JP6946895B2 - 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
特許文献2には、支持体、該支持体上に形成された下引層、および該下引層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、該下引層は、特定の式で表される化合物およびその化合物のオリゴマーからなる群から選ばれる少なくとも1種、特定の式で示される繰り返し構造単位を有する樹脂、並びにヒドロキシ基、チオール基、アミノ基、カルボキシル基およびメトキシ基からなる群より選択される少なくとも1つの置換基を有する電子輸送物質を含む組成物の重合物を含有する電子写真感光体が開示されている。
特許文献4には、支持体、該支持体上に形成された下引層、該下引層の直上に形成された電荷発生層、及び該電荷発生層上に形成された正孔輸送層を有する電子写真感光体であって、該下引層が、ヒドロキシ基、チオール基、アミノ基、カルボキシ基、およびメトキシ基からなる群より選ばれる極性基を有する電子輸送物質、及び架橋剤を含む組成物の重合物、及びシリカ粒子を含有し、該組成物における該電子輸送物質の含有量が、該組成物の全質量に対して30質量%以上70質量%以下であり、該シリカ粒子の含有量が、該電子輸送物質の全質量に対して1質量%以上30質量%以下である電子写真感光体が開示されている。
特許文献5には、導電性支持体上に中間層を介して感光層を有する電子写真感光体において、前記中間層が、アルコキシメチル化ナイロンと共重合ナイロンに、シリカで被覆した後アルミナ被覆した2層被覆酸化チタン粒子を中間層全体の重量に対して30〜75重量%分散させてなるものであり、かつアルミナとシリカの重量比が3:7〜8:2である電子写真感光体が開示されている。
導電性基体と、
前記導電性基体上に設けられた下引層であって、電子輸送材料およびシリカ粒子とを含み、前記シリカ粒子の含有量が30質量%以上である下引層と、
前記下引層上に設けられた感光層と、
を有する電子写真感光体。
前記電子輸送材料の含有量が、前記下引層全体に対して15質量%以上である<1>に記載の電子写真感光体。
<3>
前記電子輸送材料の含有量が、前記下引層全体に対して30質量%以上である<2>に記載の電子写真感光体。
前記シリカ粒子の体積平均粒径が、20nm以上200nm以下である<1>〜<3>のいずれか1項に記載の電子写真感光体。
<5>
前記シリカ粒子の体積平均粒径が、20nm以上60nm以下である<4>に記載の電子写真感光体。
<6>
前記シリカ粒子の縮合率が80%以上である<1>〜<5>のいずれか1項に記載の電子写真感光体。
<7>
前記シリカ粒子の縮合率が90%以上である<6>に記載の電子写真感光体。
<8>
前記シリカ粒子が、シリカ粒子の表面にトリメチルシリル基、デシルシリル基、又はフェニルシリル基を持つシリカ粒子である<6>又は<7>に記載の電子写真感光体。
前記感光層のうち、下引層に接する層が、ガリウムフタロシアニン顔料を含む層である<1>〜<8>のいずれか1項に記載の電子写真感光体。
<10>
前記ガリウムフタロシアニン顔料が、ヒドロキシガリウムフタロシアニン顔料及びクロロガリウムフタロシアニン顔料から選択される少なくとも1種である<9>に記載の電子写真感光体。
前記導電性基体と前記下引層との間に中間層を有する<1>〜<10>に記載のいずれか1項に記載の電子写真感光体。
<1>〜<11>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。
<13>
<1>〜<11>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。
<2>、<3>に係る発明によれば、電子輸送材料の含有量が、下引層全体に対して15質量%未満である場合に比べ、残留電位の上昇が抑制される電子写真感光体が提供される。
<6>、<7>に係る発明によれば、シリカ粒子の縮合率が80%未満である場合に比べ、残留電位の上昇が抑制される電子写真感光体が提供される。
<8>に係る発明によれば、下引層に含有するシリカ粒子が30質量%未満である場合に比べ、シリカ粒子が、シリカ粒子の表面にトリメチルシリル基、デシルシリル基、又はフェニルシリル基を持つシリカ粒子であり、残留電位の上昇が抑制される電子写真感光体が提供される。
<11>に係る発明によれば、下引層に含有するシリカ粒子が30質量%未満である場合に比べ、前記導電性基体と前記下引層との間に中間層を有し、残留電位の上昇が抑制される電子写真感光体が提供される。
例えば、電子写真感光体は、画質を向上させる点で、導電性基体と感光層との間に、例えば、樹脂などの有機系の材料を用いて下引層を設けることがある。この下引層を設けた電子写真感光体は、繰り返し使用していくうちに、下引層に電荷が蓄積していくことにより、残留電位が上昇してしまうことがある。そして、残留電位の上昇に伴って、得られた画質が低下する場合がある。これは、この下引層の電子輸送能が低いことに起因していると考えられる。例えば、下引層の膜厚が厚くなると、この現象は顕著になりやすい。
さらに、シリカ粒子は、電気的に不活性であるため、シリカ粒子の含有量を増加させても、電子輸送能を阻害し難い。また、シリカ粒子と電子輸送材料とを併用することで、シリカ粒子の表面に電子輸送材料が付着しやすくなる。そのため、シリカ粒子を30質量%以上含有することで、シリカ粒子の表面に付着した電子輸送材料どうしの距離が近くなると考えられる。電子は、電子輸送材料を伝わって移動するため、電子輸送材料どうしの距離が近いことは、電子輸送能に有利である。電子輸送材料どうしの距離が短くなる結果、下引層の電子輸送能が向上すると考えられる。
図1は、本実施形態に係る電子写真感光体7Aの層構成の一例を示す概略部分断面図である。図1に示す電子写真感光体7Aは、導電性基体4上に、中間層10、下引層1、電荷発生層2及び電荷輸送層3、及び保護層6がこの順序で積層された構造を有する。そして、電荷発生層2及び電荷輸送層3が感光層5を構成している。
図2は、本実施形態に係る電子写真感光体7Bの層構成の一例を示す概略部分断面図である。図2に示す電子写真感光体7Bは、導電性基体4上に、中間層10、下引層1、電荷輸送層3及び電荷発生層2、及び保護層6がこの順序で積層された構造を有する。そして、電荷発生層2及び電荷輸送層3が感光層5を構成している。
図3は、本実施形態に係る電子写真感光体7Cの層構成の一例を示す概略部分断面図である。図3に示す電子写真感光体7Cは、導電性基体4上に、中間層10、下引層1、感光層5、及び保護層6がこの順序で積層された構造を有する。感光層5は、電荷発生層2と電荷輸送層3との機能が一体化した単層型の感光層5を構成している。
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。
本実施形態に係る電子写真感光体は、導電性基体と後述の下引層との間に、中間層をさらに設けてもよい。つまり、本実施形態に係る電子写真感光体は、導電性基体と、導電性基体および下引層の間に設けられた中間層と、下引層と、感光層とを有していてもよい。残留電位の上昇を抑制する点で、中間層を設ける構成が好ましい。
なお、本明細書中において、導電性とは、20℃における体積抵抗率が1014Ωcm以下であることを意味する。
結着樹脂と硬化させるブロック化イソシアネートとしては、フェノール、アルコール、マロン酸ジメチル、アセト酢酸エチル、ジメチルピラゾール、MEK(メチルエチルケトン)オキシム、ε−カプロラクタム等の公知のブロック剤を付加させたイソシアネートが用いられる。また、ブロック化剤を付加されるイソシアネートとしては、特に限定されるものではない。例えば、トリレンジイソシアネート(TDI)、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、また、これらの2量体、3量体等が挙げられる。
また、これらの分散に用いる溶剤は単独又は2種以上混合して用いてもよい。
下引層は、電子輸送材料とシリカ粒子とを含み、シリカ粒子の含有量が下引層全体に対して30質量%以上である。下引層に、電子輸送材料と、30質量%以上のシリカ粒子とを含んでいることで、残留電位の上昇が抑制される。
なお、本実施形態に係る電子写真感光体は、下引層に電子輸送材料とシリカ粒子30質量%以上とを含有していることで、感光体が、落下などの衝撃を受けた場合に、導電性基体と下引層(中間層がある場合には中間層と下引層)との剥離の発生が抑制される利点も有する。この理由は、例えば、シリカ粒子は、金属酸化物(例えば、酸化チタン、酸化亜鉛など)に比べ、柔軟性を有することから、シリカ粒子の含有量が30質量%以上でも剥離の発生が抑制されることが考えられる。また、金属酸化物を多量(例えば60質量%以上)に含む場合に比べ、結着樹脂量が増えることにより、接着強度が向上すると考えられる。
電子輸送材料としては、具体的には、例えば、キノン誘導体、ナフトキノン誘導体、アントラキノン誘導体、マロノニトリル誘導体、チオピラン誘導体、トリニトロチオキサントン誘導体、フルオレノン誘導体、ジニトロアントラセン誘導体、ジニトロアクリジン誘導体、ニトロアントアラキノン誘導体、ジニトロアントラキノン誘導体、テトラシアノエチレン、2,4,8−トリニトロチオキサントン、ジニトロベンゼン、ジニトロアントラセン、ジニトロアクリジン、ニトロアントラキノン、ジニトロアントラキノン、無水コハク酸、無水マレイン酸、ジブロモ無水マレイン酸等が挙げられる。これらの電子輸送材料は、単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
電子輸送材料は、具体的な構造として、例えば、下記構造式(ET−A)〜(ET−I)で示される電子輸送材料が挙げられる。
シリカ粒子としては、例えば、乾式シリカ粒子、湿式シリカ粒子が挙げられる。
乾式シリカ粒子としては、シラン化合物を燃焼させて得られる燃焼法シリカ(ヒュームドシリカ)、金属珪素粉を爆発的に燃焼させて得られる爆燃法シリカが挙げられる。
湿式シリカ粒子としては、珪酸ナトリウムと鉱酸との中和反応によって得られる湿式シリカ粒子(アルカリ条件で合成・凝集した沈降法シリカ、酸性条件で合成・凝集したゲル法シリカ粒子)、酸性珪酸をアルカリ性にして重合することで得られるコロイダルシリカ粒子(シリカゾル粒子)、有機シラン化合物(例えばアルコキシシラン)の加水分解によって得られるゾルゲル法シリカ粒子が挙げられる。
これらの中でも、シリカ粒子としては、残留電位の上昇を抑制する点から、シラノール基が少なく、低い空隙構造を持つ燃焼法シリカ粒子が望ましい。
疎水化処理剤としては、クロロシラン、アルコキシシラン、シラザン等の周知のシラン化合物が挙げられる。
これらの中でも、疎水化処理剤としては、残留電位の発生を抑制し易くする観点から、トリメチルシリル基、デシルシリル基、又はフェニルシリル基を持つシラン化合物が望ましい。つまり、シリカ粒子の表面には、トリメチルシリル基、デシルシリル基、又はフェニルシリル基を有することがよい。
トリメチルシリル基を持つシラン化合物としては、例えば、トリメチルクロロシラン、トリメチルメトキシシラン、1,1,1,3,3,3−ヘキサメチルジシラザン等が挙げられる。
デシルシリル基を持つシラン化合物としては、例えば、デシルトリクロロシラン、デシルジメチルクロロシラン、デシルトリメトキシシラン等が挙げられる。
フェニル基を持つシラン化合物としては、トリフェニルメトキシシラン、トリフェニルクロロシラン等が挙げられる。
まず、層中からシリカ粒子を分離する。分離したシリカ粒子に対して、Bruker製AVANCEIII 400でSi CP/MAS NMR分析を行い、SiOの置換数に応じたピーク面積を求め、それぞれ、2置換(Si(OH)2(O−Si)2−)、3置換(Si(OH)(O−Si)3−)、4置換(Si(O−Si)4−)の値をQ2,Q3,Q4とし、疎水化処理剤の縮合率は式:(Q2×2+Q3×3+Q4×4)/4×(Q2+Q3+Q4)により算出する。
シリカ粒子の体積抵抗率を上記範囲にすると、残留電位の上昇が抑制され易くなる。
まず、層中からシリカ粒子を分離する。そして、20cm2の電極板を配した円形の治具の表面に、測定対象となる分離したシリカ粒子を1mm以上3mm以下程度の厚さになるように載せ、シリカ粒子層を形成する。この上に前記同様の20cm2の電極板を載せシリカ粒子層を挟み込む。シリカ粒子間の空隙をなくすため、シリカ粒子層上に載せた電極板の上に4kgの荷重をかけてからシリカ粒子層の厚み(cm)を測定する。シリカ粒子層上下の両電極には、エレクトロメーター及び高圧電源発生装置に接続されている。両電極に電界が予め定められた値となるように高電圧を印加し、このとき流れた電流値(A)を読み取ることにより、シリカ粒子の体積抵抗率(Ω・cm)を計算する。シリカ粒子の体積抵抗率(Ω・cm)の計算式は、下式に示す通りである。
なお、式中、ρはシリカ粒子の体積抵抗率(Ω・cm)、Eは印加電圧(V)、Iは電流値(A)、I0は印加電圧0Vにおける電流値(A)、Lはシリカ粒子層の厚み(cm)をそれぞれ表す。本評価では印加電圧が1000Vの時の体積抵抗率を用いた。
・式:ρ=E×20/(I−I0)/L
シリカ粒子をせん断力の大きなミキサ等で攪拌しながら、直接又は有機溶剤に溶解させた電子輸送材料を滴下、乾燥空気や窒素ガスとともに噴霧させて、電子輸送材料をシリカ粒子の表面に付着させる方法である。この方法によって、シリカ粒子の表面に付着させる電子輸送材料のバラツキが抑制される。
電子輸送材料の滴下又は噴霧するときは、有機溶剤の沸点以下の温度で行うことがよい。電子輸送材料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。
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。
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。
結着樹脂と硬化させるブロック化イソシアネートとしては、フェノール、アルコール、マロン酸ジメチル、アセト酢酸エチル、ジメチルピラゾール、MEK(メチルエチルケトン)オキシム、ε−カプロラクタム等の公知のブロック剤を付加させたイソシアネートが用いられる。また、ブロック化剤を付加されるイソシアネートとしては、特に限定されるものではない。例えば、トリレンジイソシアネート(TDI)、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、また、これらの2量体、3量体等が挙げられる。
添加剤としては、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。
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。
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0.1質量%以上10質量%以下がよく、好ましくは0.8質量%以上5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4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。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5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。
−シリカ粒子A−
シリカ粒子「商品名:OX50(製造元 アエロジル社製)」100質量部に、1,1,1,3,3,3−ヘキサメチルジシラザン(製造元 東京化成社製)30質量部、トルエン50質量部を添加し、24時間で還流させ、その後、固形分を濾取し、150℃で30分乾燥させ、疎水化処理されたシリカ粒子を得た。これをシリカ粒子Aとした。
1,1,1,3,3,3−ヘキサメチルジシラザン(製造元 東京化成社製)30質量部を10質量部に変更した以外は、シリカ粒子Aと同様な作業を行い、疎水化処理されたシリカ粒子を得た。これをシリカ粒子Bとした。
1,1,1,3,3,3−ヘキサメチルジシラザン(製造元 東京化成社製)30質量部を10質量部に変更し、処理温度を40℃に変更した以外は、シリカ粒子Aと同様な作業を行い、疎水化処理されたシリカ粒子を得た。これをシリカ粒子Cとした。
シリカ粒子「商品名:OX50(製造元 アエロジル社製)」を「商品名:R812(製造元 アエロジル社製)」に変更した以外は、シリカ粒子Aと同様な作業を行い、疎水化処理されたシリカ粒子を得た。これをシリカ粒子Dとした。
シリカ粒子「商品名:OX50(製造元 アエロジル社製)」を「商品名:X24−9163(製造元 信越化学工業社製)」に変更した以外は、シリカ粒子Aと同様な作業を行い、疎水化処理されたシリカ粒子を得た。これをシリカ粒子Eとした。
1,1,1,3,3,3−ヘキサメチルジシラザンを、デシルシラン(デシルトリメトキシシラン「商品名:KBM−3103(製造元信越化学工業社製)」)に変更した以外は、シリカ粒子Aと同様な作業を行い、疎水化処理されたシリカ粒子を得た。これをシリカ粒子Fとした。
1,1,1,3,3,3−ヘキサメチルジシラザンを、フェニルシラン(フェニルトリエトキシシラン「商品名:KBE−103(製造元信越化学工業社製)」)に変更した以外は、シリカ粒子Aと同様な作業を行い、疎水化処理されたシリカ粒子を得た。これをシリカ粒子Gとした。
電子輸送材料として、前述の構造式(ET−G)で表される電子輸送材料30質量部に、トルエン200質量部を加え、さらにシリカ粒子Aを30質量部加えて、100℃で一時間攪拌した。その後、減圧下溶剤を留去し、電子輸送材料で被覆(コーティング)したシリカ粒子を得た。
同様に、表1にしたがって、シリカ粒子の種類と量、および電子輸送材料の種類と量を変更して、表面を電子輸送材料で被覆した各シリカ粒子を得た。
なお、表中、電子輸送材料の表面被覆欄において、「あり」は、あらかじめ電子輸送材料で被覆したシリカ粒子を、「なし」は、あらかじめ電子輸送材料で被覆しないシリカ粒子を、それぞれ表す。
(中間層の形成)
カーボンブラック VXC72(キャボットコーポレーション製、pH8.5、揮発分1.5質量%)10質量部、ブロック化イソシアネート スミジュールBL3175(住友バイエルンウレタン社製)47質量部、ブチラール樹脂(エスレックBM−1、積水化学工業社製)81質量部をメチルエチルケトン90質量部と混合し、混合液を得た。この混合液38質量部とメチルエチルケトン30質量部とを混合し、1mmφのガラスビーズを用いてサンドミルにて90分間の分散を行い、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0.05質量部を加え、中間層用塗布液を得た。この塗布液をアルミニウム基体上に浸漬塗布し、170℃、45分の乾燥硬化を行い、厚さ12μmの中間層を得た。この膜の体積抵抗率は3×103Ωcmであった。
表面に前述の構造式(ET−G)で表される電子輸送材料質量30部で被覆されたシリカ粒子Aを30質量部、ブロック化イソシアネート スミジュールBL3175(住友バイエルンウレタン社製)15質量部、ブチラール樹脂(エスレックBM−1、積水化学工業社製)25質量部をメチルエチルケトン300質量部と混合し、混合液を得た。この混合液を、1mmφのガラスビーズを用いてサンドミルにて90分間の分散を行い、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0.07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)5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中間層上に塗布し、160℃、60分の乾燥硬化を行い、厚さ6μmの下引層を得た。
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度(2θ±0.2°)が少なくとも7.3゜、16.0゜、24.9゜、28.0゜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15質量部、結着樹脂として、塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体樹脂(VMCH、日本ユニカー社製)10質量部、及びn−酢酸ブチル200質量部からなる混合物を、直径1mmφのガラスビーズを用いてサンドミルにて4時間攪拌して分散させた。得られた分散液に、n−酢酸ブチル175質量部、及びメチルエチルケトン180質量部を添加し、攪拌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下引層上に浸漬塗布し、140℃、10分で乾燥して、膜厚が0.2μmの電荷発生層を形成した。
N,N’−ジフェニル−N,N’−ビス(3−メチルフェニル)−[1,1’]ビフェニル−4,4’−ジアミン40質量部、4−(2,2−ジフェニルフェニル)−4‘、4“−ジメチルートリフェニルアミン8質量部、及びビスフェノールZポリカーボネート樹脂(粘度平均分子量:5万)52質量部をクロロベンゼン800質量部に加えて溶解し、電荷輸送層形成用塗布液を得た。この塗布液を電荷発生層上に塗布し、140℃、40分の乾燥を行って膜厚が22μmの電荷輸送層を形成した。
以上の工程を経て、実施例1の電子写真感光体を得た。
表1にしたがって、下引層に用いる電子輸送材料の種類と量、シリカ粒子の種類と量、中間層の有無、及び中間層と下引層の膜厚を変更した以外は、実施例1と同様にして、各例の電子写真感光体を作製した。
あらかじめ電子輸送材料で被覆しないシリカ粒子を用い、下記の下引層を設けた以外は、実施例1と同様にして、実施例8の電子写真感光体を作製した。
構造式(ET−F)で表される電子輸送材料を30質量部、シリカ粒子Aを30質量部、ブロック化イソシアネート スミジュールBL3175(住友バイエルンウレタン社製)15質量部、ブチラール樹脂(エスレックBM−1、積水化学工業社製)25質量部をメチルエチルケトン300質量部と混合し、混合液を得た。この混合液を、1mmφのガラスビーズを用いてサンドミルにて90分間の分散を行い、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0.07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)5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アルミニウム基体上に塗布し、160℃、60分の乾燥硬化を行い、厚さ6μmの下引層を得た。
中間層を設けず、下記の下引層を設けた以外は、実施例1と同様にして、実施例12の電子写真感光体を作製した。
表面に前述の構造式(ET−G)で表される電子輸送材料45質量部で被覆されたシリカ粒子Aを30質量部、ブロック化イソシアネート スミジュールBL3175(住友バイエルンウレタン社製)15質量部、ブチラール樹脂(エスレックBM−1、積水化学工業社製)25質量部をメチルエチルケトン300質量部と混合し、混合液を得た。この混合液を、1mmφのガラスビーズを用いてサンドミルにて90分間の分散を行い、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0.07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)5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アルミニウム基体上に塗布し、160℃、60分の乾燥硬化を行い、厚さ13μmの下引層を得た。
−電気特性評価―
感光層まで設けた感光体を、富士ゼロックス社製、Docu PrintC1100の現像装置の位置に電位計を取り付け、さらに電位調整シーケンスをきる改造を施し、温度10℃、湿度10%で、帯電と露光を20000回、繰り返しテストを実施した。初期の露光後電位とテスト終了時の露光後電位の差ΔVを評価した。
−評価基準−
A:10V以下で、全く問題なし。
B:10V超、20V未満で実使用上問題なし。
C:20V以上、30V未満であるが、電位調整シーケンスを入れれば問題なし。
D:30V以上、40V未満であり、カラー画質としては問題あるレベル。
E:40V以上で問題あるレベル。
感光層まで設けた感光体を、富士ゼロックス社製、Docu PrintC1100を用いて、温度28℃、湿度90%で、画像濃度50%ハーフトーン画像をA4用紙に10000枚印刷し、10001枚目を画像濃度0%で全面印刷を行ったときの画質ディフェクト(黒点等)発生の有無を以下の基準で評価した。
−評価基準−
A:画質ディフェクト発生なし。
B:拡大鏡で見ると画質ディフェクトが10個以下見えるが実用上問題なし。
C:拡大鏡で見ると画質ディフェクトが11個以上見えるが、肉眼では確認できないレベルであり実用上問題なし。
D:肉眼でも画質ディフェクトが5個以下見え、カラー画質としては問題あるレベル。
E:肉眼でも画質ディフェクトが6個以上見え、実用上問題あるレベル。
・「ET−A」:前述の構造式(ET−A)で表される化合物
・「ET−B]:前述の構造式(ET−B)で表される化合物
・「ET−F」:前述の構造式(ET−F)で表される化合物(式(1)で表される電子輸送材料の例示化合物(1−2))
・「ET−G」:前述の構造式(ET−G)で表される化合物
・「ET−I」:前述の構造式(ET−I)で表される化合物
Claims (12)
- 導電性基体と、
前記導電性基体上に設けられた下引層であって、電子輸送材料およびシリカ粒子とを含み、前記シリカ粒子の含有量が30質量%以上である下引層と、
前記下引層上に設けられた感光層と、
を有し、
前記シリカ粒子の縮合率が90%以上であり、
前記縮合率が、シリカ粒子中のSiO 4 −の結合におけるSi−O−Siの率である電子写真感光体。 - 前記電子輸送材料の含有量が、前記下引層全体に対して15質量%以上である請求項1に記載の電子写真感光体。
- 前記電子輸送材料の含有量が、前記下引層全体に対して30質量%以上である請求項2に記載の電子写真感光体。
- 前記シリカ粒子の体積平均粒径が、20nm以上200nm以下である請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の電子写真感光体。
- 前記シリカ粒子の体積平均粒径が、20nm以上60nm以下である請求項4に記載の電子写真感光体。
- 前記シリカ粒子が、シリカ粒子の表面にトリメチルシリル基、デシルシリル基、又はフェニルシリル基を持つシリカ粒子である請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の電子写真感光体。
- 前記感光層のうち、下引層に接する層が、ガリウムフタロシアニン顔料を含む層である請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載の電子写真感光体。
- 前記ガリウムフタロシアニン顔料が、ヒドロキシガリウムフタロシアニン顔料及びクロロガリウムフタロシアニン顔料から選択される少なくとも1種である請求項7に記載の電子写真感光体。
- 前記導電性基体と前記下引層との間に中間層を有する請求項1〜請求項8のいずれか1項に記載のいずれか1項に記載の電子写真感光体。
- 前記シリカ粒子が、表面を電子輸送材料で被覆されている請求項1〜9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10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10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。
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