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JP2011027807A - 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 - Google Patents

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 Download PDF

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JP2011027807A
JP2011027807A JP2009170865A JP2009170865A JP2011027807A JP 2011027807 A JP2011027807 A JP 2011027807A JP 2009170865 A JP2009170865 A JP 2009170865A JP 2009170865 A JP2009170865 A JP 2009170865A JP 2011027807 A JP2011027807 A JP 2011027807A
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Tomiyuki Kano
富由樹 加納
Masayuki Nishikawa
雅之 西川
Shigeto Hashiba
成人 橋場
Kazuhiro Koseki
一浩 小関
Hitoshi Takimoto
整 滝本
Akiya Sugiura
聡哉 杉浦
Kenta Ide
健太 井手
Kazuyuki Nakamura
和行 中村
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Abstract

【課題】初期における磨耗を所望の量得ると共に、経時における耐摩耗性が向上された電子写真感光体を提供する。
【解決手段】導電性基体と、フッ素樹脂粒子および金属酸化物粒子を含有し、且つ下記式(1)および式(2)を満たす最表面層を備えた感光層と、を有する電子写真感光体。式(1)0.05(μm/1往復)≦Sa≦0.2(μm/1往復)式(2)Sb/Sa≦0.5(上記式(1)および式(2)において、Saは、前記最表面層に、先端の曲率半径0.1mmのサファイア製針を荷重50gで押し当てながら5mm/sの速度で繰り返し往復させて深さ10μmまで摩擦させる試験において表面から深さ4μm未満の領域における1往復当たりの磨耗量を表し、Sbは、前記試験において表面から深さ4μm以上10μm以下の領域における1往復当たりの磨耗量を表す。)
【選択図】なし

Description

本発明は、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に関する。
電子写真方式の画像形成は、複写機およびレーザービームプリンター等の分野において広く利用されている。電子写真方式の画像形成装置に用いられる電子写真感光体においては、感光層の耐久性を向上させるために、種々の方法が検討されている。
例えば、感光層の表面に保護層を積層させる方法があり、pH緩衝剤(有機酸のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩等)および耐摩耗性粒子(フッ素樹脂、シリコーン樹脂、金属酸化物等)を含有する保護層を感光層上に設けた電子写真感光体が提案されている(例えば特許文献1参照)。
一方で、最表面層の電荷輸送層中に粒子を分散させる方法も取られており、最表面層の電荷輸送層中にフッ素樹脂粒子を分散する方法が提案されている。
また、感光体の最表面層に無機粒子を添加する方法(例えば特許文献2参照)や、感光体の最表面層に体積平均粒径が0.05μm以上1.5μm以下である無機粒子を添加する方法(例えば特許文献3参照)も提案されている。
特開2001−305761号公報 特開平5−158250号公報 特許第3859086号明細書
本発明は、式(1)および式(2)の少なくとも一方を満たさない場合に比べ、初期における磨耗を所望の量得ると共に、経時における耐摩耗性が向上された電子写真感光体を提供することを目的とする。
上記課題は、以下の本発明によって達成される。
即ち、請求項1に係る発明は、
導電性基体と、
フッ素樹脂粒子および金属酸化物粒子を含有し、且つ下記式(1)および式(2)を満たす最表面層を備えた感光層と、
を有する電子写真感光体である。
式(1) 0.05(μm/1往復)≦Sa≦0.2(μm/1往復)
式(2) Sb/Sa≦0.5
(上記式(1)および式(2)において、Saは、前記最表面層に、先端の曲率半径0.1mmのサファイア製針を荷重50gで押し当てながら5mm/sの速度で繰り返し往復させて深さ10μmまで摩擦させる試験において表面から深さ4μm未満の領域における1往復当たりの磨耗量を表し、Sbは、前記試験において表面から深さ4μm以上10μm以下の領域における1往復当たりの磨耗量を表す。)
請求項2に係る発明は、
前記最表面層に、先端の曲率半径0.1mmのサファイア製針を荷重50gで押し当てながら5mm/sの速度で繰り返し200回往復させて摩擦させた際の、総摩耗量が6μm未満である請求項1に記載の電子写真感光体である。
請求項3に係る発明は、
請求項1または請求項2に記載の電子写真感光体と、
前記電子写真感光体を帯電させる帯電装置と、
帯電された前記電子写真感光体の表面を露光し静電潜像を形成する潜像形成装置と、
前記電子写真感光体の表面に形成された前記静電潜像を現像してトナー像を形成する現像装置と、
前記電子写真感光体の表面に形成された前記トナー像を記録媒体の表面に転写する転写装置と、
前記電子写真感光体の表面をクリーニングするクリーニング装置と、
を備える画像形成装置である。
請求項4に係る発明は、
画像形成装置に対して着脱自在であり、
請求項1または請求項2に記載の電子写真感光体と、
前記電子写真感光体を帯電させる帯電装置、帯電された前記電子写真感光体の表面を露光し静電潜像を形成する潜像形成装置、前記電子写真感光体の表面に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像装置、前記電子写真感光体の表面に形成された前記トナー像を記録媒体の表面に転写する転写装置および前記電子写真感光体の表面をクリーニングするクリーニング装置の群から選ばれる少なくとも1種と、
を備えるプロセスカートリッジ。
請求項1に係る発明によれば、式(1)および式(2)の少なくとも一方を満たさない場合に比べ、初期における磨耗を所望の量得ると共に、画像流れおよび濃度ムラに影響を及ぼす経時における耐摩耗性が向上する。
請求項2に係る発明によれば、サファイア製針による摩擦試験で200回往復させて摩擦させた際の総摩耗量が6μm以上である場合に比べ、画像流れおよび濃度ムラに影響を及ぼす耐摩耗性が向上する。
請求項3に係る発明によれば、本構成を有しない場合に比べ、画像流れおよび濃度ムラを抑制しつつ装置の長寿命化が図られる。
請求項4に係る発明によれば、本構成を有しない場合に比べ、画像流れおよび濃度ムラを抑制しつつプロセスカートリッジの長寿命化が図られる。
本実施形態に係る感光体の好適な一例における層構造を示す模式断面図である。 本実施形態に係る画像形成装置の好適な一例の基本構成を概略的に示す断面図である。 本実施形態に係る画像形成装置の他の例の基本構成を概略的に示す断面図である。 本実施形態に係るプロセスカートリッジの好適な一例の基本構成を概略的に示す断面図である。
以下、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
<電子写真感光体>
本実施形態に係る電子写真感光体(以下単に「感光体」と称す場合がある)は、導電性基体と、フッ素樹脂粒子および金属酸化物粒子を含有し、且つ下記式(1)および式(2)を満たす最表面層を備えた感光層と、を有することを特徴とする。
式(1) 0.05(μm/1往復)≦Sa≦0.2(μm/1往復)
式(2) Sb/Sa≦0.5
(上記式(1)および式(2)において、Saは、前記最表面層に、先端の曲率半径0.1mmのサファイア製針を荷重50gで押し当てながら5mm/sの速度で繰り返し往復させて深さ10μmまで摩擦させる試験において表面から深さ4μm未満の領域における1往復当たりの磨耗量を表し、Sbは、前記試験において表面から深さ4μm以上10μm以下の領域における1往復当たりの磨耗量を表す。)
本実施形態に係る感光体は、まず第一に、感光体の表面からの深さが4μm未満の領域においては、前記試験において、上記式(1)に示す通り0.05(μm/1往復)≦Saの範囲で磨耗する。これは即ち、感光体の表面の初期における摩耗(磨耗の深さが4μm未満の時期)が所望の量得られることを表す。例えば、本実施形態に係る感光体を画像形成装置に用いた場合であれば、帯電装置等の放電により生成された放電生成物が感光体の表面に付着したとしても、感光体の表面の磨耗と共に該放電生成物が除去される。そのため、感光体の表面への放電生成物の付着に起因する画像流れの画質欠陥が抑制される。
また本実施形態に係る感光体は、第二に、感光体の表面からの深さが4μm以上の領域においては、前記試験において、上記式(2)に示す通りSb/Sa≦0.5を満たし、即ち深さが4μm未満の領域に対する4μm以上の領域の磨耗の比率が50%以下に制御される。従って、表面から4μm以上深い領域では感光体の摩耗の進行が抑制され、機械的外力に対し経時(磨耗の深さが4μm以上の時期)における耐磨耗性が向上する。例えば、本実施形態に係る感光体を画像形成装置に用いた場合であれば、感光体の耐摩耗性の向上によって感光体の長寿命化が図られ、その結果装置自体の長寿命化が図られる。
ここで、通常機械的な摩擦によって応力が連続的に感光体に加わると、摩擦する表面の凝着と、凝着部の破断によって被摩耗体の一部の移着が進行する。つまり、摩耗は被摩耗体の破断が進むにつれて加速するため、多くの場合「Sa<Sb」との態様となり、経時的に摩耗がより進行する。しかし、初期における摩耗の形態(深さ4μm未満の領域での磨耗の形態)と比較して、経時的な摩耗の形態(深さ4μm以上の領域での磨耗の形態)が安定であれば「Sb<Sa」との態様を取り得る。特に「Sb/Sa≦0.5」の範囲であることにより、長期にわたる安定的な摩耗が得られ、経時における耐磨耗性が得られる。
尚、上記SaおよびSbを隔てる深さを「4μm」としたのは、感光体の表面からの影響が十分少ないためである。
上記式(1)においてSa≦0.2(μm/1往復)であることにより、初期においても良好な耐摩耗性が得られ、一方0.05(μm/1往復)≦Saであることにより、初期における摩耗が所望の量得られ、画像形成装置に用いた場合であっても画像流れの画質欠陥が抑制される。上記式(1)は、更に下記式(1’)を満たすことがより望ましい。
式(1’) 0.05(μm/1往復)≦Sa≦0.15(μm/1往復)
また、上記式(2)においてSb/Sa≦0.5であることにより、経時における耐磨耗性が得られる。上記式(2)は、更に下記式(2’)を満たすことがより望ましい。
式(2’) Sb/Sa≦0.2
また本実施形態に係る感光体は、前記最表面層に、先端の曲率半径0.1mmのサファイア製針を荷重50gで押し当てながら5mm/sの速度で繰り返し200回往復させて摩擦させた際の、総摩耗量(Ss)が6μm未満であることが好ましい。
上記総摩耗量が6μm未満であることにより、好適な耐摩耗性が得られる。
尚、本実施形態に係る感光体において感光層を構成する「最表面層」とは、複数の層からなる感光層における最表面層であってもよいし、単層からなる感光層における該単層であってもよい。前者の例としては、例えば電荷発生層と電荷輸送層とからなる感光体における電荷輸送層が挙げられ、一方後者としては、例えば電荷発生層および電荷輸送層の機能が一体となった感光層が挙げられる。
本実施形態に係る感光体は、前述の通りフッ素樹脂粒子および金属酸化物粒子を含有する。フッ素樹脂粒子の含有により感光体の表面の摩擦係数が低下し、また金属酸化物粒子の含有により機械的強度(例えば押し込み硬度)が増加する。この各々の粒子を含有し、且つその組成(各粒子の選択や含有量の調整等)を制御することで、上記「Sa」および「Sb/Sa」の範囲が望ましい範囲へと調整される。
−サファイア製針による摩擦試験−
ここで、上記「Sa,Sb,Ss」の測定方法について説明する。
まず、荷重変動型摩擦摩耗試験システム(新東科学株式会社製、トライボギア、type:HHS2000)を用い、先端の曲率半径0.1mmのサファイア製針を感光体の表面に押当てながら、以下の測定条件により繰り返して往復させ摩擦させることで摩耗痕を形成した。
・測定モード: 加減重往復測定モード
・測定距離 : 20mm
・測定速度 : 5mm/sec
・最小荷重 : 1g
・最大荷重 : 50g
尚、ここでいう「加減重往復測定モード」とは、設定の測定距離を往復するときの測定サンプルにかかる荷重が、往路の場合は設定の最小荷重から最大荷重に向かって、復路の場合は設定の最大荷重から最小荷重に向かって変動する測定モードであり、繰り返し往復中のある一点の摩擦部位は終始同一の荷重で摩擦されることを意味する。
上記の方法で形成した摩耗痕について、共焦点レーザ顕微鏡(OLYMPAS社製、OLS1100)を用いて直接観察を行うことで摩耗量(磨耗痕の深さ)を測定した。尚、摩耗量の値は感光体表面をゼロ点とし、50gの荷重下で摩擦された摩耗痕の観察画像中において、最大に摩耗している部位の深さを用いる。
摩耗した深さが感光体の表面から4μm未満の領域における1往復あたりの摩耗量を「Sa」と、摩耗した深さが感光体の表面から4μm以上10μm以下の領域における1往復あたりの摩耗量を「Sb」とする。また、繰り返し200回往復させて摩擦させた際の総摩耗量を「Ss」とする。
ついで、本実施形態に係る感光体を、図面を用いて詳細に説明する。尚、以下においては、本実施形態に係る感光体の一例として、電荷発生層と電荷輸送層とを有する機能分離型の感光層を備えた感光体について説明する。
図1は、本実施形態に係る感光体の好適な一例における層構造を示す模式断面図である。図1に示した電子写真感光体1は、電荷発生層5と電荷輸送層6とが別個に設けられた機能分離型の感光層3を備えるもので、導電性基体2の表面に下引層4、電荷発生層5、電荷輸送層6がこの順序で積層された構造を有している。
以下、感光体1の各要素について説明する。
・導電性基体
導電性基体(以下単に「基体」と称す場合がある)2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、アルミニウム、ニッケル、クロム、ステンレス鋼等の金属類、およびアルミニウム、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、ITO等の薄膜を設けたプラスチックフィルム等、あるいは導電性付与剤を塗布または含浸させた紙、およびプラスチックフィルム等が挙げられる。尚、基体2の形状はドラム状に限られず、シート状、プレート状としてもよい。
基体2として金属パイプを用いる場合には、表面は素管のままであってもよいし、予め鏡面切削、エッチング、陽極酸化、粗切削、センタレス研削、サンドブラスト、ウエットホーニングなどの処理が行われていてもよい。
尚、上記導電性基体2における「導電性」とは、体積抵抗率が1013Ωcm以下の範囲であることを意味する。
・下引層
下引層4は、基体2表面における光反射の防止、基体2から感光層3への不要なキャリアの流入の防止などの目的で、必要に応じて設けられる。下引層4の材料としては、アルミニウム、銅、ニッケル、銀などの金属粉体や、酸化アンチモン、酸化インジウム、酸化スズ、酸化亜鉛などの導電性金属酸化物や、カーボンファイバ、カーボンブラック、グラファイト粉末などの導電性物質等を結着樹脂に分散し、支持体上に塗布したものが挙げられる。また、導電性金属酸化物は2種以上混合して用いてもよい。さらに、導電性金属酸化物へカップリング剤による表面処理を行うことで、粉体抵抗を制御して用いてもよい。
下引層4に含まれる結着樹脂としては、ポリビニルブチラールなどのアセタール樹脂、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、ウレタン樹脂などの公知の高分子樹脂化合物、また電荷輸送性基を有する電荷輸送性樹脂やポリアニリン等の導電性樹脂などが用いられる。
下引層4中の導電性金属酸化物と結着樹脂との比率は特に制限されず、任意に設定し得る。
下引層4の形成の際には、上記成分を溶媒に加えた塗布液が使用される。かかる溶媒としては、例えば、トルエン、クロロベンゼン等の芳香族炭化水素系溶剤、メタノール、エタノール、n−プロパノール、iso−プロパノール、n―ブタノール等の脂肪族アルコール系溶剤、アセトン、シクロヘキサノン、2−ブタノン等のケトン系溶剤、塩化メチレン、クロロホルム、塩化エチレン等のハロゲン化脂肪族炭化水素溶剤、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレングリコール、ジエチルエーテル等の環状あるいは直鎖状エーテル系溶剤、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸n−ブチル等のエステル系溶剤、などの有機溶剤が挙げられる。これらの溶剤は単独または2種以上混合して用いられる。混合する際、使用される溶剤としては、混合溶剤として結着樹脂を溶解し得るものであれば、いかなるものも使用される。
また、下引層4を形成するための塗布液中に導電性金属酸化物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等が利用される。さらに、高圧ホモジナイザーとして、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。
このようにして得られる下引層4を形成するための塗布液を基体2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、カーテン塗布法等が挙げられる。下引層4の膜厚は15μm以上が好ましく、20μm以上50μm以下がより好ましい。下引層4には、表面粗さ調整のために下引層中に樹脂粒子を添加してもよい。該樹脂粒子としては、シリコーン樹脂粒子、架橋型PMMA樹脂粒子等が用いられる。
また、表面粗さ調整のために下引層4の表面を研磨してもよい。研磨方法としては、バフ研磨、サンドブラスト処理、ウエットホーニング、研削処理等が用いられる。
・中間層
また、図示は省略するが、下引層4上に中間層をさらに設けてもよい。中間層に用いられる結着樹脂としては、ポリビニルブチラールなどのアセタール樹脂、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、シリコン原子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あるいは複数の化合物の混合物または重縮合物として用いられる。
中間層の形成に使用される溶媒としては、公知の有機溶剤、例えば、トルエン、クロロベンゼン等の芳香族炭化水素系溶剤、メタノール、エタノール、n−プロパノール、iso−プロパノール、n―ブタノール等の脂肪族アルコール系溶剤、アセトン、シクロヘキサノン、2−ブタノン等のケトン系溶剤、塩化メチレン、クロロホルム、塩化エチレン等のハロゲン化脂肪族炭化水素溶剤、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレングリコール、ジエチルエーテル等の環状あるいは直鎖状エーテル系溶剤、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸n−ブチル等のエステル系溶剤等が挙げられる。これらの溶剤は単独あるいは2種以上混合して用いられる。尚、混合する際使用される溶剤としては、混合溶剤として結着樹脂を溶かし得るものであればいかなるものでも使用される。
中間層を形成する際の塗布方法としては、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。
中間層を形成する場合の膜厚は、0.1μm以上3μm以下の範囲であることが望ましい。また、この場合の中間層を下引層4として使用してもよい。
・電荷発生層
電荷発生層5は、電荷発生材料を適当な結着樹脂中に分散して形成される。かかる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等が使用される。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゜および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゜および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゜および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゜および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使用される。またその他、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も使用される。これらの電荷発生材料は、単独または2種以上を混合して使用される。
電荷発生層5における結着樹脂としては、例えば、ビスフェノールAタイプあるいはビスフェノールZタイプ等のポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、ポリビニルアセテート樹脂、ポリビニルホルマール樹脂、ポリスルホン樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体樹脂、塩化ビニリデン−アクリルニトリル共重合体樹脂、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、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリ−N−ビニルカルバゾール樹脂等が用いられる。これらの結着樹脂は、単独あるいは2種以上混合して用いられる。電荷発生材料と結着樹脂の配合比は10:1乃至1:10の範囲が望ましい。
電荷発生層5の形成の際には、上記成分を溶剤に加えた塗布液が使用される。かかる溶剤としては、例えば、トルエン、クロロベンゼン等の芳香族炭化水素系溶剤、メタノール、エタノール、n−プロパノール、iso−プロパノール、n−ブタノール等の脂肪族アルコール系溶剤、アセトン、シクロヘキサノン、2−ブタノン等のケトン系溶剤、塩化メチレン、クロロホルム、塩化エチレン等のハロゲン化脂肪族炭化水素溶剤、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレングリコール、ジエチルエーテル等の環状あるいは直鎖状エーテル系溶剤、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸n−ブチル等のエステル系溶剤、などの有機溶剤が挙げられる。これらの溶剤は単独あるいは2種以上混合して用いられる。混合する際使用される溶剤としては、混合溶剤として結着樹脂を溶解し得るものであれば、いかなるものでも使用される。
電荷発生材料を樹脂中に分散させるために、塗布液に分散処理を施すことが望ましい。分散方法としては、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。さらに、高圧ホモジナイザーとして、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。
このようにして得られる塗布液を下引層4上(更に前述の中間層を有する場合には該中間層上)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、カーテン塗布法等が挙げられる。電荷発生層5の膜厚は、0.01μm以上5μm以下であることが望ましい。
・電荷輸送層
図1に示す感光体1においては、電荷輸送層6が感光層3の最表面層を構成する。従って、電荷輸送層6はフッ素樹脂粒子および金属酸化物粒子を含有し、且つ前記式(1)および式(2)を満たすことを必須の要件とする。
電荷輸送層6の固形分全量に対するフッ素樹脂粒子の含有量は1質量%以上15質量%以下であることが好ましく、更に4質量%以上12質量%以下であることがより好ましく、6質量%以上10質量%以下であることが特に好ましい。電荷輸送層6の固形分全量に対するフッ素樹脂粒子の含有量が1質量%以上であることにより、フッ素樹脂粒子の分散による電荷輸送層6の改質が充分に行われ、前記式(2)における「Sb/Sa」が0.5以下に制御される。また当該含有量が15質量%以下であることにより、フッ素樹脂粒子の分散性が得られ、好適な光透過性および膜強度が得られる。
また、電荷輸送層6の固形分全量に対する金属酸化物粒子の含有量は30質量%以上40質量%以下であることが好ましく、電荷輸送層6の固形分全量に対する金属酸化物粒子の含有量が30質量%以上であることにより、電荷輸送層6の改質が充分に行われ、前記式(2)における「Sb/Sa」が0.5以下に制御される。また当該含有量が40質量%以下であることにより、金属酸化物粒子の分散性が得られ、凝集の発生が抑制される。
電荷輸送層6に用いるフッ素樹脂粒子としては、4フッ化エチレン樹脂、3フッ化塩化エチレン樹脂、6フッ化プロピレン樹脂、フッ化ビニル樹脂、フッ化ビニリデン樹脂、2フッ化2塩化エチレン樹脂およびそれらの共重合体の中から1種あるいは2種以上を選択するのが望ましく、特に4フッ化エチレン樹脂、フッ化ビニリデン樹脂が望ましい。
前記フッ素樹脂粒子の一次粒径は0.05μm以上1μm以下が望ましく、更には0.1μm以上0.5μm以下がより望ましい。一次粒径が0.05μm以上であることにより分散時の凝集が抑制され、一方1μm以下であることにより画質欠陥が発生が抑制される。
尚、フッ素樹脂粒子の一次粒径は、走査型電子顕微鏡により粒子を観察し、粒子100個の長軸長さの平均値を平均一次粒径とした。本明細書に記載の数値は、該方法により測定したものである。
電荷輸送層6に用いる金属酸化物粒子としては、二酸化ケイ素、アルミナ、ジルコニア、酸化マグネシウム等の中から1種あるいは2種以上を選択するのが望ましく、特に二酸化ケイ素、アルミナが望ましい。
さらに、前記金属酸化物粒子は、芳香族系官能基を持つ材料で被覆処理されていることが望ましい。該芳香族系官能基としては、フェニル環、フェニルエチル、ナフタレン環、エチレン環等が挙げられる。
前記金属酸化物粒子は、比表面積が300m/g以下であることが望ましく、200m/g以下であることがより望ましい。比表面積が300m/g以下であることによりフッ素樹脂粒子に対する分散の阻害が抑制される。
尚、金属酸化物粒子の比表面積は、島津粉体比表面積測定装置SS−100によって測定されたBET比表面積の値を用いる。本明細書に記載の数値は、該方法により測定したものである。
本実施形態における電荷輸送層6では、下記構造(I)で表されるフッ素変性シリコーンオイルを添加してもよい。

(上記構造(I)中、mおよびnは1以上の整数を、Xはフッ素原子を含む基を表す。)
このフッ素変性シリコーンオイルは、特に上記構造(I)のXとしてフルオロアルキル基を有するものが望ましく用いられる。
前記フッ素変性シリコーンオイルは任意の量が添加されるが、電荷輸送層6を形成するための塗布液中に0.1ppm以上1000ppm以下の範囲が望ましく、さらには0.5ppm以上500ppm以下がより望ましい。
電荷輸送層6は上記成分に加えて、電荷輸送層6としての本来的機能を発現させるための電荷輸送材料や、結着樹脂を含んでもよい。かか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およびその誘導体などの正孔輸送物質、クロラニル、ブロアントラキノン等のキノン系化合物、テトラ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、および上記した化合物からなる基を主鎖また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種または2種以上を組み合わせて使用される。
また、電荷輸送層6における結着樹脂としては、例えば、ビスフェノールAタイプあるいはビスフェノールZタイプ等のポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、ポリビニルホルマール樹脂、ポリスルホン樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体樹脂、塩化ビニリデン−アクリルニトリル共重合体樹脂、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、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、ポリアミド樹脂、塩素ゴム等の絶縁性樹脂、およびポリビニルカルバゾール、ポリビニルアントラセン、ポリビニルピレン等の有機光導電性ポリマー等が挙げられる。これらの結着樹脂は、単独あるいは2種以上混合して用いられる。
電荷輸送層6は、上記成分を溶剤に加えた塗布液を用いて形成される。電荷輸送層6の形成に使用される溶剤としては、公知の有機溶剤、例えば、トルエン、クロロベンゼン等の芳香族炭化水素系溶剤、メタノール、エタノール、n−プロパノール、iso−プロパノール、n−ブタノール等の脂肪族アルコール系溶剤、アセトン、シクロヘキサノン、2−ブタノン等のケトン系溶剤、塩化メチレン、クロロホルム、塩化エチレン等のハロゲン化脂肪族炭化水素溶剤、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレングリコール、ジエチルエーテル等の環状あるいは直鎖状エーテル系溶剤、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸n−ブチル等のエステル系溶剤等が挙げられる。これらの溶剤は単独あるいは2種以上混合して用いられる。混合する際使用される溶剤としては、混合溶剤として結着樹脂を溶解し得るものであれば、いかなるものでも使用される。尚、電荷輸送材料と上記結着樹脂との配合比は10:1乃至1:5が望ましい。
電荷輸送層6中にフッ素樹脂粒子を分散させるための塗布液の分散方法としては、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、ナノマイザー等のメディアレス分散機等が利用される。さらに、高圧ホモジナイザーとして、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。
このようにして得られる電荷輸送層6を形成するための塗布液を電荷発生層5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が用いられる。電荷輸送層の膜厚は、望ましくは5μm以上50μm以下、より望ましくは10μm以上40μm以下の範囲に設定される。
また、上述の感光層3を構成する各層中に酸化防止剤、光安定剤、熱安定剤などの添加剤を添加してもよい。例えば、酸化防止剤としては、ヒンダードフェノール、ヒンダードアミン、パラフェニレンジアミン、アリールアルカン、ハイドロキノン、スピロクロマン、スピロインダノンおよびそれらの誘導体、有機硫黄化合物、有機リン化合物等が挙げられる。光安定剤の例としては、ベンゾフェノン、ベンゾアゾール、ジチオカルバメート、テトラメチルピペン等の誘導体が挙げられる。
本実施形態に係る感光体は、例えば、電子写真方式の画像形成装置における潜像保持体としての感光体として好適に用いられる。
<画像形成装置およびプロセスカートリッジ>
次に、本実施形態に係る画像形成装置およびプロセスカートリッジについて説明する。
尚、本実施形態に係る画像形成装置は、前述の本実施形態に係る感光体と、前記感光体を帯電させる帯電装置と、帯電された前記感光体の表面を露光し静電潜像を形成する潜像形成装置と、前記感光体の表面に形成された前記静電潜像を現像してトナー像を形成する現像装置と、前記感光体の表面に形成された前記トナー像を記録媒体の表面に転写する転写装置と、前記感光体の表面をクリーニングするクリーニング装置と、を備えることを特徴とする。
また、本実施形態に係るプロセスカートリッジは、画像形成装置に対して着脱自在であり、前述の本実施形態に係る感光体と、前記感光体を帯電させる帯電装置、帯電された前記感光体の表面を露光し静電潜像を形成する潜像形成装置、前記感光体の表面に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像装置、前記電子写真感光体の表面に形成された前記トナー像を記録媒体の表面に転写する転写装置および前記感光体の表面をクリーニングするクリーニング装置の群から選ばれる少なくとも1種と、を備えることを特徴とする。
ついで、本実施形態に係る画像形成装置およびプロセスカートリッジを、図面を用いて詳細に説明する。
図2は本実施形態に係る画像形成装置の好適な一例の基本構成を概略的に示す断面図である。図2に示す画像形成装置は、前述の本実施形態に係る感光体11と、感光体11を帯電させる接触帯電方式の帯電装置12と、帯電装置12に接続された電源13と、帯電装置12により帯電された感光体11を露光して静電潜像を形成する露光装置14と、露光装置14により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装置15と、現像装置15により形成されたトナー像を記録媒体500に転写する転写装置16と、クリーニング装置17と、除電装置18と、を備える。尚、除電装置18が設けられていない態様であってもよい。
帯電装置12は帯電ロールを有しており、感光体11を帯電させる際には帯電ロールに電圧が印加される。電圧の範囲としては、直流電圧は要求される感光体の帯電電位に応じて正または負の50V以上2000V以下が好ましい。また交流電圧を重畳する場合は、ピーク間電圧が400V以上1800V以下が好ましい。交流電圧の周波数は50Hz以上20,000Hz以下が好ましい。
帯電ロールとしては、芯材の外周面に弾性層、抵抗層、保護層等を設けたものが好適に用いられる。帯電ロールは、感光体11に接触させることにより特に駆動手段を有しなくとも感光体11と同じ周速度で回転して帯電手段として機能するが、帯電ロールに駆動手段を取り付け、感光体11とは異なる周速度で回転させて帯電させてもよい。なお、印加電圧は直流電圧、直流電圧に交流電圧を重畳したもののいずれでもよい。
露光装置14としては、感光体11の表面に、半導体レーザ、LED(light emitting diode)、液晶シャッター等の光源を求められる像様に露光し得る光学系装置等が用いられる。
現像装置15としては、一成分系、二成分系等の正規または反転現像剤を用いた従来より公知の現像装置等が用いられる。現像装置15に使用されるトナーの形状については特に制限はなく、不定形、球形あるいは他の特定形状のものも使用される。
転写装置16としては、ローラー状の接触方式の転写帯電部材や、ベルト、フィルム、ゴムブレード等を用いた接触方式の転写帯電器、あるいは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が挙げられる。
クリーニング装置17は、転写工程後の感光体11の表面に付着する残存トナーや紙粉等を除去するためのもので、これにより清浄面化された感光体11は、上記の画像形成プロセスに繰り返し供される。クリーニング装置17としては、クリーニングブレードの他、ブラシクリーニング、ロールクリーニング等が用いられ、これらの中でもクリーニングブレードを用いることが好ましい。また、クリーニングブレードの材質としてはウレタンゴム、ネオプレンゴム、シリコーンゴム等が挙げられる。
また、本実施形態に係る画像形成装置は、図2に示したように、除電装置18としてイレーズ光照射装置をさらに備えていてもよい。もしくは、除電機能を有するブラシまたはフイルム等を代わりに用いてもよい。これにより、感光体11が繰り返し使用される場合に、感光体11の残留電位が次のサイクルに持ち込まれる現象が防止される。
次いで、他の形態を挙げて画像形成装置を説明する。
図3は本実施形態に係る画像形成装置の、他の例の基本構成を概略的に示す断面図である。図3に示す画像形成装置200は中間転写方式の画像形成装置であり、ハウジング400内において4つの感光体401a乃至401d(例えば感光体401aがイエロー、感光体401bがマゼンタ、感光体401cがシアン、感光体401dがブラックの色からなる画像をそれぞれ形成する態様である)が中間転写ベルト409に沿って相互に並列に配置されている。
ここで、画像形成装置200に搭載されている感光体401a乃至401dは、それぞれ前述の本実施形態に係る感光体である。
感光体401a乃至401dのそれぞれは、定められた方向(図面上は反時計回り)に回転し、その回転方向に沿って帯電ロール402a乃至402d、現像装置404a乃至404d、1次転写ロール410a乃至410d、クリーニングブレード415a乃至415dが配置されている。現像装置404a乃至404dのそれぞれにはトナーカートリッジ405a乃至405dに収容されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの4色のトナーを供給し得る態様であり、また、1次転写ロール410a乃至410dはそれぞれ中間転写ベルト409を介して感光体401a乃至401dに接触している。
さらに、ハウジング400内の定められた位置には露光装置の一例としてのレーザ光源403が配置されており、レーザ光源403から出射されたレーザ光が帯電後の感光体401a乃至401dの表面に照射される。これにより、感光体401a乃至401dの回転工程において帯電、露光、現像、1次転写、クリーニングの各工程が順次行われ、各色のトナー像が中間転写ベルト409上に重ねて転写される。中間転写ベルト409は駆動ロール406、対向ロール408および張力ロール407により定められた張力をもって支持されており、これらのロールの回転によりたわみを生じることなく回転し得るものとなっている。また、2次転写ロール413は、中間転写ベルト409を介して対向ロール408と接触するよう配置されている。対向ロール408と2次転写ロール413とで挟まれる領域を通った中間転写ベルト409は、例えば駆動ロール406に対向して配置されたクリーニングブレード416により清浄面化された後、次の画像形成プロセスに繰り返し供される。
また、ハウジング400内の定められた位置には記録媒体収容部411が設けられており、記録媒体収容部411内の紙などの記録媒体500が移送ロール412により中間転写ベルト409と2次転写ロール413とで挟まれる領域、さらには相互に接触する2個の定着ロール414で挟まれる領域に順次移送された後、ハウジング400の外部に排紙される。
尚、上述の説明においては中間転写体として中間転写ベルト409を使用する場合について説明したが、中間転写体は、上記中間転写ベルト409のようにベルト状であってもよく、ドラム状であってもよい。ベルト状とする場合中間転写体の基材として用いる樹脂材料としては、従来公知の樹脂が用いられる。例えば、ポリイミド樹脂、ポリカーボネート樹脂(PC)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリアルキレンテレフタレート(PAT)、エチレンテトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)/PC、ETFE/PAT、PC/PATのブレンド材料、ポリエステル、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアミド等の樹脂材料およびこれらを主原料としてなる樹脂材料が挙げられる。さらに、樹脂材料と弾性材料をブレンドして用いてもよい。
次いで、本実施形態に係るプロセスカートリッジについて一例を挙げて説明する。
図4は、本実施形態に係るプロセスカートリッジの好適な一例の基本構成を概略的に示す断面図である。プロセスカートリッジ300は、感光体307と共に、帯電装置308、現像装置311、クリーニング装置313、露光のための開口部318、および除電露光のための開口部317を、取り付けレール316を用いて組み合わせ、一体化したものである。
このプロセスカートリッジ300は、転写装置312と、定着装置315と、図示しない他の構成部分とからなる画像形成装置本体に対して着脱自在としたものであり、画像形成装置本体とともに画像形成装置を構成するものである。
尚、本実施形態に用いられる記録媒体500とは、感光体上に形成されたトナー像を転写する媒体であれば特に制限はない。例えば、感光体から直接、紙等の記録媒体に転写する場合は、紙等が記録媒体である。また、中間転写体を用いる場合には、中間転写体が記録媒体である。
以下、実施例および比較例に基づき本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではない。
(実施例1)
<電子写真感光体の作製>
〔下引層の形成〕
酸化亜鉛(平均粒子径:70nm、テイカ社製、比表面積値:15m/g)100質量部をメタノール500質量部と攪拌混合し、シランカップリング剤として、KBM603(信越化学社製)1.25質量部を添加し、2時間攪拌した。その後、メタノールを減圧蒸留にて留去し、120℃で3時間焼き付けを行い、シランカップリング剤による表面処理を施した酸化亜鉛粒子を得た。
前記表面処理を施した酸化亜鉛粒子60質量部と、アリザリン0.6質量部と、硬化剤としてのブロック化イソシアネート(スミジュール3173、住友バイエルンウレタン社製)13.5質量部と、ブチラール樹脂(BM−1、積水化学社製)15質量部とを、メチルエチルケトン85質量部に溶解した溶液を調製した。該溶液38質量部と、メチルエチルケトン25質量部とを混合し、直径1mmのガラスビーズを用いてサンドミルにて4時間の分散を行い分散液を得た。得られた分散液に、触媒としてジオクチルスズジラウレート0.005質量部と、シリコーン樹脂粒子(トスパール145、GE東芝シリコーン社製)4.0質量部とを添加し、下引層用塗布液を得た。この塗布液を、浸漬塗布法にて直径30mmのアルミニウム支持体上に塗布し、180℃、40分の乾燥硬化を行い厚さ25μmの下引層を形成した。
〔電荷発生層の形成〕
次に、電荷発生材料として、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゜および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15質量部、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂(VMCH、日本ユニオンカーバイト社製)10質量部、およびn−ブチルアルコール300質量部からなる混合物を、直径1mmのガラスビーズを用いてサンドミルにて4時間分散して電荷発生層用塗布液を得た。この電荷発生層用塗布液を前記下引層上に浸漬塗布し、乾燥して、厚みが0.2μmの電荷発生層を形成した。
〔電荷輸送層の形成〕
次に、金属酸化物粒子としての二酸化ケイ素(平均粒子径:40nm、日本アエロジル社製、比表面積値:50m/g)100質量部をシランカップリング剤として、フェニルトリメトキシシランを吹き付けて、120℃で3時間焼き付けを行い、シランカップリング剤にて表面処理を施した二酸化ケイ素粒子を得た。その後、表面処理を施した二酸化ケイ素粒子5質量部、フッ素樹脂粒子としての4フッ化エチレン樹脂粒子1.5質量部(一次粒径:0.2μm)およびフッ素系グラフトポリマー(GF300、東亜合成社製、重量平均分子量30,000)0.01質量部を、テトラヒドロフラン4質量部、トルエン1質量部とともに20℃の液温に保ち、48時間攪拌混合し、4フッ化エチレン樹脂粒子懸濁液(A液)を得た。次に、電荷輸送物質としてN,N’−ビス(3−メチルフェニル)−N,N’−ジフェニルベンジジン2質量部、N,N’−ビス(3,4−ジメチルフェニル)ビフェニル−4−アミン2質量部、ビスフェノールZ型ポリカーボネート樹脂(粘度平均分子量:40,000)6質量部、酸化防止剤として2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール0.1質量部を混合してテトラヒドロフラン24質量部およびトルエン11質量部を混合溶解した(B液)。このB液に前記A液を加えて攪拌混合した後、微細な流路を持つ貫通式チャンバーを装着した高圧ホモジナイザー(吉田機械興行株式会社製)を用いて、500kgf/cmまで昇圧しての分散処理を6回繰り返した液に、フッ素変性シリコーンオイル(商品名:FL−100、信越シリコーン社製)を100ppm添加し、十分に攪拌して電荷輸送層形成用塗布液を得た。
尚、電荷輸送層の固形分全量に対するフッ素樹脂粒子(4フッ化エチレン樹脂粒子)の含有量は9.3質量%であり、また、電荷輸送層の固形分全量に対する金属酸化物粒子(二酸化ケイ素)の含有量は31質量%である。
この塗布液を電荷発生層上に塗布して115℃で40分間乾燥し、膜厚が34μmの電荷輸送層を形成し、目的の電子写真感光体を作製した。
(実施例2)
電荷輸送層形成用塗布液において、フッ素樹脂粒子としての4フッ化エチレン樹脂粒子、および金属酸化物粒子としての二酸化ケイ素粒子の添加量を下記の通り変更したこと以外は、実施例1に記載の方法で電子写真感光体を作製した。
4フッ化エチレン樹脂粒子: 1.2質量部
二酸化ケイ素 : 5質量部
(実施例3)
電荷輸送層形成用塗布液において、フッ素樹脂粒子としての4フッ化エチレン樹脂粒子、および金属酸化物粒子としての二酸化ケイ素粒子の添加量を下記の通り変更したこと以外は、実施例1に記載の方法で電子写真感光体を作製した。
4フッ化エチレン樹脂粒子: 0.2質量部
二酸化ケイ素 : 5質量部
(実施例4)
電荷輸送層形成用塗布液において、フッ素樹脂粒子としての4フッ化エチレン樹脂粒子、および金属酸化物粒子としての二酸化ケイ素粒子の添加量を下記の通り変更したこと以外は、実施例1に記載の方法で電子写真感光体を作製した。
4フッ化エチレン樹脂粒子: 0.15質量部
二酸化ケイ素 : 5質量部
(比較例1)
電荷輸送層形成用塗布液において、フッ素樹脂粒子としての4フッ化エチレン樹脂粒子、および金属酸化物粒子としての二酸化ケイ素粒子の添加量を下記の通り変更したこと以外は、実施例1に記載の方法で電子写真感光体を作製した。
4フッ化エチレン樹脂粒子: 1.2質量部
二酸化ケイ素 : 0質量部
(比較例2)
電荷輸送層形成用塗布液において、フッ素樹脂粒子としての4フッ化エチレン樹脂粒子、および金属酸化物粒子としての二酸化ケイ素粒子の添加量を下記の通り変更したこと以外は、実施例1に記載の方法で電子写真感光体を作製した。
4フッ化エチレン樹脂粒子: 0.2質量部
二酸化ケイ素 : 0質量部
(比較例3)
電荷輸送層形成用塗布液において、フッ素樹脂粒子としての4フッ化エチレン樹脂粒子、および金属酸化物粒子としての二酸化ケイ素粒子の添加量を下記の通り変更したこと以外は、実施例1に記載の方法で電子写真感光体を作製した。
4フッ化エチレン樹脂粒子: 0質量部
二酸化ケイ素 : 5質量部
(比較例4)
電荷輸送層形成用塗布液において、フッ素樹脂粒子としての4フッ化エチレン樹脂粒子、金属酸化物粒子としての二酸化ケイ素粒子、ビスフェノールZ型ポリカーボネート樹脂、およびフッ素変性シリコーンオイルの添加量を下記の通り変更したこと以外は、実施例1に記載の方法で電子写真感光体を作製した。
4フッ化エチレン樹脂粒子 : 0質量部
二酸化ケイ素 : 0質量部
ビスフェノールZ型ポリカーボネート樹脂: 16質量部
フッ素変性シリコーンオイル : 200ppm
(比較例5)
電荷輸送層形成用塗布液において、フッ素樹脂粒子としての4フッ化エチレン樹脂粒子、および金属酸化物粒子としての二酸化ケイ素粒子の添加量を下記の通り変更したこと以外は、実施例1に記載の方法で電子写真感光体を作製した。
4フッ化エチレン樹脂粒子: 0質量部
二酸化ケイ素 : 0質量部
(比較例6)
比較例5に記載の方法にて作製した感光体の表面上に、さらに保護層を以下の方法で設けた感光体を作製した。
〔保護層の形成〕
下記構造(II)で表される化合物を4.5質量部、イソプロピルアルコールを15質量部、テトラヒドロフランを9質量部、および蒸留水を0.9質量部混合し、それにイオン交換樹脂(アンバーリスト15E)を0.5質量部加え、室温(22℃)で攪拌することにより2時間加水分解を行った。さらに、ブチラール樹脂を0.5質量部、レゾール型フェノール樹脂(PL−2215、群栄化学社製)を5.5質量部、ジメチルポリシロキサンを0.05質量部加え保護層形成用塗布液を調製した。この保護層形成用塗布液を浸漬コーティング法で電荷輸送層の上に塗布し150℃で35分乾燥し、膜厚10μmの保護層を形成させた。

(評価試験)
−サファイア製針による摩擦試験−
上記実施例および比較例の感光体を用いて、前述の「サファイア製針による摩擦試験」を行い、「Sa,Sb/Sa,Ss」の値を求めた。結果を表1にまとめる。表1中「摩擦試験」の「−」は未実施、「×」は摩擦試験において定められた摩擦回数に達する前に磨耗量が電荷輸送層の膜厚を超えてしまったことを意味する。
−画像形成試験(画像の評価)−
更に、上記実施例および比較例の感光体をそれぞれ、富士ゼロックス社製フルカラープリンターDocu Centre Color f450ドラムカートリッジに装着し、画像形成試験を行った。上記画像形成試験は、25℃,80RH%の環境下で、A4用紙上に画像平均密度5%の画質パターンを25000枚連続プリントした後にプリントを行い、画質を評価した。結果を表1にまとめる。
尚、画像の評価の評価基準は以下の通りである。
○:画質不良なし
△:画像流れではないが、一部に画質ムラが発生
×:画像流れによる画質欠陥が発生
1、11、307、401a、401b、401c、401d 感光体、2 導電性基体、3 感光層、4 下引層、5 電荷発生層、6 電荷輸送層、12、308 帯電装置、13 電源、14 露光装置、15、311、404a、404b、404c、404d 現像装置、16、312 転写装置、17、313 クリーニング装置、18 除電装置、200 画像形成装置、300 プロセスカートリッジ、315 定着装置、316 取り付けレール、317 除電露光のための開口部、318 露光のための開口部、400 ハウジング、402a、402b、402c、402d 帯電ロール、403 レーザ光源、405a、405b、405c、405d トナーカートリッジ、406 駆動ロール、407 張力ロール、408 対向ロール、409 中間転写ベルト、410a、410b、410c、410d 1次転写ロール、411 記録媒体収容部、412 移送ロール、413 2次転写ロール、414 定着ロール、415a、415b、415c、415d、416 クリーニングブレード、500 記録媒体

Claims (4)

  1. 導電性基体と、
    フッ素樹脂粒子および金属酸化物粒子を含有し、且つ下記式(1)および式(2)を満たす最表面層を備えた感光層と、
    を有する電子写真感光体。
    式(1) 0.05(μm/1往復)≦Sa≦0.2(μm/1往復)
    式(2) Sb/Sa≦0.5
    (上記式(1)および式(2)において、Saは、前記最表面層に、先端の曲率半径0.1mmのサファイア製針を荷重50gで押し当てながら5mm/sの速度で繰り返し往復させて深さ10μmまで摩擦させる試験において表面から深さ4μm未満の領域における1往復当たりの磨耗量を表し、Sbは、前記試験において表面から深さ4μm以上10μm以下の領域における1往復当たりの磨耗量を表す。)
  2. 前記最表面層に、先端の曲率半径0.1mmのサファイア製針を荷重50gで押し当てながら5mm/sの速度で繰り返し200回往復させて摩擦させた際の、総摩耗量が6μm未満である請求項1に記載の電子写真感光体。
  3. 請求項1または請求項2に記載の電子写真感光体と、
    前記電子写真感光体を帯電させる帯電装置と、
    帯電された前記電子写真感光体の表面を露光し静電潜像を形成する潜像形成装置と、
    前記電子写真感光体の表面に形成された前記静電潜像を現像してトナー像を形成する現像装置と、
    前記電子写真感光体の表面に形成された前記トナー像を記録媒体の表面に転写する転写装置と、
    前記電子写真感光体の表面をクリーニングするクリーニング装置と、
    を備える画像形成装置。
  4. 画像形成装置に対して着脱自在であり、
    請求項1または請求項2に記載の電子写真感光体と、
    前記電子写真感光体を帯電させる帯電装置、帯電された前記電子写真感光体の表面を露光し静電潜像を形成する潜像形成装置、前記電子写真感光体の表面に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像装置、前記電子写真感光体の表面に形成された前記トナー像を記録媒体の表面に転写する転写装置および前記電子写真感光体の表面をクリーニングするクリーニング装置の群から選ばれる少なくとも1種と、
    を備えるプロセスカートリッジ。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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