JP7263027B2 - 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

Info

Publication number
JP7263027B2
JP7263027B2 JP2019010493A JP2019010493A JP7263027B2 JP 7263027 B2 JP7263027 B2 JP 7263027B2 JP 2019010493 A JP2019010493 A JP 2019010493A JP 2019010493 A JP2019010493 A JP 2019010493A JP 7263027 B2 JP7263027 B2 JP 7263027B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
particles
group
layer
electrophotographic
cross
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2019010493A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2020118867A (ja
Inventor
孝治 高橋
諒文 松原
裕也 千本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2019010493A priority Critical patent/JP7263027B2/ja
Priority to KR1020200005711A priority patent/KR20200092257A/ko
Priority to US16/745,459 priority patent/US11112707B2/en
Priority to CN202010075229.7A priority patent/CN111474834A/zh
Publication of JP2020118867A publication Critical patent/JP2020118867A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7263027B2 publication Critical patent/JP7263027B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G5/00Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
    • G03G5/02Charge-receiving layers
    • G03G5/04Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
    • G03G5/043Photoconductive layers characterised by having two or more layers or characterised by their composite structure
    • G03G5/047Photoconductive layers characterised by having two or more layers or characterised by their composite structure characterised by the charge-generation layers or charge transport layers
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G5/00Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
    • G03G5/14Inert intermediate or cover layers for charge-receiving layers
    • G03G5/147Cover layers
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G5/00Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
    • G03G5/14Inert intermediate or cover layers for charge-receiving layers
    • G03G5/147Cover layers
    • G03G5/14704Cover layers comprising inorganic material
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/02Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for laying down a uniform charge, e.g. for sensitising; Corona discharge devices
    • G03G15/0208Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for laying down a uniform charge, e.g. for sensitising; Corona discharge devices by contact, friction or induction, e.g. liquid charging apparatus
    • G03G15/0216Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for laying down a uniform charge, e.g. for sensitising; Corona discharge devices by contact, friction or induction, e.g. liquid charging apparatus by bringing a charging member into contact with the member to be charged, e.g. roller, brush chargers
    • G03G15/0233Structure, details of the charging member, e.g. chemical composition, surface properties
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G21/00Arrangements not provided for by groups G03G13/00 - G03G19/00, e.g. cleaning, elimination of residual charge
    • G03G21/16Mechanical means for facilitating the maintenance of the apparatus, e.g. modular arrangements
    • G03G21/18Mechanical means for facilitating the maintenance of the apparatus, e.g. modular arrangements using a processing cartridge, whereby the process cartridge comprises at least two image processing means in a single unit
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G5/00Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
    • G03G5/02Charge-receiving layers
    • G03G5/04Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
    • G03G5/043Photoconductive layers characterised by having two or more layers or characterised by their composite structure
    • G03G5/0436Photoconductive layers characterised by having two or more layers or characterised by their composite structure combining organic and inorganic layers
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G5/00Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
    • G03G5/02Charge-receiving layers
    • G03G5/04Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
    • G03G5/05Organic bonding materials; Methods for coating a substrate with a photoconductive layer; Inert supplements for use in photoconductive layers
    • G03G5/0503Inert supplements
    • G03G5/051Organic non-macromolecular compounds
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G5/00Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
    • G03G5/02Charge-receiving layers
    • G03G5/04Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
    • G03G5/08Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being inorganic
    • G03G5/087Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being inorganic and being incorporated in an organic bonding material
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G5/00Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
    • G03G5/14Inert intermediate or cover layers for charge-receiving layers
    • G03G5/147Cover layers
    • G03G5/14708Cover layers comprising organic material
    • G03G5/14713Macromolecular material
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G5/00Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
    • G03G5/14Inert intermediate or cover layers for charge-receiving layers
    • G03G5/147Cover layers
    • G03G5/14708Cover layers comprising organic material
    • G03G5/14713Macromolecular material
    • G03G5/14717Macromolecular material obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • G03G5/14726Halogenated polymers
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G5/00Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
    • G03G5/14Inert intermediate or cover layers for charge-receiving layers
    • G03G5/147Cover layers
    • G03G5/14708Cover layers comprising organic material
    • G03G5/14713Macromolecular material
    • G03G5/14717Macromolecular material obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • G03G5/14734Polymers comprising at least one carboxyl radical, e.g. polyacrylic acid, polycrotonic acid, polymaleic acid; Derivatives thereof, e.g. their esters, salts, anhydrides, nitriles, amides
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G5/00Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
    • G03G5/14Inert intermediate or cover layers for charge-receiving layers
    • G03G5/147Cover layers
    • G03G5/14708Cover layers comprising organic material
    • G03G5/14713Macromolecular material
    • G03G5/14747Macromolecular material obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • G03G5/14769Other polycondensates comprising nitrogen atoms with or without oxygen atoms in the main chain
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/75Details relating to xerographic drum, band or plate, e.g. replacing, testing
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G21/00Arrangements not provided for by groups G03G13/00 - G03G19/00, e.g. cleaning, elimination of residual charge
    • G03G21/16Mechanical means for facilitating the maintenance of the apparatus, e.g. modular arrangements
    • G03G21/18Mechanical means for facilitating the maintenance of the apparatus, e.g. modular arrangements using a processing cartridge, whereby the process cartridge comprises at least two image processing means in a single unit
    • G03G21/1803Arrangements or disposition of the complete process cartridge or parts thereof
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G5/00Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
    • G03G5/14Inert intermediate or cover layers for charge-receiving layers
    • G03G5/147Cover layers
    • G03G5/14708Cover layers comprising organic material
    • G03G5/14713Macromolecular material
    • G03G5/14747Macromolecular material obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • G03G5/1476Other polycondensates comprising oxygen atoms in the main chain; Phenol resins

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Photoreceptors In Electrophotography (AREA)

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。
近年、電子写真装置ユーザーの多様化が進み、出力される画像には従来よりも高画質であることおよび使用期間における画質の変化がないことが求められている。
特許文献1には、耐摩耗性向上のための技術として、電荷輸送物質と、高体積抵抗率の表面処理された無機粒子と有機微粒子を含有する表面層を有する電子写真感光体に関する技術が開示されている。
また、特許文献2には、良好なクリーニング性を維持し、耐久性向上させるための技術として、保護層中に分散される金属酸化物微粒子を2種類の表面処理剤で処理し、これら2種類の表面処理剤を有する金属酸化物微粒子の一部をフッ素樹脂微粒子の表面に保持させることにより、保護層中でのフッ素樹脂微粒子の凝集を抑制して分散性を改善し、かつ、フッ素樹脂微粒子を、金属酸化物微粒子を介して結着樹脂に固定することで、フッ素樹脂微粒子を保護層から外れにくくするという技術が開示されている。
特開2017-58524号公報 特開2017-125946号公報
上記のように、使用期間中の画質の変化を低減するために電子写真感光体の摩耗量を低減することは重要である。
本発明者らの検討によると、特許文献1~2に記載の電子写真感光体では、無機微粒子を含有するため、膜がもろくなり、耐摩耗性が不十分であったり、長期使用により深傷を生じたりする場合があることが分かった。
したがって本発明の目的は、より耐摩耗性が高く、深傷を生じにくい電子写真感光体を提供することである。
上記の目的は以下の本発明によって達成される。即ち、本発明にかかる電子写真感光体は、支持体、ならびに、該支持体上の電荷発生層および電荷輸送層を有する電子写真感光体において、
該電子写真感光体の表面層が、
一次粒子の平均粒径(Lα)が5nm以上50nm以下の無機粒子(α)、および、
一次粒子の平均粒径(Lβ)が0.1μm以上5.0μm以下の樹脂粒子(β)
を含有し、
該表面層の任意の断面において、該樹脂粒子(β)の表面から(Lβ/2)の領域を領域(M)とし、該断面中に存在する該無機粒子(α)の断面積の和を(Sα)とし、該領域(M)に含まれる該無機粒子(α)の断面積の和を(Smα)としたとき、下記式(1)を満足し、
(Smα)/(Sα)≧0.3 式(1)
該無機粒子(α)が、シリカ粒子およびアルミナ粒子からなる群より選択される粒子であり、
該表面層中の該無機粒子(α)の表面が、シリコーンオイル、下記構造式(1)で示される化合物、または下記構造式(2)で示される化合物で処理されている、
Figure 0007263027000001
(構造式(1)および構造式(2)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、ビニル基、1-メチルビニル基、アクリロイルオキシ基またはメタクリロイルオキシ基を示す。R は、アクリロイルオキシ基またはメタクリロイルオキシ基を示す。nは、1以上6以下の整数である。)
ことを特徴とする。
本発明によれば、より耐摩耗性が高い電子写真感光体を提供することができる。
本発明の電子写真感光体を有するプロセスカートリッジを備えた電子写真画像形成装置の概略構成の一例を示す図である。 領域(M)および領域(M’)と樹脂粒子(β)一次粒子の平均粒径(Lβ)の関係を表す図である。
以下、好適な実施の形態を挙げて、本発明を詳細に説明する。
本発明にかかる電子写真感光体は、支持体、該支持体上の電荷発生層、電荷輸送層を有する電子写真感光体において、該電子写真感光体の表面層が、
一次粒子の平均粒径(Lα)が5nm以上50nm以下の無機粒子(α)と、
一次粒子の平均粒径(Lβ)が0.1μm以上5.0μm以下の樹脂粒子(β)と、
を含有し、該表面層の任意の断面において、該樹脂粒子(β)の表面から(Lβ/2)の領域を領域(M)とし、該断面中に存在する該無機粒子(α)の断面積の和を(Sα)、該領域(M)に含まれる該無機粒子(α)の断面積の和を(Smα)とした時に下記式(1)を満足することを特徴とする電子写真感光体。
(Smα)/(Sα)≧0.3 式(1)
本発明者らの検討によれば、特許文献1または2の構成では表面層中に無機粒子を含有しているため、硬度は増すが膜としてもろくなることが分かった。そのために、使用される環境によっては耐摩耗性が顕著に現れない場合や、深傷などを生じる場合がある。
また、特許文献2の構成であると、場合によっては残留電位の上昇が見られる場合があることが分かった。
上記従来技術で発生していた課題を解決するために本発明者らは、膜中の樹脂微粒子と無機粒子の配置に着目し、検討を行った。その結果、表面層に一次粒子の平均粒径(Lα)が5nm以上50nm以下の無機粒子(α)と一次粒子の平均粒径(Lβ)が0.1μm以上5.0μm以下の樹脂粒子(β)を含有し、表面層の任意の断面において、樹脂粒子(β)の表面から(Lβ/2)の領域を領域(M)とし、任意の断面中に存在する無機粒子(α)の断面積の和を(Sα)、領域(M)に含まれる無機粒子(α)の断面積の和を(Smα)とした時に式(1)を満足することによって従来技術で発生していた表面層の磨耗および表面層における深傷の発生を低減できることが分かった。
(Smα)/(Sα)≧0.3 式(1)
本発明の構成により、従来技術の課題である表面層の磨耗および表面層における深傷の発生を低減するメカニズムを以下のように考えている。
無機粒子を含有する表面層は弾性が低くなることで膜としてもろくなるため、耐摩耗性が十分でないような場合や、深傷を生じる場合がある。これら問題の解消のため、樹脂粒子を無機粒子とともに電子写真感光体の表面層に含有させても、それらの表面層中の存在状態によっては部分的に弾性が不足し、深傷の発生を解消することはできなかった。本発明の構成によれば、無機粒子を樹脂粒子の周辺に配置することにより、効率的に樹脂粒子の弾性を利用できるため、無機粒子を含有することによる弾性の低下を抑制し膜のもろさの低減することができる。
以上のように、各構成が作用し合うことによって、本発明の効果を達成することが可能となる。
<無機粒子(α)>
酸化ケイ素(シリカ)、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化鉛、酸化アルミニウム(アルミナ)、酸化ジルコニウム、酸化スズ、酸化チタン(チタニア)、酸化ニオブ、酸化モリブデン、酸化バナジウム等が挙げられる。中でも、硬度、絶縁性、光透過性の観点から、酸化ケイ素(シリカ、SiO)、酸化アルミニウム(アルミナ、Al)が好ましい。
本発明の電子写真感光体の表面層の含有する無機粒子としては、無機粒子の一次粒子の平均粒径(Lα)は、電子写真感光体を用いて印刷した画像の黒ポチ、白ポチの発生、または電子写真感光体のクラックの抑制の観点から、5nm以上50nm以下のものを用いる。
無機粒子の表面はシリコーンオイルまたは構造式(1)および構造式(2)で示される化合物から選ばれる少なくとも1つの化合物により処理されていることが樹脂粒子との親和性の観点から好ましい。
Figure 0007263027000002
式(1)および(2)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し、R~Rの少なくとも2つはアルコキシ基である。また、Rは、ビニル基、1-メチルビニル基、アクリロイルオキシ基またはメタクリロイルオキシ基を示す。Rはアクリロイルオキシ基またはメタクリロイルオキシ基を示し、nは1以上6以下の整数である。
構造式(1)および構造式(2)で示される化合物の具体例としては、例えば下記構造式(P-1)~(P-21)で示すものが挙げられる。
Figure 0007263027000003
<樹脂粒子(β)>
本発明の電子写真感光体の表面層の含有する樹脂粒子としては、ポリメタクリル酸メチル樹脂(PMMA)、メラミン-ホルムアルデヒド重縮合型、メラミン-ベンゾグアナミン-ホルムアルデヒド共重縮合型等のメラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、スチレンアクリル樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂等の粒子を用いることができる。中でもPMMA、メラミン-ホルムアルデヒド重縮合型のメラミン樹脂、フッ素樹脂から選ばれる樹脂の粒子を用いることが好ましい。
樹脂粒子の一次粒子の平均粒径(Lβ)は表面層の断面から求める。具体的には表面層の断面中の樹脂粒子を50個観察し、画像を取得する。その画像に対して楕円フィッティングを行って最長径を求める。求めた50個の最長径のうち大きい方から10個の最長径を平均したものを樹脂粒子の一次粒子の平均粒径(Lβ)とする。平均粒径(Lβ)は、0.1μm以上5.0μm以下であり、黒ポチ、白ポチを抑制する観点からより好ましくは0.1μm以上1.5μm以下のものである。
(Lβ)は
<領域(M)について>
領域(M)とは、図2に示すように、樹脂粒子の最表面から(Lβ/2)の距離に存在する領域である。
表面層の任意の断面中に存在する無機粒子(α)の断面積の和である(Sα)と断面中の領域(M)に含まれる無機粒子(α)の断面積の和である(Smα)が式(1)を満たすこと、つまり樹脂粒子の近傍に無機粒子が存在することで効果的に樹脂粒子の弾性を利用することができ、本発明の効果を得ることができる。さらに、下記式(2)を満たすこと、つまり樹脂粒子の近傍に多くの無機粒子が存在することで、表面層が樹脂粒子の弾性をより得やすくなり、膜の耐摩耗性の観点で更なる効果を得ることが可能となる。
(Smα)/(Sα)≧0.5 式(2)
<領域(M’)について>
領域(M’)とは、図2に示すように、表面層の任意の断面において、樹脂粒子の最表面から(Lβ/3)の距離に存在する領域である。
表面層の任意の断面に存在する無機粒子の総面積(Sα)と、領域(M)に存在する無機粒子の面積(Sm’α)の関係が下記式(3)を満たすことで、表面層がより効果的に樹脂粒子の弾性を利用することができる。つまり、樹脂粒子のさらに近傍に無機粒子が多く存在することで、膜の耐摩耗性の観点で更なる効果を得ることが可能となる。
(Sm’α)/(Sα)≧0.3 式(3)
<Sα、Smα、およびSm’αの測定方法>
Sαの測定方法は例えば以下のようにして行う。
感光体を任意の位置で10mm四方を切り出し、その断面を処理し平滑な断面とする。断面方向から拡大観察し、観察した画像を取り込む。取り込んだ画像に対して、断面中に含まれる無機微粒子が占める面積の和を算出することでSαを算出する。Smα、Sm’αについては領域(M)、領域(M’)の範囲においてSαの算出方法と同様にして求める。
Sα、Smα、およびSm’αの正確な算出を行うために、断面の作成はイオンビーム等によって作成することが好ましく、断面の観察は走査型電子顕微鏡等を用いて行うことが好ましい。
また、Sα、Smα、およびSm’αの算出に際し、無機微粒子であることを元素分析で確認したのち、二値化等の画像処理を用いても良い。
本発明の要件を満たす限り、本発明に記載されている感光体の製造方法に制限はないが、より効率的に感光体を得る方法として無機粒子と樹脂粒子の複合粒子を用いることが好ましい。
[電子写真感光体]
本発明の電子写真感光体は、支持体上に、電荷発生層と、電荷輸送層と、表面層とをこの順に有することを特徴とする。
本発明の電子写真感光体を製造する方法としては、後述する各層の塗布液を調製し、所望の層の順番に塗布して、乾燥させる方法が挙げられる。このとき、塗布液の塗布方法としては、浸漬塗布、スプレー塗布、インクジェット塗布、ロール塗布、ダイ塗布、ブレード塗布、カーテン塗布、ワイヤーバー塗布、リング塗布などが挙げられる。これらの中でも、効率性および生産性の観点から、浸漬塗布が好ましい。
以下、各層について説明する。
<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、導電性材料を混合また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さらに含有してもよい。
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、上記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。
下引き層は、樹脂を含有することが好ましい。また、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下引き層を形成してもよい。
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、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。
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。
また、下引き層は、電気特性を高める目的で、電子輸送物質、金属酸化物、金属、導電性高分子などをさらに含有してもよい。これらの中でも、電子輸送物質、金属酸化物を用いることが好ましい。
電子輸送物質としては、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。電子輸送物質として、重合性官能基を有する電子輸送物質を用い、上記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。
金属酸化物としては、酸化インジウムスズ、酸化スズ、酸化インジウム、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、二酸化ケイ素などが挙げられる。金属としては、金、銀、アルミなどが挙げられる。
また、下引き層は、添加剤をさらに含有してもよい。
下引き層の平均膜厚は、0.1μm以上50μm以下であることが好ましく、0.2μm以上40μm以下であることがより好ましく、0.3μm以上30μm以下であることが特に好ましい。
下引き層は、上記の各材料および溶剤を含有する下引き層用塗布液を調製し、この塗膜を形成し、乾燥および/また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。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。
電子写真感光体が後述の保護層を有さない場合、(1)積層型感光層では電荷輸送層が本発明における表面層であり、(2)単層型感光層では感光層が本発明における表面層である。
(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、を有する積層型感光層である。
(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さらに含有してもよい。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、上記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。
(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、上記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、この塗膜を形成し、乾燥させることで形成することができる。電荷輸送層が本発明における表面層である場合は、電荷輸送層用塗布液は、無機粒子(α)および樹脂粒子(β)をさらに含有する。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、結着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、結着樹脂としては、上記「(1)積層型感光層」における材料の例示と同様である。
単層型感光層が本発明における表面層である場合は、単層型感光層は、無機粒子(α)および樹脂粒子(β)を含有する。
<保護層>
本発明の電子写真感光体は、感光層の上に、表面層としての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。
表面層は、上記無機粒子および樹脂粒子と、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、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、本発明にかかわる無機粒子、樹脂粒子の他に、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、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、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、上記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、この塗膜を形成し、乾燥および/また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。
[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3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で回転駆動される。電子写真感光体1の表面は、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、ローラ型帯電部材によるローラ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。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。トナー像が転写された転写材7は、定着手段8へ搬送され、トナー像の定着処理を受け、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、所謂、クリーナーレスシステムを用いてもよい。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さらに詳細に説明する。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。尚、塗布液10~13、19は参考例である。
(粒子S1の製造例)
2Lの撹拌機付きオートクレーブに、未処理の平均粒径40nmのシリカ100質量部を入れ、撹拌によって流動化させながら200℃に加熱した。流動化状態を維持しながら、オートクレーブ内部を窒素ガスで置換して反応器を密閉し、シリカを撹拌しながら、表面処理剤としてジメチルシリコーンオイル(粘度=50mm/s)を処理後の量が20質量部となるように調整して噴霧し、30分間撹拌を続けた。その後、撹拌しながら300℃まで昇温させ、さらに2時間撹拌した。オートクレーブからシリカを取り出し、S1を得た。
(粒子S2の製造例)
表1に示すようにシリカ、シリコーンオイルの量を変更した以外は粒子S1の製造例と同様にして粒子を作製した。得られた粒子を「S2」とした。詳細を表1に示す。
(粒子S3の製造例)
シリカ(平均一次粒子径:40nm)100部をトルエン500部と攪拌混合し、表面処理剤として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)0.8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、表面処理されたシリカS3を得た。
(粒子S4~粒子S5の製造例)
表1に示すようにシリカ、表面処理剤の量を変更した以外は粒子S3の製造例と同様にして粒子を作製した。得られた粒子を「粒子S4~粒子S5」とした。詳細を表1に示す。
(粒子A1の製造例)
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、表面処理剤としてシリコーンオイル(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A1を得た。
(粒子A2の製造例)
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、表面処理剤として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A2を得た。
(粒子A3の製造例)
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、表面処理剤として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)1.1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A3を得た。
(粒子A4の製造例)
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、上記化合物P-10(商品名:KBE3083、信越化学工業(株)製)1.03部を表面処理剤として添加し、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A4を得た。
Figure 0007263027000004
(複合粒子H1の製造例)
粒子S1を200部と平均粒径0.4μmのメラミン・ホルムアルデヒド縮合粒子(商品名:エポスターS6、(株)日本触媒社製)100部を混合し、コーヒーミルで10秒間攪拌することを10回繰り返すことで複合粒子H1を得た。
(複合粒子H2~複合粒子H24の製造例)
表2に示す無機粒子と樹脂粒子をそれぞれ用い、表2に記載の条件に変更した以外はすべて複合粒子H1の製造例と同様にして複合粒子を得た。得られた複合粒子を「複合粒子H2~複合粒子H24」とする。
複合粒子H2~複合粒子H24の製造で用いた樹脂粒子(β)は以下のとおりである。
メラミン・ホルムアルデヒド縮合物(S6)(商品名:エポスター(登録商標)S6、日本触媒製)
メラミン・ホルムアルデヒド縮合物(S12)(商品名:エポスター(登録商標)S12、日本触媒製)
メラミン・ホルムアルデヒド縮合物(SS)(商品名:エポスター(登録商標)SS、日本触媒製)
PMMA(MA1002)(商品名:エポスター(登録商標)MA1002、日本触媒製)
PMMA(MA1004)(商品名:エポスター(登録商標)MA1004、日本触媒製)
Figure 0007263027000005
(保護層用塗布液1の製造例)
下記構造式(3)で示される正孔輸送性化合物70部、粒子H1を5部、1,1,2,2,3,3,4-ヘプタフルオロシクロペンタン30部および1-プロパノール30部を混合し、保護層用塗布液1とした。
Figure 0007263027000006
(保護層用塗布液2~保護層用塗布液24の製造例)
表3に示す粒子を用い、表3に記載の条件に変更した以外はすべて保護層用塗布液1の製造例と同様にして保護層用塗布液2~24を得た。
(保護層用塗布液101の製造例)
構造式(3)で示される正孔輸送性化合物70部、粒子S1を10.5部、平均粒径0.4μmのメラミン・ホルムアルデヒド縮合粒子(商品名:エポスターS6、(株)日本触媒社製)21部、1,1,2,2,3,3,4-ヘプタフルオロシクロペンタン30部および1-プロパノール30部を混合し、保護層用塗布液101とした。
(保護層用塗布液102の製造例)
構造式(3)で示される正孔輸送性化合物70部、粒子S1を1.6部、平均粒径0.4μmのメラミン・ホルムアルデヒド縮合粒子(商品名:エポスターS6、(株)日本触媒社製)3.5部、1,1,2,2,3,3,4-ヘプタフルオロシクロペンタン30部および1-プロパノール30部を混合し、保護層用塗布液102とした。
(保護層用塗布液103の製造例)
原料無機粒子として、アンチモンドープ酸化錫(以下、ATOという)微粒子(商品名:T-1、三菱マテリアル電子化成株式会社製、平均粒径:10nm~15nm)を用いた。
以下の材料を、ATO微粒子に対する混合割合が以下に示す値となる量で用意した。
・フッ素系シランカップリング剤である1H,1H,2H,2H-ナノフルオロヘキシルトリメトキシシラン(商品名:T2918、東京化成工業株式会社製) 10質量%
・重合性シランカップリング剤であるオクテニルトリメトキシシラン(商品名:KBM1083、信越シリコーン株式会社製) 4質量%
・分散溶媒であるイソプロピルアルコール(IPA)(キシダ化学株式会社製、特級試薬99.5%) 200質量%
これらの材料を混合し、ビーズミルを使用して分散してATO微粒子分散液を調製した。分散時間は90時間とした。
続いて、以下の材料を用意した。
・重合開始剤である2-メチル-1-(4-メチルチオフェニル)-2-モルフォリノプロパン-1-オン(商品名:Irgacure907、BASFジャパン株式会社製)
10質量部
・光硬化性樹脂である多官能フッ素変性アクリル樹脂(商品名:ACU-3、関東電化工業株式会社製) 100質量部
・分散溶媒であるイソプロピルアルコール(IPA)(キシダ化学株式会社製、特級試薬99.5%、) 150質量部
・フッ素樹脂微粒子であるポリテトラフルオロエチレン(PTFE)微粒子(商品名:KTL1N、株式会社喜多村製、平均粒径:2.3μm、最大粒径:4.62μm)
30質量部
これらの材料を混合し、上記のATO微粒子分散液100質量部に添加した。その後、遮光下で混合撹拌し、この混合液に対し、超音波発振器(発振周波数:40kHz、超音波出力:50W)から発振した超音波を5分間、照射しながら、混合液中の成分を分散溶媒中に分散させ、保護層塗布液103を調製した。
<電子写真感光体の製造>
・電子写真感光体の製造例
(感光体1の製造例)
直径30mm、長さ357.5mmのアルミニウムシリンダーを支持体(円筒状支持体)とした。
次に、酸化スズで被覆されている硫酸バリウム粒子(商品名:パストランPC1、三井金属鉱業(株)製)60部、酸化チタン粒子(商品名:TITANIX JR、テイカ(株)製)15部、レゾール型フェノール樹脂(商品名:フェノライト J-325、大日本インキ化学工業(株)製、固形分70質量%)43部、シリコーンオイル(商品名:SH28PA、東レシリコーン(株)製)0.015部、シリコーン樹脂粒子(商品名:トスパール120、東芝シリコーン(株)製)3.6部、2-メトキシ-1-プロパノール50部、および、メタノール50部を、ボールミルに入れ、20時間分散処理することによって、導電層用塗布液を調製した。この導電層用塗布液を支持体上に浸漬塗布し、得られた塗膜を1時間140℃で加熱し、硬化させることによって、膜厚15μmの導電層を形成した。
次に、共重合ナイロン(商品名:アミランCM8000、東レ(株)製)10部およびメトキシメチル化6ナイロン樹脂(商品名:トレジンEF-30T、帝国化学(株)製)30部を、メタノール400部/n-ブタノール200部の混合溶剤に溶解させることによって、下引き層用塗布液を調製した。この下引き層用塗布液を導電層上に浸漬塗布し、得られた塗膜を30分間100℃で乾燥させることによって、膜厚0.45μmの下引き層を形成した。
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28.2°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)20部、下記構造式(A)で示されるカリックスアレーン化合物0.2部、
Figure 0007263027000007
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)10部、および、シクロヘキサノン600部を、直径1mmガラスビーズを用いたサンドミルに入れた。そして、4時間分散処理した後、酢酸エチル700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15分間80℃で乾燥させることによって、膜厚0.17μmの電荷発生層を形成した。
次に、下記構造式(B)で示される化合物(電荷輸送性化合物(正孔輸送性化合物))30部、下記構造式(C)で示される化合物(電荷輸送性化合物(正孔輸送性化合物))60部、下記構造式(D)で示される化合物(電荷輸送性化合物(正孔輸送性化合物))10部、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、ビスフェノールZ型のポリカーボネート)100部、下記式(E)で示される2つの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)0.02部を、o-キシレン271部、安息香酸メチル256部、およびジメトキシメタン(メチラール)272部を混合、溶解し、電荷発生層上に浸漬塗布し、得られた塗膜を120℃で50分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 0007263027000008
Figure 0007263027000009
次に、保護層用塗布液1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60kV、吸収線量8000Gyの条件で1.6秒間電子線を塗膜に照射した。なお、電子線の照射から1分間の加熱処理までの酸素濃度は20ppmであった。その後、窒素雰囲気下にて、25℃から110℃まで10秒かけて昇温させた。次に、大気中において、100℃の乾燥炉で10分加熱処理を行い、膜厚5μmである保護層を形成した。得られた電子写真感光体を「感光体1」とする。
次に、得られた感光体1の上端から180mmの位置で、表面層を10mm四方に切り出した。断片の表面側からPtPdスパッタを行った後、光硬化樹脂とカバーガラスで保護し、イオンビーム照射装置(IM4000、日立ハイテクノロジーズ社製)を用いてサンプルを作製した。
走査電子顕微鏡(SU8220、日立ハイテクノロジーズ社製)を用いて表面層の断面を観察、画像撮影を行い、二値化(Photoshop CS、Adobe社製)してその画像をもとに(Smα)/(Sα)、(Sm′α)/(Sα)を算出した。結果を表3に示す。
(感光体2~感光体24の製造例)
表3に示す保護層用塗布液を用い、表3に示す保護層膜厚になるように調製した以外はすべて感光体1の製造例と同様にして電子写真感光体を作製した。得られた電子写真感光体を「感光体2~感光体24」とする。詳細は表に示す。
(感光体101および感光体102の製造例)
表2に示す保護層用塗布液を用い、表2に示す保護層膜厚になるように調製した以外はすべて感光体1の製造例と同様にして電子写真感光体101および102を作製した。詳細は表3に示す。
(感光体103の製造例)
感光体1の製造例と同様に電荷輸送層まで形成したのち、保護層用塗布液103を浸漬塗布し、80℃で10分、溶媒の乾燥を行った。乾燥後、メタルハライドランプ(商品名:M08-L41C、岩崎電気株式会社)を用い、導電性支持体上の乾燥塗膜に対し、紫外線露光量が3000mJ/cmの紫外線を照射し、乾燥塗膜中の光硬化性樹脂を硬化させ、膜厚3μmの保護層を形成し、電子写真感光体103を作製した。なお、3000mJ/cmの紫外線露光量は、導電性支持体をメタルハライドランプからの距離が15~20cmの範囲内の位置で回転させながら、照射強度を250~300W/cmの範囲で制御し、照射時間を120~180秒間の範囲で調整することで達成した。
[評価]
(感光体1の評価)
感光体1を評価装置であるキヤノン社製の電子写真装置(複写機)(商品名:imageRUNNER(商標) ADVANCE C5560)の改造機のシアンステーションに装着し、10℃/5%RH環境下で、上記評価装置のシアンステーションに設置して電子写真感光体の暗部電位(Vd)が-700V、明部電位(Vl)が-200Vになるように帯電装置および画像露光装置の条件を設定し、あらかじめ電子写真感光体の初期電位を調整した。
上記条件でA4横の5%画像の評価用チャートを5枚間欠で100000枚出力した。その後の使用した感光体の保護層の膜厚をマルチチャンネル分光器(商品名:MPCD9800/916C、大塚電子製)を用いて測定することにより膜厚の減少分(長期使用による削れ量)を測定した。削れ量は0.33μmであった。続いて、スクリーンパターンにより形成した、シアン濃度30%のハーフトーン画像を出力し、感光体と比較して、感光体の深傷由来の画像欠陥の存在の有無の判定を行った。結果を表3に示す。
(感光体2~感光体24の評価)
表3に示す電子写真感光体を用いた以外はすべて感光体1の評価と同様にして行った。結果を表3に示す。
(感光体101~感光体103の評価)
表3に示す電子写真感光体を用いた以外はすべて感光体1の評価と同様にして行った。結果を表3に示す。ランクについては下記のように評価した。
(削れ量)
A:0.4μm未満
B:0.4μm以上0.7μm未満
C:0.7μm以上0.8μm未満
D:0.8μm以上1.0μm未満
E:1.0μm以上
(深傷による画像不良)
A:感光体上の傷が画像不良として出ていない、または軽微であり画像品位として問題ないレベルである。
B:感光体上の傷が画像不良として出ている。
Figure 0007263027000010
1 電子写真感光体
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 (7)

  1. 支持体、ならびに、該支持体上の電荷発生層および電荷輸送層を有する電子写真感光体において、
    該電子写真感光体の表面層が、
    一次粒子の平均粒径(Lα)が5nm以上50nm以下の無機粒子(α)、および、
    一次粒子の平均粒径(Lβ)が0.1μm以上5.0μm以下の樹脂粒子(β)
    を含有し、
    該表面層の任意の断面において、該樹脂粒子(β)の表面から(Lβ/2)の領域を領域(M)とし、該断面中に存在する該無機粒子(α)の断面積の和を(Sα)とし、該領域(M)に含まれる該無機粒子(α)の断面積の和を(Smα)としたとき、下記式(1)を満足し、
    (Smα)/(Sα)≧0.3 式(1)
    該無機粒子(α)が、シリカ粒子およびアルミナ粒子からなる群より選択される粒子であり、
    該表面層中の該無機粒子(α)の表面が、シリコーンオイル、下記構造式(1)で示される化合物、または下記構造式(2)で示される化合物で処理されている、
    Figure 0007263027000011
    (構造式(1)および構造式(2)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、ビニル基、1-メチルビニル基、アクリロイルオキシ基またはメタクリロイルオキシ基を示す。R は、アクリロイルオキシ基またはメタクリロイルオキシ基を示す。nは、1以上6以下の整数である。)
    ことを特徴とする電子写真感光体。
  2. 前記樹脂粒子(β)がフッ素樹脂、ポリメタクリル酸メチル樹脂、およびメラミン-ホルムアルデヒド重縮合型のメラミン樹脂からなる群より択される樹脂の粒子である請求項1に記載の電子写真感光体。
  3. 前記一次粒子の平均粒径(Lβ)が0.1μm以上1.5μm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. 前記表面層の任意の断面において、下記式(2)を満足する請求項1~のいずれか1項に記載の電子写真感光体。
    (Smα)/(Sα)≧0.5 式(2)
  5. 前記樹脂粒子(β)の表面から(Lβ/3)の領域を領域(M’)とし前記表面層の任意の断面中に存在する前記無機粒子(α)の断面積の和(Sα)と該領域(M’)に含まれる前記無機粒子(α)の断面積の和を(Sm’α)としたとき、下記式(3)を満足する請求項1~のいずれか1項に記載の電子写真感光体。
    (Sm’α)/(Sα)≧0.3 式(3)
  6. 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、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、電子写真装置の本体に着脱自在であるプロセスカートリッジ。
  7. 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有する電子写真装置。
JP2019010493A 2019-01-24 2019-01-24 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 Active JP7263027B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019010493A JP7263027B2 (ja) 2019-01-24 2019-01-24 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
KR1020200005711A KR20200092257A (ko) 2019-01-24 2020-01-16 전자사진 감광체, 프로세스 카트리지 및 전자사진 장치
US16/745,459 US11112707B2 (en) 2019-01-24 2020-01-17 Electrophotographic photosensitive member, process cartridge, and electrophotographic apparatus
CN202010075229.7A CN111474834A (zh) 2019-01-24 2020-01-22 电子照相感光构件、处理盒和电子照相设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019010493A JP7263027B2 (ja) 2019-01-24 2019-01-24 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

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020118867A JP2020118867A (ja) 2020-08-06
JP7263027B2 true JP7263027B2 (ja) 2023-04-24

Family

ID=71733700

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019010493A Active JP7263027B2 (ja) 2019-01-24 2019-01-24 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

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11112707B2 (ja)
JP (1) JP7263027B2 (ja)
KR (1) KR20200092257A (ja)
CN (1) CN111474834A (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7413123B2 (ja) 2020-03-30 2024-01-15 キヤノン株式会社 電子写真感光体、プロセスカートリッジおよび電子写真画像形成装置、並びに電子写真感光体の製造方法
WO2024085019A1 (ja) * 2022-10-19 2024-04-25 キヤノン株式会社 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

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002082466A (ja) 2000-06-21 2002-03-22 Canon Inc 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及び電子写真装置
JP2011128546A (ja) 2009-12-21 2011-06-30 Ricoh Co Ltd 電子写真感光体、画像形成方法、画像形成装置及び画像形成装置用プロセスカートリッジ
JP2017125946A (ja) 2016-01-14 2017-07-20 サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド 電子写真感光体及び電子写真装置
JP2018185381A (ja) 2017-04-25 2018-11-22 コニカミノルタ株式会社 電子写真感光体及び電子写真画像形成装置

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5399452A (en) * 1992-01-27 1995-03-21 Fuji Xerox Co., Ltd. Electrophotographic photoreceptor
JP3253205B2 (ja) * 1993-01-06 2002-02-04 キヤノン株式会社 電子写真感光体、該電子写真感光体を有する電子写真装置および装置ユニット
SG47124A1 (en) * 1993-01-06 1998-03-20 Canon Kk Electrophotographic photosensitive member electrophotographic apparatus using same and device unit using same
JP2004115577A (ja) * 2002-09-24 2004-04-15 Daido Metal Co Ltd 摺動組成物及び摺動部材
JP5482123B2 (ja) * 2008-11-26 2014-04-23 コニカミノルタ株式会社 電子写真感光体、電子写真感光体の製造方法及び画像形成装置
JP2011027807A (ja) 2009-07-22 2011-02-10 Fuji Xerox Co Ltd 電子写真感光体、画像形成装置、およびプロセスカートリッジ
JP6447034B2 (ja) 2014-11-12 2019-01-09 コニカミノルタ株式会社 電子写真感光体、電子写真画像形成装置及びプロセスカートリッジ
JP6398926B2 (ja) 2015-09-16 2018-10-03 コニカミノルタ株式会社 電子写真感光体ならびにこれを用いた画像形成装置および画像形成方法
US10261430B2 (en) * 2016-01-14 2019-04-16 Samsung Electronics Co., Ltd. Photoreceptor for electrophotography and image forming apparatus employing the same
JP7060921B2 (ja) * 2017-04-18 2022-04-27 キヤノン株式会社 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
JP7054366B2 (ja) 2018-05-31 2022-04-13 キヤノン株式会社 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

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002082466A (ja) 2000-06-21 2002-03-22 Canon Inc 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及び電子写真装置
JP2011128546A (ja) 2009-12-21 2011-06-30 Ricoh Co Ltd 電子写真感光体、画像形成方法、画像形成装置及び画像形成装置用プロセスカートリッジ
JP2017125946A (ja) 2016-01-14 2017-07-20 サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド 電子写真感光体及び電子写真装置
JP2018185381A (ja) 2017-04-25 2018-11-22 コニカミノルタ株式会社 電子写真感光体及び電子写真画像形成装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN111474834A (zh) 2020-07-31
US11112707B2 (en) 2021-09-07
KR20200092257A (ko) 2020-08-03
US20200241434A1 (en) 2020-07-30
JP2020118867A (ja) 2020-08-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108508715B (zh) 电子照相感光构件、处理盒和电子照相设备
JP6896556B2 (ja) 電子写真感光体、電子写真感光体の製造方法、プロセスカートリッジおよび電子写真装置
JP7150485B2 (ja) 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
JP7129225B2 (ja) 電子写真感光体および電子写真感光体の製造方法
JP7009258B2 (ja) 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
EP2600195B1 (en) Electrophotographic photosensitive member, process cartridge, and electrophotographic apparatus
JP2020086308A (ja) 電子写真感光体、電子写真装置、およびプロセスカートリッジ
JP2019061132A (ja) 電子写真感光体、その製造方法、プロセスカートリッジおよび電子写真装置
JP7034769B2 (ja) 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
JP7059112B2 (ja) 電子写真感光体、プロセスカートリッジおよび電子写真画像形成装置
JP7195940B2 (ja) 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
JP2020085991A (ja) 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
JP7413054B2 (ja) 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
JP7263027B2 (ja) 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
JP7214559B2 (ja) 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
JP2012027323A (ja) 電子写真感光体、電子写真感光体の製造方法、プロセスカートリッジおよび電子写真装置
JP2020201467A (ja) 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
JP2018205671A (ja) 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
JP2019007994A (ja) 電子写真感光体、電子写真感光体の製造方法、プロセスカートリッジおよび電子写真装置
JP2014219430A (ja) 電子写真感光体、電子写真感光体の製造方法、プロセスカートリッジおよび電子写真装置
JP7263026B2 (ja) 電子写真感光体の製造方法
JP2017142336A (ja) 電子写真感光体、その製造方法、プロセスカートリッジ及び電子写真装置
JP2005234321A (ja) 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
JP2008026481A (ja) 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
JP2008026479A (ja) 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

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220113

RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20220630

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20221227

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230110

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230216

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230314

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230412

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 7263027

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151