JP5455796B2 - 電子写真感光体、及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
前記像担持体の表面を帯電するための、接触帯電方式の帯電部と、
帯電された前記像担持体の表面を露光して前記像担持体の表面に静電潜像を形成するための露光部と、
前記静電潜像をトナー像として現像するための現像部と、
前記トナー像を前記像担持体から被転写体へ転写するための転写部と、を備える画像形成装置において前記像担持体として使用される電子写真感光体であって、
前記電子写真感光体は導電性基体上に感光層が形成されており、
前記感光層が、
1)少なくとも電荷発生剤を有する電荷発生層、少なくとも電荷輸送剤とバインダ樹脂とを含有する電荷輸送層が順次積層された感光層、又は
2)少なくとも電荷発生剤、電荷輸送剤、及びバインダ樹脂を単一の層に含有する感光層であり、
前記感光層の最表層の降伏点歪みが5〜25%であることを特徴とする、電子写真感光体。
前記像担持体の表面を帯電するための、接触帯電方式の帯電部と、
帯電された前記像担持体の表面を露光して前記像担持体の表面に静電潜像を形成するための露光部と、
前記静電潜像をトナー像として現像するための現像部と、
前記トナー像を前記像担持体から被転写体へ転写するための転写部と、を備える画像形成装置において前記像担持体として使用される電子写真感光体であって、
前記電子写真感光体は導電性基体上に感光層が形成されており、
前記感光層は、
1)少なくとも電荷発生剤を有する電荷発生層、少なくとも電荷輸送剤とバインダ樹脂とを含有する電荷輸送層が順次積層された感光層、又は
2)少なくとも電荷発生剤、電荷輸送剤、及びバインダ樹脂を単一の層に含有する感光層であり、
前記バインダ樹脂の降伏点歪みが8〜30%であることを特徴とする、電子写真感光体。
前記像担持体の表面を帯電するための、接触帯電方式の帯電部と、
帯電された前記像担持体の表面を露光して前記像担持体の表面に静電潜像を形成するための露光部と、
前記静電潜像をトナー像として現像するための現像部と、
前記トナー像を前記像担持体から被転写体へ転写するための転写部と、を備え、
前記像担持体が、(1)又は(2)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。
第1の実施形態は、像担持体と、像担持体の表面を帯電するための、接触帯電方式の帯電部と、帯電された像担持体の表面を露光して像担持体の表面に静電潜像を形成するための露光部と、静電潜像をトナー像として現像するための現像部と、トナー像を像担持体から被転写体へ転写するための転写部と、を備える画像形成装置において像担持体として使用される電子写真感光体であって、
電子写真感光体が導電性基体上に感光層が形成されており、
感光層が、
1)少なくとも電荷発生剤を有する電荷発生層、少なくとも電荷輸送剤とバインダ樹脂とを含有する電荷輸送層が順次積層された感光層、又は
2)少なくとも電荷発生剤、電荷輸送剤、及びバインダ樹脂を単一の層に含有する感光層であり、
感光層の最表層、又は、感光層に含まれるバインダ樹脂の降伏点歪みを特定の値としたことを特徴とする電子写真感光体に関する。
図1(a)に示すように、電子写真感光体において積層型感光体10は、導電性基体11上に蒸着又は塗布等の手段によって、電荷発生剤を含有する電荷発生層12を形成し、次いで電荷発生層12上に、電荷輸送剤と特定のバインダ樹脂とを含む塗布液を塗布した後に乾燥させて電荷輸送層13を形成することにより作成できる。
積層型感光体において用いる導電性基体は、電子写真感光体の導電性基体として用いることができるものであれば、特に限定されない。具体的には、例えば、導電性を有する材料で少なくとも表面部が構成されるもの等が挙げられる。すなわち、具体的には、例えば、導電性を有する材料からなるものであってもよいし、プラスチック材料等の表面を、導電性を有する材料で被覆したものであってもよい。また、導電性を有する材料としては、例えば、アルミニウム、鉄、銅、錫、白金、銀、バナジウム、モリブデン、クロム、カドニウム、チタン、ニッケル、パラジウム、インジウム、ステンレス鋼、真鍮等が挙げられる。また、導電性を有する材料としては、導電性を有する材料を1種で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて、例えば、合金等として用いてもよい。また、導電性基体としては、上記の中でも、アルミニウム又はアルミニウム合金からなることが好ましい。そうすることによって、より好適な画像を形成することができる感光体を提供することができる。このことは、感光層から導電性基体への電荷の移動が良好であることによると考えられる。
<感光層を構成する材料>
積層型感光体は、導電性基体上に、少なくとも電荷発生剤を含む電荷発生層、及び少なくとも電荷輸送剤とバインダ樹脂とを含む電荷輸送層から構成され、電荷発生層はベース樹脂を含んでいてもよい。以下、バインダ樹脂、電荷輸送剤、電荷発生剤、ベース樹脂について順に説明する。
本発明者らは、従来、電子写真感光体の磨耗の抑制には硬質の材料をバインダ樹脂として用いることが有効と考えられていたところ、意外にも、軟質の材料であっても、高い降伏点歪みを有する伸びのよい材料を感光層に用いることによって、電子写真感光体の磨耗が顕著に改善されることを見出した。
粘弾性測定装置(TA Instrument社製、DMA Q800)を用いて、測定温度30℃にて、降伏点歪みを測定する。10mm×30mmの長方形で膜厚30μmの試料において10mm辺の両方を2個のチャックで固定し、初期荷重を1Nとし、一方のチャックを0.5%/分の歪み速度で移動させて試料を伸長させ、サンプリング間隔2秒にて応力を検出する。検出した応力と歪みとの関係をプロットし、応力と歪みとの関係を示す曲線を得る。得られた曲線から応力が極大となる歪みを求め、この歪みを降伏点歪みとする。
電荷輸送剤は、電子写真感光体の感光層に含まれる電荷輸送剤として用いることができるものであれば、特に限定されない。また、電荷輸送剤としては、一般的に、正孔輸送剤と電子輸送剤とが挙げられる。
電荷発生剤としては、電子写真感光体の電荷発生剤として用いることができるものであれば、特に限定されない。具体的には、例えば、下記式(1)で表されるX型無金属フタロシアニン(x−H2Pc)、Y型オキソチタニルフタロシアニン(Y−TiOPc)、ペリレン顔料、ビスアゾ顔料、ジチオケトピロロピロール顔料、無金属ナフタロシアニン顔料、金属ナフタロシアニン顔料、スクアライン顔料、トリスアゾ顔料、インジゴ顔料、アズレニウム顔料、シアニン顔料、セレン、セレン−テルル、セレン−ヒ素、硫化カドミウム、アモルファスシリコン等の無機光導電材料の粉末、ピリリウム塩、アンサンスロン系顔料、トリフェニルメタン系顔料、スレン系顔料、トルイジン系顔料、ピラゾリン系顔料、キナクリドン系顔料等が挙げられる。
電荷発生層を導電性基体上に、電荷発生剤を含む溶液を塗布して形成する場合、電荷発生剤とともにベース樹脂が使用される。本発明において電荷発生層に用いるベース樹脂は、電荷輸送層において用いるバインダ樹脂を用いることができ、電荷輸送層において用いるバインダ樹脂の他の樹脂を用いることもできる。電荷発生層のベース樹脂として使用できる、電荷輸送層において用いるバインダ樹脂の他の樹脂の具体例としては、ビスフェノールZ型ポリカーボネート樹脂、ビスフェノールZC型ポリカーボネート樹脂、ビスフェノールC型ポリカーボネート樹脂、ビスフェノールA型ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、アクリル共重合体、スチレン−アクリル酸共重合体、ポリエチレン樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体、塩素化ポリエチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリプロピレン樹脂、アイオノマー樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、アルキド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリスルホン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ケトン樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリエーテル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、エポキシアクリレート樹脂、及びウレタン−アクリレート樹脂等が挙げられる。電荷発生層に用いるベース樹脂は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
積層型感光体における感光層は、導電性基体上、又は、導電性基体上に形成された下引き層の上に、電荷発生層及び電荷輸送層を順次積層して形成される。
電子写真感光体は、正負いずれの帯電方式においても使用できること、感光層が単一の層であることから感光体の製造が容易であること、層間の界面が少なく光学的特性に優れること等から、単層型感光体とすることも好ましい。
単層型感光体に用いる導電性基体は、前述の積層型感光体に用いる導電性基体と同様の材料からなる基体を使用できる。また、導電性基体の形状は、使用する画像形成装置の構造に合わせて適宜選択することができ、例えば、シート状、ドラム状等の基体が好適に使用できる。
<感光層を構成する材料>
単層型感光体における感光層を構成する主たる材料としては、バインダ樹脂、電荷輸送剤、及び電荷発生剤が挙げられる。単層型感光体の感光層に含まれる電荷輸送剤及び電荷発生剤は、積層型感光体と同様の材料を使用できる。
単層型感光体の感光層は、電荷輸送剤、電荷発生剤、バインダ樹脂、及び溶媒から塗布液を調製し、積層型感光体における電荷発生層、及び電荷輸送層の形成方法と同様の方法により形成することができる。
第2の実施形態は、像担持体と、像担持体の表面を帯電するための接触帯電方式の帯電部と、帯電された像担持体の表面を露光して像担持体の表面に静電潜像を形成するための露光部と、静電潜像をトナー像として現像するための現像部と、トナー像を像担持体から被転写体へ転写するための転写部とを備え、像担持体として第1の実施形態にかかる電子写真感光体を用いる画像形成装置に関する。
〔実施例1〕
(単層型電子写真感光体の作成)
無金属フタロシアニン5質量部、下式の正孔輸送剤(HTM−1)50質量部、下式の電子輸送剤(ETM−1)35質量部、粘度平均分子量75,000のビスフェノールZ型ポリカーボネート樹脂100質量部、及びテトラヒドロフラン800質量部をボールミルに加え、50時間、混合、分散処理し、感光層用の塗布液を調製した。得られた塗布液を導電性基板上にディップコート法により塗布し、100℃で40分間処理して塗膜よりテトラヒドロフランを除去して、膜厚30μmの感光層を備える正帯電単層電子写真感光体を得た。
バインダ樹脂を表1に記載の樹脂に変える他は、実施例1と同様にして正帯電単層型電子写真感光体を得た。なお、表1において、PC−ZはビスフェノールZ型ポリカーボネート樹脂を表し、PC−CはビスフェノールC型ポリカーボネート樹脂を表し、PC−C/PC−ZはビスフェノールZ及びビスフェノールCのモル比1:1の共重合ポリカーボネートを表す。
実施例1〜3、及び比較例1〜3で得られた単層型電子写真感光体を、直流電圧を印加する帯電ローラを備えるプリンタ(FS−1300D、京セラミタ株式会社製)に装着して、5万枚の印字テストを行った後に、感光層の膜厚変化、及び画像を評価した。膜厚変化、及び画像の評価結果を表1に示す。
〔実施例4〕
(下引き層の形成)
アルミナとシリカとで表面処理した後、湿式分散によりメチルハイドロジェンポリシロキサンにより表面処理された酸化チタン(テイカ株式会社製、SMT−A(試作品)、数平均一次粒子径10nm)2.8質量部と、共重合ポリアミド樹脂(ダイセル・デグサ株式会社製、ダイアミドX4685)1質量部とを、エタノール10質量部、及びブタノール2質量部からなる溶媒を用いて、ビーズミルにより5時間分散処理して下引き層用塗布液を調製した。
チタニルフタロシアニン(電荷発生剤)1質量部と、ポリビニルブチラール樹脂(バインダー樹脂、電気化学工業株式会社製、デンカブチラール#6000C)1質量部と、プロピレングリコールモノメチルエーテル40質量部及びテトラヒドロフラン40質量部からなる分散媒とを混合し、ビーズミルにより2時間分散処理して電荷発生層用塗布液を調製した。得られた電荷発生層用塗布液を、下引き層上にディップコート法により電荷発生層用塗布液を塗布した。塗布液の塗布後、50℃で5分間処理し、膜厚0.3μmの電荷発生層を形成した。
バインダ樹脂を、表2に記載の樹脂に変えることの他は、実施例4と同様にして、積層型電子写真感光体を得た。
実施例4〜6、比較例4、及び比較例6で得られた積層型電子写真感光体を、負帯電反転現像プロセスを採用し、帯電ローラを備える市販のプリンタに装着して、3万枚の印字テストを行った後に、感光層の膜厚変化を評価した。膜厚変化の評価結果を表2に示す。負帯電反転現像プロセスを採用したプリンタ
10’ 下引き層を有する積層型感光体
11 導電性基体
12 電荷発生層
13 電荷輸送層
14 下引き層
20 単層型感光体
20’ 下引き層を有する単層型感光体
21 感光層
Claims (3)
- 像担持体と、
前記像担持体の表面を帯電するための接触帯電方式の帯電部と、
帯電された前記像担持体の表面を露光して前記像担持体の表面に静電潜像を形成するための露光部と、
前記静電潜像をトナー像として現像するための現像部と、
前記トナー像を前記像担持体から被転写体へ転写するための転写部と、を備え、
前記像担持体が、
導電性基体上に感光層が形成されており、
前記感光層が、
1)少なくとも電荷発生剤を有する電荷発生層、少なくとも電荷輸送剤とバインダ樹脂とを含有する電荷輸送層が順次積層された感光層、又は
2)少なくとも電荷発生剤、電荷輸送剤、及びバインダ樹脂を単一の層に含有する感光層であり、
前記電荷輸送剤が下式:
前記感光層の最表層の降伏点歪みが5〜25%である電子写真感光体であることを特徴とする、画像形成装置。 - 前記帯電部が、前記電子写真感光体の表面に接触して前記電子写真感光体の表面を帯電させる帯電ローラを備えることを特徴とする、請求項1記載の画像形成装置。
- 前記帯電部が、前記帯電ローラに直流電圧のみを印加することを特徴とする、請求項2記載の画像形成装置。
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