JP7151434B2 - 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 - Google Patents

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 Download PDF

Info

Publication number
JP7151434B2
JP7151434B2 JP2018227406A JP2018227406A JP7151434B2 JP 7151434 B2 JP7151434 B2 JP 7151434B2 JP 2018227406 A JP2018227406 A JP 2018227406A JP 2018227406 A JP2018227406 A JP 2018227406A JP 7151434 B2 JP7151434 B2 JP 7151434B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
protective layer
layer
photoreceptor
metal oxide
electrophotographic photoreceptor
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
JP2018227406A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2020091360A (ja
Inventor
圭一 稲垣
大典 小玉
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.)
Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta 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 Konica Minolta Inc filed Critical Konica Minolta Inc
Priority to JP2018227406A priority Critical patent/JP7151434B2/ja
Publication of JP2020091360A publication Critical patent/JP2020091360A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7151434B2 publication Critical patent/JP7151434B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Photoreceptors In Electrophotography (AREA)
  • Developing Agents For Electrophotography (AREA)

Description

本発明は、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に関し、特に、保護層を厚膜化した際に、細線再現性及び転写メモリーに優れ、耐久末期におけるクリーニング不良や像流れの発生を防止し、長寿命化することができる電子写真感光体等に関する。
近年、高速化や高画質化が図られた画像形成装置に対応して、高耐久性を有する電子写真感光体(以下、単に「感光体」ともいう。)が求められている。
一般的に、感光体はクリーニング手段などとの接触により、感光体表面が摩耗するという問題がある。そのため、感光体の保護層(表面層ともいう。)は耐摩耗性に優れていることが望まれ、また、さらなる長寿命化のため保護層の厚膜化が望まれている。しかしながら、厚膜化するとホール(正孔)拡散により細線再現性が低下し、応答不足により転写メモリーが悪化するという問題がある。さらに、長寿命化により耐久末期においてクリーニング不良や像流れが発生するという問題もある。
例えば特許文献1では、感光体の保護層の耐摩耗性向上のため、保護層に低抵抗の導電性の金属酸化物粒子を含有している。しかしながら、当該特許文献1に記載の感光体では、保護層の厚さが3μm程度と薄膜であるため、厚膜化に対する前記細線再現性の低下や転写メモリーの悪化といった問題は生じない。
特開2013-61625号公報
本発明は、上記問題・状況に鑑みてなされたものであり、その解決課題は、保護層を厚膜化した際に、細線再現性及び転写メモリーに優れ、耐久末期におけるクリーニング不良や像流れの発生を防止し、長寿命化することができる電子写真感光体、電子写真感光体の製造方法及び画像形成装置を提供することである。
本発明者は、上記課題を解決すべく、上記問題の原因等について検討する過程において、保護層を5μm以上の厚膜化した際に、保護層に含有する金属酸化物粒子の体積抵抗率を表面側から感光層側に向かって大きくし、かつ、金属酸化物粒子の体積抵抗率を特定範囲内とすることで、細線再現性及び転写メモリーに優れ、クリーニング不良や像流れの発生を防止することができる電子写真感光体等を提供することができることを見いだし本発明に至った。
すなわち、本発明に係る上記課題は、以下の手段により解決される。
1.導電性支持体上に感光層及び保護層がこの順に形成されてなる電子写真感光体であって、
前記保護層が、重合性化合物を硬化して得られる樹脂成分と、金属酸化物粒子とを含有し、
前記保護層の厚さが、5μm以上であり、
前記金属酸化物粒子の体積抵抗率が、前記保護層の表面側から前記感光層側に向かって大きくなり、かつ、前記金属酸化物粒子の体積抵抗率が、1×10~1×10Ω・c
mの範囲内であることを特徴とする電子写真感光体。
2.前記保護層が、電荷輸送物質を含有し、
前記電荷輸送物質の含有率が、前記保護層の表面側から前記感光層側に向かって多くなっていることを特徴とする第1項に記載の電子写真感光体。
3.前記電荷輸送物質が、下記一般式(1)で表される構造を有することを特徴とする第2項に記載の電子写真感光体。
Figure 0007151434000001
[一般式(1)中、R、R、R及びRは、それぞれ独立して、炭素数1~7のアルキル基、又は炭素数1~7のアルコキシ基を表す。k、l及びnは、それぞれ独立して、0~5の整数を表し、mは、0~4の整数を表す。ただし、k、l、n又はmが2以上である場合においては、複数存在するR、R、R又はRは、互いに同一のものであっても、異なるものであってもよい。]
4.前記保護層の厚さが、6μm以上であることを特徴とする第1項から第3項までのいずれか一項に記載の電子写真感光体。
5.第1項から第4項までのいずれか一項に記載の電子写真感光体を製造する電子写真感光体の製造方法であって、
前記保護層を、円形スライドホッパー塗布装置を用いて形成することを特徴とする電子写真感光体の製造方法。
6.電子写真感光体と、帯電手段と、露光手段と、現像手段と、転写手段と、クリーニング手段とを備えた画像形成装置であって、
前記電子写真感光体が、第1項から第4項までのいずれか一項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。
7.さらに、滑剤を供給する手段を備え、
当該滑剤を供給する手段が、前記静電荷像現像用トナーに対して外部添加された微粉状の前記滑剤を、前記現像手段において形成される現像電界の作用により、前記電子写真感光体に供給することを特徴とする第6項に記載の画像形成装置。
8.前記滑剤として、ステアリン酸亜鉛を含有することを特徴とする第7項に記載の画像形成装置。
本発明の上記手段により、保護層を厚膜化した際に、細線再現性及び転写メモリーに優れ、耐久末期におけるクリーニング不良や像流れの発生を防止し、長寿命化することができる電子写真感光体、電子写真感光体の製造方法及び画像形成装置を提供することができ
る。
本発明の効果の発現機構又は作用機構については、明確にはなっていないが、以下のように推察している。
感光体の保護層の厚膜化が望まれており、厚膜化に対しては、比較的体積抵抗率の小さい金属酸化物粒子を保護層に含有させることで電気特性が向上し、転写メモリーが良好な感光体が得られるが、細線再現性が低下し、耐久後半では像流れが生じる。
一方、比較的体積抵抗率が大きい金属酸化物粒子を保護層に含有させると、細線再現性が良好で、像流れも発生しにくいが、電気特性に劣り転写メモリーが発生しやすいため、厚膜化できない。
適度な体積抵抗の金属酸化物粒子を使用した場合においても、いずれかの品質が律速となり、従来、保護層の厚さは4μm程度が上限だった。
また、金属酸化物粒子と電荷輸送剤を併用することで細線再現性や転写メモリーが改善し、保護層の厚膜化が可能になったが、電荷輸送剤を添加すると膜強度が低下し、長期使用すると傷が生じやすく、耐久後にクリーニング不良(すり抜け)が発生した。
以上のことから、本発明では、感光体の保護層の表面側から感光層側に向かって金属酸化物粒子の体積抵抗率を大きくすることで、電荷の移動性を確保しながら拡散が抑制できるため転写メモリーと細線再現性が両立でき、酸化劣化で親水化が進み表面抵抗が低下する耐久後半の像流れが防止できるため、保護層の5μm以上の厚膜化が可能になり、上記の課題が発生しない耐久性の高い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の構造の一例を示す断面模式図 本発明の画像形成装置の一例を示す断面模式図 本発明の画像形成装置における感光体とクリーニングブレードとの配置関係を示す拡大模式図 本発明の感光体の評価方法を説明するための説明図
本発明の電子写真感光体は、導電性支持体上に感光層及び保護層がこの順に形成されてなる電子写真感光体であって、前記保護層が、重合性化合物を硬化して得られる樹脂成分と、金属酸化物粒子とを含有し、前記保護層の厚さが、5μm以上であり、前記金属酸化物粒子の体積抵抗率が、前記保護層の表面側から前記感光層側に向かって大きくなり、かつ、前記金属酸化物粒子の体積抵抗率が、1×10~1×10Ω・cmの範囲内であることを特徴とする。
この特徴は、下記各実施形態に共通又は対応する技術的特徴である。
本発明の実施態様としては、前記保護層が、電荷輸送物質を含有し、前記電荷輸送物質の含有率が、前記保護層の表面側から前記感光層側に向かって多くなっていることが好ましい。電荷輸送剤は多く添加した方が、電気特性悪化に対する改善効果が大きいが、電荷輸送剤は可塑剤として作用するため、多量添加すると膜強度が低下して傷が生じやすくなり、耐久後半に表面粗さが大きくなることでクリーニング不良が生じる。そのため、電荷輸送剤は、電気特性を悪化させている体積抵抗率が大きい金属酸化物粒子が多く存在する感光層側の濃度を高め、表面側に向かって濃度を低下させることで、保護層を厚膜化して細線再現性、転写メモリー、像流れ及びクリーニング不良の問題が生じず、長寿命の感光体が得られる。また、電荷輸送剤の感光層(電荷輸送層)側の濃度を高めることで、電荷輸送層から保護層へのホール注入が促進され、細線再現性や転写メモリーの改善効果がより大きくなる。
また、前記電荷輸送物質は、前記一般式(1)で表される構造を有することが、保護層の耐傷性、電荷注入特性、転写メモリー発生確率の低さ等の観点で好ましい。
さらに、前記保護層の厚さが、6μm以上であることが、本発明の効果発現の観点から好ましい。
本発明の電子写真感光体の製造方法は、前記保護層を、円形スライドホッパー塗布装置を用いて形成することを特徴とする。これにより、厚膜で均一な保護層を形成することができる。
本発明の電子写真感光体は、電子写真感光体と、帯電手段と、露光手段と、現像手段と、転写手段と、クリーニング手段とを備えた画像形成装置に好適に用いられる。
本発明の画像形成装置は、さらに、滑剤を供給する手段を備え、当該滑剤を供給する手段が、前記静電荷像現像用トナーに対して外部添加された微粉状の前記滑剤を、前記現像手段において形成される現像電界の作用により、前記電子写真感光体に供給することが、滑剤をブラシローラーのような滑剤塗布手段によって供給する場合に比べて、滑剤が汚染されることなく、滑剤供給量のバラツキが生じない点で好ましい。
また、前記滑剤として、ステアリン酸亜鉛を含有することが、滑性、延展性及び吸湿性の観点から好ましい。
以下、本発明とその構成要素及び本発明を実施するための形態・態様について説明をする。なお、本願において、「~」は、その前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用する。
[本発明の電子写真感光体の概要]
本発明の電子写真感光体は、導電性支持体上に感光層及び保護層がこの順に形成されてなる電子写真感光体であって、前記保護層が、重合性化合物を硬化して得られる樹脂成分と、金属酸化物粒子とを含有し、前記保護層の厚さが、5μm以上であり、前記金属酸化物粒子の体積抵抗率が、前記保護層の表面側から前記感光層側に向かって大きくなり、かつ、前記金属酸化物粒子の体積抵抗率が、1×10~1×10Ω・cmの範囲内であることを特徴とする。
また、本発明の感光体は、前記保護層が電荷輸送物質を含有し、前記電荷輸送物質の含有率が、前記保護層の表面側から前記感光層側に向かって多くなっていることが好ましい。
<金属酸化物粒子の体積抵抗率>
本発明に係る金属酸化物粒子の体積抵抗率は、1×10~1×10Ω・cmの範囲内である。1×10Ω・cm以上の場合、電荷拡散や潜像流れが生じることがなく、細線再現性が良好で、像流れを防止することができる。1×10Ω・cm以下の場合、電気特性が良好で、応答不足による転写メモリーの悪化を防止することができる。1×10Ω・cmより大きい場合においても電荷輸送物質を添加することで電気特性は改善し、転写メモリーは良化するが、電荷輸送物質が可塑剤として作用することで膜強度が低下し、傷が生じやすくなり、クリーニング不良(すり抜け)が発生することがあるため好ましくない。
電荷輸送物質の上限濃度はプロセスによって異なるが、保護層の全体積の10%以下が望ましい。
(体積抵抗率の測定方法)
金属酸化物粒子の体積抵抗率(Ω・cm)は、以下のようにして測定することができる。物質の導電性の尺度としては、一般的に電気抵抗が用いられる。この抵抗を単位体積(1cm×1cm×1cm)当たりで示した値が体積抵抗率(Volume Resistivity,単位Ω・cm)となる。
すなわち、断面積W×tに一定電流I(A)を流し、距離Lだけ離れた電極間の電位差V(V)を測ることにより求めることができる。
体積抵抗率(Ω・cm)の定義
断面積=W×t
抵抗R=V/I
体積抵抗率VR(Ω・cm)=(W×t/L)×(V/I)
本発明に係る金属酸化物粒子の体積抵抗率(Ω・cm)は、2mmの間隔で平行に配置した電極を有する容器に金属酸化物粒子を充填し、両極間の電位差500Vでの直流抵抗を横河ヒューレットパッカード株式会社製4329A High Resistance
Meterによって測定した。
本発明においては、前記金属酸化物粒子の体積抵抗率が、前記保護層の表面側から前記感光層側に向かって大きくなる。ここで、前記体積抵抗率は、前記保護層の表面側から前記感光層側に向かって断続的に大きくなっても良いし、連続的に大きくなってもよいが、連続的に大きくなることが本発明の効果発現の観点からより好ましい。
体積抵抗率の変化は、具体的には、保護層の層厚が5~10μmの範囲内において体積抵抗率が10~10Ω・cmの範囲内であることが好ましく、保護層の層厚が5~8μmの範囲内において体積抵抗率が10~10Ω・cmの範囲内であることがより好ましい。
前記体積抵抗率を断続的に大きくするための手段としては、保護層を複数の層を積層してなる積層構造とし、各層に含有する金属酸化物粒子の体積抵抗率を変化させることが挙げられる。具体的には、例えば図1に示すように、感光層側から保護層側に向けて順に第1保護層(104a)、第2保護層(104b)及び第3保護層(104c)からなる積層構造とし、第1保護層(104a)に含有する金属酸化物粒子の体積抵抗率を最も大きくし、第2保護層(104b)の金属酸化物粒子の体積抵抗率を第1保護層(104a)の金属酸化物粒子よりも小さくし、第3保護層(104c)の金属酸化物粒子の体積抵抗率を最も小さくすることが好ましい。なお、積層数は少なくとも2層とし、3層以上がより好ましい。
また、前記体積抵抗率を連続的に大きくするための手段としては、保護層の表面側から感光層側に向けて徐々に体積抵抗率の大きい金属酸化物粒子を含有させることが好ましい。体積抵抗率を連続的に変化させるためには、例えば、スプレー塗布を用いることが好ましい。
なお、本発明の感光体において、前記金属酸化物粒子の体積抵抗率が、前記保護層の表面側から感光層側に向かって大きくなっていることの検出方法としては、ラッピングテープ等で保護層を徐々に摩耗させ、体積抵抗や表面抵抗を測定することで検出することができる。
[電子写真感光体の構成]
図1は、本発明の電子写真感光体の構造の一例を示した断面模式図である。
感光体100は、導電性支持体101上に少なくとも電荷発生層103aと、電荷輸送層103bと、保護層104とを順次積層した構造を有する。ここで、感光体が電荷発生層103a及び電荷輸送層103bが直接積層されてなる積層構造を有する場合、当該積層構造部分は感光層103とも称される。
なお、感光体100は、図1に示すように、導電性支持体101と電荷発生層103aとの間に中間層102を有する構成としてもよい。
以下、感光体を構成する各層について、詳細を説明する。
<保護層>
感光体は、導電性支持体側とは反対側の最表面の層として、保護層を有する。保護層は
、感光体表面を保護し低摩耗性や耐傷性を向上させ、トナーのすり抜けの発生を低減し、感光体、ひいては電子写真画像形成装置の長寿命化に寄与する。
本発明に係る保護層の厚さは、5μm以上である。より好ましくは6~10μmの範囲内、6~8μmの範囲内が特に好ましい。保護層の厚さが5μm以上であれば感光体を長寿命化する効果に優れる。また、10μm以下であれば転写メモリーの発生がより低減されうる。
本発明に係る保護層は、重合性化合物を硬化して得られる樹脂成分と、金属酸化物粒子とを含有する。また、保護層はさらに電荷輸送物質を含有することが好ましい。
(硬化樹脂成分)
保護層は、低摩耗性や耐傷性の観点から、重合性化合物の硬化物である硬化樹脂成分を含有する。保護層を構成する硬化樹脂成分は、紫外線や電子線などの活性線の照射により、重合性化合物を重合させ、硬化されることにより得られるものである。
重合性化合物としては、重合性官能基を2個以上有するモノマー(多官能重合性化合物)を用い、重合性官能基を1個有するモノマー(単官能重合性化合物)を併用することもできる。具体的には、重合性化合物としては、例えば、スチレン系モノマー、アクリル系モノマー、メタクリル系モノマー、ビニルトルエン系モノマー、酢酸ビニル系モノマー、N-ビニルピロリドン系モノマーなどが挙げられる。
重合性化合物としては、少ない光量又は短い時間での硬化が可能であることから、アクリロイル基(CH=CHCO-)又はメタクリロイル基(CH=CCHCO-)を2個以上有するアクリル系モノマー、メタクリル系モノマー、又はこれらのオリゴマーであることが特に好ましい。
本発明においては、重合性化合物は単独で用いても、混合して用いてもよい。また、これらの重合性化合物は、モノマーを用いてもよいが、オリゴマー化して用いてもよい。
以下、重合性化合物の好ましい具体例を示す。
Figure 0007151434000002
Figure 0007151434000003
ここで、上記の例示化合物(M1)~(M14)を示す化学式において、Rはアクリロイル基(CH=CHCO-)を示し、R′はメタクリロイル基(CH=CCHCO-)を示す。
重合性化合物としては、重合性官能基を3個以上有するモノマーを用いることが好ましい。また、重合性化合物としては、2種以上の化合物を併用してもよいが、この場合においても、重合性官能基を3個以上有するモノマーを50質量%以上の割合で用いることが好ましい。
これら重合性化合物、硬化樹脂成分は1種単独で又は2種以上を混合して用いてもよい。
(金属酸化物粒子)
本発明に係る保護層は、金属酸化物粒子を含有する。
金属酸化物粒子は、保護層の膜強度の向上に寄与するものである。
金属酸化物粒子の数平均一次粒径は、1~300nmの範囲内であることが好ましく、より好ましくは3~100nmの範囲内であり、さらに好ましくは5~40nmの範囲内である。
金属酸化物粒子の数平均一次粒径は、走査型電子顕微鏡(日本電子株式会社製)により10000倍の拡大写真を撮影し、ランダムに300個の粒子をスキャナーにより取り込んだ写真画像(凝集粒子は除く)を自動画像処理解析装置「LUZEX AP(ソフトウエアバージョン Ver.1.32)」(株式会社ニレコ製)を使用することで算出できる。
前記金属酸化物粒子としては、例えば、シリカ(酸化ケイ素)、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化鉛、アルミナ(酸化アルミニウム)、酸化ジルコニウム、酸化スズ、チタニア(酸化チタン)、酸化ニオブ、酸化モリブデン、酸化バナジウムなどを用いることができる。これらの中でも、電気特性の観点から、酸化スズが好ましい。
本発明に係る金属酸化物粒子は、特に限定はなく、公知の製造方法で作製された粒子を用いることができる。
金属酸化物粒子は、反応性有機基を有する表面修飾剤(以下、「反応性有機基含有表面修飾剤」ともいう。)によって表面修飾されたものであってもよい。
反応性有機基含有表面修飾剤としては、金属酸化物粒子の表面に存在するヒドロキシ基などと反応するものが好ましく、このような反応性有機基含有表面修飾剤としては、例えば、シランカップリング剤、チタンカップリング剤などが挙げられる。
また、反応性有機基含有表面修飾剤としては、ラジカル重合性反応基を有する表面修飾剤が好ましい。ラジカル重合性反応基としては、例えば、ビニル基、アクリロイル基、メタクリロイル基などが挙げられる。このようなラジカル重合性反応基は、重合性化合物とも反応して強固な保護層を形成することができる。ラジカル重合性反応基を有する表面修飾剤としては、ビニル基、アクリロイル基、メタクリロイル基などのラジカル重合性反応基を有するシランカップリング剤が好ましい。
反応性有機基含有表面修飾剤は、上記ラジカル重合性基を有するシランカップリング剤が好ましく、例えば、以下の化合物S-1~S-31が挙げられる。
S-1:CH=CHSi(CH)(OCH
S-2:CH=CHSi(OCH
S-3:CH=CHSiCl
S-4:CH=CHCOO(CHSi(CH)(OCH
S-5:CH=CHCOO(CHSi(OCH
S-6:CH=CHCOO(CHSi(OC)(OCH
S-7:CH=CHCOO(CHSi(OCH
S-8:CH=CHCOO(CHSi(CH)Cl
S-9:CH=CHCOO(CHSiCl
S-10:CH=CHCOO(CHSi(CH)Cl
S-11:CH=CHCOO(CHSiCl
S-12:CH=C(CH)COO(CHSi(CH)(OCH
S-13:CH=C(CH)COO(CHSi(OCH
S-14:CH=C(CH)COO(CHSi(CH)(OCH
S-15:CH=C(CH)COO(CHSi(OCH
S-16:CH=C(CH)COO(CHSi(CH)Cl
S-17:CH=C(CH)COO(CHSiCl
S-18:CH=C(CH)COO(CHSi(CH)Cl
S-19:CH=C(CH)COO(CHSiCl
S-20:CH=CHSi(C)(OCH
S-21:CH=C(CH)Si(OCH
S-22:CH=C(CH)Si(OC
S-23:CH=CHSi(OCH
S-24:CH=C(CH)Si(CH)(OCH
S-25:CH=CHSi(CH)Cl
S-26:CH=CHCOOSi(OCH
S-27:CH=CHCOOSi(OC
S-28:CH=C(CH)COOSi(OCH
S-29:CH=C(CH)COOSi(OC
S-30:CH=C(CH)COO(CHSi(OC
S-31:CH=CHCOO(CHSi(CH(OCH
また、反応性有機基含有表面修飾剤としては、上記例示化合物(S-1)~(S-31)に示すもの以外でも、ラジカル重合可能な反応性有機基を有するシラン化合物を用いてもよい。反応性有機基含有表面修飾剤は1種単独で又は2種以上を混合して用いてもよい。反応性有機基含有表面修飾剤の処理量(添加量)は、粒子100質量部に対して0.1~200質量部の範囲内であることが好ましく、より好ましくは7~70質量部の範囲内である。
反応性有機基含有表面修飾剤の未処理金属酸化物粒子に対する処理方法としては、特に制限されないが、例えば、未処理金属酸化物粒子と反応性有機基含有表面修飾剤とを含むスラリー(固体粒子の懸濁液)を湿式解砕する方法などが挙げられる。この方法により、未処理金属酸化物粒子の再凝集を防止すると同時に未処理金属酸化物粒子の表面修飾が進行する。その後、溶媒を除去して粉体化する。
表面修飾装置としては、例えば湿式メディア分散型装置が挙げられる。この湿式メディア分散型装置は、容器内にメディアとしてビーズを充填し、さらに回転軸と垂直に取り付けられた撹拌ディスクを高速回転させることにより、未処理金属酸化物粒子の凝集粒子を砕いて粉砕・分散する工程を有する装置である。湿式メディア分散型装置としては、未処理金属酸化物粒子に表面修飾を行う際に未処理金属酸化物粒子を十分に分散させ、かつ表面修飾できる形式であれば限定されず、例えば、縦型・横型、連続式・回分式など、種々の様式が採用できる。具体的には、サンドミル、ウルトラビスコミル、パールミル、グレンミル、ダイノミル、アジテータミル、ダイナミックミルなどが挙げられる。これらの分散型装置は、ボール、ビーズなどの粉砕媒体(メディア)を使用して衝撃圧壊、摩擦、せん断、ズリ応力などにより微粉砕、分散が行われる。
湿式メディア分散型装置で用いるビーズとしては、ガラス、アルミナ、ジルコン、ジルコニア、スチール、フリント石などを原材料としたボールが使用可能であるが、特にジルコニア製やジルコン製のものが好ましい。また、ビーズの大きさとしては、通常、直径1~2mm程度のものを使用するが、0.1~1.0mm程度のものを用いることが好ましい。
湿式メディア分散型装置に使用するディスクや容器内壁には、ステンレス製、ナイロン製、セラミック製など種々の素材のものが使用できるが、特にジルコニア又はシリコンカーバイドといったセラミック製のディスクや容器内壁が好ましい。
これら金属酸化物粒子は、1種単独で又は2種以上を混合して用いてもよい。
金属酸化物粒子の含有量は、特に制限されないが、硬化樹脂成分を構成するための重合性化合物100質量部に対して、100~200質量部の範囲内であることが好ましく、
110~170質量部の範囲内であることがより好ましい。上記範囲であると、感光体、ひいては電子写真画像形成装置の長寿命化、トナーのすり抜けの発生頻度低下効果がより向上する。
(電荷輸送物質)
本発明に係る保護層は、電荷輸送物質を含有することが好ましい。
前記電荷輸送物質は、保護層中の電荷キャリアを輸送する電荷輸送性を有する物質であり、保護層の電気抵抗を調整することができる物質である。
例えば、N,N-ジアルキルアニリン化合物、ジアリールアミン化合物、トリアリールアミン化合物などのアミン化合物、ピラゾリン化合物、カルバゾール化合物、イミダゾール化合物、トリアゾール化合物、オキサゾール化合物、スチリル化合物、スチルベン化合物などが用いられうる。
電荷輸送物質は、公知の化合物から適宜選択されうるが、保護層は、耐傷性、電荷注入特性、転写メモリー発生確率の低さ等の観点から、例えば、下記一般式(1)で表される構造を有する電荷輸送物質を含有することが好ましい。
Figure 0007151434000004
上記一般式(1)中、R、R、R及びRは、それぞれ独立して、炭素数1~7のアルキル基、又は炭素数1~7のアルコキシ基を表す。k,l及びnは、それぞれ独立して、0~5の整数を表し、mは0~4の整数を表す。ただし、k、l、n又はmが2以上である場合においては、複数存在するR、R、R及びRは、互いに同一のものであっても、異なるものであってもよい。これらの中でも、R、R、R及びRは、それぞれ独立して、炭素数1~3のアルキル基であることが好ましい。また、k、l、n及びmは、それぞれ独立して、0~1の整数であることが好ましい。好ましい化合物の一例は、実施例で使用するCTM-1である。
上記一般式(1)で表される化合物は、例えば、特開2015-114454号公報に記載のものを使用できる。また、公知の合成方法、例えば、特開2006-143720号公報など開示されている方法で合成することができる。
これら電荷輸送物質は、1種単独でも又は2種以上を混合して用いてもよい。
電荷輸送物質の添加量は、硬化樹脂成分を構成するための重合性化合物100質量部に対して、1~25質量部の範囲内であり、より好ましくは5~20質量部の範囲内である。上記範囲であると、電気特性がより良好となり、感光体、ひいては電子写真画像形成装置の長寿命化、転写メモリー抑制効果、トナーのすり抜けの発生頻度低下効果がより向上する。
(特定のラジカル捕捉剤)
保護層は、下記一般式(2)で表される構造を有するラジカル捕捉剤を含有してもよい

上記の重合性化合物は、下記一般式(2)で表される特定のラジカル捕捉剤の存在下において重合することができる。この特定のラジカル捕捉剤は、架橋結合の封止剤として機能する。すなわち、特定のラジカル捕捉剤は、その添加割合等によって架橋密度を調整することができる。したがって、硬化樹脂成分が、特定のラジカル捕捉剤の存在下において重合性化合物を重合させて得られるものであることにより、保護層が適度な膜強度(耐摩耗性)を有するものとなり、クリーニングブレードなどのクリーニング手段によって感光体表面が適度に減耗されるものとなる。そのため、感光体表面に放電生成物などが付着しても、感光体表面が減耗されてリフレッシュされるので、形成画像における像流れを防止することができる。
Figure 0007151434000005
上記一般式(2)中、R及びRは、それぞれ独立して、炭素数1~6のアルキル基を表す。R及びRが、炭素数1~6のアルキル基であれば、ラジカル捕捉剤の立体障害の影響を小さくすることができ、架橋反応の制御が容易となる。また、R及びRは、捕捉したラジカルの安定性の観点から、それぞれ独立して、炭素数4又は5のアルキル基が好ましく、それぞれ独立して、tert-ブチル基又はtert-ペンチル基であることがより好ましく、tert-ペンチル基であることがさらに好ましい。これら特定のラジカル捕捉剤は、1種単独でも又は2種以上を混合して用いてもよい。
特定のラジカル捕捉剤は、合成品を用いても、市販品を用いてもよく、市販品としては、例えば、住友化学株式会社製スミライザー(登録商標)GS等が挙げられる。
特定のラジカル捕捉剤の添加量は、特に制限されないが、硬化樹脂成分を構成するための重合性化合物100質量部に対して、1~30質量部であることが好ましく、2~125質量部であることがより好ましい。上記範囲であると、感光体、ひいては電子写真画像形成装置の長寿命化、トナーのすり抜けの発生頻度低下効果がより向上する。また、形成画像における像流れ抑制効果が得られうる。
(重合開始剤)
上記の硬化樹脂成分を構成するための重合性化合物は、重合開始剤を用いて重合されることが好ましい。
重合開始剤としては、ラジカル重合開始剤を用いることが好ましい。ラジカル重合開始剤としては、特に制限はないが、光重合開始剤が好ましく、中でもアシルホスフィンオキサイド化合物、アルキルフェノン化合物、オキシムエステル化合物、チオキサントン化合物がより好ましく、アシルホスフィンオキサイド化合物、オキシムエステル化合物がさらに好ましい。これら重合開始剤は1種単独で又は2種以上を混合して用いてもよい。
アシルホスフィンオキサイド化合物としては、特に制限されないが、例えば、下記の化合物を好ましく用いることができる。
Figure 0007151434000006
オキシムエステル化合物としては、特に制限されないが、例えば、下記の化合物を好ましく用いることができる。
Figure 0007151434000007
これらの重合開始剤は1種単独で用いても、2種以上を混合して用いてもよい。
重合開始剤の含有量は、重合性化合物の100質量部に対して好ましくは0.1~20質量部、より好ましくは0.5~10質量部である。上記範囲であると、感光体、ひいては電子写真画像形成装置の長寿命化、形成画像における転写メモリーの抑制効果、トナーのすり抜けの発生頻度低下効果がより向上する。
(その他の成分)
保護層には、さらに他の成分が含有されていてもよく、例えば、酸化防止剤、滑剤粒子等を含有させることができる。
酸化防止剤としては、特に制限されないが、例えば、特開2000-305291号公報に記載のものを好ましく使用できる。
滑剤粒子としては、特に制限されないが、例えば、フッ素原子含有樹脂粒子を加えることができる。
フッ素原子含有樹脂粒子としては、特に制限されないが、例えば、四フッ化エチレン樹脂、三フッ化塩化エチレン樹脂、六フッ化塩化エチレンプロピレン樹脂、フッ化ビニル樹脂、フッ化ビニリデン樹脂、二フッ化二塩化エチレン樹脂、及びこれらの共重合体等が挙げられる。これらは1種単独で又は2種以上を混合して用いることができる。これらの中でも、四フッ化エチレン樹脂、フッ化ビニリデン樹脂が特に好ましい。
<導電性支持体>
感光体を構成する導電性支持体は、導電性を有するものであれば特に制限されず、例えば、アルミニウム、銅、クロム、ニッケル、亜鉛、ステンレスなどの金属をドラム又はシ
ート状に成形したもの、アルミニウムや銅などの金属箔をプラスチックフィルムにラミネートしたもの、アルミニウム、酸化インジウム、酸化スズなどをプラスチックフィルムに蒸着したもの、導電性物質を単独又はバインダー樹脂とともに塗布して導電層を設けた金属、プラスチックフィルム及び紙などが挙げられる。
<中間層>
感光体には、導電性支持体と感光層との間にバリアー機能と接着機能を有する中間層を設けることもできる。種々の故障防止などを考慮すると、中間層を設けるのが好ましい。
このような中間層は、例えば、バインダー樹脂(以下、「中間層用バインダー樹脂」ともいう。)及び必要に応じて導電性粒子や金属酸化物粒子が含有されてなるものである。
中間層用バインダー樹脂としては、特に制限されず、例えば、カゼイン、ポリビニルアルコール、ニトロセルロース、エチレン-アクリル酸コポリマー、ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ゼラチンなどが挙げられる。これらの中でもアルコール可溶性のポリアミド樹脂が好ましい。これら中間層用バインダー樹脂は1種単独で又は2種以上を混合して用いてもよい。
中間層には、抵抗調整の目的で各種の導電性粒子や金属酸化物粒子を含有させることができる。例えば、アルミナ、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、酸化ビスマスなどの各種金属酸化物粒子を用いることができる。また、スズをドープした酸化インジウム、アンチモンをドープした酸化スズ及び酸化ジルコニウムなどの超微粒子を用いることができる。
このような金属酸化物粒子の数平均一次粒径は、0.3μm以下であることが好ましく、より好ましくは0.1μm以下である。
これら金属酸化物粒子は、1種単独でも又は2種以上を混合して用いてもよい。2種以上を混合した場合には、固溶体又は融着の形をとってもよい。
導電性粒子又は金属酸化物粒子の含有割合は、バインダー樹脂100質量部に対して20~400質量部の範囲内であることが好ましく、より好ましくは50~350質量部の範囲内である。
中間層の層厚は、0.1~15μmの範囲内であることが好ましく、より好ましくは0.3~10μmの範囲内である。
<電荷発生層>
感光体を構成する感光層における電荷発生層は、電荷発生物質及びバインダー樹脂(以下、「電荷発生層用バインダー樹脂」ともいう。)が含有されてなるものである。
電荷発生物質としては、例えば、スーダンレッド、ダイアンブルーなどのアゾ原料、ピレンキノン、アントアントロンなどのキノン顔料、キノシアニン顔料、ペリレン顔料、インジゴ及びチオインジゴなどのインジゴ顔料、ピランスロン、ジフタロイルピレンなどの多環キノン顔料、フタロシアニン顔料などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらの中でも、多環キノン顔料、チタニルフタロシアニン顔料が好ましい。これらの電荷発生物質は、1種単独でも又は2種以上を混合して用いてもよい。
電荷発生層用バインダー樹脂としては、公知の樹脂を用いることができ、例えば、ポリスチレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、アルキッド樹脂、ポリカーボネート樹脂、シリコーン樹脂、メラミン樹脂、及びこれらの樹脂の内二つ以上を含む共重合体樹脂(例えば、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体樹脂、塩化ビニル-酢酸ビニル-無水マレイン酸共重合体樹脂)、ポリ-ビニルカルバゾール樹脂などが挙げられるが、これらに限定
されるものではない。これらの中でも、ポリビニルブチラール樹脂が好ましい。これら電荷発生層用バインダー樹脂は、1種単独でも又は2種以上を混合して用いてもよい。
電荷発生層中の電荷発生物質の含有割合は、電荷発生層用バインダー樹脂100質量部に対して1~600質量部の範囲内であることが好ましく、より好ましくは50~500質量部の範囲内である。
電荷発生層の層厚は、電荷発生物質の特性、電荷発生層用バインダー樹脂の特性、含有割合などにより異なるが、0.01~5μmの範囲内であることが好ましく、より好ましくは0.05~3μmの範囲内である。
<電荷輸送層>
感光体を構成する感光層における電荷輸送層は、電荷輸送物質及びバインダー樹脂(以下、「電荷輸送層用バインダー樹脂」ともいう。)が含有されてなるものである。
電荷輸送層の電荷輸送物質としては、電荷(正孔)を輸送する物質として、例えば、トリフェニルアミン誘導体、ヒドラゾン化合物、スチリル化合物、ベンジジン化合物、ブタジエン化合物などが挙げられる。
保護層の下層に形成される電荷輸送層には、移動度が高く、分子量が大きい電荷輸送物質を含有させることが好ましく、このような電荷輸送物質としては、上記一般式(1)で表される化合物とは異なるものが好ましく用いられる。
電荷輸送層用バインダー樹脂は、公知の樹脂を用いることができ、ポリカーボネート樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂、スチレン-アクリルニトリル共重合体樹脂、ポリメタクリル酸エステル樹脂、スチレン-メタクリル酸エステル共重合体樹脂などが挙げられるが、ポリカーボネート樹脂が好ましい。さらにはBPA(ビスフェノールA)型、BPZ(ビスフェノールZ)型、ジメチルBPA型、BPA-ジメチルBPA共重合体型のポリカーボネート樹脂などが耐クラック、耐磨耗性、帯電特性の点で好ましい。これら電荷輸送層用バインダー樹脂は1種単独で又は2種以上を混合して用いてもよい。
電荷輸送層中の電荷輸送物質の含有割合は、電荷輸送層用バインダー樹脂100質量部に対して10~500質量部の範囲内であることが好ましく、より好ましくは20~250質量部の範囲内である。
電荷輸送層の層厚は、電荷輸送物質の特性、電荷輸送層用バインダー樹脂の特性及び含有割合などによって異なるが、5~40μmの範囲内であることが好ましく、より好ましくは10~30μmの範囲内である。
電荷輸送層中には、酸化防止剤、電子導電剤、安定剤、シリコーンオイルなどを添加してもよい。酸化防止剤については特開2000-305291号公報、電子導電剤は特開昭50-137543号公報、同58-76483号公報などに開示されているものが好ましい。
[電子写真感光体の製造方法]
本発明の感光体は、特に制限されないが、下記工程を有する製造方法で製造されることが好ましい。
工程(1):必要に応じて、導電性支持体の外周面に中間層形成用の塗布液を塗布し、乾燥することにより、中間層を形成する工程、
工程(2):導電性支持体の外周面に、又は工程(1)により導電性支持体上に形成された中間層の外周面に、電荷発生層形成用の塗布液を塗布し、乾燥することにより電荷発生層を形成する工程、
工程(3):中間層上に形成された電荷発生層の外周面に電荷輸送層形成用の塗布液を塗布し、乾燥することにより電荷輸送層を形成する工程、
工程(4):電荷発生層上に形成された電荷輸送層の外周面に、保護層形成用の塗布液を塗布し、重合し、硬化させることにより保護層を形成する工程。
各層を形成するための塗布液中の各成分の濃度は、各層の層厚や生産速度に合わせて適宜選択される。
各層を形成するための塗布液において、導電性粒子や金属酸化物粒子等の粒子や電荷発生物質等の分散手段としては、超音波分散機、ボールミル、サンドミル、ホモミキサーなどを使用することができるが、これらに限定されるものではない。
各層を形成するための塗布液の塗布方法としては、特に制限されないが、例えば、浸漬コーティング法、スプレーコーティング法、スピンナーコーティング法、ビードコーティング法、ブレードコーティング法、ビームコーティング法、スライドホッパー法、円形スライドホッパー法などの公知の方法が挙げられる。
塗膜の乾燥方法は、溶媒の種類、層厚に応じて適宜選択することができるが、熱乾燥が好ましい。
以下、各層の形成工程の詳細を説明する。
(工程(1):中間層の形成)
中間層は、溶媒中に中間層用バインダー樹脂を溶解させて塗布液(以下、「中間層形成用塗布液」ともいう。)を調製し、必要に応じて導電性粒子や金属酸化物粒子を分散させた後、当該塗布液を導電性支持体上に一定の層厚に塗布して塗膜を形成し、当該塗膜を乾燥することにより形成することができる。
中間層形成用塗布液は、浸漬コーティング法を用いて塗布することが好ましい。
中間層の形成工程において使用する溶媒としては、導電性粒子や金属酸化物粒子を良好に分散し、中間層用バインダー樹脂、特にポリアミド樹脂を溶解するものが好ましい。具体的には、メタノール、エタノール、n-プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n-ブタノール、tert-ブタノール、sec-ブタノール(2-ブタノール)などの炭素数1~4のアルコール類が、ポリアミド樹脂の溶解性と塗布性能に優れ好ましい。また、保存性、粒子の分散性を向上するために、前記溶媒と併用でき、好ましい効果を得られる助溶媒としては、ベンジルアルコール、トルエン、ジクロロメタン、シクロヘキサノン、テトラヒドロフランなどが挙げられる。
(工程(2):電荷発生層の形成)
電荷発生層は、溶媒中に電荷発生層用バインダー樹脂を溶解させた溶液中に、電荷発生物質を分散して塗布液(以下、「電荷発生層形成用塗布液」ともいう。)を調製し、当該塗布液を中間層上に一定の層厚に塗布して塗膜を形成し、当該塗膜を乾燥することにより形成することができる。
電荷発生層形成用塗布液は、浸漬コーティング法を用いて塗布することが好ましい。
電荷発生層の形成に用いられる溶媒としては、例えば、トルエン、キシレン、ジクロロメタン、1,2-ジクロロエタン、メチルエチルケトン、シクロヘキサン、酢酸エチル、酢酸tert-ブチル、メタノール、エタノール、n-プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n-ブタノール、tert-ブタノール、sec-ブタノール(2-ブタノール)、メチルセロソルブ、4-メトキシ-4-メチル-2-ペンタノン、エチルセロソルブ、テトラヒドロフラン、1-ジオキサン、1,3-ジオキソラン、ピリジン、ジエチルアミンなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
(工程(3):電荷輸送層の形成)
電荷輸送層は、溶媒中に電荷輸送層用バインダー樹脂及び電荷輸送物質を溶解させた塗布液(以下、「電荷輸送層形成用塗布液」ともいう。)を調製し、当該塗布液を電荷発生
層上に一定の層厚に塗布して塗膜を形成し、当該塗膜を乾燥することにより形成することができる。
電荷発生層形成用塗布液は、円形スライドホッパー塗布装置を用いてスライドホッパー法にて塗布することが好ましく、例えば、特開2015-114454号公報など開示されている方法で塗布することができる。
電荷輸送層の形成に用いられる溶媒としては、例えば、トルエン、キシレン、ジクロロメタン、1,2-ジクロロエタン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸エチル、酢酸ブチル、メタノール、エタノール、n-プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n-ブタノール、tert-ブタノール、sec-ブタノール(2-ブタノール)、テトラヒドロフラン、1,4-ジオキサン、1,3-ジオキソラン、ピリジン、ジエチルアミンなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
(工程(4):保護層の形成)
保護層は、前記重合性化合物、前記金属酸化物粒子、必要に応じて重合開始剤、特定のラジカル捕捉剤、及び電荷輸送物質等の他の成分を公知の溶媒に添加して塗布液(以下、「保護層形成用塗布液」ともいう。)を調製し、この保護層形成用塗布液を工程(3)により形成された電荷輸送層の外周面に塗布して塗膜を形成し、この塗膜を乾燥し、紫外線や電子線などの活性線を照射することによって塗膜中の重合性化合物成分を重合させ、硬化されることにより保護層を形成することができる。
また、本発明に係る保護層は、表面側から感光層側に向かって金属酸化物粒子の体積抵抗率が大きくなるように形成する。体積抵抗率は、前記保護層の表面側から前記感光層側に向かって断続的に大きくしても良いし、連続的に大きくしてもよいが、連続的に大きくすることがより好ましい。
前記金属酸化物粒子の体積抵抗率が、保護層の表面側から感光層側に向かって断続的に大きくするための手段としては、前述したとおり、保護層を複数の層を積層してなる積層構造とし、各層に含有する金属酸化物粒子の体積抵抗率を変化させることが挙げられる。また、連続的に大きくするための手段としては、前述したとおり、保護層の表面側から感光層側に向けて徐々に体積抵抗率の大きい金属酸化物粒子を含有させることが好ましい。
保護層形成用塗布液は、円形スライドホッパー塗布装置を用いてスライドホッパー法にて塗布することが好ましく、例えば、特開2015-114454号公報など開示されている方法で塗布することができる。
保護層の形成に用いられる溶媒としては、重合性化合物、金属酸化物粒子等を溶解又は分散させることができればいずれのものも使用でき、例えば、メタノール、エタノール、n-プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n-ブタノール、tert-ブタノール、sec-ブタノール(2-ブタノール)、ベンジルアルコール、トルエン、キシレン、ジクロロメタン、メチルエチルケトン、シクロヘキサン、酢酸エチル、酢酸ブチル、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、テトラヒドロフラン、1-ジオキサン、1,3-ジオキソラン、ピリジン、ジエチルアミンなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
重合性化合物を反応させる方法としては、特に制限されないが、例えば、電子線開裂で反応する方法、ラジカル重合開始剤を添加して、光、熱で反応する方法などが挙げられる。
硬化樹脂成分は、硬化処理として塗膜に活性線を照射し、ラジカルを発生させて重合し、かつ分子間及び分子内で架橋反応による架橋結合を形成して硬化することにより、生成される。活性線としては紫外線や電子線がより好ましく、紫外線が使用しやすく特に好ましい。
紫外線光源としては、紫外線を発生する光源であれば制限なく使用できる。例えば、低
圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、カーボンアーク灯、メタルハライドランプ、キセノンランプ、フラッシュ(パルス)キセノンなどを用いることができる。
照射条件はそれぞれのランプによって異なるが、活性線の照射量は、好ましくは5~500mJ/cmの範囲内、より好ましくは5~100mJ/cmの範囲内である。
ランプの電力は、好ましくは0.1~5kWの範囲内であり、より好ましくは0.5~4kWの範囲内であり、さらに好ましくは0.5~3kWの範囲内である。
必要な活性線の照射量を得るための照射時間としては、0.1秒間~10分間が好ましく、作業効率の観点から0.1秒間~5分間がより好ましい。
保護層の形成の工程においては、活性線を照射する前後、及び活性線を照射中に乾燥を行うことができ、乾燥を行うタイミングはこれらを組み合わせて適宜選択できる。
[電子写真画像形成装置]
本発明の電子写真感光体は、電子写真画像形成装置に好適に用いられ、当該電子写真画像形成装置(以下、単に「画像形成装置」ともいう。)は、本発明の電子写真感光体と、帯電手段と、露光手段と、現像手段と、転写手段と、クリーニング手段とを備える。
また、画像形成装置は、さらに、滑剤を供給する手段を備え、当該滑剤を供給する手段が、前記静電荷像現像用トナーに対して外部添加された微粉状の前記滑剤を、前記現像手段において形成される現像電界の作用により、前記電子写真感光体に供給することが好ましい。
また、前記滑剤として、ステアリン酸亜鉛を含有することが好ましい。
前記帯電手段として、帯電ローラー、帯電ブラシ、帯電ベルト、帯電ブレードなどの近接帯電方式の帯電手段であることが好ましい。このような帯電手段を用いると感光体表面の劣化が大きくなる傾向があることから、本発明の効果がより顕著に得られうる。中でも、帯電の安定性の観点から、帯電手段として帯電ローラーを用いることが好ましい。
以下、添付した図面を参照しながら、本発明の一形態に係る画像形成装置を説明する。ただし、本発明は以下で説明する一形態のみに限定されるものではない。
図2は、本発明の一形態に係るタンデム型の電子写真画像形成装置の構造を表す断面模式図であり、図3は、本発明の一形態に係るタンデム型の電子写真画像形成装置における、感光体とクリーニングブレードとの配置関係を示す拡大模式図である。
前記画像形成装置は、タンデム型カラー画像形成装置と称せられるもので、4組の画像形成部(画像形成ユニット)10Y、10M、10C、10Kと、中間転写体ユニット70と、給紙手段21及び定着手段24とからなる。電子写真画像形成装置の本体Aの上部には、原稿画像読み取り装置SCが配置されている。
4つの画像形成ユニット10Y、10M、10C、10Kは、感光体1Y、1M、1C、1Kを中心に、帯電手段2Y、2M、2C、2Kと、露光手段3Y、3M、3C、3Kと、回転する現像手段4Y、4M、4C、4K、一次転写手段としての一次転写ローラー5Y、5M、5C、5K、及び感光体1Y、1M、1C、1Kをクリーニングするクリーニング手段6Y、6M、6C、6Kより構成されている。
なお、本発明の一形態に係る電子写真画像形成装置は、感光体1Y、1M、1C、1Kとして、各々上記説明した本発明の感光体を用いる。
画像形成ユニット10Y、10M、10C、10Kは、備えるトナーの色がそれぞれイエロー(Y)色、マゼンタ(M)色、シアン(C)色、黒(K)色というように異なることを除き同じ構成である。よって、以下では、画像形成ユニット10Yを例にして詳細に説明する。
画像形成ユニット10Yは、像形成体である感光体1Yの周囲に、帯電手段2Y、露光手段3Y、現像手段4Y、クリーニング手段6Yを有し、感光体1Y上にイエロー(Y)
のトナー像を形成するものである。
帯電手段2Yは、感光体1Yの表面を一様に負極性に帯電させる手段である。本実施形態の電子写真画像形成装置においては、帯電手段2Yとして帯電ローラーを用いることが好ましい。
帯電ローラーは、感光体に近接配置され、例えば-2.5~-1.5kV程度の電圧を帯電ローラーに印加することによって感光体を所望の極性、電位に帯電させる。
帯電ローラーに印加する電圧としては、直流電界のみを印加して感光体を帯電処理するDC帯電方式、及び直流電界に交流電界を重畳したものを帯電部材に印加して感光体を帯電処理するAC帯電方式のいずれもが用いられうるが、交流電界によるならし効果が得られるAC帯電方式の方が、帯電均一性に優れるため好ましい。
上記AC帯電方式において、帯電ローラーに印加する電圧としては、直流定電圧、直流定電流、交流定電圧、交流定電流のうち、各々直流電界又は交流電界を選択することができる。
露光手段3Yは、帯電手段2Yによって一様な電位を与えられた感光体1Y上に、画像信号(イエロー)に基づいて露光を行い、イエローの画像に対応する静電潜像を形成する手段である。この露光手段3Yとしては、感光体1Yの軸方向にアレイ状に発光素子を配列したLEDと結像素子とから構成されるもの、又は、レーザー光学系などが用いられる。
現像手段4Yは、例えばマグネットを内蔵し現像剤を保持して回転する現像スリーブ41Y及び感光体と、この現像スリーブとの間に直流及び/又は交流バイアス電圧を印加する電圧印加装置よりなるものである。
現像手段4Yは、Y成分の現像剤(例えばトナーと磁性キャリアとを主成分とする二成分現像剤)を収容する。現像手段4Yは、感光体1Y表面にY成分のトナーを付着させることにより、静電潜像を可視化してトナー像を形成する。具体的には、現像スリーブ41Yに現像バイアスが印加され、感光体1Yと現像スリーブ41Yとの間に現像電界が形成される。感光体1Y(負極性)と現像スリーブ41Yとの電位差によって、現像スリーブ41Y上の帯電トナー(負極性)は、感光体1Yの表面の露光部に移動して付着する。すなわち、現像手段4Yは、反転現像方式によって静電潜像を現像する。
クリーニング手段6Yは、感光体1Y表面に残存したトナーを除去する手段である。本形態のクリーニング手段6Yは、クリーニングブレードを含む。このクリーニングブレードは、支持部材31と、この支持部材31上に接着層(図示せず)を介して支持されたブレード部材30とにより構成される。ブレード部材30は、その先端が、感光体1Y表面との当接部分における当該感光体1Yの回転方向と反対方向(カウンター方向)に向く状態で配置されている。
支持部材31としては、特に限定されず、従来公知のものを使用することができ、例えば、剛体の金属、弾性を有する金属、プラスチック、セラミックなどから製造されたものが挙げられる。中でも、剛体の金属が好ましい。
ブレード部材30としては、特に制限されないが、例えば、ポリウレタン、シリコンゴム、フッ素ゴム、クロロピレンゴム、ブタジエンゴム等を用いることができる。なかでも、回転する感光体1Yに当接できる適度な強度と柔軟性が得られる点で、ポリウレタンが好ましい。ポリウレタンを用いたブレード部材30は、例えば、脱水処理を行ったポリオールとイソシアネート化合物とを混合し、100~120℃の温度範囲で30~90分間反応させて得られるプレポリマーに架橋剤を加えて、金型に注入し硬化させることにより
製造することができる。ポリオールとしては、例えばポリエチレンアジペート、ポリカプロラクトン等のポリエステルポリオール等を使用でき、イソシアネート化合物としてはジフェニルメタンジイソシアネート等を使用できる。また、架橋剤としては、1,4-ブタンジオール、トリメチロールプロパン、エチレングリコール、これらの混合物等を使用できる。
ブレード部材30は、感光体1Yと当接する部分に、硬化層を備える構成であってもよい。当接部分に硬化層を備えることにより、ブレード部材30が感光体1Yに当接したときに適度に撓める程度の柔軟性が得られるように、ブレード部材本体の硬度を調整しやすくなる。硬化層は、ブレード部材30の表面に設けられた層であってもよいが、耐久性を高める観点から、ブレード部材30本体の一部が加工処理された層であることが好ましい。
ブレード部材30の基材としてポリウレタンを使用する場合、ブレード部材30の感光体1Yとの当接部分をイソシアネート化合物に一定時間含浸し、ブレード部材30本体が含有するポリウレタンをイソシアネート化合物と反応させることにより、その反応部分を硬化層として形成することができる。このようにして形成された硬化層は、ポリウレタンとイソシアネート化合物との重合体を含有する。ブレード部材30を構成するポリウレタン中には活性水素を有するウレタン結合が存在しており、このウレタン結合と含浸したイソシアネート化合物とを反応させることにより、ブレード部材30が含有するポリウレタンと、硬化層が含有する重合体との間に、硬化層の硬度を高めるアロファネート結合を形成することができる。また、含浸したイソシアネート化合物の多量化反応も同時に進行することから、厚い硬化層を形成することができ、硬化層が摩耗しても、硬化層が厚いため、ブレード部材30の良好な硬度を長期間維持することができる。
ブレード部材30は、残留トナーの掻き取り力を高め、より高いクリーニング性能を得る観点から、感光体1Yの表面に対する傾斜角度θが5~20°の範囲内にあることが好ましい。また、ブレード部材30の線圧は、公知のブレード部材において設定される線圧の範囲内で適宜調整することができる。
この図2に示す電子写真画像形成装置においては、画像形成ユニット10Yのうち、感光体1Y、帯電手段2Y、現像手段4Y、後述する滑剤供給手段(図示せず)及びクリーニング手段6Yが一体に支持されてプロセスカートリッジとして備えられており、このプロセスカートリッジは、レールなどの案内手段を介して装置本体Aに対して着脱自在に構成されていてもよい。
画像形成ユニット10Y、10M、10C、10Kは、垂直方向に縦列配置されており、感光体1Y、1M、1C、1Kの図示左側方には中間転写体ユニット70が配置されている。中間転写体ユニット70は、複数のローラー71、72、73、74によって巻回され、回動可能に支持された半導電性の無端ベルト状の中間転写体77と、二次転写手段としての二次転写ローラー5bと、クリーニング手段6bとからなる。
画像形成ユニット10Y、10M、10C、10Kと、中間転写体ユニット70とは、筐体80に収納されており、筐体80は、支持レール82L、82Rを介して装置本体Aから引き出し可能に構成されている。
定着手段24は、例えば、内部に加熱源を備えた加熱ローラーと、この加熱ローラーに定着ニップ部が形成されるよう圧接された状態で設けられた加圧ローラーとにより構成されてなる熱ローラー定着方式のものが挙げられる。
また、図2において、20は給紙カセットを、22A、22B、22C、22Dは中間ローラーを、23はレジストローラーを、25は排紙ローラーを、26は排紙トレイを、Pは転写材をそれぞれ示す。
なお、図2においては、本発明の画像形成装置をカラーのレーザープリンターとして示
したが、本発明の一形態に係る電子写真画像形成装置は、複写機として構成されていてもよい。また、本発明の一形態に係る画像形成装置においては、露光光源として、レーザー以外の光源、例えばLED光源を用いることもできる。
図2においては、本発明の好ましい画像形成装置の一例として、YMCKに対応する4つの画像形成ユニットを有する画像形成装置について説明したが、これらに加え、クリア、白、金、銀等、他の色に対応する画像形成ユニットをさらに有する画像形成装置も他の好ましい例として挙げられる。
<滑剤供給手段>
本発明の一形態に係る電子写真画像形成装置は、感光体の表面に滑剤を供給する滑剤供給手段を備えることが好ましい。
滑剤としては、特に制限されず、公知のものを適宜選択することができるが、脂肪酸金属塩を含有することが好ましい。
脂肪酸金属塩としては、特に制限されないが、炭素数10以上の飽和又は不飽和脂肪酸の金属塩が好ましい。例えば、ラウリン酸亜鉛、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸鉛、ステアリン酸鉄、ステアリン酸ニッケル、ステアリン酸コバルト、ステアリン酸銅、ステアリン酸ストロンチウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸カドミウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸インジウム、ステアリン酸カリウム、ステアリン酸リチウム、ステアリン酸ナトリウム、オレイン酸亜鉛、オレイン酸マグネシウム、オレイン酸鉄、オレイン酸コバルト、オレイン酸銅、オレイン酸鉛、オレイン酸マンガン、オレイン酸アルミニウム、パルミチン酸亜鉛、パルミチン酸コバルト、パルミチン酸鉛、パルミチン酸マグネシウム、パルミチン酸アルミニウム、パルミチン酸カルシウム、カプリン酸鉛、リノレン酸亜鉛、リノレン酸コバルト、リノレン酸カルシウム、リシノール酸亜鉛、リシノール酸カドミウムなどが挙げられる。これらの中でも、滑性、延展性及び吸湿性の観点から、ステアリン酸亜鉛が好ましい。
脂肪酸金属塩としては、合成品を用いても、市販品を用いてもよく、市販品としては、例えば、日油株式会社製ジンクステアレートS等が挙げられる。
これら脂肪酸金属塩は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を混合して使用してもよい。
滑剤供給手段は、特に制限されないが、例えば、滑剤の供給を、ブラシローラーによって固形状の滑剤を塗布する方法によって行う手段(以下、「滑剤塗布手段」ともいう。)が挙げられる。
滑剤塗布手段を用いる場合、例えば図2に示す画像形成装置の画像形成ユニット10Yにおいては、滑剤塗布手段は、感光体1Yの回転方向においてクリーニング手段6Yの下流側かつ帯電手段2Yの上流側に配置されることが好ましい。ただし、この滑剤塗布手段の配置位置は、クリーニング手段6Yの下流側かつ帯電手段2Yの上流側に限定されるものではない。
滑剤塗布手段は、特に制限されないが、例えば、固形状の滑剤と、ブラシローラーよりなる滑剤塗布部材とにより構成されることが好ましい。具体的には、滑剤塗布手段は、直方体形状を有する固形状の滑剤により構成された滑剤ストックと、感光体1Y表面に当接し、滑剤ストックの表面を摺擦することにより掻き取った滑剤を感光体1Y表面に塗布するブラシローラーと、滑剤ストックをブラシローラーに押圧する加圧バネと、ブラシローラーを回転駆動させる駆動機構とにより構成されることが好ましい。ブラシローラーは、ブラシの先端が感光体1Y表面に当接する。また、ブラシローラーは、感光体1Yの回転
方向とは同回転で等速に回転駆動されることが好ましい。滑剤塗布手段の下流側かつ帯電手段2Yの上流側に、滑剤塗布手段によって感光体1Y表面に供給された滑剤を均一に塗布する均しブレードが設けられていてもよい。
なお、滑剤塗布手段については、特に制限されず公知の手段を適宜参照することができ、例えば、特開2016-188950号公報等を参照することができる。
また、滑剤供給手段は、特に制限されないが、例えば、トナー母体粒子に対して外部添加された微粉状の滑剤を、現像手段(上記図2及び図3では、例えば、4Y)において形成される現像電界の作用により、感光体(上記図2及び図3では、例えば、1Y)に供給する手段(以下、「トナー含有手段」ともいう。)が挙げられる。すなわち、トナー含有手段は、トナーに含有される微粉状の滑剤を、現像手段において形成される現像電界の作用により、感光体に供給する手段である。
トナー含有手段は、前述の滑剤塗布手段のように、ブラシローラーのような中間部材を介さないことから、滑剤の汚染や、中間部材の汚染や劣化による滑剤供給量のバラツキが生じないため特に好ましい。
トナー含有手段では、後述するトナー母体粒子に、外添剤として、微粉状の滑剤を外部添加する。微粉状の滑剤の体積基準のメジアン径Dwは、0.3~25μmの範囲内であることが好ましく、0.5~20μmの範囲内であることがより好ましい。上記範囲であると、滑剤のサイズが適度に小さいことから、トナー母体粒子との付着力が適度に大きくなり、現像手段内での移行の発生がより生じ難くなることで、滑剤の供給がより十分となる。また、滑剤のサイズが適度に大きいことから、トナー母体粒子との付着力が適度に小さくなることで、感光体上への滑剤の移行がより容易となる。これより、滑剤を感光体上へ均一に供給できる。
なお、滑剤の体積基準のメジアン径Dwは、コールターマルチサイザー3(ベックマン・コールター社製)に、データ処理用のコンピュータシステム(ベックマン・コールター社製)を接続した装置を用いて測定、算出することにより得られる。また、電子顕微鏡写真撮影等の公知の方法により、トナー母体粒子(着色粒子)に外添された状態の滑剤の粒径を測定することも可能である。微粉状の滑剤の体積基準のメジアン径Dwの評価方法は、特開2010-175701号公報の段落「0031」及び「0032」等の記載を参照することができる。なお、詳細は実施例に記載する。
微粉状の滑剤の添加量は、トナーの総質量に対して、0.01~0.5質量部の範囲内であることが好ましく、0.03~0.3質量部の範囲内であることがより好ましい。上記範囲であると、トナーの帯電性への影響が抑制されつつ、本発明の効果がより発揮されることとなる。
なお、トナー母体粒子と滑剤との混合方法は、特に制限されず、公知の方法を適宜選択でき、例えば、日本コークス工業株式会社製ヘンシェルミキサー(登録商標)等を用いて行うことができる。
[トナー及び現像剤]
本発明において、「トナー母体粒子」とは、「トナー粒子」の母体を構成するものである。「トナー母体粒子」は、少なくとも結着樹脂と着色剤とを含むものであり、その他必要に応じて、離型剤(ワックス)、荷電制御剤などの他の構成成分を含有してもよい。「トナー母体粒子」は、外添剤の添加によって「トナー粒子」と称される。そして、「トナー」とは、「トナー粒子」の集合体のことをいう。
本発明の画像形成装置においては、特に制限されず、公知の各種トナーを用いることができる。
トナーとしては、粉砕トナー及び重合トナーのいずれを用いることもできるが、高い画
質の画像が得られる観点から、重合トナーを用いることが好ましい。
トナーの平均粒径は、特に制限されないが、体積基準のメジアン径で2~8μmの範囲内であることが好ましい。この範囲とすることにより、解像度をより高くすることができる。
また、トナー母体粒子には、前述のように、トナーに含有される微粉状の滑剤を、現像手段において形成される現像電界の作用により、感光体に供給する滑剤供給手段を用いる場合は、微粉状の滑剤を外添剤として外部添加することができる。
また、トナー母体粒子には、外添剤として、平均粒径10~300nm程度のシリカ及びチタニアなどの無機粒子、0.2~3μm程度の研磨剤を適宜量、外添剤として外部添加することができる。
トナーを二成分現像剤として使用する場合において、キャリアとしては、鉄などの強磁性金属、強磁性金属とアルミニウム及び鉛などの合金、フェライト及びマグネタイトなどの強磁性金属の化合物などの従来公知の材料からなる磁性粒子を用いることができる。これらの中でも、特にフェライトが好ましい。
キャリアとしては、さらに樹脂により被覆されているもの、又は樹脂中に磁性粒子を分散させたいわゆる樹脂分散型キャリアを用いることが好ましい。被覆用の樹脂組成としては、特に限定はないが、例えば、シクロヘキシルメタクリレート-メチルメタクリレート共重合体などを用いることが好ましい。
キャリアの体積基準のメジアン径は15~100μmの範囲内が好ましく、25~60μmの範囲内がより好ましい。
二成分現像剤に含まれるトナーの濃度は、4.0~8.0質量%の範囲内であることが好ましい。
以上、本発明の実施形態について具体的に説明したが、本発明の実施形態は上記の例に限定されるものではなく、種々の変更を加えることができる。
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
また、下記に実施例で使用する化合物の構造式を示す。
Figure 0007151434000008
[金属酸化物粒子〔A〕の作製]
メタノールに金属酸化物粒子(SnO、平均粒径20μm)を加え、USホモジナイサーを用いて30分間分散を行った。次いで、カップリング剤として3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン(KBM503;信越化学工業株式会社)及びトルエンを加え室温で1時間撹拌した。さらに、エバポレーターによって溶剤を除去した後、120℃で1時間加熱することにより、カップリング剤による表面修飾が施された金属酸化物粒子〔A〕を得た。
[金属酸化物粒子〔B〕~〔H〕の作製]
前記金属酸化物粒子Aの作製において、メタノール、SnO、カップリング剤及びトルエンの配合量を適宜調整することにより、下記表Iに示す体積抵抗率の金属酸化物粒子〔B〕~〔H〕を作製した。なお、金属酸化物粒子〔B〕~〔H〕はいずれもSnOを用いた。
Figure 0007151434000009
[感光体〔1〕の製造]
<導電性支持体の準備>
直径30mmの円筒形アルミニウム支持体の表面を切削加工し、表面を細かく粗面にした導電性支持体〔1〕を用意した。
<中間層の形成>
下記組成の分散液を同じ混合溶媒にて二倍に希釈し、一夜静置後に濾過(フィルター;日本ポール社製リジメッシュ5μmフィルター使用)し、中間層形成用塗布液〔1〕を調製した。
バインダー樹脂:ポリアミド樹脂「CM8000」(東レ社製) 1質量部
金属酸化物粒子:酸化チタン「SMT500SAS」(テイカ社製) 3質量部
溶媒 :メタノール 10質量部
分散機としてサンドミルを用いて、バッチ式で10時間の分散を行った。中間層形成用塗布液〔1〕を用いて導電性支持体〔1〕上に、浸漬コーティング法で塗布し、乾燥層厚2μmの中間層〔1〕を形成した。
<電荷発生層の形成>
電荷発生物質:下記電荷発生物質(CG-1) 20質量部
バインダー樹脂:ポリビニルブチラール樹脂「#6000-C」(デンカ社製)
10質量部
溶媒 :酢酸t-ブチル 700質量部
溶媒 :4-メトキシ-4-メチル-2-ペンタノン 300質量部
を混合し、サンドミルを用いて10時間分散し、電荷発生層形成用塗布液〔1〕を調製した。この電荷発生層形成用塗布液〔1〕を中間層〔1〕上に浸漬コーティング法で塗布し、乾燥層厚0.3μmの電荷発生層〔1〕を形成した。
<電荷発生物質(CG-1)の合成>
(1)無定形チタニルフタロシアニンの合成
1,3-ジイミノイソインドリン;29.2質量部をo-ジクロロベンゼン200質量部に分散し、チタニウムテトラ-n-ブトキシド;20.4質量部を加えて窒素雰囲気下に150~160℃で5時間加熱した。放冷後、析出した結晶を濾過し、クロロホルムで洗浄、2%塩酸水溶液で洗浄、水洗メタノール洗浄して、乾燥後、26.2質量部(収率91%)の粗チタニルフタロシアニンを得た。
次いで、粗チタニルフタロシアニンを5℃以下において濃硫酸250質量部中で1時間
撹拌して溶解し、これを20℃の水5000質量部に注いだ。析出した結晶をろ過し、充分に水洗してウエットペースト品225質量部を得た。
このウエットペースト品を冷凍庫にて凍結し、再度解凍した後、ろ過、乾燥して無定形チタニルフタロシアニン24.8質量部(収率86%)を得た。
(2)(2R,3R)-2,3-ブタンジオール付加体チタニルフタロシアニンの合成
上記無定形チタニルフタロシアニン10.0質量部と(2R,3R)-2,3-ブタンジオール0.94質量部(0.6当量比)(当量比はチタニルフタロシアニンに対する当量比、以後同じ)をオルトジクロロベンゼン(ODB)200質量部中に混合し60~70℃で6.0時間加熱撹拌した。一夜放置後、該反応液にメタノールを加えて生じた結晶を濾過し、濾過後の結晶をメタノールで洗って(2R,3R)-2,3-ブタンジオール付加体チタニルフタロシアニンを含有する電荷発生物質)CG-1:10.3質量部を得た。
電荷発生物質(CG-1)のX線回折スペクトルでは、8.3°、24.7°、25.1°、26.5°に明確なピークがある。マススペクトルにおいて576と648にピークがあり、IRスペクトルでは970cm-1付近のTi=O、630cm-1付近にO-Ti-Oの両吸収が現れる。また熱分析(TG)では390~410℃に約7%の質量減少があることから、チタニルフタロシアニンと(2R,3R)-2,3-ブタンジオールの1:1付加体と非付加体(付加していない)チタニルフタロシアニンの混合物と推定される。得られた電荷発生物質(CG-1)のBET比表面積を流動式比表面積自動測定装置(マイクロメトリックス・フローソープ型:島津製作所)で測定したところ、31.2m/gであった。
<電荷輸送層の形成>
電荷輸送物質:上記化合物A225質量部、バインダー樹脂:ポリカーボネート樹脂「Z300」(三菱ガス化学社製)300質量部、酸化防止剤:「Irganox1010」(BASFジャパン社製)6質量部、溶媒:THF(テトラヒドロフラン)1600質量部、溶媒:トルエン400質量部、シリコーンオイル「KF-50」(信越化学工業社製)1質量部を混合し、溶解して電荷輸送層形成用塗布液〔1〕を調製した。
この電荷輸送層形成用塗布液〔1〕を電荷発生層〔1〕の上に円形スライドホッパー塗布装置を用いて塗布し、乾燥層厚20μmの電荷輸送層〔1〕を形成した。
<第1保護層の形成>
上記の金属酸化物微粒子〔E〕:酸化スズ微粒子(平均粒径20nm、体積抵抗3.5×10Ω・cm)118質量部、重合性化合物:上記例示化合物(M1)100質量部、重合開始剤:上記例示化合物(P1)6.2質量部、溶媒:2-ブタノール280質量部、溶媒:テトラヒドロフラン70質量部を混合撹拌し、十分に溶解・分散し、保護層形成用塗布液〔1〕を調製した。この第1保護層形成用塗布液〔1〕を電荷輸送層上に円形スライドホッパー塗布装置を用いて塗布して塗膜を形成し、メタルハライドランプを用いて紫外線を1分間照射して、乾燥層厚2.0μmの第1保護層を形成した。
<第2保護層の形成>
上記の金属酸化物微粒子〔D〕:酸化スズ微粒子(平均粒径20nm、体積抵抗8.9×10Ω・cm)118質量部、重合性化合物:上記例示化合物(M1)100質量部、重合開始剤:上記例示化合物(P1)6.2質量部、溶媒:2-ブタノール280質量部、溶媒:テトラヒドロフラン70質量部を混合撹拌し、十分に溶解・分散し、保護層形成用塗布液〔2〕を調製した。この第2保護層形成用塗布液〔2〕を第1保護層上に円形スライドホッパー塗布装置を用いて塗布して塗膜を形成し、メタルハライドランプを用いて紫外線を1分間照射して、乾燥層厚2.0μmの第2保護層を形成した。
<第3保護層の形成>
上記の金属酸化物微粒子〔C〕:酸化スズ微粒子(平均粒径20nm、体積抵抗5.5×10Ω・cm)118質量部、重合性化合物:上記例示化合物(M1)100質量部、重合開始剤:上記例示化合物(P1)6.2質量部、溶媒:2-ブタノール280質量部、溶媒:テトラヒドロフラン70質量部を混合撹拌し、十分に溶解・分散し、第3保護層形成用塗布液〔3〕を調製した。この第3保護層形成用塗布液〔3〕を第2保護層上に円形スライドホッパー塗布装置を用いて塗布して塗膜を形成し、メタルハライドランプを用いて紫外線を1分間照射して、乾燥層厚2.0μmの第3保護層を形成した。
[感光体〔2〕の製造]
前記感光体〔1〕の製造において、第1~第3保護層の形成を下記のとおりに変更した以外は同様にして感光体〔2〕を製造した。
<第1保護層の形成>
前記感光体〔1〕の第1保護層の形成において、金属酸化物粒子〔E〕に代えて金属酸化物粒子〔G〕を用い、さらに前記CTM-1を添加し、それぞれを下記表に示す添加量とした以外は同様にして第1保護層形成用塗布液を形成し、当該塗布液を塗布して第1保護層を形成した。
<第2保護層の形成>
前記感光体〔1〕の第2保護層の形成において、金属酸化物粒子〔D〕に代えて金属酸化物粒子〔E〕を用い、さらに前記CTM-1を添加し、それぞれを下記表に示す添加量とした以外は同様にして第2保護層形成用塗布液を形成し、当該塗布液を塗布して第2保護層を形成した。
<第3保護層の形成>
前記感光体〔1〕の第3保護層の形成において、金属酸化物粒子〔C〕に代えて金属酸化物粒子〔B〕を用い、さらに前記CTM-1を添加し、それぞれを下記表に示す添加量とした以外は同様にして第3保護層形成用塗布液を形成し、当該塗布液を塗布して第3保護層を形成した。
[感光体〔3〕~〔16〕の製造]
前記感光体〔2〕の第1~第3保護層の形成において、金属酸化物粒子、電荷輸送物質、重合性化合物、重合開始剤等の種類及び添加量や保護層の厚さ等を下記表II~表VIIに示すとおりに変更した以外は同様にして感光体〔3〕~〔16〕を製造した。
Figure 0007151434000010
Figure 0007151434000011
Figure 0007151434000012
Figure 0007151434000013
Figure 0007151434000014
Figure 0007151434000015
画像形成装置には、コニカミノルタ株式会社製bizhub C360(bizhubは同社の登録商標である。)を用いた。bizhub C360は波長780nmのレーザー露光、反転現像を行う中間転写、タンデム方式のカラー複合機(MFP: Multi-Function Peripheral)である。20[℃]、相対湿度50[%RH]の雰囲気下でYMCK各色の印字面積率5%のA4版画像をA4版中性紙に100
万枚印刷出力した後に、各感光体の画像評価を、以下のように行った。
[評価]
<クリーニング不良>
前記耐久試験後に、10℃、15%RHの環境下において、紙の搬送方向の前方部に黒地部、後方部に白地部が位置するように、カバレッジ率80%のハーフトーン画像(図4(d)参照)を、A3版中性紙に2万枚プリントし、2万枚目の紙の白地部を目視により観察し、下記基準に基づいて、クリーニング不良(トナーのすり抜け)を評価した。評価結果が「◎」及び「○」の場合を合格と判定した。
(評価基準)
◎:白地部に汚れが見られなかった(合格)
○:白地部に軽微なスジ状の汚れが発生したが、実用上の問題はない(合格)
×:白地部に明らかなスジ状の汚れが発生し、実用上の問題がある(不合格)
<像流れ>
前記耐久試験後に、30℃、80%RHの環境下において、画像比率6%のA4版文字画像を、A4版中性紙に横送りで1万枚プリントした後、すぐに画像形成装置の主電源を切り、主電源を切った12時間後に主電源を入れた。次いで、印刷可能状態になった後、すぐにA3版中性紙の全面に、ハーフトーン画像(図4(b):マクベス濃度計で相対反射濃度0.4)と、6dot格子画像(図4(c)参照)とをそれぞれプリントした。プリントされたハーフトーン画像と上記格子画像とをそれぞれ目視にて観察し、下記基準に基づいて、各感光体について像流れの発生の有無を評価した。評価結果が「◎」及び「○」の場合を合格と判定した。
(評価基準)
◎:ハーフトーン画像において、濃度ムラの発生はなく、かつ格子画像において、欠損及び線幅の細りはない(合格)
○:ハーフトーン画像において、感光体の長軸方向に沿った帯状の濃度低下領域が観測されるが、格子画像において、欠損及び線幅の細りはない(合格)
△:格子画像において、欠損又は線幅の細りが観測される(不合格)
×:格子画像が形成されない(不合格)
<転写メモリー>
前記耐久試験前に、温度10℃、湿度15%RHの環境下において、感光体1回転目にベタパターン、感光体2回転目にハーフトーンパターンが出力される画像(図4(a)参照)を、A3版中性紙上に印刷し、得られたテスト画像の2回転目のハーフトーンパターンにおける1回転目のベタパターンの履歴の発生、すなわちメモリーの発生を目視で観察し、評価結果が「◎」及び「○」の場合を合格と判定した。
各ユニット単色での評価に加え、カラーユニットではYユニットとCユニットを用い、2色重ねのグリーンチャートでの評価を行った。
(評価基準)
◎;メモリーが観察されない(合格)
○:軽微なメモリーが観察される(合格)
△:メモリーが観察される(不合格)
×:メモリーが明確に観察される(不合格)
<細線再現性>
前記耐久試験前に、30℃/80%RH環境において、内部搭載パターンNo.53/Dot1(規則性を有するドット状に形成された露光パターンの代表的なもの)をA3版中性紙に6dot格子画像(図4(c)参照)をプリントした。プリントされたハーフトーン画像と上記格子画像とをそれぞれ目視にて観察し、下記基準に基づいて、各感光体に
ついて像流れの発生の有無を評価した。評価結果が「◎」及び「○」の場合を合格と判定した。
(評価基準)
◎:格子画像において、欠損及び線幅の細りはない(合格)
○:格子画像において、一部の線幅がやや細っているが、実用上の問題ない(合格)
△:格子画像において、欠損又は線幅の細りが観測される(不合格)
×:格子画像が形成されない(不合格)
Figure 0007151434000016
上記結果に示されるように、本発明の感光体は比較例の感光体に比べて、細線再現性及
び転写メモリーに優れ、クリーニング不良や像流れの発生を防止できることが明らかである。
1Y、1M、1C、1K 感光体
2Y、2M、2C、2K 帯電手段(帯電ローラー)
3Y、3M、3C、3K 露光手段
4Y、4M、4C、4K 現像手段
5Y、5M、5C、5K 一次転写ローラー
5b 二次転写ローラー
6Y、6M、6C、6K、6b クリーニング手段
10Y、10M、10C、10K 画像形成ユニット
20 給紙カセット
21 給紙手段
22A、22B、22C、22D 中間ローラー
23 レジストローラー
24 定着手段
25 排紙ローラー
26 排紙トレイ
30 ブレード部材
31 支持部材
41Y 現像手段4Yが備える現像スリーブ
70 中間転写体ユニット
71、72、73、74 ローラー
77 中間転写体
80 筐体
82L、82R 支持レール
A 本体
SC 原稿画像読み取り装置
P 転写材
100 感光体
101 導電性支持体
102 中間層
103a 電荷発生層
103b 電荷輸送層
103 感光層
104 保護層
104a 第1保護層
104b 第2保護層
104c 第3保護層

Claims (8)

  1. 導電性支持体上に感光層及び保護層がこの順に形成されてなる電子写真感光体であって、
    前記保護層が、重合性化合物を硬化して得られる樹脂成分と、金属酸化物粒子とを含有し、
    前記保護層の厚さが、5μm以上であり、
    前記金属酸化物粒子の体積抵抗率が、前記保護層の表面側から前記感光層側に向かって大きくなり、かつ、前記金属酸化物粒子の体積抵抗率が、1×10~1×10Ω・cmの範囲内であることを特徴とする電子写真感光体。
  2. 前記保護層が、電荷輸送物質を含有し、
    前記電荷輸送物質の含有率が、前記保護層の表面側から前記感光層側に向かって多くなっていることを特徴とする請求項1に記載の電子写真感光体。
  3. 前記電荷輸送物質が、下記一般式(1)で表される構造を有することを特徴とする請求項2に記載の電子写真感光体。
    Figure 0007151434000017
    [一般式(1)中、R、R、R及びRは、それぞれ独立して、炭素数1~7のアルキル基、又は炭素数1~7のアルコキシ基を表す。k、l及びnは、それぞれ独立して、0~5の整数を表し、mは、0~4の整数を表す。ただし、k、l、n又はmが2以上である場合においては、複数存在するR、R、R又はRは、互いに同一のものであっても、異なるものであってもよい。]
  4. 前記保護層の厚さが、6μm以上であることを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載の電子写真感光体。
  5. 請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載の電子写真感光体を製造する電子写真感光体の製造方法であって、
    前記保護層を、円形スライドホッパー塗布装置を用いて形成することを特徴とする電子写真感光体の製造方法。
  6. 電子写真感光体と、帯電手段と、露光手段と、現像手段と、転写手段と、クリーニング手段とを備えた画像形成装置であって、
    前記電子写真感光体が、請求項1から請求項4までのいずれか一項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。
  7. さらに、滑剤を供給する手段を備え、
    当該滑剤を供給する手段が、前記静電荷像現像用トナーに対して外部添加された微粉状の前記滑剤を、前記現像手段において形成される現像電界の作用により、前記電子写真感
    光体に供給することを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。
  8. 前記滑剤として、ステアリン酸亜鉛を含有することを特徴とする請求項7に記載の画像形成装置。
JP2018227406A 2018-12-04 2018-12-04 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 Active JP7151434B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018227406A JP7151434B2 (ja) 2018-12-04 2018-12-04 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

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018227406A JP7151434B2 (ja) 2018-12-04 2018-12-04 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

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020091360A JP2020091360A (ja) 2020-06-11
JP7151434B2 true JP7151434B2 (ja) 2022-10-12

Family

ID=71012760

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018227406A Active JP7151434B2 (ja) 2018-12-04 2018-12-04 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

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7151434B2 (ja)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002229227A (ja) 2000-11-30 2002-08-14 Ricoh Co Ltd 電子写真感光体、その製造方法、電子写真方法、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
JP2002351115A (ja) 2001-03-21 2002-12-04 Ricoh Co Ltd 電子写真感光体及びこれを用いる電子写真方法、電子写真装置、電子写真装置用プロセスカートリッジ
JP2004133044A (ja) 2002-10-08 2004-04-30 Canon Inc 電子写真感光体、およびそれを用いた電子写真装置、およびプロセスカートリッジ

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002229227A (ja) 2000-11-30 2002-08-14 Ricoh Co Ltd 電子写真感光体、その製造方法、電子写真方法、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
JP2002351115A (ja) 2001-03-21 2002-12-04 Ricoh Co Ltd 電子写真感光体及びこれを用いる電子写真方法、電子写真装置、電子写真装置用プロセスカートリッジ
JP2004133044A (ja) 2002-10-08 2004-04-30 Canon Inc 電子写真感光体、およびそれを用いた電子写真装置、およびプロセスカートリッジ

Also Published As

Publication number Publication date
JP2020091360A (ja) 2020-06-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5195914B2 (ja) 有機感光体、画像形成装置及びプロセスカートリッジ
JP5464025B2 (ja) 有機感光体及び画像形成装置
JP5625590B2 (ja) 有機感光体、有機感光体の製造方法及び画像形成装置
JP5391672B2 (ja) 有機感光体、画像形成装置及びプロセスカートリッジ
JP5900451B2 (ja) 電子写真感光体、画像形成装置および画像形成方法
JP5584974B2 (ja) 有機感光体、画像形成装置及びプロセスカートリッジ
JP2010169725A (ja) 有機感光体、画像形成装置及びプロセスカートリッジ
JP2019113668A (ja) 電子写真画像形成装置
JP2010139618A (ja) 有機感光体、画像形成装置及びプロセスカートリッジ
JP2011043542A (ja) 有機感光体、画像形成装置及びプロセスカートリッジ
JP6060706B2 (ja) 有機感光体および画像形成装置
JP6056306B2 (ja) 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
JP6720750B2 (ja) 電子写真感光体、その製造方法及び電子写真画像形成装置
JP2016188950A (ja) 電子写真感光体、画像形成装置および画像形成方法
JP5644051B2 (ja) 有機感光体、画像形成装置及びプロセスカートリッジ
JP7151434B2 (ja) 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
JP5369823B2 (ja) 有機感光体、画像形成装置及びプロセスカートリッジ
JP7020080B2 (ja) 電子写真画像形成装置
JP2011186120A (ja) 有機感光体、画像形成装置及びプロセスカートリッジ
JP7151492B2 (ja) 電子写真感光体及び電子写真感光体の製造方法
JP7484451B2 (ja) 有機感光体、電子写真画像形成装置及び有機感光体の製造方法
JP2019095700A (ja) 電子写真画像形成装置
JP2019113669A (ja) 電子写真画像形成装置
JP2010139709A (ja) 有機感光体、画像形成装置及びプロセスカートリッジ
JP2018077300A (ja) 電子写真感光体、電子写真感光体の製造方法及び電子写真用カートリッジ

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210915

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: 20220830

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220912

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7151434

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150