JP2014178425A - 電子写真感光体、画像形成装置、及びプロセスカートリッジ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】導電性支持体と、前記導電性支持体上に、少なくとも感光層及び表面保護層をこの順に有する電子写真感光体であって、前記表面保護層は、バインダー樹脂と金属酸化物微粒子とを含有し、前記表面保護層において、表面近傍部に存在する前記金属酸化物微粒子の平均一次粒子径は、前記感光層との境界近傍部に存在する前記金属酸化物微粒子の平均一次粒子径よりも大きく、前記表面保護層の表面は凹凸構造を有し、前記凹凸構造の平均凹凸高さが0.5μm以上2μm以下である電子写真感光体である。
【選択図】なし
Description
このようなすり抜けを抑えるには、電子写真感光体とクリーニングブレードとの当接圧力を高めてクリーニング能力を高める必要がある。
導電性支持体と、前記導電性支持体上に、少なくとも感光層及び表面保護層をこの順に有する電子写真感光体であって、前記表面保護層は、バインダー樹脂と金属酸化物微粒子とを含有し、
前記表面保護層において、表面近傍部に存在する前記金属酸化物微粒子の平均一次粒子径は、前記感光層との境界近傍部に存在する前記金属酸化物微粒子の平均一次粒子径よりも大きく、
前記表面保護層の表面は凹凸構造を有し、
前記凹凸構造の平均凹凸高さが0.5μm以上2μm以下であることを特徴とする電子写真感光体である。
本発明の電子写真感光体(以下、単に「感光体」と称することがある)は、導電性支持体と、前記導電性支持体上に、少なくとも感光層及び表面保護層をこの順に有してなり、更に必要に応じてその他の層を有してなる。
前記表面保護層は、本発明で規定する表面保護層である。前記導電性支持体、前記感光層、及び前記その他の層については、従来と同様のものを適用することができる。
前記表面保護層は、バインダー樹脂と、金属酸化物微粒子とを含有してなり、更に必要に応じてその他の成分を含有してなる。前記表面保護層において、表面近傍部に存在する前記金属酸化物微粒子の平均一次粒子径は、前記感光層との境界近傍部に存在する前記金属酸化物微粒子の平均一次粒子径よりも大きい。前記表面保護層の表面は凹凸構造を有し、前記凹凸構造の平均最大凹凸高さが0.5μm以上2μm以下である。
前記バインダー樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、AS樹脂、ABS樹脂、ACS樹脂、オレフィン−ビニルモノマー共重合体、塩素化ポリエーテル樹脂、アリル樹脂、フェノール樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリアリルスルホン樹脂、ポリブチレン樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリエチン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、ポリメチルペンテン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリフェニレンオキシド樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、エポキシ樹脂などが挙げられる。
前記硬化樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アクリル樹脂、フェノール樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、アミノ樹脂などが挙げられる。耐摩耗性に特に優れている点において、重合性官能基数が3個以上であるアクリル重合性化合物から形成されるUV硬化型アクリル樹脂が好ましい。
前記アクリル樹脂とは、アクリル重合性化合物とラジカル重合開始剤とを混合し架橋したものである。合成する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、公知のアクリル重合性化合物と公知のラジカル重合開始剤とを混合し、加熱、光照射等のエネルギーを付与して架橋することにより合成する方法が好ましい。
前記フェノール樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ノボラック樹脂、レゾール樹脂などが挙げられる。これらの中でも、潜像維持性に優れ、酸触媒等の開始剤を必須とするノボラック樹脂と比較して、前記開始剤を用いることなく架橋反応させることができる点で、レゾール樹脂が好ましい。
前記ウレタン樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、エステル系ウレタン樹脂、エーテル系ウレタン樹脂などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
前記2官能以上のポリオール化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アルキレングリコール、アルキレンエーテルグリコール、脂環式ジオール、脂環式ジオールのアルキレンオキサイド付加物、ビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物等のジオール化合物;多価脂肪族アルコール(例えば、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトール等)、3価以上のフェノール類(例えば、フェノールノボラック、クレゾールノボラック等)、3価以上のフェノール類のアルキレンオキサイド付加物等の3価以上のポリオール化合物などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
前記2官能以上のイソシアネート化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、トリレンジイソシアネート(TDI)、ジフェニルメタンジイソシアネート、キシレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサン、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、HDIイソシアヌレート体、HDIビウレット体、XDIトリメチロールプロパンアダクト体、IPDIトリメチロールプロパンアダクト体、IPDIイソシアヌレート体などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
前記エポキシ樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
前記シリコーン樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ジメチルポリシロキサン、メチルフェニルポリシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、デカメチルシクロペンタシロキサン、ビニルシリコーン、ポリエーテル変性シリコーン、ポリグリセリン変性シリコーン、アミノ変性シリコーン、エポキシ変性シリコーン、メルカプト変性シリコーン、メタクリル変性シリコーン、カルボン酸変性シリコーン、脂肪酸エステル変性シリコーン、アルコール変性シリコーン、アルキル変性シリコーン、フロロアルキル変性シリコーンなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
前記アミノ樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アニリン樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
前記金属酸化物微粒子としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化スズ、酸化アンチモン、酸化インジウム、酸化ビスマス、スズをドープした酸化インジウム、アンチモンやタンタルをドープした酸化スズ及びアンチモンをドープした酸化ジルコニウムなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
前記その他の成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、分散剤、界面活性剤、電荷輸送性化合物、可塑剤、レベリング剤、酸化防止剤などが挙げられる。
前記分散剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリカルボン酸系分散剤(例えば、DISPERBYK(登録商標)−P104,DISPERBYK−220S、ビックケミー・ジャパン株式会社製)、ポリエーテルリン酸系分散剤(例えば、HIPLAAD ED151、楠本化成株式会社製)、ポリエーテルエステル系分散剤(例えば、HIPLAAD ED118,HIPLAAD ED350、楠本化成株式会社製)や、各種ブロック共重合体などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
前記金属酸化物微粒子を前記表面保護層中に良好に分散させる場合、界面活性剤を用いてもよい。前記界面活性剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記界面活性剤の含有量としては、特に制限はなく、金属酸化物微粒子の粒子径等の目的に応じて適宜選択することができるが、金属酸化物微粒子の全量に対して、0.5質量%〜30質量%が好ましく、1質量%〜15質量%がより好ましい。前記含有量が、0.5質量%未満であると、前記金属酸化物微粒子の分散効果が得られないことがあり、30質量%を超えると、残留電位の著しい上昇を引き起こす等の不具合を生じることがある。
前記電荷輸送性化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、トリアリールアミン、ヒドラゾン、ピラゾリン、カルバゾール等の正孔輸送性構造を有する公知の正孔輸送物質;電子吸引性芳香族環(縮合多環キノン、ジフェノキノン、シアノ基、ニトロ基等)などの電子輸送構造を有する公知の電子輸送物質などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
また、前記バインダー樹脂として、前記架橋樹脂を用いる場合には、前記架橋樹脂に対して反応性を有する官能基、例えば、水酸基、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基等を有する電荷輸送性化合物を用いてもよい。
前記可塑剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ジブチルフタレート、ジオクチルフタレートなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。前記可塑剤の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記バインダー樹脂100質量部に対して、0.1質量部〜50質量部が好ましく、0.5質量部〜20質量部がより好ましい。
前記レベリング剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル等のシリコーンオイル類;側鎖にパーフルオロアルキル基を有するポリマー又はオリゴマー;などが挙げられる。前記レベリング剤の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記バインダー樹脂100質量部に対して、0.001質量部〜5質量部が好ましい。
前記酸化防止剤としては、特に制限はなく、例えば、フェノール系化合物、パラフェニレンジアミン類、ハイドロキノン類、有機硫黄化合物類、有機燐化合物類、ヒンダードアミン類などが挙げられる。前記酸化防止剤の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記バインダー樹脂100質量部に対して、0.1質量部〜50質量部が好ましく、0.5質量部〜20質量部がより好ましい。
前記表面保護層の形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記バインダー樹脂、前記金属酸化物微粒子を含んでなり、更に必要に応じて、前記その他の成分を含んでなる表面保護層塗工液を、電子写真感光体における感光層の表面に塗工した後、UV照射や加熱乾燥を行い、硬化することにより形成する方法などが挙げられる。
加熱する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、空気、窒素等の気体、蒸気、各種熱媒体、赤外線、電磁波等の熱エネルギーを塗工面側又は前記導電性支持体側から加熱する方法などが挙げられる。
前記加熱する際の温度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、100℃〜170℃が好ましい。前記温度が、100℃未満であると、反応が遅く、完全に硬化反応が終了しない恐れがある。また、前記表面保護層中に残留する溶媒が多くなりやすく、電子写真感光体特性に影響を与えることがあり、170℃を超えると、硬化反応が不均一に進行し前記表面保護層中に大きな歪みや多数の未反応残基、反応停止末端が発生する恐れがあり、また、前記表面保護層に隣接する感光層中の低分子量成分が、前記表面保護層に移行しやすくなる恐れがある。
前記表面保護層を、電子顕微鏡を用いて断面観察すると、表面近傍部に平均一次粒子径の相対的に大きな金属酸化物微粒子が、感光層との境界近傍部には、平均一次粒子径の相対的に大きな金属酸化物微粒子が観察される。
前記境界近傍部とは、感光層との境界面から、0.1μm以内の高さの部分を意味する。
一方、前記表面近傍部は、前記表面保護層の表面から、1μm以内の深さの部分を意味する。
前記凹凸構造としては、平均凹凸高さが0.5μm以上2μm以下のものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、平均凹凸周期が10mm以上50mm以下のものが好ましい。
前記表面粗さ計としては、例えば、サーフコム1400D(株式会社東京精密製)などが挙げられる。
前記表面粗さ計を用いて、測定長さ100mm、測定速度0.3mm/sの条件で測定用ピックアップを駆動することにより、前記凹凸構造の高さ、及び前記凹凸周期を測定できる。
前記感光層としては、積層型感光層であってもよく、単層型感光層であってもよい。
前記単層型感光層は、電荷発生機能と電荷輸送機能とを同時に有する層である。
前記単層型感光層は、電荷発生物質、電荷輸送物質、及び結着樹脂を含有してなり、更に必要に応じてその他の成分を含有してなる。
前記電荷発生物質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、後述する積層型感光層で用いられるものと同様の物質などが挙げられる。前記電荷発生物質の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記結着樹脂100質量部に対し、5質量部〜40質量部が好ましい。
前記電荷輸送物質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、後述する積層型感光層で用いられるものと同様の物質などが挙げられる。前記電荷輸送物質の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記結着樹脂100質量部に対し、190質量部以下が好ましく、50質量部〜150質量部がより好ましい。
前記結着樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、後述する積層型感光層で用いられるものと同様の結着樹脂などが挙げられる。
前記その他の成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、後述する積層型感光層で用いられるものと同様の低分子電荷輸送物質、同様の溶媒、同様のレベリング剤、上述の酸化防止剤などが挙げられる。
前記単層型感光層の形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、電荷発生物質、電荷輸送物質、結着樹脂、その他の成分等を分散機を用いて適当な溶媒(例えば、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジクロロエタン、シクロヘキサン等)に溶解乃至分散して得られた塗工液を、塗布乃至乾燥することにより形成する方法などが挙げられる。
前記積層型感光層は、電荷発生機能及び電荷輸送機能をそれぞれ独立した層が担うため、少なくとも電荷発生層と、電荷輸送層とをこの順に有する。なお、前記電荷発生層、及び前記電荷輸送層は、従来公知のものを使用することができる。
前記電荷発生層は、電荷発生物質を含み、結着樹脂を含むことが好ましく、更に必要に応じて上述の酸化防止剤等のその他の成分を含む。
前記電荷発生物質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、無機系材料、有機系材料などが挙げられる。
前記無機系材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、結晶セレン、アモルファス−セレン、セレン−テルル、セレン−テルル−ハロゲン、セレン−ヒ素化合物、アモルファス−シリコン(例えば、ダングリングボンドを水素原子、ハロゲン原子等でターミネートしたもの;ホウ素原子、リン原子等をドープしたものなどが好適)などが挙げられる。
前記有機系材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、金属フタロシアニン、無金属フタロシアニン等のフタロシアニン系顔料;アズレニウム塩顔料、スクエアリック酸メチン顔料、カルバゾール骨格を有するアゾ顔料、トリフェニルアミン骨格を有するアゾ顔料、ジフェニルアミン骨格を有するアゾ顔料、ジベンゾチオフェン骨格を有するアゾ顔料、フルオレノン骨格を有するアゾ顔料、オキサジアゾール骨格を有するアゾ顔料、ビススチルベン骨格を有するアゾ顔料、ジスチリルオキサジアゾール骨格を有するアゾ顔料、ジスチリルカルバゾール骨格を有するアゾ顔料、ペリレン系顔料、アントラキノン系又は多環キノン系顔料、キノンイミン系顔料、ジフェニルメタン及びトリフェニルメタン系顔料、ベンゾキノン及びナフトキノン系顔料、シアニン及びアゾメチン系顔料、インジゴイド系顔料、ビスベンズイミダゾール系顔料などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記結着樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリケトン樹脂、ポリカーボネート樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルホルマール樹脂、ポリビニルケトン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ−N−ビニルカルバゾール樹脂、ポリアクリルアミド樹脂などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記その他の成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、低分子電荷輸送物質、溶媒、レベリング剤などが挙げられ、上述の酸化防止剤を含んでもよい。
前記その他の成分の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、添加する層の総質量に対して0.01質量%〜10質量%が好ましい。
前記低分子電荷輸送物質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、電子輸送物質、正孔輸送物質などが挙げられる。
前記溶媒としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジオキソラン、トルエン、ジクロロメタン、モノクロロベンゼン、ジクロロエタン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、アニソール、キシレン、メチルエチルケトン、アセトン、酢酸エチル、酢酸ブチルなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記レベリング剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル等のシリコーンオイルなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記電荷発生層の形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記電荷発生物質及び前記結着樹脂を前記溶媒等の前記その他の成分に溶解乃至分散して得られた塗工液を、前記導電性支持体上に塗布して乾燥することにより形成する方法などが挙げられる。なお、前記塗工液は、キャスティング法などにより塗布することができる。
前記電荷輸送層は、帯電電荷を保持させ、かつ、露光により電荷発生層で発生分離した電荷を移動させて保持していた帯電電荷と結合させることを目的とする層である。帯電電荷を保持させる目的を達成するためには、電気抵抗が高いことが要求される。また、保持していた帯電電荷で高い表面電位を得る目的を達成するためには、誘電率が小さく、かつ、電荷移動性がよいことが要求される。
前記電荷輸送物質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、電子輸送物質、正孔輸送物質、高分子電荷輸送物質などが挙げられる。
前記電子輸送物質(電子受容性物質)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、クロルアニル、ブロムアニル、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、2,4,7−トリニトロ−9−フルオレノン、2,4,5,7−テトラニトロ−9−フルオレノン、2,4,5,7−テトラニトロキサントン、2,4,8−トリニトロチオキサントン、2,6,8−トリニトロ−4H−インデノ〔1,2−b〕チオフェン−4オン、1,3,7−トリニトロジベンゾチオフェン−5,5−ジオキサイドなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
前記正孔輸送物質(電子供与性物質)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、トリフェニルアミン誘導体、9−(p−ジエチルアミノスチリルアントラセン)、1,1−ビス−(4−ジベンジルアミノフェニル)プロパン、スチリルアントラセン、スチリルピラゾリン、フェニルヒドラゾン類、α−フェニルスチルベン誘導体、チアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、フェナジン誘導体、アクリジン誘導体、ベンゾフラン誘導体、ベンズイミダゾール誘導体、チオフェン誘導体などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
前記高分子電荷輸送物質は、後述する結着樹脂の機能と電荷輸送物質の機能を併せ持つ材料である。
前記結着樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリスチレン樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、アルキッド樹脂、シリコーン樹脂、ポリビニルカルバゾール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルホルマール樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、フェノキシ樹脂などが用いられる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
なお、前記電荷輸送層は、架橋性のバインダー樹脂と架橋性の電荷輸送物質との共重合体を含むこともできる。
前記その他の成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、溶媒、可塑剤、レベリング剤などが挙げられ、上述した酸化防止剤を含んでもよい。
前記その他の成分の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、添加する層の総質量に対して0.01質量%〜10質量%が好ましい。
前記溶媒としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、前記電荷発生層と同様なものが使用できるが、前記電荷輸送物質及び前記結着樹脂を良好に溶解する溶媒が好ましい。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上混合して使用してもよい。
前記可塑剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ジブチルフタレート、ジオクチルフタレート等の一般樹脂の可塑剤などが挙げられる。
前記レベリング剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル等のシリコーンオイル類;側鎖にパーフルオロアルキル基を有するポリマー乃至オリゴマーなどが挙げられる。
前記電荷輸送層の形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記電荷輸送物質及び前記結着樹脂を前記溶媒等の前記その他の成分に溶解乃至分散して得られた塗工液を、前記電荷発生層上に塗布して加熱乃至乾燥することにより形成する方法などが挙げられる。
前記加熱する方法としては、例えば、空気、窒素等の気体、蒸気、各種熱媒体、赤外線、電磁波等の熱エネルギーを塗工面側又は支持体側から加熱する方法などが挙げられる。
前記加熱する際の温度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、100℃〜170℃が好ましい。前記温度が100℃未満であると、膜中の有機溶媒を十分取り除くことができず、電子写真特性の低下や摩耗耐久性低下が生じることがある。一方、前記温度が170℃を超えると、表面にゆず肌状の欠陥や亀裂の発生、隣接層との界面で剥離の発生などが生じるだけでなく、感光層中の揮発性成分が外部に霧散した場合、所望の電気特性が得られなくなることがある。
前記その他の層としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、下引き層、中間層などが挙げられる。
前記下引き層は、前記導電性支持体と前記感光層との間に設けることができる。
前記下引き層は、樹脂を含み、更に必要に応じて上述の酸化防止剤、微粉末顔料、カップリング剤等のその他の成分を含む。
これらの中でも、前記樹脂の上に感光層を溶媒で塗布する点で、一般の有機溶媒に対して耐溶媒性の高い樹脂が好ましい。
前記中間層は、前記電荷輸送層と前記表面保護層との間に、前記表面保護層への電荷輸送層成分の混入を抑える又は両層間の接着性を改善することを目的として設けることができる。
前記導電性支持体としては、体積抵抗値が1×1010Ω・cm以下の導電性を示すものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。なお、特開昭52−36016号公報に開示されたエンドレスベルト(エンドレスニッケルベルト、エンドレスステンレスベルト等)を用いてもよい。
前記導電性層の形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、導電性粉体及び結着樹脂を、必要に応じて溶媒に分散乃至溶解して得られた塗工液を前記導電性支持体上に塗布することにより形成する方法、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリスチレン、ポリ塩化ビニリデン、ポリエチレン、塩化ゴム、テフロン(登録商標)等の素材に前記導電性粉体を含有させた熱収縮チューブを用いて形成する方法などが挙げられる。
以下では、本発明の電子写真感光体の実施形態について説明する。
第1の実施形態に係る電子写真感光体の層構成について、図2を用いて説明する。
図2は、単層型感光層を有する構成であり、導電性支持体21上に、単層型感光層26及び表面保護層25を順次積層した電子写真感光体の層構成を示した図である。
第2の実施形態に係る電子写真感光体の層構成について、図3を用いて説明する。
図3は、積層型感光層を有する構成であり、導電性支持体21上に、電荷発生層23、電荷輸送層24、及び表面保護層25を順次積層した電子写真感光体の層構成を示した図である。なお、電荷発生層23及び電荷輸送層24が感光層に該当する。
第3の実施形態に係る電子写真感光体の層構成について、図4を用いて説明する。
図4は、図3の構成を有する電子写真感光体に、更に中間層を設けた構成を有する。
図4は、導電性支持体21上に、下引き層22、電荷発生層23、電荷輸送層24、及び表面保護層25を順次積層した電子写真感光体の層構成を示した図である。なお、電荷発生層23及び電荷輸送層24が感光層に該当する。
第4の実施形態に係る電子写真感光体の層構成について、図5を用いて説明する。
図5は、積層型感光層を有する構成であり、導電性支持体21上に、電荷輸送層24、電荷発生層23、及び表面保護層25を順次積層した電子写真感光体の層構成を示した図である。なお、電荷発生層23及び電荷輸送層24が感光層に該当する。
前記画像形成装置は、電子写真感光体、前記電子写真感光体の表面を帯電させる帯電手段、帯電された前記電子写真感光体表面を露光して静電潜像を形成する露光手段、前記静電潜像をトナーを用いて現像して可視像を形成する現像手段、前記可視像を記録媒体に転写する転写手段、及び電子写真感光体上に残留するトナーを除去するためのクリーニング手段を少なくとも有してなり、更に必要に応じて、その他の手段を有してなる。前記画像形成装置において使用する電子写真感光体が、上述の本発明の電子写真感光体である。なお、帯電手段と、露光手段とを合わせて静電潜像形成手段と称することもある。
前記帯電手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、導電性又は半導電性のロール、ブラシ、フィルム、ゴムブレード等を備えたそれ自体公知の接触帯電器、コロトロン、スコロトロン等のコロナ放電を利用した非接触帯電器(電子写真感光体表面と帯電器との間に100μm以下の空隙を有する近接方式の非接触帯電器を含む)などが挙げられる。
前記露光手段としては、前記帯電手段により帯電された前記電子写真感光体の表面に、形成すべき像様に露光を行うことができれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、複写光学系、ロッドレンズアレイ系、レーザー光学系、液晶シャッタ光学系、LED光学系などの各種露光器が挙げられ、前記露光器における光源としては、発光ダイオード(LED)、半導体レーザー(LD)、エレクトロルミネッセンス(EL)などの高輝度が確保できる光源などが挙げられる。なお、本発明においては、前記電子写真感光体の裏面側から像様に露光を行う光背面方式を採用してもよい。
前記現像手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記トナー乃至現像剤を用いて現像することができる限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記現像剤を収容し、前記静電潜像に該現像剤を接触又は非接触的に付与可能な現像器を少なくとも有するものが好ましい。前記現像器としては、乾式現像方式のものであってもよいし、湿式現像方式のものであってもよく、また、単色用現像器であってもよいし、多色用現像器であってもよく、例えば、前記現像剤を摩擦攪拌させて帯電させる攪拌器と、回転可能なマグネットローラとを有するものなどが好適に挙げられる。前記現像器内では、例えば、前記トナーと外添剤とが混合攪拌され、その際の摩擦により該トナーが帯電し、回転するマグネットローラの表面に穂立ち状態で保持され、磁気ブラシが形成される。該マグネットローラは、前記電子写真感光体近傍に配置されているため、該マグネットローラの表面に形成された前記磁気ブラシを構成する前記トナーの一部は、電気的な吸引力によって該電子写真感光体の表面に移動する。その結果、前記静電潜像が該トナーにより現像されて該電子写真感光体の表面に該トナーによる可視像が形成される。
前記BET法による比表面積としては、特に制限なく、目的に応じて適宜選択することができるが、20m2/g〜500m2/gが好ましい。
前記無機微粒子のトナー粒子に対する添加量としては、特に制限なく、目的に応じて適宜選択することができるが、0.01質量%〜5質量%が好ましく、0.01質量%〜2質量%がより好ましい。
イロン等の重縮合系、熱硬化性樹脂による重合体粒子などが挙げられる。
前記表面処理剤としては、特に制限なく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シランカップリング剤、シリル化剤、フッ化アルキル基を有するシランカップリング剤、有機チタネート系カップリング剤、アルミニウム系のカップリング剤、シリコーンオイル、変性シリコーンオイルなどが挙げられる。
前記転写手段は、前記可視像を記録媒体に転写する手段であるが、前記電子写真感光体表面から記録媒体に可視像を直接転写する方法と、中間転写体を用い、該中間転写体上に可視像を一次転写した後、該可視像を前記記録媒体上に二次転写する方法がある。いずれの態様も良好に使用することができるが、高画質化に際して転写による悪影響が大きいような場合には、転写回数が少ない前者(直接転写)の方法が好ましい。前記転写は、例えば、前記可視像を、転写帯電器を用いて前記電子写真感光体を帯電することにより行うことができ、前記転写手段により行うことができる。
前記クリーニング手段としては、特に制限はなく、前記電子写真感光体上に残留する前記電子写真トナーを除去することができればよく、公知のクリーナの中から適宜選択することができ、例えば、磁気ブラシクリーナ、静電ブラシクリーナ、磁気ローラクリーナ、ブレードクリーナ、ブラシクリーナ、ウエブクリーナなどが挙げられる。
前記その他の手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、定着手段、除電手段、リサイクル手段、制御手段などが挙げられる。
前記定着手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、公知の加熱加圧手段が好ましく、前記加熱加圧手段としては、加熱ローラと加圧ローラとの組み合わせ、加熱ローラと加圧ローラと無端ベルトとの組み合わせなどが挙げられ、前記加熱加圧手段における加熱としては、通常80℃〜200℃が好ましい。前記定着としては、例えば、各色のトナーに対し前記記録媒体に転写する毎に行ってもよいし、各色のトナーに対しこれを積層した状態で一度に同時に行ってもよい。
前記除電手段としては、特に制限はなく、前記電子写真感光体に対し除電バイアスを印加することができればよく、公知の除電器の中から適宜選択することができ、例えば、除電ランプ等が好適に挙げられる。
前記リサイクル手段としては、特に制限はなく、公知の搬送手段等が挙げられる。
前記制御手段としては、前記各手段の動きを制御できれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シークエンサー、コンピュータ等の機器が挙げられる。
以下では、本発明の画像形成装置の実施形態について説明する。
図6は、本発明の画像形成装置を説明するための概略図であり、電子写真感光体1の周りに、帯電手段3、露光手段5、現像手段6、転写手段10などが配置される。
本発明のプロセスカートリッジは、電子写真感光体と、前記電子写真感光体の表面を帯電させる帯電手段、帯電された前記電子写真感光体表面を露光して静電潜像を形成する露光手段、前記静電潜像をトナーを用いて現像して可視像を形成する現像手段、前記可視像を記録媒体に転写する転写手段、及び電子写真感光体上に残留するトナーを除去するためのクリーニング手段の少なくともいずれかの手段を有してなり、更に必要に応じてその他の手段を有してなる。本発明のプロセスカートリッジにおいて使用する電子写真感光体は、上述した本発明の電子写真感光体である。
<実施例1>
直径40mmのアルミニウムシリンダー上に、下記組成の下引き層用塗工液、電荷発生層用塗工液、電荷輸送層用塗工液を順次、浸漬塗布、乾燥することにより、平均厚み3.5μmの下引き層、平均厚み0.2μmの電荷発生層、及び平均厚み23μmの電荷輸送層を形成した。各層の塗工後に指触乾燥をした後、下引き層は130℃、電荷発生層は95℃、電荷輸送層は120℃で各々20分間乾燥を行った。
・ アルキッド樹脂 ・・・ 14部
(ベッコライトM−6401−50、固形分50:質量%、DIC株式会社製)
・ メラミン樹脂 ・・・ 8部
(スーパーベッカミンL−145−60、固形分:60質量%、DIC株式会社製)
・ 酸化チタン ・・・ 50部
(CR−EL、平均一次粒子径:0.25μm、粒子密度:4.3g/cm3、石原産業株式会社製)
・ メチルエチルケトン ・・・ 70部
・ ポリビニルブチラール(BX−1、積水化学工業株式会社製) ・・・ 10部
・ チタニルフタロシアニン結晶 ・・・ 15部
・ メチルエチルケトン ・・・ 280部
−電荷発生層用塗工液の調製−
ビーズミル分散機(ディスパーマットSL、VMA−Getzmann社製)に、直径0.5mmのPSZボール(トレセラム、東レ株式会社製)を用い、ポリビニルブチラールを溶解したメチルエチルケトン及びチタニルフタロシアニン結晶を投入し、ローター回転数1,200r.p.m.にて30分間分散を行ない、電荷発生層用塗工液を調製した。
・ ビスフェノールZ型ポリカーボネート ・・・ 10部
(パンライトTS−2050、帝人化成株式会社製)
・ 下記構造式(1)の電荷輸送性化合物 ・・・ 7部
・ テトラヒドロフラン ・・・ 68部
・ 1質量%シリコーンオイルのテトラヒドロフラン溶液 ・・・ 0.2部
(KF50−1CS、信越化学工業株式会社製)
前記導電性支持体、下引き層、電荷発生層、及び電荷輸送層をこの順で有する積層体上に、下記の塗工条件1で、下記組成の表面保護層用塗工液1を電荷輸送層上に1回吹き付け塗工した。更に下記の塗工条件2で、下記組成の表面保護層用塗工液2を1回吹き付け塗工することで、平均厚み4.0μmの表面保護層を成膜した。
・ アクリルモノマー ・・・ 10部
(トリメチロールプロパントリアクリレート、官能基数:3、TMPTA、東京化成工業株式会社製)
・ γ型アルミナ(酸化アルミニウム)微粒子 ・・・ 20部
(NanoTek Powder Al2O3、平均一次粒子径:31nm、シーアイ化成株式会社製)
・ 光重合開始剤(1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン) ・・・ 0.5部
(イルガキュア(登録商標)184、BASFジャパン株式会社製)
・ テトラヒドロフラン ・・・ 180部
〔表面保護層用塗工液2〕
・ アクリルモノマー ・・・ 10部
(トリメチロールプロパントリアクリレート、官能基数:3、TMPTA、東京化成工業株式会社製)
・ α型アルミナ微粒子 ・・・ 20部
(スミコランダム(登録商標)AA−03、平均一次粒子径:0.3μm、住友化学工業株式会社製)
・ 光重合開始剤(1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン) ・・・ 0.5部
(イルガキュア184、BASFジャパン株式会社製)
・ テトラヒドロフラン ・・・ 180部
・スプレーガン−感光体間距離:60mm
・積層体回転速度:100rpm
・スプレーガン移動速度:30mm/s
・スプレーガン霧化圧:1.5kgf/cm2
・スプレーガン塗出量:1cc/s
−塗工条件2−
・スプレーガン−感光体間距離:30mm
・積層体回転速度:100rpm
・スプレーガン移動速度:45mm/s
・スプレーガン霧化圧:1.5kgf/cm2
・スプレーガン塗出量:1cc/s
前記表面保護層を成膜した積層体を回転させながら、紫外線ランプ(バルブ種:Hバルブ、ヒュージョンUVシステムズ社製)を用いて、ランプ出力200W/cm、照度450mW/cm2、照射時間30秒間の条件で光照射を行うことで表面保護層を架橋させた。次に、130℃、30分間の条件で乾燥させて、電子写真感光体1(OPC1)を作製した。
実施例1で用いた表面保護層用塗工液2の塗工条件(塗工条件2)を以下の塗工条件(塗工条件3)に変更した以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体2(OPC2)を作製した。
−塗工条件3−
・スプレーガン−感光体間距離:40mm
・積層体回転速度:100rpm
・スプレーガン移動速度:45mm/s
・スプレーガン霧化圧:1.5kgf/cm2
・スプレーガン塗出量:1cc/s
実施例1で用いた表面保護層用塗工液2の塗工条件(塗工条件2)を以下の塗工条件(塗工条件4)に変更した以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体3(OPC3)を作製した。
−塗工条件4−
・スプレーガン−感光体間距離:20mm
・積層体回転速度:100rpm
・スプレーガン移動速度:45mm/s
・スプレーガン霧化圧:1.5kgf/cm2
・スプレーガン塗出量:1cc/s
実施例1で用いた表面保護層用塗工液1及び2をそれぞれ、下記表面保護層用塗工液3及び4に変更した以外は、実施例1と同様にして、電子写真感光体4(OPC4)を作製した。
〔表面保護層用塗工液3〕
・ アクリルモノマー ・・・ 10部
(トリメチロールプロパントリアクリレート、官能基数:3、TMPTA、東京化成工業株式会社製)
・ 酸化スズ微粒子 ・・・ 20部
(SN−100P、平均一次粒子径:20nm、石原産業株式会社製)
・ 光重合開始剤(1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン) ・・・ 0.5部
(イルガキュア184、BASFジャパン株式会社製)
・ テトラヒドロフラン ・・・ 180部
〔表面保護層用塗工液4〕
・ アクリルモノマー ・・・ 10部
(トリメチロールプロパントリアクリレート、官能基数:3、TMPTA、東京化成工業株式会社製)
・ 酸化チタン微粒子 ・・・ 20部
(ET−300W、平均一次粒子径:45nm、石原産業株式会社製)
・ 光重合開始剤(1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン) ・・・ 0.5部
(イルガキュア184、BASFジャパン株式会社製)
・ テトラヒドロフラン ・・・ 180部
実施例1で用いた表面保護層用塗工液2を下記表面保護層用塗工液5に変更した以外は、実施例1と同様にして、電子写真感光体5(OPC5)を作製した。
〔表面保護層用塗工液5〕
・ アクリルモノマー ・・・ 10部
(トリメチロールプロパントリアクリレート、官能基数:3、TMPTA、東京化成工業株式会社製)
・ 酸化チタン微粒子 ・・・ 20部
(PT−501A、平均一次粒子径:0.1μm、石原産業株式会社製)
・ 光重合開始剤(1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン) ・・・ 0.5部
(イルガキュア184、BASFジャパン株式会社製)
・ テトラヒドロフラン ・・・ 180部
実施例1で用いた表面保護層用塗工液1及び2をそれぞれ、下記表面保護層用塗工液6及び7に変更した以外は、実施例1と同様にして、電子写真感光体6(OPC6)を作製した。
〔表面保護層用塗工液6〕
・ アクリルモノマー ・・・ 10部
(トリメチロールプロパントリアクリレート、官能基数:3、TMPTA、東京化成工業株式会社製)
・ 酸化亜鉛微粒子 ・・・ 20部
(NanoTek Powder ZnO、平均一次粒子径:34nm、シーアイ化成株式会社製)
・ 光重合開始剤(1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン) ・・・ 0.5部
(イルガキュア184、BASFジャパン株式会社製)
・ テトラヒドロフラン ・・・ 180部
〔表面保護層用塗工液7〕
・ アクリルモノマー ・・・ 10部
(トリメチロールプロパントリアクリレート、官能基数:3、TMPTA、東京化成工業株式会社製)
・ α型アルミナ微粒子 ・・・ 20部
(スミコランダムAA−05、平均一次粒子径:0.5μm、住友化学工業株式会社製)
・ 光重合開始剤(1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン) ・・・ 0.5部
(イルガキュア184、BASFジャパン株式会社製)
・ テトラヒドロフラン ・・・ 180部
実施例1で用いた表面保護層用塗工液1及び2をそれぞれ、下記表面保護層用塗工液8及び9に変更した以外は、実施例1と同様にして、電子写真感光体7(OPC7)を作製した。
〔表面保護層用塗工液8〕
・ アクリルモノマー ・・・ 10部
(トリメチロールプロパントリアクリレート、官能基数:3、TMPTA、東京化成工業株式会社製)
・ 酸化スズ微粒子 ・・・ 20部
(S−2000、平均一次粒子径:30nm、三菱マテリアル株式会社製)
・ 光重合開始剤(1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン) ・・・ 0.5部
(イルガキュア184、BASFジャパン株式会社製)
・ テトラヒドロフラン ・・・ 180部
〔表面保護層用塗工液9〕
・ アクリルモノマー ・・・ 10部
(トリメチロールプロパントリアクリレート、官能基数:3、TMPTA、東京化成工業株式会社製)
・ α型アルミナ微粒子 ・・・ 20部
(スミコランダムAA−05、平均一次粒子径:0.5μm、住友化学工業株式会社製)
・ 光重合開始剤(1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン) ・・・ 0.5部
(イルガキュア184、BASFジャパン株式会社製)
・ テトラヒドロフラン ・・・ 180部
実施例1で用いた表面保護層用塗工液2の塗工条件(塗工条件2)を以下の塗工条件(塗工条件5)に変更した以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体8(OPC8)を作製した。
−塗工条件5−
・スプレーガン−感光体間距離:30mm
・積層体回転速度:150rpm
・スプレーガン移動速度:45mm/s
・スプレーガン霧化圧:1.5kgf/cm2
・スプレーガン塗出量:1cc/s
実施例1で用いた表面保護層用塗工液2の塗工条件(塗工条件2)を以下の塗工条件(塗工条件6)に変更した以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体9(OPC9)を作製した。
−塗工条件6−
・スプレーガン−感光体間距離:30mm
・積層体回転速度:125rpm
・スプレーガン移動速度:45mm/s
・スプレーガン霧化圧:1.5kgf/cm2
・スプレーガン塗出量:1cc/s
実施例1で用いた表面保護層用塗工液2の塗工条件(塗工条件2)を以下の塗工条件(塗工条件7)に変更した以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体10(OPC10)を作製した。
−塗工条件7−
・スプレーガン−感光体間距離:30mm
・積層体回転速度:75rpm
・スプレーガン移動速度:45mm/s
・スプレーガン霧化圧:1.5kgf/cm2
・ スプレーガン塗出量:1cc/s
実施例1で用いた表面保護層用塗工液2の塗工条件(塗工条件2)を以下の塗工条件(塗工条件8)に変更した以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体11(OPC11)を作製した。
−塗工条件8−
・スプレーガン−感光体間距離:30mm
・積層体回転速度:50rpm
・スプレーガン移動速度:45mm/s
・スプレーガン霧化圧:1.5kgf/cm2
・ スプレーガン塗出量:1cc/s
実施例1で用いた表面保護層用塗工液1及び2をそれぞれ、下記表面保護層用塗工液10及び11に変更した以外は、実施例1と同様にして、電子写真感光体12(OPC12)を作製した。
〔表面保護層用塗工液10〕
・ アクリルモノマー ・・・ 10部
(トリメチロールプロパントリアクリレート、官能基数:3、TMPTA、東京化成工業株式会社製)
・ 酸化セリウム微粒子 ・・・ 20部
(NanoTek Powder CeO2、平均一次粒子径:12nm、シーアイ化成株式会社)
・ 光重合開始剤(1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン) ・・・ 0.5部
(イルガキュア184、BASFジャパン株式会社製)
・ テトラヒドロフラン ・・・ 180部
〔表面保護層用塗工液11〕
・ アクリルモノマー ・・・ 10部
(トリメチロールプロパントリアクリレート、官能基数:3、TMPTA、東京化成工業株式会社製)
・ 酸化チタン微粒子 ・・・ 20部
(PT−501A、平均一次粒子径:0.1μm、石原産業株式会社製)
・ 光重合開始剤(1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン) ・・・ 0.5部
(イルガキュア184、BASFジャパン株式会社製)
・ テトラヒドロフラン ・・・ 180部
実施例1で用いた表面保護層用塗工液1及び2をそれぞれ、下記表面保護層用塗工液12及び13に変更した以外は、実施例1と同様にして、電子写真感光体13(OPC13)を作製した。
〔表面保護層用塗工液12〕
・ アクリルモノマー ・・・ 10部
(トリメチロールプロパントリアクリレート、官能基数:3、TMPTA、東京化成工業株式会社製)
・ 酸化スズ微粒子 ・・・ 20部
(SN−100P、平均一次粒子径:20nm、石原産業株式会社)
・ 光重合開始剤(1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン) ・・・ 0.5部
(イルガキュア184、BASFジャパン株式会社製)
・ テトラヒドロフラン ・・・ 180部
〔表面保護層用塗工液13〕
・ アクリルモノマー ・・・ 10部
(トリメチロールプロパントリアクリレート、官能基数:3、TMPTA、東京化成工業株式会社製)
・ 酸化チタン微粒子 ・・・ 20部
(CR−EL、平均一次粒子径:0.25μm、石原産業株式会社製)
・ 光重合開始剤(1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン) ・・・ 0.5部
(イルガキュア184、BASFジャパン株式会社製)
・ テトラヒドロフラン ・・・ 180部
実施例1で用いた表面保護層用塗工液1及び2をそれぞれ、下記表面保護層用塗工液14及び15に変更した以外は、実施例1と同様にして、電子写真感光体14(OPC14)を作製した。
〔表面保護層用塗工液14〕
・ アクリルモノマー ・・・ 10部
(トリメチロールプロパントリアクリレート、官能基数:3、TMPTA、東京化成工業株式会社製)
・ 酸化チタン微粒子 ・・・ 20部
(NanoTek Powder TiO2、平均一次粒子径:36nm、シーアイ化成株式会社)
・ 光重合開始剤(1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン) ・・・ 0.5部
(イルガキュア184、BASFジャパン株式会社製)
・ テトラヒドロフラン ・・・ 180部
〔表面保護層用塗工液15〕
・ アクリルモノマー ・・・ 10部
(トリメチロールプロパントリアクリレート、官能基数:3、TMPTA、東京化成工業株式会社製)
・ α型アルミナ微粒子 ・・・ 20部
(スミコランダムAA−03、平均一次粒子径:0.3μm、住友化学工業株式会社製)
・ 光重合開始剤(1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン) ・・・ 0.5部
(イルガキュア184、BASFジャパン株式会社製)
・ テトラヒドロフラン ・・・ 180部
実施例1で用いた表面保護層用塗工液1及び2をそれぞれ、下記表面保護層用塗工液16及び17に変更した以外は、実施例1と同様にして、電子写真感光体15(OPC15)を作製した。
〔表面保護層用塗工液16〕
・ アクリルモノマー ・・・ 10部
(トリメチロールプロパントリアクリレート、官能基数:3、TMPTA、東京化成工業株式会社製)
・ 酸化チタン微粒子 ・・・ 20部
(ET−300W、平均一次粒子径:45nm、石原産業株式会社)
・ 光重合開始剤(1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン) ・・・ 0.5部
(イルガキュア184、BASFジャパン株式会社製)
・ テトラヒドロフラン ・・・ 180部
〔表面保護層用塗工液17〕
・ アクリルモノマー ・・・ 10部
(トリメチロールプロパントリアクリレート、官能基数:3、TMPTA、東京化成工業株式会社製)
・ α型アルミナ微粒子 ・・・ 20部
(スミコランダムAA−05、平均一次粒子径:0.5μm、住友化学工業株式会社製)
・ 光重合開始剤(1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン) ・・・ 0.5部
(イルガキュア184、BASFジャパン株式会社製)
・ テトラヒドロフラン ・・・ 180部
実施例1で用いた表面保護層用塗工液2を下記表面保護層用塗工液18に変更した以外は、実施例1と同様にして、電子写真感光体16(OPC16)を作製した。
〔表面保護層用塗工液18〕
・ アクリルモノマー ・・・ 10部
(エトキシ化ペンタエリスリトールテトラアクリレート、官能基数:4、ATM−35E、新中村化学工業株式会社製)
・ α型アルミナ微粒子 ・・・ 20部
(スミコランダムAA−03、平均一次粒子径:0.3μm、住友化学工業株式会社製)
・ 光重合開始剤(1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン) ・・・ 0.5部
(イルガキュア184、BASFジャパン株式会社製)
・ テトラヒドロフラン ・・・ 180部
実施例1で用いた表面保護層用塗工液2を下記表面保護層用塗工液19に変更した以外は、実施例1と同様にして、電子写真感光体17(OPC17)を作製した。
〔表面保護層用塗工液19〕
・ アクリルモノマー ・・・ 10部
(ジペンタエリスリトールペンタ及びヘキサアクリレート、官能基数:6、DPHA M−402、東亜合成株式会社製)
・ α型アルミナ微粒子 ・・・ 20部
(スミコランダムAA−03、平均一次粒子径:0.3μm、住友化学工業株式会社製)
・ 光重合開始剤(1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン) ・・・ 0.5部
(イルガキュア184、BASFジャパン株式会社製)
・ テトラヒドロフラン ・・・ 180部
実施例1で用いた表面保護層用塗工液2を下記表面保護層用塗工液20に変更した以外は、実施例1と同様にして、電子写真感光体18(OPC18)を作製した。
〔表面保護層用塗工液20〕
・ アクリルモノマー ・・・ 10部
(ヘキサンジオールジアクリレート、官能基数:2、HDDA、ダイセル・サイテック株式会社製)
・ α型アルミナ微粒子 ・・・ 20部
(スミコランダムAA−03、平均一次粒子径:0.3μm、住友化学工業株式会社製)
・ 光重合開始剤(1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン) ・・・ 0.5部
(イルガキュア184、BASFジャパン株式会社製)
・ テトラヒドロフラン ・・・ 180部
実施例1で用いた表面保護層用塗工液2を下記表面保護層用塗工液21に変更し、150℃30分で加熱して架橋膜を形成した以外は、実施例1と同様にして、電子写真感光体19(OPC19)を作製した。
〔表面保護層用塗工液21〕
・ フェノール樹脂 ・・・ 12.5部
(フェノールレジン、PR−50404、固形分:80質量%、住友ベークライト株式会社製)
・ α型アルミナ微粒子 ・・・ 20部
(スミコランダムAA−03、平均一次粒子径:0.3μm、住友化学工業株式会社製)
・ テトラヒドロフラン ・・・ 180部
実施例1で用いた表面保護層用塗工液2を下記表面保護層用塗工液22に変更した以外は、実施例1と同様にして、電子写真感光体20(OPC20)を作製した。
〔表面保護層用塗工液22〕
・ アクリルモノマー ・・・ 10部
(トリメチロールプロパントリアクリレート、官能基数:3、TMPTA、東京化成工業株式会社製)
・ 光重合開始剤(1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン) ・・・ 0.5部
(イルガキュア184、BASFジャパン株式会社製)
・ テトラヒドロフラン ・・・ 180部
実施例1で用いた表面保護層用塗工液1を下記表面保護層用塗工液23に変更した以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体21(OPC21)を作成した。
〔表面保護層用塗工液23〕
・ アクリルモノマー ・・・ 10部
(トリメチロールプロパントリアクリレート、官能基数:3、TMPTA、東京化成工業株式会社製)
・ 光重合開始剤(1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン) ・・・ 0.5部
(イルガキュア(登録商標)184、BASFジャパン株式会社製)
・ テトラヒドロフラン ・・・ 180部
実施例1で用いた表面保護層用塗工液2の塗工条件(塗工条件2)を以下の塗工条件(塗工条件9)に変更した以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体22(OPC22)を作製した。
−塗工条件9−
・スプレーガン−感光体間距離:50mm
・積層体回転速度:100rpm
・スプレーガン移動速度:45mm/s
・スプレーガン霧化圧:1.5kgf/cm2
・スプレーガン塗出量:1cc/s
実施例1で用いた表面保護層用塗工液2の塗工条件(塗工条件2)を以下の塗工条件(塗工条件10)に変更した以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体23(OPC23)を作製した。
−塗工条件10−
・スプレーガン−感光体間距離:10mm
・積層体回転速度:100rpm
・スプレーガン移動速度:45mm/s
・スプレーガン霧化圧:1.5kgf/cm2
・スプレーガン塗出量:1cc/s
実施例1で用いた表面保護層用塗工液2を下記表面保護層用塗工液24に変更した以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体24(OPC24)を作製した。
〔表面保護層用塗工液24〕
・ アクリルモノマー ・・・ 10部
(トリメチロールプロパントリアクリレート、官能基数:3、TMPTA、東京化成工業株式会社製)
・ γ型アルミナ(酸化アルミニウム)微粒子 ・・・ 20部
(NanoTek Powder Al2O3、平均一次粒子径:31nm、シーアイ化成株式会社製)
・ 光重合開始剤(1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン) ・・・ 0.5部
(イルガキュア184、BASFジャパン株式会社製)
・ テトラヒドロフラン ・・・ 180部
実施例1で用いた表面保護層用塗工液1を下記表面保護層用塗工液25に変更した以外は、実施例1と同様にして、電子写真感光体25(OPC25)を作製した。
〔表面保護層用塗工液25〕
・ アクリルモノマー ・・・ 10部
(トリメチロールプロパントリアクリレート、官能基数:3、TMPTA、東京化成工業株式会社製)
・ α型アルミナ微粒子 ・・・ 20部
(スミコランダムAA−03、平均一次粒子径:0.3μm、住友化学工業株式会社製)
・ 光重合開始剤(1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン) ・・・ 0.5部
(イルガキュア184、BASFジャパン株式会社製)
・ テトラヒドロフラン ・・・ 180部
実施例1で用いた表面保護層用塗工液1、2をそれぞれ前記表面保護層用塗工液25及び24に変更した以外は、実施例1と同様にして、電子写真感光体26(OPC26)を作製した。
表面粗さ計を用いて、以下の条件にて断面曲線を測定し、隣り合う凸部について、任意の10箇所の凹凸周期(隣り合う凸部間の距離)及び凹凸高さ(凹凸の高低差)を求め、それらの平均値をそれぞれ、平均凹凸周期及び平均凹凸高さとした。
上記測定は、得られた断面曲線グラフを読み取ることで行った。1つの断面曲線に複数の隣り合う凸部や凹凸高さが存在する場合は、全てのデータを求め平均化した。
結果を表2に表す。
分析装置: 表面粗さ計(サーフコム1400D、株式会社東京精密製)
・ 測定プローブ: サーフコム用ピックアップ E−DT−S01A(株式会社東京精密製)
・ 測定長さ: 100mm
・ 測定速度: 0.3mm/s
実施例及び比較例で作製した電子写真感光体について、下記評価を実施した。
電子写真感光体(OPC1〜OPC26)をimagio MP C4500(株式会社リコー製)に取り付け、初期の画像を出力した。その後、画像面積率6%のコピーチャートを用いて、A4用紙横で10万枚の通紙試験を行い、長期使用後の画像を確認することで、画像評価を行った。結果を表2に示す。
10万枚の通紙試験の後、imagio MP C4500(株式会社リコー製)に電位測定用治具を設置し、全面書き込みによる全ベタ画像を出力することで、露光部電位を測定した。結果を表2に示す。
渦電流膜厚計(FISHERSCOPE MMS、フィッシャー・インストルメンツ社製)を用いて、10万枚通紙試験前後の電子写真感光体の厚みを測ることで、摩耗量を測定した。結果を表2に示す。
<1> 導電性支持体と、前記導電性支持体上に、少なくとも感光層及び表面保護層をこの順に有する電子写真感光体であって、前記表面保護層は、バインダー樹脂と金属酸化物微粒子とを含有し、
前記表面保護層において、表面近傍部に存在する前記金属酸化物微粒子の平均一次粒子径は、前記感光層との境界近傍部に存在する前記金属酸化物微粒子の平均一次粒子径よりも大きく、
前記表面保護層の表面は凹凸構造を有し、
前記凹凸構造の平均凹凸高さが0.5μm以上2μm以下であることを特徴とする電子写真感光体である。
<2> 表面保護層において、表面近傍部に存在する前記金属酸化物微粒子の平均一次粒子径が、前記感光層との境界近傍部に存在する前記金属酸化物微粒子の平均一次粒子径の5倍以上10倍以下である前記<1>に記載の電子写真感光体である。
<3> 凹凸構造において、平均凹凸周期が10mm以上50mm以下である前記<1>から<2>のいずれかに記載の電子写真感光体である。
<4> 表面保護層において、感光層との境界近傍部に存在する金属酸化物微粒子の平均一次粒子径が10nm以上50nm以下である前記<1>から<3>のいずれかに記載の電子写真感光体である。
<5> 表面保護層が2層からなり、表面側の層のバインダー樹脂が官能基数3以上のアクリルモノマーを硬化させた硬化樹脂である前記<1>から<4>のいずれかに記載の電子写真感光体である。
<6> 電子写真感光体、前記電子写真感光体の表面を帯電させる帯電手段、帯電された前記電子写真感光体表面を露光して静電潜像を形成する露光手段、前記静電潜像をトナーを用いて現像して可視像を形成する現像手段、前記可視像を記録媒体に転写する転写手段、及び電子写真感光体上に残留するトナーを除去するためのクリーニング手段を少なくとも有する画像形成装置であって、
前記電子写真感光体が、前記<1>から<5>のいずれかに記載の電子写真感光体であることを特徴とする画像形成装置である。
<7> クリーニング手段は、短冊形状の弾性ブレードを含み、前記弾性ブレードの先端稜線部を電子写真感光体の表面に当接してトナーを除去する前記<6>に記載の画像形成装置である。
<8> 電子写真感光体と、前記電子写真感光体の表面を帯電させる帯電手段、帯電された前記電子写真感光体表面を露光して静電潜像を形成する露光手段、前記静電潜像をトナーを用いて現像して可視像を形成する現像手段、前記可視像を記録媒体に転写する転写手段、及び電子写真感光体上に残留するトナーを除去するためのクリーニング手段の少なくともいずれかの手段を有するプロセスカートリッジであって、
前記電子写真感光体が、前記<1>から<5>のいずれかに記載の電子写真感光体であることを特徴とするプロセスカートリッジである。
<9> クリーニング手段を有し、前記クリーニング手段は、短冊形状の弾性ブレードを含み、前記弾性ブレードの先端稜線部を電子写真感光体の表面に当接してトナーを除去する前記<8>に記載のプロセスカートリッジである。
3 帯電手段
5 露光手段
6 現像手段
10 転写手段
21 導電性支持体
23 電荷発生層
24 電荷輸送層
25 表面保護層
26 単層型感光層
101 電子写真感光体
102 帯電手段
104 現像手段
106 転写手段
Claims (9)
- 導電性支持体と、前記導電性支持体上に、少なくとも感光層及び表面保護層をこの順に有する電子写真感光体であって、前記表面保護層は、バインダー樹脂と金属酸化物微粒子とを含有し、
前記表面保護層において、表面近傍部に存在する前記金属酸化物微粒子の平均一次粒子径は、前記感光層との境界近傍部に存在する前記金属酸化物微粒子の平均一次粒子径よりも大きく、
前記表面保護層の表面は凹凸構造を有し、
前記凹凸構造の平均凹凸高さが0.5μm以上2μm以下であることを特徴とする電子写真感光体。 - 表面保護層において、表面近傍部に存在する前記金属酸化物微粒子の平均一次粒子径が、前記感光層との境界近傍部に存在する前記金属酸化物微粒子の平均一次粒子径の5倍以上10倍以下である請求項1に記載の電子写真感光体。
- 凹凸構造において、平均凹凸周期が10mm以上50mm以下である請求項1から2のいずれかに記載の電子写真感光体。
- 表面保護層において、感光層との境界近傍部に存在する金属酸化物微粒子の平均一次粒子径が10nm以上50nm以下である請求項1から3のいずれかに記載の電子写真感光体。
- 表面保護層が2層からなり、表面側の層のバインダー樹脂が官能基数3以上のアクリルモノマーを硬化させた硬化樹脂である請求項1から4のいずれかに記載の電子写真感光体。
- 電子写真感光体、前記電子写真感光体の表面を帯電させる帯電手段、帯電された前記電子写真感光体表面を露光して静電潜像を形成する露光手段、前記静電潜像をトナーを用いて現像して可視像を形成する現像手段、前記可視像を記録媒体に転写する転写手段、及び電子写真感光体上に残留するトナーを除去するためのクリーニング手段を少なくとも有する画像形成装置であって、
前記電子写真感光体が、請求項1から5のいずれかに記載の電子写真感光体であることを特徴とする画像形成装置。 - クリーニング手段は、短冊形状の弾性ブレードを含み、前記弾性ブレードの先端稜線部を電子写真感光体の表面に当接してトナーを除去する請求項6に記載の画像形成装置。
- 電子写真感光体と、前記電子写真感光体の表面を帯電させる帯電手段、帯電された前記電子写真感光体表面を露光して静電潜像を形成する露光手段、前記静電潜像をトナーを用いて現像して可視像を形成する現像手段、前記可視像を記録媒体に転写する転写手段、及び電子写真感光体上に残留するトナーを除去するためのクリーニング手段の少なくともいずれかの手段を有するプロセスカートリッジであって、
前記電子写真感光体が、請求項1から5のいずれかに記載の電子写真感光体であることを特徴とするプロセスカートリッジ。 - クリーニング手段を有し、前記クリーニング手段は、短冊形状の弾性ブレードを含み、前記弾性ブレードの先端稜線部を電子写真感光体の表面に当接してトナーを除去する請求項8に記載のプロセスカートリッジ。
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