JP6995588B2 - 電子写真感光体、プロセスカートリッジ及び電子写真装置 - Google Patents
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Description
該導電層が、結着樹脂と第1の金属酸化物粒子と第2の金属酸化物粒子とを含有し、
該第1の金属酸化物粒子が、導電性粒子であり、
波長780nmの光に対する、該結着樹脂の屈折率Rb、該第1の金属酸化物粒子の屈折率Rc及び該第2の金属酸化物粒子の屈折率Rhが、
|Rb-Rc|≦0.35
|Rb-Rh|≧0.65
を満足し、
該導電層の体積抵抗率が、1.0×106Ω・cm以上1.0×1013Ω・cm以下であり、
該第2の金属酸化物粒子の比重Shに対する、該第1の金属酸化物粒子の比重Scの比率(Sc/Sh)が0.85以上1.20以下であり、
該第2の金属酸化物粒子が、チタン酸ストロンチウム粒子、チタン酸バリウム粒子及び酸化ニオブ粒子から選択される少なくとも1種である
ことを特徴とする電子写真感光体である。
(条件)
波長780nmの光に対する、該結着樹脂の屈折率Rb、該第1の金属酸化物粒子の屈折率Rc及び該第2の金属酸化物粒子の屈折率Rhが、
|Rb-Rc|≦0.35
|Rb-Rh|≧0.65
を満足し、
該導電層の体積抵抗率が、1.0×106Ω・cm以上1.0×1013Ω・cm以下であり、
第2の金属酸化物粒子の比重Shに対する、第1の金属酸化物粒子の比重Scの比率(Sc/Sh)が0.85以上1.20以下である[式(1):0.85≦Sc/Sh≦1.20を満足する]と、
支持体の表面の欠陥の隠蔽性と、繰り返し使用による電位変動の抑制とを両立できることが分かった。
|Rb-Rc|≦0.35、|Rb-Rh|≧0.65
を満足する様な、結着樹脂と、導電性粒子である第1の金属酸化物粒子と、第2の金属酸化物粒子と、を含有することで、導電層の光学的な隠蔽性を十分に得ることが容易となることが分かった。
本発明の電子写真感光体は、支持体と、導電層と、感光層とをこの順に有することを特徴とする。
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、センタレス研磨処理、切削処理などを施してもよい。
本発明において、導電層は、支持体の上に形成され、結着材料、及び、第1の金属酸化物粒子と第2の金属酸化物粒子とを含有する。導電層を用いることで、支持体表面の傷や凹凸を隠蔽し、支持体表面における光の反射を制御することができる
本発明において、第1の金属酸化物粒子は、導電性粒子である。第1の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。これらの中でも、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。
本発明において、導電層の上に、下引き層を設けてもよい。下引き層を設けることで、層間の接着機能が高まり、電荷注入阻止機能を付与することができる。
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。(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を有する。
積層型感光層は、電荷発生層と、電荷輸送層と、を有する。
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。
単層型感光層は、電荷発生物質、電荷輸送物質、樹脂及び溶剤を含有する感光層用塗布液を調製し、この塗膜を形成し、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。
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。
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、転写手段及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。
(導電層用塗布液1の調製例)
第1の金属酸化物粒子として酸化スズを被覆した硫酸バリウム粒子(商品名:パストランPC1、三井金属鉱業製、粉体抵抗率:50Ω・cm、比重5.2、屈折率1.8)80部、第2の金属酸化物粒子としての酸化ニオブ粒子(商品名:NSS、三井金属鉱業製、比重4.5、屈折率2.3、平均一次粒径250nm)20部、結着材料としてのフェノール樹脂(フェノール樹脂のモノマー/オリゴマー)(商品名:プライオーフェンJ-325、DIC製、樹脂固形分:60%、硬化後の密度:1.3g/cm2)65部、溶剤としての1-メトキシ-2-プロパノール70部を混合して混合液を得た。(樹脂のみで形成した硬化膜の屈折率:1.6)
この混合液にこれを分散媒体として平均粒径1.0mmのガラスビーズ200部を用いた縦型サンドミルに入れ、分散液温度23±3℃、回転数2000rpm(周速7.3m/s)の条件で4時間分散処理を行い、分散液を得た。この分散液からメッシュでガラスビーズを取り除いた。
導電層用塗布液1の調製の際に用いた第1の金属酸化物粒子の量(部数)及び第2の金属酸化物粒子の種類及び量(部数)を、それぞれ表1に示すようにした以外は、導電層用塗布液1の調製例と同様の操作で、導電層用塗布液を調製した。尚、用いた第2の金属酸化物粒子の詳細は、以下の通りである。
・チタン酸ストロンチウム粒子(商品名:ST-03、堺化学工業製、比重5.1、屈折率2.4、平均一次粒径200nm)
・チタン酸バリウム粒子(商品名:BT-HP9DX、共立マテリアル製、比重6.1、屈折率2.4、平均一次粒径200nm)
・酸化チタン(商品名:TITANIX JR、テイカ製、比重4.2、屈折率2.7、ルチル型、平均一次粒径270nm)
第1の金属酸化物粒子として、粉体抵抗率1×103Ω・cmの酸化スズを被覆した硫酸バリウム粒子を用い、更に分散処理の時間を10時間に変更した以外は、導電層用塗布液C1の調製例と同様の操作で、導電層用塗布液を調製した。
第1の金属酸化物粒子として、粉体抵抗率1×103Ω・cmの酸化スズを被覆した硫酸バリウム粒子を用い、更に分散処理の時間を10時間に変更した以外は、導電層用塗布液1の調製例と同様の操作で、導電層用塗布液を調製した。
第1の金属酸化物粒子として酸化スズを被覆した硫酸バリウム粒子(商品名:パストランPC1、三井金属鉱業製、粉体抵抗率:50Ω・cm、比重5.2、屈折率1.8)80部、第2の金属酸化物粒子としての酸化ニオブ粒子(商品名:NSS、三井金属鉱業製、比重4.5、屈折率2.3、平均一次粒径250nm)20部、結着材料としてのブチラール樹脂(商品名:BM-1、積水化学工業製)20部/ブロック化イソシアネート樹脂(商品名:TPA-B80E、80%溶液、旭化成製)20部を、溶剤としてのメチルエチルケトン50部/1-ブタノール70部の混合溶剤に溶解させて混合液を得た。
この混合液にこれを分散媒体として平均粒径1.0mmのガラスビーズ120部を用いた縦型サンドミルに入れ、分散液温度23±3℃、回転数2000rpm(周速7.3m/s)の条件で4時間分散処理を行い、分散液を得た。この分散液からメッシュでガラスビーズを取り除いた。
導電層用塗布液12の調製の際に用いた第2の金属酸化物粒子を酸化チタン粒子に変更した以外は、導電層用塗布液12の調製例と同様の操作で、導電層用塗布液を調製した。
第1の金属酸化物粒子として酸化スズを被覆した硫酸バリウム粒子(商品名:パストランPC1、三井金属鉱業製、粉体抵抗率:50Ω・cm、比重5.2、屈折率1.8)80部、第2の金属酸化物粒子としての酸化ニオブ粒子(商品名:NSS、三井金属鉱業製、比重4.5、屈折率2.3、屈折率平均一次粒径250nm)20部、結着材料としてアルキド樹脂(ベッコライトM6401、大日本インキ化学工業製、固形分55%)35質量部/メラミン樹脂(スーパーベッカミンG-821、大日本インキ化学工業製:固形分65%)15部を、溶剤としてのメチルエチルケトン70部に溶解させて混合液を得た。(樹脂のみで形成した硬化膜の屈折率:1.6)
この混合液にこれを分散媒体として平均粒径1.0mmのガラスビーズ200部を用いた縦型サンドミルに入れ、分散液温度23±3℃、回転数2000rpm(周速7.3m/s)の条件で4時間分散処理を行い、分散液を得た。この分散液からメッシュでガラスビーズを取り除いた。
導電層用塗布液13の調製の際に用いた第2の金属酸化物粒子を酸化チタン粒子に変更した以外は、導電層用塗布液13の調製例と同様の操作で、導電層用塗布液を調製した。
分散処理の時間を20時間に変更した以外は、導電層用塗布液4の調製例と同様の操作で、導電層用塗布液を調製した。
第2の金属酸化物粒子を用いなかった以外は、導電層用塗布液1の調製例と同様の操作で、導電層用塗布液を調製した。
(電子写真感光体1)
押し出し工程及び引き抜き工程を含む製造方法により製造された、長さ257mm、直径24mmのアルミニウムシリンダー(JIS-A3003、アルミニウム合金)を支持体とした。
電子写真感光体の製造の際に用いた導電層用塗布液を、導電層用塗布液1から、それぞれ導電層用塗布液2~14及びC1~C13に変更した。更に、導電層の膜厚を表2及び表3に示すように変更した以外は、電子写真感光体1の製造と同様の操作で、電荷輸送層が表面層である電子写真感光体2~18及びC1~C15を製造した。導電層の体積抵抗率は、電子写真感光体1と同様にして測定した。結果を表2に示す。
(電子写真感光体の電位変動抑制効果の評価)
通紙耐久試験用の電子写真感光体1~18及びC1~C15を、それぞれ、ヒューレットパッカード製のレーザービームプリンター(商品名:Color LaserJet 3700)に装着して、常温常湿(23℃/50%RH)環境下にて通紙耐久試験を行った。通紙耐久試験では、印字率2%の文字画像をレター紙に1枚ずつ出力する間欠モードでプリント操作を行い、6000枚の画像出力を行った。
本発明において、導電層の光学的隠蔽性の評価は、以下の方法で行った。先ず、作製した導電層用塗布液を、ルミラー(型番T60、厚み100μm;東レ製)上に、各々の電子写真感光体を作製した際と同じ条件にて形成し、ルミラー上の塗膜を得た。得られたルミラー上の塗膜を用い、以下の測定条件で分光吸収スペクトルを測定した。
使用測定器:日本分光製、紫外可視分光光度計JASCO V-570
(測光モード:Abs吸光度測定、レスポンス:fast、バンド幅:2.0nm、走査速度:2000nm/min、データ取込間隔:2.0nm、測定波長範囲:380nm~780nm)
測定波長範囲全域における吸光度の序列は、波長780nmにおける吸光度の序列と変わらなかったことから、波長780nmにおける吸光度で、得られた塗膜の可視光に対する光学的隠蔽性の大小を評価した。測定によって得られた、波長780nmにおける吸光度の値を表2に示す。
2 軸
3 帯電手段
4 露光光
5 現像手段
6 転写手段
7 転写材
8 定着手段
9 クリーニング手段
10 前露光光
11 プロセスカートリッジ
12 案内手段
Claims (10)
- 支持体、導電層及び感光層をこの順に有する電子写真感光体であって、
該導電層が、結着樹脂と第1の金属酸化物粒子と第2の金属酸化物粒子とを含有し、
該第1の金属酸化物粒子が、導電性粒子であり、
波長780nmの光に対する、該結着樹脂の屈折率Rb、該第1の金属酸化物粒子の屈折率Rc及び該第2の金属酸化物粒子の屈折率Rhが、
|Rb-Rc|≦0.35
|Rb-Rh|≧0.65
を満足し、
該導電層の体積抵抗率が、1.0×106Ω・cm以上1.0×1013Ω・cm以下であり、
該第2の金属酸化物粒子の比重Shに対する、該第1の金属酸化物粒子の比重Scの比率(Sc/Sh)が0.85以上1.20以下であり、
該第2の金属酸化物粒子が、チタン酸ストロンチウム粒子、チタン酸バリウム粒子及び酸化ニオブ粒子から選択される少なくとも1種である
ことを特徴とする電子写真感光体。 - 該第1の金属酸化物粒子の粉体抵抗率が、1.0Ω・cm以上1.0×104Ω・cm以下である請求項1に記載の電子写真感光体。
- 該第1の金属酸化物粒子が、酸化スズを被覆した硫酸バリウム粒子である請求項1又は2に記載の電子写真感光体。
- 支持体、導電層及び感光層をこの順に有する電子写真感光体であって、
該導電層が、結着樹脂と第1の金属酸化物粒子と第2の金属酸化物粒子とを含有し、
該第1の金属酸化物粒子が、酸化スズを被覆した硫酸バリウム粒子であり、
該第2の金属酸化物粒子が、チタン酸ストロンチウム粒子、チタン酸バリウム粒子及び酸化ニオブ粒子から選択される少なくとも1種である
ことを特徴とする電子写真感光体。 - 該結着樹脂が、フェノール樹脂又はウレタン樹脂である請求項1~4の何れか1項に記載の電子写真感光体。
- 該導電層の体積抵抗率が、1.0×108Ω・cm以上1.0×1012Ω・cm以下である請求項1~5の何れか1項に記載の電子写真感光体。
- 該第1の金属酸化物粒子の含有量が、該導電層の全体積に対して、15体積%以上40体積%以下である請求項1~6の何れか1項に記載の電子写真感光体。
- 該導電層の全体積に対する、該第1の金属酸化物粒子の含有量が、該第2の金属酸化物粒子の含有量に対して、体積比率で、1倍以上4倍以下である請求項1~7の何れか1項に記載の電子写真感光体。
- 請求項1~8の何れか1項に記載の電子写真感光体と、帯電手段、現像手段、転写手段及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。
- 請求項1~8の何れか1項に記載の電子写真感光体、並びに、帯電手段、露光手段、現像手段及び転写手段を有することを特徴とする電子写真装置。
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