JP2014145841A - 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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Abstract
【解決手段】導電性基材1と、前記導電性基材1上に設けられた下引き層2と、下引き層上に設けられた感光層3と、を有し、下引き層2が、結着樹脂と、金属酸化物粒子と、酸性基を持つ電子受容性化合物と、を含有する下引き層2であって、厚みが20μmのときの波長1000nmの光に対する下引き層の透過率をT1、厚みが20μmのときの波長650nmの光に対する下引き層の透過率をT2、厚みが20μmのときの波長300nm以上1000nm以下の範囲内における前記電子受容性化合物の最大吸収ピーク波長の光に対する下引き層の透過率をT3としたとき、下記式(1):5≦T1/T2≦40及び式(2):0.25≦−log10(T3)を満たす電子写真感光体である。
【選択図】図1
Description
請求項1に係る発明は、
導電性基材と、
前記導電性基材上に設けられ、結着樹脂と、金属酸化物粒子と、酸性基を持つ電子受容性化合物と、を含有し、厚みが20μmのときの波長1000nmの光に対する下引き層の透過率をT1、厚みが20μmのときの波長650nmの光に対する下引き層の透過率をT2、厚みが20μmのときの波長300nm以上1000nm以下の範囲内における前記電子受容性化合物の最大吸収ピーク波長の光に対する下引き層の透過率をT3としたとき、下記式(1)及び式(2)を満たす下引き層と、
前記下引き層上に設けられた感光層と、
を有する電子写真感光体。
・式(1):5≦T1/T2≦40
・式(2):0.25≦−log10(T3)
前記電子受容性化合物が、アントラキノン誘導体である請求項1に記載の電子写真感光体。
前記アントラキノン誘導体が、下記一般式(1)で表される化合物である請求項2に記載の電子写真感光体。
請求項1〜3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されるプロセスカートリッジ。
前記電子写真感光体の表面を帯電する接触帯電方式の帯電手段をさらに備える請求項4に記載のプロセスカートリッジ。
請求項1〜3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、
前記電子写真感光体の表面に形成された静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像手段と、
前記電子写真感光体の表面に形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写手段と、
を備えた画像形成装置。
前記帯電手段が、接触帯電方式の帯電手段である請求項6に記載の画像形成装置。
請求項2、3に係る発明によれば、電子受容性化合物がアントラキノン誘導体でない場合に比べ、残留電位の上昇を抑制する電子写真感光体が提供される。
請求項5に係る発明によれば、下引き層が式(1)及び式(2)を満たさない電子写真感光体を備えた場合に比べ、非画像部にトナーが付着する現象(以下、「かぶり」と称する)が生じ易い接触帯電方式の帯電手段を備えたときであっても、かぶりが抑制された画像が得られるプロセスカートリッジが提供される。
請求項7に係る発明によれば、下引き層が式(1)及び式(2)を満たさない電子写真感光体を備えた場合に比べ、かぶりが生じ易い接触帯電方式の帯電手段を備えたときであっても、かぶりが抑制された画像が得られるプロセスカートリッジが提供される。
本実施形態に係る電子写真感光体(以下、単に「感光体」と称することがある)は、導電性基材と、導電性基材上に設けられた下引き層と、下引き層上に設けられた感光層と、を有している。
下引き層は、結着樹脂と、金属酸化物粒子と、酸性基を持つ電子受容性化合物と、を含有している。
そして、下引き層は、厚みが20μmのときの波長1000nmの光に対する下引き層の透過率をT1、厚みが20μmのときの波長650nmの光に対する下引き層の透過率をT2、厚みが20μmのときの波長300nm以上1000nm以下の範囲内における前記電子受容性化合物の最大吸収ピーク波長の光に対する下引き層の透過率をT3としたとき、下記式(1)及び式(2)を満たす。
・式(1):5≦T1/T2≦40
・式(2):0.25≦−log10(T3)
電子写真方式による画像形成プロセスにおいて、特に負帯電の場合、下引き層内の電荷の動きは、露光の際、感光層(例えば電荷発生層)で発生したキャリア(電子)が下引き層内へ注入されると考えられる。その注入されたキャリアは、下引き層内において、金属酸化物粒子内、その表面、及び電子受容性化合物を経由し、また、それらの間をホッピング伝導して行くと考えられる。その際、下引き層内の金属酸化物粒子の分散状態、電子受容性化合物の配合量により、キャリアの移動(伝導)は大きく影響を受けると考えられる。
このため、下引き層内の金属酸化物粒子の分散状態、電子受容性化合物の配合量によっては、下引き層内でキャリアが移動(伝導)し難くなって蓄積し、それにより感光層中の内部電場が著しく低下し、たとえば正孔が残留電荷となり残留電位が上昇すると考えられる。
この理由は定かではないが、以下に示す理由によるものと考えられる。
金属酸化物粒子の分散状態が高まって行くにつれ、例えば、当該粒子の凝集体が少なくなり(粒子径が小さくなり)、下引き層の光散乱が弱まり、近赤外領域の波長を持つ光に対する透過率から高まり始め、さらに分散状態が高まると、より波長の短い光である可視領域の光に対する透過率も次第に高まってゆくと考えられる。
つまり、式(1)の「T1/T2」は、ある程度、金属酸化物粒子の分散状態が高まった状態を示す大きな波長1000nmの光に対する下引き層(厚み20μmとしたときの下引き層)の透過率T1と、さらに、どの程度、金属酸化物の分散状態が高まった状態を示す小さな波長650nmの光に対する下引き層(厚み20μmとしたときの下引き層)の透過率T2と、の比であり、金属酸化物粒子の分散状態の進行度合いを示している。
そして、式(1)の「T1/T2」が上記範囲であるとは、残留電位の上昇を抑制する観点から、金属酸化物粒子が適切な分散状態で下引き層に含まれていることを示している。具体的には、例えば、金属酸化物粒子が、当該粒子間の距離が均一で、且つ適切な距離を保った状態で、下引き層に含まれていることを示している。
そして、式(2)の「−log10(T3)」が上記範囲であるとは、残留電位の上昇を抑制する観点から、電子受容性化合物の下引き層内に十分配合されていることを示している。
また、本実施形態に係る感光体では、残留電位の上昇も抑えられることから、感光体電位のサイクル特性が向上(繰り返し使用よる感光体電位の変動が抑制)し、例えば、電子写真感光体の長寿命化が実現され易くなる。
また、特に、接触帯電方式の帯電手段を備える画像形成装置(プロセスカートリッジ)では、局所的な放電が発生し易く、下引き層の面内不均一が大きい場合異常放電が更に発生し易いと考えられる。
このため、接触帯電方式の帯電手段を備える画像形成装置(プロセスカートリッジ)では、かぶり(非画像部にトナーが付着する現象)が生じ易いが、本実施形態に係る電子写真感光体を適用すると、下引き層が式(1)及び(2)を満たすことにより、適切なインピーダンス(抵抗)を持つことから、下引き層の耐リーク性も向上していると考えられ、当該かぶりが抑制された画像が得られる。
図1乃至図6は、本実施形態に係る感光体の層構成の例を示す概略図である。図1に示す感光体は、導電性基材1と、導電性基材1の上に形成された下引き層2と、下引き層2の上に形成された感光層3と、から構成されている。
また、図2に示すように、感光層3は電荷発生層31と電荷輸送層32との2層構造でもよい。さらに、図3及び図4に示すように、感光層3上又は電荷輸送層32上に保護層5を設けてもよい。また、図5及び図6に示すように、下引き層2と感光層3との間又は下引き層2と電荷発生層31との間に中間層4を設けてもよい。
導電性基体としては、従来から使用されているものであれば、如何なるものを使用してもよい。例えば、薄膜(例えばアルミニウム、ニッケル、クロム、ステンレス鋼等の金属類、及びアルミニウム、チタニウム、ニッケル、クロム、ステンレス鋼、金、バナジウム、酸化錫、酸化インジウム、酸化錫インジウム(ITO)等の膜)を設けた樹脂フィルム等、導電性付与剤を塗布又は含浸させた紙、導電性付与剤を塗布又は含浸させた樹脂フィルム等が挙げられる。基体の形状は円筒状に限られず、シート状、プレート状としてもよい。
−透過率−
下引き層は、式(1)を満たすが、残留電位の上昇を抑制する観点から、望ましくは下記式(1−1)、より望ましくは下記式(1−2)を満たすことがよい。
・式(1) :5≦T1/T2≦40
・式(1−1):8≦T1/T2≦38
・式(1−2):10≦T1/T2≦35
・式(2) :0.25≦−log10(T3)
・式(2−1):0.3≦−log10(T3)≦3
・式(2−2):0.35≦−log10(T3)≦2.7
なお、「−log10(T3)」が過剰に大きすぎると、電子受容性化合物の配合量が過剰に大きく、感光体上の同じ箇所を露光し続けた場合にその露光箇所のみハーフトーン上で画像濃度が高くなる焼付きを引き起こし易くなることがある。
まず、電子写真感光体から、例えば、下引き層を被覆している電荷発生層、電荷輸送層等の塗膜を溶媒(例えばアセトン、テトラヒドロフラン、メタノール、エタノール等)を用いて除去し、露出された下引き層を導電性基材から剥ぎ取り、測定用の下引き層試料を得る。
次に、測定用の下引き層試料を電子写真感光体から剥離したのち、ガラスプレートに積層し、このプレートを用いて、U−2000 Spectrophotometer(日立製作所社製)により、下引き層試料の分光スペクトルを測定する。得られた分光スペクトルから、目的とする波長の光に対する吸光度を求め、この吸光度に基づき、当該目的とする波長の光に対する透過率を算出する。
そして、得られた下引き層試料の透過率tと下引き層試料の厚みD(mm)とから、次式(11)により、厚み20μmのときの下引き層の透過率Tを算出する。
下引き層は、結着樹脂と、金属酸化物粒子と、電子受容性化合物と、を含んで構成されている。
結着樹脂としては、例えば、アセタール樹脂(例えばポリビニルブチラール等)、ポリビニルアルコール樹脂、カゼイン、ポリアミド樹脂、セルロース樹脂、ゼラチン、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸樹脂、シリコーン樹脂、シリコーン−アルキッド樹脂、フェノール樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂などの高分子樹脂化合物等が挙げられる。また、これら樹脂と硬化剤との反応により得られる樹脂も挙げられる。
金属酸化物粒子としては、酸化アンチモン、酸化インジウム、酸化錫、酸化チタン、酸化亜鉛等の粒子が挙げられる。
これらの中もで、金属酸化物粒子としては、残留電位の上昇を抑制する観点から、酸化錫、酸化チタン、酸化亜鉛の粒子がよい。
金属酸化物粒子の粒径が10nm以下の場合、金属酸化物粒子の表面積が大きくなり、分散液の均一性が低下する場合がある。一方、金属酸化物粒子の粒径が100nmを越える場合、2次粒子、又はそれ以上の高次粒子は1μm程度の粒径になると予想され、下引き層内で金属酸化物粒子の存在する部分と存在しない部分、いわゆる海島構造となりやすく、例えばハーフトーン濃度の不均一など画質欠陥が発生する場合がある。
金属酸化物粒子の抵抗値が104Ω・cmよりも低いと、インピーダンスの粒子添加量依存性の傾きが大きすぎて、インピーダンスの制御が難しくなる場合がある。一方、金属酸化物粒子の抵抗値が1010Ω・cmよりも高いと残留電位の上昇を引き起こす場合がある。
カップリング剤としては、シランカップリング剤、チタネート系カップリング剤、及びアルミネート系カップリング剤から選ばれる少なくとも1種であることがよい。
具体的なカップリング剤の例としては、ビニルトリメトキシシラン、γ−メタクリルオキシプロピル−トリス(β−メトキシエトキシ)シラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N,N−ビス(β−ヒドロキシエチル)−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシランなどのシランカップリング剤、アセトアルコキシアルミニウムジイソプロピレート等のアルミネート系カップリング剤、イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、ビス(ジオクチルピロホスフェート)、イソプロピルトリ(N―アミノエチルーアミノエチル)チタネート等のチタネート系カップリング剤等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、これらのカップリング剤は2種以上を混合して使用してもよい。
FT−IR法、29Si固体NMR法、熱分析、XPSなどの分析法があるが、FT−IR法が最も簡便である。FT−IR法では通常のKBr錠剤法でも、ATR法でもよい。少量の処理済金属酸化物粒子をKBrと混合し、FT−IRを測定することで、カップリング剤の処理量を測定する。
電子受容性化合物は、下引き層に含有される金属酸化物粒子の表面と化学反応する材料、又は金属酸化物粒子の表面に吸着する材料であり、金属酸化物粒子の表面に選択的に存在し得る。
電子受容性化合物として具体的には、例えば、キノン系、アントラキノン系、クマリン系、フタロシアニン系、トリフェニルメタン系、アントシアニン系、フラボン系、フラーレン系、ルテニウム錯体、キサンテン系、ベンゾキサジン系、ポルフィリン系の化合物が挙げられる。
特に、電子受容性化合物としては、ゴーストの抑制と共に、材料の安全性、入手性、電子輸送能力を考慮すると、アントラキノン系の材料(アントラキノン誘導体)が望ましく、特に下記一般式(1)で表される化合物であるが望ましい。
R1及びR2が表す炭素数1以上10以下のアルコキシ基(アルコキシル基)としては、直鎖状、又は分鎖状のいずれでもよく、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基等が挙げられる。炭素数1以上10以下のアルコキシ基としては、望ましくは1以上8以下のアルコキシル基、より望ましくは1以上6以下のアルコキシル基である。
電子受容性化合物の含有量が0.1質量%以下であるとアクセプター物質の効果が発現し難い場合がある。逆に、電子受容性化合物の含有量が20質量%を越えると金属酸化物粒子同士の凝集を引き起こし易くなり、金属酸化物粒子が下引き層内で分布が不均一になり易く、良好な導電路を形成しにくくなる場合がある。そのため、残留電位が上昇し、ゴーストを発生させるだけでなく、黒点の発生、ハーフトーン濃度の不均一が発生する場合がある。
但し、電子受容性化合物の含有量は、式(2)を満たすように、調整される。
その他添加剤としては、樹脂粒子が挙げられる。露光装置にレーザ等のコヒーレント光を用いた場合、モアレ像を防止することがよい。そのためには。下引き層の表面粗さを、使用する露光用レーザ波長λの1/4n(nは上層の屈折率)以上1/2λ以下に調整することがよい。そこで、樹脂粒子を下引き層中に添加すると、表面粗さの調整が実現される。樹脂粒子としてはシリコーン樹脂粒子、架橋型ポリメチルメタアクリレート(PMMA)樹脂等が挙げられる。
また、その他添加剤としては、上記に限られず、周知の添加剤も挙げられる。
下引き層の形成の際には、上記成分を溶媒に加えた下引き層形成用塗布液が使用される。下引き層形成用塗布液は、例えば、金属酸化物粒子、必要に応じて、電子受容性化合物その他添加剤を予備混合又は予備分散したものを、結着樹脂に分散させてことで得られる。
下引き層形成用塗布液を得るために用いる溶剤としては前述した結着樹脂を溶解する公知の有機溶剤、例えばアルコール系、芳香族系、ハロゲン化炭化水素系、ケトン系、ケトンアルコール系、エーテル系、エステル系の溶剤が挙げられる。これらの溶剤は単独又は2種類以上混合して用いてもよい。
下引き層形成用塗布液に金属酸化物粒子を分散させる方法としては公知の分散方法が用いられる。例えば、ロールミル、ボールミル、振動ボールミル、アトライター、サンドミル、コロイドミル、ペイントシェーカーなどが挙げられる。
中間層は、例えば、下引き層と感光層との間に、電気特性向上、画質向上、画質維持性向上、感光層接着性向上などのために、必要に応じて設けられるものである。また、中間層は、導電性基体と下引き層との間に設けてもよい。
中間層に用いられる結着樹脂としては、アセタール樹脂(例えばポリビニルブチラール等)、ポリビニルアルコール樹脂、カゼイン、ポリアミド樹脂、セルロース樹脂、ゼラチン、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸樹脂、シリコーン樹脂、シリコーン−アルキッド樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂などの高分子樹脂化合物のほかに、ジルコニウム、チタニウム、アルミニウム、マンガン、シリコンなどを含有する有機金属化合物などが挙げられる。これらの化合物は、単独に若しくは複数の化合物の混合物又は重縮合物として用いてもよい。中でも、ジルコニウム又はシリコンを含有する有機金属化合物は残留電位が低く環境による電位変化が少なく、また繰り返し使用による電位の変化が少ないなど点から好適である。
中間層を形成する塗布方法としては、浸漬塗布法、突き上げ塗布法、ワイヤーバー塗布法、スプレー塗布法、ブレード塗布法、ナイフ塗布法、カーテン塗布法等の通常の方法が用いられる。
電荷発生層は、例えば、電荷発生材料と結着樹脂とを含んで構成される。また、電荷発生層は、電荷発生材料の蒸着膜で構成されていてもよい。
電荷発生材料としては、無金属フタロシアニン、クロロガリウムフタロシアニン、ヒドロキシガリウムフタロシアニン、ジクロロスズフタロシアニン、チタニルフタロシアニン等のフタロシアニン顔料が挙げられ、特に、CuKα特性X線に対するブラッグ角(2θ±0.2゜)の少なくとも7.4゜、16.6゜、25.5゜及び28.3゜に強い回折ピークを有するクロロガリウムフタロシアニン結晶、CuKα特性X線に対するブラッグ角(2θ±0.2゜)の少なくとも7.7゜、9.3゜、16.9゜、17.5゜、22.4゜及び28.8゜に強い回折ピークを有する無金属フタロシアニン結晶、CuKα特性X線に対するブラッグ角(2θ±0.2゜)の少なくとも7.5゜、9.9゜、12.5゜、16.3゜、18.6゜、25.1゜及び28.3゜に強い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結晶、CuKα特性X線に対するブラッグ角(2θ±0.2゜)の少なくとも9.6゜、24.1゜及び27.2゜に強い回折ピークを有するチタニルフタロシアニン結晶が挙げられる。その他、電荷発生材料としては、キノン顔料、ペリレン顔料、インジゴ顔料、ビスベンゾイミダゾール顔料、アントロン顔料、キナクリドン顔料等が挙げられる。また、これらの電荷発生材料は、単独又は2種以上を混合して用いてもよい。
電荷発生層形成用塗布液中に粒子(例えば電荷発生材料)を分散させる方法としては、ボールミル、振動ボールミル、アトライター、サンドミル、横型サンドミル等のメディア分散機や、攪拌、超音波分散機、ロールミル、高圧ホモジナイザー等のメディアレス分散機が利用される。高圧ホモジナイザーとしては、高圧状態で分散液を液−液衝突や液−壁衝突させて分散する衝突方式や、高圧状態で微細な流路を貫通させて分散する貫通方式などが挙げられる。
電荷輸送層は、電荷輸送材料と、必要に応じて結着樹脂と、を含んで構成される。
電荷輸送材料としては、例えば、2,5−ビス(p−ジエチルアミノフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール等のオキサジアゾール誘導体、1,3,5−トリフェニル−ピラゾリン、1−[ピリジル−(2)]−3−(p−ジエチルアミノスチリル)−5−(p−ジエチルアミノスチリル)ピラゾリン等のピラゾリン誘導体、トリフェニルアミン、N,N′−ビス(3,4−ジメチルフェニル)ビフェニル−4−アミン、トリ(p−メチルフェニル)アミニル−4−アミン、ジベンジルアニリン等の芳香族第3級アミノ化合物、N,N′−ビス(3−メチルフェニル)−N,N′−ジフェニルベンジジン等の芳香族第3級ジアミノ化合物、3−(4′−ジメチルアミノフェニル)−5,6−ジ−(4′−メトキシフェニル)−1,2,4−トリアジン等の1,2,4−トリアジン誘導体、4−ジエチルアミノベンズアルデヒド−1,1−ジフェニルヒドラゾン等のヒドラゾン誘導体、2−フェニル−4−スチリル−キナゾリン等のキナゾリン誘導体、6−ヒドロキシ−2,3−ジ(p−メトキシフェニル)ベンゾフラン等のベンゾフラン誘導体、p−(2,2−ジフェニルビニル)−N,N−ジフェニルアニリン等のα−スチルベン誘導体、エナミン誘導体、N−エチルカルバゾール等のカルバゾール誘導体、ポリ−N−ビニルカルバゾール及びその誘導体などの正孔輸送物質、クロラニル、ブロモアントラキノン等のキノン系化合物、テトラシアノキノジメタン系化合物、2,4,7−トリニトロフルオレノン、2,4,5,7−テトラニトロ−9−フルオレノン等のフルオレノン化合物、キサントン系化合物、チオフェン化合物等の電子輸送物質、及び上記した化合物からなる基を主鎖又は側鎖に有する重合体などが挙げられる。これらの電荷輸送材料は、1種又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。
なお、電荷輸送材料と上記結着樹脂との配合比は、例えば10:1乃至1:5が望ましい。
電荷輸送層形成用塗布液を電荷発生層上に塗布する方法としては、浸漬塗布法、突き上げ塗布法、ワイヤーバー塗布法、スプレー塗布法、ブレード塗布法、ナイフ塗布法、カーテン塗布法等の通常の方法を用いられる。
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、積層構造からなる感光体では帯電時の電荷輸送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為に設ける。
そのため、保護層は、架橋物(硬化物)を含ん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、反応性電荷輸送材料と必要に応じて硬化性樹脂とを含む組成物の硬化層、硬化性樹脂に電荷輸送材料を分散させた硬化層等の周知の構成が挙げられる。また、保護層は、結着樹脂に電荷輸送材料を分散させた層で構成してもよい。
保護層形成用塗布液を電荷発生層上に塗布する方法としては、浸漬塗布法、突き上げ塗布法、ワイヤーバー塗布法、スプレー塗布法、ブレード塗布法、ナイフ塗布法、カーテン塗布法等の通常の方法を用いられる。
単層型の感光層(電荷発生/電荷輸送層)は、例えば、結着樹脂、電荷発生材料、電荷輸送材料を含んで構成される。これら材料については、電荷発生層や電荷輸送層で説明したものと同様である。
単層型の感光層において、電荷発生材料の含有量は10質量%以上85質量%以下が望ましく、より望ましくは20質量%以上50質量%以下である。また、電荷輸送材料の含有量は5質量%以上50質量%以下とすることが望ましい。
単層型の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。単層型感光層の厚さは5μm以上50μm以下が望ましく、10μm以上40μm以下とするのがさらに望ましい。
本実施形態に係る電子写真感光体において、感光層や保護層には、画像形成装置中で発生するオゾンや酸化性ガス、又は光・熱による感光体の劣化を防止する目的で、感光層中に酸化防止剤、光安定剤、熱安定剤などの添加剤を添加してもよい。
また、感光層や保護層には、感度の向上、残留電位の低減、繰り返し使用時の疲労低減等を目的として少なくとも1種の電子受容性物質を添加してもよい。
また、感光層や保護層には、各層を形成する塗布液にレベリング剤としてシリコーンオイルを添加し、塗膜の平滑性向上させてもよい。
次に、本実施形態の画像形成装置について説明する。
図7は本実施形態の画像形成装置の一例を示す概略構成図である。図7に示す画像形成装置101は、例えば、回転可能に設けられた本実施形態のドラム状(円筒状)の電子写真感光体7を備えている。電子写真感光体7の周囲には、例えば、電子写真感光体7の外周面の移動方向に沿って、帯電装置8、露光装置10、現像装置11、転写装置12、クリーニング装置13及び除電装置(イレーズ装置)14がこの順で配置されている。なお、クリーニング装置13及び除電装置(イレーズ装置)14は、必要に応じて配置される。
帯電装置8は、電源9に接続され、電源9により電圧が印加され、電子写真感光体7の表面を帯電する。
帯電装置8としては、例えば、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方式の帯電器が挙げられる。また、帯電装置20としては、例えば、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挙げられる。帯電装置20としては、接触方式の型帯電器がよい。
露光装置10は、帯電した電子写真感光体7を露光して電子写真感光体7上に静電潜像を形成する。
露光装置10としては、例えば、電子写真感光体10表面に、半導体レーザ光、LED光、液晶シャッタ光等の光を、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10の分光感度領域にあるものがよい。半導体レーザの波長としては、例えば、780nm前後に発振波長を有する近赤外がよい。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、露光装置30としては、例えばカラー画像形成のためにはマルチビーム出力す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は、静電潜像を現像剤により現像してトナー像を形成する。現像剤は、重合法により得られる体積平均粒子径3μm以上9μm以下のトナー粒子を含有することが望ましい。現像装置11は、例えば、トナー及びキャリアからなる2成分現像剤を収容する容器内に、現像領域で電子写真感光体7に対向して配置された現像ロールが備えられた構成が挙げられる。
転写装置12は、電子写真感光体7上に現像されたトナー像を被転写媒体に転写する。 転写装置12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。
クリーニング装置13は、転写後の電子写真感光体7上に残存するトナーを除去する。 クリーニング装置13は、電子写真感光体7に対して線圧10g/cm以上150g/cm以下で接するクリーニングブレードを有することが望ましい。クリーニング装置13は、例えば、筐体と、クリーニングブレードと、クリーニングブレードの電子写真感光体7回転方向下流側に配置されるクリーニングブラシと、を含んで構成される。また、クリーニングブラシには、例えば、固形状の潤滑剤が接触して配置される。
除電装置(イレーズ装置)14は、トナー像を転写した後の電子写真感光体7の表面に除電光を照射して、電子写真感光体の表面に残留する電位を除電する。除電装置14は、例えば、電子写真感光体7の軸方向幅方向全域にわたって除電光を照射して、電子写真感光体7の表面に生じた露光装置10による露光部と非露光部との電位差を除去する。
画像形成装置100は、転写工程後の記録紙Pにトナー像を定着させる定着装置15を備えている。定着装置としては、特に制限はなく、それ自体公知の定着器、例えば熱ローラ定着器、オーブン定着器等が挙げられる。
本実施形態に係る画像形成装置は、例えば、前記した本実施形態に係る電子写真感光体7を備えたプロセスカートリッジを画像形成装置に着脱させる形態であってもよい。
本実施形態に係るプロセスカートリッジの構成は、少なくとも、前記本実施形態に係る電子写真感光体7を備えていればよく、電子写真感光体7のほかに、例えば、帯電装置8、露光装置10、現像装置11、転写装置12、及びクリーニング装置13、及び除電装置14から選択される少なくとも1つの構成部材を備えていてもよい。
金属酸化物粒子として酸化亜鉛(商品名:MZ−300 テイカ株式会社製) 100質量部、カップリング剤としてγ−アミノプロピルトリエトキシシラン(以下「γ−APTES」という場合がある)の10質量%トルエン溶液10質量部、トルエン200質量部を混合、攪拌を行い、2時間還流を行った。その後10mmHgにてトルエンを減圧留去し、135℃で2時間焼き付け処理を行った。
さらに、この塗布液を浸漬塗布法にて直径30mm、長さ404mm、肉厚1mmのアルミニウム基材上に塗布し、180℃、30分の乾燥硬化を行い、厚さ20μmの下引き層を得た。
なお、電子受容性化合物(例示化合物(1−2))の最大吸収ピーク波長550nmであり、透過率T3は、波長550nmの光に対する透過率として求めた。
かぶりの評価は、28℃80%RHの環境下で、1cm×10cmの画像濃度100%のベタ画像をA4短手方向送りで連続30万枚出力し、1枚目に出力した画像(初期)、30万出力後の画像(30万枚出力後)として、目視にて行った。
評価基準は以下の通りである。
○:かぶりの発生なし
△:軽微にかぶり発生
×:かぶり発生
各例で得られた感光体の残留電位について、次の測定を行った。
富士ゼロックス社製複写機「DocuCentere A450」を用い、その現像ローラ―の箇所に電位測定用プローブを設置し、除電後の感光体表面電位を残留電位とした。
そして、かぶり評価終了後(30万枚出力後)、上記測定を行い、得られた残留電位と初期の残留電位の差を残留電位上昇分として、残留電位について評価した。
評価基準は以下の通りである。
○:残留電位の変化量が30V以下
△:残留電位の変化量が30Vより大きく60V以下
×:残留電位の変化量が60Vより大きい
分散液(下引き層形成用塗布液)の分散時間(金属酸化物粒子としての酸化亜鉛の分散時間)を15分にしたこと以外は、実施例1と同様にして感光体を作製し、同様の評価を行った。結果を表1に示した。
分散液(下引き層形成用塗布液)の分散時間(金属酸化物粒子としての酸化亜鉛の分散時間)を5時間にしたこと以外は、実施例1と同様にして感光体を作製し、同様の評価を行った。結果を表1に示した。
電子受容性化合物(例示化合物(1−2))の添加量を0.1質量部にしたこと以外は、実施例1と同様にして感光体を作製し、同様の評価を行った。結果を表1に示した。
金属酸化物粒子を酸化チタンにした以外は、実施例1と同様にして感光体を作製し、同様の評価を行った。結果を表1に示した。
金属酸化物粒子を酸化スズにしたこと以外は、実施例1と同様にして感光体を作製し、同様の評価を行った。結果を表1に示した。
電子受容性化合物を例示化合物(1−8)にしたこと以外は、実施例1と同様にして感光体を作製し、同様の評価を行った。結果を表1に示した。
なお、電子受容性化合物(例示化合物(1−8))の最大吸収ピーク波長535 nmであり、透過率T3は、波長535nmの光に対する透過率として求めた。
電子受容性化合物を例示化合物(1−14)にしたこと以外は、実施例1と同様にして感光体を作製し、同様の評価を行った。結果を表1に示した。
なお、電子受容性化合物(例示化合物(1−14))の最大吸収ピーク波長540nmであり、透過率T3は、波長540nmの光に対する透過率として求めた。
電子受容性化合物を例示化合物(1−21)にしたこと以外は、実施例1と同様にして感光体を作製し、同様の評価を行った。結果を表1に示した。
なお、電子受容性化合物(例示化合物(1−21))の最大吸収ピーク波長520nmであり、透過率T3は、波長520nmの光に対する透過率として求めた。
電子受容性化合物を添加しなかった以外は、実施例1と同様にして感光体を作製し、同様の評価を行った。結果を表1に示した。
分散時間を3時間、電子受容性化合物の添加量を0.5質量部にした以外は、実施例1と同様にして感光体を作製し、同様の評価を行った。結果を表1に示した。
分散時間を1時間、電子受容性化合物の添加量を0.5質量部にした以外は、実施例1と同様にして感光体を作製し、同様の評価を行った。結果を表1に示した。
分散時間を3時間、電子受容性化合物の添加量を1.5質量部にした以外は、実施例1と同様にして感光体を作製し、同様の評価を行った。結果を表1に示した。
分散時間を1時間、電子受容性化合物の添加量を1.5質量部にした以外は、実施例1と同様にして感光体を作製し、同様の評価を行った。結果を表1に示した。
電子受容性化合物の添加量を3.5質量部にした以外は、実施例1と同様にして感光体を作製し、同様の評価を行った。結果を表1に示した。
分散時間を5時間、電子受容性化合物の添加量を0.1質量部にした以外は、実施例1と同様にして感光体を作製し、同様の評価を行った。結果を表1に示した。
分散時間を3時間、電子受容性化合物の添加量を0.1質量部にした以外は、実施例1と同様にして感光体を作製し、同様の評価を行った。結果を表1に示した。
分散時間を1時間、電子受容性化合物の添加量を0.1質量部にした以外は、実施例1と同様にして感光体を作製し、同様の評価を行った。結果を表1に示した。
分散時間を15分、電子受容性化合物の添加量を0.5質量部にした以外は、実施例1と同様にして感光体を作製し、同様の評価を行った。結果を表1に示した。
分散時間を15分、電子受容性化合物の添加量を0.1質量部にした以外は、実施例1と同様にして感光体を作製し、同様の評価を行った。結果を表1に示した。
分散時間を5時間、電子受容性化合物の添加量を0.5質量部にした以外は、実施例1と同様にして感光体を作製し、同様の評価を行った。結果を表1に示した。
分散時間を5時間、電子受容性化合物の添加量を0.1質量部にした以外は、実施例1と同様にして感光体を作製し、同様の評価を行った。結果を表1に示した。
分散時間を5時間、電子受容性化合物の添加量を1.5質量部にした以外は、実施例1と同様にして感光体を作製し、同様の評価を行った。結果を表1に示した。
分散時間を15分、電子受容性化合物の添加量を1.5質量部にした以外は、実施例1と同様にして感光体を作製し、同様の評価を行った。結果を表1に示した。
金属酸化物微粒子の表面処理をなくした以外は、実施例1と同様にして感光体を作製し、同様の評価を行った。結果を表1に示した。
Claims (7)
- 導電性基材と、
前記導電性基材上に設けられ、結着樹脂と、金属酸化物粒子と、酸性基を持つ電子受容性化合物と、を含有し、厚みが20μmのときの波長1000nmの光に対する下引き層の透過率をT1、厚みが20μmのときの波長650nmの光に対する下引き層の透過率をT2、厚みが20μmのときの波長300nm以上1000nm以下の範囲内における前記電子受容性化合物の最大吸収ピーク波長の光に対する下引き層の透過率をT3としたとき、下記式(1)及び式(2)を満たす下引き層と、
前記下引き層上に設けられた感光層と、
を有する電子写真感光体。
・式(1):5≦T1/T2≦40
・式(2):0.25≦−log10(T3) - 前記電子受容性化合物が、アントラキノン誘導体である請求項1に記載の電子写真感光体。
- 前記アントラキノン誘導体が、下記一般式(1)で表される化合物である請求項2に記載の電子写真感光体。
(一般式(1)中、n1及n2は、各々独立に0以上3以下の整数を表す。但し、n1及n2の少なくとも一方は、各々独立に1以上3以下の整数を表す。m1及びm2は、各々独立に0又は1の整数を示す。R1及びR2は、各々独立に炭素数1以上10以下のアルキル基、又は炭素数1以上10以下のアルコキシ基を表す。) - 請求項1〜3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されるプロセスカートリッジ。 - 前記電子写真感光体の表面を帯電する接触帯電方式の帯電手段をさらに備える請求項4に記載のプロセスカートリッジ。
- 請求項1〜3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、
前記電子写真感光体の表面に形成された静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像手段と、
前記電子写真感光体の表面に形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写手段と、
を備えた画像形成装置。 - 前記帯電手段が、接触帯電方式の帯電手段である請求項6に記載の画像形成装置。
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