定し、印加の開始から電流値が最大値に達するまでの時間T1に対する、印加の開始から電流値が最大値を経て最大値の5分の1の値に下がるまでの時間T2の比(T2/T1)を求めた。結果(T1、T2,及び比(T2/T1))を表1に示す。
帯電ロールに直流電圧のみを印加する接触帯電方式の帯電装置を備えたDocuCentreV C2263の改造機に、各実施例及び比較例の感光体を搭載して、高温高湿(温度28℃且つ相対湿度85%)の環境下、画像密度30%の全面ハーフトーン画像をA4紙に5000枚出力した後、画像密度30%の全面ハーフトーン画像をA4紙に1枚出力した。最後の1枚の出力画像の左上の縦94mm、横200mmの領域を目視で観察して、下記のとおりに分類した。G0〜G2が許容範囲である。結果を表1に記す。
G1 : 1箇所以上3箇所以下の微小色線発生
G2 : 4箇所以上10箇所以下の微小色線発生
G3 : 11箇所以上20箇所以下の微小色線発生
G4 : 21箇所以上の微小色線発生
Claims (7)
- 導電性基体と、前記導電性基体上に設けられた感光層と、前記導電性基体と前記感光層との間に設けられた下引層と、を有し、
前記下引層は、体積平均一次粒径が80nm以上95nm以下である酸化亜鉛粒子と、電子受容性化合物と、を含み、
電子写真感光体に対する矩形電圧の印加を開始してから電流値が最大値に達するまでの時間をT1、前記矩形電圧の印加を開始してから電流値が最大値を経て最大値の5分の1の値に下がるまでの時間をT2としたとき、T 1 は0.010μs以上0.050μs以下であり、T2はT1の3.2倍以上11.0倍以下である電子写真感光体。 - 前記感光層は、電荷発生層及び電荷輸送層を有する請求項1に記載の電子写真感光体。
- 前記酸化亜鉛粒子の比表面積が10m2/g以上15m2/g以下である請求項1又は請求項2に記載の電子写真感光体。
- 前記感光層の厚さが20μm以上である請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の電子写真感光体。
- 請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の電子写真感光体を備え、
画像形成装置に着脱するプロセスカートリッジ。 - 請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の電子写真感光体と、
前記電子写真感光体に接触する帯電部材を有し、前記帯電部材に直流電圧のみを印加して前記電子写真感光体の表面を帯電する帯電手段と、
帯電し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手段と、
トナーを含む現像剤により、前記電子写真感光体の表面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手段と、
前記トナー像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、
を備える画像形成装置。 - 前記電子写真感光体の表面における残留電荷を除電する除電手段を有さない請求項6に記載の画像形成装置。
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