JP6963406B2 - 電子写真感光体、プロセスカートリッジおよび電子写真装置 - Google Patents

電子写真感光体、プロセスカートリッジおよび電子写真装置 Download PDF

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Description

本発明は、電子写真感光体、該電子写真感光体を有するプロセスカートリッジ、および、電子写真装置に関する。
電子写真装置に用いられる電子写真感光体として、導電性支持体上に、下引き層、感光層を有するものが広く使用されている。下引き層は、支持体欠陥の隠蔽、干渉縞抑制などの他、支持体からの電荷注入阻止、感光層で発生した電子の輸送といった役割を担っている。
下引き層に用いられる金属酸化物粒子は、支持体から感光層側への電荷注入による黒点状の画像欠陥(以下、黒ぽちともいう)を抑制するため、カップリング剤を用いて表面処理することが行われている。
しかしながら、カップリング剤を用いて表面処理された金属酸化物粒子を用いた下引き層においては、下引き層の抵抗が上昇し、繰り返し使用時の電位変動(明部電位の変動など)が顕著になりやすい。
そこで、明部電位の変動を抑制する技術として、特許文献1には、塗布工程前に濾過を行い、下引き層塗布液中に含まれる粗大な2次凝集粒子を除去するとともに、結着樹脂の重量に対する金属酸化物微粒子の重量の割合の変化率を特定の領域に抑える技術が開示されている。
また、特許文献2には、カップリング剤として置換もしくは無置換のアミノ基を有するシラン化合物を用いて表面処理された金属酸化物粒子を下引き層に含有する技術が開示されている。
特開2010−152099号公報 特開2004−191868号公報
しかしながら、下引き層に含有させる金属酸化物粒子として、シランカップリング剤で表面処理された酸化アルミニウムを用いると、黒ぽちの発生を抑制する効果はあるものの、表面処理量によっては、繰り返し使用時の電位変動が生じやすい。
また、本発明者らが検討を進めた結果、さらに、長期間の繰り返し使用時の電位変動を抑えることを目的として、炭素数が少ないアルキル基を有するシランカップリング剤で表面処理された酸化アルミニウム粒子を下引き層に含有させた。しかしその場合、酸化アルミニウム粒子の凝集が起こることで、黒ぽちなどの画像欠陥が発生しやすくなり、電位変動の抑制と黒ぽち発生の抑制とを両立させることは困難であることが分かった。
本発明の目的は、長期間繰り返し使用しても電位変動が抑制され、かつ、長期間繰り返し使用しても黒ぽちの発生が抑制された電子写真感光体を提供することにある。
また、本発明の別の目的は、前記電子写真感光体を搭載したプロセスカートリッジ、および、前記プロセスカートリッジを備えた電子写真装置を提供することにある。
上記の目的は、以下の本発明によって達成される。
支持体と、下引き層と、感光層とをこの順に有する電子写真感光体において、
該下引き層が、結着樹脂、および、下記式(1)で示される化合物で表面処理された酸化アルミニウム粒子を含有し、
Figure 0006963406
(式(1)中、R〜Rは、それぞれ独立に、アルコキシ基またはアルキル基を示す。ただし、R〜Rの少なくとも2つはアルコキシ基である。Rは、炭素数n(6≦n≦18)のアルキル基である。)
該表面処理された酸化アルミニウム粒子中のアルミニウム原子の量をMAlとし、上記式(1)で示される化合物由来の珪素原子の量をMSiとしたときにX=(MSi/MAl)×100(質量%)で定義される表面処理量Xと、Rの炭素数nと、の積(以下、X×nともいう)が、10以上330以下であることを特徴とする電子写真感光体に関する。
また、本発明は、前記電子写真感光体と、帯電手段、現像手段、転写手段、および、クリーニング手段からなる群より選択される少なくとも1つの手段と、を一体に支持し、電子写真装置本体に着脱自在であるプロセスカートリッジに関する。
また、本発明は、前記電子写真感光体、帯電手段、露光手段、現像手段、および、転写手段を有する電子写真装置に関する。
以上説明したように、本発明によれば、長期間繰り返し使用時の電位変動の抑制、および、黒ぽちの発生の抑制に優れた電子写真感光体を提供することができる。また、本発明によれば、前記電子写真感光体を有するプロセスカートリッジ、および電子写真装置を提供することができる。
本発明の電子写真感光体の層構成の一例を示す概略図である。 電子写真感光体の周面に凹部を形成するための圧接形状転写加工装置の一例を示す図である。 フィッティングの例を示す図である。 凹部の関係を模式的に示す図である。 (A)〜(J)は、電子写真感光体の周面の凹部の開口部の形状の例を示す図である。 (a)〜(h)は、電子写真感光体の周面の凹部の周方向からみたときの断面部の形状の例を示す図である。 研磨シートを用いた研磨機の一例を示す図である。 本発明の電子写真感光体を搭載したプロセスカートリッジ、および前記プロセスカートリッジを備えた電子写真装置の概略構成の一例を示す図である。 (a):電子写真感光体の製造例で用いたモールドを示す上面図である。(b):図4(a)に示されたモールドにおける凸部のB−B断面図である。(c):図4(a)に示されたモールドにおける凸部のC−C断面図である。 本発明の電子写真感光体の基体のパワースペクトルの一例を示す図である。 図10で示されるデータ群の相対累積度数を示す図である。
本発明は支持体と、下引き層と、感光層とをこの順に有する電子写真感光体において、
該下引き層が、結着樹脂、および、下記式(1)で示される化合物で表面処理された酸化アルミニウム粒子を含有し、
Figure 0006963406
(式(1)中、R〜Rは、それぞれ独立に、アルコキシ基またはアルキル基を示す。ただし、R〜Rの少なくとも2つはアルコキシ基である。Rは、炭素数n(6≦n≦18)のアルキル基である。)
該表面処理された酸化アルミニウム粒子中のアルミニウム原子の量をMAlとし、上記式(1)で示される化合物由来の珪素原子の量をMSiとしたときにX=(MSi/MAl)×100(質量%)で定義される表面処理量Xと、Rの炭素数nと、の積(X×n)が、10以上330以下であることを特徴とする電子写真感光体に関する。
本発明の電子写真感光体が、長期間繰り返し使用時の電位変動の抑制、および、黒ぽちの発生の抑制に優れる理由について、本発明者らは、以下のように推察している。
本発明において、酸化アルミニウム粒子が、本下引き層の導電性を担っている。酸化アルミニウム粒子が、長鎖アルキル基を有する表面処理剤で被覆されていることにより、酸化アルミニウム粒子間で立体障害が生じ、酸化アルミニウム粒子が分散塗布液中で凝集しにくくなることで、黒ぽちの発生が抑制される。黒ぽちの発生がより抑制される観点から、Rの炭素数nは、6以上12以下であることがより好ましい。
また、表面処理剤の長鎖アルキル基が有する疎水性により、酸化アルミニウム粒子への水分の付着が起こりにくくなり、酸化アルミニウム粒子が分散塗布液中で凝集しにくくなることで、黒ぽちの発生が抑制される。
さらに、前記X×nが10以上330以下となるように表面処理することで、電荷の蓄積が起こりにくい下引き層を得ることができる。前記X×nは、10以上220以下であることが、より好ましい。
すなわち、本発明の電子写真感光体の下引き層に含有される酸化アルミニウム粒子の、表面処理剤が有する長鎖アルキル基が、酸化アルミニウム粒子の立体障害による分散塗布液中での安定化、および、疎水性の発現に寄与しているといえる。また、本発明の電子写真感光体の下引き層に含有される酸化アルミニウム粒子の、特定の表面処理量が、電荷の蓄積を抑制しているといえる。
これにより、酸化アルミニウム粒子が均一に分散され、疎水性を有し、さらに電荷の蓄積が起こりにくい下引き層を形成することができると考えている。このような下引き層を形成することで、優れた黒ぽちの発生の抑制と、電位変動の抑制とが両立された電子写真感光体を得ることができると考えている
下に、本発明を実施するための形態を詳細に説明する。
<電子写真感光体>
本発明における電子写真感光体は、下引き層と、感光層とをこの順に有する構成である。本発明における電子写真感光体の好ましい構成は、支持体上に、下引き層、電荷発生層、電荷輸送層をこの順で積層した構成である。必要に応じて、電荷発生層と支持体の間に導電層を、電荷輸送層上に保護層を設けても良い。なお、本発明においては電荷発生層と電荷輸送層とを併せて感光層と呼ぶ。
図1に、本発明の電子写真感光体の層構成の一例を示す。図1は、積層型感光層であり、図1中、支持体101上に、下引き層102、電荷発生層103、電荷輸送層104が積層されている。また、電荷発生層103と、電荷輸送層104とを併せて感光層105と呼ぶ。
本発明の電荷輸送物質は表面層に含有させる。本発明における表面層とは、電子写真感光体が保護層を設ける場合には保護層を指し、保護層を設けない場合には電荷輸送層を指す。また、感光層は、電荷発生物質と電荷輸送物質を含有する単層型感光層で構成されてもよい。
<支持体>
本発明において、電子写真感光体は、支持体を有する。本発明において、支持体は導電性を有する導電性支持体であることが好ましい。また、支持体の形状としては、円筒状、ベルト状、シート状などが挙げられる。中でも、円筒状支持体であることが好ましい。また、支持体の表面に、陽極酸化などの電気化学的な処理や、ブラスト処理、切削処理などを施してもよい。
支持体の材質としては、金属、樹脂、ガラスなどが好ましい。
金属としては、アルミニウム、鉄、ニッケル、銅、金、ステンレスや、これらの合金などが挙げられる。中でも、アルミニウムを用いたアルミニウム製支持体であることが好ましい。
また、樹脂やガラスには、導電性材料を混合又は被覆するなどの処理によって、導電性を付与してもよい。
<導電層>
本発明において、支持体の上に、導電層を設けてもよい。導電層を設けることで、支持体表面の傷や凹凸を隠蔽することや、支持体表面における光の反射を制御することができる。
導電層は、導電性粒子と、樹脂と、を含有することが好ましい。
導電性粒子の材質としては、金属酸化物、金属、カーボンブラックなどが挙げられる。
金属酸化物としては、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化インジウム、酸化ケイ素、酸化ジルコニウム、酸化スズ、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化アンチモン、酸化ビスマスなどが挙げられる。金属としては、アルミニウム、ニッケル、鉄、ニクロム、銅、亜鉛、銀などが挙げられる。
これらの中でも、導電性粒子として、金属酸化物を用いることが好ましく、特に、酸化チタン、酸化スズ、酸化亜鉛を用いることがより好ましい。
導電性粒子として金属酸化物を用いる場合、金属酸化物の表面をシランカップリング剤などで処理したり、金属酸化物にリンやアルミニウムなど元素やその酸化物をドーピングしたりしてもよい。
また、導電性粒子は、芯材粒子と、その粒子を被覆する被覆層とを有する積層構成としてもよい。芯材粒子としては、酸化チタン、硫酸バリウム、酸化亜鉛などが挙げられる。被覆層としては、酸化スズなどの金属酸化物が挙げられる。
また、導電性粒子として金属酸化物を用いる場合、その体積平均粒子径が、1nm以上500nm以下であることが好ましく、3nm以上400nm以下であることがより好ましい。
樹脂としては、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ポリウレタン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂などが挙げられる。
また、導電層は、シリコーンオイル、樹脂粒子、酸化チタンなどの隠蔽剤などを更に含有してもよい。
導電層の平均膜厚は、1μm以上50μm以下であることが好ましく、3μm以上40μm以下であることが特に好ましい。
導電層は、上述の各材料および溶剤を含有する導電層用塗布液を調製し、この塗膜を支持体上に形成し、乾燥させることで形成することができる。塗布液に用いる溶剤としては、アルコール系溶剤、スルホキシド系溶剤、ケトン系溶剤、エーテル系溶剤、エステル系溶剤、芳香族炭化水素系溶剤などが挙げられる。導電層用塗布液中で導電性粒子を分散させるための分散方法としては、ペイントシェーカー、サンドミル、ボールミル、液衝突型高速分散機を用いた方法が挙げられる。
<下引き層>
本発明において、支持体または導電層と、感光層との間には、下引き層を設ける。
下引き層は、上記式(1)で示される化合物で表面処理された酸化アルミニウム粒子、結着樹脂、および、溶剤を含有する下引き層用塗布液を支持体または導電層上に塗布して塗膜を形成し、該塗膜を乾燥させることにより形成することができる。
酸化アルミニウム粒子を表面処理する方法は、一般的な方法が用いられる。たとえば、乾式法や湿式法が挙げられる。
乾式法は、酸化アルミニウム粒子をヘンシェルミキサーのような高速攪拌可能なミキサーの中で攪拌しながら、表面処理剤を含有するアルコール水溶液、有機溶媒溶液、または水溶液を添加し、均一に分散させた後に乾燥を行うものである。
また、湿式法は、酸化アルミニウム粒子と表面処理剤とを溶剤中で攪拌、またはガラスビーズ等を用いてサンドミル等を用いて分散するものであり、分散後、ろ過、または減圧留去により溶剤除去が行われる。溶剤の除去後は、さらに100℃以上で焼き付けを行うことが好ましい。
酸化アルミニウムに対する、上記式(1)の化合物の表面処理量X(質量%)は、例えば、スペクトリス(株)製の波長分散型蛍光X線分析装置(商品名:Axios)を用いて測定することが可能である。測定対象としては、電子写真感光体の感光層、さらに必要に応じて下引き層を剥離し、下引き層を削り取り、その削り取った下引き層を使用することでも可能である。また、下引き層と同じ材料の粉末を使用することでも可能である。
ここで表面処理量Xは、表面処理された酸化アルミニウム粒子中のアルミニウム原子の量をMAlとし、上記式(1)で示される化合物由来の珪素原子の量をMSiとしたときにX=(MSi/MAl)×100(質量%)より計算した値とする。
下引き層に含有させる結着樹脂としては、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ポリウレタン樹脂、フェノール樹脂、ポリビニルフェノール樹脂、アルキッド樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリエチレンオキシド樹脂、ポリプロピレンオキシド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミド酸樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、セルロース樹脂などが挙げられる。これらの中でも、ポリウレタン樹脂を用いることが好ましい。
重合性官能基を有するモノマーが有する重合性官能基としては、イソシアネート基、ブロックイソシアネート基、メチロール基、アルキル化メチロール基、エポキシ基、金属アルコキシド基、ヒドロキシル基、アミノ基、カルボキシル基、チオール基、カルボン酸無水物基、炭素−炭素二重結合基などが挙げられる。これらの中でも、ブロックイソシアネート基が好ましい。
下引き層には、さらに添加剤を含有させてもよく、例えば、アルミニウムなどの金属粉体、カーボンブラックなどの導電性物質、電荷輸送物質、金属キレート化合物、有機金属化合物などの公知の材料を含有させることができる。
電荷輸送物質としては、キノン化合物、イミド化合物、ベンズイミダゾール化合物、シクロペンタジエニリデン化合物、フルオレノン化合物、キサントン化合物、ベンゾフェノン化合物、シアノビニル化合物、ハロゲン化アリール化合物、シロール化合物、含ホウ素化合物などが挙げられる。電荷輸送物質として、重合性官能基を有する電荷輸送物質を用い、上述の重合性官能基を有するモノマーと共重合させることで、硬化膜として下引き層を形成してもよい。
下引き層用塗布液に用いられる溶剤としては、アルコール、スルホキシド、ケトン、エーテル、エステル、脂肪族ハロゲン化炭化水素、芳香族化合物などの有機溶剤が挙げられる。本発明においては、アルコール系、ケトン系溶剤を用いることが好ましい。
分散方法としては、ホモジナイザー、超音波分散機、ボールミル、サンドミル、ロールミル、振動ミル、アトライター、液衝突型高速分散機を用いた方法が挙げられる。
下引き層の平均膜厚は、0.1μm以上10μm以下であることが好ましく、0.2μm以上5μm以下であることがより好ましい。
下引き層中の前記表面処理された酸化アルミニウム粒子(P)の質量M と前記結着樹脂(BR)の質量M BR との質量比(MP/MBR)は、1.0/1.0以上3.0/1.0以下であることが好ましい。
下引き層は、上述の各材料及び溶剤を含有する下引き層用塗布液を調製し、この塗膜を支持体または導電層上に形成し、乾燥及び/又は硬化させることで形成することができる。塗布液に用いる溶剤としては、アルコール系溶剤、ケトン系溶剤、エーテル系溶剤、エステル系溶剤、芳香族炭化水素系溶剤などが挙げられる。
<感光層>
電子写真感光体の感光層は、主に、(1)積層型感光層と、(2)単層型感光層とに分類される。(1)積層型感光層は、電荷発生物質を含有する電荷発生層と、電荷輸送物質を含有する電荷輸送層と、を有する感光層である。(2)単層型感光層は、電荷発生物質と電荷輸送物質を共に含有する感光層である。
(1)積層型感光層
積層型感光層は、電荷発生層と、電荷輸送層と、を有する。
(1−1)電荷発生層
電荷発生層は、電荷発生物質と、樹脂と、を含有することが好ましい。
電荷発生物質としては、アゾ顔料、ペリレン顔料、多環キノン顔料、インジゴ顔料、フタロシアニン顔料などが挙げられる。これらの中でも、アゾ顔料、フタロシアニン顔料が好ましい。フタロシアニン顔料の中でも、オキシチタニウムフタロシアニン顔料、クロロガリウムフタロシアニン顔料、ヒドロキシガリウムフタロシアニン顔料が好ましい。
電荷発生層中の電荷発生物質の含有量は、電荷発生層の全質量に対して、40質量%以上85質量%以下であることが好ましく、60質量%以上80質量%以下であることがより好ましい。
樹脂としては、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ポリウレタン樹脂、フェノール樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、セルロース樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂などが挙げられる。これらの中でも、ポリビニルブチラール樹脂がより好ましい。
また、電荷発生層は、酸化防止剤、紫外線吸収剤などの添加剤を更に含有してもよい。具体的には、ヒンダードフェノール化合物、ヒンダードアミン化合物、硫黄化合物、リン化合物、ベンゾフェノン化合物、などが挙げられる。
電荷発生層の平均膜厚は、0.1μm以上1μm以下であることが好ましく、0.15μm以上0.4μm以下であることがより好ましい。
電荷発生層は、上述の各材料および溶剤を含有する電荷発生層用塗布液を調製し、この塗膜を下引き層上に形成し、乾燥させることで形成することができる。塗布液に用いる溶剤としては、アルコール系溶剤、スルホキシド系溶剤、ケトン系溶剤、エーテル系溶剤、エステル系溶剤、芳香族炭化水素系溶剤などが挙げられる。
(1−2)電荷輸送層
電荷輸送層は、電荷輸送物質と、樹脂と、を含有することが好ましい。
電荷輸送物質としては、例えば、多環芳香族化合物、複素環化合物、ヒドラゾン化合物、スチリル化合物、エナミン化合物、ベンジジン化合物、トリアリールアミン化合物や、これらの物質から誘導される基を有する樹脂などが挙げられる。これらの中でも、トリアリールアミン化合物、ベンジジン化合物が好ましい。
電荷輸送層中の電荷輸送物質の含有量は、電荷輸送層の全質量に対して、25質量%以上70質量%以下であることが好ましく、30質量%以上55質量%以下であることがより好ましい。
樹脂としては、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂などが挙げられる。これらの中でも、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂が好ましい。ポリエステル樹脂としては、特にポリアリレート樹脂が好ましい。
電荷輸送物質と樹脂との含有量比(質量比)は、4:10〜20:10が好ましく、5:10〜12:10がより好ましい。
また、電荷輸送層は、酸化防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤、レベリング剤、滑り性付与剤、耐摩耗性向上剤などの添加剤を含有してもよい。具体的には、ヒンダードフェノール化合物、ヒンダードアミン化合物、硫黄化合物、リン化合物、ベンゾフェノン化合物、シロキサン変性樹脂、シリコーンオイル、フッ素樹脂粒子、ポリスチレン樹脂粒子、ポリエチレン樹脂粒子、シリカ粒子、アルミナ粒子、窒化ホウ素粒子などが挙げられる。
電荷輸送層の平均膜厚は、5μm以上50μm以下であることが好ましく、8μm以上40μm以下であることがより好ましく、10μm以上30μm以下であることが特に好ましい。
電荷輸送層は、上述の各材料および溶剤を含有する電荷輸送層用塗布液を調製し、この塗膜を電荷発生層上に形成し、乾燥させることで形成することができる。塗布液に用いる溶剤としては、アルコール系溶剤、ケトン系溶剤、エーテル系溶剤、エステル系溶剤、芳香族炭化水素系溶剤が挙げられる。これらの溶剤の中でも、エーテル系溶剤または芳香族炭化水素系溶剤が好ましい。
(2)単層型感光層
単層型感光層は、電荷発生物質、電荷輸送物質、樹脂および溶剤を含有する感光層用塗布液を調製し、この塗膜を下引き層上に形成し、乾燥させることで形成することができる。電荷発生物質、電荷輸送物質、樹脂としては、上記「(1)積層型感光層」における材料の例示と同様である。
<保護層>
本発明において、感光層の上に、保護層を設けてもよい。保護層を設けることで、耐久性を向上することができる。
保護層は、導電性粒子および/又は電荷輸送物質と、樹脂とを含有することが好ましい。
導電性粒子としては、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化インジウムなどの金属酸化物の粒子が挙げられる。
電荷輸送物質としては、多環芳香族化合物、複素環化合物、ヒドラゾン化合物、スチリル化合物、エナミン化合物、ベンジジン化合物、トリアリールアミン化合物や、これらの物質から誘導される基を有する樹脂などが挙げられる。これらの中でも、トリアリールアミン化合物、ベンジジン化合物が好ましい。
樹脂としては、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、フェノキシ樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂などが挙げられる。中でも、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂が好ましい。
また、保護層は、重合性官能基を有するモノマーを含有する組成物を重合することで硬化膜として形成してもよい。その際の反応としては、熱重合反応、光重合反応、放射線重合反応などが挙げられる。重合性官能基を有するモノマーが有する重合性官能基としては、アクリル基、メタクリル基などが挙げられる。重合性官能基を有するモノマーとして、電荷輸送能を有する材料を用いてもよい。
保護層は、酸化防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤、レベリング剤、滑り性付与剤、耐摩耗性向上剤、などの添加剤を含有してもよい。具体的には、ヒンダードフェノール化合物、ヒンダードアミン化合物、硫黄化合物、リン化合物、ベンゾフェノン化合物、シロキサン変性樹脂、シリコーンオイル、フッ素樹脂粒子、ポリスチレン樹脂粒子、ポリエチレン樹脂粒子、シリカ粒子、アルミナ粒子、窒化ホウ素粒子などが挙げられる。
保護層の平均膜厚は、0.5μm以上10μm以下であることが好ましく、1μm以上7μm以下であることが好ましい。
保護層は、上述の各材料および溶剤を含有する保護層用塗布液を調製し、この塗膜を感光層上に形成し、乾燥および/又は硬化させることで形成することができる。塗布液に用いる溶剤としては、アルコール系溶剤、ケトン系溶剤、エーテル系溶剤、スルホキシド系溶剤、エステル系溶剤、芳香族炭化水素系溶剤が挙げられる。
<電子写真感光体の表面加工>
本発明において、電子写真感光体の表面加工を行ってもよい。表面加工を行うことで、電子写真感光体に接触させるクリーニング手段(クリーニングブレード)の挙動をより安定化させることができる。表面加工の方法として、凸部を有するモールドを電子写真感光体の表面に圧接し、形状転写を行う方法や、機械的研磨による凹凸形状付与を行う方法が挙げられる。電子写真感光体に接触させるクリーニング手段の挙動をより安定化させる目的に対しては、電子写真感光体の表面層に凹部または凸部を設けることがより好ましい。
上記凹部または凸部は、電子写真感光体の表面の全域に形成されていてもよいし、電子写真感光体の表面の一部分に形成されていてもよい。凹部または凸部が電子写真感光体の表面の一部分に形成されている場合は、少なくともクリーニング手段(クリーニングブレード)との接触領域の全域には凹部または凸部が形成されていることが好ましい。
凹部を形成する場合は、凹部に対応した凸部を有するモールドを電子写真感光体の表面に圧接し、形状転写を行うことにより、電子写真感光体の表面に凹部を形成することができる。
<電子写真感光体の周面に凹部を形成する方法>
形成するべき凹部に対応した凸部を有するモールドを電子写真感光体の周面に圧接し、形状転写を行うことにより、電子写真感光体の周面に凹部を形成することができる。
図2に、電子写真感光体の周面に凹部を形成するための圧接形状転写加工装置の例を示す。
図2に示す圧接形状転写加工装置によれば、被加工物である電子写真感光体2−1を回転させながら、その周面に連続的にモールド2−2を接触させ、加圧することにより、電子写真感光体2−1の周面に凹部や平坦部を形成することができる。
加圧部材2−3の材質としては、例えば、金属、金属酸化物、プラスチック、ガラスなどが挙げられる。これらの中でも、機械的強度、寸法精度、耐久性の観点から、ステンレス鋼(SUS)が好ましい。加圧部材2−3は、その上面にモールド2−2が設置される。また、下面側に設置される支持部材(不図示)および加圧システム(不図示)により、支持部材2−4に支持された電子写真感光体2−1の周面に、モールド2−2を所定の圧力で接触させることができる。また、支持部材2−4を加圧部材2−3に対して所定の圧力で押し付けてもよいし、支持部材2−4および加圧部材2−3を互いに押し付けてもよい。
図2に示す例は、加圧部材2−3を電子写真感光体2−1の軸方向と垂直な方向に移動させることにより、電子写真感光体2−1が従動または駆動回転しながら、その周面を連続的に加工する例である。さらに、加圧部材2−3を固定し、支持部材2−4を電子写真感光体2−1の軸方向と垂直な方向に移動させることにより、または、支持部材2−4および加圧部材2−3の両者を移動させることにより、電子写真感光体2−1の周面を連続的に加工することもできる。
なお、形状転写を効率的に行う観点から、モールド2−2や電子写真感光体2−1を加熱することが好ましい。
モールド2−2としては、例えば、微細な表面加工された金属や樹脂フィルムや、シリコンウエハーなどの表面にレジストによりパターニングをしたものや、微粒子が分散された樹脂フィルムや、微細な表面形状を有する樹脂フィルムに金属コーティングを施したものなどが挙げられる。
また、電子写真感光体2−1に押し付けられる圧力を均一にする観点から、モールド2−2と加圧部材2−3との間に弾性体を設置することが好ましい。
電子写真感光体の周面の凹部や平坦部や凸部などは、例えば、レーザー顕微鏡、光学顕微鏡、電子顕微鏡、原子間力顕微鏡などの顕微鏡を用いて観察することができる。
レーザー顕微鏡としては、例えば、以下の機器が利用可能である。
(株)キーエンス製の超深度形状測定顕微鏡VK−8550、超深度形状測定顕微鏡VK−9000、超深度形状測定顕微鏡VK−9500、VK−X200、VK−X100オリンパス(株)製の走査型共焦点レーザー顕微鏡OLS3000
レーザーテック(株)製のリアルカラーコンフォーカル顕微鏡オプリテクスC130
光学顕微鏡としては、例えば、以下の機器が利用可能である。
(株)キーエンス製のデジタルマイクロスコープVHX−500、デジタルマイクロスコープVHX−200
オムロン(株)製の3DデジタルマイクロスコープVC−7700
電子顕微鏡としては、例えば、以下の機器が利用可能である。
(株)キーエンス製の3Dリアルサーフェスビュー顕微鏡VE−9800、3Dリアルサーフェスビュー顕微鏡VE−8800
エスアイアイ・ナノテクノロジー(株)製の走査型電子顕微鏡コンベンショナル/Variable Pressure SEM
(株)島津製作所製の走査型電子顕微鏡SUPERSCAN SS−550
原子間力顕微鏡としては、例えば、以下の機器が利用可能である。
(株)キーエンス製のナノスケールハイブリッド顕微鏡VN−8000
エスアイアイ・ナノテクノロジー(株)製の走査型プローブ顕微鏡NanoNaviステーション
(株)島津製作所製の走査型プローブ顕微鏡SPM−9600
以下に、電子写真感光体周面の凹部の観察方法について説明する。
まず、電子写真感光体の周面を顕微鏡で拡大観察する。電子写真感光体の周面は周方向に曲がった曲面となっているため、その曲面の断面プロファイルを抽出し、曲線(円弧)をフィッティングする。図3に、フィッティングの例を示す。図3に示す例は、電子写真感光体が円筒状である場合の例である。図3中、実線の3−1は電子写真感光体の周面(曲面)の断面プロファイルであり、破線の3−2は断面プロファイル3−1にフィッティングした曲線である。その曲線3−2が直線になるように断面プロファイル3−1の補正を行い、得られた直線を電子写真感光体の長手方向(周方向に直交する方向)に拡張した面を基準面とする。電子写真感光体が円筒状でない場合も、円筒状である場合と同様にして基準面を得る。
図4に、電子写真感光体の周面に形成された凹部の開口面の例および周方向からみたときの断面の例を示す。なお、図4の凹部の断面の例は、上記補正後の断面プロファイルである。
図5(A)〜(J)に、凹部の開口部の形状(凹部を上から見たときの形状)の例を示す。
図6(a)〜(h)に、凹部の周方向からみたときの断面部の形状の例を示す。
<機械的研磨に用いる研磨具>
機械的研磨は公知の手段を利用できる。一般的には、電子写真感光体に研磨具を当接させ、いずれか一方あるいは両方を相対的に移動させて電子写真感光体の表面を研磨する。研磨具は、基材上に研磨砥粒が結着樹脂中に分散された層を設けてなる研磨部材である。
砥粒としては、例えば、酸化アルミニウム、酸化クロム、ダイヤモンド、酸化鉄、酸化セリウム、コランダム、珪石、窒化珪素、窒化硼素、炭化モリブデン、炭化珪素、炭化タングステン、チタンカーバイトおよび酸化珪素などの粒子が挙げられる。砥粒の粒子径は、0.01〜50μmであることが好ましく、さらには1〜15μmであることがより好ましい。砥粒の粒子径が小さすぎると、研磨力が弱くなり、電子写真感光体の最表面のF/C比を増加させにくくなる。これらの砥粒は、1種類あるいは2種類以上を混合して用いることができる。2種類以上を混合する場合は、材質や粒子径が異なっていても同じでもよい。
研磨具に用いられる砥粒を分散させる結着樹脂としては、公知の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、反応型樹脂、電子線硬化樹脂、紫外線硬化樹脂、可視光硬化樹脂および防黴性樹脂を用いることができる。熱可塑性樹脂としては、例えば、塩化ビニル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、アミノ樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、ウレタンエラストマーおよびポリアミド−シリコーン樹脂が挙げられる。熱硬化性樹脂としては、例えば、フェノール樹脂、フェノキシ樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂、メラミン樹脂およびアルキッド樹脂が挙げられる。また、熱可塑性樹脂にイソシアネート系の硬化剤を添加してもよい。
研磨具の結着樹脂中に砥粒を分散させてなる層の膜厚は、1〜100μmであることが好ましい。膜厚が厚すぎると膜厚ムラが生じやすく、結果、被研磨体の表面粗さのムラが問題となる。一方、膜厚が薄すぎると砥粒の脱落が起こりやすくなる。
研磨具の基材の形状は特に制限されない。本例の実施形態では、円筒状の電子写真感光体を効率的に研磨するためにシート状の基材を用いたが、他の形状でもよい。(以下、本例の研磨具を研磨シートとも記載する)研磨具の基材の材質も特に制限されない。例えば、シート状の基材の材質としては、紙、織布、不織布、プラスチックフィルムが挙げられる。
研磨具は、上記の砥粒、結着樹脂、結着樹脂を溶解可能な溶剤を混合し分散させた塗料を、基材上に塗布、乾燥して得ることができる。
<研磨装置>
本例の電子写真感光体の研磨装置の一例について図7に示す。
図7は研磨シートを用いて円筒状の電子写真感光体を研磨する装置である。図7中、研磨シート7−1は中空の軸7−6に巻かれており、軸7−6に研磨シート7−1が送られる方向と逆方向に、研磨シート7−1に張力が与えられるようモーター(不図示)が配置されている。研磨シート7−1は矢印方向に送られ、ガイドローラー7−2a、7−2bを介してバックアップローラー7−3を通り、研磨後の研磨シート7−1はガイドローラー7−2c、7−2dを介してモーター(不図示)により巻き取り手段7−5に巻き取られる。研磨は、研磨シート7−1を被処理体(研磨を行う前の電子写真感光体)7−4に常時圧接して行われる。研磨シート7−1は絶縁性であることが多いため、研磨シート7−1の接する部位には、アースに接地されたものまたは導電性を有するものを用いることが好ましい。
研磨シート7−1の送りスピードは10〜1000mm/minの範囲が好ましい。送り量が少ないと、研磨シート7−1表面への結着樹脂の付着、これに起因して被処理体7−4表面に深傷が生じる場合がある。
被処理体7−4は、研磨シート7−1を介してバックアップローラー7−3と対向した位置に置かれる。バックアップローラー7−3は被処理体7−4の表面粗さの均一性を向上させる観点から、弾性体であることが好ましい。この際、研磨シート7−1を介して被処理体7−4とバックアップローラー7−3が所望の設定値で所定の時間押し当てられ、被処理体7−4の表面が研磨される。被処理体7−4の回転方向は、研磨シート7−1の送られる方向と同一であってもよいし、対向であってもよい。また、研磨の途中で回転方向を変更してもよい。
バックアップローラー7−3の被処理体7−4に対する押し当て圧は、バックアップローラー7−3の硬度や研磨時間にもよるが、0.005〜15N/mが好ましい。
電子写真感光体の表面粗さは、研磨シート7−1の送りスピード、パックアップローラー7−3の押し当て圧、研磨シートの砥粒種、研磨シートの結着樹脂の膜厚、基材の厚みなどを適宜選択することにより調整できる。
<JIS B0601 ‘1982における最大高さRmaxの測定>
電子写真感光体の表面粗さは、公知の手段で測定できる。例えば、株式会社小坂研究所社製の表面粗さ測定器サーフコーダSE3500型などの表面粗さ計や、株式会社菱化システム社製の非接触3次元表面測定機マイクロマップ557N、株式会社キーエンス社製の超深度形状測定顕微鏡VK−8550、VK−9000などの3次元形状を取得できる顕微鏡を用いて測定できる。
本例では、表面粗さの指標のうち、日本工業規格JISによって規定されたJIS B0601 ‘1982における最大高さRmaxを研磨深さL(μm)として用いる。また本例では、後述するX線光電子分光法の検体として切り出す電子写真感光体の5mm角切片の範囲について、あらかじめRmaxを測定する。測定は5mm角の範囲において任意に3か所行い、その平均値を研磨深さL(μm)として採用する。
<プロセスカートリッジ、電子写真装置>
本発明のプロセスカートリッジは、これまで述べてきた電子写真感光体と、帯電手段、現像手段、転写手段およびクリーニング手段からなる群より選択される少なくとも1つの手段とを一体に支持し、電子写真装置本体に着脱自在であることを特徴とする。
また、本発明の電子写真装置は、これまで述べてきた電子写真感光体、帯電手段、露光手段、現像手段および転写手段を有することを特徴とする。
図8に、電子写真感光体を備えたプロセスカートリッジを有する電子写真装置の概略構成の一例を示す。
1は円筒状(ドラム状)の電子写真感光体であり、軸2を中心に矢印方向に所定の周速度(プロセススピード)で回転駆動される。電子写真感光体1の表面は、回転過程において、帯電手段3により、正または負の所定電位に帯電される。なお、図においては、ローラー型帯電部材によるローラー帯電方式を示しているが、コロナ帯電方式、近接帯電方式、注入帯電方式などの帯電方式を採用してもよい。帯電された電子写真感光体1の表面には、露光手段(不図示)から露光光4が照射され、目的の画像情報に対応した静電潜像が形成される。露光光4は、目的の画像情報の時系列電気デジタル画像信号に対応して強度変調された光であり、例えば、スリット露光やレーザービーム走査露光などの像露光手段から出力される。電子写真感光体1の表面に形成された静電潜像は、現像手段5内に収容されたトナーで現像(正規現像または反転現像)され、電子写真感光体1の表面にはトナー像が形成される。電子写真感光体1の表面に形成されたトナー像は、転写手段6により、転写材7に転写される。このとき、転写手段6には、バイアス電源(不図示)からトナーの保有電荷とは逆極性のバイアス電圧が印加される。また、転写材7が紙である場合、転写材7は給紙部(不図示)から取り出されて、電子写真感光体1と転写手段6との間に電子写真感光体1の回転と同期して給送される。電子写真感光体1からトナー像が転写された転写材7は、電子写真感光体1の表面から分離されて、定着手段8へ搬送され、トナー像の定着処理を受けることにより、画像形成物(プリント、コピー)として電子写真装置の外へプリントアウトされる。電子写真装置は、転写後の電子写真感光体1の表面に残ったトナーなどの付着物を除去するための、クリーニング手段9を有していてもよい。また、クリーニング手段を別途設けず、上記付着物を現像手段などで除去する、いわゆる、クリーナーレスシステムを用いてもよい。本発明においては、上述の電子写真感光体1、帯電手段3、現像手段5、転写手段6およびクリーニング手段9などから選択される構成要素のうち、複数の構成要素を容器に納め、一体に支持してプロセスカートリッジを形成し、それを電子写真装置本体に対して着脱自在に構成できる。例えば以下のように構成する。帯電手段3、現像手段5およびクリーニング手段9から選択される少なくとも1つを、電子写真感光体1とともに一体に支持してカートリッジ化する。これを、電子写真装置本体のレールなどの案内手段12を用いて、電子写真装置本体に着脱自在なプロセスカートリッジ11とすることができる。電子写真装置は、電子写真感光体1の表面を、前露光手段(不図示)からの前露光光10により除電処理する除電機構を有していてもよい。また、本発明のプロセスカートリッジを電子写真装置本体に着脱するために、レールなどの案内手段12を設けてもよい。
本発明の電子写真感光体は、レーザービームプリンター、LEDプリンター、複写機、ファクシミリ、および、これらの複合機などに用いることができる。
以下、実施例および比較例を用いて本発明を更に詳細に説明する。本発明は、その要旨を超えない限り、下記の実施例によって何ら限定されるものではない。なお、以下の実施例の記載において、「部」とあるのは特に断りのない限り質量基準である。
〔実施例1〕
<表面形状形成前の電子写真感光体の作製>
・支持体
支持体(導電性支持体)として、円筒状アルミニウムシリンダー(JIS−A3003、アルミニウム合金、直径30mm、長さ357.5mm、肉厚0.7mm)の表面を、以下の条件で切削処理したものを用いた。
切削条件としては、R0.1のバイトを用い、主軸回転数=10000rpm、バイトの送り速度を0.03〜0.06mm/rpmの範囲で連続的に変化させた。作製した基体を(株)小坂研究所製の表面粗さ測定器SE700で表面粗さ測定を行った。カットオフ値は、0.8mm、測定長さは4mmで、データ間隔は1.6μmの条件で測定を行った。測定した粗さ曲線からJIS B 0601:2001より求められる二乗平均平方根傾斜RΔqを求めた。また粗さ曲線のデータに対して測定開始から2048個目までのデータに関して下記式(2)に従い高速フーリエ変換をし、式(3)より導出したパワースペクトルより、図10を得た。図10のパワースペクトルから図11の相対累積度数分布を導出し、10%から50%のデータに対して式(4)より決定係数を導出した。また累積度数が90%になるピッチに関しても求めた。
Figure 0006963406
Figure 0006963406
Figure 0006963406
以上のように表面加工を行なったアルミニウムシリンダーを電子写真感光体の支持体として用いた。
・下引き層の形成
次に、酸化アルミニウム粒子(平均一次粒径:13nm、比表面積:99m/g)100部をトルエン500部と攪拌混合し、オクチルトリエトキシシラン(商品名:KBE3083、信越化学工業(株)製)0.71部を添加し、6時間攪拌した。
その後、トルエンを減圧蒸留にて留去し、140℃で6時間加熱乾燥し、表面処理された酸化アルミニウム粒子M1を得た。なお、酸化アルミニウム粒子M1の表面処理量X、X×n、および、A/Bは、表1に記載のとおりである。
次に、ポリオールとしてブチラール(商品名:BM−1,積水化学工業(株)製)15部、およびブロック化イソシアネート(商品名:スミジュール3175、住化コベストロウレタン(株)(旧:住友バイエルウレタン(株))製、不揮発分:75%、ブロック剤:オキシム系)15部を、メチルエチルケトン90部と1−ブタノール90部の混合溶媒に溶解させた。この溶液に前記表面処理された酸化アルミニウム粒子M1を54部、2,3,4−トリヒドロキシベンゾフェノン(和光純薬工業(株)製)0.28部を加え、これを直径0.8mmのガラスビーズを用いたサンドミル装置で23±3℃雰囲気下で3時間分散した。
分散処理後、シリコーンオイル(商品名:SH28PA、東レ・ダウコーニング(株)(旧:東レダウコーニングシリコーン(株))製)0.01部を加えて攪拌し、下引き層用塗布液を調製した。
得られた下引き層用塗布液を上記支持体上に浸漬塗布して塗膜を形成し、塗膜を30分間160℃で乾燥させることによって、膜厚が1.2μmの下引き層を形成した。
・電荷発生層の形成
次に、CuKα特性X線回折におけるブラッグ角2θ±0.2°の7.4°および28.1°に強いピークを有する結晶形のヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶(電荷発生物質)4部、および、下記構造式(A)で示される化合物0.04部を、シクロヘキサノン100部にポリビニルブチラール(商品名:エスレックBX−1、積水化学工業(株)製)2部を溶解させた液に加えた。その後、直径1mmのガラスビーズを用いたサンドミルにて23±3℃の雰囲気下で1時間分散処理し、分散処理後、酢酸エチル100部を加えることによって、電荷発生層用塗布液を調製した。
この電荷発生層用塗布液を下引き層上に浸漬塗布し、得られた塗膜を10分間90℃で乾燥させることによって、膜厚が0.15μmの電荷発生層を形成した。
Figure 0006963406
・電荷輸送層の形成
次に、下記構造式(B)で示される化合物60部、下記構造式(C)で示される化合物30部、下記構造式(D)で示される化合物10部、および、ビスフェノールZ型ポリカーボネート樹脂(商品名:ユーピロンZ400、三菱エンジニアリングプラスチックス(株)製)100部、下記式(E)で示される構造単位を有するポリカーボネート(粘度平均分子量Mv:20000)0.2部を、o−キシレン272部、安息香酸メチル256部、および、ジメトキシメタン272部の混合溶剤に溶解させることによって、電荷輸送層用塗布液を調製した。
この電荷輸送層用塗布液を前記電荷発生層上に浸漬塗布して塗膜を形成し、得られた塗膜を50分間115℃で乾燥させることによって、膜厚18μmの電荷輸送層を形成した。
Figure 0006963406
(式(E)中、0.95および0.05は2つの構造単位のモル比(共重合比)である。)
・保護層の形成
次に、下記構造式(F)で示される化合物95部、下記式(G)で示される化合物であるビニルエステル化合物5部(東京化成工業(株)製)、シロキサン変性アクリル化合物3.5部(BYK−3550、ビックケミー・ジャパン(株)製)、下記式(H)で示されるウレア化合物5部、1−プロパノール200部、1,1,2,2,3,3,4−ヘプタフルオロシクロペンタン(商品名:ゼオローラH、日本ゼオン(株)製)100部を混合し、撹拌した。その後ポリフロンフィルター(商品名:PF−020、アドバンテック東洋(株)製)でこの溶液を濾過することによって、表面層用塗布液(保護層用塗布液)を調製した。
Figure 0006963406
この表面層用塗布液を電荷輸送層上に浸漬塗布して塗膜を形成し、得られた塗膜を10分間50℃で乾燥させた。その後、窒素雰囲気下にて、加速電圧70kV、ビーム電流5.0mAの条件で支持体(被照射体)を200rpmの速度で回転させながら、1.6秒間電子線を塗膜に照射した。なお、このときの電子線の吸収線量を測定したところ、15kGyであった。その後、窒素雰囲気下にて、塗膜の温度が25℃から117℃になるまで30秒かけて昇温させ、塗膜の加熱を行った。電子線照射から、その後の加熱処理までの酸素濃度は15ppm以下であった。次に、大気中において、塗膜の温度が25℃になるまで自然冷却し、塗膜の温度が105℃になる条件で30分間加熱処理を行い、膜厚5μmの保護層(表面層)を形成した。
このようにして、保護層を有する、表面形状形成前の電子写真感光体を作製した。
<電子写真感光体の表面加工例1>
・モールド圧接形状転写による凹部の形成
概ね図2に示す構成の圧接形状転写加工装置に、モールドとして概ね図9に示す形状のモールド(本例においては、最大幅(モールド上の凸部を上から見たときの軸方向の最大幅のこと。以下同じ。)X´:30μm、最大長さ(モールド上の凸部を上から見たときの周方向の最大長さのこと。以下同じ。)Y:75μm、面積率60%、高さH:1.0μmの凸部)を設置し、作製した凹部形成前の電子写真感光体の周面に対して加工を行った。加工時には、電子写真感光体の周面の温度が120℃になるように電子写真感光体およびモールドの温度を制御し、7.0MPaの圧力で電子写真感光体と加圧部材を押し付けながら、電子写真感光体を周方向に回転させて、電子写真感光体の周面の全域に凹部を形成した。
このようにして、周面に凹部を有する電子写真感光体を作製した。
・電子写真感光体の周面の観察
得られた電子写真感光体の周面を、レーザー顕微鏡((株)キーエンス製、商品名:X−100)で50倍レンズにより拡大観察し、電子写真感光体の周面に設けられた凹部の判定を行った。観察時には、電子写真感光体の長手方向に傾きが無いように、また、周方向については、電子写真感光体の円弧の頂点にピントが合うように、調整を行った。観察は一辺500μmの正方形領域に対して行い、拡大観察を行った画像を画像連結アプリケーションによって連結して拡大観察画像を得た。また、得られた結果については、付属の画像解析ソフトにより、画像処理高さデータを選択し、フィルタタイプメディアンでフィルタ処理を行った。
上記観察によって凹部の深さ、開口部の軸方向の幅、開口部の周方向の長さ、面積、2つの直線で形成された頂部(交点)の角度、などを求めた。結果を以下に示す。
開口部の軸方向の幅X´:30μm
開口部の周方向の長さY:75μm
面積:150000μm
形状深さ:0.5μm
頂部に向かう二つの線と軸方向の直線とで成す角度:76度
頂部の角度:28度
最も深い点から頂部に引いた直線と開口部との角度:0.5度
なお、電子写真感光体の周面を、他のレーザー顕微鏡((株)キーエンス製、商品名:X−9500)を用い、上記と同様の方法で観察を行ったところ、上記のレーザー顕微鏡((株)キーエンス製、商品名:X−100)を用いた場合と同様の結果が得られた。
このようにして、支持体、下引き層、電荷発生層、電荷輸送層、および、保護層を有し、更に表面形状を形成した電子写真感光体を作製した。
〔実施例2〕
酸化アルミニウム粒子(平均一次粒子径:10nm、比表面積:130m/g)100部をトルエン500部と攪拌混合し、オクチルトリエトキシシラン(商品名:KBE3083、信越化学工業(株)製)0.54部を添加し、6時間攪拌した。
その後、トルエンを減圧蒸留にて留去し、140℃で6時間加熱乾燥し、表面処理された酸化アルミニウム粒子M2を得た。なお、酸化アルミニウム粒子M2の表面処理量X、X×n、および、A/Bは、表1に記載のとおりである。
実施例1において、酸化アルミニウム粒子M1を酸化アルミニウム粒子M2に変更して下引き層塗布液を調製したこと以外は、実施例1と同様にして、電子写真感光体を作製した。
〔実施例3〕
酸化アルミニウム粒子(平均一次粒子径:10nm、比表面積:80m/g)100部をトルエン500部と攪拌混合し、オクチルトリエトキシシラン(商品名:KBE3083、信越化学工業(株)製)0.14部を添加し、6時間攪拌した。
その後、トルエンを減圧蒸留にて留去し、140℃で6時間加熱乾燥し、表面処理された酸化アルミニウム粒子M3を得た。なお、酸化アルミニウム粒子M3の表面処理量X、X×n、および、A/Bは、表1に記載のとおりである。
実施例1において、酸化アルミニウム粒子M1を酸化アルミニウム粒子M3に変更して下引き層塗布液を調製したこと以外は、実施例1と同様にして、電子写真感光体を作製した。
〔実施例4〕
酸化アルミニウム粒子(平均一次粒子径:10nm、比表面積:150m/g)100部をトルエン500部と攪拌混合し、オクチルトリエトキシシラン(商品名:KBE3083、信越化学工業(株)製)1.03部を添加し、6時間攪拌した。
その後、トルエンを減圧蒸留にて留去し、140℃で6時間加熱乾燥し、表面処理された酸化アルミニウム粒子M4を得た。なお、酸化アルミニウム粒子M4の表面処理量X、X×n、および、A/Bは、表1に記載のとおりである。
実施例1において、酸化アルミニウム粒子M1を酸化アルミニウム粒子M4に変更して下引き層塗布液を調製したこと以外は、実施例1と同様にして、電子写真感光体を作製した。
〔実施例5〕
酸化アルミニウム粒子(平均一次粒子径:18nm、比表面積:65m/g)100部をトルエン500部と攪拌混合し、オクチルトリエトキシシラン(商品名:KBE3083、信越化学工業(株)製)2.17部を添加し、6時間攪拌した。
その後、トルエンを減圧蒸留にて留去し、140℃で6時間加熱乾燥し、表面処理された酸化アルミニウム粒子M5を得た。なお、酸化アルミニウム粒子M5の表面処理量X、X×n、および、A/Bは、表1に記載のとおりである。
実施例1において、酸化アルミニウム粒子M1を酸化アルミニウム粒子M5に変更して下引き層塗布液を調製したこと以外は、実施例1と同様にして、電子写真感光体を作製した。
〔実施例6〕
酸化アルミニウム粒子(平均一次粒子径:13nm、比表面積:99m/g)100部をトルエン500部と攪拌混合し、オクチルトリエトキシシラン(商品名:KBE3083、信越化学工業(株)製)0.14部を添加し、6時間攪拌した。
その後、トルエンを減圧蒸留にて留去し、140℃で6時間加熱乾燥し、表面処理された酸化アルミニウム粒子M6を得た。なお、酸化アルミニウム粒子M6の表面処理量X、X×n、および、A/Bは、表1に記載のとおりである。
実施例1において、酸化アルミニウム粒子M1を酸化アルミニウム粒子M6に変更して下引き層塗布液を調製したこと以外は、実施例1と同様にして、電子写真感光体を作製した。
〔実施例7〕
酸化アルミニウム粒子(平均一次粒子径:13nm、比表面積:99m/g)100部をトルエン500部と攪拌混合し、オクチルトリエトキシシラン(商品名:KBE3083、信越化学工業(株)製)1.42部を添加し、6時間攪拌した。
その後、トルエンを減圧蒸留にて留去し、140℃で6時間加熱乾燥し、表面処理された酸化アルミニウム粒子M7を得た。なお、酸化アルミニウム粒子M7の表面処理量X、X×n、および、A/Bは、表1に記載のとおりである。
実施例1において、酸化アルミニウム粒子M1を酸化アルミニウム粒子M7に変更して下引き層塗布液を調製したこと以外は、実施例1と同様にして、電子写真感光体を作製した。
〔実施例8〕
酸化アルミニウム粒子(平均一次粒子径:13nm、比表面積:99m/g)100部をトルエン500部と攪拌混合し、ヘキシルトリメトキシシラン(商品名:KBM3063、信越化学工業(株)製)0.38部を添加し、6時間攪拌した。
その後、トルエンを減圧蒸留にて留去し、140℃で6時間加熱乾燥し、表面処理された酸化アルミニウム粒子M8を得た。なお、酸化アルミニウム粒子M8の表面処理量X、X×n、および、A/Bは、表1に記載のとおりである。
実施例1において、酸化アルミニウム粒子M1を酸化アルミニウム粒子M8に変更して下引き層塗布液を調製したこと以外は、実施例1と同様にして、電子写真感光体を作製した。
〔実施例9〕
酸化アルミニウム粒子(平均一次粒子径:13nm、比表面積:99m/g)100部をトルエン500部と攪拌混合し、デシルトリメトキシシラン(商品名:KBM3103C、信越化学工業(株)製)0.75部を添加し、6時間攪拌した。
その後、トルエンを減圧蒸留にて留去し、140℃で6時間加熱乾燥し、表面処理された酸化アルミニウム粒子M9を得た。なお、酸化アルミニウム粒子M9の表面処理量X、X×n、および、A/Bは、表1に記載のとおりである。
実施例1において、酸化アルミニウム粒子M1を酸化アルミニウム粒子M9に変更して下引き層塗布液を調製したこと以外は、実施例1と同様にして、電子写真感光体を作製した。
〔実施例10〕
酸化アルミニウム粒子(平均一次粒子径:13nm、比表面積:99m/g)100部をトルエン500部と攪拌混合し、ドデシルトリメトキシシラン(商品名:D3383、東京化成工業(株)製)0.68部を添加し、6時間攪拌した。
その後、トルエンを減圧蒸留にて留去し、140℃で6時間加熱乾燥し、表面処理された酸化アルミニウム粒子M10を得た。なお、酸化アルミニウム粒子M10の表面処理量X、X×n、および、A/Bは、表1に記載のとおりである。
実施例1において、酸化アルミニウム粒子M1を酸化アルミニウム粒子M10に変更して下引き層塗布液を調製したこと以外は、実施例1と同様にして、電子写真感光体を作製した。
〔実施例11〕
酸化アルミニウム粒子(平均一次粒子径:13nm、比表面積:99m/g)100部をトルエン500部と攪拌混合し、ヘキサデシルトリメトキシシラン(商品名:H1376、東京化成工業(株)製)0.57部を添加し、6時間攪拌した。
その後、トルエンを減圧蒸留にて留去し、140℃で6時間加熱乾燥し、表面処理された酸化アルミニウム粒子M11を得た。なお、酸化アルミニウム粒子M11の表面処理量X、X×n、および、A/Bは、表1に記載のとおりである。
実施例1において、酸化アルミニウム粒子M1を酸化アルミニウム粒子M11に変更して下引き層塗布液を調製したこと以外は、実施例1と同様にして、電子写真感光体を作製した。
〔実施例12〕
酸化アルミニウム粒子(平均一次粒子径:13nm、比表面積:99m/g)100部をトルエン500部と攪拌混合し、オクタデシルトリメトキシシラン(商品名:O0256、東京化成工業(株)製)0.53部を添加し、6時間攪拌した。
その後、トルエンを減圧蒸留にて留去し、140℃で6時間加熱乾燥し、表面処理された酸化アルミニウム粒子M12を得た。なお、酸化アルミニウム粒子M12の表面処理量X、X×n、および、A/Bは、表1に記載のとおりである。
実施例1において、酸化アルミニウム粒子M1を酸化アルミニウム粒子M12に変更して下引き層塗布液を調製したこと以外は、実施例1と同様にして、電子写真感光体を作製した。
〔実施例13〕
実施例1において、膜厚が5μmの下引き層を形成したこと以外は、実施例1と同様にして、電子写真感光体を作製した。
〔実施例14〕
実施例1において、膜厚が10μmの下引き層を形成したこと以外は、実施例1と同様にして、電子写真感光体を作製した。
〔実施例15〕
実施例1において、膜厚が18μmの下引き層を形成したこと以外は、実施例1と同様にして、電子写真感光体を作製した。
〔実施例16〕
実施例1において、膜厚が30μmの下引き層を形成したこと以外は、実施例1と同様にして、電子写真感光体を作製した。
〔実施例17〕
実施例1において、下引き層用塗布液の調合に用いる、ブチラール、ブロックイソシアネートに代えて、結着樹脂としてアルコール可溶性共重合ポリアミド(商品名:アミランCM−8000、東レ(株)製、ナイロン6/66/610/12共重合体)30部を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、電子写真感光体を作製した。
〔実施例18〕
実施例1において、下引き層用塗布液の調合に用いる、ブチラール、ブロックイソシアネートに代えて、結着樹脂としてフェノール(商品名:プライオーフェンJ−325、DIC(株)(旧:大日本インキ(株))製)30部を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、電子写真感光体を作製した。
〔実施例19〕
実施例1において、下引き層用塗布液の調合に用いる、ブチラール、ブロックイソシアネートの使用量をそれぞれ21.5部、としたこと以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体を作製した。
〔実施例20〕
実施例1において、下引き層用塗布液の調合に用いる、ブチラール、ブロックイソシアネートの使用量をそれぞれ7.9部、としたこと以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体を作製した。
〔実施例21〕
実施例1において、下引き層用塗布液の調合に用いる、混合溶媒を、メチルエチルケトン135部と1−ブタノール45部の混合溶媒、としたこと以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体を作製した。
〔実施例22〕
実施例1において、下引き層用塗布液の調合に用いる、混合溶媒を、メタノール90部とメトキシプロパノール90部の混合溶媒、としたこと以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体を作製した。
〔実施例23〕
実施例1において、下引き層用塗布液の調合に用いる、電子受容性化合物として、2,3,4−トリヒドロキシベンゾフェノンに代えて、アリザリン(東京化成社製)0.28を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、電子写真感光体を作製した。
〔実施例24〕
実施例1において、下引き層用塗布液の調製において、シリコーンオイルを用いなかったこと以外は、実施例1と同様にして、電子写真感光体を作製した。
〔実施例25〕
実施例1において、支持体上に形成した下引き層塗膜を、50分間150℃で乾燥させることによって、膜厚が1.2μmの下引き層を形成したこと以外は、実施例1と同様にして、電子写真感光体を作製した。
〔実施例26〕
実施例1において、支持体上に形成した下引き層塗膜を、20分間170℃で乾燥させることによって、膜厚が1.2μmの下引き層を形成したこと以外は、実施例1と同様にして、電子写真感光体を作製した。
〔実施例27〕
実施例1において、支持体を、表面処理がされていないアルミニウムシリンダーに変更したこと以外は、実施例1と同様にして、電子写真感光体を作製した。
〔実施例28〕
以下のように、表面処理された支持体を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、電子写真感光体を作製した。
支持体(導電性支持体)として、円筒状アルミニウムシリンダー(JIS−A3003、アルミニウム合金、直径30mm、長さ357.5mm、肉厚0.7mm)の表面を、以下の条件で切削処理したものを用いた。
支持体を施盤に装着し、ダイヤモンド焼結バイトにて、外径30.0±0.02mm、振れ精度15μm、表面粗さRz=0.2μmになるように切削加工した。この時の主軸回転数は3000rpm、バイトの送り速度は0.3mm/revで加工時間はワークの着脱を除き24秒であった。
表面粗さの測定は、JIS B 0601に準拠し小坂研究所表面粗さ計サーフコーダーSE3500を用い、カットオフを0.8mm、測定長さを8mmで行った。
得られたアルミニウム切削管に対して、液体(湿式)ホーニング装置を用いて、下記条件にて液体ホーニング処理を行った。
(液体ホーニング条件)
研磨材砥粒=球状アルミナビーズ平均粒径30μm
(商品名:CB−A30S、昭和電工株式会社製)
懸濁媒体=水
研磨材/懸濁媒体=1/9(体積比)
アルミニウム切削管の回転数=1.67S-1
エアー吹き付け圧力=0.15MPa
ガン移動速度=13.3mm/sec.
ガンノズルとアルミニウム管の距離=200mm
ホーニング砥粒吐出角度=45°
研磨液投射回数=1回(片道)
ホーニング後のシリンダー表面粗さはRmax2.53μm、Rz1.51μm、Ra0.23μm、Sm34μmであった。上記の様にして湿式ホーニング処理を施した直後にアルミニウムシリンダーをいったん純水を張った浸漬槽に浸漬し、引き上げ、シリンダーが乾燥する前に純水シャワー洗浄を施した。その後、吐出ノズル26より85℃の温水を基体の内表面に吐出、接触させ、外表面を乾燥させた。その後、自然乾燥にて基体内表面を乾燥させた。
以上のように表面加工を行なったアルミニウムシリンダーを電子写真感光体の支持体として用いた。
〔実施例29〕
以下のように、支持体上に、導電層を設けたこと以外は、実施例1と同様にして、電子写真感光体を作製した。
被覆層を有する酸化チタン粒子57部(商品名:パストランLRS、三井金属鉱業(株)製)、レゾール型フェノール樹脂35部(商品名:フェノライト J−325、DIC(株)(旧:大日本インキ化学工業(株))製、固形分60%のメタノール溶液)、2−メトキシ−1−プロパノール33部を、直径1mmのガラスビーズを用いたサンドミルで3時間分散して、分散液を調整した。この分散液に含有される粉体の平均粒径は、0.30μmであった。この分散液に、シリコーン樹脂(商品名:トスパール120、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社(旧:東芝シリコーン(株))製)8部を2−メトキシ−1−プロパノール8部に分散した液を添加した。さらに、シリコーンオイル0.008部(商品名:SH28PA、東レ・ダウコーニング(株)(旧:東レシリコーン(株))製)を添加した。このようにして調製した分散液を、上述のアルミニウムシリンダー上に浸漬法によって塗布し、これを150℃に調整した熱風乾燥機中で30分間加熱硬化し、分散液の塗布膜を硬化させることにより、膜厚30μmの導電層を形成した。
〔実施例30〕
以下のように電荷輸送層を形成し、保護層を設けなかったこと以外は、実施例1と同様にして、電子写真感光体を作製した。
前記構造式(B)で示される化合物72部、前記構造式(D)で示される化合物8部、および、下記構造式(I)で示される化合物100部、下記構造式(J)で示される化合物1.8部を、o−キシレン360部、安息香酸メチル160部、および、ジメトキシメタン(メチラール)270部の混合溶剤に溶解させることによって、電荷輸送層用塗布液を調製した。
この電荷輸送層用塗布液を前記電荷発生層上に浸漬塗布して塗膜を形成し、得られた塗膜を50分間125℃で乾燥させることによって、膜厚20μmの電荷輸送層を形成した。
Figure 0006963406
(式(I)中、mおよびnは共重合比を示し、m:n=7:3である。式(J)中、0.8および0.2は2つの構造単位の共重合比を示す。)
〔実施例31〕
以下のように、保護層を有する表面形状形成前の電子写真感光体に対して、機械的研磨による表面形状形成を行ったこと以外は、実施例1と同様にして、電子写真感光体を作製した。
<電子写真感光体の表面加工例2>
・表面研磨前の電子写真感光体の研磨
表面形状形成前の電子写真感光体の表面を研磨した。研磨は図7の研磨装置を用い、以下の条件で行った。
研磨シートの送りスピード;400mm/min
電子写真感光体の回転数;450rpm
電子写真感光体のバックアップローラーへの押し込み;3.5mm
研磨シートと電子写真感光体の回転方向;ウィズ
バックアップローラー;外径100mm、アスカーC硬度25
研磨装置に装着する研磨シートAは、理研コランダム株式会社製のGC3000とGC2000に用いられている研磨砥粒を混合して作製した。
GC3000(研磨シート表面粗さRa0.83μm)
GC2000(研磨シート表面粗さRa1.45μm)
研磨シートA(研磨シート表面粗さRa1.12μm)
研磨シートAを用いた研磨の時間は20秒間とした。
・研磨深さL(μm)の測定
研磨後の電子写真感光体について、株式会社小坂研究所社製の表面粗さ測定器サーフコーダSE3500型を用いてJIS B 0601 ‘1982に従う最大高さRmaxを測定した。測定条件は下記のように設定した。測定は5mm角の範囲において任意に3か所行い、その平均値を研磨深さL(μm)として採用した。表面研磨後の電子写真感光体の研磨深さLは0.75μmであった。
(測定条件)
検出器:R2μm
触針:0.7mNのダイヤモンド針
フィルタ:2CR
カットオフ値:0.08mm
測定長さ:2.5mm
送り速さ:0.1mm
〔実施例32〕
以下のように表面層を形成した以外は、実施例30と同様にして、電子写真感光体を作製した。
下記構造式(F)で示される化合物(連鎖重合性官能基であるアクリル基を有する電荷輸送物質)36部、ポリテトラフルオロエチレン樹脂微粉末(ルブロンL−2、ダイキン工業(株)製)4部、およびn−プロパノール60部を超高圧分散機で分散混合することによって、保護層用塗布液を調製した。
この保護層用塗布液を上記電荷輸送層上に浸漬塗布し、得られた塗膜を5分間50℃で乾燥させた。乾燥後、窒素雰囲気下にて、加速電圧70kV、吸収線量8000Gyの条件で1.6秒間シリンダーを回転させながら塗膜に電子線を照射し、塗膜を硬化させた。その後、窒素雰囲気下にて、塗膜が120℃になる条件で3分間加熱処理を行った。なお、電子線の照射から3分間の加熱処理までの酸素濃度は20ppmであった。次に、大気中において、塗膜が100℃になる条件で30分加熱処理を行い、膜厚が5μmである保護層(表面層)を形成した。
Figure 0006963406
〔比較例1〕
酸化アルミニウム粒子(平均一次粒子径:13nm、比表面積:99m/g)100部をトルエン500部と攪拌混合し、イソブチルトリメトキシシラン(商品名:Z−2306、東レ・ダウコーニング社製)0.22部を添加し、6時間攪拌した。
その後、トルエンを減圧蒸留にて留去し、140℃で6時間加熱乾燥し、表面処理された酸化アルミニウム粒子M13を得た。なお、酸化アルミニウム粒子M13の表面処理量X、X×n、および、A/Bは、表1に記載のとおりである。
実施例1において、酸化アルミニウム粒子M1を酸化アルミニウム粒子M13に変更して下引き層塗布液を調製したこと以外は、実施例1と同様にして、電子写真感光体を作製した。
〔比較例2〕
酸化アルミニウム粒子(平均一次粒子径:13nm、比表面積:99m/g)100部をトルエン500部と攪拌混合し、ヘキシルトリメトキシシラン(商品名:KBM3063、信越化学工業(株)製)0.19部を添加し、6時間攪拌した。
その後、トルエンを減圧蒸留にて留去し、140℃で6時間加熱乾燥し、表面処理された酸化アルミニウム粒子M14を得た。なお、酸化アルミニウム粒子M14の表面処理量X、X×n、および、A/Bは、表1に記載のとおりである。
実施例1において、酸化アルミニウム粒子M1を酸化アルミニウム粒子M14に変更して下引き層塗布液を調製したこと以外は、実施例1と同様にして、電子写真感光体を作製した。
〔比較例3〕
酸化アルミニウム粒子(平均一次粒子径:13nm、比表面積:99m/g)100部をトルエン500部と攪拌混合し、オクタデシルトリメトキシシラン(商品名:O0256、東京化成工業(株)製)0.84部を添加し、6時間攪拌した。
その後、トルエンを減圧蒸留にて留去し、140℃で6時間加熱乾燥し、表面処理された酸化アルミニウム粒子M15を得た。なお、酸化アルミニウム粒子M15の表面処理量X、X×n、および、A/Bは、表1に記載のとおりである。
実施例1において、酸化アルミニウム粒子M1を酸化アルミニウム粒子M15に変更して下引き層塗布液を調製したこと以外は、実施例1と同様にして、電子写真感光体を作製した。
〔比較例4〕
酸化スズ粒子(平均一次粒子径:20nm、比表面積:75m/g)100部をトルエン500部と攪拌混合し、オクチルトリエトキシシラン(商品名:KBE3083、信越化学工業(株)製)0.94部を添加し、6時間攪拌した。
その後、トルエンを減圧蒸留にて留去し、140℃で6時間加熱乾燥し、表面処理された酸化アルミニウム粒子N1を得た。なお、酸化アルミニウム粒子N1の表面処理量X、X×n、および、A/Bは、表1に記載のとおりである。
実施例1において、酸化アルミニウム粒子M1を酸化アルミニウム粒子N1に変更して下引き層塗布液を調製したこと以外は、実施例1と同様にして、電子写真感光体を作製した。
Figure 0006963406
<電子写真感光体の評価>
作製した電子写真感光体を、以下に示す評価装置1および2に装着し、以下に示す評価を行った。
〔評価装置1〕
実施例1〜31、および、比較例1〜4において作製した電子写真感光体を、キヤノン(株)製の複写機imageRUNNER iR−ADV C5051の改造機(帯電手段は直流電圧をローラー型の接触帯電部材(帯電ローラー)に印加する方式、露光手段はレーザー像露光方式(波長780nm))に装着して評価を行った。
詳しくは、温度23℃、湿度50%RHの環境下に上記評価装置を設置し、シアン色用のプロセスカートリッジに、作製した電子写真感光体を装着して、シアンのプロセスカートリッジのステーションに装着し、評価を行った。
帯電条件としては、帯電ローラーに印加する直流成分(初期暗部電位(Vda))を、−700Vとした。また、露光条件としては、レーザー露光光を照射した場合の繰り返し使用前の初期明部電位(Vla)が、−200Vになるように露光条件を調整した。
なお、電子写真感光体の表面電位は、上記評価装置から現像用カートリッジを抜き取り、そこに電位測定装置を挿入し、測定を行った。電位測定装置は、現像用カートリッジの現像位置に電位測定プローブ(商品名:model6000B−8、トレック・ジャパン(株)製)を配置することで構成されており、電子写真感光体に対する電位測定プローブの位置は、電子写真感光体の母線方向の中央、電子写真感光体の表面からのギャップを3mmとした。さらに、電子写真感光体中央部の電位を表面電位計(商品名:model344、トレック・ジャパン(株)製)を用いて測定した。
〔評価装置2〕
実施例1において作製した電子写真感光体を、キヤノン(株)製の複写機imageRUNNER iR−ADV C5051の改造機(帯電手段は直流電圧に交流電圧を重畳した電圧をローラー型の接触帯電部材(帯電ローラー)に印加する方式、露光手段はレーザー像露光方式(波長780nm))に装着して評価を行った。
詳しくは、温度23℃、湿度50%RHの環境下に上記評価装置を設置し、シアン色用のプロセスカートリッジに、作製した電子写真感光体を装着して、シアンのプロセスカートリッジのステーションに装着し、評価を行った。
帯電条件としては、帯電ローラーに印加する交流成分をピーク間電圧1300V、周波数1300Hzとし、直流成分(初期暗部電位(Vda))を−700Vとした。また、露光条件としては、レーザー露光光を照射した場合の繰り返し使用前の初期明部電位(Vla)が、−200Vになるように露光条件を調整した。
なお、電子写真感光体の表面電位は、上記評価装置から現像用カートリッジを抜き取り、そこに電位測定装置を挿入し、測定を行った。電位測定装置は、現像用カートリッジの現像位置に電位測定プローブ(商品名:model6000B−8、トレック・ジャパン(株)製)を配置することで構成されており、電子写真感光体に対する電位測定プローブの位置は、電子写真感光体の母線方向の中央、電子写真感光体の表面からのギャップを3mmとした。さらに、電子写真感光体中央部の電位を表面電位計(商品名:model344、トレック・ジャパン(株)製)を用いて測定した。
・繰り返し使用時の電位変動評価
電子写真感光体を装着した現像用カートリッジを上記評価装置1、および、2に取り付け、10000枚の通紙による感光体の繰り返し使用を行った。シアン単色で印字率1%の文字画像をA4サイズの普通紙を用いて、10000枚の繰り返し画像形成を行った。この時の初期の明部電位と、10000枚の繰り返し画像形成後の明部電位を比較し、これを電位変動の値(ΔVl)とする。10000枚の通紙終了後、5分間放置し、現像用カートリッジを電位測定装置に付け替え、繰り返し使用後における明部電位(Vlb)及び暗部電位(Vdb)を測定した。繰り返し使用後における明部電位と初期明部電位との差を明部電位変動量(ΔVl=|Vlb|−|Vla|)、繰り返し使用後における暗部電位と初期暗部電位との差を暗部電位変動量(ΔVd=|Vdb|−|Vda|)として求め、以下の評価ランクに従って評価した。本発明において、ランクA、B、C、Dが本発明の効果が得られているレベルであり、その中でもランクAは優れているレベルであると判断した。一方、ランクEは本発明の効果が得られていないレベルと判断した。
A:明部電位及び暗部電位の変化が5V以内の場合
B:明部電位及び暗部電位の変化が5Vより大きく10V以内の場合
C:明部電位及び暗部電位の変化が10Vより大きく20V以内の場合
D:明部電位及び暗部電位の変化が20Vより大きく30V以内の場合
E:明部電位及び暗部電位の変化が30Vより大きい場合
このようにして、評価装置1を用いて評価した結果を表2に、また、評価装置2を用いて評価した結果を表3に示す。
・初期、および、繰り返し使用時の黒ぽち評価
また、黒ぽちの画像評価は、10000枚の通紙前と、10000枚の通紙終了後のそれぞれにおいて、A4サイズのグロス紙を用い、全面ベタ白の画像を出力して、出力画像の電子写真感光体1周分の面積に含まれる黒ぽちの数を目視にて以下の評価ランクに従って評価した。なお、電子写真感光体1周分の面積とは、縦がA4用紙の長辺長である297mmであり、横が電子写真感光体の1周分である94.2mmとする長方形の領域である。また、本発明において、ランクA、B、C、Dが本発明の効果が得られているレベルであり、その中でもランクAは優れているレベルであると判断した。一方、ランクEは本発明の効果が得られていないレベルと判断した。
A:黒ぽちが全くない
B:直径1.5mm未満の黒ぽちが1個以上3個以下、かつ、直径1.5mm以上の黒ぽちがないこと
C:直径1.5mm未満の黒ぽちが1個以上3個以下、かつ、直径1.5mm以上の黒ぽちが1個以上2個以下
D:直径1.5mm未満の黒ぽちが4個以上5個以下、かつ、直径1.5mm以上の黒ぽちが2個以下
E:直径1.5mm未満の黒ぽちが6個以上、または、直径1.5mm以上の黒ぽちが3個以上の場合
このようにして、評価装置1を用いて評価した結果を表2に、また、評価装置2を用いて評価した結果を表3に示す。
Figure 0006963406
Figure 0006963406
表2に示す通り、本発明の電子写真感光体、プロセスカートリッジ、および、電子写真装置であれば、繰り返し使用時のΔVl、初期黒ぽち、および、繰り返し通紙後の黒ぽちのいずれについても良好な結果が得られることが分かる。比較例のように、X×nが10より小さい場合には、黒ぽちが発生し、またX×nが330より大きい場合には、電位変動が大きくなるため、本発明の目的を達成できないことが分かる。
さらに、表3に示す通り、評価装置2のような、帯電手段として直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を帯電部材に印加する方式においては、本発明の効果が充分に得られないことが分かる。
101 基体
102 下引き層
103 電荷発生層
104 電荷輸送層
105 感光層

Claims (10)

  1. 支持体と、下引き層と、感光層とをこの順に有する電子写真感光体において、
    該下引き層が、結着樹脂、および、下記式(1)で示される化合物で表面処理された酸化アルミニウム粒子を含有し、
    Figure 0006963406
    (式(1)中、R〜Rは、それぞれ独立に、アルコキシ基またはアルキル基を示す。ただし、R〜Rの少なくとも2つはアルコキシ基である。Rは、炭素数n(6≦n≦18)のアルキル基である。)
    該表面処理された酸化アルミニウム粒子中のアルミニウム原子の量をMAlとし、上記式(1)で示される化合物由来の珪素原子の量をMSiとしたときにX=(MSi/MAl)×100(質量%)で定義される表面処理量Xと、Rの炭素数nと、の積(X×n)が、10以上330以下である
    ことを特徴とする電子写真感光体。
  2. 前記X×nが、10以上220以下である、請求項1に記載の電子写真感光体。
  3. 前記nが、6以上12以下である請求項1または2に記載の電子写真感光体。
  4. 前記nが、8である請求項に記載の電子写真感光体。
  5. 前記下引き層の膜厚が、0.1μm以上10μm以下である、請求項1〜のいずれか1項に記載の電子写真感光体。
  6. 前記結着樹脂が、ウレタン樹脂である請求項1〜のいずれか1項に記載の電子写真感光体。
  7. 前記下引き層中の前記表面処理された酸化アルミニウム粒子(P)の質量M と前記結着樹脂(BR)の質量M BR との質量比(M/MBR)が、1.0/1.0以上3.0/1.0以下である、請求項1〜のいずれか1項に記載の電子写真感光体。
  8. 請求項1〜のいずれか1項に記載の電子写真感光体と、
    帯電手段、現像手段、転写手段、および、クリーニング手段からなる群より選択される少なくとも1つの手段と、を一体に支持し、電子写真装置本体に着脱自在である
    ことを特徴とするプロセスカートリッジ。
  9. 請求項1〜のいずれか1項に記載の電子写真感光体、ならびに、
    帯電手段、露光手段、現像手段、および、転写手段
    を有することを特徴とする電子写真装置。
  10. 前記帯電手段として、前記電子写真感光体上に当接するように配置された帯電ローラー、および、直流電圧のみを該帯電ローラーに印加することにより前記電子写真感光体を帯電する帯電手段を有する請求項に記載の電子写真装置。
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